JPH1042408A - 電気車のスイッチング装置を兼用した充電装置 - Google Patents
電気車のスイッチング装置を兼用した充電装置Info
- Publication number
- JPH1042408A JPH1042408A JP8191778A JP19177896A JPH1042408A JP H1042408 A JPH1042408 A JP H1042408A JP 8191778 A JP8191778 A JP 8191778A JP 19177896 A JP19177896 A JP 19177896A JP H1042408 A JPH1042408 A JP H1042408A
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- JP
- Japan
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- contactor
- charging
- semiconductor switching
- switching device
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】コンタクタによる大電流切替は形状が大きくな
り、コンタクタを使用しないダイオードアーム方式では
三相交流電源に対応できずスイッチング素子を追加する
と、装置が大きくなる。 【解決手段】バッテリ１，複数のモータ１４，１６、モ
ータの電流を制御する各々の半導体スイッチング装置
６，１５、半導体スイッチング装置６，１５を制御する
制御回路、三相交流電源を入力とするバッテリ充電装置
を有する電気車制御装置において、三相交流電源１７か
ら絶縁した二次コイル２０を、充電時に動作するコンタ
クタ７の接点を介して複数の半導体スイッチング装置
６，１５のアーム５に接続する。
り、コンタクタを使用しないダイオードアーム方式では
三相交流電源に対応できずスイッチング素子を追加する
と、装置が大きくなる。 【解決手段】バッテリ１，複数のモータ１４，１６、モ
ータの電流を制御する各々の半導体スイッチング装置
６，１５、半導体スイッチング装置６，１５を制御する
制御回路、三相交流電源を入力とするバッテリ充電装置
を有する電気車制御装置において、三相交流電源１７か
ら絶縁した二次コイル２０を、充電時に動作するコンタ
クタ７の接点を介して複数の半導体スイッチング装置
６，１５のアーム５に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気車に搭載してい
るバッテリの充電装置に係り特にバッテリフォークリフ
ト用の小形充電装置に関する。
るバッテリの充電装置に係り特にバッテリフォークリフ
ト用の小形充電装置に関する。
【０００２】
（１）従来の充電装置として特開昭59−61402 号公報に
開示のものがあった。このものは、１個のモータを制御
しているときに走行時と充電時にコンタクタを切替充電
するものである。
開示のものがあった。このものは、１個のモータを制御
しているときに走行時と充電時にコンタクタを切替充電
するものである。
【０００３】（２）次に、切替スイッチ（例えばコンタ
クタ）を用いないで充電する従来の技術として追加した
スイッチング素子のアームを用いるもので特開平7−193
911号公報に開示のものがある。
クタ）を用いないで充電する従来の技術として追加した
スイッチング素子のアームを用いるもので特開平7−193
911号公報に開示のものがある。
【０００４】
（１）コンタクタによる切替方式では、走行時の大電流
を通電させる必要がありコンタクタが大きくなる。
を通電させる必要がありコンタクタが大きくなる。
【０００５】（２）スイッチング素子のアームを使用す
る方式では、三相交流電源に対応できない。スイッチン
グ素子を２個直列接続したアームを追加する必要があ
る。
る方式では、三相交流電源に対応できない。スイッチン
グ素子を２個直列接続したアームを追加する必要があ
る。
【０００６】これらにより、装置が大きくなるという課
題がのこる。
題がのこる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】充電時は、パワーステア
リング用直流モータの半導体スイッチングからなるブリ
ッジ回路と走行に使用するインバータの半導体スイッチ
ングからなる１アームを用いる。
リング用直流モータの半導体スイッチングからなるブリ
ッジ回路と走行に使用するインバータの半導体スイッチ
ングからなる１アームを用いる。
【０００８】また充電時の通電を行うのに、パワーステ
アリング用直流モータの通電切替として、コンタクタの
接点（Ｃ接点）を介して行い走行に使用するインバータ
からは通電のみのコンタクタ接点（Ａ接点）を用いる。
アリング用直流モータの通電切替として、コンタクタの
接点（Ｃ接点）を介して行い走行に使用するインバータ
からは通電のみのコンタクタ接点（Ａ接点）を用いる。
【０００９】パワーステアリング用直流モータの通電電
流は、充電電流(２０Ａから７０Ａ)と同じくらいであ
る。一方、インバータの走行電流は３００Ａから５００
Ａと大きい。パワーステアリング通電用コンタクタの接
点（Ｃ接点）を介して電流切替を行うと接点容量を走行
電流より小さくできる。
流は、充電電流(２０Ａから７０Ａ)と同じくらいであ
る。一方、インバータの走行電流は３００Ａから５００
Ａと大きい。パワーステアリング通電用コンタクタの接
点（Ｃ接点）を介して電流切替を行うと接点容量を走行
電流より小さくできる。
【００１０】インバータからは充電電流のみを通電でき
るコンタクタ接点容量を用いるので小さくできる。
るコンタクタ接点容量を用いるので小さくできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に従って詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】図１は本発明からなる主回路図を示す。
【００１３】バッテリ１の（＋）電源線２からスイッチ
ング素子４(以下Ｑ１，Ｑ２で示す)を２個直列に接続し
たアーム５（以下特に記さない）を（−）電源線３に接
続する。同じようにスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４でアー
ムを構成する。
ング素子４(以下Ｑ１，Ｑ２で示す)を２個直列に接続し
たアーム５（以下特に記さない）を（−）電源線３に接
続する。同じようにスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４でアー
ムを構成する。
【００１４】スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４
で半導体スイッチング装置６を構成する。
で半導体スイッチング装置６を構成する。
【００１５】スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点から
コンタクタ７の接点８をスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の
接続点から電流センサ１１そしてコンタクタ７の接点９
を接続する。
コンタクタ７の接点８をスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の
接続点から電流センサ１１そしてコンタクタ７の接点９
を接続する。
【００１６】コンタクタ７の接点８，接点９のＢ接点
（常閉接点）から直流モータ１４（例えばパワーステア
リング用モータ）を接続する。
（常閉接点）から直流モータ１４（例えばパワーステア
リング用モータ）を接続する。
【００１７】スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ
８，Ｑ９，Ｑ１０で半導体スイッチング装置１５を構成
する。アームからは電流センサ１２，電流センサ１３な
どを介して交流モータ１６（例えば走行用モータ）に接
続する。
８，Ｑ９，Ｑ１０で半導体スイッチング装置１５を構成
する。アームからは電流センサ１２，電流センサ１３な
どを介して交流モータ１６（例えば走行用モータ）に接
続する。
【００１８】半導体スイッチング装置１５はインバータ
と呼ばれ、交流モータ１６は誘導電動機が用いられる。
と呼ばれ、交流モータ１６は誘導電動機が用いられる。
【００１９】この回路構成は各モータを駆動し車両が走
行するための回路である。
行するための回路である。
【００２０】つぎに充電用の回路について述べる。
【００２１】三相交流電源１７の端子にはトランス１８
の一次コイル１９が接続される。
の一次コイル１９が接続される。
【００２２】二次コイル２０の内２個はコンタクタ７の
接点８，接点９のＡ接点(常開接点)から半導体スイッチ
ング装置６に接続し、二次コイル２０の残り１個はコン
タクタ７の接点１０のＡ接点（常開接点）から半導体ス
イッチング装置１５に接続する。
接点８，接点９のＡ接点(常開接点)から半導体スイッチ
ング装置６に接続し、二次コイル２０の残り１個はコン
タクタ７の接点１０のＡ接点（常開接点）から半導体ス
イッチング装置１５に接続する。
【００２３】三相交流電源１７の２個の端子からはダイ
オードブリッジ２１を介してコンタクタ７のコイル２２
に接続する。
オードブリッジ２１を介してコンタクタ７のコイル２２
に接続する。
【００２４】三相交流電源１７に電圧が供給されると、
コンタクタ７のコイル２２に電流が流れ接点８，接点
９，接点１０のＡ接点（常開接点）が閉じる。
コンタクタ７のコイル２２に電流が流れ接点８，接点
９，接点１０のＡ接点（常開接点）が閉じる。
【００２５】充電時はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６をオン・オフさせる。
３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６をオン・オフさせる。
【００２６】直流モータ１４には、接点８，接点９が開
き通電されない。
き通電されない。
【００２７】交流モータ１６には、スイッチング素子Ｑ
７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１０をオフにしておくので通電され
ない。
７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１０をオフにしておくので通電され
ない。
【００２８】また、充電時は電流センサ１１，電流セン
サ１２や走行用の回路（後述する制御回路）を共用でき
るなどの効果があり、小形にできる。
サ１２や走行用の回路（後述する制御回路）を共用でき
るなどの効果があり、小形にできる。
【００２９】図２は本発明からなる別の電気車用主回路
図を示す。
図を示す。
【００３０】スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１
３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１６を追加し油圧用モータ２３
を交流電流で駆動するとき各モータの半導体スイッチン
グ装置の１アームを用いれば、コンタクタ７の接点はす
べてＡ接点からなる接点２４でよいため充電用として専
用化したコンタクタ７はさらに小形化される。
３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１６を追加し油圧用モータ２３
を交流電流で駆動するとき各モータの半導体スイッチン
グ装置の１アームを用いれば、コンタクタ７の接点はす
べてＡ接点からなる接点２４でよいため充電用として専
用化したコンタクタ７はさらに小形化される。
【００３１】図３は充電時の主回路図を示す。
【００３２】（＋）電源線２から保護用コンタクタ３１
を介して（＋）線３０に接続する。ダイオードＤ１抵抗
Ｒ１を直列に接続したものを、保護用コンタクタ３１と
並列に接続する。これはトランス１８の一次コイル１９
に三相交流電源を印加したとき、二次コイル２０に電圧
が生じる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，
Ｑ５，Ｑ６の逆接ダイオードは三相全波整流回路を構成
している。充電電圧ＶＣが生じる。それでバッテリ１の
電圧ＶＢが異常に低いと過大電流が流れる。制御不能と
なる。
を介して（＋）線３０に接続する。ダイオードＤ１抵抗
Ｒ１を直列に接続したものを、保護用コンタクタ３１と
並列に接続する。これはトランス１８の一次コイル１９
に三相交流電源を印加したとき、二次コイル２０に電圧
が生じる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，
Ｑ５，Ｑ６の逆接ダイオードは三相全波整流回路を構成
している。充電電圧ＶＣが生じる。それでバッテリ１の
電圧ＶＢが異常に低いと過大電流が流れる。制御不能と
なる。
【００３３】これを防止するため保護用コンタクタ３１
の接点を開きダイオードＤ１と抵抗Ｒ１を介して充電電
流を流す。
の接点を開きダイオードＤ１と抵抗Ｒ１を介して充電電
流を流す。
【００３４】バッテリ１の電圧ＶＢが充電電圧ＶＣに近
づいてきたとき保護用コンタクタ３１の接点を閉じる。
づいてきたとき保護用コンタクタ３１の接点を閉じる。
【００３５】通常の使用ではバッテリ１の電圧ＶＢは開
放電圧を示し、充電電圧ＶＣの設定値を０.５＊ＶＢか
ら０.８＊ＶＢの値とする。
放電圧を示し、充電電圧ＶＣの設定値を０.５＊ＶＢか
ら０.８＊ＶＢの値とする。
【００３６】トランス１８の二次コイル２０に漏洩イン
ダクタンス３２，漏洩インダクタンス３３，漏洩インダ
クタンス３４がある。スイッチング素子を導通させるこ
とでインダクタンスにエネルギを蓄えスイッチング素子
を遮断することでバッテリ１の電圧ＶＢより大きくして
バッテリ１に充電電流を流す。
ダクタンス３２，漏洩インダクタンス３３，漏洩インダ
クタンス３４がある。スイッチング素子を導通させるこ
とでインダクタンスにエネルギを蓄えスイッチング素子
を遮断することでバッテリ１の電圧ＶＢより大きくして
バッテリ１に充電電流を流す。
【００３７】図４は制御回路のブロック図を示す。充電
制御を主体とする。
制御を主体とする。
【００３８】（＋）電源線２からキースイッチ４１を介
し制御回路４０の電源回路４２に接続される。キースイ
ッチ４１と並列にリレー４３の接点４４を接続する。
［リレー４３の接点４５は入力回路４７に接続され
る。］ リレー４３のコイル４６は図１に示したダイオードブリ
ッジ２１に接続される。
し制御回路４０の電源回路４２に接続される。キースイ
ッチ４１と並列にリレー４３の接点４４を接続する。
［リレー４３の接点４５は入力回路４７に接続され
る。］ リレー４３のコイル４６は図１に示したダイオードブリ
ッジ２１に接続される。
【００３９】測定用トランスなどを有する入力回路４８
は三相交流電源１７に接続し、入力回路４９はバッテリ
電圧や電流センサなどの信号に接続する。
は三相交流電源１７に接続し、入力回路４９はバッテリ
電圧や電流センサなどの信号に接続する。
【００４０】入力回路４７は、操作パネル５０の充電電
流の最大値を規定したり充電開始の信号に接続する。
流の最大値を規定したり充電開始の信号に接続する。
【００４１】以上各入力回路で信号処理された信号はマ
イコン５１に入力される。マイコン５１で処理された信
号は出力回路５２で増幅され、各スイッチング素子Ｑや
保護用コンタクタ３１のコイルを通電し動作を行わせ
る。
イコン５１に入力される。マイコン５１で処理された信
号は出力回路５２で増幅され、各スイッチング素子Ｑや
保護用コンタクタ３１のコイルを通電し動作を行わせ
る。
【００４２】制御回路４０は走行時も充電時も使用でき
るので小形化できる。
るので小形化できる。
【００４３】図５は充電制御のフローチャートを示す。
【００４４】三相交流電源１８に電圧が印加されたかど
うかは、ダイオードブリッジ２１に接続されたリレー４
３のコイルに通電されて接点４５が閉じたかどうかで決
まる。イニシャルチェックは記載しない。また通電制御
内容も記載していない。
うかは、ダイオードブリッジ２１に接続されたリレー４
３のコイルに通電されて接点４５が閉じたかどうかで決
まる。イニシャルチェックは記載しない。また通電制御
内容も記載していない。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば充電装置を小形にでき
る。
る。
【図１】本発明の一実施例の電気車の回路図。
【図２】本発明の他の実施例の電気車の回路図。
【図３】充電時の回路図。
【図４】制御回路のブロック図。
【図５】充電時の制御フローチャート。
１…バッテリ、２…（＋）電源線、３…（−）電源線、
４…スイッチング素子、５…アーム、６…半導体スイッ
チング装置、７…コンタクタ、８，９，１０…接点、１
１，１２，１３…電流センサ、１４…直流モータ、１５
…半導体スイッチング装置、１６…交流モータ、１７…
三相交流電源、１８…トランス、１９…一次コイル、２
０…二次コイル、２１…ダイオードブリッジ、２２…コ
イル。
４…スイッチング素子、５…アーム、６…半導体スイッ
チング装置、７…コンタクタ、８，９，１０…接点、１
１，１２，１３…電流センサ、１４…直流モータ、１５
…半導体スイッチング装置、１６…交流モータ、１７…
三相交流電源、１８…トランス、１９…一次コイル、２
０…二次コイル、２１…ダイオードブリッジ、２２…コ
イル。
Claims (3)
- 【請求項１】バッテリ，直流モータあるいは交流モータ
の複数個のモータ、モータの電流を制御する各々の半導
体スイッチング装置、前記半導体スイッチング装置のア
ームのスイッチング素子をオン・オフするマイコンを含
む制御回路、三相交流電源を入力とするバッテリ充電装
置を有する電気車制御装置において、 一次コイルを三相交流電源に接続し二次コイルで絶縁し
たトランス、充電時に動作するコンタクタ、前記コンタ
クタの接点を介して前記トランスの二次コイルから前記
半導体スイッチング装置のアームに接続したことを特徴
とする電気車のスイッチング装置を兼用した充電装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記トランスの前記二
次コイルを前記コンタクタの接点から前記交流モータの
前記半導体スイッチング装置のアームと前記直流モータ
の前記半導体スイッチング装置のアームに接続する電気
車のスイッチング装置を兼用した充電装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記トランスの前記二
次コイルを前記コンタクタの接点から前記各３個のモー
タの前記半導体スイッチング装置のアームに接続する電
気車のスイッチング装置を兼用した充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8191778A JPH1042408A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 電気車のスイッチング装置を兼用した充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8191778A JPH1042408A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 電気車のスイッチング装置を兼用した充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042408A true JPH1042408A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16280385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8191778A Pending JPH1042408A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 電気車のスイッチング装置を兼用した充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1042408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755267B2 (en) | 2000-12-06 | 2004-06-29 | Hitachi, Lyd. | Electric vehicle and control device thereof |
| JP2006136072A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | ハイブリッド式建設機械のバッテリ充電装置 |
| CN105235546A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-13 | 南车资阳机车有限公司 | 一种1000kW功率等级纯电动交流传动调车机车电气主传动系统 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP8191778A patent/JPH1042408A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755267B2 (en) | 2000-12-06 | 2004-06-29 | Hitachi, Lyd. | Electric vehicle and control device thereof |
| JP2006136072A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | ハイブリッド式建設機械のバッテリ充電装置 |
| CN105235546A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-13 | 南车资阳机车有限公司 | 一种1000kW功率等级纯电动交流传动调车机车电气主传动系统 |
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