(57)【要約】【課題】電気自動車の制御装置内に設けられたコンデンサの放電時において、少ない発熱でコンデンサの電荷を放電できる放電回路を提供する。【解決手段】本発明の放電回路は、任意の時間で放電されるよう設定した抵抗１１と検知電圧回路を直流電源４側に接続したものである。また本回路構成では、直流電源４側の直流電圧はインバータユニット側の直流電圧に比べ低く、また並列に接続されているコンデンサの容量も小さくなっている。それにより、この構成回路では、抵抗１１はコンデンサ１０に蓄えられた電荷のみを放電させればよいので、定常時における消費電力が減少し、少ない発熱で済む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動するインバータユニットの平滑用に用いる平滑用コンデンサと、前記平滑用コンデンサの放電を行なう放電回路と、前記放電回路のオンオフを行なう開閉スイッチと、前記インバータユニットに直流電圧を供給する直流電源からの電圧を昇圧する昇圧ユニットのフィルタ用として用いるフィルタ用コンデンサと、前記昇圧ユニットの電圧値を検出する電圧検知回路とを備え、前記電圧検知回路は、検知する電圧値が所定値より小さくなったら前記直流電源がオフされたと判断し、前記開閉スイッチを閉にし、前記放電回路にて前記平滑用コンデンサに蓄えられた電荷を放電させるインバータユニット用制御装置。
【請求項２】
放電回路は、放電抵抗を含む請求項１記載のインバータユニット用制御装置。
【請求項３】
放電回路は、定電流回路を含む請求項１記載のインバータユニット用制御装置。
【請求項４】
モータを駆動するインバータユニットの平滑用に用いる平滑用コンデンサと、前記平滑用コンデンサの放電を行なう放電回路と、前記放電回路のオンオフを行なう開閉スイッチと、前記インバータユニットに直流電圧を供給する直流電源からの電圧を昇圧する昇圧ユニットのフィルタ用として用いるフィルタ用コンデンサと、前記昇圧ユニットの電圧値を検出する電圧検知回路とを備え、前記電圧検知回路は、検知する電圧値が所定値より小さくなったら前記直流電源がオフされたと判断し、前記開閉スイッチを閉にし、前記放電回路にて前記平滑用コンデンサに蓄えられた電荷を放電させるインバータユニット用制御装置を備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車、ハイブリッドカー等のモータ駆動用インバータユニットに設けられたコンデンサの電荷を放電する放電回路を備えるインバータ用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッドカー等のモータ駆動用インバータ回路の小型化が求められているのに伴い、そのインバータ回路に設けられる平滑用等のコンデンサの放電回路も、小型化かつ低損失化が求められている。
【０００３】
従来の放電回路を備えるインバータ用制御装置について図２を用いて説明する。図２において、３１はモータで電気自動車等の駆動源である。また、３２はモータ３１をインバータ制御によって駆動するインバータユニット、３３はインバータユニット３２の平滑用コンデンサ、３７は平滑用コンデンサの電荷を放電する放電回路、３４はこのインバータユニット３２に直流電圧を供給する直流電源、３９は直流電源の電圧を昇圧する昇圧ユニット、４０は昇圧ユニットのフィルタ用コンデンサ、３５は直流電源の開閉スイッチを示す。
【０００４】
このような回路構成により、直流電源３４から供給された直流電圧が、昇圧ユニット３９で昇圧され、インバータユニット３２によってインバータ制御され、モータ３１の駆動を行い、電気自動車等の駆動を制御する。
【０００５】
そして、フィルタ用コンデンサ４０は昇圧ユニット３９のフィルタ用として働き、平滑用コンデンサ３３はインバータユニット３２の平滑用として働く。また、放電回路３７は、放電抵抗３７ｂまたは定電流回路３７ａからなり、この放電回路３７にはスイッチは設けておらず、開閉スイッチ３５をオフした時だけでなく、常にＯＮ状態でコンデンサ３３の電荷を放電している。
【０００６】
また、放電回路を備えるインバータ用制御装置の第２の従来例について図３を用いて説明する。図３において、３６は電圧検知回路、３８は開閉スイッチであり、その他の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。また、図３に示す第２の従来例は、図２の第１の従来例に対し、電圧検知回路３６および開閉スイッチ３８を伴う定電流回路３７ａを設けた点が異なる。そして、電圧検知回路３６により電圧検知をし、インバータユニット３２にかかる電圧が小さくなると、開閉スイッチ３８をオンして放電させる定電流回路３７ａを動作させるための電圧検知回路がインバータユニット側に接続されている。電圧検知回路３６においては、インバータユニット３２にかかる電圧を検知し、任意の電圧以下になると、開閉スイッチ３８がオンし、放電回路が動作する。
【０００７】
なお、放電回路３７では、常時オンにした放電抵抗３７ｂを、定電流回路３７ａと並列接続させており、放電時は、定電流回路３７ａとともに放電を行い、所定時間で放電されるように設定されている。
【０００８】
なお、平滑用コンデンサの放電回路を備えた電気自動車のインバータ装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２１８３０４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図２で説明した従来の、放電回路を備えるインバータ用制御装置では、放電抵抗もしくは定電流回路で構成されている放電回路が、通常時も常に放電回路が動作しているため、大きな発熱が発生することとなっていた。
【００１０】
また、図３で説明した、従来の、放電回路を備える第２のインバータ用制御装置についても、インバータユニット側の電圧が高いほど、かつ平滑用コンデンサ３３の容量が大きいほど、大きなエネルギーが放電抵抗３７ｂで常に消費されて、大きな発熱を有していた。
【００１１】
本発明は、少ない発熱でコンデンサの電荷を放電させる放電回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の、平滑用コンデンサの放電回路を備えるインバータユニット用制御装置は、上記課題を解決するために、モータを駆動するインバータユニットの平滑用に用いる平滑用コンデンサと、平滑用コンデンサと並列接続して平滑用コンデンサの放電を行なう放電回路と、その放電回路と直列接続して放電回路のオンオフを行なう開閉スイッチと、インバータユニットに直流電圧を供給する直流電源からの電圧を昇圧する昇圧ユニットのフィルタ用として用いるフィルタ用コンデンサと、そのフィルタ用コンデンサと並列接続して昇圧ユニットの電圧値を検出する電圧検知回路とを備え、電圧検知回路は、検知する電圧値が所定値より小さくなったら直流電源がオフされたと判断して開閉スイッチを閉にし、放電回路にて平滑用コンデンサに蓄えられた電荷を放電させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、インバータユニットの平滑用コンデンサの電荷放電は、定常時は動作させないので少ない発熱量で済み、装置全体を小型化、低コスト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１において、１はモータ、２はモータ１を駆動するためインバータ制御するインバータユニット、３はインバータユニットにかかる電圧を平滑するための平滑用コンデンサ、４は直流電圧を供給するバッテリー等の直流電源、５は直流電源４からのラインを開閉するための第１の開閉スイッチ、６は直流電圧を検知し、所定の電圧値以下になると信号を出力する電圧検知回路を示す。
【００１５】
また７は平滑用コンデンサ３に蓄えられた電荷を短時間で放電するための放電回路であり、定電流回路７ａで構成する。さらに８は放電回路７を開閉するための第２の開閉スイッチを示す。
【００１６】
さらに、９は直流電源４からの直流電圧を昇圧する昇圧ユニットであり、１０は昇圧ユニット９にかかる電圧をフィルタするためのフィルタ用コンデンサ、１１は任意の時間でフィルタ用コンデンサ１０に蓄えられた電荷を放電するための放電抵抗、１２はインバータ用制御装置を示す。
【００１７】
以上のように構成された放電回路を備えるインバータ用制御装置について、その動作を説明する。
【００１８】
まず、インバータユニット２の動作を停止させるため、第１の開閉スイッチ５がＯＦＦになる。その時、平滑用コンデンサ３とフィルタ用コンデンサ１０には電荷がたまった状態となる。この時、フィルタ用コンデンサ１０に蓄えられた電荷は放電抵抗１１で放電されるが、平滑用コンデンサ３に蓄えられた電荷は放電されない状態である。
【００１９】
しかし、フィルタ用コンデンサ１０にたまった電荷が放電抵抗１１で放電されることで、フィルタ用コンデンサ１０の充電電圧が所定の電圧値以下になると、電圧検知回路６が作動し、第２の開閉スイッチ８に信号を出力する。第２の開閉スイッチ８がこの信号を受けるとスイッチがＯＮになり、定電流回路７ａで構成される放電回路７が動作し、平滑用コンデンサ３に蓄えられた電荷が放電される。以上により、電気自動車の制御装置内の電荷が安全に放電されることとなる。なお、この放電回路７は、定電流回路７ａの替わりに、放電抵抗で構成されていても良い。
【００２０】
なお、本実施の形態で昇圧ユニット９を設け、直流電源４の電圧を昇圧させて用いているのは、装置全体のコストバランスを考慮したためで、バッテリー等の直流電源の電圧容量を抑え、昇圧ユニット９で昇圧することでトータルとしてのコスト、および消費電力を抑えるようにしている。なお、この昇圧ユニットは図１に示すようにダイオードおよびトランジスタおよびインダクタで構成される。
【００２１】
すなわち本実施の形態における特徴は、電圧検知回路６を昇圧ユニット側に設けることで第１の開閉スイッチ５がオフになったことを検知するようにし、それによってインバータユニット側の平滑用コンデンサの放電を開始するようにしたことであり、電圧検知回路は、インバータユニット側に設けた時より小型化することができ、装置全体として低消費電力化、低コスト化することができる。
【００２２】
以上のように、定常時において、平滑用コンデンサ３の電荷を放電させるための放電回路７を作動させないようにしておくことができるため、消費電力が少なくでき、また発熱も抑えられ、制御装置全体として、小型化、低コスト化とすることができる。
【００２３】
なお、本発明の実施の形態における放電回路を備えるインバータ用制御装置は、特に、ハイブリッドカー、電気自動車などを駆動するモータのインバータ回路に適用することで大きな効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の、放電回路を備えるインバータ用制御装置は、制御装置を小型化することができ、インバータ回路を有する民生機器や産業機器、特にハイブリッドカーや電気自動車のモータ駆動用として用いるインバータ回路に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のインバータ用制御装置の実施の形態１における全体構成を示す図
【図２】従来のインバータ用制御装置における全体構成を示す図
【図３】従来のインバータ用制御装置の第２の実施例における全体構成を示す図
【符号の説明】
【００２６】
２    インバータユニット
３    平滑用コンデンサ
４    直流電源
６    電圧検知回路
７    放電回路
８    開閉スイッチ
９    昇圧ユニット
１０  フィルタ用コンデンサ
１２  インバータ用制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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