JPH08308255A - 電気自動車用バッテリーの充電回路 - Google Patents
電気自動車用バッテリーの充電回路Info
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- JPH08308255A JPH08308255A JP7114174A JP11417495A JPH08308255A JP H08308255 A JPH08308255 A JP H08308255A JP 7114174 A JP7114174 A JP 7114174A JP 11417495 A JP11417495 A JP 11417495A JP H08308255 A JPH08308255 A JP H08308255A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電気自動車に搭載している電力変換器をバッテ
リーの充電器として使用する際の付加部品を極力低減さ
せることにある。 【構成】直列ダイオード２１と直列ダイオード２２との
直列回路をインバータ２に並列に接続し、前記両ダイオ
ードの結合点とインバータ２の交流出力の任意相との間
に、充電電源をリアクトル１３を介して、或いはリアク
トル１３と接点１４とを介して接続する。充電電源が直
流の場合はリアクトル１３にその正極側を接続し、任意
相上側スイッチング回路のみをオン・オフさせ、他のス
イッチング回路はすべてオフにしてバッテリー１を充電
する。充電電源が交流の場合は、リアクトル１３側が正
電圧の期間は前記任意相上側スイッチング回路のみをオ
ン・オフさせ、他のスイッチング回路をすべてオフにす
るが、極性がこれと逆の期間では前記任意相下側スイッ
チング回路のみをオン・オフさせ、他のスイッチング回
路をすべてオフにしてバッテリー１を充電する。
リーの充電器として使用する際の付加部品を極力低減さ
せることにある。 【構成】直列ダイオード２１と直列ダイオード２２との
直列回路をインバータ２に並列に接続し、前記両ダイオ
ードの結合点とインバータ２の交流出力の任意相との間
に、充電電源をリアクトル１３を介して、或いはリアク
トル１３と接点１４とを介して接続する。充電電源が直
流の場合はリアクトル１３にその正極側を接続し、任意
相上側スイッチング回路のみをオン・オフさせ、他のス
イッチング回路はすべてオフにしてバッテリー１を充電
する。充電電源が交流の場合は、リアクトル１３側が正
電圧の期間は前記任意相上側スイッチング回路のみをオ
ン・オフさせ、他のスイッチング回路をすべてオフにす
るが、極性がこれと逆の期間では前記任意相下側スイッ
チング回路のみをオン・オフさせ、他のスイッチング回
路をすべてオフにしてバッテリー１を充電する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、バッテリーの電力を
電力変換器で変換して電動機へ与える構成の電気自動車
に搭載している前記バッテリーを充電する回路に関す
る。
電力変換器で変換して電動機へ与える構成の電気自動車
に搭載している前記バッテリーを充電する回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は電気自動車の主回路の一般的な例
を示した主回路接続図であって、電力変換器としてのイ
ンバータ２は、バッテリー１が出力する直流電力を、例
えばパルス幅変調制御して所望の電圧と周波数の交流電
力に変換して電気自動車駆動用の電動機９へ与えるの
で、当該電気自動車は任意の速度で運転することができ
る。図３に図示のインバータ２は３相インバータであっ
て、半導体スイッチ素子としての絶縁ゲートバイポーラ
トランジスタ（以下ではＩＧＢＴと略記する）とダイオ
ードとを逆並列接続して得られるスイッチング回路の６
組を３相ブリッジ接続して構成していてる。即ち第１相
ブリッジ回路は、ＩＧＢＴ３Ｔとダイオード３Ｄとを逆
並列接続した第１相上側スイッチング回路と、ＩＧＢＴ
４Ｔとダイオード４Ｄとを逆並列接続した第１相下側ス
イッチング回路とを直列接続して構成している。
を示した主回路接続図であって、電力変換器としてのイ
ンバータ２は、バッテリー１が出力する直流電力を、例
えばパルス幅変調制御して所望の電圧と周波数の交流電
力に変換して電気自動車駆動用の電動機９へ与えるの
で、当該電気自動車は任意の速度で運転することができ
る。図３に図示のインバータ２は３相インバータであっ
て、半導体スイッチ素子としての絶縁ゲートバイポーラ
トランジスタ（以下ではＩＧＢＴと略記する）とダイオ
ードとを逆並列接続して得られるスイッチング回路の６
組を３相ブリッジ接続して構成していてる。即ち第１相
ブリッジ回路は、ＩＧＢＴ３Ｔとダイオード３Ｄとを逆
並列接続した第１相上側スイッチング回路と、ＩＧＢＴ
４Ｔとダイオード４Ｄとを逆並列接続した第１相下側ス
イッチング回路とを直列接続して構成している。
【０００３】同様に第２相ブリッジ回路は、ＩＧＢＴ５
Ｔとダイオード５Ｄとでなる第２相上側スイッチング回
路と、ＩＧＢＴ６Ｔとダイオード６Ｄとでなる第２相下
側スイッチング回路との直列接続で構成し、第３相ブリ
ッジ回路も、ＩＧＢＴ７Ｔとダイオード７Ｄとでなる第
３相上側スイッチング回路と、ＩＧＢＴ８Ｔとダイオー
ド８Ｄとでなる第３相下側スイッチング回路との直列接
続で構成している。これら３組のブリッジ回路を相互に
並列接続することにより、３相交流電力を出力するイン
バータ２が得られる。
Ｔとダイオード５Ｄとでなる第２相上側スイッチング回
路と、ＩＧＢＴ６Ｔとダイオード６Ｄとでなる第２相下
側スイッチング回路との直列接続で構成し、第３相ブリ
ッジ回路も、ＩＧＢＴ７Ｔとダイオード７Ｄとでなる第
３相上側スイッチング回路と、ＩＧＢＴ８Ｔとダイオー
ド８Ｄとでなる第３相下側スイッチング回路との直列接
続で構成している。これら３組のブリッジ回路を相互に
並列接続することにより、３相交流電力を出力するイン
バータ２が得られる。
【０００４】電気自動車の走行とともにバッテリー１に
蓄えていたエネルギーが消費されるから、適切な時点で
バッテリー１を充電しなければならない。充電にあたっ
ては、当該バッテリー１を車から降ろして充電器を設置
している場所に運び、充電が完了すれば再び電気自動車
に搭載する。しかしながらバッテリー１は大形で重いか
ら取扱が厄介である。そこで充電器をバッテリー１と共
に電気自動車に搭載しておけば電源を接続するだけで済
むので、重量物のバッテリー１を移動させる手間を省略
できる。しかし充電器を電気自動車に搭載すれば、人や
物資を搭載する場所がその分だけ減少するので、電気自
動車本来の使命を充分には達成できなくなってしまう。
蓄えていたエネルギーが消費されるから、適切な時点で
バッテリー１を充電しなければならない。充電にあたっ
ては、当該バッテリー１を車から降ろして充電器を設置
している場所に運び、充電が完了すれば再び電気自動車
に搭載する。しかしながらバッテリー１は大形で重いか
ら取扱が厄介である。そこで充電器をバッテリー１と共
に電気自動車に搭載しておけば電源を接続するだけで済
むので、重量物のバッテリー１を移動させる手間を省略
できる。しかし充電器を電気自動車に搭載すれば、人や
物資を搭載する場所がその分だけ減少するので、電気自
動車本来の使命を充分には達成できなくなってしまう。
【０００５】そこで、当該電気自動車の走行用として既
に搭載している電力変換器に部品を追加するだけでバッ
テリー１を充電できるような回路が提案されている。図
４は電気自動車に搭載している電力変換器を利用してバ
ッテリーを充電する従来例を示した主回路接続図である
が、この従来例回路に記載のバッテリー１，インバータ
２，及び電動機９の名称・用途・機能は、図３で既述の
主回路の場合と同じであるから、これらの説明は省略す
る。
に搭載している電力変換器に部品を追加するだけでバッ
テリー１を充電できるような回路が提案されている。図
４は電気自動車に搭載している電力変換器を利用してバ
ッテリーを充電する従来例を示した主回路接続図である
が、この従来例回路に記載のバッテリー１，インバータ
２，及び電動機９の名称・用途・機能は、図３で既述の
主回路の場合と同じであるから、これらの説明は省略す
る。
【０００６】図４の従来例回路は、電気学会の半導体電
力変換研究会ＳＰＣ−９４−８０の論文「電気自動車用
多機能バッテリー充電器」で提案された回路であって、
ＩＧＢＴ１２Ｔとダイオード１２Ｄとの逆並列接続で構
成したスイッチング回路１２に直列ダイオード１１を直
列接続して得られる直列回路を前記インバータ２に並列
接続する。この直列回路を構成している直列ダイオード
１１とスイッチング回路１２との結合点と、インバータ
２の交流出力の１つ（図４では第３相）との間に、リア
クトル１３と接点１４とを介して充電電源を接続する。
図４では充電電源は図示していないが、この充電電源と
電気自動車とを接続する充電プラグ１５とその端子１６
Ａ，端子１６Ｂを図示している。
力変換研究会ＳＰＣ−９４−８０の論文「電気自動車用
多機能バッテリー充電器」で提案された回路であって、
ＩＧＢＴ１２Ｔとダイオード１２Ｄとの逆並列接続で構
成したスイッチング回路１２に直列ダイオード１１を直
列接続して得られる直列回路を前記インバータ２に並列
接続する。この直列回路を構成している直列ダイオード
１１とスイッチング回路１２との結合点と、インバータ
２の交流出力の１つ（図４では第３相）との間に、リア
クトル１３と接点１４とを介して充電電源を接続する。
図４では充電電源は図示していないが、この充電電源と
電気自動車とを接続する充電プラグ１５とその端子１６
Ａ，端子１６Ｂを図示している。
【０００７】充電電源が直流の場合は、その正極側を充
電プラグ１５の端子１６Ｂに接続し、負極側は端子１６
Ａに接続し、接点１４をオンにする。このとき５つのＩ
ＧＢＴ３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔ，及び７Ｔはオフとし、
ＩＧＢＴ８ＴをオンにしてＩＧＢＴ１２Ｔをオン・オフ
させると、昇圧チョッパとしての動作が得られる。即ち
ＩＧＢＴ１２Ｔがオンしている期間は、充電電源正極側
→端子１６Ｂ→リアクトル１３→ＩＧＢＴ１２Ｔ→ダイ
オード８Ｄ→接点１４→端子１６Ａ→充電電源負極側の
経路に電流が流れて、リアクトル１３にエネルギーが蓄
積される。次いでＩＧＢＴ１２Ｔをオフにすると、この
電流はリアクトル１３→直列ダイオード１１→バッテリ
ー１→ダイオード８Ｄ→接点１４の経路に転流してバッ
テリー１を充電し、リアクトル１３の蓄積エネルギーは
減少する。この動作の繰り返しでバッテリー１は充電さ
れる。
電プラグ１５の端子１６Ｂに接続し、負極側は端子１６
Ａに接続し、接点１４をオンにする。このとき５つのＩ
ＧＢＴ３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔ，及び７Ｔはオフとし、
ＩＧＢＴ８ＴをオンにしてＩＧＢＴ１２Ｔをオン・オフ
させると、昇圧チョッパとしての動作が得られる。即ち
ＩＧＢＴ１２Ｔがオンしている期間は、充電電源正極側
→端子１６Ｂ→リアクトル１３→ＩＧＢＴ１２Ｔ→ダイ
オード８Ｄ→接点１４→端子１６Ａ→充電電源負極側の
経路に電流が流れて、リアクトル１３にエネルギーが蓄
積される。次いでＩＧＢＴ１２Ｔをオフにすると、この
電流はリアクトル１３→直列ダイオード１１→バッテリ
ー１→ダイオード８Ｄ→接点１４の経路に転流してバッ
テリー１を充電し、リアクトル１３の蓄積エネルギーは
減少する。この動作の繰り返しでバッテリー１は充電さ
れる。
【０００８】充電電源が交流の場合は昇圧形ＡＣ／ＤＣ
コンバータとしての動作をさせる。即ち充電プラグ１５
に交流電源を接続し、接点１４はオンにする。端子１６
Ｂ側が正電圧の期間では、５つのＩＧＢＴ３Ｔ，４Ｔ，
５Ｔ，６Ｔ，及び７Ｔはオフとし、ＩＧＢＴ８Ｔをオン
にしてＩＧＢＴ１２Ｔにオン・オフ動作を繰り返させる
ことにより、前述した直流充電電源の場合と同様の動作
でバッテリー１が充電される。次いで極性が反転して端
子１６Ｂ側が負電圧（即ち端子１６Ａ側が正電圧）の期
間になれば、５つのＩＧＢＴ３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔ，
及び７Ｔはオフとし、ＩＧＢＴ１２ＴをオンにしてＩＧ
ＢＴ８Ｔをオン・オフ動作を繰り返させることにより、
バッテリー１が充電される。即ち、電圧の極性に対応し
てオン・オフ動作するＩＧＢＴを選択すれば、充電電源
が交流であってもバッテリー１を充電することができ
る。
コンバータとしての動作をさせる。即ち充電プラグ１５
に交流電源を接続し、接点１４はオンにする。端子１６
Ｂ側が正電圧の期間では、５つのＩＧＢＴ３Ｔ，４Ｔ，
５Ｔ，６Ｔ，及び７Ｔはオフとし、ＩＧＢＴ８Ｔをオン
にしてＩＧＢＴ１２Ｔにオン・オフ動作を繰り返させる
ことにより、前述した直流充電電源の場合と同様の動作
でバッテリー１が充電される。次いで極性が反転して端
子１６Ｂ側が負電圧（即ち端子１６Ａ側が正電圧）の期
間になれば、５つのＩＧＢＴ３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔ，
及び７Ｔはオフとし、ＩＧＢＴ１２ＴをオンにしてＩＧ
ＢＴ８Ｔをオン・オフ動作を繰り返させることにより、
バッテリー１が充電される。即ち、電圧の極性に対応し
てオン・オフ動作するＩＧＢＴを選択すれば、充電電源
が交流であってもバッテリー１を充電することができ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで図４の従来例
回路では、バッテリー１を充電するためにスイッチング
回路１２と直列ダイオード１１との直列回路を、インバ
ータ２に付加する必要がある。このスイッチング回路１
２はＩＧＢＴ１２Ｔとダイオード１２Ｄとの逆並列接続
で構成されており、このＩＧＢＴ１２Ｔをオン・オフ動
作させるにはゲート駆動回路を新たに装備しなければな
らない。そのために部品数が増加して回路が複雑になる
ため、装置が大形化する欠点があるし、信頼性が低下す
る不都合も生じる。
回路では、バッテリー１を充電するためにスイッチング
回路１２と直列ダイオード１１との直列回路を、インバ
ータ２に付加する必要がある。このスイッチング回路１
２はＩＧＢＴ１２Ｔとダイオード１２Ｄとの逆並列接続
で構成されており、このＩＧＢＴ１２Ｔをオン・オフ動
作させるにはゲート駆動回路を新たに装備しなければな
らない。そのために部品数が増加して回路が複雑になる
ため、装置が大形化する欠点があるし、信頼性が低下す
る不都合も生じる。
【００１０】そこでこの発明の目的は、電気自動車に搭
載している電力変換器をバッテリーの充電器として使用
する際の付加部品を極力低減させることにある。
載している電力変換器をバッテリーの充電器として使用
する際の付加部品を極力低減させることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の電気自動車用バッテリーの充電回路は、
半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並列接続でなる
スイッチング回路の２組を直列接続して得られる１相分
回路の複数を並列接続して電力変換器を構成し、この電
力変換器の直流側に接続したバッテリーが供給する電力
で当該電力変換器の交流側に接続した交流電動機を駆動
する構成の電気自動車において、２つのダイオードの直
列接続でなるダイオード直列回路を前記電力変換器に並
列に接続し、このダイオード直列回路のダイオード同士
の接続点と前記電力変換器の任意の相のスイッチング回
路同士の接続点との間に、リアクトルを介して、或いは
リアクトルと接点とを介して充電電源を接続し、前記任
意相の一方のスイッチング回路又は他方のスイッチング
回路のいずれかを前記充電電源の極性に対応してオン・
オフ動作を行わせ、他のスイッチング回路はすべてオフ
にするものとする。
めにこの発明の電気自動車用バッテリーの充電回路は、
半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並列接続でなる
スイッチング回路の２組を直列接続して得られる１相分
回路の複数を並列接続して電力変換器を構成し、この電
力変換器の直流側に接続したバッテリーが供給する電力
で当該電力変換器の交流側に接続した交流電動機を駆動
する構成の電気自動車において、２つのダイオードの直
列接続でなるダイオード直列回路を前記電力変換器に並
列に接続し、このダイオード直列回路のダイオード同士
の接続点と前記電力変換器の任意の相のスイッチング回
路同士の接続点との間に、リアクトルを介して、或いは
リアクトルと接点とを介して充電電源を接続し、前記任
意相の一方のスイッチング回路又は他方のスイッチング
回路のいずれかを前記充電電源の極性に対応してオン・
オフ動作を行わせ、他のスイッチング回路はすべてオフ
にするものとする。
【００１２】
【作用】この発明は、２つのダイオードを直列接続した
ダイオード直列回路を電力変換器に並列に接続し、この
ダイオード直列回路のダイオード同士の接続点と前記電
力変換器の任意の相のスイッチング回路同士の接続点と
の間に、リアクトルを介し、或いはリアクトルと接点と
を介して充電電源を接続するが、この充電電源が直流の
場合はリアクトルにその正極側を接続する。ここで前記
電力変換器の任意相の上側スイッチング回路のみをオン
にして他のスイッチング回路はすべてオフにすれば、充
電電源からオンしている前記上側スイッチング回路を経
て前記リアクトルへ電流が流れ、このリアクトルにエネ
ルギーが蓄積される。そこでオンしている前記上側スイ
ッチング回路をオフにすれば、この電流はバッテリーへ
流れ込むことになる。この動作の繰り返しでバッテリー
は充電される。
ダイオード直列回路を電力変換器に並列に接続し、この
ダイオード直列回路のダイオード同士の接続点と前記電
力変換器の任意の相のスイッチング回路同士の接続点と
の間に、リアクトルを介し、或いはリアクトルと接点と
を介して充電電源を接続するが、この充電電源が直流の
場合はリアクトルにその正極側を接続する。ここで前記
電力変換器の任意相の上側スイッチング回路のみをオン
にして他のスイッチング回路はすべてオフにすれば、充
電電源からオンしている前記上側スイッチング回路を経
て前記リアクトルへ電流が流れ、このリアクトルにエネ
ルギーが蓄積される。そこでオンしている前記上側スイ
ッチング回路をオフにすれば、この電流はバッテリーへ
流れ込むことになる。この動作の繰り返しでバッテリー
は充電される。
【００１３】充電電源が交流の場合は、前記リアクトル
側が正電圧となる期間では前述した直流充電電源の場合
と同様に、前記任意相の上側スイッチング回路のみをオ
ン・オフ動作させ、他のスイッチング回路はすべてオフ
にすることでバッテリーを充電する。又、電圧極性が反
転してリアクトル側が負電圧となる期間では、前記任意
相の下側スイッチング回路のみをオン・オフ動作させ、
他のスイッチング回路はすべてオフにすることでバッテ
リーを充電する。
側が正電圧となる期間では前述した直流充電電源の場合
と同様に、前記任意相の上側スイッチング回路のみをオ
ン・オフ動作させ、他のスイッチング回路はすべてオフ
にすることでバッテリーを充電する。又、電圧極性が反
転してリアクトル側が負電圧となる期間では、前記任意
相の下側スイッチング回路のみをオン・オフ動作させ、
他のスイッチング回路はすべてオフにすることでバッテ
リーを充電する。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した主回路接
続図であるが、この第１実施例回路に図示のバッテリー
１，インバータ２とこれを構成する６つのＩＧＢＴ３Ｔ
〜８Ｔと６つのダイオード３Ｄ〜８Ｄ，電動機９，リア
クトル１３，充電プラグ１５とその端子１６Ａと端子１
６Ｂの名称・用途・機能は、図４で既述の従来例回路の
場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
続図であるが、この第１実施例回路に図示のバッテリー
１，インバータ２とこれを構成する６つのＩＧＢＴ３Ｔ
〜８Ｔと６つのダイオード３Ｄ〜８Ｄ，電動機９，リア
クトル１３，充電プラグ１５とその端子１６Ａと端子１
６Ｂの名称・用途・機能は、図４で既述の従来例回路の
場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
【００１５】図１の第１実施例回路では、直列ダイオー
ド２１と直列ダイオード２２との直列接続でなる回路を
インバータ２に並列に接続し、これら直列ダイオード２
１と直列ダイオード２２との結合点と、インバータ２の
交流出力の１つの相（第１実施例では第３相）との間
に、リアクトル１３を介して充電電源（図示せず）を接
続する。
ド２１と直列ダイオード２２との直列接続でなる回路を
インバータ２に並列に接続し、これら直列ダイオード２
１と直列ダイオード２２との結合点と、インバータ２の
交流出力の１つの相（第１実施例では第３相）との間
に、リアクトル１３を介して充電電源（図示せず）を接
続する。
【００１６】充電電源が直流の場合は、充電プラグ１５
の端子１６Ｂに充電電源の正極側を接続し、端子１６Ａ
にはその負極側を接続する。インバータ２を構成してい
る６つのスイッチング回路のうちで、第３相上側スイッ
チング回路を構成しているＩＧＢＴ７Ｔのみをオンと
し、他のＩＧＢＴはすべてオフにすると、充電電源正極
側→端子１６Ｂ→リアクトル１３→直列ダイオード２１
→ＩＧＢＴ７Ｔ→端子１６Ａ→充電電源負極側の経路を
電流が流れて、リアクトル１３にエネルギーを蓄積す
る。次いでＩＧＢＴ７Ｔをオフにすると、この電流は、
リアクトル１３→直列ダイオード２１→バッテリー１→
ダイオード８Ｄの経路に転流して、バッテリー１を充電
し、リアクトル１３に蓄積したエネルギーは減少する。
次いでＩＧＢＴ７Ｔを再びオンにしてリアクトル１３に
エネルギーが蓄えられれば当該ＩＧＢＴ７Ｔをオフにす
る動作を繰り返すことで、直流充電電源はバッテリー１
を充電する。
の端子１６Ｂに充電電源の正極側を接続し、端子１６Ａ
にはその負極側を接続する。インバータ２を構成してい
る６つのスイッチング回路のうちで、第３相上側スイッ
チング回路を構成しているＩＧＢＴ７Ｔのみをオンと
し、他のＩＧＢＴはすべてオフにすると、充電電源正極
側→端子１６Ｂ→リアクトル１３→直列ダイオード２１
→ＩＧＢＴ７Ｔ→端子１６Ａ→充電電源負極側の経路を
電流が流れて、リアクトル１３にエネルギーを蓄積す
る。次いでＩＧＢＴ７Ｔをオフにすると、この電流は、
リアクトル１３→直列ダイオード２１→バッテリー１→
ダイオード８Ｄの経路に転流して、バッテリー１を充電
し、リアクトル１３に蓄積したエネルギーは減少する。
次いでＩＧＢＴ７Ｔを再びオンにしてリアクトル１３に
エネルギーが蓄えられれば当該ＩＧＢＴ７Ｔをオフにす
る動作を繰り返すことで、直流充電電源はバッテリー１
を充電する。
【００１７】充電電源が交流の場合は、所定の周期でそ
の極性が反転する。そこで端子１６Ｂ側が正電圧の期間
では、前述した直流充電電源の場合と同様に、ＩＧＢＴ
７Ｔのみにオン・オフ動作を繰り返させ、他のＩＧＢＴ
をすべてオフにしておくことによりバッテリー１は充電
される。次いで極性が反転して端子１６Ｂ側が負電圧の
期間では、ＩＧＢＴ８Ｔをオンにして他のＩＧＢＴをす
べてオフにすれば、充電電源→端子１６Ａ→ＩＧＢＴ８
Ｔ→直列ダイオード２２→リアクトル１３→端子１６Ｂ
→充電電源の経路を電流が流れて、リアクトル１３にエ
ネルギーを蓄積する。次いでＩＧＢＴ８Ｔをオフにする
と、この電流は、端子１６Ａ→ダイオード７Ｄ→バッテ
リー１→直列ダイオード２２→リアクトル１３→端子１
６Ｂの経路に転流して、バッテリー１を充電するので、
リアクトル１３の蓄積エネルギーは減少する。次いでＩ
ＧＢＴ８Ｔを再びオンにしてリアクトル１３にエネルギ
ーを蓄えてからＩＧＢＴ８Ｔをオフする動作を繰り返す
ことで、交流充電電源でバッテリー１を充電することが
できる。
の極性が反転する。そこで端子１６Ｂ側が正電圧の期間
では、前述した直流充電電源の場合と同様に、ＩＧＢＴ
７Ｔのみにオン・オフ動作を繰り返させ、他のＩＧＢＴ
をすべてオフにしておくことによりバッテリー１は充電
される。次いで極性が反転して端子１６Ｂ側が負電圧の
期間では、ＩＧＢＴ８Ｔをオンにして他のＩＧＢＴをす
べてオフにすれば、充電電源→端子１６Ａ→ＩＧＢＴ８
Ｔ→直列ダイオード２２→リアクトル１３→端子１６Ｂ
→充電電源の経路を電流が流れて、リアクトル１３にエ
ネルギーを蓄積する。次いでＩＧＢＴ８Ｔをオフにする
と、この電流は、端子１６Ａ→ダイオード７Ｄ→バッテ
リー１→直列ダイオード２２→リアクトル１３→端子１
６Ｂの経路に転流して、バッテリー１を充電するので、
リアクトル１３の蓄積エネルギーは減少する。次いでＩ
ＧＢＴ８Ｔを再びオンにしてリアクトル１３にエネルギ
ーを蓄えてからＩＧＢＴ８Ｔをオフする動作を繰り返す
ことで、交流充電電源でバッテリー１を充電することが
できる。
【００１８】充電電源が交流の場合は、ＩＧＢＴ７Ｔ又
はＩＧＢＴ８Ｔのオン・オフ比率を交流入力電圧の波形
に追従するように変化させれば、交流入力電流波形を電
圧波形と位相が一致した正弦波形にすることができるの
で、交流充電電源へ流出する高調波を低減することがで
きる。図２は本発明の第２実施例を表した主回路接続図
であるが、この第２実施例回路は、インバータ２の第３
相と端子１６Ａとの間に接点１４を挿入しているのが前
述した第１実施例回路とは異なっているが、これ以外は
すべて同じである。この接点１４をオフにすれば、充電
電源を接続した状態のままでも、充電電源電圧が印加さ
れないから、バッテリー１で電動機９を運転させること
ができる。尚、この接点１４は、充電電源とインバータ
２の間のいずれの場所に挿入しても差し支えないし、半
導体素子を利用した無接点式のものであっても差し支え
ないのは勿論である。
はＩＧＢＴ８Ｔのオン・オフ比率を交流入力電圧の波形
に追従するように変化させれば、交流入力電流波形を電
圧波形と位相が一致した正弦波形にすることができるの
で、交流充電電源へ流出する高調波を低減することがで
きる。図２は本発明の第２実施例を表した主回路接続図
であるが、この第２実施例回路は、インバータ２の第３
相と端子１６Ａとの間に接点１４を挿入しているのが前
述した第１実施例回路とは異なっているが、これ以外は
すべて同じである。この接点１４をオフにすれば、充電
電源を接続した状態のままでも、充電電源電圧が印加さ
れないから、バッテリー１で電動機９を運転させること
ができる。尚、この接点１４は、充電電源とインバータ
２の間のいずれの場所に挿入しても差し支えないし、半
導体素子を利用した無接点式のものであっても差し支え
ないのは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】従来は半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でなるスイッチング回路とダイオードと
を直列接続した回路を電力変換器に付加し、この直列回
路と電力変換器とにより充電器を形成させていたので、
前記半導体スイッチ素子をオン・オフ動作させる駆動回
路を追加しなければならなかったが、本発明では、２つ
のダイオードの直列接続回路を電力変換器に付加するの
みで充電器を形成させることができる。従って半導体ス
イッチ素子を駆動する回路を新たに設置する必要がな
い。それ故回路が複雑になる恐れが無く、装置が大形化
するのを回避できるし、部品点数も増加しないので、保
守点検の手間が削減され、信頼性低下を防止できる効果
も合わせて得られる。
との逆並列接続でなるスイッチング回路とダイオードと
を直列接続した回路を電力変換器に付加し、この直列回
路と電力変換器とにより充電器を形成させていたので、
前記半導体スイッチ素子をオン・オフ動作させる駆動回
路を追加しなければならなかったが、本発明では、２つ
のダイオードの直列接続回路を電力変換器に付加するの
みで充電器を形成させることができる。従って半導体ス
イッチ素子を駆動する回路を新たに設置する必要がな
い。それ故回路が複雑になる恐れが無く、装置が大形化
するのを回避できるし、部品点数も増加しないので、保
守点検の手間が削減され、信頼性低下を防止できる効果
も合わせて得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表した主回路接続図
【図２】本発明の第２実施例を表した主回路接続図
【図３】電気自動車の主回路の一般的な例を示した主回
路接続図
路接続図
【図４】電気自動車に搭載している電力変換器を利用し
てバッテリーを充電する従来例を示した主回路接続図
てバッテリーを充電する従来例を示した主回路接続図
１ バッテリー ２ 電力変換器としてのインバータ ３Ｄ〜８Ｄ，１２Ｄ ダイオード ３Ｔ〜８Ｔ，１２Ｔ ＩＧＢＴ ９，２１，２２ 電動機 １１ 直列ダイオード １２ スイッチング回路 １３ リアクトル １４ 接点 １５ 充電プラグ １６Ａ，１６Ｂ 端子
Claims (2)
- 【請求項１】半導体スイッチ素子とダイオードとの逆並
列接続でなるスイッチング回路の２組を直列接続して得
られる１相分回路の複数を並列接続して電力変換器を構
成し、この電力変換器の直流側に接続したバッテリーが
供給する電力で当該電力変換器の交流側に接続した交流
電動機を駆動する構成の電気自動車において、 ２つのダイオードの直列接続でなるダイオード直列回路
を前記電力変換器に並列に接続し、このダイオード直列
回路のダイオード同士の接続点と前記電力変換器の任意
の相のスイッチング回路同士の接続点との間に、リアク
トルを介して充電電源を接続し、前記任意相の一方のス
イッチング回路又は他方のスイッチング回路のいずれか
を前記充電電源の極性に対応してオン・オフ動作を行わ
せ、他のスイッチング回路はすべてオフにすることを特
徴とする電気自動車用バッテリーの充電回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の電気自動車用バッテリー
の充電回路において、 前記ダイオード直列回路のダイオード同士の接続点と前
記電力変換器の任意の相のスイッチング回路同士の接続
点との間に開閉スイッチを設けたことを特徴とする電気
自動車用バッテリーの充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114174A JPH08308255A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電気自動車用バッテリーの充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114174A JPH08308255A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電気自動車用バッテリーの充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08308255A true JPH08308255A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14631038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7114174A Pending JPH08308255A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電気自動車用バッテリーの充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08308255A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011004507A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 車両用多機能コンバータ |
| FR2964266A1 (fr) * | 2010-09-01 | 2012-03-02 | Renault Sa | Vehicule automobile electrique equipe d'un chargeur avec ou sans contact |
| KR20120121267A (ko) * | 2011-04-26 | 2012-11-05 | 엘지전자 주식회사 | 전기 자동차 및 이의 구동 방법 |
| US8384236B2 (en) | 2009-03-18 | 2013-02-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Vehicle mounted converter |
| JP2013081301A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Toyota Motor Corp | マルチフェーズコンバータ |
| CN109301912A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-01 | 苏州唯控汽车科技有限公司 | 电动车直接充电电压匹配单相转三相矩阵式切换开关 |
| JP2021035130A (ja) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置 |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP7114174A patent/JPH08308255A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8384236B2 (en) | 2009-03-18 | 2013-02-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Vehicle mounted converter |
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| WO2012028797A3 (fr) * | 2010-09-01 | 2012-07-19 | Renault S.A.S. | Vehicule automobile electrique equipe d'un chargeur avec ou sans contact |
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| CN109301912B (zh) * | 2018-10-12 | 2024-02-20 | 苏州唯控汽车科技有限公司 | 电动车直接充电电压匹配单相转三相矩阵式切换开关 |
| JP2021035130A (ja) * | 2019-08-21 | 2021-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置 |
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