JPH09294336A - Charger - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce or prevent the generation of the deviation and unbalance caused by the drift of a current sensor for detecting an external AC current or the delay of phase detection of the external AC voltage. SOLUTION: The mean values S of the deviations Δiu of a real current iu from a current command iu* are found (110) respectively for sections A where the phase of an external source voltage is positive and for sections B where it is negative, and increase (120) or decrease (122) compensation for a section-A gain Ga or section-B gain Gb is performed according to the sign of each value S. On the occasion of controlling the current iu, the section-A gain Ga is used for sections A and the section-B gain Gb is for sections B as gains respectively. It does not matter if a charging current is used in place of the external AC current iu. It becomes possible to prevent the generation of the deviation and unbalance of the charging current caused by the delay of phase detection of the external AC voltage, by utilizing the difference between the deviation of the charging current in section A and that in section B, and offset-compensating a detected phase value of the external AC voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車等に搭
載される蓄電装置を充電する充電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for charging a power storage device mounted on an electric vehicle or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】交流負荷を直流電源にて駆動する際に
は、直流電源（例えばバッテリ）の出力を直流から交流
に変換して交流負荷（例えば交流モータ）に供給すべ
く、電力変換器が用いられる。かかる機能を有する電力
変換器を実現するに際しては、一般に、電力用のスイッ
チング素子（例えばＩＧＢＴ:Insulated Gate Bipolar
Transistor）をスイッチングすることにより交流を発生
させる、という原理が使用される。電力用のスイッチン
グ素子は一般に広い電極面積を有しており、また放熱用
部材、絶縁部材等を伴うから、上掲の電力変換器は大形
・重量になるのが普通である。そのため、この種のシス
テム（例えば電気自動車や加工機の駆動系統）に関して
は、小形化・軽量化の工夫がいくつか提案されている。
その一つとしては、主たる交流負荷を駆動するための電
力変換器の回路構成の一部を他の用途、例えば上記直流
電源たる蓄電装置の充電に利用し、充電器を省略する、
という提案がある。2. Description of the Related Art When an AC load is driven by a DC power supply, a power converter is used to convert the output of the DC power supply (eg, battery) from DC to AC and supply the AC load (eg, AC motor). Used. In order to realize a power converter having such a function, generally, a switching element for power (eg, IGBT: Insulated Gate Bipolar) is used.
The principle of generating alternating current by switching a transistor is used. Since the switching element for electric power generally has a wide electrode area and is accompanied by a heat radiating member, an insulating member, etc., the electric power converter described above is usually large and heavy. Therefore, with respect to this type of system (for example, a drive system of an electric vehicle or a processing machine), some ideas for downsizing and weight reduction have been proposed.
As one of them, a part of the circuit configuration of the power converter for driving the main AC load is used for other purposes, for example, for charging the power storage device as the DC power supply, and the charger is omitted.
There is a suggestion.

【０００３】例えば、特開平６−１３３５６４号や特開
平６−２９２３０４号に開示されている電気自動車は、
車載のバッテリから三相交流の走行用モータへと供給す
る駆動電力を、電力変換器にて直流から三相交流へと変
換するシステム構成を有している。更に、これらの公報
では、車両電源設計の個別性や交流送配電との整合を保
つべく、車外に交流電源を準備し電気自動車に搭載され
たバッテリを適宜この交流電源を利用して充電する、と
いう利用環境（インフラストラクチャ）が想定されてい
る。かかる環境下では、常識的には、車外に準備されて
いる交流電源（以下、「外部交流電源」）の出力を交流
から直流に変換する充電器を車両に搭載し、充電器から
得られる直流電力にて車載のバッテリを充電すればよ
い。しかし、充電器は一般にコアを多数含む構成となら
ざるを得ず、従って大形かつ重量の装置となる。上記各
公報においては、電力変換器内のスイッチング素子及び
ダイオードを、その本来の用途たるモータへの電力供給
に加え、外部交流電源によるバッテリの充電、具体的に
は交流から直流への変換（整流、昇降圧等）に利用する
ことにより、上掲の充電器を廃止している。For example, the electric vehicles disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-133564 and 6-292304 are:
It has a system configuration in which drive power supplied from a vehicle-mounted battery to a three-phase AC traveling motor is converted from DC to three-phase AC by a power converter. Further, in these publications, in order to maintain the individuality of the vehicle power supply design and the matching with the AC power transmission and distribution, an AC power supply is prepared outside the vehicle, and the battery mounted on the electric vehicle is appropriately charged using this AC power supply, The usage environment (infrastructure) is assumed. Under such an environment, it is common sense that a vehicle equipped with a charger that converts the output of an AC power supply (hereinafter, "external AC power supply") prepared outside the vehicle from AC to DC, and the DC obtained from the charger is used. The vehicle-mounted battery may be charged with electric power. However, the charger is generally inevitably configured to include a large number of cores, and thus is a large and heavy device. In each of the above publications, a switching element and a diode in a power converter are used to supply electric power to a motor, which is its original purpose, and a battery is charged by an external AC power supply, specifically, conversion from AC to DC (rectification). , Buck-boost, etc.), the above-mentioned charger is abolished.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】交流負荷の駆動電流を
目標制御する際には、当該駆動電流を検出して制御装置
にフィードバックするのが一般的である。直流電源たる
蓄電装置（バッテリの他、大容量コンデンサを含む）の
充電電流を目標制御する際には、当該充電電流に代えあ
るいは共に、外部交流電源からの電流（以下、「外部交
流電流」）を検出して制御装置にフィードバックするの
が好ましい。これにより、蓄電装置を充電する際の電力
変換器の動作を好適に制御できる。また、外部交流電流
の検出は、駆動電流の検出に用いる電流センサにて、原
理上は、実行できる。更に、特開平６−１３３５６４号
の如く交流負荷たるモータの巻線を昇圧又は降圧チョッ
ピングのためのリアクトルとして利用している構成にお
いては、このリアクトルにて力率（外部交流電源から電
力変換器側を見た力率）の低下が生じる。これを補い電
力効率の改善や高調波の低減を実現するには、外部交流
電源からの電圧（以下、「外部交流電圧」）の位相と外
部交流電流の位相とが一致するよう、外部交流電流を制
御すればよい（いわゆる力率１制御）。力率１制御は、
特開平６−１３３５６４号には明示がないものの、上述
の電力変換器による電力変換動作（具体的には各スイッ
チング素子のオン／オフデューティ等）を制御すること
により、実現できる。When the drive current of the AC load is controlled as a target, it is general to detect the drive current and feed it back to the control device. When target control of the charging current of a power storage device (including a battery and a large-capacity capacitor) that is a DC power source, instead of or together with the charging current, a current from an external AC power source (hereinafter, “external AC current”) Is preferably detected and fed back to the control device. Accordingly, the operation of the power converter when charging the power storage device can be controlled appropriately. In principle, the external AC current can be detected by a current sensor used for detecting the drive current. Further, in the configuration in which the winding of the motor as an AC load is used as a reactor for step-up or step-down chopping as in Japanese Patent Laid-Open No. 6-133564, a power factor (from the external AC power source to the power converter side The power factor) is decreased. In order to compensate for this and improve power efficiency and reduce harmonics, the external AC current must be adjusted so that the phase of the voltage from the external AC power supply (hereinafter "external AC voltage") and the phase of the external AC current match. Should be controlled (so-called power factor 1 control). Power factor 1 control is
Although not explicitly disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-133564, it can be realized by controlling the power conversion operation (specifically, on / off duty of each switching element) by the power converter described above.

【０００５】上記従来技術、特に駆動電流検出用の電流
センサを外部交流電流の検出に用いる技術を実施するに
際しては、駆動電流及び外部交流電流をいずれも検出で
きるような定格の電流センサを、使用する必要がある。
例えば、駆動電流のほうが外部交流電流よりも大きな用
途では、電流センサとして、駆動電流をも検出できるよ
うな最大検出電流定格を有するものを使用する。しかし
ながら、電気自動車の駆動系では、交流負荷たる走行用
モータの駆動電流（例えば最大で数百Ａ程度）と蓄電装
置充電時の外部交流電流（例えば最大で数Ａ程度）との
間に大きな差がある。かかる用途では、駆動電流にあわ
せて電流センサを選択乃至設計すると、外部交流電流検
出時に、駆動電流検出時には小さくて問題とならなかっ
た誤差要因（例えば電流センサの分解能や温度ドリフ
ト）が顕在化する。In carrying out the above-mentioned conventional technique, particularly the technique of using the current sensor for detecting the drive current for detecting the external AC current, a current sensor having a rating capable of detecting both the drive current and the external AC current is used. There is a need to.
For example, in applications where the drive current is larger than the external alternating current, a current sensor having a maximum detection current rating that can detect the drive current is used. However, in the drive system of an electric vehicle, there is a large difference between the drive current of the traveling motor that is an AC load (for example, about several hundred A at maximum) and the external AC current when the power storage device is charged (for example, about several A at maximum). There is. In such an application, if a current sensor is selected or designed according to the drive current, an error factor (for example, resolution of the current sensor or temperature drift) that is small and does not pose a problem when the drive current is detected becomes apparent when the external AC current is detected. .

【０００６】即ち、分解能や温度ドリフトにより生じた
無視し得ない誤差を含む電流センサ出力に基づき外部交
流電流を目標制御したとすると、当該誤差の影響で、図
１２（ｂ）に“指令値”として示す外部交流電流の制御
目標が正確に実現されなくなる。具体的には、同図
（ｂ）に“実電流”として示す外部交流電流の真の値即
ち制御結果が、リプル成分即ち高周波のノイズや、“指
令値”に対する偏差を持ち始める。そのうちリプル成分
に関しては、直流から交流への変換の際コンデンサ等に
より除去・平滑できるため、同図（ｃ）に示す如く、実
際の充電電流（“実電流”）に現れることを防止でき
る。しかしながら、“指令値”に対する“実電流”の偏
差は、外部交流電流の値に依存しているため、その現れ
方は一般に一定でない。同図（ｂ）では、Ａ区間（外部
交流電圧及び電流の位相が０〜πの区間）における現れ
方とＢ区間（同π〜２πの区間）における現れ方とがバ
ランスしていない例を示している。かかるアンバランス
が生じているときには、単純な処理例えば電流センサ出
力に一定のオフセットを加える等の手段では、“指令
値”に対する“実電流”の偏差を補償できない。従っ
て、前掲各公報の技術にて外部交流電流のフィードバッ
ク制御を適用したときには、同図（ｃ）に示す如く、充
電電流に関しても“指令値”に対する“実電流”の偏差
が現れることや、この偏差がＡ区間・Ｂ区間で相違する
といったアンバランスが現れることを、余儀なくされ
る。That is, assuming that the external AC current is controlled on the basis of the output of the current sensor that includes a non-negligible error caused by the resolution and temperature drift, the "command value" shown in FIG. The control target of the external alternating current indicated by is not accurately realized. Specifically, the true value of the external alternating current, that is, the control result, which is shown as "actual current" in FIG. 7B, starts to have ripple components, that is, high-frequency noise and deviation from the "command value". The ripple component among them can be removed and smoothed by a capacitor or the like when converting from DC to AC, so that it can be prevented from appearing in the actual charging current (“actual current”) as shown in FIG. However, since the deviation of the "actual current" from the "command value" depends on the value of the external alternating current, its appearance is generally not constant. In the same figure (b), an example in which the appearance in section A (section in which the phases of the external AC voltage and current are 0 to π) and the appearance in section B (section in the same π to 2π) are not balanced is shown. ing. When such an imbalance occurs, the deviation of the "actual current" from the "command value" cannot be compensated by a simple process such as adding a constant offset to the current sensor output. Therefore, when the feedback control of the external alternating current is applied in the technique of each of the above-mentioned publications, as shown in (c) of the figure, the deviation of the "actual current" from the "command value" also appears with respect to the charging current. It is unavoidable that an imbalance such that the deviation differs between the A section and the B section appears.

【０００７】また、図１２では、電流センサ出力の誤差
による問題の発生を説明すべく、理想的な力率１制御が
行われていること、即ち同図（ａ）に示す外部交流電圧
と同相・同波形になるよう外部交流電流の“指令値”が
設定されていることが仮定されている。しかし、実際に
は、理想的な力率１制御は厳密には実現し得ない。即
ち、外部交流電圧の位相を検出する処理やその結果を制
御装置（例えばＣＰＵ）に取り込む処理にて通常はある
程度の遅れが生じまたこの遅れは一定でないため、単純
な処理によっては、外部交流電圧に対する外部交流電流
の位相差を精密には０とし得ない。かかる位相差及びそ
の変動が生じている状態では、外部交流電流の“指令
値”に対する“実電流”の偏差やそのアンバランスが生
じ、従って図１２（ｃ）と同様、外部交流電流ひいては
充電電流の“指令値”に対する“実電流”の偏差やその
アンバランスという問題が発生する。Further, in FIG. 12, in order to explain the occurrence of the problem due to the error of the current sensor output, the ideal power factor 1 control is performed, that is, the same phase as the external AC voltage shown in FIG. -It is assumed that the "command value" of the external AC current is set so that the waveform will be the same. However, in reality, the ideal unity power factor control cannot be strictly realized. That is, some delay usually occurs in the process of detecting the phase of the external AC voltage and the process of loading the result into the control device (for example, CPU), and this delay is not constant. The phase difference of the external alternating current with respect to can not be set to 0 precisely. In the state where such a phase difference and its variation occur, a deviation of the “actual current” from the “command value” of the external alternating current and its imbalance occur, and therefore, similar to FIG. 12 (c), the external alternating current and thus the charging current The problem of deviation of "actual current" from "command value" and its imbalance occur.

【０００８】本発明の目的の一つは、電力変換器を用い
た蓄電装置の充電の際、電流制御ゲインを適応的に変更
することにより、処理手順の追加乃至変更のみで、顕著
な制御誤差の発生を防止することにある。本発明の目的
の一つは、外部交流電流の検出値がその目標に対し有し
ている偏差を利用することにより、電流制御ゲインの調
整乃至補正を大きな遅れなしで実行可能にすることにあ
る。本発明の目的の一つは、蓄電装置の充電電流がその
目標に対し有している偏差を利用することにより、電流
制御ゲインの調整乃至補正を正確に実行可能にすること
にある。本発明の目的の一つは、外部交流電源から見た
力率を１等を目標として制御する際、外部交流電圧の位
相検出遅れを適応的に補償することにより、処理手順の
追加乃至変更のみで、力率を改善すると共に顕著な制御
誤差の発生を防止することにある。One of the objects of the present invention is to change the current control gain adaptively during charging of a power storage device using a power converter, so that a significant control error can be obtained only by adding or changing the processing procedure. To prevent the occurrence of. One of the objects of the present invention is to enable the adjustment or correction of the current control gain to be executed without a large delay by using the deviation that the detected value of the external alternating current has with respect to its target. . One of the objects of the present invention is to enable accurate adjustment or correction of the current control gain by utilizing the deviation of the charging current of the power storage device with respect to its target. One of the objects of the present invention is to add or change the processing procedure by adaptively compensating for the phase detection delay of the external AC voltage when controlling the power factor viewed from the external AC power source with a target of 1. Thus, it is to improve the power factor and prevent a remarkable control error from occurring.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成は、蓄電装置から出力さ
れる駆動電流を電力変換器にて交流に変換し交流負荷に
供給する電源システムにて使用され、当該電源システム
外部の外部交流電源から印加乃至供給される外部交流電
圧及び電流を上記電力変換器にて直流に変換し上記蓄電
装置にその充電電圧及び電流として印加乃至供給する充
電装置において、上記外部交流電流及び充電電流を目標
制御する電流制御手段と、上記外部交流電流を検出し上
記電流制御手段に帰還させる電流検出手段と、上記外部
交流電圧又は電流の１周期を区分して得られる複数の区
間各々について個別に、上記外部交流電流の制御ゲイン
を設定する区間別ゲイン設定手段と、を備えることを特
徴とする。本構成においては、外部交流電流の制御ゲイ
ンが区間別に設定される結果、外部交流電流ひいては充
電電流に関しその制御目標に対する実際の電流値の偏差
及びそのアンバランスが抑制される。即ち、電流制御ゲ
インが外部交流電圧又は電流の位相変化に適応するた
め、外部交流電流及び充電電流に関しその制御目標に対
する顕著な偏差が生じにくくなる。更に、かかる区間別
ゲイン設定は、各区間毎にゲインを設定する手順の追加
のみで実現され得るため、実施が容易である。In order to achieve such an object, a first structure of the present invention is to convert a drive current output from a power storage device into an alternating current by a power converter and supply it to an alternating current load. The external AC voltage and current applied or supplied from the external AC power supply outside the power supply system are converted into DC by the power converter and applied to the power storage device as its charging voltage and current. In the charging device to be supplied, current control means for target-controlling the external alternating current and charging current, current detecting means for detecting the external alternating current and feeding back to the current controlling means, and one cycle of the external alternating voltage or current Section-specific gain setting means for individually setting the control gain of the external alternating current for each of a plurality of sections obtained by dividing the section. In this configuration, as a result of setting the control gain of the external AC current for each section, the deviation of the actual current value with respect to the control target of the external AC current, and thus the charging current, and its imbalance are suppressed. That is, since the current control gain adapts to the external AC voltage or the phase change of the current, a significant deviation of the external AC current and the charging current from the control target is unlikely to occur. Furthermore, since the gain setting for each section can be realized only by adding a procedure for setting the gain for each section, it is easy to implement.

【００１０】本発明の第２の構成は、第１の構成におい
て、更に、上記外部交流電流に関しかつ上記複数の区間
各々について個別に、その制御目標に対するその検出値
の偏差を評価する偏差評価手段と、上記評価の結果に基
づきかつ上記複数の区間各々について個別に上記制御ゲ
インを調整するゲイン調整手段と、を備えることを特徴
とする。また、本発明の第３の構成は、第１の構成にお
いて、更に、上記充電電流を検出する第２電流検出手段
と、上記充電電流に関しかつ上記複数の区間各々につい
て個別に、その制御目標に対するその検出値の偏差を評
価する偏差評価手段と、上記評価の結果に基づきかつ上
記複数の区間各々について個別に上記制御ゲインを調整
するゲイン調整手段と、を備えることを特徴とする。こ
れらの構成においては、外部交流電流又は充電電流の偏
差に関する評価値に基づき各区間のゲインが個別に調整
される結果、外部交流電流の制御ゲインが、更に外部交
流電流又は充電電流の制御目標の変化にも適応する。従
って、外部交流電流及び充電電流に関しその制御目標に
対する顕著な偏差が更に生じにくくなる。加えて、第２
の構成においては外部交流電流（即ち一般に充電電流よ
りも早く制御ゲインの変更を反映する電流）の偏差が評
価の対象とされているため、制御ゲインの調整が大きな
遅れなしで実行可能である。また、第３の構成において
は充電電流（即ち一般に外部交流電流よりもリプル成分
が少ない電流）の偏差が評価の対象とされているため、
制御ゲインの調整をより正確に実行可能である。A second configuration of the present invention is the first configuration, further comprising: a deviation evaluation means for evaluating the deviation of the detected value with respect to the control target for the external AC current and individually for each of the plurality of sections. And a gain adjusting means for individually adjusting the control gain for each of the plurality of sections based on the result of the evaluation. Further, a third configuration of the present invention is the same as the first configuration, further including a second current detection unit that detects the charging current, and the control target for the charging current and individually for each of the plurality of sections. Deviation evaluation means for evaluating the deviation of the detected value and gain adjustment means for adjusting the control gain individually based on the result of the evaluation and for each of the plurality of sections are provided. In these configurations, as a result of individually adjusting the gain of each section based on the evaluation value related to the deviation of the external alternating current or the charging current, the control gain of the external alternating current is further controlled by the control target of the external alternating current or the charging current. Adapt to change. Therefore, it becomes more difficult for a significant deviation from the control target for the external alternating current and the charging current to occur. In addition, the second
In the above configuration, the deviation of the external alternating current (that is, the current that generally reflects the change in the control gain earlier than the charging current) is targeted for evaluation, so that the control gain can be adjusted without a large delay. In addition, in the third configuration, the deviation of the charging current (that is, the current that generally has less ripple components than the external alternating current) is targeted for evaluation.
The control gain can be adjusted more accurately.

【００１１】本発明の第４の構成は、蓄電装置から出力
される駆動電流を電力変換器にて交流に変換し交流負荷
に供給する電源システムにて使用され、当該電源システ
ム外部の外部交流電源から上記交流負荷を介して印加乃
至供給される外部交流電圧及び電流を上記電力変換器に
て直流に変換し上記蓄電装置にその充電電圧及び電流と
して印加乃至供給する充電装置において、上記外部交流
電流及び上記充電電流並びに上記外部交流電源から見た
上記充電装置の力率を目標制御する電流／力率制御手段
と、上記外部交流電圧の位相を検出し上記電流／力率制
御手段に帰還させる位相検出手段と、上記外部交流電圧
の位相の検出値の遅れが補償されるよう、上記目標制御
に当たって当該位相の検出値にオフセット量を加算する
遅れ補償手段と、上記充電電流を検出する電流検出手段
と、上記充電電流に関しかつ上記外部交流電圧又は電流
の１周期を区分して得られる複数の区間各々について個
別に、その制御目標に対するその検出値の偏差を評価す
る偏差評価手段と、上記評価の結果を上記複数の区間同
士の間で比較した結果に基づき上記オフセット量を調整
するオフセット量調整手段と、を備えることを特徴とす
る。本構成においては、外部交流電圧の位相検出遅れが
オフセット量の加算にて補償される。その際、当該オフ
セット量が充電電流の偏差の評価値の区間間比較結果に
基づき調整される結果、オフセット量が外部交流電圧又
は電流の位相変化に適応するため、外部交流電流の位相
に顕著な制御誤差が発生しにくくなる。更に、かかるオ
フセット量調整は、各区間毎に充電電流の偏差を評価し
またそれを区間間で比較する手順等の追加のみで実現さ
れ得るため、実施が容易である。A fourth configuration of the present invention is used in a power supply system for converting a drive current output from a power storage device into an AC by a power converter and supplying the AC load to an external AC power supply outside the power supply system. In the charging device, the external AC current and the external AC voltage and current applied or supplied via the AC load are converted into DC by the power converter and applied or supplied as the charging voltage and current to the power storage device. And a current / power factor control means for target-controlling the charging current and the power factor of the charging device viewed from the external AC power source, and a phase for detecting the phase of the external AC voltage and feeding back to the current / power factor control means. Detection means, delay compensation means for adding an offset amount to the detection value of the phase in the target control, so that the delay of the detection value of the phase of the external AC voltage is compensated, The deviation of the detected value from the control target is individually evaluated for each of a plurality of sections obtained by dividing the current detecting means for detecting the charging current and the charging current and dividing one cycle of the external AC voltage or current. Deviation evaluation means and offset amount adjustment means for adjusting the offset amount based on the result of comparing the evaluation results between the plurality of sections. In this configuration, the phase detection delay of the external AC voltage is compensated by adding the offset amount. At that time, as a result of the offset amount being adjusted based on the result of comparison between the evaluation values of the deviation of the charging current, the offset amount adapts to the phase change of the external AC voltage or current, so that the phase of the external AC current is remarkable. A control error is less likely to occur. Further, such offset amount adjustment can be realized only by adding a procedure of evaluating the deviation of the charging current for each section and comparing it between sections, and therefore, it is easy to implement.

【００１２】本発明の第５の構成は、第２乃至第４の構
成において、更に、上記調整の範囲を制限する手段を備
えることを特徴とする。本構成においては、外部交流電
流の制御ゲイン又は外部交流電圧の位相検出値に加算す
るオフセット量の調整範囲が制限される結果、当該制御
ゲイン又はオフセット量の調整に伴う制御不安定性の発
生が確実に防止される。A fifth constitution of the present invention is characterized in that, in the second to fourth constitutions, means for limiting the range of the above adjustment is further provided. In this configuration, as a result that the adjustment range of the offset amount to be added to the control gain of the external AC current or the phase detection value of the external AC voltage is limited, the occurrence of control instability associated with the adjustment of the control gain or the offset amount is sure to occur. To be prevented.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、各実施形態間で共通
する又は対応する部材には同一の符号を付し説明を省略
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding members in each embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【００１４】図１に、本発明の第１実施形態に係る充電
装置を利用した電気自動車の構成を示す。この図の電気
自動車においては、三相交流モータ１０が車両走行用の
モータとして利用されており、このモータ１０に駆動電
力を供給する蓄電装置としては鉛電池その他のバッテリ
１２が利用されている。パラレルハイブリッド車等のよ
うに蓄電装置の容量がさほど必要とされない場合には、
バッテリ１２に代えて大容量コンデンサ等を使用しても
よい。更に、バッテリ１２の放電出力を直流から三相交
流に変換する電力変換器としてはＩＰＭ（Intelligent
Power Module）１４が用いられている。ＩＰＭ１４は、
例えば、図２に示されるようにＩＧＢＴ等の電力トラン
ジスタＴｒ１〜Ｔｒ６及びダイオードＤ１〜Ｄ６から構
成されるインバータ回路と、インバータ回路を制御乃至
駆動しかつ図１のコントローラ１８をインバータ回路か
ら絶縁分離する等の機能を有する駆動部１６とを、有し
ている。コントローラ１８は、モータ１０に付設した回
転センサ（例えばレゾルバ）２０によりモータ１０のロ
ータの回転角度位置θを、電流センサ２２ｕ，２２ｖ，
２２ｗによりモータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相電流ｉｕ，ｉ
ｖ，ｉｗを、電流センサ２４によりバッテリ１２の充放
電電流Ｉｂを、電圧センサ２６によりバッテリ１２の正
負端子間電圧Ｖｄｃを、電圧センサ２８によりコネクタ
３０の端子間電圧（コネクタ３０が接続されているとき
には外部交流電圧に相当）Ｖｅｘｔを、それぞれ検出す
る。FIG. 1 shows the configuration of an electric vehicle using the charging device according to the first embodiment of the present invention. In the electric vehicle of this figure, a three-phase AC motor 10 is used as a motor for running the vehicle, and a lead battery or other battery 12 is used as a power storage device for supplying drive power to the motor 10. When the capacity of the power storage device is not so required as in parallel hybrid vehicles,
A large capacity capacitor or the like may be used instead of the battery 12. Further, as a power converter for converting the discharge output of the battery 12 from DC to three-phase AC, an IPM (Intelligent
Power Module) 14 is used. IPM14 is
For example, as shown in FIG. 2, an inverter circuit including power transistors Tr1 to Tr6 such as IGBTs and diodes D1 to D6, and a controller 18 for controlling or driving the inverter circuit and insulatingly separating the controller 18 of FIG. 1 from the inverter circuit. And a drive unit 16 having functions such as. The controller 18 uses a rotation sensor (for example, a resolver) 20 attached to the motor 10 to detect the rotation angle position θ of the rotor of the motor 10 and current sensors 22u, 22v,
22w, U, V, W phase currents iu, i of the motor 10
v, iw, the current sensor 24 for the charge / discharge current Ib of the battery 12, the voltage sensor 26 for the voltage Vdc between the positive and negative terminals of the battery 12, and the voltage sensor 28 for the voltage between the terminals of the connector 30 (connector 30 is connected). Vext, which sometimes corresponds to the external AC voltage, is detected.

【００１５】コネクタ３０は、車両の外部例えば充電ス
タンドに配設されている外部交流電源３２との接続のた
めの部材である。コネクタ３０は、一方ではダイオード
Ｄ７・Ｄ８の接続点に、他方ではモータ１０の中性点
に、それぞれ接続されている。ダイオードＤ７及びＤ８
は互いに直列接続されており、かつバッテリ１２に逆並
列接続されているから、外部交流電圧は正の半サイクル
（Ａ区間）ではバッテリ１２の正側端子、負の半サイク
ル（Ｂ区間）ではバッテリ１２の負側端子と、モータ１
０の中性点との間に印加される。このような電圧印加状
態においては、図２に示されるトランジスタＴｒ１〜Ｔ
ｒ６（一般にはスイッチング素子）を適宜オン／オフさ
せることにより、モータ１０の巻線をリアクトルとして
利用した昇圧チョッピング等を実行でき、外部交流電源
３２からの外部交流電流を直流の充電電流に変換してバ
ッテリ１２に供給することができる。チョッピング制御
に関しては、前掲の公報の他、各種の先行技術文献に記
載があるため、ここでは省略するが、この省略にも拘ら
ず当業者には一義的な理解が可能であろう。The connector 30 is a member for connecting to an external AC power source 32 arranged outside the vehicle, for example, in a charging stand. The connector 30 is connected to the connection point of the diodes D7 and D8 on the one hand and to the neutral point of the motor 10 on the other hand. Diodes D7 and D8
Are connected in series with each other and are connected in anti-parallel to the battery 12, so that the external AC voltage is the positive terminal of the battery 12 in the positive half cycle (A section) and the battery in the negative half cycle (B section). 12 negative terminal and motor 1
It is applied between zero and the neutral point. In such a voltage applied state, the transistors Tr1 to T shown in FIG.
By appropriately turning on / off r6 (generally a switching element), boost chopping or the like using the winding of the motor 10 as a reactor can be performed, and the external AC current from the external AC power supply 32 is converted into a DC charging current. Can be supplied to the battery 12. Since the chopping control is described in various prior art documents in addition to the above-mentioned publication, it will be omitted here, but a person skilled in the art will be able to uniquely understand it despite the omission.

【００１６】図３に、本実施形態におけるコントローラ
１８の内部構成を示す。図３はコントローラ１８特にそ
の中でも電流制御に関する部分をそのハードウエア構成
に則して描いた図であり、ＲＯＭ３４上に格納されてい
るプログラムに従いかつＲＡＭ３６を作業量域として使
用しながらＣＰＵ３８が各種制御手順を実行する構成を
示している。Ｉ／Ｏ４０は、ディジタル情報の入出力、
例えば図示しないプロセッサにて決定されたトルク指令
や回転センサ２０の出力を計数して得られる回転角度位
置θの入力や、ＩＰＭ１４に対する指令（制御信号）の
出力に使用される。Ａ／Ｄコンバータ４２は、各種電流
又は電圧センサの出力のようにアナログの情報を入力す
るために使用される。FIG. 3 shows the internal configuration of the controller 18 in this embodiment. FIG. 3 is a diagram in which the controller 18, in particular, the part relating to the current control is drawn according to its hardware configuration, and the CPU 38 performs various controls according to the programs stored in the ROM 34 and using the RAM 36 as a work amount area. A configuration for performing the steps is shown. The I / O 40 is for inputting / outputting digital information,
For example, it is used to input a torque command determined by a processor (not shown) and a rotation angle position θ obtained by counting the output of the rotation sensor 20 and to output a command (control signal) to the IPM 14. The A / D converter 42 is used to input analog information such as outputs of various current or voltage sensors.

【００１７】図４に、ＣＰＵ３８にて実現される機能を
機能ブロック形式で示す。ＣＰＵ３８の内部に図４の如
きハードロジックが存在する旨を限定する趣旨ではな
い。通常の走行時等にアクセルペダル又はブレーキペダ
ルが踏まれると、コントローラ１８はペダルの踏込量に
応じてかつ回転角度位置θ（厳密にはこれに基づき求め
たモータ１０の回転数）を参照して、モータ１０の出力
トルクの制御目標たるトルク指令を決定する。図３に示
されるＣＰＵ３８は、Ｉ／Ｏ４０を介しこのトルク指令
を入力する。ＣＰＵ３８特に図４中の各相電流指令決定
部４４は、このトルク指令を実現するのに必要な各相電
流即ち各相電流指令ｉｕ^* ，ｉｖ^* ，ｉｗ^* を、回転セ
ンサ２０からＩ／Ｏ４０を介して得られる回転角度位置
θを参照して、決定する。各相電流指令決定部４４の後
段にある減算器４６ｕ，４６ｖ，４６ｗは、電流センサ
２２ｕ，２２ｖ，２２ｗからＡ／Ｄコンバータ４２を介
して得られる各相電流（検出値）ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、
対応する相の電流指令ｉｕ^*，ｉｖ^* ，ｉｗ^* から減ず
ることにより、偏差FIG. 4 shows the functions realized by the CPU 38 in the form of functional blocks. This does not mean that the hard logic as shown in FIG. 4 is present inside the CPU 38. When the accelerator pedal or the brake pedal is stepped on during normal traveling, the controller 18 refers to the rotational angle position θ (strictly, the rotational speed of the motor 10 obtained based on this) in accordance with the stepped amount of the pedal. , A torque command as a control target of the output torque of the motor 10 is determined. The CPU 38 shown in FIG. 3 inputs this torque command via the I / O 40. The CPU 38, in particular, the phase current command determiner 44 in FIG. 4 outputs the phase currents iu ^* , iv ^* , iw ^* required for realizing the torque command from the rotation sensor 20 to the I / O 40. It is determined by referring to the rotation angle position θ obtained via Subtractors 46u, 46v, 46w in the subsequent stage of each phase current command determination unit 44 include phase currents (detection values) iu, iv, iw obtained from the current sensors 22u, 22v, 22w via the A / D converter 42. To
Deviation by subtracting from the current command iu ^* , iv ^* , iw ^{* of the} corresponding phase

【数１】Δｉｕ＝ｉｕ^* −ｉｕ Δｉｖ＝ｉｖ^* −ｉｖ Δｉｗ＝ｉｗ^* −ｉｗ を求める。制御信号出力部４８は、これらの偏差Δｉ
ｕ，Δｉｖ，Δｉｗを各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６の
デューティを示す信号に変換し、この信号を、Ｉ／Ｏ４
０を介しＩＰＭ１４特にその駆動部１６に指令として供
給する。駆動部１６にてこの指令に基づく制御が実行さ
れると、モータ１０からは、原則として、ペダル操作に
応じた出力が得られる。なお、トランジスタＴｒ１〜Ｔ
ｒ６の具体的な制御方法即ちそのオン／オフによる電力
変換動作に関しては、本技術分野の技術者には周知であ
るため省略する。## EQU1 ## Δiu = iu ^* -iu Δiv = iv ^* -iv Δiw = iw ^* -iw is calculated. The control signal output unit 48 determines that these deviations Δi
u, Δiv, and Δiw are converted into a signal indicating the duty of each of the transistors Tr1 to Tr6, and this signal is converted into I / O4.
It is supplied as a command to the IPM 14 and especially the drive unit 16 via 0. When the drive unit 16 executes the control based on this command, in principle, the output corresponding to the pedal operation is obtained from the motor 10. Note that the transistors Tr1 to T
The specific control method of r6, that is, the power conversion operation by turning it on / off is well known to those skilled in the art, and will not be described.

【００１８】また、例えばバッテリ１２の充電電流Ｉｂ
の積算値や正負端子間電圧Ｖｄｃから見てバッテリ１２
のＳＯＣ（充電状態）が低下していると見なせるときに
は、外部交流電源３２はコネクタ３０を介し図１の電気
自動車の車載コンポーネントに接続される。コネクタ３
０が接続されると、これに応じコネクタ３０からあるい
は操縦者等にて操作されるパネルから、コントローラ１
８に対し充電要求信号が与えられ、コントローラ１８は
これに応じ多段階定電流充電等所定のシーケンスに則っ
た充電制御を開始する。外部交流電源３２によるバッテ
リ１２の充電を実行する際には、図４中の充電電流指令
決定部５０は、電圧センサ２６にて検出される電圧Ｖｄ
ｃ等を参照しながら、かつ所定の充電原理乃至シーケン
スに従って、充電電流指令Ｉｂ^* を決定する。充電電流
指令決定部５０の後段にある減算器５２は、電流センサ
２４からＡ／Ｄコンバータ４２を介して得られた充電電
流Ｉｂを充電電流指令Ｉｂ^* から減ずることにより、充
電電流Ｉｂが充電電流指令Ｉｂ^* に対し有している偏差
を求め、これを後段の各相電流指令決定部４４に供給す
る。各相電流指令決定部４４は、リアクトルとして使用
される巻線の相例えばＵ相の電流指令ｉｕ^* を、外部交
流電圧Ｖｅｘｔのゼロクロス到来毎に、所定の充電シー
ケンスに従い決定する。Further, for example, the charging current Ib of the battery 12
Of the battery 12 when viewed from the integrated value of the
When it can be considered that the SOC (state of charge) is low, the external AC power supply 32 is connected to the in-vehicle component of the electric vehicle of FIG. 1 via the connector 30. Connector 3
When 0 is connected, the controller 1 is operated from the connector 30 or the panel operated by the operator in response to this.
A charge request signal is supplied to the controller 8, and the controller 18 starts charge control according to a predetermined sequence such as multi-step constant current charging in response to the request. When the battery 12 is charged by the external AC power supply 32, the charging current command determination unit 50 in FIG. 4 uses the voltage Vd detected by the voltage sensor 26.
The charging current command Ib ^* is determined according to a predetermined charging principle or sequence while referring to c and the like. The subtractor 52 in the latter stage of the charging current command determination unit 50 subtracts the charging current Ib obtained from the current sensor 24 via the A / D converter 42 from the charging current command Ib ^* , so that the charging current Ib is the charging current Ib. The deviation possessed by the command Ib ^* is obtained, and this is supplied to the subsequent phase current command determination unit 44. Each phase current command determination unit 44 determines the current command iu ^{* of the} phase of the winding used as the reactor, for example, the U phase, according to a predetermined charging sequence every time the external AC voltage Vext reaches the zero crossing.

【００１９】電源位相検出部５４は、電圧センサ２８か
らＡ／Ｄコンバータ４２を介して得られる外部交流電圧
Ｖｅｘｔから、その０クロスタイミングを検出し、外部
交流電圧Ｖｅｘｔの位相（電源位相）を示す情報として
各相電流指令決定部４４及びゲイン調整部５６に供給す
る。各相電流指令決定部４４は、電源位相に同期してＵ
相電流指令ｉｕ^* を発生させることにより、外部交流電
圧Ｖｅｘｔとの位相差が０になるよう外部交流電流を制
御する。この制御が正確に行われれば、外部交流電源３
２にとって負荷力率は１になり、高調波は生じにくくな
る。ゲイン調整部５６は、外部交流電圧Ｖｅｘｔの０ク
ロスタイミングの検出結果に同期し、図１２に示される
Ａ区間及びＢ区間それぞれに関する区間制御ゲインＧａ
及びＧｂを決定し、これをゲイン設定部５８に供給す
る。ゲイン設定部５８は供給される区間制御ゲインＧａ
及びＧｂに基づき、外部交流電流に関する制御ゲイン、
ここでは制御信号出力部４８のゲインを設定する。この
ようなゲイン設定及び調整により、本実施形態において
は、電流センサ２２ｕの分解能やドリフトによって生じ
る充電電流Ｉｂの偏差及びそのアンバランス（図１２
（ｃ）参照）を低減乃至除去している。次に、この点を
より明瞭にするため、ゲイン調整部５６の動作を説明す
る。The power supply phase detector 54 detects the 0 cross timing of the external AC voltage Vext obtained from the voltage sensor 28 via the A / D converter 42 and indicates the phase (power supply phase) of the external AC voltage Vext. The information is supplied to each phase current command determination unit 44 and the gain adjustment unit 56 as information. Each phase current command determination unit 44 synchronizes with the U phase in synchronization with the power supply phase.
By generating the phase current command iu ^* , the external AC current is controlled so that the phase difference from the external AC voltage Vext becomes zero. If this control is performed accurately, the external AC power supply 3
For 2, the load power factor becomes 1, and harmonics are less likely to occur. The gain adjusting unit 56 synchronizes with the detection result of the 0 cross timing of the external AC voltage Vext, and the section control gain Ga for each of the section A and the section B shown in FIG.
And Gb are determined and supplied to the gain setting unit 58. The gain setting unit 58 is supplied with the section control gain Ga.
And Gb, the control gain for the external alternating current,
Here, the gain of the control signal output unit 48 is set. By such gain setting and adjustment, in the present embodiment, the deviation of the charging current Ib caused by the resolution and drift of the current sensor 22u and its imbalance (FIG. 12).
(See (c)) is reduced or eliminated. Next, in order to make this point clearer, the operation of the gain adjusting unit 56 will be described.

【００２０】図５に、ゲイン調整部５６の動作の流れを
示す。この図に示される動作は、所定頻度にて繰り返し
実行される。FIG. 5 shows a flow of operations of the gain adjusting section 56. The operation shown in this figure is repeatedly executed at a predetermined frequency.

【００２１】ゲイン調整部５６は、まず、電源位相検出
部５４から得られる０クロスタイミングに基づき、外部
交流電圧Ｖｅｘｔの位相が現在Ａ区間に属しているのか
それともＢ区間に属しているのかを判定する（１０
０）。Ａ区間に属していると判定したとき、ゲイン調整
部５６は、Ｕ相電流指令ｉｕ^* から電流センサ２２ｕに
よって得られるＵ相電流ｉｕを減じることにより偏差Δ
ｉｕを求め（１０２）、これを変数Ｓに積算する（１０
４）。ゲイン調整部５６は、併せて、変数ｎに１を加算
する（１０６）。なお、偏差Δｉｕを求めるステップ１
０２は、図４に破線にて示すように、減算器４６ｕの出
力をゲイン調整部５６に供給することによって、省略す
ることも可能である。ゲイン調整部５６は、ステップ１
０２〜１０６の動作を、Ａ区間が終了するまで繰り返し
実行し（１０８）、Ａ区間が終了した時点で変数Ｓをｎ
で除し（１１０）、これにより、図５の手順を開始した
後Ａ区間が終了するまでの期間における偏差Δｉｕの平
均値を求める。The gain adjusting unit 56 first determines whether the phase of the external AC voltage Vext currently belongs to the A section or the B section based on the 0 cross timing obtained from the power source phase detecting section 54. Do (10
0). When it is determined that the gain adjustment unit 56 belongs to the section A, the gain adjustment unit 56 subtracts the U-phase current iu obtained by the current sensor 22u from the U-phase current command iu ^* to obtain the deviation Δ.
iu is obtained (102), and this is added to the variable S (10
4). The gain adjusting unit 56 also adds 1 to the variable n (106). In addition, step 1 for obtaining the deviation Δiu
02 can be omitted by supplying the output of the subtractor 46u to the gain adjusting unit 56 as shown by the broken line in FIG. The gain adjustment unit 56 is step 1
The operations of 02 to 106 are repeatedly executed until the section A ends (108), and when the section A ends, the variable S is set to n.
(110), and the average value of the deviation Δiu in the period from the start of the procedure of FIG. 5 to the end of the section A is obtained.

【００２２】ゲイン調整部５６は、この後、偏差の平均
値Ｓの絶対値が補正実行しきい値Ｓｔｈ（Ｓｔｈ＞０）
を上回っているか否かを判定する（１１２）。上回って
いなければ、偏差Δｉｕ又はその平均値Ｓはさほど大き
くないと見なせるため、ゲイン調整部５６はＡ区間ゲイ
ンＧａに何ら修正を施さずに、図５の動作を終了する。
ただし、終了にあたっては、使用した変数Ｓ及びｎをい
ずれも０に初期化する（１２４）。Thereafter, the gain adjusting unit 56 determines that the absolute value of the average value S of the deviations is the correction execution threshold value Sth (Sth> 0).
It is determined whether or not (112). If it does not exceed, it can be considered that the deviation Δiu or its average value S is not so large, so the gain adjusting unit 56 ends the operation of FIG. 5 without making any correction to the A section gain Ga.
However, upon termination, both the used variables S and n are initialized to 0 (124).

【００２３】偏差の平均値Ｓの絶対値が補正実行しきい
値Ｓｔｈを上回っているときには（１１２）、ゲイン調
整部５６は、偏差の平均値Ｓが正か負かを判定する（１
１４）。正であるときには、ゲイン調整部５６は、Ａ区
間ゲインＧａをその上限値Ｇｈと比較し（１１６）、負
であると判定した時にはＡ区間ゲインＧａをその下限値
Ｇｌと比較する（１１８）。これら上限値Ｇｈ及び下限
値ＧｌはＧｈ＞Ｇｌ＞０を満たすよう設定されている。
ステップ１１６においてＧａ＞Ｇｈが成立していないと
判定された時にはゲイン調整部５６はＡ区間ゲインＧａ
に所定の増分値ΔＧを加算し（１２０）、ステップ１１
８においてＧａ＜Ｇｌが成立していないと判定された時
にはＡ区間ゲインＧａから増分ΔＧを減ずる（１２
２）。ただし、ΔＧに関してはΔＧ＞０でありかつＧｈ
−Ｇｌよりも十分小さな値となるよう設定されているも
のとする。ステップ１２０又は１２２を実行した後や、
ステップ１１６にてＧａ＞Ｇｈが成立したときあるいは
ステップ１１８にてＧａ＜Ｇｌが成立したときには、ス
テップ１２４に移行する。When the absolute value of the average deviation value S exceeds the correction execution threshold value Sth (112), the gain adjusting section 56 determines whether the average deviation value S is positive or negative (1
14). When the gain is positive, the gain adjusting unit 56 compares the A section gain Ga with its upper limit Gh (116), and when it is determined to be negative, it compares the A section gain Ga with its lower limit Gl (118). The upper limit Gh and the lower limit Gl are set to satisfy Gh>Gl> 0.
When it is determined in step 116 that Ga> Gh is not satisfied, the gain adjusting unit 56 determines that the A section gain Ga is
To the predetermined increment value ΔG (120), and step 11
When it is determined that Ga <Gl is not satisfied in 8, the increment ΔG is subtracted from the A section gain Ga (12
2). However, regarding ΔG, ΔG> 0 and Gh
It is assumed that the value is set to be sufficiently smaller than -Gl. After performing step 120 or 122,
When Ga> Gh is satisfied in step 116 or when Ga <Gl is satisfied in step 118, the process proceeds to step 124.

【００２４】これらステップ１１４〜１２２のうち、ス
テップ１１４、１２０及び１２２にて実現されているの
は、偏差の平均値Ｓの符号に応じたＡ区間ゲインＧａの
増減補正である。すなわち、Ｓが正であるときにはＵ相
電流（検出値）ｉｕがＵ相電流指令ｉｕ^* に比べ小さい
ためＡ区間ゲインＧａが増加補正され、逆に、Ｓが負で
あるときにはＵ相電流（検出値）ｉｕがＵ相電流指令ｉ
ｕ^* に比べ大きいためＡ区間ゲインＧａが低減補正され
る。これによって、図１２に示すような外部交流電流の
指令値に対する実電流の偏差、ひいては充電電流Ｉｂに
おけるそれが抑制され、かつそのアンバランスが低減さ
れることになる。また、ステップ１１６及び１１８にて
実現されているのは、Ａ区間ゲインＧａの調整範囲の制
限である。すなわち、Ａ区間ゲインＧａに関し増分ΔＧ
の加減算による補正乃至調整を無制限に実行可能とする
と、場合によっては制御系が不安定になるため、これを
防ぐべく、ステップ１１６及び１１８にてＡ区間ゲイン
Ｇａの上下限を制限している。かかる制限により、本実
施形態においては、制御系の安定化を実現している。Of these steps 114 to 122, what is realized in steps 114, 120 and 122 is an increase / decrease correction of the A section gain Ga according to the sign of the average value S of the deviations. That is, when the S is positive, the U-phase current (detection value) iu is smaller than the U-phase current command iu ^* , so the A section gain Ga is increased and corrected. Conversely, when S is negative, the U-phase current (detection value) is detected. Value) iu is the U-phase current command i
Since it is larger than u ^* , the A section gain Ga is reduced and corrected. As a result, the deviation of the actual current with respect to the command value of the external alternating current as shown in FIG. 12, and eventually that of the charging current Ib, is suppressed and the unbalance thereof is reduced. Further, what is realized in steps 116 and 118 is the limitation of the adjustment range of the A section gain Ga. That is, the increment ΔG with respect to the A section gain Ga
If the correction or adjustment by addition and subtraction of A can be executed without limitation, the control system becomes unstable in some cases. Therefore, in order to prevent this, the upper and lower limits of the A section gain Ga are limited in steps 116 and 118. Due to this limitation, the control system is stabilized in the present embodiment.

【００２５】また、ステップ１００においてＢ区間と判
定されたときにも、Ａ区間と判定されたときと同様の処
理が実行される。ただし、偏差Δｉｕを積算する対象た
る区間がＢ区間であるため、ステップ１０８に係るＡ区
間終了判定に代え、Ｂ区間終了判定に係るステップ１０
８Ｂが実行される。また、Ａ区間ゲインＧａに関するス
テップ１１６〜１２２に代え、Ｂ区間ゲインＧｂに係る
ステップ１１６Ｂ〜１２２Ｂが実行される。加えて、Ａ
区間とＢ区間ではＵ相電流の符号が異なるため、ステッ
プ１０４の如くΔｉｕをそのまま変数Ｓに積算するので
はなく、ステップ１０４Ｂに示されるように偏差Δｉｕ
の符号を反転した上で変数Ｓに積算する。図中、補正実
行しきい値Ｓｔｈ、ゲインの上下限Ｇｈ及びＧｌ並びに
増分ΔＧに関してはＡ区間とＢ区間で共通する値を使用
しているが、場合によっては、両者を異なる値としても
構わない。Also, when it is determined to be the B section in step 100, the same processing as when it is determined to be the A section is executed. However, since the target section for integrating the deviation Δiu is the B section, instead of the A section end determination in Step 108, Step 10 in the B section end determination is performed.
8B is executed. Further, steps 116B to 122B related to B section gain Gb are executed instead of steps 116 to 122 related to A section gain Ga. In addition, A
Since the sign of the U-phase current is different between the section and the section B, Δiu is not directly added to the variable S as in step 104, but the deviation Δiu is shown in step 104B.
The sign of is inverted and then integrated into the variable S. In the figure, the correction execution threshold value Sth, the upper and lower limits Gh and Gl of the gain, and the increment ΔG use the same value in the A section and the B section, but in some cases, they may have different values. .

【００２６】このように、本実施形態によれば、外部交
流電源３２にてバッテリ１２を充電する際、外部交流電
流たるＵ相電流Ｉｕに関し、その偏差の平均値をＡ区間
又はＢ区間について求め、求めた平均値Ｓの絶対値が補
正実行しきい値Ｓｔｈよりも大きいときに当該平均値Ｓ
の符号に応じてＡ区間ゲインＧａ又はＢ区間ゲインＧｂ
を増減補正するようにしたため、モータ１０を駆動する
ときにＵ相巻線に流れる電流が外部交流電源３２にてバ
ッテリ１２を充電する際にＵ相巻線に流れる電流に比べ
桁違いに大きいにもかかわらず、図１２に示される偏差
ひいてはその区間間アンバランスが発生しにくくなる。
これにより、外部交流電源３２、通常は１００Ｖ又は２
００Ｖの商用電源に悪影響を与えるおそれが少なくな
る。加えて、電流センサ２２ｕにて検出されるＵ相電流
Ｉｕを利用してＡ区間ゲインＧａ又はＢ区間ゲインＧｂ
を調整するようにしているため、ゲインＧを迅速にすな
わち遅れなしに調整することが可能になる。加えて、本
実施形態は、コントローラ１８特にＣＰＵ３８の動作手
順に改変を加えるのみで実施することができ、従って容
易かつ安価な実施が可能である。As described above, according to the present embodiment, when the battery 12 is charged by the external AC power source 32, the average value of the deviation of the U-phase current Iu, which is an external AC current, is obtained for the A section or the B section. , When the absolute value of the obtained average value S is larger than the correction execution threshold value Sth, the average value S
A section gain Ga or B section gain Gb depending on the sign of
The current flowing through the U-phase winding when driving the motor 10 is orders of magnitude larger than the current flowing through the U-phase winding when the battery 12 is charged by the external AC power supply 32. Nevertheless, the deviation shown in FIG. 12 and the imbalance between the sections are unlikely to occur.
This allows the external AC power supply 32, typically 100V or 2
The possibility of adversely affecting the 00V commercial power supply is reduced. In addition, using the U-phase current Iu detected by the current sensor 22u, the A section gain Ga or the B section gain Gb
Is adjusted, the gain G can be adjusted quickly, that is, without delay. In addition, the present embodiment can be implemented only by modifying the operation procedure of the controller 18, especially the CPU 38, and therefore can be implemented easily and inexpensively.

【００２７】図６に、本発明の第２実施形態におけるコ
ントローラ１８、特にそのＣＰＵ３８の機能構成を示
す。本実施形態は図１〜図３に示される装置構成下で実
施することができるため、これらに関しては再度の説明
は省略している。図６に示される構成においては、図４
に示される構成と異なり、充電電流指令Ｉｂ^* 及び充電
電流Ｉｂがゲイン調整部５６に供給されている。ゲイン
調整部５６は、図７に示されるように、充電電流Ｉｂを
Ａ区間又はＢ区間について変数Ｓに積算し（１２６）、
積算終了後ステップ１１０にて得られた値ＳすなわちＡ
区間又はＢ区間における平均充電電流Ｓを充電電流指令
Ｉｂ^* から減ずることにより偏差ΔＩｂを求める（１２
８）。ゲイン調整部５６は、偏差ΔＩｂの絶対値を補正
実行しきい値Ｉｔｈ（Ｉｔｈ＞０）と比較し、｜ΔＩｂ
｜＞Ｉｔｈが成立している時のみ、Ａ区間ゲインＧａ又
はＢ区間ゲインＧｂの増減補正に関するステップに移行
し、それ以外の場合にはステップ１２４に移行する。Ａ
区間ゲインＧａ又はＢ区間ゲインＧｂの増減補正を実行
するに際しては、まず、偏差ΔＩｂの正負判定が実行さ
れる（１３２）。正であると判定された場合にはステッ
プ１１６が、負であると判定された場合にはステップ１
１８が、それぞれ実行される。FIG. 6 shows a functional configuration of the controller 18, particularly the CPU 38 thereof, in the second embodiment of the present invention. The present embodiment can be carried out under the device configuration shown in FIGS. 1 to 3, and therefore a repetitive description thereof will be omitted. In the configuration shown in FIG.
Unlike the configuration shown in FIG. 5, the charging current command Ib ^* and the charging current Ib are supplied to the gain adjusting unit 56. As shown in FIG. 7, the gain adjusting unit 56 integrates the charging current Ib into the variable S in the A section or the B section (126),
The value S obtained in step 110 after the integration is completed, that is, A
The deviation ΔIb is obtained by subtracting the average charging current S in the section or the section B from the charging current command Ib ^* (12
8). The gain adjusting unit 56 compares the absolute value of the deviation ΔIb with the correction execution threshold value Ith (Ith> 0), and calculates | ΔIb
Only when |> Ith is satisfied, the process proceeds to a step relating to the increase / decrease correction of the A section gain Ga or the B section gain Gb, and otherwise proceeds to step 124. A
When the increase / decrease correction of the section gain Ga or the B section gain Gb is executed, first, the positive / negative determination of the deviation ΔIb is executed (132). If it is determined to be positive, step 116 is performed. If it is determined to be negative, step 1 is performed.
18 are executed respectively.

【００２８】このように、第１実施形態を変形し本実施
形態のように充電電流Ｉｂ及びその指令Ｉｂ^* に基づき
ゲインＧを調整するようにしても、第１実施形態と同様
の作用効果が得られる。ただし、第１実施形態のように
Ｕ相電流ｉｕの偏差に基づきＡ区間ゲインＧａ及びＢ区
間ゲインＧｂを設定した場合には、図１２（ｂ）から明
らかなようにリプル成分の影響が生じるため、若干精度
が低くなる。これに対し、本実施形態のように充電電流
Ｉｂ及びその指令Ｉｂ^* を利用した場合には、ＩＰＭ１
４の正負端子間に平滑用のコンデンサＣが設けられてい
るため、リプル成分の影響が生じることがなく（図１２
（ｃ）参照）、従って第１実施形態に比べ精度のよい調
整が可能になる。As described above, even if the first embodiment is modified and the gain G is adjusted based on the charging current Ib and its command Ib ^* as in the present embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. can get. However, when the A section gain Ga and the B section gain Gb are set based on the deviation of the U-phase current iu as in the first embodiment, the influence of the ripple component occurs as apparent from FIG. 12B. , Slightly less accurate. On the other hand, when the charging current Ib and its command Ib ^* are used as in this embodiment, the IPM1
Since the smoothing capacitor C is provided between the positive and negative terminals of No. 4, there is no influence of the ripple component (see FIG. 12).
(Refer to (c)), therefore, the adjustment can be performed with higher accuracy than in the first embodiment.

【００２９】図８に、本発明の第３実施形態におけるコ
ントローラ１８、特にＣＰＵ３８の機能構成を示す。本
実施形態も、図１〜図３の環境を前提としている。この
実施形態においては、第１及び第２実施形態におけるゲ
イン調整部５６及びゲイン設定部５８は廃止されてお
り、これに代え、補正部６０及びオフセット量調整部６
２が設けられている。補正部６０は、電源位相検出部５
４によって検出される０クロスタイミングすなわち電源
位相を示す情報をオフセット量φｏｆｆｓｅｔに基づき
補正した上で各相電流指令決定部４４に供給する。オフ
セット量調整部６２は、充電電流Ｉｂに基づきオフセッ
ト量φｏｆｆｓｅｔを決定し補正部６０に供給する。FIG. 8 shows a functional configuration of the controller 18, particularly the CPU 38, in the third embodiment of the present invention. This embodiment is also based on the environment shown in FIGS. In this embodiment, the gain adjusting unit 56 and the gain setting unit 58 in the first and second embodiments are omitted, and instead of this, the correcting unit 60 and the offset amount adjusting unit 6 are omitted.
2 are provided. The correction unit 60 includes the power source phase detection unit 5
Information indicating the 0 cross timing detected by 4, ie, the power supply phase, is corrected based on the offset amount φoffset, and then supplied to each phase current command determination unit 44. The offset amount adjustment unit 62 determines the offset amount φoffset based on the charging current Ib and supplies it to the correction unit 60.

【００３０】前述のように、各相電流指令決定部４４
は、電源位相検出部５４から与えられる０クロスタイミ
ングすなわち電源位相を示す情報に基づき、外部交流電
圧Ｖｅｘｔに対する外部交流電流すなわちＵ相電流ｉｕ
の位相差が０になるよう、すなわち、力率＝１が実現さ
れるように、外部交流電流たるＵ相電流ｉｕを目標制御
している。この制御、すなわち力率１制御が正確に、す
なわち遅れなしに実行されている場合には、図９に示さ
れるような制御状態となる。すなわち、図９（ａ）に示
される外部交流電圧Ｖｅｘｔに対しまったく遅れを持た
ずに０クロスが検出されていれば（図９（ｂ）参照）、
図９（ｃ）に示されるように電源位相も正確に検出する
ことができる。しかしながら、実際には、外部交流電圧
Ｖｅｘｔの検出や、これをＣＰＵ３８に入力し処理する
のにある程度の時間が必要であり、その結果、図１０
（ｂ）に示されるように、０クロス検出信号は図１０
（ａ）の外部交流電圧Ｖｅｘｔに対しある程度遅れてし
まう。このような遅れが生じると、図１０（ｃ）に示さ
れるように、電源位相の検出値も真の値たる図１０
（ｄ）からずれてしまう。本実施形態においては、この
ずれを、充電電流Ｉｂに基づき求めたオフセット量φｏ
ｆｆｓｅｔを利用して補正部６０により補正し、図１０
（ｄ）に示されるものと一致したあるいは実質的に一致
した電源位相を求めるようにしている。従って、本実施
形態によれば、力率１制御を精密に実現することがで
き、上述の検出遅れによって生じる充電電流Ｉｂの偏差
及びそのアンバランスを防止乃至低減することができ
る。As described above, each phase current command determination unit 44
Is an external AC current corresponding to the external AC voltage Vext, that is, a U-phase current iu, based on information indicating the 0 cross timing, that is, the power supply phase, supplied from the power supply phase detection unit 54.
The U-phase current iu, which is an external AC current, is targeted and controlled so that the phase difference of 0 becomes 0, that is, the power factor of 1 is realized. When this control, that is, the power factor 1 control is executed accurately, that is, without delay, the control state becomes as shown in FIG. That is, if the zero cross is detected with no delay with respect to the external AC voltage Vext shown in FIG. 9A (see FIG. 9B),
As shown in FIG. 9C, the power supply phase can also be accurately detected. However, in actuality, it takes some time to detect the external AC voltage Vext and to input and process the external AC voltage Vext into the CPU 38, and as a result, as shown in FIG.
As shown in (b), the 0-cross detection signal is shown in FIG.
There is some delay with respect to the external AC voltage Vext of (a). When such a delay occurs, as shown in FIG. 10C, the detected value of the power supply phase is a true value shown in FIG.
It deviates from (d). In the present embodiment, this deviation is caused by the offset amount φo calculated based on the charging current Ib.
Correction is performed by the correction unit 60 using ffset, and
The power supply phase that matches or substantially matches the one shown in (d) is obtained. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to precisely realize the power factor 1 control, and it is possible to prevent or reduce the deviation of the charging current Ib and its imbalance caused by the above-described detection delay.

【００３１】そのため、オフセット量調整部６２は、図
１１に示されるような手順を実行している。この図の手
順は所定の頻度で繰り返し実行される。Therefore, the offset amount adjusting unit 62 executes the procedure as shown in FIG. The procedure of this figure is repeatedly executed at a predetermined frequency.

【００３２】オフセット量調整部６２は、図１１に示さ
れる手順を実行するに際してまず現在外部交流電圧Ｖｅ
ｘｔの位相がＡ区間に属しているのかそれともＢ区間に
属しているのかを判定し（２００）、Ａ区間に属してい
ると判定したときのみ引き続く動作を実行する。この区
間判定は、電源位相検出部５４によって得られる０クロ
スタイミングに基づき実行することができる。ステップ
２００にてＡ区間と判定された場合、オフセット量調整
部６２は、引き続いて、Ａ区間が終了するまでの間（２
０２）、充電電流Ｉｂを変数Ｓａに積算し（２０４）、
かつ変数ｎａを１ずつインクリメントさせる（２０
６）。Ａ区間が終了すると、すなわちＢ区間が始まる
と、オフセット量調整部６２は、Ｂ区間が終了するまで
（２０８）、充電電流Ｉｂを変数Ｓｂに積算し（２１
０）かつ変数ｎｂを１ずつインクリメントさせる（２１
２）。When executing the procedure shown in FIG. 11, the offset amount adjusting unit 62 firstly outputs the current external AC voltage Ve.
It is determined whether the phase of xt belongs to the A section or the B section (200), and the subsequent operation is executed only when it is determined that the phase of xt belongs to the A section. This section determination can be executed based on the 0 cross timing obtained by the power supply phase detection unit 54. If it is determined in step 200 that it is the A section, the offset amount adjusting unit 62 continues until the A section ends (2
02), the charging current Ib is integrated with the variable Sa (204),
And the variable na is incremented by 1 (20
6). When the section A ends, that is, the section B starts, the offset amount adjusting unit 62 integrates the charging current Ib into the variable Sb until the section B ends (208) (21).
0) and the variable nb is incremented by 1 (21
2).

【００３３】Ｂ区間が終了した後、オフセット量調整部
６２は、変数Ｓａを変数ｎａで除し変数Ｓａに代入する
ことにより、Ａ区間における充電電流Ｉｂの平均値を求
め、同様に、変数Ｓｂを変数ｎｂにて除しその結果を変
数変数Ｓｂに代入することによりＢ区間における充電電
流Ｉｂの平均値を求める（２１４）。オフセット量調整
部６２は、ステップ２１４にて求めた充電電流Ｉｂの平
均値Ｓａ及びＳｂをそれぞれ充電電流指令Ｉｂ^* から減
ずることによりＡ区間における充電電流Ｉｂの偏差ΔＩ
ｂａ及びＢ区間における充電電流Ｉｂの偏差ΔＩｂｂを
求める（２１６）。オフセット量調整部６２は、更に、
Ａ区間における偏差ΔＩｂａからＢ区間における偏差Δ
Ｉｂｂを減ずることにより、ＡＢ両区間間の偏差の差Δ
ａｂを求める（２１８）。なお、Ａ区間とＢ区間とで充
電電流指令Ｉｂ^* の値が同一であるときにはΔａｂ＝Ｓ
ｂ−Ｓａの式を用いることにより、ステップ２１６及び
ステップ２１８を統一することができる。オフセット量
調整部６２は、偏差の差Δａｂの絶対値を補正実行しき
い値ΔＩｔｈ（ΔＩｔｈ＞０）と比較し（２２０）、｜
Δａｂ｜＞ΔＩｔｈが成立していないときには変数Ｓ
ａ、Ｓｂ、ｎａ及びｎｂをいずれも０にリセットし、図
１１の処理を終了する（２２２）。逆に、｜Δａｂ｜＞
ΔＩｔｈが成立しているときには、オフセット量調整部
６２は偏差の差Δａｂが正か負かを判定し（２２４）、
正である場合にはオフセット量φｏｆｆｓｅｔを所定の
増分Δφだけ増加させ（２２６）、逆に負であるときに
は増分Δφだけ低減する（２２８）。ただし、Δφは後
述のφｈやφｌより十分小さい正値を有するものとす
る。After the section B ends, the offset amount adjusting section 62 obtains the average value of the charging current Ib in the section A by dividing the variable Sa by the variable na and substituting it into the variable Sa, and similarly, the variable Sb. Is divided by a variable nb and the result is substituted into a variable Sb to obtain an average value of the charging current Ib in the B section (214). The offset amount adjusting unit 62 subtracts the average values Sa and Sb of the charging current Ib obtained in step 214 from the charging current command Ib ^* , respectively, to obtain the deviation ΔI of the charging current Ib in the section A.
The deviation ΔIbb of the charging current Ib between ba and B is calculated (216). The offset amount adjustment unit 62 further includes
Deviation ΔI in the section A to deviation ΔI in the section B
By subtracting Ibb, the difference Δ
Ab is calculated (218). When the value of the charging current command Ib ^* is the same in the A section and the B section, Δab = S
By using the equation of b-Sa, step 216 and step 218 can be unified. The offset amount adjusting unit 62 compares the absolute value of the deviation difference Δab with the correction execution threshold value ΔIth (ΔIth> 0) (220), |
When Δab |> ΔIth is not satisfied, the variable S
All of a, Sb, na, and nb are reset to 0, and the processing of FIG. 11 is finished (222). Conversely, | Δab |>
When ΔIth is established, the offset amount adjusting unit 62 determines whether the difference Δab between the deviations is positive or negative (224),
When it is positive, the offset amount φoffset is increased by a predetermined increment Δφ (226), and when it is negative, it is decreased by the increment Δφ (228). However, Δφ has a positive value that is sufficiently smaller than φh and φl described later.

【００３４】オフセット量調整部６２は、ステップ２２
６又はステップ２２８実行後はステップ２２２に移行す
る。ただし、ステップ２２６又は２２８に先立ちそれぞ
れステップ２３０又は２３２が実行される。ステップ２
３０においては現在のオフセット量φｏｆｆｓｅｔがそ
の上限値φｈと比較され、ステップ２３２においては下
限値φｌと比較される。ただし、φｈ＞φｌ＞０と設定
されているものとする。ステップ２３０においてφｏｆ
ｆｅｓｔ＞φｈと判定されたとき及びステップ２３２に
てφｏｆｆｓｅｔ＜φｌと判定されたときには、ステッ
プ２２６又は２２８は省略され、ただちにステップ２２
２が実行される。The offset amount adjusting section 62 executes step 22.
6 or after execution of step 228, the process proceeds to step 222. However, step 230 or 232 is executed prior to step 226 or 228, respectively. Step 2
At 30, the present offset amount φoffset is compared with its upper limit value φh, and at step 232, it is compared with the lower limit value φl. However, it is assumed that φh>φl> 0 is set. Φof in step 230
When it is determined that “fast> φh” or φoffset <φ1 is determined in step 232, step 226 or 228 is omitted and immediately step 22 is performed.
2 is executed.

【００３５】このように、本実施形態においては、図１
０（ｂ）に示されている検出遅れが結果として充電電流
Ｉｂの偏差及びそのアンバランスとなって現れることを
利用し、オフセット量φｏｆｆｓｅｔを適宜調整するよ
うにしているため、当該検出遅れに起因して生じる偏差
及びそのアンバランスを抑制乃至低減することが可能に
なる。また、本実施形態においても上述のオフセット量
調整はソフトウエア的な改変にて実現することができる
ため、その実施は容易かつ安価である。As described above, in this embodiment, as shown in FIG.
Since the detection delay shown in 0 (b) appears as a deviation of the charging current Ib and its imbalance as a result, the offset amount φoffset is adjusted as appropriate, which causes the detection delay. It is possible to suppress or reduce the deviation and the imbalance caused thereby. Further, also in the present embodiment, the above-mentioned offset amount adjustment can be realized by software modification, so that its implementation is easy and inexpensive.

【００３６】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成によれば、外部交流電圧又は電流の１周期を区分して
得られる複数の区間各々について個別に外部交流電流の
制御ゲインを設定するようにしたため、外部交流電流ひ
いては充電電流に関しその制御目標に対する実際の電流
値の偏差及びそのアンバランスを低減乃至防止できる。
その結果、外部交流電源、例えば商用電源に負荷変動や
ノイズ重畳等の影響を与えることを、防ぐことが可能に
なる。また、ソフトウエア的な改変のみで実施できるた
め、実施に必要な手間及びコストが少なくて済む。As described above, according to the first configuration of the present invention, the control gain of the external alternating current is individually set for each of a plurality of sections obtained by dividing one cycle of the external alternating voltage or current. Since the setting is made, it is possible to reduce or prevent the deviation of the actual current value with respect to the control target of the external alternating current, and thus the charging current, and its imbalance.
As a result, it is possible to prevent an external AC power supply, for example, a commercial power supply, from being affected by load fluctuations, noise superposition, and the like. In addition, since it can be implemented only by software modification, the labor and cost required for implementation can be reduced.

【００３７】本発明の第２及び第３の構成によれば、第
１の構成と同様の効果が得られる。更に、外部交流電流
（第２の構成）の偏差又は充電電流（第３の構成）の偏
差を評価しその結果に基づき各区間のゲインを個別調整
するようにしたため、外部交流電流及び充電電流に関し
その制御目標に対する顕著な偏差が更に生じにくくな
り、第１の構成の効果をより拡大することができる。加
えて、外部交流電流の偏差を評価する第２の構成によれ
ば、制御ゲインの調整における遅れを抑制でき、充電電
流の偏差を評価する第３の構成によれば、制御ゲインの
調整をより正確に実行できる。According to the second and third configurations of the present invention, the same effect as the first configuration can be obtained. Furthermore, since the deviation of the external alternating current (second configuration) or the deviation of the charging current (third configuration) is evaluated and the gain of each section is individually adjusted based on the result, the external alternating current and the charging current are related. A remarkable deviation from the control target is less likely to occur, and the effect of the first configuration can be further expanded. In addition, according to the second configuration that evaluates the deviation of the external alternating current, the delay in adjusting the control gain can be suppressed, and according to the third configuration that evaluates the deviation of the charging current, the control gain can be adjusted more effectively. Can be executed accurately.

【００３８】本発明の第４の構成によれば、外部交流電
流に関し力率の目標制御（例えば力率１制御）を実行す
る際、外部交流電圧の位相の検出値の遅れが補償される
よう当該位相の検出値にオフセット量を加算し、外部交
流電圧又は電流の１周期を区分して得られる複数の区間
各々について個別に充電電流の偏差を評価しさらにそれ
を区間間で比較した結果に基づきオフセット量を調整す
るようにしたため、外部交流電圧の位相検出遅れを当該
電圧又は電流の位相変化に適応したかたちで補償でき、
外部交流電流の位相に顕著な制御誤差が発生することを
防止可能になる。また、ソフトウエア的な改変のみで実
施できるため、実施に必要な手間及びコストが少なくて
済む。According to the fourth structure of the present invention, when the target control of the power factor (for example, the power factor of 1 control) is executed for the external AC current, the delay of the detected value of the phase of the external AC voltage is compensated. The offset value is added to the detected value of the phase concerned, and the deviation of the charging current is individually evaluated for each of a plurality of sections obtained by dividing one cycle of the external AC voltage or current, and the results are compared between the sections. Since the offset amount is adjusted based on this, the phase detection delay of the external AC voltage can be compensated in a form adapted to the phase change of the voltage or current,
It is possible to prevent a significant control error from occurring in the phase of the external alternating current. In addition, since it can be implemented only by software modification, the labor and cost required for implementation can be reduced.

【００３９】本発明の第５の構成によれば、第２乃至第
４の構成と同様の効果が得られる。これに加え、制御ゲ
イン又はオフセット量の調整の範囲を制限するようにし
たため、当該制御ゲイン又はオフセット量の調整に伴う
制御不安定性の発生を確実に防止できる。According to the fifth structure of the present invention, the same effects as those of the second to fourth structures can be obtained. In addition to this, since the range of adjustment of the control gain or the offset amount is limited, it is possible to reliably prevent the occurrence of control instability associated with the adjustment of the control gain or the offset amount.

【００４０】[0040]

【補遺】なお、本発明は、充電装置としてのみ把握可能
なものではない。例えば、電力変換器を用いて蓄電装置
を充電する際の電流制御方法、電流制御ゲイン設定乃至
調整方法、又は力率制御方法等としても、把握できる。
かかる表現乃至カテゴリの変更に関しては、当業者であ
れば、本願明細書の記載から一義的に読み取ることがで
きる。更に、本発明の適用対象たるシステムの構成は、
本願にて図示した構成に限定されるものではなく、蓄電
装置及び電力変換器を備え蓄電装置出力を電力変換器を
介し交流負荷に供給しかつ外部交流電源出力を電力変換
器を介し蓄電装置に供給することが可能なシステムであ
ればよい。従って、各種の電気自動車、ハイブリッド車
の他に、生産加工機械その他にも、本発明を適用でき
る。更に、モータ以外の交流負荷を駆動する電源システ
ムにおいても、本発明を実施できる。[Addendum] Note that the present invention cannot be grasped only as a charging device. For example, it can be grasped as a current control method, a current control gain setting or adjustment method, a power factor control method, or the like when the power storage device is charged using the power converter.
A person skilled in the art can unambiguously read the change in the expression or category from the description in the present specification. Furthermore, the configuration of the system to which the present invention is applied is
The present invention is not limited to the configuration illustrated in the present application, and includes a power storage device and a power converter, supplies a power storage device output to an AC load through the power converter, and external AC power output to the power storage device through the power converter. Any system that can supply the data may be used. Therefore, the present invention can be applied not only to various electric vehicles and hybrid vehicles, but also to production processing machines and the like. Furthermore, the present invention can be implemented in a power supply system that drives an AC load other than a motor.

【００４１】また、いずれの実施形態においても、外部
交流電圧の１周期をＡ区間とＢ区間に区分していたが、
外部交流電流又は充電電流の偏差評価及びその結果に基
づく制御ゲイン設定・調整又はオフセット量調整を実行
可能である限り、これとは異なる個数乃至位相範囲に係
る区分を採用してもよい。また、いずれの実施形態にお
いても、外部交流電圧の位相を基準としたＡ及びＢ区間
を用いていたが、これは力率１制御を前提としたことに
よるものであり、外部交流電流のあるいは充電電流の偏
差を評価するという視点からは、厳密には外部交流電流
の位相を基準としたほうがよい。更に、第１及び第２実
施形態に関しては、各相電流指令に対する各相電流検出
値の偏差に乗じるゲインを、区間別設定乃至適応調整の
対象としていたが、これに代え、各相電流指令又は各相
電流検出値のいずれか又は双方に乗ずるゲインを、区間
別設定乃至適応調整の対象としても構わない。In each of the embodiments, one cycle of the external AC voltage is divided into the A section and the B section.
As long as the deviation evaluation of the external alternating current or the charging current and the control gain setting / adjustment or the offset amount adjustment based on the result can be executed, a different number or phase range division may be adopted. Further, in each of the embodiments, the A and B sections based on the phase of the external AC voltage are used, but this is based on the premise of the power factor 1 control, and the external AC current or charging is performed. From the viewpoint of evaluating the current deviation, strictly speaking, it is better to use the phase of the external alternating current as a reference. Further, regarding the first and second embodiments, the gain by which the deviation of each phase current detection value for each phase current command is multiplied is set for each section or adaptively adjusted. However, instead of this, each phase current command or The gain that is multiplied by either or both of the phase current detection values may be the target of the setting or adaptive adjustment for each section.

【００４２】加えて、各実施形態を適宜組み合わせるこ
とも可能であるが、その際には、各実施形態における特
徴的な処理同士が競合乃至抵触し制御系が不安定化する
ことを防ぐために、ある処理が他の処理による調整範囲
を規制乃至制限する、ある処理が実行されているときに
は他の処理の実行を禁止する、あるいはある処理が起動
される場合と他の処理が起動される場合とを場合分けす
るといった、相互制約機能を付加するのが好ましい。In addition, it is possible to combine the respective embodiments as appropriate, but in that case, in order to prevent destabilization of the control system due to competition or conflict between characteristic processes in the respective embodiments, When a process restricts or limits the adjustment range of another process, prohibits the execution of another process when a certain process is being executed, or when one process is activated and when another process is activated. It is preferable to add a mutual restriction function, such as dividing cases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の各実施形態に係る充電装置を実施す
るのに適する電気自動車のシステム構成を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an electric vehicle suitable for implementing a charging device according to each embodiment of the present invention.

【図２】 ＩＰＭの一例構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example configuration of an IPM.

【図３】 コントローラの内部構成の一部を示すブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram showing a part of an internal configuration of a controller.

【図４】 本発明の第１実施形態におけるＣＰＵ３８の
内部機能構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an internal functional configuration of a CPU 38 according to the first embodiment of the present invention.

【図５】 本発明の第１実施形態におけるゲイン調整部
の動作の流れを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operations of a gain adjusting unit in the first embodiment of the present invention.

【図６】 本発明の第２実施形態におけるＣＰＵ３８の
内部機能構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an internal functional configuration of a CPU 38 according to the second embodiment of the present invention.

【図７】 本発明の第２実施形態におけるゲイン調整部
の動作の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a flow of operations of a gain adjusting unit in the second embodiment of the present invention.

【図８】 本発明の第３実施形態におけるＣＰＵ３８の
内部機能構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an internal functional configuration of a CPU 38 in the third embodiment of the invention.

【図９】 力率１制御が理想的に実行されている場合の
外部交流電圧に対する０クロス検出信号及び電源位相の
関係を示すタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing a relationship between a 0-cross detection signal and a power supply phase with respect to an external AC voltage when the power factor 1 control is ideally executed.

【図１０】 ０クロス検出に遅れが生じている場合の外
部交流電圧に対する０クロス検出信号、電源位相検出値
及び電源位相の真値の関係を示すタイミングチャートで
ある。FIG. 10 is a timing chart showing the relationship between the 0-cross detection signal, the power supply phase detection value, and the true value of the power supply phase with respect to the external AC voltage when the 0-cross detection is delayed.

【図１１】 本発明の第３実施形態におけるオフセット
量調整部の動作の流れを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a flow of operations of an offset amount adjustment unit in the third embodiment of the present invention.

【図１２】 従来の問題点を説明するためのタイミング
チャートである。FIG. 12 is a timing chart for explaining conventional problems.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ モータ、１２ バッテリ、１４ ＩＰＭ、１８
コントローラ、２２ｕ，２４ 電流センサ、２８ 電圧
センサ、３０ コネクタ、３２ 外部交流電源、３８
ＣＰＵ、４４ 各相電流指令決定部、４６ｕ，５２ 減
算器、４８ 制御信号出力部、５０ 充電電流指令決定
部、５４ 電源位相検出部、５６ ゲイン調整部、５８
ゲイン設定部、６０ 補正部、６２ オフセット量調
整部、Ｉｂ^* 充電電流指令、Ｉｂ 充電電流、ｉｕ^*
Ｕ相電流指令、ｉｕ Ｕ相電流、Δｉｕ Ｕ相電流の
偏差、Ｖｅｘｔ 外部交流電圧、Ｇ ゲイン、Ｇａ Ａ
区間ゲイン、Ｇｂ Ｂ区間ゲイン、Ｇｈ，Ｇｌ Ａ又は
Ｂ区間ゲインの上下限値、φｏｆｆｓｅｔ オフセット
量、φｈ，φｌ オフセット量の上下限値。10 motor, 12 battery, 14 IPM, 18
Controller, 22u, 24 Current sensor, 28 Voltage sensor, 30 Connector, 32 External AC power supply, 38
CPU, 44 Each phase current command determination unit, 46u, 52 Subtractor, 48 Control signal output unit, 50 Charging current command determination unit, 54 Power supply phase detection unit, 56 Gain adjustment unit, 58
Gain setting unit, 60 correction unit, 62 offset amount adjustment unit, Ib ^* charging current command, Ib charging current, iu ^*
U-phase current command, iu U-phase current, Δiu U-phase current deviation, Vext external AC voltage, G gain, Ga A
Section gain, Gb B section gain, Gh, Gl A or B section gain upper and lower limit values, φoffset offset amount, φh, φl offset amount upper and lower limit values.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 蓄電装置から出力される駆動電流を電力
変換器にて交流に変換し交流負荷に供給する電源システ
ムにて使用され、当該電源システム外部の外部交流電源
から印加乃至供給される外部交流電圧及び電流を上記電
力変換器にて直流に変換し上記蓄電装置にその充電電圧
及び電流として印加乃至供給する充電装置において、 上記外部交流電流及び充電電流を目標制御する電流制御
手段と、 上記外部交流電流を検出し上記電流制御手段に帰還させ
る電流検出手段と、 上記外部交流電圧又は電流の１周期を区分して得られる
複数の区間各々について個別に、外部交流電流の制御ゲ
インを設定する区間別ゲイン設定手段と、 を備えることを特徴とする充電装置。1. An external power supply system, which is used in a power supply system for converting a drive current output from a power storage device into an alternating current by a power converter and supplies the alternating current load, and which is applied or supplied from an external alternating current power supply outside the power supply system In a charging device which converts an alternating voltage and a current into a direct current by the power converter and applies or supplies the same to the power storage device as its charging voltage and current, current control means for target-controlling the external alternating current and charging current, and A control gain of the external AC current is set individually for each of a plurality of sections obtained by dividing one cycle of the external AC voltage or current by detecting the external AC current and feeding it back to the current control unit. A charging device comprising: a gain setting unit for each section; 【請求項２】 請求項１記載の充電装置において、更
に、 上記外部交流電流に関しかつ上記複数の区間各々につい
て個別に、その制御目標に対するその検出値の偏差を評
価する偏差評価手段と、 上記評価の結果に基づきかつ上記複数の区間各々につい
て個別に上記制御ゲインを調整するゲイン調整手段と、 を備えることを特徴とする充電装置。2. The charging device according to claim 1, further comprising: a deviation evaluation unit that evaluates a deviation of the detected value with respect to the control target for the external alternating current and individually for each of the plurality of sections. And a gain adjusting unit that individually adjusts the control gain for each of the plurality of sections based on the result of the above. 【請求項３】 請求項１記載の充電装置において、更
に、 上記充電電流を検出する第２電流検出手段と、 上記充電電流に関しかつ上記複数の区間各々について個
別に、その制御目標に対するその検出値の偏差を評価す
る偏差評価手段と、 上記評価の結果に基づきかつ上記複数の区間各々につい
て個別に上記制御ゲインを調整するゲイン調整手段と、 を備えることを特徴とする充電装置。3. The charging device according to claim 1, further comprising second current detecting means for detecting the charging current, and the detected value for the control target for the charging current and individually for each of the plurality of sections. The charging device is characterized by further comprising: a deviation evaluation unit that evaluates the deviation of the above; and a gain adjustment unit that individually adjusts the control gain for each of the plurality of sections based on the result of the evaluation. 【請求項４】 蓄電装置から出力される駆動電流を電力
変換器にて交流に変換し交流負荷に供給する電源システ
ムにて使用され、当該電源システム外部の外部交流電源
から上記交流負荷を介して印加乃至供給される外部交流
電圧及び電流を上記電力変換器にて直流に変換し上記蓄
電装置にその充電電圧及び電流として印加乃至供給する
充電装置において、 上記外部交流電流及び上記充電電流並びに上記外部交流
電源から見た上記充電装置の力率を目標制御する電流／
力率制御手段と、 上記外部交流電圧の位相を検出し上記電流／力率制御手
段に帰還させる位相検出手段と、 上記外部交流電圧の位相の検出値の遅れが補償されるよ
う、上記目標制御に当たって当該位相の検出値にオフセ
ット量を加算する遅れ補償手段と、 上記充電電流を検出する電流検出手段と、 上記充電電流に関しかつ上記外部交流電圧又は電流の１
周期を区分して得られる複数の区間各々について個別
に、その制御目標に対するその検出値の偏差を評価する
偏差評価手段と、 上記評価の結果を上記複数の区間同士の間で比較した結
果に基づき上記オフセット量を調整するオフセット量調
整手段と、 を備えることを特徴とする充電装置。4. Used in a power supply system for converting a driving current output from a power storage device into an alternating current by a power converter and supplying the alternating current load, and from an external alternating current power supply outside the power supply system via the alternating current load. A charging device, which converts an external AC voltage and current applied or supplied to DC by the power converter and applies or supplies the same to the power storage device as its charging voltage and current, wherein the external AC current, the charging current, and the external Current for target control of the power factor of the above charging device seen from the AC power supply /
Power factor control means, phase detection means for detecting the phase of the external AC voltage and feeding back to the current / power factor control means, and the target control for compensating for the delay in the detected value of the phase of the external AC voltage. At this time, delay compensation means for adding an offset amount to the detected value of the phase, current detection means for detecting the charging current, and one of the external AC voltage or current relating to the charging current.
Based on the result of comparing the result of the above-mentioned evaluation between the deviation evaluation means for evaluating the deviation of the detected value with respect to the control target individually for each of the plurality of sections obtained by dividing the cycle An offset amount adjusting means for adjusting the offset amount, and a charging device. 【請求項５】 請求項２乃至４記載の充電装置におい
て、更に、 上記調整の範囲を制限する手段を備えることを特徴とす
る充電装置。5. The charging device according to claim 2, further comprising means for limiting the range of the adjustment.