JPH10248172A - 電池駆動モータシステム - Google Patents
電池駆動モータシステムInfo
- Publication number
- JPH10248172A JPH10248172A JP9052695A JP5269597A JPH10248172A JP H10248172 A JPH10248172 A JP H10248172A JP 9052695 A JP9052695 A JP 9052695A JP 5269597 A JP5269597 A JP 5269597A JP H10248172 A JPH10248172 A JP H10248172A
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- JP
- Japan
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- motor
- battery
- charging
- circuit
- core
- 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
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、充電回路が簡略であり、小形軽量
化した電池駆動モータシステムを提供する。 【解決手段】 モータを駆動する電池に充電する場合
に、モータコアを充電回路のトランスとする電池駆動モ
ータシステム。電池充電回路がモータ駆動回路の全部或
いは一部を兼用する。モータの駆動巻線が充電回路のト
ランスの２次巻線になっている。
化した電池駆動モータシステムを提供する。 【解決手段】 モータを駆動する電池に充電する場合
に、モータコアを充電回路のトランスとする電池駆動モ
ータシステム。電池充電回路がモータ駆動回路の全部或
いは一部を兼用する。モータの駆動巻線が充電回路のト
ランスの２次巻線になっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池駆動モータの
充電システムに関するものである。
充電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】モータはポータブル電気機器や電気自動
車などでは電池により電流を流し駆動している。電池は
充電することにより、繰り返してモータを駆動できる。
電池を充電する場合は、充電装置や、駆動回路とは別の
充電回路により電池の電圧に変換して、直接電池端子よ
り充電する。モータの駆動回路にも、電池の充電回路に
は一般に、トランスが使用されるので、トランスは別々
に使用される。一方、ポータブル電気機器や電気自動車
などでは小形軽量化が重要であるので、充電回路の小形
軽量化が求められている。
車などでは電池により電流を流し駆動している。電池は
充電することにより、繰り返してモータを駆動できる。
電池を充電する場合は、充電装置や、駆動回路とは別の
充電回路により電池の電圧に変換して、直接電池端子よ
り充電する。モータの駆動回路にも、電池の充電回路に
は一般に、トランスが使用されるので、トランスは別々
に使用される。一方、ポータブル電気機器や電気自動車
などでは小形軽量化が重要であるので、充電回路の小形
軽量化が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、充電回路が
簡略であり、小形軽量化した電池駆動モータシステムを
提供するものである。
簡略であり、小形軽量化した電池駆動モータシステムを
提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、（１）モータを駆動する電池に充電する際に、モ
ータコアを電池充電回路のトランスとすることを特徴と
する電池駆動モータシステム、（２）電池充電回路がモ
ータ駆動回路の全部或いは一部を兼用している特徴とす
る前記（１）記載の電池駆動モータシステム、（３）モ
ータの駆動巻線が電池充電回路のトランスの２次巻線に
なっていることを特徴とする前記（１）又は（２）記載
の電池駆動モータシステム、にある。
ろは、（１）モータを駆動する電池に充電する際に、モ
ータコアを電池充電回路のトランスとすることを特徴と
する電池駆動モータシステム、（２）電池充電回路がモ
ータ駆動回路の全部或いは一部を兼用している特徴とす
る前記（１）記載の電池駆動モータシステム、（３）モ
ータの駆動巻線が電池充電回路のトランスの２次巻線に
なっていることを特徴とする前記（１）又は（２）記載
の電池駆動モータシステム、にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明におけるモータは、直流
機、同期機、誘導機など、あらゆる種類のものを示し、
回転型、リニア型のどちらでも良い。本発明のモータは
電池で駆動するものである。本発明では、モータコアを
充電回路のトランスと共有するものである。モータを駆
動する電池への充電は、モータとして使用していない場
合だけでなく、モータ駆動中でも一瞬間でもモータ動作
をしてない場合も含む。
機、同期機、誘導機など、あらゆる種類のものを示し、
回転型、リニア型のどちらでも良い。本発明のモータは
電池で駆動するものである。本発明では、モータコアを
充電回路のトランスと共有するものである。モータを駆
動する電池への充電は、モータとして使用していない場
合だけでなく、モータ駆動中でも一瞬間でもモータ動作
をしてない場合も含む。
【０００６】本発明の電池駆動モータシステムにおい
て、電池充電回路がモータ駆動回路の全部或いは一部を
実施例２、３、４のように兼用させる。例えば、電源が
電池であるモータシステムにおいて、モータが発電機と
して作用でき、駆動回路が電力回生回路になるならば、
駆動回路は充電回路に使用する。駆動回路がスウィッチ
ング回路を含む場合には、充電回路として使用すると
き、スウィッチング回路を制御して、モータコアを兼用
したトランスの２次巻線の交流電圧を直流へ変換した
り、充電電圧の電圧調整を行っても良い。スウィッチン
グ回路は、トランジスタ等の半導体素子を使用した電子
的なものでも、機械的なものでも良い。電子的なもので
ある場合にはＰＷＭ等の動作を用いても良い。
て、電池充電回路がモータ駆動回路の全部或いは一部を
実施例２、３、４のように兼用させる。例えば、電源が
電池であるモータシステムにおいて、モータが発電機と
して作用でき、駆動回路が電力回生回路になるならば、
駆動回路は充電回路に使用する。駆動回路がスウィッチ
ング回路を含む場合には、充電回路として使用すると
き、スウィッチング回路を制御して、モータコアを兼用
したトランスの２次巻線の交流電圧を直流へ変換した
り、充電電圧の電圧調整を行っても良い。スウィッチン
グ回路は、トランジスタ等の半導体素子を使用した電子
的なものでも、機械的なものでも良い。電子的なもので
ある場合にはＰＷＭ等の動作を用いても良い。
【０００７】モータの駆動巻線が実施例２のように充電
回路のトランスの２次巻線になっていても良い。また、
モータ駆動の場合と充電の場合で、実施例３、４のよう
に電子的或いは機械的に、回路が切り替えることができ
るならば、充電回路のトランスの１次巻線もモータの駆
動巻線として使用しても良い。
回路のトランスの２次巻線になっていても良い。また、
モータ駆動の場合と充電の場合で、実施例３、４のよう
に電子的或いは機械的に、回路が切り替えることができ
るならば、充電回路のトランスの１次巻線もモータの駆
動巻線として使用しても良い。
【０００８】モータコアは、本発明では充電回路のトラ
ンスコアとして使用するが、実施例１、２、３のよう
に、モータコアとしての磁気回路と充電回路としてのト
ランスコアの磁気回路は異なっていても良く、また、実
施例４のように同じ磁気回路を用いても良い。
ンスコアとして使用するが、実施例１、２、３のよう
に、モータコアとしての磁気回路と充電回路としてのト
ランスコアの磁気回路は異なっていても良く、また、実
施例４のように同じ磁気回路を用いても良い。
【０００９】充電するための電源としては、商用電源を
はじめ、自家用発電機出力、一般の電源装置でよいが、
交流であることが必要である。直流であれば逆変換機
（インバータ）により交流化して入力すれば良い。モー
タコアとしての磁気回路と充電回路としてのトランスコ
アの磁気回路が同じ磁気回路であると、回転子と固定子
間のギャップが存在するので、トランスとしてはインダ
クタンスが低くなるが、この場合には、電源は高周波電
源であることが好ましい。
はじめ、自家用発電機出力、一般の電源装置でよいが、
交流であることが必要である。直流であれば逆変換機
（インバータ）により交流化して入力すれば良い。モー
タコアとしての磁気回路と充電回路としてのトランスコ
アの磁気回路が同じ磁気回路であると、回転子と固定子
間のギャップが存在するので、トランスとしてはインダ
クタンスが低くなるが、この場合には、電源は高周波電
源であることが好ましい。
【００１０】
［実施例１］モータコアを充電回路のトランスと兼用し
たモータを図１に示す。モータが駆動する場合は、コア
１はモータの固定子コアとして、駆動巻線３に電流を流
し、回転子２を回転させる。モータを駆動する電池８を
充電する場合には、コア１はトランスのコア（磁路７）
として、図２の充電回路により、電池８に充電するシス
テムになっている。
たモータを図１に示す。モータが駆動する場合は、コア
１はモータの固定子コアとして、駆動巻線３に電流を流
し、回転子２を回転させる。モータを駆動する電池８を
充電する場合には、コア１はトランスのコア（磁路７）
として、図２の充電回路により、電池８に充電するシス
テムになっている。
【００１１】［実施例２］電池駆動モータシステムにお
けるモータを図３、充電回路を兼ねたモータ駆動回路を
図４に示す。モータを駆動する場合は、電池２１から流
れる電流を、制御回路２２により制御される電子式スウ
ィッチ（トランジスタ）２３、２４、２５を開閉するこ
とにより駆動巻線１３、１３′、１４、１４′、１５、
１５′に流し、回転子１２を回転させる。電池２１を充
電する場合には、コア１１はトランスのコア（磁路１
７）として、モータコアに巻かれている１次巻線１６に
商用電源の１００Ｖを接続し、トランスの２次巻線とな
るモータ駆動巻線１３、１３′、１４、１４′、１５、
１５′に電池２１の充電電圧に適した電圧を誘起させ
る。電子式スウィッチ（トランジスタ）２３、２４、２
５を制御回路２２により制御して、充電電流を流し、電
池２１を充電する。電池の充電電圧は電池電圧検出２６
により検出し、電子式スウィッチの通電時間を制御して
する。この充電の動作は、モータを発電機とした場合の
電力回生動作と同様の動作となる。２８、２９は電池保
護のためのインダクタとコンデンサである。
けるモータを図３、充電回路を兼ねたモータ駆動回路を
図４に示す。モータを駆動する場合は、電池２１から流
れる電流を、制御回路２２により制御される電子式スウ
ィッチ（トランジスタ）２３、２４、２５を開閉するこ
とにより駆動巻線１３、１３′、１４、１４′、１５、
１５′に流し、回転子１２を回転させる。電池２１を充
電する場合には、コア１１はトランスのコア（磁路１
７）として、モータコアに巻かれている１次巻線１６に
商用電源の１００Ｖを接続し、トランスの２次巻線とな
るモータ駆動巻線１３、１３′、１４、１４′、１５、
１５′に電池２１の充電電圧に適した電圧を誘起させ
る。電子式スウィッチ（トランジスタ）２３、２４、２
５を制御回路２２により制御して、充電電流を流し、電
池２１を充電する。電池の充電電圧は電池電圧検出２６
により検出し、電子式スウィッチの通電時間を制御して
する。この充電の動作は、モータを発電機とした場合の
電力回生動作と同様の動作となる。２８、２９は電池保
護のためのインダクタとコンデンサである。
【００１２】［実施例３］電池駆動モータシステムにお
けるモータを図５、充電回路を兼ねたモータ駆動回路を
図６、図７に示す。モータを駆動する場合の回路は図６
であり、充電の場合は図７に切り替える。モータを駆動
する場合は、巻線３３〜３８は駆動巻線となるが、充電
の場合には、３６、３７、３８は充電用のトランスの１
次巻線に、３３、３４、３５は２次巻線になる。
けるモータを図５、充電回路を兼ねたモータ駆動回路を
図６、図７に示す。モータを駆動する場合の回路は図６
であり、充電の場合は図７に切り替える。モータを駆動
する場合は、巻線３３〜３８は駆動巻線となるが、充電
の場合には、３６、３７、３８は充電用のトランスの１
次巻線に、３３、３４、３５は２次巻線になる。
【００１３】［実施例４］電池駆動モータシステムにお
けるモータを図８、充電回路を兼ねたモータ駆動回路を
図９、図１０に示す。モータを駆動する場合の回路は図
９であり、充電の場合は図１０に切り替える。モータコ
ア５１はトランスコアと兼用するが、磁気回路はモータ
もトランスも同じで、ギャップを含む磁気回路である。
従って、開磁路によるインダクタンスの低下を補償する
ため、充電の電源６６は高周波電源を使用した。モータ
を駆動する場合は、巻線５３〜５８は駆動巻線となる
が、充電の場合には、５６、５７、５８は充電用のトラ
ンスの１次巻線に、５３、５４、５５は２次巻線にな
る。
けるモータを図８、充電回路を兼ねたモータ駆動回路を
図９、図１０に示す。モータを駆動する場合の回路は図
９であり、充電の場合は図１０に切り替える。モータコ
ア５１はトランスコアと兼用するが、磁気回路はモータ
もトランスも同じで、ギャップを含む磁気回路である。
従って、開磁路によるインダクタンスの低下を補償する
ため、充電の電源６６は高周波電源を使用した。モータ
を駆動する場合は、巻線５３〜５８は駆動巻線となる
が、充電の場合には、５６、５７、５８は充電用のトラ
ンスの１次巻線に、５３、５４、５５は２次巻線にな
る。
【００１４】
【発明の効果】この発明の電池駆動モータシステムで
は、駆動モータに充電用のトランス１次巻線を設けるこ
とや制御プログラムの変更等により、電池充電機能を持
たせるものであり、従来の充電方式のように、新たに充
電回路や充電装置を必要としないので、電池駆動モータ
システムの小形軽量化が可能であり、低コストにもな
る。このような電池駆動モータシステムは、クリーナ等
のポータブル電気機器をはじめ、電気自動車にも適用で
きる。
は、駆動モータに充電用のトランス１次巻線を設けるこ
とや制御プログラムの変更等により、電池充電機能を持
たせるものであり、従来の充電方式のように、新たに充
電回路や充電装置を必要としないので、電池駆動モータ
システムの小形軽量化が可能であり、低コストにもな
る。このような電池駆動モータシステムは、クリーナ等
のポータブル電気機器をはじめ、電気自動車にも適用で
きる。
【図１】本発明に係る電池駆動モータシステムにおける
埋め込み磁石型リラクタンスモータの実施例１を示す
図。
埋め込み磁石型リラクタンスモータの実施例１を示す
図。
【図２】図１における充電回路を示す図。
【図３】本発明に係る電池駆動モータシステムにおける
モータの実施例２を示す図。
モータの実施例２を示す図。
【図４】図３における充電回路を兼用したモータ駆動回
路を示す図。
路を示す図。
【図５】本発明に係る電池駆動モータシステムにおける
モータの実施例３を示す図。
モータの実施例３を示す図。
【図６】図５におけるモータ駆動回路を示す図。
【図７】図５における充電回路を示す図。
【図８】本発明に係る電池駆動モータシステムにおける
モータの実施例４を示す図。
モータの実施例４を示す図。
【図９】図８におけるモータ駆動回路を示す図。
【図１０】図８における充電回路を示す図。
１、１１、３１、５１：コア ２、２２、３２、５２：回転子 ３、１３、１４、１５、１３′、１４′、１５′：モー
タ駆動巻線 ４、５、１６Ａ〜１６Ｆ：トランス巻線 ６：整流子 ７、１７：磁路の磁束流れ ８、１８、２１、４１、６１：電池 ２２、４２、６２：制御回路 ２３〜２５、４３〜４５、６３〜６５：電子式スウィッ
チ ２６：電池電圧検出 ２７：充電用スウィッチ ２８：インダクタ ２９：コンデンサ ３３〜３８：モータとトランスの兼用巻線 ６６：高周波電源
タ駆動巻線 ４、５、１６Ａ〜１６Ｆ：トランス巻線 ６：整流子 ７、１７：磁路の磁束流れ ８、１８、２１、４１、６１：電池 ２２、４２、６２：制御回路 ２３〜２５、４３〜４５、６３〜６５：電子式スウィッ
チ ２６：電池電圧検出 ２７：充電用スウィッチ ２８：インダクタ ２９：コンデンサ ３３〜３８：モータとトランスの兼用巻線 ６６：高周波電源
Claims (3)
- 【請求項１】 モータを駆動する電池に充電する際に、
モータコアを電池充電回路のトランスとすることを特徴
とする電池駆動モータシステム。 - 【請求項２】 電池充電回路がモータ駆動回路の全部或
いは一部を兼用している特徴とする請求項１記載の電池
駆動モータシステム。 - 【請求項３】 モータの駆動巻線が電池充電回路のトラ
ンスの２次巻線になっていることを特徴とする請求項１
又は２記載の電池駆動モータシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9052695A JPH10248172A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 電池駆動モータシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9052695A JPH10248172A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 電池駆動モータシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248172A true JPH10248172A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12922033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9052695A Pending JPH10248172A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 電池駆動モータシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10248172A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012105390A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Nissan Motor Co Ltd | 永久磁石型電動機 |
| CN102544615A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-07-04 | 李鹏 | 一种无线充电电池 |
| WO2013182211A1 (en) | 2012-06-05 | 2013-12-12 | Volvo Lastvagnar Ab | Electrical apparatus and method for charging a battery |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP9052695A patent/JPH10248172A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012105390A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Nissan Motor Co Ltd | 永久磁石型電動機 |
| CN102544615A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-07-04 | 李鹏 | 一种无线充电电池 |
| WO2013182211A1 (en) | 2012-06-05 | 2013-12-12 | Volvo Lastvagnar Ab | Electrical apparatus and method for charging a battery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050729 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060322 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060711 |