JP3541238B2 - Power supply for motor drive - Google Patents
Power supply for motor drive Download PDFInfo
- Publication number
- JP3541238B2 JP3541238B2 JP23961396A JP23961396A JP3541238B2 JP 3541238 B2 JP3541238 B2 JP 3541238B2 JP 23961396 A JP23961396 A JP 23961396A JP 23961396 A JP23961396 A JP 23961396A JP 3541238 B2 JP3541238 B2 JP 3541238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- motor
- capacitor
- power converter
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ駆動用電源装置、特に、電気自動車、電気スクータ、電気自転車等の動力用モータを駆動するのに適した電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気自動車、電気スクータ、電気自転車用の動力用モータを駆動する電源装置としては、電池及びコンデンサを並列接続し、この並列回路からの出力を電力変換器を介してモータに供給するハイブリッド電源装置が従来から多数提案されている。この場合、モータの負荷変動に応じて、コンデンサは、短時間ながら大電力をモータに供給する機能を果たし、電池は、小電力ながら長時間にわたって平均電力をモータへ供給する機能を果たす。これは、電池のピーク負荷を減らし、電池の寿命を延長すると共に、実質的に電力容量を拡大するためである。
【0003】
かかる従来のモータ駆動用電源装置の一例を図8に示す。高電圧を発生するために直列接続された複数個の電池のグループ10と、直列接続された複数個のコンデンサのグループ12とは、マイナス(−)側が共通電位となり、プラス(+)側が電流制御回路14を介して並列接続されている。なお、電流制御回路14は、電池グループ10から過電流が流れるのを防止するためのものであり、電池グループ10及びコンデンサ・グループ12の並列回路からの電圧は、モータ駆動回路である電力変換器16を介して直流モータ18の両端に供給される。電力変換器16は、チョッパ又はインバータであり、図示しない制御回路によりその動作が制御される。
【0004】
電力変換器16にチョッパを用いる場合の一例を図9に示す。入出力端子40及び42は、電力変換器16の左側の2つの端子に対応し、入出力端子54及び56は、電力変換器16の右側の2つの端子に対応する。端子40及び42間には、パワー・トランジスタ、絶縁ゲート・トランジスタ(IGBT)、電界効果トランジスタ(FET)などのトランジスタ44及び46のドレイン・ソース(又はコレクタ・エミッタ)が図示のように直列接続され、これらトランジスタのゲート(又はベース)が制御回路からの制御パルス信号を受ける。トランジスタ44及び46のコレクタ及びエミッタ間(又は、ドレイン及びソース間)には、ダイオード48及び50が逆極性に夫々接続され、これらダイオード48及び50の共通接続点がチョーク・コイル52を介して端子54に接続される。また、端子40及び42間には、スイッチング素子であるトランジスタの動作によって生じる電源の電圧変動を安定化させるために、電解コンデンサ41を接続する。
【0005】
モータ18を回転駆動させる力行時には、電力変換器16内のトランジスタ46が常時非導通となり、トランジスタ44が制御回路からの制御パルス信号に応じて導通及び非導通を繰り返す。よって、電力変換器16は、電池グループ10及びコンデンサ・グループ12の並列回路からの電圧を制御パルス信号の導通及び非導通の時間比、即ち、衝撃係数に応じて降圧して、モータ18に供給する。また、モータ18への駆動電圧の供給を停止させる回生時には、モータ18が発電機として機能する。この間、制御回路により、電力変換器16内のトランジスタ44が常時非導通に制御され、トランジスタ46が制御回路からの制御パルス信号に応じて導通及び非導通を繰り返す。よって、電力変換器16は、モータ18が発電した電圧(回生電圧)を昇圧してコンデンサ・グループ12を充電(蓄電)する。コンデンサ・グループ12に充電したエネルギーをモータの力行時に再利用して、電源装置全体の効率を改善している。また、力行時には、制御パルス信号の衝撃係数に応じて電力変換器16の降圧の程度を制御することにより、モータの回転速度や、トルク等を制御できる。
【0006】
従来のモータ駆動用電源装置の他の例を図10に示す。図8の従来技術との相違点は、電池グループ10及びコンデンサ・グループ12のプラス側を半導体スイッチ20により、交互に高速で選択し、選択された電圧を電力変換器16に供給する点である。なお、半導体スイッチ20には、パワー・トランジスタ、絶縁ゲート・トランジスタ(IGBT)、電界効果トランジスタ(FET)などを利用でき、スイッチ制御回路22で、スイッチ20の高速切換を制御する。この従来技術も図8の場合と同様に、モータ18の力行時には、電力変換器16がスイッチ20の出力電圧を降圧してモータ18に供給する。また、モータ18の回生時には、モータ18の発電電圧を電力変換器16が昇圧し、スイッチ20を介してコンデンサ・グループ12を充電する。この充電したエネルギー(蓄電エネルギー)は、図8の従来技術と同様に、モータの力行時に再利用される。
【0007】
ところで、モータを駆動するための電力をコンデンサから得るには、コンデンサは、大容量でなければならない。しかし、大容量のコンデンサであっても、コンデンサの充電エネルギーは電池に比べると1桁以上小さいため、コンデンサに蓄積されたエネルギーを有効利用する必要がある。コンデンサの蓄電エネルギーを総て使用するということは、コンデンサの電圧がゼロになるまで使うということである。しかし、図8及び図10に示した従来技術は、コンデンサ12の電圧も用いて電力変換器16によりモータ18を駆動しているが、この駆動にはある程度以上の電圧が必要である。よって、コンデンサ12の電圧がゼロになる前に、電力変換器16及びモータ18が動作しなくなるので、コンデンサ12の蓄電エネルギーを使いきることができない。これは、コンデンサ12の端子に昇圧回路を設けても、結局は同じであり、コンデンサ12の蓄電エネルギーを使いきることができない。
【0008】
また、大容量コンデンサの主流は、電気二重層コンデンサであるが、このコンデンサは、電解液の電気分解を防止するために、1セル当たりの電圧を1〜5ボルト程度にしかできない。よって、モータを駆動するためには、モータが必要とする電圧まで高くしなければならないので、複数個の電気二重層コンデンサを直列接続しなければならない。しかし、各コンデンサでの電圧のバランスの問題が生じる。この問題は、直列接続した総てのコンデンサを充電した後に、コンデンサが内部抵抗により自己放電するが、この自己放電のバラツキが非常に大きいことに起因する。このため、時間経過に伴って、あるコンデンサでは、その電圧がゼロ・ボルトになってしまう。この状態では、放電すると、ゼロ・ボルトのコンデンサが下限を守れなくなり、また、充電すると、別のコンデンサが上限を守れなくなるので、充電及び放電ができなくなってしまう。
【0009】
そこで、上述のコンデンサの蓄電エネルギーを使いきれないという問題と、複数のコンデンサを直列接続した場合の問題を解決するために、図11に示すモータ駆動用電源装置が提案されている。この電源装置では、モータ18の力行時に、第1電力変換器28が、電池26及びコンデンサ24の直列回路の電圧を降圧して、モータ18に駆動電圧を供給する。また、モータ18の回生時には、第2電力変換器32が、モータ18からの発電電圧を受けて降圧し、コンデンサ24に充電電圧を供給する。なお、電力変換器28及び32の降圧動作は、制御回路34からの制御パルス信号により制御する。また、コンデンサ24の両端には、極性反転防止用ダイオード36が接続されている。モータ18の力行時にコンデンサ24の放電が進むと充電電圧が低下し、ついには蓄電量がゼロになると極性が反転してしまうが、このダイオード36は、コンデンサ24の極性が反転しようとすると導通して、この極性反転を防止する。しかし、コンデンサ24の極性が反転しない期間中は、ダイオード36は非導通なので、電源装置の動作に影響しない。
【0010】
この図11に示すモータ駆動用電源装置によれば、コンデンサ24及び電池グループ26を直列接続しているので、コンデンサ24の蓄電電圧が低下しても、直列回路全体の電圧は電力変換器28及びモータ18を駆動するのに十分な程高く、モータ18の力行時にコンデンサ24の蓄電エネルギーを完全にゼロになるまで使用できる。また、コンデンサ24の電圧が電池グループ26の電圧のように高い必要がなく、低くてもよいので、多数のコンデンサを直列接続する必要がない。よって、コンデンサの電圧のバランスの問題が小さくなり、大容量のコンデンサを低電圧仕様のまま使える。よって、コンデンサ24として、安価な電気二重層コンデンサを使用できる。
【0011】
なお、第1電力変換器28及び第2電力変換器32は、図8及び図10の電力変換器16と異なり、一方向の降圧による電力変換を行う。これら第1及び第2電力変換器の夫々が、チョッパ回路及びDC/DCコンバータの一方であるか、又は第1電力変換器がインバータで、第2電力変換器がAC/DCインバータである。一例として、チョッパの場合を図12に示す。この図12において、入力端58及び出力端68の間に、上述のトランジスタ44又は46と同様なトランジスタ62と、チョーク・コイル66の直列回路を接続し、これらトランジスタ62及びコイル66の共通接続点と、入力端60及び出力端70との間にダイオード64を接続する。トランジスタ62のゲート(又はベース)を制御回路34からの制御パルス信号により制御して、このトランジスタ62を交互に導通及び非導通として、制御パルス信号の衝撃係数に応じて、入力端58及び60間の電圧を降圧して、出力端68及び70間に出力する。なお、端子58及び59間には、スイッチング素子であるトランジスタの動作によって生じる電源の電圧変動を安定化させるために、電解コンデンサ59を接続する。
【0012】
【本発明が解決しようとする課題】
ところで、図11に示す従来のモータ駆動用電源装置では、コンデンサ24の電圧がゼロでない限り、モータ18の力行中、即ち、コンデンサ24の放電期間中に、コンデンサ24には常に電流が流れる。電池26及びコンデンサ24の力行電力の配分は、これら電池26及びコンデンサ24に流れる電流が等しいので、夫々の電圧比となり、この配分比を任意に変更できない。そのため、モータ18の要求電力の総てを電池24でまかなえる程度に、この要求電力が少ない場合であっても、コンデンサ24に充電された電力を無駄に消費していた。
【0013】
この状態を図13を参照して更に説明する。図11の電源回路の場合、電池26及びコンデンサ24の間で、電気自動車などの加速(時点0から時点t1まで)、速度維持(時点t1から時点t2まで)、減速(時点t2から時点t3まで)に対して、電力の分担が図13に示すように行われる。なお、領域B(点の領域)は、電池26が分担した電力を示し、領域C1(正の部分の縦線領域)は、コンデンサ24が放電により分担した電力を示し、領域C2(負の部分の縦線領域)は、コンデンサ24がモータの回生電力で充電される領域を示す。この電力の分担は、上述のように、これら電池26及びコンデンサ24に流れる電流が等しいので、任意に変更できない。
【0014】
コンデンサ24のエネルギーの蓄積容量が大きければ問題はないが、コンデンサ24のエネルギー密度は、電池26の場合よりも1桁少ないので、不必要なときに、コンデンサ24の蓄積エネルギーを無駄に消費してしまうと、いざ大電力が必要なときに、コンデンサ24の残存エネルギーが少ないという問題が生じる。すなわち、モータ18の要求電力が大きいときに、コンデンサ24からの放電電力を多くし、要求電力が小さいときに、コンデンサ24からの放電電力を小さくする方が、コンデンサ24に受電された電力を効率よく使用でき、望ましい。
【0015】
したがって、本発明の目的は、モータの力行時にコンデンサの蓄電エネルギーを完全にゼロになるまで使用できると共に、電池及びコンデンサの電力負担の割合を任意に制御して、コンデンサの蓄電エネルギーをより一層効率的に使用できるモータ駆動用電源装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係るモータ駆動用電源装置は、図1及び図3に示すように、
電池26及びコンデンサ24の直列回路と、
出力端がモータ18に結合された第1電力変換器28と、
この第1電力変換器28の入力端を電池26の両端又は上記直列回路の両端に選択的に結合させるスイッチ回路72又は75と、
入力端がモータ18に結合され、出力端がコンデンサ24を充電可能に結合された第2電力変換器32と、
第1電力変換器28、第2電力変換器32及びスイッチ回路72又は75を制御する制御回路73とを具えている。
この制御回路73は、モータ18の力行時に、モータ18が必要とする電力に応じて上記スイッチ回路72又は75の導通及び非導通を制御し、モータ18が要求する電力に対してコンデンサ24から得る電力と電池26の電力との割合を調整する。
【0017】
請求項2に記載した発明に係るモータ駆動用電源装置は、図4に示すように、
電池26及びコンデンサ24の直列回路と、
第1入出力端の一方が第1スイッチ回路77を介して電池26のコンデンサとは反対側の端部(プラス端)に結合され、第2入出力端がモータ18に結合された第1電力変換器16と、
この第1電力変換器16の第1入出力端の他方を電池26の他端(マイナス端)又はコンデンサ24の電池とは反対側の端部(マイナス端)に選択的に結合させる第2スイッチ回路72と、
入力端が第1電力変換器16の第1入出力端に結合され、出力端がコンデンサ24を充電可能に結合された第2電力変換器32と、
第1スイッチ回路77、第2スイッチ回路72、第1電力変換器16及び第2電力変換器32を制御する制御回路73とを具えている。
制御回路73は、モータ18の力行時に、第1スイッチ回路77を閉じ、モータ18が必要とする電力に応じて第2スイッチ回路72の導通及び非導通を制御し、モータ18が要求する電力に対してコンデンサ24から得る電力と電池26の電力との割合を調整する。
【0018】
請求項3に記載した発明に係るモータ駆動用電源装置は、図5に示すように、
電池26及びコンデンサ24の直列回路と、
第1入出力端が直列回路の両端にスイッチ回路77を介して結合され、第2入出力端がモータ18に結合された第1電力変換器16と、
入力端が第1電力変換器16の第1入出力端に結合され、出力端がコンデンサ24を充電可能に結合され、入力端及び出力端の間が絶縁された第2電力変換器320と、
スイッチ回路77、第1電力変換器16及び第2電力変換器320を制御する制御回路73とを具えている。
制御回路73は、モータ18の力行時に、スイッチ回路77を閉じ、モータ18が必要とする電力に応じて第2電力変換器320を制御し、モータ18が要求する電力に対してコンデンサ24から得る電力と電池26の電力との割合を調整する。
【0019】
請求項4に記載した発明に係るモータ駆動用電源装置は、図7に示すように、
電池26及びコンデンサ24の直列回路と、
入力端が直列回路の両端に結合され、出力端がモータ18に結合された第1電力変換器28と、
入力端がモータ18に結合され、出力端がコンデンサ24を充電可能に結合されたDC/DCコンバータから成る第2電力変換器320と、
第1電力変換器28及び第2電力変換器320を制御する制御回路73とを具えている。
制御回路73は、モータ18の力行時に、モータ18が必要とする電力に応じて第2電力変換器320を制御し、モータ18が要求する電力に対してコンデンサ24から得る電力と電池26の電力との割合を調整する。
【0020】
【発明の実施の形態及び実施例】
図1は、本発明のモータ駆動用電源装置の好適な第1実施例のブロック図であり、図11の電源装置と類似している部分がある。例えば、一般的な大容量コンデンサである1個の雷気二重層コンデンサ24と、例えば、蓄電池である複数の電池26を直列接続し、直列回路とする。この直列回路の電池グループ26のコンデンサ24の反対端(プラス端)は、単方向性第1電力変換器28の左側の入力端の一方(上側)に結合し、コンデンサ24のマイナス端は、スイッチ回路72を介して、第1電力変換器28の左側の入力端の他方(下側)に結合する。スイッチ回路72のスイッチ素子は、例えば、リレー、コンタクター、パワー・トランジスタ、絶縁ゲート・トランジスタ(IGBT)、電界効果トランジスタ(FET)である。また、このスイッチ回路72の開閉は、制御回路73からの制御信号により制御する。コンデンサ24及び電池グループ26の共通接続点と、第1電力変換器28及びスイッチ回路72の共通接続点とを単方向性第2電力変換器32の左側の出力端に結合する。また、コンデンサ24及びスイッチ回路72の直列回路の両端には、極性反転防止用のバイパス・ダイオード36を結合する。第1電力変換器28の右側の出力端及び第2電力変換器32の右側の入力端にモータ30を結合する。制御回路73は、電力変換器28及び32の動作も制御する。
【0021】
第1電力変換器28は、モータ18の力行時に、コンデンサ24及び電池グループ26の直列回路からの電圧、又は電池26のみからの電圧を降圧してモータ18に供給する単方向性のチョッパ又はインバータである。第2電力変換器32は、モータ18の回生時に、モータ18の発電電圧を降圧して、コンデンサ24に供給する単方向性のチョッパまたはAC/DCコンバータである。これら第1及び第2電力変換器がチョッパの場合、図12に示す回路を利用できる。この場合、端子58及び60が入力端であり、端子68及び70が出力端である。また、トランジスタ62のゲート(又はエミッタ)は、制御回路73からの制御信号を受ける。
【0022】
第1電力変換器28、第2電力変換器32及び制御回路73の動作電力は、電池26、又は電池26及びコンデンサ24の直列回路から直接得てもよいし、電池26又は直列回路の出力をDC/DCコンバータを介して得ても良い。また、電池26とは別の補助電源を設けて、そこから得てもよい。さらに、第1電力変換器28の力行電力から得たり、第2電力変換器32の回生電力から得てもよい。
【0023】
本発明のモータ駆動用電源装置が電気自動車に使用されている場合、制御回路73は、アクセル74、ブレーキ76及びクラッチ78の状態に応じて、電力変換器28及び32に導通/非導通の制御信号を供給すると共に、スイッチ回路72に開閉制御信号を供給する回路であり、例えば、マイクロプロセッサ・システムにより構成できる。すなわち、制御回路73は、クラッチ78が結合している状態で、回生状態及び力行状態のいずれかであると判断する。この状態で、アクセル74がオンで且つブレーキ76がオフであると、力行状態であると判断し、その他の場合、即ち、アクセル74及びブレーキ76が共にオフである場合か、アクセル74に関係なくブレーキ76がオンである場合は、回生状態であると判断する。制御回路73は、この判断に応じて、適切な制御信号を発生する。
【0024】
次に、モータ18の消費する電力の分担状態を示す図2を参照して、図1の第1実施例の動作を更に説明する。なお、図2は、図13と同様に、領域Bが電池グループ26の分担する電力領域を示し、領域C1がコンデンサ24の分担する領域を示し、領域C2がコンデンサ24への回生電圧による充電を示す。モータ18が力行状態であると制御回路73が判断すると、この制御回路73は、第2電力変換器32内のトランジスタ62を非導通に維持して、この第2電力変換器32の動作を停止させる。よって、第2電力変換器32は、接続されていないのと同様になる。制御回路73は、モータ18の力行状態において、モータに供給される電圧及び電流を検出する(検出回路は図示しない)と共に、アクセル74の状態を検出して、モータ18がどの程度の電力を要求するかを判断する。
【0025】
図2に示す時点0から時点t1までのように、モータ18の要求電力が小さい場合、総ての電力を電池グループ26のみでまかなうことができるので、制御回路73は、スイッチ回路72を開く(非導通にする)。よって、電池グループ26のみがダイオード36を介して電力を第1電力変換器28に供給する。第1電力変換器28は、この電圧を降圧して、モータ18に供給する。
【0026】
アクセル74の設定との関係で、コンデンサ24からも電力を供給しなければならないレベル(設定値)、即ち、電池のみの電力分担ではまかなえきれないレベルに達したと、制御回路73が時点t1で判断すると、この制御回路73がスイッチ回路72を閉じる(導通にする)。よって、コンデンサ24に充電された電気エネルギーによりある電圧と、電池グループ26の電圧とが加算されて、この加算された電圧が第1電力変換器28により降圧されて、直流モータ18に供給される。よって、コンデンサ24及び電池グループ26からの電流が、第1電力変換器16、モータ18及びスイッチ回路72を介してコンデンサ24に戻り、閉回路が形成され、モータ18が回転する。
【0027】
また、アクセル74の設定との関係で、時点t2において、モータ18の要求電力が設定値未満になると、制御回路73は、スイッチ回路72を再び非導通にする。よって、コンデンサ24が切り離されて、電池グループ26のみが第1電力変換器28により降圧されてモータ18に電力を供給する。この状態が時点t3まで続く。時点0から時点t3までは、モータ18の力行期間中であるので、制御回路73は、アクセル74の状態及びモータ18に供給される電力との関係から、第1電力変換器28に供給する制御パルス信号の衝撃係数を制御して、運転者が希望するように、モータ18の回転状態を制御する。また、制御回路73は、電源の電圧が変動してもモータの動作が変わらないように、電力変換器28に供給する制御パルス信号を制御する機能を持つ。
【0028】
スイッチ回路72が導通している期間中、コンデンサ24及び電池グループ26は直列接続なので、コンデンサ24の電圧が順次低下していっても、電池グループ26の上端の電圧は、常に少なくとも電池の電圧だけは十分にあるので、コンデンサ24の電圧がゼロになるまで、このコンデンサ24の電気エネルギーを利用できる。ところで、時点t1及びt2間におけるモータ18の力行時には、大容量コンデンサ24の放電が進むにつれて、充電電圧が低下し、蓄電量がゼロになると、極性が反転してしまう。ダイオード36は、コンデンサ24の極性が反転しようとすると導通して、この極性反転を防止する。コンデンサ24の極性が反転しない期間中は、ダイオード36は非導通であり、また、スイッチ回路72が非導通の期間中は、ダイオード36が導通しているので、図1の装置の動作に影響しない。
【0029】
時点t3において、モータ18が回生状態であると制御回路73が判断すると、この制御回路73は、スイッチ回路72を導通状態にし、第1電力変換器28内のトランジスタ62を非導通にしてその動作を停止させる。また、制御回路73は、第2電力変換器32内のトランジスタ62を適切な衝撃係数で繰り返し導通及び非導通にして、第2電力変換器32を動作させる。よって、コンデンサ24及び電池グループ26からの電圧が第1電力変換器28を通過せず、モータ18に駆動電圧が供給されない。よって、モータ18は、発電機として機能し、発電電圧、即ち、回生電圧を発生する。この回生電圧は、第2電力変換器32を介してコンデンサ24に供給され、このコンデンサ24を充電する。この充電電圧が、モータの力行時に再利用される。
【0030】
図3は、本発明の好適な第2実施例のブロック図である。この第2実施例は、図1に示す第1実施例と類似しているので、異なる点のみを以下に説明する。図1の実施例では、スイッチ回路72は、コンデンサ24のマイナス端と第1電力変換器28の共通電位端(左側下の端子)との間に接続された単極単投スイッチであるが、図3の実施例では、スイッチ回路72の代わりに双極単投スイッチ回路75を用い、固定端子をコンデンサ24の夫々の端部に接続し、可動端子を第1電力変換器28の共通電位端に接続している。モータ18の力行期間中に、モータ18の必要電力が小さい場合には、制御回路73の制御により、スイッチ回路75が電池グループ26のマイナス端を選択して、コンデンサ24を切り離す。また、モータ18の必要電力が大きい場合には、制御回路73の制御により、スイッチ回路75がコンデンサ24のマイナス端を選択して、第1電力変換器28がコンデンサ24及び電池グループ26の直列回路から電力を受けるようにする。力行期間中のその他の動作は、図1の実施例と同じである。また、回生期間中は、制御回路73が第1電力変換器28の動作を停止させるので、スイッチ回路75の選択はいずれでもよい。
【0031】
図4は、本発明の好適な第3実施例のブロック図である。この第3実施例では、コンデンサ24及び電池グループ26を直列接続する。この直列回路の電池グループ26のプラス端は、第1半導体スイッチ回路77を介して、双方向性第1電力変換器16の左側の入出力端の一方(上側)に結合し、コンデンサ24のマイナス端は、第2スイッチ回路72を介して、第1電力変換器16の左側の入出力端の他方(下側)及び単方向性第2電力変換器32の左側の出力端の下側、即ち、基準電位源に結合する。第2電力変換器32の右側の入力端は、第1電力変換器16の左側の入出力端に結合され、第2電力変換器32の左側の出力端は、第2スイッチ回路72を介してコンデンサ24を充電可能に接続される。第1電力変換器16の左側の入出力端がモータ18に結合される。コンデンサ24及び第2スイッチ回路72の直列回路の両端には、極性反転防止用のバイパス・ダイオード36を結合する。図1の場合と同様の制御回路73が、第1スイッチ回路77、第2スイッチ回路72、第1電力変換器16及び第2電力変換器32を制御する。なお、第1電力変換器16及びモータ18の接続間に他の回路、例えば、第2電力変換器32が接続されていないので、第1電力変換器16及びモータ18の予め設定された最適な組み合わせを、マッチングを崩すことなく、そのまま利用できる点に留意されたい。また、第1電力変換器16には図9に示すチョッパを使用でき、第2電力変換器32には、図12に示すチョッパを使用できる。
【0032】
モータ18の力行時には、制御回路73は、スイッチ回路77を導通状態に維持し、第2電力変換器32の動作を停止させ、第1電力変換器16に適切な衝撃係数の制御パルス信号を供給して、第1電力変換器16が左側からの入力電圧を降圧して、モータ18に供給できるようにする。この力行時において、モータ18の要求電力が設定値よりも低い場合、電池グループ26からの電力のみで充分なので、制御回路73はスイッチ回路72を非導通にする。よって、電池グループ26からの電流は、第1スイッチ回路77を介して第1電力変換器16に加わり、この第1電力変換器16からの戻り電流は、ダイオード36を介して電池グループ26に戻る。モータ18の要求電力が設定値よりも高くなると、電池グループ26及びコンデンサ24の両方からの電力を第1電力変換器16が受けるために、制御回路73はスイッチ回路72を導通にする。よって、電池グループ26及びコンデンサ24の直列回路からの電流は、第1スイッチ回路77を介して第1電力変換器16に加わり、この第1電力変換器16からの戻り電流は、第2スイッチ回路72を介してコンデンサ24に戻る。なお、ダイオード36の動作は、第1及び第2実施例と同じである。
【0033】
モータ18の回生時には、制御回路73は、第1スイッチ回路77を非導通にし、第2スイッチ回路72を導通させ、第2電力変換器32を適切に動作させる。なお、第1電力変換器16は、スイッチ回路77の非導通により、電池グループ26からの電力を受けないので、モータ18に電力を供給できない。よって、第2電力変換器32は、モータ18の回生電力を第1電力変換器16を介して受け、適切に降圧して、コンデンサ24を充電する。
【0034】
なお、電力変換器16が、チョッパ又はインバータの何れの場合にも、これらチョッパ又はインバータ用の電源電圧がモータ18の起電力よりも高いと、スイッチング素子(トランジスタ)の導通及び非導通の時間比(衝撃係数)を調整することによって、昇圧での回生電力制御が可能である。しかし、モータ18の起電力よりも電源電圧が低いときには、チョッパ又はインバータが単なる整流器として作用するだけで、回生電力の制御が不能となるが、第2電力変換器32が回生電力を制御してコンデンサ24を充電できるので問題ない。よって、モータ18が発電した電力を、第1電力変換器16で整流(制御不能状態にある)した後、第2電力変換器32で降圧(制御可能状態にある)してもよいし、第1電力変換器16で昇圧(制御可能状態にある)した後、第2電力変換器32で降圧(制御可能状態にある)してもよい。また、この実施例では、第2電力変換器32の入出力端間を絶縁することにより、モータ18が停止期間中でも、スイッチ回路77及び72を導通させ、第2電力変換器32を動作させることにより、電池グループ26からコンデンサ24に充電を行うことができる。
【0035】
図5は、本発明の好適な第4実施例のブロック図である。この実施例は、図4の実施例の第2スイッチ回路72がない場合に類似しているが、第2電力変換器320が、入力側(右側の端子)及び出力側(左側の端子)の間が絶縁された一般的なDC/DCコンバータで構成されている。また、第2電力変換器320が、入力側及び出力側の間が絶縁せずに、第1電力変換器16の第1入出力端と第2入出力端との間を絶縁してもよい。図6は、図5の実施例におけるモータ18の供給電力の状態を示す図であり、領域Cは、コンデンサ24からの電力供給を示し、領域Bは、電池グループ26からの電力供給を示す。時点0〜t3の期間のモータ18の力行時には、スイッチ回路77を導通させ、モータ18の要求電力が小さいとき(時点0〜t1及び時点t2〜t3の期間)には、第2電力変換器320を動作させて、電池26及びコンデンサ24の直列回路からの電力を部分的に第2電力変換器320を介してコンデンサ24に戻す点が図4の実施例と異なる。よって、コンデンサ24は、放電と充電との差引で、実質的にコンデンサ24の放電電力を低減できるので、モータの要求電力の小さいときに、コンデンサ24の蓄積エネルギーを温存できる。この場合、第2電力変換器320の動作の制御に応じて、電池26及びコンデンサ24の直列回路からの放電電流を連続的に任意に制御できる。
【0036】
また、力行時において、モータ18の要求電力が大きいとき(時点t1〜t2の期間)には、制御回路73が第2電力変換器320の動作を停止させ、コンデンサ24への充電を停止する。よって、電池26及びコンデンサ24の両方からの電力を、第1電力変換器16を介して、モータ18に供給できる。なお、第2電力変換器320の入力側及び出力側が絶縁されていない場合、第1電力変換器16と、入出力間の絶縁されていない第2電力変換器とを同時に動作させると、スイッチ回路77及び第2電力変換器を介して、電池26が短絡して動作しなくなる。よって、第2電力変換器320の入力側及び出力側を絶縁する必要がある。
【0037】
モータ18の回生期間は、図4の実施例の場合と同様に、制御回路73がスイッチ回路77を非導通にし、モータ18の回生電力を第1電力変換器16及び第2電力変換器320を介してコンデンサ24を充電してもよい。しかし、スイッチ回路77を導通にすると、回生電力をコンデンサ24及び電池26の両方に戻すことができる。この場合、制御回路73が第2電力変換器320を通過する電力を大きくすると、コンデンサ24の回生電力の分配量が多くなり、逆にこの通過電力を小さくすると、電池26への回生電力の分配量が多くなる。満充電状態に近いコンデンサ24に回生電力を戻すと過電圧になってしまうが、このような場合には、電池26に回生電力の一部を戻すことができる。なお、図6の時点t3〜t6の期間中は、この回生状態を示し、時点t4〜t5の期間中に、スイッチ回路77が導通して、電池26に回生電力を戻している。この図5の実施例は、図4の実施例と異なり、モータ18の動作中に、電池26からコンデンサ24を充電できる。
【0038】
図7は、本発明の好適な第5実施例のブロック図である。この実施例は、図1の実施例と類似しているが、スイッチ回路72を用いず、第2電力変換器320に、入力側及び出力側が絶縁されたDC/DCコンバータを用いている。この第2電力変換器320の動作は、図5の実施例の場合と同じであるが、第1電力変換器16を介さずに、モータ16の回生電力を直接受ける。その他の動作は、図5の場合と同様である。
【0039】
本発明の好適な実施例について上述したが、当業者には、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形及び変更が可能である。モータは実施例で説明したもの(DCモータ)以外にも、DCブラシレスモータ、交流誘導モータ、交流同期モータでもよく、また、単相モータでも3相モータでもよい。第1電力変換器には、これらのモータに対応したチョッパまたはインバータを、第2変換器には、チョッパまたはDC/DCコンバータを使用することができる。コンデンサとしては、複数のコンデンサを並列接続したものを用いてもよい。さらに、1個のコンデンサの代わりに、少数のコンデンサを直列接続して用いてもよい。なお、少数のコンデンサを直列接続する場合、各コンデンサの電圧のバラツキは、多数のコンデンサの直列接続の場合よりも少ないので、さほど問題にならない。電池とコンデンサの電力分担の割合は、図2と図13に示した割合に限られるものではなく、種々の変形が可能である。図1のスイッチ72、図3のスイッチ75、図4のスイッチ72は、モータの要求電力が小さいと判断された期間中、非導通のままにすることもできるし、導通/非導通を高速で切り換えることもできる(従来技術・図10のスイッチ20と同様)。この場合、導通比率が多いほどコンデンサが多く使われ、逆に導通比率が小さいほど電池が多く使われる。
【0040】
【本発明が奏する効果】
上述の如く、本発明のモータ駆動用電源装置によれば、電池及びコンデンサを直列接続して用いるので、モータの力行時にコンデンサの蓄電エネルギーを完全にゼロになるまで使用できる。電池にコンデンサを直列接続して放電すると、電池単独の場合よりもコンデンサの分だけ電圧を高くすることができる。ここで、第1の電力変換器に供給される電力が同じであれば、電圧が高くなった分だけ、電池の放電電流、即ち負荷を減らすことができる。また、力行時のモータの要求電力に応じて、スイッチ回路又はDC/DCコンバータから成る第2電力変換器が電池及びコンデンサの直列回路からコンデンサを切り離したり、力行時に電池からコンデンサに供給する電力を制御するので、電池及びコンデンサの電力負担の割合を任意に制御して、コンデンサの蓄電エネルギーをより一層効果的に使用できる。電気自動車が市街地を走行する場合には、加速(力行)と減速(回生)が適宜繰り返され、コンデンサも加減速に合わせて放電(力行)と充電(回生)が繰り返される。したがって、コンデンサは走行状態を反映した電圧域を保つことになり、力行時に電池の負荷を低減する効果も持続する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモータ駆動用電源装置の好適な第1実施例のブロック図である。
【図2】図1の動作を説明するために、モータ要求電力を表す図である。
【図3】本発明のモータ駆動用電源装置の好適な第2実施例のブロック図である。
【図4】本発明のモータ駆動用電源装置の好適な第3実施例のブロック図である。
【図5】本発明のモータ駆動用電源装置の好適な第4実施例のブロック図である。
【図6】図5の動作を説明するために、モータ要求電力を表す図である。
【図7】本発明のモータ駆動用電源装置の好適な第5実施例のブロック図である。
【図8】従来のモータ駆動用電源装置の一例のブロック図である。
【図9】電力変換器の一例の回路図である。
【図10】従来のモータ駆動用電源装置の他の例のブロック図である。
【図11】従来のモータ駆動用電源装置の更に他の例のブロック図である。
【図12】電力変換器の他の例の回路図である。
【図13】図11の動作を説明するために、モータ要求電力を表す図である。
【符号の説明】
16 第1電力変換器
18 モータ
24 コンデンサ
26 電池
28 第1電力変換器
32 第2電力変換器
36 ダイオード
72 スイッチ回路
73 制御回路
74 アクセル
75 スイッチ回路
76 ブレーキ
77 スイッチ回路
78 クラッチ
320 第2電力変換器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device for driving a motor, and particularly to a power supply device suitable for driving a power motor for an electric vehicle, an electric scooter, an electric bicycle, or the like.
[0002]
[Prior art]
As a power supply device for driving a power motor for an electric vehicle, an electric scooter, or an electric bicycle, a hybrid power supply device in which a battery and a capacitor are connected in parallel and an output from the parallel circuit is supplied to the motor through a power converter. Many have been proposed in the past. In this case, the capacitor performs a function of supplying a large amount of electric power to the motor in a short time in accordance with a load change of the motor, and the battery performs a function of supplying an average amount of electric power to the motor over a long period of time while having a small electric power. This is to reduce the peak load of the battery, extend the life of the battery, and substantially increase the power capacity.
[0003]
FIG. 8 shows an example of such a conventional motor drive power supply device. The
[0004]
FIG. 9 shows an example in which a chopper is used for the
[0005]
During power running for rotating the
[0006]
FIG. 10 shows another example of a conventional power supply device for driving a motor. The difference from the prior art of FIG. 8 is that the plus side of the
[0007]
By the way, in order to obtain electric power for driving a motor from a capacitor, the capacitor must have a large capacity. However, even with a large-capacity capacitor, the charging energy of the capacitor is at least one order of magnitude smaller than that of the battery, so it is necessary to effectively use the energy stored in the capacitor. Using all the stored energy of the capacitor means using it until the voltage of the capacitor becomes zero. However, in the related art shown in FIGS. 8 and 10, the
[0008]
The mainstream of large-capacity capacitors are electric double-layer capacitors. However, this capacitor can only reduce the voltage per cell to about 1 to 5 volts in order to prevent electrolysis of the electrolytic solution. Therefore, in order to drive the motor, the voltage must be increased to the level required by the motor, and a plurality of electric double layer capacitors must be connected in series. However, there is a problem of voltage balance in each capacitor. This problem is caused by the fact that the capacitors self-discharge due to the internal resistance after charging all the capacitors connected in series, and the variation in the self-discharge is extremely large. As a result, the voltage of a certain capacitor becomes zero volt over time. In this state, when discharged, the zero volt capacitor cannot maintain the lower limit, and when charged, another capacitor cannot maintain the upper limit, so that charging and discharging cannot be performed.
[0009]
In order to solve the problem that the stored energy of the capacitor cannot be used up and the problem of connecting a plurality of capacitors in series, a motor drive power supply device shown in FIG. 11 has been proposed. In this power supply device, when the
[0010]
According to the power supply device for driving a motor shown in FIG. 11, since the
[0011]
Note that the
[0012]
[Problems to be solved by the present invention]
By the way, in the conventional motor driving power supply device shown in FIG. 11, a current always flows through the
[0013]
This state will be further described with reference to FIG. In the case of the power supply circuit of FIG. 11, acceleration (from
[0014]
There is no problem if the storage capacity of the energy of the
[0015]
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to use the stored energy of the capacitor during the power running of the motor until the stored energy of the capacitor becomes completely zero, and to arbitrarily control the ratio of the power burden of the battery and the capacitor to further improve the stored energy of the capacitor. It is an object of the present invention to provide a motor drive power supply device that can be used in a general purpose.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above problems,Claim 1According to the inventionAs shown in FIG. 1 and FIG.
A series circuit of a
A
The input terminal of the
A
The
[0017]
ContractStated in claim 2According to the inventionAs shown in FIG.
A series circuit of a
One of the first input / output terminals is connected to the capacitor of the
The other of the first input / output terminals of the
A
It comprises a
The
[0018]
ContractStated in claim 3According to the inventionAs shown in FIG.
A series circuit of a
A first input / output terminal coupled to both ends of the series circuit via a
A
It includes a
The
[0019]
ContractStated in claim 4According to the inventionAs shown in FIG. 7, the motor drive power supply device
A series circuit of a
A first power converter having an input coupled to both ends of the series circuit and an output coupled to the
The input terminal is coupled to the
1st power converter28And a
When the
[0020]
Embodiments and Examples of the Invention
FIG. 1 is a block diagram of a first preferred embodiment of a power supply device for driving a motor according to the present invention, and has portions similar to those of the power supply device of FIG. For example, one lightning double-
[0021]
The
[0022]
1st power converter28, The operating power of the
[0023]
When the motor drive power supply device of the present invention is used in an electric vehicle, the
[0024]
Next, the operation of the first embodiment of FIG. 1 will be further described with reference to FIG. 2 showing the state of sharing of the power consumed by the
[0025]
When the required power of the
[0026]
In relation to the setting of the
[0027]
Further, when the required power of the
[0028]
Since the
[0029]
At time t3, when the
[0030]
FIG. 3 is a block diagram of a second preferred embodiment of the present invention. Since the second embodiment is similar to the first embodiment shown in FIG. 1, only different points will be described below. In the embodiment of FIG. 1, the
[0031]
FIG. 4 is a block diagram of a third preferred embodiment of the present invention. In the third embodiment, the
[0032]
During power running of the
[0033]
At the time of regeneration of the
[0034]
Regardless of whether the
[0035]
FIG. 5 is a block diagram of a fourth preferred embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the embodiment of FIG. 4 without the
[0036]
Further, during power running, when the required power of the
[0037]
During the regeneration period of the
[0038]
FIG. 7 is a block diagram of a fifth preferred embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the embodiment of FIG. 1, but does not use the
[0039]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications and changes can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. The motor may be a DC brushless motor, an AC induction motor, or an AC synchronous motor other than the motor described in the embodiment (DC motor), and may be a single-phase motor or a three-phase motor. For the first power converter, a chopper or an inverter corresponding to these motors can be used, and for the second converter, a chopper or a DC / DC converter can be used. As the capacitor, a capacitor in which a plurality of capacitors are connected in parallel may be used. Furthermore, a small number of capacitors may be connected in series instead of one capacitor. When a small number of capacitors are connected in series, the variation in the voltage of each capacitor is smaller than that in the case where a large number of capacitors are connected in series, so there is not much problem. The ratio of the power sharing between the battery and the capacitor is not limited to the ratio shown in FIGS. 2 and 13, and various modifications are possible. The
[0040]
[Effects of the present invention]
As described above, according to the motor drive power supply device of the present invention, since the battery and the capacitor are used in series, the stored energy of the capacitor can be used until the stored energy of the capacitor becomes completely zero when the motor is running. When a capacitor is connected in series to a battery and discharged, the capacity of theMinuteOnly the voltage can be raised. Here, if the power supplied to the first power converter is the same,,Voltage increasedMinuteOnly, the discharge current of the battery, that is, the load can be reduced. Also, according to the required power of the motor during power running, the switch circuitOr a second power converter comprising a DC / DC converterSeparates the capacitor from the series circuit of the battery and the capacitor, and controls the power supplied from the battery to the capacitor during power running, so the ratio of the power burden on the battery and the capacitor can be arbitrarily controlled to further improve the stored energy of the capacitor Can be used When the electric vehicle travels in an urban area, acceleration (powering) and deceleration (regeneration) are repeated as appropriate, and discharging (powering) and charging (regeneration) of the capacitor are repeated in accordance with acceleration / deceleration. Therefore, the capacitor maintains a voltage range reflecting the running state, and the effect of reducing the load on the battery during power running is also maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a first preferred embodiment of a motor drive power supply device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing motor required power for explaining the operation of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram of a second preferred embodiment of the motor drive power supply device of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a third preferred embodiment of the motor drive power supply device of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a fourth preferred embodiment of the motor drive power supply device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing motor required power for explaining the operation of FIG. 5;
FIG. 7 is a block diagram of a fifth preferred embodiment of the motor drive power supply device of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram of an example of a conventional motor drive power supply device.
FIG. 9 is a circuit diagram of an example of a power converter.
FIG. 10 is a block diagram of another example of the conventional motor drive power supply device.
FIG. 11 is a block diagram of still another example of a conventional motor drive power supply device.
FIG. 12 is a circuit diagram of another example of the power converter.
FIG. 13 is a diagram showing motor required power for explaining the operation of FIG. 11;
[Explanation of symbols]
16 1st power converter
18 motor
24 capacitors
26 batteries
28 1st power converter
32 Second power converter
36 diode
72 switch circuit
73 Control circuit
74 Accelerator
75 switch circuit
76 Brake
77 switch circuit
78 clutch
320 second power converter
Claims (4)
出力端がモータに結合された第1電力変換器と、
該第1電力変換器の入力端を上記電池の両端又は上記直列回路の両端に選択的に結合させるスイッチ回路と、
入力端が上記モータに結合され、出力端が上記コンデンサを充電可能に結合された第2電力変換器と、
上記第1電力変換器、上記第2電力変換器及び上記スイッチ回路を制御する制御回路とを具え、
該制御回路は、上記モータの力行時に、上記モータが必要とする電力に応じて上記スイッチ回路の導通及び非導通を制御し、モータが要求する電力に対して上記コンデンサから得る電力と電池の電力との割合を調整することを特徴とするモータ駆動用電源装置。A series circuit of a battery and a capacitor,
A first power converter having an output coupled to the motor;
A switch circuit for selectively coupling an input terminal of the first power converter to both ends of the battery or both ends of the series circuit;
A second power converter having an input coupled to the motor and an output coupled to charge the capacitor;
A control circuit that controls the first power converter, the second power converter, and the switch circuit;
The control circuit, the power running time of the motor, according to the power which the motor requires to control conduction and non-conduction of the switch circuit, power of the power and the battery obtained from the capacitor to the power that the motor requires A power supply device for driving a motor, characterized by adjusting the ratio of
第1入出力端の一方が第1スイッチ回路を介して上記電池の上記コンデンサとは反対側の端部に結合され、第2入出力端がモータに結合された第1電力変換器と、
該第1電力変換器の上記第1入出力端の他方を上記電池の他端又は上記コンデンサの上記電池とは反対側の端部に選択的に結合させる第2スイッチ回路と、
入力端が上記第1電力変換器の上記第1入出力端に結合され、出力端が上記コンデンサを充電可能に結合された第2電力変換器と、
上記第1スイッチ回路、上記第2スイッチ回路、上記第1電力変換器及び上記第2電力変換器を制御する制御回路とを具え、
該制御回路は、上記モータの力行時に、上記第1スイッチ回路を閉じ、上記モータが必要とする電力に応じて上記第2スイッチ回路の導通及び非導通を制御し、モータが要求する電力に対して上記コンデンサから得る電力と電池の電力との割合を調整することを特徴とするモータ駆動用電源装置。A series circuit of a battery and a capacitor,
One of the first output end and the capacitor of the battery through the first switch circuit is coupled to the opposite end, a first power converter second input terminal is coupled to the motor,
A second switch circuit for selectively coupling the opposite end of the other of said first input and output terminals of the first power converter and the battery of the other end or the capacitor of the battery,
A second power converter having an input coupled to the first input / output terminal of the first power converter and an output coupled to charge the capacitor;
A control circuit for controlling the first switch circuit, the second switch circuit, the first power converter, and the second power converter;
The control circuit, the power running time of the motor, close the first switch circuit, according to the power that the motor needs to control conduction and non-conduction of the second switching circuit, to power the motor requires And adjusting the ratio between the power obtained from the capacitor and the power of the battery .
第1入出力端が上記直列回路の両端にスイッチ回路を介して結合され、第2入出力端がモータに結合された第1電力変換器と、
入力端が上記第1電力変換器の上記第1入出力端に結合され、出力端が上記コンデンサを充電可能に結合され、上記入力端及び上記出力端の間が絶縁された第2電力変換器と、
上記スイッチ回路、上記第1電力変換器及び上記第2電力変換器を制御する制御回路とを具え、
該制御回路は、上記モータの力行時に、上記スイッチ回路を閉じ、上記モータが必要とする電力に応じて上記第2電力変換器を制御し、モータが要求する電力に対して上記コンデンサから得る電力と電池の電力との割合を調整することを特徴とするモータ駆動用電源装置。A series circuit of a battery and a capacitor,
A first power converter having a first input / output terminal coupled to both ends of the series circuit via a switch circuit, and a second input / output terminal coupled to the motor;
A second power converter having an input terminal coupled to the first input / output terminal of the first power converter, an output terminal coupled to charge the capacitor, and an insulation between the input terminal and the output terminal; When,
A control circuit for controlling the switch circuit, the first power converter, and the second power converter,
The control circuit, the power running time of the motor, close the switch circuit controls the second power converter according to the power which the motor needs to obtain from the capacitor to the power that the motor requires power A power supply device for driving a motor , wherein the ratio between the power of the battery and the power of the battery is adjusted.
入力端が上記直列回路の両端に結合され、出力端がモータに結合された第1電力変換器と、
入力端が上記モータに結合され、出力端が上記コンデンサを充電可能に結合されたDC/DCコンバータから成る第2電力変換器と、
上記第1電力変換器及び上記第2電力変換器を制御する制御回路とを具え、
該制御回路は、上記モータの力行時に、上記モータが必要とする電力に応じて上記第2電力変換器を制御し、モータが要求する電力に対して上記コンデンサから得る電力と電池の電力との割合を調整することを特徴とするモータ駆動用電源装置。A series circuit of a battery and a capacitor,
A first power converter having an input coupled to both ends of the series circuit and an output coupled to the motor;
A second power converter comprising a DC / DC converter having an input coupled to the motor and an output coupled to charge the capacitor;
A control circuit for controlling the first power converter and the second power converter,
The control circuit, the power running time of the motor, controls the second power converter according to the power which the motor is required for the power the motor required by the power of the power and the battery obtained from the capacitor A power supply for driving a motor, characterized in that the ratio is adjusted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23961396A JP3541238B2 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Power supply for motor drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23961396A JP3541238B2 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Power supply for motor drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1084601A JPH1084601A (en) | 1998-03-31 |
JP3541238B2 true JP3541238B2 (en) | 2004-07-07 |
Family
ID=17047352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23961396A Expired - Fee Related JP3541238B2 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Power supply for motor drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3541238B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102656821B1 (en) * | 2018-02-10 | 2024-04-12 | 유온 테크놀로지 씨오 엘티디 | Moped and power management systems and management methods |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7595597B2 (en) * | 2006-01-18 | 2009-09-29 | General Electric Comapany | Vehicle propulsion system |
US9296300B2 (en) * | 2012-04-13 | 2016-03-29 | General Electric Company | Method and system for powering a vehicle |
JP5683627B2 (en) | 2013-03-22 | 2015-03-11 | トヨタ自動車株式会社 | Power control device |
JP5926336B2 (en) * | 2014-08-18 | 2016-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | Power control device |
JP7401444B2 (en) * | 2018-02-10 | 2023-12-19 | ヨウオン テクノロジー カンパニー、リミテッド | Electrically assisted bicycle, its power management system and management method |
JP7371349B2 (en) * | 2019-05-22 | 2023-10-31 | 株式会社ジェイテクト | Auxiliary power supply equipment and electric vehicles |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP23961396A patent/JP3541238B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102656821B1 (en) * | 2018-02-10 | 2024-04-12 | 유온 테크놀로지 씨오 엘티디 | Moped and power management systems and management methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1084601A (en) | 1998-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4778821B2 (en) | Circuit device for electric vehicle or hybrid vehicle having two direct current sources and control method attached thereto | |
US8039987B2 (en) | Power source device and vehicle with power source device | |
US7122991B2 (en) | Power conversion and vehicle | |
US6140799A (en) | Switched battery-bank assembly for providing incremental voltage control | |
JPH06217416A (en) | Inverter device able to be constituted again for electric motor-car driving system | |
US20040062059A1 (en) | Apparatus and method employing bi-directional converter for charging and/or supplying power | |
CN103213508B (en) | A kind of electric motor car running control system | |
US5717303A (en) | DC motor drive assembly including integrated charger/controller/regenerator circuit | |
US20120069604A1 (en) | Compact power converter with high efficiency in operation | |
JPH06276609A (en) | Electric drive system | |
EP2804779A1 (en) | Electric vehicle running control system | |
US5712549A (en) | DC Motor drive assembly having a controller/charge with regenerative braking | |
JPS5961402A (en) | Charger for battery driven vehicle | |
Yan et al. | Improvement of drive range, acceleration and deceleration performance in an electric vehicle propulsion system | |
JP3612572B2 (en) | Motor drive power supply | |
JP2023114972A (en) | Vehicular battery charge system using motor drive system | |
JP3541238B2 (en) | Power supply for motor drive | |
KR101958596B1 (en) | Circulation charging system for electric vehicle | |
US5436825A (en) | Electronic control circuit for the supply of ohmic-inductive loads by means of direct-current pulses | |
EP1511149A2 (en) | A power system to transfer power between a plurality of power sources | |
JP2004336836A (en) | Motor driving device | |
KR101875914B1 (en) | System for charging and discharging of energy for railway vehicle | |
JP3482980B2 (en) | Power supply | |
WO2008068541A1 (en) | Method and control unit for equipment using electrical energy | |
WO2019180912A1 (en) | Voltage switching type direct-current power supply |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040310 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |