JP3514004B2 - 電気自動車駆動用モータの回生制御装置 - Google Patents
電気自動車駆動用モータの回生制御装置Info
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- JP3514004B2 JP3514004B2 JP25482795A JP25482795A JP3514004B2 JP 3514004 B2 JP3514004 B2 JP 3514004B2 JP 25482795 A JP25482795 A JP 25482795A JP 25482795 A JP25482795 A JP 25482795A JP 3514004 B2 JP3514004 B2 JP 3514004B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車（以下
ＥＶとする）駆動用モータの回生制御装置に関する。
ＥＶとする）駆動用モータの回生制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】ＥＶ駆動用モータの制御にあ
っては、一例としてＰＷＭインバータを用いたベクトル
制御が行なわれており、モータトルクを線形に制御する
ことが可能である。この場合、駆動用電源としては、バ
ッテリが用いられ、電力消費により満充電時から放電末
期時までバッテリ電圧が大きく変わるという特性を有す
る。そして、インバータ直流入力電圧は満充電時の直流
電圧を基準にしており、このため放電にてバッテリで電
圧が低下するとインバータ出力電圧が低下し、電圧不足
となってモータ電流の高周波の増加、回転数の増加不可
という現象に至る。かかる現象を解決する一方策として
従来では、定出力制御にて低回転側に移動すればモータ
端子電圧をインバータ出力可能電圧以下に抑えるという
手段が開示される（特開平６−１７８５７４号公報）。
っては、一例としてＰＷＭインバータを用いたベクトル
制御が行なわれており、モータトルクを線形に制御する
ことが可能である。この場合、駆動用電源としては、バ
ッテリが用いられ、電力消費により満充電時から放電末
期時までバッテリ電圧が大きく変わるという特性を有す
る。そして、インバータ直流入力電圧は満充電時の直流
電圧を基準にしており、このため放電にてバッテリで電
圧が低下するとインバータ出力電圧が低下し、電圧不足
となってモータ電流の高周波の増加、回転数の増加不可
という現象に至る。かかる現象を解決する一方策として
従来では、定出力制御にて低回転側に移動すればモータ
端子電圧をインバータ出力可能電圧以下に抑えるという
手段が開示される（特開平６−１７８５７４号公報）。
【０００３】このようにバッテリ電圧の変動を前提とし
てその変動に応じて手段を講じる一方で、制御時駆動用
モータを発電機として動作させバッテリへ電力を回生す
る制御も行なわれる。この場合、バッテリである程度放
電がされている場合はともかく、満充電時に回生制御が
行なわれるとバッテリが過充電となり、バッテリの寿命
低下や最悪の場合はバッテリの破損を招く。
てその変動に応じて手段を講じる一方で、制御時駆動用
モータを発電機として動作させバッテリへ電力を回生す
る制御も行なわれる。この場合、バッテリである程度放
電がされている場合はともかく、満充電時に回生制御が
行なわれるとバッテリが過充電となり、バッテリの寿命
低下や最悪の場合はバッテリの破損を招く。
【０００４】本発明は、上述の問題に鑑み満充電時での
過充電を防止した電気自動車駆動用モータの回生制御方
法の提供を目的とする。
過充電を防止した電気自動車駆動用モータの回生制御方
法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の構成を特徴とする。 （１）バッテリがインバータを介してモータに接続され
る装置において、直流電圧検出手段に接続されて回生制
御時のバッテリ内部抵抗増加量を得るΔｒｉ演算器と、
このΔｒｉ演算器の出力にて回生トルク指令Ｔb * を得
る回生トルク制限回路と、この回生トルク制限回路にて
制御されてインバータゲート信号を得るモータ制御回路
と、を有する。 （２）（１）において、Δｒｉ演算器入力には直流電流
検出手段を有する。 （３）（１）において、回生トルク制御回路はΔｒｉの
値に応じて回生トルク指令Ｔb * を得る。 （４）（１）又は（３）において、Δｒｉ演算器ではΔ
ｒｉの上昇率を得る。
発明は、次の構成を特徴とする。 （１）バッテリがインバータを介してモータに接続され
る装置において、直流電圧検出手段に接続されて回生制
御時のバッテリ内部抵抗増加量を得るΔｒｉ演算器と、
このΔｒｉ演算器の出力にて回生トルク指令Ｔb * を得
る回生トルク制限回路と、この回生トルク制限回路にて
制御されてインバータゲート信号を得るモータ制御回路
と、を有する。 （２）（１）において、Δｒｉ演算器入力には直流電流
検出手段を有する。 （３）（１）において、回生トルク制御回路はΔｒｉの
値に応じて回生トルク指令Ｔb * を得る。 （４）（１）又は（３）において、Δｒｉ演算器ではΔ
ｒｉの上昇率を得る。
【０００６】
【発明の実施の形態】ここで、発明の実施の形態を説明
するが、まず原理を説明する。図１はモータ駆動回路で
あり、モータ１、インバータ２、バッテリ３、内部抵抗
ｒｉからなる等価回路にあって回生動作時のバッテリ端
子電圧ｖdcは次式となる。 ｖdc＝ｅo ＋ｒｉ・Ｉdc ここでｅo はバッテリ開放電圧、Ｉdcは回生直流電流で
ある。そして、ｅo ，ｒｉはバッテリの充電状態により
変化する。
するが、まず原理を説明する。図１はモータ駆動回路で
あり、モータ１、インバータ２、バッテリ３、内部抵抗
ｒｉからなる等価回路にあって回生動作時のバッテリ端
子電圧ｖdcは次式となる。 ｖdc＝ｅo ＋ｒｉ・Ｉdc ここでｅo はバッテリ開放電圧、Ｉdcは回生直流電流で
ある。そして、ｅo ，ｒｉはバッテリの充電状態により
変化する。
【０００７】バッテリが満充電時において回生電流を流
すとき、端子電圧Ｖdcが大きく増加する。かかる状態を
図１の等価回路で考えるとき、上式のバッテリ満充電時
の開放電圧ｅo はほとんど変わることなく、見かけ上内
部抵抗ｒｉが増加する。バッテリ満充電時の開放電圧ｅ
o と内部抵抗ｒｉは、バッテリの初期データにて予め求
められている。この結果、バッテリ満充電時に回生電流
を流して充電した場合の見かけ上の内部抵抗ｒｉの上昇
分Δｒｉを求め、この上昇分Δｒｉが規定値を越えた場
合に回生を中止することによりバッテリの過充電を防止
することができる。即ち、次式によりΔｒｉを検出して
回生を中止すれば過充電を防止できる。 ｖdc＝ｅo ＋（ｒｉ＋Δｒｉ）Ｉdc ここで、ｅo は満充電時のバッテリ開放電圧、ｒｉは満
充電時のバッテリ内部抵抗、Δｒｉは満充電時に充電し
た場合の見かけ上の内部抵抗増加量である。
すとき、端子電圧Ｖdcが大きく増加する。かかる状態を
図１の等価回路で考えるとき、上式のバッテリ満充電時
の開放電圧ｅo はほとんど変わることなく、見かけ上内
部抵抗ｒｉが増加する。バッテリ満充電時の開放電圧ｅ
o と内部抵抗ｒｉは、バッテリの初期データにて予め求
められている。この結果、バッテリ満充電時に回生電流
を流して充電した場合の見かけ上の内部抵抗ｒｉの上昇
分Δｒｉを求め、この上昇分Δｒｉが規定値を越えた場
合に回生を中止することによりバッテリの過充電を防止
することができる。即ち、次式によりΔｒｉを検出して
回生を中止すれば過充電を防止できる。 ｖdc＝ｅo ＋（ｒｉ＋Δｒｉ）Ｉdc ここで、ｅo は満充電時のバッテリ開放電圧、ｒｉは満
充電時のバッテリ内部抵抗、Δｒｉは満充電時に充電し
た場合の見かけ上の内部抵抗増加量である。
【０００８】かかる前提をふまえて図２に回路例、図３
にフローチャートを示す。図２においては、直流電圧
（バッテリ端子）ｖdcと直流電流Ｉdcとを検出する手段
を有し、この手段をΔｒｉ演算器４に接続する。このΔ
ｒｉ演算器４では、次式の演算を行なう。 Δｒｉ＝（ｖdc−ｅo −ｒｉ・Ｉdc）／Ｉdc Δｒｉ演算器４は、回生トルク制御回路５に接続され、
この回路５では回生トルク指令Ｔb * とΔｒｉとを入力
して指令Ｔb * を出力するものであるが、Δｒｉが規定
値αを越えたか否かを判断しΔｒｉがα以上の場合指令
Ｔb * を零にして回生を中止し、Δｒｉが規定値α以下
になったとき指令Ｔb * を生かして回生制御を行なう。
図中、６は指令Ｔb * と駆動トルク指令Ｔa * により制
御されインバータ２のゲート信号を作るモータ制御回路
であり、Ｐ．Ｐはエンコーダ等の回転検出器である。図
３は、Δｒｉを求めた後、Δｒｉがαより大きいか否か
判定し大きい場合はＴb * を零、大きくない場合にはＴ
b * ＝Ｔb * として出力するフローを示している。
にフローチャートを示す。図２においては、直流電圧
（バッテリ端子）ｖdcと直流電流Ｉdcとを検出する手段
を有し、この手段をΔｒｉ演算器４に接続する。このΔ
ｒｉ演算器４では、次式の演算を行なう。 Δｒｉ＝（ｖdc−ｅo −ｒｉ・Ｉdc）／Ｉdc Δｒｉ演算器４は、回生トルク制御回路５に接続され、
この回路５では回生トルク指令Ｔb * とΔｒｉとを入力
して指令Ｔb * を出力するものであるが、Δｒｉが規定
値αを越えたか否かを判断しΔｒｉがα以上の場合指令
Ｔb * を零にして回生を中止し、Δｒｉが規定値α以下
になったとき指令Ｔb * を生かして回生制御を行なう。
図中、６は指令Ｔb * と駆動トルク指令Ｔa * により制
御されインバータ２のゲート信号を作るモータ制御回路
であり、Ｐ．Ｐはエンコーダ等の回転検出器である。図
３は、Δｒｉを求めた後、Δｒｉがαより大きいか否か
判定し大きい場合はＴb * を零、大きくない場合にはＴ
b * ＝Ｔb * として出力するフローを示している。
【０００９】図２の例では直流電流Ｉdcを検出する例を
示したが、図４では直流電流Ｉdcを検出することなくΔ
ｒｉを求める方式を示している。モータの回生電力に着
目すると次式が得られる。 Ｐ＝ωＴ ここで、Ｐは回生電力、Ｔは回生トルク、ωはモータ回
転角速度である。この場合、モータ及びインバータの損
失は、モータの回生電力Ｐに比べると小さく、無視す
る。ここにおいて、ｖdcは検出され、モータ回転トルク
は回生トルク指令Ｔb * を用いるとＩdcは次式となる。 Ｉdc＝Ｐ／ｖdc＝ωＴb * ／ｖdc この場合ｖdc、ωはモータ制御のために検出しているの
で、新たな検出器を備える必要がない。
示したが、図４では直流電流Ｉdcを検出することなくΔ
ｒｉを求める方式を示している。モータの回生電力に着
目すると次式が得られる。 Ｐ＝ωＴ ここで、Ｐは回生電力、Ｔは回生トルク、ωはモータ回
転角速度である。この場合、モータ及びインバータの損
失は、モータの回生電力Ｐに比べると小さく、無視す
る。ここにおいて、ｖdcは検出され、モータ回転トルク
は回生トルク指令Ｔb * を用いるとＩdcは次式となる。 Ｉdc＝Ｐ／ｖdc＝ωＴb * ／ｖdc この場合ｖdc、ωはモータ制御のために検出しているの
で、新たな検出器を備える必要がない。
【００１０】したがって、図４に示すように直流電圧ｖ
dcのみを検出する手段をΔｒｉ演算器４に接続すると共
に、このΔｒｉ演算器４には上式にてＩdcを求めるため
回生トルク指令Ｔb * 及び角速度ωを入力するようにな
っている。この結果Ｉdcの検出器は不要となり回生トル
ク制御回路５によりＴb * が零かＴb * の二者択一の値
を採りモータ制御回路６に指令を出すことができる。
dcのみを検出する手段をΔｒｉ演算器４に接続すると共
に、このΔｒｉ演算器４には上式にてＩdcを求めるため
回生トルク指令Ｔb * 及び角速度ωを入力するようにな
っている。この結果Ｉdcの検出器は不要となり回生トル
ク制御回路５によりＴb * が零かＴb * の二者択一の値
を採りモータ制御回路６に指令を出すことができる。
【００１１】以上の説明においては、バッテリの内部抵
抗増加量Δｒｉが規定値を越えたとき、過充電と判断し
て回生トルク指令Ｔb * を零としているが、この場合制
動力が大きく変化する。このため、Δｒｉの大きさに応
じて図５に示すように回生トルク制限値Ｔb * を連続的
に制限することにより、制動力の大きな変動を防ぐこと
ができる。
抗増加量Δｒｉが規定値を越えたとき、過充電と判断し
て回生トルク指令Ｔb * を零としているが、この場合制
動力が大きく変化する。このため、Δｒｉの大きさに応
じて図５に示すように回生トルク制限値Ｔb * を連続的
に制限することにより、制動力の大きな変動を防ぐこと
ができる。
【００１２】また、上記図２、図４、図５の例では、Δ
ｒｉが規定値を越えたとき過充電と判断しているが、Δ
ｒｉの大きさでなくΔｒｉの変化（上昇率）が規定の上
昇率を越えることで過充電を判断することもできる。す
なわち、Δｒｉ演算器４の判定ブロックΔｒｉ＞αを
（ｄ・Δｒｉ）／ｄｔ＞βとしてもよい。この場合、β
は規定の上昇率である。
ｒｉが規定値を越えたとき過充電と判断しているが、Δ
ｒｉの大きさでなくΔｒｉの変化（上昇率）が規定の上
昇率を越えることで過充電を判断することもできる。す
なわち、Δｒｉ演算器４の判定ブロックΔｒｉ＞αを
（ｄ・Δｒｉ）／ｄｔ＞βとしてもよい。この場合、β
は規定の上昇率である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように回生制御時でのバッ
テリ内部抵抗を演算することにより、バッテリ満充電時
の回生制御による過充電を防止し、バッテリの劣化、破
損を防止できる。また、直流電流を検出することなく回
生トルク指令と角速度により演算を加えることでバッテ
リ内部抵抗を得ることができる。更には、制動力の大き
な変動なく過充電を防止できる。
テリ内部抵抗を演算することにより、バッテリ満充電時
の回生制御による過充電を防止し、バッテリの劣化、破
損を防止できる。また、直流電流を検出することなく回
生トルク指令と角速度により演算を加えることでバッテ
リ内部抵抗を得ることができる。更には、制動力の大き
な変動なく過充電を防止できる。
【図１】等価回路図。
【図２】一例のブロック図。
【図３】図２のフローチャート。
【図４】他の例のブロック図。
【図５】Δｒｉを連続変化させる特性図。
１ モータ
２ インバータ
３ バッテリ
４ Δｒｉ演算器
５ 回生トルク制限回路
６ モータ制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−67209（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−79534（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 1/00 - 3/12
B60L 7/00 - 13/00
B60L 15/00 - 15/42
H02P 5/408 - 5/412
H02P 7/628 - 7/632
H02P 21/00
Claims (4)
- 【請求項１】 バッテリがインバータを介してモータに
接続される装置において、 直流電圧検出手段に接続されて回生制御時のバッテリ内
部抵抗増加量を得るΔｒｉ演算器と、 このΔｒｉ演算器の出力にて回生トルク指令Ｔb * を得
る回生トルク制限回路と、 この回生トルク制限回路にて制御されてインバータゲー
ト信号を得るモータ制御回路と、 を有することを特徴とする電気自動車駆動用モータの回
生制御装置。 - 【請求項２】 Δｒｉ演算器入力には直流電流検出手段
を有する請求項１記載の電気自動車駆動用モータの回生
制御装置。 - 【請求項３】 回生トルク制御回路はΔｒｉの値に応じ
て回生トルク指令Ｔ b * を得る請求項１記載の電気自動
車駆動用モータの回生制御装置。 - 【請求項４】 Δｒｉ演算器ではΔｒｉの上昇率を得る
請求項１又は３に記載の電気自動車駆動用モータの回生
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25482795A JP3514004B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 電気自動車駆動用モータの回生制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25482795A JP3514004B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 電気自動車駆動用モータの回生制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0998508A JPH0998508A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3514004B2 true JP3514004B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=17270419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25482795A Expired - Lifetime JP3514004B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 電気自動車駆動用モータの回生制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514004B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3956796B2 (ja) | 2001-12-26 | 2007-08-08 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム |
| JP4561616B2 (ja) | 2005-10-27 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | モータ駆動システム |
| JP2013210206A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toyota Industries Corp | 車載バッテリの充電状態推定装置 |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP25482795A patent/JP3514004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0998508A (ja) | 1997-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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