JPH09163508A - 電気自動車の駆動装置 - Google Patents
電気自動車の駆動装置Info
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- JPH09163508A JPH09163508A JP7318710A JP31871095A JPH09163508A JP H09163508 A JPH09163508 A JP H09163508A JP 7318710 A JP7318710 A JP 7318710A JP 31871095 A JP31871095 A JP 31871095A JP H09163508 A JPH09163508 A JP H09163508A
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気自動車の回生エネルギーを大量且つ迅速
に蓄積すると共に、蓄積したエネルギーを高速で放出し
て走行に寄与させる。 【解決手段】 バッテリー１による直流をインバーター
装置２により交流にしてモーター３を駆動し、モーター
３により駆動輪５を回転させて走行する。バッテリー電
圧が高いときや制動用ペダル１１が踏まれているときに
は、バッテリー電圧やインバーター装置２による回生電
圧をフライホイール用インバーター装置２０により交流
に変換してフライホイール用モーター２１に供給してフ
ライホイール２１を回転させエネルギー蓄積をする。バ
ッテリー電圧が低いときや指令用ペダル６が踏まれてい
るときには、フライホイール２２により回転させられた
モーター２１が発生した交流をインバーター装置２０に
より直流に変換して、バッテリー１やインバーター装置
２に戻す。
に蓄積すると共に、蓄積したエネルギーを高速で放出し
て走行に寄与させる。 【解決手段】 バッテリー１による直流をインバーター
装置２により交流にしてモーター３を駆動し、モーター
３により駆動輪５を回転させて走行する。バッテリー電
圧が高いときや制動用ペダル１１が踏まれているときに
は、バッテリー電圧やインバーター装置２による回生電
圧をフライホイール用インバーター装置２０により交流
に変換してフライホイール用モーター２１に供給してフ
ライホイール２１を回転させエネルギー蓄積をする。バ
ッテリー電圧が低いときや指令用ペダル６が踏まれてい
るときには、フライホイール２２により回転させられた
モーター２１が発生した交流をインバーター装置２０に
より直流に変換して、バッテリー１やインバーター装置
２に戻す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の駆動
装置に関し、エネルギーロスを減らし効率の良い運転が
できるように工夫したものである。
装置に関し、エネルギーロスを減らし効率の良い運転が
できるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の電気自動車の駆動装置を示
す。同図に示すように、バッテリー１は直流電圧をイン
バーター装置２に供給し、インバーター装置２はＤＣ−
ＡＣ変換をして交流電流（または交流電圧）をモーター
３に供給する。モーター３としては誘導電動機やブラシ
レスＤＣモーターが採用されている。この１台のモータ
ー３による駆動力は動力伝達機構４を介して複数の駆動
輪５に伝達される。このようにして駆動輪５が回転する
ことにより電気自動車が走行する。
す。同図に示すように、バッテリー１は直流電圧をイン
バーター装置２に供給し、インバーター装置２はＤＣ−
ＡＣ変換をして交流電流（または交流電圧）をモーター
３に供給する。モーター３としては誘導電動機やブラシ
レスＤＣモーターが採用されている。この１台のモータ
ー３による駆動力は動力伝達機構４を介して複数の駆動
輪５に伝達される。このようにして駆動輪５が回転する
ことにより電気自動車が走行する。
【０００３】指令用ペダル６は、内燃機関を用いた自動
車のアクセルペダルに相当するものである。この指令用
ペダル６が踏み込まれると、制御器７は、ペダル踏み込
み量と後述する速度信号ｖとに応じた値の指令ａ（速度
指令またはトルク指令）をインバーター制御装置８に送
る。
車のアクセルペダルに相当するものである。この指令用
ペダル６が踏み込まれると、制御器７は、ペダル踏み込
み量と後述する速度信号ｖとに応じた値の指令ａ（速度
指令またはトルク指令）をインバーター制御装置８に送
る。
【０００４】一方、電流検出器９は、インバーター装置
２からモーター３に送られる電流を検出して、検出電流
信号ｉをインバーター制御装置８に送る。また、回転検
出器１０はモーター３に連結されてモーター３と共に回
転する。この回転検出器１０としては、モーター１０が
誘導電動機であるときには速度検出器を採用し、モータ
ー３がブラシレスＤＣモーターであるときには磁極位置
検出器を採用する。そして回転検出器１０は速度信号
（磁極位置検出信号）ｖを、インバーター制御装置８お
よび制御器７に送る。
２からモーター３に送られる電流を検出して、検出電流
信号ｉをインバーター制御装置８に送る。また、回転検
出器１０はモーター３に連結されてモーター３と共に回
転する。この回転検出器１０としては、モーター１０が
誘導電動機であるときには速度検出器を採用し、モータ
ー３がブラシレスＤＣモーターであるときには磁極位置
検出器を採用する。そして回転検出器１０は速度信号
（磁極位置検出信号）ｖを、インバーター制御装置８お
よび制御器７に送る。
【０００５】インバーター制御装置８は、検出電流信号
ｉおよび速度信号ｖを監視しつつ、指令ａで与えられる
トルクや速度が得られるように、インバーター装置２の
作動制御をする。
ｉおよび速度信号ｖを監視しつつ、指令ａで与えられる
トルクや速度が得られるように、インバーター装置２の
作動制御をする。
【０００６】制動用ペダル１１は、内燃機関を用いた自
動車のブレーキペダルに相当するものである。制動用ペ
ダル１１が踏み込まれると、機械式の制動機構１２が作
動して駆動輪５の回転を制動する。この制動機構１２
は、自動車の持つ慣性エネルギーを摩擦熱として放出す
ることにより制動を行うものであり、主ブレーキとして
の信頼性は高い。また、後述する回生エネルギーを利用
した制動機構では制動効果の出にくい低速走行時のブレ
ーキとしては必須のものである。
動車のブレーキペダルに相当するものである。制動用ペ
ダル１１が踏み込まれると、機械式の制動機構１２が作
動して駆動輪５の回転を制動する。この制動機構１２
は、自動車の持つ慣性エネルギーを摩擦熱として放出す
ることにより制動を行うものであり、主ブレーキとして
の信頼性は高い。また、後述する回生エネルギーを利用
した制動機構では制動効果の出にくい低速走行時のブレ
ーキとしては必須のものである。
【０００７】バッテリー１とインバーター装置２との間
には、抵抗体Ｒ及びスイッチング素子Ｔでなるダイナミ
ックブレーキ回路１３と、コンデンサー１４とが介装さ
れている。上記ダイナミックブレーキ回路１３とコンデ
ンサー１４は、回生エネルギーを利用した制動機構とし
て機能する。即ち、指令用ペダル６が放され指令ａが零
となるとインバーター制御装置８は、インバーター装置
２に回生モード指令を送ってインバーター装置２をコン
バーターとして作動させる。指令用ペダル６が放された
時には、モーター３は駆動輪５の駆動力により回転させ
られ発電機として機能する。モーター３で発電された交
流電力は、コンバーターとして機能しているインバータ
ー装置２により直流電力に変換される。変換された直流
電力（回生電力）はバッテリー１に再充電されたり、コ
ンデンサー１４に蓄積されたり、ダイナミックブレーキ
回路１３の抵抗体Ｒにより熱として消費される。なお、
ダイナミックブレーキ回路１３のスイッチング素子Ｔ
は、指令用ペダル６が放された時に、制御器７により必
要に応じて所定時間だけＯＮ状態となる。
には、抵抗体Ｒ及びスイッチング素子Ｔでなるダイナミ
ックブレーキ回路１３と、コンデンサー１４とが介装さ
れている。上記ダイナミックブレーキ回路１３とコンデ
ンサー１４は、回生エネルギーを利用した制動機構とし
て機能する。即ち、指令用ペダル６が放され指令ａが零
となるとインバーター制御装置８は、インバーター装置
２に回生モード指令を送ってインバーター装置２をコン
バーターとして作動させる。指令用ペダル６が放された
時には、モーター３は駆動輪５の駆動力により回転させ
られ発電機として機能する。モーター３で発電された交
流電力は、コンバーターとして機能しているインバータ
ー装置２により直流電力に変換される。変換された直流
電力（回生電力）はバッテリー１に再充電されたり、コ
ンデンサー１４に蓄積されたり、ダイナミックブレーキ
回路１３の抵抗体Ｒにより熱として消費される。なお、
ダイナミックブレーキ回路１３のスイッチング素子Ｔ
は、指令用ペダル６が放された時に、制御器７により必
要に応じて所定時間だけＯＮ状態となる。
【０００８】バッテリー１に再充電された電力やコンデ
ンサー１４に蓄積された電力は、指令ペダル６が再び踏
み込まれたときに、インバーター装置２に送られモータ
ー３の駆動に利用される。走行・停止を繰り返す電気自
動車においては、制動時の慣性エネルギーを回生電力と
してバッテリー１やコンデンサー１４に蓄積しておき、
再駆動時に蓄積した回生電力をモーター駆動に利用する
ことにより、効率を高めることができる。
ンサー１４に蓄積された電力は、指令ペダル６が再び踏
み込まれたときに、インバーター装置２に送られモータ
ー３の駆動に利用される。走行・停止を繰り返す電気自
動車においては、制動時の慣性エネルギーを回生電力と
してバッテリー１やコンデンサー１４に蓄積しておき、
再駆動時に蓄積した回生電力をモーター駆動に利用する
ことにより、効率を高めることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
は、効率を高めたり制動のために回生電力をバッテリー
１やコンデンサー１４に蓄積したり、制動のために回生
電力をダイナミックブレーキ回路１３の抵抗体で熱消費
したりしているが、これらは次のような欠点があった。
は、効率を高めたり制動のために回生電力をバッテリー
１やコンデンサー１４に蓄積したり、制動のために回生
電力をダイナミックブレーキ回路１３の抵抗体で熱消費
したりしているが、これらは次のような欠点があった。
【００１０】コンデンサー１４は、瞬時的にエネルギー
（回生電力）を蓄積することができるので制動時間が短
くてもこの間の回生電力の蓄積ができる長所があるもの
の、蓄積エネルギー密度が小さく、大容量の回生電力の
蓄積はできない。仮に、自動車の慣性エネルギーによる
回生電力をコンデンサーだけで蓄積しようとした場合に
は、コンデンサーの体積が極めて大きくなり、車体への
実装が容易ではなく実用的ではない。
（回生電力）を蓄積することができるので制動時間が短
くてもこの間の回生電力の蓄積ができる長所があるもの
の、蓄積エネルギー密度が小さく、大容量の回生電力の
蓄積はできない。仮に、自動車の慣性エネルギーによる
回生電力をコンデンサーだけで蓄積しようとした場合に
は、コンデンサーの体積が極めて大きくなり、車体への
実装が容易ではなく実用的ではない。
【００１１】バッテリー１は大容量の回生電力を蓄積で
きる長所はあるが、短時間では電力の充電はできず、制
動時間が１〜５秒と短いときには、この制動時間で生じ
た回生電力を蓄積することはできない。
きる長所はあるが、短時間では電力の充電はできず、制
動時間が１〜５秒と短いときには、この制動時間で生じ
た回生電力を蓄積することはできない。
【００１２】ダイナミックブレーキ回路１３では、回生
電力を熱消費するだけであり、効率の向上には寄与しな
い。
電力を熱消費するだけであり、効率の向上には寄与しな
い。
【００１３】本発明は、上記従来技術に鑑み、大容量の
回生電力を瞬時的に吸収・放出することができ、これに
より効率を向上させることができしかも構成が簡単な電
気自動車の駆動装置を提供することを目的とする。
回生電力を瞬時的に吸収・放出することができ、これに
より効率を向上させることができしかも構成が簡単な電
気自動車の駆動装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、駆動輪に連結されており交流電流が供給されると
駆動して駆動輪を回転させると共に駆動輪により回転さ
せられることにより交流電流を発生する主モーターと、
バッテリーと、力行モード時にはバッテリーによる直流
電圧を受けて交流電流を主モーターに供給すると共に回
生モード時には主モーターによる交流電流を受けて直流
電圧をバッテリー側に戻す主インバーター装置と、指令
用ペダルと、制動用ペダルと、指令用ペダルの踏み込み
量に応じて主インバーター装置を力行モードにしたり回
生モードにしたりする主制御部とを備えた電気自動車の
駆動装置において、フライホイールと、フライホイール
に連結されており交流電流が供給されると駆動してフラ
イホイールを回転させると共にフライホイールにより回
転させられることにより交流電流を発生するフライホイ
ール用モーターと、力行モード時にはバッテリーや主イ
ンバーター装置による直流電圧を受けて交流電流をフラ
イホイール用モーターに供給すると共に回生モード時に
はフライホイール用モーターによる交流電流を受けて直
流電圧をバッテリーや主インバーター装置に戻すフライ
ホイール用インバーター装置と、バッテリーの電圧を検
出して検出電圧信号を出力する直流電圧検出器と、検出
電圧信号が規定値よりも大きいときや制動用ペダルが踏
み込まれている時にはフライホイール用インバーター装
置を力行モードにすると共に、検出電圧信号が規定値よ
りも小さいときや指令用ペダルが踏み込まれている時に
はフライホイール用インバーター装置を回生モードにす
るインバーター用制御部と、を備えたことを特徴とす
る。
明は、駆動輪に連結されており交流電流が供給されると
駆動して駆動輪を回転させると共に駆動輪により回転さ
せられることにより交流電流を発生する主モーターと、
バッテリーと、力行モード時にはバッテリーによる直流
電圧を受けて交流電流を主モーターに供給すると共に回
生モード時には主モーターによる交流電流を受けて直流
電圧をバッテリー側に戻す主インバーター装置と、指令
用ペダルと、制動用ペダルと、指令用ペダルの踏み込み
量に応じて主インバーター装置を力行モードにしたり回
生モードにしたりする主制御部とを備えた電気自動車の
駆動装置において、フライホイールと、フライホイール
に連結されており交流電流が供給されると駆動してフラ
イホイールを回転させると共にフライホイールにより回
転させられることにより交流電流を発生するフライホイ
ール用モーターと、力行モード時にはバッテリーや主イ
ンバーター装置による直流電圧を受けて交流電流をフラ
イホイール用モーターに供給すると共に回生モード時に
はフライホイール用モーターによる交流電流を受けて直
流電圧をバッテリーや主インバーター装置に戻すフライ
ホイール用インバーター装置と、バッテリーの電圧を検
出して検出電圧信号を出力する直流電圧検出器と、検出
電圧信号が規定値よりも大きいときや制動用ペダルが踏
み込まれている時にはフライホイール用インバーター装
置を力行モードにすると共に、検出電圧信号が規定値よ
りも小さいときや指令用ペダルが踏み込まれている時に
はフライホイール用インバーター装置を回生モードにす
るインバーター用制御部と、を備えたことを特徴とす
る。
【００１５】また本発明では、前記フライホイールは、
その回転軸が略鉛直になる状態で電気自動車の車体に備
えられていることを特徴とする。
その回転軸が略鉛直になる状態で電気自動車の車体に備
えられていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。なお、従来技術と同一機能をはたす部分
には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
いて説明する。なお、従来技術と同一機能をはたす部分
には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】図１は本発明の実施の形態を示す。同図に
示すように、この実施の形態では、フライホイール用イ
ンバーター装置２０と、フライホイール用モーター２１
と、フライホイール２２と、フライホイール用インバー
ター制御装置２３と、フライホイール用制御器２４と、
回転検出器２５と、直流電圧検出器２６と、電流検出器
２７を備えている。なお他の部分の構成は、図３に示す
従来のものと同様である。
示すように、この実施の形態では、フライホイール用イ
ンバーター装置２０と、フライホイール用モーター２１
と、フライホイール２２と、フライホイール用インバー
ター制御装置２３と、フライホイール用制御器２４と、
回転検出器２５と、直流電圧検出器２６と、電流検出器
２７を備えている。なお他の部分の構成は、図３に示す
従来のものと同様である。
【００１８】フライホイール用インバーター装置２０
は、力行モードになったり、回生モードになったりす
る。力行モードのときには、インバーター装置２０は、
バッテリー１の直流電圧やインバーター装置２による回
生直流電圧を受けてこれを交流に変換し、交流電流（交
流電圧）をフライホイール用モーター２１に供給する。
これにより、モーター２１が回転駆動する。一方、回生
モードのときには、インバーター装置２０は、コンバー
ターとして機能し、モーター２１で発電された交流を直
流電圧に変換しこの直流電圧を、インバーター２やバッ
テリー１に送る。
は、力行モードになったり、回生モードになったりす
る。力行モードのときには、インバーター装置２０は、
バッテリー１の直流電圧やインバーター装置２による回
生直流電圧を受けてこれを交流に変換し、交流電流（交
流電圧）をフライホイール用モーター２１に供給する。
これにより、モーター２１が回転駆動する。一方、回生
モードのときには、インバーター装置２０は、コンバー
ターとして機能し、モーター２１で発電された交流を直
流電圧に変換しこの直流電圧を、インバーター２やバッ
テリー１に送る。
【００１９】モーター２１は、インバーター装置２０か
ら交流電流が供給されているときに回転駆動してフライ
ホイール２２を回転させる。また回生時には、モーター
２１はフライホイール２２の慣性力（回転エネルギー）
により回転させられ交流電流を発生する。
ら交流電流が供給されているときに回転駆動してフライ
ホイール２２を回転させる。また回生時には、モーター
２１はフライホイール２２の慣性力（回転エネルギー）
により回転させられ交流電流を発生する。
【００２０】フライホイール２２は、図２に示すよう
に、その回転軸が略鉛直になる状態で自動車の車体３０
に、回転自在に備えられている。このフライホイール２
２はモーター２１に連結されており、両者間で回転エネ
ルギーが相互に授受される。
に、その回転軸が略鉛直になる状態で自動車の車体３０
に、回転自在に備えられている。このフライホイール２
２はモーター２１に連結されており、両者間で回転エネ
ルギーが相互に授受される。
【００２１】直流電圧検出器２６は、バッテリー１の電
圧（インバーター装置２への入力電圧に等しい）を検出
し検出電圧信号ｗをフライホイール用制御器２４に送
る。
圧（インバーター装置２への入力電圧に等しい）を検出
し検出電圧信号ｗをフライホイール用制御器２４に送
る。
【００２２】フライホイール用制御器２４は、次の様な
判定をする。 検出電圧信号ｗが規定電圧よりも大きいか小さいか
を判断する。 指令用ペダル６が踏み込まれているか否かを判断す
る。 制動用ペダル１１が踏み込まれているか否かを判断
する。 さらに、フライホイール用制御器２４は、次のような動
作をする。 （１）検出電圧信号ｗが規定電圧よりも大きい時や、制
動用ペダル１１が踏み込まれている時には、力行指令ｂ
１をインバーター制御装置２３に送る。 （２）検出電圧信号ｗが規定電圧よりも小さい時や、指
令用ペダル６が踏み込まれている時には、回生指令ｂ２
をインバーター制御装置２３に送る。
判定をする。 検出電圧信号ｗが規定電圧よりも大きいか小さいか
を判断する。 指令用ペダル６が踏み込まれているか否かを判断す
る。 制動用ペダル１１が踏み込まれているか否かを判断
する。 さらに、フライホイール用制御器２４は、次のような動
作をする。 （１）検出電圧信号ｗが規定電圧よりも大きい時や、制
動用ペダル１１が踏み込まれている時には、力行指令ｂ
１をインバーター制御装置２３に送る。 （２）検出電圧信号ｗが規定電圧よりも小さい時や、指
令用ペダル６が踏み込まれている時には、回生指令ｂ２
をインバーター制御装置２３に送る。
【００２３】フライホイール用インバーター制御装置２
３は、力行指令ｂ１を受けると、インバーター装置２０
を力行モードにして運転するよう制御する。このため、
インバーター装置２０からモーター２１に交流電流が供
給され、モーター２１の回転駆動によりフライホイール
２２が回転する。このためフライホイール２２には回転
エネルギーが蓄積される。なお、フライホイール２２
は、小型であっても回転数を増すことにより、エネルギ
ー蓄積量を増すことができる。そして、このような力行
運転時には、電流検出器２７で検出した検出電流信号ｉ
１が予め設定した上限電圧値を越えないよう、また、回
転検出器２５で検出した速度信号ｖ１が予め設定した上
限速度を越えないように、インバーター装置２３はイン
バーター装置２０の力行運転を制御する。
３は、力行指令ｂ１を受けると、インバーター装置２０
を力行モードにして運転するよう制御する。このため、
インバーター装置２０からモーター２１に交流電流が供
給され、モーター２１の回転駆動によりフライホイール
２２が回転する。このためフライホイール２２には回転
エネルギーが蓄積される。なお、フライホイール２２
は、小型であっても回転数を増すことにより、エネルギ
ー蓄積量を増すことができる。そして、このような力行
運転時には、電流検出器２７で検出した検出電流信号ｉ
１が予め設定した上限電圧値を越えないよう、また、回
転検出器２５で検出した速度信号ｖ１が予め設定した上
限速度を越えないように、インバーター装置２３はイン
バーター装置２０の力行運転を制御する。
【００２４】フライホイール用インバーター制御装置２
３は、回生指令ｂ２を受けると、インバーター装置２０
を回生モードにして運転するよう制御する。このため、
フライホイール２２の慣性エネルギーにより回転させら
れたモーター２１で発生した 回生交流電流がインバーター装置２０に供給され、イン
バーター装置２０は回生交流電流を直流電流に変換して
この直流電流をインバーター装置２やバッテリー１に供
給する。
３は、回生指令ｂ２を受けると、インバーター装置２０
を回生モードにして運転するよう制御する。このため、
フライホイール２２の慣性エネルギーにより回転させら
れたモーター２１で発生した 回生交流電流がインバーター装置２０に供給され、イン
バーター装置２０は回生交流電流を直流電流に変換して
この直流電流をインバーター装置２やバッテリー１に供
給する。
【００２５】かかる実施の形態では、電気自動車の速度
や出力トルクを増加しようとして、運転者が指令用ペダ
ル６を踏み込むと、制御器２４から回生指令ｂ２が出力
されてインバーター制御装置２３によりインバーター装
置２０が回生モードになる。このため、モーター２１で
発電されインバーター装置２０により交流に変換された
交流電圧は、インバーター装置２やバッテリー１に供給
される。つまり、フライホイール２２に蓄積されていた
エネルギーが、モーター２１，インバーター装置２０を
介してインバーター装置２やバッテリー１に送られる。
このためバッテリー１の電力消費を抑え効率の良い運転
ができる。
や出力トルクを増加しようとして、運転者が指令用ペダ
ル６を踏み込むと、制御器２４から回生指令ｂ２が出力
されてインバーター制御装置２３によりインバーター装
置２０が回生モードになる。このため、モーター２１で
発電されインバーター装置２０により交流に変換された
交流電圧は、インバーター装置２やバッテリー１に供給
される。つまり、フライホイール２２に蓄積されていた
エネルギーが、モーター２１，インバーター装置２０を
介してインバーター装置２やバッテリー１に送られる。
このためバッテリー１の電力消費を抑え効率の良い運転
ができる。
【００２６】また、バッテリー１の電圧が低いときに
は、制御器２４から回生指令ｂ２が出力されてインバー
ター制御装置２３によりインバーター装置２０が回生モ
ードになる。このため、モーター２１で発電されインバ
ーター装置２０により交流に変換された交流電圧は、イ
ンバーター装置２やバッテリー１に供給される。つま
り、フライホイール２２に蓄積されていたエネルギー
が、モーター２１，インバーター装置２０を介してイン
バーター装置２やバッテリー１に送られる。このため、
バッテリー１の電圧とインバーター装置２０の回生電圧
がインバーター装置２に供給され、安定した運転ができ
る。
は、制御器２４から回生指令ｂ２が出力されてインバー
ター制御装置２３によりインバーター装置２０が回生モ
ードになる。このため、モーター２１で発電されインバ
ーター装置２０により交流に変換された交流電圧は、イ
ンバーター装置２やバッテリー１に供給される。つま
り、フライホイール２２に蓄積されていたエネルギー
が、モーター２１，インバーター装置２０を介してイン
バーター装置２やバッテリー１に送られる。このため、
バッテリー１の電圧とインバーター装置２０の回生電圧
がインバーター装置２に供給され、安定した運転ができ
る。
【００２７】バッテリー１の電圧が高いときには、制御
器２４から力行指令ｂ１が出力されてインバーター制御
装置２３によりインバーター装置２０が力行モードにな
る。このため、バッテリー１による余剰電圧やインバー
ター装置２による回生電圧は、インバーター装置２０に
より交流電流に変換されてモーター２１に供給され、モ
ーター２１が回転駆動しフライホイール２２が回転す
る。つまり、バッテリー１の余剰エネルギーやインバー
ター２による回生エネルギーは、インバーター装置２０
及びモーター２１を介してフライホイール２２に回転エ
ネルギーとして蓄積される。
器２４から力行指令ｂ１が出力されてインバーター制御
装置２３によりインバーター装置２０が力行モードにな
る。このため、バッテリー１による余剰電圧やインバー
ター装置２による回生電圧は、インバーター装置２０に
より交流電流に変換されてモーター２１に供給され、モ
ーター２１が回転駆動しフライホイール２２が回転す
る。つまり、バッテリー１の余剰エネルギーやインバー
ター２による回生エネルギーは、インバーター装置２０
及びモーター２１を介してフライホイール２２に回転エ
ネルギーとして蓄積される。
【００２８】電気自動車の速度を減少しようとして、運
転者が制動用ペダル１１を踏み込むと、制御器２４から
力行指令ｂ１が出力されてインバーター制御装置２３に
よりインバーター装置２０が力行モードになる。このた
め、バッテリー１による余剰電圧やインバーター装置２
による回生電圧は、インバーター装置２０により交流電
流に変換されてモーター２１に供給され、モーター２１
が回転駆動しフライホイール２２が回転する。つまり、
バッテリー１の余剰エネルギーやインバーター２による
回生エネルギーは、インバーター装置２０及びモーター
２１を介してフライホイール２２に回転エネルギーとし
て蓄積される。
転者が制動用ペダル１１を踏み込むと、制御器２４から
力行指令ｂ１が出力されてインバーター制御装置２３に
よりインバーター装置２０が力行モードになる。このた
め、バッテリー１による余剰電圧やインバーター装置２
による回生電圧は、インバーター装置２０により交流電
流に変換されてモーター２１に供給され、モーター２１
が回転駆動しフライホイール２２が回転する。つまり、
バッテリー１の余剰エネルギーやインバーター２による
回生エネルギーは、インバーター装置２０及びモーター
２１を介してフライホイール２２に回転エネルギーとし
て蓄積される。
【００２９】フライホイール２２はその回転軸が鉛直に
なるように設置されているので、フライホイール２２が
回転するとその遠心力（コリオリ力）Ｆ（図２参照）の
作用により、車体を安定させる作用が発揮される。つま
り車体３０が傾いても、フライホイール２２のコリオリ
力により、車体３０を水平に戻す力が発生し、車体３０
を水平に保つことができる。
なるように設置されているので、フライホイール２２が
回転するとその遠心力（コリオリ力）Ｆ（図２参照）の
作用により、車体を安定させる作用が発揮される。つま
り車体３０が傾いても、フライホイール２２のコリオリ
力により、車体３０を水平に戻す力が発生し、車体３０
を水平に保つことができる。
【００３０】カーブ進入時には、制動用ペダル１１が踏
み込まれることが多く、この場合には、上述したよう
に、インバーター装置２０が力行モードになってフライ
ホイール２２の回転数が増加するため、コリオリ力も増
大し、安定したカーブ走行ができる。
み込まれることが多く、この場合には、上述したよう
に、インバーター装置２０が力行モードになってフライ
ホイール２２の回転数が増加するため、コリオリ力も増
大し、安定したカーブ走行ができる。
【００３１】一方、カーブ終了時では指令用ペダル６が
踏み込まれることが多く、この場合には、上述したよう
に、インバーター装置２０が回生モードになって、フラ
イホイール２２のエネルギーがインバーター装置２に供
給され、良好な加速ができる。
踏み込まれることが多く、この場合には、上述したよう
に、インバーター装置２０が回生モードになって、フラ
イホイール２２のエネルギーがインバーター装置２に供
給され、良好な加速ができる。
【００３２】このようにフライホイール２２に対してエ
ネルギーの蓄積・放出をしているが、蓄積（力行）と放
出（回生）の切り換えは電気的に行っているので、高速
でエネルギーの蓄積・放出ができる。よって短い制動時
間（例えば１〜５秒）であってもこの間に発生した慣性
エネルギーをフライホイール２２に蓄積することができ
る。
ネルギーの蓄積・放出をしているが、蓄積（力行）と放
出（回生）の切り換えは電気的に行っているので、高速
でエネルギーの蓄積・放出ができる。よって短い制動時
間（例えば１〜５秒）であってもこの間に発生した慣性
エネルギーをフライホイール２２に蓄積することができ
る。
【００３３】さらに、本実施の態様では、回生したエネ
ルギーを熱として無駄に消費することがないので、効率
が高い。
ルギーを熱として無駄に消費することがないので、効率
が高い。
【００３４】
【発明の効果】本発明では、フライホイール用インバー
タ装置，フライホイール用モーター及びフライホイール
を備え、高速で大エネルギーをフライホイールに対して
蓄積・放出できるようにしたので、加減速を頻繁に行う
電気自動車において、エネルギーロスを減らし効率のよ
い運転ができる。
タ装置，フライホイール用モーター及びフライホイール
を備え、高速で大エネルギーをフライホイールに対して
蓄積・放出できるようにしたので、加減速を頻繁に行う
電気自動車において、エネルギーロスを減らし効率のよ
い運転ができる。
【００３５】またフライホイールに対するエネルギーの
蓄積・放出は、電気的に行うので、応答性がよく、短時
間であってもエネルギーの蓄積・放出ができる。よって
短時間の制動中に生じたエネルギーの蓄積が可能となる
と共に、急加速性能が向上する。更にフライホイールの
回転数を増すことにより、フライホイールへのエネルギ
ー蓄積量を容易に増加でき、またフライホイールを小形
化できる。
蓄積・放出は、電気的に行うので、応答性がよく、短時
間であってもエネルギーの蓄積・放出ができる。よって
短時間の制動中に生じたエネルギーの蓄積が可能となる
と共に、急加速性能が向上する。更にフライホイールの
回転数を増すことにより、フライホイールへのエネルギ
ー蓄積量を容易に増加でき、またフライホイールを小形
化できる。
【００３６】また、フライホイールはその回転軸が略鉛
直となる状態で車体に取り付けられているので、フライ
ホイールの回転により車体の向きが安定して水平状態が
保たれやすい。
直となる状態で車体に取り付けられているので、フライ
ホイールの回転により車体の向きが安定して水平状態が
保たれやすい。
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図。
【図２】フライホイールの取り付け状態を示す構成図。
【図３】従来技術を示すブロック図。
１ バッテリー ２ インバーター装置 ３ モーター ４ 動力伝達機構 ５ 駆動輪 ６ 指令用ペダル ７ 制御器 ８ インバーター制御装置 ９ 電流検出器 １０ 回転検出器 １１ 制動用ペダル １２ 制動機構 １３ ダイナミックブレーキ回路 １４ コンデンサー ２０ フライホイール用インバーター装置 ２１ フライホイール用モーター ２２ フライホイール ２３ フライホイール用インバーター制御装置 ２４ フライホイール用制御器 ２５ 回転検出器 ２６ 直流電圧検出器 ２７ 電流検出器 ３０ 車体 ａ 指令 ｂ１ 力行指令 ｂ２ 回生指令 ｉ，ｉ１ 検出電流信号 ｖ，ｖ１ 速度信号
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動輪に連結されており交流電流が供給
されると駆動して駆動輪を回転させると共に駆動輪によ
り回転させられることにより交流電流を発生する主モー
ターと、バッテリーと、力行モード時にはバッテリーに
よる直流電圧を受けて交流電流を主モーターに供給する
と共に回生モード時には主モーターによる交流電流を受
けて直流電圧をバッテリー側に戻す主インバーター装置
と、指令用ペダルと、制動用ペダルと、指令用ペダルの
踏み込み量に応じて主インバーター装置を力行モードに
したり回生モードにしたりする主制御部とを備えた電気
自動車の駆動装置において、 フライホイールと、 フライホイールに連結されており交流電流が供給される
と駆動してフライホイールを回転させると共にフライホ
イールにより回転させられることにより交流電流を発生
するフライホイール用モーターと、 力行モード時にはバッテリーや主インバーター装置によ
る直流電圧を受けて交流電流をフライホイール用モータ
ーに供給すると共に回生モード時にはフライホイール用
モーターによる交流電流を受けて直流電圧をバッテリー
や主インバーター装置に戻すフライホイール用インバー
ター装置と、 バッテリーの電圧を検出して検出電圧信号を出力する直
流電圧検出器と、 検出電圧信号が規定値よりも大きいときや制動用ペダル
が踏み込まれている時にはフライホイール用インバータ
ー装置を力行モードにすると共に、検出電圧信号が規定
値よりも小さいときや指令用ペダルが踏み込まれている
時にはフライホイール用インバーター装置を回生モード
にするインバーター用制御部と、を備えたことを特徴と
する電気自動車の駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記フライホイール
は、その回転軸が略鉛直になる状態で電気自動車の車体
に備えられていることを特徴とする電気自動車の駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318710A JPH09163508A (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 電気自動車の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318710A JPH09163508A (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 電気自動車の駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09163508A true JPH09163508A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18102127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7318710A Pending JPH09163508A (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 電気自動車の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09163508A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000197211A (ja) * | 1997-04-11 | 2000-07-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 電気自動車 |
| JP2004072980A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Denso Corp | 車載用フライホイルバッテリ |
| JP2005117812A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Tomoe Electric Manufacturing Co Ltd | ハイブリッド・エネルギ電気車 |
| JP2007089339A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mitsubishi Precision Co Ltd | フライホイール回生電力制御回路 |
| CN100386221C (zh) * | 2003-12-22 | 2008-05-07 | 西安交通大学 | 电动车飞轮电池辅助电源系统的构建方法 |
| JP2012114994A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Sanken Electric Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP2016028955A (ja) * | 2010-03-16 | 2016-03-03 | リット モーターズ コーポレイション | ジャイロ安定化車両 |
| JP2019193560A (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-31 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 駆動軸なしのはずみ式アキュムレータ機械およびはずみ式アキュムレータ機械を運転する方法 |
-
1995
- 1995-12-07 JP JP7318710A patent/JPH09163508A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012114994A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Sanken Electric Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP2019193560A (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-31 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 駆動軸なしのはずみ式アキュムレータ機械およびはずみ式アキュムレータ機械を運転する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |