JPH04165901A - Power converter for electric automobile - Google Patents
Power converter for electric automobileInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、主バッテリから出力される直流電圧を交流電
圧に変換してモータに供給する電気自動軍用電力変換器
、特に電源入力部の接点開閉制御及び回路の改良に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric automatic military power converter that converts a DC voltage output from a main battery into an AC voltage and supplies it to a motor, particularly at the contacts of the power input section. Concerning opening/closing control and circuit improvement.
[従来の技術]
電気自動車は、バッテリ及びモータを搭載し、バッテリ
の電力によってモータを駆動することにより走行する自
動車である。第5図には、−従来例に係る電気自動車の
構成、特にその電力変換器の構成が示されている。この
図の装置は、特願平2−16576号に従来技術として
記載されている装置について、ヒユーズを2個設ける改
変を加えた装置である。[Background Art] An electric vehicle is a vehicle that is equipped with a battery and a motor, and runs by driving the motor with electric power from the battery. FIG. 5 shows the configuration of a conventional electric vehicle, particularly the configuration of its power converter. The device shown in this figure is a modification of the device described as the prior art in Japanese Patent Application No. 16576/1993, with two fuses added.
この図に示される装置は、所定電圧、例えば200Vの
直流電圧を出力する主バッテリ10を備えている。主バ
ッテリ10は、相数に応じたスイッチング素子及び制御
素子を含むインバータ12に接続されており、インバー
タ12はさらに三相誘導電動機であるモータ14に接続
されている。The device shown in this figure includes a main battery 10 that outputs a predetermined voltage, for example, a DC voltage of 200V. The main battery 10 is connected to an inverter 12 that includes switching elements and control elements according to the number of phases, and the inverter 12 is further connected to a motor 14 that is a three-phase induction motor.
インバータ12は、主バッテリ10から出力される直流
電圧を三相の交番する交流電流に変換する回路である。The inverter 12 is a circuit that converts the DC voltage output from the main battery 10 into three-phase alternating current.
従って、インバータ12から交流電圧の供給を受けるこ
とによりモータ14は回転駆動する。Therefore, the motor 14 is driven to rotate by receiving the alternating current voltage from the inverter 12.
さらに、この図においては、インバータ12の動作を制
御するECU16か示されている。ECU16は、イン
バータ12に係る変換機能を制御することにより、モー
タ14において発生するトルクを制御する。Further, in this figure, an ECU 16 that controls the operation of the inverter 12 is shown. The ECU 16 controls the torque generated in the motor 14 by controlling a conversion function related to the inverter 12.
一方、電気自動車には、通常電気的補機といわれる装置
か搭載される。この図においては、電気的補機は]8で
示されており、例えば主バッテリ10の電解液循環に係
るポンプや前方照明に係るランプ等がこれに該当する。On the other hand, electric vehicles are usually equipped with a device called an electrical auxiliary device. In this figure, electrical auxiliary equipment is indicated by ]8, and includes, for example, a pump related to electrolyte circulation of the main battery 10, a lamp related to front lighting, etc.
この電気的補機を駆動するための電圧は例えば]、 4
Vてあり、主バッテリ10の出力する電圧とは異なっ
ているため、駆動のために補機バッテリ20が用いられ
る。The voltage for driving this electrical auxiliary machine is, for example], 4
Since the voltage is different from the voltage output from the main battery 10, the auxiliary battery 20 is used for driving.
補機バッテリ20は、電気的補機18を駆動する必要か
ら例えば14Vの直流電圧を出力するよう設計されてい
る。補機バッテリ20は、主バッテリ10に比べ容量の
小さいバッテリであり、主バッテリ10の出力電圧を用
いて充電される。この充電のため、第5図においては、
D C/D Cコンバータ22が採用されている。The auxiliary battery 20 is designed to output a DC voltage of, for example, 14 V in order to drive the electrical auxiliary machine 18 . The auxiliary battery 20 has a smaller capacity than the main battery 10 and is charged using the output voltage of the main battery 10. Because of this charging, in Figure 5,
A DC/DC converter 22 is employed.
すなわち、主バッテリ−0は、D C/D Cコンバー
タ22の入力端に接続されており、DC/DCコンバー
タ22の出力端には補機バッテリ20及び電気的補機1
8が並列に接続されている。DC/DCコンバータ22
は、基本的には直流電圧を交流電圧に変換する装置、変
圧器及び整流器を内蔵した構成であり、主バッテリ10
の出力電圧を補機バッテリ20の充電に適した電圧に変
換する装置である。従って、DC/DCコンバータ22
は、主バッテリ−0から出力される電圧を変換して補機
バッテリ20を充電しつつ電気的補機18を駆動する。That is, the main battery-0 is connected to the input terminal of the DC/DC converter 22, and the auxiliary battery 20 and the electrical auxiliary machine 1 are connected to the output terminal of the DC/DC converter 22.
8 are connected in parallel. DC/DC converter 22
Basically, it has a built-in device that converts DC voltage to AC voltage, a transformer, and a rectifier, and the main battery 10
This is a device that converts the output voltage of the auxiliary battery 20 into a voltage suitable for charging the auxiliary battery 20. Therefore, the DC/DC converter 22
converts the voltage output from the main battery-0 to charge the auxiliary battery 20 and drive the electrical auxiliary machine 18.
一方、この装置においては、インバーター2及びDC/
DCコンバータ22の動作を安定化させるために入力コ
ンデンサC及びC2が用いられ■
でいる。入力コンデンサCIはインバーター2の入力側
に並列に設けられており、20000μF程度の容量を
有している。10000μF程度の人力コンデンサC2
はDC/DCコンバータ22の入力側に同様に並列に設
けられている。従って、モーター4あるいは電気的補機
18に供給すべき電流値が変化した場合にも、インバー
ター2及びDC/DCコンバータ22に供給される電圧
の変化が入力コンデンサC及びC2により緩和され■
ることになり、インバーター2及びD C/D Cコン
バータ22は安定して動作をすることかできる。On the other hand, in this device, inverter 2 and DC/
Input capacitors C and C2 are used to stabilize the operation of DC converter 22. The input capacitor CI is provided in parallel on the input side of the inverter 2, and has a capacitance of about 20,000 μF. Human power capacitor C2 of about 10000μF
are similarly provided in parallel on the input side of the DC/DC converter 22. Therefore, even if the current value to be supplied to the motor 4 or the electrical auxiliary equipment 18 changes, the change in the voltage supplied to the inverter 2 and the DC/DC converter 22 is alleviated by the input capacitors C and C2. Therefore, the inverter 2 and the DC/DC converter 22 can operate stably.
更に、入力コンデンサC及びC2と主バッチす10との
間には、リレー24が設けられている。Furthermore, a relay 24 is provided between the input capacitors C and C2 and the main batch 10.
このリレー24は、ECU16により制御されるリレー
であり、電気自動車の起動時及び停止時における動作を
制御する手段である。This relay 24 is a relay controlled by the ECU 16, and is means for controlling operations when starting and stopping the electric vehicle.
リレー24のうち、入力コンデンサC1と主バッテリ1
0との間に設けられる部分24aは、2個の接点RY2
及びRY3を有している。両接点RY2及びRY3は並
列に接続されており、一方の接点RY2には直列に10
0Ω程度の補充電用抵抗Rか接続されている。Among the relays 24, the input capacitor C1 and the main battery 1
The portion 24a provided between the two contacts RY2 and
and RY3. Both contacts RY2 and RY3 are connected in parallel, and one contact RY2 has 10
An auxiliary charging resistor R of about 0Ω is connected.
一方、入力コンデンサC2と主バッテリ−0との間に設
けられる部分24bは、接点RYI及び抵抗R′を有し
ている。接点RYIと抵抗R′は互いに並列に接続され
ている。抵抗R″は、主バッテリ]0とD C/D C
コンバータ22の接続時に過大な充電電流を保護するた
めの抵抗であり、数百Ωの抵抗値を有している。すなわ
ち、装置の製造時において、接点RYIがオンしていな
い状態で抵抗R′なしで当該接続を行うと、入力コンデ
ンサC2の急充電により大電流が流れる。抵抗R′はこ
れを防止するものである。On the other hand, the portion 24b provided between the input capacitor C2 and the main battery -0 has a contact RYI and a resistor R'. Contact RYI and resistor R' are connected in parallel with each other. The resistance R'' is the main battery] 0 and D C/D C
This resistor is used to protect against excessive charging current when the converter 22 is connected, and has a resistance value of several hundred ohms. That is, if the connection is made without the resistor R' when the contact RYI is not turned on when manufacturing the device, a large current will flow due to the rapid charging of the input capacitor C2. Resistor R' prevents this.
なお、26は主バッテリ10からインバータ12及び入
力コンデンサC1への流入電流が所定値より大となった
場合(すなわち過電流状態とった場合)に溶断するヒユ
ーズであり、28はDC/DCコンバータ22及び入力
コンデンサC2への流入電流か過電流状態となった場合
に溶断するヒユーズである。前者は例えば400A、後
者は2OAの容量を有する。Note that 26 is a fuse that blows when the inflow current from the main battery 10 to the inverter 12 and input capacitor C1 becomes larger than a predetermined value (that is, in an overcurrent state); and a fuse that melts when an overcurrent condition occurs due to the inflow of current into the input capacitor C2. The former has a capacity of 400A, for example, and the latter has a capacity of 2OA.
第6図には、この従来例におけるリレー24の動作が示
されている。リレー24は、電気自動車の操縦者によっ
て操作されるイグニッション(IG)キーの設定位置に
応じて制御される。IGキーは、通常、ガソリンAT車
との調和のため、オフ、オン及びスタータ(ST)の各
設定位置を有している。FIG. 6 shows the operation of the relay 24 in this conventional example. The relay 24 is controlled according to the set position of an ignition (IG) key operated by the operator of the electric vehicle. The IG key usually has off, on, and starter (ST) setting positions for harmony with gasoline AT vehicles.
すなわち、この従来例においては、操縦者かIGキーを
オフからオンに回すと、これに応じてECU16が接点
RYIをオンさせる。すると、主バッテリ10から接点
RYIを介して入力コンデンサC2及びDC/DCコン
バータ22に電圧が供給される。これにより、D C/
D Cコンバータ22の動作が開始されると、ECU1
6に動作電力を供給する補機バッテリ20が安定的に動
作開始することとなり、以後の動作か安定的に実行され
る。That is, in this conventional example, when the operator turns the IG key from off to on, the ECU 16 turns on contact RYI in response. Then, voltage is supplied from the main battery 10 to the input capacitor C2 and the DC/DC converter 22 via the contact RYI. As a result, D C/
When the operation of the DC converter 22 is started, the ECU 1
The auxiliary battery 20 that supplies operating power to the auxiliary battery 20 starts operating stably, and subsequent operations are stably executed.
次に、操縦者がIGキーをST位置に設定すると、EC
U16は、これに応じて接点RY2をオンさせる。する
と、主バッテリ10と入力コンデンサC1及びインノに
夕12か抵抗Rを介して接続されることとなり、入力コ
ンデンサC1は次定数RC1で充電される。Next, when the pilot sets the IG key to the ST position, the EC
In response, U16 turns on contact RY2. Then, the main battery 10, the input capacitor C1, and the input capacitor 12 are connected through the resistor R, and the input capacitor C1 is charged with the following constant RC1.
この状態を接続した場合、インバータ12の駆動が抵抗
Rを介して実行されるため、発熱等の不具合が生じてし
まう。そこで、入力コンデンサC1の充電かほぼ完了し
た状態で、すなわちIGキーがST位置となってから所
定時間、例えば1〜2sec程度経過した後に、ECU
16は接点RY3をオンさせる。この時間は、操作フィ
ーリングを考慮して設定されている。すると、主バッテ
リ10と入力コンデンサC1及びインバータ12の間か
短絡されることになり、発熱がなく電力か有効に使用さ
れる通常動作か開始される。When connected in this state, the inverter 12 is driven via the resistor R, resulting in problems such as heat generation. Therefore, when charging of the input capacitor C1 is almost completed, that is, after a predetermined period of time, for example, about 1 to 2 seconds has passed since the IG key is in the ST position, the ECU
16 turns on contact RY3. This time is set in consideration of the operational feel. Then, the main battery 10, the input capacitor C1, and the inverter 12 are short-circuited, and a normal operation is started in which no heat is generated and the electric power is used effectively.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来の装置においては、リレーの操作に
伴い突入電流か流れ、特にD C/D Cコンバータ側
のヒユーズが溶断してしまうという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional device, there is a problem in that an inrush current flows when the relay is operated, and in particular, the fuse on the DC/DC converter side melts.
例えば、第6図に示されるように、接点RY2がオンし
た時には入力コンデンサC1の充電開始に伴う突入電流
が生じる。この突入電流は、主に主バッテリ10から供
給されるものであり、DC/DCコンバータ22側のヒ
ユーズ28の溶損にはつながらない。For example, as shown in FIG. 6, when contact RY2 is turned on, an inrush current occurs as charging of input capacitor C1 begins. This rush current is mainly supplied from the main battery 10 and does not lead to melting of the fuse 28 on the DC/DC converter 22 side.
しかし、続いて接点RY3かオンした場合、通常100
00μF程度の静電容量を有する入力コンデンサC2が
接点RYI、ヒユーズ28及び26、接点RY3を介し
て入力コンデンサC1に短絡される。すると、入力コン
デンサC1と02の電圧差に応じた過大なピークを有す
る突入電流がヒユーズ28に流れてしまう。この突入電
流は、しばしばヒユーズ28を溶損させる値となる。However, if contact RY3 is subsequently turned on, normally 100
An input capacitor C2 having a capacitance of about 00 μF is short-circuited to the input capacitor C1 via a contact RYI, fuses 28 and 26, and a contact RY3. Then, an inrush current having an excessive peak corresponding to the voltage difference between the input capacitors C1 and C02 flows into the fuse 28. This rush current often reaches a value that causes the fuse 28 to melt.
ヒユーズ28が溶損してしまうと、それ以後のDC/D
Cコンバータ22の動作か不可能となると共に、ヒユー
ズ28の交換が必要になる。しかし、ヒユーズ28を交
換して改めて装置を起動した場合でも、再び繰り返して
ヒユーズ28が溶損する可能性がある。このような不具
合を防止するためには、ヒユーズ28をより大きな電流
容量を有するヒユーズに交換すればよいが、そのように
すると、DC/DCコンバータ22あるいは補機バッテ
リ20等において故障等が発生した場合に、この故障か
ら主バッテリ10及びインバータ12側の構成を保護す
ることが困難になる。If the fuse 28 melts and is damaged, the subsequent DC/D
The C converter 22 will no longer be able to operate, and the fuse 28 will need to be replaced. However, even if the fuse 28 is replaced and the apparatus is started up again, there is a possibility that the fuse 28 will be repeatedly melted and damaged. In order to prevent such a malfunction, it is possible to replace the fuse 28 with a fuse with a larger current capacity, but if this is done, a failure or the like may occur in the DC/DC converter 22 or the auxiliary battery 20, etc. In this case, it becomes difficult to protect the configuration of the main battery 10 and the inverter 12 from this failure.
また、突入電流を抑制するためには、補充電抵抗Rを小
さくすれは良い。しかし、このようにすると、入力コン
デンサC1の充電電流が大となるため、接点RY2及び
抵抗Rの形状か大きくなる。Furthermore, in order to suppress the rush current, it is better to reduce the auxiliary charging resistance R. However, if this is done, the charging current of the input capacitor C1 becomes large, so the shapes of the contact RY2 and the resistor R become large.
本発明は、このような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、インバータ及びDC/DCコン
バータの入力側において生する突入電流を装置の肥大化
を伴なうことな(抑制し、真に負荷の異常等か発生した
場合以外ではDC/DCコンバータ側のヒユーズの溶損
か生じない装置を提供することを目的とする。The present invention has been made with the aim of solving these problems, and it is possible to suppress (suppress) the inrush current generated on the input side of the inverter and DC/DC converter without increasing the size of the device. It is an object of the present invention to provide a device in which fuses on the DC/DC converter side do not melt unless a load abnormality or the like truly occurs.
[課題を解決するための手段]
このような目的を達成するために、本発明の電気自動車
用電力変換器は、以下のような構成を有するものである
。すなわち、主バッテリから出力される直流電圧を所定
相数の交流電圧に変換して供給することによりモータを
駆動するインバータと、インバータの入力端に並列接続
されるインバータ側入力コンデンサと、主バッテリから
出力される直流電圧を異なる値の直流電圧に変換するD
C/DCコンバータと主バッテリとの間に設けられ、電
流か所定値を越えると溶断するヒユーズと、DC/DC
コンバータの入力端に並列接続されるDC/DCコンバ
ータ側入力コンデンザと、ヒユーズとDC/DCコンバ
ータ側入力コンデンザとの間に設けられる第1の開閉手
段と、第1の開閉手段に並列接続される電流制限抵抗と
、主バッテリとインバータ側入力コンデンサとの間に設
けられる第2の開閉手段と、第2の開閉手段に直列接続
される補充重用抵抗と、第2の開閉手段及び補充重用抵
抗に並列接続される第3の開閉手段と、第1の開閉手段
を閉じてD C/D Cコンバータ側入力コンデンサを
充電させ、その後節2の開閉手段を閉じてインバータ側
入力コンデンサを充電させ、その後所定時間の経過後に
第2の開閉手段を開放し、第3の開閉手段を閉じる時に
は少なくとも第1の開閉手段を開放することにより前記
ヒユ一ズ、電流制限抵抗、及びDC/DCコンバータ側
入力コンデンサを直列接続する開閉制御手段と、を有す
ることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the electric vehicle power converter of the present invention has the following configuration. In other words, there is an inverter that drives the motor by converting the DC voltage output from the main battery into an AC voltage with a predetermined number of phases, an inverter-side input capacitor connected in parallel to the input terminal of the inverter, and an AC voltage with a predetermined number of phases. D converting the output DC voltage into a DC voltage of a different value
A fuse that is installed between the C/DC converter and the main battery and melts when the current exceeds a certain value, and a DC/DC
A DC/DC converter side input capacitor connected in parallel to the input end of the converter, a first switching means provided between the fuse and the DC/DC converter side input capacitor, and a first switching means connected in parallel to the first switching means. a current limiting resistor, a second switching means provided between the main battery and the inverter side input capacitor, a supplementary heavy duty resistor connected in series to the second switching means, and a supplementary heavy duty resistor connected to the second switching means and the supplementary heavy duty resistor. Close the third switching means connected in parallel and the first switching means to charge the input capacitor on the DC/DC converter side, then close the switching means in clause 2 to charge the input capacitor on the inverter side, and then After a predetermined time has elapsed, the second switching means is opened, and when the third switching means is closed, at least the first switching means is opened, thereby reducing the fuse, the current limiting resistor, and the DC/DC converter side input capacitor. and opening/closing control means for connecting the two in series.
[作用]
本発明の電気自動車用電力変換器においては、装置が駆
動される際に次のような開閉制御が実行される。ます、
第1の開閉手段が閉じられる。第1の開閉手段は、DC
/DCコンバータ側入力コンデンサとヒユーズとの間に
設けられた開閉手段であり、これが閉じられることによ
って両者の間が短絡され、当該入力コンデンサの充電が
開始される。[Function] In the electric vehicle power converter of the present invention, the following opening/closing control is executed when the device is driven. Masu,
The first opening/closing means is closed. The first opening/closing means is a DC
This is an opening/closing means provided between the input capacitor on the /DC converter side and the fuse, and when this is closed, the two are short-circuited and charging of the input capacitor is started.
この後、第2の開閉手段が閉じられる。これにより、補
充電用抵抗が主バッテリとインバータ側入力コンデンサ
との間に介在することになる。従って、はぼ充電用抵抗
の抵抗値とインバータ側入力コンデンサの静電容量との
積として定まる時定数で当該コンデンサか充電される。After this, the second opening/closing means is closed. As a result, the auxiliary charging resistor is interposed between the main battery and the inverter-side input capacitor. Therefore, the capacitor is charged with a time constant determined as the product of the resistance value of the charging resistor and the capacitance of the input capacitor on the inverter side.
次に、第2の開閉手段が開放され第3の開閉手段が閉じ
られる。このとき、少なくとも第1の開一 12 −
閉手段か開放される。すると、ヒユーズ、電流制限抵抗
及びDC/DCコンバータ側入力コンデンザが直列接続
される。Next, the second opening/closing means is opened and the third opening/closing means is closed. At this time, at least the first opening 12-closing means is opened. Then, the fuse, current limiting resistor, and DC/DC converter side input capacitor are connected in series.
このとき、第3の開閉手段が閉じられることにより、主
バッテリとインバータ側入力コンデンサ及びインバータ
との間は短絡状態になる。この状態では、インバータは
、主バッテリから供給される直流電圧を有効利用したモ
ータ駆動か可能となる。At this time, the third opening/closing means is closed, resulting in a short circuit between the main battery, the inverter-side input capacitor, and the inverter. In this state, the inverter can drive the motor by effectively utilizing the DC voltage supplied from the main battery.
更に、第]の開閉手段か開放されることにより、電流制
限抵抗がD C/D Cコンバータ側入力コンデンサと
ヒユーズとの間に介在する。従って、DC/DCコンバ
ータ側入力コンデンサの放電によるヒユーズの溶損が防
止される。Further, when the second switching means is opened, a current limiting resistor is interposed between the DC/DC converter side input capacitor and the fuse. Therefore, melting of the fuse due to discharge of the input capacitor on the DC/DC converter side is prevented.
[実施例]
以下、本発明の好適な実施例について図面に基ついて説
明する。なお、第5図及び第6図に示される従来例と同
様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。[Examples] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those of the conventional example shown in FIGS. 5 and 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第1図には、本発明の第1実施例に係る電気自動車用電
力変換器のリレー24の動作か示されている。この実施
例は、装置構成としては第5図に示される従来例の構成
と同様であるので、以下、特徴に係るリレー24の動作
のみについて説明する。FIG. 1 shows the operation of the relay 24 of the electric vehicle power converter according to the first embodiment of the present invention. Since this embodiment has a device configuration similar to that of the conventional example shown in FIG. 5, only the operation of the relay 24 relating to its characteristics will be described below.
本実施例におけるリレー24の動作のうち、■Gキーの
オンに伴い接点RYIをオンさせる動作は従来例と共通
のものである。本実施例か従来例と異なる点は、IGキ
ーがSTに設定された場合に接点RY2をオンさせると
同時に接点RYIをオフさせる点にある。接点RY3の
オンは、従来例と同様接点RY2がオンしてから所定時
間経過後に実行され、接点RYIは、接点RY3がオン
してから所定時間、例えばQ、5sce程度経過した後
に再びオンされる。Among the operations of the relay 24 in this embodiment, the operation of turning on the contact RYI when the G key is turned on is the same as in the conventional example. The difference between this embodiment and the conventional example is that when the IG key is set to ST, the contact RY2 is turned on and the contact RYI is turned off at the same time. The contact RY3 is turned on after a predetermined period of time elapses after the contact RY2 is turned on, as in the conventional example, and the contact RYI is turned on again after a predetermined period of time, for example, Q, about 5 seconds has elapsed since the contact RY3 was turned on. .
このような動作の結果、本実施例においては、DC/D
CC/式−タ22側の入力コンデンサC2の放電による
ヒユーズ28の溶損が防止される。すなわち、接点RY
2かオンした時に接点RY]がオフされるため、このと
きのヒユーズ28への流入電流が数百Ω程度の抵抗R−
によって例えば2A以下に制限される。また、接点RY
]は、D C/D Cコンバータ22を良好に動作させ
るためには再びオンとしなくてはならないが、この操作
は、接点RY3がオンとなってから一定時間が経過した
後、すなわちインバータ12側の入力コンデンサC1が
十分に充電された後に行われるため、やはりヒユーズ2
8への流入電流が過大となることが生じない。従って、
ヒユーズ28の溶損が防止される。As a result of such operation, in this embodiment, DC/D
This prevents the fuse 28 from melting due to the discharge of the input capacitor C2 on the CC/type controller 22 side. That is, contact RY
2 is turned on, the contact RY] is turned off, so the current flowing into the fuse 28 at this time is caused by the resistance R- of about several hundred ohms.
For example, it is limited to 2A or less. In addition, contact RY
] must be turned on again in order for the DC/DC converter 22 to operate properly, but this operation must be performed after a certain period of time has passed since the contact RY3 was turned on, that is, when the inverter 12 side This is done after the input capacitor C1 of
Therefore, the current flowing into 8 will not become excessive. Therefore,
This prevents the fuse 28 from melting.
また、電流を制限する抵抗R−は、従来接続時の急充電
防止のために用いられていた抵抗と兼用できる。従って
、特に構成が複雑化しない。Furthermore, the resistor R- that limits the current can also be used as a resistor conventionally used to prevent rapid charging during connection. Therefore, the configuration is not particularly complicated.
第2図には、本発明の第2実施例に係る電気自動車用電
力変換器の構成、特にリレー24のうちD C/D C
コンバータ22側の部分24bの構成か示されている。FIG. 2 shows the configuration of a power converter for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention, in particular, D C/D C of the relay 24.
The configuration of a portion 24b on the converter 22 side is shown.
この実施例においては、抵抗R−及び接点RY1と並列
に、接点RY4及びダイオードD1か設けられている。In this embodiment, a contact RY4 and a diode D1 are provided in parallel with the resistor R- and the contact RY1.
ダイオードD1の電流容量は、例えば5〜IOA稈度で
ある。The current capacity of the diode D1 is, for example, 5 to IOA.
この実施例においては、ECU16によるリレー24の
制御タイミングは第3図に示されるようなタイミングで
ある。In this embodiment, the control timing of the relay 24 by the ECU 16 is as shown in FIG.
すなわち、IGキーがオンされると、ECU]6は接点
RY4をオンさせる。すると、主バッテリ]0とD C
/D Cコンバータ22及び人力コンデンサC2はダイ
オードD1を介して接続される。That is, when the IG key is turned on, the ECU 6 turns on the contact RY4. Then, the main battery ] 0 and D C
/DC converter 22 and human power capacitor C2 are connected via diode D1.
次に、IGキーがSTに設定されると、同時に接点RY
2かオンされる。この状態では、従来例及び第1実施例
と同様入力コンデンサC1の充電が実行される。このと
き、ダイオードD1によって接点RY4による通流が禁
止されるため、ヒユーズ28と入力コンデンサC2との
間には、抵抗R′が介在することになる。この抵抗R′
により、ヒユーズ28への流入電流が抑制される。Next, when the IG key is set to ST, the contact RY
2 is turned on. In this state, the input capacitor C1 is charged as in the conventional example and the first embodiment. At this time, since conduction through the contact RY4 is prohibited by the diode D1, a resistor R' is interposed between the fuse 28 and the input capacitor C2. This resistance R'
As a result, the current flowing into the fuse 28 is suppressed.
次に、接続RY2がオンした後所定時間経過後にECU
16は接点RY3をオンさせる。これにより、主バッテ
リ10とインバータ12側の入力コンデンサC1との間
は短絡状態となる。Next, after a predetermined period of time has passed after connection RY2 is turned on, the ECU
16 turns on contact RY3. This causes a short circuit between the main battery 10 and the input capacitor C1 on the inverter 12 side.
次に、ECU16は、接点RY3がオンしてから所定時
間、例えば0.5sec程度経過後に、接点RYIをオ
ンさせる。この時は、既に入力コンデンサC1と02の
電位差が小さくなっているため、接点RYIをオンさせ
たことによりヒユーズ28に流れる入力コンデンサC2
の放電電流は小さくなる。従って、この実施例において
もヒユーズ28を溶損させる突入電流の発生か防止され
る。Next, the ECU 16 turns on the contact RYI after a predetermined period of time, for example about 0.5 seconds, has elapsed since the contact RY3 was turned on. At this time, since the potential difference between input capacitors C1 and 02 has already become small, input capacitor C2 flows to fuse 28 by turning on contact RYI.
The discharge current becomes smaller. Therefore, in this embodiment as well, generation of rush current that would melt the fuse 28 is prevented.
第4図には、本発明の第3実施例に係る電気自動車用電
力変換器の構成、特にリレー24のDC/DCC/式−
タ22側の部分24bの構成が示されている。この図に
示される実施例は、第2実施例における抵抗RYIを省
略した構成である。FIG. 4 shows the configuration of the electric vehicle power converter according to the third embodiment of the present invention, particularly the DC/DCC/type of the relay 24.
The configuration of the portion 24b on the data 22 side is shown. The embodiment shown in this figure has a configuration in which the resistor RYI in the second embodiment is omitted.
この装置の制御タイミングは、第6図に示される従来例
の制御タイミングと同様のものである。但し、第6図に
おける接点RYIはRY4と読み替えるものとする。The control timing of this device is similar to the control timing of the conventional example shown in FIG. However, the contact RYI in FIG. 6 should be read as RY4.
この実施例においては、IGキーがオンされると接点R
Y4がオンされ、主バッテリ10はヒユーズ28及び接
点RY4を介してDC/DCコンバータ22及び入力コ
ンデンサC2に接続される。In this embodiment, when the IG key is turned on, contact R
Y4 is turned on, and main battery 10 is connected to DC/DC converter 22 and input capacitor C2 via fuse 28 and contact RY4.
次に、IGキーがSTに設定されると、これに応じてE
CU 1.6が接点RY2をオンさせ、抵抗Rを介し
た入力コンデンサC1の充電が開始される。Then, when the IG key is set to ST, E
CU 1.6 turns on contact RY2 and charging of input capacitor C1 via resistor R begins.
この時、入力コンデンサC2からヒユーズ28に流れ込
む電流は、抵抗R′により制限される。At this time, the current flowing into the fuse 28 from the input capacitor C2 is limited by the resistor R'.
接点RY2がオンされた後、接点RY3がオンされると
、主バッテリ10はヒユーズ26及び接点RY3を介し
てインバータ12及び入力コンデンサC1と短絡される
こととなるが、この時にはDC/DCC/式−タ22側
の部分24bにおいて抵抗R−が介在状態となっている
ため、入力コンデンサC2の放電によってヒユーズ28
により流入する電流が制限される。従って、この実施例
においても、入力コンデンサC2の放電によるヒユーズ
28の溶損が防止される。なお、この実施例は、ダイオ
ードD2による電力ロスを考慮し、比較的小容量のD
C/D Cコンバータ22を用いる場合に適用するとよ
い。When the contact RY3 is turned on after the contact RY2 is turned on, the main battery 10 is short-circuited with the inverter 12 and the input capacitor C1 via the fuse 26 and the contact RY3, but at this time, the DC/DCC/type Since the resistor R- is present in the portion 24b on the side of the input capacitor 22, the fuse 28 is
The inflowing current is limited by this. Therefore, in this embodiment as well, melting of the fuse 28 due to discharge of the input capacitor C2 is prevented. Note that this embodiment uses a relatively small capacitance D in consideration of the power loss caused by the diode D2.
It is preferable to apply this when using the C/DC converter 22.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、DC/DCコン
バータ側入力コンデンザの放電によってヒユーズに流れ
る電流が電流制限抵抗によって制限されるため、当該電
流によるヒユーズの溶損が生ずることがなく、真にDC
/DCコンバータまたはその負荷に異常が生じた場合に
のみ溶断するというヒユーズの機能を正常に発揮せしめ
ると共に、小型で信頼性が高い装置を得ることができる
。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the current flowing to the fuse due to discharge of the input capacitor on the DC/DC converter side is limited by the current limiting resistor, so that the fuse is melted due to the current. Truly DC
The function of the fuse, which blows only when an abnormality occurs in the /DC converter or its load, can be properly performed, and a small and highly reliable device can be obtained.
第1図は、本発明の第1実施例に係る電気自動車用電力
変換器におけるリレーの動作を示すタイミング図、
第2図は、本発明の第2実施例に係る電気自動車用電力
変換器の一部構成を示す回路図、第3図は、第2実施例
の動作を示すタイミング図、
第4図は、本発明の第3実施例に係る電気自動車用電力
変換器の一部構成を示す回路図、第5図は、−従来例に
係る電気自動車用電力変換器及び本発明の第1実施例に
係る電気自動車用電力変換器の構成を示す図、
第6図は、従来例の動作を示すタイミング図である。
10 ・・・ 主バッテリ
12 ・・・ インバータ
14 ・・・ モータ
16 ・・ ECU
18 ・・ 電気的補機
20 ・・・ 補機バッテリ
22 ・・・ DC/DCコンバータ
24 ・・・ リレー
28 ・・・ ヒユーズ
C1,C2・・・ 入力コンデンサ
R,R−・・・ 抵抗
RYI、RY2.RY3.RY4 ・・・ 接点D1
・・・ ダイオードFIG. 1 is a timing diagram showing the operation of the relay in the electric vehicle power converter according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing diagram showing the operation of the relay in the electric vehicle power converter according to the second embodiment of the present invention. A circuit diagram showing a partial configuration, FIG. 3 is a timing diagram showing the operation of the second embodiment, and FIG. 4 shows a partial configuration of an electric vehicle power converter according to a third embodiment of the present invention. The circuit diagram, FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the electric vehicle power converter according to the conventional example and the electric vehicle power converter according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is the operation of the conventional example. FIG. 10... Main battery 12... Inverter 14... Motor 16... ECU 18... Electrical auxiliary equipment 20... Auxiliary equipment battery 22... DC/DC converter 24... Relay 28... - Fuses C1, C2... Input capacitors R, R-... Resistors RYI, RY2. RY3. RY4...Contact D1
··· diode
Claims (1)
圧に変換して供給することによりモータを駆動するイン
バータと、 インバータの入力端に並列接続されるインバータ側入力
コンデンサと、 主バッテリから出力される直流電圧を異なる値の直流電
圧に変換するDC/DCコンバータと主バッテリとの間
に設けられ、電流が所定値を越えると溶断するヒューズ
と、 DC/DCコンバータの入力端に並列接続されるDC/
DCコンバータ側入力コンデンサと、ヒューズとDC/
DCコンバータ側入力コンデンサとの間に設けられる第
1の開閉手段と、第1の開閉手段に並列接続される電流
制限抵抗と、 主バッテリとインバータ側入力コンデンサとの間に設け
られる第2の開閉手段と、 第2の開閉手段に直列接続される補充電用抵抗と、 第2の開閉手段及び補充電用抵抗に並列接続される第3
の開閉手段と、 第1の開閉手段を閉じてDC/DCコンバータ側入力コ
ンデンサを充電させ、その後第2の開閉手段を閉じてイ
ンバータ側入力コンデンサを充電させ、その後所定時間
の経過後に第2の開閉手段を開放し、第3の開閉手段を
閉じる時には少なくとも第1の開閉手段を開放すること
により、前記ヒューズ、電流制限抵抗、及びDC/DC
コンバータ側入力コンデンサを直列接続とする開閉制御
手段と、 を有することを特徴とする電気自動車用電力変換器。[Scope of Claims] An inverter that drives a motor by converting a DC voltage output from a main battery into an AC voltage of a predetermined number of phases and supplying the same; an inverter-side input capacitor connected in parallel to an input terminal of the inverter; , a fuse that is installed between the main battery and the DC/DC converter that converts the DC voltage output from the main battery into a DC voltage of a different value, and that melts when the current exceeds a predetermined value; and the input of the DC/DC converter. DC/
DC converter side input capacitor, fuse and DC/
A first switching means provided between the DC converter side input capacitor, a current limiting resistor connected in parallel to the first switching means, and a second switching means provided between the main battery and the inverter side input capacitor. a auxiliary charging resistor connected in series to the second switching means; and a third auxiliary charging resistor connected in parallel to the second switching means and the auxiliary charging resistor.
the first switching means is closed to charge the DC/DC converter side input capacitor, the second switching means is closed to charge the inverter side input capacitor, and after a predetermined period of time, the second switching means is closed to charge the inverter side input capacitor. By opening the switching means and opening at least the first switching means when closing the third switching means, the fuse, the current limiting resistor, and the DC/DC
A power converter for an electric vehicle, comprising: opening/closing control means that connects a converter-side input capacitor in series;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288671A JPH04165901A (en) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | Power converter for electric automobile |
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|---|---|
| JPH04165901A true JPH04165901A (en) | 1992-06-11 |
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| JP2288671A Pending JPH04165901A (en) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | Power converter for electric automobile |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH04165901A (en) |
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-
1990
- 1990-10-25 JP JP2288671A patent/JPH04165901A/en active Pending
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