| 【発明の名称】 |
電気自動車のインバータ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】廣野 大輔
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| 【要約】 |
【課題】フレームグランドの異常電位を検出できる電気自動車のインバータ装置を提供する。
【解決手段】インバータ回路１１の直流電力入力端子間に接続された平滑用コンデンサ１３と、主制御装置４に接続された放電指示線の電位とフレームグランドＧｆの電位との差から得られる放電指示電圧に基づいて平滑用コンデンサ１３を放電させる放電回路１４と、放電回路１４の接地端子が接続されると共にフレームグランドＧｆとして車体に固定された導電性の外箱５０とを備え、電圧印加回路５４から抵抗器５５を介して外箱５０に電圧を印加し、外箱の電位を電位検出回路５６によって検出する。この検出電位が、０電位を含む所定範囲外の電位になったときに、ＣＰＵ５２によって主制御装置４にアラーム信号Ａ１を出力する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部から直流電力の供給を受けてモータ駆動電力を出力するインバータ回路と、該インバータ回路の駆動制御を行う制御回路と、前記インバータ回路の直流電力入力端子間に接続された平滑用コンデンサと、上位装置に接続された放電指示線の電位とフレームグランドの電位との差から得られる放電指示電圧に基づいて前記平滑用コンデンサを放電させる放電回路と、前記放電回路の接地端子が接続されると共に前記フレームグランドとして車体に固定された導電性の外箱とを備えた電気自動車のインバータ装置において、前記外箱に対して高抵抗を介して所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記外箱の電位を検出するフレームグランド電位検出手段と、該フレームグランド電位検出手段によって検出された電位が、０電位を含む所定範囲外の電位になったことを検出する異常検出手段とを設けたことを特徴とする電気自動車のインバータ装置。
【請求項２】 前記異常検出手段によって前記外箱の電位が前記範囲外の電位になったことが検出されたときに、少なくとも前記上位装置に異常を報知する異常報知手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の電気自動車のインバータ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メインバッテリの直流電力を変換してモータを駆動する電気自動車のインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車では、図２に示すように、バッテリー１から供給される高圧直流電力を周知のインバータ装置２によって交流電力に変換して、走行用或いは圧縮機駆動用のモータ３に供給し、これらのモータ３を駆動している。
【０００３】このインバータ装置２は、インバータ回路１１及び制御回路１２を備えると共に、バッテリー１に接続される入力側の端子間には、電圧の変動を平滑化してインバータの作動を安定させるために大容量の電解コンデンサ１３が設けられている。
【０００４】制御回路１２は、主制御装置４から制御信号及び回路駆動用電力を入力し、入力した制御信号に基づいてインバータ回路１１を駆動制御する。
【０００５】さらに、放電指示電圧Ｖ１がある電圧以下になったとき、コンデンサ１３に充電された電荷を放電する必要があるので、放電回路１４が設けられている。
【０００６】放電回路１４は、主制御装置４から放電指示電圧Ｖ１を入力し、フレームグランドＧｆの電位を基準として放電指示電圧Ｖ１を認識し、この電圧がある電圧以下になったときに、放電回路１４内の抵抗器によってコンデンサ１３に蓄積された電荷を熱に変換して放電を行っていた。
【０００７】また、インバータ装置２は、金属等の導電性を有する部材からなる外箱２１を備え、この外箱２１内に前述の各回路が配置され、外部機器との間はコネクタ１５Ａ〜１５Ｃを介して接続されている。さらに、外箱２１は放電回路１４等のフレームグランドＧｆとして車体にネジ止めなどによって固定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来のインバータ装置２では、外箱２１をフレームグランドＧｆとして車体に固定しているので、振動などにによって固定に緩みが生じたりした場合、フレームグランドＧｆが開放状態になって、０Ｖ以外の電位になってしまうことがある。
【０００９】このため、放電回路１４において、放電指示電圧を誤った電圧値で認識してしまい、放電指示電圧Ｖ１がある電圧以下になっても放電動作が行われず、インバータ回路１１の破壊やこれに伴う外部機器の破壊が生ずる恐れがあった。
【００１０】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、フレームグランドの異常電位を検出できる電気自動車のインバータ装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、外部から直流電力の供給を受けてモータ駆動電力を出力するインバータ回路と、該インバータ回路の駆動制御を行う制御回路と、前記インバータ回路の直流電力入力端子間に接続された平滑用コンデンサと、上位装置に接続された放電指示線の電位とフレームグランドの電位との差から得られる放電指示電圧に基づいて前記平滑用コンデンサを放電させる放電回路と、前記放電回路の接地端子が接続されると共に前記フレームグランドとして車体に固定された導電性の外箱とを備えた電気自動車のインバータ装置において、前記外箱に対して高抵抗を介して所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記外箱の電位を検出するフレームグランド電位検出手段と、該フレームグランド電位検出手段によって検出された電位が、０電位を含む所定範囲外の電位になったことを検出する異常検出手段とを設けた電気自動車のインバータ装置を提案する。
【００１２】該電気自動車のインバータ装置によれば、前記外箱が正常に車体に固定されフレームグランドの電位が０電位であるときは、前記フレームグランド電位検出手段によって検出された電位は前記範囲内の電位となり、前記放電回路によるコンデンサの放電は正常に行われる。また、前記外箱と車体との間の固定に緩みなどが生じて、前記外箱と車体との間に電気的抵抗が生じたり或いはフレームグランドが開放状態になったときは、前記フレームグランド電位検出手段によって検出された電位は前記範囲外の電位となり、前記異常検出手段によって異常が検出される。
【００１３】また、請求項２では、請求項１記載の電気自動車のインバータ装置において、前記異常検出手段によって前記外箱の電位が前記範囲外の電位になったことが検出されたときに、少なくとも前記上位装置に異常を報知する異常報知手段とを設けた電気自動車のインバータ装置を提案する。
【００１４】該電気自動車のインバータ装置によれば、外箱の電位が前記範囲外の電位になったことが異常検出手段によって検出されたときに、異常報知手段によって少なくとも前記上位装置に異常が報知される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施形態におけるインバータ装置の電気系回路を示すブロック図である。図において、前述した従来例と同一構成部分は同一符号を持って表わしその説明を省略する。
【００１７】図１において、５はインバータ装置で、バッテリー１から供給される高圧直流電力を変換して、走行用或いは圧縮機駆動用のモータ３に供給し、これらのモータ３を駆動する。
【００１８】インバータ装置５は、インバータ回路１１、電解コンデンサ１３，放電回路１４、制御回路５１、及び外部機器との接続用コネクタ１５Ａ〜１５Ｃを備え、金属等の導電性を有する部材からなる外箱５０内にこれらの各回路が収納されている。さらに、外箱５０は放電回路１４等のフレームグランドＧｆとして車体にネジ止めなどによって固定されている。
【００１９】制御回路５１は、周知のＣＰＵ５２、メモリ５３、電圧印加回路５４、高抵抗値の抵抗器５５、電位検出回路５６から構成され、主制御装置４から制御信号及び回路駆動用電力を入力し、入力した制御信号に基づいてインバータ回路１１を駆動制御する。インバータ回路１１の駆動制御は、主としてＣＰＵ５２によって行われる。
【００２０】ＣＰＵ５２は、メモリ５３に記憶されているプログラムに従って動作し、インバータ回路１１の駆動制御を行うと共に、電圧印加回路５４及び抵抗器５５を介して所定の電圧Ｖkを外箱５０に印加する。さらに、ＣＰＵ５２は、電位検出回路５６を介して外箱５０の電位を検出し、この検出電位Ｖdが０電位を含む所定範囲（−ＶL≦０≦ＶH）外の電位であるとき、主制御装置４に対してアラーム信号Ａ１を出力する。ここで、電圧印加回路５４の出力電圧は前記範囲の最大電位ＶHよりも高い値の電圧に設定されている。
【００２１】前述の構成によれば、外箱５０と車体との間の固定状態が正常でフレームグランドＧｆの電位が０電位近傍にあるときは、電位検出回路５６の検出電位が前記範囲（−ＶL≦０≦ＶH）内に認識されるので、ＣＰＵ５２によって異常は検出されない。この場合は、放電回路１４の動作は正常に行われる。
【００２２】また、外箱５０と車体との間の固定に緩みが生じたり或いは錆び付くなどして、外箱５０と車体との間に電気的抵抗が生じたとき、或いはフレームグランドが開放状態になったときは、外箱５０の電位は電圧印加回路５４によって印加された電圧Ｖkに対応した値となるので、この電位が電位検出回路５６に検出される。
【００２３】このため、制御回路５１のＣＰＵ５２によって異常が検出されてアラーム信号Ａ１が出力される。
【００２４】従って、従来生じていた、放電回路１４によって放電指示電位Ｖ１が誤認識されて正常な放電動作が行われないという、放電回路１４の異常を早期に発見し対処することができる。これにより、インバータ回路１１及び他の外部機器の破壊や損傷の発生を未然に防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１及び請求項２によれば、外箱と車体との間の固定に緩みなどが生じて、外箱と車体との間に電気的抵抗が生じたり或いはフレームグランドが開放状態になったときは、異常検出手段によって異常が検出されるので、放電回路の異常を早期に発見し対処することができる。これにより、インバータ回路及び他の外部機器の破壊や損傷の発生を防止することができる。
【００２６】また、請求項２によれば、上記の効果に加えて、上位装置等の外部装置によって前記放電回路の異常を認識することができるので、放電回路の異常によって発生する二次的な事故に対しても早期に対処することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８４５
【氏名又は名称】サンデン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２日（２０００．２．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６９９８１
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 精孝
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１８３０４（Ｐ２００１−２１８３０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１０日（２００１．８．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２５２８３（Ｐ２０００−２５２８３） |
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