(57)【要約】【課題】直流電源の容量を大きくすることなく、インバータの試験にかかるコストを下げることができるインバータ試験方法及びインバータ試験装置を提供する。【解決手段】インバータ試験方法及びインバータ試験装置１０において、第２モータ３８の回転エネルギのフライホイール４０への蓄積後、フライホイール４０に蓄積された回転エネルギにより第２モータ３８を回転させると、第２インバータ２８は、第２モータ３８の回転により発生した交流電流を直流電流に変換する。第１インバータ２２は、直流電源１２からの直流電流と、第２インバータ２８で変換された直流電流との合成直流電流を交流電流に変換して第１モータ３４に供給する。【選択図】図３
2013158121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１直流端子及び第１交流端子を有する第１インバータと、第２直流端子及び第２交流端子を有する第２インバータとに対して試験を行うためのインバータ試験方法において、
直流電源に対して前記第１直流端子及び前記第２直流端子を並列に接続し、前記第１交流端子に第１モータを接続し、前記第２交流端子に第２モータを接続し、該第２モータにエネルギ貯蔵装置を接続する第１工程と、
前記直流電源から前記第２インバータを介して前記第２モータに電力を供給することにより該第２モータを回転させ、前記第２モータに発生した回転エネルギを前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵する第２工程と、
前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵されたエネルギにより前記第２モータを回転させ、前記第２モータの回転により発生した交流電流を前記第２インバータで直流電流に変換し、前記第２インバータで変換された直流電流と、前記直流電源からの直流電流とを合成した合成直流電流を前記第１インバータで交流電流に変換し、変換された前記交流電流で前記第１モータを回転させる第３工程と、
を有することを特徴とするインバータ試験方法。
【請求項２】
請求項１記載のインバータ試験方法において、
前記エネルギ貯蔵装置は、フライホイールである
ことを特徴とするインバータ試験方法。
【請求項３】
第１直流端子及び第１交流端子を有する第１インバータと、第２直流端子及び第２交流端子を有する第２インバータとに対して試験を行うためのインバータ試験装置において、
前記第１直流端子及び前記第２直流端子が並列に接続される直流電源と、
前記第１交流端子に接続される第１モータと、
前記第２交流端子に接続される第２モータと、
前記第２モータに接続されるエネルギ貯蔵装置と、
で構成され、
前記直流電源から前記第２インバータを介して前記第２モータに電力を供給することにより該第２モータを回転させた場合、前記エネルギ貯蔵装置は、前記第２モータに発生した回転エネルギを貯蔵し、
前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵されたエネルギにより前記第２モータを回転させた場合、前記第２インバータは、前記第２モータの回転により発生した交流電流を直流電流に変換し、前記第１インバータは、前記第２インバータで変換された直流電流と、前記直流電源からの直流電流とを合成した合成直流電流を交流電流に変換し、変換した前記交流電流で前記第１モータを回転させる
ことを特徴とするインバータ試験装置。
【請求項４】
請求項３記載のインバータ試験装置において、
前記エネルギ貯蔵装置は、フライホイールである
ことを特徴とするインバータ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１直流端子及び第１交流端子を有する第１インバータと、第２直流端子及び第２交流端子を有する第２インバータとに対して試験を行うためのインバータ試験方法及びインバータ試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハイブリッド車両には、２つのインバータと、該２つのインバータにそれぞれ接続される２つのモータとが搭載されている。
【０００３】
これらのインバータは、ハイブリッド車両に搭載する前に所定の試験を行う必要がある。具体的には、ハイブリッド車両に実際に搭載されるモータと同等の出力を有する２つのモータに２つのインバータをそれぞれ接続すると共に、試験用の直流電源と２つのインバータとを並列に接続する。次に、直流電源から２つのインバータに直流電流を供給し、該２つのインバータで直流電流を交流電流にそれぞれ変換した後に、変換後の各交流電流を２つのモータにそれぞれ供給して駆動させることにより、各インバータの試験を行う（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１５８４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータの出力が大きい場合には、大容量の直流電源を使用する必要があるため、インバータの試験にかかるコストが高くなる。特許文献１には、モータの回転軸を直結して試験に必要な電力を削減することが提案されているが、モータ自体の出力が大きければ、それに合わせて直流電源の容量を大きくする必要があるため、コストの削減を行うことはできない。
【０００６】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、直流電源の容量を大きくすることなく、インバータの試験にかかるコストを下げることができるインバータ試験方法及びインバータ試験装置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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、第１直流端子及び第１交流端子を有する第１インバータと、第２直流端子及び第２交流端子を有する第２インバータとに対して試験を行うためのインバータ試験方法であって、
直流電源に対して前記第１直流端子及び前記第２直流端子を並列に接続し、前記第１交流端子に第１モータを接続し、前記第２交流端子に第２モータを接続し、該第２モータにエネルギ貯蔵装置を接続する第１工程と、
前記直流電源から前記第２インバータを介して前記第２モータに電力を供給することにより該第２モータを回転させ、前記第２モータに発生した回転エネルギを前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵する第２工程と、
前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵されたエネルギにより前記第２モータを回転させ、前記第２モータの回転により発生した交流電流を前記第２インバータで直流電流に変換し、前記第２インバータで変換された直流電流と、前記直流電源からの直流電流とを合成した合成直流電流を前記第１インバータで交流電流に変換し、変換された前記交流電流で前記第１モータを回転させる第３工程と、
を有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、第１直流端子及び第１交流端子を有する第１インバータと、第２直流端子及び第２交流端子を有する第２インバータとに対して試験を行うためのインバータ試験装置であって、
前記第１直流端子及び前記第２直流端子が並列に接続される直流電源と、
前記第１交流端子に接続される第１モータと、
前記第２交流端子に接続される第２モータと、
前記第２モータに接続されるエネルギ貯蔵装置と、
で構成され、
前記直流電源から前記第２インバータを介して前記第２モータに電力を供給することにより該第２モータを回転させた場合、前記エネルギ貯蔵装置は、前記第２モータに発生した回転エネルギを貯蔵し、
前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵されたエネルギにより前記第２モータを回転させた場合、前記第２インバータは、前記第２モータの回転により発生した交流電流を直流電流に変換し、前記第１インバータは、前記第２インバータで変換された直流電流と、前記直流電源からの直流電流とを合成した合成直流電流を交流電流に変換し、変換した前記交流電流で前記第１モータを回転させることを特徴としている。
【０００９】
これらの発明によれば、２つのインバータのうち、第２インバータに接続される第２モータにエネルギ貯蔵装置が接続されている。この場合、先ず、前記第２モータを回転させて前記エネルギ貯蔵装置に前記第２モータの回転エネルギを貯蔵する。次に、貯蔵された前記回転エネルギを用いて前記第２モータを回転させることにより交流電流を発生させ、この交流電流を前記第２インバータで直流電流に変換する。これにより、第１インバータは、直流電源からの直流電流と、前記第２インバータで変換された直流電流との合成直流電流を交流電流に変換して第１モータを回転させることになる。
【００１０】
すなわち、前記第１モータに供給される全エネルギのうち、前記エネルギ貯蔵装置に貯蔵した回転エネルギを除いた分のエネルギが、前記直流電源から前記第１モータに供給されるエネルギとなる。従って、前記直流電源は、小さなエネルギ量で前記第１モータ及び前記第２モータを駆動させることができる。
【００１１】
このように、本発明によれば、前記第１モータ及び前記第２モータの出力に対応して前記直流電源の容量を大きくする必要がないので、前記第１インバータ及び前記第２インバータの試験にかかるコストを下げることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記エネルギ貯蔵装置をフライホイールとすれば、前記第２モータの回転エネルギを効率よく蓄積することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、直流電源の容量を大きくすることなく、インバータの試験にかかるコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るインバータ試験装置の回路図（本実施形態に係るインバータ試験方法の第１工程を示す回路図）である。
【図２】インバータ試験方法の第２工程を示す回路図である。
【図３】インバータ試験方法の第３工程を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係るインバータ試験方法及びインバータ試験装置の好適な実施形態を、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るインバータ試験装置１０の回路図である。
【００１７】
インバータ試験装置１０において、直流電源１２の出力端子１４ｐ、１４ｎには、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む電圧制御ユニット（ＶＣＵ）１６の入力端子１８ｐ、１８ｎがそれぞれ接続されている。
【００１８】
また、ＶＣＵ１６の出力端子２０ｐ、２０ｎには、第１インバータ２２の第１直流端子２４ｐ、２４ｎがそれぞれ接続され、一方で、ＶＣＵ１６の出力端子２６ｐ、２６ｎには、第２インバータ２８の第２直流端子３０ｐ、３０ｎがそれぞれ接続されている。すなわち、直流電源１２には、ＶＣＵ１６を介して、第１インバータ２２及び第２インバータ２８が並列に接続されている。
【００１９】
第１インバータ２２の第１交流端子３２ｕ〜３２ｗには、第１モータ３４が接続され、第２インバータ２８の第２交流端子３６ｕ〜３６ｗには、第２モータ３８が接続されている。第２モータ３８には、エネルギ貯蔵装置としてのフライホイール４０が接続されている。
【００２０】
第１インバータ２２は、例えば、ハイブリッド車両において、バッテリ等の直流電源から供給される直流電流を交流電流に変換し、変換後の交流電流をトラクションモータに供給して駆動させるトラクションモータ用インバータである。従って、第１モータ３４は、トラクションモータと同等の出力を有するモータである。
【００２１】
また、第２インバータ２８は、前記ハイブリッド車両において、エンジンに連結されたモータジェネレータで発生した交流電流を直流電流に変換し、あるいは、バッテリ等の直流電源から供給される直流電流を交流電流に変換し、変換後の交流電流をモータジェネレータに供給して回転させるモータジェネレータ用インバータである。従って、第２モータ３８は、モータジェネレータと同等の出力を有するモータである。
【００２２】
なお、第１インバータ２２及び第２インバータ２８を搭載したハイブリッド車両の構成及び動作は、例えば、特開２００５−１５６３号公報に開示されているため、その詳細な説明については省略する。
【００２３】
このように構成されるインバータ試験装置１０の動作（インバータ試験方法）について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２４】
先ず、ハイブリッド車両に搭載される第１インバータ２２及び第２インバータ２８を図１に示すように接続する（第１工程）。
【００２５】
次に、図２に示すように、直流電源１２からＶＣＵ１６及び第２インバータ２８を介して第２モータ３８に電力を供給し、該第２モータ３８を回転させ、第２モータ３８に発生した回転エネルギをフライホイール４０に蓄積（貯蔵）させる（第２工程）。なお、図２中の矢印は、第２工程での電力（電圧、電流）の供給方向を図示している。
【００２６】
具体的に、第２工程において、ＶＣＵ１６は、直流電源１２の出力端子１４ｐ、１４ｎから入力端子１８ｐ、１８ｎに供給される直流電圧を所定の直流電圧に変換し、変換後の直流電圧を出力端子２６ｐ、２６ｎから第２インバータ２８の第２直流端子３０ｐ、３０ｎに供給する。これにより、第２インバータ２８は、ＶＣＵ１６からの直流電流を３相交流の電流（交流電流）に変換し、変換後の交流電流を第２交流端子３６ｕ〜３６ｗから第２モータ３８に流す。この結果、第２モータ３８は、交流電流に起因して回転エネルギを発生するので、フライホイール４０は、前記回転エネルギを蓄積することができる。
【００２７】
次に、図３に示すように、フライホイール４０に蓄積された回転エネルギで第２モータ３８を回転させ、この回転により発生した交流電流を第２インバータ２８で直流電流に変換する。これにより、第２インバータ２８は、変換後の直流電流に応じた電力をＶＣＵ１６及び第１インバータ２２を介して第１モータ３４に供給することになる。また、直流電源１２は、ＶＣＵ１６及び第１インバータ２２を介して第１モータ３４に電力を供給する。第１モータ３４は、直流電源１２からの電力と第２インバータ２８からの電力とを受けて回転駆動する（第３工程）。なお、図３中の矢印は、第３工程での電力（電圧、電流）の供給方向を図示している。
【００２８】
具体的に、第３工程において、第２モータ３８は、第２工程でフライホイール４０に蓄積された回転エネルギにより回転して交流電流を発生し、発生した交流電流を第２インバータ２８の第２交流端子３６ｕ〜３６ｗに流す。第２インバータ２８は、第２モータ３８からの交流電流を直流電流に変換し、変換後の直流電流を第２直流端子３０ｐ、３０ｎからＶＣＵ１６の出力端子２６ｐ、２６ｎに流す。これにより、第２インバータ２８からＶＣＵ１６に直流電圧が供給されることになる。
【００２９】
一方、第３工程においても、直流電源１２は、出力端子１４ｐ、１４ｎからＶＣＵ１６の入力端子１８ｐ、１８ｎに直流電圧を供給している。従って、ＶＣＵ１６は、直流電源１２の出力端子１４ｐ、１４ｎから入力端子１８ｐ、１８ｎに供給される直流電圧と、第２インバータ２８の第２直流端子３０ｐ、３０ｎから出力端子２６ｐ、２６ｎに供給される直流電圧とを用いて、所定の直流電圧に変換し、変換後の直流電圧を出力端子２０ｐ、２０ｎから第１インバータ２２の第１直流端子２４ｐ、２４ｎに供給する。これにより、ＶＣＵ１６は、直流電源１２からの直流電圧に応じた直流電流と、第２インバータ２８からの直流電圧に応じた直流電流とを合成した直流電流（合成直流電流）を第１インバータ２２に流すことになる。この結果、第１インバータ２２は、ＶＣＵ１６からの合成直流電流を３相交流の電流（交流電流）に変換し、変換後の交流電流を第１交流端子３２ｕ〜３２ｗから第１モータ３４に流して、該第１モータ３４を回転させる。
【００３０】
このように、第１〜第３工程を行うことにより、ハイブリッド車両に搭載されるトラクションモータ及びモータジェネレータと同等の出力をそれぞれ有する第１モータ３４及び第２モータ３８を用いて、第１インバータ２２及び第２インバータ２８に対する試験を行うことができる。
【００３１】
この場合、直流電源１２の容量は、第３工程において第１モータ３４に供給される全エネルギから、フライホイール４０より供給されるエネルギ分を差し引いたエネルギ量に基づき決定すればよい。例えば、第１モータ３４に供給される全エネルギ量が１２０ｋＷであり、フライホイール４０に蓄積され、第３工程で第２モータ３８に出力されるエネルギ分（第２工程で第２モータ３８が発生した回転エネルギ）が１００ｋＷであれば、直流電源１２から第１モータ３４に供給すべきエネルギ分は、２０ｋＷ（＝１２０ｋＷ−１００ｋＷ）となる。
【００３２】
このように、インバータ試験装置１０にフライホイール４０が備わっているので、直流電源１２は、最低でも２０ｋＷの容量を備えていればよく、第１モータ３４の１２０ｋＷや第２モータ３８の１００ｋＷ程度の大容量を必要としない。つまり、インバータ試験装置１０では、直流電源１２の容量を小さくしても、フライホイール４０に蓄積された回転エネルギと、直流電源１２からのエネルギとを合わせて第１モータ３４に供給することで、第１インバータ２２及び第２インバータ２８に対して、ハイブリッド車両の実際の運転状況に応じた試験を行わせることができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係るインバータ試験方法及びインバータ試験装置１０によれば、第２インバータ２８に接続される第２モータ３８にフライホイール４０が接続されている。そのため、フライホイール４０は、第２工程において第２モータ３８の回転エネルギを蓄積し、第３工程において該回転エネルギを用いて第２モータ３８を回転させることにより交流電流を発生させることができる。これにより、第３工程において、第２インバータ２８で交流電流を直流電流に変換し、第１インバータ２２は、直流電源１２からの直流電流と、第２インバータ２８で変換された直流電流との合成直流電流を交流電流に変換して第１モータ３４を回転させることができる。
【００３４】
すなわち、第１モータ３４に供給される全エネルギのうち、フライホイール４０に蓄積した回転エネルギを除いた分のエネルギが、直流電源１２から第１モータ３４に供給されるエネルギとなる。従って、直流電源１２は、小さなエネルギ量で第１モータ３４及び第２モータ３８を駆動させることができる。
【００３５】
このように、本実施形態によれば、特許文献１のように、第１モータ３４及び第２モータ３８の出力に対応して直流電源１２の容量を大きくする必要がないので、第１インバータ２２及び第２インバータ２８の試験にかかるコストを下げることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、フライホイール４０に第２モータ３８の回転エネルギを蓄積するため、第２モータ３８の回転エネルギを効率よく蓄積することができる。
【００３７】
本発明は上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…インバータ試験装置                １２…直流電源
２２…第１インバータ                    ２４ｎ、２４ｐ…第１直流端子
２８…第２インバータ                    ３０ｎ、３０ｐ…第２直流端子
３２ｕ〜３２ｗ…第１交流端子            ３４…第１モータ
３６ｕ〜３６ｗ…第２交流端子            ３８…第２モータ
４０…フライホイール
【図１】
2013158121.tif 000003
【図２】
2013158121.tif 000004
【図３】
2013158121.tif 000005