JPH0847244A - Noise-proof device and noise-proof filter of power converter - Google Patents
Noise-proof device and noise-proof filter of power converterInfo
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- JPH0847244A JPH0847244A JP6177021A JP17702194A JPH0847244A JP H0847244 A JPH0847244 A JP H0847244A JP 6177021 A JP6177021 A JP 6177021A JP 17702194 A JP17702194 A JP 17702194A JP H0847244 A JPH0847244 A JP H0847244A
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- Power Conversion In General (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電力変換装置のノイズ防
止装置に係わり、特に、電力変換装置のノイズを防止す
るためのフィルターと電力線及び格納容器の配置、フィ
ルターの構造、継電器(以下リレーという。)制御に伴
い発生するノイズの防止技術等に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise prevention device for a power converter, and more particularly to a filter for preventing noise of the power converter, an arrangement of power lines and a storage container, a structure of the filter, and a relay (hereinafter referred to as a relay). The present invention relates to technology for preventing noise generated by control.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、旧来の電気自動車は直流電動機
を原動機とする型式が主流であったが、ブラシと整流子
の間に発生する激しい火花や耐久性の問題から、高電圧
の採用と高速運転には限度があり、小型化や効率化が困
難であった。最近になり、半導体技術の進歩がもたらし
た大電流を高速でスイッチング可能な電力用半導体素子
の出現により、簡単に直流電源から交流をつくり出すこ
とが可能となった。2. Description of the Related Art For example, in a conventional electric vehicle, a DC motor was mainly used as a prime mover. However, due to the problem of intense sparks and durability between the brush and the commutator, high voltage and high speed were adopted. There was a limit to the operation, and it was difficult to make it smaller and more efficient. Recently, with the advent of power semiconductor devices capable of high-speed switching of large currents brought about by advances in semiconductor technology, it has become possible to easily generate alternating current from a direct current power supply.
【0003】これによってブラシと整流子の問題は解決
され、耐久性の確保できる交流電動機の採用で、より高
圧電力による効率のよい、大出力の電気自動車の可能性
を開いた。かかる電気自動車に関しては例えば、特願平
6─13434号に提案されている。また、電気自動車
等においては複雑な電気装置を備え、その中には多数の
リレーを含み、それらは大きな電流を制御する必要があ
ることが多い。例えば、電気自動車の原動機として交流
誘導電動機を採用し、低速性能を改善するために極数を
変更できる型式を採用する場合には、結線を変更するた
めにリレーを用いることがある。もちろんリレーを使用
せず、半導体によってすべてを構成することは可能であ
るが、さほどの切替え速度を必要としない分野にはリレ
ーの方がコストダウンに繋がるためリレーを使用するこ
とが多い。This solves the problems of the brush and the commutator, and by adopting an AC motor capable of ensuring durability, it has opened up the possibility of an efficient and high-output electric vehicle using higher voltage power. Such an electric vehicle is proposed in, for example, Japanese Patent Application No. 6-13434. In addition, an electric vehicle or the like is provided with a complicated electric device, which includes a large number of relays, which often need to control a large current. For example, when an AC induction motor is adopted as a prime mover of an electric vehicle and a model in which the number of poles can be changed to improve low speed performance is adopted, a relay may be used to change the wiring. Of course, it is possible to use a semiconductor to configure everything without using a relay, but in a field that does not require a high switching speed, a relay is often used because it leads to cost reduction.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば電力制
御用半導体を用いた電力変換装置を電気自動車に適用す
る場合、電気自動車では速度の範囲が広く、高速で電力
制御用半導体を駆動する必要が生ずる。この場合、高速
で電流を遮断したり接続したりすることになり高調波が
発生し、強力な電気的な雑音、とりわけ周波数が高まる
と強い電磁波が放射される。従って、将来高度にコンピ
ュータ制御されることが考えられる電気自動車等に上述
した電力制御用半導体を利用した電力変換装置を搭載す
ると、強力な電波雑音(以降ノイズという。)の発生源
と精密コンピュータが接近して同居することになるた
め、搭載のコンピュータを狂わせ、最悪の場合は電力制
御用の半導体自身を破壊してしまうという問題が生じ
る。However, when a power converter using a power control semiconductor is applied to an electric vehicle, for example, the electric vehicle has a wide speed range and it is necessary to drive the power control semiconductor at a high speed. Occurs. In this case, the current is cut off or connected at high speed to generate harmonics, and strong electrical noise is emitted, especially strong electromagnetic waves when the frequency is increased. Therefore, when an electric vehicle or the like, which is expected to be highly computer-controlled in the future, is equipped with the above-described power conversion device using the power control semiconductor, a strong radio noise (hereinafter referred to as noise) generation source and a precision computer are generated. Since they live close together, there is a problem that the installed computer is disturbed and, in the worst case, the power control semiconductor itself is destroyed.
【0005】また、上述したリレーを使用した場合、接
点の接続若しくは遮断過程ではON動作OFF動作とも
にチャタリングという振動現象を伴い、徐々に接続若し
くは遮断の時間を増加させながら最後には完全に接続若
しくは遮断される。この振動現象の発生中は接点の間に
アークを飛ばしながら、それと同時に強力なノイズを発
射しつつ、リレー接点の接続若しくは遮断動作を実行す
る。このノイズの強度は相当なもので、リレーが作動す
る瞬間にその雑音による障害で車載のコンピュータが誤
作動することがある。特に、モーターのような誘導性の
負荷をリレーに接続した場合にはリレーの接点間に飛ぶ
アークは大きくなり、その結果ノイズの影響も大きくな
る。また、リレー自体の耐久性の面からもアークの発生
は避けたいところである。通常の対策としては、接点と
並列にコンデンサーを設けることでアークを弱めること
ができるが、ノイズ対策としては不十分なことが多い。Further, when the above-mentioned relay is used, in the process of connecting or disconnecting the contacts, there is a vibration phenomenon called chattering in both the ON operation and the OFF operation, gradually increasing the connection or disconnection time, and finally connecting or disconnecting completely. Be cut off. During the occurrence of this vibration phenomenon, the connection or disconnection operation of the relay contacts is executed while an arc is blown between the contacts and at the same time a powerful noise is emitted. The intensity of this noise is considerable, and the vehicle-mounted computer may malfunction due to an obstacle caused by the noise at the moment the relay operates. In particular, when an inductive load such as a motor is connected to the relay, the arc flying between the contacts of the relay becomes large, and as a result, the influence of noise also becomes large. Also, from the viewpoint of the durability of the relay itself, it is desirable to avoid arcing. As a usual measure, the arc can be weakened by providing a capacitor in parallel with the contact, but it is often insufficient as a measure against noise.
【0006】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、電力変換装置においてフィルターと電力
制御用半導体と電力線及び格納容器の配置を最適なもの
にすることで電力制御用半導体から発生するノイズを有
効に防止するノイズ防止装置を提供し、また電力線を流
れる電流に重畳したノイズ電流を除去するために工夫し
たフィルターを提供し、更に、電力線を流れる電流をリ
レーでON,OFF制御することに伴い発生するノイズ
を完全に防止する装置を提供すること等を目的とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and by optimizing the arrangement of the filter, the power control semiconductor, the power line, and the storage container in the power conversion device, the power control semiconductor is removed. We provide a noise prevention device that effectively prevents the noise that is generated, and also a filter that is devised to remove the noise current that is superimposed on the current that flows in the power line. Furthermore, the current that flows in the power line is turned on and off by a relay. It is an object of the present invention to provide a device that completely prevents the noise generated as a result.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このため本発明(請求項
1)は、電源と負荷の間に電力制御用半導体を介在する
構成の電力変換装置のノイズを防止するためのノイズ防
止装置において、前記電源と前記電力制御用半導体の間
の母線及び前記電力制御用半導体と前記負荷の間の出力
線にそれぞれ前記電力制御用半導体側に近接してフィル
ターを設置し、前記電力制御用半導体及び前記両フィル
ターを内蔵しシールドを施した密閉構造の格納容器を備
えて構成した。Therefore, the present invention (claim 1) provides a noise prevention device for preventing noise in a power conversion device having a power control semiconductor interposed between a power supply and a load. Filters are installed close to the power control semiconductor side on the bus line between the power source and the power control semiconductor and the output line between the power control semiconductor and the load, respectively. It was configured with a sealed containment vessel that contained both filters and was shielded.
【0008】また、本発明(請求項2)は、前記母線及
び出力線は、前記電力変換装置を自動車に搭載した際
は、自動車の車体に形成したシールドを施した密閉構造
の通路内に配設するよう構成した。更に、本発明(請求
項3)は、前記電力変換装置の電力制御用半導体を制御
するための制御手段の入力信号線及び出力信号線を、前
記通路とは別に自動車の車体に形成したシールドを施し
た密閉構造の通路内に配設するよう構成した。Further, according to the present invention (claim 2), when the power conversion device is mounted on an automobile, the busbar and the output line are arranged in a passage having a sealed structure formed in a vehicle body of the automobile. Configured to set up. Further, according to the present invention (claim 3), there is provided a shield in which the input signal line and the output signal line of the control means for controlling the power control semiconductor of the power conversion device are formed on the vehicle body of the automobile separately from the passage. It was arranged to be installed in the passage of the sealed structure.
【0009】更に、本発明(請求項4)は、前記フィル
ターは、直流線路にあっては透磁性を有する巻芯と、該
巻芯に巻回された2組の巻線を備え、2組の巻線は互い
の磁束を打ち消す方向に巻かれているよう構成した。更
に、本発明(請求項5)は、前記フィルターは、三相交
流線路にあっては巻芯に3組の巻線を同方向に巻回して
構成した。Further, according to the present invention (claim 4), the filter comprises a core having magnetic permeability in a DC line, and two sets of windings wound around the core. The windings of are configured so as to be wound so as to cancel each other's magnetic flux. Further, according to the present invention (claim 5), in the case of a three-phase AC line, the filter is formed by winding three sets of windings in the same direction on a winding core.
【0010】更に、本発明(請求項6)は、電源と負荷
との間に介在する電力制御用半導体と、該電力制御用半
導体と前記負荷との間に設けられた負荷制御のための継
電器とを備えた電力変換装置のノイズを防止するための
ノイズ防止装置において、前記継電器の動作指令が入力
されたとき、継電器のON動作は電力制御用半導体のO
N動作の前に行い、継電器のOFF動作は電力制御用半
導体のOFF動作の後に行わせる制御手段を備えて構成
した。Further, according to the present invention (claim 6), a power control semiconductor interposed between a power supply and a load, and a load control relay provided between the power control semiconductor and the load. In a noise prevention device for preventing noise of a power conversion device including: When a command to operate the relay is input, the ON operation of the relay is performed by turning on the power control semiconductor O.
The control unit is configured to perform before the N operation and to perform the OFF operation of the relay after the OFF operation of the power control semiconductor.
【0011】更に、本発明(請求項7)は、透磁性を有
する巻芯と、該巻芯に巻回された2組の巻線を備え、2
組の巻線は互いの磁束を打ち消す方向に巻かれた構成の
フィルターを直流線路に配置して構成した。更に、本発
明(請求項8)は、巻芯に3組の巻線を同方向に巻回し
た構成のフィルターを、三相交流線路に配置して構成し
た。Further, the present invention (claim 7) comprises a magnetically permeable core and two sets of windings wound around the core.
The pair of windings was constructed by arranging a filter, which was wound in the direction in which the magnetic flux of each other was canceled, in the DC line. Further, according to the present invention (claim 8), a filter having a configuration in which three sets of windings are wound around the winding core in the same direction is arranged in a three-phase AC line.
【0012】[0012]
【作用】請求項1の構成によれば、母線及び出力線にそ
れぞれフィルターを設置することで、電力制御用半導体
から発生し定常電流に重畳した電流ノイズをまず除去す
る。また、フィルターの設置を格納容器内で電力制御用
半導体側に近接させることで、電力制御用半導体とフィ
ルター間の電力線を流れる電流ノイズにより発生する放
射ノイズを極力抑えることが出来る。その結果、格納容
器内に設置した各種の機器に前記放射ノイズが影響を与
えることはない。更に、電力制御用半導体及び両フィル
ターをシールドを施した密閉構造の格納容器内に内蔵さ
せることで電力制御用半導体自身及び電力制御用半導体
と両フィルター間の電力線及び両フィルター自身更に両
フィルターと格納容器間の電力線から放射するノイズが
格納容器の外部に迄漏れることは少なくなり、格納容器
の外部に存在する他の機器に障害をもたらすことが無く
なる。According to the structure of the first aspect, by installing the filters on the bus and the output line respectively, the current noise generated from the power control semiconductor and superimposed on the steady current is first removed. Further, by arranging the filter close to the power control semiconductor side in the storage container, it is possible to suppress radiation noise generated by current noise flowing through the power line between the power control semiconductor and the filter as much as possible. As a result, the radiated noise does not affect various devices installed in the storage container. Further, by incorporating the power control semiconductor and both filters into a shielded enclosure having a closed structure, the power control semiconductor itself, the power line between the power control semiconductor and both filters, and both filters themselves, and both filters and storage. The noise radiated from the power line between the containers is less likely to leak to the outside of the storage container, and the other devices existing outside the storage container are not disturbed.
【0013】請求項2の構成によれば、母線及び出力線
を、自動車の車体に形成したシールドを施した密閉構造
の通路内に配設することで、格納容器から電源若しくは
負荷間の電力線を流れるフィルターでは除去しきれなか
った微弱の電流ノイズから発生する放射ノイズを極力抑
えることが出来、他の機器に障害をもたらすことなく、
安全な自動車とすることができる。また、両フィルター
と電源及び負荷間のノイズが前記通路の外部に漏れるの
を極力抑えることでフィルターで予め抑止すべきノイズ
の量も減らすことができ、その結果フィルター自身も比
較的小型化できるので、全体のコストダウンと軽量化に
寄与する。According to the second aspect of the present invention, by disposing the busbar and the output line in the passage of the shielded sealed structure formed in the vehicle body of the automobile, the power line from the storage container to the power source or the load is connected. The radiated noise generated from the weak current noise that could not be completely removed by the flowing filter can be suppressed as much as possible, without causing trouble to other equipment,
It can be a safe car. Further, by suppressing the noise between the filters and the power source and the load from leaking to the outside of the passage as much as possible, the amount of noise to be suppressed by the filter in advance can be reduced, and as a result, the filter itself can be relatively downsized. Contributes to overall cost reduction and weight reduction.
【0014】請求項3の構成によれば、入力信号線及び
出力信号線を電力線の通路とは別に自動車の車体に形成
したシールドを施した密閉構造の通路内に配設すること
で、外部ノイズ、特に電力線からのノイズの進入を防ぐ
ことが出来る。その結果、制御手段からの信号で確実に
電力制御用半導体を制御でき、また各種センサーからの
出力信号をそのまま制御手段へ伝送できる。According to the third aspect of the invention, the input signal line and the output signal line are arranged in a shielded closed passage formed in the vehicle body of the automobile separately from the passage of the power line, so that external noise is prevented. In particular, it is possible to prevent noise from entering from the power line. As a result, the power control semiconductor can be reliably controlled by the signal from the control means, and the output signals from the various sensors can be directly transmitted to the control means.
【0015】請求項4の構成によれば、同じ巻芯により
構成された磁気回路に互いに向きの異なる磁力線を発生
させて、互いに打ち消しあうことで磁気飽和を回避させ
る。その結果、直流線路でもフィルターとしての機能を
発揮でき、電力制御用半導体により生じた電流ノイズを
有効に除去できる。請求項5の構成によれば、同じ巻芯
に3組の巻線を同方向に施して構成した磁気回路に三相
交流を流すことで、三相交流電流の基本波成分によって
は磁気飽和を招くことなく、従って基本波成分はそのま
ま通過させ、しかも高調波についてはこれを遮断でき
る。その結果、高調波に伴う放射ノイズの影響により他
の機器を誤作動若しくは破壊することはなくなり、高速
度で負荷を駆動せざるを得ないような例えば、電気自動
車のような分野でも安定した運用を確保できる。また、
高調波ノイズに伴う高電圧を繰り返し受け、電動機の絶
縁を破壊することもなくなり、電動機の耐久性を高める
ことができる。According to the structure of claim 4, magnetic field lines having different directions are generated in the magnetic circuit constituted by the same winding core to cancel each other, thereby avoiding the magnetic saturation. As a result, the function as a filter can be exhibited even in the DC line, and the current noise generated by the power control semiconductor can be effectively removed. According to the configuration of claim 5, three-phase alternating current is caused to flow in the magnetic circuit configured by providing three sets of windings in the same direction on the same winding core, whereby magnetic saturation is caused depending on the fundamental wave component of the three-phase alternating current. Therefore, the fundamental wave component can be passed as it is, and the harmonic wave can be blocked. As a result, other devices will not malfunction or be destroyed due to the effects of radiation noise due to harmonics, and stable operation is possible even in fields such as electric vehicles where the load must be driven at high speed. Can be secured. Also,
The high voltage caused by the harmonic noise is not repeatedly received and the insulation of the electric motor is not destroyed, and the durability of the electric motor can be improved.
【0016】請求項6の構成によれば、継電器の動作指
令が制御手段に入力されたとき、継電器のON動作は電
力制御用半導体のON動作の前に行い、継電器のOFF
動作は電力制御用半導体のOFF動作の後に行わせるこ
とで、継電器が電力線を流れる電流を直接投入若しくは
遮断することがなくなるため、継電器のチャタリングに
伴うノイズの発生を完全に抑えることが出来る。その結
果、外部機器に影響を与える事もない。According to the structure of claim 6, when the operation command of the relay is input to the control means, the ON operation of the relay is performed before the ON operation of the power control semiconductor and the relay is turned OFF.
Since the operation is performed after the power control semiconductor is turned off, the relay does not directly turn on or cut off the current flowing through the power line, so that the noise caused by the chattering of the relay can be completely suppressed. As a result, the external device is not affected.
【0017】請求項7の構成によれば、同じ巻芯により
構成された磁気回路に互いに向きの異なる磁力線を発生
させて、互いに打ち消しあうことで磁気飽和を回避させ
る。その結果、直流線路でも磁気飽和を考慮することな
くフィルターとしての機能を発揮でき、直流電流に重畳
した電流ノイズを有効に除去できる。請求項8の構成に
よれば、同じ巻芯に3組の巻線を同方向に施して構成し
た磁気回路に三相交流を流すことで、三相交流電流の基
本波成分によっては磁気飽和を招くことなく、従って基
本波成分はそのまま通過させ、しかも高調波については
これを遮断できる。その結果、高調波に伴う放射ノイズ
の影響により他の機器を誤作動若しくは破壊することは
なくなる。According to the structure of claim 7, magnetic field lines having different directions are generated in the magnetic circuit formed by the same winding core to cancel each other out, thereby avoiding magnetic saturation. As a result, the function as a filter can be exhibited even in the DC line without considering the magnetic saturation, and the current noise superimposed on the DC current can be effectively removed. According to the structure of claim 8, three-phase alternating current is caused to flow in the magnetic circuit configured by applying three sets of windings in the same direction on the same winding core, so that magnetic saturation is caused depending on the fundamental wave component of the three-phase alternating current. Therefore, the fundamental wave component can be passed as it is, and the harmonic wave can be blocked. As a result, other devices will not malfunction or be destroyed due to the effect of radiation noise associated with the harmonics.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第1実施例を示す図1において、蓄電池
(バッテリー)15は直流電力を得るために設けられた
もので、電源に相当する。モーター16は三相の交流電
動機で負荷に相当する。バッテリー15とモーター16
の間にはバッテリー15より得られた直流電圧をパルス
幅変調により交流と等価な波形を作成し、モーター16
を駆動できるようにするため、電力制御用半導体にて構
成する半導体スイッチングユニット13を介在する。電
力制御用半導体としては、例えば、トランジスタやサイ
リスタ等が挙げられる。そして、半導体スイッチングユ
ニット13とバッテリー15間の直流母線11には半導
体スイッチングユニット13側に近接してフィルター1
Aを設置し、また、半導体スイッチングユニット13と
モーター16間の交流出力線12には半導体スイッチン
グユニット13側に近接してフィルター1Bを設置す
る。更に、電力制御用半導体、直流母線11、交流出力
線12、フィルター1A、1B自身から放射されるノイ
ズを外部に漏らさないために、半導体スイッチングユニ
ット13とフィルター1A、1Bを内蔵するように格納
容器14を設置する。格納容器14は、ノイズを遮断す
るためシールドを施した密閉構造とする。格納容器14
の構造に関しては、特願平6─13434号に提案され
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 showing the first embodiment of the present invention, a storage battery (battery) 15 is provided to obtain DC power and corresponds to a power supply. The motor 16 is a three-phase AC electric motor and corresponds to a load. Battery 15 and motor 16
In between, the DC voltage obtained from the battery 15 is pulse-width modulated to create a waveform equivalent to AC, and the motor 16
A semiconductor switching unit 13 made up of a power control semiconductor is interposed in order to drive the power source. Examples of power control semiconductors include transistors and thyristors. The DC bus 11 between the semiconductor switching unit 13 and the battery 15 is close to the semiconductor switching unit 13 side and the filter 1
A is installed, and a filter 1B is installed on the AC output line 12 between the semiconductor switching unit 13 and the motor 16 close to the semiconductor switching unit 13 side. Further, in order to prevent the noise radiated from the power control semiconductor, the DC bus 11, the AC output line 12, and the filters 1A and 1B themselves from leaking to the outside, a storage container is provided to incorporate the semiconductor switching unit 13 and the filters 1A and 1B. 14 is installed. The storage container 14 has a sealed structure that shields noise. Storage container 14
The structure of No. 6 is proposed in Japanese Patent Application No. 6-13434.
【0019】次にその作用を説明する。図1で、バッテ
リー15から供給された直流電圧は直流母線11を通
じ、半導体スイッチングユニット13に入力される。半
導体スイッチングユニット13では直流電圧をパルス幅
変調により細かなセグメントに分割する。これにより、
実効値としてあたかも交流のように機能させることがで
きる。そして、パルス幅変調後の出力を交流出力線12
を通じモーター16に供給する。Next, the operation will be described. In FIG. 1, the DC voltage supplied from the battery 15 is input to the semiconductor switching unit 13 through the DC bus 11. The semiconductor switching unit 13 divides the DC voltage into fine segments by pulse width modulation. This allows
As an effective value, it can function as if it were an exchange. The output after pulse width modulation is used as the AC output line 12
Is supplied to the motor 16 through.
【0020】ここで、パルス幅変調は矩形の断続波形の
集合であり、かかる断続波からは高調波が発生する。こ
の高調波の程度は断続の速度と密接な関係があり、断続
の速度が緩慢な場合は余り問題となることは少ないが、
高速になると強い電磁波を生じる。電磁波は電力制御用
半導体にて構成する半導体スイッチングユニット13自
身からも放射されるが、半導体スイッチングユニット1
3から延びる電線はすべてアンテナの機能となるため、
その電線の距離が延びる程電磁波による放射ノイズの影
響は大きくなる。Here, the pulse width modulation is a set of rectangular intermittent waveforms, and harmonics are generated from the intermittent waves. The degree of this harmonic is closely related to the speed of interruption, and if the speed of interruption is slow, it does not cause much trouble, but
Strong electromagnetic waves are generated at high speed. Electromagnetic waves are also radiated from the semiconductor switching unit 13 itself composed of a power control semiconductor, but the semiconductor switching unit 1
Since all the wires extending from 3 function as an antenna,
The longer the distance of the electric wire, the greater the influence of radiation noise due to electromagnetic waves.
【0021】そこで、その対策として、フィルター1
A、1Bを直流母線11と交流出力線12とに半導体ス
イッチングユニット13に近接して設ける構成としたの
で、格納容器14内で電力制御用半導体からフィルター
1A、1Bまでの電線による放射ノイズが極力抑えら
れ、格納容器14内の中に設置した各種の機器に影響す
ることを防止できる。Therefore, as a countermeasure, the filter 1
Since A and 1B are provided on the DC bus 11 and the AC output line 12 close to the semiconductor switching unit 13, the radiation noise from the electric wires from the power control semiconductor to the filters 1A and 1B in the storage container 14 is minimized. It is suppressed, and it is possible to prevent influence on various devices installed in the storage container 14.
【0022】また、格納容器14はシールドを施した密
閉構造であるため、電磁波が格納容器14で遮断され格
納容器14を越えて外に漏れるということは少ない。そ
の結果、放射ノイズの影響により他の機器を誤作動若し
くは破壊することはなくなり、高速度で負荷を駆動せざ
るを得ないような例えば、電気自動車に搭載した場合で
も安定した運用を確保できる。Further, since the storage container 14 has a shielded closed structure, electromagnetic waves are rarely blocked by the storage container 14 and leak to the outside beyond the storage container 14. As a result, other devices will not malfunction or be destroyed due to the influence of radiation noise, and stable operation can be ensured even when the device is installed in, for example, an electric vehicle in which the load must be driven at a high speed.
【0023】更に、フィルターは直流母線側と交流出力
線側に設けたため、あらゆる方向に伝搬するノイズを防
止できる。なお、上述した電力線ではなく信号線にフィ
ルターを設置する場合には、フィルターを設置するとと
もにノイズがアースを経由して流れるのを避けるため、
光電管等を利用した絶縁構造とするのが望ましい。Further, since the filters are provided on the DC bus side and the AC output line side, noise propagating in all directions can be prevented. When installing a filter on the signal line instead of the above-mentioned power line, install the filter and avoid noise from flowing through the ground.
It is desirable to have an insulating structure using a photoelectric tube or the like.
【0024】また、電力変換装置は本実施例では直流を
交流に変換する装置について述べたが、逆に交流を直流
に変換する装置をも含む。以下の実施例についても同様
である。次に、図2に本発明の第2実施例を示す。図2
では、電力変換装置を電気自動車に搭載した場合につい
て示す。In addition, although the power conversion device has been described in the present embodiment as a device for converting direct current into alternating current, it also includes a device for converting alternating current into direct current. The same applies to the following examples. Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. Figure 2
Then, the case where the power converter is mounted in an electric vehicle will be described.
【0025】電力変換装置は特に図中明示しないが、電
気自動車車体内部に設置されるものである。制御手段は
電力制御用半導体に制御信号を供給し、また、電力制御
用半導体に設置された温度センサー等からの信号を入力
し電力制御用半導体を保護する等の制御を行うもので、
電力変換装置と同様に電気自動車車体内部に設置される
ものである。Although not specifically shown in the figure, the power converter is installed inside the body of the electric vehicle. The control means supplies a control signal to the power control semiconductor, and controls the power control semiconductor by inputting a signal from a temperature sensor or the like installed in the power control semiconductor.
Like the power converter, it is installed inside the electric vehicle body.
【0026】電気自動車は図2に示すように、車体の後
部に2つのモーター16A,16Bと、モーターの動力
を補うためのエンジン28と、この動力を変速してホィ
ール30に伝えるためのトランスファーユニット27
と、トランスファーユニット27からの出力をモーター
を介してホィール30に伝達させるためのハーフシャフ
ト29と、車体の後部から前部に延びるバックボーンタ
イプシャシーを兼ねたバッテリーケース25と、シャシ
ーや車体の一部を利用しバッテリーケース25の横を平
行して走らせた動力線通路23と、信号線通路24を備
えている。図3には図2のA−A部断面図を示す。バッ
テリーケース25にはバッテリー列22が内蔵される。
そして、バッテリー列22は例えば12Vバッテリー1
0個を2列直列に接続する。動力線通路23は直流母線
11と交流出力線12とをその中に通すためのもので、
電磁波が外部に漏れないようにするためシャシーや車体
の一部を利用してシールドを施した密閉構造とする構成
である。また、信号線通路24は電磁波が外部から進入
し信号線に載らないようにするため動力線通路23とは
隔離して構成し、シャシーや車体の一部を利用してシー
ルドを施した密閉構造とする構成である。As shown in FIG. 2, the electric vehicle has two motors 16A and 16B at the rear of the vehicle body, an engine 28 for supplementing the power of the motors, and a transfer unit for shifting the power and transmitting the power to the wheel 30. 27
A half shaft 29 for transmitting the output from the transfer unit 27 to the wheel 30 via a motor, a battery case 25 also serving as a backbone type chassis extending from the rear part to the front part of the vehicle body, a part of the chassis and the vehicle body. A power line passage 23 and a signal line passage 24 are formed by running the battery case 25 side by side in parallel. FIG. 3 shows a sectional view taken along the line AA of FIG. A battery row 22 is built in the battery case 25.
The battery row 22 is, for example, a 12V battery 1
Zeros are connected in series in two columns. The power line passage 23 is for passing the DC bus 11 and the AC output line 12 therein,
In order to prevent electromagnetic waves from leaking to the outside, the chassis and part of the vehicle body are used as a shielded sealed structure. Further, the signal line passage 24 is configured to be separated from the power line passage 23 in order to prevent electromagnetic waves from entering from the outside and not to be carried on the signal line, and has a sealed structure in which a chassis or a part of the vehicle body is used for shielding. The configuration is
【0027】次にその作用を説明する。図1で説明した
ように、フィルター1A、1Bと半導体スイッチングユ
ニット13を内蔵した格納容器14を設けたため、高周
波成分をかなりの程度減衰させることができる。そして
本発明では更に、動力線通路23中に直流母線11と交
流出力線12を配設したため、電線が延長されることに
伴い生ずる電線からの電磁波の放射は動力線通路23に
て遮断され、外部に漏れることがなくなる。Next, the operation will be described. As described with reference to FIG. 1, since the storage container 14 containing the filters 1A and 1B and the semiconductor switching unit 13 is provided, the high frequency component can be attenuated to a considerable extent. Further, in the present invention, since the direct current bus line 11 and the alternating current output line 12 are arranged in the power line passage 23, the emission of electromagnetic waves from the electric wire caused by the extension of the electric wire is blocked in the power line passage 23, It will not leak outside.
【0028】このため、ノイズは抑制され、他の機器に
障害をもたらすことなく安全な電気自動車とすることが
できる。また、動力線通路23を設けたことで、電磁波
の放射をより一層抑制できるため、その分前記のフィル
ター1A、1Bも小型化でき、全体のコストダウンと軽
量化に寄与する。また、信号線通路24は動力線通路2
3と同様の構成とし動力線通路23から隔離したこと
で、外部ノイズ、特に電力線からのノイズの進入を防ぐ
ことが出来、その結果電力制御用半導体の制御あるいは
保護等を確実に行うことが出来る。Therefore, noise can be suppressed, and a safe electric vehicle can be provided without causing any trouble to other devices. Further, since the power line passage 23 is provided, the emission of electromagnetic waves can be further suppressed, so that the filters 1A and 1B can be downsized accordingly, which contributes to the overall cost reduction and weight reduction. Further, the signal line passage 24 is the power line passage 2
By having the same configuration as that of No. 3 and isolating from the power line passage 23, it is possible to prevent external noise, particularly noise from the power line from entering, and as a result, control or protection of the power control semiconductor can be reliably performed. .
【0029】なお、動力線通路23を直流母線11と交
流出力線12用に各々分割シールドし、その中に直流母
線11と交流出力線12を各々配設すれば直流母線11
と交流出力線12間で相互干渉し合うことが無くなり、
より一層ノイズを抑制することが出来る。更に、信号線
通路24も入力信号線と出力信号線用に各々分割シール
ドし、その中に入力信号線と出力信号線を各々配設すれ
ば入出力信号線間のノイズ干渉を抑制することが出来
る。If the power line passage 23 is divided and shielded for the DC bus 11 and the AC output line 12, and the DC bus 11 and the AC output line 12 are arranged in the shield, the DC bus 11 will be generated.
And the AC output line 12 no longer interfere with each other,
It is possible to further suppress noise. Further, if the signal line passage 24 is also divided and shielded for the input signal line and the output signal line, and the input signal line and the output signal line are respectively disposed therein, noise interference between the input and output signal lines can be suppressed. I can.
【0030】次に、図4〜図7に直流線路のノイズ除去
用フィルター(請求項7の発明)の一実施例を示す。フ
ィルター33はフェライトまたはこれと同等以上の透磁
性をもつ巻芯32に、同数または製作誤差の範囲で同数
の2組の巻線31A,31Bを施して構成する。巻き方
向は、2組の巻線31A,31Bにより生ずる磁束が互
いに打ち消し合うように同方向に巻かれる。Next, FIGS. 4 to 7 show an embodiment of a noise removing filter for a DC line (the invention of claim 7). The filter 33 is formed by applying two sets of windings 31A and 31B of the same number or the same number within the range of manufacturing error to a winding core 32 having a magnetic permeability of equal to or higher than that of ferrite. The winding directions are such that the magnetic fluxes generated by the two sets of windings 31A and 31B cancel each other out.
【0031】また、図5〜図7には、本フィルター33
を図1の電力変換装置のバッテリー15と半導体スイッ
チングユニット13間の直流母線11に使用した、フィ
ルター1Aに適用した場合の接続方法を3通り示す。図
5ではフィルター1Aのaとb端子a’とb’端子を各
々接続し、図6ではa’とb端子を接続し、図7ではb
端子を半導体スイッチングユニット13のマイナス端子
と接続する。The filter 33 is shown in FIGS.
3 is used for the DC bus 11 between the battery 15 and the semiconductor switching unit 13 of the power converter of FIG. 1, and shows three connection methods when applied to the filter 1A. In FIG. 5, the a and b terminals of the filter 1A are connected to the a ′ and b ′ terminals, respectively, in FIG. 6, the a ′ and b terminals are connected, and in FIG.
The terminal is connected to the negative terminal of the semiconductor switching unit 13.
【0032】次に図4に基づいて、その作用を説明す
る。フェライトを利用してフィルターを構成することに
ついては周知の事であるが、直流に対するものには独特
の工夫が必要のようである。即ち、直流母線に一般のフ
ェライトを利用したフィルターを使用しても殆ど効果が
ない。これの原因を追求したところ、交流のように絶え
ず電流の方向が変われば磁気飽和という現象は回避され
るが、例えば電気自動車において、モーター16を電動
機として運転している時は電流はバッテリー15からモ
ーター16に向けて一方向に流れ、モーター16を発電
機として作動させているときには電流は逆に流れる。こ
のように、一方向的な電流の流れがしばらく継続するよ
うな場合は、磁気回路を構成する巻芯に磁気飽和が発生
し、ノイズ、即ち高周波の電圧変動が巻線に入力されて
もそれを磁力線として受け入れる能力が無いので、非磁
性体にコイルを巻いた物に通電したのと同様になり、そ
の電圧変動に反応してそれを消去するという機能を失
う。つまり、フィルターとしての機能を失うことにな
る。Next, the operation will be described with reference to FIG. It is well known that a filter is constructed using ferrite, but it seems that a device for direct current requires a unique device. That is, there is almost no effect even if a filter using general ferrite is used for the DC bus. When pursuing the cause of this, the phenomenon of magnetic saturation is avoided if the direction of the current constantly changes like alternating current. However, in an electric vehicle, for example, when the motor 16 is operating as an electric motor, the current flows from the battery 15 The current flows in one direction toward the motor 16, and when the motor 16 is operated as a generator, the current flows in the opposite direction. In this way, when the unidirectional current flow continues for a while, magnetic saturation occurs in the winding core that constitutes the magnetic circuit, and even if noise, that is, high-frequency voltage fluctuation is input to the winding, Since it does not have the ability to accept as a magnetic field line, it becomes the same as when a coil of non-magnetic material is energized, and the function of erasing it in response to the voltage fluctuation is lost. In other words, the function as a filter is lost.
【0033】そこで、巻芯32に二つのコイル31A,
31Bをほぼ同数巻付け、両者にほぼ同じ電流を流し、
同じ巻芯32によって構成された磁気回路に互いに向き
の異なる磁力線を発生させて、互いに打ち消しあうこと
によって磁気飽和を回避する。このため、2組の巻線に
はそれぞれの巻線に同時に逆方向に電流を流す。これに
より、磁気飽和現象は回避され直流線路においても定常
電流に重畳したノイズのうち定常電流をそのまま通し、
ノイズ分だけを除去できる。Therefore, the two coils 31A,
Approximately the same number of windings 31B, apply the same current to both,
Magnetic field lines having different directions are generated in the magnetic circuit constituted by the same winding core 32 to cancel each other to avoid magnetic saturation. Therefore, in the two sets of windings, currents are simultaneously applied to the windings in opposite directions. As a result, the magnetic saturation phenomenon is avoided, and the steady current of the noise superimposed on the steady current is passed through the DC line as it is,
Only noise can be removed.
【0034】なお、2組の巻線は同数に巻くのを基本と
するが、必ずそうしなければ効果が無いという訳ではな
く、巻数の異なる場合でも巻数の等しい部分に相当して
流れる電磁ノイズはお互いに相殺されるため、それ相応
の効果は得られる。また、フィルター33を直流母線に
接続するには、フィルター33の2組の巻線が同方向に
巻かれている場合、図5〜図7に示すような3通りの接
続方法が考えられる。図5〜図7の各実施例では、コイ
ルの巻線は同方向であるため何れの接続方法の場合でも
aからa’へ又はbからb’へ同方向に電流は流れるた
め、磁気回路32にはコイル31A及びコイル31Bに
より互いに向きの異なる磁力線が発生し、互いに磁束を
打ち消し合う。従って、磁気飽和を生ずることはなく、
直流線路であっても磁気飽和を考慮することなく有効に
ノイズを除去できる。It is to be noted that the two sets of windings are basically wound in the same number, but if not so, the effect is not inevitable, and even if the number of windings is different, the electromagnetic noise flowing corresponding to the portion having the same number of windings will flow. Are offset by each other, so the corresponding effects are obtained. Further, in order to connect the filter 33 to the DC bus, when two sets of windings of the filter 33 are wound in the same direction, three connecting methods as shown in FIGS. 5 to 7 can be considered. In each of the embodiments shown in FIGS. 5 to 7, since the windings of the coil are in the same direction, a current flows in the same direction from a to a ′ or from b to b ′ in any connection method. , The coils 31A and 31B generate lines of magnetic force having different directions from each other, and the magnetic fluxes cancel each other out. Therefore, it does not cause magnetic saturation,
Even with a DC line, noise can be effectively removed without considering magnetic saturation.
【0035】なお、本実施例では2組の巻線が同方向に
巻かれた場合について述べたが、2組の巻線は必ずしも
同方向に巻かれる必要は無く、逆方向に巻かれていても
よい。但し、この場合には2組の巻線により生じた磁束
を打ち消すため、それぞれの巻線には同時に同方向に電
流を流す必要がある。次に、図8〜図9に交流線路のノ
イズ除去用フィルター(請求項8の発明)の一実施例を
示す。In this embodiment, the case where two sets of windings are wound in the same direction has been described, but the two sets of windings do not necessarily have to be wound in the same direction, but are wound in opposite directions. Good. However, in this case, in order to cancel the magnetic flux generated by the two sets of windings, it is necessary to flow current in the respective windings in the same direction at the same time. Next, FIG. 8 to FIG. 9 show an embodiment of an AC line noise elimination filter (the invention of claim 8).
【0036】フィルター43はフェライトまたはこれと
同等以上の透磁性をもつ巻芯42に、同数または製作誤
差の範囲で同数の3組の巻線41A,41B,41Cを
同方向に施して構成する。図9には、本フィルター43
を図1の電力変換装置の交流出力線のフィルター1Bと
して適用した例を示す。The filter 43 is constructed by winding three sets of windings 41A, 41B, 41C of the same number or the same number within a manufacturing error in the same direction on a ferrite or a winding core 42 having magnetic permeability equal to or higher than the ferrite. The filter 43 is shown in FIG.
Is applied as the filter 1B of the AC output line of the power conversion device of FIG.
【0037】次に図8〜図9に基づいて、その作用を説
明する。上記構成を有するフィルター1Bのa,b,c
端子を交流出力線12の三相電源の各端子と結線し、
a’,b’,c’端子を三相の負荷であるモーター16
と結線することで、半導体スイッチングユニット13で
作られた三相交流がフィルター1Bを経由してモーター
16へ供給される。即ち、三相交流電流はフィルター1
Bのa,b,c端子から入力され、各巻線41A,41
B,41Cを通ることになる。ここに、例えば41Aの
巻線は他の巻線である41B,41Cと同方向に構成さ
れているため、41B,41Cで発生した磁束が巻芯4
2を介して41Aの巻線で発生する磁束に相加わりあ
う。しかし、三相交流電流の基本波成分により生じた磁
束は各々2/3Πずつ位相がずれているため、41Aの
巻線に生じる基本波による磁束は結果として相殺され、
その総和は零となる。従って各巻線41A,41B,4
1Cには誘起電圧も生じず、三相交流電流の基本波成分
の電力はそのままモーター16へ供給される。Next, the operation will be described with reference to FIGS. A, b, c of the filter 1B having the above configuration
Connect the terminal to each terminal of the three-phase power supply of the AC output line 12,
Motor 16 which is a three-phase load with a ', b', and c'terminals
The three-phase alternating current generated by the semiconductor switching unit 13 is supplied to the motor 16 via the filter 1B by connecting with. That is, the three-phase alternating current is applied to the filter 1
Input from terminals a, b and c of B, and windings 41A, 41
You will pass B and 41C. Here, for example, since the winding wire of 41A is configured in the same direction as the other winding wires 41B and 41C, the magnetic flux generated at 41B and 41C is generated by the winding core 4
Add to the magnetic flux generated in the winding of 41 A via 2. However, since the magnetic flux generated by the fundamental wave component of the three-phase alternating current is out of phase by 2/3 Π, the magnetic flux due to the fundamental wave generated in the winding of 41A is canceled out as a result,
The sum is zero. Therefore, each winding 41A, 41B, 4
The induced voltage is not generated in 1C, and the power of the fundamental wave component of the three-phase alternating current is supplied to the motor 16 as it is.
【0038】一方、パルス幅変調は矩形の断続波形の集
合であり、かかる断続波からは高調波が発生するため半
導体スイッチングユニット13からは基本波と同時に高
調波も作られる。このため、高調波そのうち、特に影響
力の大きい第3高調波についてフィルター1Bの作用を
考えると、第3高調波は周波数が3倍であると同時に各
相の位相のずれ、即ち各々2/3Πずつの位相のずれも
3倍されるため、結果として同相かつ同方向の電流とな
る。そして、かかる同相かつ同方向の成分がフィルター
1Bのa,b,c端子から入力され、各巻線41A,4
1B,41Cを通ることになる。ここに、例えば41A
の巻線についてみると、41B,41Cで発生した磁束
が巻芯42を介して41Aの巻線で発生する磁束に相加
わりあう。この場合、各巻線に生じた磁束は同相のた
め、巻線41Aには3巻線により生じた磁束分に相当す
る逆起電力が生ずる。この逆起電力の発生により、巻線
41Aを流れる高調波電流は極力小さくできる。即ち、
第3高調波に対してはあたかも3巻線を直列に繋いだ如
く作用し、大きな抵抗と同様になり高調波の通過を抑止
する。この間の作用は、原理的にはトランスに印加電圧
を加えた場合にトランス側に逆起電力が生じ、このため
トランスに流れ込む電流は小さくなるという現象と同じ
ものである。On the other hand, the pulse width modulation is a set of rectangular intermittent waveforms, and since harmonics are generated from such intermittent waves, the semiconductor switching unit 13 produces harmonics at the same time as the fundamental wave. Therefore, considering the action of the filter 1B on the third harmonic, which has a particularly large influence, among the higher harmonics, the frequency of the third harmonic is tripled, and at the same time, the phase shift of each phase, that is, 2 / 3Π. Since each phase shift is also tripled, as a result, currents in the same phase and in the same direction are obtained. Then, the in-phase and in-direction components are input from the a, b, and c terminals of the filter 1B, and the windings 41A, 4
You will pass 1B and 41C. Here, for example, 41A
As for the winding of No. 4, the magnetic flux generated at 41B and 41C is added to the magnetic flux generated at the winding of 41A via the winding core 42. In this case, since the magnetic flux generated in each winding has the same phase, a counter electromotive force corresponding to the magnetic flux generated by the three windings is generated in the winding 41A. Due to the generation of this counter electromotive force, the harmonic current flowing through the winding 41A can be minimized. That is,
It acts as if three windings were connected in series to the third harmonic, and it acts like a large resistance to suppress the passage of the harmonic. In principle, the action during this period is the same as the phenomenon that a counter electromotive force is generated on the transformer side when an applied voltage is applied to the transformer, and thus the current flowing into the transformer is reduced.
【0039】また、現実には高調波には第3高調波のみ
ならず多数の高次高調波が存在するが、3の倍数の高次
高調波については同様に作用する。このように、フィル
ター1Bを用いることで、三相交流電流の基本波成分に
よっては磁気飽和を招くことなく、従って基本波成分は
そのまま通過させ、しかも高調波についてはこれを遮断
できる。その結果、高調波に伴う放射ノイズの影響によ
り他の機器を誤作動若しくは破壊することはなくなり、
高速度で負荷を駆動せざるを得ないような、例えば電気
自動車のような分野に適用した場合でも安定した運用を
確保できる。また、高調波ノイズに伴う高電圧を繰り返
し受け、電動機の絶縁を破壊することもなくなり、電動
機の耐久性を高めることができる。高調波ノイズに有効
なことから、本フィルター1Bは電力変換装置のパルス
幅変調に限らず他の電気装置、例えばトランス等から生
ずる高調波についても適用できる。In reality, not only the third harmonic but also a large number of high-order harmonics are present in the harmonics, but the same applies to high-order harmonics in multiples of three. As described above, by using the filter 1B, magnetic saturation is not caused depending on the fundamental wave component of the three-phase AC current, and therefore the fundamental wave component is allowed to pass as it is, and further, the harmonic wave can be blocked. As a result, other equipment will not malfunction or be damaged by the effect of radiation noise associated with harmonics.
Stable operation can be secured even when applied to a field such as an electric vehicle in which the load must be driven at a high speed. Further, the high voltage caused by the harmonic noise is not repeatedly received and the insulation of the electric motor is not destroyed, so that the durability of the electric motor can be improved. Since it is effective for harmonic noise, the present filter 1B can be applied not only to pulse width modulation of the power converter but also to harmonics generated from other electric devices such as a transformer.
【0040】次に、図10にリレーを備えた電力変換装
置のノイズ防止の一実施例を示す。図10において、バ
ッテリー15は直流電力を得るために設けられたもの
で、電源に相当する。バッテリー15と負荷であるモー
ター16との間には、バッテリー15より得られた直流
電圧をパルス幅変調により交流と等価な波形を作成し、
モーター16を駆動できるようにするため、半導体スイ
ッチングユニット13を介在する。そして、半導体スイ
ッチングユニット13とモーター16との間には例え
ば、モーター16の界磁コイルの極数を変更する等のた
めリレー群51が用いられる。かかるリレー群51及び
モーター16は、図2の実施例に示すような電気自動車
に適用した場合ではモーター16Aとリレー群51A、
モーター16Bとリレー群51Bの2式存在する。制御
ユニット52は、半導体スイッチングユニット13及び
リレー群51間の動作タイミングをとるためのもので、
制御手段に相当する。Next, FIG. 10 shows an embodiment of noise prevention of a power converter having a relay. In FIG. 10, a battery 15 is provided to obtain DC power and corresponds to a power supply. Between the battery 15 and the load motor 16, a DC voltage obtained from the battery 15 is pulse-width modulated to create a waveform equivalent to AC,
The semiconductor switching unit 13 is interposed so that the motor 16 can be driven. A relay group 51 is used between the semiconductor switching unit 13 and the motor 16 to change the number of poles of the field coil of the motor 16, for example. When the relay group 51 and the motor 16 are applied to the electric vehicle as shown in the embodiment of FIG. 2, the motor 16A and the relay group 51A,
There are two types, the motor 16B and the relay group 51B. The control unit 52 is for setting the operation timing between the semiconductor switching unit 13 and the relay group 51,
It corresponds to the control means.
【0041】次にその作用を説明する。図10におい
て、半導体スイッチングユニット13を構成する電力制
御用半導体及びリレー群51の動作指令である入力信号
53が制御ユニット52に入力されたとき、リレー群5
1のON動作は半導体スイッチングユニット13を構成
する電力制御用半導体のON動作の前に行い、また、リ
レー群51のOFF動作は電力制御用半導体のOFF動
作の後に行わせる。Next, the operation will be described. In FIG. 10, when an input signal 53, which is an operation command for the power control semiconductors and the relay group 51 that form the semiconductor switching unit 13, is input to the control unit 52, the relay group 5
The ON operation of No. 1 is performed before the ON operation of the power control semiconductor forming the semiconductor switching unit 13, and the OFF operation of the relay group 51 is performed after the OFF operation of the power control semiconductor.
【0042】その結果リレー群51が電力線を流れる電
流を直接投入若しくは遮断することがなくなるため、リ
レーの耐久性を確保できるばかりでなく、リレー群51
のチャタリング現象に伴うノイズの発生を完全に防止す
ることができる。従ってノイズが外部機器に影響を与え
ることも全くなくなる。なお、図10の実施例とは異な
るが、母線に半導体で構成した保護装置を設けた場合で
あってその保護装置がリレーより電源側に存在している
場合には、保護装置を構成する半導体とリレー間の動作
タイミングの制御を上記と同様にすることで、上記と同
様の効果を得ることができる。As a result, the relay group 51 does not directly turn on or off the current flowing through the power line, so that not only the durability of the relays can be secured, but also the relay group 51.
It is possible to completely prevent generation of noise due to the chattering phenomenon. Therefore, the noise does not affect the external device at all. Although different from the embodiment of FIG. 10, in the case where a protective device made of a semiconductor is provided on the bus bar and the protective device is present on the power supply side of the relay, the semiconductor constituting the protective device is provided. By controlling the operation timing between the relay and the relay in the same manner as above, the same effect as above can be obtained.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように本発明(請求項1)
によれば、母線及び出力線にそれぞれフィルターを設置
し、また、フィルターの設置を格納容器内で電力制御用
半導体側に近接させることで、電力制御用半導体とフィ
ルター間の電力線を流れる電流ノイズにより発生する放
射ノイズを極力抑えることが出来る。その結果、格納容
器内に設置した各種の機器に前記放射ノイズが影響を与
えることはない。更に、電力制御用半導体及び両フィル
ターをシールドを施した密閉構造の格納容器内に内蔵し
たことで電力制御用半導体自身及び電力制御用半導体と
両フィルター間の電力線及び両フィルター自身更に両フ
ィルターと格納容器間の電力線から放射するノイズが格
納容器の外部に迄漏れることは少なくなり、格納容器の
外部に存在する他の機器に障害をもたらすことが無くな
る。As described above, the present invention (Claim 1).
According to this, by installing filters on the bus and output lines respectively, and by placing the filters close to the power control semiconductor side in the containment vessel, current noise flowing through the power lines between the power control semiconductor and the filter is prevented. The generated radiation noise can be suppressed as much as possible. As a result, the radiated noise does not affect various devices installed in the storage container. Furthermore, by incorporating the power control semiconductor and both filters in a shielded enclosure, the power control semiconductor itself, the power line between the power control semiconductor and both filters, and both filters themselves, and both filters and storage. The noise radiated from the power line between the containers is less likely to leak to the outside of the storage container, and the other devices existing outside the storage container are not disturbed.
【0044】また、本発明(請求項2)によれば、電力
変換装置を自動車に搭載した際は、母線及び出力線を、
自動車の車体に形成したシールドを施した密閉構造の通
路内に配設することで、母線及び出力線より発生する放
射ノイズを極力抑えることが出来、他の機器に障害をも
たらすことなく、安全な自動車とすることができる。ま
た、両フィルターと電源及び負荷間のノイズを極力抑え
ることでフィルターで予め抑止すべきノイズの量も減ら
すことができ、その結果フィルター自身も比較的小型化
できるので、全体のコストダウンと軽量化に寄与する。According to the present invention (Claim 2), when the power converter is mounted on an automobile, the busbar and the output line are
By arranging it inside a passage with a sealed structure formed on the body of an automobile, the radiated noise generated from the busbar and output line can be suppressed as much as possible, and it does not damage other equipment and is safe. It can be a car. In addition, by suppressing the noise between both filters and the power supply and load as much as possible, the amount of noise that should be suppressed by the filter in advance can be reduced, and as a result, the filter itself can be relatively downsized, thus reducing the overall cost and weight. Contribute to.
【0045】更に、本発明(請求項3)によれば、電力
線用通路とは別に入力信号線と出力信号線を自動車の車
体に形成したシールドを施した密閉構造の通路内に配設
したことで、外部ノイズ、特に電力線からのノイズの進
入を防ぐことが出来、その結果電力制御用半導体の制御
あるいは保護等を確実に行うことが出来る。更に、本発
明(請求項4)によれば、同じ巻芯により構成された磁
気回路に互いに向きの異なる磁力線を発生させて、互い
に打ち消しあうことで磁気飽和を回避させる構成とした
ため、直流線路でもフィルターとしての機能を発揮で
き、電力制御用半導体により生じた電流ノイズを有効に
除去できる。Further, according to the present invention (Claim 3), the input signal line and the output signal line are provided separately from the power line passage in a passage having a sealed structure formed on the vehicle body of the automobile. Thus, it is possible to prevent external noise, particularly noise from the power line, from entering, and as a result, it is possible to reliably control or protect the power control semiconductor. Furthermore, according to the present invention (Claim 4), magnetic field lines having different directions are generated in the magnetic circuit constituted by the same winding core to cancel each other out to avoid magnetic saturation. The function as a filter can be exhibited, and the current noise generated by the power control semiconductor can be effectively removed.
【0046】更に、本発明(請求項5)によれば、同じ
巻芯に3組の巻線を同方向に施して構成した磁気回路に
三相交流を流すことで、三相交流電流の基本波成分によ
っては磁気飽和を招くことなく、従って基本波成分はそ
のまま通過させ、しかも高調波についてはこれを遮断で
きる。その結果、電力制御用半導体により生じた高調波
により他の機器を誤作動若しくは破壊することはなくな
る。Further, according to the present invention (Claim 5), a three-phase alternating current is supplied to a magnetic circuit constituted by winding three sets of windings in the same direction on the same winding core, thereby providing a basic three-phase alternating current. Depending on the wave component, magnetic saturation is not caused, so that the fundamental wave component can be passed as it is, and higher harmonics can be blocked. As a result, the harmonics generated by the power control semiconductor will not malfunction or destroy other devices.
【0047】更に、本発明(請求項6)によれば、継電
器と電力制御用半導体間の動作タイミングを調整するこ
とで継電器が電力線を流れる電流を直接投入若しくは遮
断することがなくなるため、継電器のチャタリングに伴
うノイズの発生を完全に抑えることが出来る。その結
果、外部機器に影響を与える事もない。更に、本発明
(請求項7)によれば、直流線路において、電力制御用
半導体により生じた電流ノイズに限らず、他の電気機器
から生ずる電流ノイズをも有効に除去する。Further, according to the present invention (Claim 6), by adjusting the operation timing between the relay and the power control semiconductor, the relay does not directly turn on or cut off the current flowing through the power line. Generation of noise due to chattering can be completely suppressed. As a result, the external device is not affected. Furthermore, according to the present invention (Claim 7), not only the current noise generated by the power control semiconductor but also the current noise generated by other electric equipment is effectively removed in the DC line.
【0048】更に、本発明(請求項8)によれば、交流
線路において、電力制御用半導体により生じた電流ノイ
ズに限らず他の電気機器、例えばトランス等から生ずる
高調波ノイズ等をも有効に除去する。Further, according to the present invention (Claim 8), not only the current noise generated by the power control semiconductor but also the harmonic noise generated by other electric equipment, such as a transformer, is effectively used in the AC line. Remove.
【図1】本発明の第1実施例を示す電力変換装置のノイ
ズ防止装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a noise prevention device of a power conversion device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例を示す電力変換装置のノイ
ズ防止装置の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a noise prevention device of a power conversion device showing a second embodiment of the present invention.
【図3】図2におけるA−A部断面図3 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図4】直流線路のノイズ除去用フィルターの構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a DC line noise removal filter.
【図5】同上フィルターの接続例[FIG. 5] Same as above, connection example of filter
【図6】同上フィルターの別の接続例[FIG. 6] Another example of connecting the same filter
【図7】同上フィルターの更に別の接続例[Fig. 7] Still another connection example of the same filter
【図8】交流線路のノイズ除去用フィルターの構成図FIG. 8 is a block diagram of a noise removing filter for an AC line.
【図9】同上フィルターの接続例[FIG. 9] Same as above, connection example of filter
【図10】リレーを備えた電力変換装置におけるノイズ
防止の構成図FIG. 10 is a configuration diagram of noise prevention in a power conversion device including a relay.
1A 直流用ノイズフィルター 1B 交流用ノイズフィルター 11 直流母線 12 交流出力線 13 半導体スイッチングユニット 14 格納容器 23 動力線通路 24 信号線通路 31A,31B 巻線 32 巻芯 41A,41B,41C 巻線 42 巻芯 51 リレー群 52 制御ユニット 53 入力信号 54A 信号a 54B 信号b 1A DC noise filter 1B AC noise filter 11 DC bus 12 AC output line 13 Semiconductor switching unit 14 Storage container 23 Power line passage 24 Signal line passage 31A, 31B Winding 32 Winding core 41A, 41B, 41C Winding 42 Winding core 51 relay group 52 control unit 53 input signal 54A signal a 54B signal b
Claims (8)
する構成の電力変換装置のノイズを防止するためのノイ
ズ防止装置において、 前記電源と前記電力制御用半導体の間の母線及び前記電
力制御用半導体と前記負荷の間の出力線にそれぞれ前記
電力制御用半導体側に近接してフィルターを設置し、前
記電力制御用半導体及び前記両フィルターを内蔵しシー
ルドを施した密閉構造の格納容器を備えたことを特徴と
する電力変換装置のノイズ防止装置。1. A noise prevention device for preventing noise in a power conversion device having a power control semiconductor interposed between a power supply and a load, comprising: a bus bar between the power supply and the power control semiconductor; A filter is installed close to the power control semiconductor side on the output line between the control semiconductor and the load, and a shielded containment vessel containing the power control semiconductor and both filters is provided. A noise prevention device for a power conversion device, comprising:
を自動車に搭載した際は、自動車の車体に形成したシー
ルドを施した密閉構造の通路内に配設したことを特徴と
する請求項1記載の電力変換装置のノイズ防止装置。2. The bus bar and the output line, when the power converter is mounted in an automobile, are arranged in a shielded passage having a shield structure formed in a vehicle body of the automobile. 1. The noise prevention device for a power converter according to 1.
御するための制御手段の入力信号線及び出力信号線を、
前記通路とは別に自動車の車体に形成したシールドを施
した密閉構造の通路内に配設したことを特徴とする請求
項2記載の電力変換装置のノイズ防止装置。3. An input signal line and an output signal line of a control means for controlling a power controlling semiconductor of the power converter,
The noise prevention device for a power conversion device according to claim 2, wherein the noise prevention device is arranged in a passage having a sealed structure formed on a vehicle body of the automobile separately from the passage.
磁性を有する巻芯と、該巻芯に巻回された2組の巻線を
備え、2組の巻線は互いの磁束を打ち消す方向に巻かれ
ていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置の
ノイズ防止装置。4. The filter comprises a core having magnetic permeability in a DC line and two sets of windings wound around the core, the two windings cancel out magnetic flux of each other. The noise prevention device for a power conversion device according to claim 1, wherein the noise prevention device is wound in a direction.
は巻芯に3組の巻線を同方向に巻回したことを特徴とす
る請求項1記載の電力変換装置のノイズ防止装置。5. The noise prevention device for a power conversion device according to claim 1, wherein said filter has three sets of windings wound in the same direction on a winding core in a three-phase AC line.
導体と、該電力制御用半導体と前記負荷との間に設けら
れた負荷制御のための継電器とを備えた電力変換装置の
ノイズを防止するためのノイズ防止装置において、 前記継電器の動作指令が入力されたとき、継電器のON
動作は電力制御用半導体のON動作の前に行い、継電器
のOFF動作は電力制御用半導体のOFF動作の後に行
わせる制御手段を備えたことを特徴とする電力変換装置
のノイズ防止装置。6. A noise of a power conversion device comprising a power control semiconductor interposed between a power supply and a load, and a load control relay provided between the power control semiconductor and the load. In the noise prevention device for preventing the relay, when the operation command of the relay is input, the relay is turned on.
A noise prevention device for a power conversion device, comprising a control means for performing an operation before an ON operation of a power control semiconductor and for performing an OFF operation of a relay after an OFF operation of a power control semiconductor.
た2組の巻線を備え、2組の巻線は互いの磁束を打ち消
す方向に巻かれた構成のフィルターを直流線路に配置し
たことを特徴とするノイズ防止フィルター。7. A direct current filter comprising a magnetically permeable winding core and two sets of windings wound around the winding core. Noise prevention filter characterized by being placed on the track.
のフィルターを、三相交流線路に配置したことを特徴と
するノイズ防止フィルター。8. A noise prevention filter, wherein a filter having a structure in which three sets of windings are wound in the same direction on a winding core is arranged in a three-phase AC line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6177021A JPH0847244A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Noise-proof device and noise-proof filter of power converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6177021A JPH0847244A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Noise-proof device and noise-proof filter of power converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0847244A true JPH0847244A (en) | 1996-02-16 |
Family
ID=16023774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6177021A Pending JPH0847244A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Noise-proof device and noise-proof filter of power converter |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH0847244A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004109887A1 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Audio-Labo Corporation | Counter electromotive force preventive unit |
WO2005073549A1 (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Kouichi Osugi | High frequency noise remover and igniter for engine employing it |
EP1724911A2 (en) | 2005-04-28 | 2006-11-22 | Hitachi, Ltd. | Brushless motor system |
WO2008096838A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Load drive device |
JP2008193813A (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Denso Corp | Power conversion equipment and dc supply method |
JP2013074752A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | Power conversion device |
CN103208968A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-17 | 本田技研工业株式会社 | Electric load control apparatus |
WO2024090575A1 (en) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | 富士電機株式会社 | Fuel cell power generation apparatus |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP6177021A patent/JPH0847244A/en active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7821760B2 (en) | 2003-05-28 | 2010-10-26 | Audio-Labo Corporation | Counter electromotive force prevention unit |
WO2004109887A1 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Audio-Labo Corporation | Counter electromotive force preventive unit |
WO2005073549A1 (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Kouichi Osugi | High frequency noise remover and igniter for engine employing it |
EP1724911A2 (en) | 2005-04-28 | 2006-11-22 | Hitachi, Ltd. | Brushless motor system |
US8198847B2 (en) | 2005-04-28 | 2012-06-12 | Hitachi, Ltd. | Brushless motor system |
US7701159B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-04-20 | Hitachi, Ltd. | Brushless motor system |
JP2008193813A (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Denso Corp | Power conversion equipment and dc supply method |
JP4702300B2 (en) * | 2007-02-07 | 2011-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | Load drive device |
JP2008193864A (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | Load driving device |
WO2008096838A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Load drive device |
US8264098B2 (en) | 2007-02-07 | 2012-09-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Load driving device including first and second electric power lines between power supply and electric power conversion device |
JP2013074752A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Nissan Motor Co Ltd | Power conversion device |
US9373998B2 (en) | 2011-09-28 | 2016-06-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power conversion device |
CN103208968A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-17 | 本田技研工业株式会社 | Electric load control apparatus |
JP2013143907A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-22 | Honda Motor Co Ltd | Electrical load control device |
US9331493B2 (en) | 2012-01-13 | 2016-05-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric load control apparatus |
WO2024090575A1 (en) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | 富士電機株式会社 | Fuel cell power generation apparatus |
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