JPH11189032A - 空調用インバータシステム - Google Patents

空調用インバータシステム

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JPH11189032A
JPH11189032A JP9359617A JP35961797A JPH11189032A JP H11189032 A JPH11189032 A JP H11189032A JP 9359617 A JP9359617 A JP 9359617A JP 35961797 A JP35961797 A JP 35961797A JP H11189032 A JPH11189032 A JP H11189032A
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air conditioning
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Makoto Yoshida
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調用インバータシステムの省線化,小型
化,軽量化,低コスト化と電磁ノイズの低減を図る。 【解決手段】 主電池2の電源系統(第一の電源系統)
にて動作するチャージポンプ型ゲート駆動回路9と、モ
ータ巻線上に配置された圧縮機温度検出手段13と、イ
ンバータ制御用マイコン7と、外部の空調制御部14と
絶縁しながら通信する絶縁通信回路を設けた。これによ
って、インバータシステムの大部分を単一の電源系にて
動作させ、電磁ノイズの低減と、異電源間の絶縁に係る
スペース,コストを低減し、かつ配線も減らすことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動圧縮機を駆動
する空調用のインバータシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の空調用インバータシステ
ムは、図10に示すようなものがある。この図10は、
電気自動車に搭載されているシステムの電気回路図を示
したもので、インバータ装置1’は電気自動車の主電池
2と補助電池3の2系統から電源の供給を受けている。
主電池2は通常250V程度の電圧で主に大電力の駆動
系の電源となっており、スイッチング素子群4を介して
空調用の電動圧縮機5の電源となっているほか、自動車
走行用のモータの電源にもなっている。また補助電池3
は通常12V程度の電圧でインバータ装置1’の制御系
の電源となっているほかヘッドランプ,ファンモータ,
ワイパー等の比較的小電力な負荷の電源にもなってい
る。そして通常、電気自動車やハイブリッド自動車にお
いては、主電池2と補助電池3は絶縁されており、補助
電池3の負端子が車両筐体へアースされている。
【0003】図10のインバータ装置1’内において、
補助電池3からの12V電源の供給を受けて動作してい
る回路は、太破線にて示した境界線のa側の回路、つま
り電流検出部8’及びゲート駆動回路9’、インバータ
温度検出手段12’、誘起電圧検出部10’、インバー
タ制御用マイコン7’等である。電源回路6は12V電
源をもとにマイコンや各種ICの電源となる5V電源等
を作成する回路である。また補助電池3からの12V電
源は、インバータ装置1’の外部においては、充電回路
11’や圧縮機温度検出手段13’の電源にもなってい
る。
【0004】ここで、前述した充電回路11’のように
図10上で境界線が重複している各要素は、主電池2か
らの高電圧な電源と、補助電池3からの低電圧な電源か
らの両方の電源系で動作している回路である。ここで、
電源系あるいは電源系統という言葉を「ある一次電源と
その正負いずれかに接続されている電源を含めた電源環
境」と定義する。
【0005】次に空調制御部14は、12V電源系にて
動作しており、室内温度などの各種センサーや乗員の温
度設定値等の情報に基づいて電動圧縮機5の所望回転数
を決定し、指令値としてインバータ装置1’へ送信して
いる。そしてインバータ制御用マイコン7’はこの指令
値を受けて、電動圧縮機5が指令回転数になるようにゲ
ート駆動回路9’へゲート制御信号を発し、スイッチン
グ素子群4の各IGBTのオン,オフを制御する。ここ
で電動圧縮機5へ出力される波形は、三相のPWM電圧
である。
【0006】尚、前記した従来のインバータシステムの
一例としては、特開平8−48140号公報の示される
ようなものがある。
【0007】図11は、この従来のインバータ装置1’
のプリント基板の構成を示した図で、主電池からの第一
の電源系回路と、補助電池からの第二の電源系回路に二
分されている。また図12は、電気自動車への搭載例を
示したものである。
【0008】次に従来の家庭用空調装置のインバータシ
ステムについて図10を用いて説明する。家庭用空調装
置の場合には、電源は単相100V等の商用電源15か
ら供給されており一次電源としてはこの商用電源15だ
けである。そして圧縮機の駆動電源としては、それを整
流ダイオード16にて整流した直流電源がやはりスイッ
チング素子群4を介して電動圧縮機5へと供給されてい
る。
【0009】次に制御系への電源としては、商用電源1
5を絶縁トランス17にて減圧かつ絶縁した2次絶縁直
流電圧が、インバータ制御用マイコン7’や空調制御部
14等の電源として供給されている。この絶縁トランス
17を用いた電源回路は、図示はしていないが通常イン
バータ装置1’内に組み込まれている。また電流検出部
8’やゲート駆動回路9’、誘起電圧検出部10’は、
前述した電気自動車用の場合と同様に高電圧な駆動系の
電源と、その駆動系電源からは絶縁された低電圧な電源
(2次絶縁直流電源)からの両方の電源系で動作してい
る回路である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来のインバータシステムにおいては、以下に示すよう
な課題があった。
【0011】第一に、インバータ装置1’へは2系統の
電源を引き込む必要があり、配線が増えるという課題が
あった。
【0012】第二に、2系統の絶縁が必要な電源を、イ
ンバータ装置1’内に引き込んでいるので、それぞれの
電源で動作している各回路間(図10の境界線部分、図
11の破線間)や、各部品(図10と図11の8’,
9’,10’)の内部においては、絶縁のために必要な
空間距離や、プリント基板上での沿面距離が必要とな
り、結果として装置全体が大型化し、かつ絶縁に係るコ
ストが多く発生するという課題があった。また同様に、
圧縮機やインバータの温度を検出する温度検出手段(図
10の12’,13’においても、検出対象となる圧縮
機モータやスイッチング素子そのものとは、絶縁する必
要があるので、絶縁に係るスペース,コストが大きくな
るか、もしくは直近に設置しにくく、検出温度誤差が大
きくなるという課題があった。
【0013】第三に、2系統の電源回路間は絶縁はされ
ているものの、図11に示すように回路間の浮遊容量に
よって、主にAM帯のノイズ源となっているスイッチン
グによるノイズが、第一の電源系から第二の電源系へ誘
導されやすく、インバータ装置外部へノイズが伝播しや
すいという問題があった。また同様に、主にFM帯のノ
イズ源となっているインバータ制御用マイコンのクロッ
クノイズは、逆に第二の電源系から第一の電源系へ誘導
されやすく、やはりインバータ装置外部へノイズが伝播
しやすいという問題があった。そして、これら互いのノ
イズの影響を受けた電源線からは図12に示すように伝
導ノイズのみならず、放射ノイズとしてもラジオ本体や
アンテナへ妨害電波を発しやすいという課題があった。
【0014】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、配線が少なくて、小型,低コストで、か
つ電磁ノイズの発生の少ない空調用インバータシステム
を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、(1)第一の電源によって駆動されるモー
タを内蔵した電動圧縮機と、前記電動圧縮機のモータの
巻線部分の温度を前記第一の電源系統にて検出する圧縮
機温度検出手段と、前記第一の電源を複数のスイッチン
グ素子のスイッチング動作によって前記モータ駆動用の
電圧に変換するスイッチング素子群と、前記第一の電源
の正側,負側いずれかに接続された前記スイッチング素
子を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続され
たスイッチング素子に流れる電流によって蓄電された電
源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回路
と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイッ
チング素子をオン,オフするための制御信号を出力して
前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源系
統にて動作するインバータ制御部と、前記インバータ制
御部と前記第一の電源から生成される二次絶縁電源にて
動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁
通信回路を備えたものである。
【0016】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、圧縮機温度検出手段を第一の電
源系統とし、かつ同一電源系統に接続されているモータ
の巻線直近に設置しているので、検出器と検出対象物の
異電源間の絶縁が不要となる。またモータ巻線直近に設
置しているので正確なモータの温度検出ができる。ま
た、外部との通信回路を除くすべての回路を、第一の電
源系統で動作させているので、インバータ回路上の異電
源間の絶縁に係るスペース,コストが少なくなる。
【0017】(2)第一の電源と第二の電源とを有する
車両に搭載され、前記第一の電源によって駆動されるモ
ータを内蔵した電動圧縮機と、前記第一の電源を複数の
スイッチング素子のスイッチング動作によって前記モー
タ駆動用の電圧に変換するスイッチング素子群と、前記
第一の電源の正側,負側いずれかに接続された前記スイ
ッチング素子を、当該スイッチング素子とは異なる極性
に接続されたスイッチング素子に流れる電流によって蓄
電された電源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート
駆動回路と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前
記スイッチング素子をオン,オフするための制御信号を
出力して前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一
の電源系統にて動作するインバータ制御部と、前記イン
バータ制御部と前記第二の電源系統にて動作する外部の
制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁通信回路を備え
たものである。
【0018】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、第二
の電源をインバータ回路へ引き込む必要がなくなり、配
線を減らすことができる。また第一と第二の電源間の電
磁ノイズの相互干渉も減り、車両システムへの電磁ノイ
ズを低減することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、第一の
電源によって駆動されるモータを内蔵した電動圧縮機
と、前記電動圧縮機のモータの巻線部分の温度を前記第
一の電源系統にて検出する圧縮機温度検出手段と、前記
第一の電源を複数のスイッチング素子のスイッチング動
作によって前記モータ駆動用の電圧に変換するスイッチ
ング素子群と、前記第一の電源の正側,負側いずれかに
接続された前記スイッチング素子を、当該スイッチング
素子とは異なる極性に接続されたスイッチング素子に流
れる電流によって蓄電された電源を用いて駆動するチャ
ージポンプ型ゲート駆動回路と、前記チャージポンプ型
ゲート駆動回路へ前記スイッチング素子をオン,オフす
るための制御信号を出力して前記電動圧縮機を制御する
とともに、前記第一の電源系統にて動作するインバータ
制御部と、前記インバータ制御部と前記第一の電源から
生成される二次絶縁電源にて動作する外部の制御装置と
を絶縁しながら通信する絶縁通信回路を備えたものであ
る。
【0020】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、圧縮機温度検出手段を第一の電
源系統とし、かつ同一電源系統に接続されているモータ
の巻線直近に設置しているので、検出器と検出対象物の
異電源間の絶縁が不要となる。またモータ巻線直近に設
置しているので正確なモータの温度検出ができる。ま
た、外部との通信回路を除くすべての回路を、第一の電
源系統で動作させているので、インバータ回路上の異電
源間の絶縁に係るスペース,コストが少なくなる。
【0021】請求項2に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とを有する車両に搭載され、前記第一の電源に
よって駆動されるモータを内蔵した電動圧縮機と、前記
第一の電源を複数のスイッチング素子のスイッチング動
作によって前記モータ駆動用の電圧に変換するスイッチ
ング素子群と、前記第一の電源の正側,負側いずれかに
接続された前記スイッチング素子を、当該スイッチング
素子とは異なる極性に接続されたスイッチング素子に流
れる電流によって蓄電された電源を用いて駆動するチャ
ージポンプ型ゲート駆動回路と、前記チャージポンプ型
ゲート駆動回路へ前記スイッチング素子をオン,オフす
るための制御信号を出力して前記電動圧縮機を制御する
とともに、前記第一の電源系統にて動作するインバータ
制御部と、前記インバータ制御部と前記第二の電源系統
にて動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する
絶縁通信回路を備えたものである。
【0022】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、第二
の電源をインバータ回路へ引き込む必要がなくなり、配
線を減らすことができる。また回路上での第一と第二の
電源間の電磁ノイズの相互干渉も減り、車両システムへ
の電磁ノイズを低減することができる。
【0023】請求項3に記載の発明は、請求項2の構成
に追加し、モータの巻線部分の温度を第一の電源系統に
て検出する圧縮機温度検出手段を設けたものである。
【0024】請求項4に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とが絶縁されている場合に、請求項2及び3に
記載の構成を備えたものである。
【0025】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、イン
バータ回路上の異電源間の絶縁に係るスペース,コスト
が少なくなる。また第一と第二の電源間の浮遊容量が減
りそれによる電磁ノイズの相互干渉も減り、車両システ
ムへの電磁ノイズを低減することができる。
【0026】請求項5に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とが絶縁され、かつ第二の電源が車両筐体へア
ースされている場合に、請求項2及び3に記載の構成を
備えたものである。
【0027】そして上記した構成により本発明の空調用
インバータシステムは、外部との通信回路を除くすべて
の回路を、第一の電源系統で動作させているので、とり
わけ第二の電源が筐体アースとなっている車載ラジオ等
の車載機器への電磁波妨害を少なくすることができる。
【0028】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。尚、従来例にて説明した内容と重複す
る部分については説明を省略する。
【0029】図1は本発明の一実施例の空調用インバー
タシステムの電気回路図であり、この図1と従来例の図
3の構成で大きく異なるのが、図1の本発明において
は、インバータ装置1が主電池2のみからの電源で動作
するという点である。これを実現するために本発明は、
まずインバータ制御用マイコン7とスイッチング素子群
4との間の絶縁を不要にすべく、チャージポンプ型のゲ
ート駆動回路9を用いている。
【0030】以下このチャージポンプ型のゲート駆動回
路について図5を用いて説明する。図5はこのチャージ
ポンプ型ゲート駆動回路の1ブロック分の回路図であ
り、図13は従来の回路図である。図5においてインバ
ータ制御用マイコン7の電源は、主電池の負端子(H
−)と主電池の正端子(H+)からとられている。但し
正端子はDC250V程度の高電圧であるので、抵抗と
ツェナーダイオードを介して5V程度の電圧に減圧され
ている。そしてこのマイコン7からゲート駆動回路へI
GBT27,28のオン,オフ信号が出力されている。
またゲート駆動用電源2’は、負端子を、主電池の負端
子と等しくする直流電源で、これは主電池からの電源に
よってインバータ装置1の内部でつくられている。24
はマイコン7からの制御信号を、IGBT駆動信号に変
換する増幅器で、25は正側の制御信号を正側の増幅器
24へ伝達する高耐圧の半導体スイッチ回路(例えばM
OS−FET回路)である。
【0031】次に動作について説明する。まず負側IG
BT28については、マイコン7からのオン,オフ(例
えば5V,0V)の制御信号が、負側増幅器24によっ
てIGBTのオン,オフレベル(例えば15V,0V)
へ変換されてIGBT28を駆動している。次に正側I
GBTについては、負側IGBT28がオンしている間
に、電源2’からダイオード29を通してコンデンサ3
0、IGBT28、電源2’負端子へと電流が流れて、
コンデンサ30が充電される。またこのコンデンサ30
の充電電圧が電源として正側増幅器24へ供給されてい
る。そしてマイコン7からのオン,オフの制御信号(5
V,0V)が高耐圧の半導体スイッチ回路25と増幅器
24によって、IGBT27のエッミタを基準とする電
圧(15V,0V)へ変換されて、IGBT27を駆動
する。そしてこのチャージポンプ型ゲート駆動回路を用
いることで、従来のゲート駆動回路(図13)の3’,
31に示すような、主電池とは電源系統の異なる電源が
不要となり、単一の電源系統にてIGBTを制御駆動す
ることができる。
【0032】以上の説明からわかるように、図1におい
ては、チャージポンプ型ゲート駆動回路を用いること
で、マイコン7を中心とした大部分のインバータシステ
ムを主電池2の電源系統にて構成している。図1の太破
線で示された境界線のb側が主電池の電源系統である。
そしてこのことによって、従来、異電源間の絶縁が必要
であった充電回路11、電流検出部8、ゲート駆動回路
9、誘起電圧検出部10等の各回路においては、絶縁の
必要がなくなり大幅な小型,低コスト化をすることがで
きる。以下その一例について説明する。
【0033】図6は充電回路のリレーの例を示したもの
で、従来図14に示されるように異電源間の絶縁距離が
必要であったリレーが、図6(a),(b)に示される
ように、絶縁距離が不要となり、また図6(b)に示さ
れるように配線を減らすことも可能となる。
【0034】図7は電流検出部の例を示したもので、従
来図14に示すようにシャント抵抗19とマイコン間で
フォトカプラ26が必要であったものが本発明の図7に
おいては不要となる。
【0035】図8は誘起電圧検出部の例を示したもの
で、従来図16に示すようにCRフィルター,コンパレ
ータ,フォトカプラ26が必要であったが、本発明にお
いては図8に示すごとく分圧するだけで直接マイコンに
入力することが可能となる。
【0036】図5は前述したゲート駆動回路の場合を示
したもので、従来図13に示すようにフォトカプラ26
や電源3’,31が必要であったが、本発明においては
不要となる。また他の2ブロックについても31に相当
する電源が不要となる。
【0037】また詳細回路は省略してあるが、従来の図
2に示した電源回路6も不要となる。
【0038】また図3は、これらの部品,回路を実装し
たプリント基板の小型化の例を示したもので、従来は図
11に示すように異電源間の絶縁が必要であったが、本
発明のプリント基板においては絶縁通信回路20を除い
ては不要となる。また各部品,回路の小型化も重なりプ
リント基板全体で大幅な小型化が為されている。
【0039】図9は、本発明のインバータ装置1におい
て唯一、異電源系間の絶縁が必要となる絶縁通信回路2
0の回路図を示したもので、図16が従来の回路で特に
絶縁は必要なかったが、本発明においては図9に示すご
とく絶縁が必要となる。しかし総合的には、上記説明よ
り本発明の方が小型,低コスト化が図れるのは明白であ
る。
【0040】次に、図1におけるインバータ温度検出手
段12と圧縮機温度検出手段13について説明する。
【0041】従来、これらの温度検出手段は、電気的に
筐体部分へ設置される場合が多かった。例えばインバー
タ温度検出手段はスイッチング素子の温度を検出するた
めに放熱用ヒートシンクに設置されており、また圧縮機
温度検出手段は圧縮機のボディーに設置されていた。そ
してこれらのヒートシンクや圧縮機のボディーは、車両
の筐体に電気的に接続されていた。従って、本発明にお
いてこれらの検出器をそのまま高電圧な主電池2の電源
系統で動作させることは、筐体と主電池との絶縁強化の
面では不利であった。つまり高電圧な主電池と筐体とが
物理的に近接してしまうということである。そこで本発
明においては、インバータ温度検出手段12は、主電池
で動作しているスイッチング素子4の内部に設置し、ま
た圧縮機温度検出手段13は、やはり主電池で動作して
いるモータ巻線に設置している。そしてこうすること
で、従来と同等の安全性を確保しながら、かつより正確
な温度が検出できるようにしている。
【0042】また同様に安全面への配慮から、本発明に
おいては次のことを行っている。図1において、インバ
ータ装置1から新たに外部へ出て行くことになる主電池
の電源系統の配線、つまり圧縮機温度検出手段13への
配線と充電回路11への配線は、それぞれ電動圧縮機5
への3相出力の配線と主電池からの電源入力の配線の中
にまとめて、車両筐体内を引き回すようにしている。具
体的には、それぞれ共通の保護チューブにて覆い、それ
を引き回すようにしている。こうすることで、安全上は
従来と全く変わりがない。
【0043】次に本発明が電磁ノイズへ及ぼす好影響に
ついて図4を用いて説明する。図4は、本発明の電気自
動車への搭載例を示したものであり、主電池2は通常、
車両筐体32からはフローティングされており、補助電
池3は車両筐体32へアースされている。そして車載ラ
ジオ33や空調制御部14等の車載機器は、補助電池を
電源として動作している。また34はラジオの受信アン
テナで、その接地端子は筐体32へと接続されている。
そして本発明のインバータ装置1は主電池2のみから電
源の供給を受けており、空調制御部14とは絶縁されて
通信している。
【0044】そしてこの前記した本発明の構成において
は、インバータ装置1へは、補助電池3からの電源線を
引き込んでいないので、プリント基板上での各電源間の
浮遊容量が減り、そしてインバータ装置1から発生する
ノイズが、当該電線上を伝播しにくく、補助電池の電源
系統への伝導ノイズが低減される。また、従来はこの伝
導ノイズによって、補助電池の電源線から放射ノイズも
発生していたが、本発明においてはこの放射ノイズも低
減することができる。
【0045】次ぎに主電池2の電源線への伝導ノイズ及
びそれによる放射ノイズは、図1のインバータシステム
においては従来と変わりはないが、本発明においては、
対策が容易であるという特長がある。なぜならば、従来
では2系統の電源について対策が必要な所を、本発明に
おいては一系統のみの対策で済むからである。
【0046】図2は、この主電池の電源線へのノイズ対
策も含めた、本発明のインバータシステムの電気回路図
である。このインバータ装置1’’は、従来品から小型
化されたスペースに、ノイズフィルタ22,23と充電
回路11を取り込んだものである。このノイズフィルタ
22,23を図2のごとく配置することで、スイッチン
グによるインバータノイズとマイコンのクロックノイズ
の両方を、共通のノイズフィルタで除去することができ
る。
【0047】また図2のインバータシステムは、機能,
性能アップのために電圧検出回路21も備えている。こ
の回路は、従来の構成では、絶縁して電圧を精度良く検
出するのは非常に難しかったが、本発明においては、分
圧してマイコンに直接入力することで、簡単に実現する
ことができ、設置されているものである。
【0048】
【発明の効果】前記実施例から明らかなように、請求項
1に記載の発明は、第一の電源によって駆動されるモー
タを内蔵した電動圧縮機と、前記電動圧縮機のモータの
巻線部分の温度を前記第一の電源系統にて検出する圧縮
機温度検出手段と、前記第一の電源を複数のスイッチン
グ素子のスイッチング動作によって前記モータ駆動用の
電圧に変換するスイッチング素子群と、前記第一の電源
の正側,負側いずれかに接続された前記スイッチング素
子を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続され
たスイッチング素子に流れる電流によって蓄電された電
源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回路
と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイッ
チング素子をオン,オフするための制御信号を出力して
前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源系
統にて動作するインバータ制御部と、前記インバータ制
御部と前記第一の電源から生成される二次絶縁電源にて
動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁
通信回路を備えているので、インバータシステムの大部
分を単一の第一の電源系統にて動作させることができ、
システム上の異電源間の絶縁に係るスペース,コストを
少なくすることができる。また圧縮機温度検出手段をモ
ータの巻線直近に設置することで安全性を確保し、かつ
正確な温度検出も可能となる。
【0049】請求項2に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源とを有する車両に搭載され、前記第一の電源に
よって駆動されるモータを内蔵した電動圧縮機と、前記
第一の電源を複数のスイッチング素子のスイッチング動
作によって前記モータ駆動用の電圧に変換するスイッチ
ング素子群と、前記第一の電源の正側,負側いずれかに
接続された前記スイッチング素子を、当該スイッチング
素子とは異なる極性に接続されたスイッチング素子に流
れる電流によって蓄電された電源を用いて駆動するチャ
ージポンプ型ゲート駆動回路と、前記チャージポンプ型
ゲート駆動回路へ前記スイッチング素子をオン,オフす
るための制御信号を出力して前記電動圧縮機を制御する
とともに、前記第一の電源系統にて動作するインバータ
制御部と、前記インバータ制御部と前記第二の電源系統
にて動作する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する
絶縁通信回路を備えているので、インバータシステムの
大部分を単一の第一の電源系統にて動作させることがで
き、第二の電源をインバータ回路へ引き込む必要がなく
なり、配線を減らすことができる。また回路上での第一
と第二の電源間の電磁ノイズの相互干渉も減り、車両シ
ステムへの電磁ノイズを低減すると同時に対策も容易と
なる。
【0050】請求項4に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源が絶縁されている場合に、請求項2及び3に記
載の構成を備えているので、当該電源系統を有するイン
バータシステムにおいて、異電源間の絶縁に係るスペー
ス,コストを少なくすることができる。また回路上の第
一と第二の電源間の浮遊容量が減りそれによる電磁ノイ
ズの相互干渉も減り、車両システムへの電磁ノイズを低
減することができる。
【0051】請求項5に記載の発明は、第一の電源と第
二の電源が絶縁され、かつ第二の電源が車両筐体へアー
スされている場合に、請求項2及び3に記載の構成を備
えているので、当該電源系統を有するインバータシステ
ムにおいて、第二の電源が筐体アースとなっている車載
ラジオ等の車載機器への電磁波妨害を少なくすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す空調用インバータシス
テムの構成図
【図2】同一実施例を示す空調用インバータシステムの
構成図
【図3】本発明におけるインバータ装置のプリント基板
の構成図
【図4】本発明の空調用インバータシステムの電気自動
車への搭載構成図
【図5】チャージポンプ型ゲート駆動回路の構成図
【図6】(a)本発明における充電回路の構成図 (b)本発明における充電回路の構成図
【図7】本発明の電流検出部の構成図
【図8】本発明の誘起電圧検出部の構成図
【図9】本発明における通信回路の構成図
【図10】従来の空調用インバータシステムの構成図
【図11】従来におけるインバータ装置のプリント基板
の構成図
【図12】従来の空調用インバータシステムの電気自動
車への搭載構成図
【図13】従来の一般的ゲート駆動回路の構成図
【図14】従来の充電回路の構成図
【図15】従来の電流検出部の構成図
【図16】従来の誘起電圧検出部の構成図
【図17】従来における通信回路の構成図
【符号の説明】
1 インバータ装置1 1’ インバータ装置2 1’’ インバータ装置3 2 主電池 2’ 電源1 3 補助電池 4 スイッチング素子群 5 電動圧縮機 6 電源回路 7 インバータ制御用マイコン1 7’ インバータ制御用マイコン2 8 電流検出部1 8’ 電流検出部2 9 ゲート駆動回路1 9’ ゲート駆動回路2 10 誘起電圧検出部1 10’ 誘起電圧検出部2 11 充電回路1 11’ 充電回路2 12 インバータ温度検出手段1 12’ インバータ温度検出手段2 13 圧縮機温度検出手段1 13’ 圧縮機温度検出手段2 14 空調制御部 15 商用電源 16 整流ダイオード 17 絶縁トランス 18 電解コンデンサ1 19 シャント抵抗 20 絶縁通信回路 21 電圧検出部 22 ノイズフィルター1 23 ノイズフィルター2 24 増幅器 25 高耐圧半導体スイッチ回路 26 フォトカプラ 27 正側IGBT 28 負側IGBT 29 ツェナーダイオード 30 電解コンデンサ2 31 電源2 32 車両筐体 33 車載ラジオ 34 アンテナ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一の電源によって駆動されるモータを内
    蔵した電動圧縮機と、前記電動圧縮機のモータの巻線部
    分の温度を前記第一の電源系統にて検出する圧縮機温度
    検出手段と、前記第一の電源を複数のスイッチング素子
    のスイッチング動作によって前記モータ駆動用の電圧に
    変換するスイッチング素子群と、前記第一の電源の正
    側,負側いずれかに接続された前記スイッチング素子
    を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続された
    スイッチング素子に流れる電流によって蓄電された電源
    を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回路と、
    前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイッチン
    グ素子をオン,オフするための制御信号を出力して前記
    電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源系統に
    て動作するインバータ制御部と、前記インバータ制御部
    と前記第一の電源から生成される二次絶縁電源にて動作
    する外部の制御装置とを絶縁しながら通信する絶縁通信
    回路を備えた空調用インバータシステム。
  2. 【請求項2】第一の電源と第二の電源とを有する車両に
    搭載され、前記第一の電源によって駆動されるモータを
    内蔵した電動圧縮機と、前記第一の電源を複数のスイッ
    チング素子のスイッチング動作によって前記モータ駆動
    用の電圧に変換するスイッチング素子群と、前記第一の
    電源の正側,負側いずれかに接続された前記スイッチン
    グ素子を、当該スイッチング素子とは異なる極性に接続
    されたスイッチング素子に流れる電流によって蓄電され
    た電源を用いて駆動するチャージポンプ型ゲート駆動回
    路と、前記チャージポンプ型ゲート駆動回路へ前記スイ
    ッチング素子をオン,オフするための制御信号を出力し
    て前記電動圧縮機を制御するとともに、前記第一の電源
    系統にて動作するインバータ制御部と、前記インバータ
    制御部と前記第二の電源系統にて動作する外部の制御装
    置とを絶縁しながら通信する絶縁通信回路を備えた空調
    用インバータシステム。
  3. 【請求項3】電動圧縮機のモータの巻線部分の温度を第
    一の電源系統にて検出する圧縮機温度検出手段を設けた
    請求項2記載の空調用インバータシステム。
  4. 【請求項4】第一の電源と第二の電源とが絶縁されてい
    る請求項2または3記載の空調用インバータシステム。
  5. 【請求項5】第一の電源と第二の電源が絶縁され、かつ
    第二の電源が車両筐体へアースされている請求項2また
    は3記載の空調用インバータシステム。
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