JPWO2018180238A1 - 電力変換装置、モータ駆動ユニットおよび電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
〔モータ駆動ユニット1000および電力変換装置100の構造〕
図1は、本実施形態によるモータ駆動ユニット1000の典型的なブロック構成を模式的に示す。
・オフする制御信号(アナログ信号)を生成し、各分離リレーにその制御信号を与えることが可能である。マイクロコントローラ330は、駆動回路340の機能を有していてもよい。その場合、駆動回路340は必要とされない。
先ず、電力変換装置100の正常時の制御方法の具体例を説明する。
電力変換装置100を長期間使用すると、インバータ110のスイッチ素子またはモータ200の巻線に故障が起こる可能性がある。これらの故障は、製造時に発生し得る製造故障とは異なる。そのような故障が発生すると、上述した正常時の制御は不可能となる。
図7は、本実施形態による電力変換装置100Bの典型的な回路構成を模式的に示す。
図9は、本実施形態による電動パワーステアリング装置2000の典型的な構成を模式的に示す。
Claims (18)
- 電源からの電力を、一端同士がY結線されたn相(nは3以上の整数)の巻線を有するモータに供給する電力に変換する電力変換装置あって、
前記n相の巻線の他端に接続され、各々がローサイドスイッチ素子およびハイサイドスイッチ素子を含むn個のレグを有するインバータと、
前記電源と前記n相の巻線との接続・非接続を相毎に切替える相分離リレー回路と、
ローサイドスイッチ素子およびハイサイドスイッチ素子を含む中性点用レグであって、
前記n相の巻線の一端をY結線する前記モータの中性点ノードに接続される中性点用レグと、
前記電源と前記中性点ノードとの接続・非接続を切替える中性点分離リレー回路と、
を備える電力変換装置。
- 前記中性点用レグは、前記インバータのn個のレグを接続するローサイド側およびハイサイド側のノードの間に接続される、請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記相分離リレー回路は、前記電源と前記インバータとの接続・非接続を相毎に切替える、請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記中性点分離リレー回路は、前記中性点用レグと前記中性点ノードとの間に接続され、かつ、前記中性点用レグと前記中性点ノードとの接続・非接続を切替える、請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記中性点分離リレー回路は、前記電源と前記中性点用レグとの接続・非接続を切替える、請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記相分離リレー回路は、
前記インバータにおいて、前記インバータのn個のレグを接続するハイサイド側のノードと、前記n個のハイサイドスイッチ素子との間に接続されたn個の第1相分離リレーと、
前記インバータにおいて、前記インバータのn個のレグを接続するローサイド側のノードと、前記n個のローサイドスイッチ素子との間に接続されたn個の第2相分離リレーと、
を有し、
前記中性点分離リレー回路は、直列に接続された第1および第2中性点分離リレーを有する、請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記第1および第2中性点分離リレーの各々は、ダイオードを備え、
前記中性点用レグに接続された前記第1中性点分離リレーは、前記ダイオードに前記中性点ノードに向けて順方向電流が流れるよう配置され、前記中性点ノードに接続された前記第2中性点分離リレーは、前記ダイオードに前記中性点用レグに向けて順方向電流が流れるよう配置される、請求項6に記載の電力変換装置。
- 前記相分離リレー回路は、
前記インバータにおいて、前記インバータのn個のレグを接続するハイサイド側のノードと、前記n個のハイサイドスイッチ素子との間に接続されたn個の第1相分離リレーと、
前記インバータにおいて、前記インバータのn個のレグを接続するローサイド側のノードと、前記n個のローサイドスイッチ素子との間に接続されたn個の第2相分離リレーと、
を有し、
前記中性点分離リレー回路は、前記中性点用レグにおいて、前記ハイサイド側のノードと、前記ハイサイドスイッチ素子との間に接続された第1中性点分離リレーと、前記ローサイド側のノードと、前記ローサイドスイッチ素子との間に接続された第2中性点分離リレーとを有する、請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記相分離リレー回路は、前記インバータと前記n相の巻線の他端との間に接続され、前記インバータの前記n個のレグと前記n相の巻線の他端との接続・非接続を相毎に切替える、請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記中性点分離リレー回路は、前記電源と前記中性点用レグとの接続・非接続を切替える、請求項9に記載の電力変換装置。
- 前記中性点分離リレー回路は、前記中性点用レグと前記中性点ノードとの間に接続され、かつ、前記中性点用レグと前記中性点ノードとの接続・非接続を切替える、請求項9に記載の電力変換装置。
- 前記相分離リレー回路は、前記インバータの前記n個のレグと前記n相の巻線の他端との間に接続されたn個の相分離リレーを有し、
前記中性点分離リレー回路は、前記中性点用レグにおいて、前記インバータのn個のレグを接続するハイサイド側のノードと、前記ハイサイドスイッチ素子との間に接続された第1中性点分離リレーと、前記インバータのn個のレグを接続するローサイド側のノードと、前記ローサイドスイッチ素子との間に接続された第2中性点分離リレーとを有する、請求項10に記載の電力変換装置。
- 前記相分離リレー回路は、前記インバータの前記n個のレグと前記n相の巻線の他端との間に接続されたn個の相分離リレーを有し、
前記中性点分離リレー回路は、直列に接続された第1および第2中性点分離リレーを有する、請求項11に記載の電力変換装置。
- 電力変換の制御モードとして正常時の制御モードと異常時の制御モードとを備え、
前記正常時の制御モードにおいて、前記相分離リレー回路はオンし、かつ、前記中性点分離リレー回路はオフする、請求項1から13のいずれかに記載の電力変換装置。
- 前記異常時の制御において、前記中性点分離リレー回路はオンする、請求項14に記載の電力変換装置。
- 電力変換の制御モードとして正常時の制御モードと異常時の制御モードとを備え、
前記n個のレグのうちのn−2個のレグが故障した場合、
前記異常時の制御において、前記n個の第1相分離リレーおよび前記n個の第2相分離リレーのうちの、
前記n−2個の故障したレグの、n−2個の第1相分離リレー、および、n−2個の第2相分離リレーはオフし、
故障していない2個のレグの、2個の第1相分離リレー、および、2個の第2相分離リレーはオンし、
前記中性点分離リレー回路はオンする、請求項6、8、12および13のいずれかに記載の電力変換装置。
- 前記モータと、
請求項1から16のいずれかに記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置を制御する制御回路と、
を有するモータ駆動ユニット。
- 請求項17に記載のモータ駆動ユニットを有する電動パワーステアリング装置。
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