JPH08107607A - 電気車バッテリの充電装置 - Google Patents
電気車バッテリの充電装置Info
- Publication number
- JPH08107607A JPH08107607A JP6238826A JP23882694A JPH08107607A JP H08107607 A JPH08107607 A JP H08107607A JP 6238826 A JP6238826 A JP 6238826A JP 23882694 A JP23882694 A JP 23882694A JP H08107607 A JPH08107607 A JP H08107607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- circuit
- high frequency
- frequency transformer
- 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.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】車載充電器の重量低減と、直流リアクトルの容
量低減を目的とする。 【構成】交流リアクトルとインバータ回路の１アームと
ダイオードアーム３の構成で電解コンデンサＣ１にエネ
ルギーを蓄える。この電解コンデンサの電圧を電源とす
る半導体スイッチからなるブリッジ回路６と、このブリ
ッジ回路に１次側コイル１０が接続され、２次側コイル
１１がダイオードブリッジ回路１２に接続された高周波
トランス９と、ダイオードブリッジ回路１２をバッテリ
１４に接続する直流リアクトル１３とを備えている。充
電装置１００は、電解コンデンサの電圧Ｖｃを検出し、
この電圧Ｖｃがバッテリ電圧ＶBと所定の関係を持つよ
うな制御を行なう。 【効果】従来の商用電源に対応したトランスを用いたも
のに比較して、約１／２以下の重量で実用化できる。
量低減を目的とする。 【構成】交流リアクトルとインバータ回路の１アームと
ダイオードアーム３の構成で電解コンデンサＣ１にエネ
ルギーを蓄える。この電解コンデンサの電圧を電源とす
る半導体スイッチからなるブリッジ回路６と、このブリ
ッジ回路に１次側コイル１０が接続され、２次側コイル
１１がダイオードブリッジ回路１２に接続された高周波
トランス９と、ダイオードブリッジ回路１２をバッテリ
１４に接続する直流リアクトル１３とを備えている。充
電装置１００は、電解コンデンサの電圧Ｖｃを検出し、
この電圧Ｖｃがバッテリ電圧ＶBと所定の関係を持つよ
うな制御を行なう。 【効果】従来の商用電源に対応したトランスを用いたも
のに比較して、約１／２以下の重量で実用化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走行用モータを駆動する
インバータを利用した車載バッテリの充電装置に係り、
特に電気自動車用充電装置として好適なモータ駆動用イ
ンバータを利用した車載バッテリの充電に関するもので
ある。
インバータを利用した車載バッテリの充電装置に係り、
特に電気自動車用充電装置として好適なモータ駆動用イ
ンバータを利用した車載バッテリの充電に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来バッテリ駆動車の充電装置として特
開昭５９−６１４０２号公報にあるように、３相交流電
動機とインバータとバッテリを有する電気車にトランス
を接続し、バッテリ充電の際は充電選択用切り替えスイ
ッチを切替えて、かつ前記インバータを利用して商用電
源から前記バッテリを充電する技術が知られている。商
用電源を直流電源に変換する電力変換装置は、交流リア
クトル（ＡＣＬ）、ダイオード、およびインバータ回路
を含み、商用電源は、交流リアクトルを介して、ダイオ
ードアーム中間点、およびインバータ回路を構成してい
る１ヶの半導体スイッチアームの中間点に接続されてい
る。
開昭５９−６１４０２号公報にあるように、３相交流電
動機とインバータとバッテリを有する電気車にトランス
を接続し、バッテリ充電の際は充電選択用切り替えスイ
ッチを切替えて、かつ前記インバータを利用して商用電
源から前記バッテリを充電する技術が知られている。商
用電源を直流電源に変換する電力変換装置は、交流リア
クトル（ＡＣＬ）、ダイオード、およびインバータ回路
を含み、商用電源は、交流リアクトルを介して、ダイオ
ードアーム中間点、およびインバータ回路を構成してい
る１ヶの半導体スイッチアームの中間点に接続されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、切替スイッチは走行用モータの電流を通電するもの
であるため、その通電容量を予め大きくしておく必要が
あった。また、トランスは商用電源の周波数（５０〜６
０Hz）で使用するものであるため、重量が２０〜３０kg
程度と大きくなっていた。
ば、切替スイッチは走行用モータの電流を通電するもの
であるため、その通電容量を予め大きくしておく必要が
あった。また、トランスは商用電源の周波数（５０〜６
０Hz）で使用するものであるため、重量が２０〜３０kg
程度と大きくなっていた。
【０００４】本発明の目的は、トランスの重量を低減し
た車載充電装置を提供するにある。
た車載充電装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の車載充電装置
は、走行用モータを駆動する走行用インバータと、この
走行用インバータの入力電流の力率を制御する手段と、
高周波トランスの１次コイル電圧ＶCが前記バッテリ電
圧ＶBに対して所定の関係になるように制御する充電制
御回路と、走行用インバータの出力側において入力電力
を蓄える電解コンデンサと、この電解コンデンサの電圧
を電源とする半導体スイッチからなるブリッジ回路と、
このブリッジ回路に１次側コイルが接続され２次側コイ
ルがダイオードブリッジ回路に接続された高周波トラン
スと、このダイオードブリッジ回路をバッテリに接続す
る直流リアクトルとを備えている。
は、走行用モータを駆動する走行用インバータと、この
走行用インバータの入力電流の力率を制御する手段と、
高周波トランスの１次コイル電圧ＶCが前記バッテリ電
圧ＶBに対して所定の関係になるように制御する充電制
御回路と、走行用インバータの出力側において入力電力
を蓄える電解コンデンサと、この電解コンデンサの電圧
を電源とする半導体スイッチからなるブリッジ回路と、
このブリッジ回路に１次側コイルが接続され２次側コイ
ルがダイオードブリッジ回路に接続された高周波トラン
スと、このダイオードブリッジ回路をバッテリに接続す
る直流リアクトルとを備えている。
【０００６】本発明の充電装置は、電解コンデンサの電
圧Ｖｃを検出し、この電圧Ｖｃがバッテリ電圧ＶBと次
の関係を持つような制御を行なうことに特徴がある。
圧Ｖｃを検出し、この電圧Ｖｃがバッテリ電圧ＶBと次
の関係を持つような制御を行なうことに特徴がある。
【０００７】直流リアクトル（ＤＣＬ）のインダクタン
スをＬとし、高周波トランスの１次と２次の巻数を１：
ｎとすると出力電流はほぼ次式のようになる。
スをＬとし、高周波トランスの１次と２次の巻数を１：
ｎとすると出力電流はほぼ次式のようになる。
【０００８】Ｖｃ×ｎ−ＶB＝Ｌ×ｄＩ／ｄＴ
【０００９】
【作用】トランスの重量は周波数に比例して軽くなる。
ただ周波数５０Ｈｚを１０〜２０ＫＨｚにしたとき、磁
心の材質を変える必要があり、重量は約１／１０程度に
できる。直流リアクトルの容量を小さくするには、ダイ
オードブリッジの出力電圧がバッテリ電圧よりあまり大
きくないほうが良い。ダイオードブリッジの出力端にコ
ンデンサを接続しておくと、１次コイルが通電後から通
電しないとき、上記コンデンサの電荷が放電されるの
と、直流リアクトルの蓄積エネルギーにより、バッテリ
への充電電流の脈動が低減される。
ただ周波数５０Ｈｚを１０〜２０ＫＨｚにしたとき、磁
心の材質を変える必要があり、重量は約１／１０程度に
できる。直流リアクトルの容量を小さくするには、ダイ
オードブリッジの出力電圧がバッテリ電圧よりあまり大
きくないほうが良い。ダイオードブリッジの出力端にコ
ンデンサを接続しておくと、１次コイルが通電後から通
電しないとき、上記コンデンサの電荷が放電されるの
と、直流リアクトルの蓄積エネルギーにより、バッテリ
への充電電流の脈動が低減される。
【００１０】つまり、高周波トランスの電源は、バッテ
リ電圧によって加減するようにする。高周波トランスの
電源電圧は入力電力によって決まる。入力電力が大き
く、高周波トランスからの出力が小さいと、電解コンデ
ンサの蓄積エネルギーが大きくなり、電圧が増大する。
また高周波トランスの出力より、入力電力が小さいと電
解コンデンサの電圧は低下していく。そしてダイオード
ブリッジの出力電圧がバッテリ電圧より小さくなると充
電電流が流れなくなってしまう。
リ電圧によって加減するようにする。高周波トランスの
電源電圧は入力電力によって決まる。入力電力が大き
く、高周波トランスからの出力が小さいと、電解コンデ
ンサの蓄積エネルギーが大きくなり、電圧が増大する。
また高周波トランスの出力より、入力電力が小さいと電
解コンデンサの電圧は低下していく。そしてダイオード
ブリッジの出力電圧がバッテリ電圧より小さくなると充
電電流が流れなくなってしまう。
【００１１】本発明において、バッテリ充電電流は、半
導体スイッチからなるブリッジ回路のオン・オフを制御
（ＰＷＭ）することで、指令値になるように制御され
る。指令値は、商用電源の電圧に比例した信号を生じる
入力波形回路からの波形を用いて交流入力電源の電流値
の指令値とする。充電量が増えてくるとバッテリ電圧Ｖ
Bが増加してくる。この増加に対応して、ダイオードブ
リッジの出力電圧をバッテリ電圧と所定の関係、例えば
バッテリ電圧ＶBの増加に対応して大きくするように制
御する。そのために、電解コンデンサ電圧すなわち高周
波トランスの１次コイル電圧Ｖｃを大きくする。すなわ
ち、上記式の左辺の値を小さくすれば、微少時間ｄＴで
の電流増加ｄＩは小さくなり、直流リアクトルのＬの値
を小さくすることができる。これによって、直流リアク
トルの重量を低減した車載充電装置を提供することがで
きる。
導体スイッチからなるブリッジ回路のオン・オフを制御
（ＰＷＭ）することで、指令値になるように制御され
る。指令値は、商用電源の電圧に比例した信号を生じる
入力波形回路からの波形を用いて交流入力電源の電流値
の指令値とする。充電量が増えてくるとバッテリ電圧Ｖ
Bが増加してくる。この増加に対応して、ダイオードブ
リッジの出力電圧をバッテリ電圧と所定の関係、例えば
バッテリ電圧ＶBの増加に対応して大きくするように制
御する。そのために、電解コンデンサ電圧すなわち高周
波トランスの１次コイル電圧Ｖｃを大きくする。すなわ
ち、上記式の左辺の値を小さくすれば、微少時間ｄＴで
の電流増加ｄＩは小さくなり、直流リアクトルのＬの値
を小さくすることができる。これによって、直流リアク
トルの重量を低減した車載充電装置を提供することがで
きる。
【００１２】
【実施例】以下、図に従って詳細に説明する。図１は本
発明の一実施例に充電制御主回路を示す図である。１は
商用電源、２は走行用インバータ回路４を含む電力変換
装置である。商用電源１の一端が、電力変換装置２の交
流リアクトル（ＡＣＬ）２Ａを介してダイオードアーム
３の中間点に、また他端が、走行用インバータ回路４を
構成している１ヶの半導体スイッチアーム５の中間点に
接続されている。電力変換用のインバータ回路４は、
（＋）線７と（−）線８で接続されており、半導体スイ
ッチアーム５の中間点は、走行用モータ１５に接続され
ている。（＋）線７と（−）線８には、電解コンデンサ
Ｃ１及び、半導体スイッチ素子Ｔ１〜Ｔ４で構成される
スイッチングブリッジ６が並列に接続されている。
発明の一実施例に充電制御主回路を示す図である。１は
商用電源、２は走行用インバータ回路４を含む電力変換
装置である。商用電源１の一端が、電力変換装置２の交
流リアクトル（ＡＣＬ）２Ａを介してダイオードアーム
３の中間点に、また他端が、走行用インバータ回路４を
構成している１ヶの半導体スイッチアーム５の中間点に
接続されている。電力変換用のインバータ回路４は、
（＋）線７と（−）線８で接続されており、半導体スイ
ッチアーム５の中間点は、走行用モータ１５に接続され
ている。（＋）線７と（−）線８には、電解コンデンサ
Ｃ１及び、半導体スイッチ素子Ｔ１〜Ｔ４で構成される
スイッチングブリッジ６が並列に接続されている。
【００１３】スイッチングブリッジ６の中間点には、高
周波トランス９の１次コイル１０が接続されている。高
周波トランス９の２次コイル１１は、ダイオードブリッ
ジ１２に接続され、さらに、直流リアクトル（ＤＣＬ）
１３を介してバッテリ１４に接続されている。平滑用の
コンデンサＣ２が、ダイオードブリジッジ１２の出力端
に接続されており、高周波トランス９のインダクタンス
により突入電流を制限し、スイッチングブリッジ６がオ
フ時期このコンデンサＣ２の電荷を放出することによ
り、充電電流の脈動を低減する。
周波トランス９の１次コイル１０が接続されている。高
周波トランス９の２次コイル１１は、ダイオードブリッ
ジ１２に接続され、さらに、直流リアクトル（ＤＣＬ）
１３を介してバッテリ１４に接続されている。平滑用の
コンデンサＣ２が、ダイオードブリジッジ１２の出力端
に接続されており、高周波トランス９のインダクタンス
により突入電流を制限し、スイッチングブリッジ６がオ
フ時期このコンデンサＣ２の電荷を放出することによ
り、充電電流の脈動を低減する。
【００１４】バッテリ１４の充電電流は、出力電流セン
サＣ.Ｓ２ １７で検知される。スイッチング素子１８の
エラーアンプＥ・Ａには、指令電流値と出力電流センサ
Ｃ.Ｓ２ １７の出力信号が接続される。この出力信号は
オン・オフのパルス幅が変わるＰＷＭ信号であり、ゲー
ト駆動回路１９を介して、スイッチングブリッジ６を２
０ｋHz程度で動作させる。
サＣ.Ｓ２ １７で検知される。スイッチング素子１８の
エラーアンプＥ・Ａには、指令電流値と出力電流センサ
Ｃ.Ｓ２ １７の出力信号が接続される。この出力信号は
オン・オフのパルス幅が変わるＰＷＭ信号であり、ゲー
ト駆動回路１９を介して、スイッチングブリッジ６を２
０ｋHz程度で動作させる。
【００１５】これにより、（＋）線７と（−）線８間の
電圧すなわち、高周波トランス９の１次コイル電圧Ｖｃ
の変動があっても、バッテリ１４には指令電流に応じた
充電電流が流れる。
電圧すなわち、高周波トランス９の１次コイル電圧Ｖｃ
の変動があっても、バッテリ１４には指令電流に応じた
充電電流が流れる。
【００１６】１００は充電制御回路であり、電解コンデ
ンサの電圧Ｖｃを検出し、この電圧Ｖｃがバッテリ電圧
ＶBと所定の関係を持たせておくような制御を行なう。
そのため、インバータ回路４のスイッチ素子Ｑ１あるい
はＱ２をＱ１ゲート回路２８、Ｑ２ゲート回路２９によ
り制御している。
ンサの電圧Ｖｃを検出し、この電圧Ｖｃがバッテリ電圧
ＶBと所定の関係を持たせておくような制御を行なう。
そのため、インバータ回路４のスイッチ素子Ｑ１あるい
はＱ２をＱ１ゲート回路２８、Ｑ２ゲート回路２９によ
り制御している。
【００１７】図２は充電制御回路１００の一例を示す図
である。充電制御回路１００は、計測用トランス２０を
介して商用電源１に接続されている。計測用トランス２
０の２次側は整流回路２１で全波整流される。整流回路
２１の出力側は、抵抗Ｒ１，Ｒ３を介してスイッチング
素子ｂ２２のエラーアンプＥ・Ａ端子に接続され、ま
た、抵抗Ｒ１からＲ２を接続してグランド線２７に接続
されている。抵抗Ｒ１とＲ２の分割比により、入力電流
の最大値を決める。入力電流センサＣ.Ｓ１ １６が、抵
抗Ｒ５を介してスイッチング素子ｂ２２のエラーアンプ
Ｅ・Ａの他入力端子に接続されている。
である。充電制御回路１００は、計測用トランス２０を
介して商用電源１に接続されている。計測用トランス２
０の２次側は整流回路２１で全波整流される。整流回路
２１の出力側は、抵抗Ｒ１，Ｒ３を介してスイッチング
素子ｂ２２のエラーアンプＥ・Ａ端子に接続され、ま
た、抵抗Ｒ１からＲ２を接続してグランド線２７に接続
されている。抵抗Ｒ１とＲ２の分割比により、入力電流
の最大値を決める。入力電流センサＣ.Ｓ１ １６が、抵
抗Ｒ５を介してスイッチング素子ｂ２２のエラーアンプ
Ｅ・Ａの他入力端子に接続されている。
【００１８】商用電源１の入力電流は、入力電圧と相似
の波形にする、いわゆる力率１の制御をおこなう。その
ために、入力電流センサＣ.Ｓ１ １６の出力と、トラン
ジスタＴＲのコレクタ出力がエラーアンプＥ・Ａ端子に
入力され、入力電流の波形が入力電圧の波形に対応する
ように制御される。このようにして、商用電源１の入力
電流の力率を１に近づけて、電力機器の有効利用を図
る。このように制御された入力電力は、一旦、電解コン
デンサＣ１に蓄えられる。
の波形にする、いわゆる力率１の制御をおこなう。その
ために、入力電流センサＣ.Ｓ１ １６の出力と、トラン
ジスタＴＲのコレクタ出力がエラーアンプＥ・Ａ端子に
入力され、入力電流の波形が入力電圧の波形に対応する
ように制御される。このようにして、商用電源１の入力
電流の力率を１に近づけて、電力機器の有効利用を図
る。このように制御された入力電力は、一旦、電解コン
デンサＣ１に蓄えられる。
【００１９】バッテリ電圧ＶBを検出するバッテリ電圧
検出２３や、（＋）線と（−）線８間の電圧、つまりコ
ンデンサＣ１の両端電圧Ｖｃを検出するコンデンサ電圧
検出回路２４は、絶縁アンプのように商用電源や主回路
の電位から絶縁され、グランド線２７を基準とした電圧
値が検知される。
検出２３や、（＋）線と（−）線８間の電圧、つまりコ
ンデンサＣ１の両端電圧Ｖｃを検出するコンデンサ電圧
検出回路２４は、絶縁アンプのように商用電源や主回路
の電位から絶縁され、グランド線２７を基準とした電圧
値が検知される。
【００２０】バッテリ電圧検出回路２３から抵抗Ｒ１２
を介して、さらに定電圧源２６、抵抗Ｒ１３を介して比
例制御回路２５に接続し、バッテリ電圧検出回路の出力
ＶBを比例制御回路２５に印加する。
を介して、さらに定電圧源２６、抵抗Ｒ１３を介して比
例制御回路２５に接続し、バッテリ電圧検出回路の出力
ＶBを比例制御回路２５に印加する。
【００２１】コンデンサ電圧検出回路２４の出力は、抵
抗Ｒ１４を介して比例制御回路２５に接続される。コン
デンサＣ３を介して接続することにより、検出の遅れが
生ずるが、検出値は平均値を示す。これを比例制御回路
２５に印加し、出力は抵抗Ｒ７，Ｒ６を直列にしてトラ
ンジスタＴＲのベースに接続する。
抗Ｒ１４を介して比例制御回路２５に接続される。コン
デンサＣ３を介して接続することにより、検出の遅れが
生ずるが、検出値は平均値を示す。これを比例制御回路
２５に印加し、出力は抵抗Ｒ７，Ｒ６を直列にしてトラ
ンジスタＴＲのベースに接続する。
【００２２】商用電源からの入力電力は５０〜６０Hzの
倍周期でエネルギーが変動している。それで、電解コン
デンサ電圧Ｖｃも変動する。この変動の影響をなくする
ため、電解コンデンサ電圧の検出は、平均電圧となるよ
うに時定数を大きくした検出回路にしてある。
倍周期でエネルギーが変動している。それで、電解コン
デンサ電圧Ｖｃも変動する。この変動の影響をなくする
ため、電解コンデンサ電圧の検出は、平均電圧となるよ
うに時定数を大きくした検出回路にしてある。
【００２３】抵抗Ｒ７とＲ６の接続点にあるコンデンサ
Ｃ４はノイズ・リップル吸収用である。トランジスタＴ
Ｒのコレクタから抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３に接続す
る。この回路は、コンデンサ電圧Ｖｃがあまりにも大き
くなると、スイッチング素子ｂ２２の指令値を小さくし
ていく。
Ｃ４はノイズ・リップル吸収用である。トランジスタＴ
Ｒのコレクタから抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３に接続す
る。この回路は、コンデンサ電圧Ｖｃがあまりにも大き
くなると、スイッチング素子ｂ２２の指令値を小さくし
ていく。
【００２４】スイッチング素子ｂ２２の出力からの信号
と、商用電源１の極性により、インバータ回路４の半導
体スイッチアーム５のスイッチ素子Ｑ１あるいはＱ２を
オン・オフさせるようにするためインバータ素子ＩＮＶ
３０とアンド素子ＡＮＤ３１，３２の組合せで、Ｑ１ゲ
ート回路２８、Ｑ２ゲート回路２９より、スイッチ素子
Ｑ１，Ｑ２のゲートを制御している。
と、商用電源１の極性により、インバータ回路４の半導
体スイッチアーム５のスイッチ素子Ｑ１あるいはＱ２を
オン・オフさせるようにするためインバータ素子ＩＮＶ
３０とアンド素子ＡＮＤ３１，３２の組合せで、Ｑ１ゲ
ート回路２８、Ｑ２ゲート回路２９より、スイッチ素子
Ｑ１，Ｑ２のゲートを制御している。
【００２５】バッテリ充電電流は、半導体スイッチから
なるブリッジ回路１２のオン・オフを制御（ＰＷＭ）す
ることで、指令値になるように制御される。指令値は、
商用電源１の電圧に比例した信号を生じる入力波形回路
からの波形を用いて交流入力電源の電流値の指令値とす
る。図３の（Ａ）に示すように、充電量が増えてくると
バッテリ電圧ＶBが増加してくる。この増加に対応し
て、ダイオードブリッジ１２の出力電圧をバッテリ電圧
ＶBと所定の関係、例えばバッテリ電圧より大きくする
ように制御する。そのために、電解コンデンサ電圧すな
わち高周波トランス９の１次コイル１０の電圧Ｖｃを大
きくする。すなわち、次式の左辺の値を小さくすれば、
図３の（Ｂ）に示すように、微少時間ｄＴでの電流増加
ｄＩは小さくなり、高周波トランス９のＬの値を小さく
することができる。
なるブリッジ回路１２のオン・オフを制御（ＰＷＭ）す
ることで、指令値になるように制御される。指令値は、
商用電源１の電圧に比例した信号を生じる入力波形回路
からの波形を用いて交流入力電源の電流値の指令値とす
る。図３の（Ａ）に示すように、充電量が増えてくると
バッテリ電圧ＶBが増加してくる。この増加に対応し
て、ダイオードブリッジ１２の出力電圧をバッテリ電圧
ＶBと所定の関係、例えばバッテリ電圧より大きくする
ように制御する。そのために、電解コンデンサ電圧すな
わち高周波トランス９の１次コイル１０の電圧Ｖｃを大
きくする。すなわち、次式の左辺の値を小さくすれば、
図３の（Ｂ）に示すように、微少時間ｄＴでの電流増加
ｄＩは小さくなり、高周波トランス９のＬの値を小さく
することができる。
【００２６】ＤＣＬ１３のインダクタンスをＬとし、高
周波トランスの１次と２次の巻数を１：ｎとすると出力
電流はほぼ次式のようになる。 Ｖｃ×ｎ−ＶB＝Ｌ×ｄＩ／ｄＴ 微少時間ｄＴでの電流増加ｄＩは、左辺の値を小さくな
るように制御することにより小さくなるので、結果とし
てＤＣＬ１３のインダクタンスＬの値を小さくすること
ができる。
周波トランスの１次と２次の巻数を１：ｎとすると出力
電流はほぼ次式のようになる。 Ｖｃ×ｎ−ＶB＝Ｌ×ｄＩ／ｄＴ 微少時間ｄＴでの電流増加ｄＩは、左辺の値を小さくな
るように制御することにより小さくなるので、結果とし
てＤＣＬ１３のインダクタンスＬの値を小さくすること
ができる。
【００２７】なお、トランスの重量は理論的に周波数に
比例して軽くなるが、高周波にする影響を考慮しても１
／１０程度にできる。例えば、５０Hzの商用電源をその
まま用いたときのトランスの重量２５kgに対して、２０
kHzの高周波を用いると、トランスの重量を３．５kgに
低減できる。
比例して軽くなるが、高周波にする影響を考慮しても１
／１０程度にできる。例えば、５０Hzの商用電源をその
まま用いたときのトランスの重量２５kgに対して、２０
kHzの高周波を用いると、トランスの重量を３．５kgに
低減できる。
【００２８】
（１）高周波トランスを用いることができるようになっ
たので、充電装置を小形・軽量にすることができる。 （２）高周波トランスの電源電圧をバッテリ電圧によっ
て加減することができるので、直流リアクトルの容量を
低減することができ、充電装置を小形・軽量にすること
ができる。
たので、充電装置を小形・軽量にすることができる。 （２）高周波トランスの電源電圧をバッテリ電圧によっ
て加減することができるので、直流リアクトルの容量を
低減することができ、充電装置を小形・軽量にすること
ができる。
【図１】本発明の一実施例になる電気車主回路の要部を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１の充電制御回路の詳細を示す図である。
【図３】図１の充電制御回路の動作を示す図である。
１…商用電源、２…電力変換装置、３…ダイオードアー
ム、４…インバータ回路、５…半導体スイッチアーム、
６…スイッチングブリッジ、７…（＋）線、８…（−）
線、９…高周波トランス、１０…１次コイル、１１…２
次コイル、１２…ダイオードブリッジ、１３…直流リア
クトル、１４…バッテリ、１５…走行用モータ、１６…
入力電流センサ Ｃ.Ｓ１、１７…出力電流センサ Ｃ.Ｓ
２、１８…スイッチング素子 ａ、１９…ゲート駆動回
路、２０…計測用トランス、２１…整流回路、２２…ス
イッチング素子 ｂ、２３…バッテリ電圧検出回路、２
４…コンデンサ電圧検出回路、２５…比例制御回路、２
６…定電圧源、２７…グランド線、２８…Ｑ１ゲート回
路、２９…Ｑ２ゲート回路
ム、４…インバータ回路、５…半導体スイッチアーム、
６…スイッチングブリッジ、７…（＋）線、８…（−）
線、９…高周波トランス、１０…１次コイル、１１…２
次コイル、１２…ダイオードブリッジ、１３…直流リア
クトル、１４…バッテリ、１５…走行用モータ、１６…
入力電流センサ Ｃ.Ｓ１、１７…出力電流センサ Ｃ.Ｓ
２、１８…スイッチング素子 ａ、１９…ゲート駆動回
路、２０…計測用トランス、２１…整流回路、２２…ス
イッチング素子 ｂ、２３…バッテリ電圧検出回路、２
４…コンデンサ電圧検出回路、２５…比例制御回路、２
６…定電圧源、２７…グランド線、２８…Ｑ１ゲート回
路、２９…Ｑ２ゲート回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊佐地 則文 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】バッテリ、走行用モータ、インバータ及び
商用電源を用いて前記バッテリを充電するための充電装
置を有する電気自動車において、前記充電装置は、前記
商用電源を直流電源に変換して前記走行用モータに供給
する前記インバータを含むと共に、該走行用インバータ
の入力電流の力率を制御する手段、及び前記高周波トラ
ンスの１次コイル電圧ＶCが前記バッテリ電圧ＶBに対し
て所定の関係になるように制御する充電制御回路とを有
する電力変換装置と、該電力変換装置の端子間に並列に
接続された、電解コンデンサ及びスイッチングブリッジ
と、 前記スイッチングブリッジの中間点に１次コイルが接続
され、２次コイルがダイオードブリッジに接続された高
周波トランスと、 前記ダイオードブリッジを前記バッテリに接続する直流
リアクトルとを備えていることを特徴とする電気車バッ
テリの充電装置。 - 【請求項２】請求項１において、バッテリ電圧ＶBを検
出する回路と、 高周波トランスの１次コイル電圧ＶCを検出する回路
と、 前記バッテリ電圧ＶBにある規定値を加えた値を指令値
とし、前記高周波トランスの１次コイル電圧ＶCをフィ
ードバック値とする比例制御回路と、 該比例制御回路の出力を、交流入力電源電流値の指令値
とする充電制御回路から構成したことを特徴とする電気
車バッテリの充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6238826A JPH08107607A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 電気車バッテリの充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6238826A JPH08107607A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 電気車バッテリの充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107607A true JPH08107607A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17035850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6238826A Pending JPH08107607A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 電気車バッテリの充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107607A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7450401B2 (en) | 2005-10-17 | 2008-11-11 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Bidirectional DC/AC inverter |
| JP2009240001A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | 充電装置 |
| WO2012029101A1 (ja) | 2010-08-30 | 2012-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置の充電装置および充電方法 |
| JP2012222951A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Denso Corp | 充電装置 |
| JP2013034349A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Toyota Motor Corp | 充電システムおよびそれを搭載する車両、ならびに充電装置の制御方法 |
| CN103683447A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 成都达瑞斯科技有限公司 | 用于铅酸电池的无级调压充电器 |
| JP2018520634A (ja) * | 2015-07-21 | 2018-07-26 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | バッテリ充電器 |
| WO2022044066A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子ビーム装置 |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP6238826A patent/JPH08107607A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7450401B2 (en) | 2005-10-17 | 2008-11-11 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Bidirectional DC/AC inverter |
| JP2009240001A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | 充電装置 |
| WO2012029101A1 (ja) | 2010-08-30 | 2012-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置の充電装置および充電方法 |
| CN102906958A (zh) * | 2010-08-30 | 2013-01-30 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电装置的充电装置以及充电方法 |
| JP5267733B2 (ja) * | 2010-08-30 | 2013-08-21 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置の充電装置および充電方法 |
| US9061596B2 (en) | 2010-08-30 | 2015-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charging device and charging method for power storage device |
| JP2012222951A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Denso Corp | 充電装置 |
| JP2013034349A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Toyota Motor Corp | 充電システムおよびそれを搭載する車両、ならびに充電装置の制御方法 |
| CN103683447A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 成都达瑞斯科技有限公司 | 用于铅酸电池的无级调压充电器 |
| JP2018520634A (ja) * | 2015-07-21 | 2018-07-26 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | バッテリ充電器 |
| WO2022044066A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子ビーム装置 |
| JPWO2022044066A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5952812A (en) | AC-DC power converting device | |
| JP2667054B2 (ja) | 誘導電力分配システム | |
| JP3361047B2 (ja) | 車両用電源装置 | |
| JP3697112B2 (ja) | 直流双方向コンバータ | |
| US5500579A (en) | Electric motor control with integral battery charger | |
| US5717303A (en) | DC motor drive assembly including integrated charger/controller/regenerator circuit | |
| WO2005055407A1 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JPH08107607A (ja) | 電気車バッテリの充電装置 | |
| JPH09233709A (ja) | 電気自動車用充電器 | |
| JPH0888908A (ja) | 電気車用充電装置 | |
| JP4337442B2 (ja) | 車載用バッテリー充電器 | |
| JPH0520991B2 (ja) | ||
| JPH08103004A (ja) | バッテリ充電装置兼用モータ駆動装置及び電気自動車 | |
| JPH0888907A (ja) | 電気車用バッテリ充電装置 | |
| JPH0787616A (ja) | 電気自動車の充電方法および電気自動車用充電回路 | |
| JP4117752B2 (ja) | 車載用電源装置及び車載装置 | |
| JP2850742B2 (ja) | 充電器 | |
| CN112311102A (zh) | 一种非接触式轨道交通供电系统及方法 | |
| JP2765492B2 (ja) | 充電器 | |
| JPH07231651A (ja) | 電気自動車用電源装置 | |
| JPH07115736A (ja) | 電気車用充電装置 | |
| JP3252540B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JP3277708B2 (ja) | 高周波共振リンクを持つ電力変換装置 | |
| JP3346443B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP2972030B2 (ja) | 電動カーテン駆動装置 |