JP2013243898A - Charging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow for downsizing and lightening by eliminating the need for a step-up converter in a rescue vehicle thereby simplifying the circuitry, and to ensure highly efficient charging operation.SOLUTION: A rescue vehicle 100A includes first and second batteries BAT, BAT, an inverter 110, a motor Mfor driving the vehicle, first through third switches RY-RY, a controller 170, and the like. First, second and third connection states of different on/off pattern of the first through third switches are achieved by operation of the controller, and the inverter is operated under the second or third connection state. Consequently, a charging current is supplied to the battery BATof a rescued vehicle 200 via the inverter, the motor, a positive side charging terminal 131 and a negative side charging terminal 132, by using the first battery of a rescue vehicle or the DC power of the first and second batteries.

Description

本発明は、例えば電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載されたバッテリーにより外部のバッテリーを充電する充電装置に関する。   The present invention relates to a charging device that charges an external battery with a battery mounted on, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle.

バッテリーが放電して自走できなくなった車両（以下、救援対象車両と定義する）を、バッテリー残量が十分にある車両（以下、救援車両と定義する）により充電する車両間充電技術として、図１８に示すものが考えられる。
図１８において、１００は救援車両、２００は救援車両１００により充電される救援対象車両である。 As a vehicle-to-vehicle charging technology that recharges a vehicle (hereinafter defined as a vehicle to be rescued) whose battery is no longer able to run due to a discharged battery with a vehicle having a sufficient remaining battery level (hereinafter defined as a rescue vehicle), The one shown in FIG.
In FIG. 18, 100 is a rescue vehicle, and 200 is a rescue target vehicle charged by the rescue vehicle 100.

救援車両１００は、バッテリーＢＡＴ１と、このバッテリーＢＡＴ１の正極及び負極間に接続されたモータ駆動用インバータ１１０及び充電用コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１２０と、車両駆動用のモータＭ１と、標準化された充電コネクタ１３０と、を備えている。
救援対象車両２００は、ケーブル３００を介して充電コネクタ１３０に接続される充電コネクタ２３０と、バッテリーＢＡＴ３と、充電コネクタ２３０とバッテリーＢＡＴ３との間に設けられたスイッチ２４０，２５０と、制御装置２１０と、を備えている。
なお、救援車両１００は、例えば電気自動車またはハイブリッド自動車であるのに対し、救援対象車両２００は、ガソリン自動車でも、電気自動車またはハイブリッド自動車でもよい。 The rescue vehicle 100 includes a battery BAT 1 , a motor driving inverter 110 and a charging converter (DC / DC converter) 120 connected between a positive electrode and a negative electrode of the battery BAT 1 , a vehicle driving motor M 1 , And a standardized charging connector 130.
The rescue target vehicle 200 includes a charging connector 230 connected to the charging connector 130 via the cable 300, a battery BAT 3 , switches 240 and 250 provided between the charging connector 230 and the battery BAT 3 , and a control device. 210.
Note that the rescue vehicle 100 is, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle, while the rescue target vehicle 200 may be a gasoline vehicle, an electric vehicle, or a hybrid vehicle.

救援車両１００では、モータ駆動用インバータ１１０により自車のモータＭ１を駆動する。一方、救援対象車両２００では、制御装置２１０の動作により救援車両１００の充電用コンバータ１２０を制御し、バッテリーＢＡＴ１の直流電力を用いて、充電用コンバータ１２０、コネクタ１３０、ケーブル３００、コネクタ２３０及びスイッチ２４０，２５０を介してバッテリーＢＡＴ３を充電する。 In rescue vehicle 100 to drive the motor M 1 of the vehicle by the motor driving inverter 110. On the other hand, the rescue target vehicle 200, and controls the charge converter 120 rescue vehicle 100 by the operation of the control unit 210, by using the DC power of the battery BAT 1, charge converter 120, connector 130, cable 300, connector 230 and The battery BAT 3 is charged via the switches 240 and 250.

更に、特許文献１には、モータ及びモータ駆動用インバータにより充電用コンバータを構成し、充電装置の小型化、低コスト化を可能にする技術が記載されている。
特許文献１に記載された従来技術によれば、図６に示すような三相のインバータによるモータ駆動装置の零相等価回路は、図７となる。
図６において、１４０はコンデンサ、Ｔ１１〜Ｔ１６はインバータ１１０を構成する半導体スイッチング素子であり、その他の部品は図１８と同一の参照符号を付してある。また、図７において、ＴＵ，ＴＢは、図６の上アームのスイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１３または下アームのスイッチング素子Ｔ１４〜Ｔ１６を一括してオンまたはオフさせる（零電圧ベクトルを出力させる）ことにより等価的に形成されるスイッチング素子、ＬＺはモータＭ１の漏れインダクタンスに相当する零相リアクトル、４００は負荷を示している。 Furthermore, Patent Document 1 describes a technology that allows a charging converter to be configured by a motor and an inverter for driving the motor, thereby enabling the charging device to be reduced in size and cost.
According to the prior art described in Patent Document 1, a zero-phase equivalent circuit of a motor driving device using a three-phase inverter as shown in FIG. 6 is shown in FIG.
In FIG. 6, reference numeral 140 denotes a capacitor, T 11 to T 16 denote semiconductor switching elements constituting the inverter 110, and other components are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 7, T U and T B collectively turn on or off the switching elements T 11 to T 13 of the upper arm or the switching elements T 14 to T 16 of the lower arm in FIG. switching element is equivalently formed by output), L Z is a zero-phase reactor which corresponds to the leakage inductance of the motor M 1, 400 shows a load.

図７の回路によれば、インバータ１１０に相当する上下アーム（スイッチング素子ＴＵ，ＴＢ）及びモータＭ１の零相リアクトルＬＺにより、降圧コンバータを構成することができる。
図６，図７に示した回路の動作原理及び制御方法については、特許文献１に詳述されているため、ここでは説明を省略する。 According to the circuit of FIG. 7, a step-down converter can be configured by the upper and lower arms (switching elements T U , T B ) corresponding to the inverter 110 and the zero-phase reactor L Z of the motor M 1 .
Since the operation principle and control method of the circuit shown in FIGS. 6 and 7 are described in detail in Patent Document 1, description thereof is omitted here.

次に、特許文献１の従来技術を利用して車両外部へ電力を供給する従来技術が、特許文献２に開示されている。
すなわち、特許文献２では、２台のモータジェネレータの三相巻線にそれぞれ接続された２台の三相インバータを、正負の直流母線間に並列に接続し、これらの三相インバータに零電圧ベクトルを出力させる。これにより、２台のモータジェネレータの中性点の間に接続された車両外部の負荷装置に交流電力を供給している。 Next, a conventional technique for supplying electric power to the outside of the vehicle using the conventional technique of Patent Document 1 is disclosed in Patent Document 2.
That is, in Patent Document 2, two three-phase inverters respectively connected to three-phase windings of two motor generators are connected in parallel between positive and negative DC buses, and zero voltage vectors are connected to these three-phase inverters. Is output. Thus, AC power is supplied to a load device outside the vehicle connected between the neutral points of the two motor generators.

更に、特許文献３には、バッテリー及び二次電池を通常時には並列に接続してモータに供給し、モータを高速回転させる緊急時のごとく高い電源電圧が必要となる場合には、バッテリー及び二次電池を直列に接続してモータに供給する従来技術が記載されている。   Further, in Patent Document 3, when a battery and a secondary battery are normally connected in parallel and supplied to a motor, and a high power supply voltage is required as in an emergency in which the motor is rotated at high speed, the battery and the secondary battery are Prior art is described in which batteries are connected in series and supplied to a motor.

特許第３２２３８４２号公報（段落[００２９]，[００３０]、図１０，図１１等）Japanese Patent No. 3223842 (paragraphs [0029], [0030], FIG. 10, FIG. 11, etc.) 特許第４４１２２７０号公報（段落[００５６]〜[００５８]、図１，図２等）Japanese Patent No. 4412270 (paragraphs [0056] to [0058], FIG. 1, FIG. 2, etc.) 特開２００５−２８７２２２号公報（段落[００２３]，[００２６]、図１等）JP 2005-287222 A (paragraphs [0023], [0026], FIG. 1 and the like)

図１８に示したように、モータ駆動用インバータ１１０及び充電用コンバータ１２０を搭載した救援車両１００は、電力変換回路としてインバータ及びコンバータが必要であるため、救援車両１００の大型化や重量の増加を招く。
また、特許文献１及び特許文献２の従来技術を組み合わせれば、図１８のような充電用コンバータ１２０は不要になるが、特許文献１の従来技術によると、インバータの正負直流母線間に接続されるバッテリーの電圧以上の電圧を、車両外部に出力することはできない。
すなわち、救援対象車両のバッテリーに対する充電最大出力電圧は、救援車両に搭載されたバッテリーのＳＯＣ（充電状態または充電率）に依存するため、急速充電が求められる場合に十分な充電出力電圧が得られない恐れがある。このため、特許文献２では、バッテリーの直流電圧を昇圧コンバータにより一旦、昇圧してインバータの正負直流母線間に供給しているが、これによると回路構成が複雑になる。 As shown in FIG. 18, the rescue vehicle 100 equipped with the motor drive inverter 110 and the charging converter 120 requires an inverter and a converter as a power conversion circuit. Therefore, the rescue vehicle 100 is increased in size and weight. Invite.
Further, when the conventional techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2 are combined, the charging converter 120 as shown in FIG. 18 is not necessary, but according to the conventional technique of Patent Document 1, it is connected between the positive and negative DC buses of the inverter. A voltage higher than the battery voltage cannot be output to the outside of the vehicle.
That is, since the maximum charging output voltage for the battery of the rescue target vehicle depends on the SOC (charging state or charging rate) of the battery mounted on the rescue vehicle, a sufficient charging output voltage can be obtained when quick charging is required. There is no fear. For this reason, in Patent Document 2, the DC voltage of the battery is once boosted by a boost converter and supplied between the positive and negative DC buses of the inverter, but this complicates the circuit configuration.

また、特許文献３の従来技術や高い公称電圧のバッテリーを利用することにより、ＳＯＣが低下しても所要の電圧を確保することができるが、インバータを構成するＩＧＢＴやダイオードに高耐圧の素子を使用する必要がある。一般的に、高耐圧の半導体スイッチング素子は順方向降下電圧が大きい。従って、同じ充電電流であれば、充電装置の損失を低減するという観点からは、低耐圧の半導体スイッチング素子を使用することが望ましい。
すなわち、半導体スイッチング素子やダイオードに高耐圧の素子を使用する場合には、充電装置の損失が増加して効率が低下するという問題があった。 In addition, by using the prior art of Patent Document 3 and a battery having a high nominal voltage, a required voltage can be secured even if the SOC is lowered. However, a high-breakdown-voltage element is used as an IGBT or a diode constituting the inverter. Need to use. In general, a high voltage semiconductor switching element has a large forward drop voltage. Therefore, if the charging current is the same, it is desirable to use a low-breakdown-voltage semiconductor switching element from the viewpoint of reducing loss of the charging device.
That is, when a high-breakdown-voltage element is used as a semiconductor switching element or a diode, there is a problem that the loss of the charging device increases and the efficiency decreases.

そこで、本発明の目的は、昇圧コンバータ等を不要にして充電に使用する電力変換回路の構成を簡略化し、これらの回路や救援車両の小型化・軽量化を図った充電装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、損失が少なく高効率な充電を可能にした充電装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a charging device that simplifies the configuration of a power conversion circuit used for charging without using a boost converter or the like, and that reduces the size and weight of these circuits and a rescue vehicle. is there.
Another object of the present invention is to provide a charging device that enables highly efficient charging with little loss.

上記目的を達成するため、本発明は、請求項１に記載するように、第１，第２のバッテリー、第１のバッテリーの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ、このインバータにより運転される車両駆動用のモータ、を有する救援車両を備え、少なくとも第１のバッテリーの直流電力により外部のバッテリーを充電するものである。
救援車両において、第２のバッテリーの正極は負側直流母線に接続されていると共に、救援車両は、一端がモータの中性点に接続されて他端が正側充電端子に接続された第１のスイッチと、一端が第２のバッテリーの負極に接続されて他端が負側充電端子に接続された第２のスイッチと、一端が第２のバッテリーの正極に接続されて他端が負側充電端子に接続された第３のスイッチと、インバータ及び第１〜第３のスイッチを制御するＣＰＵ等の制御手段と、を備えている。
そして、制御手段の動作により、第１〜第３のスイッチのオン・オフパターンが異なる第一，第二，第三の接続状態を実現し、そのうちの第二または第三の接続状態のもとでインバータを運転する。これにより、救援車両の第１のバッテリー、または、第１，第２のバッテリーの直流電力を用いて、インバータ、モータ、正側充電端子及び負側充電端子を介して救援対象バッテリーを充電する。 To achieve the above object, according to the present invention, as described in claim 1, the first and second batteries, an inverter for converting the DC voltage of the first battery into an AC voltage, and a vehicle operated by the inverter A rescue vehicle having a drive motor is provided, and an external battery is charged by at least the direct current power of the first battery.
In the rescue vehicle, the positive electrode of the second battery is connected to the negative DC bus, and the rescue vehicle has a first end connected to the neutral point of the motor and the other end connected to the positive charging terminal. Switch, one end connected to the negative electrode of the second battery and the other end connected to the negative charging terminal, one end connected to the positive electrode of the second battery and the other end negative A third switch connected to the charging terminal; and a control unit such as a CPU for controlling the inverter and the first to third switches.
Then, the operation of the control means realizes the first, second, and third connection states in which the on / off patterns of the first to third switches are different, and the second or third connection state is realized. Operate the inverter with. Thereby, the relief object battery is charged through the inverter, the motor, the positive charging terminal, and the negative charging terminal using the direct current power of the first battery or the first and second batteries of the rescue vehicle.

また、本発明における救援車両の他の構成としては、請求項３に記載するように、一端がモータの中性点に接続されて他端が正側充電端子に接続された第１のスイッチと、一端が負側直流母線に接続されて他端が負側充電端子に接続された第２のスイッチと、第１，第２のバッテリーの正極相互間に接続された第３のスイッチと、第１，第２のバッテリーの負極相互間に接続された第４のスイッチと、一端が第２のバッテリーの負極に接続されて他端が負側充電端子に接続された第５のスイッチと、一端が第２のバッテリーの正極に接続されて他端が負側直流母線に接続された第６のスイッチと、を備えている。
そして、制御手段の動作により、第１〜第６のスイッチのオン・オフパターンが異なる第一，第二，第三の接続状態を実現し、そのうちの第二または第三の接続状態のもとでインバータを運転する。これにより、救援車両の第１，第２のバッテリーの直流電力を用いて、インバータ、モータ、正側充電端子及び負側充電端子を介して救援対象バッテリーを充電する。 As another configuration of the rescue vehicle according to the present invention, as described in claim 3, a first switch having one end connected to the neutral point of the motor and the other end connected to the positive charging terminal. A second switch having one end connected to the negative DC bus and the other end connected to the negative charging terminal; a third switch connected between the positive electrodes of the first and second batteries; 1, a fourth switch connected between the negative electrodes of the second battery, a fifth switch having one end connected to the negative electrode of the second battery and the other end connected to the negative charge terminal, and one end Is connected to the positive electrode of the second battery, and a sixth switch having the other end connected to the negative DC bus.
Then, the operation of the control means realizes first, second, and third connection states in which the on / off patterns of the first to sixth switches are different, and based on the second or third connection state. Operate the inverter with. As a result, the rescue target battery is charged via the inverter, the motor, the positive charging terminal, and the negative charging terminal using the DC power of the first and second batteries of the rescue vehicle.

なお、請求項２，４に記載するように、前述した第一の接続状態のもとでインバータを運転することにより、救援車両と救援対象バッテリーとの間の充電経路が遮断されるため、救援車両のモータをインバータにより駆動する通常の走行状態が実現される。
更に本発明では、請求項５〜９に記載するように、第二または第三の接続状態のもとでインバータに零電圧ベクトルを出力させると共にインバータの上下アームのオンデューティを制御することにより、救援車両による充電出力電圧を、様々な範囲で制御することができる。
また、請求項１０に記載するように、救援対象バッテリーが救援車両の外部の車両に搭載されたバッテリーである場合には、本発明により車両間充電装置が構成されることになる。 In addition, as described in claims 2 and 4, since the charging path between the rescue vehicle and the rescue target battery is interrupted by operating the inverter under the first connection state described above, A normal traveling state in which the motor of the vehicle is driven by the inverter is realized.
Furthermore, in the present invention, as described in claims 5 to 9, by causing the inverter to output a zero voltage vector under the second or third connection state and controlling the on-duty of the upper and lower arms of the inverter, The charging output voltage by the rescue vehicle can be controlled in various ranges.
Further, as described in claim 10, when the battery to be rescued is a battery mounted on a vehicle outside the rescue vehicle, the inter-vehicle charging device is configured by the present invention.

本発明によれば、従来技術のような昇圧コンバータが不要になるため、充電に使用される電力変換回路の構成を簡略化し、これらの回路の小型化、省スペース化、軽量化を図ることができる。これにより、急速充電器相当の充電が可能な救援車両、ひいては充電装置を提供することができる。
また、救援車両の正負直流母線間の電圧以上の充電出力電圧を発生できるので、定格電圧の低い半導体スイッチング素子をインバータ等の主回路に用いることができ、充電時において損失が少なく高効率の充電装置を実現することができる。 According to the present invention, since the boost converter as in the prior art is not required, the configuration of the power conversion circuit used for charging can be simplified, and these circuits can be reduced in size, space and weight. it can. Thereby, the rescue vehicle which can charge equivalent to a quick charger and by extension, a charging device can be provided.
In addition, since it is possible to generate a charge output voltage that exceeds the voltage between the positive and negative DC buses of the rescue vehicle, a semiconductor switching element with a low rated voltage can be used for the main circuit such as an inverter. An apparatus can be realized.

本発明の第１実施例を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. 図１における救援車両の詳細な構成図である。It is a detailed block diagram of the rescue vehicle in FIG. 本発明の第２実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 2nd Example of this invention. 本発明の第１実施形態の主要部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part of 1st Embodiment of this invention. 図４の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4. 三相インバータによるモータ駆動装置の主回路構成図（図４の等価回路図）である。It is a main circuit block diagram (equivalent circuit diagram of FIG. 4) of the motor drive device by a three phase inverter. 図６の零相等価回路図である。FIG. 7 is a zero-phase equivalent circuit diagram of FIG. 6. 図４の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4. 本発明の第２実施形態の主要部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part of 2nd Embodiment of this invention. 図９の等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of FIG. 9. 図９の等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of FIG. 9. 図９の等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of FIG. 9. 図９の等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of FIG. 9. 図２におけるインバータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the inverter control apparatus in FIG. 図２における充電制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the charge control apparatus in FIG. 本発明の第１実施例における充電時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of charge in 1st Example of this invention. 本発明の第１実施例における充電時のタイムチャートである。It is a time chart at the time of charge in 1st Example of this invention. 従来の車両間充電装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional inter-vehicle charging device.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
ここでは、本発明を車両間充電装置に適用した場合について説明するが、充電対象となるバッテリーは車載のものに限られず、各種の機械や装置に電源として搭載されたバッテリーであってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, the case where the present invention is applied to an inter-vehicle charging device will be described, but the battery to be charged is not limited to a vehicle-mounted one, and may be a battery mounted as a power source in various machines and devices.

前後するが、図４は本発明の第１実施形態の主要部を示す回路図である。この回路は、救援車両に搭載される主回路に相当しており、前述した図６における部品と同一の部品には図６と同一の参照符号を付してある。
図４において、救援車両に搭載された第１のバッテリーＢＡＴ１の正極，負極には、スイッチＲＹａ，ＲＹｂを介してコンデンサ１４０が接続されている。また、スイッチＲＹａの両端には、抵抗１５０とスイッチＲＹｃとの直列回路が接続されている。ここで、スイッチＲＹａ，ＲＹｂ，ＲＹｂは、コンデンサ１４０の初期充電を行うためのものである。 FIG. 4 is a circuit diagram showing the main part of the first embodiment of the present invention. This circuit corresponds to a main circuit mounted on the rescue vehicle, and the same components as those in FIG. 6 described above are denoted by the same reference numerals as in FIG.
In FIG. 4, a capacitor 140 is connected to the positive and negative electrodes of the first battery BAT 1 mounted on the rescue vehicle via switches RY a and RY b . In addition, a series circuit of a resistor 150 and a switch RY c is connected to both ends of the switch RY a . Here, the switches RY a , RY b , and RY b are for performing initial charging of the capacitor 140.

コンデンサ１４０の両端には、半導体スイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６をブリッジ接続して構成された三相のインバータ１１０が接続されている。半導体スイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６は、例えばＩＧＢＴと、ＩＧＢＴに逆並列接続された還流ダイオードとによって構成される。
インバータ１１０の三相交流端子は、モータＭ１の三相巻線の端部に接続され、これらの巻線の中性点は、第１のスイッチＲＹ１を介してコネクタ１３０の正側充電端子１３１に接続される。モータＭ１には、例えば永久磁石同期モータが用いられる。
また、インバータ１１０の負側直流母線は、第３のスイッチＲＹ３を介してコネクタ１３０の負側充電端子１３２に接続されている。このスイッチＲＹ３の両端には、第２のバッテリーＢＡＴ２と第２のスイッチＲＹ２との直列回路が接続されている。なお、コネクタ１３０内の符号１３３は、後述する制御装置１７０に接続される制御端子である。 Connected to both ends of the capacitor 140 is a three-phase inverter 110 configured by bridging semiconductor switching elements T 11 to T 16 . The semiconductor switching elements T 11 to T 16 are configured by, for example, an IGBT and a free-wheeling diode connected in reverse parallel to the IGBT.
Three-phase AC terminals of the inverter 110 is connected to the end of the three-phase windings of the motor M 1, the neutral point of the windings, the positive-side charging terminal of the connector 130 through the first switch RY 1 131 is connected. The motor M 1, a permanent magnet synchronous motor is used, for example.
The negative side DC bus of the inverter 110 is connected to the negative charging terminals 132 of the connector 130 through the third switch RY 3. A series circuit of the second battery BAT 2 and the second switch RY 2 is connected to both ends of the switch RY 3 . In addition, the code | symbol 133 in the connector 130 is a control terminal connected to the control apparatus 170 mentioned later.

図４の回路において、車両の走行時は、スイッチＲＹ１〜ＲＹ３を表１に示す第一の接続状態にすることで、図５に示すような通常の三相インバータによるモータ駆動回路が構成される。ただし、スイッチＲＹａ〜ＲＹｃを利用したコンデンサ１４０の初期充電シーケンスは終了しているものとし、スイッチＲＹａ，ＲＹｂはオン、スイッチＲＹｃはオフ状態とする。ここで、コンデンサ１４０の初期充電時には、スイッチＲＹｃをオンして抵抗１５０により電流を制限しながらバッテリーＢＡＴ１によりコンデンサ１４０を充電し、コンデンサ１４０の電圧が確立したら、スイッチＲＹａ，ＲＹｂをオンし、スイッチＲＹｃをオフする。 In the circuit of FIG. 4, when the vehicle is running, the motor RY 1 to RY 3 is set to the first connection state shown in Table 1 to configure a motor drive circuit by a normal three-phase inverter as shown in FIG. Is done. However, it is assumed that the initial charging sequence of the capacitor 140 using the switches RY a to RY c is completed, the switches RY a and RY b are turned on, and the switch RY c is turned off. Here, when the capacitor 140 is initially charged, the switch RY c is turned on and the capacitor 140 is charged by the battery BAT 1 while the current is limited by the resistor 150. When the voltage of the capacitor 140 is established, the switches RY a and RY b are set. It turned on, and turns off the switch RY c.

Figure 2013243898
Figure 2013243898

図示されていない救援対象車両のバッテリーを充電するための充電時（モード１）には、図４のスイッチＲＹ１〜ＲＹ３を、表１における第二の接続状態とする。これにより、図４の回路は、前述した図６の回路となる。
特許文献２によれば、図６の回路においてインバータ１１０に零電圧ベクトルを出力させるように制御すれば、等価的に図７に示すような降圧コンバータが構成されるため、救援車両のバッテリー電圧Ｖｂａｔ１と、モータ中性点と負側直流母線との電位差Ｖ２（＝Ｖｏｕｔ）と、インバータ１１０の上アームのオンデューティーＤ１との間には、数式１の関係がある。 At the time of charging (mode 1) for charging the battery of the rescue target vehicle not shown, the switches RY 1 to RY 3 in FIG. Thereby, the circuit of FIG. 4 becomes the circuit of FIG. 6 described above.
According to Patent Document 2, if the inverter 110 is controlled to output a zero voltage vector in the circuit of FIG. 6, a step-down converter as shown in FIG. 7 is equivalently configured. There is a relationship of Equation 1 between bat1 , the potential difference V 2 (= V out ) between the motor neutral point and the negative DC bus, and the on-duty D 1 of the upper arm of the inverter 110.

Figure 2013243898
すなわち、インバータ１１０の上アームのオンデューティーＤ１（言い換えれば下アームのオンデューティー）を変えることで、救援車両の充電出力電圧Ｖｏｕｔを０〜Ｖｂａｔ１の範囲で任意の値に調整することができる。
Figure 2013243898
 That is, by changing the on-duty D 1 of the upper arm of the inverter 110 (in other words, the on-duty of the lower arm), the charge output voltage V out of the rescue vehicle can be adjusted to an arbitrary value in the range of 0 to V bat1. it can.

また、救援対象車両のバッテリーを充電するための充電時（モード２）には、スイッチＲＹ１〜ＲＹ３を、表１における第三の接続状態にする。これにより、図４の回路は図８のようになる。この結果、救援車両の充電出力電圧Ｖｏｕｔは、モータ中性点と負側直流母線との電位差Ｖ２と、バッテリー電圧Ｖｂａｔ２との加算値となる。
従って、充電時（モード１）と同様に、Ｖ２を０〜Ｖｂａｔ１の間で任意の値に調整できることから、救援車両の充電出力電圧ＶｏｕｔをＶｂａｔ２〜（Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２）の範囲で任意の値に調整することができる。 Further, at the time of charging (mode 2) for charging the battery of the rescue target vehicle, the switches RY 1 to RY 3 are set to the third connection state in Table 1. As a result, the circuit of FIG. 4 becomes as shown in FIG. As a result, charging the output voltage V out of the rescue vehicle, the electric potential difference V 2 between the motor neutral point and the negative DC bus, the sum of the battery voltage V BAT2.
Accordingly, V 2 can be adjusted to an arbitrary value between 0 and V bat1 in the same manner as during charging (mode 1), so that the charging output voltage V out of the rescue vehicle is in the range of V bat2 to (V bat1 + V bat2 ). Can be adjusted to an arbitrary value.

上述した動作は、救援対象車両のバッテリー電圧に合わせて充電時のモード１，モード２を適切に選択すれば、救援車両から救援対象車両への充電電流を制御可能であることを意味している。すなわち、この実施形態によれば、救援対象車両のバッテリーを、いわゆる定電流充電することが可能である。
また、表１に示す全ての接続状態において、インバータ１１０を構成する半導体スイッチング素子に必要な耐圧はバッテリーＢＡＴ１の電圧Ｖｂａｔ１であり、特に充電時の第三乃接続状態（モード２）において、耐圧がＶｂａｔ１である半導体スイッチング素子を使用した場合に（Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２）までの充電電圧を出力することができる。 The above-described operation means that the charging current from the rescue vehicle to the rescue target vehicle can be controlled if mode 1 and mode 2 at the time of charging are appropriately selected according to the battery voltage of the rescue target vehicle. . That is, according to this embodiment, it is possible to charge the battery of the vehicle to be rescued by so-called constant current charging.
In all the connection states shown in Table 1, the withstand voltage required for the semiconductor switching elements constituting the inverter 110 is the voltage V bat1 of the battery BAT 1 , and particularly in the third connection state (mode 2) during charging. When a semiconductor switching element having a breakdown voltage of V bat1 is used, a charging voltage up to (V bat1 + V bat2 ) can be output.

次に、図９は本発明の第２実施形態の主要部を示す回路図である。この回路も、救援車両に搭載される主回路に相当しており、図４における部品と同一の部品には、図４と同一の参照符号を付してある。
以下、図４との相違点を中心に説明する。
図９において、第１のバッテリーＢＡＴ１の両端には、第３のスイッチＲＹ３，第４のスイッチＲＹ４及び第２のバッテリーＢＡＴ２が直列に接続され、バッテリーＢＡＴ２の正極はスイッチＲＹ６の一端に接続され、バッテリーＢＡＴ２の負極はスイッチＲＹ５の一端に接続されている。スイッチＲＹ６の他端は負側直流母線を介して第２のスイッチＲＹ２の一端に接続され、スイッチＲＹ２の他端はスイッチＲＹ５の他端と共にコネクタ１３０の負側充電端子１３２に接続されている。 Next, FIG. 9 is a circuit diagram showing the main part of the second embodiment of the present invention. This circuit also corresponds to the main circuit mounted on the rescue vehicle, and the same reference numerals as those in FIG. 4 are given to the same components as those in FIG.
Hereinafter, the difference from FIG. 4 will be mainly described.
9, the first ends of the battery BAT 1, the third switch RY 3, the fourth switch RY 4 and the second battery BAT 2 are connected in series, the positive electrode of the battery BAT 2 switch RY 6 The negative electrode of the battery BAT 2 is connected to one end of the switch RY 5 . The other end of the switch RY 6 is connected to the second end of the switch RY 2 via a negative side DC bus, the other end of the switch RY 2 is connected to the negative charging terminals 132 of the connector 130 and the other end of the switch RY 5 Has been.

図９の回路において、車両の走行時には第１〜第６のスイッチＲＹ１〜ＲＹ６を表２に示す第一の接続状態にすることで、図１０に示すように、第１，第２のバッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２を並列に接続した通常の三相インバータによるモータ駆動回路が構成される。
ただし、第１実施形態と同様に、スイッチＲＹａ〜ＲＹｃを用いたコンデンサ１４０の初期充電シーケンスは終了しているものとし、スイッチＲＹａ，ＲＹｂはオン、ＲＹｃはオフ状態であるものとする。
なお、バッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２の電圧は等しい値（＝Ｖｂａｔ）とする。 In the circuit of FIG. 9, when the vehicle is running, the first to sixth switches RY 1 to RY 6 are set to the first connection state shown in Table 2, so that the first and second switches as shown in FIG. A motor drive circuit is configured by a normal three-phase inverter in which the batteries BAT 1 and BAT 2 are connected in parallel.
However, as in the first embodiment, the initial charging sequence of the capacitor 140 using the switches RY a to RY c is completed, the switches RY a and RY b are on, and the RY c is off. And
It is assumed that the voltages of the batteries BAT 1 and BAT 2 are equal (= V bat ).

Figure 2013243898
Figure 2013243898

救援対象車両のバッテリーを充電する充電時（モード１）には、スイッチＲＹ１〜ＲＹ６を表２における第二の接続状態にする。これにより、図９の回路は、図１１に示すように２つのバッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２を並列接続した回路となる。
前述した特許文献２によれば、図１１におけるインバータ１１０に零電圧ベクトルを出力させるように制御すれば、等価的に図１２に示す降圧コンバータが構成されるため、救援車両のバッテリー電圧Ｖｂａｔと、モータ中性点と負側直流母線との電位差Ｖ２（＝Ｖｏｕｔ）と、インバータ１１０の上アームのオンデューティーＤ１との間には、数式２の関係がある。なお、この数式２と前述の数式１は、バッテリー電圧（ＶｂａｔとＶｂａｔ１）が異なるだけである。 At the time of charging for charging the battery of the vehicle to be rescued (mode 1), the switches RY 1 to RY 6 are set to the second connection state in Table 2. As a result, the circuit of FIG. 9 is a circuit in which two batteries BAT 1 and BAT 2 are connected in parallel as shown in FIG.
According to Patent Document 2 described above, if the inverter 110 in FIG. 11 is controlled to output a zero voltage vector, the step-down converter shown in FIG. 12 is equivalently configured, so that the battery voltage V bat of the rescue vehicle is The relationship between the potential difference V 2 (= V out ) between the motor neutral point and the negative-side DC bus and the on-duty D 1 of the upper arm of the inverter 110 is expressed by Equation 2. Note that Equation 1 above and the equation 2 is the battery voltage (V bat and V BAT1) is different.

Figure 2013243898
すなわち、この実施形態においても、インバータ１１０の上アームのオンデューティーＤ１（言い換えれば下アームのオンデューティー）を変えることで、救援車両の充電出力電圧Ｖｏｕｔを０〜Ｖｂａｔの範囲で任意の値に調整することができる。
Figure 2013243898
 That is, also in this embodiment, by changing the on-duty D 1 of the upper arm of the inverter 110 (in other words, the on-duty of the lower arm), the charge output voltage V out of the rescue vehicle can be arbitrarily set in the range of 0 to V bat. Can be adjusted to the value.

また、救援対象車両のバッテリーを充電するための充電時（モード２）には、スイッチＲＹ１〜ＲＹ６を、表２における第三の接続状態にする。これにより、図９の回路は図１３のようになる。この結果、救援車両の充電出力電圧Ｖｏｕｔは、モータ中性点と負側直流母線との電位差Ｖ２と、バッテリー電圧Ｖｂａｔとの加算値となる。
従って、充電時（モード１）と同様に、Ｖ２を０〜Ｖｂａｔの範囲で任意の値に調整できることから、救援車両の充電出力電圧ＶｏｕｔをＶｂａｔ〜２・Ｖｂａｔの範囲で任意の値に調整することができる。 Further, at the time of charging for charging the battery of the vehicle to be rescued (mode 2), the switches RY 1 to RY 6 are set to the third connection state in Table 2. As a result, the circuit of FIG. 9 becomes as shown in FIG. As a result, charging the output voltage V out of the rescue vehicle, the electric potential difference V 2 between the motor neutral point and the negative DC bus, the sum of the battery voltage V bat.
Accordingly, V 2 can be adjusted to an arbitrary value in the range of 0 to V bat as in charging (mode 1), so the charging output voltage V out of the rescue vehicle is arbitrary in the range of V bat to 2 · V bat. Can be adjusted.

上述した動作は、救援対象車両のバッテリー電圧に合わせて充電時のモード１，モード２を適切に選択すれば、救援車両から救援対象車両への充電電流を制御可能であることを意味しており、救援対象車両のバッテリーを、いわゆる定電流充電することが可能である。
また、表２に示す全ての接続状態において、インバータ１１０を構成する半導体スイッチング素子に必要な耐圧はバッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２の電圧Ｖｂａｔであり、特に充電時のモード２において、耐圧がＶｂａｔである半導体スイッチング素子を使用した場合に２・Ｖｂａｔまでの充電電圧を出力することができる。 The above-described operation means that the charging current from the rescue vehicle to the rescue target vehicle can be controlled if mode 1 and mode 2 at the time of charging are appropriately selected according to the battery voltage of the rescue target vehicle. The battery of the vehicle to be rescued can be charged with a so-called constant current.
In all the connection states shown in Table 2, the withstand voltage required for the semiconductor switching elements constituting the inverter 110 is the voltage V bat of the batteries BAT 1 and BAT 2 , and in particular in the mode 2 during charging, the withstand voltage is V bat. When a semiconductor switching element is used, a charging voltage up to 2 · V bat can be output.

更に、第一の接続状態または第二の接続状態にすることで、バッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２の間で電力の融通を行うことができる。これにより、充電状態（ＳＯＣ）が均等化されるので、何れか一方のバッテリーが放電終止状態になって運用不能となる恐れがなく、救援車両に搭載された二つのバッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２の有効利用を図ることができる。 Furthermore, by setting the first connection state or the second connection state, power can be interchanged between the batteries BAT 1 and BAT 2 . As a result, the state of charge (SOC) is equalized, so there is no risk that one of the batteries will be in an end-of-discharge state and become inoperable, and the two batteries BAT 1 and BAT 2 mounted on the rescue vehicle Effective use can be achieved.

次に、本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の第１実施例を示す回路図であり、図４における部品と同一の部品には図４と同一の参照符号を付してある。
図１において、１００Ａは救援車両であり、その主要部は図４と同一であるため、重複を避けるために説明を省略する。また、２００は救援車両１００Ａによってバッテリー（救援対象バッテリー）ＢＡＴ３が充電される救援対象車両であり、その主要部は図１８と同一である。 Next, examples of the present invention will be described.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. Components identical to those in FIG. 4 are given the same reference numerals as in FIG.
In FIG. 1, 100A is a rescue vehicle, and the main part is the same as FIG. Reference numeral 200 denotes a rescue target vehicle in which the battery (rescue target battery) BAT 3 is charged by the rescue vehicle 100A, and the main part thereof is the same as FIG.

前述したように、救援車両１００Ａに設けられたコネクタ１３０と、救援対象車両２００に設けられたコネクタ２３０とは、ケーブル３００によって接続される。これらのコネクタ１３０，２３０の構造仕様、電気仕様及び通信仕様には、標準化された急速充電器の規格が採用されている。
コネクタ１３０，２３０に設けられた正側充電端子１３１，２３１、負側充電端子１３２，２３２は、ケーブル３００を介し互いに電気的に接続されて救援車両１００Ａから救援対象車両２００に充電電流を供給するためのものである。また、制御端子１３３，２３３はケーブル３００を介して互いに接続されると共に、制御端子１３３は後述する制御装置１７０に接続され、制御端子２３３は制御装置２１０に接続されている。 As described above, the connector 130 provided in the rescue vehicle 100 </ b> A and the connector 230 provided in the rescue target vehicle 200 are connected by the cable 300. Standardized quick charger standards are adopted for the structural specifications, electrical specifications and communication specifications of these connectors 130 and 230.
The positive charging terminals 131 and 231 and the negative charging terminals 132 and 232 provided on the connectors 130 and 230 are electrically connected to each other via the cable 300 to supply a charging current from the rescue vehicle 100A to the rescue target vehicle 200. Is for. The control terminals 133 and 233 are connected to each other via the cable 300, the control terminal 133 is connected to the control device 170 described later, and the control terminal 233 is connected to the control device 210.

救援車両１００Ａには、充電条件設定器１６０及び制御装置１７０が設けられ、制御装置１７０の出力がコネクタ１３０の制御端子１３３に加えられている。
次に、制御装置１７０の構成を図２に基づいて説明する。 The rescue vehicle 100 </ b> A is provided with a charging condition setting device 160 and a control device 170, and the output of the control device 170 is applied to the control terminal 133 of the connector 130.
Next, the configuration of the control device 170 will be described with reference to FIG.

図２に示すように、制御装置１７０は、下位制御装置であるバッテリー管理装置１７２、インバータ制御装置１７３、充電制御装置１７４と、これらの各装置１７２〜１７４を統合的に制御する上位制御装置１７１と、を備えている。そして、充電条件設定器１６０から上位制御装置１７１に対して、救援対象車両２００の目標充電量（充電指令値）が設定されるようになっている。
制御装置１７０及び充電条件設定器１６０は、Ａ／Ｄ変換機能、メモリ機能、通信機能等を備えたマイクロコンピュータ、及び、液晶タッチパネル等の入出力装置により構成される。 As shown in FIG. 2, the control device 170 includes a battery management device 172, an inverter control device 173, a charge control device 174, which are lower-order control devices, and a higher-order control device 171 that controls these devices 172 to 174 in an integrated manner. And. Then, the target charge amount (charge command value) of the rescue target vehicle 200 is set from the charge condition setting unit 160 to the host control device 171.
The control device 170 and the charging condition setting device 160 are configured by a microcomputer having an A / D conversion function, a memory function, a communication function, and the like, and an input / output device such as a liquid crystal touch panel.

上位制御装置１７１は、救援車両１００Ａの運転指令、充電開始指令、及び、充電条件設定器１６０により設定された目標充電量等の情報を、下位の各装置１７２〜１７４に伝達する。なお、上位制御装置１７１と各装置１７２，１７３，１７４との間で送受信される通信信号を、それぞれｃｏｍ３，ｃｏｍ２，ｃｏｍ１とする。 The host controller 171 transmits information such as the target charge amount set by the driving command, the charging start command, and the charging condition setting unit 160 of the rescue vehicle 100A to the lower devices 172 to 174. Incidentally, the communication signal transmitted and received between the host controller 171 and the devices 172,173,174, and each com 3, com 2, com 1 .

充電条件設定器１６０は、目標充電量、充電終止電圧、前述した充電時のモード等が入力されるヒューマンインターフェイス装置であり、設定されたデータを上位制御装置１７１へ伝達する。
バッテリー管理装置１７２は、第１，第２のバッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２のＳＯＣやＳＯＨ（バッテリーの劣化状態）等のバッテリー状態をモニタする手段、外部の急速充電器（図示せず）に対してバッテリーＢＡＴ１，ＢＡＴ２の充電仕様等を伝送する手段等を備えている。
充電制御装置１７４は、所定の通信手段により、コネクタ１３０，２３０及びケーブル３００を介して救援対象車両２００との間で充電シーケンスや充電条件を送受信し、また、充電出力電圧Ｖｏｕｔを上位制御装置１７１に送信する。
なお、図２において、１８１〜１８３は電圧検出器、１８４〜１８６は電流検出器、１８７は位置検出器である。 The charging condition setting unit 160 is a human interface device to which a target charging amount, a charging end voltage, the above-described charging mode, and the like are input, and transmits set data to the host control device 171.
The battery management device 172 has a means for monitoring the battery state such as SOC and SOH (battery deterioration state) of the first and second batteries BAT 1 and BAT 2 and an external quick charger (not shown). Means and the like for transmitting the charging specifications of the batteries BAT 1 and BAT 2 are provided.
The charging control device 174 transmits / receives a charging sequence and a charging condition to / from the rescue target vehicle 200 via the connectors 130 and 230 and the cable 300 by a predetermined communication means, and the charge output voltage Vout is transmitted to the host control device. 171 is transmitted.
In FIG. 2, 181 to 183 are voltage detectors, 184 to 186 are current detectors, and 187 is a position detector.

図１４は、図２におけるインバータ制御装置１７３の構成を示すブロック図である。
インバータ制御装置１７３は、通信信号処理ブロック１７３ａ、モータ制御ブロック１７３ｂ、充電電流制御ブロック１７３ｃ、及び、ＰＷＭ生成器１７３ｄを備えている。 FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of inverter control device 173 in FIG.
The inverter control device 173 includes a communication signal processing block 173a, a motor control block 173b, a charging current control block 173c, and a PWM generator 173d.

通信信号処理ブロック１７３ａは、上位制御装置１７１との間で通信信号ｃｏｍ２を送受信可能であると共に、救援車両１００Ａを駆動するモータＭ１のトルク指令値Ｔ＊、救援対象車両２００に対する充電電流指令値ｉｃ ＊、充電電流制御ブロック１７３ｃ内の電流調節器ＡＣＲ３に対するホールド信号ｈｏｌｄ、電流調節器ＡＣＲ３に対する出力電圧初期値（充電初期電圧指令値）ｖｚｉｎｉ ＊、及び、前記スイッチＲＹ１〜ＲＹ３のオンオフ指令信号を生成して出力する。 Communications signal processing block 173a is a communication signal com 2 together can be transmitted and received between the host controller 171, a torque command value of the motor M 1 for driving a rescue vehicle 100A T *, the charge current command to the relief target vehicle 200 A value i c * , a hold signal hold for the current regulator ACR3 in the charging current control block 173c, an output voltage initial value (charging initial voltage command value) v zini * for the current regulator ACR3 , and the switches RY 1 to RY 3 An on / off command signal is generated and output.

モータ制御ブロック１７３ｂは、救援車両１００Ａが通常走行状態であるときに動作すする。
すなわち、モータＭ１がトルク指令値Ｔ＊に応じたトルクを発生するように、ベクトル演算器１７３ｅにより電流指令値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊を演算し、電流調節器ＡＣＲ１，ＡＣＲ２により電圧指令値ｖｄ ＊，ｖｑ ＊を生成する。これら一連の制御方法には、永久磁石同期モータを駆動するためのベクトル制御方法が用いられる。この制御方法は周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
なお、モータ制御ブロック１７３ｂにおいて、１７３ｋ，１７３ｌは、電流指令値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊と電流検出値ｉｄ，ｉｑとの偏差をそれぞれ演算する減算器、１７３ｆは三相の電流検出値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを位置検出値θに基づいてｄ，ｑ軸上の電流検出値ｉｄ，ｉｑに変換するベクトル回転器である。 The motor control block 173b operates when the rescue vehicle 100A is in a normal traveling state.
That is, as the motor M 1 to generate a torque corresponding to the torque command value T *, the current command value i d * by the vector calculator 173e, and calculates a i q *, the current regulator ACR1, ACR2 by the voltage command value Generate v d * and v q * . A vector control method for driving a permanent magnet synchronous motor is used for these series of control methods. Since this control method is well known, detailed description is omitted here.
In the motor control block 173b, 173k and 173l are subtractors for calculating the deviations between the current command values i d * and i q * and the current detection values i d and i q , respectively, and 173f is a three-phase current detection value. This is a vector rotator that converts i u , i v , and i w into current detection values i d and i q on the d and q axes based on the position detection value θ.

電圧指令値ｖｄ ＊，ｖｑ ＊はベクトル回転器１７３ｇに入力され、位置検出値θに基づいて三相の電圧指令値ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊に変換される。
電圧指令値ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊は、スイッチＳＷ１を介して加算器１７３ｉの各一端に入力され、加算器１７３ｉの出力が電圧指令値ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊としてＰＷＭ生成器１７３ｄに入力されている。ここで、加算器１７３ｉの各他端には、スイッチＳＷ１に対して相補的にオンオフするスイッチＳＷ２を介して、充電電流制御ブロック１７３ｃからの零相電圧指令値ｖｚ ＊が入力されている。
ＰＷＭ生成器１７３ｄは、電圧指令値ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊に基づき、インバータ１１０のスイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６に対するゲート信号を生成して出力する。 The voltage command values v d * and v q * are input to the vector rotator 173g, and converted into three-phase voltage command values v u1 * , v v1 * , and v w1 * based on the position detection value θ.
The voltage command values v u1 * , v v1 * , v w1 * are input to each end of the adder 173 i via the switch SW 1, and the output of the adder 173 i is the voltage command value v u2 * , v v2 * , v This is input to the PWM generator 173d as w2 * . Here, the other end of each of adders 173i via the switch SW 2 that turns on and off complementarily to the switch SW 1, a charging current control block zero-phase voltage command value from the 173 c v z * is input Yes.
PWM generator 173d is * voltage command value v u2, v v2 *, v based on w2 *, generates and outputs a gate signal to the switching element T 11 through T 16 of the inverter 110.

インバータ１１０の各相電流検出値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは加算器１７３ｈに入力され、充電電流ｉｚ（＝ｉｃ）が検出される。
この充電電流検出値ｉｚは、充電電流制御ブロック１７３ｃ内の減算器１７３ｊに入力され、充電電流指令値ｉｃ ＊との偏差が算出される。
電流調節器ＡＣＲ３では、上記の電流偏差がゼロになるように調節動作し、零相電圧指令値ｖｚ ＊を生成して出力する。この零相電圧指令値ｖｚ ＊は、救援対象車両２００のバッテリーＢＡＴ３の充電時にオンするスイッチＳＷ２を介して、前記加算器１７３ｉの各他端に入力される。 The phase current detection values i u , i v , and i w of the inverter 110 are input to the adder 173h, and the charging current i z (= i c ) is detected.
The charging current detection value i z are input to the subtracter 173j in the charging current control block 173 c, the deviation between charging current command value i c * is calculated.
The current regulator ACR3 performs an adjustment operation so that the current deviation becomes zero, and generates and outputs a zero-phase voltage command value v z * . This zero-phase voltage command value v z * is input to each other end of the adder 173 i via the switch SW 2 that is turned on when the battery BAT 3 of the rescue target vehicle 200 is charged.

上述した図１４の回路構成において、救援車両１００Ａの通常走行時には、スイッチＳＷ１をオンしてスイッチＳＷ２をオフさせることにより、インバータ制御装置１７３は、実質的に、通信信号処理ブロック１７３ａ、モータ制御ブロック１７３ｂ及びＰＷＭ生成器１７３ｄによって構成されることになる。
すなわち、モータ制御ブロック１７３ｂはトルク指令値Ｔ＊に基づいてベクトル制御を行うことにより電圧指令値ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊を生成し、ＰＷＭ生成器１７３ｄが電圧指令値ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊に基づいてゲート信号を生成し、スイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６を駆動するため、三相インバータによる通常のモータ駆動時と何ら変わらない制御が実行される。 In the circuit arrangement of FIG. 14 described above, relief at the time of normal running of the vehicle 100A, by turning off the switch SW 2 is turned on the switch SW 1, the inverter control device 173, substantially, the communication signal processing block 173a, a motor The control block 173b and the PWM generator 173d are configured.
That is, the motor control block 173b is a voltage command value by performing vector control based on the torque command value T * v u2 *, v v2 *, v w2 * generates, PWM generator 173d voltage command value v u2 * , V v2 * , v w2 * to generate a gate signal and drive the switching elements T 11 to T 16 , a control that is not different from normal motor driving by a three-phase inverter is executed.

次に、救援対象車両２００のバッテリーＢＡＴ３を充電する動作を説明する。
バッテリーＢＡＴ３を充電する際には、前述した表１の第二の接続状態または第三の接続状態（充電時のモード１またはモード２）のどちらによって充電するかを選択し、スイッチＲＹ１〜ＲＹ３を表１に示した接続状態とする。なお、スイッチＲＹ１〜ＲＹ３のオンオフ指令信号は、上位制御装置１７１からインバータ制御装置１７３内の通信信号処理ブロック１７３ａを経由して送出される（図１４を参照）。
充電時のモード１またはモード２の選択方法としては、例えば、後述する充電モード選択手段により、充電条件設定器１６０から入力された救援対象車両２００のバッテリー充電終止電圧と、モード１により出力可能な充電最大電圧とを比較し、バッテリー充電終止電圧の方が高ければモード２を選択し、それ以外の場合にはモード１を選択する。 Next, an operation for charging the battery BAT 3 of the rescue target vehicle 200 will be described.
When charging the battery BAT 3 , the battery BAT 3 is selected according to the second connection state or the third connection state (mode 1 or mode 2 at the time of charging) shown in Table 1, and the switches RY 1 to RY 1 to Let RY 3 be the connection state shown in Table 1. The on / off command signals of the switches RY 1 to RY 3 are sent from the host control device 171 via the communication signal processing block 173a in the inverter control device 173 (see FIG. 14).
As a method of selecting mode 1 or mode 2 at the time of charging, for example, the battery charging end voltage of the rescue target vehicle 200 input from the charging condition setting unit 160 and the mode 1 can be output by the charging mode selection unit described later. Compared with the maximum charging voltage, mode 2 is selected if the battery charge end voltage is higher, and mode 1 is selected otherwise.

次に、図１４におけるスイッチＳＷ２をオンし、このスイッチＳＷ２と相補的に動作するスイッチＳＷ１をオフすることにより、ＰＷＭ生成器１７３ｄに入力される電圧指令値を充電電流制御ブロック１７３ｃ内の電流調節器ＡＣＲ３の出力（零相電圧指令値）ｖｚ ＊とする。ここで、電流調節器ＡＣＲ３の入力である充電電流指令値ｉｃ ＊は、コネクタ２３０，１３０を介した通信により救援対象車両２００から得た許容充電電流とする。 Next, by turning on the switch SW 2 in FIG. 14 and turning off the switch SW 1 that operates in a complementary manner to the switch SW 2 , the voltage command value input to the PWM generator 173 d is changed into the charge current control block 173 c. The output (zero phase voltage command value) v z * of the current regulator ACR3. Here, the charging current command value i c * , which is the input of the current regulator ACR3, is an allowable charging current obtained from the rescue target vehicle 200 by communication via the connectors 230 and 130.

次いで、図２の充電制御装置１７４の構成及び動作について、図１５に基づいて説明する。
充電制御装置１７４は、通信信号処理手段１７４ａ，１７４ｂ、充電シーケンス制御装置１７４ｃ、初期電圧検出手段１７４ｄを備えている。
通信信号処理手段１７４ａは、上位制御装置１７１との間で通信信号ｃｏｍ１を送受信すると共に、通信信号処理手段１７４ａには初期電圧検出手段１７４ｄからの充電初期電圧指令値ｖｚｉｎｉ ＊が入力されている。ここで、充電初期電圧指令値ｖｚｉｎｉ ＊は、図２における電圧検出器１８３により得た出力電圧検出値Ｖｏｕｔから生成される。また、通信信号処理手段１７４ａから出力される充電量指令値ＳＯＣ＊は充電シーケンス制御装置１７４ｃに入力され、この充電シーケンス制御装置１７４ｃから出力された充電電流指令値ｉｃ ＊及びｈｏｌｄ信号が通信信号処理手段１７４ａに入力されている。
更に、充電シーケンス制御装置１７４ｃは、通信信号処理手段１７４ｂを介して、図２のコネクタ１３０との間、言い換えれば救援対象車両２００との間で双方向通信信号ｃｏｍを送受信可能である。 Next, the configuration and operation of the charging control device 174 in FIG. 2 will be described with reference to FIG.
The charge control device 174 includes communication signal processing means 174a and 174b, a charge sequence control device 174c, and an initial voltage detection means 174d.
The communication signal processing means 174a transmits / receives the communication signal com 1 to / from the host controller 171. The communication signal processing means 174a receives the charge initial voltage command value v zini * from the initial voltage detection means 174d . Yes. Here, the charge initial voltage command value v zini * is generated from the output voltage detection value V out obtained by the voltage detector 183 in FIG. The charge amount command value SOC * output from the communication signal processing means 174a is input to the charge sequence control device 174c, and the charge current command value i c * and the hold signal output from the charge sequence control device 174c are communication signals. It is input to the processing means 174a.
Furthermore, the charging sequence control device 174c can transmit and receive a bidirectional communication signal com to and from the connector 130 of FIG. 2, in other words, to the rescue target vehicle 200 via the communication signal processing means 174b.

双方向通信信号ｃｏｍには、救援対象車両２００の制御装置２１０からコネクタ２３０，１３０を介して送信されるバッテリーＢＡＴ３の電圧検出値ＶＢＡＴ３等が含まれ、これらの信号は充電シーケンス制御装置１７４ｃに送られる。上位制御装置１７１から送信される通信信号ｃｏｍ１には、充電開始信号、充電条件設定器１６０からの充電量指令値ＳＯＣ＊等が含まれ、充電量指令値ＳＯＣ＊は充電シーケンス制御装置１７４ｃに送られる。
充電シーケンス制御装置１７４ｃは、受信した電圧検出値ＶＢＡＴ３、充電量指令値ＳＯＣ＊等に基づいて充電シーケンスを作成し、通信信号処理手段１７４ａを介して、充電電流指令値ｉｃ ＊及び充電初期電圧指令値ｖｚｉｎｉ ＊を通信信号ｃｏｍ１により上位制御装置１７１に送信する。
上位制御装置１７１は、これらの信号を、通信信号ｃｏｍ２としてインバータ制御装置１７３へ出力する。 The bidirectional communication signal com includes the voltage detection value V BAT3 of the battery BAT 3 transmitted from the control device 210 of the rescue target vehicle 200 via the connectors 230 and 130 , and these signals are included in the charge sequence control device 174c. Sent to. The communication signal com 1 transmitted from the host controller 171 includes a charge start signal, a charge command value SOC * from the charge condition setter 160, etc., and the charge command value SOC * is sent to the charge sequence controller 174c. Sent.
The charge sequence control device 174c creates a charge sequence based on the received voltage detection value V BAT3 , the charge amount command value SOC *, etc., and the charge current command value i c * and the charge initial value via the communication signal processing means 174a. The voltage command value v zini * is transmitted to the host controller 171 by the communication signal com 1 .
The host controller 171 outputs these signals to the inverter controller 173 as the communication signal com 2 .

そして、充電開始のタイミングで、充電シーケンス制御装置１７４ｃから通信信号処理手段１７１ａに送られているｈｏｌｄ信号を解除し、図２の上位制御装置１７１を介して、救援対象車両２００のバッテリーＢＡＴ３に充電電流を通流させる指令をインバータ制御装置１７３に与える。
なお、上述した充電制御装置１７４の機能は必要最低限のものであるが、充電制御装置１７４への搭載機能は、標準化された急速充電仕様に適合させることが望ましい。 Then, at the timing of starting charging, the hold signal sent from the charging sequence control device 174c to the communication signal processing means 171a is canceled, and the battery BAT 3 of the rescue target vehicle 200 is connected to the rescue target vehicle 200 via the host control device 171 of FIG. A command for passing the charging current is given to the inverter control device 173.
Note that the above-described functions of the charge control device 174 are the minimum necessary, but it is desirable that the functions mounted on the charge control device 174 conform to standardized quick charge specifications.

以上説明したような図２，図１４，図１５の制御ブロックによって図１６のフローチャートを実行することで、救援車両１００Ａから救援対象車両２００のバッテリーＢＡＴ３に対する充電が実行される。なお、図１７は、図１６に対応した充電タイムチャートである。 By executing the flowchart of FIG. 16 by the control blocks of FIGS. 2, 14, and 15 as described above, the battery BAT 3 of the rescue target vehicle 200 is charged from the rescue vehicle 100A. FIG. 17 is a charge time chart corresponding to FIG.

図１６において、まず、充電条件設定器１６０により、救援対象車両２００の充電終止電圧を入力し、表１に示した第二の接続状態または第三の接続状態（充電時のモード１またはモード２）を選択する（ステップＳ１，Ｓ２）。
制御装置１７０は、充電準備完了信号を救援対象車両２００から受信すると共に、そのバッテリーＢＡＴ３の電圧を救援対象車両２００の制御装置２１０により検出し、充電制御装置１７４を介して取得する（ステップＳ３，Ｓ４）。 In FIG. 16, first, the charging end voltage of the rescue target vehicle 200 is input by the charging condition setting device 160, and the second connection state or the third connection state shown in Table 1 (mode 1 or mode 2 during charging). ) Is selected (steps S1, S2).
The control device 170 receives the charge preparation completion signal from the rescue target vehicle 200, detects the voltage of the battery BAT 3 by the control device 210 of the rescue target vehicle 200, and acquires it via the charge control device 174 (step S3). , S4).

次に、検出した電圧を初期電圧として、図１４の電流調節器ＡＣＲ３の積分器にプリセットする（ステップＳ５）。この時刻ＡにおけるバッテリーＢＡＴ３の電圧は、図１７における時刻Ａと特性線（３）との交点の値である。
その後、図２のスイッチＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３を、表１における選択された充電モードに従って操作する（ステップＳ６）。
そして、図１５の充電シーケンス制御装置１７４ｃによるｈｏｌｄ信号が解除されたことを確認して電流調節器ＡＣＲ３の動作を開始する（ステップＳ７ＹＥＳ，Ｓ８）。この時刻Ｂにおける充電電流Ｉｃ、救援車両１００Ａの出力電圧Ｖｏｕｔ、救援対象車両２００のバッテリーＢＡＴ３の電圧は、図１７における時刻Ｂと特性線（１），(２)，（３）との交点の値である。なお、図１７において、ｉｃ ＊は電流調節器ＡＣＲ３に対する充電電流指令値であり、図２の上位制御装置１７１からインバータ制御装置１７３に送信される通信信号ｃｏｍ２に含まれている。 Next, the detected voltage is preset as an initial voltage in the integrator of the current regulator ACR3 in FIG. 14 (step S5). The voltage of battery BAT 3 at time A is the value of the intersection of time A and characteristic line (3) in FIG.
Thereafter, the switches RY 1 , RY 2 and RY 3 in FIG. 2 are operated according to the charging mode selected in Table 1 (step S6).
Then, it is confirmed that the hold signal by the charging sequence control device 174c of FIG. 15 has been released, and the operation of the current regulator ACR3 is started (steps S7 YES, S8). The charging current I c at the time B, the output voltage V out of the rescue vehicle 100A, and the voltage of the battery BAT 3 of the rescue target vehicle 200 are the time B and characteristic lines (1), (2), (3) in FIG. The value of the intersection of In FIG. 17, i c * is a charging current command value for the current regulator ACR3, and is included in the communication signal com 2 transmitted from the host controller 171 to the inverter controller 173 in FIG.

次いで、充電制御装置１７４は、救援対象車両２００のＳＯＣが充電量指令値ＳＯＣ＊を超えたか否かを判断し、充電量指令値ＳＯＣ＊を超えた場合には電流調節器ＡＣＲ３の充電電流指令値ｉｃ ＊を零に設定する（ステップＳ９ＹＥＳ，Ｓ１０）。この時刻Ｃにおける充電電流ｉｃ、救援車両１００Ａの出力電圧Ｖｏｕｔ、救援対象車両２００のバッテリーＢＡＴ３の電圧は、図１７における時刻Ｃと特性線（１），(２)，（３）との交点の値である。
そして、スイッチＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３を全てオフする（ステップＳ１１）。この時刻が、図１７における時刻Ｄである。
その後、電流調節器ＡＣＲ３が動作を停止し、充電完了信号（双方向通信信号ｃｏｍ）を救援車両１００Ａの充電制御装置１７４から救援対象車両２００の制御装置２１０に送信することにより、一連の車両間充電動作を終了する（ステップＳ１２，Ｓ１３） Then, the charge control unit 174 determines whether the SOC of the rescue target vehicle 200 has exceeded the charge amount command value SOC *, the charge current command of the current controller ACR3 if it exceeds the charging amount command value SOC * The value i c * is set to zero (steps S9 YES, S10). The charging current i c at the time C, the output voltage V out of the rescue vehicle 100A, and the voltage of the battery BAT 3 of the rescue target vehicle 200 are the time C and characteristic lines (1), (2), (3) in FIG. The value of the intersection of
Then, all the switches RY 1 , RY 2 , RY 3 are turned off (step S11). This time is time D in FIG.
Thereafter, the current regulator ACR3 stops operating, and a charging completion signal (two-way communication signal com) is transmitted from the charging control device 174 of the rescue vehicle 100A to the control device 210 of the rescue target vehicle 200, whereby a series of vehicles The charging operation is terminated (steps S12 and S13).

この第１実施例によれば、救援車両１００Ａ内の電力変換回路は実質的にインバータ１１０のみとなるため、回路の簡略化、小型化、軽量化が可能である。
また、第１〜第３のスイッチＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３のオン・オフパターンを適切に制御することで、充電出力電圧Ｖｏｕｔを広範囲に制御することができる。 According to the first embodiment, since the power conversion circuit in the rescue vehicle 100A is substantially only the inverter 110, the circuit can be simplified, reduced in size, and reduced in weight.
Further, by appropriately controlling the first to third switch RY 1, RY 2, RY 3 ON-OFF pattern, can be widely control the charging output voltage V out.

次に、本発明の第２実施例を説明する。
図３は、本発明の第２実施例を示す回路図であり、図９における部品と同一の部品には図９と同一の参照符号を付してある。
図３において、１００Ｂは救援車両であり、その主要部は図９と同一であるため、重複を避けるために説明を省略する。また、救援車両１００ＢによりバッテリーＢＡＴ３が充電される救援対象車両２００の主要部は、図１８と同一である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. Components identical to those in FIG. 9 are given the same reference numerals as in FIG.
In FIG. 3, 100B is a rescue vehicle, and the main part is the same as FIG. Further, the main part of the rescue target vehicle 200 in which the battery BAT 3 is charged by the rescue vehicle 100B is the same as FIG.

この第２実施例において、バッテリーＢＡＴ３の充電時に、前述した表２におけるモード１またはモード２に応じて第１〜第６のスイッチＲＹ１〜ＲＹ６の接続状態が制御される点を除いて、充電条件設定器１６０、制御装置１７０等の動作は第１実施例と同様であるため、重複を避けるために説明を省略する。
この第２実施例においても、救援車両１００Ｂ内の電力変換回路の簡略化、小型化、軽量化が可能である。
また、第１〜第６のスイッチＲＹ１〜ＲＹ６のオン・オフパターンを適切に制御することで、充電出力電圧Ｖｏｕｔを広範囲に制御することができる。 In the second embodiment, when the battery BAT 3 is charged, the connection states of the first to sixth switches RY 1 to RY 6 are controlled according to the mode 1 or mode 2 in Table 2 described above. Since the operation of the charging condition setting unit 160, the control device 170, etc. is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted to avoid duplication.
Also in the second embodiment, the power conversion circuit in the rescue vehicle 100B can be simplified, downsized, and reduced in weight.
In addition, the charge output voltage Vout can be controlled in a wide range by appropriately controlling the on / off patterns of the first to sixth switches RY 1 to RY 6 .

本発明は、救援車両により他車のバッテリーを充電する車両間充電装置として、更に、各種の機械や装置に搭載された外部のバッテリーを救援車両により充電する充電装置として、利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an inter-vehicle charging device that charges a battery of another vehicle by a rescue vehicle, and further as a charging device that charges an external battery mounted on various machines and devices by the rescue vehicle.

１００Ａ，１００Ｂ：救援車両
１１０：インバータ
１３０，２３０：コネクタ
１３１，１３２，１３３，２３１，２３２，２３３：端子
１４０：コンデンサ
１５０：抵抗
１６０：充電条件設定器
１７０：制御装置
１７１：上位制御装置
１７２：バッテリー管理装置
１７３：インバータ制御装置
１７３ａ：通信信号処理ブロック
１７３ｂ：モータ制御ブロック
１７３ｃ：充電電流制御ブロック
１７３ｄ：ＰＷＭ生成器
１７３ｅ：ベクトル演算器
１７３ｆ，１７３ｇ：ベクトル回転器
１７３ｈ，１７３ｉ：加算器
１７３ｊ，１７３ｋ，１７３ｌ：減算器
１７４：充電制御装置
１７４ａ，１７４ｂ：通信信号処理手段
１７４ｃ：充電シーケンス制御装置
１７４ｄ：初期電圧検出手段
１８１〜１８３：電圧検出器
１８４〜１８６：電流検出器
１８７：位置検出器
２００：救援対象車両
２１０：制御装置
２４０，２５０：スイッチ
３００：ケーブル
４００：負荷
Ｍ１：モータ
ＢＡＴ１，ＢＡＴ２，ＢＡＴ３：バッテリー
Ｔ１１〜Ｔ１６，ＴＵ，ＴＢ：半導体スイッチング素子
ＬＺ：零相リアクトル
ＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３，ＲＹ４，ＲＹ５，ＲＹ６，ＲＹａ，ＲＹｂ，ＲＹｃ：スイッチ 100A, 100B: Rescue vehicle 110: Inverter 130, 230: Connectors 131, 132, 133, 231, 232, 233: Terminal 140: Capacitor 150: Resistor 160: Charging condition setter 170: Controller 171: Host controller 172: Battery management device 173: inverter control device 173a: communication signal processing block 173b: motor control block 173c: charging current control block 173d: PWM generator 173e: vector calculators 173f, 173g: vector rotators 173h, 173i: adders 173j, 173k, 173l: subtractor 174: charge control devices 174a, 174b: communication signal processing means 174c: charge sequence control device 174d: initial voltage detection means 181 to 183: voltage detectors 184 to 186: current detector 187: Near detector 200: Relief target vehicle 210: Control unit 240, 250: switch 300: cable 400: Load M 1: motor BAT 1, BAT 2, BAT 3 : Battery T 11 ~T 16, T U, T B: Semiconductor switching element L Z: zero phase reactor RY 1, RY 2, RY 3 , RY 4, RY 5, RY 6, RY a, RY b, RY c: switch

Claims (10)

救援車両が、第１，第２のバッテリーと、第１のバッテリーの正極，負極にそれぞれ接続される正側直流母線と負側直流母線との間の直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより運転される車両駆動用のモータと、を有し、少なくとも第１のバッテリーの直流電力により外部の救援対象バッテリーを充電可能とした充電装置において、
第２のバッテリーの正極を前記負側直流母線に接続すると共に、
前記救援車両は、
一端が前記モータの中性点に接続されて他端が正側充電端子に接続された第１のスイッチと、一端が第２のバッテリーの負極に接続されて他端が負側充電端子に接続された第２のスイッチと、一端が第２のバッテリーの正極に接続されて他端が前記負側充電端子に接続された第３のスイッチと、前記インバータ及び第１〜第３のスイッチを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段を動作させることにより、
第１〜第３のスイッチを全てオフさせる第一の接続状態と、第１，第３のスイッチをオンさせて第２のスイッチをオフさせる第二の接続状態と、第１，第２のスイッチをオンさせて第３のスイッチをオフさせる第三の接続状態と、を実現し、
第二の接続状態または第三の接続状態のもとで前記インバータを運転することにより、前記モータの中性点から、前記正側充電端子及び前記負側充電端子を介して、前記救援対象バッテリーに充電電流を供給することを特徴とする充電装置。 The rescue vehicle includes an inverter that converts a DC voltage between a positive DC bus and a negative DC bus connected to the first and second batteries and the positive and negative electrodes of the first battery into an AC voltage, respectively. A vehicle driving motor driven by the inverter, and a charging device capable of charging an external relief target battery with DC power of at least the first battery,
Connecting the positive electrode of the second battery to the negative DC bus;
The rescue vehicle is
A first switch having one end connected to the neutral point of the motor and the other end connected to the positive charging terminal, and one end connected to the negative electrode of the second battery and the other end connected to the negative charging terminal The second switch, the third switch having one end connected to the positive electrode of the second battery and the other end connected to the negative charging terminal, and the inverter and the first to third switches. Control means for
By operating the control means,
A first connection state in which all of the first to third switches are turned off; a second connection state in which the first and third switches are turned on to turn off the second switch; and the first and second switches To realize a third connection state in which the third switch is turned off by turning on
By operating the inverter under the second connection state or the third connection state, the battery to be rescued from the neutral point of the motor via the positive charging terminal and the negative charging terminal. A charging device for supplying a charging current to the battery. 請求項１に記載した充電装置において、
前記制御手段を動作させて第一の接続状態のもとで前記インバータを運転することにより、前記モータを駆動して前記救援車両を走行させることを特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 1,
A charging device, wherein the control means is operated to operate the inverter under a first connection state, thereby driving the motor to drive the rescue vehicle. 救援車両が、第１，第２のバッテリーと、第１のバッテリーの正極，負極にそれぞれ接続される正側直流母線と負側直流母線との間の直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより運転される車両駆動用のモータと、を有し、第１，第２のバッテリーの直流電力により外部の救援対象バッテリーを充電可能とした充電装置において、
前記救援車両は、
一端が前記モータの中性点に接続されて他端が正側充電端子に接続された第１のスイッチと、一端が前記負側直流母線に接続されて他端が負側充電端子に接続された第２のスイッチと、第１，第２のバッテリーの正極相互間に接続された第３のスイッチと、第１，第２のバッテリーの負極相互間に接続された第４のスイッチと、一端が第２のバッテリーの負極に接続されて他端が前記負側充電端子に接続された第５のスイッチと、一端が第２のバッテリーの正極に接続されて他端が前記負側直流母線に接続された第６のスイッチと、を備え、
前記制御手段を動作させることにより、
第１，第２，第５，第６のスイッチをオフさせて第３，第４のスイッチをオンさせる第一の接続状態と、第１〜第４のスイッチをオンさせて第５，第６のスイッチをオフさせる第二の接続状態と、第１，第５，第６のスイッチをオンさせて第２〜第４のスイッチをオフさせる第三の接続状態と、を実現し、
第二の接続状態または第三の接続状態のもとで前記インバータを運転することにより、前記モータの中性点から、前記正側充電端子及び前記負側充電端子を介して、前記救援対象バッテリーに充電電流を供給することを特徴とする充電装置。 The rescue vehicle includes an inverter that converts a DC voltage between a positive DC bus and a negative DC bus connected to the first and second batteries and the positive and negative electrodes of the first battery into an AC voltage, respectively. A vehicle driving motor driven by the inverter, and a charging device capable of charging an external relief target battery with DC power of the first and second batteries,
The rescue vehicle is
A first switch having one end connected to the neutral point of the motor and the other end connected to the positive charging terminal; and one end connected to the negative DC bus and the other end connected to the negative charging terminal. A second switch, a third switch connected between the positive electrodes of the first and second batteries, a fourth switch connected between the negative electrodes of the first and second batteries, and one end Is connected to the negative electrode of the second battery and the other end is connected to the negative charging terminal, and one end is connected to the positive electrode of the second battery and the other end is connected to the negative DC bus. A sixth switch connected,
By operating the control means,
The first connection state in which the first, second, fifth, and sixth switches are turned off to turn on the third and fourth switches, and the first to fourth switches are turned on to turn on the fifth and sixth switches. A second connection state for turning off the switch, and a third connection state for turning on the first, fifth, and sixth switches and turning off the second to fourth switches,
By operating the inverter under the second connection state or the third connection state, the battery to be rescued from the neutral point of the motor via the positive charging terminal and the negative charging terminal. A charging device for supplying a charging current to the battery. 請求項３に記載した充電装置において、
前記制御手段を動作させて第一の接続状態のもとで前記インバータを運転することにより、前記モータを駆動して前記救援車両を走行させることを特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 3,
A charging device, wherein the control means is operated to operate the inverter under a first connection state, thereby driving the motor to drive the rescue vehicle. 請求項１または２に記載した充電装置において、
前記制御手段が、
第二の接続状態のもとで前記インバータに零電圧ベクトルを出力させるように前記インバータを制御することにより、前記正側充電端子と前記負側充電端子との間の充電出力電圧を、０〜Ｖｂａｔ１（Ｖｂａｔ１：第１のバッテリーの電圧値）の範囲で制御することを特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 1 or 2,
The control means is
By controlling the inverter to output a zero voltage vector to the inverter under a second connection state, a charging output voltage between the positive charging terminal and the negative charging terminal is set to 0 to A charging device controlled in a range of V bat1 (V bat1 : voltage value of a first battery). 請求項１または２に記載した充電装置において、
前記制御手段が、
第三の接続状態のもとで前記インバータに零電圧ベクトルを出力させるように前記インバータを制御することにより、前記正側充電端子と前記負側充電端子との間の充電出力電圧を、Ｖｂａｔ２〜Ｖｂａｔ１＋Ｖｂａｔ２（Ｖｂａｔ１：第１のバッテリーの電圧値，Ｖｂａｔ２：第２のバッテリーの電圧値）の範囲で制御することを特徴とする充電装置。 The charging device according to claim 1 or 2,
The control means is
By controlling the inverter so that the inverter outputs a zero voltage vector under the third connection state, the charging output voltage between the positive charging terminal and the negative charging terminal is expressed as V bat2 A charging device controlled in a range of ~ V bat1 + V bat2 (V bat1 : voltage value of the first battery, V bat2 : voltage value of the second battery). 請求項３または４に記載した充電装置において、
前記制御手段が、
第二の接続状態のもとで前記インバータに零電圧ベクトルを出力させるように前記インバータを制御することにより、前記正側充電端子と前記負側充電端子との間の充電出力電圧を、０〜Ｖｂａｔ（Ｖｂａｔ：並列接続された第１，第２のバッテリーの電圧値）の範囲で制御することを特徴とする充電装置。 In the charging device according to claim 3 or 4,
The control means is
By controlling the inverter to output a zero voltage vector to the inverter under a second connection state, a charging output voltage between the positive charging terminal and the negative charging terminal is set to 0 to A charging device controlled in a range of V bat (V bat : voltage value of first and second batteries connected in parallel). 請求項３または４に記載した充電装置において、
前記制御手段が、
第三の接続状態のもとで前記インバータに零電圧ベクトルを出力させるように前記インバータを制御することにより、前記正側充電端子と前記負側充電端子との間の充電出力電圧を、Ｖｂａｔ〜２・Ｖｂａｔ（Ｖｂａｔ：並列接続された第１，第２のバッテリーの電圧値）の範囲で制御することを特徴とする充電装置。 In the charging device according to claim 3 or 4,
The control means is
By controlling the inverter to cause the inverter to output a zero voltage vector under a third connection state, a charging output voltage between the positive charging terminal and the negative charging terminal is expressed as V bat A charging device that is controlled in a range of ˜2 · V bat (V bat : voltage value of the first and second batteries connected in parallel). 請求項５〜８のいずれか１項に記載した充電装置において、
前記制御手段は、前記インバータの上アームまたは下アームのオンデューティを変化させて前記充電出力電圧を制御することを特徴とする充電装置。 In the charging device according to any one of claims 5 to 8,
The said control means changes the on-duty of the upper arm or lower arm of the said inverter, and controls the said charge output voltage, The charging device characterized by the above-mentioned. 請求項１〜９のいずれか１項に記載した充電装置において、
前記救援対象バッテリーが、前記救援車両の外部の救援対象車両に搭載されたバッテリーであることを特徴とする充電装置。 In the charging device according to any one of claims 1 to 9,
The charging device according to claim 1, wherein the battery to be rescued is a battery mounted on a vehicle to be rescued outside the rescue vehicle.
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