JPH06303702A - 電気自動車用充電装置 - Google Patents
電気自動車用充電装置Info
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- JPH06303702A JPH06303702A JP5112317A JP11231793A JPH06303702A JP H06303702 A JPH06303702 A JP H06303702A JP 5112317 A JP5112317 A JP 5112317A JP 11231793 A JP11231793 A JP 11231793A JP H06303702 A JPH06303702 A JP H06303702A
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- 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
-
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気自動車は誘導電動機と、この誘導電動機
を駆動するインバータと、電気自動車用蓄電池を有して
おり、これら電気自動車の充電装置を廉価で小型化する
ことを目的とする。 【構成】 電気自動車用蓄電池１２と、スイッチング素
子２１〜２６と、このスイッチング素子と逆並列接続さ
れたフライホイルダイオード３１〜３６により構成され
て、上記蓄電池の直流電力を交流に変換して誘導電動機
１１に供給するインバータとを設ける。さらに交流電源
を変圧する変圧器とこの変圧器の出力とインバータの出
力との間に蓄電池を充電する時にオンする第１開閉手段
４１，４２と、インバータの出力と誘導電動機との間に
電気自動車の駆動時にオンする４３，４４とを設けたも
のである。
を駆動するインバータと、電気自動車用蓄電池を有して
おり、これら電気自動車の充電装置を廉価で小型化する
ことを目的とする。 【構成】 電気自動車用蓄電池１２と、スイッチング素
子２１〜２６と、このスイッチング素子と逆並列接続さ
れたフライホイルダイオード３１〜３６により構成され
て、上記蓄電池の直流電力を交流に変換して誘導電動機
１１に供給するインバータとを設ける。さらに交流電源
を変圧する変圧器とこの変圧器の出力とインバータの出
力との間に蓄電池を充電する時にオンする第１開閉手段
４１，４２と、インバータの出力と誘導電動機との間に
電気自動車の駆動時にオンする４３，４４とを設けたも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に用いる充
電装置に関するものである。
電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車は周知のように、蓄電池，誘
導電動機，蓄電池の直流を誘導電動機に印加する交流に
変換するインバータにより構成されている。また、蓄電
池の充電用に充電装置も準備しなければならず、近年充
電装置を電気自動車に内蔵するものもある。例えば、図
３に示すようなものがある。１は電気自動車の本体であ
り、電気自動車部２と、充電装置３により構成されてい
る。また、電気自動車部２は電気自動車を駆動させる誘
導電動機１１と、誘導電動機１１への電力供給用の蓄電
池１２と蓄電池１２の直流出力を交流に変換し、誘導電
動機にその交流を印加するインバータ１３により構成さ
れている。さらに充電装置３は交流入力を変圧する変圧
器１６と、交流を整流し直流に変換する整流器１７によ
り構成されている。この充電装置は変圧器１６の磁路に
ギャップを設け、このギャップを制御して出力電流を制
御している。
導電動機，蓄電池の直流を誘導電動機に印加する交流に
変換するインバータにより構成されている。また、蓄電
池の充電用に充電装置も準備しなければならず、近年充
電装置を電気自動車に内蔵するものもある。例えば、図
３に示すようなものがある。１は電気自動車の本体であ
り、電気自動車部２と、充電装置３により構成されてい
る。また、電気自動車部２は電気自動車を駆動させる誘
導電動機１１と、誘導電動機１１への電力供給用の蓄電
池１２と蓄電池１２の直流出力を交流に変換し、誘導電
動機にその交流を印加するインバータ１３により構成さ
れている。さらに充電装置３は交流入力を変圧する変圧
器１６と、交流を整流し直流に変換する整流器１７によ
り構成されている。この充電装置は変圧器１６の磁路に
ギャップを設け、このギャップを制御して出力電流を制
御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、変換装置に
は交流電源を直流に変換する変換装置の整流器と、蓄電
池の直流を交流に変換する変換装置のインバータの２組
必要で、電気自動車の電気回路の占める割合は大きくな
り、また高価なものになっていた。そして、従来のもの
は変圧器は１次側鉄心を２次側鉄心に押し当て、クリッ
プ等によって固定されており、蓄電池の放電量が大きい
と大きな充電電流が流れ、充電装置の整流器を破損させ
る恐れがあった。
は交流電源を直流に変換する変換装置の整流器と、蓄電
池の直流を交流に変換する変換装置のインバータの２組
必要で、電気自動車の電気回路の占める割合は大きくな
り、また高価なものになっていた。そして、従来のもの
は変圧器は１次側鉄心を２次側鉄心に押し当て、クリッ
プ等によって固定されており、蓄電池の放電量が大きい
と大きな充電電流が流れ、充電装置の整流器を破損させ
る恐れがあった。
【０００４】本発明者は、インバータは蓄電池の放電と
充電が別の時間で行われることを理解し、またインバー
タがＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，パワートランジスタ等の
スイッチング素子と、この素子と並列にフライホイルダ
イオードが設けられていることに着目し、変換装置を改
善によって実現すべく検討の結果、この発明に至ったも
のである。
充電が別の時間で行われることを理解し、またインバー
タがＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，パワートランジスタ等の
スイッチング素子と、この素子と並列にフライホイルダ
イオードが設けられていることに着目し、変換装置を改
善によって実現すべく検討の結果、この発明に至ったも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、電気自動車用
蓄電池と、スイッチング素子とこのスイッチング素子と
逆並列接続されたフライホイルダイオードとを有し上記
蓄電池の直流電力を交流電力に変換して誘導電動機に供
給するインバータと、交流電源を変換する変圧器と、上
記変圧器の出力と上記インバータの出力との間に設けた
第１開閉手段と、上記インバータの出力と上記誘導電動
機との間に第２開閉手段を設けたものである。
蓄電池と、スイッチング素子とこのスイッチング素子と
逆並列接続されたフライホイルダイオードとを有し上記
蓄電池の直流電力を交流電力に変換して誘導電動機に供
給するインバータと、交流電源を変換する変圧器と、上
記変圧器の出力と上記インバータの出力との間に設けた
第１開閉手段と、上記インバータの出力と上記誘導電動
機との間に第２開閉手段を設けたものである。
【０００６】
【作用】上記第１開閉手段はオフし、第２開閉手段すオ
ンしている場合、蓄電池の出力はインバータにより交流
に変換され、第２開閉手段を介して誘導電動機に交流電
力が印加して電気自動車は運転される。また、第２開閉
手段がオフし、第１開閉手段がオンしている場合、交流
電源は変圧器を介してインバータのフライホイルダイオ
ードにより整流され、蓄電池を充電する。また本発明
は、サーボモータを回転することによってサーボモータ
に接続するネジが回転して、ネジが支持台の位置を移動
させる。これにより変換器の１次側と２次側にあるギャ
ップが調整される。そして、ギャップが大きくなると変
圧器から出力される電流の制限量は増加し、ギャップが
小さくなると変圧器から出力される電流は増加する。こ
れにより蓄電池への充電電流を調整する。
ンしている場合、蓄電池の出力はインバータにより交流
に変換され、第２開閉手段を介して誘導電動機に交流電
力が印加して電気自動車は運転される。また、第２開閉
手段がオフし、第１開閉手段がオンしている場合、交流
電源は変圧器を介してインバータのフライホイルダイオ
ードにより整流され、蓄電池を充電する。また本発明
は、サーボモータを回転することによってサーボモータ
に接続するネジが回転して、ネジが支持台の位置を移動
させる。これにより変換器の１次側と２次側にあるギャ
ップが調整される。そして、ギャップが大きくなると変
圧器から出力される電流の制限量は増加し、ギャップが
小さくなると変圧器から出力される電流は増加する。こ
れにより蓄電池への充電電流を調整する。
【０００７】
【実施例】本発明による電気自動車用充電装置の一実施
例を図１に示す。１は電気自動車の本体であり、電気自
動車には電気自動車を駆動させる誘導電動機１１と誘導
電動機１１への電力供給用の電気自動車用蓄電池１２、
この蓄電池１２の直流出力を交流に変換し、ＰＷＭ制御
によってその出力を制御するインバータ１３、交流電源
を変圧する変圧器１６、変圧器１６の出力に設けられ蓄
電池１２の充電時にオンする第１開閉手段４１，４２、
インバータ１３の出力に設けられ蓄電池の放電時、すな
わち電気自動車の駆動運転時にオンする第２開閉手段４
３，４４が設けられている。
例を図１に示す。１は電気自動車の本体であり、電気自
動車には電気自動車を駆動させる誘導電動機１１と誘導
電動機１１への電力供給用の電気自動車用蓄電池１２、
この蓄電池１２の直流出力を交流に変換し、ＰＷＭ制御
によってその出力を制御するインバータ１３、交流電源
を変圧する変圧器１６、変圧器１６の出力に設けられ蓄
電池１２の充電時にオンする第１開閉手段４１，４２、
インバータ１３の出力に設けられ蓄電池の放電時、すな
わち電気自動車の駆動運転時にオンする第２開閉手段４
３，４４が設けられている。
【０００８】インバータ１３はＩＢＧＴ，ＭＯＳＦＥ
Ｔ，パワートランジスタ等のスイッチング素子２１〜２
６と、このスイッチング素子２１〜２６と逆並列に接続
されるフライホイルダイオード３１〜３６により構成さ
れ、スイッチング素子２１，２２、スイッチング素子２
３，２４及びスイッチング素子２５，２６はそれぞれ直
列に接続され、この直列接続されたものが蓄電池１２と
並列接続されている。変圧器１６は鉄心が２つに分離さ
れ、２つの鉄心１６ｃ，１６ｄの間にギャップ１６ｅが
設けられている。また、２つの鉄心１６ｃ，１６ｄには
それぞれ１次巻線１６ａ、２次巻線１６ｂが巻回されて
いる。なお、変圧器１６には支持台５１が設けられ、こ
の支持台と螺着するネジ５３を介してサーボモータ５４
に接続されている。このサーボモータ５４は蓄電池１２
を電源とし、直流を交流に変換し、その出力を制御する
サーボモータ制御装置５５により駆動される。
Ｔ，パワートランジスタ等のスイッチング素子２１〜２
６と、このスイッチング素子２１〜２６と逆並列に接続
されるフライホイルダイオード３１〜３６により構成さ
れ、スイッチング素子２１，２２、スイッチング素子２
３，２４及びスイッチング素子２５，２６はそれぞれ直
列に接続され、この直列接続されたものが蓄電池１２と
並列接続されている。変圧器１６は鉄心が２つに分離さ
れ、２つの鉄心１６ｃ，１６ｄの間にギャップ１６ｅが
設けられている。また、２つの鉄心１６ｃ，１６ｄには
それぞれ１次巻線１６ａ、２次巻線１６ｂが巻回されて
いる。なお、変圧器１６には支持台５１が設けられ、こ
の支持台と螺着するネジ５３を介してサーボモータ５４
に接続されている。このサーボモータ５４は蓄電池１２
を電源とし、直流を交流に変換し、その出力を制御する
サーボモータ制御装置５５により駆動される。
【０００９】今、電気自動車が駆動する場合、変圧器１
６の１次側は電気自動車から分離させる。そして、第１
開閉手段４１，４２をオフさせ、第２開閉手段４３，４
４をオンさせる。これにより蓄電池１２からインバータ
１３に直流電源が供給され、インバータ１３は公知のＰ
ＷＭ制御により制御されて交流を出力し、第２開閉手段
４３，４４を介して誘導電動機１１に交流が印加し、誘
導電動機１１が駆動する。この誘導電動機１１の回転速
度はインバータ１３をＰＷＭ制御することによって行わ
れる。
６の１次側は電気自動車から分離させる。そして、第１
開閉手段４１，４２をオフさせ、第２開閉手段４３，４
４をオンさせる。これにより蓄電池１２からインバータ
１３に直流電源が供給され、インバータ１３は公知のＰ
ＷＭ制御により制御されて交流を出力し、第２開閉手段
４３，４４を介して誘導電動機１１に交流が印加し、誘
導電動機１１が駆動する。この誘導電動機１１の回転速
度はインバータ１３をＰＷＭ制御することによって行わ
れる。
【００１０】蓄電池１２が放電し、蓄電池１２を充電す
る場合、変圧器１６の１次側を電気自動車の変圧器１６
と対向させ、その接合を変圧器１６の支持台５１とサー
ボモータ５４とを連結して行われる。そして、第２開閉
手段４３，４４をオフさせる第１開閉手段４１，４２を
オンさせ、さらにインバータ１３のスイッチング素子２
１〜２６をオフさせている。交流電源は変圧器１６によ
って変圧され、フライホイルダイオード３１，３２，３
３，３４で構成される全波整流回路によって整流され、
蓄電池１２は整流された直流によって充電される。この
蓄電池１２への充電電流の調整は、サーボモータ５４を
制御することによって支持台６１を移動させ、変圧器１
６の１次側鉄心１６ｃと２次側鉄心１６ｄとのギャップ
１６ｅを調整することによって行われる。すなわち、図
２に示すようにギャップ１６ｅを大きくすると垂下特性
を大きくすることができ、この特性は蓄電池１２への充
電量に応じて設定される。
る場合、変圧器１６の１次側を電気自動車の変圧器１６
と対向させ、その接合を変圧器１６の支持台５１とサー
ボモータ５４とを連結して行われる。そして、第２開閉
手段４３，４４をオフさせる第１開閉手段４１，４２を
オンさせ、さらにインバータ１３のスイッチング素子２
１〜２６をオフさせている。交流電源は変圧器１６によ
って変圧され、フライホイルダイオード３１，３２，３
３，３４で構成される全波整流回路によって整流され、
蓄電池１２は整流された直流によって充電される。この
蓄電池１２への充電電流の調整は、サーボモータ５４を
制御することによって支持台６１を移動させ、変圧器１
６の１次側鉄心１６ｃと２次側鉄心１６ｄとのギャップ
１６ｅを調整することによって行われる。すなわち、図
２に示すようにギャップ１６ｅを大きくすると垂下特性
を大きくすることができ、この特性は蓄電池１２への充
電量に応じて設定される。
【００１１】図１の上記実施例は交流電源を単相で示し
ているが、３相交流電源にも適用できる。この場合、変
圧器は３相変圧器を用い蓄電池の充電時はフライホイル
ダイオード３１〜３６の３相全波整流回路で行う。さら
に、変圧器の入力に高周波スイッチングするコンバータ
設けることにより変圧器を小型化することができる。
ているが、３相交流電源にも適用できる。この場合、変
圧器は３相変圧器を用い蓄電池の充電時はフライホイル
ダイオード３１〜３６の３相全波整流回路で行う。さら
に、変圧器の入力に高周波スイッチングするコンバータ
設けることにより変圧器を小型化することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電気自
動車を駆動させる場合は、スイッチング素子とこのスイ
ッチング素子と逆並列接続されるフライホイルダイオー
ドを有するインバータを制御して行われ、電気自動車用
蓄電池を充電する場合は、インバータのフライホイルダ
イオードを用いて行われるので、インバータ以外に交流
を直流に変換するダイオードを設ける必要はなく、安価
にすることができるとともに、フライホイルダイオード
に高速用スイッチング用のダイオードが使用されるため
整流効率が高くなる。また、サーボモータを制御するこ
とによって変圧器の１次側鉄心と２次側鉄心とのギャッ
プを調整して、蓄電池に流れる充電電流を調整すること
ができ、蓄電池の充電量の大きい時も充電装置の整流器
を破損することなく充電を行うことができる。
動車を駆動させる場合は、スイッチング素子とこのスイ
ッチング素子と逆並列接続されるフライホイルダイオー
ドを有するインバータを制御して行われ、電気自動車用
蓄電池を充電する場合は、インバータのフライホイルダ
イオードを用いて行われるので、インバータ以外に交流
を直流に変換するダイオードを設ける必要はなく、安価
にすることができるとともに、フライホイルダイオード
に高速用スイッチング用のダイオードが使用されるため
整流効率が高くなる。また、サーボモータを制御するこ
とによって変圧器の１次側鉄心と２次側鉄心とのギャッ
プを調整して、蓄電池に流れる充電電流を調整すること
ができ、蓄電池の充電量の大きい時も充電装置の整流器
を破損することなく充電を行うことができる。
【図１】本発明による電気自動車用充電装置の１実施例
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】図１の電気自動車用充電装置で使用される充電
時の電流電圧特性図である。
時の電流電圧特性図である。
【図３】従来の電気自動車用充電装置のブロック図であ
る。
る。
１１ 誘導電動機 １２ 電気自動車用蓄電池 １３ インバータ １６ 変圧器 １６ａ １次巻線 １６ｂ ２次巻線 １６ｃ １次側鉄心 １６ｄ ２次側鉄心 １６ｅ ギャップ ２１〜２６ スイッチング素子 ３１〜３６ フライホイルダイオード ４１，４２ 第１開閉手段 ４３，４４ 第２開閉手段 ５１ 支持台 ５３ ネジ ５４ サーボモータ ５５ サーボモータ制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 電気自動車用蓄電池と、スイッチング素
子とこのスイッチング素子と逆並列接続されたフライホ
イルダイオードとを有し上記蓄電池の直流電力を交流電
力に変換して誘導電動機に供給するインバータと、交流
電源を変圧する変圧器と、上記変圧器の出力と上記イン
バータの出力との間に設けた第１開閉手段と、上記イン
バータの出力と上記誘導電動機との間に第２開閉手段を
設けたことを特徴とする電気自動車用充電装置。 - 【請求項２】 上記変圧器の１次側と２次側にギャップ
を有し、このギャップを調整する調整装置が、上記変圧
器の１次側又は２次側を支持する支持台と、上記支持台
に螺着されたネジを介して接続されたサーボモータと、
上記蓄電池を電源とし上記サーボモータを制御するサー
ボモータ制御装置とにより構成されたことを特徴とする
請求項１の電気自動車用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112317A JPH06303702A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 電気自動車用充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112317A JPH06303702A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 電気自動車用充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06303702A true JPH06303702A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14583648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112317A Pending JPH06303702A (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 電気自動車用充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06303702A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009519694A (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-14 | ブラウン ゲーエムベーハー | 小型電子機器用電子回路 |
| JP2017017771A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 非接触送電装置 |
| JP2017531987A (ja) * | 2014-10-09 | 2017-10-26 | ボンバルディアー プリモーフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＢｏｍｂａｒｄｉｅｒ Ｐｒｉｍｏｖｅ ＧｍｂＨ | 誘導電力伝送システムを動作させる方法及び誘導電力伝送システム |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP5112317A patent/JPH06303702A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009519694A (ja) * | 2005-12-14 | 2009-05-14 | ブラウン ゲーエムベーハー | 小型電子機器用電子回路 |
| US8310199B2 (en) | 2005-12-14 | 2012-11-13 | Braun Gmbh | Electronic circuit for a small electric appliance |
| JP2017531987A (ja) * | 2014-10-09 | 2017-10-26 | ボンバルディアー プリモーフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＢｏｍｂａｒｄｉｅｒ Ｐｒｉｍｏｖｅ ＧｍｂＨ | 誘導電力伝送システムを動作させる方法及び誘導電力伝送システム |
| JP2017017771A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 非接触送電装置 |
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