JP7170885B2 - 電力変換制御装置 - Google Patents
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Description
本願は、電動車両に用いられる電力変換制御装置に関するものである。
一般に、電気自動車あるいはハイブリッド自動車等の電動車両は、車両の駆動源として交流回転電機を搭載している。この交流回転電機は電力変換制御装置によって電力が供給される。
この電力変換制御装置は、低電圧バッテリを電源とする車両の制御に関する制御回路と、高電圧バッテリを電源とする車両の駆動に関する駆動回路とが、電気的に絶縁されている。
この電力変換制御装置は、低電圧バッテリを電源とする車両の制御に関する制御回路と、高電圧バッテリを電源とする車両の駆動に関する駆動回路とが、電気的に絶縁されている。
絶縁された低電圧側の制御回路と高電圧側の駆動回路との間で信号の伝達を行うためには、電気的に低電圧側と高電圧側とを通信させるための絶縁通信回路を設ける必要がある。絶縁通信回路の低電圧側と高電圧側には、それぞれ絶縁された電源が必要となるので、絶縁電源の電源供給元である低電圧電源と高電圧電源との間であらかじめ決められた絶縁距離を確保する必要があるため、電力変換制御装置自体が大型化する要因となっている。
上記の問題点を解決するための手段として、下記の特許文献１では、電源、電源生成回路等を必要最小限に冗長化しつつ、異常発生時のシステムを確実に保護することが提案されている。
例えば、特許文献１では、絶縁電源を流用することが示されている。絶縁電源の電源供給経路が二手に分岐し、供給先である放電用駆動回路と下アーム側駆動回路において電源が流用され、絶縁電源の冗長化を実現している。
例えば、特許文献１では、絶縁電源を流用することが示されている。絶縁電源の電源供給経路が二手に分岐し、供給先である放電用駆動回路と下アーム側駆動回路において電源が流用され、絶縁電源の冗長化を実現している。
しかしながら、特許文献１では、絶縁電源の個別動作に関して言及されておらず、省電力化、小型化、低コスト化に対しての配慮が十分とは言えず改善の余地がある。
本願は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、小型、安価で低消費電流の電力変換制御装置を提供するものである。
本願に開示される電力変換制御装置は、電動車両の駆動電源として用いられる高電圧バッテリに接続された高電圧側と電動車両の制御電源として用いられる低電圧バッテリもしくは高電圧バッテリから降圧生成される低電圧電源に接続された低電圧側は電気的に絶縁され、低電圧側にある処理部は高電圧側の直流電力を交流電力に変換、もしくは三相モータから発生する交流電力を直流電力に変換する三相モータ駆動用のゲート絶縁型トランジスタの制御を行う電力変換制御装置であって、低電圧側には、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力が供給される定電圧回路と、定電圧回路から定電圧化された電力が供給される処理部と、を備え、高電圧側には、高電圧バッテリから得られた直流電力から交流電力に変換する複数のゲート絶縁型トランジスタを有した三相モータ駆動回路と、高電圧バッテリの電圧を計測する電圧計測回路と、を備え、低電圧側と高電圧側の間に跨って配置される、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力供給され、高電圧側に定電圧を出力し、処理部からの指令により個別に駆動制御される複数の絶縁電源と、ゲート絶縁型トランジスタを低電圧側からの指令に応じてゲートを制御するゲート駆動回路と、電圧計測回路の計測値を低電圧側に絶縁して送信する絶縁通信回路と、を備えた電力変換制御装置において、ゲート駆動回路には一対となるそれぞれの絶縁電源が接続されていて、絶縁通信回路の低電圧側は低電圧バッテリから定電圧回路を介して定電圧化された電力が供給され、絶縁通信回路の高電圧側は処理部からの指令により個別に特定される絶縁電源で動作させ、且つ処理部の指令により絶縁電源を個別に動作停止させ、高電圧バッテリの電圧信号を高電圧側から低電圧側に絶縁して送信するものである。
本願に開示される電力変換制御装置によれば、絶縁通信回路の絶縁電源をゲート駆動回路の絶縁電源で兼用できるので、小型、安価に構成することができ、低消費電流の電力変換制御装置を得ることができる。また、処理部により絶縁電源の動作を個別に動作（有効）、停止（無効）とすることで、低電圧バッテリから供給される電力の消費を抑制した状態で高電圧バッテリを電圧監視することが可能となり、小型、安価で低消費電流の電動車両の電力変換制御装置を得ることができる。
以下、電力変換制御装置の実施の形態について図に基づいて説明する。各図において、同一または相当部分については、同一符号を付して説明している。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による電力変換制御装置１００の全体回路ブロック図である。図２は、電力変換制御装置１００における絶縁電源の一例を示す概略図である。
図１において、低電圧バッテリ１を電源とする低電圧側と、高電圧バッテリ２を電源とする高電圧側とは、電気的に絶縁されており、電力変換制御装置１００は、定電圧回路３と、処理部４と、ゲート駆動回路５ａ～５ｆと、絶縁電源６ａ～６ｆと、ゲート絶縁型トランジスタ７ａ～７ｆと、絶縁通信回路８と、電圧計測回路９と、により構成されている。ゲート絶縁型トランジスタ７ａ～７ｆによって三相モータ駆動回路７を構成している。
また、電力変換制御装置１００の低電圧側は、高電圧バッテリ２から降圧生成される低電圧電源に接続してもよい。
なお、図１には図示していないが、必要に応じ温度センサ、電流センサ等のセンサ類、他の制御回路等が接続されていても構わない。
図１は、実施の形態１による電力変換制御装置１００の全体回路ブロック図である。図２は、電力変換制御装置１００における絶縁電源の一例を示す概略図である。
図１において、低電圧バッテリ１を電源とする低電圧側と、高電圧バッテリ２を電源とする高電圧側とは、電気的に絶縁されており、電力変換制御装置１００は、定電圧回路３と、処理部４と、ゲート駆動回路５ａ～５ｆと、絶縁電源６ａ～６ｆと、ゲート絶縁型トランジスタ７ａ～７ｆと、絶縁通信回路８と、電圧計測回路９と、により構成されている。ゲート絶縁型トランジスタ７ａ～７ｆによって三相モータ駆動回路７を構成している。
また、電力変換制御装置１００の低電圧側は、高電圧バッテリ２から降圧生成される低電圧電源に接続してもよい。
なお、図１には図示していないが、必要に応じ温度センサ、電流センサ等のセンサ類、他の制御回路等が接続されていても構わない。
低電圧側の電源である低電圧バッテリ１は、スイッチ１０を介し電力変換制御装置１００に接続され、電力変換制御装置１００の内部では定電圧回路３と、絶縁電源６ａ～６ｆとに接続されている。
なお、定電圧回路３と絶縁電源６ａ～６ｆとは、直接接続せずに、ダイオード、コイルを介して接続しても構わない。
なお、定電圧回路３と絶縁電源６ａ～６ｆとは、直接接続せずに、ダイオード、コイルを介して接続しても構わない。
定電圧回路３は、低電圧バッテリ１から供給された電力を、予め決められた電圧となるよう制御し、出力端子から出力する。
定電圧回路３の出力端子は、処理部４の電源端子と、ゲート駆動回路５ａ～５ｆの低電圧側電源端子と、絶縁通信回路８の低電圧側電源端子と、に接続されており、定電圧回路３は、処理部４、ゲート駆動回路５ａ～５ｆ、絶縁通信回路８のそれぞれの電源として使用されている。
ゲート駆動回路５ａ～５ｆの低電圧側電源と、絶縁通信回路８の電源は、定電圧回路３を介さずに、例えば、低電圧バッテリ１から直接供給される構成であっても構わない。
定電圧回路３の出力端子は、処理部４の電源端子と、ゲート駆動回路５ａ～５ｆの低電圧側電源端子と、絶縁通信回路８の低電圧側電源端子と、に接続されており、定電圧回路３は、処理部４、ゲート駆動回路５ａ～５ｆ、絶縁通信回路８のそれぞれの電源として使用されている。
ゲート駆動回路５ａ～５ｆの低電圧側電源と、絶縁通信回路８の電源は、定電圧回路３を介さずに、例えば、低電圧バッテリ１から直接供給される構成であっても構わない。
一方、絶縁電源６ａ～６ｆは、電源端子に印加された電力をＤＣ－ＤＣ変換により、低電圧側から電気的に絶縁された電源を構成し、高電圧側に出力する構成となっている。
絶縁電源６ａ～６ｆの一例としてフライバック方式のスイッチング電源の構成を示すが、フォワード方式あるいはフルブリッジ方式等の他の方式であっても構わない。
絶縁電源６ａ～６ｆの一例としてフライバック方式のスイッチング電源の構成を示すが、フォワード方式あるいはフルブリッジ方式等の他の方式であっても構わない。
絶縁電源６ａ～６ｆは、電源回路としての動作を有効とするか否かを決定する、いわゆるイネーブル端子ＥＮ1～ＥＮ６を有し、処理部４に接続されており、処理部４からの制御信号によって電源としての動作を任意に制御することができる。
絶縁電源６ａ～６ｆの出力端子ＨＶＯＵＴ１～ＨＶＯＵＴ６は、ゲート駆動回路５ａ～５ｆの高電圧側電源端子ＨＶＣＣ１～ＨＶＣＣ６に接続され、ゲート駆動回路５ａ～５ｆの電源として使用されている。
ゲート駆動回路５ａ～５ｆの入力部である端子ＩＮ１～ＩＮ６は、処理部４からのゲート駆動信号が入力される。
ゲート駆動回路５ａ～５ｆは、各端子ＩＮ１～ＩＮ６から入力されるゲート駆動信号に応じて、端子ＯＵＴ１～ＯＵＴ６から出力を行う。
ゲート駆動回路５ａ～５ｆは、各端子ＩＮ１～ＩＮ６から入力されるゲート駆動信号に応じて、端子ＯＵＴ１～ＯＵＴ６から出力を行う。
三相モータ駆動回路７は、リレー等のスイッチ１１ａ、１１ｂを介し、高電圧バッテリ２に接続されており、高電圧バッテリ２から得られる電力を電源とし、ゲート駆動回路５ａ～５ｆから出力される信号に基づき断続動作することでＤＣ－ＡＣ変換を行い、電力変換制御装置１００の外部に接続されている三相モータ１２に電力を供給する。
なお、低電圧側にある処理部４は高電圧側の直流電力を交流電力に変換、もしくは三相モータ１２から発生する交流電力を直流電力に変換する三相モータ駆動用のゲート絶縁型トランジスタ７ａ～７ｆの制御を行う。
なお、低電圧側にある処理部４は高電圧側の直流電力を交流電力に変換、もしくは三相モータ１２から発生する交流電力を直流電力に変換する三相モータ駆動用のゲート絶縁型トランジスタ７ａ～７ｆの制御を行う。
図２は、絶縁電源の一例を示しており、その構成を詳細に説明する。
図２において、絶縁電源６は、図１における絶縁電源６ａ～６ｆを代表して示しており、トランス６１と、トランジスタ６２と、出力電圧監視回路を含む絶縁電源回路６０とを、主体として構成されている。なお、絶縁電源回路６０は、制御部６０１、逆流防止ダイオード６０２、コンデンサ６０３、加減算部６０４、判定部６０５で構成されている。
図２において、絶縁電源６は、図１における絶縁電源６ａ～６ｆを代表して示しており、トランス６１と、トランジスタ６２と、出力電圧監視回路を含む絶縁電源回路６０とを、主体として構成されている。なお、絶縁電源回路６０は、制御部６０１、逆流防止ダイオード６０２、コンデンサ６０３、加減算部６０４、判定部６０５で構成されている。
この絶縁電源６は、トランス６１と、絶縁電源回路６０により、低電圧側と高電圧側とが電気的に絶縁されて出力電圧を外部へ送信することで、出力電圧を安定して出力されるようになっている。
絶縁電源回路６０においては、トランジスタ６２を断続駆動したときにトランス６１に発生する誘導エネルギによって、絶縁電源回路６０に含まれる逆流防止ダイオード６０２を介して、充電されるコンデンサ６０３とによって、低電圧側から高電圧側へと電力を供給されるようになっている。
絶縁電源は、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力が供給される絶縁電源回路と、低電圧側から高電圧側に電力変換するトランスと、トランスを制御するトランジスタとを有し、トランジスタは、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力供給されることにより動作し、処理部の指示により、電力供給を停止させる。
絶縁電源回路６０においては、トランジスタ６２を断続駆動したときにトランス６１に発生する誘導エネルギによって、絶縁電源回路６０に含まれる逆流防止ダイオード６０２を介して、充電されるコンデンサ６０３とによって、低電圧側から高電圧側へと電力を供給されるようになっている。
絶縁電源は、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力が供給される絶縁電源回路と、低電圧側から高電圧側に電力変換するトランスと、トランスを制御するトランジスタとを有し、トランジスタは、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力供給されることにより動作し、処理部の指示により、電力供給を停止させる。
三相モータ駆動回路７に供給される電源は、電圧計測回路９により検出され、検出された信号は絶縁通信回路８の入力端子ＩＮに入力され、入力された信号に基づき、アナログ信号またはデジタル信号として低電圧側出力端子ＯＵＴから出力され、処理部４へ入力される。
電圧計測回路９は車両走行中に、三相モータに供給する交流電力の制御を行うため、三相モータ駆動回路７への入力電圧を計測するものである。
絶縁通信回路８の高電圧側の電源端子ＶＣＣ－Ｉは、絶縁電源６ａ～６ｆの内の少なくともひとつから電源が供給されており、図１ではゲート駆動回路５ｆ用の絶縁電源６ｆの出力端子ＨＶＯＵＴ６を絶縁通信回路８の電源端子ＶＣＣ－Ｉに接続し電源供給しているが，例えば、他のゲート駆動回路用の絶縁電源から供給しても構わない。さらに、図３に示すように、複数の絶縁電源６ｅ、絶縁電源６ｆを共用して絶縁通信回路８の電源端子ＶＣＣ－Ｉに接続し電源供給しても構わない。
但し、基準電位を同一とすることが可能ないずれかのゲート駆動回路用の絶縁電源を、絶縁通信回路８の電源として供給することが望ましい。
但し、基準電位を同一とすることが可能ないずれかのゲート駆動回路用の絶縁電源を、絶縁通信回路８の電源として供給することが望ましい。
次に、この実施の形態１による電力変換制御装置１００の動作について説明する。
本実施形態においては、高電圧バッテリの充電中等の、車両停止時、または車両停止時以外のゲート絶縁型トランジスタがスイッチング動作していないときであって、且つ高電圧バッテリの電圧監視が必要な場合においても、絶縁電源の少なくとも一つを動作させ、電圧計測回路９により高電圧バッテリの電圧を計測することができる。
本実施形態においては、高電圧バッテリの充電中等の、車両停止時、または車両停止時以外のゲート絶縁型トランジスタがスイッチング動作していないときであって、且つ高電圧バッテリの電圧監視が必要な場合においても、絶縁電源の少なくとも一つを動作させ、電圧計測回路９により高電圧バッテリの電圧を計測することができる。
ここで、処理部４からＥＮ－ＷＬ相の絶縁電源６ｆのイネーブル端子ＥＮ６に動作有効信号を伝達することで、絶縁通信回路８に電力が供給される。
この際、他の絶縁電源の動作を無効とすることで低電圧バッテリ１から供給される電力の消費を抑制することが可能となる。
また、図示しない外部の制御装置によりスイッチ１１ａ、スイッチ１１ｂを短絡状態とすることで、電力変換制御装置１００に高電圧バッテリ２から電力が供給され電圧計測回路９にて高電圧バッテリ２の電圧を測定することが可能となる。
この際、他の絶縁電源の動作を無効とすることで低電圧バッテリ１から供給される電力の消費を抑制することが可能となる。
また、図示しない外部の制御装置によりスイッチ１１ａ、スイッチ１１ｂを短絡状態とすることで、電力変換制御装置１００に高電圧バッテリ２から電力が供給され電圧計測回路９にて高電圧バッテリ２の電圧を測定することが可能となる。
このように、実施の形態１は、電動車両の駆動電源として用いられる高電圧バッテリに接続された高電圧側と電動車両の制御電源として用いられる低電圧バッテリもしくは高電圧バッテリから降圧生成される低電圧電源に接続された低電圧側は電気的に絶縁され、低電圧側にある処理部は高電圧側の直流電力を交流電力に変換、もしくは三相モータから発生する交流電力を直流電力に変換する三相モータ駆動用のゲート絶縁型トランジスタの制御を行う電力変換制御装置である。また、低電圧側には、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力が供給される定電圧回路と、定電圧回路から定電圧化された電力が供給される処理部と、を備えている。さらに、高電圧側には、高電圧バッテリから得られた直流電力から交流電力に変換する複数のゲート絶縁型トランジスタを有した三相モータ駆動回路と、高電圧バッテリの電圧を計測する電圧計測回路と、を備えている。また、低電圧側と高電圧側の間に跨って配置される、低電圧バッテリまたは低電圧電源から電力供給され、高電圧側に定電圧を出力する複数の絶縁電源と、ゲート絶縁型トランジスタを低電圧側からの指令に応じてゲートを制御するゲート駆動回路と、電圧計測回路の計測値を低電圧側に絶縁して送信する絶縁通信回路と、を備えた電力変換制御装置である。さらに、ゲート駆動回路には一対となるそれぞれの絶縁電源が接続されていて、絶縁通信回路の低電圧側は低電圧バッテリから定電圧回路を介して定電圧化された電力が供給され、絶縁通信回路の高電圧側は絶縁電源の少なくともひとつを動作させ、高電圧バッテリの電圧信号を前記高電圧側から低電圧側に絶縁して送信する。また、処理部の指令により絶縁電源を動作停止させる。
以上のように、実施の形態１によれば、処理部の制御により絶縁電源の動作を個別に有効、無効とすることで、低電圧バッテリから供給される電力の消費を抑制した状態で高電圧バッテリを電圧監視することが可能となり、小型、安価で低消費電流の電動車両の電力変換制御装置を得ることができる。
また、絶縁通信回路の絶縁電源は、ゲート駆動回路用の絶縁電源を兼用しているので、小型、安価に構成することができ、兼用されたゲート駆動回路用の絶縁電源は、上下全相のゲート電源回路と同一物として標準化することができる。
絶縁通信回路の絶縁電源の消費電流は、ゲート駆動回路用の絶縁電源から給電されるゲート駆動電流に比べて圧倒的に微小であるため、ゲート駆動回路用の絶縁電源を絶縁通信回路用の絶縁電源として兼用しても、運転中におけるゲート駆動回路用の絶縁電源の消費電力は実質的に増加せず、コストアップしない。
また、絶縁通信回路用の絶縁電源の消費電力は小さいといえども、絶縁回路と定電圧制御などの構成要素はゲート駆動回路用の絶縁電源と同一であり、絶縁通信回路用電源を個別に設けるとコスト、取付スペースの両面で負担が生じる。したがって、本願による電力変換制御装置では、絶縁通信回路用の絶縁電源にゲート駆動回路用の絶縁電源の一つを兼用することで、コスト、取付スペースの両面を節約できる効果がある。
さらに、実施の形態１による電力変換制御装置では、高電圧バッテリの充電中等の車両停止においても、絶縁電源を流用し高電圧バッテリの電圧監視を行うことができる。
絶縁通信回路の絶縁電源の消費電流は、ゲート駆動回路用の絶縁電源から給電されるゲート駆動電流に比べて圧倒的に微小であるため、ゲート駆動回路用の絶縁電源を絶縁通信回路用の絶縁電源として兼用しても、運転中におけるゲート駆動回路用の絶縁電源の消費電力は実質的に増加せず、コストアップしない。
また、絶縁通信回路用の絶縁電源の消費電力は小さいといえども、絶縁回路と定電圧制御などの構成要素はゲート駆動回路用の絶縁電源と同一であり、絶縁通信回路用電源を個別に設けるとコスト、取付スペースの両面で負担が生じる。したがって、本願による電力変換制御装置では、絶縁通信回路用の絶縁電源にゲート駆動回路用の絶縁電源の一つを兼用することで、コスト、取付スペースの両面を節約できる効果がある。
さらに、実施の形態１による電力変換制御装置では、高電圧バッテリの充電中等の車両停止においても、絶縁電源を流用し高電圧バッテリの電圧監視を行うことができる。
実施の形態２．
図４は実施の形態２による電力変換制御装置１００の全体回路ブロック図である。
図４において、図１と同一符号は同一、または相当部分を示すため、その説明を省略する。
上述の実施の形態１では、三相モータ駆動回路７は高電圧バッテリ２から供給される電力を電源としていたが、この実施の形態２における三相モータ駆動回路７は高電圧バッテリ２から得られる電力を、昇圧回路１３によって昇圧された電力を電源として使用している。
また、絶縁通信回路８を動作させる絶縁電源は、高電圧バッテリ２の電圧を昇圧する昇圧回路１３に備えられている。
図４は実施の形態２による電力変換制御装置１００の全体回路ブロック図である。
図４において、図１と同一符号は同一、または相当部分を示すため、その説明を省略する。
上述の実施の形態１では、三相モータ駆動回路７は高電圧バッテリ２から供給される電力を電源としていたが、この実施の形態２における三相モータ駆動回路７は高電圧バッテリ２から得られる電力を、昇圧回路１３によって昇圧された電力を電源として使用している。
また、絶縁通信回路８を動作させる絶縁電源は、高電圧バッテリ２の電圧を昇圧する昇圧回路１３に備えられている。
図５は昇圧回路１３の一例を示している。
図５において、昇圧回路１３は、絶縁電源６ｇ～絶縁電源６ｊと、ゲート駆動回路５ｇ～ゲート駆動回路５ｊと、ゲート絶縁型トランジスタ７ｇ～ゲート絶縁型トランジスタ７ｊと、励磁素子１４と、平滑コンデンサ１５と、コンデンサ１６、コンデンサ１７とを、主体として構成されている。絶縁電源６ｇ～絶縁電源６ｊと、ゲート駆動回路５ｇ～ゲート駆動回路５ｊにより、低電圧側と高電圧側とに、電気的に絶縁されてゲート絶縁型トランジスタ７ｇ～ゲート絶縁型トランジスタ７ｊを断続駆動することで、励磁素子１４から発生する誘導エネルギが平滑コンデンサ１５へ充電されることで、昇圧を行う。
図５において、昇圧回路１３は、絶縁電源６ｇ～絶縁電源６ｊと、ゲート駆動回路５ｇ～ゲート駆動回路５ｊと、ゲート絶縁型トランジスタ７ｇ～ゲート絶縁型トランジスタ７ｊと、励磁素子１４と、平滑コンデンサ１５と、コンデンサ１６、コンデンサ１７とを、主体として構成されている。絶縁電源６ｇ～絶縁電源６ｊと、ゲート駆動回路５ｇ～ゲート駆動回路５ｊにより、低電圧側と高電圧側とに、電気的に絶縁されてゲート絶縁型トランジスタ７ｇ～ゲート絶縁型トランジスタ７ｊを断続駆動することで、励磁素子１４から発生する誘導エネルギが平滑コンデンサ１５へ充電されることで、昇圧を行う。
この昇圧回路１３はスイッチドキャパシタ式ＤＣＤＣコンバータであり、一般的に使用されるものであるため、その動作についての説明は省略するがゲート駆動回路５ｇ～ゲート駆動回路５ｊと絶縁電源６ｇ～絶縁電源６ｊとを含み構成されており、直列に４つ接続されている。
実施の形態１では、絶縁通信回路８の高電圧側の電源端子ＶＣＣ－Ｉは、ゲート駆動回路５ｆ用の絶縁電源６ｆの出力端子ＨＶＯＵＴ６から電源が供給されていたが、この実施の形態２では、絶縁通信回路８の高電圧側の電源端子ＶＣＣ－Ｉは、昇圧回路１３の最下層のゲート駆動回路５ｊ用の絶縁電源６ｊの出力端子ＨＶＯＵＴ１０に接続されており、この出力端子ＨＶＯＵＴ１０から電源が供給されている。
以上のことから、実施の形態２においても計測用の絶縁電源はゲート駆動用の絶縁電源の一つを兼用し作動していない他のゲート駆動用の絶縁電源は処理部４からの信号によりその動作を無効とすることができるので、小型、安価で低消費電流の電動車両の電力変換制御装置を得ることができる。
以上のことから、実施の形態２においても計測用の絶縁電源はゲート駆動用の絶縁電源の一つを兼用し作動していない他のゲート駆動用の絶縁電源は処理部４からの信号によりその動作を無効とすることができるので、小型、安価で低消費電流の電動車両の電力変換制御装置を得ることができる。
なお、処理部４は、ハードウエアの一例を図６に示すように、プロセッサ４００と記憶装置４０１から構成される。記憶装置４０１は、例えば、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ４００は、記憶装置４０１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ４００にプログラムが入力される。また、プロセッサ４００は、演算結果等のデータを記憶装置４０１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
１ 低電圧バッテリ、２ 高電圧バッテリ、３ 定電圧回路、４ 処理部、５ａ～５ｊ
ゲート駆動回路、６，６ａ～６ｊ 絶縁電源、７ 三相モータ駆動回路、７ａ～７ｊ ゲート絶縁型トランジスタ、８ 絶縁通信回路、９ 電圧計測回路、１３ 昇圧回路、１００ 電力変換制御装置
ゲート駆動回路、６，６ａ～６ｊ 絶縁電源、７ 三相モータ駆動回路、７ａ～７ｊ ゲート絶縁型トランジスタ、８ 絶縁通信回路、９ 電圧計測回路、１３ 昇圧回路、１００ 電力変換制御装置
Claims (3)
- 電動車両の駆動電源として用いられる高電圧バッテリに接続された高電圧側と前記電動車両の制御電源として用いられる低電圧バッテリもしくは前記高電圧バッテリから降圧生成される低電圧電源に接続された低電圧側は電気的に絶縁され、前記低電圧側にある処理部は前記高電圧側の直流電力を交流電力に変換、もしくは三相モータから発生する交流電力を直流電力に変換する三相モータ駆動用のゲート絶縁型トランジスタの制御を行う電力変換制御装置であって、前記低電圧側には、前記低電圧バッテリまたは前記低電圧電源から電力が供給される定電圧回路と、前記定電圧回路から定電圧化された電力が供給される前記処理部と、を備え、前記高電圧側には、前記高電圧バッテリから得られた直流電力から交流電力に変換する複数のゲート絶縁型トランジスタを有した三相モータ駆動回路と、前記高電圧バッテリの電圧を計測する電圧計測回路と、を備え、前記低電圧側と前記高電圧側の間に跨って配置される、前記低電圧バッテリまたは前記低電圧電源から電力供給され、前記高電圧側に定電圧を出力し、前記処理部からの指令により個別に駆動制御される複数の絶縁電源と、前記ゲート絶縁型トランジスタを前記低電圧側からの指令に応じてゲートを制御するゲート駆動回路と、前記電圧計測回路の計測値を前記低電圧側に絶縁して送信する絶縁通信回路と、を備えた電力変換制御装置において、前記ゲート駆動回路には一対となる前記絶縁電源が接続されていて、前記絶縁通信回路の前記低電圧側は前記低電圧バッテリから前記定電圧回路を介して定電圧化された電力が供給され、前記絶縁通信回路の前記高電圧側は前記処理部からの指令により個別に特定される前記絶縁電源で動作させ、且つ前記処理部の指令により前記絶縁電源を個別に動作停止させ、前記高電圧バッテリの電圧信号を前記高電圧側から前記低電圧側に絶縁して送信することを特徴とする電力変換制御装置。
- 前記絶縁通信回路を動作させる前記絶縁電源は、前記高電圧バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換制御装置。
- 前記絶縁電源は、前記低電圧バッテリまたは前記低電圧電源から電力が供給される絶縁電源回路と、前記低電圧側から前記高電圧側に電力変換するトランスと、前記トランスを制御するトランジスタとを有し、前記トランジスタは、前記低電圧バッテリまたは前記低電圧電源から電力供給されることにより動作し、前記処理部の指示により、電力供給を停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換制御装置。
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