KR20090024806A - 전동차량 - Google Patents

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KR20090024806A
KR20090024806A KR1020097001331A KR20097001331A KR20090024806A KR 20090024806 A KR20090024806 A KR 20090024806A KR 1020097001331 A KR1020097001331 A KR 1020097001331A KR 20097001331 A KR20097001331 A KR 20097001331A KR 20090024806 A KR20090024806 A KR 20090024806A
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KR
South Korea
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power
operation mode
inverter
mode
control device
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Application number
KR1020097001331A
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English (en)
Inventor
히로미치 구노
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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Publication date
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Abstract

충방전 모드 시, 인버터(10, 20)는 전력라인(ACL1, ACL2)을 통해 중성점(N1, N2)에 전기적으로 연결된 상용전원(92)와 축전장치(B)간의 전력 변환을 행한다. 충방전 모드 시, ECU(30)는 인버터(10, 20)의 캐리어주파수를 주행모드 시보다 높은 주파수로 설정한다. 또한, 충방전 모드 시, 구동회로(40)는 주행모드 시보다 높은 게이트저항을 이용하여 인버터(10, 20)를 구동한다.

Description

전동차량{MOTORIZED VEHICLE}
본 발명은 전동차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축전장치와 차량 외부의 전원 또는 전기부하간에 전력을 주고 받을 수 있는 전동차량에 관한 것이다.
일본특허공개공보 제4-295202호에는 차량 외부의 AC전원과 차량 내부에 제공된 DC전원간에 전력을 주고 받을 수 있는 모터구동장치가 개시되어 있다. 상기 모터구동장치는 배터리, 인버터(IA, IB), 인덕션모터(MA, MB) 및 제어유닛을 포함한다. 인덕션모터(MA, MB)는 Y-결선된 권선(CA, CB)을 각각 포함한다. 권선(CA, CB)의 중성점(NA, NB)에는, 입출력포트가 EMI필터를 통해 연결된다. 인버터(IA, IB)는 각각 인덕션모터(MA, MB)에 대응하여 제공되고, 권선(CA, CB)에 각각 연결된다. 인버터(IA, IB)는 배터리에 병렬 연결된다.
모터구동장치에서는, 재충전모드 시, 입출력포트에 연결된 단상 전원으로부터 권선(CA, CB)의 중성점(NA, NB)으로 인가되는 AC전력이 DC전력으로 변환되어 배터리를 충전할 수 있게 된다. 또한, 중성점(NA, NB)간에 조정된 정현파를 갖는 AC전력을 발생시키는 것과, 상기 발생된 AC전력을 입출력포트에 연결된 외부장치로 출력하는 것이 가능하다.
인버터에 포함된 스위칭소자의 온/오프 동작들은 인버터에 전자기잡음을 발 생시킨다. 여기서, 인버터로부터의 전자기잡음은 차량 이동 중에 타 잡음들(주행음 등) 가운데 소멸되므로, 통상적으로 중대한 문제점을 일으키지는 않는다.
차량 외부의 전원 또는 전기부하와 차량에 탑재된 축전장치간에 전력을 주고 받는 것이 상술된 공개 출원에 개시된 모터구동장치에서와 같이 모터구동용 인버터를 이용하여 가능하다면, 이러한 전력을 주고 받는 것은 차량 정지 중에 발생할 것이며, 특히 축전장치의 충전은 차량을 이용하지 않는 야간에 행해질 것이다. 이와 같은 전력수수 시에는, 인버터로부터의 전자기잡음이 큰 문제를 야기할 수 있다. 상기 공개 출원은 이러한 문제점에 대해 전혀 언급하고 있지 않다.
또한, 차량 외부의 전원이나 전기부하와 차량에 탑재된 축전장치간에 모터구동용 인버터를 이용하여 전력을 주고 받는 경우, 상기 인버터에 포함된 스위칭소자의 온/오프 동작에 응답하여 발생되는 서지전압이 외부 전원 또는 외부 부하에 영향을 줄 수도 있다. 또한, 상기 공개 출원에 개시된 모터구동장치는 EMI필터를 구비하여, 비용 증가를 초래한다.
본 발명은 상술된 문제점들을 해결하고자 고안되었고, 그 목적은 차량 외부의 전원이나 전기부하와 차량에 탑재된 축전장치간에 전력을 주고 받는 동안 인버터에 의해 발생되는 잡음을 고려하는 전동차량을 제공하는 것이다.
본 발명은 회전전기기계, 인버터장치, 축전장치 및 제어장치를 포함하는 전동차량을 제공한다. 상기 인버터장치는 상기 회전전기기계를 구동가능하다. 상기 축전장치는 상기 인버터장치와 전력을 주고 받는다. 상기 제어장치는 상기 회전전기기계가 회전구동되는 제1동작모드(주행모드)로, 또는 차량 외부의 전원이나 전기부하와 상기 축전장치간에 전력을 주고 받는 전압컨버터로서 상기 인버터장치가 동작되는 제2동작모드(충방전모드)로 상기 인버터장치를 제어한다. 상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 인버터장치에 포함된 스위칭소자의 스위칭주파수 또는 스위칭속도를 상기 제1동작모드에서의 것으로부터 변경하여, 상기 인버터장치로부터 발생되는 미리 정해진 잡음(prescribed noise)을 상기 제1동작모드에서보다 저감시키는 것을 특징으로 한다.
상기 미리 정해진 잡음은 음향 잡음인 것이 바람직하다. 상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 1동작모드에서보다 비가청 범위에 더 근접한 방향으로 캐리어주파수를 변경시킨다.
상기 제어장치는 상기 제1동작모드에서 상기 캐리어주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제2동작모드에서 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수로 상기 캐리어주파수를 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제2주파수는 비가청 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 미리 설정된 심야시간대에만 상기 캐리어주파수를 변경하는 것이 바람직하다.
상기 전동차량은 잡음센서를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 잡음센서는 상기 차량 주위의 잡음 레벨을 검출한다. 상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 잡음센서에 의해 검출되는 잡음 레벨이 규정값보다 낮을 때에만 상기 캐리어주파수를 변경한다.
상기 전동차량은 지시입력유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지시입력유닛은 이용자로 하여금 상기 캐리어주파수의 변경 금지를 지시가능하게 한다. 상기 제어장치는 상기 캐리어주파수의 변경이 상기 지시입력유닛에 의해 금지될 때 상기 캐리어주파수의 변경을 중지시킨다.
상기 미리 정해진 잡음은 상기 스위칭소자의 온/오프 동작과 관련하여 발생되는 서지전압에 기인하는, 차량 외부의 상기 전원 또는 상기 전기부하에 대한 잡음인 것이 바람직하다. 상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 제1동작모드에서보다 상기 스위칭소자의 스위칭속도를 낮춘다.
상기 전동차량은 구동회로를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 구동회로는 상기 제어장치로부터 인가되는 지시에 따라 상기 스위칭소자를 구동시킨다. 상기 구동회로는 제1 및 제2게이트저항을 포함한다. 상기 제1게이트저항은 상기 제1동작모드에서 사용된다. 상기 제2게이트저항은 제2동작모드에서 사용되며, 상기 제1게이트저항보다 저항값이 크다.
상기 회전전기기계는 성형결선(star-connected)된 제1의 다상권선(poly-phase winding)을 고정자권선으로서 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전동차량은 또다른 회전전기기계 및 연결장치를 더 포함한다. 상기 또다른 회전전기기계는 성형결선된 제2의 다상권선을 고정자권선으로서 포함한다. 상기 연결장치는 상기 제1의 다상권선의 제1중성점(neutral point), 상기 제2다상권선의 제2중성점 및 차량 외부의 상기 전원 또는 상기 전기부하간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된다. 상기 인버터장치는 제1 및 제2인버터를 포함한다. 상기 제1인버터는 상기 회전전기기계를 구동가능하다. 상기 제2인버터는 상기 또다른 회전전기기계를 구동가능하다. 상기 제어장치는, 상기 제2동작모드에서 상기 연결장치에 의해 상기 제1 및 제2중성점에 연결된 차량 외부의 상기 전원 또는 상기 전기부하와 상기 축전장치간에 전력을 주고 받도록 상기 제1 및 제2인버터를 제어한다.
상기 축전장치가 상기 제2동작모드에서 차량 외부의 상기 전원으로부터 충전되는 경우, 상기 제어장치는 상기 제1 및 제2의 다상권선을 리액터(reactor)로서 이용하여, 상기 제1 및 제2인버터가 상기 전압컨버터의 레그(leg)로서 동작하도록 상기 제1 및 제2인버터를 제어함으로써, 상기 전원으로부터 공급되는 전압을 승압하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 인버터장치는 회전전기기계가 회전구동되는 제1동작모드(주행모드)로, 또는 차량 외부의 전원이나 전기부하와 축전장치간에 전력을 주고 받는 전압컨버터로서 인버터장치가 동작되는 제2동작모드(충방전모드)로 동작한다. 상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 인버터장치에 포함된 스위칭소자의 스위칭주파수 또는 스위칭속도를 상기 제1동작모드에서의 것으로부터 변경하여, 상기 인버터장치로부터 발생되는 미리 정해진 잡음을 저감시키게 된다. 그러므로, 상기 인버터장치로부터 발생되는 미리 정해진 잡음이 차량 외부의 전원이나 전기부하와 축전장치간에 전력을 주고 받을 때 저감될 수 있다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 차량 외부의 전원이나 전기부하와 축전장치간에 전력을 주고 받을 때, 상기 전원이나 전기부하 상의 서지전압의 영향 또는 전자기잡음을 줄일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동차량의 일례를 도시한 하이브리드자동차의 전반적인 블럭도;
도 2는 도 1에 도시된 ECU의 기능블럭도;
도 3은 도 1에 도시된 모터제너레이터와 인버터의 0상등가회로도(zero-phase equivalent circuit diagram);
도 4는 도 2에 도시된 캐리어신호발생유닛에 의한 캐리어주파수설정의 흐름도;
도 5는 제1실시예의 제1변형예에 따른 캐리어주파수설정의 흐름도;
도 6은 제1실시예의 제2변형예에 따른 하이브리드자동차의 전반적인 블럭도;
도 7은 제1실시예의 제2변형예에 따른 캐리어주파수설정의 흐름도;
도 8은 제1실시예의 제3변형예에 따른 하이브리드자동차의 전반적인 블럭도;
도 9는 제1실시예의 제3변형예에 따른 캐리어주파수설정의 흐름도;
도 10은 제2실시예에 따른 구동회로의 회로도; 및
도 11은 제3실시예에 따른 전동차량의 전반적인 블럭도이다.
하기에서, 본 발명의 실시예들을 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면 전반에 걸쳐, 동일하거나 대응하는 부분은 동일한 참조 부호들로 표시되며, 그 설명을 반복하지는 않기로 한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명에 따른 전동차량의 일례를 도시한 하이브리드자동차의 전반적인 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 하이브리드자동차(100)는 엔진(4), 모터제너레이터(MG1, MG2), 동력분배기구(3) 및 차륜(2)을 포함한다. 하이브리드자동차(100)는 또한 축전장치(B), 인버터(10, 20), ECU(전자제어유닛)(30), 구동회로(40) 및 AC스위치(50)를 더 포함한다.
하이브리드자동차(100)는 또한 전력라인(PL), 접지라인(GL), 캐패시터(C), U상라인(UL1, UL2), V상라인(VL1, VL2), W상라인(WL1, WL2), 전압센서(80), 전류센서(82, 84) 및 회전각센서(86, 88)를 더 포함한다. 또한, 하이브리드자동차(100)는 전력라인(ACL1, ACL2) 및 커넥터(70)도 포함한다.
하이브리드자동차(100)는 동력원으로서 엔진(4) 및 모터제너레이터(MG2)를 이용하여 주행한다. 동력분배기구(3)는 엔진(4)과 모터제너레이터(MG1, MG2)에 결합되고, 이들 간에 동력을 분배한다. 일례로서, 선기어, 유성캐리어 및 링기어의 세 회전축을 구비한 유성기어기구가 동력분배기구(3)로서 사용될 수도 있다. 이들 세 회전축은 엔진(4)과 모터제너레이터(MG1, MG2)의 각각의 회전축에 각각 연결된다. 예를 들어, 모터제너레이터(MG1)의 회전자를 중공으로 만들고 그 중앙을 통해 엔진(4)의 크랭크축을 지나도록 함으로써, 엔진(4) 및 모터제너레이터(MG1, MG2)를 동력분배기구(3)에 기계적으로 연결시킬 수 있다.
모터제너레이터(MG2)의 회전축은 도시되지 않은 감속기어 또는 차동기어에 의해 차륜(2)에 결합된다. 또한, 모터제너레이터(MG2)의 회전축에 대한 감속기구가 동력분배기구(3) 내부에 추가로 탑재될 수도 있다.
엔진(4)에 의해 구동되는 제너레이터로서 그리고 엔진(4)의 동작을 개시가능한 모터로서 동작하는 모터제너레이터(MG1)가 하이브리드자동차(100)에 탑재된다. 차륜(2)을 구동하는 모터로서 모터제너레이터(MG2)가 하이브리드자동차(100)에 탑재된다.
상세히 후술하는 바와 같이, 하이브리드자동차(100)는 커넥터(94) 내지 커넥터(70)에 연결된 상용전원(92)과 전력을 주고 받는 것이 가능하다.
축전장치(B)의 양극과 음극은 각각 전력라인(PL)과 접지라인(GL)에 연결된다. 캐패시터(C)는 전력라인(PL)과 접지라인(GL) 사이에 연결된다. 인버터(10)는 U상아암(12), V상아암(14) 및 W상아암(16)을 포함한다. U상아암(12), V상아암(14) 및 W상아암(16)은 전력라인(PL)과 접지라인(GL) 사이에 병렬로 연결된다. U상아암(12)은 직렬 연결된 파워트랜지스터(Q11, Q12)를 포함하고, V상아암(14)은 직렬 연결된 파워트랜지스터(Q13, Q14)를 포함하며, W상아암(16)은 직렬 연결된 파워트랜지스터(Q15, Q16)를 포함한다. 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16)에는, 다이오드(D11 내지 D16)가 역병렬(anti-pararell)로 연결된다.
상술된 파워트랜지스터로는, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 사용될 수도 있다. 또한, 파워트랜지스터 대신에, 파워MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)과 같은 전력스위칭소자가 사용될 수도 있다.
모터제너레이터(MG1)는 고정자 코일로서 3상 코일(5)을 포함한다. 상기 3상 코일(5)을 형성하는 U상코일(U1), V상코일(V1) 및 W상코일(W1)은 각각 중성점(N1) 을 형성하도록 함께 연결된 일 단부를 구비하고, U상코일(U1), V상코일(V1) 및 W상코일(W1)은 인버터(10)의 U상아암(12), V상아암(14) 및 W상아암(16)의 상부 및 하부아암들 사이의 노드들에 연결된 타 단부를 구비한다.
인버터(20)는 U상아암(22), V상아암(24) 및 W상아암(26)을 포함한다. 모터제너레이터(MG2)는 고정자 코일로서 3상 코일(6)을 포함한다. 인버터(20) 및 모터제너레이터(MG2)는 각각 인버터(10) 및 모터제너레이터(MG1)와 동일한 구조들을 가진다.
3상코일(5)의 중성점(N1)에는 전력라인(ACL1)의 일 단부가 연결되고, 전력라인(ACL1)의 타 단부는 커넥터(70)에 연결된다. 3상코일(6)의 중성점(N2)에는 전력라인(ACL2)의 일 단부가 연결되고, 전력라인(ACL2)의 타 단부는 커넥터(70)에 연결된다.
축전장치(B)는 니켈수소 또는 리튬이온2차전지와 같은 재충전가능한 DC전원이다. 축전장치(B)는 전력을 인버터(10/20)에 공급하고, 인버터(10 및/또는 20)에 의해 충전된다. 용량이 큰 캐패시터가 축전장치(B)로 사용될 수도 있다는 점에 유의한다.
캐패시터(C)는 전력라인(PL)과 접지라인(GL)간의 전압 변동을 평활화한다. 전압센서(80)는 캐패시터(C)의 단자들간의 전압, 즉 접지라인(GL)에 대한 전력라인(PL)의 전압(VDC)을 검출하고, 상기 검출된 전압(VDC)을 ECU(30)로 출력한다.
구동회로(40)로부터의 구동신호 DR1에 따라, 인버터(10)는 축전장치(B)로부터 수신되는 DC전압을 3상AC전압으로 변환시키고, 상기 변환된 3상AC전압을 모터제 너레이터(MG1)로 출력한다. 또한, 구동회로(40)로부터의 구동신호 DR1에 따라, 인버터(10)는 엔진(4)으로부터 전력을 받는 모터제너레이터(MG1)에 의해 발생되는 3상AC전압을 DC전압으로 변환시키고, 상기 변환된 DC전압을 전력라인(PL)으로 출력한다.
구동회로(40)로부터의 구동신호 DR2에 따라, 인버터(20)는 축전장치(B)로부터의 DC전압을 3상AC전압으로 변환시키고, 상기 변환된 3상AC전압을 모터제너레이터(MG2)로 출력한다. 또한, 차량의 회생제동 시, 인버터(20)는 구동회로(40)로부터의 구동신호 DR2에 따라 차륜(2)으로부터의 회전력을 받는 모터제너레이터(MG2)에 의해 발생되는 3상AC전압을 DC전압으로 변환시키고, 상기 변환된 DC전압을 전력라인(PL)으로 출력한다.
여기서는, AC전력이 커넥터(94)에 의해 커넥터(70)에 연결된 상용전원(92)으로부터 전력라인(ACL1, ACL2)을 통해 중성점(N1, N2)에 인가되면, 인버터(10, 20)는 중성점(N1, N2)으로부터 입력되는 AC전력을 DC전력으로 변환하여, 상기 전력을 전력라인(PL)으로 출력함으로써, 축전장치(B)를 충전하게 된다. 축전장치(B)로부터 커넥터(94)에 의해 커넥터(70)에 연결된 상용전원(90)으로의 급전이 요구되는 경우, 인버터(10, 20)는 중성점(N1, N2)간에 상용AC전압을 발생시키고, 중성점(N1, N2)으로부터 전력라인(ACL1, ACL2)을 통해 상용전원(92)으로 전력이 출력된다.
각각의 모터제너레이터(MG1, MG2)는 예컨대 3상AC동기모터제너레이터에 의해 구현되는 3상AC회전전기기계이다. 모터제너레이터(MG1)는 인버터(10)에 의해 회생용으로 구동되고, 엔진(4)의 동력을 이용하여 발생되는 3상AC전압을 인버터(10)로 출력한다. 또한, 모터제너레이터(MG1)는 엔진(4)의 시동 시에 인버터(10)에 의해 역행용으로 구동되어, 엔진(4)의 크랭킹에 이르게 된다. 모터제너레이터(MG2)는 인버터(20)에 의해 역행용으로 구동되고, 차륜(2) 구동용 전력을 발생시킨다. 또한, 차량의 회생제동 시, 모터제너레이터(MG2)는 인버터(20)에 의해 회생용으로 구동되고, 차륜(2)으로부터 받는 회전력을 이용하여 발생되는 3상AC전압을 인버터(20)로 출력한다.
전류센서(82)는 모터제너레이터(MG1)의 각 상들의 코일들을 통해 흐르는 모터전류(I1)를 검출하고, 그것을 ECU(30)로 출력한다. 회전각센서(86)는 모터제너레이터(MG1)의 회전자의 회전각(θ1)을 검출하고, 그것을 ECU(30)로 출력한다. 전류센서(84)는 모터제너레이터(MG2)의 각 상들의 코일들을 통해 흐르는 모터전류(I2)를 검출하고, 그것을 ECU(30)로 출력한다. 회전각센서(88)는 모터제너레이터(MG2)의 회전자의 회전각(θ2)을 검출하고, 그것을 ECU(30)로 출력한다.
ECU(30)는 인버터(10, 20)를 제어하기 위한 신호(PWI1, PWI2)를 각각 생성하고, 상기 생성된 신호(PWI1, PWI2)를 구동회로(40)로 출력한다.
상용전원(92)의 커넥터(94)가 커넥터(70)에 연결되고, AC스위치(50)로부터의 충전요구신호(CHG)를 토대로 상용전원(92)으로부터의 축전장치(B)의 충전이 요구되는 경우, ECU(30)는 상용전원(92)으로부터 중성점(N1, N2)으로 인가되는 AC전력이 축전장치(B)를 충전하기 위한 DC전력으로 변환되도록 인버터(10, 20)를 제어한다.
보다 구체적으로, ECU(30)는 리액터로서 모터제너레이터(MG1, MG2)의 3상코일(5, 6)을 이용하고, 인버터(10, 20)가 중성점(N1, N2)을 통해 입력되는 상용전 원(92)으로부터의 AC전력을 DC전력으로 변환하는 단상컨버터의 레그들로서 동작하도록 인버터(10, 20)를 제어함으로써, 상용전원(92)으로부터 공급되는 전압이 승압되게 된다.
상용전원(92)의 커넥터(94)가 커넥터(70)에 연결되고, AC스위치(50)로부터의 급전요구신호(SUP)를 토대로 축전장치(B)로부터 상용전원(92)으로의 급전이 요구되는 경우, ECU(30)는 축전장치(B)로부터의 DC전력이 AC전력으로 변환되어 중성점(N1, N2)으로부터 상용전원(92)으로 출력되도록 인버터(10, 20)를 제어한다.
보다 구체적으로, ECU(30)는 인버터(10, 20)가 축전장치(B)로부터의 DC전력을 중성점(N1, N2)으로부터 출력될 AC전력으로 변환하는 단상인버터의 레그들로서 동작하도록 인버터(10, 20)를 제어한다.
구동회로(40)는 ECU(30)로부터 신호(PWI1, PWI2)를 수신한다. 그 후, 구동회로(40)는 상기 신호(PWI1)를 토대로 인버터(10)의 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16)를 실제로 턴 온/오프하기 위한 구동신호(DR1)를 생성하고, 상기 생성된 구동신호(DR1)를 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16)의 게이트전극들로 출력한다. 또한, 구동회로(40)는 상기 신호(PWI2)를 토대로 인버터(20)의 파워트랜지스터(Q21 내지 Q26)를 실제로 턴 온/오프하기 위한 구동신호(DR2)를 생성하고, 상기 생성된 구동신호(DR2)를 파워트랜지스터(Q21 내지 Q26)의 게이트전극들로 출력한다.
AC스위치(50)는 사용자가 상용전원(92)으로부터의 축전장치(B)의 충전이나 축전장치(B)로부터 상용전원(92)으로의 급전을 지시할 수 있는 입력장치이다. 상용전원(92)으로부터의 축전장치(B)의 충전이 지시되면, AC스위치(50)는 ECU(30)로 출 력될 충전요구신호(CHG)를 기동시킨다. 축전장치(B)로부터 상용전원(92)으로의 급전이 지시되면, AC스위치(50)는 ECU(30)로 출력될 급전요구신호(SUP)를 기동시킨다. AC스위치(50)는 터치패널, 푸시버튼 등으로 구현된다.
도 2는 도 1에 도시된 ECU(30)의 기능블럭도이다. 도 2를 참조하면, ECU(30)는 인버터제어유닛(32, 34), 협조제어유닛(36) 및 캐리어신호발생유닛(38)을 포함한다.
인버터제어유닛(32)은 모터제너레이터(MG1)의 토크지령(TR1), 모터전류(I1) 및 회전각(θ1), 전압센서(80)로부터의 전압(VDC) 및 캐리어신호발생유닛(38)으로부터의 캐리어신호 FC1을 토대로, 인버터(10)의 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16)를 턴 온/오프시키기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 신호를 신호 PWI1로서 구동회로(40)로 출력한다.
인버터제어유닛(34)은 모터제너레이터(MG2)의 토크지령(TR2), 모터전류(I2) 및 회전각(θ2), 전압(VDC) 및 캐리어신호발생유닛(38)으로부터의 캐리어신호 FC2를 토대로, 인버터(20)의 파워트랜지스터(Q21 내지 Q26)를 턴 온/오프시키기 위한 PWM 신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM 신호를 신호 PWI2로서 구동회로(40)로 출력한다.
인버터제어유닛(32, 34)은 협조제어유닛(36)으로부터의 제어신호(CTL1)가 기동될 때, 상용전원(92)으로부터 중성점(N1, N2)으로 인가되는 AC전력이 DC전력으로 변환되어, 축전장치(B)가 충전되도록 하는 신호(PWI1, PWI2)를 생성하고, 상기 생성된 신호(PWI1, PWI2)를 구동회로(40)로 출력한다.
또한, 인버터제어유닛(32, 34)은 협조제어유닛(36)으로부터의 제어신호(CTL2)가 기동될 때, 상용전원(92)으로 출력될 상용AC전압이 중성점(N1, N2)간에 생성되도록 하는 신호(PWI1, PWI2)를 생성하고, 상기 생성된 신호(PWI1, PWI2)를 구동회로(40)로 출력한다.
점화신호(IG)가 비활성화되고, AC스위치(50)로부터의 충전요구신호(CHG)가 활성화되는 경우, 협조제어유닛(36)은 인버터제어유닛(32, 34)으로 출력될 제어신호(CTL1)를 기동시킨다. 또한, 점화신호(IG)가 비활성화되고, AC스위치(50)로부터의 급전요구신호(SUP)가 활성화되는 경우, 협조제어유닛(36)은 인버터제어유닛(32, 34)으로 출력될 신호(CTL2)를 기동시킨다. 상기 점화신호(IG)는 점화키의 위치에 따라 변하고, 비활성화된 점화신호(IG)는 점화키가 오프 위치에 있는 것을 나타낸다.
또한, 점화신호(IG)가 비활성화 중일 때 충전요구신호(CHG) 또는 급전요구신호(SUP)가 기동되는 경우, 협조제어유닛(36)은 캐리어신호발생유닛(38)으로 출력될 모드신호(MD)를 기동시킨다. 구체적으로, 상기 모드신호(MD)는 인버터(10, 20)의 동작모드를 나타낸다. 상기 비활성화된 모드신호(MD)는 동작이 주행모드(정상모드)에 있다는 것을 나타내고, 활성화된 모드신호(MD)는 동작이 충방전모드(축전장치(B)와 상용전원(92)간에 전력을 주고 받을 수 있는 상태)에 있다는 것을 나타낸다.
협조제어유닛(36)으로부터의 모드신호(MD)가 비활성화되면, 캐리어신호발생유닛(38)은 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 각각 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로 설정한다. 또한, 협조제어유닛(36)으로부터의 모드신호(MD)가 활성화되면, 캐리어신호발생유닛(38)은 각각의 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 충방전모드용 주파수(fc)로 설정한다.
그 후, 캐리어신호발생유닛(38)은 캐리어주파수를 설정한 캐리어신호(FC1, FC2)를 생성하고, 상기 생성된 캐리어신호(FC1, FC2)를 인버터제어유닛(32, 34)으로 각각 출력한다.
주행모드용 캐리어주파수(fd1, fd2)는 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16, Q21 내지 Q26)의 스위칭손실을 고려하여 결정되는데, 일반적으로 그들은 가청 범위(예컨대, 수 내지 10 kHz)에 있다. 충방전모드용 캐리어주파수(fc)는 인버터(10, 20)의 전자기잡음을 줄이기 위하여, 주행모드용 캐리어주파수(fd1, fd2)보다 높게 설정된다. 일례로서, 캐리어주파수(fc)는 15 kHz 보다 높은 값으로 설정되고, 비가청 범위(20 kHz 이상)에 있는 것이 바람직하다.
캐리어주파수가 증가되면, 트랜지스터의 스위칭손실 또한 증가한다. 하지만, 충방전모드에서는, 인버터(10, 20)로 흐르는 전류가 주행모드 시보다 작은 크기 정도이다. 그러므로, 스위칭손실의 증가가 전혀 문제되지 않게 된다.
도 3은 도 1에 도시된 모터제너레이터(MG1, MG2)와 인버터(10, 20)의 0상등가회로이다. 3상인버터로서 각각의 인버터(10, 20)에서는, 6개의 트랜지스터의 온/오프를 조합하기 위한 8가지 상이한 패턴들이 있다. 8가지 스위칭 패턴들 가운데, 2개는 제로상간전압(zero interphase voltage)을 갖고, 이러한 전압 상태를 제로전압벡터라고 한다. 제로전압벡터에 대해서는, 상부아암의 세 트랜지스터가 동일한 스위칭 상태(모두 온 또는 모두 오프)에 있는 것으로 간주될 수 있고, 하부아암의 세 트랜지스터 또한 동일한 스위칭 상태에 있는 것으로 간주될 수도 있다. 그러므로, 도 3에서는, 인버터(10)의 상부아암의 세 트랜지스터들이 상부아암(10A)으로 집합적으로 표현되고, 인버터(10)의 하부아암의 세 트랜지스터들은 하부아암(10B)으로 집합적으로 표현된다. 이와 유사하게, 인버터(20)의 상부아암의 세 트랜지스터들이 상부아암(20A)으로 집합적으로 표현되고, 인버터(20)의 하부아암의 세 트랜지스터들은 하부아암(20B)으로 집합적으로 표현된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 0상등가회로는 전력라인(ACL1, ACL2)을 통해 중성점(N1, N2)으로 인가되는 입력된 단상AC상용전력으로서 수용되는 단상PWM컨버터로서 간주될 수도 있다. 또한, 상기 0상등가회로는 전력라인(PL)으로부터 공급되는 DC전압을 이용하여 중성점(N1, N2)간에 단상AC전압을 생성하는 단상PWM인버터로서 간주될 수도 있다. 그러므로, 각각의 인버터(10, 20)에서의 제로전압벡터를 변경하고, 그에 따라 인버터들이 단상PWM인버터의 단상PWM컨버터의 각각의 상들의 아암(레그)들로서 동작하도록 인버터(10, 20)의 제어를 스위칭함으로써, 커넥터(70)로부터 입력되는 AC상용전압을 DC전압으로 변환하고, 그것을 전력라인(PL)으로 출력하는 것이 가능하며, 전력라인(PL)으로부터의 DC전압을 AC전압으로 변환하여 그것을 커넥터(70)를 통해 출력하는 것도 가능하다.
도 4는 도 2에 도시된 캐리어신호발생유닛(38)에 의해 캐리어주파수를 설정하기 위한 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 캐리어신호발생유닛(38)은 협조제어유닛(36)으로부터의 모드신호(MD)를 토대로, 인버터(10, 20)의 동작모드가 충방전모 드인 지의 여부를 판정한다(단계 S10).
상기 동작모드가 충방전모드로 판정되는 경우(단계 S10에서 YES), 캐리어신호발생유닛(38)은 각각의 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 충방전모드용 주파수(fc)로 설정한다(단계 S20).
상기 동작모드가 단계 S10에서 충방전모드가 아닌 것으로 판정되는 경우(단계 S10에서 NO), 캐리어신호발생유닛(38)은 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로 각각 설정한다(단계 S30).
[제1실시예의 제1변형예]
제1변형예에서, 충방전모드용 캐리어주파수(fc)는 잡음이 특히 거슬리는 심야시간대에만 설정된다.
도 5는 제1실시예의 제1변형예에 따른 캐리어주파수를 설정하기 위한 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 상기 흐름도는 도 4의 흐름도 이외에 단계 S12를 포함한다. 구체적으로는, 단계 S10에서 상기 동작이 충방전모드에 있는 것으로 판정되면, 캐리어신호발생유닛(38)은 미리 설정된 심야시간대(예컨대, 22:00 내지 6:00)에 있는 지의 여부를 판정한다(단계 S12).
상기 시간이 심야시간대에 있는 것으로 판정되는 경우(단계 S12에서 YES), 제어는 단계 S20으로 진행되어, 캐리어신호발생유닛(38)은 각각의 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 충방전모드용 주파수(fc)로 설정한다.
단계 S12에서, 상기 시간이 심야시간대에 있지 않은 것으로 판정되면(단계 S12에서 NO), 제어가 단계 S30으로 진행되어, 캐리어신호발생유닛(38)은 캐리어신 호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로 각각 설정한다.
[제1실시예의 제2변형예]
제2변형예에서는, 차량 주변의 잡음이 검출되어, 상기 차량 주변의 잡음이 적을 때에만 충방전모드용 캐리어주파수(fc)가 설정된다.
도 6은 제1실시예의 제2변형예에 따른 하이브리드자동차의 전반적인 블럭도이다. 도 6을 참조하면, 하이브리드자동차(100A)는 도 1에 도시된 하이브리드자동차(100)의 구성 이외에도, 잡음센서(52)를 포함하고, ECU(30) 대신에 ECU(30A)를 포함한다.
잡음센서(52)는 하이브리드자동차(100A) 주위의 잡음 레벨을 검출하고, 상기 검출된 잡음 레벨에 따라 변하는 신호(DB)를 ECU(30A)로 출력한다.
ECU(30A)는 점화신호(IG)와 AC스위치(50)로부터의 충전요구신호(CHG) 및 급전요구신호(SUP)를 토대로 인버터(10, 20)의 동작모드(주행모드, 충방전모드)를 결정하고, 상기 결정된 동작모드와 잡음센서(52)로부터의 신호(DB)를 토대로, 후술하는 방식으로 신호(PWI1, PWI2)를 발생시키기 위한 캐리어신호의 캐리어주파수를 결정한다.
ECU(30A)의 다른 기능들은 제1실시예에 따른 ECU(30)와 동일하다. 또한, 하이브리드자동차(100A)의 다른 구성들은 제1실시예에 따른 하이브리드자동차(100)와 동일하다.
도 7은 제1실시예의 제2변형예에 따라 캐리어주파수를 설정하기 위한 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 상기 흐름도는 도 4의 흐름도 이외에 단계 S14를 포함한 다. 구체적으로는, 단계 S10에서 상기 동작이 충방전모드에 있는 것으로 판정되면, 캐리어신호발생유닛(38)은 잡음센서(52)로부터의 신호(DB)를 토대로, 차량 주변의 잡음이 미리 설정된 규정값보다 낮은 지의 여부를 판정한다(단계 S14).
차량 주변의 잡음 레벨이 규정값보다 낮은 것으로 판정된다면(단계 S14에서 YES), 제어가 단계 S20으로 진행되어, 캐리어신호발생유닛(38)은 각각의 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 충방전모드용 주파수(fc)로 설정한다.
단계 S14에서 차량 주변의 잡음 레벨이 규정값보다 낮지 않은 것으로 판정된다면(단계 S14에서 NO), 제어가 단계 S30으로 진행되어, 캐리어신호발생유닛(38)은 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로 각각 설정한다.
[제1실시예의 제3변형예]
제3변형예는 충방전모드에서 캐리어주파수를 주행모드용 주파수로부터 충방전모드용 주파수로 스위칭시킬 지의 여부를 사용자가 선택하도록 한다.
도 8은 제1실시예의 제3변형예에 따른 하이브리드자동차의 전반적인 블럭도이다. 도 8을 참조하면, 하이브리드자동차(100B)는 도 1에 도시된 하이브리드자동차(100)의 구성에서, AC스위치(50) 및 ECU(30) 대신에 AC스위치(50A) 및 ECU(30B)를 각각 포함한다.
충방전모드 시, 사용자가 인버터(10, 20)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로부터 충방전모드용 주파수(fc)로 스위칭하는 것을 금하는 지시를 내리면, AC스위치(50A)는 H(논리 하이) 레벨의 신호(INH)를 ECU(30B)로 출력한다.
AC스위치(50A)의 다른 기능들은 제1실시예에 따른 AC스위치(50)와 동일하다.
ECU(30B)는 점화신호(IG)와 AC스위치(50A)로부터의 충전요구신호(CHG) 및 급전요구신호(SUP)를 토대로 차량의 동작모드(주행모드, 충방전모드)를 결정하고, 상기 결정된 동작모드를 토대로, 신호(PWI1, PWI2)를 발생시키기 위한 캐리어신호의 캐리어주파수를 결정한다.
여기서는, AC스위치(50A)로부터의 신호(INH)가 H 레벨에 있는 한, 인버터(10, 20)의 동작모드가 충방전모드에 있더라도, ECU(30B)는 인버터(10, 20)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로 설정한다. 다시 말해, 신호(INH)가 H 레벨에 있는 동안, ECU(30B)는 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로부터 충방전모드용 주파수(fc)로의 캐리어주파수의 스위칭을 금한다.
ECU(30B)의 다른 기능들은 제1실시예에 따른 ECU(30)와 동일하다. 또한, 하이브리드자동차(100B)의 다른 구성들은 제1실시예에 따른 하이브리드자동차(100)와 동일하다.
도 9는 제1실시예의 제3변형예에 따라 캐리어주파수를 설정하기 위한 흐름도이다. 도 9를 참조하면, 상기 흐름도는 도 4의 흐름도 이외에 단계 S16을 포함한다. 구체적으로는, 단계 S10에서 상기 동작이 충방전모드에 있는 것으로 판정되면, 캐리어신호발생유닛(38)은 AC스위치(50A)로부터의 신호(INH)가 H 레벨에 있는 지의 여부를 판정한다(단계 S16).
상기 신호(INH)가 L(논리 로우) 레벨에 있는 것으로 판정된다면(단계 S16에서 NO), 제어가 단계 S20으로 진행되어, 캐리어신호발생유닛(38)은 각각의 캐리어 신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 충방전모드용 주파수(fc)로 설정한다.
단계 S16에서 상기 신호(INH)가 H 레벨에 있는 것으로 판정된다면(단계 S16에서 NO), 제어가 단계 S30으로 진행되어, 캐리어신호발생유닛(38)은 캐리어신호(FC1, FC2)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로 각각 설정한다.
상술된 바와 같이, 제1실시예 및 그 변형예들 각각에서는, ECU(30, 30A, 30B)가 충방전모드 시에 인버터(10, 20)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd1, fd2)로부터 충방전모드용 주파수 fc(>fd1, fd2)로 스위칭한다. 그러므로, 인버터(10, 20)로부터 발생되는 전자기잡음이 저감될 수 있다. 그러므로, 제1실시예 및 그 변형예들에 따르면, 상용전원(92)과 축전장치(B)간에 전력을 주고 받을 때, 잡음을 감소시킬 수 있게 된다.
[제2실시예]
제2실시예에서는, 인버터(10, 20)에 포함된 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16, Q21 내지 Q26)의 스위칭 속도가 충방전모드에서 감소된다. 결과적으로, 스위칭 시에 발생되는 서지전압이 감소하여, 커넥터(70)에 연결된 상용전원(92)으로의 잡음이 저감된다.
제2실시예에 따른 하이브리드자동차의 전반적인 구성은 도 1에 도시된 제1실시예에 따른 하이브리드자동차(100)와 동일하다.
도 10은 제2실시예에 따른 구동회로(40)의 회로도이다. 도 10에는, 인버터(10)에 포함된 파워트랜지스터(Q11)의 온/오프 구동용 회로가 대표도로 도시되어 있다. 유사한 회로가 파워트랜지스터(Q12 내지 Q16, Q21 내지 Q26) 각각에도 제공 된다.
도 10을 참조하면, 구동회로(40)는 반전회로(IV1, IV2), AND게이트(AD1 내지 AD4), npn 트랜지스터(NT1 내지 NT4), 저항기(RD, RC) 및 전원노드(VG)를 포함한다.
반전회로(IV1)는 ECU(30)(도시안됨, 이하 동일)로부터의 신호(PWI1u)를 반전시켜, 그 결과를 AND게이트(AD2, AD4)로 출력한다. 상기 신호(PWI1u)는 신호(PWI1) 중 인버터(10)의 U상아암(12)을 구동하기 위한 신호를 나타낸다. 반전회로(IV2)는 ECU(30)의 협조제어유닛(36)(도시안됨)에 의해 발생되는 모드신호(MD)를 수신하고, 상기 수신된 모드신호(MD)를 반전시켜, 그 결과를 AND게이트(AD1, AD2)로 출력한다.
AND게이트(AD1)는 반전회로(IV2)의 출력신호와 신호(PWI1u)간에 AND 연산을 수행하고, 그 연산 결과를 npn 트랜지스터(NT1)의 베이스로 출력한다. AND게이트(AD2)는 반전회로(IV1, IV2)의 출력신호들간에 AND 연산을 행하고, 그 연산 결과를 npn 트랜지스터(NT2)의 베이스로 출력한다. AND게이트(AD3)는 신호(PWI1u)와 모드신호(MD)간에 AND 연산을 행하고, 그 연산 결과를 npn 트랜지스터(NT3)의 베이스로 출력한다. AND게이트(AD4)는 반전회로(IV1)의 출력신호와 모드신호(MD)간에 AND 연산을 행하고, 그 연산 결과를 npn 트랜지스터(NT4)의 베이스로 출력한다.
npn 트랜지스터(NT1, NT2)는 전원노드(VG)와 파워트랜지스터(Q11)의 이미터 사이에 직렬로 연결되고, 그들 게이트에서 AND게이트(AD1, AD2)의 출력신호들을 각각 수신한다. npn 트랜지스터(NT3, NT4)는 전원노드(VG)와 파워트랜지스터(Q11)의 이미터 사이에 직렬로 연결되고, 그들 게이트에서 게이트(AD3, AD4)의 출력신호들을 각각 수신한다.
저항기(RD)는 npn 트랜지스터(NT1, NT2)의 연결노드와 파워트랜지스터(Q11)의 게이트 사이에 연결된다. 저항기(RC)는 npn 트랜지스터(NT3, NT4)의 연결노드와 파워트랜지스터(Q11)의 게이트 사이에 연결된다. 여기서, 저항기(RC)는 저항기(RD)보다 큰 저항값을 갖는다.
구동회로(40)에서, 모드신호(MD)가 L 레벨에 있을 때, 즉 인버터(10, 20)의 동작모드가 주행모드인 경우, AND게이트(AD3, AD4)는 AND게이트(AD1, AD2)가 활성화되는 동안 비활성화된다. 따라서, npn 트랜지스터(NT3, NT4)가 오프 상태로 유지되는 한편, npn 트랜지스터(NT1, NT2)는 신호(PWI1u)에 따라 턴 온/오프된다. 그러므로, 주행모드에서는, 저항기(RD)가 파워트랜지스터(Q11)의 게이트저항으로 사용되게 된다.
다른 한편으로, 모드신호(MD)가 H 레벨에 있을 때, 즉 인버터(10, 20)의 동작모드가 충방전모드인 경우에는, AND게이트(AD1, AD2)가 비활성화되는 동안 AND게이트(AD3, AD4)는 활성화된다. 결과적으로, npn 트랜지스터(NT1, NT2)가 오프 상태로 유지되는 한편, npn 트랜지스터(NT3, NT4)는 신호(PWI1u)에 따라 턴 온/오프된다. 그러므로, 충방전모드에서는, 저항기(RC)가 파워트랜지스터(Q11)의 게이트저항으로 사용된다.
구체적으로는, 구동회로(40)에서, 충방전모드 시, 주행모드 시보다 높은 게이트저항이 사용된다. 그 결과, 각각의 파워트랜지스터의 온/오프 동작에 의해 발 생되는 서지전압이 저감될 수 있고, 인버터(10, 20)와 전력을 주고 받는 상용전원(92)에 대한 잡음이 저감될 수 있다.
트랜지스터의 게이트저항이 증가되면, 트랜지스터의 스위칭손실이 증가한다. 하지만, 충방전모드 시, 인버터(10, 20)를 통해 흐르는 전류는 주행모드 시보다 작은 크기 정도이므로, 스위칭손실의 증가가 문제가 되지 않는다.
상술된 바와 같이, 제2실시예에서는, 충방전모드 시, 구동회로(40)의 게이트저항이 주행모드용 저항기(RD)에서 충방전모드용 저항기(RC)(>저항기(RD))로 스위칭되므로, 파워트랜지스터(Q11 내지 Q16, Q21 내지 Q26)의 온/오프 동작과 관련된 서지전압이 감소하게 된다. 그러므로, 제2실시예에 따르면, 상용전원(92)과 축전장치(B)간에 전력을 주고 받을 때, 상용전원(92)으로의 잡음이 저감될 수 있게 된다.
[제3실시예]
제3실시예는 하나의 모터제너레이터를 이용하여, 축전장치(B)가 상용전원(92)으로부터 충전되는 구성을 보여준다.
도 11은 제3실시예에 따른 전동차량의 전반적인 블럭도이다. 도 11을 참조하면, 전동차량(100C)은 축전장치(B), 인버터(20), 모터제너레이터(MG2), 차륜(2), ECU(30C), 구동회로(40) 및 AC스위치(50)를 포함한다. 또한, 전동차량(100C)은 전력라인(PL), 접지라인(GL), 캐패시터(C), U상라인(UL2), V상라인(VL2), W상라인(WL2), 전압센서(80), 전류센서(84) 및 회전각센서(88)를 포함한다.
또한, 전동차량(100C)은 정류회로(28), 전력라인(ACL2, ACL3) 및 커넥터(70)도 포함한다.
정류회로(28)는 다이오드(D31, D32)를 포함한다. 다이오드(D31)는 그 캐소드가 전력라인(PL)에 연결되고, 그 애노드는 다이오드(D32)의 캐소드에 연결된다. 다이오드(D32)는 그 애노드가 접지라인(GL)에 연결된다. 다이오드(D31, D32)들간의 연결노드에는 전력라인(ACL3)의 일 단부가 연결되고, 전력라인(ACL3)의 타 단부는 커넥터(70)에 연결된다.
ECU(30C)는 인버터(20) 제어용 신호(PWI2)를 생성하고, 상기 생성된 신호(PWI2)를 구동회로(40)로 출력한다.
상용전원(92)의 커넥터(94)가 커넥터(70)에 연결되고, 상용전원(92)으로부터의 축전장치(B)의 충전이 AC스위치(50)로부터의 충전요구신호(CHG)를 토대로 요청되는 경우(충방전모드), ECU(30C)는 중성점(N2)으로 인가되는 상용전원(92)으로부터의 AC전력이 축전장치(B) 충전용 DC전력으로 변환되도록 인버터(20)를 제어한다.
이 때, ECU(30C)는 신호(PWI2) 발생용 캐리어신호(FC2)의 캐리어주파수를 충방전모드용 주파수(fc)(>fd2)로 설정한다.
상기 동작모드가 충방전모드가 아닌 경우(주행모드), ECU(30C)는 캐리어신호(FC2)의 캐리어주파수를 주행모드용 주파수(fd2)로 설정한다.
전동차량(100C)의 다른 구성들은 제1실시예를 참조하여 기술된 것들과 동일하다.
상술된 바와 같이, 제3실시예에서도, 충방전모드 시, 인버터(20)의 캐리어주파수가 주행모드용 주파수(fd2)로부터 충방전모드용 주파수(fc)(>fd2)로 스위칭되므로, 인버터(20)로부터 발생되는 전자기잡음이 저감된다. 그러므로, 제3실시예에 의해서도, 축전장치(B)가 상용전원(92)으로부터 충전될 때 잡음을 저감시킬 수 있게 된다.
구체적으로 도시되지는 않았지만, 제1실시예의 제1변형예와 유사한 제3실시예의 제1변형예로서, 충방전모드용 캐리어주파수(fc)는 잡음이 특히 거슬리는 심야시간대에만 설정될 수도 있다.
또한, 제1실시예의 제2변형예와 유사한 제3실시예의 제2변형예로서, 차량 주변의 잡음이 잡음센서(52)에 의해 검출될 수도 있고, 차량 주변의 잡음이 낮을 때에만 충방전모드용 캐리어주파수(fc)가 설정될 수도 있다.
또한, 제1실시예의 제3변형예와 유사한 제3실시예의 제3변형예로서, 사용자가 충방전모드 시에 캐리어주파수를 주행모드용 주파수에서 충방전모드용 주파수로 스위칭할 지의 여부를 선택하도록 할 수도 있다.
또다른 실시예로서, 상술된 제2실시예와 유사한 하나의 모터제너레이터를 이용하여 상용전원(92)으로부터의 축전장치(B)의 충전을 가능하게 하는 구성(도 11)에서, 구동회로(40)는 도 10에 도시된 회로로 형성될 수도 있고, 인버터(20)에 포함된 파워트랜지스터(Q21 내지 Q26)의 스위칭속도가 충전모드 시에 저감될 수도 있다. 이는 트랜지스터들의 스위칭과 함께 발생되는 서지전압을 저감시키고, 그 결과 커넥터(70)에 연결된 상용전원(92)으로의 잡음도 저감될 수 있다.
상술된 제1실시예와 제2실시예에서는, 상용전원(92)이 커넥터(70)에 연결되어 있는 것으로 가정되어 있다. 상용전원(92) 대신에 전기부하를 연결하는 것과, 하이브리드자동차로부터 전기부하로 전력을 공급하는 것도 가능하다.
상술된 각각의 실시예에 있어서는, 커넥터(70)와 전력라인(ACL1, ACL2)(제3실시예에서는, 전력라인(ACL2, ACL3)) 사이에 누전차단기가 제공될 수도 있다. 또한, 축전장치(B)로부터의 전압을 승압시켜 그것을 인버터(10, 20)로 공급하는 승압컨버터가 축전장치(B)와 인버터(10, 20) 사이에 제공될 수도 있다. 예컨대, 상기 승압컨버터로는 공지된 초퍼회로(chopper circuit)가 사용될 수도 있다.
또한, 상술된 제1실시예와 제2실시예에서는, 엔진(4)의 파워가 모터제너레이터(MG1)와 차륜(2)에 동력분배기구(3)를 이용하여 분배되는 소위 직렬/병렬형 하이브리드자동차가 기술되어 있다. 하지만, 본 발명은 엔진(4)의 파워가 모터제너레이터(MG1)에 의한 발전용으로 단독으로 사용되고, 차량의 구동력이 모터제너레이터(MG2)만을 이용하여 발생되는 소위 직렬형 하이브리드자동차에도 적용가능하다.
또한, 본 발명은 엔진(4)이 제공되지 않아 전력으로만 주행하는 전기자동차 또는 추가 전원으로서 연료전지를 포함하는 연료전지차량에도 적용가능하다.
상기에서, 1이상의 모터제너레이터(MG1, MG2)는 본 발명의 "회전전기기계"에 대응하고, 1이상의 인버터(10, 20)는 본 발명의 "인버터장치"에 대응한다. 또한, ECU(30, 30A 내지 30C)는 본 발명의 "제어장치"에 대응하고, AC스위치(50A)는 본 발명의 "지시입력유닛"에 대응한다. 또한, 저항기(RD)는 본 발명의 "제1게이트저항"에 대응하고, 저항기(RC)는 본 발명의 "제2게이트저항"에 대응한다. 또한, 전력라인(ACL1 내지 ACL3) 및 커넥터(70)는 본 발명의 "연결장치"를 형성한다.
지금까지 본 발명을 상세히 기술 및 예시하였지만, 본 발명은 제한적인 것이 아니라 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위의 항목들로 해석 된다는 것은 자명하다.

Claims (11)

  1. 전동차량(electrically powered vehicle)에 있어서,
    회전전기기계(rotating electic machine);
    상기 회전전기기계를 구동가능한 인버터장치;
    상기 인버터장치와 전력을 주고 받는 축전장치; 및
    상기 회전전기기계가 회전구동되는 제1동작모드로, 또는 차량 외부의 전원이나 전기부하와 상기 축전장치간에 전력을 주고 받는 전압컨버터로서 상기 인버터장치가 동작되는 제2동작모드로 상기 인버터장치를 제어하는 제어장치를 포함하여 이루어지고,
    상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 인버터장치에 포함된 스위칭소자의 스위칭주파수 또는 스위칭속도를 상기 제1동작모드에서의 것으로부터 변경하여, 상기 인버터장치로부터 발생되는 미리 정해진 잡음(prescribed noise)을 상기 제1동작모드에서보다 저감시키는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 잡음은 음향 잡음(sound noise)이고,
    상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 제1동작모드에서보다 비가청 범위에 더 근접한 방향으로 상기 캐리어주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 제1동작모드에서 상기 캐리어주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제2동작모드에서 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수로 상기 캐리어주파수를 설정하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2주파수는 비가청 범위에 있는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 미리 설정된 심야시간대에만 상기 캐리어주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 차량 주위의 잡음 레벨을 검출하기 위한 잡음센서를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 잡음센서에 의해 검출되는 잡음 레벨이 규정값보다 낮을 때에만 상기 캐리어주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  7. 제2항에 있어서,
    이용자가 상기 캐리어주파수의 변경 금지를 지시할 수 있도록 하는 지시입력유닛을 더 포함하여 이루어지고,
    상기 제어장치는 상기 캐리어주파수의 변경이 상기 지시입력유닛에 의해 금지될 때 상기 캐리어주파수의 변경을 중지하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 잡음은 상기 스위칭소자의 온/오프 동작과 관련하여 발생되는 서지전압에 기인하는 상기 전원 또는 상기 전기부하에 대한 잡음이고,
    상기 제2동작모드에서, 상기 제어장치는 상기 제1동작모드에서보다 상기 스위칭소자의 스위칭속도를 낮추는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어장치로부터 인가되는 지시에 따라 상기 스위칭소자를 구동하는 구동회로를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 구동회로는,
    상기 제1동작모드에서 사용되는 제1게이트저항, 및
    상기 제2동작모드에서 사용되되, 상기 제1게이트저항보다 저항값이 큰 제2게이트저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전전기기계는 성형결선(star-connected)된 제1의 다상권선(poly-phase winding)을 고정자권선(stator winding)으로서 포함하고,
    상기 전동차량은,
    성형결선된 제2의 다상권선을 고정자권선으로서 포함하는 또다른 회전전기기계; 및
    상기 제1의 다상권선의 제1중성점(neutral point), 상기 제2다상권선의 제2중성점 및 상기 전원 또는 상기 전기부하간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 연결장치를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 인버터장치는,
    상기 회전전기기계를 구동가능한 제1인버터, 및
    상기 또다른 회전전기기계를 구동가능한 제2인버터를 포함하고,
    상기 제어장치는, 상기 제2동작모드에서, 상기 연결장치에 의해 상기 제1 및 제2중성점에 연결된 상기 전원 또는 상기 전기부하와 상기 축전장치간에 전력을 주고 받도록 상기 제1 및 제2인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 축전장치가 상기 제2동작모드에서 상기 전원으로부터 충전되는 경우, 상기 제어장치는 상기 제1 및 제2의 다상권선을 리액터(reactor)로서 이용하여 상기 제1 및 제2인버터가 상기 전압컨버터의 레그(leg)로서 동작하도록 상기 제1 및 제2인버터를 제어함으로써, 상기 전원으로부터 공급되는 전압을 승압하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2689682A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corporation Motor controlling apparatus
JP4978429B2 (ja) * 2007-11-01 2012-07-18 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動機制御装置，電気自動車およびハイブリッド電気自動車
JP4957574B2 (ja) * 2008-02-07 2012-06-20 株式会社デンソー 回転機の制御装置及び回転機の制御システム
DE102009017087B4 (de) 2009-04-15 2018-04-05 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zum Beladen eines Energiespeichers
JP5446627B2 (ja) * 2009-09-08 2014-03-19 株式会社安川電機 エレベータの制御装置及びその制御方法
WO2011063006A1 (en) 2009-11-17 2011-05-26 Aerovironment, Inc. Integrated motor drive and battery charging system
US8649923B2 (en) 2010-01-12 2014-02-11 Ford Global Technologies, Llc E-drive PWM frequency strategy
KR101131664B1 (ko) * 2010-01-28 2012-03-28 장석호 스위칭 배열과 충방전을 이용한 고효율 충전장치
CN102823209B (zh) 2010-04-09 2015-06-10 丰田自动车株式会社 通信装置、通信***以及车辆
WO2011125214A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 トヨタ自動車株式会社 車両、通信システムおよび通信装置
KR101476558B1 (ko) * 2010-06-24 2014-12-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 디젤 하이브리드 차량 시스템
FR2966303B1 (fr) * 2010-10-18 2012-12-21 Renault Sa Machine electrique tournante et son procede de commande
EP2632023B1 (en) * 2010-10-19 2019-06-26 Nissan Motor Co., Ltd Dynamo-electric machine and on-vehicle dynamo-electric machine system
CN103269898B (zh) * 2010-12-20 2015-09-23 丰田自动车株式会社 电动车辆及其控制方法
US9362839B2 (en) * 2011-02-09 2016-06-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power converter with common mode voltage reduction
FR2975843B1 (fr) * 2011-05-23 2013-05-17 Renault Sa Procede de commande des interrupteurs d'un redresseur de courant connecte a un chargeur embarque.
WO2013097825A1 (zh) 2011-12-31 2013-07-04 深圳市比亚迪汽车研发有限公司 电动汽车及其放电装置
KR101218450B1 (ko) * 2012-01-30 2013-01-04 숭실대학교산학협력단 동축권선 변압기를 이용한 전력 추정 장치
RU2476331C1 (ru) * 2012-01-30 2013-02-27 Анатолий Александрович Рыбаков Способ стабилизации оптимальной угловой скорости якоря электрогенератора силовой установки при рекуперации кинетической энергии торможения
JP5888033B2 (ja) * 2012-03-16 2016-03-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US9755468B2 (en) * 2012-05-24 2017-09-05 Oved Zucker Electric motor/generator with multiple individually controlled turn-less structures
US20130313948A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Oved Zucker Electric Motor/Generator With Multiple Individually Controlled Turn-Less Structures
US9425705B2 (en) 2012-08-13 2016-08-23 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for bypassing cascaded H-bridge (CHB) power cells and power sub cell for multilevel inverter
JP5918103B2 (ja) * 2012-10-23 2016-05-18 トヨタ自動車株式会社 電力供給装置
CN103795301A (zh) * 2012-10-30 2014-05-14 财团法人工业技术研究院 多驱动装置及其驱动电路
US9240731B2 (en) 2013-03-18 2016-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power cell bypass method and apparatus for multilevel inverter
US9520800B2 (en) 2014-01-09 2016-12-13 Rockwell Automation Technologies, Inc. Multilevel converter systems and methods with reduced common mode voltage
US9325252B2 (en) 2014-01-13 2016-04-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Multilevel converter systems and sinusoidal pulse width modulation methods
JP6301240B2 (ja) * 2014-02-07 2018-03-28 本田技研工業株式会社 車両用バッテリ充電装置
US9783070B2 (en) * 2014-02-14 2017-10-10 Jabil Circuit, Inc. Charge transfer system
US9379575B2 (en) 2014-03-07 2016-06-28 Nissan North America, Inc. Battery charger noise reduction by frequency switching
US9407103B2 (en) 2014-03-07 2016-08-02 Nissan North America, Inc. Battery charger noise reduction by variable frequency
JP5994812B2 (ja) * 2014-04-28 2016-09-21 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6314053B2 (ja) * 2014-07-31 2018-04-18 株式会社日立製作所 電力変換装置及びその制御方法
US9816743B2 (en) * 2014-08-22 2017-11-14 Mitsubishi Electric Corporation Electric motor drive device and air-conditioning apparatus or refrigerating and air-conditioning apparatus using the same
JP2016086488A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社日立製作所 鉄道車両の駆動装置
US9559541B2 (en) 2015-01-15 2017-01-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Modular multilevel converter and charging circuit therefor
JP2016171619A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 株式会社デンソー 電力変換装置の制御装置
US9748862B2 (en) 2015-05-13 2017-08-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Sparse matrix multilevel actively clamped power converter
JP6376049B2 (ja) * 2015-06-18 2018-08-22 株式会社デンソー 回転機の制御装置
US20170136893A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Vehicle skin charging system and method
US10632852B2 (en) 2015-11-13 2020-04-28 Nio Usa, Inc. Electric vehicle optical charging system and method of use
CN106992558A (zh) * 2016-01-21 2017-07-28 华为技术有限公司 一种充放电控制装置
US9812990B1 (en) 2016-09-26 2017-11-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Spare on demand power cells for modular multilevel power converter
DE102017201155A1 (de) * 2017-01-25 2018-07-26 Robert Bosch Gmbh Anordnung zum Übertragen elektrischer Energie, Antriebsstrang und Arbeitsvorrichtung
JP7184038B2 (ja) * 2017-07-31 2022-12-06 日本電産株式会社 電力変換装置、モータモジュールおよび電動パワーステアリング装置
CN110915121B (zh) * 2017-07-31 2022-11-01 日本电产株式会社 电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
US10158299B1 (en) 2018-04-18 2018-12-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Common voltage reduction for active front end drives
JP2020099110A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 トヨタ自動車株式会社 電気自動車
KR102603058B1 (ko) * 2019-04-22 2023-11-16 현대자동차주식회사 친환경 차량용 충전 제어 시스템 및 방법
WO2021014600A1 (ja) * 2019-07-24 2021-01-28 ヤマハ発動機株式会社 ストラドルドビークル
US11211879B2 (en) 2019-09-23 2021-12-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Capacitor size reduction and lifetime extension for cascaded H-bridge drives
US11607967B2 (en) * 2021-03-22 2023-03-21 GM Global Technology Operations LLC Vehicle electrical system having a power inverter and an electric motor for stepping up voltage
US11581841B2 (en) 2021-03-22 2023-02-14 GM Global Technology Operations LLC Electrical system having boost converter functionality
US11728732B2 (en) 2021-03-22 2023-08-15 GM Global Technology Operations LLC Electrical system having buck converter functionality
US11569745B2 (en) 2021-03-22 2023-01-31 GM Global Technology Operations LLC Electrical system having boost converter functionality
US11970072B2 (en) * 2021-03-22 2024-04-30 GM Global Technology Operations LLC Vehicle electrical system having a power inverter and electric motor for stepping down voltage
US11342878B1 (en) 2021-04-09 2022-05-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Regenerative medium voltage drive (Cascaded H Bridge) with reduced number of sensors
KR20230003888A (ko) * 2021-06-30 2023-01-06 현대자동차주식회사 모터 구동 시스템을 이용한 충전 시스템 및 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099186A (en) * 1990-12-31 1992-03-24 General Motors Inc. Integrated motor drive and recharge system
RU2022824C1 (ru) * 1992-10-13 1994-11-15 Александр Борисович Любимов Транспортное средство с электротягой
JP3200346B2 (ja) * 1995-12-29 2001-08-20 本田技研工業株式会社 電動車両の制御装置
JP3412525B2 (ja) * 1998-07-13 2003-06-03 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置及びその制御方法並びにハイブリッド車両
US6291963B2 (en) * 1999-12-15 2001-09-18 Nissan Motor Co., Ltd. Drive circuit for motor/generator
JP2002338197A (ja) * 2001-05-10 2002-11-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バッテリフォークリフト
JP3918663B2 (ja) * 2002-07-09 2007-05-23 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
JP3729165B2 (ja) * 2002-09-03 2005-12-21 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置及びその制御方法
JP4507554B2 (ja) * 2003-10-23 2010-07-21 日産自動車株式会社 車両および車両のモータ制御方法
JP2005168171A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Toyota Motor Corp 電力変換装置およびそれを備える自動車
JP2006158123A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Toyota Motor Corp 交流電圧出力装置およびそれを備えた車両
JP4263697B2 (ja) * 2005-01-13 2009-05-13 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP4830462B2 (ja) * 2005-11-18 2011-12-07 トヨタ自動車株式会社 電動車両の制御装置

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