电机驱动装置制造方法及图纸

使ＤＣ链接电容器中流动的纹波电流最小，减小电机驱动装置的体积，使用于驱动换流器（２０）的换流器的载波信号的频率与用于驱动ＤＣ／ＤＣ变换器（４０）的ＤＣ／ＤＣ变换器载波信号的频率同步，进行控制使得换流器（２０）的输入电流Ｉｐ为０的期间的中心与ＤＣ／ＤＣ变换器（４０）的输出电流Ｉｏ为０的期间的中心一致。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置
本专利技术涉及使用了DC/DC变换器和换流器的电机驱动装置的控制方式。
技术介绍
作为在电动汽车或者HEV(混合电动车(Hybrid ElectricVehicle))中使用的以往的电机驱动装置的例子，有在专利文献1(特开平8-214592号公报)中公开的电机驱动装置。该电机驱动装置具备电机、把直流电力变换为交流电力的换流器、高电压蓄电池、DC/DC变换器、DC链接电容器。DC/DC变换器在动力运行时把由高电压蓄电池供给的电压升压，向换流器供给直流电力，再生时把从换流器输出的直流电力降压，供给到高电压蓄电池。DC链接电容器由多个电容器构成，配置在DC/DC变换器与换流器之间，平滑直流电压。
技术实现思路
以往的电机驱动装置如果为了减小装置的体积，把换流器、DC/DC变换器以及DC链接电容器模块化做成一个电力变换装置，则从DC/DC变换器向DC链接电容器输出的电流脉冲与从DC链接电容器向换流器供给的电流脉冲相互影响，在DC链接电容器中流动的纹波电流增大。如果为了确保DC链接电容器的寿命，构成为使得在每一个电容器中流动的纹波电流成为允许值及其之下，则具有DC链接电容器体积大，装置整体的体积大的问题。本专利技术是为解决上述的课题而完成的，目的在于使DC链接电容器中流动的纹波电流成为最小，减小电机驱动装置的体积。-->本专利技术的电机驱动装置具备电力供给源、DC/DC变换器、换流器、DC链接电容器，DC链接电容器连接在换流器与DC/DC变换器之间，平滑电压，在这样的电机驱动装置中，控制电力供给使得将DC/DC变换器的输出电流为0的期间设置为对于换流器的输入电流为0的期间。如果依据本专利技术，则由于将DC/DC变换器的输出电流为0的期间设置为对于换流器的输入电流为0的期间，因此从DC/DC变换器向DC链接电容器输出的电流脉冲与从DC链接电容器向换流器供给的电流脉冲的定时一致，降低在DC链接电容器中流动的电流有效值，能够减小DC链接电容器容量或者减小装置的体积。附图说明图1表示本专利技术实施方式1的电机驱动装置的结构。图2表示本专利技术实施方式1的换流器的结构。图3用于说明三角波比较方式的PWM换流器的动作。图4用于说明DC/DC变换器的升压动作。图5用于说明DC/DC变换器的降压动作。图6表示本专利技术实施方式1的优化换流器与DC/DC变换器的载波信号时的动作波形。图7表示没有优化换流器与DC/DC变换器的载波信号相位时的动作波形。图8表示换流器的载波信号频率与DC/DC变换器的载波信号频率不同步时的动作波形。图9表示使电机在额定功率下动作时的DC链接电容器中流动的电流有效值。图10说明使换流器的载波信号波形为锯齿波时的动作。图11表示本专利技术实施方式1的优化锯齿波形状的三角波比较方式的PWM换流器与DC/DC变换器的载波信号时的动作波形。图12说明空间电压矢量控制。-->图13表示空间电压矢量控制的开关模式的例子。图14表示空间电压矢量控制的开关模式的其它例子。图15表示开关定时的偏移量与DC链接电容器中流动的电流的相对值的关系。图16表示实施方式1的其它开关控制方式的换流器的开关定时与DC/DC变换器的开关定时的关系。图17表示实施方式1的其它开关控制方式的换流器的开关定时与DC/DC变换器的开关定时的关系。图18表示本专利技术实施方式2的电机驱动装置的结构图19说明二相位方式的DC/DC变换器的升压动作。图20表示本专利技术实施方式2的优化换流器与DC/DC变换器的载波信号时的动作波形。图21表示没有优化换流器与DC/DC变换器的载波信号的相位时的动作波形。图22说明接通占空比D为0.33的DC/DC变换器的动作。图23表示本专利技术实施方式2的优化换流器与DC/DC变换器的载波信号时的动作波形。图24说明实施方式3的二相位方式的DC/DC变换器的升压动作。图25表示本专利技术实施方式3的优化换流器与DC/D变换器的定时的动作波形。图26表示换流器的交流输出电压与调制率、DC/DC变换器的升压比指令值的一般关系。图27表示用于降低DC链接电容器的纹波电流有效值的换流器的交流输出电压与调制率、DC/DC变换器的升压比指令值的关系。图28表示没有进行开关控制时的DC链接电容器的纹波电流有效值和进行了实施方式4的开关控制时的DC链接电容器的纹波电流有效值。图29表示本专利技术实施方式5的电机驱动装置的结构。-->图30说明接通占空比为0.8时的DC/DC变换器的动作。图31说明接通占空比为0.5时的DC/DC变换器的动作。图32说明接通占空比为0.2时的DC/DC变换器的动作。图33表示本专利技术实施方式6的电机驱动装置的结构。具体实施方式以下，说明本专利技术的各种实施方式。实施方式1图1表示本专利技术实施方式1的电机驱动装置100的结构。电机驱动装置100是在电动汽车或者HEV中使用的。如图所示，电机驱动装置100具备车辆驱动用电机10、三角波比较方式的PWM(脉宽调制(Pulse Width Modulation))换流器20、DC链接电容器30、DC/DC变换器40、100V～300V的高电压蓄电池(电力供给源)50和控制电路60。DC/DC变换器40具备半导体开关(IGBT：绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor))SH、SL，二极管DH、DL，扼流线圈L，输入电压平滑电容器Cin。半导体开关SH、SL的集电极端子分别连接二极管DH、DL的阴极端子，半导体开关SH、SL的发射极端子分别连接二极管DH、DL的阳极端子。开关SH的集电极端子连接DC链接电容器30的一个端子以及换流器20的P端子，半导体开关SH的发射极端子连接开关SL的集电极端子以及扼流线圈L的一个端子。扼流线圈L的另一个端子连接输入电压平滑电容器Cin的一个端子以及高电压蓄电池50的正端子。高电压蓄电池50的负端子连接输入电压平滑电容器Cin的另一个端子、开关SL的发射极端子、DC链接电容器30的另一个端子以及换流器20的N端子。作为换流器20的输出端子的U相端子、V相端子、W相端子分别连接作为车辆驱动用电机10的连接端子的U相电机端子、V相电-->机端子、W相电机端子。图2表示换流器20的结构。如图所示，换流器20具备半导体开关(IGBT)SuH、SvH、SwH、SuL、SvL、SwL和二极管DuH、DvH、DwH、DuL、DvL、DwL。半导体开关SuH、SvH、SwH、SuL、SvL、SwL的集电极端子分别连接二极管DuH、DvH、DwH、DuL、DvL、DwL的阴极端子，半导体开关SuH、SvH、SwH、SuL、SvL、SwL的发射极端子分别连接二极管DuH、DvH、DwH、DuL、DvL、DwL的阳极端子。另外，开关SuH的集电极端子连接P端子，开关SuH的发射极端子连接开关SuL的集电极端子和U相端子，开关SuL的发射极端子连接N端子，构成U相支路。同样，开关SvH的集电极端子连接P端子，开关SvH的发射极端子连接开关SvL的集电极端子和V相端子，开关SvL的发射极端子连接N端子，构成V相支路。另外，开关SwH的集电极端子连接P端子，开关SwH的发射极端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动装置，其特征在于具备：电力供给源；连接到该电力供给源的ＤＣ／ＤＣ变换器；连接到该ＤＣ／ＤＣ变换器的换流器；连接在上述换流器与上述ＤＣ／ＤＣ变换器之间，平滑电压的ＤＣ链接电容器；控制电力供给 使得在对于上述换流器的输入电流为０的期间内，设置上述ＤＣ／ＤＣ变换器的输出电流成为０的期间。

【技术特征摘要】
JP 2004-9-30 2004-2878271.一种电机驱动装置，其特征在于具备：电力供给源；连接到该电力供给源的DC/DC变换器；连接到该DC/DC变换器的换流器；连接在上述换流器与上述DC/DC变换器之间，平滑电压的DC链接电容器；控制电力供给使得在对于上述换流器的输入电流为0的期间内，设置上述DC/DC变换器的输出电流成为0的期间。2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于：上述控制电路使用于驱动上述换流器的换流器载波信号的频率与用于驱动DC/DC变换器的DC/DC变换器载波信号的频率同步。3.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于：上述控制电路控制成使得DC/DC变换器的载波信号的频率与上述DC/DC变换器的相位数之积等于换流器载波信号的频率或者是其2倍。4.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述的电机驱动装置，其特征在于：上述控制电路使对于换流器的输入电流为0的期间的中心与DC/DC变换器的输出电流为0的期间的中心一致。5.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述的电机驱动装置，其特征在于：换流器与DC/DC变换器是三角波比较方式的PWM控制电路，上述控制电路使上述换流器的载波信号的峰以及谷的定时与上述DC/DC变换器的载波信号的峰或者谷的定时一致。6.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述的电机驱动装置，其特征在于：上述控制电路使对于换流器的输入电流为0的定时与DC/DC变换器的输出电流为0的定时一致。7.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述的电机驱动装置，其特征在于：上述控制电路使对于换流器的输入电流不是0的定时与DC/DC变换器的输出电流不是0的定时一致。8.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述电机驱动装置，其特征在于：DC/DC变换器是由多个DC/DC变换器单元构成的多相位方式的DC/DC变换器，升压比指令值小于相位数，上述控制电路使对于换流器的输入电流为0的期间的中心与任一个DC/DC变换器单元的输出电流为0的期间的中心一致。9.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述的电机驱动装置，其特征在于：DC/DC变换器是由多个DC/DC变换器单元构成的多相位方式的DC/DC变换器，升压比指令值大于等于相位数，上述控制电路使对于换流器的输入电流为0的期间的中心与DC/DC变换器的输出电流为0的期间的中心一致。10.根据权利要求1～权利要求3的任一项所述的电机驱动装置，其特征在于：换流器和DC/DC变换器是三角波比较方式的PWM控制的电路，上述DC/DC变换器是具备第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的二相位方式的DC/DC变换器，上述第一DC/DC变换器的载波信号与上述第二DC/DC变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥田达也，浦壁隆浩，藏本祐司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]