JP2002223559A - Inverter control device sharing use with charging - Google Patents
Inverter control device sharing use with chargingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は，車両に搭載された
モータ等の駆動電源回路に用いる，インバータ手段の構
成回路の一部を，充電手段にも共用できる一体化した，
充電共用インバータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an integrated circuit in which a part of a circuit of an inverter means used for a drive power supply circuit of a motor or the like mounted on a vehicle can be shared also as a charging means.
The present invention relates to a charge sharing inverter control device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術のインバータ制御装置は，蓄電
池からＤＣ−ＡＣ変換回路を用いて，交流に変換する専
用回路であった。2. Description of the Related Art A conventional inverter control device is a dedicated circuit for converting a storage battery into an alternating current using a DC-AC conversion circuit.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来技術のインバータ
制御装置は，蓄電池からＤＣ−ＡＣ変換回路を用いて，
交流に変換する専用回路であったので，該蓄電池に充電
する場合には，独立に充電専用回路を装備した，整流手
段，電圧調整手段，そして制御手段から成る，充電器を
用いなければならず，高価になり，更に大型になる問題
点があった。A conventional inverter control device uses a DC-AC conversion circuit from a storage battery,
When the storage battery is charged, the battery must be equipped with a rectifier, a voltage regulator, and a controller, which is equipped with a dedicated circuit for charging the battery. However, there has been a problem that it becomes expensive and further large.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために，本発明の請求項１に対応する，充電共用インバ
ータ制御装置は，インバータ手段として，蓄電池からＤ
Ｃ−ＡＣ変換回路を用いて，三相交流に変換し，モータ
（Ｍ）等の動力源を駆動するのに用い，ここで該ＤＣ−
ＡＣ変換回路は，各位相を形成する，複数のＤＣ−ＡＣ
変換回路ユニットから成り，充電手段において，少なく
とも一つのＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットをＤＣ−ＤＣ昇
圧変換手段として，共用して用いる事を特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a charging-shared inverter control device according to claim 1 of the present invention uses, as an inverter means, a storage battery from a storage battery.
Using a C-AC conversion circuit, the power is converted into three-phase AC and used to drive a power source such as a motor (M).
The AC conversion circuit includes a plurality of DC-ACs forming each phase.
The charging means comprises at least one DC-AC conversion circuit unit and is commonly used as DC-DC step-up conversion means.
【０００５】本発明の請求項２に対応する，充電共用イ
ンバータ制御装置は，インバータ手段として，蓄電池か
らＤＣ−ＤＣ変換回路を用い，所定の昇圧した直流電圧
を確保し，そして平滑した該直流電圧を，ＤＣ−ＡＣ変
換回路を用いて，三相交流に変換し，モータ（Ｍ）等の
動力源を駆動するのに用い，充電手段において，該ＤＣ
−ＤＣ変換回路をＤＣ−ＤＣ降圧変換手段として，共用
して用いる事を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a charging control inverter control device which uses a DC-DC conversion circuit from a storage battery as an inverter means, secures a predetermined boosted DC voltage, and smoothes the DC voltage. Is converted to three-phase alternating current using a DC-AC conversion circuit, and is used to drive a power source such as a motor (M).
The DC converter is commonly used as DC-DC step-down converter.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に対応する，充
電共用インバータ制御装置は，インバータ手段として，
蓄電池の直流電圧：Ｖ0 を，ＤＣ−ＡＣ変換回路を用い
て，三相交流(R,S,T) に変換し，モータ（Ｍ）等の動力
源を駆動するのに用い，ここで該ＤＣ−ＡＣ変換回路
は，各位相を形成する，複数のＤＣ−ＡＣ変換回路ユニ
ットから成り，各該ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットは，そ
れぞれ制御ゲート有する，複数の電力制御素子から成
り，該制御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加す
るインバータ制御により，適応する該位相を確保し，一
方，該蓄電池に充電する充電手段として，外部に接続し
た商用の交流電源を充電用電源として用い，電圧変換手
段で所定の電圧を確保し，整流手段により整流し，コイ
ルから成るリアクタンス（Ｌ）を介して，少なくとも一
つの該ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットの適応するインバー
タ手段の位相出力端部に接続し, パルス幅モジュレーシ
ョン（ＰＷＭ）制御により，対応する該制御ゲートにそ
れぞれ適応する制御電圧を印加し，該ＤＣ−ＡＣ変換回
路ユニットをＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用い，昇圧
した平均電圧が，該蓄電池の直流電圧：Ｖ0 に適合する
ような電圧調整手段として用い，該蓄電池の両極間には
コンデンサー（Ｃ）を並列に接続し，昇圧した該電圧を
平滑することとし，そして該インバータ手段及び充電手
段に適応する制御手段を装備する事を特徴とする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A charging common use inverter control device according to a first aspect of the present invention includes:
The DC voltage of the storage battery: V 0 is converted into three-phase alternating current (R, S, T) using a DC-AC conversion circuit, and is used to drive a power source such as a motor (M). The DC-AC conversion circuit comprises a plurality of DC-AC conversion circuit units forming each phase, and each of the DC-AC conversion circuit units comprises a plurality of power control elements each having a control gate. And an inverter control that applies a control voltage adapted to each of the storage batteries, to secure the applicable phase, and to use the externally connected commercial AC power supply as a charging power supply as charging means for charging the storage battery. A predetermined voltage is secured by the rectifier and rectified by the rectifier, and connected to the phase output terminal of the applicable inverter of at least one of the DC-AC conversion circuit units via the reactance (L) composed of a coil. Then, a control voltage corresponding to each of the corresponding control gates is applied by pulse width modulation (PWM) control, and the DC-AC conversion circuit unit is used as DC-DC step-up conversion means. storage battery DC voltage: used as the voltage adjusting means to fit V 0, connect the capacitor (C) in parallel between both electrodes of the storage battery, the boosted the voltage and to smooth, and said inverter means And a control means adapted to the charging means.
【０００７】本発明の請求項２に対応する，充電共用イ
ンバータ制御装置は，インバータ手段として，蓄電池の
直流電圧：Ｖ0 を，ＤＣ−ＤＣ変換回路に接続し，所定
の昇圧した直流電圧を確保し，コンデンサー（Ｃ）を用
いて，昇圧した該直流電圧を平滑し，そして平滑した該
直流電圧を，ＤＣ−ＡＣ変換回路を用いて，三相交流
(R,S,T) に変換し，モータ（Ｍ）等の動力源を駆動する
のに用い，ここで該ＤＣ−ＤＣ変換回路は，それぞれ制
御ゲートを有する，複数の電力制御素子から成り，該制
御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加するパルス
幅モジュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，ＤＣ−ＤＣ
昇圧変換手段として用い，一方，該蓄電池に充電する充
電手段として，外部に接続した商用の交流電源を充電用
電源として用い，整流手段により整流し，その整流波形
の平均電圧が該蓄電池の直流電圧：Ｖ0 よりも高い，所
定の整流波形を確保し，該整流波形を，該ＤＣ−ＤＣ変
換回路のインバータ手段における出力側へ入力し，該出
力側へ並列に接続した，該コンデンサー（Ｃ）を用い
て，該整流波形を平滑し，該ＤＣ−ＤＣ変換回路の該制
御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加するパルス
幅モジュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，ＤＣ−ＤＣ
降圧変換手段として用い，降圧した平均電圧が，該蓄電
池の直流電圧：Ｖ0 に適合するような電圧調整手段とし
て用い，そして該インバータ手段及び充電手段に適応す
る制御手段を装備する事を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a charging-shared inverter control device, wherein a DC voltage: V 0 of a storage battery is connected to a DC-DC conversion circuit as an inverter means to secure a predetermined boosted DC voltage. Then, the boosted DC voltage is smoothed using a capacitor (C), and the smoothed DC voltage is converted to a three-phase AC voltage using a DC-AC conversion circuit.
(R, S, T) and used to drive a power source such as a motor (M), wherein the DC-DC conversion circuit comprises a plurality of power control elements each having a control gate, A pulse width modulation (PWM) control for applying an appropriate control voltage to the control gate is performed, and the DC-DC
A step-up converter is used. On the other hand, as a charging unit for charging the storage battery, an externally connected commercial AC power source is used as a charging power source, rectified by the rectification unit, and the average voltage of the rectified waveform is the DC voltage of the storage battery. : A predetermined rectified waveform higher than V 0 is secured, the rectified waveform is input to the output side of the inverter means of the DC-DC conversion circuit, and the capacitor (C) is connected in parallel to the output side. To perform pulse width modulation (PWM) control for smoothing the rectified waveform and applying a control voltage adapted to each of the control gates of the DC-DC conversion circuit.
It is used as step-down conversion means, used as voltage adjustment means so that the stepped-down average voltage conforms to the DC voltage of the storage battery: V 0 , and equipped with control means adapted to the inverter means and charging means. I do.
【０００８】本発明の充電共用インバータ制御装置にお
いて，電力制御素子として，絶縁ゲート・バイポーラ型
トランジスタ（ＩＧＢＴ）を用い，該ＩＧＢＴは，トラ
ンジスタの順方向と逆に，ダイオードの順方向を並列に
接続し，該トランジスタのベースを制御ゲートとして用
いる事も出来る。In the charging common-use inverter control device of the present invention, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) is used as a power control element, and the IGBT is connected in parallel with the diode in the forward direction, in reverse to the transistor forward direction. However, the base of the transistor can be used as a control gate.
【０００９】本発明の充電共用インバータ制御装置にお
いて，電力制御素子として，サイリスタの順方向と逆
に，ダイオードの順方向を該サイリスタに並列に接続
し，該サイリスタのゲートを制御ゲートとして用いる事
も出来る。In the charging control inverter control device according to the present invention, as a power control element, a forward direction of a diode may be connected in parallel to the thyristor, and a gate of the thyristor may be used as a control gate. I can do it.
【００１０】本発明の充電共用インバータ制御装置にお
いて，インバータ手段及び充電手段に適応する制御手段
として，各種電力制御素子の各制御ゲートに適応する制
御電圧を提供するだけでなく，該充電共用インバータ制
御装置の必要とする箇所に，電流計，電圧計，各種スイ
ッチを設け，監視並びに制御する事も出来る。In the control device of the present invention, the control means adapted to the inverter means and the charging means not only provides a control voltage adapted to each control gate of the various power control elements, but also provides a control voltage corresponding to the control gates of the various power control elements. An ammeter, a voltmeter, and various switches can be provided at locations required by the device to monitor and control.
【００１１】本発明の請求項１に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニット
は，二個の電力制御素子を直列に接続して構成し，イン
バータ手段において，各制御ゲートにそれぞれ適応する
制御電圧を印加するインバータ制御により，適応する位
相を出力する事が出来る。According to a first aspect of the present invention, a DC-AC conversion circuit unit is constituted by connecting two power control elements in series, and in the inverter means, a control gate is connected to each control gate. An adaptive phase can be output by inverter control that applies an adaptive control voltage.
【００１２】本発明の請求項１に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，インバータ手段におけるＤＣ
−ＡＣ変換回路ユニットは，充電手段において，ＤＣ−
ＤＣ昇圧変換手段として，共用して用いる作用を有す
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a charge sharing inverter control device comprising:
-The AC conversion circuit unit uses DC-
The DC boost converter has an operation to be used in common.
【００１３】本発明の請求項１に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，インバータ手段におけるＤＣ
−ＡＣ変換回路ユニットは，充電手段において，ＤＣ−
ＤＣ昇圧変換手段として用いる場合において，蓄電池の
負側に接続した電力制御素子を，所定の時間だけ短絡状
態にし，コイルから成るリアクタンス（Ｌ）に整流波形
の電気エネルギーを溜め，その後，開放状態にすると共
に，蓄電池の正側に接続した電力制御素子を通じて，昇
圧した電圧を該蓄電池の正側に供給する，パルス幅モジ
ュレーション（ＰＷＭ）制御により，ＤＣ−ＤＣ昇圧変
換作用を確保する事が出来る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a charge sharing inverter control device comprising:
-The AC conversion circuit unit uses DC-
When used as DC step-up conversion means, the power control element connected to the negative side of the storage battery is short-circuited for a predetermined time, the electric energy of the rectified waveform is stored in the reactance (L) composed of the coil, and then the state is opened. In addition, a DC-DC step-up conversion operation can be ensured by pulse width modulation (PWM) control in which the boosted voltage is supplied to the positive side of the storage battery through a power control element connected to the positive side of the storage battery.
【００１４】本発明の請求項１に対応する充電共用イン
バータ制御装置の使用方法は，蓄電池として直流電圧：
Ｖ0 を用いる場合，インバータ手段において，ＤＣ−Ａ
Ｃ変換回路を用いて，定格交流電圧：ＶAC≦Ｖ0 ／√2
の 三相交流(R,S,T) を確保でき，一方，充電手段にお
いて，商用の定格交流電圧：ＶAC≫Ｖ0 の交流電源を充
電用電源として用い，電圧変換手段でＶ0 電圧より低い
所定の電圧を確保し，整流手段により整流し，ＤＣ−Ａ
Ｃ変換回路ユニットをＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用
い，昇圧した平均電圧が，該蓄電池の直流電圧：Ｖ0 に
適合するような電圧調整手段として用いる事を特徴とす
る。[0014] The method of using the charging common-use inverter control device according to the first aspect of the present invention is as follows.
When V 0 is used, DC-A
Using a C conversion circuit, rated AC voltage: V AC ≤ V 0 / √2
Of the three-phase AC (R, S, T) can be ensured, whereas, in the charging unit, commercial rated AC voltage: using an AC power supply V AC >> V 0 as a charging power source, from the V 0 voltage by the voltage converting means A low predetermined voltage is secured, rectified by rectification means, and DC-A
With C conversion circuit unit as DC-DC boost converter, boost the average voltage, DC voltage of storage battery: characterized in that used as the voltage regulating means to fit V 0.
【００１５】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，ＤＣ−ＤＣ変換回路は，二個
の電力制御素子を直列に接続して構成し，インバータ手
段において，二個の該電力制御素子の接続点に，コイル
から成るリアクタンス（Ｌ）を介して，蓄電池の直流電
圧：Ｖ0 を入力し，各制御ゲートにそれぞれ適応する制
御電圧を印加するパルス幅モジュレーション（ＰＷＭ）
制御を行い，ＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用い，該電
力制御素子の他端部から，所定の昇圧した直流電圧を確
保する事が出来る。According to a second aspect of the present invention, the DC-DC conversion circuit comprises two power control elements connected in series, and the inverter means includes two power control elements. Pulse width modulation (PWM) for inputting the DC voltage of the storage battery: V 0 to the connection point of the control element via a reactance (L) composed of a coil, and applying an appropriate control voltage to each control gate
By performing control and using it as DC-DC boost converter, a predetermined boosted DC voltage can be secured from the other end of the power control element.
【００１６】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，ＤＣ−ＤＣ変換回路は，充電
手段において，整流波形の平均電圧が蓄電池の直流電
圧：Ｖ0 よりも高い，所定の整流波形を確保し，該整流
波形を，該ＤＣ−ＤＣ変換回路のインバータ手段におけ
る出力側へ入力し，該出力側へ並列に接続した，コンデ
ンサー（Ｃ）を用いて，該整流波形をを平滑し，パルス
幅モジュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，ＤＣ−ＤＣ
降圧変換手段として用い，更に降圧電圧をリアクタンス
（Ｌ）により平滑し，降圧した平均電圧が，該蓄電池の
直流電圧：Ｖ0 に適合するような電圧調整手段として用
いる事を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the DC-DC conversion circuit includes: a charging means for controlling the predetermined rectification in which the average voltage of the rectified waveform is higher than the DC voltage of the storage battery: V 0. The waveform is secured, the rectified waveform is input to the output side of the inverter means of the DC-DC conversion circuit, and the rectified waveform is smoothed using a capacitor (C) connected in parallel to the output side. , Performs pulse width modulation (PWM) control,
Used as a step-down converting means further smoothed by the reactance (L) of the step-down voltage, average voltage obtained by stepping down the DC voltage of the storage battery: characterized in that used as the voltage regulating means to fit V 0.
【００１７】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，インバータ手段におけるＤＣ
−ＤＣ変換回路は，充電手段において，ＤＣ−ＤＣ降圧
変換手段として，共用して用いる作用を有する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a charge sharing inverter control device, wherein
The -DC conversion circuit has an operation to be used commonly as DC-DC step-down conversion means in the charging means.
【００１８】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，蓄電池に充電する充電手段と
して，所定の整流波形を，ＤＣ−ＤＣ変換回路のインバ
ータ手段における出力側へ入力する線路上に，両端部を
所定の抵抗（ｒ）で結んだ，スイッチ（ＳＷ）を設け，
始動時に，無負荷のコンデンサー（Ｃ）に大電流が突入
するのを防ぐ，突入電流防止用スイッチを設ける事とす
る。According to a second aspect of the present invention, as a charging means for charging a storage battery, a predetermined rectified waveform is provided on a line for inputting to an output side of an inverter means of a DC-DC conversion circuit. , A switch (SW) having both ends connected by a predetermined resistance (r),
A switch for preventing inrush current from flowing into the no-load capacitor (C) at startup will be provided.
【００１９】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置の使用方法は，蓄電池として直流電圧：
Ｖ0 を用いる場合，インバータ手段において，ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路を用いて昇圧し，定格交流電圧：ＶAC≫Ｖ0
の 三相交流(R,S,T) を確保でき，一方，充電手段にお
いて，商用の定格交流電圧：ＶAC≫Ｖ0 の交流電源を充
電用電源として用い，整流手段により整流し，ＤＣ−Ｄ
Ｃ変換回路をＤＣ−ＤＣ降圧変換手段として用い，降圧
した平均電圧が，該蓄電池の直流電圧：Ｖ0 に適合する
ような電圧調整手段として用いる事を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a shared-use inverter, comprising the steps of:
When V 0 is used, DC-D
Boosted with C conversion circuit, the rated AC voltage: V AC »V 0
Three-phase alternating current of (R, S, T) can be ensured, whereas, in the charging unit, commercial rated AC voltage: using an AC power supply V AC >> V 0 as a charging power source, and rectified by rectifying means, DC- D
Using C converter as DC-DC buck converter, the average the voltage stepped down is, DC voltage of storage battery: characterized in that used as the voltage regulating means to fit V 0.
【００２０】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，ＤＣ−ＤＣ変換回路は，これ
を一つのユニットとして，複数のＤＣ−ＤＣ変換回路ユ
ニットを並列接続して用いる事も出来る。[0020] In the charging common-use inverter control device according to the second aspect of the present invention, the DC-DC conversion circuit may be used as a single unit, and a plurality of DC-DC conversion circuit units may be connected in parallel. .
【００２１】本発明の請求項２に対応する充電共用イン
バータ制御装置において，ＤＣ−ＡＣ変換回路として，
各位相を形成する，複数のＤＣ−ＡＣ変換回路ユニット
から成り，各該ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットは，それぞ
れ制御ゲート有する，複数の電力制御素子から成り，該
制御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加するイン
バータ制御により，適応する該位相を確保する事も出来
る。According to a second aspect of the present invention, a DC / AC conversion circuit includes:
It comprises a plurality of DC-AC conversion circuit units forming each phase, and each of the DC-AC conversion circuit units comprises a plurality of power control elements each having a control gate, and controls a control voltage adapted to each of the control gates. The applied phase can be secured by the inverter control applied.
【００２２】[0022]
【実施例】この発明の実施例の図面において，図１は，
実施例１を示す，充電共用インバータ制御装置の概略説
明用の一部欠載回路図１である。図２は，実施例２を示
す，充電共用インバータ制御装置の概略説明用の一部欠
載回路図２である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the drawings of the embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 2 is a partially omitted circuit diagram 1 illustrating a first embodiment, schematically illustrating a shared charging inverter control device. FIG. 2 is a partially omitted circuit diagram 2 illustrating a second embodiment of the present invention, which is a schematic explanatory diagram of a shared charging inverter control device.
【００２３】この発明の請求項１に対応する実施例１を
以下説明すると，充電共用インバータ制御装置は，図１
の回路図１に示すように，インバータ手段として，蓄電
池（１）の直流電圧：Ｖ0 を，ＤＣ−ＡＣ変換回路
（２）を用いて，三相交流(R,S,T) に変換し，モータ
（Ｍ）等の動力源を駆動するのに用い，ここで該ＤＣ−
ＡＣ変換回路は，各位相を形成する，複数のＤＣ−ＡＣ
変換回路ユニット（２０）から成り，各該ＤＣ−ＡＣ変
換回路ユニットは，それぞれ制御ゲート（２１ａ，２２
ａ）を有する，複数の電力制御素子（２１，２２）から
成り，該制御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加
するインバータ制御により，適応する該位相を確保し，
一方，該蓄電池に充電する充電手段として，商用の交流
電源を充電用電源（５）として用い，電圧変換手段
（４）で所定の電圧を確保し，整流手段（３）により整
流し，コイルから成るリアクタンス（Ｌ）を介して，少
なくとも一つの該ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットの適応す
る位相（R)出力端部に接続し, パルス幅モジュレーショ
ン（ＰＷＭ）制御により，対応する該制御ゲートにそれ
ぞれ適応する制御電圧を印加し，該ＤＣ−ＡＣ変換回路
ユニットをＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用い，昇圧し
た平均電圧が，該蓄電池の直流電圧：Ｖ0 に適合するよ
うな電圧調整手段として用い，該蓄電池の両極間にはコ
ンデンサー（Ｃ）を並列に接続し，昇圧した該電圧を平
滑することとし，そして該インバータ手段及び充電手段
に適応する制御手段を装備する事を特徴とする。A first embodiment according to the present invention will be described below.
As shown in FIG. 1, a DC voltage: V 0 of a storage battery (1) is converted into a three-phase alternating current (R, S, T) using a DC-AC conversion circuit (2) as an inverter means. , A motor (M), etc., for driving the power source.
The AC conversion circuit includes a plurality of DC-ACs forming each phase.
Each of the DC-AC conversion circuit units includes a control gate (21a, 22).
a) comprising a plurality of power control elements (21, 22) having an adaptive control voltage applied to the control gates to secure the adaptive phase.
On the other hand, as a charging means for charging the storage battery, a commercial AC power supply is used as a charging power supply (5), a predetermined voltage is secured by a voltage conversion means (4), rectified by a rectification means (3), and Connected to the corresponding phase (R) output end of at least one of said DC-AC conversion circuit units via a reactance (L) comprising: a corresponding one of said control gates by means of pulse width modulation (PWM) control. a control voltage is applied to, using the DC-AC converter unit as DC-DC boost converter, boost the average voltage, DC voltage of storage battery: used as the voltage adjusting means to fit V 0, the A capacitor (C) is connected in parallel between the two poles of the storage battery, the boosted voltage is smoothed, and control means suitable for the inverter means and charging means are provided. It is characterized in that.
【００２４】回路図１において，ＤＣ−ＡＣ変換回路ユ
ニット（２０）に用いる，電力制御素子（２１）とし
て，絶縁ゲート・バイポーラ型トランジスタ（ＩＧＢ
Ｔ）を用い，該ＩＧＢＴは，トランジスタの順方向と逆
に，ダイオードの順方向を並列に接続し，該トランジス
タのベースを制御ゲート（２１ａ）として用い，該ＤＣ
−ＡＣ変換回路ユニットは，二個の該電力制御素子を直
列に接続して構成し，該制御ゲートにそれぞれ適応する
制御電圧を印加するインバータ制御により，二個の該電
力制御素子の接続点から，適応する位相（R)を出力する
事が出来る。In FIG. 1, an insulated gate bipolar transistor (IGB) is used as a power control element (21) used in a DC-AC conversion circuit unit (20).
T), the IGBT is connected in parallel with the forward direction of the diode in the opposite direction to the forward direction of the transistor, uses the base of the transistor as a control gate (21a), and
The AC conversion circuit unit is constituted by connecting the two power control elements in series, and controlling the inverter by applying an appropriate control voltage to the control gate from the connection point of the two power control elements; , Can output an appropriate phase (R).
【００２５】回路図１において，蓄電池（１）の直流電
圧：Ｖ0 は，４８Ｖを採用し，インバータ手段におい
て，ＤＣ−ＡＣ変換回路（２）を用いて，三相交流(R,
S,T) を確保し，定格ＡＣ３０Ｖのモータ（Ｍ）の動力
源を確保した。[0025] In the circuit diagram 1, the DC voltage of the battery (1): V 0 is adopted 48V, the inverter means, using a DC-AC converter circuit (2), three-phase AC (R,
S, T) and a power source for the motor (M) rated at 30 VAC.
【００２６】回路図１において，充電手段として，商用
の単相ＡＣ１００Ｖの交流電源を充電用電源（５）とし
て用い，トランスによる電圧変換手段（４）で所定の電
圧：ＡＣ約３０Ｖに降圧し，整流手段（３）により，全
波整流し，コイルから成るリアクタンス（Ｌ）を介し
て，ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニット（２０）の適応する位
相（R)出力端部に接続した。In FIG. 1, a commercial single-phase AC 100 V AC power supply is used as a charging power supply (5) as a charging means, and the voltage is reduced to a predetermined voltage: about 30 V AC by a voltage conversion means (4) using a transformer. Full-wave rectification was performed by the rectification means (3), and the rectification means (3) was connected to an appropriate phase (R) output terminal of the DC-AC conversion circuit unit (20) via a reactance (L) composed of a coil.
【００２７】この発明の請求項２に対応する実施例２を
以下説明すると，充電共用インバータ制御装置は，図２
の回路図２に示すように，インバータ手段として，蓄電
池（１）の直流電圧：Ｖ0 を，ＤＣ−ＤＣ変換回路（３
０）に接続し，所定の昇圧した直流電圧を確保し，コン
デンサー（Ｃ）を用いて，昇圧した該直流電圧を平滑
し，そして平滑した該直流電圧を，ＤＣ−ＡＣ変換回路
（２）を用いて，三相交流(R,S,T) に変換し，モータ
（Ｍ）等の動力源を駆動するのに用い，ここで該ＤＣ−
ＤＣ変換回路は，それぞれ制御ゲート（３１ａ，３２
ａ）を有する，複数の電力制御素子（３１，３２）から
成り，該制御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加
するパルス幅モジュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，
ＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用い，一方，該蓄電池に
充電する充電手段として，商用の交流電源を充電用電源
（５）として用い，整流手段（３）により整流し，その
整流波形の平均電圧が該蓄電池の直流電圧：Ｖ0 よりも
高い，所定の整流波形を確保し，該整流波形を，該ＤＣ
−ＤＣ変換回路の出力側へ入力し，該出力側へ並列に接
続した，該コンデンサー（Ｃ）を用いて，該整流波形を
を平滑し，該ＤＣ−ＤＣ変換回路（３０）の該制御ゲー
トにそれぞれ適応する制御電圧を印加するパルス幅モジ
ュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，ＤＣ−ＤＣ降圧変
換手段として用い，降圧した平均電圧が，該蓄電池の直
流電圧：Ｖ0 に適合するような電圧調整手段として用
い，そして該インバータ手段及び充電手段に適応する制
御手段を装備する事を特徴とする。A second embodiment according to a second aspect of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 2, the DC voltage: V 0 of the storage battery (1) is converted to a DC-DC conversion circuit (3
0), a predetermined boosted DC voltage is secured, the boosted DC voltage is smoothed using a capacitor (C), and the smoothed DC voltage is passed through a DC-AC conversion circuit (2). To convert it into a three-phase alternating current (R, S, T) and use it to drive a power source such as a motor (M).
The DC conversion circuit includes a control gate (31a, 32
a) comprising a plurality of power control elements (31, 32) having pulse width modulation (PWM) control for applying control voltages respectively adapted to the control gates;
As a DC-DC step-up conversion means, a commercial AC power supply is used as a charging power supply (5) as a charging means for charging the storage battery, and rectified by a rectification means (3). A predetermined rectified waveform that is higher than the DC voltage of the storage battery: V 0 is secured, and the rectified waveform is
-The rectified waveform is smoothed using the capacitor (C) which is input to the output side of the DC conversion circuit and connected in parallel to the output side, and the control gate of the DC-DC conversion circuit (30) is used. each performs pulse width modulation (PWM) control for applying the adaptive control voltage, used as DC-DC buck converter, the average voltage buck is storage battery DC voltage: voltage adjustment means to fit V 0 And a control means adapted to the inverter means and the charging means.
【００２８】回路図２において，ＤＣ−ＤＣ変換回路
（３０）に用いる，電力制御素子（３１）として，絶縁
ゲート・バイポーラ型トランジスタ（ＩＧＢＴ）を用
い，該ＩＧＢＴは，トランジスタの順方向と逆に，ダイ
オードの順方向を並列に接続し，該トランジスタのベー
スを制御ゲート（３１ａ）として用い，該ＤＣ−ＤＣ変
換回路は，二個の該電力制御素子（３１，３２）を直列
に接続して構成し，インバータ手段として，二個の該電
力制御素子の接続点に，コイルから成るリアクタンス
（Ｌ）を介して，蓄電池（１）の直流電圧：Ｖ0 を入力
し，制御ゲート（３１ａ，３２ａ）にそれぞれ適応する
制御電圧を印加するパルス幅モジュレーション（ＰＷ
Ｍ）制御を行い，ＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用い，
該電力制御素子（３１）の他端部から，所定の昇圧した
直流電圧を確保する事が出来る。In FIG. 2, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) is used as a power control element (31) used in a DC-DC conversion circuit (30), and the IGBT is reversed in the forward direction of the transistor. , The forward direction of the diode is connected in parallel, the base of the transistor is used as a control gate (31a), and the DC-DC conversion circuit connects the two power control elements (31, 32) in series. configured as an inverter unit, to the connection point of two of the power control device, via a reactance (L) consisting of a coil, a DC voltage of the battery (1): enter the V 0, the control gate (31a, 32a ) To apply a control voltage corresponding to each pulse width modulation (PW
M) Perform control and use it as DC-DC step-up conversion means.
A predetermined boosted DC voltage can be secured from the other end of the power control element (31).
【００２９】回路図２において，蓄電池に充電する充電
手段として，整流手段（３）により整流し，所定の整流
波形を，ＤＣ−ＤＣ変換回路（３０）の出力側へ入力す
る線路上に，両端部を所定の抵抗（ｒ）で結んだ，スイ
ッチ（ＳＷ）を設け，始動時に，無負荷のコンデンサー
（Ｃ）に大電流が突入するのを防ぐ，突入電流防止用ス
イッチを設けた。In the circuit diagram 2, as a charging means for charging the storage battery, a rectification means (3) rectifies the predetermined rectified waveform, and a predetermined rectified waveform is provided on a line for input to the output side of the DC-DC conversion circuit (30). A switch (SW), which connects the parts with a predetermined resistance (r), is provided, and a rush current prevention switch is provided to prevent a large current from rushing into the no-load capacitor (C) at startup.
【００３０】回路図２において，蓄電池（１）の直流電
圧：Ｖ0 は，４８Ｖを採用し，インバータ手段におい
て，該直流電圧：Ｖ0 を，ＤＣ−ＤＣ変換回路（３０）
に接続し，所定の昇圧した直流電圧：２９０Ｖを確保
し，コンデンサー（Ｃ）を用いて，昇圧した該直流電圧
を平滑し，そして平滑した該直流電圧を，ＤＣ−ＡＣ変
換回路（２）を用いて，三相交流(R,S,T) に変換し，定
格ＡＣ２００Ｖのモータ（Ｍ）の動力源を確保した。[0030] In the circuit diagram 2, the storage battery (1) DC voltage: V 0 is adopted 48V, the inverter means, the DC voltage: the V 0, DC-DC converter circuit (30)
, A predetermined boosted DC voltage: 290 V is secured, the boosted DC voltage is smoothed using a capacitor (C), and the smoothed DC voltage is converted to a DC-AC conversion circuit (2). It was converted to three-phase alternating current (R, S, T) to secure a power source for a motor (M) rated at 200 VAC.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明は，以上説明した様な形態で実施
され，以下に記載される様な効果を有する。The present invention is embodied in the form described above and has the following effects.
【００３２】本発明の充電共用インバータ制御装置は，
インバータ手段の構成回路の一部を，充電手段にも共用
でき，一体化しているので，インバータ手段と充電手段
とを含めて，軽量化・小型化できる効果を有する。[0032] The charging common use inverter control device of the present invention comprises:
Since a part of the configuration circuit of the inverter means can be shared and integrated with the charging means, the weight and size can be reduced, including the inverter means and the charging means.
【００３３】本発明の充電共用インバータ制御装置は，
インバータ手段と充電手段とを含めて，軽量化・小型化
できるので，コスト削減の効果を有する。The charging common inverter control device of the present invention comprises:
The weight and size can be reduced, including the inverter means and the charging means, so that there is an effect of cost reduction.
【図１】本発明の実施例１を示す，充電共用インバータ
制御装置の概略説明用の一部欠載回路図１。FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a partly omitted circuit for illustrating a first embodiment of the present invention; FIG.
【図２】本発明の実施例２を示す，充電共用インバータ
制御装置の概略説明用の一部欠載回路図２。FIG. 2 is a partially omitted circuit diagram for illustrating a second embodiment of the present invention; FIG.
１ 蓄電池 ２ ＤＣ−ＡＣ変換回路 ３ 整流手段 ４ 電圧変換手段 ５ 充電用電源 ２０ ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニット ２１，２２ 電力制御素子 ２１ａ，２２ａ 制御ゲート ３０ ＤＣ−ＤＣ変換回路 ３１，３２ 電力制御素子 ３１ａ，３２ａ 制御ゲート R,S,T 各三相交流 Ｃ コンデンサー Ｌ リアクタンス Ｍ モ─タ ＳＷ スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage battery 2 DC-AC conversion circuit 3 Rectification means 4 Voltage conversion means 5 Charging power supply 20 DC-AC conversion circuit unit 21, 22 Power control elements 21a, 22a Control gate 30 DC-DC conversion circuits 31, 32 Power control elements 31a , 32a Control gates R, S, T Three-phase AC C Capacitor L Reactance M Motor SW Switch
Claims (2)
ＤＣ−ＡＣ変換回路（２）を用いて，三相交流(R,S,T)
に変換し，ここで該ＤＣ−ＡＣ変換回路は，各位相を形
成する，複数のＤＣ−ＡＣ変換回路ユニット（２０）か
ら成り，各該ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットは，それぞれ
制御ゲート（２１ａ，２２ａ）を有する，複数の電力制
御素子（２１，２２）から成り，該制御ゲートにそれぞ
れ適応する制御電圧を印加するインバータ制御により，
適応する該位相を確保すると共に，一方，該蓄電池に充
電する充電手段として，外部に接続した充電用電源
（５）から電圧変換手段（４）を用い所定の電圧を確保
し，整流手段により整流し，リアクタンス（Ｌ）を介し
て，少なくとも一つの該ＤＣ−ＡＣ変換回路ユニットの
適応する位相出力端部に接続し, パルス幅モジュレーシ
ョン（ＰＷＭ）制御により，対応する該制御ゲートにそ
れぞれ適応する制御電圧を印加し，該ＤＣ−ＡＣ変換回
路ユニットをＤＣ−ＤＣ昇圧変換手段として用いると共
に，電圧調整手段として用い，該蓄電池の両極間にはコ
ンデンサー（Ｃ）を並列に接続し，昇圧した該電圧を平
滑することとし，そして該インバータ手段及び充電手段
に適応する制御手段を装備し，一体化する事を特徴とす
る充電共用インバータ制御装置。1. A three-phase alternating current (R, S, T) using a DC-AC conversion circuit (2) from a storage battery (1) as an inverter means.
Wherein the DC-AC conversion circuit comprises a plurality of DC-AC conversion circuit units (20) forming respective phases, and each of the DC-AC conversion circuit units has a control gate (21a, 22a), comprising a plurality of power control elements (21, 22), and an inverter control for applying a control voltage adapted to each of the control gates.
In addition to securing the applicable phase, a predetermined voltage is secured by using a voltage converting means (4) from an externally connected charging power source (5) as a charging means for charging the storage battery, and rectifying by a rectifying means. Connected to an appropriate phase output terminal of at least one of the DC-AC conversion circuit units via a reactance (L), and controlled by a pulse width modulation (PWM) control to each of the corresponding control gates. A voltage is applied, the DC-AC conversion circuit unit is used as DC-DC step-up conversion means, and is used as voltage adjustment means. A capacitor (C) is connected in parallel between the two poles of the storage battery, and the boosted voltage is applied. And a control means adapted to the inverter means and the charging means, and integrated therewith. Control device.
ＤＣ−ＤＣ変換回路（３０）を用い，所定の昇圧した直
流電圧を確保し，コンデンサー（Ｃ）を用いて平滑した
該直流電圧を，ＤＣ−ＡＣ変換回路（２）を用いて，三
相交流(R,S,T) に変換し，ここで該ＤＣ−ＤＣ変換回路
は，それぞれ制御ゲート（３１ａ，３２ａ）を有する，
複数の電力制御素子（３１，３２）から成り，該制御ゲ
ートにそれぞれ適応する制御電圧を印加するパルス幅モ
ジュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，ＤＣ−ＤＣ昇圧
変換手段として用いると共に，一方，該蓄電池に充電す
る充電手段として，外部に接続した充電用電源（５）か
ら整流手段（３）を用いて，所定の整流波形を確保し，
該整流波形を，該ＤＣ−ＤＣ変換回路のインバータ手段
の出力側へ入力し，該ＤＣ−ＤＣ変換回路（３０）の該
制御ゲートにそれぞれ適応する制御電圧を印加するパル
ス幅モジュレーション（ＰＷＭ）制御を行い，ＤＣ−Ｄ
Ｃ降圧変換手段として用いると共に，電圧調整手段とし
て用い，そして該インバータ手段及び充電手段に適応す
る制御手段を装備し，一体化する事を特徴とする充電共
用インバータ制御装置。2. A DC-DC conversion circuit (30) from a storage battery (1) as an inverter means, a predetermined boosted DC voltage is secured, and the DC voltage smoothed using a capacitor (C) is converted into a DC voltage. Using an AC conversion circuit (2) to convert to three-phase alternating current (R, S, T), wherein the DC-DC conversion circuit has control gates (31a, 32a),
It comprises a plurality of power control elements (31, 32), performs pulse width modulation (PWM) control for applying a control voltage adapted to each of the control gates, and uses them as DC-DC step-up conversion means. As a charging means for charging, a predetermined rectifying waveform is secured by using a rectifying means (3) from a charging power supply (5) connected to the outside,
Pulse width modulation (PWM) control for inputting the rectified waveform to the output side of the inverter means of the DC-DC conversion circuit and applying a control voltage adapted to each of the control gates of the DC-DC conversion circuit (30) And DC-D
C. A common-use inverter control device characterized in that it is used as a step-down converter, is used as a voltage adjusting means, and is integrated with control means adapted to the inverter means and the charging means.
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