JP6372425B2 - AC power supply circuit - Google Patents
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Description
本発明は、交流電源回路に関する。 The present invention relates to an AC power supply circuit.
バッテリを電力源として駆動するモータを搭載した車両としては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の車両には、インバータが搭載され、インバータによってバッテリの直流が交流に変換される。これにより、モータに交流が供給され、モータが駆動される。また、特許文献１には、上記したモータ駆動用のバッテリの直流を交流に変換して、外部機器に供給することも記載されている。この場合には、インバータのスイッチング素子に加えて、複数のトランジスタが車両に搭載され、インバータのスイッチング素子の一部と、トランジスタをチョッパ制御することでバッテリの直流が交流に変換される。 For example, Patent Document 1 discloses a vehicle equipped with a motor that drives a battery as a power source. The vehicle described in Patent Literature 1 is equipped with an inverter, and the inverter converts the direct current of the battery into alternating current. Thereby, alternating current is supplied to the motor and the motor is driven. Patent Document 1 also describes that the direct current of the motor driving battery described above is converted into alternating current and supplied to an external device. In this case, in addition to the switching element of the inverter, a plurality of transistors are mounted on the vehicle, and a direct current of the battery is converted into an alternating current by chopper-controlling a part of the switching element of the inverter and the transistor.
ところで、特許文献１では、バッテリの直流を交流に変換するために、インバータのスイッチング素子に加えて、交流出力のためのトランジスタを複数搭載する必要がある。また、トランジスタの追加に伴い、トランジスタを制御するための専用の回路を設ける必要もあり、部品点数が増加してしまう。 By the way, in patent document 1, in order to convert the direct current of a battery into alternating current, in addition to the switching element of an inverter, it is necessary to mount a plurality of transistors for alternating current output. In addition, with the addition of a transistor, it is necessary to provide a dedicated circuit for controlling the transistor, which increases the number of components.
本発明の目的は、部品点数の増加を抑制することができる交流電源回路を提供することにある。 The objective of this invention is providing the alternating current power supply circuit which can suppress the increase in a number of parts.
上記課題を解決する交流電源回路はモータ、バッテリ、及び、直流を入力して交流を出力可能なインバータを備えた車両に搭載され、前記バッテリに、前記インバータを構成するインバータ回路を介して前記モータのコイルが接続されるとともに、一次コイルに外部交流電源が接続可能なトランスの二次コイルに前記インバータ回路を介して前記バッテリが接続された交流電源回路であって、前記トランスの二次コイルと前記インバータ回路の間、又は、前記インバータ回路と前記モータのコイルの間に設けられ、前記外部交流電源での前記トランスの一次コイルの電圧印加に伴い前記トランスの二次コイル、前記インバータ回路及び前記モータのコイルを介して前記バッテリを充電するためのバッテリ充電経路、及び、前記バッテリから前記インバータ回路を介して前記トランスの二次コイルに交流電圧を印加するための交流外部出力経路を形成するための経路形成手段と、前記バッテリ充電経路で前記インバータ回路を構成するスイッチング素子をチョッパ制御して前記外部交流電源で前記バッテリを充電させるとともに、前記交流外部出力経路で前記スイッチング素子をチョッパ制御して前記トランスの一次コイルから交流を外部に出力させる制御手段と、を備える。 An AC power supply circuit that solves the above problems is mounted on a motor, a battery, and a vehicle including an inverter that can input DC and output AC, and the motor is connected to the battery via an inverter circuit that constitutes the inverter. And an AC power supply circuit in which the battery is connected to a secondary coil of a transformer that can be connected to an external AC power supply to the primary coil via the inverter circuit, and the secondary coil of the transformer Provided between the inverter circuits, or between the inverter circuit and the motor coil, and with the voltage application of the primary coil of the transformer in the external AC power source, the secondary coil of the transformer, the inverter circuit, and the A battery charging path for charging the battery via a coil of the motor, and a front from the battery; A path forming means for forming an AC external output path for applying an AC voltage to the secondary coil of the transformer via the inverter circuit, and a chopper control of the switching elements constituting the inverter circuit by the battery charging path. Control means for charging the battery with the external AC power source, and chopper-controlling the switching element through the AC external output path to output AC from the primary coil of the transformer.
これによれば、経路形成手段によってバッテリ充電経路、及び、交流外部出力経路が形成される。そして、インバータ回路を構成するスイッチング素子をチョッパ制御することで、交流外部出力経路で交流を外部に出力させることができる。したがって、経路形成手段を用いることで、既存のインバータ回路のスイッチング素子のチョッパ制御により交流を外部に出力することができるため、交流出力のためにトランジスタや、トランジスタを制御するための回路を設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制することができる。 According to this, a battery charging path and an AC external output path are formed by the path forming means. Then, by performing chopper control of the switching elements constituting the inverter circuit, alternating current can be output to the outside through the alternating current external output path. Therefore, by using the path forming means, AC can be output to the outside by the chopper control of the switching element of the existing inverter circuit. Therefore, when a transistor or a circuit for controlling the transistor is provided for AC output Compared to the above, an increase in the number of parts can be suppressed.
上記交流電源回路について、前記トランスの二次コイルを通る前記交流外部出力経路を形成する時に平滑するためのコンデンサが前記トランスの二次コイルに接続されてもよい。これによれば、交流外部出力経路を形成する時に平滑を行うことができる。 In the AC power supply circuit, a capacitor for smoothing when forming the AC external output path passing through the secondary coil of the transformer may be connected to the secondary coil of the transformer. According to this, smoothing can be performed when the AC external output path is formed.
上記交流電源回路について、前記トランスは、スコットトランスであり、前記経路形成手段により、前記スコットトランスのＭ座の二次コイルに交流電圧を印加するための前記交流外部出力経路が形成され、前記制御手段により、前記スコットトランスのＭ座の一次コイルから交流が外部に出力されてもよい。スコットトランスのＭ座に交流を出力することで、Ｔ座に交流を出力する場合に比べて、安定した出力を発生させることができる。 In the AC power supply circuit, the transformer is a Scott transformer, and the AC external output path for applying an AC voltage to a secondary coil of the M seat of the Scott transformer is formed by the path forming unit, and the control By means, alternating current may be output to the outside from the M coil primary coil of the Scott transformer. By outputting alternating current to the M seat of the Scott transformer, it is possible to generate a stable output as compared with the case of outputting alternating current to the T seat.
上記交流電源回路について、前記車両は、前記モータとして走行用モータ及び荷役用モータを備えるフォークリフトであり、前記スコットトランスの一方の二次コイル側に前記走行用モータが接続され、前記スコットトランスの他方の二次コイル側に前記荷役用モータが接続されてもよい。 With respect to the AC power supply circuit, the vehicle is a forklift having a traveling motor and a cargo handling motor as the motor, the traveling motor is connected to one secondary coil side of the Scott transformer, and the other of the Scott transformer The cargo handling motor may be connected to the secondary coil side.
フォークリフトは、走行用と荷役用にそれぞれモータがある。トランスとしてスコットトランスを用いることで、走行用と荷役用に個別にトランスを設ける場合に比べて、部品点数を少なくすることができる。 Forklifts have motors for traveling and cargo handling, respectively. By using a Scott transformer as a transformer, the number of parts can be reduced as compared with the case where a transformer is separately provided for traveling and cargo handling.
本発明によれば、部品点数の増加を抑制することができる。 According to the present invention, an increase in the number of parts can be suppressed.
以下、交流電源回路の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両としてのフォークリフトは、バッテリ１０、走行用モータ１１、荷役用モータ２１、及び、インバータＩＮＶを備えている。インバータＩＮＶは、走行用モータ１１とバッテリ１０との間に設けられたインバータ回路１２と、荷役用モータ２１とバッテリ１０との間に設けられたインバータ回路２２と、制御手段としての制御装置４０とを備えている。なお、バッテリ１０の出力電圧は例えば、４８Ｖである。
Hereinafter, an embodiment of an AC power supply circuit will be described.
As shown in FIG. 1, the forklift as a vehicle includes a battery 10, a traveling motor 11, a cargo handling motor 21, and an inverter INV. The inverter INV includes an inverter circuit 12 provided between the traveling motor 11 and the battery 10, an inverter circuit 22 provided between the cargo handling motor 21 and the battery 10, and a control device 40 as control means. It has. The output voltage of the battery 10 is 48V, for example.
更に、フォークリフトは、交流電源回路３０を備えている。交流電源回路３０は、トランスとしてのスコットトランス１３と、整流回路１４，２４とを備えている。スコットトランス１３のＭ座の一次コイル１３ａには、リレースイッチ３１を介して外部機器が接続される。 Further, the forklift is provided with an AC power supply circuit 30. The AC power supply circuit 30 includes a Scott transformer 13 as a transformer and rectifier circuits 14 and 24. An external device is connected to the primary coil 13 a of the M seat of the Scott transformer 13 via a relay switch 31.
スコットトランス１３の両一次コイル１３ａ，２３ａには、マグネットスイッチ３３が接続されている。マグネットスイッチ３３には、バッテリ１０の充電時に、外部交流電源としての三相交流電源３４が接続される。三相交流電源３４の出力電圧は、例えば、２００Ｖである。マグネットスイッチ３３は、マグネットスイッチ３３がオンのときにオフとなり、マグネットスイッチ３３がオフのときにオンとなる図示しない補助接点を有している。補助接点にはリレースイッチ３１の開閉を行うリレーコイル３６が接続されている。 A magnet switch 33 is connected to both the primary coils 13 a and 23 a of the Scott transformer 13. The magnet switch 33 is connected to a three-phase AC power source 34 as an external AC power source when the battery 10 is charged. The output voltage of the three-phase AC power supply 34 is, for example, 200V. The magnet switch 33 has an auxiliary contact (not shown) that is turned off when the magnet switch 33 is turned on and turned on when the magnet switch 33 is turned off. A relay coil 36 for opening and closing the relay switch 31 is connected to the auxiliary contact.
スコットトランス１３のＭ座の二次コイル１３ｂには整流回路１４を介してインバータ回路１２が接続され、インバータ回路１２には、走行用モータ１１が接続されている。走行用モータ１１としては、コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１がデルタ結線されてなる三相交流モータが使用されている。 An inverter circuit 12 is connected to the M coil secondary coil 13 b of the Scott transformer 13 via a rectifier circuit 14, and a traveling motor 11 is connected to the inverter circuit 12. As the traveling motor 11, a three-phase AC motor in which coils U1, V1, W1 are delta-connected is used.
また、スコットトランス１３の二次コイル１３ｂには、平滑用のコンデンサ１５が並列接続されている。平滑用のコンデンサ１５には、コンデンサ用開閉器１６が直列接続されている。 A smoothing capacitor 15 is connected in parallel to the secondary coil 13 b of the Scott transformer 13. A capacitor switch 16 is connected in series to the smoothing capacitor 15.
スコットトランス１３のＴ座の二次コイル２３ｂには整流回路２４を介してインバータ回路２２が接続され、インバータ回路２２には、荷役用モータ２１が接続されている。荷役用モータ２１としては、コイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２がデルタ結線されてなる三相交流モータが使用されている。 An inverter circuit 22 is connected to the secondary coil 23 b of the T seat of the Scott transformer 13 via a rectifier circuit 24, and a cargo handling motor 21 is connected to the inverter circuit 22. As the cargo handling motor 21, a three-phase AC motor in which coils U2, V2, and W2 are delta-connected is used.
整流回路１４は、２個のダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路で構成され、両ダイオードＤ１，Ｄ２の間にスコットトランス１３の二次コイル１３ｂの一方の端１８ａが接続されている。また、整流回路１４のプラス側はバッテリ１０の正極に接続され、整流回路１４のマイナス側はバッテリ１０の負極に接続されている。 The rectifier circuit 14 is composed of a series circuit of two diodes D1 and D2, and one end 18a of the secondary coil 13b of the Scott transformer 13 is connected between the diodes D1 and D2. The positive side of the rectifier circuit 14 is connected to the positive electrode of the battery 10, and the negative side of the rectifier circuit 14 is connected to the negative electrode of the battery 10.
インバータ回路１２には、三相の上アーム用スイッチング素子としての第１スイッチング素子Ｑ１、第３スイッチング素子Ｑ３、第５スイッチング素子Ｑ５と、下アーム用スイッチング素子としての第２スイッチング素子Ｑ２、第４スイッチング素子Ｑ４、第６スイッチング素子Ｑ６とを備えた三相インバータが使用されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、ＭＯＳＦＥＴが使用されている。第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４、第５スイッチング素子Ｑ５及び第６スイッチング素子Ｑ６はそれぞれ直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５のドレインはそれぞれバッテリ１０の正極に接続されるとともに、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６のソースはそれぞれバッテリ１０の負極に接続されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のドレインとソース間には、それぞれ寄生ダイオードＤが逆並列に、すなわちカソードがドレインにアノードがソースに対応する状態に接続されている。 The inverter circuit 12 includes a first switching element Q1, a third switching element Q3, and a fifth switching element Q5 as three-phase upper arm switching elements, and a second switching element Q2 and a fourth switching element Q2 as lower arm switching elements. A three-phase inverter provided with a switching element Q4 and a sixth switching element Q6 is used. MOSFETs are used for the switching elements Q1 to Q6. The first switching element Q1 and the second switching element Q2, the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4, the fifth switching element Q5 and the sixth switching element Q6 are respectively connected in series. The drains of switching elements Q1, Q3, and Q5 are connected to the positive electrode of battery 10, respectively, and the sources of switching elements Q2, Q4, and Q6 are connected to the negative electrode of battery 10, respectively. Parasitic diodes D are connected in antiparallel between the drains and sources of the switching elements Q1 to Q6, that is, in a state where the cathode corresponds to the drain and the anode corresponds to the source.
第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２の接続点Ｐ１０（第１スイッチング素子Ｑ１のソースと第２スイッチング素子Ｑ２のドレインとの接続点Ｐ１０）は、電流センサＣＳ１を介して走行用モータ１１のコイルＵ１とコイルＶ１の接続点に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ３と第４スイッチング素子Ｑ４の接続点Ｐ１１（第３スイッチング素子Ｑ３のソースと第４スイッチング素子Ｑ４のドレインとの接続点Ｐ１１）は、電流センサＣＳ２を介して走行用モータ１１のコイルＶ１とコイルＷ１との接続点に接続されている。第５スイッチング素子Ｑ５と第６スイッチング素子Ｑ６の接続点Ｐ１２（第５スイッチング素子Ｑ５のソースと第６スイッチング素子Ｑ６のドレインとの接続点Ｐ１２）は、走行用モータ１１のコイルＵ１とコイルＷ１との接続点に接続されている。また、第１スイッチング素子Ｑ１のソースと第２スイッチング素子Ｑ２のドレインとの接続点Ｐ１０は、スコットトランス１３の二次コイル１３ｂの他方の端１８ｂに接続されている。 A connection point P10 between the first switching element Q1 and the second switching element Q2 (a connection point P10 between the source of the first switching element Q1 and the drain of the second switching element Q2) is connected to the traveling motor 11 via the current sensor CS1. It is connected to a connection point between the coil U1 and the coil V1. A connection point P11 between the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 (a connection point P11 between the source of the third switching element Q3 and the drain of the fourth switching element Q4) is connected to the traveling motor 11 via the current sensor CS2. It is connected to a connection point between the coil V1 and the coil W1. The connection point P12 between the fifth switching element Q5 and the sixth switching element Q6 (the connection point P12 between the source of the fifth switching element Q5 and the drain of the sixth switching element Q6) is the coil U1 and the coil W1 of the traveling motor 11 Connected to the connection point. A connection point P10 between the source of the first switching element Q1 and the drain of the second switching element Q2 is connected to the other end 18b of the secondary coil 13b of the Scott transformer 13.
整流回路２４は、２個のダイオードＤ３，Ｄ４の直列回路で構成され、両ダイオードＤ３，Ｄ４の間にスコットトランス１３の二次コイル２３ｂの一方の端１９ａが接続されている。また、整流回路２４のプラス側はバッテリ１０の正極に接続され、整流回路２４のマイナス側はバッテリ１０の負極に接続されている。 The rectifier circuit 24 is composed of a series circuit of two diodes D3 and D4, and one end 19a of the secondary coil 23b of the Scott transformer 13 is connected between the diodes D3 and D4. The positive side of the rectifier circuit 24 is connected to the positive electrode of the battery 10, and the negative side of the rectifier circuit 24 is connected to the negative electrode of the battery 10.
インバータ回路２２には、三相の上アーム用スイッチング素子としての第１スイッチング素子Ｑ１１、第３スイッチング素子Ｑ１３、第５スイッチング素子Ｑ１５と、下アーム用スイッチング素子としての第２スイッチング素子Ｑ１２、第４スイッチング素子Ｑ１４、第６スイッチング素子Ｑ１６とを備えた三相インバータが使用されている。各スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６には、ＭＯＳＦＥＴが使用されている。第１スイッチング素子Ｑ１１及び第２スイッチング素子Ｑ１２、第３スイッチング素子Ｑ１３及び第４スイッチング素子Ｑ１４、第５スイッチング素子Ｑ１５及び第６スイッチング素子Ｑ１６はそれぞれ直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１３，Ｑ１５のドレインはそれぞれバッテリ１０の正極に接続されるとともに、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１４，Ｑ１６のソースはそれぞれバッテリ１０の負極に接続されている。各スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のドレインとソース間には、それぞれ寄生ダイオードＤが逆並列に、すなわちカソードがドレインにアノードがソースに対応する状態に接続されている。 The inverter circuit 22 includes a first switching element Q11, a third switching element Q13, and a fifth switching element Q15 as three-phase upper arm switching elements, a second switching element Q12 as a lower arm switching element, and a fourth switching element. A three-phase inverter provided with a switching element Q14 and a sixth switching element Q16 is used. MOSFETs are used for the switching elements Q11 to Q16. The first switching element Q11 and the second switching element Q12, the third switching element Q13 and the fourth switching element Q14, the fifth switching element Q15 and the sixth switching element Q16 are respectively connected in series. The drains of switching elements Q11, Q13, and Q15 are each connected to the positive electrode of battery 10, and the sources of switching elements Q12, Q14, and Q16 are connected to the negative electrode of battery 10, respectively. Between the drain and source of each switching element Q11 to Q16, a parasitic diode D is connected in antiparallel, that is, in a state corresponding to the cathode corresponding to the drain and the anode corresponding to the source.
第１スイッチング素子Ｑ１１と第２スイッチング素子Ｑ１２の接続点Ｐ２０（第１スイッチング素子Ｑ１１のソースと第２スイッチング素子Ｑ１２のドレインとの接続点Ｐ２０）は、電流センサＣＳ３を介して荷役用モータ２１のコイルＵ２とコイルＶ２の接続点に接続されている。第３スイッチング素子Ｑ１３と第４スイッチング素子Ｑ１４の接続点Ｐ２１（第３スイッチング素子Ｑ１３のソースと第４スイッチング素子Ｑ１４のドレインとの接続点Ｐ２１）は、電流センサＣＳ４を介して荷役用モータ２１のコイルＶ２とコイルＷ２との接続点に接続されている。第５スイッチング素子Ｑ１５と第６スイッチング素子Ｑ１６の接続点Ｐ２２（第５スイッチング素子Ｑ１５のソースと第６スイッチング素子Ｑ１６のドレインとの接続点Ｐ２２）は、荷役用モータ２１のコイルＵ２とコイルＷ２との接続点に接続されている。また、第１スイッチング素子Ｑ１１のソースと第２スイッチング素子Ｑ１２のドレインとの接続点Ｐ２０は、スコットトランス１３の二次コイル２３ｂの他方の端１９ｂに接続されている。更に、交流電源回路３０は、経路形成手段としての切替スイッチ１７を有する。切替スイッチ１７は、３つの固定接点１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有し、可動接点１７ｄが動作することにより固定接点１７ａと固定接点１７ｂとが接続された状態と、固定接点１７ａと固定接点１７ｃとが接続された状態に切り替えられる。固定接点１７ａは、配線Ｌ１０により接続点Ｐ２０と接続されている。固定接点１７ｂは、配線Ｌ１１により端１９ｂと接続されている。固定接点１７ｃは、配線Ｌ１２により端１８ａと接続されている。 A connection point P20 between the first switching element Q11 and the second switching element Q12 (a connection point P20 between the source of the first switching element Q11 and the drain of the second switching element Q12) is connected to the cargo handling motor 21 via the current sensor CS3. It is connected to a connection point between the coil U2 and the coil V2. The connection point P21 between the third switching element Q13 and the fourth switching element Q14 (the connection point P21 between the source of the third switching element Q13 and the drain of the fourth switching element Q14) is connected to the cargo handling motor 21 via the current sensor CS4. It is connected to a connection point between the coil V2 and the coil W2. The connection point P22 between the fifth switching element Q15 and the sixth switching element Q16 (the connection point P22 between the source of the fifth switching element Q15 and the drain of the sixth switching element Q16) is the coil U2 and the coil W2 of the cargo handling motor 21. Connected to the connection point. A connection point P20 between the source of the first switching element Q11 and the drain of the second switching element Q12 is connected to the other end 19b of the secondary coil 23b of the Scott transformer 13. Further, the AC power supply circuit 30 includes a changeover switch 17 as a path forming unit. The changeover switch 17 has three fixed contacts 17a, 17b, and 17c. When the movable contact 17d is operated, the fixed contact 17a and the fixed contact 17b are connected, and the fixed contact 17a and the fixed contact 17c are connected. Switch to connected state. The fixed contact 17a is connected to the connection point P20 by the wiring L10. The fixed contact 17b is connected to the end 19b by a wiring L11. The fixed contact 17c is connected to the end 18a by the wiring L12.
切替スイッチ１７の可動接点１７ｄが固定接点１７ｂと接触しているときには、二次コイル２３ｂの端１９ｂと接続点Ｐ２０とが接続される。切替スイッチ１７の可動接点１７ｄが固定接点１７ｃと接触しているときには、二次コイル１３ｂの端１８ａと接続点Ｐ２０とが接続される。 When the movable contact 17d of the changeover switch 17 is in contact with the fixed contact 17b, the end 19b of the secondary coil 23b and the connection point P20 are connected. When the movable contact 17d of the changeover switch 17 is in contact with the fixed contact 17c, the end 18a of the secondary coil 13b and the connection point P20 are connected.
各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６のゲートは、制御装置４０に接続されている。また、電流センサＣＳ１〜ＣＳ４は、制御装置４０に接続されている。更に、マグネットスイッチ３３、コンデンサ用開閉器１６、及び、切替スイッチ１７は制御装置４０に接続されている。 The gates of the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16 are connected to the control device 40. Further, the current sensors CS <b> 1 to CS <b> 4 are connected to the control device 40. Further, the magnet switch 33, the capacitor switch 16, and the changeover switch 17 are connected to the control device 40.
制御装置４０は、図示しないＣＰＵ及びメモリを備え、メモリには走行用モータ１１及び荷役用モータ２１を駆動するのに必要な制御プログラムが記憶されている。また、メモリにはスコットトランス１３を三相交流電源３４に接続した状態でバッテリ１０を充電する際に、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６を制御するのに必要な制御プログラムが記憶されている。更に、制御装置４０は、バッテリ１０の直流を交流に変換して、外部機器に供給する際に、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６や、切替スイッチ１７などを制御する制御プログラムが記憶されている。 The control device 40 includes a CPU and a memory (not shown), and a control program necessary for driving the traveling motor 11 and the cargo handling motor 21 is stored in the memory. The memory stores a control program necessary for controlling the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16 when the battery 10 is charged with the Scott transformer 13 connected to the three-phase AC power supply 34. Yes. Further, the control device 40 stores a control program for controlling the switching elements Q1 to Q6, Q11 to Q16, the changeover switch 17 and the like when the direct current of the battery 10 is converted into alternating current and supplied to an external device. ing.
次に、フォークリフトの走行動作、及び、荷役動作を行うときに制御装置４０が行う制御について作用とともに説明を行う。
フォークリフトが走行動作、及び、荷役動作を行うときには、フォークリフトは、三相交流電源３４から切り離されている。制御装置４０は、マグネットスイッチ３３をオフに保持し、コンデンサ用開閉器１６を開いた状態に保持し、切替スイッチ１７の可動接点１７ｄを固定接点１７ｂに接触させる。この状態では、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６がチョッパ制御されることで、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２には電流が流れ、これにより走行用モータ１１、及び、荷役用モータ２１が駆動する。
Next, the control performed by the control device 40 when performing a forklift traveling operation and a cargo handling operation will be described together with actions.
When the forklift performs a traveling operation and a cargo handling operation, the forklift is disconnected from the three-phase AC power supply 34. The control device 40 holds the magnet switch 33 off, holds the capacitor switch 16 in an open state, and brings the movable contact 17d of the changeover switch 17 into contact with the fixed contact 17b. In this state, each of the switching elements Q1 to Q6, Q11 to Q16 is chopper-controlled, so that a current flows through each of the coils U1, V1, W1, U2, V2, and W2, thereby causing the traveling motor 11 and The cargo handling motor 21 is driven.
制御装置４０は、フォークリフトの操作者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量や、荷役レバーの操作量などに応じて、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６のデューティ比を演算し、これに従いスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６のチョッパ制御を行う。 The control device 40 calculates the duty ratios of the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16 according to the depression amount of the accelerator pedal operated by the forklift operator, the operation amount of the cargo handling lever, and the like, and according to this, the switching elements Chopper control of Q1-Q6, Q11-Q16 is performed.
次に、フォークリフトのバッテリ１０を充電するときに制御装置４０が行う制御について説明する。図２に示すように、マグネットスイッチ３３に三相交流電源３４が接続されることで、スコットトランス１３に三相交流電源３４から交流（三相２００Ｖ）が供給される状態に保持される。また、制御装置４０は、マグネットスイッチ３３をオンに保持し、コンデンサ用開閉器１６を開いた状態に保持し、切替スイッチ１７の可動接点１７ｄを固定接点１７ｂに接触させる。 Next, the control performed by the control device 40 when charging the battery 10 of the forklift will be described. As shown in FIG. 2, the three-phase AC power supply 34 is connected to the magnet switch 33, so that AC power (three-phase 200 V) is supplied to the Scott transformer 13 from the three-phase AC power supply 34. In addition, the control device 40 holds the magnet switch 33 on, holds the capacitor switch 16 in an open state, and brings the movable contact 17d of the changeover switch 17 into contact with the fixed contact 17b.
そして、制御装置４０は、インバータ回路１２及びインバータ回路２２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１５，Ｑ１６をオフ状態に保持し、第３スイッチング素子Ｑ３，Ｑ１３及び第４スイッチング素子Ｑ４，Ｑ１４をオン・オフ制御する。 And the control apparatus 40 hold | maintains switching element Q1, Q2, Q5, Q6, Q11, Q12, Q15, Q16 of the inverter circuit 12 and the inverter circuit 22 in an OFF state, 3rd switching element Q3, Q13, and 4th switching The elements Q4 and Q14 are on / off controlled.
スコットトランス１３の一次コイル１３ａ，２３ａに三相交流電源３４から供給されて、二次コイル２３ｂの端１９ａから電力が出力される状態で、第３スイッチング素子Ｑ１３がオン状態、第４スイッチング素子Ｑ１４がオフ状態のときには、図２に一点鎖線で示すように、二次コイル２３ｂの端１９ａ→ダイオードＤ３→第３スイッチング素子Ｑ１３→荷役用モータ２１のコイルＶ２→二次コイル２３ｂの端１９ｂの経路で電流が流れ、コイルＶ２に電磁エネルギーが蓄積される。そして、第４スイッチング素子Ｑ１４がオフ状態のまま第３スイッチング素子Ｑ１３がオフ状態になると、コイルＶ２に蓄積された電磁エネルギーは、図２に二点鎖線で示すように、荷役用モータ２１のコイルＶ２→二次コイル２３ｂの端１９ｂ→二次コイル２３ｂの端１９ａ→ダイオードＤ３→バッテリ１０→第４スイッチング素子Ｑ１４の寄生ダイオードＤ→荷役用モータ２１のコイルＶ２の経路で流れる電流となり、バッテリ１０が充電される。すなわち、バッテリ充電経路によってバッテリ１０が充電される。 The third switching element Q13 is in the on state, the fourth switching element Q14 is in a state where power is output from the end 19a of the secondary coil 23b to the primary coils 13a and 23a of the Scott transformer 13 from the three-phase AC power supply 34. 2 is in the off state, as shown by a one-dot chain line in FIG. 2, the path of the end 19a of the secondary coil 23b → the diode D3 → the third switching element Q13 → the coil V2 of the cargo handling motor 21 → the end 19b of the secondary coil 23b. Current flows, and electromagnetic energy is accumulated in the coil V2. When the third switching element Q13 is turned off while the fourth switching element Q14 is in the off state, the electromagnetic energy accumulated in the coil V2 is the coil of the cargo handling motor 21 as shown by a two-dot chain line in FIG. V2 → the end 19b of the secondary coil 23b → the end 19a of the secondary coil 23b → the diode D3 → the battery 10 → the parasitic diode D of the fourth switching element Q14 → the current flowing through the coil V2 of the cargo handling motor 21. Is charged. That is, the battery 10 is charged through the battery charging path.
また、スコットトランス１３の一次コイル１３ａ，２３ａに三相交流電源から交流が供給されて、二次コイル２３ｂの端１９ｂから電力が出力される状態で、第３スイッチング素子Ｑ１３がオフ状態、第４スイッチング素子Ｑ１４がオン状態のときには二次コイル２３ｂの端１９ｂ→荷役用モータ２１のコイルＶ２→第４スイッチング素子Ｑ１４→ダイオードＤ４→二次コイル２３ｂの端１９ａの経路で電流が流れ、コイルＶ１に電磁エネルギーが蓄積される。そして、第３スイッチング素子Ｑ１３がオフ状態のまま第４スイッチング素子Ｑ１４がオフ状態になると、荷役用モータ２１のコイルＶ２→第３スイッチング素子Ｑ１３の寄生ダイオードＤ→バッテリ１０→ダイオードＤ４→二次コイル２３ｂの端１９ａ→二次コイル２３ｂの端１９ｂの経路で流れる電流となり、バッテリ１０が充電される。このように、三相２００Ｖを入力して、スイッチングにより降圧し、整流した後に４８Ｖで充電する。なお、上記した説明では、インバータ回路２２のスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６の制御について説明したが、インバータ回路１２側についても同様の制御が行われ、バッテリ１０が充電される。 In addition, the third switching element Q13 is in an off state, in which AC is supplied from the three-phase AC power source to the primary coils 13a and 23a of the Scott transformer 13 and power is output from the end 19b of the secondary coil 23b. When the switching element Q14 is in the ON state, current flows through the path 19b of the secondary coil 23b → the coil V2 of the cargo handling motor 21 → the fourth switching element Q14 → the diode D4 → the end 19a of the secondary coil 23b, and flows into the coil V1. Electromagnetic energy is accumulated. When the fourth switching element Q14 is turned off while the third switching element Q13 remains off, the coil V2 of the cargo handling motor 21 → the parasitic diode D of the third switching element Q13 → the battery 10 → the diode D4 → secondary coil. The current flows through the path from the end 19a of 23b to the end 19b of the secondary coil 23b, and the battery 10 is charged. In this way, three-phase 200V is input, stepped down by switching, rectified, and charged at 48V. In the above description, the control of the switching elements Q11 to Q16 of the inverter circuit 22 has been described. However, the same control is performed on the inverter circuit 12 side, and the battery 10 is charged.
バッテリ１０の充電時には、マグネットスイッチ３３はオンであり、マグネットスイッチ３３内の補助接点はオフとなっている。このため、リレースイッチ３１は閉じた状態に維持される。 When the battery 10 is charged, the magnet switch 33 is on and the auxiliary contact in the magnet switch 33 is off. For this reason, the relay switch 31 is maintained in the closed state.
次に、バッテリ１０を電源として用いて、スコットトランス１３の一次コイルから外部機器に交流を供給するときに制御装置４０が行う制御について説明する。図３に示すように、制御装置４０は、マグネットスイッチ３３をオフに保持し、コンデンサ用開閉器１６を閉じた状態に保持し、切替スイッチ１７の可動接点１７ｄを固定接点１７ｃに接触させる。また、一次コイル１３ａには、外部機器が接続された状態に保持される。外部機器としては、例えば、パソコンや、携帯電話などの家電が接続される。 Next, the control performed by the control device 40 when supplying alternating current from the primary coil of the Scott transformer 13 to an external device using the battery 10 as a power source will be described. As shown in FIG. 3, the control device 40 holds the magnet switch 33 off, holds the capacitor switch 16 in a closed state, and brings the movable contact 17d of the changeover switch 17 into contact with the fixed contact 17c. The primary coil 13a is held in a state where an external device is connected. As the external device, for example, a home appliance such as a personal computer or a mobile phone is connected.
そして、制御装置４０は、インバータ回路１２及びインバータ回路２２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１５，Ｑ１６をオフ状態に保持する。更に、制御装置４０は、第４スイッチング素子Ｑ１４をオンに保持した状態での第３スイッチング素子Ｑ３のチョッパ制御と、第４スイッチング素子Ｑ４をオンに保持した状態での第３スイッチング素子Ｑ１３のチョッパ制御とを交互に行う。 And the control apparatus 40 hold | maintains the switching elements Q1, Q2, Q5, Q6, Q11, Q12, Q15, Q16 of the inverter circuit 12 and the inverter circuit 22 in an OFF state. Further, the control device 40 controls the chopper of the third switching element Q3 with the fourth switching element Q14 held on, and the chopper of the third switching element Q13 with the fourth switching element Q4 held on. Control is performed alternately.
図３に一点鎖線で示すように、制御装置４０が、第４スイッチング素子Ｑ１４をオンに保持した状態で第３スイッチング素子Ｑ３のチョッパ制御を行うと、電流は、バッテリ１０の正極→第３スイッチング素子Ｑ３→コイルＶ１→二次コイル１３ｂ→コイルＶ２→第４スイッチング素子Ｑ１４→バッテリ１０の負極の経路で流れる。 As indicated by a one-dot chain line in FIG. 3, when the control device 40 performs chopper control of the third switching element Q3 with the fourth switching element Q14 held on, the current is changed from the positive electrode of the battery 10 to the third switching element. It flows in the path of the element Q3 → the coil V1 → the secondary coil 13b → the coil V2 → the fourth switching element Q14 → the negative electrode of the battery 10.
図３に二点鎖線で示すように、制御装置４０が、第４スイッチング素子Ｑ４をオンに保持した状態で第３スイッチング素子Ｑ１３のチョッパ制御を行うと、電流は、バッテリ１０の正極→第３スイッチング素子Ｑ１３→コイルＶ２→二次コイル１３ｂ→コイルＶ１→第４スイッチング素子Ｑ４→バッテリ１０の負極の経路で流れる。 As indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, when the control device 40 performs chopper control of the third switching element Q13 with the fourth switching element Q4 held on, the current is changed from the positive electrode of the battery 10 to the third It flows through the path of switching element Q13 → coil V2 → secondary coil 13b → coil V1 → fourth switching element Q4 → negative electrode of battery 10.
したがって、インバータ回路１２の第３スイッチング素子Ｑ３とインバータ回路２２の第３スイッチング素子Ｑ１３を交互にチョッパ制御することで、二次コイル１３ｂには方向の異なる電流が交互に流れる。図４に示すように、第３スイッチング素子Ｑ３，Ｑ１３と、第４スイッチング素子Ｑ４，Ｑ１４とは、二次コイル１３ｂに発生する電圧が正弦波となるように制御される。 Therefore, by alternately chopper-controlling the third switching element Q3 of the inverter circuit 12 and the third switching element Q13 of the inverter circuit 22, currents having different directions flow alternately in the secondary coil 13b. As shown in FIG. 4, the third switching elements Q3 and Q13 and the fourth switching elements Q4 and Q14 are controlled so that the voltage generated in the secondary coil 13b is a sine wave.
したがって、切替スイッチ１７の可動接点１７ｄが固定接点１７ｃと接触しているときには、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、Ｑ１１〜Ｑ１６を制御することで、一部のコイルＶ１，Ｖ２を経由して二次コイル１３ｂに電流を流す交流外部出力経路が形成される。 Therefore, when the movable contact 17d of the changeover switch 17 is in contact with the fixed contact 17c, the secondary coil 13b is controlled via some coils V1 and V2 by controlling the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16. An AC external output path is formed to allow current to flow through.
そして、スコットトランス１３のＭ座の二次コイル１３ｂに交流電圧が印加されると、一次コイル１３ａにも巻数比に応じた交流電圧が発生するので、単層交流出力が可能となる。なお、スコットトランス１３のＴ座の二次コイル２３ｂに交流電圧を印加する場合に比べ、Ｍ座の二次コイル１３ｂに交流電圧を印加したほうが、安定した出力が発生する。 When an AC voltage is applied to the M-seat secondary coil 13b of the Scott transformer 13, an AC voltage corresponding to the turn ratio is also generated in the primary coil 13a, so that a single-layer AC output is possible. As compared with the case where an AC voltage is applied to the T-seat secondary coil 23b of the Scott transformer 13, a stable output is generated when the AC voltage is applied to the M-seat secondary coil 13b.
マグネットスイッチ３３がオフになっていることで、補助接点は一次コイル１３ａと接続されているため、リレーコイル３６に生じる電磁力によってリレースイッチ３１が閉じられる。これにより、外部機器には、交流が供給される。本実施形態では、外部機器には、交流１００Ｖが供給される。外部機器に供給される交流の電圧は、一次コイル１３ａに加えられる電圧などを変更することで、適宜変更することができる。このように、４８Ｖのバッテリ電圧からスイッチングにより昇圧して、整流し、スイッチングにより１００Ｖの交流にして外部に出力する。 Since the auxiliary contact is connected to the primary coil 13a because the magnet switch 33 is turned off, the relay switch 31 is closed by the electromagnetic force generated in the relay coil 36. Thereby, alternating current is supplied to the external device. In this embodiment, AC 100V is supplied to the external device. The AC voltage supplied to the external device can be changed as appropriate by changing the voltage applied to the primary coil 13a. In this manner, the battery voltage of 48V is boosted by switching, rectified, and converted to 100V alternating current and output to the outside.
交流電源回路３０は、バッテリ１０を用いて走行用モータ１１、及び、荷役用モータ２１を駆動するモータ駆動用のインバータ回路１２、及び、インバータ回路２２に対して、切替スイッチ１７を追加することで構成されている。切替スイッチ１７は、走行用モータ１１、及び、荷役用モータ２１を駆動するときには、可動接点１７ｄが固定接点１７ｂと接触した状態にされる。また、切替スイッチ１７は、バッテリ１０を電源として利用して、交流を外部機器に供給するときには、可動接点１７ｄが固定接点１７ｃと接触した状態にされる。この状態で、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、Ｑ１１〜Ｑ１６を制御することで、コイルＶ１，Ｖ２を経由して二次コイル１３ｂに交流電圧を印加して、一次コイル１３ａから交流を出力することができる。 The AC power supply circuit 30 adds a changeover switch 17 to the motor drive inverter circuit 12 and the inverter circuit 22 that drive the traveling motor 11 and the cargo handling motor 21 using the battery 10. It is configured. When the changeover switch 17 drives the traveling motor 11 and the cargo handling motor 21, the movable contact 17d is brought into contact with the fixed contact 17b. The changeover switch 17 is in a state where the movable contact 17d is in contact with the fixed contact 17c when the battery 10 is used as a power source to supply alternating current to an external device. In this state, by controlling the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16, an alternating voltage can be applied to the secondary coil 13b via the coils V1 and V2, and an alternating current can be output from the primary coil 13a. .
したがって、一部のコイルＵ１，Ｕ２，Ｗ１，Ｗ２には電流が流れなくなり、インバータ回路１２、及び、インバータ回路２２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、Ｑ１１〜Ｑ１６を利用してバッテリ１０の直流を交流に変換することができる。より詳しくは、三相ＡＣ２００Ｖ入力と単相ＡＣ１００Ｖ出力が同じトランスを使用するため、マグネットスイッチ３３の補助接点を使用し、三相ＡＣ２００Ｖの入力がある場合は単相ＡＣ１００Ｖ出力を遮断してＭ座に交流電圧を印加し、また、一次側がＡＣ１００Ｖになったら単層ＡＣ１００Ｖ出力を接続する。 Therefore, no current flows through some of the coils U1, U2, W1, and W2, and the inverter circuit 12 and the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16 of the inverter circuit 22 are used to change the direct current of the battery 10 to an alternating current. Can be converted. In more detail, since the three-phase AC200V input and the single-phase AC100V output use the same transformer, the auxiliary contact of the magnet switch 33 is used, and when there is a three-phase AC200V input, the single-phase AC100V output is shut off and the M-seat An AC voltage is applied to the output, and when the primary side becomes AC100V, a single-layer AC100V output is connected.
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）切替スイッチ１７を設けることで、インバータ回路１２、及び、インバータ回路２２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６を利用して、バッテリ１０の直流を交流に変換して外部に出力することができる。このため、バッテリ１０の直流を交流に変換するためのトランジスタや、トランジスタを制御するための回路を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制しつつ、バッテリ１０を電源として利用することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By providing the changeover switch 17, the inverter circuit 12 and the switching elements Q <b> 1 to Q <b> 6 and Q <b> 11 to Q <b> 16 of the inverter circuit 22 are used to convert the direct current of the battery 10 into alternating current and output it to the outside. Can do. For this reason, it is not necessary to provide a transistor for converting direct current of the battery 10 into alternating current or a circuit for controlling the transistor, and the battery 10 can be used as a power source while suppressing an increase in the number of components.
（２）二次コイル１３ｂにはコンデンサ１５が接続されている。このため、交流を外部に出力するときに平滑を行うことができる。
（３）トランスとして、スコットトランス１３を用いている。スコットトランス１３を用いることで、２つ設けられたインバータ回路１２，２２のそれぞれに一つのスコットトランス１３によって単相交流を出力することができる。したがって、各インバータ回路１２，２２に対応して個別にトランスを設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制することができる。
(2) The capacitor 15 is connected to the secondary coil 13b. For this reason, smoothing can be performed when alternating current is output to the outside.
(3) A Scott transformer 13 is used as a transformer. By using the Scott transformer 13, a single-phase alternating current can be output by one Scott transformer 13 to each of the two inverter circuits 12 and 22. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed as compared with the case where a transformer is individually provided corresponding to each inverter circuit 12, 22.
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○図１の切替スイッチ１７に代わり、図５に示す開閉スイッチ５１を経路形成手段として用いてもよい。開閉スイッチ５１は、第１スイッチング素子Ｑ１のソースと第２スイッチング素子Ｑ２のドレインとの接続点Ｐ１０をコイルＵ１とコイルＶ１の接続点に接続する配線Ｌ２に設けられている。開閉スイッチ５１は、走行用モータ１１、及び、荷役用モータ２１を駆動するときには閉じた状態とされ、バッテリ１０を充電するとき、並びに、バッテリ１０を電源として利用するときには、開いた状態にされる。
In addition, you may change embodiment as follows.
○ Instead of the changeover switch 17 in FIG. 1, an open / close switch 51 shown in FIG. 5 may be used as the path forming means. The open / close switch 51 is provided on the wiring L2 that connects the connection point P10 between the source of the first switching element Q1 and the drain of the second switching element Q2 to the connection point of the coil U1 and the coil V1. The open / close switch 51 is closed when the traveling motor 11 and the cargo handling motor 21 are driven, and is opened when the battery 10 is charged and when the battery 10 is used as a power source. .
図５中、一点鎖線で示すように、第６スイッチング素子Ｑ６をオンに保持し、第１スイッチング素子Ｑ１をチョッパ制御すると、バッテリ１０の正極→第１スイッチング素子Ｑ１→二次コイル１３ｂ→コイルＵ１→第６スイッチング素子Ｑ６→バッテリ１０の負極の交流外部出力経路で電流が流れる。 In FIG. 5, when the sixth switching element Q6 is kept on and the first switching element Q1 is chopper-controlled, as shown by the one-dot chain line, the positive electrode of the battery 10 → the first switching element Q1 → the secondary coil 13b → the coil U1. → Sixth switching element Q6 → Current flows through the negative AC external output path of battery 10.
図５中、二点鎖線で示すように、第２スイッチング素子Ｑ２をオンに保持し、第５スイッチング素子Ｑ５をチョッパ制御すると、バッテリ１０の正極→第５スイッチング素子Ｑ５→コイルＵ１→二次コイル１３ｂ→第２スイッチング素子Ｑ２→バッテリ１０の負極の交流外部出力経路で電流が流れる。 In FIG. 5, when the second switching element Q2 is kept on and the fifth switching element Q5 is chopper-controlled, as shown by a two-dot chain line, the positive electrode of the battery 10 → the fifth switching element Q5 → the coil U1 → the secondary coil. Current flows through the AC external output path of the negative electrode of 13b → second switching element Q2 → battery 10.
なお、上記したスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ５，Ｑ６とは異なるスイッチング素子は、オフに保持される。上記した態様であっても、実施形態と同様に、外部機器に交流が供給される。 Note that switching elements different from the switching elements Q1, Q2, Q5, and Q6 described above are held off. Even if it is an above-described aspect, alternating current is supplied to an external apparatus similarly to embodiment.
○図６に示すように、交流電源回路３０は、三相交流を外部機器に供給できるように構成されていてもよい。各二次コイル１３ｂ，２３ｂには平滑用のコンデンサ１５が並列接続されている。また、接続点Ｐ１０をコイルＵ１とコイルＶ１の接続点に接続する配線Ｌ２、及び、接続点Ｐ２０をコイルＵ２とコイルＶ２の接続点に接続する配線Ｌ３には、それぞれ、開閉スイッチ６１が設けられている。 As shown in FIG. 6, the AC power supply circuit 30 may be configured to supply a three-phase AC to an external device. A smoothing capacitor 15 is connected in parallel to each secondary coil 13b, 23b. In addition, an open / close switch 61 is provided in each of the wiring L2 that connects the connection point P10 to the connection point between the coil U1 and the coil V1, and the wiring L3 that connects the connection point P20 to the connection point between the coil U2 and the coil V2. ing.
この場合、インバータ回路１２、及び、インバータ回路２２のそれぞれのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ５，Ｑ６、Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１５，Ｑ１６を、図５に示す交流電源回路３０と同様に制御する。具体的にいえば、第６スイッチング素子Ｑ６，Ｑ１６をオンに保持した状態での第１スイッチング素子Ｑ１，Ｑ１１のチョッパ制御と、第２スイッチング素子Ｑ２，Ｑ１２をオンに保持した状態での第５スイッチング素子Ｑ５，Ｑ１５のチョッパ制御とを交互に行う。これにより、スコットトランス１３の両二次コイル１３ｂ，２３ｂには、交流電流が流れる。そして、三相交流が一次コイル１３ａ，２３ａから出力される。このため、マグネットスイッチ３３に三相交流電源３４に換えて、外部機器を接続することで、外部機器に三相交流を供給することができる。 In this case, the switching elements Q1, Q2, Q5, Q6, Q11, Q12, Q15, Q16 of the inverter circuit 12 and the inverter circuit 22 are controlled in the same manner as the AC power supply circuit 30 shown in FIG. Specifically, the chopper control of the first switching elements Q1 and Q11 with the sixth switching elements Q6 and Q16 held on, and the fifth with the second switching elements Q2 and Q12 held on. The chopper control of the switching elements Q5 and Q15 is alternately performed. Thereby, an alternating current flows through both the secondary coils 13b and 23b of the Scott transformer 13. And three-phase alternating current is output from the primary coils 13a and 23a. For this reason, it replaces with the three-phase alternating current power supply 34 to the magnet switch 33, and can supply a three-phase alternating current to an external apparatus by connecting.
○バッテリ１０の直流を交流に変換するときに、オンに保持されるスイッチング素子と、チョッパ制御されるスイッチング素子の組み合わせは、適宜変更してもよい。例えば、第４スイッチング素子Ｑ４をオンに保持した状態での第１スイッチング素子Ｑ１のチョッパ制御と、第４スイッチング素子Ｑ１４をオンに保持した状態での第１スイッチング素子Ｑ１１のチョッパ制御とを交互に行ってもよい。また、経路形成手段が設けられる位置についても、チョッパ制御されるスイッチング素子によって適宜変更してもよい。 When the direct current of the battery 10 is converted into alternating current, the combination of the switching element that is kept on and the switching element that is chopper-controlled may be changed as appropriate. For example, the chopper control of the first switching element Q1 with the fourth switching element Q4 held on and the chopper control of the first switching element Q11 with the fourth switching element Q14 held on alternately You may go. Also, the position where the path forming means is provided may be appropriately changed depending on the chopper-controlled switching element.
○コンデンサ用開閉器１６は、設けられていなくてもよい。
○スコットトランス１３以外のトランスを用いても良い。
○モータの３つのコイルは、デルタ結線に代わりスター結線でもよい。
The capacitor switch 16 may not be provided.
A transformer other than the Scott transformer 13 may be used.
○ The three coils of the motor may be star connection instead of delta connection.
○モータとして、三相モータ以外のモータを用いてもよい。
○フォークリフトのように２個のモータ（走行用モータ１１及び荷役用モータ２１）を備えた車両に限らず、１個のモータ（例えば、走行用モータ１１）を備えた車両に交流電源回路３０を搭載してもよい。
○ A motor other than a three-phase motor may be used.
The AC power supply circuit 30 is not limited to a vehicle having two motors (traveling motor 11 and cargo handling motor 21) such as a forklift, but a vehicle having one motor (for example, the traveling motor 11). May be installed.
○各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６として、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ）やパワーバイポーラトランジスタを使用してもよい。
○インバータ回路１２又は、インバータ回路２２のいずれか一方を用いてバッテリ１０を充電してもよい。
An IGBT (insulated gate bipolar transistor) or a power bipolar transistor may be used as each of the switching elements Q1 to Q6 and Q11 to Q16.
The battery 10 may be charged using either the inverter circuit 12 or the inverter circuit 22.
ＩＮＶ…インバータ、Ｑ１〜Ｑ６，Ｑ１１〜Ｑ１６…スイッチング素子、Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２…コイル、１０…バッテリ、１１…走行用モータ、１２，２２…インバータ回路、１３…スコットトランス、１３ａ，２３ａ…一次コイル、１３ｂ，２３ｂ…二次コイル、１５…コンデンサ、１７…切替スイッチ、５１，６１…開閉スイッチ、２１…荷役用モータ、３０…交流電源回路、３４…三相交流電源、４０…制御装置。 INV: inverter, Q1 to Q6, Q11 to Q16 ... switching element, U1, U2, V1, V2, W1, W2 ... coil, 10 ... battery, 11 ... motor for traveling, 12, 22 ... inverter circuit, 13 ... Scott transformer , 13a, 23a ... primary coil, 13b, 23b ... secondary coil, 15 ... capacitor, 17 ... changeover switch, 51, 61 ... open / close switch, 21 ... motor for cargo handling, 30 ... AC power supply circuit, 34 ... three-phase AC power supply , 40... Control device.
Claims (4)
前記バッテリに、前記インバータを構成するインバータ回路を介して前記モータのコイルが接続されるとともに、一次コイルに外部交流電源が接続可能なトランスの二次コイルに前記インバータ回路を介して前記バッテリが接続された交流電源回路であって、
前記トランスの二次コイルと前記インバータ回路の間、又は、前記インバータ回路と前記モータのコイルの間に設けられ、前記外部交流電源での前記トランスの一次コイルの電圧印加に伴い前記トランスの二次コイル、前記インバータ回路及び前記モータのコイルを介して前記バッテリを充電するためのバッテリ充電経路、及び、前記バッテリから前記インバータ回路を介して前記トランスの二次コイルに交流電圧を印加するための交流外部出力経路を形成するための経路形成手段と、
前記バッテリ充電経路で前記インバータ回路を構成するスイッチング素子をチョッパ制御して前記外部交流電源で前記バッテリを充電させるとともに、前記交流外部出力経路で前記スイッチング素子をチョッパ制御して前記トランスの一次コイルから交流を外部に出力させる制御手段と、を備えた交流電源回路。 It is mounted on a motor, a battery, and a vehicle equipped with an inverter that can input DC and output AC,
The coil of the motor is connected to the battery via an inverter circuit constituting the inverter, and the battery is connected to a secondary coil of a transformer capable of connecting an external AC power source to the primary coil via the inverter circuit. AC power supply circuit,
Provided between the secondary coil of the transformer and the inverter circuit, or between the inverter circuit and the motor coil, the secondary of the transformer in accordance with the voltage application of the primary coil of the transformer with the external AC power supply A battery charging path for charging the battery via the coil, the inverter circuit and the motor coil, and an alternating current for applying an AC voltage from the battery to the secondary coil of the transformer via the inverter circuit A path forming means for forming an external output path;
The switching element that constitutes the inverter circuit in the battery charging path is chopper controlled to charge the battery with the external AC power source, and the switching element is chopper controlled in the AC external output path to control the switching element from the primary coil of the transformer. An AC power supply circuit comprising: a control unit that outputs AC to the outside.
前記経路形成手段により、前記スコットトランスのＭ座の二次コイルに交流電圧を印加するための前記交流外部出力経路が形成され、
前記制御手段により、前記スコットトランスのＭ座の一次コイルから交流が外部に出力される請求項１又は２に記載の交流電源回路。 The transformer is a Scott transformer,
The AC external output path for applying an AC voltage to the M coil secondary coil of the Scott transformer is formed by the path forming means,
The alternating current power supply circuit according to claim 1 or 2, wherein alternating current is output to the outside from the primary coil of the M seat of the Scott transformer by the control means.
前記スコットトランスの一方の二次コイル側に前記走行用モータが接続され、
前記スコットトランスの他方の二次コイル側に前記荷役用モータが接続されてなる請求項３に記載の交流電源回路。 The vehicle is a forklift provided with a traveling motor and a cargo handling motor as the motor,
The traveling motor is connected to one secondary coil side of the Scott transformer,
The AC power supply circuit according to claim 3, wherein the cargo handling motor is connected to the other secondary coil side of the Scott transformer.
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