JPH11285105A - 電気自動車の電気システム - Google Patents
電気自動車の電気システムInfo
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- JPH11285105A JPH11285105A JP10083094A JP8309498A JPH11285105A JP H11285105 A JPH11285105 A JP H11285105A JP 10083094 A JP10083094 A JP 10083094A JP 8309498 A JP8309498 A JP 8309498A JP H11285105 A JPH11285105 A JP H11285105A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学二次電池等を使用してインバータの入力
電圧が大きく変動する場合でも、所期の加速性能、シス
テム効率の実現を可能にする。 【解決手段】 車載の直流電源１の電力をインバータに
より交流電力に変換し、この交流電力を車輪駆動用交流
電動機３ａに供給して電動機３ａを可変速駆動すること
により車両を駆動する電気自動車の電気システムに関す
る。前記インバータを電流形インバータ２１０により構
成する。また、直流電源１と電流形インバータ２１０と
の間に降圧チョッパ２００と直流回路切替装置２２０と
を順次接続し、この切替装置２２０の切替動作により電
流形インバータ２１０の入力電圧の極性を切替可能に構
成する。
電圧が大きく変動する場合でも、所期の加速性能、シス
テム効率の実現を可能にする。 【解決手段】 車載の直流電源１の電力をインバータに
より交流電力に変換し、この交流電力を車輪駆動用交流
電動機３ａに供給して電動機３ａを可変速駆動すること
により車両を駆動する電気自動車の電気システムに関す
る。前記インバータを電流形インバータ２１０により構
成する。また、直流電源１と電流形インバータ２１０と
の間に降圧チョッパ２００と直流回路切替装置２２０と
を順次接続し、この切替装置２２０の切替動作により電
流形インバータ２１０の入力電圧の極性を切替可能に構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電装置等の車載
直流電源の電力を電流形インバータにより交流電力に変
換し、この交流電力を車輪駆動用交流電動機に供給して
可変速駆動する電気自動車の電気システムに関する。
直流電源の電力を電流形インバータにより交流電力に変
換し、この交流電力を車輪駆動用交流電動機に供給して
可変速駆動する電気自動車の電気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、代表的な電気自動車の電気シス
テムを示している。図８において、１は蓄電装置として
の二次電池等の直流電源、２は電圧形インバータ、３は
車輪駆動用交流電動機、４は減速機、５はデフギア、６
は車輪、７は補助電池、８は補助電池７を充電するＤＣ
／ＤＣコンバータ、９は照明具やラジオ等の補機であ
る。その動作としては、直流電源１の電圧を電圧形イン
バータ２により可変電圧、可変周波数の交流電圧に変換
して電動機３に給電し、可変速駆動している。
テムを示している。図８において、１は蓄電装置として
の二次電池等の直流電源、２は電圧形インバータ、３は
車輪駆動用交流電動機、４は減速機、５はデフギア、６
は車輪、７は補助電池、８は補助電池７を充電するＤＣ
／ＤＣコンバータ、９は照明具やラジオ等の補機であ
る。その動作としては、直流電源１の電圧を電圧形イン
バータ２により可変電圧、可変周波数の交流電圧に変換
して電動機３に給電し、可変速駆動している。
【０００３】図９は、代表的なシリーズハイブリッド電
気自動車の駆動システムを示している。なお、図８と同
一の構成要素には同一番号を付してある。図９におい
て、１０はエンジン、２０は交流発電機、３０は発電機
２０の発生電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバ
ータ、４０は二次電池等の直流電源である。
気自動車の駆動システムを示している。なお、図８と同
一の構成要素には同一番号を付してある。図９におい
て、１０はエンジン、２０は交流発電機、３０は発電機
２０の発生電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバ
ータ、４０は二次電池等の直流電源である。
【０００４】このシステムでは、エンジン１０の機械エ
ネルギーを発電機２０により電気エネルギーに変換し、
この電気エネルギーをコンバータ３０、電圧形インバー
タ２、電動機３により再び機械エネルギーに変換して車
両を駆動する。エネルギーの流れが直列であることか
ら、この方式はシリーズタイプと呼ばれている。また、
このシステムにおいて、エンジン１０により駆動される
発電機２０はほぼ一定の電力を出力すると共に、その発
生電力と電動機３が必要とする電力との差は、直流電源
４０からの充放電によって賄っている。
ネルギーを発電機２０により電気エネルギーに変換し、
この電気エネルギーをコンバータ３０、電圧形インバー
タ２、電動機３により再び機械エネルギーに変換して車
両を駆動する。エネルギーの流れが直列であることか
ら、この方式はシリーズタイプと呼ばれている。また、
このシステムにおいて、エンジン１０により駆動される
発電機２０はほぼ一定の電力を出力すると共に、その発
生電力と電動機３が必要とする電力との差は、直流電源
４０からの充放電によって賄っている。
【０００５】一方、図１０は代表的なパラレルハイブリ
ッド電気自動車の駆動システムを示している。なお、図
９と同一の構成要素には同一番号を付してある。図１０
において、６０はクラッチ、７０は発電動機、８０は変
速機、９０は二次電池等の直流電源、１００はコンバー
タである。
ッド電気自動車の駆動システムを示している。なお、図
９と同一の構成要素には同一番号を付してある。図１０
において、６０はクラッチ、７０は発電動機、８０は変
速機、９０は二次電池等の直流電源、１００はコンバー
タである。
【０００６】このシステムはトルクアシスト方式と呼ば
れており、パラレル方式の一種である。図１０のシステ
ムでは、エンジン１０が単独で車両を駆動することがで
きると共に、発電動機７０が単独で車両を電気的に駆動
することも可能である。すなわち、エンジン駆動の場合
は、エンジン１０の動力をクラッチ６０から発電動機７
０の軸を介し変速機８０に入力して車輪６を駆動すると
共に、発電動機７０は発電機運転してコンバータ１００
を介し直流電源９０を充電する。電気駆動の場合は、ク
ラッチ６０によりエンジン１０を切り離し、直流電源９
０の電力でコンバータ１００をインバータ運転すること
により発電動機７０を電動機運転する。この運転方法は
シリーズ方式と同様となる。
れており、パラレル方式の一種である。図１０のシステ
ムでは、エンジン１０が単独で車両を駆動することがで
きると共に、発電動機７０が単独で車両を電気的に駆動
することも可能である。すなわち、エンジン駆動の場合
は、エンジン１０の動力をクラッチ６０から発電動機７
０の軸を介し変速機８０に入力して車輪６を駆動すると
共に、発電動機７０は発電機運転してコンバータ１００
を介し直流電源９０を充電する。電気駆動の場合は、ク
ラッチ６０によりエンジン１０を切り離し、直流電源９
０の電力でコンバータ１００をインバータ運転すること
により発電動機７０を電動機運転する。この運転方法は
シリーズ方式と同様となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】二次電池等の直流電
源の電力で電圧形インバータを介して交流電動機を可変
速駆動する場合、電動機の最大電圧は直流電源電圧で決
まる。また、電気自動車の中・高速域の車両の牽引特性
は電動機の印加電圧値に大きく左右される。電圧形イン
バータを用いた場合の、電動機の印加電圧をパラメータ
にした交流電動機の速度−牽引力（トルク）特性を図１
１に示す。この図１１において、ａ，ｂは牽引力（トル
ク）特性、ｃは走行抵抗特性である。
源の電力で電圧形インバータを介して交流電動機を可変
速駆動する場合、電動機の最大電圧は直流電源電圧で決
まる。また、電気自動車の中・高速域の車両の牽引特性
は電動機の印加電圧値に大きく左右される。電圧形イン
バータを用いた場合の、電動機の印加電圧をパラメータ
にした交流電動機の速度−牽引力（トルク）特性を図１
１に示す。この図１１において、ａ，ｂは牽引力（トル
ク）特性、ｃは走行抵抗特性である。
【０００８】この図から、直流電源（二次電池）の電圧
（つまり電圧形インバータの入力電圧）の高低により、
中・高速域におけるトルク特性が大きく変化することが
わかる。更に、図１１において、特性ａと特性ｃ、また
は、特性ｂと特性ｃとの差が車両の加速性能を決めるの
で、電圧形インバータの入力電圧の高低によって車両の
加速性能が大きく左右される。また、特性ａと特性ｃ、
または、特性ｂと特性ｃとの交点が最高運転速度を示す
ので、電圧形インバータの入力電圧が下がると最高運転
速度が低下することも明らかである。
（つまり電圧形インバータの入力電圧）の高低により、
中・高速域におけるトルク特性が大きく変化することが
わかる。更に、図１１において、特性ａと特性ｃ、また
は、特性ｂと特性ｃとの差が車両の加速性能を決めるの
で、電圧形インバータの入力電圧の高低によって車両の
加速性能が大きく左右される。また、特性ａと特性ｃ、
または、特性ｂと特性ｃとの交点が最高運転速度を示す
ので、電圧形インバータの入力電圧が下がると最高運転
速度が低下することも明らかである。
【０００９】そこで本発明は、降圧チョッパと電流形イ
ンバータとを組み合わせることにより、入力電圧の変動
に関わらず所期の性能やシステム効率が得られるように
した電気自動車の電気システムを提供しようとするもの
である。
ンバータとを組み合わせることにより、入力電圧の変動
に関わらず所期の性能やシステム効率が得られるように
した電気自動車の電気システムを提供しようとするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】電流形インバータは電圧
形インバータに比べて効率が高いため、電気自動車の駆
動用インバータには適しているが、インバータの直流入
力側に電流形の可変電圧源を必要とする。一方、電圧形
インバータを用いた電気自動車において、化学二次電池
等の蓄電装置は電圧変動が大きいため、インバータの直
流入力側にチョッパを挿入してインバータの入力電圧を
一定にする方法が提案されている。本発明は、降圧チョ
ッパの出力が電流源であること、また、降圧チョッパの
出力電圧は零から直流電源電圧まで可変できることに着
目してなされたものである。すなわち、化学二次電池等
の直流電源の電圧をインバータが必要とする直流電圧よ
りも高くして、直流電源と電流形インバータとの間に降
圧チョッパを挿入し、この降圧チョッパを電流源とする
ことにより、降圧チョッパと電流形インバータとの直列
回路によって車輪駆動用電動機を可変速駆動するもので
ある。更に、降圧チョッパと電流形インバータとの間に
半導体スイッチ素子からなる直流回路切替装置を接続し
てインバータの入力電圧の極性を切り替えることで、力
行運転、回生運転を切替可能としている。
形インバータに比べて効率が高いため、電気自動車の駆
動用インバータには適しているが、インバータの直流入
力側に電流形の可変電圧源を必要とする。一方、電圧形
インバータを用いた電気自動車において、化学二次電池
等の蓄電装置は電圧変動が大きいため、インバータの直
流入力側にチョッパを挿入してインバータの入力電圧を
一定にする方法が提案されている。本発明は、降圧チョ
ッパの出力が電流源であること、また、降圧チョッパの
出力電圧は零から直流電源電圧まで可変できることに着
目してなされたものである。すなわち、化学二次電池等
の直流電源の電圧をインバータが必要とする直流電圧よ
りも高くして、直流電源と電流形インバータとの間に降
圧チョッパを挿入し、この降圧チョッパを電流源とする
ことにより、降圧チョッパと電流形インバータとの直列
回路によって車輪駆動用電動機を可変速駆動するもので
ある。更に、降圧チョッパと電流形インバータとの間に
半導体スイッチ素子からなる直流回路切替装置を接続し
てインバータの入力電圧の極性を切り替えることで、力
行運転、回生運転を切替可能としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は本発明の第１実施形態であり、請
求項１，４〜９に記載した発明の実施形態に相当する。
なお、図８と同一の構成要素には同一番号を付してあ
る。図１において、２００は二次電池等の直流電源１に
接続された降圧チョッパ（二象限チョッパ）である。２
１０は電流形インバータであり、降圧チョッパ２００と
電流形インバータ２１０との間には、直流回路切替装置
（極性切替装置）２２０が接続されている。３ａは電流
形インバータ駆動の車輪駆動用交流電動機である。な
お、直流電源１の電圧は電流形インバータ２１０が必要
とする直流入力電圧よりも高く設定されている。
態を説明する。図１は本発明の第１実施形態であり、請
求項１，４〜９に記載した発明の実施形態に相当する。
なお、図８と同一の構成要素には同一番号を付してあ
る。図１において、２００は二次電池等の直流電源１に
接続された降圧チョッパ（二象限チョッパ）である。２
１０は電流形インバータであり、降圧チョッパ２００と
電流形インバータ２１０との間には、直流回路切替装置
（極性切替装置）２２０が接続されている。３ａは電流
形インバータ駆動の車輪駆動用交流電動機である。な
お、直流電源１の電圧は電流形インバータ２１０が必要
とする直流入力電圧よりも高く設定されている。
【００１２】降圧チョッパ２００の構成を、図２に示
す。なお、この図では、降圧チョッパ２００と電流形イ
ンバータ２１０との間に挿入される直流回路切替装置２
２０の図示を省略してある。図２において、２０１はチ
ョッパ２００の入力側のフィルタコンデンサ、２０２は
リアクトルである。２０３はフィルタコンデンサ２０１
の一端とリアクトル２０２の一端との間に接続されたス
イッチングトランジスタ、２０４はリアクトル２０２の
一端とフィルタコンデンサ２０１の他端との間に接続さ
れたスイッチングトランジスタ、２０５，２０６は各ト
ランジスタ２０３，２０４にそれぞれ逆並列接続された
ダイオードである。
す。なお、この図では、降圧チョッパ２００と電流形イ
ンバータ２１０との間に挿入される直流回路切替装置２
２０の図示を省略してある。図２において、２０１はチ
ョッパ２００の入力側のフィルタコンデンサ、２０２は
リアクトルである。２０３はフィルタコンデンサ２０１
の一端とリアクトル２０２の一端との間に接続されたス
イッチングトランジスタ、２０４はリアクトル２０２の
一端とフィルタコンデンサ２０１の他端との間に接続さ
れたスイッチングトランジスタ、２０５，２０６は各ト
ランジスタ２０３，２０４にそれぞれ逆並列接続された
ダイオードである。
【００１３】降圧チョッパ２００の制御は既に公知であ
るので、ここでは、詳述せずにその概要のみを説明す
る。まず、力行時はトランジスタ２０３のみをスイッチ
ング制御し（トランジスタ２０４はスイッチングしな
い）、直流電源１の電力を、トランジスタ２０３のオン
時にはトランジスタ２０３及びリアクトル２０２を介し
てインバータ２１０に供給し、オフ時にはリアクトル２
０２の蓄積エネルギーをインバータ２１０からダイオー
ド２０６の経路で放出する。回生時はトランジスタ２０
４のみをスイッチング制御し（トランジスタ２０３はス
イッチングしない）、インバータ２１０の電力を、トラ
ンジスタ２０４のオン時にはリアクトル２０２に蓄積
し、トランジスタ２０４のオフ時にはリアクトル２０２
の蓄積エネルギーをダイオード２０５を介して直流電源
１に回生する。この降圧チョッパ２００の動作特性例
を、図３に示す。チョッパ２００の通流率αの制御によ
り、その出力電圧は零から入力電圧（直流電源１の電
圧）に等しい値まで制御することができる。
るので、ここでは、詳述せずにその概要のみを説明す
る。まず、力行時はトランジスタ２０３のみをスイッチ
ング制御し（トランジスタ２０４はスイッチングしな
い）、直流電源１の電力を、トランジスタ２０３のオン
時にはトランジスタ２０３及びリアクトル２０２を介し
てインバータ２１０に供給し、オフ時にはリアクトル２
０２の蓄積エネルギーをインバータ２１０からダイオー
ド２０６の経路で放出する。回生時はトランジスタ２０
４のみをスイッチング制御し（トランジスタ２０３はス
イッチングしない）、インバータ２１０の電力を、トラ
ンジスタ２０４のオン時にはリアクトル２０２に蓄積
し、トランジスタ２０４のオフ時にはリアクトル２０２
の蓄積エネルギーをダイオード２０５を介して直流電源
１に回生する。この降圧チョッパ２００の動作特性例
を、図３に示す。チョッパ２００の通流率αの制御によ
り、その出力電圧は零から入力電圧（直流電源１の電
圧）に等しい値まで制御することができる。
【００１４】図４は、図１における電流形インバータ２
１０の構成を示したもので、半導体スイッチ素子として
ＧＴＯサイリスタ２１１を三相ブリッジ接続した場合を
示してある。なお、この図でも図２と同様に、降圧チョ
ッパ２００と電流形インバータ２１０との間の直流回路
切替装置２２０の図示を省略してある。
１０の構成を示したもので、半導体スイッチ素子として
ＧＴＯサイリスタ２１１を三相ブリッジ接続した場合を
示してある。なお、この図でも図２と同様に、降圧チョ
ッパ２００と電流形インバータ２１０との間の直流回路
切替装置２２０の図示を省略してある。
【００１５】次に、図１における直流回路切替装置２２
０の構成を、図５に示す。図５において、２２１ａ〜２
２１ｄは半導体スイッチ素子としてのＧＴＯサイリスタ
であり、切替装置２２０の降圧チョッパ２００側の二端
子のうち、リアクトル２０２が接続されている側の一端
子と電流形インバータ２１０側の二端子との間には、Ｇ
ＴＯサイリスタ２２１ａ，２２１ｃが接続され、降圧チ
ョッパ２００側の他端子と電流形インバータ２１０側の
二端子との間には、ＧＴＯサイリスタ２２１ｂ，２２１
ｄが接続されている。
０の構成を、図５に示す。図５において、２２１ａ〜２
２１ｄは半導体スイッチ素子としてのＧＴＯサイリスタ
であり、切替装置２２０の降圧チョッパ２００側の二端
子のうち、リアクトル２０２が接続されている側の一端
子と電流形インバータ２１０側の二端子との間には、Ｇ
ＴＯサイリスタ２２１ａ，２２１ｃが接続され、降圧チ
ョッパ２００側の他端子と電流形インバータ２１０側の
二端子との間には、ＧＴＯサイリスタ２２１ｂ，２２１
ｄが接続されている。
【００１６】力行時には、ＧＴＯサイリスタ２２１ａ，
２２１ｂをオンし、 ＧＴＯサイリスタ２２１ｃ，２２
１ｄをオフする。この力行時のインバータ入力電圧の極
性は図５に示した＋，−であり、電流の向きは実線矢印
の向きとなる。回生時には、ＧＴＯサイリスタ２２１
ａ，２２１ｂをオフし、 ＧＴＯサイリスタ２２１ｃ，
２２１ｄをオンする。この回生時のインバータ入力電圧
の極性は図５に示した(＋)，(−)であり、電流の向きは
破線矢印の向きとなる。このように、直流回路切替装置
２２０は、ＧＴＯサイリスタ２２１ａ〜２２１ｄのスイ
ッチングにより、電流形インバータ２１０の入力電圧の
極性を切り替えて 力行運転と回生運転とを可能にして
いる。
２２１ｂをオンし、 ＧＴＯサイリスタ２２１ｃ，２２
１ｄをオフする。この力行時のインバータ入力電圧の極
性は図５に示した＋，−であり、電流の向きは実線矢印
の向きとなる。回生時には、ＧＴＯサイリスタ２２１
ａ，２２１ｂをオフし、 ＧＴＯサイリスタ２２１ｃ，
２２１ｄをオンする。この回生時のインバータ入力電圧
の極性は図５に示した(＋)，(−)であり、電流の向きは
破線矢印の向きとなる。このように、直流回路切替装置
２２０は、ＧＴＯサイリスタ２２１ａ〜２２１ｄのスイ
ッチングにより、電流形インバータ２１０の入力電圧の
極性を切り替えて 力行運転と回生運転とを可能にして
いる。
【００１７】図６は本発明の第２実施形態であり、請求
項２，４〜９に記載した発明の実施形態に相当する。こ
の実施形態は、図９に示したシリーズハイブリッド電気
自動車に本発明を適用したものである。なお、図１、図
９と同一の構成要素には同一番号を付してある。回路構
成上、図６が図９と異なるのは、図９における電圧形イ
ンバータ２の代わりに、降圧チョッパ２００、直流回路
切替装置２２０、電流形インバータ２１０の直列回路を
接続した点である。この実施形態において、直流電源４
０以降の回路構成は実質的に図１と同一であり、また、
シリーズハイブリッド電気自動車としての動作も図９と
変わるところはないので、説明は省略する。
項２，４〜９に記載した発明の実施形態に相当する。こ
の実施形態は、図９に示したシリーズハイブリッド電気
自動車に本発明を適用したものである。なお、図１、図
９と同一の構成要素には同一番号を付してある。回路構
成上、図６が図９と異なるのは、図９における電圧形イ
ンバータ２の代わりに、降圧チョッパ２００、直流回路
切替装置２２０、電流形インバータ２１０の直列回路を
接続した点である。この実施形態において、直流電源４
０以降の回路構成は実質的に図１と同一であり、また、
シリーズハイブリッド電気自動車としての動作も図９と
変わるところはないので、説明は省略する。
【００１８】図７は本発明の第３実施形態であり、請求
項３，４〜９に記載した発明の実施形態に相当する。７
０ａは電流形インバータ駆動の発電動機である。この実
施形態は、図１０に示したパラレルハイブリッド電気自
動車に本発明を適用したものであり、図１０と異なるの
は、コンバータ１００の代わりに、降圧チョッパ２０
０、直流回路切替装置２２０、電流形インバータ２１０
の直列回路を接続した点である。この実施形態の動作
も、図１０及び図１等から類推可能であるため、詳述は
省略する。
項３，４〜９に記載した発明の実施形態に相当する。７
０ａは電流形インバータ駆動の発電動機である。この実
施形態は、図１０に示したパラレルハイブリッド電気自
動車に本発明を適用したものであり、図１０と異なるの
は、コンバータ１００の代わりに、降圧チョッパ２０
０、直流回路切替装置２２０、電流形インバータ２１０
の直列回路を接続した点である。この実施形態の動作
も、図１０及び図１等から類推可能であるため、詳述は
省略する。
【００１９】なお、上記各実施形態において、直流電源
１としては、蓄電装置である化学二次電池のほか電気二
重層コンデンサのような物理電池を始めとする他の蓄電
装置、太陽電池、燃料電池など電圧変動のある各種の直
流電源も使用可能である。
１としては、蓄電装置である化学二次電池のほか電気二
重層コンデンサのような物理電池を始めとする他の蓄電
装置、太陽電池、燃料電池など電圧変動のある各種の直
流電源も使用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、二次電池
のような蓄電池等の直流電源を用いてインバータを運転
し、交流電動機を可変速駆動することにより走行する電
気自動車において、インバータを電流形とし、直流電源
と電流形インバータとの間に、出力電圧を零から最大電
圧まで可変できる電流源としての降圧チョッパと、極性
切替用の直流回路切替装置とを挿入して構成したため、
次のような効果が期待される。 （１）効率の高い電流形インバータを使用できるので、
システム効率の向上が図れ、機器の小形・軽量化、低価
格化が可能になる。 （２）また、直流回路切替装置の動作により、電流形イ
ンバータの入力電圧を切り替えて力行、回生運転の円滑
な切り替えが可能である。 （３）更に、電圧変動の大きい化学二次電池を始め、電
気二重層コンデンサ、太陽電池、燃料電池など、蓄電装
置を含む各種の直流電源を用いるシステムに適用でき、
電気自動車の普及・発展に大きく貢献することができ
る。
のような蓄電池等の直流電源を用いてインバータを運転
し、交流電動機を可変速駆動することにより走行する電
気自動車において、インバータを電流形とし、直流電源
と電流形インバータとの間に、出力電圧を零から最大電
圧まで可変できる電流源としての降圧チョッパと、極性
切替用の直流回路切替装置とを挿入して構成したため、
次のような効果が期待される。 （１）効率の高い電流形インバータを使用できるので、
システム効率の向上が図れ、機器の小形・軽量化、低価
格化が可能になる。 （２）また、直流回路切替装置の動作により、電流形イ
ンバータの入力電圧を切り替えて力行、回生運転の円滑
な切り替えが可能である。 （３）更に、電圧変動の大きい化学二次電池を始め、電
気二重層コンデンサ、太陽電池、燃料電池など、蓄電装
置を含む各種の直流電源を用いるシステムに適用でき、
電気自動車の普及・発展に大きく貢献することができ
る。
【図１】本発明の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１における降圧チョッパの構成を示す回路図
である。
である。
【図３】図１における降圧チョッパの動作説明図であ
る。
る。
【図４】図１における電流形インバータの構成を示す回
路図である。
路図である。
【図５】図１における直流回路切替装置の構成及び動作
の説明図である。
の説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す構成図である。
【図８】従来技術としての電気自動車の電気システムを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図９】従来技術としてのシリーズハイブリッド電気自
動車の駆動システムを示す図である。
動車の駆動システムを示す図である。
【図１０】従来技術としてのパラレルハイブリッド電気
自動車の駆動システムを示す図である。
自動車の駆動システムを示す図である。
【図１１】交流電動機の速度−牽引力（トルク）特性を
示す図である。
示す図である。
【符号の説明】 １，４０，９０ 直流電源 ３，３ａ 車輪駆動用交流電動機 ４ 減速機 ５ デフギア ６ 車輪 ７ 補助電池 ８ ＤＣ／ＤＣコンバータ ９ 補機 １０ エンジン ２０ 発電機 ３０ ＡＣ／ＤＣコンバータ ６０ クラッチ ７０，７０ａ 発電動機 ８０ 変速機 ２００ 降圧チョッパ ２０１ フィルタコンデンサ ２０２ リアクトル ２０３，２０４ スイッチングトランジスタ ２０５，２０６ ダイオード ２１０ 電流形インバータ ２１１，２２１ａ〜２２１ｄ ＧＴＯサイリスタ ２２０ 直流回路切替装置
Claims (9)
- 【請求項１】 車載の直流電源の電力をインバータによ
り交流電力に変換し、この交流電力を車輪駆動用交流電
動機に供給して電動機を可変速駆動することにより車両
を駆動する電気自動車の電気システムにおいて、 前記インバータを電流形インバータにより構成すると共
に、前記直流電源と前記電流形インバータとの間に降圧
チョッパと直流回路切替装置とを順次接続し、この直流
回路切替装置の切替動作により前記電流形インバータの
入力電圧の極性を切替可能に構成したことを特徴とする
電気自動車の電気システム。 - 【請求項２】 エンジンに連結された発電機の発生電力
を半導体電力変換器を介し直流電源に供給してこの直流
電源を充電すると共に、前記半導体電力変換器を介した
電力及び直流電源の電力をインバータにより交流電力に
変換し、この交流電力を車輪駆動用交流電動機に供給し
て電動機を可変速駆動することにより車両を駆動する電
気自動車の電気システムにおいて、 前記インバータを電流形インバータにより構成すると共
に、前記直流電源と前記電流形インバータとの間に降圧
チョッパと直流回路切替装置とを順次接続し、この直流
回路切替装置の切替動作により前記電流形インバータの
入力電圧の極性を切替可能に構成したことを特徴とする
電気自動車の電気システム。 - 【請求項３】 エンジンに連結された発電機の発生電力
を半導体電力変換器を介し直流電源に供給してこの直流
電源を充電すると共に前記エンジンの動力により車両を
駆動し、または、前記直流電源の電力をインバータによ
り交流電力に変換し、この交流電力を車輪駆動用交流電
動機に供給して電動機を可変速駆動することにより車両
を駆動する電気自動車の電気システムにおいて、 前記インバータを電流形インバータにより構成すると共
に、前記直流電源と前記電流形インバータとの間に降圧
チョッパと直流回路切替装置とを順次接続し、この直流
回路切替装置の切替動作により前記電流形インバータの
入力電圧の極性を切替可能に構成したことを特徴とする
電気自動車の電気システム。 - 【請求項４】 請求項１，２または３記載の電気自動車
の電気システムにおいて、 前記車輪駆動用交流電動機が、永久磁石同期電動機であ
ることを特徴とする電気自動車の電気システム - 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載の電気自
動車の電気システムにおいて、 前記直流回路切替装置は、前記降圧チョッパの出力側と
電流形インバータの入力側との間に接続される複数の半
導体スイッチ素子から構成されることを特徴とする電気
自動車の電気システム - 【請求項６】 請求項１，２，３，４または５記載の電
気自動車の電気システムにおいて、 前記直流電源が二次電池であることを特徴とする電気自
動車の電気システム。 - 【請求項７】 請求項１，２，３，４または５記載の電
気自動車の電気システムにおいて、 前記直流電源が電気二重層コンデンサであることを特徴
とする電気自動車の電気システム。 - 【請求項８】 請求項１，２，３，４または５記載の電
気自動車の電気システムにおいて、 前記直流電源が太陽電池であることを特徴とする電気自
動車の電気システム。 - 【請求項９】 請求項１，２，３，４または５記載の電
気自動車の電気システムにおいて、 前記直流電源が燃料電池であることを特徴とする電気自
動車の電気システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083094A JPH11285105A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 電気自動車の電気システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083094A JPH11285105A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 電気自動車の電気システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285105A true JPH11285105A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13792604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10083094A Withdrawn JPH11285105A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 電気自動車の電気システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11285105A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004009397A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Ballard Power Systems Corporation | Apparatus and method employing bi-directional converter for charging and/or supplying power |
| JP2006308521A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Toyota Motor Corp | リアクトル応用機器および車両 |
| JP2006340470A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電動自動車 |
| US7733039B2 (en) | 2006-10-19 | 2010-06-08 | Ut-Battelle, Llc | Electric vehicle system for charging and supplying electrical power |
| JP2012205495A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | General Electric Co <Ge> | 補助駆動部から推進エネルギーを供給するためのシステムおよびその製造方法 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10083094A patent/JPH11285105A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004009397A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Ballard Power Systems Corporation | Apparatus and method employing bi-directional converter for charging and/or supplying power |
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| JP2006340470A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電動自動車 |
| JP4635726B2 (ja) * | 2005-06-01 | 2011-02-23 | 日産自動車株式会社 | 電動自動車 |
| US7733039B2 (en) | 2006-10-19 | 2010-06-08 | Ut-Battelle, Llc | Electric vehicle system for charging and supplying electrical power |
| JP2012205495A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | General Electric Co <Ge> | 補助駆動部から推進エネルギーを供給するためのシステムおよびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |