JPH08107608A - Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle - Google Patents

Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle

Info

Publication number
JPH08107608A
JPH08107608A JP6239904A JP23990494A JPH08107608A JP H08107608 A JPH08107608 A JP H08107608A JP 6239904 A JP6239904 A JP 6239904A JP 23990494 A JP23990494 A JP 23990494A JP H08107608 A JPH08107608 A JP H08107608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
power supply
charging
power source
motor
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
Application number
JP6239904A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Kato
征二 加藤
Hideki Shironokuchi
秀樹 城ノ口
Masami Hirata
雅己 平田
Haruhiko Ishihara
治彦 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Kansai Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Kansai Electric Power Co Inc filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6239904A priority Critical patent/JPH08107608A/en
Publication of JPH08107608A publication Critical patent/JPH08107608A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To charge the battery of an electric motor vehicle without using any special purpose charger having large weight and volume. CONSTITUTION: A chopper 23 made of a transistor 24, etc., is connected in parallel with an inverter for driving a motor. At the time of charging a battery 10, a charging adapter 30 having a step-up reactor 31 is connected to a charging connector 27. When the adapter 30 is connected to the AC power source 32 of an external power source, a stand power source or a solar cell 43, a microcomputer identifies whether the external power source is the AC power source, the stand power source or the cell 43 according to the output signal from a photocoupler 37 and the measurement of a power source impedance, and controls on, off the transistor 14U of the one arm 17U of the inverter and the transistor 24 of the chopper 23.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリを直流電源と
してモータを駆動する駆動回路の一部を利用してバッテ
リを充電するバッテリ充電装置兼用モータ駆動装置及び
この装置を用いた電気自動車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive device that also serves as a battery charging device that charges a battery by using a part of a drive circuit that drives a motor using a battery as a DC power supply, and an electric vehicle using this device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、電気自動車においては、バッテ
リからの直流電源を交流電源に変換してブラシレスモー
タ,インダクションモータ等のモータに供給し、このモ
ータによって変速機,差動ギヤ及び車軸を介してホイー
ルを駆動する構成のものが供給されている。そして、バ
ッテリとしては、充電可能な鉛蓄電池が用いられるのが
一般的である。
2. Description of the Related Art For example, in an electric vehicle, a DC power source from a battery is converted into an AC power source and supplied to a motor such as a brushless motor or an induction motor, and this motor passes through a transmission, a differential gear and an axle. A wheel drive arrangement is provided. A rechargeable lead-acid battery is generally used as the battery.

【0003】バッテリが放電して電圧が降下すると、モ
ータを駆動するのに必要な電力が得られなくなるので、
従来より、電気自動車には充電器が搭載されている。こ
の充電器は、交流電源の交流電源電圧を変圧するトラン
ス及びこのトランスからの交流電圧を整流し平滑して直
流電圧とする整流平滑回路等から構成され、その入力端
子は充電用コネクタに接続され、出力端子はバッテリの
正負両端子に接続されている。そして、バッテリの充電
時には充電器は充電用コネクタを介して外部の交流電源
に接続されるようになっている。
When the battery discharges and the voltage drops, the electric power required to drive the motor cannot be obtained.
Conventionally, a charger is mounted on an electric vehicle. This charger is composed of a transformer that transforms the AC power supply voltage of the AC power supply and a rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes the AC voltage from this transformer into a DC voltage. Its input terminal is connected to the charging connector. The output terminals are connected to both the positive and negative terminals of the battery. When charging the battery, the charger is connected to an external AC power source via the charging connector.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、バッ
テリを充電するためにトランス等を有する充電器が必要
で、この種の充電器のトランスは重量及び体積が大で広
い設置スペースが必要であるとともに、製造コストが増
加する問題があり、特に、電気自動車にとっては不利で
ある。
In the conventional structure, a charger having a transformer or the like is required to charge the battery, and the transformer of this type of charger is large in weight and volume and needs a large installation space. In addition, there is a problem that the manufacturing cost increases, which is disadvantageous especially for electric vehicles.

【0005】尚、従来より、電気自動車においては、太
陽電池を搭載してこれからの直流電源によりバッテリを
充電することも考えられているが、この場合には、太陽
電池が最も出力電力の大きな動作点にて運転を行なうよ
うに制御する最大電力点追従制御装置を設ける必要があ
り、更に広いスペースが必要となり、製造コストが一層
増加する。
It has been conventionally considered to mount a solar cell on an electric vehicle and charge the battery with a DC power supply from now on. In this case, however, the solar cell operates with the largest output power. It is necessary to provide a maximum power point tracking control device for controlling the operation at a point, which requires a wider space, which further increases the manufacturing cost.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第1の目的は、重量及び体積の大なるトランス
を有する専用の充電器を用いなくてもバッテリに充電を
行なうことができ、しかも、バッテリの過放電を想定し
て急激な充電を防止することができるバッテリ充電装置
兼用モータ駆動装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances. A first object of the present invention is to charge a battery without using a dedicated charger having a transformer having a large weight and volume. Moreover, it is an object of the present invention to provide a battery drive device / motor drive device capable of preventing abrupt charging assuming the battery to be over-discharged.

【0007】本発明の第2の目的は、バッテリを太陽電
池で充電する場合に専用の最大電力点追従制御装置を用
いなくてもその最大電力点追従制御を行なうことができ
るバッテリ充電装置兼用モータ駆動装置を提供するにあ
る。
A second object of the present invention is to provide a battery charging device / motor capable of performing maximum power point tracking control without using a dedicated maximum power point tracking control device when charging a battery with a solar cell. In providing a drive device.

【0008】本発明の第3の目的は、バッテリ充電装置
兼用モータ駆動装置を用いた電気自動車を提供するにあ
る。
A third object of the present invention is to provide an electric vehicle using a battery drive and a motor drive.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載のバッテリ
充電装置兼用モータ駆動装置は、フライホイールダイオ
ードを有する2個のスイッチング素子を直列に接続して
なるアームを1つ以上有し、入力端子がバッテリに接続
され、出力端子がモータに接続されて、前記スイッチン
グ素子のオンオフにより前記モータを通電制御する駆動
回路と、この駆動回路の1つのアームのフライホイール
ダイオードとともに前記バッテリに充電するための整流
回路を形成するように設けられ、スイッチング素子を有
するチョッパ回路と、少なくとも前記バッテリの充電時
に前記駆動回路の1つのアーム及びチョッパ回路の内の
一方に接続されるリアクトルと、前記モータの運転時に
は、前記駆動回路のスイッチング素子をオンオフ制御
し、前記バッテリの充電時には、前記1つのアームとチ
ョッパ回路との間に前記リアクトルを介して外部電源が
接続された状態において、前記1つのアームのスイッチ
ング素子及びチョッパ回路のスイッチング素子をオンオ
フ制御する制御手段と、前記バッテリの充電路に設けら
れ、外部電源が交流電源のときに前記制御手段により制
御されて電流制限を行なう電流制限用スイッチング素子
とを具備してなる構成に特徴を有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a motor drive for a battery charger and a motor, which has at least one arm formed by connecting in series two switching elements each having a flywheel diode. Is connected to a battery, an output terminal is connected to a motor, and a drive circuit for energizing and controlling the motor by turning on / off the switching element, and a flywheel diode for one arm of the drive circuit are used to charge the battery. A chopper circuit that is provided so as to form a rectifying circuit and has a switching element, a reactor that is connected to at least one of the arm of the drive circuit and one of the chopper circuits when charging the battery, and when the motor is operating. , ON / OFF control the switching element of the drive circuit, At the time of power supply, in a state where an external power supply is connected between the one arm and the chopper circuit via the reactor, a control means for controlling ON / OFF of the switching element of the one arm and the switching element of the chopper circuit, The present invention is characterized in that it is provided in the charging path of the battery, and is provided with a current limiting switching element which is controlled by the control means to limit the current when the external power source is an AC power source.

【0010】請求項2記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置は、外部電源の種類を識別するための電源識
別センサを備え、制御手段を、この電源識別センサの出
力により外部電源が交流電源か直流電源かを識別して、
その識別に応じてオンオフ制御するスイッチング素子を
選択するように構成するところに特徴を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor drive for a battery charger and a motor, which is equipped with a power supply identification sensor for identifying the type of the external power supply, and the control means controls the external power supply to be an AC power supply or a DC power supply according to the output of the power supply identification sensor. Identify the power source,
It is characterized in that it is configured so as to select a switching element to be on / off controlled according to the identification.

【0011】請求項3記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置は、制御手段を、外部電源が交流電源と識別
したときには、力率改善制御を行ない、外部電源が直流
電源と識別したときには、充電電流制御を行なうように
構成するところに特徴を有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a battery charger / motor driver, wherein the control means performs power factor correction control when the external power source is identified as the AC power source, and the charging current when the external power source is identified as the DC power source. It is characterized in that it is configured to perform control.

【0012】請求項4記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置は、制御手段を、外部電源が直流電源と識別
した場合には、その電源インピーダンスを測定すること
により前記直流電源が太陽電池か否かを判定し、太陽電
池と判定したときには、ソフトウエアにより最大電力点
追従制御を行なうように構成するところに特徴を有す
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a motor driving device for a battery charging device, wherein the control means, when the external power source is identified as a direct current power source, measures the impedance of the power source to determine whether the direct current power source is a solar cell. When it is determined to be a solar cell, the maximum power point tracking control is performed by software.

【0013】請求項5記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置は、制御手段を、外部電源が交流電源の場合
には、充電開始時において電流制限用スイッチング素子
の通電位相を略零から徐々に大きくするように制御する
ように構成するところに特徴を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a motor driving device for a battery charging device and a motor driving device, wherein when the external power source is an AC power source, the energizing phase of the current limiting switching element is gradually increased from substantially zero at the start of charging. It is characterized in that it is configured to control so as to perform.

【0014】請求項6記載の電気自動車は、請求項1乃
至5のいずれかに記載のバッテリ充電装置兼用モータ駆
動装置を用いたところに特徴を有する。
An electric vehicle according to a sixth aspect is characterized by using the motor drive device also serving as the battery charging device according to any one of the first to fifth aspects.

【0015】[0015]

【作用】請求項1記載のバッテリ充電装置兼用モータ駆
動装置によれば、バッテリの充電時には、駆動回路の1
つのアームとチョッパ回路との間にリアクトルを介して
外部電源が接続される。従って、1つのアーム及びチョ
ッパ回路のスイッチング素子のオンオフ制御を繰返す
と、リアクトルに外部電源から断続的に電流が流れて電
磁エネルギーが蓄積され、その電磁エネルギーが1つの
アーム及びチョッパ回路を介してバッテリに与えられて
これを充電するようになる。従って、重量及び体積の大
なるトランスを有する専用の充電器を用いなくても、制
御手段による1つのアーム及びチョッパ回路の制御だけ
でバッテリの充電を行なうことができるものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a battery charging device / motor driving device, wherein when the battery is being charged, the driving circuit 1
An external power supply is connected between the two arms and the chopper circuit via a reactor. Therefore, when the on / off control of the switching element of one arm and the chopper circuit is repeated, an electric current intermittently flows from the external power supply to the reactor to accumulate electromagnetic energy, and the electromagnetic energy is stored in the battery via the one arm and the chopper circuit. Will be given to you to charge it. Therefore, the battery can be charged only by controlling one arm and the chopper circuit by the control means without using a dedicated charger having a transformer with a large weight and volume.

【0016】この場合、バッテリの充電路に電流制限用
スイッチング素子が設けられているので、制御手段は、
バッテリの過放電を想定して、外部電源が交流電源の場
合に電流制限用スイッチング素子を制御することによっ
て充電電流を制限し、バッテリの急激な充電を防止す
る。
In this case, since the current limiting switching element is provided in the charging path of the battery, the control means is
Assuming that the battery is over-discharged, the charging current is limited by controlling the current limiting switching element when the external power source is an AC power source to prevent rapid charging of the battery.

【0017】請求項2記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、バッテリの充電時には、制御手段
は、外部電源が交流電源か直流電源かを識別して、その
識別に応じてオンオフ制御するスイッチング素子を選択
するので、外部電源として交流電源及び直流電源のいず
れでも使用できる。
According to another aspect of the present invention, when the battery is charged, the control means discriminates whether the external power source is an AC power source or a DC power source, and performs on / off control according to the discrimination. Since a switching element is selected, either an AC power supply or a DC power supply can be used as an external power supply.

【0018】請求項3記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、バッテリの充電時において、制御
手段は、外部電源が交流電源の場合には力率改善制御を
行なうので、電源高調波を低減することができ、又、外
部電源が直流電源の場合には充電電流制御を行なうの
で、バッテリに過電圧が加わることはない。
According to another aspect of the present invention, there is provided a battery charger / motor driver, wherein the control means performs power factor correction control when the external power source is an AC power source during charging of the battery. In addition, when the external power source is a DC power source, the charging current is controlled, so that an overvoltage is not applied to the battery.

【0019】請求項4記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、制御手段は、直流電源が太陽電池
と判定したときにはソフトウエアにより最大電力点追従
制御を行なうので、専用の最大電力点追従制御装置を設
ける必要がなくなる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a motor driving device for a battery charger as well, wherein the control means performs maximum power point tracking control by software when it determines that the DC power source is a solar cell, so that a dedicated maximum power point tracking is performed. It is not necessary to provide a control device.

【0020】請求項5記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、制御手段は、外部電源が交流電源
の場合に、充電開始時において電流制限用スイッチング
素子の通電位相を略零から徐々に大にするので、充電電
流は徐々に大きくなるように制御される。
According to another aspect of the present invention, in the motor driving device also serving as the battery charging device, the control means gradually increases the energization phase of the current limiting switching element from substantially zero at the start of charging when the external power source is an AC power source. The charging current is controlled so as to increase gradually because the charging current is increased.

【0021】請求項6記載の電気自動車によれば、請求
項1乃至5のいずれかに記載のバッテリ充電装置兼用モ
ータ駆動装置を用いるようにしたので、搭載物の小型軽
量化を図り得て、その分だけ一充電走行距離を長くする
ことができ、逆に、小型軽量化を図った分だけバッテリ
を多く搭載することができて、一充電走行距離を長くす
ることができる。
According to the electric vehicle of the sixth aspect, since the battery driving device / motor driving device according to any one of the first to fifth aspects is used, it is possible to reduce the size and weight of the mounted object. Accordingly, the one-charge traveling distance can be lengthened, and conversely, more batteries can be mounted to reduce the size and weight, and the one-charging traveling distance can be lengthened.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を電気自動車に適用した一実施
例につき、図面を参照しながら説明する。先ず、全体構
成を示す図7において、電気自動車1には、モータとし
てインダクションモータ2が搭載されている。このイン
ダクションモータ2は、図1に示すように、複数相例え
ば3相のステータコイル3U,3V及び3Wを有するス
テータ3と、図示しないロータとを備えている。そし
て、このインダクションモータ2によって、変速機4及
び差動ギヤ5を介して後側ホイール6,6の車軸7,7
が駆動されるようになっている。尚、電気自動車1の前
側ホイール8,8の車軸9,9は非駆動である。そし
て、電気自動車1には鉛蓄電池等の充電可能な例えば3
30ボルト定格のバッテリ10が搭載されており、この
バッテリ10からの直流電源がバッテリ充電装置兼用モ
ータ駆動装置11によって交流電源に変換されて前記イ
ンダクションモータ2に供給されるようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electric vehicle will be described below with reference to the drawings. First, in FIG. 7 showing the overall configuration, an electric motor 1 is equipped with an induction motor 2 as a motor. As shown in FIG. 1, the induction motor 2 includes a stator 3 having stator coils 3U, 3V and 3W having a plurality of phases, for example, three phases, and a rotor (not shown). Then, by the induction motor 2, the axles 7, 7 of the rear wheels 6, 6 are transmitted via the transmission 4 and the differential gear 5.
Is driven. The axles 9 and 9 of the front wheels 8 and 8 of the electric vehicle 1 are not driven. Then, the electric vehicle 1 can be charged with, for example, a lead storage battery or the like.
A battery 10 having a 30 volt rating is mounted, and a DC power source from the battery 10 is converted into an AC power source by a battery charger / motor driving device 11 and supplied to the induction motor 2.

【0023】さて、バッテリ充電装置兼用モータ駆動装
置11の具体的構成につき、図1に従って述べる。駆動
回路としてのインバータ回路12は、6個のスイッチン
グ素子たるNPN形のトランジスタ13U,13V,1
3W及び14U,14V,14Wを3相ブリッジ接続し
て構成されたもので、夫々のコレクタ,エミッタ間に
は、フライホイールダイオード15U,15V,15W
及び16U,16V,16Wが接続され、以て、3つの
アーム17U,17V及び17Wを有する。そして、こ
のインバータ回路12の入力端子18,19は、直流母
線20,21を介してバッテリ10の正,負端子に夫々
接続され、出力端子22U,22V及び22Wは、イン
ダクションモータ2のステータコイル3U,3V及び3
Wの各一端子に接続されている。尚、ステータコイル3
U,3V及び3Wの各他端子は共通に接続されている。
Now, a specific structure of the motor drive device 11 also serving as the battery charger will be described with reference to FIG. The inverter circuit 12 as a drive circuit includes NPN type transistors 13U, 13V, 1 which are six switching elements.
3W and 14U, 14V, 14W is configured by connecting three-phase bridge, flywheel diode 15U, 15V, 15W between the collector and the emitter respectively.
And 16U, 16V, 16W are connected, thus having three arms 17U, 17V and 17W. The input terminals 18 and 19 of the inverter circuit 12 are connected to the positive and negative terminals of the battery 10 via the DC buses 20 and 21, respectively, and the output terminals 22U, 22V and 22W are the stator coils 3U of the induction motor 2. , 3V and 3
It is connected to each one terminal of W. The stator coil 3
The other terminals of U, 3V and 3W are commonly connected.

【0024】チョッパ回路23は、スイッチング素子と
してのNPN形のトランジスタ24及びダイオード2
5,26を有するもので、そのトランジスタ24におい
て、コレクタはダイオード25を介して直流母線20に
接続され、エミッタは直流母線21に接続され、コレク
タ,エミッタ間にはダイオード26が接続されている。
充電用コネクタ27は、4個の端子27a乃至27dを
有するもので、端子27aはインバータ回路12の1つ
のアーム17Uの出力端子22Uに充電線28を介して
接続され、端子27bはチョッパ回路23のトランジス
タ24のコレクタ即ち電源端子23aに充電線29を介
して接続されている。この結果、インバータ回路12の
一部をなす1つのアーム17Uのフライホイールダイオ
ード15U,16U及びチョッパ回路23のダイオード
25,26は、充電線28,29が交流入力側となる全
波整流回路を構成するものである。
The chopper circuit 23 comprises an NPN type transistor 24 and a diode 2 as switching elements.
In the transistor 24, the collector is connected to the DC bus 20 via the diode 25, the emitter is connected to the DC bus 21, and the diode 26 is connected between the collector and the emitter.
The charging connector 27 has four terminals 27a to 27d, the terminal 27a is connected to the output terminal 22U of one arm 17U of the inverter circuit 12 via the charging line 28, and the terminal 27b is of the chopper circuit 23. It is connected to the collector of the transistor 24, that is, the power supply terminal 23a via the charging line 29. As a result, the flywheel diodes 15U and 16U of one arm 17U forming a part of the inverter circuit 12 and the diodes 25 and 26 of the chopper circuit 23 constitute a full-wave rectification circuit in which the charging lines 28 and 29 are on the AC input side. To do.

【0025】充電用アダプタ30は、6個の端子30a
乃至30fを有するとともに、昇圧用リアクトル31を
有するもので、端子30e,30c間にリアクトル31
が接続され、端子30a,30f間及び端子30b,3
0d間が夫々接続されている。尚、充電用アダプタ30
の正(+)側端子30a及び負(−)側端子30bは、
後述するように、外部電源としての交流電源32の端子
32a及び32b或いはスタンド電源33の正(+)側
端子33a及び負(−)側端子33b若しくは太陽電池
43の正(+)側端子43a及び負(−)側端子43b
に接離可能に接続されるようになっている。
The charging adapter 30 has six terminals 30a.
30 to 30f and a boosting reactor 31, the reactor 31 is provided between the terminals 30e and 30c.
Are connected between terminals 30a and 30f and between terminals 30b and 3
0d are connected to each other. The charging adapter 30
The positive (+) side terminal 30a and the negative (-) side terminal 30b of
As will be described later, the terminals 32a and 32b of the AC power source 32 as an external power source, the positive (+) side terminal 33a and the negative (−) side terminal 33b of the stand power source 33, or the positive (+) side terminal 43a of the solar cell 43 and Negative (-) side terminal 43b
It is designed to be connected to and detachable from.

【0026】この場合、スタンド電源33は、ガソリン
スタンドのように街頭に設置されて直流電源を供給する
急速充電スタンドからの電源であり、これに類するもの
も含む。又、太陽電池43は、太陽光を受光するように
電気自動車1に搭載されたものである。
In this case, the station power source 33 is a power source from a quick charging station which is installed on the street like a gas station and supplies a DC power source, and includes a similar type. The solar cell 43 is mounted on the electric vehicle 1 so as to receive sunlight.

【0027】直流電圧検出器34は、例えば、電圧・周
波数変換器からなるもので、直流母線20,21間に接
続されていて、バッテリ10の端子間電圧を検出するよ
うになっている。入力電流検出器35は、充電線29に
配設されていて、充電線29に流れる電流(後述するよ
うにリアクトル31に流れる電流)を検出するようにな
っている。充電電流検出器36は、直流母線20に配設
されていて、バッテリ10に流れる充電電流を検出する
ようになっている。尚、入力電流検出器35及び充電電
流検出器36は、交流電流及び直流電流のいずれも検出
し得るホール素子形変流器によって構成されている。
The DC voltage detector 34 is composed of, for example, a voltage / frequency converter, is connected between the DC buses 20 and 21, and detects the terminal voltage of the battery 10. The input current detector 35 is arranged on the charging line 29 and detects the current flowing through the charging line 29 (current flowing through the reactor 31 as described later). The charging current detector 36 is arranged on the DC bus 20 and detects the charging current flowing through the battery 10. The input current detector 35 and the charging current detector 36 are Hall element type current transformers capable of detecting both alternating current and direct current.

【0028】電源識別センサたるフォトカプラ37は、
発光ダイオード37a及びフォトトランジスタ37bを
有するもので、発光ダイオード37aは抵抗38を直列
に介して充電用コネクタ27の端子27d,27b間に
接続されている。又、フォトトランジスタ37bのエミ
ッタはアースされ、コネクタは抵抗39を介して直流電
圧+Vcが印加された直流電源線40に接続されてい
る。尚、フォトトランジスタ37bのコレクタはフォト
カプラ37の出力端子となる。
The photocoupler 37, which is a power supply identification sensor, is
It has a light emitting diode 37a and a phototransistor 37b, and the light emitting diode 37a is connected between terminals 27d and 27b of the charging connector 27 via a resistor 38 in series. The emitter of the phototransistor 37b is grounded, and the connector is connected to the DC power supply line 40 to which the DC voltage + Vc is applied via the resistor 39. The collector of the phototransistor 37b becomes the output terminal of the photocoupler 37.

【0029】さて、制御手段たるマイクロコンピュータ
41は、各入力ポートに直流電圧検出器34,入力電流
検出器35,充電電流検出器36及びフォトカプラ37
の各出力端子が接続され、各出力ポートがフォトカプラ
式のゲートドライブ回路42の各入力端子に接続されて
いて、後述する如くに動作する。そして、ゲートドライ
ブ回路42の各出力端子は、インバータ回路12のトラ
ンジスタ13U乃至13W,14U乃至14W及びチョ
ッパ回路23のトランジスタ24のベース(ゲート)に
夫々接続されている。尚、マイクロコンピュータ41の
1つの出力ポートは、図7に示すように、変速機4の制
御端子に接続されている。
Now, the microcomputer 41 as a control means has a DC voltage detector 34, an input current detector 35, a charging current detector 36 and a photocoupler 37 at each input port.
Output terminals are connected to each other, and each output port is connected to each input terminal of the photocoupler type gate drive circuit 42, which operates as described later. The output terminals of the gate drive circuit 42 are connected to the transistors 13U to 13W and 14U to 14W of the inverter circuit 12 and the base (gate) of the transistor 24 of the chopper circuit 23, respectively. One output port of the microcomputer 41 is connected to the control terminal of the transmission 4 as shown in FIG.

【0030】一方、入力電圧検出器44は、例えば、電
圧・周波数変換器からなるもので、充電用コネクタ27
の端子27b,27c間に接続されていて、その端子間
27b,27c間に与えられる直流電源電圧を検出する
ようになっており、その出力端子はマイクロコンピュー
タ41の入力ポートに接続されている。電流制限用スイ
ッチング素子たる双方向性三端子サイリスタ(以下トラ
イアックと称す)45は、充電用コネクタ27の端子2
7c,27d間に接続されている。そして、マイクロコ
ンピュータ41の1つの出力ポートはフォトカプラ式の
ゲートドライブ回路46の入力端子に接続され、そのゲ
ートドライブ回路46の出力端子はトライアック45の
ゲートに接続されている。
On the other hand, the input voltage detector 44 is composed of, for example, a voltage / frequency converter, and has a charging connector 27.
Is connected between the terminals 27b and 27c of the microcomputer and detects the DC power supply voltage applied between the terminals 27b and 27c, and its output terminal is connected to the input port of the microcomputer 41. A bidirectional three-terminal thyristor (hereinafter referred to as a triac) 45, which is a current limiting switching element, is a terminal 2 of the charging connector 27.
It is connected between 7c and 27d. One output port of the microcomputer 41 is connected to the input terminal of the photocoupler type gate drive circuit 46, and the output terminal of the gate drive circuit 46 is connected to the gate of the triac 45.

【0031】次に、本実施例の作用につき、図2乃至図
6をも参照して説明する。先ず、電気自動車1の走行時
の動作を述べる。即ち、マイクロコンピュータ41は、
インバータ回路12のトランジスタ13U乃至13W及
び14U乃至14Wに対する通電タイミング信号を出力
してベースドライブ回路42に与え、ベースドライブ回
路42は、その通電タイミング信号に応じてトランジス
タ13U乃至13W及び14U乃至14Wのベースにベ
ース信号(ゲート信号)を所定の順序で与えて、そのト
ランジスタ13U乃至13W及び14U乃至14Wをオ
ンオフ制御する。これにより、インバータ回路12は、
バッテリ10の直流電圧から交流電圧を作成してインダ
クションモータ2に与えるようになり、インダクション
モータ2が回転し、電気自動車1が走行する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 6. First, the operation of the electric vehicle 1 during traveling will be described. That is, the microcomputer 41
The energization timing signals for the transistors 13U to 13W and 14U to 14W of the inverter circuit 12 are output and given to the base drive circuit 42. The base drive circuit 42 determines the bases of the transistors 13U to 13W and 14U to 14W according to the energization timing signal. A base signal (gate signal) is applied to the transistors in a predetermined order to control on / off of the transistors 13U to 13W and 14U to 14W. As a result, the inverter circuit 12
An AC voltage is created from the DC voltage of the battery 10 and applied to the induction motor 2, the induction motor 2 rotates, and the electric vehicle 1 runs.

【0032】この場合、マイクロコンピュータ41は、
図示しないアクセルの開度に応じてトランジスタ13U
乃至13W若しくは14U乃至14WをPWM制御し、
以て、インダクションモータ2の回転数を制御するとと
もに、変速機4に制御信号を与えてその変速比の制御を
行なう。
In this case, the microcomputer 41
Transistor 13U according to the opening degree of the accelerator (not shown)
To 13W or 14U to 14W by PWM control,
Thus, the rotation speed of the induction motor 2 is controlled, and a control signal is given to the transmission 4 to control the speed ratio thereof.

【0033】さて、バッテリ10の充電時の動作につい
て述べるに、このときには、充電用アダプタ30の端子
30c,30d,30e及び30fを充電用コネクタ2
7の端子27a,27b,27c及び27dに接続す
る。
Now, the operation of charging the battery 10 will be described. At this time, the terminals 30c, 30d, 30e and 30f of the charging adapter 30 are connected to the charging connector 2.
7 terminals 27a, 27b, 27c and 27d.

【0034】(a)外部電源が単相200ボルトの交流
電源(商用電源)の場合 充電用アダプタ30の端子30a及び30bを交流電源
32の端子32a及び32bに接続すると、フォトカプ
ラ37の発光ダイオード37aに、図4(a)で示すよ
うに、交流電源電圧Vacが供給され、その発光ダイオ
ード37aが断続的に発光するようになる。即ち、発光
ダイオード37aは、交流電源電圧Vacの正半波時に
発光し、負半波時に発光停止することを繰返すものであ
り、これに応じてフォトトランジスタ37bがオン,オ
フを繰返すようになる。そして、フォトトランジスタ3
7bのコレクタ電位たるフォトカプラ37の出力信号S
は、オン時にはロウレベル及びオフ時にはハイレベルに
なり、これがマイクロコンピュータ41に与えられる。
(A) When the external power source is an AC power source (commercial power source) of single-phase 200 V. When the terminals 30a and 30b of the charging adapter 30 are connected to the terminals 32a and 32b of the AC power source 32, the light emitting diode of the photocoupler 37 is connected. As shown in FIG. 4A, the AC power supply voltage Vac is supplied to 37a, so that the light emitting diode 37a thereof intermittently emits light. That is, the light emitting diode 37a repeatedly emits light during a positive half-wave of the AC power supply voltage Vac and stops emitting light during a negative half-wave, and accordingly, the phototransistor 37b repeatedly turns on and off. And the phototransistor 3
The output signal S of the photocoupler 37, which is the collector potential of 7b
Becomes low level when turned on and high level when turned off, and this is given to the microcomputer 41.

【0035】マイクロコンピュータ41は、フォトカプ
ラ37からの出力信号Sがロウレベル,ハイレベルを繰
返すことを検出すると、充電開始であると判断するとと
もに、外部電源が交流電源32であると識別し、図2で
示すように、インバータ回路12の1つのアーム17U
のトランジスタ14U及びチョッパ回路23のトランジ
スタ24以外のトランジスタ13U乃至13W及び14
V,14Wをオフさせる。更に、マイクロコンピュータ
41は、図4(b)に示すように、フォトカプラ37か
らの出力信号Sを波形整形して矩形波信号Pを得、その
立上り及び立下りから交流電源電圧Vacのゼロクロス
点を検出する。
When the microcomputer 41 detects that the output signal S from the photocoupler 37 repeats the low level and the high level, it determines that the charging is started and also identifies that the external power source is the AC power source 32. 2, one arm 17U of the inverter circuit 12
14U and transistors 13U to 13W and 14 other than the transistor 24 of the chopper circuit 23
Turn off V and 14W. Further, as shown in FIG. 4B, the microcomputer 41 waveform-shapes the output signal S from the photocoupler 37 to obtain a rectangular wave signal P, and from the rising and falling edges thereof, the zero-cross point of the AC power supply voltage Vac. To detect.

【0036】マイクロコンピュータ41は、交流電源電
圧Vacのゼロクロス点を検出すると、これに基づきP
LL制御により、図4(c)に示すように、交流電源電
圧Vacに同期した正弦波の基準(電圧)信号VRを作
成する。マイクロコンピュータ41は、基準信号VRか
ら交流電源電圧Vacの極性を判断するようになってお
り、これに基づいて以下のような制御を行なう。
When the microcomputer 41 detects the zero-cross point of the AC power supply voltage Vac, the microcomputer 41 detects P
By the LL control, a sine wave reference (voltage) signal VR synchronized with the AC power supply voltage Vac is created as shown in FIG. The microcomputer 41 determines the polarity of the AC power supply voltage Vac from the reference signal VR, and based on this, performs the following control.

【0037】マイクロコンピュータ41は、交流電源3
2による充電と判断した場合には、初期充電動作を開始
する。即ち、マイクロコンピュータ41は、交流電源電
圧Vacが正(+)半波の場合には、チョッパ回路23
のトランジスタ24をオフさせ、1つのアーム17Uの
トランジスタ14Uをオンさせ、交流電源電圧Vacが
負(−)半波の場合には、逆に、トランジスタ14Uを
オフさせ、トランジスタ24をオンさせる。又、マイク
ロコンピュータ41は、先ず、交流電源電圧Vac(図
3(a)参照)が負半波から正半波へのゼロクロス点近
傍でトライアック45にゲート信号を与えるようにな
り、従って、トライアック45の通電位相は、図3
(b)に示すように、略零となる。その後、マイクロコ
ンピュータ41は、図3(b)に示すように、トライア
ック45の通電位相が徐々に大になるようにそのトライ
アック45に与えるゲート信号を制御するようになる。
The microcomputer 41 has an AC power source 3
When it is determined that the charging is performed by 2, the initial charging operation is started. That is, when the AC power supply voltage Vac is a positive (+) half-wave, the microcomputer 41 determines that the chopper circuit 23
When the AC power supply voltage Vac has a negative (-) half-wave, the transistor 24 is turned off and the transistor 14U of one arm 17U is turned on. Conversely, the transistor 14U is turned off and the transistor 24 is turned on. Further, the microcomputer 41 first gives a gate signal to the triac 45 near the zero crossing point where the AC power supply voltage Vac (see FIG. 3A) changes from the negative half wave to the positive half wave. Fig. 3 shows the energization phase of
As shown in (b), it becomes substantially zero. After that, the microcomputer 41 controls the gate signal applied to the triac 45 so that the energization phase of the triac 45 gradually increases as shown in FIG.

【0038】而して、トライアック45がオンしている
期間においては、リアクトル31に電流が流れてリアク
トル31に電磁エネルギーが蓄積され、トライアック4
5がオフするとその電磁エネルギーがバッテリ10に与
えられるようになって、バッテリ10が昇圧された電圧
で充電されるようになり、従って、交流電源32の交流
電源電流Iacは、図3(c)に示すように、徐々に増
加する。尚、バッテリ10に対する充電の原理は、後に
詳述する。バッテリ10に対する充電電流Ibは充電電
流検出器36によって検出されてマイクロコンピュータ
41に与えられるようになっており、マイクロコンピュ
ータ41は、充電電流Ibが所定値に達すると、次の通
常充電動作に移行する。
Thus, while the triac 45 is on, a current flows through the reactor 31, electromagnetic energy is accumulated in the reactor 31, and the triac 4
When 5 is turned off, the electromagnetic energy is applied to the battery 10, and the battery 10 is charged with the boosted voltage. Therefore, the AC power supply current Iac of the AC power supply 32 is as shown in FIG. It gradually increases as shown in. The principle of charging the battery 10 will be described in detail later. The charging current Ib for the battery 10 is detected by the charging current detector 36 and given to the microcomputer 41. When the charging current Ib reaches a predetermined value, the microcomputer 41 shifts to the next normal charging operation. To do.

【0039】即ち、マイクロコンピュータ41は、交流
電源電圧Vacが正(+)半波の場合には、先ず、チョ
ッパ回路23のトランジスタ24をオフさせ、1つのア
ーム17Uのトランジスタ14Uをオンさせ、且つ、チ
ョッパ回路23のトライアック45をオンさせる。これ
により、トライアック45,リアクトル31,充電線2
8,トランジスタ14U,直流母線21,ダイオード2
6及び充電線29の経路でリアクトル31に交流電源電
流Iacが流れ、リアクトル31に電磁エネルギーが蓄
積される。このリアクトル31に流れる交流電源電流I
acは入力電流検出器35により検出されて検出電流I
dとしてマイクロコンピュータ41に与えられる。尚、
検出電流Idは、実際には電圧に変換されてマイクロコ
ンピュータ41に与えられるものであるが、ここでは、
説明の便宜上、検出電流Idとして述べる。
That is, when the AC power supply voltage Vac is a positive (+) half-wave, the microcomputer 41 first turns off the transistor 24 of the chopper circuit 23, turns on the transistor 14U of one arm 17U, and The triac 45 of the chopper circuit 23 is turned on. As a result, the triac 45, the reactor 31, the charging line 2
8, transistor 14U, DC bus 21, diode 2
The AC power supply current Iac flows through the reactor 31 through the path of 6 and the charging line 29, and electromagnetic energy is accumulated in the reactor 31. AC power supply current I flowing through this reactor 31
ac is detected by the input current detector 35 and the detected current I
It is given to the microcomputer 41 as d. still,
The detection current Id is actually converted into a voltage and given to the microcomputer 41, but here,
For convenience of description, the detection current Id will be described.

【0040】トランジスタ14Uのオン状態の継続によ
り検出電流Idが増加してこれが基準信号VRより大に
なると、マイクロコンピュータ41は、トランジスタ1
4Uをオフさせる。これにより、リアクトル31に蓄積
された電磁エネルギーは充電線28,フライホイールダ
イオード15U及び直流母線20を通してバッテリ10
に与えられるようになり、バッテリ10が昇圧された電
圧で充電される。
When the detection current Id increases due to the ON state of the transistor 14U and becomes larger than the reference signal VR, the microcomputer 41 causes the transistor 1
Turn off 4U. As a result, the electromagnetic energy stored in the reactor 31 passes through the charging line 28, the flywheel diode 15U, and the DC bus 20 to the battery 10.
Then, the battery 10 is charged with the boosted voltage.

【0041】その後、入力電流検出器35の検出電流I
dが減少して基準信号VRより小になると、マイクロコ
ンピュータ41は再びトランジスタ14Uをオンさせる
ようになる。以下、同様の動作を繰返すようになる。従
って、トランジスタ14Uに与えられるゲート信号Sy
は図4(d)に示すようになる。
Thereafter, the detection current I of the input current detector 35 is detected.
When d decreases and becomes smaller than the reference signal VR, the microcomputer 41 turns on the transistor 14U again. After that, the same operation is repeated. Therefore, the gate signal Sy applied to the transistor 14U
Is as shown in FIG.

【0042】交流電源電圧Vacが負(−)半波の場合
には、マイクロコンピュータ41は、1つのアーム17
Uのトランジスタ14Uをオフさせ、チョッパ回路23
のトランジスタ24をオンさせ、且つ、トライアック4
5をオンさせる。この場合のトランジスタ24のオンオ
フ動作は、前述のトランジスタ14Uと同様である。従
って、トランジスタ24に与えられるゲート信号Szは
図4(e)に示すようになる。
When the AC power supply voltage Vac is a negative (-) half-wave, the microcomputer 41 has one arm 17
The transistor 14U of U is turned off, and the chopper circuit 23
Turning on the transistor 24 of the TRIAC 4
Turn 5 on. The on / off operation of the transistor 24 in this case is similar to that of the transistor 14U described above. Therefore, the gate signal Sz given to the transistor 24 becomes as shown in FIG.

【0043】即ち、マイクロコンピュータ41は、図4
(f)に示すように、検出電流Idが基準信号VRに追
従するようにトランジスタ14U及び24をオンオフ制
御するものであり、これにより、検出電流Idは交流電
源電圧Vacと同相の正弦波状の波形に制御され、交流
電源電流Iacは図4(g)に示すようになる。
That is, the microcomputer 41 shown in FIG.
As shown in (f), the transistors 14U and 24 are on / off controlled so that the detection current Id follows the reference signal VR, whereby the detection current Id has a sinusoidal waveform in phase with the AC power supply voltage Vac. The AC power supply current Iac is controlled as shown in FIG.

【0044】而して、バッテリ10の端子間電圧は直流
電圧検出器34によって検出されてマイクロコンピュー
タ41に与えられるようになっており、マイクロコンピ
ュータ41は、バッテリ10の端子間電圧が規定値に達
すると、充電完了と判断してトランジスタ14U,24
をオフさせ、図示しない報知器を動作させて充電完了を
報知する。
The terminal voltage of the battery 10 is detected by the DC voltage detector 34 and applied to the microcomputer 41. The microcomputer 41 sets the terminal voltage of the battery 10 to a specified value. When it reaches, it is judged that the charging is completed and the transistors 14U, 24
Is turned off, and a notification device (not shown) is operated to notify the completion of charging.

【0045】(b)外部電源が直流電源の場合 図2の回路状態において、充電用アダプタ30の正側端
子30a及び負側端子30bをスタンド電源33の正側
端子33a及び負側端子33b若しくは太陽電池43の
正側端子43a及び負側端子43bに接続すると、直流
電源電圧Vdc(図5(a)参照)がフォトカプラ37
の発光ダイオード37aに供給され、発光ダイオード3
7aが発光し、これに応じてフォトトランジスタ37b
がオンして出力信号Sはロウレベルとなる。この場合、
外部電源が直流電源たるスタンド電源33若しくは太陽
電池43のときには、交流電源32とは異なり、発光ダ
イオード37aは発光を継続して行なうので、出力信号
Sはロウレベルのままになる。
(B) When the external power source is a DC power source In the circuit state shown in FIG. 2, the positive side terminal 30a and the negative side terminal 30b of the charging adapter 30 are connected to the positive side terminal 33a and the negative side terminal 33b of the stand power source 33 or the sun. When connected to the positive side terminal 43a and the negative side terminal 43b of the battery 43, the DC power supply voltage Vdc (see FIG. 5 (a)) is applied to the photocoupler 37.
Is supplied to the light emitting diode 37a of
7a emits light, and accordingly, the phototransistor 37b
Turns on and the output signal S becomes low level. in this case,
When the external power supply is the stand power supply 33 or the solar battery 43 which is a DC power supply, unlike the AC power supply 32, the light emitting diode 37a continuously emits light, so that the output signal S remains low level.

【0046】マイクロコンピュータ41は、出力信号S
が継続してロウレベルになることを検出して、充電開始
と判断するとともに、外部電源が直流電源であると識別
し、直流電源判別動作を行なう。即ち、マイクロコンピ
ュータ41は、トライアック45をオンさせるととも
に、図5(b)で示すように、トランジスタ14Uのベ
ースに例えば100μsec のパルス信号(ゲート信号)
Paを与えてそのトランジスタ14Uをオンさせる。す
ると、リアクトル31に電流が流れ、直流電源電圧Vd
cは、図5(a)に示すように、下降する。その後、ト
ランジスタ14Uがオフすると、直流電源電圧Vdcは
元の状態に復帰する。
The microcomputer 41 outputs the output signal S
Is continuously set to the low level, it is determined that the charging is started, the external power supply is identified as the DC power supply, and the DC power supply determination operation is performed. That is, the microcomputer 41 turns on the triac 45, and as shown in FIG. 5B, a pulse signal (gate signal) of, for example, 100 μsec is applied to the base of the transistor 14U.
Pa is applied to turn on the transistor 14U. Then, a current flows through the reactor 31 and the DC power supply voltage Vd
c is lowered as shown in FIG. After that, when the transistor 14U is turned off, the DC power supply voltage Vdc returns to the original state.

【0047】そこで、マイクロコンピュータ41は、直
流電源電圧Vdcにおけるトランジスタ14Uのオン直
後(パルス信号Paの立上り直後)の時点T1の電圧値
V1とオフ直前(パルス信号Paの立下り直前)の時点
T2の電圧値V2とを入力電圧検出器44を介して検出
し、電圧値V2が電圧値V1に対して例えば20%以上
低下しているか否かを判別する。即ち、太陽電池43
は、そのインピーダンスがスタンド電源33のそれより
も高いので、電流を取出した場合の電圧降下が著しく、
例えば、100μsec の間電流を取出した場合には、電
圧値V2の電圧値V1に対する低下は20%以上に達す
る。マイクロコンピュータ41は、以上のことから、直
流電源がスタンド電源33か太陽電池43かを判別す
る。
Therefore, the microcomputer 41 causes the voltage value V1 of the DC power supply voltage Vdc immediately after the transistor 14U is turned on (immediately after the rise of the pulse signal Pa) and the voltage value V1 immediately before it is turned off (immediately before the fall of the pulse signal Pa) to the time T2. Of the voltage value V2 is detected through the input voltage detector 44, and it is determined whether the voltage value V2 is lower than the voltage value V1 by 20% or more, for example. That is, the solar cell 43
Since its impedance is higher than that of the stand power supply 33, the voltage drop when current is taken is significant,
For example, when the current is taken out for 100 μsec, the decrease of the voltage value V2 with respect to the voltage value V1 reaches 20% or more. From the above, the microcomputer 41 determines whether the DC power source is the stand power source 33 or the solar battery 43.

【0048】(b−1)直流電源が180ボルトのスタ
ンド電源33の場合 マイクロコンピュータ41は、先ず、トライアック45
をオンするとともに、1つのアーム17Uのトランジス
タ14Uをオンするようになり、これによって、リアク
トル31に入力電流が流れて電磁エネルギーが蓄積され
る。トランジスタ14Uは、マイクロコンピュータ41
によって後述するようにオンオフ制御されるようになっ
ており、従って、トランジスタ14Uがオフされると、
リアクトル31に蓄積された電磁エネルギーが充電線2
8,フライホイールダイオード15U及び直流母線20
を介してバッテリ10に供給されるようになり、バッテ
リ10は昇圧された直流電圧により充電される。
(B-1) When the DC power supply is the stand power supply 33 of 180 V, the microcomputer 41 first sets the triac 45.
And the transistor 14U of one arm 17U is turned on, whereby an input current flows through the reactor 31 and electromagnetic energy is accumulated. The transistor 14U is the microcomputer 41.
ON / OFF control is performed as will be described later. Therefore, when the transistor 14U is turned off,
The electromagnetic energy accumulated in the reactor 31 is the charging line 2
8, flywheel diode 15U and DC bus 20
Is supplied to the battery 10 via the battery, and the battery 10 is charged with the boosted DC voltage.

【0049】この場合、マイクロコンピュータ41は、
バッテリ10の充電電流Ibを検出する充電電流検出器
36の検出電流が入力されるようになっており、検出さ
れた充電電流Ibが設定値より大なる場合には、トラン
ジスタ14Uのオンオフデューティを小に設定してバッ
テリ10に対する充電電圧を小にし、逆に、充電電流I
bが設定値より小なる場合には、トランジスタ14Uの
オンオフデューティを大に設定してバッテリ10に対す
る充電電圧を大にするように制御する。
In this case, the microcomputer 41
The detection current of the charging current detector 36 that detects the charging current Ib of the battery 10 is input, and when the detected charging current Ib is larger than the set value, the on / off duty of the transistor 14U is reduced. To reduce the charging voltage for the battery 10, and conversely, the charging current I
When b is smaller than the set value, the on / off duty of the transistor 14U is set to be large, and the charging voltage for the battery 10 is controlled to be large.

【0050】以下、マイクロコンピュータ41は、同様
の動作を繰返すことにより、スタンド電源33によりバ
ッテリ10の充電を行なうのであり、そして、バッテリ
10の端子間電圧を検出する直流電圧検出器34の検出
電圧が規定値に達すると、充電完了と判断して、トラン
ジスタ14Uをオフさせ、図示しない報知器に充電完了
の旨の報知動作を行なわせる。
Thereafter, the microcomputer 41 repeats the same operation to charge the battery 10 by the stand power supply 33, and the detection voltage of the DC voltage detector 34 for detecting the terminal voltage of the battery 10. Reaches a specified value, it is determined that the charging is completed, the transistor 14U is turned off, and a notifying device (not shown) is informed of the completion of charging.

【0051】(b−2)直流電源が160ボルト乃至3
00ボルトの太陽電池43の場合 マイクロコンピュータ41は、スタンド電源33の場合
と同様にトライアック45オンし、且つ、トランジスタ
14Uをオンオフしてバッテリ10の充電を行なうとと
もに、最大電力点追従制御(MPPT制御)を行なう。
(B-2) DC power source is 160 V to 3
In the case of the solar cell 43 of 00 volt, the microcomputer 41 turns on the triac 45 and turns on / off the transistor 14U to charge the battery 10 as in the case of the stand power source 33, and performs maximum power point tracking control (MPPT control). ).

【0052】図6は、最大電力点追従制御の原理を示す
フローチャートである。マイクロコンピュータ41は、
先ず、入力電圧検出器44が検出した入力電圧と入力電
流検出器35が検出した入力電流とから電力を演算して
これをRAMに記憶させる。マイクロコンピュータ41
は、次に「電力増?」の判断ステップS1となり、ここ
では、今回演算した電力が前回演算してRAMに記憶さ
れている電力よりも増えているか否かを判断するもの
で、「YES」(増)と判断した時には「前回電圧指令
値増?」の判断ステップS2に移行する。
FIG. 6 is a flowchart showing the principle of maximum power point tracking control. The microcomputer 41
First, electric power is calculated from the input voltage detected by the input voltage detector 44 and the input current detected by the input current detector 35, and this is stored in the RAM. Microcomputer 41
Is next the judgment step S1 of "power increase?", And here it is judged whether or not the power calculated this time is more than the power calculated in the previous time and stored in the RAM, and "YES". When it is determined (increase), the process proceeds to a determination step S2 of "increased voltage command value last time?"

【0053】マイクロコンピュータ41は、この判断ス
テップS2では、前回においてバッテリ10に対する充
電電圧指令値を増加したか否かを判断するもので、「Y
ES」(増)と判断したときには「電圧指令値増」の処
理ステップS3に移行する。そして、マイクロコンピュ
ータ41は、この処理ステップS3では、充電電圧指令
値を一定電圧分だけ上昇するように増加させるようにな
り、これにより、トランジスタ14Uのオンオフデュー
ティを一定の割合だけ大にしてバッテリ10に対する充
電電圧を一定電圧だけ上昇させる。
In this judgment step S2, the microcomputer 41 judges whether or not the charging voltage command value for the battery 10 was increased last time.
When it is determined to be "ES" (increase), the process proceeds to step S3 of "increasing voltage command value". Then, in this processing step S3, the microcomputer 41 increases the charging voltage command value so as to increase by a constant voltage, whereby the ON / OFF duty of the transistor 14U is increased by a constant rate and the battery 10 is increased. Increase the charging voltage for the constant voltage.

【0054】一方、マイクロコンピュータ41は、「電
力増?」の判断ステップS1で「NO」(減)と判断し
たときには、「前回電圧指令値増?」の判断ステップS
4に移行し、ここでは前記判断ステップS2と同様の判
断を行なう。マイクロコンピュータ41は、この判断ス
テップS4で「YES」(増)と判断したときには「電
圧指令値減」の処理ステップS5に移行し、ここでは充
電電圧指令値を一定電圧分だけ下降するように減少させ
るようになる。これにより、マイクロコンピュータ41
は、トランジスタ14Uのオンオフデューティを一定の
割合だけ小にしてバッテリ10に対する充電電圧を一定
電圧だけ減少させる。
On the other hand, when the microcomputer 41 judges "NO" (decrease) in the judgment step S1 of "power increase?", The judgment step S of "previous voltage command value increase?"
4, the same judgment as the judgment step S2 is made here. When the microcomputer 41 determines "YES" (increase) in this determination step S4, it shifts to a "voltage command value decrease" processing step S5, where the charge voltage command value is decreased so as to decrease by a constant voltage. I will let you. As a result, the microcomputer 41
Reduces the on / off duty of the transistor 14U by a certain ratio to reduce the charging voltage for the battery 10 by a certain voltage.

【0055】又、マイクロコンピュータ41は、「前回
電圧指令値増?」の判断ステップS2で「NO」(減)
と判断したときには「電圧指令値減」の処理ステップS
5に移行し、又、「前回電圧指令値増?」の判断ステッ
プS4で「NO」(減)と判断したときには「電圧指令
値増」の処理ステップS3に移行する。
Further, the microcomputer 41 determines "NO" (decrease) in the determination step S2 of "increased voltage command value last time?"
If it is determined that the voltage command value is reduced, step S
5, and when it is determined to be "NO" (decrease) in the determination step S4 for "previous voltage command value increase?", The process proceeds to "voltage command value increase" processing step S3.

【0056】以上のように、マイクロコンピュータ41
は、ソフトウエア処理によって太陽電池43を最大電力
点で運転するように制御するものであり、その後、バッ
テリ10の端子間電圧を検出する直流電圧検出器34の
検出電圧が規定値に達すると充電完了と判断して、トラ
ンジスタ14Uをオフさせ、図示しない報知器に充電完
了の旨の報知動作を行なわせる。
As described above, the microcomputer 41
Is to control the solar cell 43 to operate at the maximum power point by software processing, and then charge when the detection voltage of the DC voltage detector 34 that detects the terminal voltage of the battery 10 reaches a specified value. When it is determined that the charging is completed, the transistor 14U is turned off, and a notifying device (not shown) is informed of the completion of charging.

【0057】以上のように構成され且つ作用する本実施
例によれば、次のような効果を奏する。即ち、バッテリ
10の充電時には、駆動回路たるインバータ回路12の
1つのアーム17Uの出力端子22Uとチョッパ回路2
3の電源端子23aとの間にリアクトル31を介して外
部電源(交流電源32或いはスタンド電源33若しくは
太陽電池43)を接続し、トランジスタ14U及び24
の双方若しくは一方をオンオフ制御するようにしたの
で、リアクトル31に外部電源から断続的に電流が流れ
て電磁エネルギーが蓄積され、その電磁エネルギーが1
つのアーム17U及びチョッパ回路23を介してバッテ
リ10に与えられてこれが充電されるようになる。
According to the present embodiment constructed and operated as described above, the following effects can be obtained. That is, when the battery 10 is charged, the output terminal 22U of one arm 17U of the inverter circuit 12, which is the drive circuit, and the chopper circuit 2 are charged.
An external power source (AC power source 32, stand power source 33, or solar cell 43) is connected to the power source terminal 23a of the transistor 3 via the reactor 31, and the transistors 14U and 24 are connected.
Since both or one of them is controlled to be turned on and off, an electric current intermittently flows from the external power supply to the reactor 31 to accumulate electromagnetic energy, and the electromagnetic energy is reduced to 1
It is given to the battery 10 via the one arm 17U and the chopper circuit 23 and is charged.

【0058】従って、従来とは異なり、重量及び体積の
大なるトランスを有する専用の充電器を用いなくても、
チョッパ回路23を追設してマイクロコンピュータ41
の制御だけでバッテリ10の充電を行なうことができ、
その分だけ、製造コストの低減を図り得、又、電気自動
車1の機械室における搭載物の小型軽量化を図り得て、
一充電走行距離を長くすることができ、逆に、小型軽量
化を図った分だけバッテリ10の個数を多く搭載するこ
とができるので、一充電走行距離を長くすることができ
る。又、330ボルト定格のバッテリ10に対してこれ
よりも低い電圧(例えば200ボルト,180ボルト或
いは160ボルト乃至300ボルト)の外部電源であっ
ても、そのバッテリ10に容易に充電することができる
ものであり、使用者にとって極めて有利である。
Therefore, unlike the prior art, even if a dedicated charger having a transformer of large weight and volume is not used,
The chopper circuit 23 is additionally provided to add a microcomputer 41.
The battery 10 can be charged only by controlling
Therefore, the manufacturing cost can be reduced, and the size and weight of the mounted object in the machine room of the electric vehicle 1 can be reduced.
The one-charge traveling distance can be lengthened, and conversely, the number of batteries 10 can be increased as much as the reduction in size and weight, so that the one-charge traveling distance can be lengthened. Further, even if an external power source having a lower voltage (for example, 200 V, 180 V, or 160 V to 300 V) than the battery 10 rated at 330 V, the battery 10 can be easily charged. Therefore, it is extremely advantageous for the user.

【0059】更に、バッテリ10の充電時には、マイク
ロコンピュータ41は、外部電源が交流電源32か直流
電源かをフォトカプラ37の出力信号により識別し、交
流電源32と識別した場合には、1つのアーム17Uの
トランジスタ14U及びチョッパ回路23のトランジス
タ24以外のトランジスタ13U乃至13W及び14
V,14Wをオフにして、トランジスタ14U及び24
を選択してオンオフ制御し、又、外部電源が直流電源と
識別した場合には、1つのアーム17Uのトランジスタ
14U以外のトランジスタ13U乃至13E及び14
V,14W並びに24をオフして、トランジスタ14U
のみを選択してオンオフ制御するようにした。 従っ
て、使用者は、バッテリ10に充電する場合に、充電用
アダプタ30を外部電源に接続するだけでよくて、走
行,充電の切換え操作を行なう必要はなく、又、外部電
源としては、交流電源32及び直流電源のいずれでもバ
ッテリ10の充電が自動的に行なわれるようになり、交
流,直流の切換え操作を行なう必要がなくて、使用上極
めて便利であるとともに、交流,直流の切換え手段も必
要が無くて、簡素な構成とすることができ、又、切換え
の誤操作もない。
Further, when charging the battery 10, the microcomputer 41 discriminates whether the external power source is the AC power source 32 or the DC power source by the output signal of the photocoupler 37, and when discriminating from the AC power source 32, one arm is provided. Transistors 13U to 13W and 14 other than the 17U transistor 14U and the chopper circuit 23 transistor 24
Turn off V and 14W to turn on transistors 14U and 24
Is selected to perform on / off control, and when the external power supply is identified as a DC power supply, the transistors 13U to 13E and 14 other than the transistor 14U of one arm 17U are selected.
Turn off V, 14W and 24 to turn on transistor 14U
Only selected and controlled to turn on and off. Therefore, when charging the battery 10, the user only has to connect the charging adapter 30 to an external power supply, and does not need to switch between running and charging, and the external power supply is an AC power supply. The battery 10 can be automatically charged by any of the 32 and DC power supplies, and there is no need to perform an AC / DC switching operation, which is extremely convenient in use and also requires AC / DC switching means. There is no need, and a simple structure can be achieved, and there is no erroneous switching operation.

【0060】更に又、バッテリ10の充電時において、
外部電源が交流電源32の場合には、マイクロコンピュ
ータ41は、フォトカプラ37の出力信号に基づいて交
流電源電圧Vacのゼロクロス点を検出して、これに基
づいて交流電源電圧Vacに同期した基準信号VRを
得、この基準電圧VRに交流電源電流Iacを検出する
入力電流検出器35の入力電流Idを追従させるように
した。
Furthermore, when charging the battery 10,
When the external power supply is the AC power supply 32, the microcomputer 41 detects the zero-cross point of the AC power supply voltage Vac based on the output signal of the photocoupler 37, and based on this, the reference signal synchronized with the AC power supply voltage Vac. VR is obtained, and the input current Id of the input current detector 35 for detecting the AC power supply current Iac is made to follow the reference voltage VR.

【0061】従って、昇圧用リアクトル31を用いても
交流電源32の力率改善の制御を行なうことができて、
電源高調波の低減を図ることができ、又、同時にバッテ
リ10に対する充電電流の制御も行なうことができる。
Therefore, even if the boosting reactor 31 is used, the power factor of the AC power source 32 can be controlled to be improved.
The power supply harmonics can be reduced, and at the same time, the charging current for the battery 10 can be controlled.

【0062】又、マイクロコンピュータ41は、バッテ
リ10の充電時において外部電源が交流電源32と識別
した場合には、バッテリ10の充電路に設けられたトラ
イアック45の通電位相を略零から徐々に大になるよう
に制御する初期充電動作を行なわせるようにしたので、
バッテリ10が過放電状態にあっても、バッテリ10に
対する急激な充電を防止することができて、バッテリ1
0に悪影響を及ぼすことがない。
When the external power source is identified as the AC power source 32 when the battery 10 is being charged, the microcomputer 41 gradually increases the energization phase of the triac 45 provided in the charging path of the battery 10 from substantially zero. Since the initial charging operation is controlled so that
Even if the battery 10 is over-discharged, it is possible to prevent the battery 10 from being charged rapidly,
There is no adverse effect on 0.

【0063】更に、マイクロコンピュータ41は、バッ
テリ10の充電時において外部電源が直流電源と識別し
たときには、更に、電源インピーダンスを測定してその
直流電源がスタンド電源33が太陽電池43かを判別す
るようにした。そして、直流電源がスタンド電源33の
場合には、マイクロコンピュータ41は、バッテリ10
の充電電流が設定値より大か若しくは小かに応じて1つ
のアーム17Uのトランジスタ14Uのオンオフデュー
ティを小若しくは大に変化させるようにしたので、バッ
テリ10に対する充電電圧を適正にすることができ、充
電電圧が過電圧となって、バッテリ10に悪影響を及ぼ
すことはなく、又、電力損失のない制御を行なうことが
できる。
Further, when the external power source is identified as the DC power source during charging of the battery 10, the microcomputer 41 further measures the power source impedance to determine whether the DC power source is the stand power source 33 or the solar battery 43. I chose When the DC power source is the stand power source 33, the microcomputer 41 operates the battery 10
Since the on / off duty of the transistor 14U of one arm 17U is changed to small or large depending on whether the charging current of is larger or smaller than the set value, the charging voltage for the battery 10 can be made appropriate, The charging voltage does not become an overvoltage and adversely affects the battery 10, and control without power loss can be performed.

【0064】又、マイクロコンピュータ41は、直流電
源が太陽電池43と判別した場合には、ソフトウエア処
理にて太陽電池43の最大電力点追従制御を行なうよう
にしたので、太陽電池43を効率よく運転させることが
でき、しかも、従来とは異なり、専用の最大電力点追従
制御装置を設ける必要がなくなって、それだけ、電気自
動車1内の設置スペースを広くとることができ、製造コ
ストも低減できる。
Further, when the DC power supply is determined to be the solar cell 43, the microcomputer 41 performs the maximum power point tracking control of the solar cell 43 by software processing, so that the solar cell 43 can be efficiently used. It can be operated, and unlike the prior art, it is not necessary to provide a dedicated maximum power point tracking control device, and accordingly, the installation space in the electric vehicle 1 can be widened and the manufacturing cost can be reduced.

【0065】更に、電源識別センサとしてのフォトカプ
ラ37は、外部電源が交流電源32の場合における力率
改善制御時において、交流電源32の交流電源電圧Va
cに同期した基準信号VRを得るためのゼロクロス点検
出センサとして兼用するようにしたので、特別にゼロク
ロス点センサを設ける必要がなくて、構成を一層簡素化
できる。
Further, the photocoupler 37 as the power source identification sensor has the AC power source voltage Va of the AC power source 32 during the power factor correction control when the external power source is the AC power source 32.
Since it is also used as a zero-cross point detection sensor for obtaining the reference signal VR synchronized with c, it is not necessary to provide a special zero-cross point sensor, and the configuration can be further simplified.

【0066】そして、昇圧用リアクトル31を充電用ア
ダプタ30として構成するようにしたので、電気自動車
1における機械室の搭載物の重量及び体積を更に小にす
ることができ、電気自動車1にとって一層有利になる。
Since the boosting reactor 31 is configured as the charging adapter 30, the weight and volume of the load in the machine room of the electric vehicle 1 can be further reduced, which is more advantageous for the electric vehicle 1. become.

【0067】尚、上記実施例では、インダクションモー
タ2によって変速機4及び差動ギヤ5を介してホイール
6の車軸7を駆動するようにしたが、インダクションモ
ータ2によって直接車軸7を駆動するようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the induction motor 2 drives the axle 7 of the wheel 6 through the transmission 4 and the differential gear 5, but the induction motor 2 directly drives the axle 7. May be.

【0068】又、上記実施例では、モータとしてインダ
クションモータ2を用いるようにしたが、代わりに、2
相モータ,ブラシ付直流モータ,ブラシレス直流モータ
或いはリラクタンスモータを用いてもよく、この場合に
は、駆動回路としてはフライホイールダイオードを有す
るスイッチング素子たるトランジスタを2個直列に接続
してなる1つのアームしか有しないもの(例えばブラシ
付直流モータ)もあり、従って、駆動回路としては1つ
以上のアームを有するものが対象となる。
Further, in the above embodiment, the induction motor 2 is used as the motor, but instead of this, the induction motor 2 is used.
A phase motor, a brushed DC motor, a brushless DC motor or a reluctance motor may be used, and in this case, the drive circuit has one arm in which two transistors, which are switching elements having flywheel diodes, are connected in series. Some have only this (for example, a DC motor with a brush), and therefore, a drive circuit having one or more arms is a target.

【0069】更に、上記実施例では、電流制限用スイッ
チング素子としてトライアック45を設けるようにした
が、代わりに、逆並列接続した2個のサイリスタを設け
てもよく、或いは、逆並列接続した2個のフォトサイリ
スタ若しくはフォトトライアックを設けるようにしても
よい。
Further, although the triac 45 is provided as the current limiting switching element in the above embodiment, two antiparallel connected thyristors may be provided instead, or two antiparallel connected two thyristors may be provided. Alternatively, a photo thyristor or a photo triac may be provided.

【0070】その他、本発明は上記した実施例にのみ限
定されるものではなく、例えば、電気自動車に限らずバ
ッテリを電源としてモータを駆動するモータ駆動装置を
必要とする装置全般に適用することができる等、要旨を
逸脱しない範囲内で適宜変形して実施し得ることは勿論
である。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is applicable not only to electric vehicles but also to all devices requiring a motor drive device for driving a motor using a battery as a power source. As a matter of course, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りであるの
で、次のような効果を奏する。請求項1記載のバッテリ
充電装置兼用モータ駆動装置によれば、バッテリの充電
時には、駆動回路の1つのアームとチョッパ回路との間
にリアクトルを介して外部電源を接続し、その充電路に
電流制限用スイッチング素子を設けるようにしたので、
1つのアーム及びチョッパ回路のスイッチング素子のオ
ンオフ制御を繰返すと、リアクトルに外部電源から断続
的に電流が流れて電磁エネルギーが蓄積され、その電磁
エネルギーが1つのアーム及びチョッパ回路を介してバ
ッテリに与えられてこれを充電するようになり、従っ
て、重量及び体積の大なるトランスを有する専用の充電
器を用いなくても、制御手段による1つのアーム及びチ
ョッパ回路の制御だけでバッテリの充電を行なうことが
でき、しかも、外部電源が交流電源の場合にはバッテリ
の急激な充電を防止することができる。
Since the present invention is as described above, it has the following effects. According to the motor drive device that also functions as the battery charging device according to claim 1, when charging the battery, an external power supply is connected between one arm of the drive circuit and the chopper circuit via the reactor, and the current is limited to the charging path. Since the switching element for the
When the ON / OFF control of the switching element of one arm and the chopper circuit is repeated, a current flows intermittently from the external power supply to the reactor to accumulate electromagnetic energy, and the electromagnetic energy is given to the battery via the one arm and the chopper circuit. Therefore, the battery can be charged only by controlling one arm and the chopper circuit by the control means without using a dedicated charger having a transformer with a large weight and a large volume. In addition, when the external power source is an AC power source, it is possible to prevent the battery from being rapidly charged.

【0072】請求項2記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、バッテリの充電時には、制御手段
は、外部電源が交流電源か直流電源かを識別して、その
識別に応じてオンオフ制御するスイッチング素子を選択
するようにしたので、外部電源として交流電源及び直流
電源のいずれでも使用することができ、この場合に、交
流,直流の切換え操作が不要で、使用上極めて便利であ
り、誤操作の虞れもない。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a motor drive device for a battery charger and a battery charger. When the battery is charged, the control means discriminates whether the external power source is an AC power source or a DC power source, and performs on / off control according to the discrimination. Since the switching element is selected, either an AC power supply or a DC power supply can be used as an external power supply. In this case, there is no need to switch between AC and DC, which is extremely convenient in use and can be used in a correct operation. There is no fear.

【0073】請求項3記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、バッテリの充電時において、制御
手段は、外部電源が交流電源の場合には力率改善制御を
行なうようにしたので、電源高調波を低減することがで
き、又、外部電源が直流電源の場合には充電電流制御を
行なうので、バッテリに過電圧が加わることはないもの
である。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a battery charger / motor driving device. When the battery is charged, the control means performs the power factor correction control when the external power source is an AC power source. The harmonics can be reduced, and when the external power supply is a DC power supply, the charging current is controlled, so that an overvoltage is not applied to the battery.

【0074】請求項4記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、制御手段は、直流電源が太陽電池
と判定したときには、ソフトウエアにより最大電力点追
従制御を行なうので、専用の最大電力点追従制御装置を
設ける必要がなくなる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a motor drive for a battery charger and a controller. When the DC power supply is determined to be a solar cell, the control means performs maximum power point tracking control by software. It is not necessary to provide a tracking control device.

【0075】請求項5記載のバッテリ充電装置兼用モー
タ駆動装置によれば、制御手段は、外部電源が交流電源
の場合には、充電開始時において電流制限用スイッチン
グ素子の通電位相を略零から徐々に大にするので、充電
電流は徐々に大きくなるように制御されるようになっ
て、バッテリに対する急激な充電を防止することができ
る。
According to another aspect of the present invention, in the battery driving device / motor driving device, when the external power source is an AC power source, the control means gradually changes the energization phase of the current limiting switching element from substantially zero at the start of charging. Therefore, the charging current is controlled so as to gradually increase, and rapid charging of the battery can be prevented.

【0076】請求項6記載の電気自動車によれば、請求
項1乃至5のいずれかに記載のバッテリ充電装置兼用モ
ータ駆動装置を用いるようにしたので、搭載物の小型軽
量化を図り得て、その分だけ一充電走行距離を長くする
ことができ、逆に、小型軽量化を図った分だけバッテリ
を多く搭載することができて、一充電走行距離を長くす
ることができる。
According to the electric vehicle of the sixth aspect, the battery driving device and the motor driving device according to any one of the first to fifth aspects are used. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the mounted object, Accordingly, the one-charge traveling distance can be lengthened, and conversely, more batteries can be mounted to reduce the size and weight, and the one-charging traveling distance can be lengthened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す電気的構成図FIG. 1 is an electrical configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】バッテリ充電時の電気的構成図FIG. 2 is an electrical configuration diagram during battery charging.

【図3】バッテリに対する交流電源による初期充電動作
時の各部の波形図
FIG. 3 is a waveform diagram of each part at the time of initial charging operation with an AC power source for a battery.

【図4】同通常充電動作時の各部の波形図FIG. 4 is a waveform diagram of each part during the normal charging operation.

【図5】電源インピーダンス測定時の各部の波形図[Figure 5] Waveform diagram of each part when measuring the power supply impedance

【図6】最大電力点追従制御の内容を示すフローチャー
FIG. 6 is a flowchart showing the contents of maximum power point tracking control.

【図7】電気自動車の構成説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of the configuration of an electric vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、1は電気自動車、2はインダクションモータ
(モータ)、3はステータ、3U乃至3Wはステータコ
イル、10はバッテリ、11はバッテリ充電装置兼用モ
ータ駆動装置、12はインバータ回路(駆動回路)、1
3U乃至13W及び14U乃至14Wはトランジスタ
(スイッチング素子)、15U乃至15W及び16U乃
至16Wはフライホイールダイオード、17U乃至17
Wはアーム、18及び19は入力端子、22U乃至22
Wは出力端子、23はチョッパ回路、24はトランジス
タ(スイッチング素子)、27は充電用コネクタ、30
は充電用アダプタ、31は昇圧用リアクトル、32は交
流電源(外部電源)、33はスタンド電源(外部電源,
直流電源)、34は直流電圧検出器、35は入力電流検
出器、36は充電電流検出器、37はフォトカプラ(電
源識別検出センサ,ゼロクロス点検出センサ)、41は
マイクロコンピュータ(制御手段)、43は太陽電池
(外部電源,直流電源)、44は入力電圧検出器、45
は双方向性三端子サイリスタ(電流制限用スイッチング
素子)を示す。
In the drawing, 1 is an electric vehicle, 2 is an induction motor (motor), 3 is a stator, 3U to 3W are stator coils, 10 is a battery, 11 is a battery charger / motor drive device, 12 is an inverter circuit (drive circuit), 1
3U to 13W and 14U to 14W are transistors (switching elements), 15U to 15W and 16U to 16W are flywheel diodes, and 17U to 17
W is an arm, 18 and 19 are input terminals, 22U to 22
W is an output terminal, 23 is a chopper circuit, 24 is a transistor (switching element), 27 is a charging connector, 30
Is a charging adapter, 31 is a boosting reactor, 32 is an AC power supply (external power supply), 33 is a stand power supply (external power supply,
DC power supply), 34 is a DC voltage detector, 35 is an input current detector, 36 is a charging current detector, 37 is a photocoupler (power supply identification detection sensor, zero-cross point detection sensor), 41 is a microcomputer (control means), 43 is a solar cell (external power source, DC power source), 44 is an input voltage detector, 45
Indicates a bidirectional three-terminal thyristor (switching element for current limitation).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 雅己 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内 (72)発明者 石原 治彦 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Hirata 991, Anada-cho, Seto-shi, Aichi Factory, Toshiba Aichi Co., Ltd. Within

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フライホイールダイオードを有する2個
のスイッチング素子を直列に接続してなるアームを1つ
以上有し、入力端子がバッテリに接続され、出力端子が
モータに接続されて、前記スイッチング素子のオンオフ
により前記モータを通電制御する駆動回路と、 この駆動回路の1つのアームのフライホイールダイオー
ドとともに前記バッテリに充電するための整流回路を形
成するように設けられ、スイッチング素子を有するチョ
ッパ回路と、 少なくとも前記バッテリの充電時に前記駆動回路の1つ
のアーム及びチョッパ回路の内の一方に接続されるリア
クトルと、 前記モータの運転時には、前記駆動回路のスイッチング
素子をオンオフ制御し、前記バッテリの充電時には、前
記1つのアームとチョッパ回路との間に前記リアクトル
を介して外部電源が接続された状態において、前記1つ
のアームのスイッチング素子及びチョッパ回路のスイッ
チング素子をオンオフ制御する制御手段と、 前記バッ
テリの充電路に設けられ、外部電源が交流電源のときに
前記制御手段により制御されて電流制限を行なう電流制
限用スイッチング素子とを具備してなるバッテリ充電装
置兼用モータ駆動装置。
1. A switching element comprising: one or more arms having two switching elements each having a flywheel diode connected in series; an input terminal connected to a battery; and an output terminal connected to a motor. A drive circuit for controlling energization of the motor by turning on and off, and a chopper circuit provided with a switching element to form a rectifier circuit for charging the battery together with a flywheel diode of one arm of the drive circuit, At least one reactor of the drive circuit at the time of charging the battery and a reactor connected to one of the chopper circuits, and a switching element of the drive circuit is on / off controlled during operation of the motor, and at the time of charging the battery, The reactor is provided between the one arm and the chopper circuit. Control means for controlling ON / OFF of the switching element of the one arm and the switching element of the chopper circuit in a state in which an external power source is connected via an external power source; A motor drive device also serving as a battery charging device, comprising a current limiting switching element that is controlled by a control means to limit a current.
【請求項2】 外部電源の種類を識別するための電源識
別センサを備え、制御手段は、この電源識別センサの出
力により外部電源が交流電源か直流電源かを識別して、
その識別に応じてオンオフ制御するスイッチング素子を
選択するように構成されていることを特徴とする請求項
1記載のバッテリ充電装置兼用モータ駆動装置。
2. A power supply identification sensor for identifying the type of the external power supply, and the control means identifies whether the external power supply is an AC power supply or a DC power supply based on the output of the power supply identification sensor,
2. The motor drive device for a battery charger / motor according to claim 1, wherein the switching device to be turned on / off is selected according to the identification.
【請求項3】 制御手段は、外部電源が交流電源と識別
したときには、力率改善制御を行ない、外部電源が直流
電源と識別したときには、充電電流制御を行なうように
構成されていることを特徴とする請求項2記載のバッテ
リ充電装置兼用モータ駆動装置。
3. The control means is configured to perform power factor correction control when the external power supply is identified as an AC power supply, and to perform charging current control when the external power supply is identified as a DC power supply. The motor drive device also serving as the battery charging device according to claim 2.
【請求項4】 制御手段は、外部電源が直流電源と識別
した場合には、その電源インピーダンスを測定すること
により前記直流電源が太陽電池か否かを判定し、太陽電
池と判定したときには、ソフトウエアにより最大電力点
追従制御を行なうように構成されていることを特徴とす
る請求項3記載のバッテリ充電装置兼用モータ駆動装
置。
4. The control means, when the external power supply is identified as a direct current power supply, determines whether the direct current power supply is a solar cell by measuring the impedance of the power supply. 4. The motor drive device for a battery charging device combined with a battery charging device according to claim 3, wherein the motor drive device is configured to perform maximum power point tracking control.
【請求項5】 制御手段は、外部電源が交流電源の場合
には、充電開始時において電流制限用スイッチング素子
の通電位相を略零から徐々に大きくするように制御する
ように構成されていることを特徴とする請求項1記載の
バッテリ充電装置兼用モータ駆動装置。
5. The control means is configured to control the energizing phase of the current limiting switching element to gradually increase from substantially zero at the start of charging when the external power source is an AC power source. The motor driving device for a battery charging device according to claim 1, wherein the motor driving device also serves as a battery charging device.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載のバッ
テリ充電装置兼用モータ駆動装置を用いたことを特徴と
する電気自動車。
6. An electric vehicle using the battery charger / motor drive device according to claim 1. Description:
JP6239904A 1994-10-04 1994-10-04 Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle Pending JPH08107608A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6239904A JPH08107608A (en) 1994-10-04 1994-10-04 Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6239904A JPH08107608A (en) 1994-10-04 1994-10-04 Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08107608A true JPH08107608A (en) 1996-04-23

Family

ID=17051586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6239904A Pending JPH08107608A (en) 1994-10-04 1994-10-04 Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08107608A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007018223A1 (en) * 2005-08-08 2007-02-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle power supply device
JP2011055700A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 General Electric Co <Ge> Device for transferring energy using onboard power electronics and method for manufacturing the same
US8039987B2 (en) 2006-09-29 2011-10-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power source device and vehicle with power source device
US8222866B2 (en) 2007-10-23 2012-07-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically-powered vehicle
JP2013216318A (en) * 2007-02-09 2013-10-24 A123 Systems Inc Control system with reconfigurable multi-function power converter and hybrid vehicle
KR20140025446A (en) * 2011-04-08 2014-03-04 발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르 Charge transfer device and associated management method
JP2016158488A (en) * 2015-02-23 2016-09-01 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle comprising charging system for battery
CN108263244A (en) * 2018-04-08 2018-07-10 北方节能股份有限公司 A kind of solar energy alternating-current charging pile for being capable of auto switching electric source
US11884168B2 (en) 2009-12-18 2024-01-30 General Electric Company Apparatus and method for rapid charging using shared power electronics

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007045244A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Toyota Motor Corp Electric power source device for vehicle
WO2007018223A1 (en) * 2005-08-08 2007-02-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle power supply device
JP4682740B2 (en) * 2005-08-08 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply
US8039987B2 (en) 2006-09-29 2011-10-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power source device and vehicle with power source device
JP2013216318A (en) * 2007-02-09 2013-10-24 A123 Systems Inc Control system with reconfigurable multi-function power converter and hybrid vehicle
US8222866B2 (en) 2007-10-23 2012-07-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically-powered vehicle
JP2011055700A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 General Electric Co <Ge> Device for transferring energy using onboard power electronics and method for manufacturing the same
US11884168B2 (en) 2009-12-18 2024-01-30 General Electric Company Apparatus and method for rapid charging using shared power electronics
KR20140025446A (en) * 2011-04-08 2014-03-04 발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르 Charge transfer device and associated management method
JP2014517664A (en) * 2011-04-08 2014-07-17 ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール Charge transfer management method and charge transfer device
JP2017123777A (en) * 2011-04-08 2017-07-13 ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール Charge transfer management method and charge transfer device
JP2016158488A (en) * 2015-02-23 2016-09-01 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle comprising charging system for battery
CN108263244A (en) * 2018-04-08 2018-07-10 北方节能股份有限公司 A kind of solar energy alternating-current charging pile for being capable of auto switching electric source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1300936B1 (en) Drive apparatus, control method and program storage medium for the drive apparatus, and power output apparatus
US7332882B2 (en) Motor drive device that combined charge controller
CN106357164A (en) Doubly-salient high-voltage direct-current starting power generation system and control method thereof
JPH08214592A (en) Motor driving apparatus
JPS61224894A (en) Brushless dc motor
JPH1198713A (en) Device and method for charging control
JPH09233709A (en) Charger for electric car
JPH08107608A (en) Motor driver used also as battery charger and electric motor vehicle
JPH08103004A (en) Battery charger-cum-motor driver, and electric motor vehicle
JP4097361B2 (en) Battery charger
JP2002335688A (en) Power supply circuit
JP3665474B2 (en) Power supply circuit and shutoff method
JPS6055900A (en) Dc generating apparatus
JPH08256405A (en) Battery charger
JPH0787616A (en) Method and circuit for charging electric automobile
JPH06335263A (en) Inverter apparatus
KR100494923B1 (en) Charge apparatus of electric vehicle and method thereof
JP2001103741A (en) Switching power source
JP3490178B2 (en) Battery charging device, battery refreshing device, and motor driving device
JPH08214413A (en) Charging apparatus for automobile
CN212210877U (en) AC brushless electric tool
JPH06121597A (en) Inverter controlled generator
CN212210885U (en) Dual-voltage permanent magnet motor and novel equipment
JPH0951683A (en) Motor drive device
US20240195210A1 (en) Soft start circuit of ups relay