JPH06284517A - Motor controller for electric vehicle - Google Patents
Motor controller for electric vehicleInfo
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- JPH06284517A JPH06284517A JP7058493A JP7058493A JPH06284517A JP H06284517 A JPH06284517 A JP H06284517A JP 7058493 A JP7058493 A JP 7058493A JP 7058493 A JP7058493 A JP 7058493A JP H06284517 A JPH06284517 A JP H06284517A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車のモータ制
御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for an electric vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電気自動車においては、例えば車
両本体にバッテリなどの直流電源を搭載しており、該直
流電源からの直流電流を三相交流電流に変換してモータ
に供給し、該モータを駆動するようにしている。この場
合、前記電気自動車は駆動輪にモータが連結されてお
り、該モータのトルクを直接制御して車速を変更するよ
うになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle, a DC power source such as a battery is mounted on a vehicle body, for example, and a DC current from the DC power source is converted into a three-phase AC current to be supplied to a motor. I am trying to drive. In this case, a motor is connected to the drive wheels of the electric vehicle, and the torque of the motor is directly controlled to change the vehicle speed.
【0003】そして、電流波形制御回路が、電気自動車
の負荷条件に対応するパルス幅変調(PWM)信号をベ
ースドライブ回路に対して出力し、該ベースドライブ回
路からスイッチング信号として電流制御素子駆動信号が
インバータブリッジに対して出力されるようになってい
る。該インバータブリッジにおいて、前記電流制御素子
駆動信号はパルス幅変調信号に対応してインバータブリ
ッジの電流制御素子としてのパワートランジスタ、IG
BT等を駆動し、前記直流電源からの直流電流を三相交
流電流に変換する。そして、該三相交流電流がモータに
供給される。Then, the current waveform control circuit outputs a pulse width modulation (PWM) signal corresponding to the load condition of the electric vehicle to the base drive circuit, and the base drive circuit outputs the current control element drive signal as a switching signal. It is designed to be output to the inverter bridge. In the inverter bridge, the current control element drive signal corresponds to the pulse width modulation signal, and a power transistor, IG, as a current control element of the inverter bridge.
The BT or the like is driven to convert the DC current from the DC power supply into a three-phase AC current. Then, the three-phase alternating current is supplied to the motor.
【0004】ところで、インバータブリッジにおいて
は、配線インダクタンスを小さくするため、正極ブス及
び負極ブスを幅広のプレートで形成し、正極ブス及び負
極ブスのそれぞれの面が互いに対向するように配設され
るようになっている(特開平4−133669号公報参
照)。すなわち、前記インバータブリッジの配線インダ
クタンスをLとし、正極ブスと負極ブスの間に印加され
る電圧をvとし、正極ブスと負極ブスの間を流れる電流
をiとすると、電流制御素子のスイッチング動作時にサ
ージ電圧 ΔV=L・dv/dt =L・di/dt が発生する。In the inverter bridge, in order to reduce the wiring inductance, the positive electrode bus and the negative electrode bus are formed of wide plates, and the positive electrode bus and the negative electrode bus are arranged so that their respective surfaces face each other. (See Japanese Patent Laid-Open No. 4-133669). That is, assuming that the wiring inductance of the inverter bridge is L, the voltage applied between the positive electrode bus and the negative electrode bus is v, and the current flowing between the positive electrode bus and the negative electrode bus is i, at the time of the switching operation of the current control element. A surge voltage ΔV = L · dv / dt = L · di / dt occurs.
【0005】該サージ電圧ΔVは前記インバータブリッ
ジの配線インダクタンスLとdv/dt又はdi/dt
の積であるため、配線インダクタンスLを小さくするこ
とによってサージ電圧ΔVを低くすることができる。と
ころで、前記配線インダクタンスLはあらゆる導体内に
存在し、正極ブス内及び負極ブス内にも存在するととも
に、抵抗と同じ特性を有する。したがって、正極ブス及
び負極ブスの断面積を大きくするとともに、長さを短く
することによって配線インダクタンスLを小さくするこ
とができる。The surge voltage ΔV depends on the wiring inductance L of the inverter bridge and dv / dt or di / dt.
Therefore, the surge voltage ΔV can be lowered by reducing the wiring inductance L. By the way, the wiring inductance L exists in all conductors, exists in the positive electrode bus and the negative electrode bus, and has the same characteristic as the resistance. Therefore, the wiring inductance L can be reduced by increasing the cross-sectional areas of the positive electrode bus and the negative electrode bus and reducing the length thereof.
【0006】また、前記配線インダクタンスLは、逆方
向に電流が流れる導体の対向する面積を大きくすること
によって小さくすることもできる。すなわち、平行して
延びる正極ブスと負極ブスの間の間隔に比例し、正極ブ
ス及び負極ブスの幅に逆比例する。したがって、正極ブ
ス及び負極ブスを幅広のプレートで形成し、正極ブス及
び負極ブスのそれぞれの面が互いに対向するように配設
することによって配線インダクタンスLを小さくするこ
とができる。Further, the wiring inductance L can be reduced by increasing the facing area of the conductor through which the current flows in the opposite direction. That is, it is proportional to the distance between the positive electrode bus and the negative electrode bus extending in parallel, and is inversely proportional to the width of the positive electrode bus and the negative electrode bus. Therefore, the wiring inductance L can be reduced by forming the positive electrode bus and the negative electrode bus with a wide plate and disposing them so that the respective surfaces of the positive electrode bus and the negative electrode bus face each other.
【0007】このようにして、サージ電圧ΔVを低くす
ることができる。In this way, the surge voltage ΔV can be lowered.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のインバータブリッジにおいては、電気自動車のモー
タ制御装置に適用した場合、モータとして大容量のもの
が使用されるため、直流電源から数百ボルトの電源電圧
が印加され、数百アンペアの電流が供給され、di/d
tのi分が大きくなってしまう。However, in the above-mentioned conventional inverter bridge, when it is applied to a motor control device of an electric vehicle, a large capacity motor is used as a motor, and therefore a power supply of several hundred volts from a DC power supply is used. A voltage is applied and a current of several hundred amps is supplied, di / d
The i part of t becomes large.
【0009】また、電流波形の歪(ひず)みを小さくし
たり、モータが発生するノイズを少なくしたりするた
め、電流制御素子によるスイッチングの周波数を高くす
る必要があるため、di/dtのt分が小さくなってし
まう。したがって、di/dtが大きくなり、その分サ
ージ電圧ΔVが高くなって電流制御素子が破損してしま
う。Further, in order to reduce the distortion (distortion) of the current waveform and to reduce the noise generated by the motor, it is necessary to increase the switching frequency by the current control element. The amount of t becomes small. Therefore, di / dt increases, and the surge voltage ΔV increases correspondingly, and the current control element is damaged.
【0010】そこで、前記電流制御素子を保護するため
に、電流制御素子のコレクタ・エミッタ間にサージ電圧
ΔVを吸収するスナバ回路を接続するようにしている。
該スナバ回路は、ダイオード、コンデンサ、抵抗等を組
み合わせて形成され、電流制御素子のスイッチング動作
時に発生したサージ電圧ΔVを吸収する。ところが、ス
ナバ回路の導体に配線インダクタンスLが存在するた
め、スナバ回路は十分に機能しない。また、該スナバ回
路を構成するダイオード、コンデンサ、抵抗等を実装す
るのが困難となり、作業性が低下してしまう。Therefore, in order to protect the current control element, a snubber circuit for absorbing the surge voltage ΔV is connected between the collector and the emitter of the current control element.
The snubber circuit is formed by combining a diode, a capacitor, a resistor, etc., and absorbs the surge voltage ΔV generated during the switching operation of the current control element. However, since the wiring inductance L exists in the conductor of the snubber circuit, the snubber circuit does not function sufficiently. In addition, it becomes difficult to mount the diode, the capacitor, the resistor, etc. that form the snubber circuit, and the workability is reduced.
【0011】本発明は、前記従来のインバータブリッジ
の問題点を解決して、サージ電圧を低くすることがで
き、モータとして大容量のものを使用したり、スイッチ
ングの周波数を高くしたりしても、電流制御素子が破損
することがなく、スナバ回路の実装が容易で作業性を向
上させることができる電気自動車のモータ制御装置を提
供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional inverter bridge so that the surge voltage can be reduced, and even if a large capacity motor is used or the switching frequency is increased. An object of the present invention is to provide a motor control device for an electric vehicle in which a snubber circuit can be easily mounted and workability can be improved without damaging a current control element.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
気自動車のモータ制御装置においては、プレート状の正
極ブス及び該正極ブスと平行して延びるプレート状の負
極ブスを備えた基板と、前記正極ブスと負極ブスを電気
的に接続し、選択的にスイッチングする複数対の電流制
御素子と、前記基板上において各対の電流制御素子に接
続され、電流制御素子のスイッチング動作時に発生する
サージ電圧を吸収するためのスナバ回路を有する。Therefore, in a motor control device for an electric vehicle of the present invention, a substrate provided with a plate-shaped positive electrode bus and a plate-shaped negative electrode bus extending in parallel with the positive electrode bus, and A plurality of pairs of current control elements that electrically connect the positive bus and the negative bus to selectively switch, and a surge voltage that is connected to each pair of current control elements on the substrate and that occurs during the switching operation of the current control elements It has a snubber circuit for absorbing.
【0013】該スナバ回路は、コンデンサ、ダイオード
及び抵抗から成り、前記スナバ回路の各要素間がプレー
ト状の導体で接続される。The snubber circuit comprises a capacitor, a diode and a resistor, and each element of the snubber circuit is connected by a plate-shaped conductor.
【0014】[0014]
【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
電気自動車のモータ制御装置は、プレート状の正極ブス
及び該正極ブスと平行して延びるプレート状の負極ブス
を備えた基板と、前記正極ブスと負極ブスを電気的に接
続し、選択的にスイッチングする複数対の電流制御素子
と、前記基板上において各対の電流制御素子に接続さ
れ、電流制御素子のスイッチング動作時に発生するサー
ジ電圧を吸収するためのスナバ回路を有する。According to the present invention, as described above, the motor control device for an electric vehicle includes a substrate having a plate-shaped positive electrode bus and a plate-shaped negative electrode bus extending in parallel with the positive electrode bus. A plurality of pairs of current control elements that electrically connect the positive bus and the negative bus and selectively switch, and surges that are connected to each pair of current control elements on the substrate and that occur during the switching operation of the current control elements. It has a snubber circuit for absorbing the voltage.
【0015】該スナバ回路は、コンデンサ、ダイオード
及び抵抗から成り、前記スナバ回路の各要素間がプレー
ト状の導体で接続される。この場合、前記正極ブス及び
負極ブスがいずれもプレート状であるため、幅広で正極
ブス及び負極ブスの対向する面積が大きくなる。したが
って、インバータブリッジの配線インダクタンスを小さ
くすることができる。The snubber circuit comprises a capacitor, a diode and a resistor, and each element of the snubber circuit is connected by a plate-shaped conductor. In this case, since both the positive electrode bus and the negative electrode bus are plate-shaped, the width is wide and the area where the positive electrode bus and the negative electrode bus face each other is large. Therefore, the wiring inductance of the inverter bridge can be reduced.
【0016】その結果、電流制御素子のスイッチング動
作時に発生するサージ電圧を低くすることができ、モー
タとして大容量のものを使用したり、スイッチングの周
波数を高くしたりしても、電流制御素子が破損すること
がなくなる。また、前記スナバ回路の各要素間がプレー
ト状の導体で接続されるため、スナバ回路の配線インダ
クタンスを小さくすることができ、スナバ回路を十分に
機能させることができる。As a result, the surge voltage generated during the switching operation of the current control element can be reduced, and even if a large capacity motor is used or the switching frequency is increased, the current control element will not operate. It will not be damaged. Further, since each element of the snubber circuit is connected by the plate-shaped conductor, the wiring inductance of the snubber circuit can be reduced and the snubber circuit can sufficiently function.
【0017】そして、前記基板に対してスナバ回路の各
要素を実装することができるため、正極ブス、負極ブス
及びスナバ回路をサブアッセンブリ化して作業性を向上
させることができ、電気自動車のモータ制御装置の製造
工程を簡素化することができる。Since each element of the snubber circuit can be mounted on the substrate, the positive bus, the negative bus and the snubber circuit can be sub-assembled to improve workability, and motor control of an electric vehicle can be achieved. The manufacturing process of the device can be simplified.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図2は本発明の実施例を示す電
気自動車のモータ制御装置のブロック図である。図にお
いて、11は電気自動車の車両本体に2個設けられたブ
ラシレスのモータであり、この場合、1個のみが示され
ている。該モータ11は、電気自動車の図示しない駆動
輪に連結され、例えば、6極の永久磁石から成る図示し
ないロータ、及び三相の巻線から成る電磁コイルすなわ
ち図示しないステータコイルを備えている。また、12
は例えば240〔V〕の電圧を有する直流電源である。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram of a motor control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 is a brushless motor provided on the vehicle body of the electric vehicle, and in this case, only one motor is shown. The motor 11 is connected to drive wheels (not shown) of an electric vehicle, and includes, for example, a rotor (not shown) made of a permanent magnet having 6 poles, and an electromagnetic coil made of three-phase windings, that is, a stator coil (not shown). Also, 12
Is a DC power supply having a voltage of 240 [V], for example.
【0019】前記モータ11のロータシャフト13には
同軸的にレゾルバ15の図示しない回転子が結合され、
モータ11のロータの磁極の絶対位置を検出することが
できるようになっている。すなわち、前記レゾルバ15
にはレゾルバ回路16が接続され、該レゾルバ回路16
は、前記レゾルバ15に交流電圧Em sin ωt及び交流
電圧Em cos ωt(図中x,yで示す。)を印加すると
ともに、レゾルバ15から交流電圧Em sin(ωt+θ)
のレゾルバ信号aを受けて、前記ロータの磁極の絶対位
置を検出し、電流波形制御回路17に対して励磁位置信
号bを出力する。A rotor (not shown) of the resolver 15 is coaxially coupled to the rotor shaft 13 of the motor 11,
The absolute position of the magnetic pole of the rotor of the motor 11 can be detected. That is, the resolver 15
A resolver circuit 16 is connected to the resolver circuit 16 and
Applies an AC voltage E m sin ωt and an AC voltage E m cos ωt (indicated by x and y in the figure) to the resolver 15, and at the same time applies an AC voltage E m sin (ωt + θ) from the resolver 15.
Receiving the resolver signal a, the absolute position of the magnetic pole of the rotor is detected, and the excitation position signal b is output to the current waveform control circuit 17.
【0020】該電流波形制御回路17は、電気自動車の
負荷条件、例えば図示しないアクセルペダルの踏込量な
どに対応した三相交流電流をモータ11に供給するため
に設けられており、要求電流(トルク指令)に対応する
デューティ比を有するU相、V相及びW相のパルス幅変
調信号dをベースドライブ回路28に対して出力する。The current waveform control circuit 17 is provided to supply a three-phase AC current corresponding to a load condition of the electric vehicle, for example, a depression amount of an accelerator pedal (not shown) to the motor 11, and a required current (torque). The U-phase, V-phase, and W-phase pulse width modulation signals d having a duty ratio corresponding to (command) are output to the base drive circuit 28.
【0021】前記モータ11のステータコイルは、イン
バータブリッジ18によって励磁される。該インバータ
ブリッジ18は電流制御素子として6個のパワートラン
ジスタTr1 〜Tr6 を有しており、各パワートランジ
スタTr1 〜Tr6 のベースにはベースドライブ回路2
8からスイッチング信号として電流制御素子駆動信号c
が入力される。前記ベースドライブ回路28は、前記電
流波形制御回路17から出力されるパルス幅変調信号d
を受けて、パワートランジスタTr1 〜Tr6を駆動す
る。The stator coil of the motor 11 is excited by the inverter bridge 18. The inverter bridge 18 is a current controlling element has six power transistors Tr 1 to Tr 6 as the base drive circuit 2 to the base of the power transistor Tr 1 to Tr 6
The current control element drive signal c from 8 as a switching signal
Is entered. The base drive circuit 28 outputs a pulse width modulation signal d output from the current waveform control circuit 17.
In response to this, the power transistors Tr 1 to Tr 6 are driven.
【0022】また、図示しないメインコンピュータの出
力ポートから前記電流波形制御回路17に対して前記要
求電流を指令するための電流指令信号j1 、回転方向指
令信号j2 、回生信号j3 、運転指令信号j4 等が出力
される。そして、前記直流電源12には電源回路29が
接続され、前記インバータブリッジ18に対して駆動電
圧qを印加するとともに、電流波形制御回路17などの
各制御回路に対して制御電源電圧rを印加する。Further, a current command signal j 1 , a rotation direction command signal j 2 , a regenerative signal j 3 , an operation command for commanding the required current to the current waveform control circuit 17 from an output port of a main computer (not shown). The signal j 4 etc. is output. A power supply circuit 29 is connected to the DC power supply 12, applies a drive voltage q to the inverter bridge 18, and applies a control power supply voltage r to each control circuit such as the current waveform control circuit 17. .
【0023】なお、30は前記モータ11に供給される
三相交流電流の電流センサである。該電流センサ30
は、U相電流検出信号s及びV相電流検出信号tを前記
電流波形制御回路17に対して出力する。次に、前記イ
ンバータブリッジ18の詳細について図3を併用して説
明する。図3は本発明の実施例におけるインバータブリ
ッジの詳細図である。Reference numeral 30 is a current sensor for a three-phase alternating current supplied to the motor 11. The current sensor 30
Outputs a U-phase current detection signal s and a V-phase current detection signal t to the current waveform control circuit 17. Next, details of the inverter bridge 18 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a detailed view of the inverter bridge in the embodiment of the present invention.
【0024】図において、18はインバータブリッジ、
Tr1 〜Tr6 はパワートランジスタである。パワート
ランジスタTr1 ,Tr2 、パワートランジスタT
r3 ,Tr4 、及びパワートランジスタTr5 ,Tr6
は、それぞれ対を構成して正極ブス31と負極ブス32
を電気的に接続する。そして、パワートランジスタTr
1,Tr2 間からU相の相電流が、パワートランジスタ
Tr3 ,Tr4 間からV相の相電流が、パワートランジ
スタTr5 ,Tr6 間からW相の相電流がモータ11の
ステータコイルに供給される。In the figure, 18 is an inverter bridge,
Tr 1 to Tr 6 are power transistors. Power transistors Tr 1 and Tr 2 , power transistor T
r 3 , Tr 4 and power transistors Tr 5 , Tr 6
Respectively form a pair of positive electrode bus 31 and negative electrode bus 32.
To be electrically connected. And the power transistor Tr
A U-phase current from 1 and Tr 2 , a V-phase current from power transistors Tr 3 and Tr 4 , and a W-phase current from power transistors Tr 5 and Tr 6 to the stator coil of the motor 11. Supplied.
【0025】前記パワートランジスタTr1 〜Tr6 に
は、それぞれエミッタ・コレクタ間を接続するダイオー
ドD1 〜D6 が接続される。前記パワートランジスタT
r1〜Tr6 は、それぞれのベースにベースドライブ回
路28から電流制御素子駆動信号cが入力され、選択的
にスイッチングして前記U相、V相及びW相の相電流の
波形を形成する。The power transistors Tr 1 to Tr 6 are respectively connected to the diodes D 1 to D 6 which connect between the emitter and the collector. The power transistor T
The current control element drive signal c is input from the base drive circuit 28 to the bases of each of r 1 to Tr 6 , and selectively switches to form the waveforms of the U-phase, V-phase, and W-phase currents.
【0026】また、C1 ,C2 は直流電源12側の電圧
波形を平滑化し、直流電源12との間の配線インダクタ
ンスを相殺するために設けられた大型の平滑用コンデン
サであり、一つのインバータブリッジ18に対して2個
並列に設けられているが、容量が大きいものを使用する
場合には1個だけ設けるようにすることができる。な
お、該平滑用コンデンサC1 ,C2 はアルミ電解コンデ
ンサで形成される。C 1 and C 2 are large smoothing capacitors provided to smooth the voltage waveform on the DC power supply 12 side and cancel the wiring inductance between the DC power supply 12 side and one inverter. Two bridges 18 are provided in parallel, but if a large capacity one is used, only one can be provided. The smoothing capacitors C 1 and C 2 are aluminum electrolytic capacitors.
【0027】ところで、前記パワートランジスタTr1
〜Tr6 がスイッチングする時に、電流をiとし、イン
バータブリッジ18の配線インダクタンスをLとし、時
間をtとした場合、L・di/dtに比例するサージ電
圧Δvが発生し、該サージ電圧Δvが電源電圧に重畳さ
れてパワートランジスタTr1 〜Tr6 に印加され、過
電圧が発生する。そこで、サージ電圧Δvを吸収して過
電圧が発生するのを防止するために、前記インバータブ
リッジ18にスナバ回路21〜23が設けられる。By the way, the power transistor Tr 1
When Tr 6 switches, when the current is i, the wiring inductance of the inverter bridge 18 is L, and the time is t, a surge voltage Δv proportional to L · di / dt is generated, and the surge voltage Δv is The voltage is superimposed on the power supply voltage and applied to the power transistors Tr 1 to Tr 6 to generate an overvoltage. Therefore, snubber circuits 21 to 23 are provided in the inverter bridge 18 in order to prevent the overvoltage from being generated by absorbing the surge voltage Δv.
【0028】この場合、前記パワートランジスタT
r1 ,Tr2 に発生するサージ電圧Δvを吸収するため
にスナバ回路21が、パワートランジスタTr3 ,Tr
4 に発生するサージ電圧Δvを吸収するためにスナバ回
路22が、パワートランジスタTr5 ,Tr6 に発生す
るサージ電圧Δvを吸収するためにスナバ回路23が設
けられる。In this case, the power transistor T
In order to absorb the surge voltage Δv generated in r 1 and Tr 2 , the snubber circuit 21 uses the power transistors Tr 3 and Tr 2.
The snubber circuit 22 is provided to absorb the surge voltage Δv generated in the transistor 4 , and the snubber circuit 23 is provided to absorb the surge voltage Δv generated in the power transistors Tr 5 and Tr 6 .
【0029】すなわち、スナバ回路21においては、パ
ワートランジスタTr1 に対してコンデンサCS1及びダ
イオードDS1の直列回路が並列に接続され、コンデンサ
CS1及びダイオードDS1の結線部分と負極ブス32の間
に抵抗RS1が接続される。また、パワートランジスタT
r2 に対してコンデンサCS2及びダイオードDS2の直列
回路が並列に接続され、コンデンサCS2及びダイオード
DS2の結線部分と正極ブス31の間に抵抗RS2が接続さ
れる。That is, in the snubber circuit 21, the series circuit of the capacitor C S1 and the diode D S1 is connected in parallel to the power transistor Tr 1 , and the connection portion between the capacitor C S1 and the diode D S1 and the negative bus 32 are connected. A resistor R S1 is connected to. Also, the power transistor T
against r 2 series circuit of a capacitor C S2 and the diode D S2 is connected in parallel, the resistance R S2 between the connection portion and the positive electrode ugly 31 of the capacitor C S2 and the diode D S2 is connected.
【0030】前記スナバ回路22においては、パワート
ランジスタTr3 に対してコンデンサCS3及びダイオー
ドDS3の直列回路が並列に接続され、コンデンサCS3及
びダイオードDS3の結線部分と負極ブス32の間に抵抗
RS3が接続される。また、パワートランジスタTr4 に
対してコンデンサCS4及びダイオードDS4の直列回路が
並列に接続され、コンデンサCS4及びダイオードDS4の
結線部分と正極ブス31の間に抵抗RS4が接続される。[0030] In the snubber circuit 22, the series circuit of a capacitor C S3 and the diode D S3 is connected in parallel with the power transistor Tr 3, between the connection portion and the negative electrode ugly 32 of the capacitor C S3 and the diode D S3 The resistor R S3 is connected. Further, a series circuit of a capacitor C S4 and the diode D S4 is connected in parallel to the power transistor Tr 4, resistor R S4 between the connection portion and the positive electrode ugly 31 of the capacitor C S4 and the diode D S4 is connected.
【0031】前記スナバ回路23においては、パワート
ランジスタTr5 に対してコンデンサCS5及びダイオー
ドDS5の直列回路が並列に接続され、コンデンサCS5及
びダイオードDS5の結線部分と負極ブス32の間に抵抗
RS5が接続される。また、パワートランジスタTr6 に
対してコンデンサCS6及びダイオードDS6の直列回路が
並列に接続され、コンデンサCS6及びダイオードDS6の
結線部分と正極ブス31の間に抵抗RS6が接続される。[0031] In the snubber circuit 23, the series circuit of a capacitor C S5 and the diode D S5 is connected in parallel to the power transistor Tr 5, between the connection portion and the negative electrode ugly 32 of the capacitor C S5 and the diode D S5 The resistor R S5 is connected. Further, a series circuit of a capacitor C S6 and the diode D S6 are connected in parallel to the power transistor Tr 6, the resistor R S6 are connected between the connection portion and the positive electrode ugly 31 of the capacitor C S6 and the diode D S6.
【0032】次に、前記構成のモータ制御装置の実装状
態について説明する。図1は本発明の実施例を示す電気
自動車のモータ制御装置の平面図、図4は本発明の実施
例を示す電気自動車のモータ制御装置の正面図、図5は
図4のA−A断面図、図6は図4のB−B断面図、図7
は本発明の実施例における正極ブスを示す図、図8は本
発明の実施例における負極ブスを示す図、図9は本発明
の実施例における第1絶縁材を示す図、図10は本発明
の実施例における第2絶縁材を示す図、図11は本発明
の実施例における第3絶縁材を示す図、図12は本発明
の実施例における平滑用コンデンサの実装状態図、図1
3は本発明の実施例におけるパワートランジスタの実装
状態図、図14は本発明の実施例におけるパワートラン
ジスタの放熱装置の側面図、図15は本発明の実施例に
おけるパワートランジスタの放熱装置の正面図である。
なお、図7から11までの(a)はいずれも平面を、
(b)は側面を示す。Next, the mounting state of the motor control device having the above construction will be described. 1 is a plan view of a motor control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of a motor control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6 and 6 are cross-sectional views taken along the line BB of FIG.
Is a diagram showing a positive electrode bus in an example of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a negative electrode bus in an example of the present invention, FIG. 9 is a diagram showing a first insulating material in the example of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing a second insulating material in the embodiment of the present invention, FIG. 11 is a diagram showing a third insulating material in the embodiment of the present invention, FIG. 12 is a mounting state diagram of a smoothing capacitor in the embodiment of the present invention, and FIG.
3 is a mounting state diagram of the power transistor in the embodiment of the present invention, FIG. 14 is a side view of the heat dissipation device of the power transistor in the embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a front view of the heat dissipation device of the power transistor in the embodiment of the present invention. Is.
7A to 11A are planes,
(B) shows a side surface.
【0033】図において、61はインバータブリッジ1
8のパワートランジスタTr1 〜Tr6 、スナバ回路2
1〜23の各要素等を実装するための一対の基板であ
り、第1絶縁材33、正極ブス31、第2絶縁材34、
負極ブス32及び第3絶縁材35を順に積層し、絶縁材
で成形されたボルト・ナット36によって固定して形成
される。図では正面側の基板61のみを示している。第
1絶縁材33及び第3絶縁材35は、高電圧が印加され
高電流が流れる前記正極ブス31及び負極ブス32に作
業者が触れることがないように設けられており、第2絶
縁材34は前記正極ブス31と負極ブス32の間を絶縁
してキャパシタンスを形成するために設けられる。In the figure, 61 is an inverter bridge 1.
8 power transistors Tr 1 to Tr 6 and snubber circuit 2
1 to 23 are a pair of substrates for mounting each element and the like, and include a first insulating material 33, a positive electrode bus 31, a second insulating material 34,
The negative electrode bus 32 and the third insulating material 35 are laminated in order and fixed by bolts and nuts 36 formed of the insulating material. In the figure, only the substrate 61 on the front side is shown. The first insulating material 33 and the third insulating material 35 are provided so that an operator does not touch the positive electrode bus 31 and the negative electrode bus 32 to which a high voltage is applied and a high current flows, and the second insulating material 34. Is provided to insulate between the positive bus 31 and the negative bus 32 to form a capacitance.
【0034】そして、前記基板61にパワートランジス
タTr1 〜Tr6 が配設されるとともに前記スナバ回路
21〜23が形成される。そのため、6個の抵抗RS1〜
RS6、6個のコンデンサCS1〜CS6及び6個のダイオー
ドDS1〜DS6が取り付けられる。該ダイオードDS1〜D
S6は二つずつセットになっており、3組に分けられる。
なお、図5及び6において、抵抗RS1〜RS6及びコンデ
ンサCS1〜CS6を固定するに当たり、固定用部品の金属
部と正極ブス31及び負極ブス32の間の絶縁距離を確
保するために、絶縁材で成形されたスペーサ37が取り
付けられる。Then, the power transistors Tr 1 to Tr 6 are arranged on the substrate 61 and the snubber circuits 21 to 23 are formed. Therefore, the six resistors R S1 ~
R S6 , six capacitors C S1 to C S6 and six diodes D S1 to D S6 are mounted. The diodes D S1 to D
S6 is a set of two and is divided into three sets.
5 and 6, in order to secure the insulation distance between the metal part of the fixing component and the positive electrode bus 31 and the negative electrode bus 32 when fixing the resistors R S1 to R S6 and the capacitors C S1 to C S6. A spacer 37 formed of an insulating material is attached.
【0035】前記基板61に対してスナバ回路21〜2
3の各要素を実装することができるため、正極ブス3
1、負極ブス32及びスナバ回路21〜23をサブアッ
センブリ化することができ、電気自動車のモータ制御装
置の製造工程を簡素化することができる。ここで、イン
バータブリッジ18の配線インダクタンスLを小さくす
るため、逆方向に電流が流れる正極ブス31及び負極ブ
ス32を幅広のプレートで形成し、幅W1 ,W2 を広く
するとともに対向する面積を大きくしている。また、平
行して延びる正極ブス31と負極ブス32の間の間隔を
小さくしている。The snubber circuits 21 to 2 are connected to the substrate 61.
Since each element of 3 can be mounted, the positive electrode bus 3
1, the negative electrode bus 32 and the snubber circuits 21 to 23 can be sub-assembled, and the manufacturing process of the motor control device of the electric vehicle can be simplified. Here, in order to reduce the wiring inductance L of the inverter bridge 18, the positive electrode bus 31 and the negative electrode bus 32 through which current flows in the opposite direction are formed by wide plates to widen the widths W 1 and W 2 and to reduce the opposing area. Making it big. Further, the interval between the positive electrode bus 31 and the negative electrode bus 32 extending in parallel is made small.
【0036】このようにして、パワートランジスタTr
1 〜Tr6 のスイッチング動作時に発生するサージ電圧
ΔVを低くすることができる。また、パワートランジス
タTr1 〜Tr6 のベース・エミッタ間には、図示しな
いバイアス回路が設けられているが、配線インダクタン
スLが大きくなるとバイアス回路を介して電流がパワー
トランジスタTr1 〜Tr6 のベースに流れ、該ベース
に入力される電流制御素子駆動信号cにノイズが発生し
てしまう。本実施例においては、配線インダクタンスL
を小さくすることができるため、電流制御素子駆動信号
cにノイズが発生することがない。In this way, the power transistor Tr
The surge voltage ΔV generated during the switching operation of 1 to Tr 6 can be reduced. A bias circuit (not shown) is provided between the bases and emitters of the power transistors Tr 1 to Tr 6 , but when the wiring inductance L increases, a current flows through the bias circuit to the bases of the power transistors Tr 1 to Tr 6 . And noise is generated in the current control element drive signal c input to the base. In this embodiment, the wiring inductance L
Therefore, noise does not occur in the current control element drive signal c.
【0037】また、スナバ回路21〜23の配線インダ
クタンスLを小さくするため、コンデンサCS1及びダイ
オードDS1の結線部分と抵抗RS1の間の導体LS1、コン
デンサCS2及びダイオードDS2の結線部分と抵抗RS2の
間の導体LS2、コンデンサC S3及びダイオードDS3の結
線部分と抵抗RS3の間の導体LS3、コンデンサCS4及び
ダイオードDS4の結線部分と抵抗RS4の間の導体LS4、
コンデンサCS5及びダイオードDS5の結線部分と抵抗R
S5の間の導体LS5、及びコンデンサCS6及びダイオード
DS6の結線部分と抵抗RS6の間の導体LS6がいずれも幅
広で台形の短いプレートで形成されている。In addition, the wiring inductors of the snubber circuits 21 to 23 are
To reduce the inductance L, the capacitor CS1And die
Aether DS1Connection part and resistance RS1Conductor L betweenS1, Con
Densa CS2And diode DS2Connection part and resistance RS2of
Conductor L betweenS2, Capacitor C S3And diode DS3The conclusion
Line part and resistance RS3Conductor L betweenS3, Capacitor CS4as well as
Diode DS4Connection part and resistance RS4Conductor L betweenS4,
Capacitor CS5And diode DS5Connection part and resistance R
S5Conductor L betweenS5, And capacitor CS6And diode
DS6Connection part and resistance RS6Conductor L betweenS6Is width
It is made of wide, short trapezoidal plates.
【0038】このようにして、スナバ回路21〜23を
十分に機能させることができる。また、図7〜図11に
示すように、第1、第2、第3絶縁材33,34,35
の一端には、図示しないもう一方の基板に固定された平
滑用コンデンサC1 ,C 2 を支持するための一対の切欠
63,64が形成されており、平滑用コンデンサC1 ,
C2 が切欠63,64を貫通し、基板61に対して垂直
に固定される。なお、65は前記平滑用コンデンサ
C1 ,C2 に残留した電荷を放電させるための放電抵
抗、CはパワートランジスタTr1 〜Tr6 のコレク
タ、EはパワートランジスタTr1 〜Tr6 のエミッタ
である。In this way, the snubber circuits 21 to 23 are
Can be fully functional. In addition, in FIGS.
As shown, the first, second and third insulating materials 33, 34, 35
One end of the flat board fixed to the other board not shown.
Sliding capacitor C1, C 2A pair of notches to support the
63 and 64 are formed, and a smoothing capacitor C1,
C2Penetrates the notches 63 and 64 and is perpendicular to the substrate 61
Fixed to. In addition, 65 is the smoothing capacitor
C1, C2Discharge resistance to discharge the electric charge remaining in the
Anti, C is a power transistor Tr1~ Tr6Collect
E and E are power transistors Tr1~ Tr6The emitter of
Is.
【0039】次に、パワートランジスタTr1 〜Tr6
の放熱装置について説明する。図13〜図15におい
て、53は3個隣接して配設された放熱装置のフレーム
であり、各フレーム53に吸熱用の冷却ブロック56が
立設され、該冷却ブロック56の一方側には一方のモー
タ11(図2)のインバータブリッジ18(図1)のた
めの各要素が、他方側には他方のモータのインバータブ
リッジ18のための各要素が配設される。Next, the power transistors Tr 1 to Tr 6
The heat dissipation device will be described. In FIGS. 13 to 15, reference numeral 53 is a frame of a heat dissipation device arranged adjacent to each other, and a cooling block 56 for absorbing heat is erected on each frame 53, and one side is provided on one side of the cooling block 56. The elements for the inverter bridge 18 (FIG. 1) of the motor 11 (FIG. 2) are arranged, and the elements for the inverter bridge 18 of the other motor are arranged on the other side.
【0040】すなわち、冷却ブロック56の一方の面に
接触するように、一方のモータ11のインバータブリッ
ジ18のためのパワートランジスタTr1 ,Tr2 が上
下に取り付けられ、冷却ブロック56の他方の面に接触
するように、他方のモータのインバータブリッジ18の
ためのパワートランジスタTr1 ,Tr2 が上下に取り
付けられる(なお、パワートランジスタTr2 はパワー
トランジスタTr1 の下方に位置するため、図13には
示されていない。)。That is, the power transistors Tr 1 and Tr 2 for the inverter bridge 18 of the one motor 11 are vertically mounted so as to come into contact with one surface of the cooling block 56, and the other surface of the cooling block 56 is mounted on the other surface. The power transistors Tr 1 and Tr 2 for the inverter bridge 18 of the other motor are vertically attached so as to be in contact with each other (note that since the power transistor Tr 2 is located below the power transistor Tr 1 in FIG. Not shown.).
【0041】また、図示しない他の冷却ブロックにパワ
ートランジスタTr3 ,Tr4 が上下に取り付けられ、
更に他の冷却ブロックにパワートランジスタTr5 ,T
r6が上下に取り付けられる。前記パワートランジスタ
Tr1 〜Tr6 は、オンになって大電流が流れると熱を
発生する。そこで、前記パワートランジスタTr1 〜T
r6 が発生した熱を冷却ブロック56に伝達し、空気中
に放熱するようになっている。Further, the power transistors Tr 3 and Tr 4 are vertically attached to another cooling block (not shown),
Power transistors Tr 5 and T 5 are provided in the other cooling blocks.
r 6 is mounted up and down. The power transistors Tr 1 to Tr 6 generate heat when turned on and a large current flows. Therefore, the power transistors Tr 1 to T
The heat generated by r 6 is transferred to the cooling block 56 and radiated into the air.
【0042】そのため、前記冷却ブロック56のそれぞ
れに、冷却媒体を流すための複数の管、例えば本実施例
においては吸熱部及び放熱部から成るヒートパイプ60
が埋設されていて、該ヒートパイプ60の一端が空気中
に突出させられ、放熱面積が増加するように数枚のフィ
ンに圧入され、接着剤によって固定される。そして、冷
却ブロック56に対応して図示しないファンが設けら
れ、該ファンを作動させることによって冷風をヒートパ
イプ60に供給することができるようになっている。前
記ファンは、冷却ブロック56の上方においてヒートパ
イプ60の放熱部に対向して配設される。Therefore, in each of the cooling blocks 56, a plurality of tubes for flowing a cooling medium, for example, a heat pipe 60 composed of a heat absorbing portion and a heat radiating portion in this embodiment.
Is embedded, one end of the heat pipe 60 is projected into the air, press-fitted into several fins so as to increase the heat radiation area, and fixed by an adhesive. Then, a fan (not shown) is provided corresponding to the cooling block 56, and cold air can be supplied to the heat pipe 60 by operating the fan. The fan is arranged above the cooling block 56 so as to face the heat dissipation portion of the heat pipe 60.
【0043】したがって、前記パワートランジスタTr
1 〜Tr6 が発生した熱は冷却ブロック56に伝達さ
れ、更にヒートパイプ60に伝達され、ファンの冷風に
よって空気中に放熱される。そして、前記冷却ブロック
56及びパワートランジスタTr1 〜Tr6 を両側から
挟持するように、少なくとも一対の基板61が立設さ
れ、パワートランジスタTr1 〜Tr6 に図示しないボ
ルトを介して固定される。Therefore, the power transistor Tr
The heat generated by 1 to Tr 6 is transferred to the cooling block 56, further transferred to the heat pipe 60, and radiated into the air by the cool air of the fan. Then, the cooling block 56 and the power transistor Tr 1 to Tr 6 so as to sandwich from both sides, at least a pair of substrates 61 vertically, is secured by bolts (not shown) to the power transistor Tr 1 to Tr 6.
【0044】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。The present invention is not limited to the above embodiments, but various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
【図1】本発明の実施例を示す電気自動車のモータ制御
装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a motor control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例を示す電気自動車のモータ制御
装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a motor control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例におけるインバータブリッジの
回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an inverter bridge in the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例を示す電気自動車のモータ制御
装置の正面図である。FIG. 4 is a front view of a motor control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図5】図4のA−A断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図6】図4のB−B断面図である。6 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図7】本発明の実施例における正極ブスを示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a positive electrode bus according to an example of the present invention.
【図8】本発明の実施例における負極ブスを示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a negative electrode bus according to an example of the present invention.
【図9】本発明の実施例における第1絶縁材を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing a first insulating material in the example of the present invention.
【図10】本発明の実施例における第2絶縁材を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing a second insulating material in the example of the present invention.
【図11】本発明の実施例における第3絶縁材を示す図
である。FIG. 11 is a diagram showing a third insulating material in the example of the present invention.
【図12】本発明の実施例における平滑用コンデンサの
実装状態図である。FIG. 12 is a mounting state diagram of a smoothing capacitor in an example of the present invention.
【図13】本発明の実施例におけるパワートランジスタ
の実装状態図である。FIG. 13 is a mounting state diagram of the power transistor in the example of the present invention.
【図14】本発明の実施例におけるパワートランジスタ
の放熱装置の側面図である。FIG. 14 is a side view of a heat dissipation device for a power transistor according to an embodiment of the present invention.
【図15】本発明の実施例におけるパワートランジスタ
の放熱装置の正面図である。FIG. 15 is a front view of a heat dissipation device for a power transistor according to an example of the present invention.
21〜23 スナバ回路 31 正極ブス 32 負極ブス 61 基板 Δv サージ電圧 CS1〜CS6 コンデンサ D1 〜D6 ,DS1〜DS6 ダイオード LS1〜LS6 導体 RS1〜RS6 抵抗 Tr1 〜Tr6 パワートランジスタ21-23 Snubber circuit 31 Positive bus 32 Negative bus 61 Substrate Δv Surge voltage C S1 to C S6 Capacitors D 1 to D 6 , D S1 to D S6 Diodes L S1 to L S6 Conductor R S1 to R S6 Resistance Tr 1 to Tr 6 power transistors
Claims (1)
ブスと平行して延びるプレート状の負極ブスを備えた基
板と、 (b)前記正極ブスと負極ブスを電気的に接続し、選択
的にスイッチングする複数対の電流制御素子と、 (c)前記基板上において各対の電流制御素子に接続さ
れ、電流制御素子のスイッチング動作時に発生するサー
ジ電圧を吸収するスナバ回路を有するとともに、 (d)該スナバ回路は、コンデンサ、ダイオード及び抵
抗から成り、 (e)前記スナバ回路の各要素間をプレート状の導体で
接続したことを特徴とする電気自動車のモータ制御装
置。1. A substrate comprising: (a) a plate-shaped positive electrode bus and a plate-shaped negative electrode bus extending in parallel with the positive electrode bus; and (b) electrically connecting the positive electrode bus and the negative electrode bus for selection. A plurality of pairs of current control elements that switch dynamically, and (c) a snubber circuit that is connected to each pair of current control elements on the substrate and that absorbs a surge voltage generated during a switching operation of the current control elements. d) The snubber circuit is composed of a capacitor, a diode and a resistor, and (e) each element of the snubber circuit is connected by a plate-shaped conductor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7058493A JPH06284517A (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Motor controller for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7058493A JPH06284517A (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Motor controller for electric vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06284517A true JPH06284517A (en) | 1994-10-07 |
Family
ID=13435758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7058493A Pending JPH06284517A (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Motor controller for electric vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06284517A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0734114A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-25 | Seiko Epson Corporation | Motor control apparatus |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP7058493A patent/JPH06284517A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0734114A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-25 | Seiko Epson Corporation | Motor control apparatus |
US5703768A (en) * | 1995-03-24 | 1997-12-30 | Seikon Epson Corporation | Motor control apparatus |
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