JPH09168205A - Electrical system of hybrid electric car - Google Patents

Electrical system of hybrid electric car

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JPH09168205A
JPH09168205A JP34678795A JP34678795A JPH09168205A JP H09168205 A JPH09168205 A JP H09168205A JP 34678795 A JP34678795 A JP 34678795A JP 34678795 A JP34678795 A JP 34678795A JP H09168205 A JPH09168205 A JP H09168205A
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voltage
generator
power converter
frequency
resonance circuit
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Shigenori Kinoshita
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact, light, inexpensive, and efficient hybrid electric car with less communication trouble. SOLUTION: An electric car has a plurality of semiconductor power converters with either a main battery or an engine drive AC generator as a power supply. A resonance circuit 140 for generating a high-frequency AC voltage is connected to a main battery 1. The frequency of the output voltage of an AC generator 30 is made equal to the output voltage of the resonance circuit 140 and either the resonance circuit 140 or the AC generator 30 can be connected to a plurality of power converters 60, 801, 100, and 120 via a selection switch 50. The power converters 60, 801, 100, and 120 convert an input voltage to a pulse train of high-frequency AC voltage half-wave waveform by operating an internal semiconductor switch, thus obtaining a desired output voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電池及びエンジン
駆動交流発電機を電源として駆動されるハイブリッド電
気自動車の電気システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric system of a hybrid electric vehicle driven by a battery and an engine-driven AC generator as a power source.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、この種の電気システムの代表的
な従来技術を示している。図において、1は主電池、2
はエンジン、3は交流発電機、4は整流器、5は切替ス
イッチ、6は半導体電力変換器、7は車両駆動用の電動
機である。ここで、電動機7が交流電動機である場合、
電力変換器6は通常、インバータにより構成される。ま
た、電動機7は、図示されていない減速器や差動装置を
介して車輪を駆動する。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a typical prior art of this type of electrical system. In the figure, 1 is a main battery, 2
Is an engine, 3 is an AC generator, 4 is a rectifier, 5 is a changeover switch, 6 is a semiconductor power converter, and 7 is an electric motor for driving a vehicle. Here, when the electric motor 7 is an AC electric motor,
The power converter 6 is usually composed of an inverter. Further, the electric motor 7 drives the wheels via a speed reducer or a differential device (not shown).

【0003】8は補助電池9を充電する充電器であり、
一般にはDC−DCコンバータが使用される。充電器8
はエンジン自動車のオルタネータに相当するものであ
る。更に、10はエアコン用電動機11を駆動するイン
バータ、12はパワステアリング用電動機13を駆動す
るインバータである。
Reference numeral 8 is a charger for charging the auxiliary battery 9,
Generally, a DC-DC converter is used. Charger 8
Corresponds to the alternator of the engine vehicle. Further, 10 is an inverter for driving the air conditioner electric motor 11, and 12 is an inverter for driving the power steering electric motor 13.

【0004】図3に示した方式のハイブリッド電気自動
車において、電池駆動の場合には切替スイッチ5を主電
池1側に接続し、主電池1を電源として車両を駆動す
る。エンジン駆動の場合には、切替スイッチ5を整流器
4側に接続してエンジン2を運転し、発電機3の交流電
圧を整流器4により主電池1と同等の直流電圧に変換し
て車両を駆動する。
In the hybrid electric vehicle of the system shown in FIG. 3, in the case of battery driving, the changeover switch 5 is connected to the main battery 1 side and the vehicle is driven by using the main battery 1 as a power source. In the case of engine driving, the changeover switch 5 is connected to the rectifier 4 side to operate the engine 2, and the rectifier 4 converts the AC voltage of the generator 3 into a DC voltage equivalent to that of the main battery 1 to drive the vehicle. .

【0005】上記ハイブリッド電気自動車は、直流電源
から各種の電力変換器を介して機器を作動させる方式を
とっており、以下、これらについて説明する。図4は、
電力変換器6としてインバータの代表的な回路構成であ
る三相電圧形インバータを例示したものであり、61,
62はトランジスタ、63,64はダイオード、65は
直流入力平滑コンデンサである。図3の他のインバータ
10,12もほぼ同じ構成である。
The above hybrid electric vehicle employs a system in which the equipment is operated from a DC power source through various power converters, which will be described below. FIG.
As the power converter 6, a three-phase voltage source inverter, which is a typical circuit configuration of an inverter, is illustrated.
62 is a transistor, 63 and 64 are diodes, and 65 is a DC input smoothing capacitor. The other inverters 10 and 12 in FIG. 3 have substantially the same configuration.

【0006】図5は図3における充電器8の一例を示し
ており、一般的にDC−DCコンバータと称されるもの
である。図5において、81は単相インバータ、82は
直流入力平滑コンデンサ、83は入力側の直流回路と補
助電池9とを電気的に絶縁するための絶縁変圧器、84
は整流器、85は直流出力平滑フィルタである。
FIG. 5 shows an example of the charger 8 in FIG. 3, which is generally called a DC-DC converter. In FIG. 5, 81 is a single-phase inverter, 82 is a DC input smoothing capacitor, 83 is an insulating transformer for electrically insulating the DC circuit on the input side from the auxiliary battery 9, and 84.
Is a rectifier, and 85 is a DC output smoothing filter.

【0007】この方式の場合、絶縁変圧器83の小型化
を図るため、インバータ81の動作周波数は数百KHz
以上に設定されている。前述のインバータ10,12も
一般的にはPWM制御動作であり、インバータ周波数は
数KHz以下、キャリア周波数は数10KHz以下であ
る。
In this system, the operating frequency of the inverter 81 is several hundred KHz in order to miniaturize the insulation transformer 83.
It is set above. The above-mentioned inverters 10 and 12 also generally perform PWM control operation, and the inverter frequency is several KHz or less and the carrier frequency is several tens KHz or less.

【0008】図6は、PWM制御される電圧形インバー
タの出力線間電圧波形の一例を、出力電圧パルス数が9
の場合で示したものである。この場合、出力線間電圧波
形は直流電圧Edc(主電池1の電圧)を波高値とする矩
形波状の電圧パルス列となる。なお、同図において、破
線はインバータ出力周波数の基本波成分の電圧波形を示
している。図3における電力変換器6、インバータ1
0,12は通常、電圧形PWM制御インバータであり、
その出力波形は図6のようになる。
FIG. 6 shows an example of the waveform of the voltage between the output lines of the PWM-controlled voltage source inverter, in which the number of output voltage pulses is 9.
It is shown in the case of. In this case, the output line voltage waveform is a rectangular wave voltage pulse train having a peak value of the DC voltage Edc (voltage of the main battery 1). In the figure, the broken line shows the voltage waveform of the fundamental wave component of the inverter output frequency. The power converter 6 and the inverter 1 in FIG.
0 and 12 are usually voltage type PWM control inverters,
The output waveform is as shown in FIG.

【0009】図7は、図5における絶縁変圧器83の出
力電圧波形を示したものである。インバータ81は、ス
イッチング周期T(インバータ81のスイッチング周波
数f=1/T)、導通時間Ton(通流率α=Ton/T)
で動作している。なお、nは絶縁変圧器83の巻数比で
ある。図7に示すように、整流器84の入力は、Edc/
nを波高値とする矩形波電圧となる。また、充電器8の
制御としては通流率αを制御している。
FIG. 7 shows an output voltage waveform of the insulation transformer 83 shown in FIG. The inverter 81 has a switching cycle T (switching frequency f = 1 / T of the inverter 81) and conduction time Ton (conduction rate α = Ton / T).
Running on. Note that n is the winding ratio of the insulation transformer 83. As shown in FIG. 7, the input of the rectifier 84 is Edc /
The rectangular wave voltage has a peak value of n. Further, as the control of the charger 8, the conduction ratio α is controlled.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
ハイブリッド電気自動車の電気システムでは、直流電圧
を交流電圧に変換する半導体電力変換器の交流電圧波形
は矩形波状のパルス列となっている。このように電力変
換器の出力の電圧パルス波形が矩形波の場合、車載機器
と車体フレーム間の絶縁物を介して漏れ電流が流れ、こ
の電流がカーラジオ等の電子機器に通信障害を与えると
いう大きな問題を生じる。
As described above, in the electric system of the conventional hybrid electric vehicle, the AC voltage waveform of the semiconductor power converter that converts the DC voltage into the AC voltage is a rectangular wave pulse train. In this way, when the voltage pulse waveform of the output of the power converter is a rectangular wave, a leakage current flows through the insulator between the vehicle-mounted device and the vehicle body frame, and this current causes communication failure to electronic devices such as car radios. It causes big problems.

【0011】電気自動車の場合、この漏れ電流は通信障
害が実用上問題にならないレベル以下まで低減する必要
があり、その対策として、従来では以下のような手段が
講じられていた。 (1)電力変換器としては従来のままの電圧形インバー
タを用い、図8に示すように電力変換器(インバータ)
6の交流側に零相リアクトル501、直流側に零相リア
クトル502を挿入する。この方法は他のインバータに
ついても同様である。
In the case of an electric vehicle, it is necessary to reduce this leakage current to a level below which communication failure does not pose a practical problem. As a countermeasure against this, the following means have been conventionally taken. (1) A conventional voltage source inverter is used as the power converter, and the power converter (inverter) is used as shown in FIG.
The zero-phase reactor 501 is inserted into the AC side of 6, and the zero-phase reactor 502 is inserted into the DC side. This method is the same for other inverters.

【0012】(2)電圧形インバータのスイッチング回
路のスナバ回路を強化して、矩形波電圧波形の電圧の立
ち上がりを緩やかにする。 (3)電力変換器を個々に共振形インバータとし、出力
の電圧パルス波形を矩形波から正弦波状にする。
(2) The snubber circuit of the switching circuit of the voltage source inverter is strengthened so that the voltage of the rectangular wave voltage waveform rises gently. (3) Each power converter is a resonant inverter, and the voltage pulse waveform of the output is changed from a rectangular wave to a sine wave.

【0013】図9は共振形インバータの基本回路を示し
たもので、14はLC共振回路、15はスイッチ回路で
ある。ここで、同図は1アーム分のみを示してあり、三
相インバータの場合には3アーム構成となる。
FIG. 9 shows a basic circuit of a resonance type inverter, in which 14 is an LC resonance circuit and 15 is a switch circuit. Here, the figure shows only one arm, and a three-phase inverter has a three-arm configuration.

【0014】図10は図9の動作を示したもので、
(a)は共振回路14の共振電圧波形すなわちスイッチ
回路15の入力電圧波形である。この場合、波高値は直
流電圧Edcの2倍となる。また、(b)はスイッチ回路
15の出力電圧波形(線間)であり、図6と対応させて
示してある。この図10(b)における破線が図6にお
ける破線に対応している。
FIG. 10 shows the operation of FIG.
(A) is a resonance voltage waveform of the resonance circuit 14, that is, an input voltage waveform of the switch circuit 15. In this case, the peak value is twice the DC voltage Edc. Further, (b) is an output voltage waveform (between lines) of the switch circuit 15, which is shown in correspondence with FIG. 6. The broken line in FIG. 10B corresponds to the broken line in FIG.

【0015】上記スイッチ回路15は、あたかも共振電
圧を入力とする整流器のように動作する。インバータの
出力電圧が小さい場合にはパルス数を少なくし、出力電
圧が大きい場合にはパルス数が多くなるようにスイッチ
回路15を動作させる(このように共振電圧波形のパル
ス数を制御することを、前述のPWMに対してPDM
(Pulse Density Modulation)という)。
The switch circuit 15 operates as if it were a rectifier having a resonance voltage as an input. When the output voltage of the inverter is low, the number of pulses is reduced, and when the output voltage is high, the switch circuit 15 is operated so that the number of pulses is increased. , PDM for the above PWM
(Pulse Density Modulation)).

【0016】さて、上述のように従来のハイブリッド電
気自動車の電気システムでは、複数台の電力変換器をそ
れぞれ共振形インバータにする等の方法により、個々に
低ノイズ化を図ることが可能であるが、 (1)電力変換器が高価になる。 (2)電力変換器が大型化し、かつ重くなる。 等の問題があり、実用化には至っていない。そこで、本
発明はこれらの課題を解決するためになされたものであ
る。
As described above, in the conventional electric system of the hybrid electric vehicle, it is possible to individually reduce the noise by, for example, using a resonant inverter for each of the plurality of power converters. (1) The power converter becomes expensive. (2) The power converter becomes large and heavy. However, it has not been put to practical use. Therefore, the present invention has been made to solve these problems.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来のハイブ
リッド電気自動車の直流回路に接続されるすべての電力
変換器の出力電圧が電圧パルス列の組み合わせであるこ
とに着目してなされたもので、電池を有する直流回路に
共通の高周波共振回路を接続し、電池による駆動時には
この共振回路の高周波共振電圧を各電力変換器に入力す
る。また、エンジン駆動交流発電機の出力電圧も交流電
圧であることに着目し、エンジンによる駆動時には、発
電機の出力電圧を前記高周波共振電圧と同一周波数にし
て各電力変換器に入力する。そして、各電力変換器は、
入力電圧を高周波交流電圧半波波形のパルス列に変換し
て出力し、車両駆動用交流電動機等の各種電動機や補助
電池等に給電する。
The present invention has been made paying attention to the fact that the output voltage of all power converters connected to the DC circuit of a conventional hybrid electric vehicle is a combination of voltage pulse trains. A common high-frequency resonance circuit is connected to a DC circuit having a battery, and the high-frequency resonance voltage of the resonance circuit is input to each power converter when driven by the battery. Further, paying attention to the fact that the output voltage of the engine-driven AC generator is also an AC voltage, and when driving by the engine, the output voltage of the generator is input to each power converter at the same frequency as the high frequency resonance voltage. And each power converter,
The input voltage is converted into a pulse train of a high frequency AC voltage half-wave waveform and output, and power is supplied to various electric motors such as a vehicle driving AC electric motor and auxiliary batteries.

【0018】すなわち、請求項1記載の発明は、主電池
及びエンジン駆動交流発電機のいずれか一方を電源とす
る複数台の半導体電力変換器を備えたハイブリッド電気
自動車の電気システムにおいて、高周波交流電圧を発生
する共振回路を前記主電池に接続し、かつ、前記交流発
電機の出力電圧の周波数を前記共振回路の出力電圧と同
一にし、前記共振回路と前記交流発電機とのいずれか一
方を切替スイッチを介して前記電力変換器に接続可能に
構成すると共に、前記電力変換器は、内部の半導体スイ
ッチを動作させて入力電圧を高周波交流電圧半波波形の
パルス列に変換して所望の出力電圧を得るようにしたこ
とを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1 is an electric system of a hybrid electric vehicle equipped with a plurality of semiconductor power converters which use either one of a main battery and an engine-driven AC generator as a power source. Is connected to the main battery, the frequency of the output voltage of the AC generator is the same as the output voltage of the resonance circuit, and one of the resonance circuit and the AC generator is switched. The power converter is configured to be connectable to the power converter via a switch, and the power converter operates an internal semiconductor switch to convert an input voltage into a pulse train of a high frequency AC voltage half-wave waveform to output a desired output voltage. It is characterized in that it is obtained.

【0019】請求項2記載の発明は、請求項1記載の電
気システムにおいて、前記電力変換器は、少なくとも車
両駆動用、エアコン駆動用、パワステアリング駆動用、
補助電池充電用の電力変換器を含むことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the electric system according to the first aspect, the power converter is at least for driving a vehicle, driving an air conditioner, driving power steering,
It is characterized by including a power converter for charging the auxiliary battery.

【0020】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の電気システムにおいて、前記交流発電機が単相交
流発電機であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2
In the electric system described above, the alternating-current generator is a single-phase alternating-current generator.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は、実施形態の構成を示すブロック
図であり、図3と同一の構成要素には同一番号を付して
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment, and the same components as those in FIG. 3 are given the same numbers.

【0022】図1において、20はガスタービンエンジ
ン等の高速のエンジンであり、高周波単相交流発電機3
0を駆動する。140は主電池1に接続された高周波共
振回路であり、図9の共振回路14に相当している。こ
こで、交流発電機30の交流出力電圧の周波数は、共振
回路140の共振周波数とほぼ同一にする。図2は図1
の動作波形であり、(a)は共振回路140及び交流発
電機30の出力電圧波形を示している。なお、Edcは主
電池1の電圧である。
In FIG. 1, reference numeral 20 is a high-speed engine such as a gas turbine engine, and a high-frequency single-phase AC generator 3
Drive 0. Reference numeral 140 is a high-frequency resonance circuit connected to the main battery 1, and corresponds to the resonance circuit 14 in FIG. Here, the frequency of the AC output voltage of the AC generator 30 is set to be substantially the same as the resonance frequency of the resonance circuit 140. FIG. 2 shows FIG.
(A) shows the output voltage waveform of the resonance circuit 140 and the AC generator 30. Edc is the voltage of the main battery 1.

【0023】また、図1において、50は交流発電機3
0の出力と共振回路140の出力とを切り替える切替ス
イッチである。更に、60は高周波パルス列の電圧で動
作する車両駆動用交流電動機70を駆動するための半導
体電力変換器であり、図9のスイッチ回路15に相当し
て共振形インバータを構成するものである。この電力変
換器60は、高周波交流電圧を必要なパルス数の高周波
電圧波形の半波波形のパルス列である交流電圧に変換す
る。図2(b)は電力変換器60の出力電圧波形を示し
ており、図10の(b)に相当している。
Further, in FIG. 1, 50 is an AC generator 3.
It is a changeover switch for switching between the output of 0 and the output of the resonance circuit 140. Further, reference numeral 60 denotes a semiconductor power converter for driving the vehicle driving AC electric motor 70 which operates with the voltage of the high frequency pulse train, and constitutes a resonance type inverter corresponding to the switch circuit 15 of FIG. The power converter 60 converts the high frequency AC voltage into an AC voltage which is a pulse train of a half wave waveform of a high frequency voltage waveform having a required number of pulses. 2B shows the output voltage waveform of the power converter 60, which corresponds to FIG. 10B.

【0024】図1の80は補助電池9の充電器であり、
電力変換器801、絶縁変圧器802及び整流平滑回路
803から構成されている。電力変換器801は図5の
単相インバータ81に相当しており、高周波交流電圧を
必要なパルス数の高周波電圧波形の半波波形のパルス列
である交流電圧に変換する。図2(c)はこの電力変換
器801の出力電圧波形であり、Tはスイッチング周期
を示す。絶縁変圧器802は、入出力側を絶縁すると共
に補助電池9の充電に適した電圧に降圧するものであ
り、整流平滑回路803は図5の整流器84及び平滑フ
ィルタ85に相当する。
Reference numeral 80 in FIG. 1 denotes a charger for the auxiliary battery 9,
It is composed of a power converter 801, an insulation transformer 802, and a rectifying / smoothing circuit 803. The power converter 801 corresponds to the single-phase inverter 81 in FIG. 5 and converts the high frequency AC voltage into an AC voltage which is a pulse train of a half wave waveform of the high frequency voltage waveform of the required number of pulses. FIG. 2C shows an output voltage waveform of this power converter 801, where T indicates a switching cycle. The insulating transformer 802 insulates the input / output side and reduces the voltage to a voltage suitable for charging the auxiliary battery 9, and the rectifying / smoothing circuit 803 corresponds to the rectifier 84 and the smoothing filter 85 in FIG.

【0025】また、図1の100,120は電力変換器
60と同一構成及び動作の電力変換器である。更に、1
10,130は高周波電圧波形の半波波形のパルス列で
ある交流電圧で動作するエアコン用電動機及びパワステ
アリング用電動機であり、図3の電動機11,13にそ
れぞれ対応している。
Further, reference numerals 100 and 120 in FIG. 1 are power converters having the same structure and operation as the power converter 60. Furthermore, 1
Reference numerals 10 and 130 denote an air conditioner electric motor and a power steering electric motor that operate with an AC voltage that is a pulse train of a half-wave waveform of a high-frequency voltage waveform, and correspond to the electric motors 11 and 13 of FIG. 3, respectively.

【0026】さて、この実施形態において、電池による
駆動時には切替スイッチ50を主電池1側に接続し、共
振回路140を動作させて図2(a)に示した共振電圧
を発生させる。そして、この共振電圧を各電力変換器6
0,801,100,120に入力して交流電動機70
及び電動機110,130を駆動し、補助電池9を充電
する。なお、共振回路140の始動回路や制御回路は従
来と同様であるため、図示及び説明を省略する。
Now, in this embodiment, when driven by a battery, the changeover switch 50 is connected to the main battery 1 side and the resonance circuit 140 is operated to generate the resonance voltage shown in FIG. 2 (a). Then, this resonance voltage is applied to each power converter 6
0, 801, 100, 120 to input AC motor 70
Also, the electric motors 110 and 130 are driven to charge the auxiliary battery 9. Since the starting circuit and the control circuit of the resonance circuit 140 are the same as those of the related art, their illustration and description are omitted.

【0027】また、エンジンによる駆動時には、切替ス
イッチ50を交流発電機30側に接続し、エンジン20
を駆動して共振回路140の共振周波数に等しい単相交
流電圧を交流発電機30から出力させる。そして、この
交流電圧を各電力変換器60,801,100,120
に入力して交流電動機70及び電動機110,130を
駆動し、補助電池9を充電する。ここで、エンジン20
及び交流発電機30による発電制御の詳細は本発明の主
要部ではないので、説明を省略する。
Further, at the time of driving by the engine, the changeover switch 50 is connected to the AC generator 30 side so that the engine 20
Is driven to cause the AC generator 30 to output a single-phase AC voltage equal to the resonance frequency of the resonance circuit 140. Then, this AC voltage is applied to each of the power converters 60, 801, 100, 120.
To drive the AC electric motor 70 and the electric motors 110, 130 to charge the auxiliary battery 9. Where the engine 20
Since the details of the power generation control by the AC generator 30 are not the main part of the present invention, the description thereof will be omitted.

【0028】上記実施形態では、エンジン発電機として
単相交流発電機30を用いた場合につき説明したが、単
相以外の交流発電機を使用することも可能である。
In the above embodiment, the case where the single-phase AC generator 30 is used as the engine generator has been described, but it is also possible to use an AC generator other than the single-phase generator.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明においては、エンジ
ン駆動、電池駆動のいずれの場合にも各電力変換器の入
力電圧を共通した高周波交流電圧とし、この電圧を各電
力変換器により所望のパルス列に変換して出力するよう
にしたので、次のような効果を期待することができる。
As described above, in the present invention, the input voltage of each power converter is a common high-frequency AC voltage in both cases of engine driving and battery driving, and this voltage is desired by each power converter. Since the pulse train is converted and output, the following effects can be expected.

【0030】(1)すべての電力変換器の出力電圧波形
をほぼ正弦波状にすることができるので、車体フレーム
を通って流れる漏れ電流を低減し、ラジオ障害をはじめ
とする通信障害を大幅に低減することができる。 (2)電池駆動時には共振回路をすべての電力変換器で
共用しているため、電気自動車全体として車載機器の小
型軽量化、低価格化が可能である。
(1) Since the output voltage waveforms of all the power converters can be made substantially sinusoidal, the leakage current flowing through the body frame can be reduced, and the radio interference and other communication obstacles can be greatly reduced. can do. (2) Since the resonance circuit is shared by all the power converters when the battery is driven, it is possible to reduce the size and weight of the on-vehicle device and reduce the cost of the entire electric vehicle.

【0031】(3)各電力変換器は共振回路方式である
ため、電力変換器のスイッチング損失が少なくなり、電
気自動車全体として効率を向上させることができる。 (4)エンジン駆動の場合には、発電機により共振回路
の共振電圧と同一周波数の高周波交流電圧を発生させて
直接、各電力変換器に入力するので、交流電圧を一旦直
流電圧に変換して共振回路を介し高周波交流電圧を発生
させる従来の方式に比べ、効率が大幅に向上し、燃費も
向上する。
(3) Since each power converter is of the resonance circuit type, the switching loss of the power converter is reduced and the efficiency of the electric vehicle as a whole can be improved. (4) When the engine is driven, a high-frequency AC voltage having the same frequency as the resonance voltage of the resonance circuit is generated by the generator and directly input to each power converter, so the AC voltage is first converted to a DC voltage. Compared with the conventional method of generating a high frequency AC voltage via a resonance circuit, the efficiency is greatly improved and the fuel consumption is also improved.

【0032】上述したように本発明によれば、通信障害
の少ない、小型軽量、低価格、高効率のハイブリッド電
気自動車を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a small-sized, lightweight, low-priced, high-efficiency hybrid electric vehicle with few communication failures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;

【図3】従来技術の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional technique.

【図4】図3におけるインバータの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an inverter in FIG.

【図5】図3における充電器の構成図である。5 is a configuration diagram of the charger in FIG.

【図6】図4のインバータの出力電圧波形図である。FIG. 6 is an output voltage waveform diagram of the inverter of FIG.

【図7】図5における変圧器の出力電圧波形図である。7 is an output voltage waveform diagram of the transformer in FIG.

【図8】電気自動車の漏れ電流を低減させるための公知
の方法を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a known method for reducing the leakage current of an electric vehicle.

【図9】共振形インバータの基本回路の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a basic circuit of a resonant inverter.

【図10】図9のインバータの動作説明図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the inverter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主電池 9 補助電池 20 エンジン 30 交流発電機 50 切替スイッチ 60,100,120,801 半導体電力変換器 70 交流電動機 80 充電器 802 絶縁変圧器 803 整流平滑回路 110 エアコン用電動機 130 パワステアリング用電動機 140 共振回路 1 Main Battery 9 Auxiliary Battery 20 Engine 30 AC Generator 50 Changeover Switch 60, 100, 120, 801 Semiconductor Power Converter 70 AC Motor 80 Charger 802 Insulation Transformer 803 Rectification Smoothing Circuit 110 Air Conditioner Motor 130 Power Steering Motor 140 Resonant circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主電池及びエンジン駆動交流発電機のい
ずれか一方を電源とする複数台の半導体電力変換器を備
えたハイブリッド電気自動車の電気システムにおいて、 高周波交流電圧を発生する共振回路を前記主電池に接続
し、かつ、前記交流発電機の出力電圧の周波数を前記共
振回路の出力電圧と同一にし、前記共振回路と前記交流
発電機とのいずれか一方を切替スイッチを介して前記電
力変換器に接続可能に構成すると共に、 前記電力変換器は、内部の半導体スイッチを動作させて
入力電圧を高周波交流電圧半波波形のパルス列に変換し
て所望の出力電圧を得るようにしたことを特徴とするハ
イブリッド電気自動車の電気システム。
1. In an electric system of a hybrid electric vehicle equipped with a plurality of semiconductor power converters using either one of a main battery and an engine-driven AC generator as a power source, a resonance circuit for generating a high frequency AC voltage is provided in the main circuit. The power converter is connected to a battery, and the frequency of the output voltage of the AC generator is the same as the output voltage of the resonance circuit, and one of the resonance circuit and the AC generator is connected via a changeover switch to the power converter. The power converter is configured to operate the internal semiconductor switch to convert the input voltage into a pulse train of a high frequency AC voltage half-wave waveform to obtain a desired output voltage. Electric system for hybrid electric vehicles.
【請求項2】 請求項1記載のハイブリッド電気自動車
の電気システムにおいて、 前記電力変換器は、少なくとも車両駆動用、エアコン駆
動用、パワステアリング駆動用、補助電池充電用の電力
変換器を含むことを特徴とするハイブリッド電気自動車
の電気システム。
2. The electric system for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the power converter includes at least a power converter for driving a vehicle, driving an air conditioner, driving power steering, and charging an auxiliary battery. The electric system of the hybrid electric vehicle that features.
【請求項3】 請求項1または2記載のハイブリッド電
気自動車の電気システムにおいて、 前記交流発電機が単相交流発電機であることを特徴とす
るハイブリッド電気自動車の電気システム。
3. The electric system for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the AC generator is a single-phase AC generator.
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