JPH05252606A - 電気自動車用回生制動装置 - Google Patents
電気自動車用回生制動装置Info
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- JPH05252606A JPH05252606A JP4701192A JP4701192A JPH05252606A JP H05252606 A JPH05252606 A JP H05252606A JP 4701192 A JP4701192 A JP 4701192A JP 4701192 A JP4701192 A JP 4701192A JP H05252606 A JPH05252606 A JP H05252606A
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Abstract
電時において、発生した電力を駆動モータ内部にて発熱
・消費させ、不足する回生制動力を補うことのできる電
気自動車用回生制動装置を提供する。 【構成】 バッテリ12が満充電時に制御装置14によ
り駆動モータ11に印加する電圧を減少させることによ
り、電流を増加させる。この電流の増加により駆動モー
タ11の銅損および、インバータ13内の抵抗による損
失が増加し、発生した電力がジュール熱となって消費さ
れる。また、この発生した熱を放熱するために、ラジエ
タ20,21、冷却ポンプ18,19および冷却ファン
22,23が備えられている。
Description
動モータにより走行する電気自動車において、制動時に
駆動モータにより運動エネルギを電気エネルギに変換し
バッテリに返還する回生制動装置に関する。
という特徴により、一部の用途に電気自動車が使用され
ている。この電気自動車は、従来の内燃機関を駆動源と
し走行する自動車と異なり、その制動時に運動エネルギ
を電気エネルギに変換することにより制動を行うことが
でき、この電気的制動には回生制動、発電制動などがあ
る。回生制動は車両の運動エネルギを電気エネルギに変
換した後、バッテリに返還するものであり、発電制動は
電気エネルギに変換した後、抵抗器に消費させて熱エネ
ルギとして放熱するものである。このようなふたつの電
気的制動により制動を行う装置は、本出願人により出願
された実開昭61−13501号公報に示されている。
ほぼ満充電状態、つまりこれ以上充電が行えない状態で
あるときには回生電力をバッテリに返還できないために
十分な制動力を得ることができない。このため、バッテ
リ満充電時においては、前述の発電制動を行い、駆動モ
ータにより発生した電流を放電用の抵抗に流し、消費す
ることが行われる。
気自動車の回生制動装置は構成されているので、放電用
の抵抗を新たに設ける必要があり、重量およびコストの
増加をまねくという問題があった。
されたものであり、バッテリがほぼ満充電状態の時に回
生できない電力を新たな放電抵抗を設けることなく消費
する電気自動車用回生制動装置を提供することを目的と
する。
めに、本発明にかかる電気自動車用回生制動装置はバッ
テリが略満充電状態であることを検出する充電量検出手
段と、前記充電量検出手段の検出結果に基づき駆動モー
タ入力電圧を制御する入力電圧制御手段と、前記充電量
検出手段の検出結果に基づき回生制動装置を冷却する冷
却手段とを有している。
テリがほぼ満充電時において、駆動モータ入力電圧を通
常よりも低く制御する。これにより駆動モータに流れる
電流が増加し、銅損が増加する。この銅損によって駆動
モータが発熱し、電力消費が行われる。また、その他の
回路に流れる電流も増加し、同様に電力消費が行われ
る。さらに、これらの発生した熱を前記冷却手段により
放熱する。
動車の制動制御時、充電量検出手段2はバッテリ1の充
電量を検出し、充電量が所定値以上の場合この検出信号
を入力電圧制御手段3に送出する。入力電圧制御手段3
は駆動モータ4に入力する電圧を制御することにより、
駆動モータ4が制動制御時に発生する電流量を制御す
る。また、駆動モータ4と入力電圧制御手段3の温度を
検知する温度検知手段5を設け、これらの装置の温度が
所定値以上になった場合、回生制動によって発生した熱
を放熱するために冷却手段6が設けられている。
動装置の好適な実施例を説明する。図2は本実施例の構
成を示している。電気自動車が駆動モータ11により駆
動走行されているときには、バッテリ12からの電力を
インバータ13により周波数変換および電圧変換を行い
駆動モータ1に供給する。この際、制御装置14は運転
者の操作するアクセル15の操作量に応じて、インバー
タ13の制御を行い、駆動モータ11の回転数と出力を
制御する。また、駆動モータ11とインバータ13の温
度を温度センサ16,17により検知し、この検出温度
が所定の温度以上になった場合に制御装置14はポンプ
18,19を作動させ、冷却水をラジエタ20,21と
の間で循環させる。さらに、ラジエタ20,21に冷却
用の風を送る冷却ファン22,23を作動させラジエタ
20,21の放熱を促進する。この冷却用のポンプ1
8,19および冷却ファン22,23の制御については
後述する。
装置14はそのブレーキ24の操作量に応じてインバー
タの周波数を制御し、回生制動を行う。回生制動により
発生した電力はバッテリ12に返還され充電される。
時においてバッテリ充電量に応じて駆動モータ11に印
加する電圧を制御する点にある。すなわち、回生制動に
より発生した電力を返還できない、バッテリ12のほぼ
満充電時においては、駆動モータ11に印加する電圧を
減少させることである。この電圧の減少により、駆動モ
ータ11の固定子巻線などに流れる電流が増加し、銅損
を増加させる。これが熱として発生し、結局電気自動車
本体の運動エネルギの一部が熱エネルギとされ制動が行
われる。
14はバッテリ12の充電量を、たとえば端子電圧を検
出するなどして常に監視し、制動時には回生電力をバッ
テリ12に返還できるか否かを判断する。この判断に基
づき制御装置14は前述のようにインバータ13を制御
し、発生した電力をバッテリに返還するか、またはその
一部を熱として消費し、制動力を得る。
を放熱するために本実施例においては,前述の冷却用の
ポンプ18,19および冷却用のファン22,23の能
力が調整できるように設定されいる。すなわち、制動時
に発電された電力をバッテリに返還できない場合、この
電力の一部を発熱により消費するが、この発熱量は従来
の冷却能力では十分放熱できないので冷却能力をさらに
高められるよう設定されている。
図3に示すフローチャートにより説明する。まず、ブレ
ーキ操作が行われたかどうかを判断し(ステップS10
1)、行われた場合、ブレーキ操作量に応じた制動力が
計算される(ステップS102)。さらに、バッテリの
端子電圧VB が所定の電圧値VB0未満であるかを判断し
(ステップS103)、所定値VB0未満の場合、回生制
動制御(ステップS104)が行われる。この所定値V
B0は、バッテリ12がほぼ満充電であることを判断する
ための電圧である。この回生制動制御について、図4
(A)および図5により説明する。まず、駆動モータ1
1の回転数Nが所定値NB 以下であるかを判断する(ス
テップS201)。回転数Nが所定値NB 以下である場
合次式(1)にしたがって駆動モータ111の印加電圧
VM を制御する(ステップS202)。
VM の関係を示す所定の係数である。また、駆動モータ
回転数Nが所定値NB を越えた場合は次式(2)にした
がって駆動モータ11の印加電圧VM を制御する(ステ
ップS203)。
転数Nとの関係を図5に鎖線で示す。
電圧VB が所定値VB0以上の場合、発生した電力をバッ
テリ12に返還することができないと判断され、発生し
た電力の一部を駆動モータの銅損などの抵抗による発熱
として制動を行う(ステップS105)。この発熱制動
制御は図4(B)および図5に示され、駆動モータの回
転数Nが所定値NB 以下の場合、次式(3)にしたがっ
て、駆動モータ印加電圧VM を制御する(ステップS2
12)。
次式(4)にしたがって駆動モータ印加電圧VM を制御
する。
転数Nとの関係を図5に実線で示す。この係数k2 は前
述の係数k1 より小さい値であり(k2 <k1 )、回生
制動時より印加電圧VM は減少する。
これらの係数を選択することにより、バッテリ充電量に
大きく影響されない制動力を得ることが可能となる。
レーキ操作が行われていないと判断された場合は、必要
駆動力の計算を行う(ステップS106)。そして、駆
動力制御(ステップS107)に移行し、図4(C)に
示されたフローチャートにしたがって制御が行われる。
前述のように、駆動モータの回転数Nが所定値NB 以下
の場合は式(5)に従い、所定値NB を越えた場合は式
(6)に従い制御を行う(ステップS222,ステップ
S223)。
タ電圧VM を設定した後、駆動制動に必要なトルクを求
める演算を行う(ステップS108)。
制動制御に関しての演算が終了すると、駆動モータ11
等の冷却制御に関する演算が行われる。まず温度センサ
16,17により駆動モータ11およびインバータ13
の温度tが第1の所定値t1と比較され、所定値t1 を
越えた場合冷却ポンプ18,19および冷却ファン2
2,23を作動する(ステップS111)。この時ポン
プ18,19の出力PP、ファン22,23の出力PF
は各々PP1,PF1で運転される(ステップS111)。
また、駆動モータ1の温度tが前記第1所定値t1 より
低かった場合(ステップS109)は冷却ポンプ18,
19および冷却ファン22,23の運転は行わない(ス
テップS112)。
第1所定温度t1 より高い温度である第2の所定温度t
2 を越えると(ステップS113)、冷却ポンプ18,
19および冷却ファン22,23の出力をPP2,P
F2(PP1<PP2,PF1<PF2)と増加させ(ステップS
114)、冷却能力を増加させる。このように駆動モー
タ11で発生した電力の一部を発熱させて消費させるた
め、通常に比して駆動モータ11等の発熱量が大きくな
る。本実施例においては、前述のように2段階の冷却能
力の得られる冷却系が設けられている。
および冷却ファン22,23の運転の始動とその能力を
切換える、第1所定温度t1 と第2所定温度t2 は駆動
モータ11に対してもインバータ13に対しても同様の
設定がされている説明がなされているが、駆動モータ1
1とインバータ13とで各々異なった設定とすることも
もちろん可能である。
リがほぼ満充電であり回生電力を返還できないときにお
いても、駆動モータ等に流れる電流を増加させ、これに
より銅損などの抵抗により発熱し、電力消費を行う。こ
のため、制動力の著しい低下が生じない。また、前記電
力消費のために新たに放電抵抗を付加する必要がないの
でコストの上昇および重量の増加を招くことがない。
適な実施例を示す図である。
チャートである。
チャートであり、特に駆動モータに印加する電圧の制御
を説明するものである。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 駆動モータとバッテリと前記駆動モータ
を制御する制御装置とを有する電気自動車用回生制動装
置において、 前記バッテリが略満充電状態であることを検出する充電
量検出手段と、 前記充電量検出手段の検出結果に基づき前記駆動モータ
入力電圧を制御する入力電圧制御手段と、 前記回生制動装置の温度が所定値以上となった場合に回
生制動装置を冷却する冷却手段と、 を有することを特徴とする電気自動車用回生制動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4701192A JP3156340B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 電気自動車用回生制動装置 |
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ID=12763232
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JP4701192A Expired - Lifetime JP3156340B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 電気自動車用回生制動装置 |
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WO2024147187A1 (ja) * | 2023-01-05 | 2024-07-11 | 三菱電機株式会社 | 推進制御装置 |
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1992
- 1992-03-04 JP JP4701192A patent/JP3156340B2/ja not_active Expired - Lifetime
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