JPH08186905A - 電気車用インバータ回路 - Google Patents
電気車用インバータ回路Info
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- JPH08186905A JPH08186905A JP6341025A JP34102594A JPH08186905A JP H08186905 A JPH08186905 A JP H08186905A JP 6341025 A JP6341025 A JP 6341025A JP 34102594 A JP34102594 A JP 34102594A JP H08186905 A JPH08186905 A JP H08186905A
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- motor
- electric vehicle
- igbt
- inverter circuit
- switching element
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- 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
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータの駆動に用いるスイッチング素子の温
度がモータの駆動開始前後で大きく変化しないようにす
る。 【構成】 予め設定された電気自動車の始動開始時刻に
基づいてタイマセット回路１２は各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆ
の保温開始時刻を演算する。演算した保温開始時刻にな
ると、ＩＧＢＴ保温回路１１は各ＩＧＢＴを交互にオン
・オフさせてその保温を行う。その際、モータ２が駆動
しないようにタイミング制御する。これにより、電気自
動車の始動開始時刻までに各ＩＧＢＴを暖めることがで
き、その後始動を開始してもＩＧＢＴの温度は急上昇し
なくなる。したがって、電気自動車の始動開始前後での
ＩＧＢＴの温度変化を所定範囲内に抑えることができ、
ＩＧＢＴの寿命を長くできる。
度がモータの駆動開始前後で大きく変化しないようにす
る。 【構成】 予め設定された電気自動車の始動開始時刻に
基づいてタイマセット回路１２は各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆ
の保温開始時刻を演算する。演算した保温開始時刻にな
ると、ＩＧＢＴ保温回路１１は各ＩＧＢＴを交互にオン
・オフさせてその保温を行う。その際、モータ２が駆動
しないようにタイミング制御する。これにより、電気自
動車の始動開始時刻までに各ＩＧＢＴを暖めることがで
き、その後始動を開始してもＩＧＢＴの温度は急上昇し
なくなる。したがって、電気自動車の始動開始前後での
ＩＧＢＴの温度変化を所定範囲内に抑えることができ、
ＩＧＢＴの寿命を長くできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリからの直流電
力を交流電力に変換して電気自動車の走行用モータを駆
動する電気車用インバータ回路に関する。
力を交流電力に変換して電気自動車の走行用モータを駆
動する電気車用インバータ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、電気自動車の走行用モータとし
て直流モータを使用することが多かったが、ブラシを頻
繁に交換しなければならないことや機械的な損失が大き
い等の欠点があり、最近は三相誘導モータ等の交流モー
タが使用されるようになった。
て直流モータを使用することが多かったが、ブラシを頻
繁に交換しなければならないことや機械的な損失が大き
い等の欠点があり、最近は三相誘導モータ等の交流モー
タが使用されるようになった。
【０００３】図４は、三相誘導モータ（以下、単にモー
タと呼ぶこともある）の駆動を制御する従来のインバー
タ回路のブロック図である。図４において、１はモータ
２の駆動方向および駆動速度等を指示するモータ駆動信
号を出力するモータ制御回路、３はモータ駆動信号をパ
ルス幅変調するＰＷＭ発生回路である。４ａ〜４ｆは三
相誘導モータ２に三相交流電流を流すＩＧＢＴ（Ｉｎｓ
ｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ：大容量の高速スイッチング素子）であり、
モータ２のＵ，Ｖ，Ｗ端子のそれぞれごとに２個ずつ直
列に接続される。以下では、ＩＧＢＴ４ａ，４ｂとモー
タ２のＵ端子とを接続する線をＵ線、ＩＧＢＴ４ｃ，４
ｄとモータ２のＶ端子とを接続する線をＶ線、ＩＧＢＴ
４ｅ，４ｆとモータ２のＷ端子とを接続する線をＷ線と
呼ぶ。ＩＧＢＴ４ａ，４ｃ，４ｅのコレクタ端子はメイ
ンバッテリ５の正極端子に接続され、ＩＧＢＴ４ｂ，４
ｄ，４ｆのエミッタ端子はメインバッテリ５の負極端子
に接続される。また、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆのエミッタ
・コレクタ間にはそれぞれ保護用のダイオード６ａ〜６
ｆが取り付けられている。
タと呼ぶこともある）の駆動を制御する従来のインバー
タ回路のブロック図である。図４において、１はモータ
２の駆動方向および駆動速度等を指示するモータ駆動信
号を出力するモータ制御回路、３はモータ駆動信号をパ
ルス幅変調するＰＷＭ発生回路である。４ａ〜４ｆは三
相誘導モータ２に三相交流電流を流すＩＧＢＴ（Ｉｎｓ
ｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ：大容量の高速スイッチング素子）であり、
モータ２のＵ，Ｖ，Ｗ端子のそれぞれごとに２個ずつ直
列に接続される。以下では、ＩＧＢＴ４ａ，４ｂとモー
タ２のＵ端子とを接続する線をＵ線、ＩＧＢＴ４ｃ，４
ｄとモータ２のＶ端子とを接続する線をＶ線、ＩＧＢＴ
４ｅ，４ｆとモータ２のＷ端子とを接続する線をＷ線と
呼ぶ。ＩＧＢＴ４ａ，４ｃ，４ｅのコレクタ端子はメイ
ンバッテリ５の正極端子に接続され、ＩＧＢＴ４ｂ，４
ｄ，４ｆのエミッタ端子はメインバッテリ５の負極端子
に接続される。また、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆのエミッタ
・コレクタ間にはそれぞれ保護用のダイオード６ａ〜６
ｆが取り付けられている。
【０００４】７はＰＷＭ発生回路３から出力されたパル
ス信号をＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを駆動するための信号に変
換するＩＧＢＴドライブ回路であり、ＩＧＢＴドライブ
回路７から出力された信号は各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆのベ
ース端子に入力される。
ス信号をＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを駆動するための信号に変
換するＩＧＢＴドライブ回路であり、ＩＧＢＴドライブ
回路７から出力された信号は各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆのベ
ース端子に入力される。
【０００５】以下、図４に示す従来のインバータ回路の
動作を説明する。モータ制御回路１から出力されたモー
タ駆動信号はＰＷＭ発生回路３によって図５に示すよう
なＰＷＭ信号に変換された後、ＩＧＢＴドライブ回路７
を介して各ＩＢＧＴ４ａ〜４ｆのベース端子に供給され
る。これにより、Ｕ，Ｖ，Ｗ線には図６（ａ）に示すよ
うな交流電流が流れる。Ｕ，Ｖ，Ｗ線を流れる交流電流
はそれぞれ位相が互いに１２０度ずつ異なっており、モ
ータ２内部にある図７に示す３組の電磁石（Ｐ，
Ｐ’）、（Ｑ，Ｑ’）、（Ｒ，Ｒ’）は１／３サイクル
ずつ遅れて磁界が最大または最小になる。これにより、
図６（ｂ）に示すように、モータのステータに回転磁界
が発生し、この磁界によって不図示のロータが回転す
る。
動作を説明する。モータ制御回路１から出力されたモー
タ駆動信号はＰＷＭ発生回路３によって図５に示すよう
なＰＷＭ信号に変換された後、ＩＧＢＴドライブ回路７
を介して各ＩＢＧＴ４ａ〜４ｆのベース端子に供給され
る。これにより、Ｕ，Ｖ，Ｗ線には図６（ａ）に示すよ
うな交流電流が流れる。Ｕ，Ｖ，Ｗ線を流れる交流電流
はそれぞれ位相が互いに１２０度ずつ異なっており、モ
ータ２内部にある図７に示す３組の電磁石（Ｐ，
Ｐ’）、（Ｑ，Ｑ’）、（Ｒ，Ｒ’）は１／３サイクル
ずつ遅れて磁界が最大または最小になる。これにより、
図６（ｂ）に示すように、モータのステータに回転磁界
が発生し、この磁界によって不図示のロータが回転す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４のインバータ回路
に用いられるＩＧＢＴ４ａ〜４ｆは、従来のトランジス
タやサイリスタに比べて耐電圧性、耐電流性およびスイ
ッチング速度等の点で優れるため、ＩＧＢＴを用いるこ
とでモータの駆動効率が向上する。
に用いられるＩＧＢＴ４ａ〜４ｆは、従来のトランジス
タやサイリスタに比べて耐電圧性、耐電流性およびスイ
ッチング速度等の点で優れるため、ＩＧＢＴを用いるこ
とでモータの駆動効率が向上する。
【０００７】ところが、ＩＧＢＴの寿命は周囲の温度変
化の影響を受けやすく、特にＩＧＢＴ内部のチップとボ
ンディングワイヤとの接合部であるジャンクション部は
温度変化が大きいほど寿命が短くなる。したがって、冬
季や深夜のように周囲温度が低い状態でモータを繰り返
し駆動すると、モータの駆動開始前と開始後で温度差が
大きいためにＩＧＢＴの寿命が短くなるおそれがある。
化の影響を受けやすく、特にＩＧＢＴ内部のチップとボ
ンディングワイヤとの接合部であるジャンクション部は
温度変化が大きいほど寿命が短くなる。したがって、冬
季や深夜のように周囲温度が低い状態でモータを繰り返
し駆動すると、モータの駆動開始前と開始後で温度差が
大きいためにＩＧＢＴの寿命が短くなるおそれがある。
【０００８】本発明の目的は、モータの駆動に用いるス
イッチング素子の温度がモータの駆動開始前後で大きく
変化しないようにした電気車用インバータ回路を提供す
ることにある。
イッチング素子の温度がモータの駆動開始前後で大きく
変化しないようにした電気車用インバータ回路を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】実施例を示す図１に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、バッテリ５から
の直流電力をスイッチング素子４ａ〜４ｆによって交流
電力に変換してモータ２を駆動する電気車用インバータ
回路に適用され、モータ２の駆動開始前と駆動開始後に
おけるスイッチング素子４ａ〜４ｆの温度変化が所定範
囲内に収まるように、モータ２の駆動開始前にスイッチ
ング素子４ａ〜４ｆに電流を流す保温手段１１を設ける
ことにより、上記目的は達成される。請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載された電気車用インバータ回路
において、モータ２の駆動開始時刻を設定する時刻設定
手段１２を備え、設定された駆動開始時刻の所定時間前
から駆動開始時刻までの間は、モータ２が駆動しないよ
うにスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流を流す保温手段
１１を設けるものである。請求項３に記載の発明は、請
求項２に記載された電気車用インバータ回路において、
バッテリ５を充電する充電器１３の電力を用いてスイッ
チング素子４ａ〜４ｆに電流を流すように保温手段１１
を構成するものである。請求項４に記載の発明は、請求
項１〜３に記載された電気車用インバータ回路におい
て、モータ２として三相誘導モータを用い、三相誘導モ
ータ２内部のステータにロータを回転させるための回転
磁界が発生しないように、スイッチング素子４ａ〜４ｆ
から三相誘導モータ２に流す電流量を周期的に変化させ
る保温手段１１を設けるものである。
づけて本発明を説明すると、本発明は、バッテリ５から
の直流電力をスイッチング素子４ａ〜４ｆによって交流
電力に変換してモータ２を駆動する電気車用インバータ
回路に適用され、モータ２の駆動開始前と駆動開始後に
おけるスイッチング素子４ａ〜４ｆの温度変化が所定範
囲内に収まるように、モータ２の駆動開始前にスイッチ
ング素子４ａ〜４ｆに電流を流す保温手段１１を設ける
ことにより、上記目的は達成される。請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載された電気車用インバータ回路
において、モータ２の駆動開始時刻を設定する時刻設定
手段１２を備え、設定された駆動開始時刻の所定時間前
から駆動開始時刻までの間は、モータ２が駆動しないよ
うにスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流を流す保温手段
１１を設けるものである。請求項３に記載の発明は、請
求項２に記載された電気車用インバータ回路において、
バッテリ５を充電する充電器１３の電力を用いてスイッ
チング素子４ａ〜４ｆに電流を流すように保温手段１１
を構成するものである。請求項４に記載の発明は、請求
項１〜３に記載された電気車用インバータ回路におい
て、モータ２として三相誘導モータを用い、三相誘導モ
ータ２内部のステータにロータを回転させるための回転
磁界が発生しないように、スイッチング素子４ａ〜４ｆ
から三相誘導モータ２に流す電流量を周期的に変化させ
る保温手段１１を設けるものである。
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明では、モータ２の駆動開
始前にスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流を流すことに
より、モータ２の駆動開始前と駆動開始後でのスイッチ
ング素子４ａ〜４ｆの温度変化を抑える。請求項２に記
載の発明では、モータ２の駆動開始時刻を予め設定し、
その所定時間前からスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流
を流してスイッチング素子４ａ〜４ｆを保温する。請求
項３に記載の発明では、バッテリ５を充電する充電器１
３の電力を利用してスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流
を流すことにより、バッテリ５の電力を消費しないよう
にする。請求項４に記載の発明では、三相誘導モータ２
のステータに回転磁界が発生しないようにスイッチング
素子４ａ〜４ｆに電流を流してスイッチング素子４ａ〜
４ｆの保温を行う。
始前にスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流を流すことに
より、モータ２の駆動開始前と駆動開始後でのスイッチ
ング素子４ａ〜４ｆの温度変化を抑える。請求項２に記
載の発明では、モータ２の駆動開始時刻を予め設定し、
その所定時間前からスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流
を流してスイッチング素子４ａ〜４ｆを保温する。請求
項３に記載の発明では、バッテリ５を充電する充電器１
３の電力を利用してスイッチング素子４ａ〜４ｆに電流
を流すことにより、バッテリ５の電力を消費しないよう
にする。請求項４に記載の発明では、三相誘導モータ２
のステータに回転磁界が発生しないようにスイッチング
素子４ａ〜４ｆに電流を流してスイッチング素子４ａ〜
４ｆの保温を行う。
【００１１】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【００１２】
−第１の実施例− 図１は本発明による電気車用インバータ回路の第１の実
施例のブロック図である。図１では、図４に示す従来の
インバータ回路と共通する構成部分には同一符号を付し
ており、以下では相違点を中心に説明する。図１におい
て、１１は三相誘導モータ２の駆動開始前に各ＩＧＢＴ
４ａ〜４ｆの保温を行うための信号を出力するＩＧＢＴ
保温回路、１２はＩＧＢＴ保温回路１１の作動時刻を設
定するタイマセット回路である。
施例のブロック図である。図１では、図４に示す従来の
インバータ回路と共通する構成部分には同一符号を付し
ており、以下では相違点を中心に説明する。図１におい
て、１１は三相誘導モータ２の駆動開始前に各ＩＧＢＴ
４ａ〜４ｆの保温を行うための信号を出力するＩＧＢＴ
保温回路、１２はＩＧＢＴ保温回路１１の作動時刻を設
定するタイマセット回路である。
【００１３】以下、図１に基づいて第１の実施例の動作
を説明する。操作者が電気自動車の始動開始時刻をタイ
マセット回路１２に設定すると、その時刻に基づいてタ
イマセット回路１２はＩＧＢＴの保温を開始する時刻を
演算し、その時刻になるまで不図示のタイマを作動させ
る。タイマ作動中に不図示のイグニッションキーがオン
位置に操作されるとタイマセット回路１２はタイマをリ
セットする。
を説明する。操作者が電気自動車の始動開始時刻をタイ
マセット回路１２に設定すると、その時刻に基づいてタ
イマセット回路１２はＩＧＢＴの保温を開始する時刻を
演算し、その時刻になるまで不図示のタイマを作動させ
る。タイマ作動中に不図示のイグニッションキーがオン
位置に操作されるとタイマセット回路１２はタイマをリ
セットする。
【００１４】ＩＧＢＴの保温開始時刻までタイマ計測を
行うと、タイマセット回路１２からＩＧＢＴ保温回路１
１に対してＩＧＢＴの保温開始を指示する信号が出力さ
れ、ＩＧＢＴ保温回路１１は各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを保
温するための信号を出力する。この信号はＰＷＭ発生回
路３およびＩＧＢＴドライブ回路７を介して各ＩＧＢＴ
４ａ〜４ｆにベース端子に入力される。
行うと、タイマセット回路１２からＩＧＢＴ保温回路１
１に対してＩＧＢＴの保温開始を指示する信号が出力さ
れ、ＩＧＢＴ保温回路１１は各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを保
温するための信号を出力する。この信号はＰＷＭ発生回
路３およびＩＧＢＴドライブ回路７を介して各ＩＧＢＴ
４ａ〜４ｆにベース端子に入力される。
【００１５】図２は図１のＵ，Ｖ，Ｗ線の各電流変化を
示す図である。図示のように、時間ｔ１〜ｔ２ではＵ線
がハイレベルでＶ，Ｗ線がローレベルであり、時間ｔ２
〜ｔ３ではＵ線がローレベルでＶ，Ｗ線がハイレベルで
ある。以後は時間ｔ１〜ｔ３の変化を繰り返す。各ＩＧ
ＢＴ４ａ〜４ｆをオン・オフさせてＵ，Ｖ，Ｗ線に流れ
る電流を図２のように変化させると、モータ内部には回
転磁界が発生せず、モータは駆動しない。しかし、各Ｉ
ＧＢＴ４ａ〜４ｆは一定周期でオン・オフを繰り返すた
め、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの温度は上昇する。すなわ
ち、図２のようにオン・オフさせることで各ＩＧＢＴ４
ａ〜４ｆを保温することができる。
示す図である。図示のように、時間ｔ１〜ｔ２ではＵ線
がハイレベルでＶ，Ｗ線がローレベルであり、時間ｔ２
〜ｔ３ではＵ線がローレベルでＶ，Ｗ線がハイレベルで
ある。以後は時間ｔ１〜ｔ３の変化を繰り返す。各ＩＧ
ＢＴ４ａ〜４ｆをオン・オフさせてＵ，Ｖ，Ｗ線に流れ
る電流を図２のように変化させると、モータ内部には回
転磁界が発生せず、モータは駆動しない。しかし、各Ｉ
ＧＢＴ４ａ〜４ｆは一定周期でオン・オフを繰り返すた
め、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの温度は上昇する。すなわ
ち、図２のようにオン・オフさせることで各ＩＧＢＴ４
ａ〜４ｆを保温することができる。
【００１６】このように、本実施例では、電気自動車の
始動開始時刻を予め設定し、この時刻から逆算して各Ｉ
ＧＢＴ４ａ〜４ｆの保温開始時刻を演算する。そして、
演算した保温開始時刻になると、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆ
を繰り返しオン・オフさせて各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの温
度を上昇させる。その際、モータ２が駆動しないように
各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを交互にオン・オフさせる。これ
により、雪気自動車の始動開始時刻までに各ＩＧＢＴ４
ａ〜４ｆを暖めることができ、その後始動を開始しても
ＩＧＢＴの温度は急上昇しなくなる。したがって、電気
自動車の始動開始前後でのＩＧＢＴの温度変化を所定範
囲内に抑えることができ、ＩＧＢＴの寿命を長くでき
る。
始動開始時刻を予め設定し、この時刻から逆算して各Ｉ
ＧＢＴ４ａ〜４ｆの保温開始時刻を演算する。そして、
演算した保温開始時刻になると、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆ
を繰り返しオン・オフさせて各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの温
度を上昇させる。その際、モータ２が駆動しないように
各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを交互にオン・オフさせる。これ
により、雪気自動車の始動開始時刻までに各ＩＧＢＴ４
ａ〜４ｆを暖めることができ、その後始動を開始しても
ＩＧＢＴの温度は急上昇しなくなる。したがって、電気
自動車の始動開始前後でのＩＧＢＴの温度変化を所定範
囲内に抑えることができ、ＩＧＢＴの寿命を長くでき
る。
【００１７】上記実施例では、図２に示すようにＩＧＢ
Ｔをオン・オフさせてＩＧＢＴの保温を行ったが、オン
・オフのさせ方は図２に限定されず、ＩＧＢＴの保温期
間中にモータが駆動しないようなオン・オフのさせ方で
あればよい。また、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆに大量の電流
を流す必要はなく、ＩＧＢＴを保温するために必要最小
限の電流を流せばよい。上記実施例のタイマセット回路
１２では、操作者によって設定された電気自動車の始動
開始時刻に基づいてＩＧＢＴの保温開始時刻を演算して
いるが、ＩＧＢＴの周囲温度に応じて保温期間を変更す
るようにしてもよい。このようにすれば、電気自動車の
始動開始時刻にＩＧＢＴの温度をほぼ一定にすることが
できる。
Ｔをオン・オフさせてＩＧＢＴの保温を行ったが、オン
・オフのさせ方は図２に限定されず、ＩＧＢＴの保温期
間中にモータが駆動しないようなオン・オフのさせ方で
あればよい。また、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆに大量の電流
を流す必要はなく、ＩＧＢＴを保温するために必要最小
限の電流を流せばよい。上記実施例のタイマセット回路
１２では、操作者によって設定された電気自動車の始動
開始時刻に基づいてＩＧＢＴの保温開始時刻を演算して
いるが、ＩＧＢＴの周囲温度に応じて保温期間を変更す
るようにしてもよい。このようにすれば、電気自動車の
始動開始時刻にＩＧＢＴの温度をほぼ一定にすることが
できる。
【００１８】−第２の実施例− 第２の実施例は、メインバッテリの代わりに、家庭用の
ＡＣコンセント等から供給される電力を用いてＩＧＢＴ
の保温を行うようにしたものである。図３は第２の実施
例のブロック図である。図３では、第１の実施例と共通
する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違
点を中心に説明する。１３はメインバッテリ５の充電を
行う充電器、１４はメインバッテリ５と充電器１３とを
電気的に接続するか否かを切り換えるリレー、１５はリ
レー１４のオン・オフを制御するコントローラである。
ＡＣコンセント等から供給される電力を用いてＩＧＢＴ
の保温を行うようにしたものである。図３は第２の実施
例のブロック図である。図３では、第１の実施例と共通
する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違
点を中心に説明する。１３はメインバッテリ５の充電を
行う充電器、１４はメインバッテリ５と充電器１３とを
電気的に接続するか否かを切り換えるリレー、１５はリ
レー１４のオン・オフを制御するコントローラである。
【００１９】以下、図３に基づいて第２の実施例の動作
を説明する。タイマセット回路１２に電気自動車の始動
開始時刻が設定されると、タイマセット回路１２はＩＧ
ＢＴの保温開始時刻を演算する。演算された保温開始時
刻になったときにメインバッテリ５を充電中であれば、
コントローラ１５はリレー１１４をオフしてメインバッ
テリ５と充電器１３との接続を遮断するとともに、充電
器１３に信号を送ってメインバッテリ５への電力供給を
停止させる。一方、タイマセット回路１２はＩＧＢＴ保
温回路１１に対してＩＧＢＴの保温開始を指示する信号
を出力するとともに、充電器１３に信号を送ってＩＧＢ
Ｔへの電力供給を開始させる。ＩＧＢＴ保温回路１１は
各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを保温するための信号を出力し、
この信号はＰＷＭ発生回路３およびＩＧＢＴドライブ回
路７を介して各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆのベース端子に入力
され、図２と同様に各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆをオン・オフ
させて各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの保温を行う。
を説明する。タイマセット回路１２に電気自動車の始動
開始時刻が設定されると、タイマセット回路１２はＩＧ
ＢＴの保温開始時刻を演算する。演算された保温開始時
刻になったときにメインバッテリ５を充電中であれば、
コントローラ１５はリレー１１４をオフしてメインバッ
テリ５と充電器１３との接続を遮断するとともに、充電
器１３に信号を送ってメインバッテリ５への電力供給を
停止させる。一方、タイマセット回路１２はＩＧＢＴ保
温回路１１に対してＩＧＢＴの保温開始を指示する信号
を出力するとともに、充電器１３に信号を送ってＩＧＢ
Ｔへの電力供給を開始させる。ＩＧＢＴ保温回路１１は
各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを保温するための信号を出力し、
この信号はＰＷＭ発生回路３およびＩＧＢＴドライブ回
路７を介して各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆのベース端子に入力
され、図２と同様に各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆをオン・オフ
させて各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの保温を行う。
【００２０】一方、ＩＧＢＴの保温開始時刻になったと
きにメインバッテリ５を充電中でない場合にはすでにリ
レー１４はオフしているため、コントローラ１５は特に
何も動作せず、タイマセット回路１２はＩＧＢＴ保温回
路１１と充電器１３の双方を起動して各ＩＧＢＴ４ａ〜
４ｆの保温を行う。
きにメインバッテリ５を充電中でない場合にはすでにリ
レー１４はオフしているため、コントローラ１５は特に
何も動作せず、タイマセット回路１２はＩＧＢＴ保温回
路１１と充電器１３の双方を起動して各ＩＧＢＴ４ａ〜
４ｆの保温を行う。
【００２１】このように、第２の実施例では、メインバ
ッテリ５の電力を用いずに、ＡＣコンセント等から供給
される安価な深夜電力等を用いて各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆ
の保温を行うため、メインバッテリ５の電力を消費する
ことなく各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを保温できる。
ッテリ５の電力を用いずに、ＡＣコンセント等から供給
される安価な深夜電力等を用いて各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆ
の保温を行うため、メインバッテリ５の電力を消費する
ことなく各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆを保温できる。
【００２２】上記第２の実施例において、ＩＧＢＴの保
温開始時刻にメインバッテリ５の充電がまだ終了してい
ない場合には、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの保温とメインバ
ッテリ５の充電を交互に行ってもよく、あるいは各ＩＧ
ＢＴ４ａ〜４ｆを保温した後にメインバッテリ５の充電
を再関してもよい。上記各実施例では、インバータ回路
内部のスイッチング素子としてＩＧＢＴを用いる例を説
明したが、パワーＭＯＳＦＥＴやＳＩトランジスタ等の
他のスイッチング素子を用いる場合にも本発明を適用で
きる。
温開始時刻にメインバッテリ５の充電がまだ終了してい
ない場合には、各ＩＧＢＴ４ａ〜４ｆの保温とメインバ
ッテリ５の充電を交互に行ってもよく、あるいは各ＩＧ
ＢＴ４ａ〜４ｆを保温した後にメインバッテリ５の充電
を再関してもよい。上記各実施例では、インバータ回路
内部のスイッチング素子としてＩＧＢＴを用いる例を説
明したが、パワーＭＯＳＦＥＴやＳＩトランジスタ等の
他のスイッチング素子を用いる場合にも本発明を適用で
きる。
【００２３】このように構成した実施例にあっては、Ｉ
ＧＢＴ４ａ〜４ｆがスイッチング素子に、三相誘導モー
タ２がモータに、ＩＧＢＴ保温回路１１が保温手段に、
タイマセット回路１２が時刻設定手段に、それぞれ対応
する。
ＧＢＴ４ａ〜４ｆがスイッチング素子に、三相誘導モー
タ２がモータに、ＩＧＢＴ保温回路１１が保温手段に、
タイマセット回路１２が時刻設定手段に、それぞれ対応
する。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、モータの駆動開始前にスイッチング素子に電流を
流すようにしたため、モータの駆動開始前と駆動開始後
でスイッチング素子の温度変化を少なくでき、スイッチ
ング素子の寿命を長くすることができる。請求項２に記
載の発明によれば、モータの駆動開始時刻を予め設定
し、駆動開始時刻の所定時間前からスイッチング素子に
電流を流すようにしたため、モータの駆動開始時刻には
スイッチング素子の温度を高くでき、モータの駆動開始
時刻の前後でスイッチング素子の温度変化を少なくでき
る。請求項３に記載の発明によれば、バッテリを充電す
る充電器の電力を利用してスイッチング素子に電流を流
すようにしたため、バッテリの電力を消費することなく
スイッチンゲ素子を保温できる。請求項４に記載の発明
によれば、スイッチング素子の保温を行う際は三相誘導
モータ内部のステータに回転磁界が発生しないようにし
たため、三相誘導モータ内部のロータは回転しない。し
たがって、三相誘導モータを駆動させずにスイッチング
素子の保温を行える。
れば、モータの駆動開始前にスイッチング素子に電流を
流すようにしたため、モータの駆動開始前と駆動開始後
でスイッチング素子の温度変化を少なくでき、スイッチ
ング素子の寿命を長くすることができる。請求項２に記
載の発明によれば、モータの駆動開始時刻を予め設定
し、駆動開始時刻の所定時間前からスイッチング素子に
電流を流すようにしたため、モータの駆動開始時刻には
スイッチング素子の温度を高くでき、モータの駆動開始
時刻の前後でスイッチング素子の温度変化を少なくでき
る。請求項３に記載の発明によれば、バッテリを充電す
る充電器の電力を利用してスイッチング素子に電流を流
すようにしたため、バッテリの電力を消費することなく
スイッチンゲ素子を保温できる。請求項４に記載の発明
によれば、スイッチング素子の保温を行う際は三相誘導
モータ内部のステータに回転磁界が発生しないようにし
たため、三相誘導モータ内部のロータは回転しない。し
たがって、三相誘導モータを駆動させずにスイッチング
素子の保温を行える。
【図１】本発明による電気車用インバータ回路の第１の
実施例のブロック図。
実施例のブロック図。
【図２】ＩＧＢＴ保温時に三相誘導モータのＵ，Ｖ，Ｗ
端子に供給される電流の変化を示す図。
端子に供給される電流の変化を示す図。
【図３】本発明による電気車用インバータ回路の第２の
実施例のブロック図。
実施例のブロック図。
【図４】従来の電気車用インバータ回路のブロック図。
【図５】ＰＷＭ発生回路から出力されるＰＷＭ信号の波
形図。
形図。
【図６】三相誘導モータの駆動時にＵ，Ｖ，Ｗ端子に供
給される電流の変化を示す図。
給される電流の変化を示す図。
【図７】三相誘導モータ内部に設けられる３組の電磁石
の配置を示す図。
の配置を示す図。
１ モータ制御回路 ２ 三相誘導モータ ３ ＰＷＭ発生回路 ４ａ〜４ｆ ＩＧＢＴ ５ メインバッテリ ６ａ〜６ｆ ダイオード ７ ＩＧＢＴドライブ回路 １１ ＩＧＢＴ保温回路 １２ タイマセット回路
Claims (4)
- 【請求項１】 バッテリからの直流電力をスイッチング
素子によって交流電力に変換してモータを駆動する電気
車用インバータ回路において、 前記モータの駆動開始前と駆動開始後における前記スイ
ッチング素子の温度変化が所定範囲内に収まるように、
前記モータの駆動開始前に前記スイッチング素子に電流
を流す保温手段を備えることを特徴とする電気車用イン
バータ回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載された電気車用インバー
タ回路において、 前記モータの駆動開始時刻を設定する時刻設定手段を備
え、 前記保温手段は、前記設定された駆動開始時刻の所定時
間前から前記駆動開始時刻までの間は、前記モータが駆
動しないように前記スイッチング素子に電流を流すこと
を特徴とする電気車用インバータ回路。 - 【請求項３】 請求項２に記載された電気車用インバー
タ回路において、 前記保温手段は、前記バッテリを充電する充電器の電力
を用いて前記スイッチング素子に電流を流すことを特徴
とする電気車用インバータ回路。 - 【請求項４】 請求項１〜３に記載された電気車用イン
バータ回路において、 前記モータは三相誘導モータであり、 前記保温手段は、前記三相誘導モータ内部のステータに
ロータを回転させるための回転磁界が発生しないよう
に、前記スイッチング素子から前記三相誘導モータに流
す電流量を周期的に変化させることを特徴とする電気車
用インバータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6341025A JPH08186905A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 電気車用インバータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6341025A JPH08186905A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 電気車用インバータ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186905A true JPH08186905A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18342531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6341025A Pending JPH08186905A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 電気車用インバータ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08186905A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010172144A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Denso Corp | 電力変換回路の駆動装置及び電力変換システム |
| JP2011139632A (ja) * | 2011-02-14 | 2011-07-14 | Toshiba Elevator Co Ltd | 昇降機制御装置 |
| CN102427270A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-04-25 | 中国电力科学研究院 | 一种电压源换流器混合取能电路 |
| US20120295141A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Allen Robert J | Coolant Circulation Heater for an Electric Vehicle Battery |
| JP2013005520A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Mitsubishi Motors Corp | 車両の暖機制御装置 |
| JP5815161B2 (ja) * | 2013-11-01 | 2015-11-17 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| CN109164384A (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-08 | 联合汽车电子有限公司 | 电机定子绝缘老化试验装置及试验方法 |
-
1994
- 1994-12-29 JP JP6341025A patent/JPH08186905A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010172144A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Denso Corp | 電力変換回路の駆動装置及び電力変換システム |
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| CN109164384A (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-08 | 联合汽车电子有限公司 | 电机定子绝缘老化试验装置及试验方法 |
| CN109164384B (zh) * | 2018-06-28 | 2021-04-09 | 联合汽车电子有限公司 | 电机定子绝缘老化试验装置及试验方法 |
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