动力输出装置制造方法及图纸

动力输出装置具备：励磁绕组；马达，具有被星形接线的3相以上的多个马达绕组；电容器；逆变电路，构成为进行从电容器供给的电力的电力转换，并将该转换后的电力供给至多个马达绕组；蓄电池，与励磁绕组连接；以及控制部。逆变电路具有分别与多个马达绕组对应的多个开关元件对。电容器与正极母线和负极母线连接。励磁绕组与正极母线或者负极母线和马达的中性点连接。控制部构成为对多个开关元件对进行控制，以便对蓄电池的电压进行升压以对电容器进行充电，并且对励磁绕组供给直流电流。

Power Output Device

Power output devices include: excitation windings; motors, with more than three-phase motor windings connected by a star; capacitors; inverters, consisting of power conversion from capacitors to supply the converted power to multiple motor windings; batteries, connected with excitation windings; and control units. The inverter circuit has a plurality of switching element pairs corresponding to multiple motor windings respectively. The capacitor is connected with the positive bus and the negative bus. The excitation winding is connected to the neutral point of the positive bus or the negative bus and the motor. The control unit is composed of several switching elements to control, so as to boost the voltage of the battery to charge the capacitor, and to supply DC current to the excitation winding.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动力输出装置
本专利技术涉及动力输出装置，详细而言，涉及具备电枢绕组(励磁绕组)型马达的动力输出装置。
技术介绍
需要使DC电流流向电枢绕组(励磁绕组)型马达，为此，以往需要供DC电流流动的专用电路(开关等)。例如在专利文献1所公开的电动机驱动装置中，如图6所示，经由逆变器82对电动机81的U相线圈U、V相线圈V、W相线圈W供给交流电流。另外，电动机81的励磁绕组83被设置在蓄电池B以及电源线84间的电流路径上，作为升压转换器85的电抗线圈L1发挥作用。升压转换器85包括电抗线圈L1、开关元件Q1以及开关元件Q2。控制装置86基于电压指令值与来自电压传感器87的检测电压值的偏差来计算向电源线84的输入电流的目标值，并且，根据电流指令值与来自电流传感器88的检测电流值的偏差来计算流向励磁绕组83的励磁增磁电流的目标值。控制装置86对输入电流的目标值以及励磁电流的目标值的合计值加上作为前馈补偿项的马达输出电流值来生成电流指令值，并对开关元件Q1、Q2、Q3进行开关控制，以使来自电流传感器88的检测电流值与电流指令值一致。另外，专利文献2提出将3相的电枢绕组、磁场产生用的励磁绕组、磁场强化用的永磁铁仅设置在定子铁芯的旋转电机。专利文献1:日本特开2010－68598号公报专利文献2:日本特开2013－201869号公报励磁绕组操作马达磁场，有助于马达的小型化和高输出化。然而，在专利文献1的结构中，需要控制流向励磁绕组的电流的专用电路，相应地，变得高价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不必设置专用电路就能够使必要的电流流向励磁绕组的动力输出装置。解决上述课题的动力输出装置具备：励磁绕组；马达，具有被星形接线的3相以上的多个马达绕组；电容器；逆变电路，构成为进行从上述电容器供给的电力的电力转换，并将该转换后的电力供给至上述多个马达绕组；蓄电池，与上述励磁绕组连接；以及控制部。上述逆变电路具有正极母线和负极母线，并且具有分别与上述多个马达绕组对应的多个开关元件对，各开关元件对具有相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件。上述电容器与上述正极母线和上述负极母线连接。上述励磁绕组与上述正极母线或者上述负极母线和上述马达的中性点连接。上述控制部构成为对上述多个开关元件对进行控制，以便对上述蓄电池的电压进行升压以对上述电容器进行充电，并且对上述励磁绕组供给直流电流。附图说明图1是一个实施方式的动力输出装置的电路图。图2是另一实施方式的动力输出装置的电路图。图3是另一实施方式的动力输出装置的电路图。图4是另一实施方式的动力输出装置的电路图。图5是另一实施方式的马达的示意剖视图。图6是表示现有技术的电动机驱动装置的示意框图。具体实施方式以下，按照图1对将本专利技术具体化的动力输出装置的一个实施方式进行说明。如图1所示，动力输出装置10具有：马达(旋转电机)11；励磁绕组12；电容器13；逆变电路14，进行来自电容器13的电力的电力转换，并将该转换后的电力供给至马达11的马达绕组；控制部15，对逆变电路14进行控制。马达11具有被星形接线的3相以上的多个马达绕组。在该实施方式中，马达11具有3相的马达绕组16U、16V、16W。逆变电路14将来自电容器13的直流电力转换为交流电力，并将交流电力供给至马达绕组16U、16V、16W。由电容器13和逆变电路14构成逆变器17。逆变电路14具备分别与3相的马达绕组16U、16V、16W对应的三个开关元件对S1－S2、S3－S4、S5－S6。串联连接的两个开关元件S1、S2构成开关元件对S1－S2，串联连接的两个开关元件S3、S4构成开关元件对S3－S4，串联连接的两个开关元件S5、S6构成开关元件对S5－S6。各开关元件S1～S6例如使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。更具体来说，三个开关元件S1、S3、S5为上臂侧开关元件，三个开关元件S2、S4、S6为下臂侧开关元件。在各开关元件S1～S6中的集电极与发射极之间连接有二极管D。各二极管D具有与对应的开关元件S1～S6的发射极连接的阳极、和与对应的开关元件S1～S6的集电极连接的阴极。马达绕组16U、16V、16W被星形接线。开关元件对S1－S2由上臂侧开关元件S1和下臂侧开关元件S2构成。上臂侧开关元件S1的发射极连接在马达绕组16U中和与马达11的中性点N连接的一侧相反的一侧。开关元件对S3－S4由上臂侧开关元件S3和下臂侧开关元件S4构成。上臂侧开关元件S3的发射极连接在马达绕组16V中和与马达11的中性点N连接的一侧相反的一侧。开关元件对S5－S6由上臂侧开关元件S5和下臂侧开关元件S6构成。上臂侧开关元件S5的发射极连接在马达绕组16W中和与马达11的中性点N连接的一侧相反的一侧。即，逆变电路14具有分别与3相的马达绕组16U、16V、16W对应的开关元件对S1－S2、S3－S4、S5－S6，各开关元件对S1－S2、S3－S4、S5－S6由相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件构成。电容器13与逆变电路14的正极母线18和负极母线19连接。动力输出装置10具有与励磁绕组12连接的蓄电池B。励磁绕组12具有与马达11的中性点N连接的第一端部、和与蓄电池B的正端子连接的第二端部。蓄电池B的负端子与逆变电路14的负极母线19连接。即，励磁绕组12经由蓄电池B与负极母线19连接。在蓄电池B上并联连接有缓冲电容器C1。即，励磁绕组12经由马达11或缓冲电容器C1与逆变电路14的负极母线19连接。励磁绕组12被设置在马达11的转子(未图示)。例如经由电刷以及集电环对励磁绕组12供给电流。控制部15对逆变电路14的开关元件对S1－S2、S3－S4、S5－S6进行控制，以便对与励磁绕组12连接的蓄电池B的电压进行升压以对电容器13进行充电，并且对励磁绕组12供给直流电流。另外，通过控制部15控制开关元件对S1－S2、S3－S4、S5－S6，从而逆变电路14将从电容器13供给的直流电力转换为交流电力，并将该交流电力供给至马达绕组16U、16V、16W。在从电容器13对励磁绕组12供给直流电流以驱动马达11的情况下，控制部15使逆变电路14作为升压转换器或降压转换器进行动作以将从电容器13输出的直流电流的电压控制为目标电压。动力输出装置10例如使用于电动汽车。另外，在该实施方式中，蓄电池B为辅助用的低压蓄电池。接下来，对如上述那样构成的动力输出装置10的作用进行说明。电容器13被蓄电池B充电，逆变电路14对被充电的电力进行电力转换，并将该转换后的电力供给至励磁绕组12以及马达绕组16U、16V、16W。通过分别以规定周期对上臂侧开关元件S1、S3、S5以及下臂侧开关元件S2、S4、S6进行接通、断开控制，从而对马达11供给电流来驱动马达11。在对电容器13进行充电时，来自蓄电池B的电流经由励磁绕组12、马达绕组16U、16V、16W以及逆变电路14流向电容器13。在逆变电路14的上臂侧开关元件S1、S3、S5全部接通，逆变电路14的下臂侧开关元件S2、S4、S6全部断开的状态下，来自蓄电池B的电流经由励磁绕组12、马达绕组16U、16V、16W以及逆变电路14流向电容器13。然而，由于在相同的状态下电流流向全部的马达绕组1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力输出装置，具备：励磁绕组；马达，具有被星形接线的3相以上的多个马达绕组；电容器；逆变电路，构成为进行从上述电容器供给的电力的电力转换，并将该转换后的电力供给至上述多个马达绕组；蓄电池，与上述励磁绕组连接；以及控制部，上述逆变电路具有正极母线和负极母线，并且具有分别与上述多个马达绕组对应的多个开关元件对，各开关元件对具有相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件，上述电容器与上述正极母线和上述负极母线连接，上述励磁绕组与上述正极母线或者上述负极母线和上述马达的中性点连接，上述控制部构成为对上述多个开关元件对进行控制，以便对上述蓄电池的电压进行升压以对上述电容器进行充电，并且对上述励磁绕组供给直流电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.10 JP 2016-1161561.一种动力输出装置，具备：励磁绕组；马达，具有被星形接线的3相以上的多个马达绕组；电容器；逆变电路，构成为进行从上述电容器供给的电力的电力转换，并将该转换后的电力供给至上述多个马达绕组；蓄电池，与上述励磁绕组连接；以及控制部，上述逆变电路具有正极母线和负极母线，并且具有分别与上述多个马达绕组对应的多个开关元件对，各开关元件对具有相互串联连接的上臂侧开关元件和下臂侧开关元件，上述电容器与上述正极母线和上述负极母线连接，上述励磁绕组与上述正极母线或者上述负极母线和上述马...

【专利技术属性】
技术研发人员：名和政道，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本,JP