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JP4575555B2 - Power output device - Google Patents

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JP4575555B2
JP4575555B2 JP2000199787A JP2000199787A JP4575555B2 JP 4575555 B2 JP4575555 B2 JP 4575555B2 JP 2000199787 A JP2000199787 A JP 2000199787A JP 2000199787 A JP2000199787 A JP 2000199787A JP 4575555 B2 JP4575555 B2 JP 4575555B2
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純和 社本
一成 守屋
裕樹 大谷
幸雄 稲熊
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力出力装置およびインバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置としては、電動機に三相交流を印加するインバータ回路の正極母線と負極母線とに接続されたコンデンサとインバータ回路の正極母線または負極母線と電動機の中性点とに接続された直流電源とを備えるものが提案されている(例えば、特開平10−337047号公報や特開平11−178114号公報など)。この装置では、電動機の各相のコイルとインバータの各相のスイッチング素子とからなる回路を直流電源の電圧を昇圧してコンデンサに電荷を蓄える昇圧チョッパ回路とみなすと共にこの蓄電されたコンデンサを直流電源とみなして電動機を駆動する。電動機の駆動制御とコンデンサへの蓄電制御は、擬似的な三相交流を電動機に印加する際のインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング動作によって同時に行なっている。なお、電動機に印加される擬似的な三相交流は、正電圧と負電圧の二つの電圧レベルによるPWM制御によって形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした動力出力装置では、電動機の中性点から流出流入する電流に大きな電流脈動が生じ、電動機の損失が大きくなる場合がある。正電圧と負電圧の二つの電圧レベルによるPWM制御によって形成される擬似的な三相交流は、各相の電圧が同一となるいわゆるゼロ電圧ベクトルを出力する状態が生じる。このゼロ電圧ベクトルを出力すると、電動機の中性点が直流電源によりその電位が固定されているために、電動機の中性点接続線に大きな電流が流れる。ゼロ電圧ベクトルは各相のいずれもが正電圧となる状態といずれもが負電圧となる状態の二つの状態があるから、電動機の中性点接続線に流れる電流の方向はゼロ電圧ベクトルがいずれの状態に基づくかによって異なるものとなる。この結果、電動機の中性点接続線に大きな電流脈動が生じてしまう。
【0004】
本発明の動力出力装置は、電動機の中性点に生じ得る電流脈動を低減することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置は、装置の高効率化を図ることを目的の一つとする。本発明のインバータ装置は、ゼロ電圧ベクトルの出力を低減することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の動力出力装置およびインバータ装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【0006】
本発明の第1の動力出力装置は、
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により3段階以上の電圧レベルによる擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する
ことを要旨とする。
【0007】
この本発明の第1の動力出力装置では、正電圧,負電圧,そしてそれらの中間電圧の3段階以上の電圧レベルによる擬似的な多相交流とすることにより、各相の電圧がすべて第2の電源の電圧から大きな差のある同一の電圧となるゼロ電圧ベクトルの出現を低減し、電動機の中性点に生じ得る電流脈動を低減することができる。この結果、電動機の損失を小さく抑えることができる。
【0008】
こうした本発明の第1の動力出力装置において、前記第1の電源は、前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段であるものとすることもできる。
【0009】
本発明の第2の動力出力装置は、
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により3段階以上の電圧レベルによる擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と前記電動機の中性点とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の負極母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する
ことを要旨とする。
【0010】
この本発明の第2の動力出力装置では、3段階以上の電圧レベルによる擬似的な多相交流とすることにより、各相の電圧がすべて第2の電源の電圧から大きな差のある同一の電圧となるゼロ電圧ベクトルの出現を低減し、電動機の中性点に生じ得る電流脈動を低減することができる。この結果、電動機の損失を小さく抑えることができる。
【0011】
こうした本発明の第2の動力出力装置において、前記第1の電源は前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段であるものとしたり、前記第2の電源は前記第1の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段であるものとすることもできる。
【0012】
これら本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記インバータ回路は、3段階の電圧レベルによる擬似的な多相交流電力を供給する回路であるものとすることもできる。この態様の本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記インバータ回路の各相は、正極母線と負極母線とを直列に接続する4個のスイッチング素子と、該4個のスイッチング素子の中間の2個のスイッチング素子を跨いで負極母線から正極母線側を順方向として直列に接続する2個のダイオードと、該2個のダイオードの中間節点に前記3段階の電圧レベルのうちの中間電圧レベルを供給する中間電圧供給手段とを備えるものとすることもできる。
さらにこの態様の本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記中間電圧供給手段は、正極母線と負極母線とを直列に接続する2個のコンデンサを備え該2個のコンデンサの中間接点を前記2個のダイオードの中間接点に接続する手段であるものとしたり、前記電動機の中性点を前記2個のダイオードの中間接点に接続する手段であるものとすることもできる。
【0013】
また、本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記スイッチング制御手段は、前記3段階以上の電圧レベルの各電圧レベル間に階層的に各々設けられた複数の搬送波と各相の電圧指令とに基づいて前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手段であるものとすることもできる。
この態様の本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記スイッチング制御手段は、前記各相の電圧指令が前記複数の搬送波により形成される階層のいずれに属するかに基づいて前記インバータ回路の各相の電圧レベルを設定し、該インバータ回路の各相の電圧レベルが該設定された電圧レベルとなるよう該インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手段であるものとすることもできる。
【0014】
本発明の第3の動力出力装置は、
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記多相交流の各相の電圧指令に基づく各相変調波と前記多相交流の各相に対応し所定の位相差を有する各相搬送波とに基づいて前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する
ことを要旨とする。
【0015】
この本発明の第3の動力出力装置では、多相交流の各相の電圧指令に基づく各相変調波と多相交流の各相に対応し所定の位相差を有する各相搬送波とに基づいてインバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御することにより、各相の電圧がすべて第2の電源の電圧から大きな差のある同一の電圧となるゼロ電圧ベクトルの出現を低減し、電動機の中性点に生じ得る電流脈動を低減することができる。この結果、電動機の損失を小さく抑えることができる。
【0016】
こうした本発明の第3の動力出力装置において、前記第1の電源は、前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段であるものとすることもできる。
【0017】
本発明の第4の動力出力装置は、
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と前記電動機の中性点とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の負極母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記多相交流の各相の電圧指令に基づく各相変調波と前記多相交流の各相に対応し所定の位相差を有する各相搬送波とに基づいて前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する
ことを要旨とする。
【0018】
この本発明の第4の動力出力装置では、多相交流の各相の電圧指令に基づく各相変調波と多相交流の各相に対応し所定の位相差を有する各相搬送波とに基づいてインバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御することにより、各相の電圧が同一となるゼロ電圧ベクトルの出現を低減し、電動機の中性点に生じ得る電流脈動を低減することができる。この結果、電動機の損失を小さく抑えることができる。
【0019】
こうした本発明の第4の動力出力装置において、前記第1の電源は前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段であるものとしたり、前記第2の電源は前記第1の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段であるものとすることもできる。
【0020】
これら本発明の第3または第4の動力出力装置において、前記所定の位相差は、前記電動機の中性点の電流リップルを打ち消す位相差であるものとしたり、360度を前記電動機の相数で割った角度を含む所定範囲の角度であるものとしたり、或いは、360度を前記電動機の相数で割った角度であるものとすることもできる。
【0021】
各種態様を含め本発明の第1ないし第4のいずれかの動力出力装置において、前記電動機は動力の入力により発電可能な発電電動機であり、前記第1の電源および/または前記第2の電源は充放電可能な電源であり、前記電動機を発電機として駆動すると共に該電動機により発電された電力を前記第1の電源および/または前記第2の電源に充電するよう前記インバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する充電制御手段を備えるものとすることもできる。
【0028】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である動力出力装置20の構成の概略を示す構成図である。実施例の動力出力装置20は、図示するように、三相交流により回転駆動するモータ22と、直流電力を三相交流電力に変換してモータ22に供給可能なインバータ回路24と、インバータ回路24の正極母線26と負極母線28とに接続された第1直流電源30と、インバータ回路24の負極母線28とモータ22の中性点とに接続された第2直流電源32と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット40とを備える。
【0029】
モータ22は、例えば外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとから構成される発電可能な同期発電電動機として構成されている。モータ22の回転軸は実施例の動力出力装置20の出力軸となっており、この回転軸から動力が出力される。なお、実施例のモータ22は発電電動機として構成されているから、モータ22の回転軸に動力を入力すれば、モータ22により発電できるようになっている。
【0030】
インバータ回路24は、12個のトランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4と、18個のダイオードDU1〜DU6,DV1〜DV6,DW1〜DW6によって構成されている。インバータ回路24のu相は、4個のトランジスタTU1〜TU4によって正極母線26と負極母線28とを直列に接続しており、トランジスタTU2とトランジスタTU3との接続点には、モータ22の三相コイルのu相が接続されている。トランジスタTU1とトランジスタTU2との接続点とトランジスタTU3とトランジスタTU4との接続点は、負極母線28から正極母線26側を順方向とする2個のダイオードDU5,DU6により直列に接続されており、ダイオードDU5とダイオードDU6の接続点は、モータ22の中性点に接続されている。なお、各トランジスタTU1〜TU4には各々還流用のダイオードDU1〜DU4が取り付けられている。インバータ回路24のv相およびw相は、u相と同様に構成されている。
【0031】
インバータ回路24の正極母線26と負極母線28は、2個のコンデンサC1,C2により直列に接続されており、コンデンサC1とコンデンサC2の接続点は、接続線34によりモータ22の中性点に接続されている。
【0032】
第1直流電源30と第2直流電源32は、例えばニッケル水素系やリチウムイオン系の二次電池として構成されており、第1直流電源30の端子間電圧V1が第2直流電源32の端子間電圧V2の2倍となるように調整されている。したがって、モータ22の中性点を基準とすれば、正極母線26の電位はV1−V2であり、負極母線28の電位は−V2となる。以下、正極母線26の電圧を1/2VBとし、負極母線28の電圧を−1/2VBとして考えるものとする。
【0033】
電子制御ユニット40は、CPU42を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したROM44と、一時的にデータを記憶するRAM46と、入出力ポート(図示せず)とを備える。この電子制御ユニット40には、モータ22の三相コイルのuvwの各相に取り付けられた電流センサ52〜56からの各相の電流やモータ22の中性点に取り付けられた電流センサ58からの中性点電流,モータ22の回転軸に取り付けられた回転角センサ60からのモータ22の回転子の回転角などが入力ポートを介して入力されている。実施例では、各相電流と中性点電流を得るために電流センサ52〜58を備えたが、これらの電流センサ52〜58のうちのいずれか一つは省略可能であり、いずれか一つを異常検出専用として用いるものとしてもよい。電子制御ユニット40からは、インバータ回路24のトランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4のスイッチング制御を行なうための制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【0034】
次に、こうして構成された実施例の動力出力装置20の動作、特にインバータ回路24によりモータ22に印加される擬似的な三相交流の形成について説明する。実施例の動力出力装置20が備えるインバータ回路24は、次のようにモータ22の各相に3段階の電圧レベルを作用させることができる。図2はトランジスタTU1,TU2をオンとすると共にトランジスタTU3,TU4をオフとした状態のu相に着目した実施例の動力出力装置20の回路図である。この状態では、モータ22のu相には正極母線26の電圧(1/2VB)が作用する。図3はトランジスタTU1,TU2をオフとすると共にトランジスタTU3,TU4をオンとした状態のu相に着目した実施例の動力出力装置20の回路図である。
この状態では、モータ22のu相には負極母線28の電圧(−1/2VB)が作用する。図4はトランジスタTU1,TU4をオフとすると共にトランジスタTU2,TU3をオンとした状態のu相に着目した実施例の動力出力装置20の回路図である。この状態では、モータ22の中性点の電圧(基準電圧ゼロ)が作用する。したがって、図2〜図4に示す3つのスイッチングパターンを用いることにより3段階の電圧レベルをモータ22のu相に作用させることができる。インバータ回路24のv相およびw相はu相と同様に構成されているから、v相およびw相についても同様に3段階の電圧レベルをモータ22のv相およびw相に作用させることができる。
【0035】
図5は、インバータ回路24のトランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4のスイッチングにより擬似的な三相交流を得る様子を説明する説明図である。図示するように、120度ずつ位相の異なるuvwの各相指令の各々を2段に階層的な三角搬送波CAR1,CAR2と大きさを比較して各トランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4のオンオフ状態を決定する。次表1にu相の指令値Vu*の状態とトランジスタTU1〜TU4のオンオフ状態とを示す。
【0036】
【表1】

Figure 0004575555
表1から解るように、u相の指令値Vu*が三角搬送波CAR1より大きいときには、トランジスタTU1,TU2をオンとすると共にトランジスタTU3,TU4をオフとして図2に例示する状態とし、三相コイルのu相に正極母線26の電圧(1/2VB)を作用させる。指令値Vu*が三角搬送波CAR1とCAR2との間のときには、トランジスタTU1,TU4をオフとすると共にトランジスタTU2,TU3をオンとして図4に例示する状態とし、三相コイルのu相にモータ22の中性点の電圧(ゼロ)を作用させる。指令値Vu*が三角搬送波CAR2より小さいときには、トランジスタTU1,TU2をオフとすると共にトランジスタTU3,TU4をオンとして図3に例示する状態とし、三相コイルのu相に負極母線28の電圧(−1/2VB)を作用させる。
【0037】
こうした階層的な三角搬送波CAR1,CAR2と各相指令とに基づいて各トランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4をスイッチングすると、図5の中段の各相(Vu,Vv,Vw)のPWM波形となる。こうした各相のPWMの波形から各相の電圧が同一となるゼロ電圧ベクトルの出力は、図5の最下段に示されるようになる。図6に、正極母線の電圧(1/2VB)と負極母線の電圧(−1/2VB)の2段階の電圧レベルによりPWM制御する従来例の動力出力装置における各相指令と三角搬送波,各相(Vu,Vv,Vw)のPWM波形,ゼロ電圧ベクトルの出力を示す。図5と図6とを比較すると解るように、実施例の動力出力装置20は、3段階の電圧レベルによってPWM制御することにより、2段階の電圧レベルによってPWM制御する従来例の動力出力装置に比して、ゼロ電圧ベクトルの出力頻度を著しく少なくすることができる。したがって、ゼロ電圧ベクトルの出力とモータ22の中性点の電位の固定に基づいて生じるモータ22の中性点における電流脈動を低減することができる。
【0038】
以上説明した実施例の動力出力装置20によれば、3段階の電圧レベルによってPWM制御することにより、ゼロ電圧ベクトルの出力頻度を著しく少なくすることができる。この結果、ゼロ電圧ベクトルの出力に伴ってモータ22の中性点に生じ得る電流脈動を低減することができると共にモータ22の損失を抑制することができる。
【0039】
実施例の動力出力装置20では、インバータ回路24の負極母線28とモータ22の中性点とを接続するよう第2直流電源32を取り付けたが、インバータ回路24の正極母線26とモータ22の中性点とを接続するよう第2直流電源32を取り付けるものとしてもよい。また、実施例の動力出力装置20では、第2直流電源32の電圧V2の2倍の電圧V1の第1直流電源30をインバータ回路24の正極母線26と負極母線28とを接続するように取り付けたが、図7の変形例の動力出力装置20Bに示すように、第2直流電源32の電圧V2と同一の電圧の第1直流電源30Bをインバータ回路24の正極母線26とモータ22の中性点とを接続するよう取り付けるものとしてもよい。変形例の動力出力装置20Bは、電気的に実施例の動力出力装置20と等価だからである。
【0040】
実施例の動力出力装置20では、インバータ回路24の正極母線26と負極母線28とを接続する第1直流電源30を備えるものとしたが、図8の変形例の動力出力装置20Cに示すように、第1直流電源30に代えてコンデンサ30Cを備えるものとしてもよい。なお、図8に例示する変形例の動力出力装置20Cは、コンデンサ30Cの端子間電圧Vcを検出する電圧センサ62を備えており、この電圧センサ62からの検出信号は入力ポートを介して電子制御ユニット40に入力されている。図9は、モータ22の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した変形例の動力出力装置20Cの回路図である。いま、インバータ回路24のu相のトランジスタTU3,TU4をオンとした状態を考えると、この状態では、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モータ22の三相コイルのu相はリアクトルとして機能する。この状態からトランジスタTU3,TU4のいずれかをオフすると、リアクトルとして機能している三相コイルのu相に蓄えられたエネルギは、図中実線矢印で示す充電回路によりコンデンサ30Cに蓄えられる。その際の電圧は、第2直流電源32の供給電圧より高くすることができる。一方、この回路でコンデンサ30Cの電位を用いて第2直流電源32を充電することもできる。したがって、この回路は、第2直流電源32のエネルギをコンデンサ30Cに昇圧して蓄えると共にコンデンサ30Cの電位を用いて第2直流電源32を充電可能な昇降圧チョッパ回路とみなすことができる。モータ22の三相コイルのvw相も、u相と同様に昇降圧チョッパ回路とみなすことができるから、トランジスタTU3,TU4,TV3,TV4,TW3,TW4をオンオフすることによりコンデンサ30Cを充電したり、コンデンサ30Cの電位を用いて第2直流電源32を充電することができる。
【0041】
こうした充電によりコンデンサ30Cの端子間には電位差が生じるが、その電位差はコンデンサ30Cに蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流を調節することにより制御することができる。したがって、コンデンサ30Cの端子間電圧Vcを第2直流電源32の電圧V2の2倍にすることもできる。このように、コンデンサ30Cの端子間電圧Vcを第2直流電源32の電圧V2の2倍にすれば、図8に例示する変形例の動力出力装置20Cでは、正極母線26と負極母線28にコンデンサ30Cによる端子間電圧Vcが作用する状態、即ち実施例の動力出力装置20の第1直流電源30に相当する直流電源が接続された状態となり、実施例の動力出力装置20と同様にモータ22を駆動することができる。
【0042】
ここで、モータ22の駆動には、インバータ回路24を構成するトランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4の前述のスイッチング制御による擬似的な三相交流を供給すればよく、コンデンサ30Cの電圧は直流成分により行なうことができるから、擬似的な三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセットすることによって、直流成分を加えた三相交流をモータ22に供給することができる。この結果、交流成分でモータ22は回転駆動し、直流成分で図9を用いて説明したようにコンデンサ30Cを充電することができる。
【0043】
したがって、変形例の動力出力装置20Cでは、図5における各相指令をプラス側またはマイナス側にオフセットすることにより、実施例の動力出力装置20の各相のPWM制御と同様の制御を行なうことができると共にコンデンサ30Cの端子間電圧Vcを制御することができる。この結果、変形例の動力出力装置20Cでも実施例の動力出力装置20と同様の効果を得ることができる。
【0044】
実施例の動力出力装置20では、インバータ回路24の正極母線26と負極母線28とを接続する第1直流電源30を備えるものとしたが、図10の変形例の動力出力装置20Dに示すように、第1直流電源30に代えてインバータ回路24の正極母線26とモータ22の中性点とを接続するコンデンサ30Dを備えるものとしてもよい。なお、図10に例示する変形例の動力出力装置20Dも、変形例の動力出力装置20Cと同様に、コンデンサ30Dの端子間電圧Vcを検出する電圧センサ62を備えており、この電圧センサ62からの検出信号は入力ポートを介して電子制御ユニット40に入力されている。図11は、モータ22の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した変形例の動力出力装置20Dの回路図である。いま、インバータ回路24のu相のトランジスタTU3,TU4をオンとした状態を考えると、この状態では、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モータ22の三相コイルのu相はリアクトルとして機能する。この状態からトランジスタTU3,TU4のいずれかをオフすると、リアクトルとして機能している三相コイルのu相に蓄えられたエネルギは、図中実線矢印で示す充電回路によりコンデンサ30Dに蓄えられる。したがって、この回路は、第2直流電源32のエネルギをコンデンサ30Dに昇圧して蓄えると共にコンデンサ30Dの電位を用いて第2直流電源32を充電可能なチョッパ回路とみなすことができる。モータ22の三相コイルのvw相も、u相と同様に昇降圧チョッパ回路とみなすことができるから、トランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4をオンオフすることによりコンデンサ30Dを充電したり、コンデンサ30Dの電位を用いて第2直流電源32を充電することができる。
【0045】
こうした充電によりコンデンサ30Dの端子間には電位差が生じるが、その電位差はコンデンサ30Cに蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流を調節することにより制御することができる。したがって、コンデンサ30Dの端子間電圧Vcを第2直流電源32の電圧V2と同一にすることもできる。このように、コンデンサ30Dの端子間電圧Vcを第2直流電源32の電圧V2と同一にすれば、図11に例示する変形例の動力出力装置20Dでは、正極母線26と負極母線28にコンデンサ30Dと第2直流電源32とからなる電圧V2の2倍の電圧の直流電源が接続された状態、即ち実施例の動力出力装置20の第1直流電源30に相当する直流電源が接続された状態となり、実施例の動力出力装置20と同様にモータ22を駆動することができる。
【0046】
ここで、モータ22の駆動には、インバータ回路24を構成するトランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4の前述のスイッチング制御による擬似的な三相交流を供給すればよく、コンデンサ30Dの電圧は直流成分により行なうことができるから、擬似的な三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセットすることによって、直流成分を加えた三相交流をモータ22に供給することができる。この結果、交流成分でモータ22は回転駆動し、直流成分で図11を用いて説明したようにコンデンサ30Dを充電することができる。
【0047】
したがって、変形例の動力出力装置20Dでも、変形例の動力出力装置20Cと同様に、図5における各相指令をプラス側またはマイナス側にオフセットすることにより、実施例の動力出力装置20の各相のPWM制御と同様の制御を行なうことができると共にコンデンサ30Dの端子間電圧Vcを制御することができる。この結果、変形例の動力出力装置20Dでも実施例の動力出力装置20と同様の効果を得ることができる。
【0048】
実施例の動力出力装置20やその変形例では、各相のダイオードDU5,DU6、DV5,DV6,DW5,DW6の中間接続点をコンデンサC1,C2の中間接続点と接続すると共に接続線34によりモータ22の中性点に接続したが、コンデンサC1,C2を備えずに各相のダイオードDU5,DU6、DV5,DV6,DW5,DW6の中間接続点を単に接続線34によりモータ22の中性点に接続するものとしたり、各相のダイオードDU5,DU6、DV5,DV6,DW5,DW6の中間接続点を接続線34によりモータ22の中性点に接続せずに単にコンデンサC1,C2の中間接続点に接続するものとしても差し支えない。
【0049】
実施例の動力出力装置20やその変形例では、3段階の電圧レベルによるPWM制御を行なうことによりゼロ電圧ベクトルの出現頻度を少なくしたが、4段階以上の電圧レベルによるPWM制御を行なってゼロ電圧ベクトルの出現頻度を少なくするものとしてもよい。また、実施例の動力出力装置20やその変形例では、三相交流によるモータ22を用いたが、n相交流によるモータを用いるものとしてもよい。この場合でも、3段階あるいは4段階以上の電圧レベルによるPWM制御を行なうことによりゼロ電圧ベクトルの出現頻度を少なくすることができる。
【0050】
次に、本発明の第2実施例としての動力出力装置120について説明する。図12は、第2実施例の動力出力装置120の構成の概略を示す構成図である。第2実施例の動力出力装置120は、図示するように、三相交流により回転駆動するモータ122と、直流電力を三相交流電力に変換してモータ122に供給可能なインバータ回路124と、インバータ回路124の正極母線126と負極母線128とに接続された第1直流電源130と、インバータ回路124の負極母線128とモータ122の中性点とに接続された第2直流電源132と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット140とを備える。
【0051】
モータ122は、第1実施例の動力出力装置20のモータ22と同様に、外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとから構成される発電可能な同期発電電動機として構成されている。
【0052】
インバータ回路124は、6個のトランジスタT1〜T6と6個のダイオードD1〜D6とにより構成されている。6個のトランジスタT1〜T6は、それぞれ正極母線126と負極母線128とに対してソース側とシンク側となるよう2個ずつペアで配置され、その接続点にモータ122の三相コイル(uvw)の各々が接続されている。したがって、正極母線126と負極母線128とに電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT1〜T6のオン時間の割合を制御すれば、正極母線126の電圧と負極母線128の電圧の2段階の電圧レベルによるPWM制御により、モータ122の三相コイルにより回転磁界を形成し、モータ122を回転駆動することができる。
【0053】
第1直流電源130と第2直流電源132も、第1実施例の動力出力装置20の第1直流電源30や第2直流電源32と同様に、例えばニッケル水素系やリチウムイオン系の二次電池として構成されており、第1直流電源130の端子間電圧V1が第2直流電源132の端子間電圧V2の約2倍となるように調整されている。したがって、モータ122の中性点を基準とすれば、第1実施例の動力出力装置20の場合と同様に、正極母線126の電位はV1−V2であり、負極母線128の電位は−V2となる。以下、正極母線126の電圧を1/2VBとし、負極母線128の電圧を−1/2VBとして考えるものとする。
【0054】
電子制御ユニット140も、第1実施例の動力出力装置20の電子制御ユニット40と同様に、CPU142を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したROM144と、一時的にデータを記憶するRAM146と、入出力ポート(図示せず)とを備える。この電子制御ユニット140には、モータ122の三相コイルのuvwの各相に取り付けられた電流センサ152〜156からの各相の電流やモータ122の中性点に取り付けられた電流センサ158からの中性点電流,モータ122の回転軸に取り付けられた回転角センサ160からのモータ122の回転子の回転角,モータ122の動作に関する指令値などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット140からは、インバータ回路124のトランジスタT1〜T6のスイッチング制御を行なうための制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【0055】
次に、こうして構成された第2実施例の動力出力装置120の動作、特にインバータ回路124によりモータ122に印加される擬似的な三相交流の形成について説明する。図13は、第2実施例の動力出力装置120の電子制御ユニット140によるPWM制御の際に用いる各相変調波と各相搬送波とを例示する説明図である。図示するように、u相搬送波とv相搬送波とw相搬送波は、いずれも三角波であり、120度ずつ位相が異なるものとなっている。u相変調波とv相変調波とw相変調波は、いずれも各相指令に基づいて形成される。各相は、位相が異なるものの同様であるから、u相について説明する。u相変調波がu相搬送波より大きいときには、トランジスタT1をオンとすると共にトランジスタT2をオフとしてモータ122の三相コイルのu相に正極母線126の電圧(1/2VB)を作用させる。一方、u相変調波がu相搬送波より小さいときには、トランジスタT1をオフとすると共にトランジスタT2をオンとしてモータ122の三相コイルのu相に負極母線128の電圧(−1/2VB)を作用させる。こうしたスイッチング制御を行なうことにより、図6に示すように、従来例の動力出力装置と同様に2段階の電圧レベルによるPWM制御を行なうことができる。v相,w相についても同様に各相変調波と各相搬送波とによるPWM制御の波形が得られるが、各相搬送波を120度ずつ位相を異なるものにすることにより、図6の各相(Vu,Vv,Vw)の波形とはならず、ゼロ電圧ベクトルの出現頻度が少ないものとなる。
【0056】
図14は、図13の各相変調波と各相搬送波とに基づいてスイッチングした際に各相とモータ122の中性点に流れる電流を示す説明図である。図示するように、各相電流は120度の位相をもった擬似的な三相交流電流となっており、モータ122の中性点の電流は、小さな振幅でゼロ近傍に落ち着いている。
【0057】
以上説明した第2実施例の動力出力装置120によれば、120度ずつ位相の異なる各相搬送波と各相指令に基づく各相変調波とに基づいてインバータ回路24の各相のトランジスタをスイッチングすることによりゼロ電圧ベクトルの出現頻度を低減することができる。この結果、ゼロ電圧ベクトルの出力に伴ってモータ122の中性点に生じ得る電流脈動を低減することができると共にモータ122の損失を抑制することができる。
【0058】
第2実施例の動力出力装置120では、インバータ回路124の負極母線128とモータ122の中性点とを接続するよう第2直流電源132を取り付けたが、インバータ回路124の正極母線126とモータ122の中性点とを接続するよう第2直流電源132を取り付けるものとしてもよい。また、第2実施例の動力出力装置120では、第2直流電源132の電圧V2の2倍の電圧V1の第1直流電源130をインバータ回路124の正極母線126と負極母線128とを接続するように取り付けたが、図15の変形例の動力出力装置120Bに示すように、第2直流電源132の電圧V2と同一の電圧の第1直流電源130Bをインバータ回路124の正極母線126とモータ122の中性点とを接続するよう取り付けるものとしてもよい。変形例の動力出力装置120Bは、電気的に実施例の動力出力装置120と等価だからである。
【0059】
第2実施例の動力出力装置120では、インバータ回路124の正極母線126と負極母線128とを接続する第1直流電源130を備えるものとしたが、図16の変形例の動力出力装置120Cに示すように、第1直流電源130に代えてコンデンサ130Cを備えるものとしてもよい。なお、図16に例示する変形例の動力出力装置120Cは、コンデンサ130Cの端子間電圧Vcを検出する電圧センサ162を備えており、この電圧センサ162からの検出信号は入力ポートを介して電子制御ユニット140に入力されている。図17は、モータ122の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した変形例の動力出力装置120Cの回路図である。この回路図は、図9に例示した回路図においてトランジスタTU1,TU2を一つのトランジスタT1に置き換えると共にトランジスタTU3,TU4を一つのトランジスタT2に置き換えた構成となっている。したがって、図17に示す回路は、図9に例示した回路と同様に、第2直流電源132のエネルギをコンデンサ130Cに昇圧して蓄えると共にコンデンサ130Cの電位を用いて第2直流電源132を充電可能な昇降圧チョッパ回路とみなすことができる。モータ122の三相コイルのvw相も、u相と同様に昇降圧チョッパ回路とみなすことができるから、トランジスタT2,T4,T6をオンオフすることによりコンデンサ130Cを充電したり、コンデンサ130Cの電位を用いて第2直流電源132を充電することができる。そして、コンデンサ130Cの端子間電圧Vcの制御とモータ122の駆動制御は、変形例の動力出力装置20Cの際に説明したように、擬似的な三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセットすることによって同時に行なうことができる。
【0060】
したがって、変形例の動力出力装置120Cでは、図13における各相変調波をプラス側またはマイナス側にオフセットすることにより、第2実施例の動力出力装置120の各相のPWM制御と同様の制御を行なうことができると共にコンデンサ130Cの端子間電圧Vcを制御することができる。この結果、変形例の動力出力装置120Cでも第2実施例の動力出力装置120と同様の効果を得ることができる。
【0061】
第2実施例の動力出力装置120では、インバータ回路124の正極母線126と負極母線128とを接続する第1直流電源130を備えるものとしたが、図18の変形例の動力出力装置120Dに示すように、第1直流電源130に代えてインバータ回路124の正極母線126とモータ122の中性点とを接続するコンデンサ130Dを備えるものとしてもよい。なお、図18に例示する変形例の動力出力装置120Dは、コンデンサ130Dの端子間電圧Vcを検出する電圧センサ162を備えており、この電圧センサ162からの検出信号は入力ポートを介して電子制御ユニット140に入力されている。図19は、モータ122の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した変形例の動力出力装置120Dの回路図である。この回路図は、図11に例示した回路図においてトランジスタTU1,TU2を一つのトランジスタT1に置き換えると共にトランジスタTU3,TU4を一つのトランジスタT2に置き換えた構成となっている。したがって、図19に示す回路は、図11に例示した回路と同様に、第2直流電源132のエネルギをコンデンサ130Dに蓄えると共にコンデンサ130Dの電位を用いて第2直流電源132を充電可能なチョッパ回路とみなすことができる。モータ122の三相コイルのvw相も、u相と同様に昇降圧チョッパ回路とみなすことができるから、トランジスタT1〜T6をオンオフすることによりコンデンサ130Dを充電したり、コンデンサ130Dの電位を用いて第2直流電源132を充電することができる。そして、コンデンサ130Dの端子間電圧Vcの制御とモータ122の駆動制御は、変形例の動力出力装置20Dの際に説明したように、擬似的な三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセットすることによって同時に行なうことができる。
【0062】
したがって、変形例の動力出力装置120Dでは、図13における各相変調波をプラス側またはマイナス側にオフセットすることにより、第2実施例の動力出力装置120の各相のPWM制御と同様の制御を行なうことができると共にコンデンサ130Dの端子間電圧Vcを制御することができる。この結果、変形例の動力出力装置120Dでも第2実施例の動力出力装置120と同様の効果を得ることができる。
【0063】
第2実施例の動力出力装置120やその変形例では、各相搬送波の位相を120度ずつ異なるものとしたが、n相のモータを用いる場合には、360/n度ずつ異なるものとすればよい。また、各相搬送波の位相は、電流脈動の許容範囲内であればよいから、120度あるいは360/n度を含む許容範囲内の角度であればよい。更に、ゼロ電圧ベクトルの出現頻度が少なくすることができるものであれば、各相搬送波の位相は何度であってもよい。
【0064】
第1実施例の動力出力装置20や第2実施例の動力出力装置120およびその変形例では、モータ22,122として三相交流の矩形波電圧駆動する同期発電電動機を用いたが、多相交流の矩形波電圧駆動する如何なるタイプの電動機を用いるものとしてもよい。
【0065】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である動力出力装置20の構成の概略を示す構成図である。
【図2】トランジスタTU1,TU2をオンとすると共にトランジスタTU3,TU4をオフとした状態のu相に着目した実施例の動力出力装置20の回路図である。
【図3】トランジスタTU1,TU2をオフとすると共にトランジスタTU3,TU4をオンとした状態のu相に着目した実施例の動力出力装置20の回路図である。
【図4】トランジスタTU1,TU4をオフとすると共にトランジスタTU2,TU3をオンとした状態のu相に着目した実施例の動力出力装置20の回路図である。
【図5】インバータ回路24のトランジスタTU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4のスイッチングにより擬似的な三相交流を得る様子を説明する説明図である。
【図6】従来例の動力出力装置における各相指令と三角搬送波,各相(Vu,Vv,Vw)のPWM波形,ゼロ電圧ベクトルの出力を示す説明図である。
【図7】変形例の動力出力装置20Bの構成の概略を示す構成図である。
【図8】変形例の動力出力装置20Cの構成の概略を示す構成図である。
【図9】モータ22の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した実施例の動力出力装置20Cの回路図である。
【図10】変形例の動力出力装置20Dの構成の概略を示す構成図である。
【図11】モータ22の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した実施例の動力出力装置20Dの回路図である。
【図12】第2実施例の動力出力装置120の構成の概略を示す構成図である。
【図13】第2実施例の動力出力装置120の電子制御ユニット140によるPWM制御の際に用いる各相変調波と各相搬送波とを例示する説明図である。
【図14】図13の各相変調波と各相搬送波とに基づいてスイッチングした際に各相とモータ122の中性点に流れる電流を示す説明図である。
【図15】変形例の動力出力装置120Bの構成の概略を示す構成図である。
【図16】変形例の動力出力装置120Cの構成の概略を示す構成図である。
【図17】モータ122の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した実施例の動力出力装置120Cの回路図である。
【図18】変形例の動力出力装置120Dの構成の概略を示す構成図である。
【図19】モータ122の三相コイルの漏れインダクタンスに着目した実施例の動力出力装置120Dの回路図である。
【符号の説明】
20,20B,20C,20D,120,120B,120C,120D 動力出力装置、22,122 モータ、24,124 インバータ回路、26,126 正極母線、28,128 負極母線、30,30B,130,130B 第1直流電源、30C,30D,130C,130D コンデンサ、32,132 第2直流電源、34 接続線、40,140 電子制御ユニット、42,142 CPU、44,144 ROM、46,146 RAM、52〜58,152〜158 電流センサ、60,160 回転角センサ、62,162 電圧センサ、T1〜T6,TU1〜TU4,TV1〜TV4,TW1〜TW4 トランジスタ、D1〜D6、DU1〜DU6,DV1〜DV6,DW1〜DW6 ダイオード、C1,C2 コンデンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power output device and an inverter device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of power output device includes a capacitor connected to the positive and negative buses of an inverter circuit that applies three-phase alternating current to the motor, a positive or negative bus of the inverter circuit, and a neutral point of the motor. A device including a connected DC power source has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-337047 and 11-178114). In this device, a circuit composed of a coil of each phase of the motor and a switching element of each phase of the inverter is regarded as a boost chopper circuit that boosts the voltage of the DC power supply and stores electric charge in the capacitor, and uses the stored capacitor as the DC power supply. It is assumed that the motor is driven. The drive control of the motor and the storage control of the capacitor are simultaneously performed by the switching operation of the switching element of the inverter circuit when applying a pseudo three-phase alternating current to the motor. The pseudo three-phase alternating current applied to the electric motor is formed by PWM control using two voltage levels, a positive voltage and a negative voltage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a power output device, a large current pulsation occurs in the current flowing out from the neutral point of the motor, and the loss of the motor may increase. A pseudo three-phase alternating current formed by PWM control using two voltage levels of a positive voltage and a negative voltage causes a state in which a so-called zero voltage vector in which the voltages of the respective phases are the same is output. When this zero voltage vector is output, since the potential of the neutral point of the motor is fixed by the DC power supply, a large current flows through the neutral point connection line of the motor. The zero voltage vector has two states, a state in which each phase is a positive voltage and a state in which each is a negative voltage. Therefore, the direction of the current flowing through the neutral point connection line of the motor It depends on whether it is based on the state of. As a result, a large current pulsation occurs in the neutral point connection line of the electric motor.
[0004]
The power output apparatus of the present invention has an object to reduce current pulsation that may occur at the neutral point of an electric motor. Another object of the power output device of the present invention is to increase the efficiency of the device. The inverter apparatus of this invention aims at reducing the output of a zero voltage vector.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
The power output apparatus and the inverter apparatus of the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.
[0006]
  The first power output device of the present invention comprises:
  An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
  An inverter circuit capable of supplying pseudo multi-phase AC power to the electric motor by three or more voltage levels by switching operations of a plurality of switching elements;
  A first power source connected to the positive and negative buses of the inverter circuit;
  A second power source connected to one of the positive bus and the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
  Switching control means for controlling switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit;
  With,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled.
  This is the gist.
[0007]
In the first power output apparatus of the present invention, pseudo-phase alternating current is generated by voltage levels of three or more levels of positive voltage, negative voltage, and intermediate voltage thereof, so that the voltage of each phase is all second. It is possible to reduce the appearance of a zero voltage vector having the same voltage with a large difference from the voltage of the power source, and to reduce the current pulsation that can occur at the neutral point of the motor. As a result, the loss of the electric motor can be reduced.
[0008]
In the first power output apparatus of the present invention, the first power source may be a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged using the power from the second power source.
[0009]
  The second power output device of the present invention is:
  An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
  An inverter circuit capable of supplying pseudo multi-phase AC power to the electric motor by three or more voltage levels by switching operations of a plurality of switching elements;
  A first power source connected to the positive bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
  A second power source connected to the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
  Switching control means for controlling switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit;
  With,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled.
  This is the gist.
[0010]
In the second power output apparatus of the present invention, by using pseudo multiphase alternating current with voltage levels of three or more stages, the voltages of each phase are all the same voltage having a large difference from the voltage of the second power supply. The occurrence of the zero voltage vector that becomes the current can be reduced, and the current pulsation that can occur at the neutral point of the motor can be reduced. As a result, the loss of the electric motor can be reduced.
[0011]
In such a second power output apparatus of the present invention, the first power source is chargeable / dischargeable power storage means that is charged using the power from the second power source, or the second power source is It can also be a chargeable / dischargeable power storage means that is charged using electric power from the first power source.
[0012]
In the first or second power output apparatus of the present invention, the inverter circuit may be a circuit that supplies pseudo multiphase AC power at three voltage levels. In the first or second power output device of the present invention of this aspect, each phase of the inverter circuit includes four switching elements that connect a positive electrode bus and a negative electrode bus in series, and the four switching elements. Two diodes connected in series across the two switching elements in the middle, with the negative electrode bus to the positive electrode bus in the forward direction, and the intermediate voltage of the three voltage levels at the intermediate node of the two diodes An intermediate voltage supply means for supplying a level may be provided.
Furthermore, in the first or second power output apparatus of the present invention according to this aspect, the intermediate voltage supply means includes two capacitors for connecting the positive electrode bus and the negative electrode bus in series, and an intermediate contact between the two capacitors. Can be a means for connecting to the intermediate contact of the two diodes, or a means for connecting the neutral point of the motor to the intermediate contact of the two diodes.
[0013]
Also, in the first or second power output apparatus of the present invention, the switching control means includes a plurality of carrier waves provided hierarchically between the voltage levels of the three or more stages and the voltages of the phases. It may be a means for controlling switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit based on the command.
In the first or second power output apparatus of the present invention according to this aspect, the switching control means includes the inverter circuit based on whether the voltage command of each phase belongs to a hierarchy formed by the plurality of carrier waves. The voltage level of each phase of the inverter circuit may be set, and the switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit may be controlled so that the voltage level of each phase of the inverter circuit becomes the set voltage level. it can.
[0014]
  The third power output device of the present invention is:
  An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
  An inverter circuit capable of supplying pseudo multiphase AC power to the electric motor by switching operations of a plurality of switching elements;
  A first power source connected to the positive and negative buses of the inverter circuit;
  A second power source connected to one of the positive bus and the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
  Switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit based on each phase modulated wave based on the voltage command of each phase of the polyphase AC and each phase carrier wave corresponding to each phase of the polyphase AC and having a predetermined phase difference Switching control means for controlling
  With,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled.
  This is the gist.
[0015]
In the third power output device of the present invention, based on each phase modulated wave based on the voltage command of each phase of the polyphase AC and each phase carrier wave having a predetermined phase difference corresponding to each phase of the polyphase AC. By controlling the switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the occurrence of a zero voltage vector in which the voltages of each phase are all the same voltage with a large difference from the voltage of the second power supply is reduced, and the neutrality of the motor The current pulsation that can occur at the point can be reduced. As a result, the loss of the electric motor can be reduced.
[0016]
In the third power output apparatus of the present invention, the first power source may be a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged using the power from the second power source.
[0017]
  The fourth power output device of the present invention is:
  An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
  An inverter circuit capable of supplying pseudo multiphase AC power to the electric motor by switching operations of a plurality of switching elements;
  A first power source connected to the positive bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
  A second power source connected to the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
  Switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit based on each phase modulated wave based on the voltage command of each phase of the polyphase AC and each phase carrier wave corresponding to each phase of the polyphase AC and having a predetermined phase difference Switching control means for controlling
  With,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled.
  This is the gist.
[0018]
In the fourth power output apparatus of the present invention, based on each phase modulated wave based on the voltage command of each phase of the polyphase AC and each phase carrier wave corresponding to each phase of the polyphase AC and having a predetermined phase difference. By controlling the switching of the plurality of switching elements of the inverter circuit, it is possible to reduce the appearance of a zero voltage vector in which the voltages of the respective phases are the same, and to reduce the current pulsation that can occur at the neutral point of the motor. As a result, the loss of the electric motor can be reduced.
[0019]
In such a fourth power output apparatus of the present invention, the first power source is chargeable / dischargeable power storage means that is charged using the power from the second power source, or the second power source is It can also be a chargeable / dischargeable power storage means that is charged using electric power from the first power source.
[0020]
In the third or fourth power output apparatus of the present invention, the predetermined phase difference is a phase difference that cancels a current ripple at the neutral point of the motor, or 360 degrees is the number of phases of the motor. The angle may be a predetermined range including the divided angle, or may be an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of phases of the electric motor.
[0021]
In any one of the first to fourth power output apparatuses of the present invention including various aspects, the electric motor is a generator motor capable of generating electricity by inputting power, and the first power source and / or the second power source is A plurality of the switching circuits of the inverter circuit that are chargeable / dischargeable power sources and drive the electric motor as a generator and charge the electric power generated by the electric motor to the first power source and / or the second power source. Charge control means for controlling the switching of the element can also be provided.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a power output apparatus 20 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the power output device 20 of the embodiment includes a motor 22 that is rotationally driven by three-phase AC, an inverter circuit 24 that can convert DC power to three-phase AC power and supply the motor 22, and an inverter circuit 24. The first DC power supply 30 connected to the positive electrode bus 26 and the negative electrode bus 28, the second DC power supply 32 connected to the negative electrode bus 28 of the inverter circuit 24 and the neutral point of the motor 22, and the entire apparatus are controlled. Electronic control unit 40.
[0029]
The motor 22 is configured as a synchronous generator motor capable of generating electric power, for example, including a rotor having a permanent magnet attached to an outer surface and a stator wound with a three-phase coil. The rotating shaft of the motor 22 is the output shaft of the power output device 20 of the embodiment, and power is output from this rotating shaft. Since the motor 22 of the embodiment is configured as a generator motor, the motor 22 can generate power when power is input to the rotating shaft of the motor 22.
[0030]
The inverter circuit 24 includes 12 transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, TW1 to TW4, and 18 diodes DU1 to DU6, DV1 to DV6, DW1 to DW6. In the u phase of the inverter circuit 24, a positive bus 26 and a negative bus 28 are connected in series by four transistors TU1 to TU4. A connection point between the transistor TU2 and the transistor TU3 is connected to a three-phase coil of the motor 22. Are connected. A connection point between the transistor TU1 and the transistor TU2 and a connection point between the transistor TU3 and the transistor TU4 are connected in series by two diodes DU5 and DU6 having a forward direction from the negative electrode bus 28 to the positive electrode bus 26 side. A connection point between the DU 5 and the diode DU 6 is connected to a neutral point of the motor 22. Each transistor TU1 to TU4 is provided with a reflux diode DU1 to DU4. The v phase and the w phase of the inverter circuit 24 are configured similarly to the u phase.
[0031]
The positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24 are connected in series by two capacitors C1 and C2, and the connection point of the capacitor C1 and the capacitor C2 is connected to the neutral point of the motor 22 by the connection line 34. Has been.
[0032]
The first DC power supply 30 and the second DC power supply 32 are configured as, for example, nickel hydrogen or lithium ion secondary batteries, and the voltage V1 between the terminals of the first DC power supply 30 is between the terminals of the second DC power supply 32. It is adjusted to be twice the voltage V2. Therefore, if the neutral point of the motor 22 is used as a reference, the potential of the positive electrode bus 26 is V1-V2, and the potential of the negative electrode bus 28 is -V2. Hereinafter, it is assumed that the voltage of the positive electrode bus 26 is ½ VB and the voltage of the negative electrode bus 28 is −½ VB.
[0033]
The electronic control unit 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU 42, and includes a ROM 44 that stores a processing program, a RAM 46 that temporarily stores data, and an input / output port (not shown). The electronic control unit 40 includes a current of each phase from the current sensors 52 to 56 attached to each phase of the uvw of the three-phase coil of the motor 22 and a current sensor 58 attached to the neutral point of the motor 22. The neutral point current, the rotation angle of the rotor of the motor 22 from the rotation angle sensor 60 attached to the rotation shaft of the motor 22 are input via the input port. In the embodiment, the current sensors 52 to 58 are provided in order to obtain each phase current and neutral point current, but any one of these current sensors 52 to 58 can be omitted. May be used exclusively for abnormality detection. From the electronic control unit 40, control signals for performing switching control of the transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, and TW1 to TW4 of the inverter circuit 24 are output via an output port.
[0034]
Next, the operation of the power output apparatus 20 of the embodiment thus configured, particularly the formation of pseudo three-phase alternating current applied to the motor 22 by the inverter circuit 24 will be described. The inverter circuit 24 included in the power output apparatus 20 of the embodiment can apply three levels of voltage levels to each phase of the motor 22 as follows. FIG. 2 is a circuit diagram of the power output apparatus 20 of the embodiment focusing on the u phase in a state where the transistors TU1 and TU2 are turned on and the transistors TU3 and TU4 are turned off. In this state, the voltage (1/2 VB) of the positive electrode bus 26 acts on the u phase of the motor 22. FIG. 3 is a circuit diagram of the power output apparatus 20 of the embodiment focusing on the u phase in a state where the transistors TU1 and TU2 are turned off and the transistors TU3 and TU4 are turned on.
In this state, the voltage (−1/2 VB) of the negative electrode bus 28 acts on the u phase of the motor 22. FIG. 4 is a circuit diagram of the power output apparatus 20 of the embodiment focusing on the u phase in a state where the transistors TU1 and TU4 are turned off and the transistors TU2 and TU3 are turned on. In this state, the voltage at the neutral point of the motor 22 (zero reference voltage) acts. Therefore, three voltage levels can be applied to the u phase of the motor 22 by using the three switching patterns shown in FIGS. Since the v phase and w phase of the inverter circuit 24 are configured in the same manner as the u phase, three voltage levels can be applied to the v phase and w phase of the motor 22 in the same manner for the v phase and w phase. .
[0035]
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining how a pseudo three-phase alternating current is obtained by switching the transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, and TW1 to TW4 of the inverter circuit 24. As shown in the figure, each phase command of uvw having a phase difference of 120 degrees is compared in magnitude with two stages of hierarchical triangular carriers CAR1 and CAR2, and each transistor TU1 to TU4, TV1 to TV4, TW1 to TW4 is compared. Determine the on / off state of. Table 1 below shows the state of the u-phase command value Vu * and the on / off states of the transistors TU1 to TU4.
[0036]
[Table 1]
Figure 0004575555
As can be seen from Table 1, when the u-phase command value Vu * is greater than the triangular carrier CAR1, the transistors TU1 and TU2 are turned on and the transistors TU3 and TU4 are turned off to the state illustrated in FIG. The voltage (1/2 VB) of the positive electrode bus 26 is applied to the u phase. When the command value Vu * is between the triangular carriers CAR1 and CAR2, the transistors TU1 and TU4 are turned off and the transistors TU2 and TU3 are turned on and the state illustrated in FIG. Apply neutral point voltage (zero). When the command value Vu * is smaller than the triangular carrier CAR2, the transistors TU1 and TU2 are turned off and the transistors TU3 and TU4 are turned on, and the state illustrated in FIG. 3 is established, and the voltage (− 1/2 VB) is applied.
[0037]
When the transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, and TW1 to TW4 are switched based on the hierarchical triangular carriers CAR1 and CAR2 and the phase commands, the PWM of each phase (Vu, Vv, Vw) in the middle stage of FIG. It becomes a waveform. The output of the zero voltage vector in which the voltage of each phase is the same from the PWM waveform of each phase is as shown in the lowermost stage of FIG. FIG. 6 shows each phase command, triangular carrier wave, and each phase in the conventional power output apparatus that performs PWM control by two voltage levels of the positive bus voltage (1/2 VB) and the negative bus voltage (−1/2 VB). The PWM waveform of (Vu, Vv, Vw) and the output of the zero voltage vector are shown. As can be seen by comparing FIG. 5 and FIG. 6, the power output apparatus 20 of the embodiment is a power output apparatus of a conventional example that performs PWM control with two voltage levels by performing PWM control with three voltage levels. In comparison, the output frequency of the zero voltage vector can be significantly reduced. Therefore, the current pulsation at the neutral point of the motor 22 caused by the output of the zero voltage vector and the fixation of the potential at the neutral point of the motor 22 can be reduced.
[0038]
According to the power output apparatus 20 of the embodiment described above, the output frequency of the zero voltage vector can be remarkably reduced by performing the PWM control with the three voltage levels. As a result, current pulsation that can occur at the neutral point of the motor 22 with the output of the zero voltage vector can be reduced, and loss of the motor 22 can be suppressed.
[0039]
In the power output device 20 of the embodiment, the second DC power supply 32 is attached so as to connect the negative bus 28 of the inverter circuit 24 and the neutral point of the motor 22. It is good also as what attaches the 2nd DC power supply 32 so that a sex point may be connected. In the power output apparatus 20 of the embodiment, the first DC power supply 30 having a voltage V1 that is twice the voltage V2 of the second DC power supply 32 is attached so as to connect the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24. However, as shown in the power output device 20B of the modified example of FIG. It is good also as what attaches so that a point may be connected. This is because the power output device 20B according to the modified example is electrically equivalent to the power output device 20 according to the embodiment.
[0040]
The power output apparatus 20 of the embodiment includes the first DC power supply 30 that connects the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24. As shown in the power output apparatus 20C of the modification of FIG. Instead of the first DC power supply 30, a capacitor 30C may be provided. Note that the power output apparatus 20C of the modified example illustrated in FIG. 8 includes a voltage sensor 62 that detects a voltage Vc between terminals of the capacitor 30C, and a detection signal from the voltage sensor 62 is electronically controlled via an input port. Input to the unit 40. FIG. 9 is a circuit diagram of a modified power output apparatus 20 </ b> C focusing on the leakage inductance of the three-phase coil of the motor 22. Considering a state where the u-phase transistors TU3 and TU4 of the inverter circuit 24 are turned on, in this state, a short circuit indicated by a broken line arrow is formed, and the u-phase of the three-phase coil of the motor 22 is used as a reactor. Function. When one of the transistors TU3 and TU4 is turned off from this state, the energy stored in the u phase of the three-phase coil functioning as the reactor is stored in the capacitor 30C by the charging circuit indicated by the solid line arrow in the figure. The voltage at that time can be higher than the supply voltage of the second DC power supply 32. On the other hand, in this circuit, the second DC power supply 32 can be charged using the potential of the capacitor 30C. Therefore, this circuit can be regarded as a step-up / step-down chopper circuit capable of boosting and storing the energy of the second DC power source 32 in the capacitor 30C and charging the second DC power source 32 using the potential of the capacitor 30C. Similarly to the u phase, the vw phase of the three-phase coil of the motor 22 can be regarded as a step-up / step-down chopper circuit, so that the capacitor 30C is charged by turning on and off the transistors TU3, TU4, TV3, TV4, TW3, and TW4. The second DC power supply 32 can be charged using the potential of the capacitor 30C.
[0041]
Such charging causes a potential difference between the terminals of the capacitor 30C. The potential difference can be controlled by adjusting the amount of charge stored in the capacitor 30C, that is, the current flowing through the reactor. Therefore, the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 30C can be set to twice the voltage V2 of the second DC power supply 32. In this way, if the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 30C is made twice the voltage V2 of the second DC power supply 32, the power output device 20C of the modified example illustrated in FIG. A state in which the inter-terminal voltage Vc by 30C is applied, that is, a DC power source corresponding to the first DC power source 30 of the power output device 20 of the embodiment is connected, and the motor 22 is turned on in the same manner as the power output device 20 of the embodiment. Can be driven.
[0042]
Here, the motor 22 may be driven by supplying pseudo three-phase alternating current by the above-described switching control of the transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, TW1 to TW4 constituting the inverter circuit 24, and the voltage of the capacitor 30C. Therefore, the three-phase alternating current to which the direct current component is added can be supplied to the motor 22 by offsetting the pseudo three-phase alternating potential to the plus side or the minus side. As a result, the motor 22 is rotationally driven with the AC component, and the capacitor 30C can be charged with the DC component as described with reference to FIG.
[0043]
Therefore, in the power output apparatus 20C of the modified example, the same control as the PWM control of each phase of the power output apparatus 20 of the embodiment can be performed by offsetting each phase command in FIG. 5 to the plus side or the minus side. In addition, the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 30C can be controlled. As a result, the power output device 20C according to the modified example can obtain the same effects as those of the power output device 20 according to the embodiment.
[0044]
In the power output apparatus 20 of the embodiment, the first DC power supply 30 that connects the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24 is provided. However, as shown in a power output apparatus 20D of a modification of FIG. Instead of the first DC power supply 30, a capacitor 30 </ b> D that connects the positive bus 26 of the inverter circuit 24 and the neutral point of the motor 22 may be provided. The power output device 20D of the modification illustrated in FIG. 10 includes a voltage sensor 62 that detects the voltage Vc between the terminals of the capacitor 30D, similarly to the power output device 20C of the modification. The detection signal is input to the electronic control unit 40 via the input port. FIG. 11 is a circuit diagram of a modified power output apparatus 20D focusing on the leakage inductance of the three-phase coil of the motor 22. Considering a state where the u-phase transistors TU3 and TU4 of the inverter circuit 24 are turned on, in this state, a short circuit indicated by a broken line arrow is formed, and the u-phase of the three-phase coil of the motor 22 is used as a reactor. Function. When any one of the transistors TU3 and TU4 is turned off from this state, the energy stored in the u-phase of the three-phase coil functioning as the reactor is stored in the capacitor 30D by the charging circuit indicated by the solid line arrow in the figure. Therefore, this circuit can be regarded as a chopper circuit capable of boosting and storing the energy of the second DC power supply 32 in the capacitor 30D and charging the second DC power supply 32 using the potential of the capacitor 30D. Similarly to the u phase, the vw phase of the three-phase coil of the motor 22 can be regarded as a step-up / step-down chopper circuit, so that the capacitor 30D can be charged by turning on and off the transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, TW1 to TW4. The second DC power source 32 can be charged using the potential of the capacitor 30D.
[0045]
Such charging causes a potential difference between the terminals of the capacitor 30D. The potential difference can be controlled by adjusting the amount of charge stored in the capacitor 30C, that is, the current flowing through the reactor. Therefore, the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 30D can be made the same as the voltage V2 of the second DC power supply 32. As described above, if the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 30D is made the same as the voltage V2 of the second DC power supply 32, in the power output device 20D of the modified example illustrated in FIG. 11, the capacitor 30D is connected to the positive bus 26 and the negative bus 28. And the second DC power source 32 are connected to a DC power source having a voltage twice the voltage V2, that is, a DC power source corresponding to the first DC power source 30 of the power output device 20 of the embodiment is connected. The motor 22 can be driven in the same manner as the power output apparatus 20 of the embodiment.
[0046]
Here, the motor 22 may be driven by supplying pseudo three-phase alternating current by the switching control of the transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, TW1 to TW4 constituting the inverter circuit 24, and the voltage of the capacitor 30D. Therefore, the three-phase alternating current to which the direct current component is added can be supplied to the motor 22 by offsetting the pseudo three-phase alternating potential to the plus side or the minus side. As a result, the motor 22 is rotationally driven by the AC component, and the capacitor 30D can be charged by the DC component as described with reference to FIG.
[0047]
Therefore, also in the power output device 20D of the modified example, each phase of the power output device 20 of the embodiment is offset by offsetting each phase command in FIG. 5 to the plus side or the minus side, similarly to the power output device 20C of the modified example. The same control as that of PWM control can be performed, and the voltage Vc between terminals of the capacitor 30D can be controlled. As a result, the power output device 20D of the modification can obtain the same effects as those of the power output device 20 of the embodiment.
[0048]
In the power output apparatus 20 of the embodiment and its modifications, the intermediate connection point of the diodes DU5, DU6, DV5, DV6, DW5, DW6 of each phase is connected to the intermediate connection point of the capacitors C1, C2, and the motor is connected by the connection line 34. 22 is connected to the neutral point of the motor 22, but the intermediate connection point of the diodes DU5, DU6, DV5, DV6, DW5, and DW6 of each phase without the capacitors C1 and C2 is simply connected to the neutral point of the motor 22 by the connection line 34. Do not connect the intermediate connection point of the diodes DU5, DU6, DV5, DV6, DW5, DW6 of each phase to the neutral point of the motor 22 by the connection line 34, but simply connect the intermediate connection points of the capacitors C1, C2. It can be connected to
[0049]
In the power output apparatus 20 of the embodiment and its modification, the frequency of appearance of the zero voltage vector is reduced by performing the PWM control with three stages of voltage levels, but the zero voltage is performed by performing the PWM control with four or more stages of voltage levels. It is good also as what reduces the appearance frequency of a vector. Further, in the power output apparatus 20 of the embodiment and its modification example, the motor 22 based on three-phase alternating current is used, but a motor based on n-phase alternating current may be used. Even in this case, the appearance frequency of the zero voltage vector can be reduced by performing the PWM control with the voltage levels of three or four or more levels.
[0050]
Next, a power output apparatus 120 as a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the power output apparatus 120 of the second embodiment. As shown in the figure, the power output apparatus 120 of the second embodiment includes a motor 122 that is rotationally driven by three-phase AC, an inverter circuit 124 that can convert DC power into three-phase AC power and supply the three-phase AC power, and an inverter. The first DC power supply 130 connected to the positive bus 126 and the negative bus 128 of the circuit 124, the second DC power supply 132 connected to the neutral bus 128 of the inverter circuit 124 and the neutral point of the motor 122, and the entire apparatus And an electronic control unit 140 for controlling.
[0051]
Similarly to the motor 22 of the power output apparatus 20 of the first embodiment, the motor 122 is a synchronization capable of generating electricity, which includes a rotor having a permanent magnet attached to the outer surface and a stator wound with a three-phase coil. It is configured as a generator motor.
[0052]
The inverter circuit 124 includes six transistors T1 to T6 and six diodes D1 to D6. The six transistors T1 to T6 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive electrode bus 126 and the negative electrode bus 128, respectively, and a three-phase coil (uvw) of the motor 122 is connected to the connection point. Each of which is connected. Accordingly, if the on-time ratio of the transistors T1 to T6 that make a pair is controlled while the voltage is acting on the positive electrode bus 126 and the negative electrode bus 128, the voltage of the positive electrode bus 126 and the voltage of the negative electrode bus 128 are two stages. By the PWM control based on the voltage level, a rotating magnetic field can be formed by the three-phase coil of the motor 122 and the motor 122 can be driven to rotate.
[0053]
Similarly to the first DC power supply 30 and the second DC power supply 32 of the power output apparatus 20 of the first embodiment, the first DC power supply 130 and the second DC power supply 132 are, for example, nickel-hydrogen or lithium ion secondary batteries. The inter-terminal voltage V1 of the first DC power supply 130 is adjusted to be approximately twice the inter-terminal voltage V2 of the second DC power supply 132. Therefore, if the neutral point of the motor 122 is used as a reference, the potential of the positive electrode bus 126 is V1-V2 and the potential of the negative electrode bus 128 is -V2, as in the case of the power output device 20 of the first embodiment. Become. Hereinafter, it is assumed that the voltage of the positive electrode bus 126 is ½ VB, and the voltage of the negative electrode bus 128 is −½ VB.
[0054]
Similarly to the electronic control unit 40 of the power output apparatus 20 of the first embodiment, the electronic control unit 140 is also configured as a microprocessor centered on the CPU 142, and temporarily stores data in the ROM 144 storing the processing program. A RAM 146 for storage and an input / output port (not shown) are provided. The electronic control unit 140 includes a current of each phase from the current sensors 152 to 156 attached to each phase of the uvw of the three-phase coil of the motor 122 and a current sensor 158 attached to the neutral point of the motor 122. The neutral point current, the rotation angle of the rotor of the motor 122 from the rotation angle sensor 160 attached to the rotation shaft of the motor 122, a command value related to the operation of the motor 122, and the like are input via the input port. Further, a control signal for performing switching control of the transistors T1 to T6 of the inverter circuit 124 is output from the electronic control unit 140 through an output port.
[0055]
Next, the operation of the power output apparatus 120 of the second embodiment configured as described above, particularly the formation of pseudo three-phase alternating current applied to the motor 122 by the inverter circuit 124 will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating each phase modulated wave and each phase carrier wave used in the PWM control by the electronic control unit 140 of the power output apparatus 120 of the second embodiment. As shown in the figure, the u-phase carrier, the v-phase carrier, and the w-phase carrier are all triangular waves and have phases different by 120 degrees. The u-phase modulated wave, the v-phase modulated wave, and the w-phase modulated wave are all formed based on each phase command. Since each phase is the same, although the phase is different, the u phase will be described. When the u-phase modulated wave is larger than the u-phase carrier wave, the transistor T1 is turned on and the transistor T2 is turned off to apply the voltage (1/2 VB) of the positive bus 126 to the u-phase of the three-phase coil of the motor 122. On the other hand, when the u-phase modulated wave is smaller than the u-phase carrier wave, the transistor T1 is turned off and the transistor T2 is turned on so that the voltage (−½ VB) of the negative electrode bus 128 acts on the u-phase of the three-phase coil of the motor 122. . By performing such switching control, as shown in FIG. 6, it is possible to perform PWM control with two voltage levels as in the conventional power output apparatus. Similarly, with respect to the v phase and the w phase, PWM control waveforms can be obtained using the respective phase modulated waves and the respective phase carrier waves. However, by making each phase carrier wave 120 degrees out of phase, each phase ( Vu, Vv, Vw) are not generated, and the zero voltage vector appears less frequently.
[0056]
FIG. 14 is an explanatory diagram showing currents flowing through the neutral points of the respective phases and the motor 122 when switching is performed based on the respective phase-modulated waves and the respective phase carriers in FIG. As shown in the figure, each phase current is a pseudo three-phase AC current having a phase of 120 degrees, and the current at the neutral point of the motor 122 settles in the vicinity of zero with a small amplitude.
[0057]
According to the power output device 120 of the second embodiment described above, the transistors of the respective phases of the inverter circuit 24 are switched based on the respective phase carrier waves whose phases are different by 120 degrees and the respective phase modulated waves based on the respective phase commands. Thus, the appearance frequency of the zero voltage vector can be reduced. As a result, the current pulsation that can occur at the neutral point of the motor 122 with the output of the zero voltage vector can be reduced and the loss of the motor 122 can be suppressed.
[0058]
In the power output apparatus 120 of the second embodiment, the second DC power supply 132 is attached so as to connect the negative bus 128 of the inverter circuit 124 and the neutral point of the motor 122, but the positive bus 126 of the inverter circuit 124 and the motor 122 are connected. It is good also as what attaches the 2nd DC power supply 132 so that it may connect with a neutral point. In the power output apparatus 120 of the second embodiment, the first DC power supply 130 having a voltage V1 that is twice the voltage V2 of the second DC power supply 132 is connected to the positive bus 126 and the negative bus 128 of the inverter circuit 124. 15, the first DC power supply 130B having the same voltage as the voltage V2 of the second DC power supply 132 is connected to the positive bus 126 of the inverter circuit 124 and the motor 122 as shown in the power output device 120B of the modification of FIG. It is good also as what attaches so that a neutral point may be connected. This is because the power output device 120B of the modification is electrically equivalent to the power output device 120 of the embodiment.
[0059]
The power output apparatus 120 of the second embodiment includes the first DC power supply 130 that connects the positive bus 126 and the negative bus 128 of the inverter circuit 124. The power output apparatus 120C of the modification of FIG. As described above, a capacitor 130 </ b> C may be provided instead of the first DC power supply 130. Note that the power output apparatus 120C of the modified example illustrated in FIG. 16 includes a voltage sensor 162 that detects a voltage Vc between terminals of the capacitor 130C, and a detection signal from the voltage sensor 162 is electronically controlled via an input port. Input to the unit 140. FIG. 17 is a circuit diagram of a power output apparatus 120 </ b> C of a modified example focusing on the leakage inductance of the three-phase coil of the motor 122. This circuit diagram has a configuration in which the transistors TU1 and TU2 are replaced with one transistor T1 and the transistors TU3 and TU4 are replaced with one transistor T2 in the circuit diagram illustrated in FIG. Accordingly, the circuit shown in FIG. 17 can charge the second DC power supply 132 by using the potential of the capacitor 130C while boosting and storing the energy of the second DC power supply 132 in the capacitor 130C, similarly to the circuit illustrated in FIG. It can be regarded as a simple buck-boost chopper circuit. Similarly to the u phase, the vw phase of the three-phase coil of the motor 122 can also be regarded as a step-up / step-down chopper circuit. It can be used to charge the second DC power source 132. The control of the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 130C and the drive control of the motor 122 are performed by offsetting the pseudo three-phase AC potential to the plus side or the minus side, as described in the modification of the power output device 20C. Can be done at the same time.
[0060]
Therefore, in the power output device 120C of the modification, the same control as the PWM control of each phase of the power output device 120 of the second embodiment is performed by offsetting each phase modulated wave in FIG. 13 to the plus side or the minus side. The voltage Vc between terminals of the capacitor 130C can be controlled. As a result, the power output device 120C of the modified example can obtain the same effects as those of the power output device 120 of the second embodiment.
[0061]
The power output apparatus 120 of the second embodiment is provided with the first DC power supply 130 that connects the positive electrode bus 126 and the negative electrode bus 128 of the inverter circuit 124. The power output apparatus 120D of the modified example of FIG. Thus, instead of the first DC power supply 130, a capacitor 130 </ b> D that connects the positive bus 126 of the inverter circuit 124 and the neutral point of the motor 122 may be provided. 18 includes a voltage sensor 162 that detects the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 130D, and the detection signal from the voltage sensor 162 is electronically controlled via the input port. Input to the unit 140. FIG. 19 is a circuit diagram of a power output apparatus 120D of a modified example focusing on the leakage inductance of the three-phase coil of the motor 122. This circuit diagram has a configuration in which the transistors TU1 and TU2 are replaced with one transistor T1 and the transistors TU3 and TU4 are replaced with one transistor T2 in the circuit diagram illustrated in FIG. Therefore, like the circuit illustrated in FIG. 11, the circuit shown in FIG. 19 stores the energy of the second DC power supply 132 in the capacitor 130D and can charge the second DC power supply 132 using the potential of the capacitor 130D. Can be considered. Similarly to the u phase, the vw phase of the three-phase coil of the motor 122 can also be regarded as a step-up / step-down chopper circuit. The second DC power supply 132 can be charged. The control of the inter-terminal voltage Vc of the capacitor 130D and the drive control of the motor 122 are performed by offsetting the pseudo three-phase AC potential to the plus side or the minus side as described in the modified power output device 20D. Can be done at the same time.
[0062]
Therefore, in the power output apparatus 120D of the modification, the same control as the PWM control of each phase of the power output apparatus 120 of the second embodiment is performed by offsetting each phase modulated wave in FIG. 13 to the plus side or the minus side. It is possible to control the voltage Vc between terminals of the capacitor 130D. As a result, the power output device 120D of the modified example can obtain the same effects as those of the power output device 120 of the second embodiment.
[0063]
In the power output device 120 of the second embodiment and its modification, the phase of each phase carrier wave is different by 120 degrees. However, if an n-phase motor is used, the phase difference is 360 / n degrees. Good. Moreover, since the phase of each phase carrier wave should just be in the tolerance | permissible_range of a current pulsation, it should just be an angle within the tolerance | permissible_range containing 120 degree | times or 360 / n degree | times. Furthermore, the phase of each phase carrier may be any number of times as long as the frequency of appearance of the zero voltage vector can be reduced.
[0064]
In the power output device 20 of the first embodiment, the power output device 120 of the second embodiment, and the modified example thereof, a synchronous generator motor driven by a three-phase AC rectangular wave voltage is used as the motors 22 and 122. Any type of electric motor driven by a rectangular wave voltage may be used.
[0065]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a power output apparatus 20 of an embodiment focusing on a u phase in a state where transistors TU1 and TU2 are turned on and transistors TU3 and TU4 are turned off.
FIG. 3 is a circuit diagram of the power output apparatus 20 of the embodiment focusing on the u phase in a state where the transistors TU1 and TU2 are turned off and the transistors TU3 and TU4 are turned on.
FIG. 4 is a circuit diagram of the power output apparatus 20 of the embodiment focusing on the u phase in a state where the transistors TU1 and TU4 are turned off and the transistors TU2 and TU3 are turned on.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining how pseudo three-phase alternating current is obtained by switching of transistors TU1 to TU4, TV1 to TV4, and TW1 to TW4 of the inverter circuit 24;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing output of each phase command, triangular carrier wave, PWM waveform of each phase (Vu, Vv, Vw), and zero voltage vector in the conventional power output apparatus.
FIG. 7 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 20B of a modified example.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 20C according to a modified example.
9 is a circuit diagram of a power output apparatus 20C according to an embodiment focusing on leakage inductance of a three-phase coil of a motor 22. FIG.
FIG. 10 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 20D according to a modified example.
FIG. 11 is a circuit diagram of a power output apparatus 20D of an embodiment focusing on leakage inductance of a three-phase coil of a motor 22.
FIG. 12 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 120 of a second embodiment.
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating each phase modulated wave and each phase carrier wave used in PWM control by the electronic control unit 140 of the power output apparatus 120 of the second embodiment.
14 is an explanatory diagram showing currents that flow to the neutral point of each phase and motor 122 when switching is performed based on each phase-modulated wave and each phase carrier wave of FIG.
FIG. 15 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 120B of a modified example.
FIG. 16 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 120C according to a modified example.
17 is a circuit diagram of a power output apparatus 120C according to an embodiment focusing on leakage inductance of a three-phase coil of a motor 122. FIG.
FIG. 18 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a power output apparatus 120D of a modified example.
FIG. 19 is a circuit diagram of a power output apparatus 120D of an embodiment focusing on leakage inductance of a three-phase coil of a motor 122.
[Explanation of symbols]
20, 20B, 20C, 20D, 120, 120B, 120C, 120D Power output device, 22, 122 Motor, 24, 124 Inverter circuit, 26, 126 Positive bus, 28, 128 Negative bus, 30, 30B, 130, 130B 1 DC power supply, 30C, 30D, 130C, 130D capacitor, 32, 132 2nd DC power supply, 34 connection line, 40, 140 electronic control unit, 42, 142 CPU, 44, 144 ROM, 46, 146 RAM, 52-58 , 152 to 158 Current sensor, 60, 160 Rotation angle sensor, 62, 162 Voltage sensor, T1 to T6, TU1 to TU4, TV1 to TV4, TW1 to TW4 Transistors, D1 to D6, DU1 to DU6, DV1 to DV6, DW1 ~ DW6 diode, C1, C2 capacitor

Claims (20)

多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により3段階以上の電圧レベルによる擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する動力出力装置。
An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
An inverter circuit capable of supplying pseudo multi-phase AC power to three or more voltage levels to the motor by switching operations of a plurality of switching elements;
A first power source connected to the positive and negative buses of the inverter circuit;
A second power source connected to one of the positive bus and the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
Switching control means for controlling switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit ,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the electric motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled. Power output device.
前記第1の電源は、前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段である請求項1記載の動力出力装置。  2. The power output apparatus according to claim 1, wherein the first power source is a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged using electric power from the second power source. 多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により3段階以上の電圧レベルによる擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と前記電動機の中性点とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の負極母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する動力出力装置。
An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
An inverter circuit capable of supplying pseudo multi-phase AC power to three or more voltage levels to the motor by switching operations of a plurality of switching elements;
A first power source connected to the positive bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
A second power source connected to the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
Switching control means for controlling switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit ,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled. Power output device.
前記第1の電源は、前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段である請求項3記載の動力出力装置。  The power output apparatus according to claim 3, wherein the first power source is a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged using electric power from the second power source. 前記第2の電源は、前記第1の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段である請求項3記載の動力出力装置。  The power output apparatus according to claim 3, wherein the second power source is a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged by using electric power from the first power source. 前記インバータ回路は、3段階の電圧レベルによる擬似的な多相交流電力を供給する回路である請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置。  The power output device according to any one of claims 1 to 5, wherein the inverter circuit is a circuit for supplying pseudo multiphase AC power with three voltage levels. 前記インバータ回路の各相は、正極母線と負極母線とを直列に接続する4個のスイッチング素子と、該4個のスイッチング素子の中間の2個のスイッチング素子を跨いで負極母線から正極母線側を順方向として直列に接続する2個のダイオードと、該2個のダイオードの中間点に前記3段階の電圧レベルのうちの中間電圧レベルを供給する中間電圧供給手段とを備える請求項6記載の動力出力装置。Each phase of the inverter circuit includes four switching elements that connect a positive bus and a negative bus in series, and two switching elements in the middle of the four switching elements. and two diodes connected in series as a forward, according to claim 6, and an intermediate voltage supplying means for supplying an intermediate voltage level of said three stages the voltage level of the intermediate contact point of the two said diodes Power output device. 前記中間電圧供給手段は、正極母線と負極母線とを直列に接続する2個のコンデンサを備え、該2個のコンデンサの中間接点を前記2個のダイオードの中間接点に接続する手段である請求項7記載の動力出力装置。  The intermediate voltage supply means includes two capacitors for connecting a positive electrode bus and a negative electrode bus in series, and connects an intermediate contact of the two capacitors to an intermediate contact of the two diodes. 7. The power output device according to 7. 前記中間電圧供給手段は、前記電動機の中性点を前記2個のダイオードの中間接点に接続する手段である請求項7または8記載の動力出力装置。  The power output apparatus according to claim 7 or 8, wherein the intermediate voltage supply means is means for connecting a neutral point of the electric motor to an intermediate contact of the two diodes. 前記スイッチング制御手段は、前記3段階以上の電圧レベルの各電圧レベル間に階層的に各々設けられた複数の搬送波と各相の電圧指令とに基づいて前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手段である請求項1ないし9いずれか記載の動力出力装置。  The switching control means switches a plurality of switching elements of the inverter circuit based on a plurality of carrier waves hierarchically provided between the voltage levels of the three or more stages and a voltage command of each phase. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 9, which is means for controlling. 前記スイッチング制御手段は、前記各相の電圧指令が前記複数の搬送波により形成される階層のいずれに属するかに基づいて前記インバータ回路の各相の電圧レベルを設定し、該インバータ回路の各相の電圧レベルが該設定された電圧レベルとなるよう該インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する手段である請求項10記載の動力出力装置。  The switching control means sets a voltage level of each phase of the inverter circuit based on which of the layers formed by the plurality of carriers the voltage command of each phase, and sets the voltage level of each phase of the inverter circuit 11. The power output apparatus according to claim 10, which is means for controlling switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit so that a voltage level becomes the set voltage level. 多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記多相交流の各相の電圧指令に基づく各相変調波と前記多相交流の各相に対応し所定の位相差を有する各相搬送波とに基づいて前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する動力出力装置。
An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
An inverter circuit capable of supplying pseudo multiphase AC power to the electric motor by switching operations of a plurality of switching elements;
A first power source connected to the positive and negative buses of the inverter circuit;
A second power source connected to one of the positive bus and the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
Switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit based on each phase modulated wave based on the voltage command of each phase of the polyphase AC and each phase carrier wave corresponding to each phase of the polyphase AC and having a predetermined phase difference and a switching control means for controlling,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled. Power output device.
前記第1の電源は、前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段である請求項12記載の動力出力装置。  The power output apparatus according to claim 12, wherein the first power source is a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged by using electric power from the second power source. 多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチング操作により擬似的な多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と前記電動機の中性点とに接続された第1の電源と、
前記インバータ回路の負極母線と前記電動機の中性点とに接続された第2の電源と、
前記多相交流の各相の電圧指令に基づく各相変調波と前記多相交流の各相に対応し所定の位相差を有する各相搬送波とに基づいて前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と
を備え
前記インバータ回路の複数のスイッチング素子のオンオフを制御することで、前記インバータ回路と電動機のコイルをチョッパ回路として動作させ、前記第1電源と前記第2電源との間での電力の移動を制御する動力出力装置。
An electric motor that is rotationally driven by polyphase alternating current;
An inverter circuit capable of supplying pseudo multiphase AC power to the electric motor by switching operations of a plurality of switching elements;
A first power source connected to the positive bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
A second power source connected to the negative bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor;
Switching of a plurality of switching elements of the inverter circuit based on each phase modulated wave based on the voltage command of each phase of the polyphase AC and each phase carrier wave corresponding to each phase of the polyphase AC and having a predetermined phase difference and a switching control means for controlling,
By controlling on / off of a plurality of switching elements of the inverter circuit, the inverter circuit and the coil of the motor are operated as a chopper circuit, and the movement of power between the first power source and the second power source is controlled. Power output device.
前記第1の電源は、前記第2の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段である請求項14記載の動力出力装置。  15. The power output apparatus according to claim 14, wherein the first power source is a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged by using electric power from the second power source. 前記第2の電源は、前記第1の電源からの電力を用いて充電される充放電可能な蓄電手段である請求項14記載の動力出力装置。  15. The power output apparatus according to claim 14, wherein the second power source is a chargeable / dischargeable power storage unit that is charged by using electric power from the first power source. 前記所定の位相差は、前記電動機の中性点の電流リップルを打ち消す位相差である請求項12ないし16いずれか記載の動力出力装置。  The power output apparatus according to any one of claims 12 to 16, wherein the predetermined phase difference is a phase difference that cancels a current ripple at a neutral point of the electric motor. 前記所定の位相差は、360度を前記電動機の相数で割った角度を含む所定範囲の角度である請求項12ないし16いずれか記載の動力出力装置。  The power output device according to any one of claims 12 to 16, wherein the predetermined phase difference is an angle in a predetermined range including an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of phases of the electric motor. 前記所定の位相差は、360度を前記電動機の相数で割った角度である請求項12ないし16いずれか記載の動力出力装置。  The power output apparatus according to any one of claims 12 to 16, wherein the predetermined phase difference is an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of phases of the electric motor. 請求項1ないし19いずれか記載の動力出力装置であって、前記電動機は、動力の入力により発電可能な発電電動機であり、前記第1の電源および/または前記第2の電源は、充放電可能な電源であり、前記電動機を発電機として駆動すると共に該電動機により発電された電力を前記第1の電源および/または前記第2の電源に充電するよう前記インバータ回路の前記複数のスイッチング素子のスイッチングを制御する充電制御手段を備える動力出力装置。  20. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 19, wherein the electric motor is a generator motor capable of generating electricity by inputting power, and the first power source and / or the second power source can be charged / discharged. And switching the plurality of switching elements of the inverter circuit to drive the electric motor as a generator and charge the electric power generated by the electric motor to the first power source and / or the second power source. A power output device comprising a charge control means for controlling the power.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051838A (en) * 2003-07-29 2005-02-24 Toyota Industries Corp Inverter and reducing method of ripple current
US7049771B2 (en) 2004-01-27 2006-05-23 Nippon Yusoki Co., Ltd. Multi-phase carrier signal generator and multi-phase carrier signal generation method
US7049778B2 (en) 2004-02-09 2006-05-23 Nippon Yusoki Co., Ltd. Inverter control apparatus and inverter control method
JP2006333671A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Power converter
JP4509134B2 (en) * 2007-04-16 2010-07-21 株式会社日立製作所 Power converter and control method thereof
JP5176710B2 (en) * 2008-06-13 2013-04-03 株式会社安川電機 Neutral point clamp power converter and control method thereof
JP2011109789A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Fuji Electric Holdings Co Ltd Power conversion equipment
JP5320356B2 (en) * 2010-08-02 2013-10-23 株式会社日立産機システム Power converter
EP3196714B2 (en) * 2016-01-19 2023-08-23 dSPACE GmbH Simulation method and simulation device
JP7370223B2 (en) * 2019-01-24 2023-10-27 株式会社Soken power converter
JP7136056B2 (en) * 2019-09-20 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 charging device
JP7232747B2 (en) * 2019-12-10 2023-03-03 株式会社Soken power converter

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6380776A (en) * 1986-09-22 1988-04-11 Hitachi Ltd PWM inverter current control device
JPS6447277A (en) * 1987-08-14 1989-02-21 Mitsubishi Electric Corp Pulse width modulation system for power converter
JPS6455076A (en) * 1987-08-26 1989-03-02 Fuji Electric Co Ltd Feeding system using polyphase multiple pwm inverter
JP3170838B2 (en) * 1992-01-28 2001-05-28 ブラザー工業株式会社 Drive device for variable reluctance motor
JP3567440B2 (en) * 1994-10-24 2004-09-22 株式会社安川電機 Inverter-driven AC motor braking method
JP3223842B2 (en) * 1997-06-03 2001-10-29 富士電機株式会社 Multi-phase output power conversion circuit
JP3365254B2 (en) * 1997-06-03 2003-01-08 富士電機株式会社 Single-phase to multi-phase power conversion circuit
JP3219039B2 (en) * 1997-12-15 2001-10-15 富士電機株式会社 Electric vehicle electric system

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