JP2012044847A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平滑コンデンサと、スイッチング素子によって構成される電力変換回路とを備えたモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device including a smoothing capacitor and a power conversion circuit configured by a switching element.
従来、平滑コンデンサと、スイッチング素子によって構成される電力変換回路とを備えたモータ制御装置として、例えば特許文献1に開示されている電力変換装置がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor control device including a smoothing capacitor and a power conversion circuit configured by a switching element, for example, there is a power conversion device disclosed in Patent Document 1.
この電力変換装置は、平滑コンデンサと、電力変換回路と、制御装置とを備えている。平滑コンデンサの一端は直流電源の正極端に、平滑コンデンサの他端は直流電源の負極端にそれぞれ接続されている。電力変換回路は、直列接続された2つのスイッチング素子からなるレグを3組並列接続して構成されている。レグの一端は平滑コンデンサの一端に、レグの他端は平滑コンデンサの他端にそれぞれ接続されている。また、レグをなす2つのスイッチング素子の直列接続点は、電動機に接続されている。制御装置は、スイッチング素子にそれぞれ接続されている。 This power conversion device includes a smoothing capacitor, a power conversion circuit, and a control device. One end of the smoothing capacitor is connected to the positive terminal of the DC power source, and the other end of the smoothing capacitor is connected to the negative terminal of the DC power source. The power conversion circuit is configured by connecting three sets of legs composed of two switching elements connected in series in parallel. One end of the leg is connected to one end of the smoothing capacitor, and the other end of the leg is connected to the other end of the smoothing capacitor. The series connection point of the two switching elements forming the leg is connected to the electric motor. The control device is connected to each switching element.
この電力変換装置は、直流電源の出力する直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給する。電力変換装置が動作を開始すると、平滑コンデンサに電荷が蓄積され、直流電源の出力する直流電圧が平滑化される。その後、電力変換装置が動作を停止すると、平滑コンデンサに電荷が蓄積されたままの状態となる。そのため、平滑コンデンサに蓄積された電荷による感電の可能性がある。しかし、制御装置が、過電流とならない所定時間だけ全てのスイッチング素子をオンする。これにより、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電することができる。そのため、感電を防止することができる。 This power conversion device converts a DC voltage output from a DC power source into an AC voltage and supplies it to an electric motor. When the power conversion device starts operation, electric charges are accumulated in the smoothing capacitor, and the DC voltage output from the DC power supply is smoothed. After that, when the power conversion device stops operating, the charge remains accumulated in the smoothing capacitor. Therefore, there is a possibility of electric shock due to the electric charge accumulated in the smoothing capacitor. However, the control device turns on all the switching elements for a predetermined time during which no overcurrent occurs. Thereby, the electric charge accumulated in the smoothing capacitor can be discharged. Therefore, an electric shock can be prevented.
前述した電力変換装置では、所定時間だけ全てのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかし、タイミングのずれによって、全てのスイッチング素子がオンする直前に、直流電源の正極端に接続される一のレグの一端側のスイッチング素子と、直流電源の負極端に接続される他のレグの他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうと、本来流れてはいけない電流が、電動機に流れてしまう。この場合、電動機が回転する可能性がある。 In the power conversion device described above, all the switching elements are turned on for a predetermined time to discharge the charge accumulated in the smoothing capacitor. However, just before all the switching elements are turned on due to timing differences, the switching element on one end side of one leg connected to the positive end of the DC power supply and the other leg connected to the negative end of the DC power supply If only the switching element on the other end side is turned on, a current that should not flow originally flows to the electric motor. In this case, the electric motor may rotate.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、平滑コンデンサの放電時に、モータに電流が流れることがないモータ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor control device in which no current flows through the motor when the smoothing capacitor is discharged.
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフすることで、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えられることを見出し、本発明を完成するに至った。 In view of this, the present inventor has conducted intensive research to solve this problem, and as a result of repeated trial and error, at least two switching elements on one end side and the other end side of the at least two switching circuits that discharge the charge accumulated in the smoothing capacitor. It was found that the current flowing to the motor can be suppressed during the discharge of the smoothing capacitor by turning on or off one of them synchronously, and the present invention has been completed.
すなわち、請求項1に記載の電力変換装置は、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された2つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、スイッチング回路の一端が平滑コンデンサの一端に、スイッチング回路の他端が平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、スイッチング回路をなす2つのスイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、制御回路が、少なくとも2つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす2つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフすることを特徴とする。 That is, the power conversion device according to claim 1 is configured by connecting in parallel a plurality of switching circuits each including a smoothing capacitor that smoothes a DC voltage and two switching elements connected in series, and one end of the switching circuit is smoothed. The other end of the switching circuit is connected to one end of the capacitor, the other end of the smoothing capacitor, and the series connection point of two switching elements forming the switching circuit is connected to the motor, and the switching element is controlled. A control circuit, wherein the control circuit turns on two switching elements forming the switching circuit by at least two switching circuits and discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor. At least two switches that discharge the charge stored in the capacitor Synchronously on at least one of one end and the other end of the switching element of the road, characterized by off.
この構成によれば、制御回路は、少なくとも2つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす2つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかも、これらのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフする。そのため、従来のように、一のスイッチング回路の一端側のスイッチング素子と、他のスイッチング回路の他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうことはない。従って、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。 According to this configuration, the control circuit turns on the two switching elements forming the switching circuit by at least two switching circuits to discharge the electric charge accumulated in the smoothing capacitor. Moreover, at least one of the switching elements on one end side and the other end side of these switching circuits is turned on and off in synchronization. Therefore, unlike the prior art, only the switching element on one end side of one switching circuit and the switching element on the other end side of another switching circuit are not turned on. Therefore, the current flowing through the motor can be suppressed when the smoothing capacitor is discharged.
請求項2に記載の電力変換装置は、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路に流れる放電電流が等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。 The power conversion device according to claim 2 is characterized in that the control circuit controls the switching elements so that the discharge currents flowing in at least two switching circuits for discharging the charge accumulated in the smoothing capacitor are equal.
この構成によれば、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。スイッチング素子の発熱は、スイッチング素子の消費電力、つまり、スイッチング素子に流れる電流と端子間電圧の積に比例する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路に流れる放電電流が等しくなるように、スイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。 According to this configuration, the switching element is damaged when it generates heat exceeding the allowable range. The heat generation of the switching element is proportional to the power consumption of the switching element, that is, the product of the current flowing through the switching element and the voltage between the terminals. However, the control circuit controls the switching element so that the discharge currents flowing in at least two switching circuits that discharge the charge accumulated in the smoothing capacitor are equal. Therefore, the heat generation of the switching elements forming these switching circuits can be equalized. Accordingly, it is possible to prevent the switching element from being damaged due to the bias of heat generation.
請求項3に記載の電力変換装置は、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の端子間電圧、及び、他端側のスイッチング素子の端子間電圧の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。 The power conversion device according to claim 3, wherein the control circuit discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor, the voltage between terminals of the switching element on one end side of at least two switching circuits, and the switching element on the other end side. The switching element is controlled so that at least one of the terminal voltages becomes equal.
この構成によれば、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。スイッチング素子の発熱は、スイッチング素子の消費電力、つまり、スイッチング素子に流れる電流と端子間電圧の積に比例する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の端子間電圧、及び、他端側のスイッチング素子の端子間電圧の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。 According to this configuration, the switching element is damaged when it generates heat exceeding the allowable range. The heat generation of the switching element is proportional to the power consumption of the switching element, that is, the product of the current flowing through the switching element and the voltage between the terminals. However, in the control circuit, at least one of the terminal voltage of the switching element on one end side of the at least two switching circuits that discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor and the terminal voltage of the switching element on the other end side are equal. The switching element is controlled so that Therefore, the heat generation of the switching elements forming these switching circuits can be equalized. Accordingly, it is possible to prevent the switching element from being damaged due to the bias of heat generation.
請求項4に記載の電力変換装置は、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の消費電力、及び、他端側のスイッチング素子の消費電力の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。 The power conversion device according to claim 4, wherein the control circuit discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor, the power consumption of the switching element on one end side of at least two switching circuits, and the consumption of the switching element on the other end side. The switching element is controlled so that at least one of the electric power becomes equal.
この構成によれば、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。スイッチング素子の発熱は、スイッチング素子の消費電力に比例する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の消費電力、及び、他端側のスイッチング素子の消費電力の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。 According to this configuration, the switching element is damaged when it generates heat exceeding the allowable range. The heat generation of the switching element is proportional to the power consumption of the switching element. However, the control circuit is configured such that at least one of the power consumption of the switching element on one end side of the at least two switching circuits for discharging the charge accumulated in the smoothing capacitor and the power consumption of the switching element on the other end side become equal. The switching element is controlled. Therefore, the heat generation of the switching elements forming these switching circuits can be equalized. Accordingly, it is possible to prevent the switching element from being damaged due to the bias of heat generation.
請求項5に記載の電力変換装置は、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の温度、及び、他端側のスイッチング素子の温度の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the control circuit is configured to control the temperature of the switching element on one end side of the at least two switching circuits for discharging the charge accumulated in the smoothing capacitor and the temperature of the switching element on the other end side. The switching element is controlled so that at least one of them is equal.
この構成によれば、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の温度、及び、他端側のスイッチング素子の温度の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。 According to this configuration, the switching element is damaged when it generates heat exceeding the allowable range. However, the control circuit switches so that at least one of the temperature of the switching element on one end of the at least two switching circuits that discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor and the temperature of the switching element on the other end are equal. Control the element. Therefore, the heat generation of the switching elements forming these switching circuits can be equalized. Accordingly, it is possible to prevent the switching element from being damaged due to the bias of heat generation.
請求項6に記載の電力変換装置は、車両駆動用モータを制御することを特徴とする。この構成によれば、車両駆動用モータを制御する電力変換装置において、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。 The power conversion device according to claim 6 controls a vehicle driving motor. According to this configuration, in the power conversion device that controls the motor for driving the vehicle, the current flowing through the motor can be suppressed when the smoothing capacitor is discharged.
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係るモータ制御装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。 Next, an embodiment is given and this invention is demonstrated in detail. In the present embodiment, an example in which the motor control device according to the present invention is applied to a motor control device that is mounted on a vehicle and controls a vehicle driving motor is shown.
まず、図1を参照して本実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図1は、本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 First, the configuration of the motor control device of this embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a circuit diagram of the motor control device according to the present embodiment.
図1に示すモータ制御装置1は、車体から絶縁された高電圧バッテリB1の出力する直流高電圧(例えば288V)を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給し、車両駆動用モータM1を制御する装置である。モータ制御装置1は、平滑コンデンサ10と、インバータ回路11(電力変換回路)と、制御回路12とを備えている。
A motor control device 1 shown in FIG. 1 converts a DC high voltage (for example, 288V) output from a high voltage battery B1 insulated from a vehicle body into a three-phase AC voltage, and supplies it to a vehicle drive motor M1 for vehicle drive. It is a device for controlling the motor M1. The motor control device 1 includes a smoothing
平滑コンデンサ10は、高電圧バッテリB1の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ10の一端は、リレーR10を介して高電圧バッテリB1の正極端に接続されている。また、他端は、リレーR11を介して高電圧バッテリB1の負極端に接続されている。
The smoothing
インバータ回路11は、平滑コンデンサ10によって平滑化された直流電圧を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給する回路である。また、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する回路でもある。インバータ回路11は、3つのスイッチング回路110〜112(複数のスイッチング回路)と、電流センス抵抗113〜115とを備えている。
The
スイッチング回路110は、オン、オフすることで直流電圧を交流電圧に変換する回路である。また、オンすることで、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する回路でもある。スイッチング回路110は、2つのIGBT110a、110b(スイッチング素子)を備えている。IGBT110bは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。IGBT110a、110bは、直列接続されている。具体的には、IGBT110aのエミッタが、IGBT110bのコレクタに接続されている。
The
スイッチング回路111は、オン、オフすることで直流電圧を交流電圧に変換する回路である。また、オンすることで、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する回路でもある。スイッチング回路111は、2つのIGBT111a、111b(スイッチング素子)を備えている。IGBT111bは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を有している。IGBT111a、111bは、直列接続されている。具体的には、IGBT111aのエミッタが、IGBT111bのコレクタに接続されている。
The
スイッチング回路112は、オン、オフすることで直流電圧を交流電圧に変換する回路である。また、オンすることで、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する回路でもある。スイッチング回路112は、2つのIGBT112a、112b(スイッチング素子)を備えている。IGBT112bは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。IGBT112a、112bは、直列接続されている。具体的には、IGBT112aのエミッタが、IGBT112bのコレクタに接続されている。
The
3つのスイッチング回路110〜112は、並列接続(複数並列接続)されている。具体的には、スイッチング回路110〜112の一端であるIGBT110a〜112aのコレクタ、及び、スイッチング回路110〜112の他端であるIGBT110b〜112bのエミッタがそれぞれ接続されている。IGBT110a〜112aのコレクタは平滑コンデンサ10の一端に、IGBT110b〜112bのエミッタは平滑コンデンサ10の他端にそれぞれ接続されている。また、IGBT110a、110b、111a、111b、112a、112bのゲートとエミッタは、制御回路12にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたIGBT110a、110b、IGBT111a、111b及びIGBT112a、112bの直列接続点は、車両駆動用モータM1にそれぞれ接続されている。
The three switching
電流センス抵抗113〜115は、平滑コンデンサ10の放電時に、スイッチング回路110〜112に流れる放電電流を検出するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗113〜115の一端はIGBT110b〜112bの電流センス端子に、他端はIGBT110b〜1120bのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗113〜115の両端は制御回路12にそれぞれ接続されている。
The
制御回路12は、スイッチング回路110〜112を制御する回路である。具体的には、IGBT110a、110b、111a、111b、112a、112bを制御する回路である。制御回路12は、IGBT110a、110b、111a、111b、112a、112bのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗113〜115の両端にそれぞれ接続されている。
The
次に、図1及び図2を参照してモータ制御装置の動作について説明する。ここで、図2は、平滑コンデンサ放電時のIGBTのスイッチング状態を示すタイミングチャートである。 Next, the operation of the motor control device will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a timing chart showing the switching state of the IGBT during smoothing capacitor discharge.
車両のイグニッションスイッチ(図略)がオンすると、図1に示すリレーR10、R11がオンし、モータ制御装置1が動作を開始する。リレーR10、R11がオンすると、高電圧バッテリB1の直流高電圧が平滑コンデンサ10によって平滑化される。制御回路12は、外部から入力される指令に基づいて、インバータ回路11を構成するスイッチング回路110〜112を制御する。具体的には、IGBT110a、110b、111a、111b、112a、112bを制御する。インバータ回路11は、平滑コンデンサ10によって平滑化された直流高電圧を3相交流電圧に変換して車両駆動用モータM1に供給する。このようにして、モータ制御装置1が車両駆動用モータM1を制御する。
When an ignition switch (not shown) of the vehicle is turned on, relays R10 and R11 shown in FIG. 1 are turned on, and the motor control device 1 starts operating. When the relays R10 and R11 are turned on, the DC high voltage of the high voltage battery B1 is smoothed by the smoothing
その後、イグニッションスイッチがオフすると、リレーR10、R11がオフする。モータ制御装置1は、車両駆動用モータM1への電圧の供給を停止する。車両駆動用モータM1への電圧の供給が停止すると、平滑コンデンサ10に電荷が蓄積されたままの状態となる。
Thereafter, when the ignition switch is turned off, the relays R10 and R11 are turned off. The motor control device 1 stops the supply of voltage to the vehicle drive motor M1. When the supply of the voltage to the vehicle drive motor M1 is stopped, the electric charge is accumulated in the smoothing
制御回路12は、スイッチング回路110を構成する2つのIGBT110a、110bをオフする。そして、スイッチング回路111を構成する2つのIGBT111a、111bをオンするとともに、スイッチング回路112を構成する2つのIGBT112a、112bをオンして平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する。このとき、制御回路12は、図2に示すように、スイッチング回路111、112の一端側のIGBT111a、112aをフルオンするともに、他端側のIGBT111b、112bを同期して複数回オン、オフする。
The
また、制御回路12は、電流センス抵抗114、115の電圧に基づいて、スイッチング回路111、112に流れる放電電流を検出する。そして、2つのスイッチング回路111、112に流れる放電電流が等しくなるように、IGBT111a、111b、112a、112bを制御する。具体的には、IGBT111a、112aをフルオンし、IGBT110b、112bのゲート電圧を調整しながら同期してオン、オフする。
The
これにより、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷が、スイッチング回路111、112によって放電される。そのため、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷による感電を防止することができる。
As a result, the charges accumulated in the smoothing
次に、効果について説明する。本実施形態によれば、制御回路12は、スイッチング回路111を構成する2つのIGBT111a、111bをオンするとともに、スイッチング回路112を構成する2つのIGBT112a、112bをオンして平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する。しかも、スイッチング回路111、112の他端側のIGBT111b、112bを同期してオン、オフする。そのため、スイッチング回路111の一端側のIGBT111aと、スイッチング回路112の他端側のIGBT112bだけがオンしてしまうことはない。また、スイッチング回路112の一端側のIGBT112aと、スイッチング回路111の他端側のIGBT111bだけがオンしてしまうこともない。従って、車両駆動用モータM1を制御するモータ制御装置1において、平滑コンデンサ10の放電時に、車両駆動用モータM1に流れる電流を抑えることができる。
Next, the effect will be described. According to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、IGBTは、許容範囲を超えて発熱すると破損する。IGBTの発熱は、IGBTの消費電力、つまり、IGBTに流れる電流と端子間電圧の積に比例する。しかし、制御回路12は、2つのスイッチング回路111、112に流れる放電電流が等しくなるように、IGBT111a、111b、112a、112bを制御する。そのため、スイッチング回路111、112をなすIGBT111a、111b、112a、112bの発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるIGBTの破損を防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the IGBT is damaged when it generates heat exceeding the allowable range. The heat generation of the IGBT is proportional to the power consumption of the IGBT, that is, the product of the current flowing through the IGBT and the voltage between the terminals. However, the
なお、本実施形態では、平滑コンデンサ10の放電時に、制御回路12が、スイッチング回路111、112の一端側のIGBT111a、112aをフルオンするとともに、他端側のIGBT111b、112bを同期してオン、オフする例を挙げているが、これに限られるものではない。図3に示すように、一端側と他端側を入れ替え、スイッチング回路111、112の他端側のIGBT111b、112bをフルオンするとともに、一端側のIGBT111a、112aを同期してオン、オフするようにしてもよい。また、スイッチング回路111、112の一端側のIGBT111a、112a及び他端側のIGBT111b、112bをそれぞれ同期してオン、オフするようにしてもよい。スイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフするようにすればよい。
In the present embodiment, when the smoothing
また、本実施形態では、平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を2つのスイッチング回路111、112によって放電する例を挙げているが、これに限られるものではない。2つのスイッチング回路110、111によって放電してもよいし、2つのスイッチング回路110、112によって放電してもよい。また、3つのスイッチング回路110〜112によって放電してもよい。少なくとも2つのスイッチング回路によって放電すればよい。
In the present embodiment, an example in which the electric charge accumulated in the smoothing
さらに、本実施形態では、2つのスイッチング回路111、112に流れる放電電流が等しくなるように、IGBT111a、111b、112a、112bを制御する例を挙げているが、これに限られるものではない。平滑コンデンサ10に蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のIGBTのコレクタ−エミッタ間電圧(端子間電圧)、及び、他端側のIGBTのコレクタ−エミッタ間電圧(端子間電圧)の少なくともいずれかが等しくなるようにIGBTを制御するようにしてもよい。また、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のIGBTの消費電力、及び、他端側のIGBTの消費電力の少なくともいずれかが等しくなるようにIGBTを制御するようにしてもよい。ここで、消費電力は、IGBTに流れる電流とコレクタ−エミッタ間電圧とによって求めることができる。さらに、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つのスイッチング回路の一端側のIGBTの温度、及び、他端側のIGBTの温度の少なくともいずれかが等しくなるようにIGBTを制御するようにしてもよい。
Furthermore, in this embodiment, although the example which controls IGBT111a, 111b, 112a, 112b so that the discharge current which flows into the two switching circuits 111,112 becomes equal is given, it is not restricted to this. The collector-emitter voltage (terminal voltage) of the IGBT on one end side of the at least two switching circuits that discharge the electric charge accumulated in the smoothing
IGBTは、許容範囲を超えて発熱すると破損する。IGBTの発熱は、IGBTの消費電力、つまり、IGBTに流れる電流と端子間電圧の積に比例する。そのため、いずれの場合も、平滑コンデンサを放電するスイッチング回路をなすIGBTの発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるIGBTの破損を防止することができる。 An IGBT breaks when it generates heat exceeding an allowable range. The heat generation of the IGBT is proportional to the power consumption of the IGBT, that is, the product of the current flowing through the IGBT and the voltage between the terminals. Therefore, in any case, it is possible to equalize the heat generation of the IGBT forming the switching circuit that discharges the smoothing capacitor. Therefore, it is possible to prevent the IGBT from being damaged due to the uneven heat generation.
この場合、IGBTの発熱を考慮して、放電電流、端子間電圧、消費電力又は温度が許容範囲内となるように、IGBTを制御するようにしてもよい。 In this case, considering the heat generation of the IGBT, the IGBT may be controlled so that the discharge current, the voltage between terminals, the power consumption, or the temperature is within an allowable range.
加えて、本実施形態では、電力変換回路として、3つのスイッチング回路110〜112を並列接続して構成されるインバータ回路11の例を挙げているが、これに限られるものではない。複数のスイッチング回路を並列接続して構成される電力変換回路であればよい。
In addition, in the present embodiment, an example of the
1・・・モータ制御装置、10・・・平滑コンデンサ、11・・・インバータ回路(電力変換回路)、110〜112・・・スイッチング回路、110a、110b、111a、111b、112a、112b・・・IGBT(スイッチング素子)、113〜115・・・電流センス抵抗、12・・・制御回路、B1・・・高電圧バッテリ、M1・・・車両駆動用モータ、R10、R11・・・リレー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control apparatus, 10 ... Smoothing capacitor, 11 ... Inverter circuit (power conversion circuit), 110-112 ... Switching circuit, 110a, 110b, 111a, 111b, 112a, 112b ... IGBT (switching element), 113-115 ... current sense resistor, 12 ... control circuit, B1 ... high voltage battery, M1 ... vehicle drive motor, R10, R11 ... relay
Claims (6)
直列接続された2つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、前記スイッチング回路の一端が前記平滑コンデンサの一端に、前記スイッチング回路の他端が前記平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、前記スイッチング回路をなす2つの前記スイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
を備え、前記制御回路が、少なくとも2つの前記スイッチング回路で、前記スイッチング回路をなす2つの前記スイッチング素子をオンして前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、
前記制御回路は、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも2つの前記スイッチング回路の一端側及び他端側の前記スイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフすることを特徴とするモータ制御装置。 A smoothing capacitor that smoothes the DC voltage;
A plurality of switching circuits composed of two switching elements connected in series are connected in parallel. One end of the switching circuit is connected to one end of the smoothing capacitor, and the other end of the switching circuit is connected to the other end of the smoothing capacitor. And a power conversion circuit in which a series connection point of the two switching elements forming the switching circuit is connected to a motor;
A control circuit for controlling the switching element;
In the motor control device, wherein the control circuit turns on the two switching elements forming the switching circuit and discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor by at least two of the switching circuits.
The control circuit synchronously turns on and off at least one of the switching elements on one end side and the other end side of the at least two switching circuits that discharge the charge accumulated in the smoothing capacitor. Motor control device.
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