KR101003657B1

KR101003657B1 - 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치

Info

Publication number: KR101003657B1
Application number: KR1020087029697A
Authority: KR
Inventors: 히데토시 기타나카
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2010-12-23
Also published as: CN101501973B; JP4440936B2; CA2657758C; US20090322148A1; KR20090007630A; US7977819B2; CN101501973A; JPWO2008018131A1; EP2051358A1; CA2657758A1; WO2008018131A1; EP2051358A4

Abstract

직류측에 컨덴서(12)가 병렬로 접속된 인버터(13)와, 전원(1)과 전력 저장 소자(14)로부터 인버터에 직류 전력을 공급할 수 있도록 구성된 급전 회로를 갖는 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치로서, 급전 회로에는 전원과 인버터 사이에 마련된 전원 스위치(S1)와, 전력 저장 소자와 인버터 사이에 마련된 DCDC 컨버터(15A)와, 전력 저장 소자와 인버터 사이에 마련된 바이패스 스위치(S2)를 구비하고 있다.

Description

전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치{POWER CONVERTER AND CONTROLLER USING SUCH POWER CONVERTER FOR ELECTRIC ROLLING STOCK}

본 발명은, 전원으로부터 수전(受電)한 전력과 직류 전력을 저장할 수 있는 전력 저장부로부터의 전력을 병용하여 인버터에 의해 부하에 전력을 공급하는 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치에 관한 것이다.

최근 전기차의 제어 장치에 2차 전지ㆍ전기 이중층 캐패시터 등으로 이루어진 전력 저장 소자를 적용하는 개발이 이루어지고 있고, 차량의 회생 브레이크시에 발생하는 잉여 회생 전력을 저장하고, 또 역행(力行) 가속시에 저장한 전력을 사용하는 구성으로 함으로써 차량이 갖는 운동 에너지를 유효하게 이용할 수 있다는 것이 알려져 있다(예를 들어 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1에서는 전력 저장 소자의 전력에 의해 가선(架線)으로부터 급전(給電)을 받지 않고 전기차를 주행시키는 것이 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개 2006-14395호 공보

근래 2차 전지ㆍ전기 이중층 캐패시터의 개발이 왕성해지고 있어 축적 에너지량의 증대가 도모되고는 있으나, 전기차를 주행시키는데 충분한 에너지량을 얻기 위해서는 현재의 기술에서 상당히 대형이고 중량이 있는 전력 저장 소자가 필요하다. 한편, 전기차로의 탑재 공간은 한정되어 있기 때문에, 전력 저장 소자의 사이즈, 질량을 극히 억제하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 전력 저장 소자의 축적 에너지를 유효하게 이용하는 것이 중요하고, 전기차의 제어 장치의 에너지 효율을 향상시켜 제어 장치에 있어서 손실을 극히 감소시키는 것이 필요 불가결하다.

본 발명은 이상과 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 전력 저장부를 갖는 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치에 있어서, 전력 저장부로부터의 전력만으로 인버터를 구동하여 부하에 교류 전력을 공급하는 경우에, 전력 저장부의 축적 에너지의 손실을 감소시켜, 전력 저장부의 축적 에너지를 유효하게 이용하여 에너지 효율을 향상시키도록 한 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 전력 변환 장치는, 부하에 전력을 공급하는 인버터와, 이 인버터 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단(一端)과 전원 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터와, 상기 스위칭 소자를 통하지 않고 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하는 바이패스 스위치를 구비한 것이다.

또, 부하에 전력을 공급하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단과 전원 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터를 구비하고, 상기 전원 스위치가 오프인 경우에, 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하도록 상기 스위칭 소자의 온 오프 상태를 고정하도록 한 것이다.

또, 본 발명에 관한 전기차의 제어 장치는, 전동기를 구동하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단과 가선 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터와, 상기 스위칭 소자를 통하지 않고 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하는 바이패스 스위치를 구비한 것이다.

또, 전동기를 구동하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단과 가선 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터를 구비하고, 상기 전원 스위치가 오프인 경우에, 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하도록 상기 스위칭 소자의 온 오프 상태를 고정하도록 한 것이다.

본 발명의 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치에 의하면, 전력 저장부로부터의 전력만으로 인버터를 구동하여 부하에 전력을 공급하는 경우에, DCDC 컨버터에서의 에너지 손실이 감소되어, 전력 저장부의 축적 에너지를 유효하게 이용할 수 있는 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치에 의하면, 전력 저장부로부터의 전력만으로 인버터를 구동하여 부하에 전력을 공급하는 경우에, 바이패스 스위치를 추가하는 일 없이 전력 저장부와 인버터를 스위칭 소자, 리액터를 통하여 접속할 수 있어, DCDC 컨버터에서의 에너지 손실을 감소시켜 전력 저장부의 축적 에너지를 유효하게 이용할 수 있는 동시에, 리액터에 의해 전력 저장부에 리플 전류(ripple current)가 흐르는 것을 저지할 수 있어 전력 저장부에서의 손실의 감소와 수명의 연장을 도모하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로의 이행을 설명하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로의 이행을 설명하는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 있어서 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장 치를 이용한 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로의 이행을 설명하는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로의 이행을 설명하는 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시 형태 6에 있어서 전력 변환 장치 및 이 전력 변환 장치를 이용한 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

1:가선,

2:집전 장치,

3:전기차의 제어 장치,

4:차륜,

5:레일,

6:전동기,

11:리액터,

12:컨덴서,

13:인버터,

14:전력 저장 소자,

15A, 15B:DCDC 컨버터,

16 ~ 19:스위칭 소자,

20:리액터,

21:컨덴서,

22:리액터,

S1:전원 스위치,

S2:바이패스 스위치.

실시 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 전기차의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 있어서, 전원인 가선(1)으로부터 집전 장치(2)를 통하여 수전한 전력은 전기차의 제어 장치(3)에 입력된다. 전기차의 제어 장치(3)는 부하인 교류 전동기(6)에 접속되어 있고, 전동기(6)를 구동하여 전기차를 주행시키는 구성으로 되어 있다. 전기차의 제어 장치(3)로부터의 부측(負側) 전류는 차륜(4)을 통하여 레일(5)로 돌아온다.

전기차의 제어 장치(3)는 가선(1)으로부터 수전한 전력을, 전원 스위치인 스위치(S1)와 리액터(11)를 통하여 컨덴서(12)가 병렬로 접속된 인버터(13)에 전력을 공급하는 회로와, 전력 저장부인 전력 저장 소자(14)로부터의 직류 전력을 DCDC 컨버터(15A)를 통하여 인버터(13)에 공급하는 회로와, 전력 저장 소자(14)로부터의 전력을 DCDC 컨버터(15A)를 통하지 않고 인버터(13)에 공급하기 위한 바이패스 스위치인 스위치(S2)로 구성되어 있다.

여기서, 전력 저장 소자(14)는 2차 전지나 전기 이중층 캐패시터 등이다.

스위치(S1, S2)로는 기계적인 접점을 갖는 스위치를 적용하는 것이 바람직하지만, 도통 손실이 적은 반도체 소자로 구성된 전자적인 스위치로 구성해도 본 발명의 효과가 크게 손상되는 일은 없다. 본 실시 형태 1에서는, 기계적인 접점을 갖는 스위치를 이용한 경우를 예로 하여 설명한다.

DCDC 컨버터(15A)는 인버터 입력 전압 EFC가 전력 저장 소자(14)의 전압 EB보다 큰 조건에 있어서, 전력 저장 소자(14)로부터 인버터(13)로, 또 인버터(13)로부터 전력 저장 소자(14)로, 쌍방향의 전력 제어가 가능한 회로이고, PWM 동작을 행하는 스위칭 소자(16, 17), 리액터(20)로 구성되는, 소위 쌍방향 강압 DCDC 컨버터 회로이다. 그 동작은 이미 공지된 사실이기 때문에 설명은 생략한다.

또한, 가선 전압 ES0, 인버터 입력 전압 EFC, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB는 각각 도시하지 않은 전압 검출기로 검출할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 스위치(S2)는 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이의 전력 흐름을 DCDC 컨버터(15A)를 통하지 않고 직접 행하기 위해 마련한 것이고, 본 발명의 중심이 되는 것이다.

다음에, 이와 같이 구성된 실시 형태 1의 전기차의 제어 장치의 동작을 설명한다. 우선 전기차가 가선(1)과 전력 저장 소자(14)의 쌍방 사이에서 임의의 전력 수수(授受)를 행하여 주행하는 모드(이하, 가선 축전 병용 모드라고 칭함)에서의 동작을 설명한다.

이 모드에서 전기차가 역행 가속하는 경우는, 가선(1)으로부터의 전력이 인버터(13)에 공급되는 동시에, 전력 저장 소자(14)로부터의 전력은 DCDC 컨버터(15A)에 의해 최적값으로 조정되어 인버터(13)에 공급되고, 양자 전력의 합으로 전동기(6)가 구동된다.

구체적인 일례로는, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지량이 부족한 경향의 경우, DCDC 컨버터(15A)는 전력 저장 소자(14)로부터의 방전 전력을 억제하도록 동작하여, 가선(1)으로부터 보다 많은 전력이 수전된다.

가선 전압 ES0가 저하되어 있는 경우나, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지량이 과잉 경향의 경우는, 전력 저장 소자(14)로부터 많은 전력을 공급하도록 DCDC 컨버터(15A)가 동작한다.

이와 같이 하여, 전동기(6)는 가선(1)과 전력 저장 소자(14)의 양쪽으로부터 최적으로 전력 공급을 받으면서 구동되어 전기차를 주행시킨다.

또한, 전기차가 회생 브레이크를 건 경우, 전동기(6)는 회생 운전으로 되고, DCDC 컨버터(15A)는 인버터(13)로부터의 회생 전력을 가선(1)과 전력 저장 소자(14)에 적절하게 배분하도록 동작한다.

구체적인 일례로, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지량이 부족한 경향의 경우나, 가선(1)에 회생 부하가 없고 충분히 회생할 수 없는 경우는, 보다 많은 회생 전력을 전력 저장 소자(14)에 회생하도록 DCDC 컨버터(15A)가 동작하고, 반대로 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지량이 과잉인 경향의 경우, DCDC 컨버터(15A)는 전 력 저장 소자(14)로의 회생 전력을 한정하여, 회생 전력의 대부분이 가선(1)에 회생되는 동작으로 된다. 이와 같이 하여, 전동기(6)로부터의 회생 전력은 가선(1)과 전력 저장 소자(14)에 최적으로 회생되어 전기차의 회생 브레이크가 기능한다.

다음에, 전기차가 전력 저장 소자(14)로부터의 전력만으로 주행하는 모드(이하, 축전 동작 모드라고 칭함)에서의 동작을 설명한다.

이 모드는 가선(1)이 부설되어 있지 않은 구간을 전기차가 주행하는 경우나, 가선(1)이 부설되고 있으나 가선(1)이 정전되어 있는 구간을 전기차가 주행하는 경우 등을 상정하고 있다.

이 모드에서는 스위치(S1)를 오프하고, DCDC 컨버터(15A)를 오프하고(스위칭 소자(16, 17)를 오프하고), 스위치(S2)를 온으로 한다.

전기차가 역행 가속하는 경우, 전력 저장 소자(14)로부터의 전력은 스위치(S2)를 통하여 DCDC 컨버터(15A)를 경유하지 않고 직접 인버터(13)에 공급되어, 전동기(6)가 구동된다.

이와 같이 하여, 전동기(6)는 전력 저장 소자(14)로부터 전력 공급을 받으면서 구동되어 가선(1)이 없는 노선에서도 전기차를 주행시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 전기차가 회생 브레이크를 건 경우, 전동기(6)는 회생 운전으로 되고, 인버터(13)로부터의 회생 전력은 DCDC 컨버터(15A)를 통하지 않고 스위치(S2)를 통하여 직접 전력 저장 소자(14)에 회생된다.

이와 같이 하여, 전동기(6)로부터의 회생 전력은 전력 저장 소자(14)에 회생되어 가선(1)이 없는 노선에 있어서도 전기차의 회생 브레이크가 기능한다.

다음에, 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로 이행하는 경우, 또 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로 이행하는 경우의 동작을 설명한다.

도 2는 실시 형태 1에 있어서 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로의 이행을 설명하는 도면이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 시간 t0 ~ t1 사이에 있어서 가선 축전 병용 모드에서는, 스위치(S1)과 DCDC 컨버터(15A)를 온(스위칭 소자(16, 17)는 PWM 동작)하고 있으므로, 가선 전압 ES0가 컨덴서(12)에 인가되고, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB는 DCDC 컨버터(15A)에 의해 승압되어 컨덴서(12)에 인가되어 있는 상태이다. 이 때문에 스위치(S1)의 후단의 입력 전압 ES는 가선 전압 ES0와 동일하고, 인버터 입력 전압 EFC는 입력 전압 ES와 동일한 상태이다.

여기서, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB는 인버터 입력 전압 EFC보다 낮아져 있으나, 이것은 상기에서 설명한 바와 같이, DCDC 컨버터(15A)는 인버터 입력 전압 EFC가 전력 저장 소자(14)의 전압 EB보다 큰 조건에 있어서만 전력 제어가 가능한 회로임을 고려하여, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를, 가선 전압 ESO에 따라 변동하는 인버터 입력 전압 EFC의 변동 하한값보다 작은 값으로 설정하고 있기 때문이다.

설명을 보충하면, 일반적인 가선 전압 ESO의 공칭값(公稱値)은 노면 전차(路面電車)가 600V, 지하철의 대부분이 750V, 교외 전철 노선이 1500V로 되어 있으나, 전기차에서 수전하는 가선 전압 ESO는 변전소와 전기차의 거리나 전기차의 주행 상태에 따라 크게 변동되고, 공칭값의 +20 ~ -40%의 범위에서 변동된다. 즉, 가 선 전압 ES0(=인버터 입력 전압 EFC)가 변동 하한값인 공칭값의 -40%가 된 경우에 있어서도, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB가 인버터 입력 전압 EFC보다 낮아지는 상태가 유지되도록 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를 설정하고 있다.

다음에, 시간 t1에서 가선 축전 병용 모드를 종료하고, 스위치(S1)을 오프로 한다. 또한, 전류의 급변을 방지하기 위해, 스위치(S1)의 오프는 인버터(13)의 출력을 설정값 이하로 낮추거나, 인버터(13)의 전력 대부분, 또는 전부를, 전력 저장 소자(14)가 부담하는 상태로 DCDC 컨버터(15A)를 제어하고, 스위치(S1)의 전류를 충분히 감소시키고 나서(설정값 이하로 감소시키고 나서) 실시하는 것이 바람직하다.

그 후, 인버터 입력 전압 EFC와 전력 저장 소자(14)의 전압 EB가 일치하도록 DCDC 컨버터(15A)를 제어한다.

시간 t2에 있어서, 인버터 입력 전압 EFC가 전력 저장 소자(14)의 전압 EB와 동일해진 단계에서, 인버터 입력 전압 EFC와 전력 저장 소자(14)의 전압 EB가 동일한 상태를 유지하도록 DCDC 컨버터(15A)를 제어한다.

인버터 입력 전압 EFC와 전력 저장 소자(14)의 전압 EB의 차가 설정값 이하의 상태가 ΔT1 계속된 후(시간 t3), 인버터 입력 전압 EFC는 충분히 안정되었다고 판단할 수 있으므로, 스위치(S2)를 온하고, DCDC 컨버터(15A)를 오프한다.

스위치(S2)를 온하면, 전력 저장 소자(14)로부터 인버터(13)로의 전류는, DCDC 컨버터(15A)의 스위칭 소자(16)를 경유하는 루트로부터 DCDC 컨버터(15A)를 경유하지 않고 스위치(S2)를 경유하는 루트로 전류(轉流)한다.

설명을 보충하면, DCDC 컨버터(15A)를 오프하더라도, 인버터(13)를 역행 운전하고 있을 때에 있어서, 스위칭 소자(16)에 내장되는 다이오드부를 통하여 전력 저장 소자(14)로부터 인버터(13)에 흐르는 전류 경로가 존재하지만, 스위칭 소자(16)에 내장된 다이오드는 반도체로 구성되어 있기 때문에, 그 순전압 강하(수 V)가 일종의 저항으로서 동작하므로, 접촉 저항이 미소한 기계 접점으로 구성된 스위치(S2)의 경로와 비교해서 저항이 크다. 이에 따라, 스위치(S2)를 온으로 함으로써, 전력 저장 소자(14)로부터 인버터(13)로의 전류는 저항이 큰 DCDC 컨버터(15A)의 스위칭 소자(16)를 경유하는 루트로부터 저항이 미소한 스위치(S2)를 경유하는 루트로 자연스럽게 전류하는 것이다.

이와 같이 하여, 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로의 원활한 이행이 가능하게 된다.

다음에, 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로 이행하는 경우의 동작을 설명한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 시간 t4부터 t5까지의 동안은 스위치(S1), DCDC 컨버터(15A)를 오프하고, 스위치(S2)를 온으로 한 상태이고, 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이에서 스위치(S2)를 통하여 직접 전력의 수수를 하고 있는 상태이다.

따라서, 인버터 입력 전압 EFC는 전력 저장 소자(14)의 전압 EB와 동일한 상 태로 되어 있다.

시간 t5에서, 스위치(S2)를 오프하고, 동시에 DCDC 컨버터(15A)를 기동하여, 스위칭 소자(16, 17)를 PWM 동작시킨다.

또한, 스위치(S2)의 오프와 DCDC 컨버터(15A)의 기동은 전류에 변동이 생기는 것을 회피하기 위해, 인버터(13)의 전류를 한정하여, 전력 저장 소자(14)의 전류가 설정값 이하로 된 상태에서 행하는 것이 바람직하다.

시간 t5 이후, DCDC 컨버터(15A)를 승압 동작시켜, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를 승압하여 인버터 입력 전압 EFC가 가선 전압 ES0과 일치하도록 제어한다. 시간 t6 시점에서 인버터 입력 전압 EFC는 가선 전압 ES0와 일치하고 있다.

인버터 입력 전압 EFC(=입력 전압 ES)와 가선 전압 ES0의 차가 설정값 이하인 상태가 시간 ΔT2 동안 경과하면, 인버터 입력 전압 EFC(=입력 전압 ES)는 충분히 안정되었다고 판단할 수 있으므로, 시간 t7에서 스위치(S1)을 온으로 하고, 가선(1)과의 접속을 행한다.

시간 t7 이후, 인버터(13)는 가선(1)과 전력 저장 소자(14) 사이에서 전력의 수수를 행하는 가선 축전 병용 모드에서의 운전이 가능하게 된다.

이와 같이, DCDC 컨버터(15A)를 승압 운전하여 인버터 입력 전압 EFC(=입력 전압 ES)를 가선 전압 ES0에 일치시키고, 스위치(S1)의 단자간 전압차를 충분히 작게 하고 나서 스위치(S1)을 온하는 구성으로 하고 있으므로, 전압차에 의해 돌입(突入) 전류를 발생시키거나 스위치(S1)의 접점이 거칠어지는 것을 회피할 수 있다.

이와 같이 하여, 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로의 이행, 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로의 이행을 원활하게 행하는 것이 가능하게 된다.

여기서, DCDC 컨버터(15A)의 손실과 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지량과의 관계를, 일례를 들어 정량적으로 설명한다.

DCDC 컨버터(15A)의 손실은 일반적으로 약 3%이고, 1량(兩)의 전기차를 구동하는데 최저한으로 필요한 용량 500KW의 DCDC 컨버터의 경우를 예로 하면, 최대 손실은 15KW 정도이고, 전기차의 주행 패턴(가속 역행, 타행, 회생 브레이크의 반복)을 가미한 평균 손실은 약 5KW가 된다.

한편, 전기차에 탑재할 수 있는 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지량은 전기차로의 탑재 공간의 제약에 따라 다르지만, 실용화되어 있는 것은 10KWh 전후(1량당)이다.

즉, 5KW의 손실은 전력 저장 소자(14)에 만충전된 축적 에너지를 약 2시간에 모두 소비해 버리는 크기이다.

이와 같이, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지가 한정되어 있으므로, DCDC 컨버터(15A)에서의 손실은 무시할 수 없는 크기라는 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 1에서는, 축전 동작 모드에 있어서 스위치(S2)를 온하고, DCDC 컨버터(15A)를 통하지 않고 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이에서 전력 수수를 행하는 구성으로 했기 때문에, DCDC 컨버터(15A)에서의 에너지 손실이 없어져서, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지를 전기차의 주 행에 최대한 유효하게 이용할 수 있다.

실시 형태 2.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 전기차의 제어 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 4에 나타내는 구성은 도 1에 나타낸 실시 형태 1의 구성과 비교해서, 스위치(S2)의 접속 개소의 일단이 전력 저장 소자(14)의 정측(正側)으로부터 스위칭 소자(16, 17)의 접속점으로 변경되어 있는 것이 특징이다. 스위치(S2)를 온으로 하면, 전력 저장 소자(14)가 스위칭 소자(16, 17)를 통하지 않고 컨덴서(12)에 병렬로 접속된다.

그 외의 부분은 실시 형태 1의 구성과 같으므로, 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

이와 같은 실시 형태 2의 구성에 의하면, 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를, 리액터(20)를 통하여 접속하는 것이 가능하게 된다. 리액터(20)를 통하여 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를 접속함으로써, 인버터(13)의 PWM 동작에 의해 발생하는 리풀 전류가 전력 저장 소자(14)에 흐르는 것을 저지할 수 있다. 전력 저장 소자(14)에 리풀 전류가 흐르면, 이에 따라 내부 발열이 증가하므로 전력 저장 소자(14)의 수명을 줄이는 요인이 된다.

실시 형태 2의 구성으로 함으로써, 리액터(20)에서의 에너지 손실이 약간 증가하지만, 전력 저장 소자(14)에서의 손실은 감소하고, 수명도 연장시키는 것이 가능하게 되어 전체적으로 메리트를 얻을 수 있다.

또한, 이와 같이 구성된 실시 형태 2의 전기차의 제어 장치의 동작은 실시 형태 1(도 2, 도 3)에서 나타낸 것과 동양(同樣)이므로 설명은 할애한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 2에서는, 축전 동작 모드에 있어서 스위치(S2)를 온하고, 스위칭 소자(16)를 통하지 않고 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이에서 전력 수수를 행하는 구성으로 했기 때문에, 스위칭 소자(16, 17)의 도통 손실, 스위칭 손실이 없어져서, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지를 전기차의 주행에 최대한 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 리액터(20)에 의해 전력 저장 소자(14)에 리플 전류가 흐르는 것을 저지할 수 있기 때문에, 전력 저장 소자(14)에서의 손실을 감소시켜 수명을 연장하는 것이 가능하게 된다.

실시 형태 3.

도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 있어서 전기차의 제어 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 5에 나타내는 구성은 도 1에 나타낸 실시 형태 1의 구성과 비교해서, 스위치(S2)를 삭제하고, 또한 DCDC 컨버터(15A)에 동작 모드를 추가하고 있는 것이 특징이다. 그 외의 부분은 실시 형태 1의 구성과 같으므로, 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 3의 특징은 스위치(S2)를 마련하지 않고, 이 기능을 DCDC 컨버터(15A)의 스위칭 소자(16)로 대용하는 것에 있다.

즉, 이미 실시 형태 1(도 2, 도 3)에서 설명한 스위치(S2)를 온으로 하는 타 이밍에, 스위칭 소자(16)를 온으로 고정(스위칭 소자(17)는 오프로 고정)으로 하는 구성이다. 스위칭 소자(16)를 온으로 고정함으로써, 스위칭 소자(16), 리액터(20)를 통하여 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를 접속할 수 있다.

이와 같은 구성으로 하면, DCDC 컨버터(15A)에서 발생하는 손실은 리액터(20)와 스위칭 소자(16)의 도통 손실만으로 되어, DCDC 컨버터(15A)를 통상 운전한 경우에 발생하는 스위칭 소자(16)의 스위칭 손실, 스위칭 소자(17)의 도통 손실과 스위칭 손실, 리액터(20)에서의 스위칭 전류에 의한 철 손실이 없어지기 때문에 시스템의 손실을 감소시킬 수 있다. 또한, 스위치(S2)의 추가가 불필요하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 3에서는, 축전 동작 모드에 있어서 스위치(S2)를 추가하는 일 없이 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를 스위칭 소자(16), 리액터(20)를 통하여 접속할 수 있으므로, DCDC 컨버터(15A)에서의 손실을 감소시켜, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지를 전기차의 주행에 최대한 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 리액터(20)에 의해 전력 저장 소자(14)에 리플 전류가 흐르는 것을 저지할 수 있기 때문에, 전력 저장 소자(14)에서의 손실을 감소시켜 수명을 연장하는 것이 가능하게 된다.

실시 형태 4.

도 6은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서 전기차의 제어 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 6에 나타내는 실시 형태 4의 구성은 도 1에 나타낸 실시 형태 1의 구성과 비교해서, DCDC 컨버터(15A)가 DCDC 컨버터(15B)로 변경되어 있는 것이 특징이다. 그 외의 부분은 실시 형태 1의 구성과 같으므로, 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

도 6에 있어서, DCDC 컨버터(15B)는 PWM 동작을 행하는 스위칭 소자(16 ~ 19), 리액터(20, 22), 컨덴서(21)로 이루어진, 소위 쌍방향 승강압 DCDC 컨버터 회로로 구성되어 있고, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB와, 인버터 입력 전압 EFC의 대소 관계에 관계없이 임의의 방향으로 전력 제어가 가능한 것이 특징이다.

이 때문에, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를 가선 전압 ES0의 변동 하한값에 무관하게 설정하는 것이 가능하게 되어, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를 가선 전압 ES0의 공칭값와 동일한 값, 또는 가선 전압 ES0의 공칭값보다 높은 값으로 설정하는 것도 가능하게 된다.

추가로 설명을 덧붙이면, 실시 형태 1의 구성에서는, 상기에 설명한 바와 같이, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를 가선 전압 ES0보다 낮게 설정해야 했기 때문에, 축전 동작 모드에 있어서 인버터 입력 전압 EFC가 가선 축전 병용 모드시보다 저하하여, 전동기(6)의 발생 토크가 저하하는 경우가 발생하거나, 동일한 전력을 인버터(13)에 공급하는 경우, 전력 저장 소자(14)의 전류가 증가하여 손실이 증가할 가능성이 있다. 이에 대해, 본 실시 형태 4의 구성에 의하면, 축전 동작 모드에 있어서 인버터 입력 전압 EFC를, 가선 축전 병용 모드시와 동등 이상으로 확보하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 축전 동작 모드에 있어서 인버터 입력 전압 EFC가 가선 축전 병용 모드시와 비교해서 저하하는 일 없이, 전동기(6)의 발생 토크를 충분히 확보하는 것이 가능하게 되고, 또 전력 저장 소자(14)의 전류를 증가시키는 일 없이, 전기차의 주행 성능을 가선 축전 병용 모드시와 동등하게 확보할 수 있다.

이하의 설명에서는, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를, 가선 전압 ESO의 공칭값보다 약간 높은 값으로 설정한 경우로 설명한다.

다음에, 이와 같이 구성된 실시 형태 4의 전기차의 제어 장치의 동작을 설명한다. 또한, 가선 축전 병용 모드, 축전 모드에서의 동작 설명은 실시 형태 1에서 설명한 것과 유사하므로 할애한다.

따라서, 여기서는 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로 이행하는 경우, 또 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로 이행하는 경우의 동작에 대하여 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 시간 t0 ~ t1 사이에 있어서 가선 축전 병용 모드에서는, 스위치(S1)과 DCDC 컨버터(15B)를 온(스위칭 소자(16 ~ 19)는 PWM 동작)하고 있으므로, 가선 전압 ES0이 컨덴서(12)에 인가되고, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB는 DCDC 컨버터(15B)에 의해 강압되어 컨덴서(12)에 인가되고 있는 상태이다. 이 때문에, 스위치(S1)의 후단의 입력 전압 ES는 가선 전압 ES0와 동일하고, 인버터 입력 전압 EFC는 입력 전압 ES와 동일한 상태이다.

다음에, 시간 t1에서, 가선 축전 병용 모드를 종료하고 스위치(S1)을 오프한다.

또한, 전류의 급변을 방지하기 위해, 스위치(S1)의 오프는 인버터(13)의 출 력을 설정값 이하로 한정하거나, 인버터(13)의 전력 대부분, 또는 전부를 전력 저장 소자(14)가 부담하는 상태로 제어하고, 스위치(S1)의 전류를 충분히 감소시키고 나서(설정값 이하로 감소시키고 나서) 행하는 것이 바람직하다.

그 후, DCDC 컨버터(15B)를, 인버터 입력 전압 EFC가 전력 저장 소자(14)의 전압 EB와 일치하도록 승압 동작시킨다.

시간 t2에 있어서, 인버터 입력 전압 EFC가 전력 저장 소자(14)의 전압 EB와 동일해진 단계에서, 인버터 입력 전압 EFC와 전력 저장 소자(14)의 전압 EB가 동일한 상태를 유지하도록 DCDC 컨버터(15B)를 제어한다.

인버터 입력 전압 EFC와 전력 저장 소자(14)의 전압 EB의 차가 설정값 이하인 상태가 ΔT1 계속된 후(시간 t3), 인버터 입력 전압 EFC는 충분히 안정되었다고 판단할 수 있으므로, 스위치(S2)를 온하고, DCDC 컨버터(15B)를 오프한다. 이에 따라 전력 저장 소자(14)로부터 인버터(13)로의 전류는 DCDC 컨버터(15B)를 경유하는 루트로부터, DCDC 컨버터(15B)를 경유하지 않고 스위치(S2)를 경유하는 루트로 전류한다. 이와 같이 하여, 가선 축전 병용 모드로부터 축전 동작 모드로의 원활한 이행이 가능하게 된다.

도 8은 실시 형태 4에 있어서 축전 동작 모드로부터 가선 축전 병용 모드로의 이행을 설명하는 도면이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 시간 t4부터 t5까지의 동안은 스위치(S1), DCDC 컨버터(15B)를 오프하고, 스위치(S2)를 온으로 한 상태이고, 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이에 직접 전력의 수수가 이루어지고 있는 상태이다.

시간 t5에서, 가선 축전 병용 모드로의 이행 준비로서 스위치(S2)를 오프 하고, 동시에 DCDC 컨버터(15B)를 기동한다.

또한, 스위치(S2)의 오프와 DCDC 컨버터(15B)의 기동은 전류에 변동이 생기는 것을 회피하기 위해, 인버터(13)의 전류를 한정하여, 전력 저장 소자(14)의 전류가 설정값 이하로 된 상태에서 행하는 것이 바람직하다.

시간 t5 이후, DCDC 컨버터(15B)를 강압 동작시키고, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB를 강압하여 컨덴서(12)에 공급하고, 인버터 입력 전압 EFC가 가선 전압 ES0와 일치하도록 제어한다.

시간 t6 시점에서, 인버터 입력 전압 EFC는 가선 전압 ES0과 일치하고 있다.

인버터 입력 전압 EFC와 가선 전압 ES0의 차가 설정값 이하인 상태가 시간 ΔT2동안 경과하면, 인버터 입력 전압 EFC는 충분히 안정되었다고 판단할 수 있으므로, 시간 t7에서 스위치(S1)을 온으로 하고, 가선(1)과의 접속을 행한다.

이와 같이, DCDC 컨버터(15B)를 강압 운전하여 인버터 입력 전압 EFC를 가선 전압 ES0에 일치시키고, 스위치(S1)의 단자간 전압차를 충분히 작게 하고 나서 스위치(S1)를 온하는 구성으로 하고 있으므로, 전압차에 의해 돌입 전류를 발생시키거나 스위치(S1)의 접점이 거칠어지는 것을 회피할 수 있다.

여기서, DCDC 컨버터(15B)는, 상기한 바와 같이, 실시 형태 1의 DCDC 컨버터(15A)와 비교해서, 전력 저장 소자(14)의 전압 EB와 인버터 입력 전압 EFC의 대소 관계에 상관없이 전력 제어가 가능한 것을 특징으로 하지만, 그 손실은 스위칭 소자가 많은 만큼 DCDC 컨버터(15A)보다 커진다.

그러나 본 실시 형태 4의 구성에 의하면, 축전 동작 모드에 있어서 스위치(S2)를 온하고, DCDC 컨버터(15B)를 통하지 않고 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이에서 전력 수수를 행하는 구성으로 했기 때문에, DCDC 컨버터(15B)에서의 에너지 손실이 없어져서, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지를 전기차의 주행에 최대한 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 축전 동작 모드에 있어서 인버터 입력 전압 EFC가 저하하는 일 없이, 전동기(6)의 발생 토크를 충분히 확보하는 것이 가능하게 되고, 또 전력 저장 소자(14)의 전류를 증가시키는 일 없이 전기차의 주행 성능을 가선 축전 병용 모드와 동등하게 확보할 수 있다.

실시 형태 5.

도 9는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서 전기차의 제어 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 9에 나타내는 실시 형태 5의 구성은 도 6에 나타낸 실시 형태 4의 구성과 비교해서, 스위치(S2)의 접속 개소의 일단이 전력 저장 소자(14)의 정측으로부터, 리액터(22)와 스위칭 소자(18)의 접속점으로 변경되어 있는 것이 특징이다. 그 외의 부분은 실시 형태 4의 구성과 같으므로, 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

이와 같은 실시 형태 5의 구성에 의하면, 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를, 리액터(22)를 통하여 접속하는 것이 가능하게 된다.

리액터(22)를 통하여 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를 접속함으로써, 인버터(13)의 PWM 동작에 의해 발생하는 리플 전류가 전력 저장 소자(14)에 흐르는 것을 저지할 수 있다. 전력 저장 소자(14)에 리플 전류가 흐르면, 이에 따라 내부 발열이 증가하므로 전력 저장 소자(14)의 수명을 줄이는 요인이 된다.

또, 실시 형태 5의 구성으로 함으로써, 리액터(22)에서의 손실이 증가하지만, 전력 저장 소자(14)에서의 손실은 감소하고, 수명도 연장시키는 것이 가능하게 되어 전체적으로 메리트를 얻을 수 있다.

또한, 이와 같이 구성된 실시 형태 5의 전기차의 제어 장치의 동작은 실시 형태 4에서 나타낸 바와 동양이므로 할애한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 5에 의하면, 축전 동작 모드에 있어서 스위치(S2)를 온하고, 스위칭 소자(16 ~ 19), 리액터(20)를 통하지 않고 전력 저장 소자(14)와 인버터(13) 사이에서 전력 수수를 행하는 구성으로 했기 때문에, 스위칭 소자(16 ~ 19)의 도통 손실과 스위칭 손실, 리액터(20)에서의 손실이 없어져서, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지를 전기차의 주행에 최대한 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 리액터(22)에 의해 전력 저장 소자(14)에 리플 전류가 흐르는 것을 저지할 수 있기 때문에, 전력 저장 소자(14)에서의 손실을 감소시켜 수명을 연장하는 것이 가능하게 된다.

실시 형태 6.

도 10은 본 발명의 실시 형태 6에 있어서 전기차의 제어 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 10에 나타내는 실시 형태 6의 구성은 도 6에 나타낸 실시 형태 4의 구성과 비교해서, 스위치(S2)를 삭제하고, 또한 DCDC 컨버터(15B)에 동작 모드를 추가하고 있는 것이 특징이다. 그 외의 부분은 실시 형태 4의 구성과 같으므로, 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 6의 구성의 특징은 스위치(S2)를 마련하지 않고, 이 기능을 스위칭 소자(16, 18)로 대용하는 것에 있다.

즉, 이미 실시 형태 4(도 7, 도 8)에서 설명한 스위치(S2)를 온으로 하는 타이밍에, 스위칭 소자(16, 18)를 온으로 고정(스위칭 소자(17, 19)는 오프로 고정)으로 하는 구성이다. 스위칭 소자(16, 18)를 온으로 고정함으로써, 스위칭 소자(16, 18), 리액터(20, 22)를 통하여 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를 접속할 수 있다.

이와 같은 구성으로 하면, DCDC 컨버터(15B)에서 발생하는 손실은 리액터(20, 22)와 스위칭 소자(16, 18)의 도통 손실만으로 되고, DCDC 컨버터(15B)를 통상 운전한 경우에 발생하는 스위칭 소자(16, 18)에서의 스위칭 손실, 스위칭 소자(17, 19)에서의 도통 손실과 스위칭 손실, 리액터(20, 22)에서의 스위칭 전류에 의한 철 손실이 없어지기 때문에, 시스템의 손실을 감소시킬 수 있다. 또한, 스위치(S2)의 추가가 불필요하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 6에 의하면, 축전 동작 모드에 있어서 스위치(S2)를 추가하는 일 없이, 전력 저장 소자(14)와 인버터(13)를 스위칭 소자(16, 18), 리액터(20, 22)를 통하여 접속할 수 있으므로, DCDC 컨버터(15B)에서의 손실을 감소시켜, 전력 저장 소자(14)의 축적 에너지를 전기차의 주행에 최대한 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 리액터(20, 22)에 의해 전력 저장 소자(14)에 리플 전류가 흐르는 것을 저지할 수 있기 때문에, 전력 저장 소자(14)에서의 손실을 감소시켜 수명을 연장하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상술의 각 실시 형태에 나타낸 구성은 본 발명의 내용의 일례이고, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 일부를 생략하는 등 변경하여 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

예를 들어 도시하고 있지 않으나, 집전 장치로부터 교류 전력의 공급을 받고, 이것을 컨버터에서 직류 전력으로 변환한 후, 인버터(13)에 입력하는 구성의 전력 변환 장치에 적용해도 된다. 또, 인버터(13)의 출력에 전동기 이외의, 예를 들어 변압기와 평활 회로를 통하여 차량의 공기조절이나 조명 기기 등의 부하에 접속하여, 인버터를 정전압 정주파수 운전을 행함으로써, 상기 부하에 정전압ㆍ정주 파 전력을 공급하는, 소위 보조 전원 장치에 적용하는 것도 가능하다.

상술한 실시 형태의 설명에 있어서는 전철 분야에 전력 변환 장치를 적용한 경우를 예로 하여 발명 내용의 설명을 하고 있으나, 본 발명의 적용 분야는 이에 한정되지 않고, 전기 자동차, 엘리베이터, 전력 시스템 등, 여러 가지의 관련 분야로의 응용이 가능하다.

Claims

부하에 전력을 공급하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단(一端)과 전원 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터와, 상기 스위칭 소자를 통하지 않고 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하는 바이패스 스위치를 구비한 전력 변환 장치.
부하에 전력을 공급하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단과 전원 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터를 구비하고, 상기 전원 스위치가 오프인 경우에, 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하도록 상기 스위칭 소자의 온 오프 상태를 고정하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
전동기를 구동하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단과 가선(架線) 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍 의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터와, 상기 스위칭 소자를 통하지 않고 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하는 바이패스 스위치를 구비한 전기차의 제어 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 바이패스 스위치가 상기 리액터를 통하여 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 전원 스위치가 오프인 경우에, 상기 바이패스 스위치를 온으로 하는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 전원 스위치 및 상기 바이패스 스위치가 오프이고, 또한 상기 DCDC 컨버터가 동작하고 있고, 그리고 상기 컨덴서의 전압과 상기 전력 저장부의 전압의 차가 소정값보다 작은 경우에, 상기 바이패스 스위치를 온으로 하는 동시에 상기 DCDC 컨버터의 스위칭 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 전원 스위치 및 상기 바이패스 스위치가 오프이고, 또한 상기 DCDC 컨 버터가 동작하고 있고, 그리고 상기 컨덴서의 전압과 상기 가선의 전압의 차가 소정값보다 작은 경우에, 상기 전원 스위치를 온으로 하는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.
전동기를 구동하는 인버터와, 이 인버터의 직류 단자간에 접속된 컨덴서와, 이 컨덴서의 일단과 가선 사이에 마련된 전원 스위치와, 직류 전력을 저장하는 전력 저장부와, 이 전력 저장부에 전력을 충방전시키는, 리액터 및 적어도 1쌍의 직렬 접속된 스위칭 소자를 갖고, 상기 컨덴서에 병렬로 마련된 DCDC 컨버터를 구비하고, 상기 전원 스위치가 오프인 경우에, 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하도록 상기 스위칭 소자의 온 오프 상태를 고정하는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 전원 스위치가 오프이고, 또한 상기 컨덴서의 전압과 상기 전력 저장부의 전압의 차가 소정값보다 작은 경우에, 상기 전력 저장부를 상기 컨덴서에 병렬로 접속하도록 상기 스위칭 소자의 온 오프 상태를 고정하는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 DCDC 컨버터가 동작하고 있고, 또한 상기 컨덴서의 전압과 상기 가선의 전압의 차가 소정값보다 작은 경우에, 상기 전원 스위치를 온으로 하는 것을 특징으로 하는 전기차의 제어 장치.