JPH08216657A - Power supply circuit of air conditioner for automobile - Google Patents
Power supply circuit of air conditioner for automobileInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車載電源だけでなく、
外部の商用電源からでも空調することができる、電動圧
縮機を搭載した自動車用空調装置の電源回路に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is applicable not only to a vehicle-mounted power source but also to
The present invention relates to a power supply circuit of an air conditioner for an automobile equipped with an electric compressor, which can be air-conditioned even from an external commercial power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の自動車用空調装置には、
実公昭36−27032に示されるようなものがある。
この実公昭36−27032の空調装置の構成を図3に
示す。2. Description of the Related Art A conventional automotive air conditioner of this type includes
There is one such as that shown in Japanese Utility Model Publication No. 36-27032.
FIG. 3 shows the configuration of the air conditioner of this Japanese Utility Model Publication No. 36-27032.
【0003】図3において、2はエンジンで、23はそ
のエンジンによって駆動される発電機である。25は走
行中は発電機23からの交流電源で作動する空調装置で
あるが、停車時等には、外部電源によっても作動させる
ことができるようになっている。In FIG. 3, reference numeral 2 is an engine, and 23 is a generator driven by the engine. Reference numeral 25 is an air conditioner that is operated by an AC power source from the generator 23 while the vehicle is running, but can be operated by an external power source when the vehicle is stopped.
【0004】26は空調装置25の電源を発電機23
と、外部電源に切り換える切り換え手段であり、27は
外部電源を接続するようにしたコンセントである。Reference numeral 26 designates the power source of the air conditioner 25 as the generator 23.
And 27 is a switching means for switching to an external power source, and 27 is an outlet for connecting the external power source.
【0005】そしてこの空調装置は、密閉式圧縮機を用
いることによって冷媒の漏洩を防止したり、外部電源で
作動させることにより、燃料の節約や、エンジンの寿命
アップを目的としたものである。This air conditioner is intended to prevent leakage of refrigerant by using a hermetic compressor and to save fuel and extend the life of the engine by operating with an external power source.
【0006】また、車室内を予冷しておくことも可能と
なる。It is also possible to precool the passenger compartment.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述従
来の空調装置には、以下のような問題点もあった。However, the above-mentioned conventional air conditioner has the following problems.
【0008】先ず第一に、図3においては、発電機と外
部電源の電源容量及び相数及び電圧が、空調装置の電圧
仕様にマッチングされていなければ、空調装置が正常に
作動しない可能性がある(発電機と外部電源の電源容量
及び相数及び電圧が異なる場合の対応については、何ら
言及されていない)。First, in FIG. 3, unless the power supply capacity, the number of phases and the voltage of the generator and the external power supply match the voltage specifications of the air conditioner, the air conditioner may not operate normally. Yes (no mention is made of how to deal with the case where the generator and the external power supply have different power supply capacities and different numbers of phases and voltages).
【0009】例えば、相数が異なると電動圧縮機のモー
タ仕様も当然異なったものとなる。また、電圧が異なる
と過電圧で回路が破壊したり、不足電圧で回路が作動し
ない。また、容量が異なるのにそれの対策をしないと、
負荷が電源容量オーバーし焼損する可能性もある。For example, when the number of phases is different, the motor specifications of the electric compressor are naturally different. Also, if the voltage is different, the circuit will be destroyed by overvoltage, or the circuit will not operate by undervoltage. Also, if the capacity is different but no measures are taken against it,
The load may exceed the power supply capacity and burn out.
【0010】また、広く一般家庭や、オートキャンプ場
にまで普及している外部電源は、単相100(V)の電
源であり、この場合に図3の空調装置においては、発電
機23も単相発電機でなければならなく、この単相発電
機は、三相発電機に比較して同一出力を得るのには、非
常に大型なものとなるという課題があった。The external power source, which is widely used in general households and auto campgrounds, is a single-phase 100 (V) power source. In this case, in the air conditioner of FIG. Since it has to be a phase generator, this single-phase generator has a problem that it is very large compared to a three-phase generator to obtain the same output.
【0011】また発電機23を小型化のため三相発電機
にすれば、外部電源も三相電源でなくてならないので、
停車冷房については、広く一般家庭や、オートキャンプ
場では使えないという課題があった。If the generator 23 is a three-phase generator for downsizing, the external power source must also be a three-phase power source.
There was a problem that parking air conditioning could not be used widely in ordinary households or in auto campsites.
【0012】また、図3の自動車には装着されてはいな
いが、最近の自動車では標準的に、インパネに組み込ま
れた空調ユニットが装着されており、その標準の空調ユ
ニット以外に新たな空調ユニットを設けなくてはならな
く、コストが上がり、大型な空調装置になるという課題
もあった。Although not installed in the automobile shown in FIG. 3, an air conditioning unit incorporated in the instrument panel is installed as a standard in recent automobiles. In addition to the standard air conditioning unit, a new air conditioning unit is installed. There is also a problem in that the cost must be increased and the air conditioner must be a large one because it must be provided.
【0013】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、車載発電機と外部電源の容量及び相数及び電圧が異
なっても、両方の電源で広く一般的に使用でき、かつ安
価で小型で効率の良い空調装置の電源回路を提供するこ
とを目的としている。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and even if the on-vehicle generator and the external power supply have different capacities, phase numbers, and voltages, they can be widely and generally used for both power supplies, and are inexpensive and compact. The purpose is to provide an efficient air conditioner power supply circuit.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の自動車用空調装置の電源回路は、 (1)エンジンを動力源とした車載発電機と、モータを
内蔵し、空調用の冷媒を圧縮する電動圧縮機と、前記車
載発電機から出力される三相交流電圧を入力とし、それ
を整流して出力する整流ダイオード群と、前記整流ダイ
オード群から出力される直流電圧を平滑し、前記整流ダ
イオード群の正出力端子と負出力端子に接続された平滑
用コンデンサと、正端子が前記整流ダイオード群の正出
力端子に接続され、負端子が前記整流ダイオード群のい
ずれか一つの三相交流入力端子に接続された第一の整流
用コンデンサと、正端子が前記第一の整流用コンデンサ
の負端子に接続され、負端子が前記整流ダイオード群の
負出力端子に接続された第二の整流用コンデンサと、前
記第一、第二の整流用コンデンサの接続部と、前記整流
ダイオード群のいずれか一つの三相交流入力端子との間
を開閉する第一の開閉器と、前記整流ダイオード群、及
び平滑用コンデンサから出力される直流電圧を、可変電
圧、または可変周波数の交流電圧に変換し、前記電動圧
縮機を可変回転数にて駆動するインバータと、前記車載
発電機から前記整流ダイオード群への電源線上に設けら
れ、前記整流ダイオード群への入力交流電源を、前記車
載発電機と、外部の単相商用電源とに切り換えるととも
に、その切り換える電源線には、少なくとも前記第一の
開閉器が接続された入力交流電源が含まれるようにした
第二の開閉器を具備し、前記車載発電機を電源とする際
には、前記第一の開閉器を開いて三相全波整流を行い、
前記商用電源を電源とする際には、前記第一の開閉器を
閉じて、単相倍電圧整流を行うようにしたものである。In order to solve the above-mentioned problems, a power supply circuit for an automobile air conditioner according to the present invention includes (1) an on-vehicle generator powered by an engine and a motor, which is used for air conditioning. Of the electric compressor for compressing the refrigerant and the three-phase AC voltage output from the vehicle-mounted generator as an input, a rectifying diode group that rectifies and outputs the same, and a DC voltage output from the rectifying diode group is smoothed. A smoothing capacitor connected to the positive output terminal and the negative output terminal of the rectifying diode group, a positive terminal connected to the positive output terminal of the rectifying diode group, and a negative terminal of any one of the rectifying diode group. A first rectifying capacitor connected to the three-phase AC input terminal, a positive terminal connected to the negative terminal of the first rectifying capacitor, and a negative terminal connected to the negative output terminal of the rectifying diode group. A second rectifying capacitor, a connection portion of the first and second rectifying capacitors, and a first switch that opens and closes between any one of the three-phase AC input terminals of the rectifying diode group; A DC voltage output from the rectifying diode group and the smoothing capacitor is converted into a variable voltage or an AC voltage with a variable frequency, and an inverter that drives the electric compressor at a variable rotation speed, and the in-vehicle generator to It is provided on the power supply line to the rectifier diode group, and switches the input AC power supply to the rectifier diode group to the on-vehicle generator and an external single-phase commercial power source, and at least the first power line to be switched A second switch which includes an input AC power supply to which the switch is connected, and when the on-vehicle generator is used as a power supply, the first switch is opened to open a three-phase full-wave Order It was carried out,
When the commercial power source is used as the power source, the first switch is closed to perform single-phase voltage doubler rectification.
【0015】(2)前述課題を解決するための手段
(1)に追加して、車載発電機の交流発電電圧を、商用
電源のほぼ2倍の電圧に設定したものである。(2) In addition to the means (1) for solving the above-mentioned problems, the AC power generation voltage of the vehicle-mounted generator is set to a voltage almost twice that of the commercial power supply.
【0016】(3)前述課題を解決するための手段
(1)と(2)に追加して、空調用の熱交換用ファンモ
ータへ電源を供給するバッテリーを具備し、商用電源を
電源とする際には、前記商用電源を、前記バッテリーの
電圧レベルに変換して、前記バッテリーを充電する交流
直流変換器を設けたものである。(3) In addition to the means (1) and (2) for solving the above problems, a battery for supplying power to a fan motor for heat exchange for air conditioning is provided, and a commercial power source is used as a power source. In this case, an AC / DC converter for converting the commercial power source into the voltage level of the battery and charging the battery is provided.
【0017】(4)前述課題を解決するための手段
(1)と(2)と(3)に追加して、電動圧縮機の消費
電力を検出する消費電力検出手段と、前記電動圧縮機の
駆動電源が、車載発電機か、商用電源かを検出する駆動
電源検出手段を具備し、前記消費電力の許容値を駆動電
源に応じて変更し、かつ前記消費電力が許容値を超えた
際には、前記電動圧縮機の出力を制限する出力制限手段
を設けたものである。(4) In addition to the means (1), (2) and (3) for solving the above-mentioned problems, a power consumption detecting means for detecting the power consumption of the electric compressor, and the electric compressor. When the drive power supply has a drive power supply detection means for detecting whether it is an in-vehicle generator or a commercial power supply, the allowable value of the power consumption is changed according to the drive power supply, and when the power consumption exceeds the allowable value. Is provided with output limiting means for limiting the output of the electric compressor.
【0018】[0018]
【作用】本発明は前記した構成によって、 (1)三相の車載発電機を電源とする際には、第二の開
閉器で、整流ダイオード群と車載発電機を接続して、か
つ倍電圧整流の作動を選択する第一の開閉器を開くこと
によって、三相全波整流が行われてインバータへ直流電
源が供給される。The present invention has the above-described structure. (1) When a three-phase on-vehicle generator is used as a power source, a rectifier diode group and an on-vehicle generator are connected by a second switch, and a voltage doubler is used. By opening the first switch that selects the operation of rectification, three-phase full-wave rectification is performed and DC power is supplied to the inverter.
【0019】また単相の商用電源を電源とする際には、
第二の開閉器で、整流ダイオード群と商用電源を接続し
て、かつ倍電圧整流の作動を選択する第一の開閉器を閉
じることによって、単相倍電圧整流が行われてインバー
タへ直流電源が供給される。When a single-phase commercial power source is used as a power source,
The second switch connects the rectifier diode group to the commercial power supply and closes the first switch that selects the operation of double voltage rectification, so that single-phase double voltage rectification is performed and DC power is supplied to the inverter. Is supplied.
【0020】従って、停車中などに外部電源を使用する
際には、広く一般家庭に普及している単相商用電源が使
用でき、また車載発電機を使用する際には、小型な三相
発電機を使用することができるようになる。Therefore, when the external power supply is used while the vehicle is stopped, the single-phase commercial power supply widely used in general households can be used, and when the vehicle-mounted generator is used, a small three-phase power generation is used. You will be able to use the machine.
【0021】また、前記説明より明かなように電源の相
数が異なる場合にでも問題なく空調装置を作動させるこ
とができるようになる。Further, as is clear from the above description, the air conditioner can be operated without problems even when the number of phases of the power sources is different.
【0022】さらにインバータの入力直流電圧を、商用
電源の交流電圧の二倍以上にすることができるので、イ
ンバータや電動圧縮機に流れる電流を小さくすることが
でき、電線も細くなる。Furthermore, since the input DC voltage of the inverter can be doubled or more than the AC voltage of the commercial power source, the current flowing through the inverter and the electric compressor can be reduced, and the electric wire can be thin.
【0023】(2)上記(1)に記載した作用に追加し
て、車載発電機の発電電圧を、単相商用電源の約2倍に
しておけば、いずれの電源の場合にも、インバータの入
力電圧レベルは、ほぼ等しくなり、車載発電機と商用電
源の電圧が異なる場合にでも、問題なく空調装置を作動
させることができるようになる。(2) In addition to the operation described in (1) above, if the power generation voltage of the on-vehicle generator is set to be about twice that of the single-phase commercial power source, the inverter voltage of any power source can be increased. The input voltage levels become almost equal, and the air conditioner can be operated without problems even when the voltage of the vehicle-mounted generator and the commercial power supply are different.
【0024】(3)上記(1)及び(2)に記載した作
用に追加して、商用電源を電源とする際には、交流直流
変換器を用いてバッテリーを充電しているので、最近の
自動車には標準的に装着されている、既存のファンモー
タ等を含んだ空調ユニットを用いて、空調することがで
きるようになり、新たな空調ユニットを追加する必要が
なくなる。(3) In addition to the operations described in (1) and (2) above, when the commercial power source is used as the power source, the AC / DC converter is used to charge the battery. Air conditioning can be performed using an existing air conditioning unit including a fan motor or the like, which is standardly installed in a vehicle, and it is not necessary to add a new air conditioning unit.
【0025】(4)上記(1)及び(2)及び(3)に
記載した作用に追加して、駆動電源検出手段で電動圧縮
機の駆動電源を検出して、それに応じて、消費電力の許
容値を変更し、かつ前記消費電力が許容値を超えた際に
は、前記電動圧縮機の出力を制限しているので、各電源
において、空調装置の消費電力が常にその電源容量内に
収まり、各電源の容量が異なる場合にでも問題なく空調
装置を作動させることができるようになる。(4) In addition to the operations described in (1), (2) and (3) above, the drive power source of the electric compressor is detected by the drive power source detecting means, and the power consumption is reduced accordingly. When the allowable value is changed and the power consumption exceeds the allowable value, the output of the electric compressor is limited, so that the power consumption of the air conditioner is always within the power capacity of each power supply. The air conditioner can be operated without problems even when the capacities of the respective power supplies are different.
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0027】図1は、商用電源を選択した際の、本発明
の自動車用空調装置の電源回路図であり、この図1を参
照しながら、先ず本発明の構成について説明する。FIG. 1 is a power supply circuit diagram of an automobile air conditioner of the present invention when a commercial power supply is selected. First, the configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
【0028】車載発電機1は、走行時にはエンジン2よ
り、ベルト3によって駆動されており、この車載発電機
1は、直流の12(V)と三相交流の約200(V)の
出力のあるデュアル出力の発電機である。そして、この
12(V)の直流の出力では、バッテリー4を充電し、
三相200(V)の出力は、第二の開閉器5を介して、
整流ダイオード群6の交流入力端子へ入力されている。
ここでは、第二の開閉器5は、二線しか開閉していない
が、これは三線とも開閉しても特に問題はない。The vehicle-mounted generator 1 is driven by the belt 3 from the engine 2 when the vehicle is running. The vehicle-mounted generator 1 has an output of DC 12 (V) and a three-phase AC of about 200 (V). It is a dual output generator. Then, with this DC output of 12 (V), the battery 4 is charged,
The output of the three-phase 200 (V) is output via the second switch 5.
It is input to the AC input terminal of the rectifying diode group 6.
Here, the second switch 5 has only two lines opened and closed, but there is no particular problem even if all three lines are opened and closed.
【0029】また7は、外部の商用電源(単相AC10
0(V))に接続するプラグで、商用電源を電源とした
場合にはプラグ7より、第二の開閉器5を介して、整流
ダイオード群6の交流入力端子へと電源が供給される。
8は、AC100(V)の商用電源をDC12(V)程
度の直流電圧に変換して、バッテリー4を充電する交流
直流変換器である。Further, 7 is an external commercial power source (single-phase AC10
When a commercial power source is used as the power source for the plug connected to 0 (V), power is supplied from the plug 7 to the AC input terminal of the rectifier diode group 6 via the second switch 5.
Reference numeral 8 denotes an AC / DC converter that converts a commercial power source of AC100 (V) into a DC voltage of about DC12 (V) to charge the battery 4.
【0030】9は、整流ダイオード群6のいずれか一つ
の交流入力端子と、第一の整流コンデンサ10と第二の
整流コンデンサ11との接続部とを、開閉する第一の開
閉器である。12は、整流ダイオード群6と第一、第二
の整流コンデンサ10、11から出力される、交流リッ
プルを含んだ直流電圧を平滑して、インバータ13へ電
源を供給するための平滑コンデンサである。Reference numeral 9 is a first switch that opens and closes any one of the AC input terminals of the rectifying diode group 6 and the connecting portion between the first rectifying capacitor 10 and the second rectifying capacitor 11. Reference numeral 12 is a smoothing capacitor for smoothing the DC voltage including the AC ripple output from the rectifying diode group 6 and the first and second rectifying capacitors 10 and 11, and supplying the inverter 13 with power.
【0031】インバータ13は、この直流電圧を内部の
スイッチング素子群14によって、三相の可変電圧、可
変周波数のPWM疑似交流電圧に変換して、空調用の冷
媒を圧縮する電動圧縮機15を可変回転数にて駆動する
ものである。The inverter 13 converts this DC voltage into a PWM pseudo AC voltage of three-phase variable voltage and variable frequency by the internal switching element group 14, and changes the electric compressor 15 for compressing the refrigerant for air conditioning. It is driven at the number of rotations.
【0032】16は、自動車に標準的に装着されている
室内熱交換用ファンモータで、17は室外熱交換用のフ
ァンモータである。Reference numeral 16 is a fan motor for indoor heat exchange, which is standardly mounted on an automobile, and 17 is a fan motor for outdoor heat exchange.
【0033】18は、電源モード選択手段であり、乗員
が電動圧縮機15の電源を、車載発電機1にするか商用
電源30にするかを選択するためのもので、通常の走行
時には車載発電機1とし、停車時でエンジンを停止した
場合には商用電源30を選択する。Reference numeral 18 denotes a power source mode selecting means for the occupant to select whether the power source of the electric compressor 15 is the on-vehicle generator 1 or the commercial power source 30. If the machine 1 is used and the engine is stopped when the vehicle is stopped, the commercial power source 30 is selected.
【0034】そして、その電源モード選択手段18で選
択された電源モードの情報を制御装置19へ送り、制御
装置19においては、第一の開閉器9や第二の開閉器5
を制御する。またこの制御装置19には、直流電流を検
出している電流センサー20や、直流電圧を検出してい
る電圧センサー21からの信号も入力されているが、こ
の電流、電圧センサーで検出する電流、電圧は交流の入
力部分でも良い。Then, the information on the power supply mode selected by the power supply mode selection means 18 is sent to the control device 19, and in the control device 19, the first switch 9 and the second switch 5 are connected.
Control. The control device 19 is also supplied with signals from a current sensor 20 detecting a DC current and a voltage sensor 21 detecting a DC voltage. This current, the current detected by the voltage sensor, The voltage may be an alternating current input portion.
【0035】さらに、制御装置19は、車内外の環境条
件によって、シリアル通信等を用いて、インバータ13
へ電動圧縮機15の回転数指令値も送っている。Further, the control device 19 uses the serial communication or the like depending on the environmental conditions inside and outside the vehicle to drive the inverter 13
The rotation speed command value of the electric compressor 15 is also sent to.
【0036】尚、22は突入電流抑制と力率改善用のリ
アクタである。次に本発明の作動について、図1、図
2、図4を用いて説明する。Reference numeral 22 is a reactor for suppressing the inrush current and improving the power factor. Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4.
【0037】図1は、乗員が商用電源30を選択した場
合の電気回路図で、先ず乗員が電源モード選択手段18
によって商用電源モードを選択し、プラグ7を商用電源
コンセントに差し込むと、制御装置19は、第一の開閉
器9と第二の開閉器5を図1の位置になるように制御す
る。この場合に第一及び第二の開閉器を制御する際に
は、エンジン2が停止していることを確認してから制御
するようにする。FIG. 1 is an electric circuit diagram when the occupant selects the commercial power source 30, and the occupant first selects the power source mode selecting means 18
When the commercial power mode is selected by and the plug 7 is inserted into the commercial power outlet, the control device 19 controls the first switch 9 and the second switch 5 to be in the positions shown in FIG. In this case, when controlling the first and second switches, it is controlled after confirming that the engine 2 is stopped.
【0038】すると、商用電源と整流用ダイオード群6
と第一、第二の整流用コンデンサによって単相倍電圧整
流回路が構成されるので、インバータ7への入力直流電
圧は、無負荷の場合には280(V)程度となり、電動
圧縮機15を駆動させることができる。Then, the commercial power source and the rectifying diode group 6
Since the single-phase voltage doubler rectifying circuit is configured by the first and second rectifying capacitors, the input DC voltage to the inverter 7 is about 280 (V) when there is no load, and the electric compressor 15 is It can be driven.
【0039】また交流直流変換器8が作動するので、エ
ンジン2が停止して車載発電機1が発電していなくと
も、バッテリー4を充電することができ、各熱交換用フ
ァンモータ16、17が作動していても、バッテリー4
があがることはなく、長時間の運転も可能となる。Further, since the AC / DC converter 8 operates, the battery 4 can be charged even if the engine 2 is stopped and the in-vehicle generator 1 is not generating power, and the heat exchanging fan motors 16 and 17 are operated. Battery 4 even when working
It does not increase, and long-term driving is possible.
【0040】また、商用電源のコンセント容量は、一般
的なものでは15(A)、すなわち皮相電力で約1.5
(KVA)あるので、電動圧縮機15、及び交流直流変
換器8の消費電力の合計が1.5(KW)を超えないよ
うに制御する必要がある。Further, the outlet capacity of a commercial power source is generally 15 (A), that is, about 1.5 in apparent power.
Since there is (KVA), it is necessary to control so that the total power consumption of the electric compressor 15 and the AC / DC converter 8 does not exceed 1.5 (KW).
【0041】但し、1.5(KW)というのは、電源力
率が1の場合なので、実際には1.5(KW)よりさら
に小さな値で消費電力を制限する必要がある。具体的に
は、電動圧縮機の消費電力を1.2(KW)程度で制限
しておけば、交流直流変換器8への供給電流を入れても
コンセント容量を超えることはない。However, since 1.5 (KW) means that the power source power factor is 1, it is actually necessary to limit the power consumption to a value smaller than 1.5 (KW). Specifically, if the electric power consumption of the electric compressor is limited to about 1.2 (KW), the outlet capacity will not exceed the capacity even if the supply current to the AC / DC converter 8 is applied.
【0042】この部分の制御の制御フローを示したのが
図4であり、電源が商用電源30の場合には、電動圧縮
機15の消費電力の許容値を1.2(KW)とし(ステ
ップ101、102)、そうでない場合、すなわち車載
発電機1を電源とする場合には、電動圧縮機の消費電力
の許容値を2.5(KW)とする(ステップ101、1
03)。FIG. 4 shows the control flow of the control of this part. When the power source is the commercial power source 30, the permissible value of the power consumption of the electric compressor 15 is set to 1.2 (KW) (step 101, 102), otherwise, that is, when the vehicle-mounted generator 1 is used as a power source, the allowable value of the power consumption of the electric compressor is set to 2.5 (KW) (steps 101, 1).
03).
【0043】次に電流、電圧を入力し、消費電力を演算
する(ステップ104、105)。そしてその検出され
た消費電力が、許容値をオーバーしておれば電動圧縮機
の回転数を下げて、エアコン出力を制限し(ステップ1
06、107)、そうでなければ制限しない(ステップ
106、108)。Next, the current and voltage are input and the power consumption is calculated (steps 104 and 105). If the detected power consumption exceeds the allowable value, the rotation speed of the electric compressor is reduced to limit the air conditioner output (step 1
06, 107), otherwise there is no restriction (steps 106, 108).
【0044】このように制御すれば、電源容量が異なっ
ても、電源容量内で問題なく空調装置を作動させること
ができる。By controlling in this way, even if the power supply capacity is different, the air conditioner can be operated without problem within the power supply capacity.
【0045】図2は、乗員が車載発電機1を電源として
選択した場合の電気回路図で、先ず乗員が電源モード選
択手段18によって車載発電機モードを選択すると、制
御装置19は、第一の開閉器9と第二の開閉器5を図2
の位置になるように制御する。この場合に第一及び第二
の開閉器を制御する際には、エンジン2が作動している
ことを確認してから制御するようにする。FIG. 2 is an electric circuit diagram when the occupant selects the vehicle-mounted generator 1 as a power source. When the occupant first selects the vehicle-mounted generator mode by the power supply mode selection means 18, the control device 19 causes the first mode. The switch 9 and the second switch 5 are shown in FIG.
Control so that the position becomes. In this case, when controlling the first and second switches, control is performed after confirming that the engine 2 is operating.
【0046】すると、車載発電機1の三相200(V)
出力と整流用ダイオード群6によって三相全波整流回路
が構成されるので、インバータ7への入力直流電圧は、
無負荷の場合には280(V)程度となり、電動圧縮機
15を駆動させることができる。ここで、商用電源時に
倍電圧整流用として用いた第一、第二の整流コンデンサ
10、11は、平滑用のコンデンサとして用いることに
よって、平滑用コンデンサの12の容量ダウンが図れ、
小型、低コスト化の効果もある。Then, the three-phase 200 (V) of the vehicle-mounted generator 1
Since the output and the rectifying diode group 6 constitute a three-phase full-wave rectifying circuit, the input DC voltage to the inverter 7 is
In the case of no load, it becomes about 280 (V), and the electric compressor 15 can be driven. Here, the first and second rectifying capacitors 10 and 11 used for voltage doubler rectification at the time of commercial power supply can be used as capacitors for smoothing to reduce the capacity of the smoothing capacitor 12,
There are also effects of downsizing and cost reduction.
【0047】またエンジン2が作動している場合には、
車載発電機1の直流12(V)の出力より、バッテリー
4を充電することができ、各熱交換用ファンモータ1
6、17が作動していても、バッテリー4があがること
はなく、長時間の運転も可能となる。When the engine 2 is operating,
The battery 4 can be charged from the DC 12 (V) output of the vehicle-mounted generator 1, and each heat exchange fan motor 1 can be charged.
Even if 6 and 17 are operating, the battery 4 does not run high, and it is possible to operate for a long time.
【0048】以上のように、本発明においては、三相2
00(V)の車載発電機と、単相100(V)の外部電
源のように、相数、電圧、容量が異なる電源において
も、問題なく空調装置を作動させることができる。As described above, in the present invention, the three-phase 2
The air conditioner can be operated without problems even with power supplies having different numbers of phases, voltages, and capacities, such as an on-board generator of 00 (V) and an external power supply of single-phase 100 (V).
【0049】[0049]
【発明の効果】以上のように、本発明の自動車用空調装
置の電源回路は、 (1)エンジンを動力源とした車載発電機と、モータを
内蔵し、空調用の冷媒を圧縮する電動圧縮機と、前記車
載発電機から出力される三相交流電圧を入力とし、それ
を整流して出力する整流ダイオード群と、前記整流ダイ
オード群から出力される直流電圧を平滑し、前記整流ダ
イオード群の正出力端子と負出力端子に接続された平滑
用コンデンサと、正端子が前記整流ダイオード群の正出
力端子に接続され、負端子が前記整流ダイオード群のい
ずれか一つの三相交流入力端子に接続された第一の整流
用コンデンサと、正端子が前記第一の整流用コンデンサ
の負端子に接続され、負端子が前記整流ダイオード群の
負出力端子に接続された第二の整流用コンデンサと、前
記第一、第二の整流用コンデンサの接続部と、前記整流
ダイオード群のいずれか一つの三相交流入力端子との間
を開閉する第一の開閉器と、前記整流ダイオード群、及
び平滑用コンデンサから出力される直流電圧を、可変電
圧、または可変周波数の交流電圧に変換し、前記電動圧
縮機を可変回転数にて駆動するインバータと、前記車載
発電機から前記整流ダイオード群への電源線上に設けら
れ、前記整流ダイオード群への入力交流電源を、前記車
載発電機と、外部の単相商用電源とに切り換えるととも
に、その切り換える電源線には、少なくとも前記第一の
開閉器が接続された入力交流電源が含まれるようにした
第二の開閉器を具備し、前記車載発電機を電源とする際
には、前記第一の開閉器を開いて三相全波整流を行い、
前記商用電源を電源とする際には、前記第一の開閉器を
閉じて、単相倍電圧整流を行うようにしているので、車
載発電機と外部電源の相数が異なっても、両方の電源
で、広く一般的に使用でき、かつ安価で小型で効率の良
い自動車用空調装置の電源回路を提供することができる
(尚、本効果が得られる理由は、前述作用(1)に記
載)。As described above, the power supply circuit for an automobile air conditioner according to the present invention comprises: (1) an electric compressor for compressing a refrigerant for air conditioning, which incorporates an on-vehicle generator powered by an engine and a motor. Machine and a three-phase AC voltage output from the vehicle-mounted generator as an input, a rectifying diode group that rectifies and outputs the voltage, a DC voltage output from the rectifying diode group is smoothed, and A smoothing capacitor connected to the positive output terminal and the negative output terminal, a positive terminal connected to the positive output terminal of the rectifier diode group, and a negative terminal connected to any one three-phase AC input terminal of the rectifier diode group. And a second rectifying capacitor having a positive terminal connected to a negative terminal of the first rectifying capacitor and a negative terminal connected to a negative output terminal of the rectifying diode group, Before Note A first switch that opens and closes between the connection portion of the first and second rectifying capacitors and any one three-phase AC input terminal of the rectifying diode group, the rectifying diode group, and smoothing An inverter that converts a DC voltage output from a capacitor into a variable voltage or an AC voltage with a variable frequency and drives the electric compressor at a variable rotation speed; and a power supply line from the vehicle-mounted generator to the rectifier diode group. And switching the input AC power supply to the rectifier diode group to the vehicle-mounted generator and an external single-phase commercial power supply, and at least the first switch is connected to the power supply line for switching. It is provided with a second switch that includes an input AC power supply, and when the on-vehicle generator is used as a power source, the first switch is opened to perform three-phase full-wave rectification,
When the commercial power source is used as the power source, the first switch is closed to perform single-phase voltage doubler rectification, so that even if the number of phases of the vehicle-mounted generator and the external power source is different, It is possible to provide a power supply circuit for an automobile air conditioner that is widely and generally used as a power supply, and is inexpensive, compact, and efficient (the reason why this effect is obtained is described in the above action (1)). .
【0050】(2)前述課題を解決するための手段
(1)に追加して、車載発電機の交流発電電圧を、商用
電源のほぼ2倍の電圧に設定しているので、車載発電機
と外部電源の相数と電圧が異なっても、両方の電源で、
広く一般的に使用でき、かつ安価で小型で効率の良い自
動車用空調装置の電源回路を提供することができる
(尚、本効果が得られる理由は、前述作用(2)に記
載)。(2) In addition to the means (1) for solving the above-mentioned problems, the AC power generation voltage of the vehicle-mounted generator is set to a voltage almost twice that of the commercial power source. Even if the number of phases and the voltage of the external power supply are different,
It is possible to provide a power supply circuit for an automobile air conditioner that can be widely and generally used, is inexpensive, is compact, and is efficient (the reason why this effect is obtained is described in the above action (2)).
【0051】(3)前述課題を解決するための手段
(1)と(2)に追加して、空調用の熱交換用ファンモ
ータへ電源を供給するバッテリーを具備し、商用電源を
電源とする際には、前記商用電源を、前記バッテリーの
電圧レベルに変換して、前記バッテリーを充電する交流
直流変換器を設けているので、車載発電機と外部電源の
相数が異なるか、もしくは相数と電圧が異なっても、両
方の電源で、広く一般的に使用でき、かつ安価で小型で
効率の良い自動車用空調装置の電源回路を提供すること
ができる(尚、本効果が得られる理由は、前述作用
(3)に記載)。(3) In addition to the means (1) and (2) for solving the above-mentioned problems, a battery for supplying power to a fan motor for heat exchange for air conditioning is provided, and a commercial power source is used as a power source. In this case, since the AC / DC converter for converting the commercial power supply into the voltage level of the battery and charging the battery is provided, whether the number of phases of the vehicle-mounted generator and the external power supply is different or the number of phases is different. It is possible to provide a power supply circuit for an automobile air conditioner that can be widely and generally used with both power supplies, and is inexpensive, compact, and efficient even if the voltage is different (the reason why this effect can be obtained is , Described in the above action (3)).
【0052】(4)前述課題を解決するための手段
(1)と(2)と(3)に追加して、電動圧縮機の消費
電力を検出する消費電力検出手段と、前記電動圧縮機の
駆動電源が、車載発電機か、商用電源かを検出する駆動
電源検出手段を具備し、前記消費電力の許容値を駆動電
源に応じて変更し、かつ前記消費電力が許容値を超えた
際には、前記電動圧縮機の出力を制限する出力制限手段
を設けているので、車載発電機と外部電源の相数が異な
るか、もしくは相数と電圧が異なるか、もしくは相数と
電圧と容量が異なっても、両方の電源で広く一般的に使
用でき、かつ安価で小型で効率の良い空調装置の電源回
路を提供することができる(尚、本効果が得られる理由
は、前述作用(4)に記載。)。(4) In addition to the means (1), (2) and (3) for solving the above-mentioned problems, a power consumption detecting means for detecting the power consumption of the electric compressor, and the electric compressor. When the drive power supply has a drive power supply detection means for detecting whether it is an in-vehicle generator or a commercial power supply, the allowable value of the power consumption is changed according to the drive power supply, and when the power consumption exceeds the allowable value. Since the output limiting means for limiting the output of the electric compressor is provided, whether the number of phases of the in-vehicle generator and the external power supply is different, or the number of phases and voltage are different, or the number of phases, voltage and capacity are different. Even if they are different, it is possible to provide a power supply circuit for an air conditioner that is widely and generally used for both power supplies and is inexpensive, compact, and efficient (the reason why this effect is obtained is due to the aforementioned action (4)). Described in.).
【図1】本発明の一実施例の自動車用空調装置の電源回
路の回路図(商用電源時)FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply circuit of an automobile air conditioner according to an embodiment of the present invention (when a commercial power supply is used).
【図2】本発明の一実施例の自動車用空調装置の電源回
路の回路図(外部電源時)FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply circuit of an automobile air conditioner according to an embodiment of the present invention (when an external power supply is used).
【図3】従来の空調装置の構成図FIG. 3 is a block diagram of a conventional air conditioner
【図4】制御装置の制御フローチャートFIG. 4 is a control flowchart of the control device.
1 車載発電機 2 エンジン 3 ベルト 4 バッテリー 5 第二の開閉器 6 整流ダイオード群 7 プラグ 8 交流直流変換器 9 第一の開閉器 10 第一の整流コンデンサ 11 第二の整流コンデンサ 12 平滑コンデンサ 13 インバータ 14 スイッチング素子群 15 電動圧縮機 16 室内熱交換用ファンモータ 17 室外熱交換用ファンモータ 18 電源モード選択手段 19 制御装置 20 電流センサー(消費電力検出手段) 21 電圧センサー(消費電力検出手段) 22 リアクタ 23 従来の発電機 24 クラッチ 25 従来の空調装置 26 切り換え手段 27 コンセント 28 駆動電源検出手段 29 出力制限手段 30 商用電源 1 On-vehicle generator 2 Engine 3 Belt 4 Battery 5 Second switch 6 Second rectifier diode group 7 Plug 8 AC / DC converter 9 First switch 10 First rectifier capacitor 11 Second rectifier capacitor 12 Smoothing capacitor 13 Inverter 14 Switching Element Group 15 Electric Compressor 16 Fan Motor for Indoor Heat Exchange 17 Fan Motor for Outdoor Heat Exchange 18 Power Mode Selector 19 Control Device 20 Current Sensor (Power Consumption Detector) 21 Voltage Sensor (Power Consumption Detector) 22 Reactor 23 Conventional Generator 24 Clutch 25 Conventional Air Conditioner 26 Switching Means 27 Outlet 28 Drive Power Supply Detecting Means 29 Output Limiting Means 30 Commercial Power Supply
Claims (4)
と、 前記車載発電機から出力される三相交流電圧を入力と
し、この三相交流電圧を整流して出力する整流ダイオー
ド群と、 前記整流ダイオード群から出力される直流電圧を平滑
し、前記整流ダイオード群の正出力端子と負出力端子に
接続された平滑用コンデンサと、 正端子が前記整流ダイオード群の正出力端子に接続さ
れ、負端子が前記整流ダイオード群のいずれか一つの三
相交流入力端子に接続された第一の整流用コンデンサ
と、 正端子が前記第一の整流用コンデンサの負端子に接続さ
れ、負端子が前記整流ダイオード群の負出力端子に接続
された第二の整流用コンデンサと、 前記第一、第二の整流用コンデンサの接続部と、前記整
流ダイオード群のいずれか一つの三相交流入力端子との
間を開閉する第一の開閉器と、 前記整流ダイオード群、及び平滑用コンデンサから出力
される直流電圧を、可変電圧、または可変周波数の交流
電圧に変換し、前記電動圧縮機を可変回転数にて駆動す
るインバータと、 前記車載発電機から前記整流ダイオード群への電源線上
に設けられ、前記整流ダイオード群への入力交流電源
を、前記車載発電機と、外部の単相商用電源とに切り換
えるとともに、切り換える電源線には、少なくとも前記
第一の開閉器が接続された入力交流電源が含まれるよう
にした第二の開閉器を具備し、 前記車載発電機を電源とする際には、前記第一の開閉器
を用いて三相全波整流を行い、前記商用電源を電源とす
る際には、前記第一の開閉器を閉じて、単相倍電圧整流
を行う自動車用空調装置の電源回路。1. An on-vehicle generator that uses an engine as a power source, a power compressor that incorporates a motor and that compresses a refrigerant for air conditioning, and a three-phase AC voltage that is output from the on-vehicle generator as an input. A rectifying diode group that rectifies and outputs a three-phase AC voltage, a DC voltage output from the rectifying diode group is smoothed, and a smoothing capacitor connected to the positive output terminal and the negative output terminal of the rectifying diode group, A positive terminal connected to a positive output terminal of the rectifier diode group, a negative terminal connected to any one of the three-phase AC input terminals of the rectifier diode group, and a positive terminal to the first rectifier A second rectifying capacitor connected to the negative terminal of the rectifying capacitor, the negative terminal of which is connected to the negative output terminal of the rectifying diode group; A first switch for switching between any one of the three-phase AC input terminals of the rectifying diode group, a DC voltage output from the rectifying diode group and the smoothing capacitor, a variable voltage or a variable frequency An inverter that converts the AC voltage and drives the electric compressor at a variable speed, and an input AC power supply to the rectifier diode group, which is provided on a power line from the vehicle-mounted generator to the rectifier diode group, In addition to switching to an on-vehicle generator and an external single-phase commercial power supply, the power supply line to be switched is equipped with a second switch in which at least the input AC power supply to which the first switch is connected is included. When the on-vehicle generator is used as a power source, three-phase full-wave rectification is performed using the first switch, and when the commercial power source is used as a power source, the first switch is closed. ,Single-phase Power supply circuit for a motor-vehicle air-conditioning apparatus which performs a voltage rectifier.
ほぼ2倍の電圧に設定した請求項1記載の自動車用空調
装置の電源回路。2. The power supply circuit for an automobile air conditioner according to claim 1, wherein the AC power generation voltage of the vehicle-mounted generator is set to a voltage almost twice as high as the commercial power supply.
給するバッテリーを具備し、 商用電源を電源とする際には、前記商用電源を、前記バ
ッテリーの電圧レベルに変換して、前記バッテリーを充
電する交流直流変換器を設けた請求項1、または2記載
の自動車用空調装置の電源回路。3. A battery for supplying power to a fan motor for heat exchange for air-conditioning, wherein when the commercial power source is used as the power source, the commercial power source is converted into a voltage level of the battery, The power supply circuit for an automobile air conditioner according to claim 1 or 2, further comprising an AC / DC converter for charging the vehicle.
検出手段と、 前記電動圧縮機の駆動電源が、車載発電機か、商用電源
かを検出する駆動電源検出手段を具備し、 前記消費電力の許容値を駆動電源に応じて変更し、かつ
前記消費電力が許容値を超えた際には、前記電動圧縮機
の出力を制限する出力制限手段を設けた請求項1、2、
3何れかに記載の自動車用空調装置の電源回路。4. A power consumption detection means for detecting the power consumption of the electric compressor, and a drive power supply detection means for detecting whether the drive power source of the electric compressor is an on-vehicle generator or a commercial power source. 3. An output limiting means for changing an allowable value of electric power according to a driving power source, and for limiting an output of the electric compressor when the power consumption exceeds the allowable value.
3. A power supply circuit for an automobile air conditioner according to any one of 3 above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02189295A JP3322053B2 (en) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | Power supply circuit for automotive air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP02189295A JP3322053B2 (en) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | Power supply circuit for automotive air conditioner |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08216657A true JPH08216657A (en) | 1996-08-27 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
- 1995-02-09 JP JP02189295A patent/JP3322053B2/en not_active Expired - Fee Related
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