JPWO2010137128A1 - コンバータの制御装置およびそれを備える電動車両 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1によるコンバータの制御装置が適用される電動車両の電気システムを示した図である。図1を参照して、電動車両100は、直流電源Bと、昇圧コンバータ10と、インバータ20と、モータジェネレータM1と、正極線PL1,PL2と、負極線NLと、平滑コンデンサCとを備える。また、電動車両100は、制御装置30と、電圧センサ52,56と、電流センサ54,58,60と、回転角センサ62とをさらに備える。
この実施の形態2では、モータジェネレータM1の回転に伴ない発生する電力リプルを直流電源Bで吸収可能なように昇圧コンバータ10を動作させることによって、電圧Vmの変動をさらに抑制する。
ここで、pはモータ極対数である。
ここで、電圧制御の周期Tvcontを、周波数fmxに対応する周期(1/fmx)の1/4以下に設定するのは、周波数fmxで発生するリプルを確実に検出するためである。ちなみに、たとえば電圧制御の周期Tvcontが周期(1/fmx)の1/2では、周波数fmxで発生するリプルを検知できない可能性がある。なお、電圧制御の制御演算を実行する制御装置30Aの負荷を考慮すると、周期Tvcontを1/fmx/4に設定するのが好ましい。
この実施の形態3では、モータジェネレータM1の回転に伴ない発生する電力リプルを推定し、その推定した電力リプルに応じて昇圧コンバータ10の電流を変化させることによって電圧Vmの変動を抑制する。
そして、演算部108Aは、電圧制御演算部106から出力される電流指令値IRに電流補正量Imx1を加算し、S/H回路116によってサンプリング/ホールドされた電流ILの検出値をさらに減算し、その演算結果を電流制御演算部110へ出力する。
この実施の形態4では、実施の形態3における制御を2モータシステムに適用した場合の実施例が示される。
加算部134は、電流補正量算出部128によって算出された電流補正量Imx1に、電流補正量算出部132によって算出された電流補正量Imx2を加算し、その加算値を演算部108Aへ出力する。
Claims (6)
- 直流電源(B)と電気負荷装置(20,M1)との間に設けられ、前記直流電源の電圧以上に出力電圧を昇圧するコンバータ(10)の制御装置であって、
前記コンバータは、
前記直流電源の正極に一端が接続されるリアクトル(L1)と、
前記リアクトルの他端と前記電気負荷装置との間に接続される第1のスイッチング素子(Q1)と、
前記リアクトルの他端と前記直流電源の負極との間に接続される第2のスイッチング素子(Q2)と、
前記第1および第2のスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続される第1および第2のダイオード(D1,D2)とを含み、
前記第1および第2のスイッチング素子の動作には、前記第1および第2のスイッチング素子が同時に導通状態になるのを防止するためのデッドタイムが設けられ、
前記制御装置は、
前記出力電圧を目標電圧に調整するための制御演算を実行する電圧制御部(106)と、
前記電圧制御部の制御出力を目標電流として、前記リアクトルに流れる電流を前記目標電流に調整するための制御演算を実行する電流制御部(110)と、
前記電流制御部の制御出力に基づいて、前記第1および第2のスイッチング素子を駆動するための信号を生成する信号生成部(112)とを備える、コンバータの制御装置。 - 前記電気負荷装置は、電動機(M1)を含み、
前記制御装置は、前記電動機の回転に伴ない発生する周期的な電力変動に基づいて、前記電圧制御部の演算周期を設定する電圧制御周期設定部(124)をさらに備える、請求の範囲1に記載のコンバータの制御装置。 - 前記電圧制御周期設定部は、前記演算周期を前記電力変動の周期の1/4以下に設定する、請求の範囲2に記載のコンバータの制御装置。
- 前記電気負荷装置は、第1の電動機(M1)を含み、
前記制御装置は、前記第1の電動機のトルクおよび回転数に基づいて、前記第1の電動機の回転に伴ない発生する周期的な電力変動量を示す第1の変動量を推定する第1の変動推定部(126,128)をさらに備え、
前記電流制御部は、前記電圧制御部の制御出力に前記第1の変動量を加算した値を前記目標電流として制御演算を実行する、請求の範囲1に記載のコンバータの制御装置。 - 前記電気負荷装置は、第2の電動機(M2)をさらに含み、
前記制御装置は、前記第2の電動機のトルクおよび回転数に基づいて、前記第2の電動機の回転に伴ない発生する周期的な電力変動量を示す第2の変動量を推定する第2の変動推定部(130,132)をさらに備え、
前記電流制御部は、前記電圧制御部の制御出力に前記第1および第2の変動量を加算した値を前記目標電流として制御演算を実行する、請求の範囲4に記載のコンバータの制御装置。 - 直流電源(B)と、
前記直流電源から供給される電力を用いて車両の駆動力を発生する駆動力発生部(20,M1)と、
直流電源と前記駆動力発生部との間に設けられ、前記駆動力発生部の入力電圧を前記直流電源の電圧以上に昇圧する、請求の範囲1に記載のコンバータ(10)と、
請求の範囲1から5のいずれかに記載のコンバータの制御装置(30,30A〜30C)とを備える電動車両。
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