KR20070064637A - 동력 출력 장치 및 이를 갖는 차량 - Google Patents

동력 출력 장치 및 이를 갖는 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR20070064637A
KR20070064637A KR1020077008677A KR20077008677A KR20070064637A KR 20070064637 A KR20070064637 A KR 20070064637A KR 1020077008677 A KR1020077008677 A KR 1020077008677A KR 20077008677 A KR20077008677 A KR 20077008677A KR 20070064637 A KR20070064637 A KR 20070064637A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
voltage
motor generator
control device
ground fault
Prior art date
Application number
KR1020077008677A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100881041B1 (ko
Inventor
히치로사이 오요베
데츠히로 이시카와
유키히로 미네자와
Original Assignee
도요다 지도샤 가부시끼가이샤
아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요다 지도샤 가부시끼가이샤, 아이신에이더블류 가부시키가이샤 filed Critical 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Publication of KR20070064637A publication Critical patent/KR20070064637A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100881041B1 publication Critical patent/KR100881041B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P31/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors not provided for in groups H02P1/00 - H02P5/00, H02P7/00 or H02P21/00 - H02P29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/20—AC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/54—Windings for different functions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/04—Monitoring the functioning of the control system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906—Motor or generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

동력 출력 장치 (100) 는 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 중성점들 (N1, N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 을 발생시킨다. 동력 출력 장치 (100) 는 누전 검출 디바이스 (40) 를 포함하고, 누전 검출 디바이스 (40) 에 의한 누전 검출시에, AC 출력 차단 회로 (50) 가 동작하여 또한 그 때의 동작 상태에 따라 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 중 하나 또는 둘다를 셧다운하도록 한다. 또한, 상용 AC 전압 (Vac) 을 출력하기 전에, 누전 검출 디바이스 (40) 는 제어 디바이스 (70) 로부터 테스트 신호 (TZCT) 에 응답하여 누전 검출 기능의 체크를 수행한다.
동력 출력 장치, 상용 AC 전압, 모터 제너레이터, 누전 검출 디바이스

Description

동력 출력 장치 및 이를 갖는 차량{POWER OUTPUT APPARATUS AND VEHICLE HAVING THE SAME}
기술분야
본 발명은 동력 출력 장치 및 이것이 제공된 차량에 관한 것으로, 더 상세하게는 상용 교류 (AC) 전압을 발생시키고 이를 외부 AC 부하에 출력할 수 있는 동력 출력 장치 및 이러한 동력 출력 장치가 제공된 차량에 관한 것이다.
배경기술
일본 공개특허공보 평 10-290529호는 전기 차량에 탑재된 전력 유닛을 개시한다. 전력 유닛은 배터리, 배터리로부터 전력이 공급되는 주행 모터 및 차량 탑재 보조 기계와 같은 전기 회로 시스템, 외부 AC 부하로의 인가를 위해 배터리로부터 상용 AC 전압으로 직류 (DC) 전압을 변환하는 상용 AC 전압을 발생시키기 위한 인버터 회로, 인버터 회로와 외부 AC 부하 사이에 제공된 차단 스위치, 및 전기 회로 시스템의 누전을 검출하도록 배터리로부터 누출되는 지락 (ground-fault) 전류를 검출하는 누전 검출 회로를 포함한다. 누전 검출 시에, 누전 검출 회로는, 주행 모터 및 차량 탑재 보조 기계와 같은 전기 회로 시스템으로의 전원 공급을 방해하지 않고, 인버터 회로를 정지시키고, 차단 스위치를 작동시켜 외부 AC 부로의 전원 공급을 우선 차단하도록 한다.
이러한 전력 유닛에 따르면, 외부 AC 부하에서 누전이 발생되는 경우, 외부 AC 부하에 대한 전원 회로 시스템이 먼저 우선적으로 차단된다. 따라서, 주행 모터 및 차량 탑재 보조 기계를 포함하는 전기 차량의 본체의 전기 회로 시스템에 대한 전원 공급을 손상시키지 않고, 전기 쇼크와 같은 중요 문제의 발생, 전기 차량의 오리지널 기능의 열화 등이 신속하게 방지될 수 있다.
일본 공개특허공보 평 10-290529호에 개시된 전력 유닛에서, 외부 AC 부하용 전원 회로 시스템은 주행 모터 및 차량 탑재 보조 기계를 포함하는 전기 회로 시스템 (외부 AC 부하용 전원 회로 시스템과의 명확한 구별을 위해, 이후 "주회로 시스템"으로 지칭) 과 별개의 시스템으로 구성된다. 즉, 일본 공개특허공보 평 10-290529호에 개시된 전력 유닛은 주행 모터, 차량 탑재 보조 기계 등을 구동하기 위한 인버터와 별개로 상용 AC 전압을 발생시키기 위한 인버터 회로를 포함한다. 누전 검출시에, 외부 AC 부하용 전원 회로 시스템만이 셧다운된다.
그러나, 외부 AC 부하에 전력을 공급하기 위한 주회로 시스템을 이용하도록 시스템이 구성된 경우에, 상용 AC 전압을 발생시키기 위한 추가 인버터 회로를 제공하는 대신에, 디바이스의 사이즈를 줄이고 비용을 감소시킬 목적으로, 주회로 시스템의 인버터를 단순히 셧다운하여 누전 검출 시에 외부 AC 부하로의 전원 공급을 차단하는 것은 일정한 동작 상태에서 주행 모터 및/또는 차량 탑재 보조 기계의 동작에 악영향을 미칠 수도 있다.
여기서, 인버터를 정지시키지 않고, 차단 스위치만을 동작시켜 외부 AC 부하로의 전원 공급을 정지시키는 경우를 고려할 수도 있지만, 두 단계, 즉 두 방식으로 출력을 신뢰할 수 있게 정지시킬 수 없으므로, 안정성의 부족을 야기한다.
또한, 누전에 관해 충분한 안정성을 보증하기 위해, 외부 AC 부하로의 전원 공급을 시작하기 전에 누전 검출 기능의 동작 체크가 요구된다.
본 발명의 개시
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것이고, 본 발명의 목적은 누전 발생시에 안정성을 충분히 보증하는 동력 출력 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주회로 시스템에 대한 영향을 고려하여 누전 발생시에 안정성을 충분히 보증하는 동력 출력 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 누전 발생 시에 안정성을 충분히 보증하는 동력 출력 장치가 탑재된 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 주회로 시스템에 대한 영향을 고려하여 누전 발생시에 안정성을 충분히 보증하는 동력 출력 장치가 탑재된 차량을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 동력 출력 장치는 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (motor generator); 제 1 및 제 2 모터 제너레이터에 각각 접속된 제 1 및 제 2 인버터; 제 1 및 제 2 인버터의 동작을 제어하여 제 1 및 제 2 모터 제너레이터를 구동하고 제 1 및 제 2 모터 제너레이터의 중성점들 사이에 AC 전압을 발생시키는 제어 디바이스; 제 1 및 제 2 모터 제너레이터의 중성점들에 접속된 출력 라인쌍과 외부 AC 부하에 AC 전압을 출력하기 위한 출력 단자 사이에 제공되는 AC 출력 차단 회로; 및 누전의 유무를 검출하고, 누전의 검출시에 차단 명령을 발생시켜 AC 출력 차단 회로가 AC 전압의 출력을 차단하고 제 1 및 제 2 인버터 중 하나 이상의 동작을 정지시키기 위한 누전 검출 디바이스를 포함한다.
바람직하게는, 누전 검출 디바이스는 AC 출력 차단 회로 및 제어 디바이스에 차단 명령을 출력하고, 누전 검출 디바이스로부터 차단 명령의 수신시에 제어 디바이스는 제 1 및 제 2 모터 발생기의 동작 상태에 따라 제 1 및 제 2 인버터 중 하나를 정지시킨다.
바람직하게는, 제 1 모터 제너레이터는 차량의 내연 엔진에 연결되고, 제 2 모터 제너레이터는 차량의 구동 휠에 연결되며, 동작 상태는 제 2 모터 제너레이터가 구동 휠을 구동하고 있는 제 1 상태, 및 제 2 모터 제너레이터가 구동 휠을 구동하지 않고 제 1 모터 제너레이터가 재생 동작 중인 제 2 상태를 포함한다.
바람직하게는, 제어 디바이스는 제 1 상태 동안에 누전 검출 디바이스로부터 차단 명령을 수신할 때에 제 1 인버터를 정지시킨다.
바람직하게는, 제어 디바이스는 제 2 상태 동안에 누전 검출 디바이스로부터 차단 명령을 수신할 때에 제 2 인버터를 정지시킨다.
바람직하게는, 제 1 모터 제너레이터는 차량의 내연 엔진에 연결되고, 제 2 모터 제너레이터는 차량의 구동 휠에 연결되고, 누전 검출 디바이스는 AC 출력 차단 회로 및 제어 디바이스에 차단 명령을 출력하고, 제 2 모터 제너레이터가 구동 휠을 구동하지 않고 제 1 모터 제너레이터가 재생 동작 중이 아닌 때에, 제어 디바이스는 누전 검출 디바이스로부터 차단 명령을 수신할 때에 제 1 및 제 2 인버터를 정지시킨다.
바람직하게는, 누전 검출 디바이스는 AC 전압을 외부 AC 부하에 출력하는 것을 시작하기 전에, 누전의 유무를 정상적으로 검출할 수 있는지의 여부에 관한 기 능 체크를 수행한다.
바람직하게는, 누전 검출 디바이스는 기능 체크시에 전류가 흐르는 테스팅 전원 라인, 출력 라인쌍 및 테스팅 전원 라인이 연장하는 집자 코어 (flux-collecting core), 집자 코어 주위로 감겨진 코일, 및 코일의 단부들 사이의 전압차가 소정의 값을 초과하는 경우에 차단 명령을 발생시키기 위한 신호 발생 유닛을 포함한다.
바람직하게는, AC 전압은 상용 AC 전압이다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량은 상술한 동력 출력 장치 중 임의의 것을 포함하고, 동력 출력 장치는 출력 단자에 접속된 외부 AC 부하에 AC 전압을 공급한다.
본 발명에 따른 동력 출력 장치에서, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터의 중성점들에 걸쳐 외부 AC 부하에 출력될 수 있는 AC 전압이 발생된다. 누전 검출 디바이스에 의한 누전 검출 시에, 누전 검출 디바이스로부터의 차단 명령에 기초하여, AC 출력 차단 회로에 의해 AC 전압의 출력이 정지되고, 제 1 및 제 2 인버터 중 하나 이상의 동작도 정지되어 AC 전압의 발생을 정지시킨다.
따라서, 본 발명에 따르면, 이중, 즉 두 방식으로 AC 전압의 출력이 정지되므로, 누전 발생 시에 안정성을 충분히 보장한다. 또한, 본 발명에 따르면, AC 전압 발생 전용인 인버터를 제공하지 않고도, 외부 AC 부하에 AC 전압이 공급될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 동력 출력 장치에서, 누전 검출 디바이스는 AC 출력 차단 회로 및 제어 디바이스에 차단 명령을 출력한다. 제어 디바이스가 누전 검출 디바이스로터 차단 명령을 수신하는 경우, AC 전압의 발생을 정지시키도록, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터의 동작 상태에 따라 제 1 및 제 2 인버터 중 하나를 정지시킨다.
따라서, 본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터의 동작 상태를 고려하기 때문에, 주회로 시스템에 영향을 미치지 않고 누전 발생시에 안정성을 충분히 보장하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 동력 출력 장치에서, 누전 검출 디바이스는 AC 출력 차단 회로 및 제어 디바이스에 차단 명령을 출력한다. 제 2 모터 제너레이터가 구동 휠을 구동하지 않고 제 1 모터 제너레이터가 재생 동작 중에 있지 않은 상태에서 제어 디바이스가 누전 검출 디바이스로부터 차단 명령을 수신하는 경우, 제 1 및 제 2 인버터 둘다를 정지시켜 AC 전압의 발생을 정지시킨다.
따라서, 본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 모터 제너레이터의 동작 상태를 고려하여, 누전 발생시에 보다 높은 안정성을 보증하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 동력 출력 장치에서, 누전 검출 디바이스는 외부 AC 부하에 AC 전압의 출력을 시작하기 전에 누전 검출 기능의 체크를 수행한다. 즉, 누전 발생시에 누전 검출 디바이스가 정상적으로 동작할 수 있는지의 여부에 관하여 미리 체크한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 누전 발생시의 안정성은 더 증가될 수 있다.
본 발명에 따른 차량에서, 상술한 동력 출력 장치가 제공된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 누전 발생시의 안정성은 충분히 보증될 수 있다. 또한, 누전 발생 시의 안정성을 충분히 보증하는 동시에, 차량 동작에 대한 영향도 제한할 수 있다. 또한, 차량이 AC 전압 발생 전용인 인버터를 포함하지 않기 때문에, AC 전원으로서의 추가 기능을 제공하면서, 비용뿐만 아니라 사이즈 및 무게의 감소를 실현할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 동력 출력 장치의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 모터 제너레이터에 걸쳐 흐르는 전류를 도시한다.
도 3 은 듀티 합 및 상용 AC 전압의 파형을 도시한다.
도 4 는 도 1 에 도시된 누전 검출 디바이스의 구성을 도시한다.
도 5 는 누전이 검출된 경우에 정지될 모터 제너레이터를 도시한다.
도 6 은 도 1 에 도시된 누전 검출 디바이스의 동작 테스트의 플로우차트이다.
도 7 은 도 6 에 도시된 누전 검출 디바이스의 동작 테스트시의 신호 파형을 도시한다.
도 8 은 본 발명의 동력 출력 장치가 하이브리드 차량에 적용되는 경우를 나타내는 개략적인 블록 다이어그램이다.
발명을 실시하기 위한 최상의 모드
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 도면에 서, 동일하거나 대응하는 부분에 대해서는 할당된 동일한 참조부호를 부여하고, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 동력 출력 장치의 개략적인 블록 다이어그램이다. 도 1 을 참조하면, 동력 출력 장치 (100) 는 배터리 (B), 업컨버터 (10), 인버터 (20 및 30), 모터 제너레이터 (MG1 및 MG2), 누전 검출 디바이스 (40), AC 출력 차단 회로 (50), 커넥터 (60), 제어 디바이스 (70), 커패시터 (C1 및 C2), 전원 라인 (PL1 및 PL2), 접지 라인 (SL), U상 라인 (UL1 및 UL2), V상 라인 (VL1 및 VL2), W상 라인 (WL1 및 WL2), 및 AC 출력 라인 (ACL1 및 ACL2) 을 포함한다.
동력 출력 장치 (100) 는 예를 들어 하이브리드 차량에 탑재된다. 모터 제너레이터 (MG1) 는 엔진에 의해 구동되는 발전기로서 동작하고 또한 엔진을 기동시킬 수 있는 전기 모터로서 동작하는 것으로서 하이브리드 차량에 탑재된다. 모터 제너레이터 (MG2) 는 하이브리드 차량의 구동 휠을 구동하는 전기 모터로서 동작하는 것으로서 하이브리드 차량에 탑재된다.
모터 제너레이터 (MG1 및 MG2) 각각은 예를 들어 3상 AC 동기 모터 제너레이터로 이루어진다. 모터 제너레이터 (MG1) 는 엔진의 회전력을 이용하여 AC 전압을 발생시키고, 발생된 AC 전압을 인버터 (20) 에 출력한다. 또한, 모터 제너레이터 (MG1) 는 엔진을 기동시키기 위해 인버터 (20) 로부터 수신된 AC 전압에 의해 구동력을 발생시킨다. 모터 제너레이터 (MG2) 는 인버터 (30) 로부터 수신된 AC 전압에 의해 차량의 구동 토크를 발생시킨다. 차량의 재생 브레이킹시 에, 모터 제너레이터 (MG2) 는 AC 전압을 발생시키고 이를 인버터 (30) 에 출력한다.
DC 전원인 배터리 (B) 는 예를 들어 니켈-수소 또는 리튬-이온 2차 배터리로 이루어진다. 배터리 (B) 는 발생된 DC 전압을 업컨버터 (10) 에 출력하고, 업컨버터 (10) 로부터 출력된 DC 전압에 의해 충전된다.
업컨버터 (10) 는 리액터 (L1), npn 트랜지스터 (Q1 및 Q2) 및 다이오드 (D1 및 D2) 를 포함한다. 리액터 (L1) 는 일단부가 전원 라인 (PL1) 에 접속되고 타단부가 npn 트랜지스터 (Q1 및 Q2) 의 접속 노드에 접속된다. npn 트랜지스터 (Q1, Q2) 는 전원 라인 (PL2) 과 접지 라인 (SL) 사이에 직렬로 접속되고, 각각은 제어 디바이스 (70) 로부터 제어 신호 (PWC) 를 수신하는 베이스를 가진다. 다이오드 (D1, D2) 는, 이미터측으로부터 컬렉터측으로 전류가 흐르도록 npn 트랜지스터 (Q1, Q2) 의 컬렉터와 이미터에 걸쳐 각각 접속된다.
인버터 (20) 는 U상 암(U-phase arm; 21), V상 암 (22), 및 W상 암 (23) 을 포함한다. U상 암 (21), V상 암 (22) 및 W상 암 (23) 은 전원 라인 (PL2) 과 접지 라인 (SL) 사이에 병렬로 접속된다. U상 암 (21) 은 직렬로 접속된 npn 트랜지스터 (Q11, Q12) 로 이루어지고, V상 암 (22) 은 직렬로 접속된 npn 트랜지스터 (Q13, Q14) 로 이루어지며, W상 암 (23) 은 직렬로 접속된 npn 트랜지스터 (Q15, Q16) 로 이루어진다. 다이오드 (D11-D16) 는 npn 트랜지스터 (Q11-Q16) 의 컬렉터와 이미터에 걸쳐 각각 접속되어, 이미터측으로부터 컬렉터측으로 전류가 흐르도록 한다.
각각의 상 암에서의 npn 트랜지스터의 접속 노드는 U, V, 및 W상 라인 (UL1, VL1 및 WL1) 각각을 통해 그 중성점의 반대측에서 모터 제너레이터 (MG1) 의 대응하는 상 코일의 단부에 접속된다.
인버터 (30) 는 U상 암 (31), V상 암 (32) 및 W상 암 (33) 을 포함한다. U상 암 (31), V상 암 (32) 및 W상 암 (33) 은 전원 라인 (PL2) 과 접지 라인 (SL) 사이에 병렬로 접속된다. U상 암 (31) 은 직렬로 접속된 npn 트랜지스터 (Q21, Q22) 로 이루어지고, V상 암 (32) 은 직렬로 접속된 npn 트랜지스터 (Q23, Q24) 로 이루어지며, W상 암 (33) 은 직렬로 접속된 npn 트랜지스터 (Q25, Q26) 로 이루어진다. 다이오드 (D21-D26) 는 npn 트랜지스터 (Q21-Q26) 의 컬렉터와 이미터에 걸쳐 각각 접속되어, 이미터측으로부터 컬렉터측으로 전류가 흐르도록 한다.
인버터 (30) 에서도, 각각의 상 암에서의 npn 트랜지스터의 접속 노드는 U, V, 및 W 상 라인 (UL2, VL2 및 WL2) 각각을 통해 그 중성점과 반대측에서 모터 제너레이터 (MG2) 의 대응하는 상 코일의 단부에 접속된다.
커패시터 (C1) 는 전원 라인 (PL1) 과 접지 라인 (SL) 사이에 접속되어, 배터리 (B) 및 업컨버터 (10) 의 전압 변화에 의해 야기되는 영향을 감소시킨다. 커패시터 (C2) 는 전원 라인 (PL2) 과 접지 라인 (SL) 사이에 접속되어, 인버터 (20, 30) 및 업컨버터 (10) 의 전압 변화에 의해 야기되는 영향을 감소시킨다.
업컨버터 (10) 는, 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWC) 에 기초하여, 리액터 (L1) 에서의 자계 에너지로서 npn 트랜지스터 (Q2) 의 스위칭 동작에 따라 흐르는 전류를 축적함으로써, 배터리 (B) 로부터의 DC 전압을 승압한다. 이후, npn 트랜지스터 (Q2) 가 오프 (off) 되는 타이밍과 동기하여 승압된 전압을 다이오드 (D1) 를 통해 전원 라인 (PL2) 에 출력한다. 또한, 업컨버터 (10) 는, 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWC) 에 기초하여, 전원 라인 (PL2) 을 통해 인버터 (20) 및/또는 인버터 (30) 로부터 수신된 DC 전압을 배터리 (B) 의 전압 레벨로 낮춤으로써, 배터리 (B) 를 충전한다.
인버터 (20) 는, 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM1) 에 기초하여, 전원 라인 (PL2) 으로부터 공급된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하고, 이를 모터 제너레이터 (MG1) 로 출력한다. 이와 같이, 모터 제너레이터 (MG1) 를 구동시켜 원하는 토크를 발생시킨다. 또한, 인버터 (20) 는 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM1) 에 기초하여, 모터 제너레이터 (MG1) 에 의해 발생된 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고, DC 전압을 전원 라인 (PL2) 에 출력한다.
여기서, 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 과 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생되도록, 인버터 (20) 는 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM1) 에 기초하여 중성점 (N1) 에서 전위를 제어하면서 모터 제너레이터 (MG1) 를 구동한다.
또한, 인버터 (20) 는 제어 디바이스 (70) 로부터 셧다운 명령 (SDOWN1) 을 수신할 때, 그 동작을 정지한다.
제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM2) 에 기초하여, 인버터 (30) 는 전원 라인 (PL2) 로부터 공급된 DC 전압을 AC 전압으로 변환하고, 이를 모터 제너레이터 (MG2) 에 출력한다. 이와 같이, 모터 제너레이터 (MG2) 를 구동시켜 원하는 토크를 발생시킨다. 모터 제너레이터 (MG2) 의 재생 브레이킹 동작 중에, 인버터 (30) 는 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM2) 에 기초하여 모터 제너레이터 (MG2) 로부터 출력된 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고, DC 전압을 전원 라인 (PL2) 에 출력한다.
여기서, 중성점들 (N1 및 N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생되도록, 인버터 (30) 는 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM2) 에 기초하여 중성점 (N2) 에서의 전위를 제어하면서 모터 제너레이터 (MG2) 를 구동한다.
제어 디바이스 (70) 로부터의 셧다운 명령 (SDOWN2) 의 수신시에, 인버터 (30) 는 동작을 정지한다.
AC 출력 라인 (ACL1, ACL2) 에 누전 검출 디바이스 (40) 가 제공된다. AC 출력 라인 (ACL1, ACL2) 은 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 중성점들 (N1, N2) 에 걸쳐 발생한 상용 AC 전압 (Vac) 을 추출하기 위한 전원 라인쌍을 구성한다. AC 출력 라인 (ACL1) 은 중성점 (N1) 을 AC 출력 차단 회로 (50) 에 접속시키고, AC 출력 라인 (ACL2) 은 중성점 (N2) 을 AC 출력 차단 회로 (50) 에 접속시킨다. 누전 검출 디바이스 (40) 는 누전 검출시에, AC 출력 차단 회로 (50) 및 제어 디바이스 (70) 에 차단 명령 (ZCT) 을 출력한다. 누전 검출 기능의 동작을 체크하기 위해, 누전 검출 디바이스 (40) 는 제어 디바이스 (70) 로부터의 테스트 신호 (TZCT) 에 응답하여 전원 노드 (42) 로부터 접지 노드 (44) 로 전류가 흐르도록 한다.
AC 출력 차단 회로 (50) 는 릴레이 (relay; 52 및 54) 를 포함한다. 릴 레이 (52) 는 AC 출력 라인 (ACL1) 과 커넥터 (60) 사이에 접속되고, 릴레이 (54) 는 AC 출력 라인 (ACL2) 과 커넥터 (60) 사이에 접속된다. 제어 디바이스 (70) 로부터 출력 허용 명령 (EN) 의 수신시에, AC 출력 차단 회로 (50) 는 릴레이 (52 및 54) 를 온(on)시켜서, 커넥터 (60) 를 AC 출력 라인 (ACL1 및 ACL2) 에 전기적으로 접속시킨다. 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 의 수신시에, AC 출력 차단 회로 (50) 는 릴레이 (52 및 54) 를 오프시켜, AC 출력 라인 (ACL1 및 ACL2) 으로부터 커넥터 (60) 를 전기적으로 접속해제한다.
커넥터 (60) 는 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 과 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 에 걸쳐 발생된 상용 AC 전압 (Vac) 을 외부 AC 부하에 출력하기 위한 출력 단자이다. 가전 또는 가정 보완 전력용 전원 플러그는 커넥터 (60) 에 접속된다. 외부 AC 부하가 접속되는 경우, 커넥터 (60) 는 H 레벨의 신호 (CT) 를 제어 디바이스 (70) 에 출력한다.
제어 디바이스 (70) 는 각 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 토크 명령값 및 회전수, 배터리 (B) 의 전압, 및 전원 라인 (PL2) 의 전압에 기초하여 업컨버터 (10) 를 구동하기 위한 제어 신호 (PWC) 를 발생시키고, 발생된 제어 신호 (PWC) 를 업컨버터 (10) 에 출력한다. 각 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 회전수, 배터리 (B) 의 전압 및 전원 라인 (PL2) 의 전압이 대응하는 센서 (미도시) 에 의해 검출된다.
제어 디바이스 (70) 는 전원 라인 (PL2) 의 전압 및 모터 제너레이터 (MG1) 의 상 전류 및 토크 명령값에 기초하여 모터 제너레이터 (MG1) 를 구동하기 위한 제어 신호 (PWM1) 를 발생시킨다. 여기서, 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 과 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생되도록, 제어 디바이스 (70) 는 상부 암의 npn 트랜지스터 (Q11, Q13, Q15) 와 하부 암의 npn 트랜지스터 (Q12, Q14, Q16) 의 듀티 합을 제어하면서 제어 신호 (PWM1) 를 발생시킨다. 이후, 제어 디바이스 (70) 는 발생된 제어 신호 (PWM1) 를 인버터 (20) 에 출력한다.
또한, 제어 디바이스 (70) 는 전원 라인 (PL2) 의 전압 및 모터 제너레이터 (MG2) 의 상 전류 및 토크 명령값에 기초하여 모터 제너레이터 (MG2) 를 구동하기 위한 제어 신호 (PWM2) 를 발생시킨다. 여기서, 중성점들 (N1 및 N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생되도록, 제어 디바이스 (70) 는 상부 암의 npn 트랜지스터 (Q21, Q23, Q25) 와 하부 암의 npn 트랜지스터 (Q22, Q24, Q26) 의 듀티 합을 제어하면서 제어 신호 (PWM2) 를 발생시킨다. 이후, 제어 디바이스 (70) 는 발생된 제어 신호 (PWM2) 를 인버터 (30) 에 출력한다. 전류 센서 (미도시) 는 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 각 상 전류를 검출한다.
외부 AC 부하가 커넥터 (60) 에 접속되는 상태에서 소정의 스타트 스위치 (SW) 가 온되는 경우, 제어 디바이스 (70) 는 누전 검출 디바이스 (40) 의 누전 검출 기능이 정상적으로 동작하는지의 여부에 관한 기능 체크를 수행하기 위한 테스트 신호 (TZCT) 를 누전 검출 디바이스 (40) 에 출력한다. 누전 검출 기능이 정상이라고 판단하는 경우, 제어 디바이스 (70) 는 출력 허용 명령 (EN) 을 AC 출력 차단 회로 (50) 에 출력한다. 이는 중성점들 (N1 및 N2) 에 걸쳐 발생된 상 용 AC 전압 (Vac) 이 커넥터 (60) 로부터 외부 AC 부하로 출력되도록 한다.
누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 의 수신시에, 제어 디바이스 (70) 는 그때의 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 동작 상태에 따라 어떤 인버터가 동작을 정지하여야 하는지를 결정한다. 결정 결과에 기초하여, 제어 디바이스 (70) 는 대응하는 셧다운 명령 (SDOWN1, SDOWN2) 을 동작이 정지되어야 하는 인버터에 출력한다.
도 2 는 도 1 에 도시된 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 에 걸쳐 흐르는 전류를 도시한다. 도 2 에서, 교류 전류 (Iac) 가 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 으로부터 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 으로 흐르는 경우가 대표적으로 도시된다.
도 2를 참조하면, U, V, 및 W상 라인 (UL1, VL1 및 WL1) 에 접속된 인버터 (20; 미도시) 는 제어 디바이스 (70; 미도시) 로부터의 제어 신호 (PWM1) 에 기초하여 스위칭 동작을 수행하여, 전류 성분 (Iu1_t, Iu1_ac) 으로 이루어진 U상 전류가 모터 제너레이터 (MG1) 의 U상 코일로 흐르고, 전류 성분 (Iv1_t, Iv1_ac) 으로 이루어진 V상 전류가 모터 제너레이터 (MG1) 의 V상 코일로 흐르며, 전류 성분 (Iw1_t, Iw1_ac) 으로 이루어진 W상 전류가 모터 제너레이터 (MG1) 의 W상 코일로 흐르도록 한다.
U, V 및 W상 라인 (UL2, VL2 및 WL2) 에 접속된 인버터 (30; 미도시) 는 제어 디바이스 (70) 로부터의 제어 신호 (PWM2) 에 기초하여 스위칭 동작을 수행하여, 전류 성분 (Iu2_t, Iu2_ac) 으로 이루어진 U상 전류가 모터 제너레이터 (MG2) 의 U상 코일로 흐르고, 전류 성분 (Iv2_t, Iv2_ac) 으로 이루어진 V상 전류가 모터 제너레이터 (MG2) 의 V상 코일로 흐르며, 전류 성분 (Iw2_t, Iw2_ac) 으로 이루어진 W상 전류가 모터 제너레이터 (MG2) 의 W상 코일로 흐르도록 한다.
여기서, 전류 성분 (Iu1_t, Iv1_t, Iw1_t) 은 모터 제너레이터 (MG1) 에서 토크를 발생시키기 위한 것이고, 전류 성분 (Iu2_t, Iv2_t, Iw2_t) 은 모터 제너레이터 (MG2) 에서 토크를 발생시키기 위한 것이다. 전류 성분 (Iu1_ac, Iv1_ac, Iw1_ac) 은 교류 전류 (Iac) 가 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 으로부터 AC 출력 라인 (ACL1) 으로 흐르도록 하고, 전류 성분 (Iu2_ac, Iv2_ac, Iw2_ac) 은 교류 전류 (Iac) 가 AC 출력 라인 (ACL2) 으로부터 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 으로 흐르도록 한다. 전류 성분 (Iu1_ac, Iv1_ac, Iw1_ac, Iu2_ac, Iv2_ac, Iw2_ac) 은 서로 동일하고, 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 토크에 기여하지 않는다. 전류 성분 (Iu1_ac, Iv1_ac, Iw1_ac) 의 총값 및 전류 성분 (Iu2_ac, Iv2_ac, Iw2_ac) 의 총값 각각은 교류 전류 (Iac) 에 대응한다.
이와 같이, 인버터 (20, 30) 는 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 에서 토크를 발생시키면서, 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 과 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 을 발생시킨다.
모터 제너레이터 (MG1) 및/또는 모터 제너레이터 (MG2) 가 정지되는 경우, 정지되는 모터 제너레이터(들)에서 토크를 발생시키기 위한 전류 성분은 0으로 설정될 수 있고, 교류 전류 (Iac) 를 발생시키기 위한 전류 성분만이 각각의 상 코일로 흐를 수 있다.
도 3 은 듀티 합과 상용 AC 전압 (Vac) 의 파형을 도시한다. 도 3 을 참조하면, 곡선 k1 은 인버터 (20) 의 스위칭 제어 동안에 듀티 합의 변화를 나타내고, 곡선 k2 는 인버터 (30) 의 스위칭 제어 동안에 듀티 합의 변화를 나타낸다. 여기서, 듀티 합은 각각의 인버터에서 상부 암의 온듀티 (on-duty) 로부터 하부 암의 온듀티를 뺀 결과이다. 도 3 에서, 듀티 합이 양의 값을 가지는 경우, 대응하는 모터 제너레이터의 중성점에서의 전위가 인버터 입력 전압 (Vdc)(도 1에 도시된 전원 라인 (PL2) 의 전압) 의 중간값 (Vdc/2) 보다 높다는 것을 나타낸다. 듀티 합이 음의 값을 가지는 경우, 중성점에서의 전위는 전위 (Vdc/2) 보다 낮다는 것을 나타낸다.
동력 출력 장치 (100) 에서, 제어 디바이스 (70) 는 곡선 k1에 따라 상용 주파수 (50 Hz 또는 60 Hz) 로 인버터 (20) 의 듀티 합을 주기적으로 변경하고, 곡선 k2에 따라 상용 주파수로 인버터 (30) 의 듀티 합을 주기적으로 변경한다. 여기서,인버터 (20) 의 듀티 합이 변경되는 상의 반전된 상에서 인버터 (30) 의 듀티 합은 주기적으로 변경된다.
결과적으로, t0 내지 t1의 시간 주기 동안에, 중성점 (N1) 에서의 전위는 전위 (Vdc/2) 보다 더 높게 되고, 중성점 (N2) 에서의 전위는 전위 (Vdc/2) 보다 더 낮게 되어서, 중성점들 (N1 및 N2) 에 걸쳐 양의 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생한다. 여기서, 외부 AC 부하가 커넥터 (60) 에 접속되는 경우, 인버터 (20) 에서 상부 암으로부터 하부 암으로 흐를 수 없는 초과 전류는 AC 출력 라인 (ACL1), 외부 AC 부하 및 AC 출력 라인 (ACL2) 을 통해 중성점 (N1) 으로부터 중성점 (N2) 으로 흐 른 후, 중성점 (N2) 으로부터 인버터 (30) 의 하부 암으로 흐른다.
t1 내지 t2의 시간 주기 동안에, 중성점 (N1) 에서의 전위는 전위 (Vdc/2) 보다 더 낮고, 중성점 (N2) 에서의 전위는 전위 (Vdc/2) 보다 더 높다. 따라서, 중성점들 (N1 및 N2) 에 걸쳐 음의 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생한다. 인버터 (30) 에서 상부 암으로부터 하부 암으로 흐를 수 없는 초과 전류는 AC 출력 라인 (ACL2), 외부 AC 부하 및 AC 출력 라인 (ACL1) 을 통해 중성점 (N2) 으로부터 중성점 (N1) 으로 흐른 후, 중성점 (N1) 으로부터 인버터 (20) 의 하부 암으로 흐른다.
이러한 방법으로, 동력 출력 장치 (100) 에서, 중성점들 (N1 및 N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 이 발생할 수 있다.
모터 제너레이터 (MG1) 및/또는 모터 제너레이터 (MG2) 가 정지되는 동안에, 정지되는 모터 제너레이터(들)에 토크를 발생시키기 위한 전류 성분이 0으로 설정되고 교류 전류 (Iac) 를 발생시키기 위한 전류 성분만이 상 코일상에서 발생되도록, 정지되는 모터 제너레이터(들)에 대응하는 인버터(들)은 스위칭 제어될 수 있다. 예를 들어, 정지되는 모터 제너레이터에 대응하는 인버터에서, 각각의 상 암의 스위칭 제어가 동일한 타이밍에서 행해질 수 있다.
도 4 는 도 1 에 도시된 누전 검출 디바이스 (40) 의 구성을 도시한다. 도 4를 참조하면, 누전 검출 디바이스 (40) 는 집자 코어 (46), 코일 (47), 신호 발생 유닛 (48), 테스팅 전원 라인 (TL), 및 pnp 트랜지스터 (P1) 를 포함한다. 집자 코어 (46) 는 퍼멀로이 (permalloy) 재료와 같은 고자기투과율의 재료로 형 성되고, AC 출력 라인 (ACL1, ACL2) 또는 테스팅 전원 라인 (TL) 을 통해 흐르는 전류에 따라 부근에서 발생된 자속을 집자한다. 코일 (47) 은 집자 코어 (46) 주위로 감겨지고, 집자 코어 (46) 내의 자속 발생시에 그 단부들 사이의 전압차를 발생시킨다. 신호 발생 유닛 (48) 은 코일 (47) 의 단부에 접속되고, 코일 (47) 의 단부에서 발생하는 전압차가 소정의 값을 초과하는 경우에 차단 명령 (ZCT) 을 출력한다.
테스팅 전원 라인 (TL) 은 누전 검출 디바이스 (40) 의 누전 검출 기능의 동작을 체크하기 위한 것이다. 테스팅 전원 라인 (TL) 은 AC 출력 라인 (ACL1, ACL2) 을 따라 집자 코어 (46) 의 내부 주변측을 통해 연장되도록 배열된다. 테스팅 전원 라인 (TL) 은 일단부가 전원 노드 (42) 에 접속되고 타단부가 pnp 트랜지스터 (P1) 에 접속된다. 테스팅 전원 라인 (TL) 과 접지 노드 (44) 사이에 pnp 트랜지스터 (P1) 가 제공되고, 제어 디바이스 (70; 미도시) 로부터 테스트 신호 (TZCT) 를 수신하는 베이스를 가진다.
테스트 동작 이외의 정상 동작중에, 누전 검출 디바이스 (40) 는 제어 디바이스 (70) 로부터 H 레벨의 테스트 신호 (TZCT) 를 수신한다. 즉, 정상 동작중에, pnp 트랜지스터 (P1) 는 오프이고, 테스팅 전원 라인 (TL) 을 통해 흐르는 전류가 없다.
정상 동작중에, 교류 전류 (Iac) 는 반대 방향으로 AC 출력 라인 (ACL1, ACL2) 을 통해 흐른다. 누전이 없고, AC 출력 라인 (ACL1 및 ACL2) 을 통해 흐르는 전류가 서로 동일하면, AC 출력 라인 (ACL1) 을 통해 흐르는 전류에 의해 발 생하는 자속 및 AC 출력 라인 (ACL2) 을 통해 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속은 서로 상쇄되어, 집자 코어 (46) 에서 발생된 자속은 0이 된다. 이 경우에, 코일 (47) 의 단부에서는 전압차가 발생하지 않고, 따라서, 신호 발생 유닛 (48) 은 차단 명령 (ZCT) 을 출력하지 않는다.
반대로, 누전이 있는 경우, AC 출력 라인 (ACL1) 을 통해 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속과 AC 출력 라인 (ACL2) 을 통해 흐르는 전류에 의해 발생하는 자속의 밸런스를 잃고, 집자 코어 (46) 에서 자속이 발생한다. 이는 발생한 자속에 따른 코일 (47) 단부의 전압차를 야기한다. 전압차가 소정의 값을 초과하는 경우, 신호 발생 유닛 (48) 은 누전이 발생하였다고 결정하고, 차단 명령 (ZCT) 을 출력한다.
테스트 동작중에, 누전 검출 디바이스 (40) 는 제어 디바이스 (70) 로부터 L레벨의 테스트 신호 (TZCT) 를 수신한다. 응답으로서, pnp 트랜지스터 (P1) 는 온되고, 테스팅 전원 라인 (TL) 을 통해 전원 노드 (42) 로부터 접지 노드 (44) 로 전류가 흐른다. 따라서, 집자 코어 (46) 에서 자속을 발생시키고, 신호 발생 유닛 (48) 은 차단 명령 (ZCT) 을 출력한다.
상술한 바와 같이, 동력 출력 장치 (100) 에서, 실제로 AC 출력 라인 (ACL1, ACL2) 을 통하여 전류가 흐르도록 하지 않고, 테스트 신호 (TZCT) 를 제어 디바이스 (70) 로부터 누전 검출 디바이스 (40) 로 출력하고 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 출력된 차단 명령의 유무를 체크함으로써 누전 검출 디바이스 (40) 의 기능을 체크하는 것이 가능하다.
동력 출력 장치 (100) 에서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 누전 검출 디바이스 (40) 는 제어 디바이스 (70) 뿐만 아니라 AC 출력 차단 회로 (50) 에 차단 명령 (ZCT) 을 출력한다. 누전 검출 디바이스 (40) 에 의해 누전이 검출되는 경우, AC 출력 차단 회로 (50) 가 동작하도록 되고, 또한, 인버터 (20, 30) 중 하나 또는 둘다가 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 동작 상태에 응답하여 셧다운된다. 이는 누전 검출 시에 AC 전압을 커넥터 (60) 에 출력하기 위한 시스템이 이중, 즉 두 방식으로 차단되는 것을 보증함으로써, 안정성이 개선된다.
도 5 는 누전 검출시에 정지될 모터 제너레이터(들)을 도시한다. 도 5 를 참조하면, 동력 출력 장치 (100) 가 탑재된 하이브리드 차량을 주행하는 경우, 제어 디바이스 (70) 는 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 의 수신 시에 모터 제너레이터 (MG1) 에 대응하는 인버터 (20) 만을 셧다운한다. 이와 같이, 인버터 (20) 로부터 모터 제너레이터 (MG1) 로의 전류 공급이 정지되고, 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 과 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 사이에 흐르는 전류가 없다. 이 경우에, 모터 제너레이터 (MG1) 가 전력을 발생시키고 있는 경우, 전력 발생은 정지된다. 그러나, 모터 제너레이터 (MG2) 는 셧다운되지 않으므로, 즉각적인 차량의 주행 능력의 악화를 방지한다.
한편, 동력 출력 장치 (100) 가 탑재된 하이브리드 차량이 정지되고 모터 제너레이터 (MG1) 가 재생 동작 (전력 발생) 중에, 제어 디바이스 (70) 가 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 을 수신하는 경우, 모터 제너레이터 (MG2) 에 대응하는 인버터 (30) 만을 셧다운한다. 이와 같이, 인버터 (30) 로부터 모 터 제너레이터 (MG2) 로의 전류 공급이 정지되어, 중성점들 (N1 및 N2) 사이에 흐르는 전류는 없다. 모터 제너레이터 (MG1) 가 셧다운되지 않기 때문에, 모터 제너레이터 (MG1) 의 재생 동작이 계속된다.
또한, 동력 출력 장치 (100) 가 탑재된 하이브리드 차량이 정지되고 모터 제너레이터 (MG1) 가 재생 동작을 수행하지 않는 동안에 제어 디바이스 (70) 가 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 을 수신하는 경우, 제어 디바이스 (70) 는 인버터 (20 및 30) 둘다를 셧다운한다. 즉, 모터 제너레이터 (MG1 및 MG2) 가 둘다 동작중이 아니기 때문에, 인버터 (20 및 30) 둘다는 셧다운되어 보다 높은 안정성을 보장한다.
상기 설명에서, 인버터 (20 및 30) 중 하나 또는 둘다가 차량의 동작 상태에 따라 셧다운된다. 이는 AC 출력 차단 회로 (50) 에 의한 차단에 더한 차단을 실현함으로써 높은 안정성을 보증하고, 또한, 누전 발생시에 차량의 오리지널 기능의 악화를 방지한다. 셧다운되지 않는 인버터에 관해서는, 후속하여 동작을 신속하게 정지시키는 것이 바람직하다.
상기 설명에서, 하이브리드 차량이 주행하고 있는 상태는 "제 1 상태"에 대응하고, 하이브리드 차량이 정지하고 모터 제너레이터 (MG1) 가 재생 동작중인 상태는 "제 2 상태"에 대응한다.
도 6 은 도 1 에 도시된 누전 검출 디바이스 (40) 의 동작 테스트의 플로우차트이다. 도 6 을 참조하면, 외부 AC 부하가 커넥터 (60) 에 접속되는 상태에서 소정의 스타트 스위치 (SW) 가 온되는 경우, 상용 AC 전압 (Vac) 이 커넥터 (60) 로부터 출력될 수 있는 AC 출력 모드가 활성화된다 (단계 S2). AC 출력 모드의 활성화에 응답하여, 제어 디바이스 (70) 는 L 레벨의 테스트 신호 (TZCT) 를 누전 검출 디바이스 (40) 에 출력하여 누전 검출 디바이스 (40) 의 기능 체크를 수행한다 (단계 S4). 따라서, 누전 검출 디바이스 (40) 에서, 테스팅 전원 라인 (TL) 을 통해 전류가 흐른다.
누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 을 수신하는 경우 (단계 S6의 예), 제어 디바이스 (70) 는 누전 검출 디바이스 (40) 의 누전 검출 기능이 정상이라고 결정한다 (단계 S8). 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 차단 명령 (ZCT) 을 수신하지 않는 경우 (단계 S6의 아니오), 제어 디바이스 (70) 는 누전 검출 디바이스 (40) 의 동작이 비정상이라고 결정하고 (단계 S10), 디스플레이 디바이스 등에 누전 검출 기능이 비정상이라고 표시한다.
도 7 은 도 6 에 도시된 누전 검출 디바이스의 동작 테스트의 시간에서의 신호 파형을 나타낸다. 도 7 을 참조하면, 시간 t1에서, 제어 디바이스 (70) 는 누전 검출 디바이스 (40) 로 출력되는 테스트 신호 (TZCT) 를 H 레벨로부터 L 레벨로 변화시킨다. 이 때에, 누전 검출 디바이스 (40) 가 정상이면, H 레벨에서 차단 명령 (ZCT) 을 AC 출력 차단 회로 (50) 및 제어 디바이스 (70) 로 출력한다. 누설 검출 디바이스 (40) 가 비정상이면, 차단 명령 (ZCT) 을 출력하지 않는다.
시간 t2에서, 제어 디바이스 (70) 는 테스트 신호 (TZCT) 를 L 레벨로부터 H 레벨로 변화시킨다. 누설 검출 디바이스 (40) 가 정상이면, AC 출력 차단 회로 (50) 및 제어 디바이스 (70) 로 출력되는 차단 명령 (ZCT) 이 L 레벨로 복귀하도록 한다.
상기에서, 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 AC 출력 차단 회로 (50) 및 제어 디바이스 (70) 로 출력되는 차단 명령 (ZCT) 에 기초하여 누전 검출 디바이스 (40) 의 동작 테스트가 수행되는 것으로 설명하였다. 다른 방법으로는, 또한, 인버터 (20 및 30) 에서 셧다운 프로세스뿐만 아니라 AC 출력 차단 회로 (50) 의 동작을 체크하도록 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 동력 출력 장치 (100) 는 모터 제너레이터 (MG1) 의 중성점 (N1) 과 모터 제너레이터 (MG2) 의 중성점 (N2) 에 걸쳐 상용 AC 전압 (Vac) 을 발생시키고 이를 커넥터 (60) 로부터 외부 AC 부하로 출력한다. 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 를 구동하는 인버터 (20, 30) 가 각각 상용 AC 전압 (Vac) 을 발생시키는데 이용되기 때문에, 상용 AC 전압 (Vac) 획득 전용의 인버터가 불필요하다.
또한, 누전 검출 디바이스 (40) 가 동력 출력 장치 (100) 에 제공되고, 누전 검출 디바이스 (40) 에 의한 누전 검출시에, AC 출력 차단 회로 (50) 가 동작하여 또한 인버터 (20) 및/또는 인버터 (30) 를 셧다운하도록 한다. 이와 같이, 상용 AC 전압 (Vac) 의 출력이 이중, 즉 두 방식으로 차단됨으로써, 높은 안정성이 보장된다.
누전 검출 디바이스 (40) 에 의한 누설 검출시에, 동력 출력 장치 (100) 는 그 때의 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 동작 상태에 따라 인버터 (20, 30) 중 하나 또는 둘다를 셧다운한다. 따라서, 상술한 바와 같이 출력의 이중 차단에 의 해 안정성을 보증하는 반면, 동력 출력 장치 (100) 의 오리지널 기능에 대한 영향은 제한할 수 있다.
또한, 상용 AC 전압 (Vac) 의 출력 모드가 활성화되는 경우, 동력 출력 장치 (100) 는 누전 검출 디바이스 (40) 의 기능 체크를 수행한다. 이는 더 높은 안정성을 보증한다.
도 8 은 본 발명의 동력 출력 장치 (100) 가 하이브리드 차량에 적용되는 경우를 나타내는 개략적인 블록 다이어그램이다. 도 8 을 참조하면, 모터 제너레이터 (MG1) 는 엔진 (80) 에 연결되어, 엔진 (80) 의 회전력에 의해 전기를 발생시킬 뿐만 아니라 엔진 (80) 을 기동시킨다. 모터 제너레이터 (MG2) 는 구동 휠 (85) 에 연결되어 이를 구동하고, 하이브리드 차량의 재생 브레이킹 동안에 전기를 발생시킨다.
AC 부하 (90) 의 플러그 (65) 는 커넥터 (60) 에 접속되고, 동력 출력 장치 (100) 는 커넥터 (60) 및 플러그 (65) 를 통해 50 Hz 또는 60 Hz, 100V의 AC 전압을 AC 부하 (90) 에 공급한다. 이와 같이, AC 부하 (90) 는 동력 출력 장치 (100) 로부터 상용 AC 전압의 공급을 수신함으로써 동작할 수 있다.
이 방법으로, 동력 출력 장치 (100) 가 탑재된 하이브리드 차량에서, 누전 발생시의 안정성은 충분히 보증되고, 차량 기능에 대한 누전의 양영향이 억제된다. 또한, 상용 AC 전압 (Vac) 을 발생시키는데 전용하는 인버터가 하이브리드 차량에 제공되지 않기 때문에, 차량의 비용뿐만 아니라 사이즈 및 무게의 감소를 실현하면서 상용 AC 전원으로서의 이용가치가 차량에 제공될 수 있다.
동력 출력 장치 (100) 를 하이브리드 차량에 탑재하는 경우에 대하여 상기에서 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 동력 출력 장치 (100) 는 전기 차량 또는 연료전지 차량에 탑재될 수도 있다. 또한, 본 발명은 일반적으로 2 개의 모터 제너레이터를 이용하는 것에 적용가능하다. 동력 출력 장치 (100) 가 전기 차량 또는 연료전지 차량으로 통합되는 경우에, 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 는 구동 휠에 연결된다.
여기에 개시된 실시형태는 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이지 않다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명이 아니라 특허청구범위에 의하여 규정되고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 다양한 변경을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2);
    상기 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 에 각각 접속된 제 1 및 제 2 인버터 (20, 30);
    상기 제 1 및 제 2 인버터 (20, 30) 의 동작을 제어하여 상기 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 를 구동하고 상기 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 중성점들에 걸쳐 AC 전압을 발생시키는 제어 디바이스 (70);
    상기 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 중성점들에 접속된 출력 라인쌍 (ACL1, ACL2) 과 상기 AC 전압을 외부 AC 부하 (90) 에 출력하기 위한 출력 단자 (60) 와의 사이에 제공되는 AC 출력 차단 회로 (50); 및
    누전의 유무를 검출하고, 누전의 검출 시에 차단 명령을 발생시켜 상기 AC 출력 차단 회로 (50) 가 상기 AC 전압의 출력을 차단하고 상기 제 1 및 제 2 인버터 (20, 30) 중 하나 이상의 동작을 정지시키도록 하는 누전 검출 디바이스 (40) 를 포함하는, 동력 출력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 누전 검출 디바이스 (40) 는 상기 차단 명령을 상기 AC 출력 차단 회로 (50) 및 상기 제어 디바이스 (70) 에 출력하고,
    상기 제어 디바이스 (70) 는, 상기 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 상기 차 단 명령의 수신시에, 상기 제 1 및 제 2 모터 제너레이터 (MG1, MG2) 의 동작 상태에 따라 상기 제 1 및 제 2 인버터 (20, 30) 중 하나를 정지시키는, 동력 출력 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 모터 제너레이터 (MG1) 는 차량의 내연 엔진 (80) 에 연결되고,
    상기 제 2 모터 제너레이터 (MG2) 는 상기 차량의 구동 휠 (85) 에 연결되며,
    상기 동작 상태는, 상기 제 2 모터 제너레이터 (MG2) 가 상기 구동 휠 (85) 을 구동하고 있는 제 1 상태, 및 상기 제 2 모터 제너레이터 (MG2) 가 상기 구동 휠 (85) 을 구동하지 않고 상기 제 1 모터 제너레이터 (MG1) 가 재생 동작중인 제 2 상태를 포함하는, 동력 출력 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안 상기 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 상기 차단 명령을 수신할 때, 상기 제어 디바이스 (70) 는 상기 제 1 인버터 (20) 를 정지시키는, 동력 출력 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 상태 동안 상기 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 상기 차단 명령 을 수신할 때, 상기 제어 디바이스 (70) 는 상기 제 2 인버터 (30) 를 정지시키는, 동력 출력 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 모터 제너레이터 (MG1) 는 차량의 내연 엔진 (80) 에 연결되고,
    상기 제 2 모터 제너레이터 (MG2) 는 상기 차량의 구동 휠 (85) 에 연결되며,
    상기 누전 검출 디바이스 (40) 는 상기 차단 명령을 상기 AC 출력 차단 회로 (50) 및 상기 제어 디바이스 (70) 에 출력하고,
    상기 제 2 모터 제너레이터 (MG2) 가 상기 구동 휠 (85) 을 구동하지 않고 상기 제 1 모터 제너레이터 (MG1) 가 재생 동작중이 아닌 동안에 상기 누전 검출 디바이스 (40) 로부터 상기 차단 명령을 수신할 때, 상기 제어 디바이스 (70) 는 제 1 및 제 2 인버터 (20, 30) 를 정지시키는, 동력 출력 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 AC 부하 (90) 로 상기 AC 전압의 출력을 시작하기 전에, 상기 누전 검출 디바이스 (40) 는 누전의 유무를 정상적으로 검출할 수 있는지의 여부에 관한 기능 체크를 수행하는, 동력 출력 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 누전 검출 디바이스 (40) 는,
    상기 기능 체크 시에 전류가 흐르는 테스팅 전원 라인 (TL),
    상기 출력 라인쌍 (ACL1, ACL2) 및 상기 테스팅 전원 라인 (TL) 이 연장하는 집자 코어 (46),
    상기 집자 코어 (46) 주위로 감겨진 코일 (47), 및
    상기 코일 (47) 단부들 사이의 전압차가 소정의 값을 초과하는 경우에 상기 차단 명령을 발생시키는 신호 발생 유닛 (48) 을 포함하는, 동력 출력 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 AC 전압은 상용 AC 전압인, 동력 출력 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 동력 출력 장치 (100) 를 포함하며,
    상기 동력 출력 장치 (100) 는 상기 출력 단자 (60) 에 접속된 상기 외부 AC 부하 (90) 에 상기 AC 전압을 공급하는, 차량.
KR1020077008677A 2004-09-29 2005-09-26 동력 출력 장치 및 이를 갖는 차량 KR100881041B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00284439 2004-09-29
JP2004284439A JP4430501B2 (ja) 2004-09-29 2004-09-29 動力出力装置およびそれを備えた車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070064637A true KR20070064637A (ko) 2007-06-21
KR100881041B1 KR100881041B1 (ko) 2009-02-05

Family

ID=35482157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077008677A KR100881041B1 (ko) 2004-09-29 2005-09-26 동력 출력 장치 및 이를 갖는 차량

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7819213B2 (ko)
EP (1) EP1794023B1 (ko)
JP (1) JP4430501B2 (ko)
KR (1) KR100881041B1 (ko)
CN (1) CN101031449B (ko)
AU (1) AU2005288085B2 (ko)
DE (1) DE602005008750D1 (ko)
WO (1) WO2006035959A1 (ko)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4245546B2 (ja) * 2004-11-04 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびそれを備えた車両
JP4679891B2 (ja) * 2004-11-30 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 交流電圧発生装置および動力出力装置
JP4635710B2 (ja) 2005-05-11 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 交流電圧出力装置
JP4337797B2 (ja) * 2005-09-29 2009-09-30 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置および電動車両
JP4892991B2 (ja) * 2006-01-27 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 電動機駆動装置およびそれを備えた車両
JP4491434B2 (ja) * 2006-05-29 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置およびそれを備えた車両
KR100792942B1 (ko) 2006-10-02 2008-01-08 현대자동차주식회사 인체 감전 검출에 의한 고전압 차량의 전원 제어 방법
KR100844648B1 (ko) 2006-10-02 2008-07-07 현대자동차주식회사 고전압 차량의 감전방지용 안전보호장치
US20080129031A1 (en) * 2006-11-03 2008-06-05 Nelsen Larry A Spray Protection Device
JP4447001B2 (ja) 2006-12-19 2010-04-07 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置およびそれを備えた車両
JP4179378B2 (ja) * 2007-01-04 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動制御装置、および、車両
US7984776B2 (en) * 2007-03-30 2011-07-26 The Regents Of The University Of Michigan Energy storage and control system for a vehicle electrified drivetrain
JP4894646B2 (ja) * 2007-06-15 2012-03-14 トヨタ自動車株式会社 充電装置および充電システム
US8278882B2 (en) * 2007-07-24 2012-10-02 Panasonic Corporation Charging monitor
JP5453917B2 (ja) * 2009-05-18 2014-03-26 日産自動車株式会社 絶縁異常検出装置
US8259423B2 (en) * 2009-07-14 2012-09-04 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle charge port with fault interrupt circuit
JP5515532B2 (ja) * 2009-09-07 2014-06-11 コベルコ建機株式会社 建設機械の漏電検出装置
JP5365432B2 (ja) * 2009-09-07 2013-12-11 コベルコ建機株式会社 建設機械の漏電検出装置
US8698451B2 (en) 2009-12-18 2014-04-15 General Electric Company Apparatus and method for rapid charging using shared power electronics
JP5234050B2 (ja) * 2010-04-27 2013-07-10 株式会社デンソー 車両用電源装置
FR2966652B1 (fr) * 2010-10-21 2012-11-02 Renault Sa Dispositif et procede d'estimation d'un courant de toucher et de protection d'un appareil electrique contre de tels courants de toucher
DE102011084362B4 (de) * 2011-03-30 2015-03-05 Bender Gmbh & Co. Kg Elektrische Schutz- und Überwachungseinrichtung in einem Elektrofahrzeug zum sicheren Fahrbetrieb sowie zum sicheren Lade- und Rückspeisebetrieb des Elektrofahrzeugs an einer Ladestation
FR2973959B1 (fr) * 2011-04-07 2015-07-24 Hager Electro Sas Dispositif de transmission d'energie electrique et procede de surveillance associe
JP5733004B2 (ja) * 2011-04-28 2015-06-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP5889683B2 (ja) * 2012-03-19 2016-03-22 本田技研工業株式会社 電力供給システム
KR101371854B1 (ko) 2012-08-01 2014-03-24 기아자동차주식회사 절연저항측정센서를 이용한 차량의 누전진단장치 및 이의 제어방법
JP6151944B2 (ja) * 2013-03-28 2017-06-21 本田技研工業株式会社 給電システム
JP6306913B2 (ja) * 2014-03-19 2018-04-04 株式会社小松製作所 車載用電力供給システムの漏電検出装置及び油圧ショベル
FR3030147B1 (fr) * 2014-12-11 2018-03-16 Mmt Sa Actionneur avec modules statorique et rotorique enrobes
US9991778B2 (en) 2016-02-29 2018-06-05 The Boeing Company Balancing current within a modular converter system
US10454393B2 (en) * 2016-07-25 2019-10-22 The Boeing Company Balancing current within a parallel modular converter system
KR102643490B1 (ko) * 2018-12-04 2024-03-05 현대자동차주식회사 모터 구동 시스템을 이용한 충전 시스템
JP2022059188A (ja) * 2020-10-01 2022-04-13 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2022059189A (ja) * 2020-10-01 2022-04-13 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2022183655A (ja) * 2021-05-31 2022-12-13 マツダ株式会社 電動自動車の制御装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996513A (en) * 1975-04-24 1976-12-07 Butler Fred C Differential microampere current sensor
US5099186A (en) 1990-12-31 1992-03-24 General Motors Inc. Integrated motor drive and recharge system
JPH0759257A (ja) 1993-08-16 1995-03-03 Nippondenso Co Ltd 冷媒圧縮機用モータの漏電防止装置
JP3135787B2 (ja) 1994-04-15 2001-02-19 本田技研工業株式会社 可搬型電源装置
US5481194A (en) * 1994-06-10 1996-01-02 Westinghouse Electric Corp. Fault detection circuit for sensing leakage currents between power source and chassis
JP3275578B2 (ja) 1994-10-19 2002-04-15 トヨタ自動車株式会社 電気自動車の車載充電装置
JP3331881B2 (ja) * 1995-12-21 2002-10-07 三菱電機株式会社 インバータ装置、圧縮機
JPH10290529A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Denso Corp 電気自動車の電源装置
ES2165206T3 (es) * 1997-11-20 2002-03-01 Siemens Ag Dispositivo de diagnosis para el reconocimiento de cortocircuitos o de interrupciones de la linea de un sensor inductivo.
JP3915219B2 (ja) * 1998-01-16 2007-05-16 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用充電装置
JP3255115B2 (ja) * 1998-07-13 2002-02-12 松下電器産業株式会社 インバータ装置
JP2000354332A (ja) 1999-06-09 2000-12-19 Matsushita Electric Works Ltd 電気自動車用充電装置
US6518736B2 (en) * 2000-06-26 2003-02-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Mechanical power outputting apparatus and inverter apparatus
US6388451B1 (en) * 2000-08-16 2002-05-14 Ford Global Technologies, Inc. Leakage current cancellation device
JP4003409B2 (ja) 2001-03-30 2007-11-07 株式会社豊田自動織機 多出力電力変換回路
JP4023171B2 (ja) * 2002-02-05 2007-12-19 トヨタ自動車株式会社 負荷駆動装置、負荷駆動装置における電力貯蔵装置の充電制御方法および充電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
US6829556B2 (en) * 2003-02-13 2004-12-07 General Electric Company Method and system for detecting incipient failures in a traction system
JP4635710B2 (ja) 2005-05-11 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 交流電圧出力装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU2005288085A1 (en) 2006-04-06
CN101031449B (zh) 2012-05-30
AU2005288085B2 (en) 2010-10-21
US20080073135A1 (en) 2008-03-27
JP4430501B2 (ja) 2010-03-10
CN101031449A (zh) 2007-09-05
US7819213B2 (en) 2010-10-26
DE602005008750D1 (de) 2008-09-18
KR100881041B1 (ko) 2009-02-05
WO2006035959A1 (en) 2006-04-06
EP1794023A1 (en) 2007-06-13
EP1794023B1 (en) 2008-08-06
JP2006101632A (ja) 2006-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100881041B1 (ko) 동력 출력 장치 및 이를 갖는 차량
JP4743346B2 (ja) 車両の異常検出装置および車両
EP1880465B1 (en) Alternating-current voltage output apparatus
US8487636B2 (en) Malfunction determining apparatus and malfunction determining method for charging system
JP4332861B2 (ja) 車両の充電制御装置
JP4539785B2 (ja) 車両のシステム起動装置および車両のシステム起動方法
US8086363B2 (en) Drive control device for vehicle, and vehicle
WO2009087799A1 (ja) 車両の充電制御装置および車両
EP1981143A1 (en) Power source device, electric vehicle mounted with the power source device, and control method for power source device
US20100204860A1 (en) Control apparatus and control method for vehicle
JP4113525B2 (ja) 交流電源装置
JP2011072171A (ja) 車両用の駆動装置およびその制御方法
JP2009189153A (ja) 電動車両および電動車両の異常部位特定方法
JP6274169B2 (ja) モータ駆動装置
JP2009291037A (ja) 電動車両および電動車両の異常検知方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120105

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee