JPH0370484A - 回生制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、回生制動装置に関する。

［従来の技術］ 従来の回生制動装置は第６図に示すように、制動時に電
動機６１に発生した回生電力を、制御回路６２を経由し
蓄電池６３に充電する。電動機６１の回生電圧は駆動電
圧より低いため、制御回路６２は昇圧回路６４を有して
おり、蓄電池６３に充電可能な電圧に昇圧する構成であ
った。

［発明が解決しようとする課題］ しかし従来技術による回生制動装置では、回生電圧を蓄
電池充電可能な電圧に昇圧する昇圧回路が必要となり、
回生制動装置が大きく複雑になるという問題点、および
昇圧回路における電力損失が大きいという問題点を有す
る。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは回生制動装置から昇圧回路をな
くし、制御回路をを小型化し、かつ電力の回収効率を向
上させることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の回生制動装置は、電
動機駆動時と回生時とで蓄電池の接続方法を変更するこ
とを特徴とする。

［作用コ 本発明の上記の構成によれば、蓄電池の接続方法を変更
することにより、蓄電池の充電に必要な電圧が低くなり
、昇圧回路が不要となる。そのため昇圧回路による電力
損失がなく、電力の回収効率の向上が可能となった。

［実施例コ 以下本発明の実施例について図面に基づいて詳細に説明
する。第１図において、１は電動機、２は第１の蓄電池
であり、電圧は４８Ｖ、３は第２の蓄電池であり、電圧
は４８Ｖである、４は制御回路、５．６および７は接続
変更手段であるトランジスタスイッチであり、制御回路
４により制御される。

電動機の駆動時は、第２図に示すごとくトランジスタス
イッチ５をオンに、トランジスタスイッチ６および７を
オフにして、第１の蓄電池と第２の蓄電池を直列に接続
する。制御回路４は、直列に接続された第１の蓄電池２
および第２の蓄電池３の電源電圧９６Ｖを用い、電動機
１を駆動する。

回生制動時は電動機１が発電機として作用し、第１の蓄
電池２と第２の蓄電池３を充電して電力を回生ずる。特
に、電動車両の場合、積み込める蓄電池に限りがあるた
め、走行距離を伸ばすためには、制動時にエネルギーを
回収する回生制動を効率よく行うことが重要である。

蓄電池に充電する場合は、充電電圧を蓄電池の電圧より
高くする必要がある。しかし一般に、電源電圧９６Ｖで
効率が良くなるように電動機を設計すると、回生電圧は
９６Ｖ以下にしかならない。

本発明による場合は、電動機を回生制動する場合は、第
３図に示すごとくトランジスタスイッチ６および７をオ
ンに、トランジスタスイッチ５をオフして、蓄電池の接
続方法を変更し、第１の蓄電池と第２の蓄電池を並列に
接続する。制御回路４にかかる蓄電池の電圧は４８Ｖと
なり、蓄電池を充電するための電圧は４８Ｖ以上であれ
ばよい。

このため、電動機で発生する電圧のままで蓄電池の充電
が可能となり、昇圧回路が不要となった。

そのため昇圧回路による電力損失がなく、電力の回収効
率の向上が可能となった。なお、制御回路４は蓄電池の
接続方法の制御の他、回生制動時には回生電流を制御し
て制動力を調整しており、駆動時には駆動電流の制御を
している。

第４図は本発明の別の実施例を示す図であり、８は第１
の蓄電池であり、電圧は６０Ｖ、９は第２の蓄電池であ
り、電圧は３６Ｖである。１０は制御回路、１１．１２
および１３はトランジスタスイッチである。第４図（ａ
）は電動機を駆動する時の蓄電池の接続方法を示す図で
あり、第４図（ａ）に示すごとくトランジスタスイッチ
１１をオンに、トランジスタスイッチ１２および１３を
オフにして、第１の蓄電池８と第２の蓄電池９を直列に
接続する。制御回路１０は、直列に接続された第１の蓄
電池８および第２の蓄電池９の電源電圧９６Ｖを用い、
電動機１を駆動する。

電動機が発生する回生電圧は、電動機の回転数が高いほ
ど高く、回転数が低くなるにしたがって回生電圧も低く
なる。

回生制動時で電動機１が高速回転している場合には、制
御回路１０は、第４図（ｂ）のごとくトランジスタスイ
ッチ１２をオンに、トランジスタスイッチ１１および１
３をオフにして蓄電池８を接続する。制御回路１０にか
かる蓄電池の電圧は６０Ｖとなり、回転数が高い場合に
回生制動が可能である。

回生制動時で電動機１が低速回転になった場合には、制
御回路１０は第４図（Ｃ）のごとくトランジスタスイッ
チ１３をオンに、トランジスタスイッチ１２および１３
をオフにして蓄電池９を接続する。制御回路１０にかか
る蓄電池の電圧は３６■となり、回転数が低い場合でも
回生制動が可能である。

本実施例の場合、第１の蓄電池８と第２の蓄電池９の電
圧を変え、高速回転時は第４図（ｂ）の接続方法、低速
回転時は第４図（ｃ）の接続方法にすることにより、先
の実施例の場合よりも、より低速回転まで回生制動が可
能となる。

第５図は本発明の別の実施例を示す図であり、１４は第
１の蓄電池、１５は第２の蓄電池、１６は第３の蓄電池
、１７は第４の蓄電池であり、それぞれ電圧は２４Ｖで
ある。１８．１９．２０゜２１．２２．２３．２４．２
５および２６はトランジスタスイッチ、２７は制御回路
である。第５図（ａ）は電動機の駆動時の蓄電池の接続
方法を示す図であり、トランジスタスイッチ１９．２２
および２５を第５図（ａ）に示すごとくオンに、その他
のトランジスタスイッチをオフにして、第１の蓄電池１
４、第２の蓄電池１５、第３の蓄電池１６および第４の
蓄電池１７を直列に接続する。

制御回路２７は、直列に接続された第１の蓄電池１４、
第２の蓄電池１５、第３の蓄電池１６および第４の蓄電
池１７の電源電圧９６Ｖを用い、電動機ｌを駆動する。

回生制動時で電動機１が高速回転している場合には、制
御回路２７は第５図（ｂ）のごとくトランジスタスイッ
チ１９．２１．２３および２５をオンに、その他のトラ
ンジスタスイッチをオフにして、第１の蓄電池１４、第
２の蓄電池１５、第３の蓄電池１６および第４の蓄電池
１７を直並列に接続する。制御回路２７にかかる蓄電池
の電圧は２４Ｖとなり、回生制動が可能である。

回生制動時で電動機１が低速回転になった場合には、制
御回路２７は第５図（Ｃ）のごとくトランジスタスイッ
チ１８．２０．２１．２３．２４および２６をオンに、
その他のトランジスタスイッチをオフにして、第１の蓄
電池１４、第２の蓄電池１５、第３の蓄電池１６および
第４の蓄電池１７を並列に接続する。制御回路２７にか
かる蓄電池の電圧は２４Ｖとなり、回転数が低い場合で
も回生制動が可能である。本実施例の場合、蓄電地を４
個にしたため、より細かい回生制動の制御が可能となっ
た。

なお、蓄電地の個数は２個や４個に限るものではなく、
３個やもっと多数でも可能であることは言うまでもない
。また、本実施例では、回生時のみ蓄電地の接続方法を
変更したが、駆動時にも蓄電池の接続方法を変更するこ
とも可能であることは言うまでもない。また、このトラ
ンジスタスイッチを駆動時の電動機制御に用いることも
可能である。接続変更手段として、本実施例ではトラン
ジスタスイッチを用いたが、接続変更手段としてはトラ
ンジスタスイッチに限るものではなく、サイリスタなど
さまざまな半導体素子やリレーなどを用いることが可能
である。

［発明の効果］ 本発明の回生制動装置は、以上説明したように、電動機
駆動時と回生時とで蓄電池の接続方法を変更することに
より回生制動装置から昇圧回路をなくし、かつ電力の回
収効率を向上させるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回生制動装置の回路図。 第２図は、駆動時の接続方法を示す図。 第３図は、回生制動時の接続方法を示す図。 第４図（ａ）は、駆動時の接続方法を示す図。 第４図（ｂ）は、高速回転回生制動時の接続方法を示す
図。 第４図（Ｃ）は、低速回転回生制動時の接続方法を示す
図。 第５図（ａ）は、駆動時の接続方法を示す図。 第５図（ｂ）は、高速回転回生制動時の接続方法を示す
図６ 第５図（Ｃ）は、低速回転回生制動時の接続方法を示す
図３ 第６図は、従来の回生制動装置の回路図。 ・電動機 ・第１の蓄電池 ・第２の蓄電池 ・制御回路 ・トランジスタスイ ・トランジスタスイ ・トランジスタスイ ッチ ツチ ッチ 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機、蓄電池、制御回路を有する回生制動装置
   において、蓄電池を２個またはそれ以上有し、電動機駆
   動時と回生時とで蓄電池の接続方法を変更することを特
   徴とする回生制動装置。