电动机驱动控制装置及电动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电动机驱动控制装置及电动装置，不使再生电流流向电源而产生制动转矩。本电动机驱动控制装置具有：(A)变频器部，驱动电动机；(B)分离开关，用来将电源从变频器部电分离；及(C)控制部，在检测出应不使再生电流从变频器部流向电源而实施制动的现象的情况下，以对分离开关指示将电源从变频器部分离，进行与速度及制动目标转矩对应的切换的方式，控制变频器部。控制变频器部。控制变频器部。

【技术实现步骤摘要】
电动机驱动控制装置及电动装置
[0001]分案申请的相关信息
[0002]本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2017年4月18日、申请号为201780028213.7、专利技术名称为“电动机驱动控制装置及电动装置”的专利技术专利申请案。


[0003]本专利技术涉及一种电动机驱动控制装置。

技术介绍

[0004]有时电动自行车或电动汽车等的电动机不仅用于加速时等的动力运转驱动，而且用于减速时进行发电使该电力返回到可充电电池的再生制动。
[0005]但是，在如下情况下，由于再生制动时的充电电流(以下也称作再生电流)受到限制，或完全无法流动，所以无法施加再生制动，或无法产生充分的制动转矩。
[0006]在电池充满电的情况下、
[0007]电池为低温的情况下、
[0008]因其他电池异常等导致再生电流无法流动的情况下
[0009]例如，如住在坡道之上的人在自家将电池充满电后突然下坡的情况下，因无法进一步充电，所以最初无法使用再生制动。因此，下坡后在平地或爬坡等消耗电力，电池容量出现不足后方可使用再生制动。
[0010]此外，因即便在气温为冰点以下如电解液冻结般的温度的情况下等，也必须对电池充电，故而依然无法使用再生制动。进而，也存在电池检测到其他异常，输出显示无法充电的信号的情况。
[0011]在除此以外的情况下，因可使用再生制动，所以即便意图施加相同的电动机制动时，也因电池的状况不同，而产生完全无法施加再生制动，或仅施加较弱的再生制动的情况。/>[0012]因此，视电池的状况，根据所需的制动转矩，使用与再生制动转矩不足部分相应的机械制动。但是，驾驶者必须以施加与不足部分相应的机械制动的方式应对，从进行剎车操作后才发觉作用差异，从而感受到要求瞬间判断与响应等较大的异样感。
[0013]因此，较理想为如果驾驶者的操作相同，则则不依据电池的状况，始终产生相同的电动机制动。
[0014]此外，即便使用无法充电的一次电池的情况或使用无法再生的外部电源的情况等，也存在并不特别局限于再生制动，而可施加任意的制动转矩下的电动机制动的状况。
[0015]也就是说，例如自行车或汽车的例中，即便因陡峭的下坡等而速度或加速度变得过大，根据其倾斜自动且较轻地施加制动，使速度或加速度缓和也较为有用。此外，也存在某些异常时想要自动地施加制动的情况。
[0016]如此，即使不装备机械式剎车伺服器，也仅以来自控制部的指示施加制动，此外，与摩擦系数中存在较大偏差的机械式剎车相比，以极其稳定的转矩施加制动，因此存在即
使无法使用再生制动的系统中，也要求自动控制电动机的状况。
[0017]对于此种问题，在电动汽车或混合动力汽车中，存在与再生制动不足部分对应地自动地施加机械制动的技术(例如专利文献1)。但是，为实现此情况而配备电动剎车伺服机构。在汽车的情况下，因原本具备剎车伺服机构，所以重量增加或成本增加并非太大的问题，但在较轻且低价的自行车等的情况下，重量增加与成本增加成为较大问题。
[0018]此外，作为不流动再生电流的电动机制动(电磁制动)，已知有短路制动。但是，短路制动具有最大再生制动力的进而2倍的制动转矩，且无法调节其加减，所以无法与再生制动同等地使用。
[0019]作为消除此种缺点的方法，提出有交替切换3相全短路状态与全断路状态，以切换PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)占空比控制转矩的方法(例如专利文献2)。但是，实际上无法以所述方法控制。具体来说，流入到电动机线圈的电流在全断路期间也无法立即停止，且在每次断路时电流经由FET(Field Effect Transistor：场效晶体管)的寄生二极管从地面流向电池侧，导致再生电流流入到电池中，结果，最终导致成为再生制动。
[0020]如果假设通过使用无寄生二极管的开关元件，消除寄生二极管影响的电路上的设计(例如使用将FET每2个地反串联而成者)，而使再生电流不流向电池侧，则在全断路的瞬间导致开关元件被无限地施加巨大的浪涌电压而破损。
[0021]此外，作为其他方法，也有如下方法：通过以另外设置的电阻等消耗由再生制动所得的电力，总计实现不使再生电流流入到电池而产生制动转矩的损耗制动。但是，由于所述电阻等的发热量比较大，所以设置高价的高耐电力电阻或较大的散热片等，导致成本增加或重量增加。
[0022]进而，作为不使再生电流流入到电池而施加任意转矩的电磁制动的方法，存在如下方法：通过矢量控制法，一边将用来产生转矩的转矩电流保持与再生制动时相同，一边使无助于转矩的励磁电流流动，由此，在电动机内消耗电力，不改变制动转矩而自如地控制流向电池的再生电流(例如专利文献3)。也就是说，可通过适当地控制驱动电压或驱动提前角，而产生预期的制动转矩，使流向电池的再生电流降低或为零。
[0023]但是，因通过高度的控制而控制转矩与流向电池的再生电流，所以，因电动机其他各种常数或环境状态的偏差，而使流向电池的再生电流为零存在较多困难。也就是说，需要高速且高精度的电流反馈控制，从制动开始时跟随制动力变化、电动机转数变化、及其他变动，始终将流向电池的再生电流确实地维持为零比较困难。因此，可能导致频繁产生少量的再生电流流入到电池的状况，相应地对于电池存在不良影响。
[0024]
技术介绍
文献
[0025]专利文献
[0026]专利文献1：日本专利特开2015
‑
186382号公报
[0027]专利文献2：日本专利特开2012
‑
196104号公报
[0028]专利文献3：日本专利特开平10
‑
150702号公报

技术实现思路

[0029][专利技术所要解决的问题][0030]因此，本专利技术的目的是在一方式中提供一种用来不使电流流向电源而产生制动转
矩的电动机驱动控制技术。
[0031][解决问题的技术手段][0032]本专利技术的电动机驱动控制装置具有：(A)变频器部，驱动电动机；(B)分离开关，用来将电源从变频器部电分离；及(C)控制部，在检测出应不使再生电流从变频器部流向电源地实施制动的现象的情况下，指示分离开关将电源从变频器部分离，且以进行对应于速度及制动目标转矩的切换的方式控制变频器部。
附图说明
[0033]图1是表示矢量控制下的损耗制动的安装例的图。
[0034]图2A是表示矢量控制下的转矩对于平均占空比与提前角的组合的关系的图。
[0035]图2B是表示矢量控制下的电源(电池)电流对于平均占空比与提前角的组合的关系的图。
[0036]图3A是表示电动机转数及制动转矩与提前角的关系的图。
[0037]图3B是表示电动机转数及制动转矩与预定平均占空比的关系的图。
[0038]图4是表示电动助力车的外观的图。
[0039]图5是电动机驱动控制装置的功能块图。
[0040]图6A是表示利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动机驱动控制装置，具有：变频器部，切换驱动3相电动机；以及控制部，控制所述变频器部；所述控制部具有：第1产生部，产生显示所述3相电动机的驱动波形的第1信号；以及第2产生部，基于利用所述第1产生部产生的所述第1信号，产生用来使所述变频器部进行切换的第2信号；所述第1产生部：通过反复切换输出：基于以接地电位为基准的2线调制3相驱动的信号、与基于以电源电位为基准的2线调制3相驱动的信号，产生所述第1信号。2.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置，其中基于以所述接地电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中正人，保坂康夫，萩原弘三，川东照明，加治屋裕人，柳岡太一，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：