JPH09298840A - Charger of electric vehicle - Google Patents

Charger of electric vehicle

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JPH09298840A
JPH09298840A JP8111497A JP11149796A JPH09298840A JP H09298840 A JPH09298840 A JP H09298840A JP 8111497 A JP8111497 A JP 8111497A JP 11149796 A JP11149796 A JP 11149796A JP H09298840 A JPH09298840 A JP H09298840A
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JP
Japan
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inverter
power
battery
motor
control circuit
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Withdrawn
Application number
JP8111497A
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Inventor
Tadao Kobayashi
忠夫 小林
Isao Matsuda
功 松田
Zenji Kido
善治 城戸
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the safety of the charging of the battery of an electric vehicle and simplify its structure, by insulating electrically the battery from a commercial power supply during the charging. SOLUTION: Providing two sets of stator windings 41, 42 in a brushless synchronous motor 40, both the stator windings 41, 42 are insulated electrically from each other but are coupled magnetically to each other. A switch 60 connected with the stator windings 42 is opened in a motor driving mode to be closed in a battery charging mode. In the motor driving mode, converting the DC power of a battery 1 into an AC power by an inverter 3, the AC power is fed to the motor 40 to rotate and driven the motor 40. In the case of charging the battery 1, the AC power of a commercial power supply 8 is fed to the motor 40 via the switch 60. At this time, the windings 42, 41 function as an insulation transformer to insulate electrically the battery 1 from the power supply 8. Also, making the inverter 3 function as a PWM converter, the AC power is converted into an DC power to charge the battery 1 by it.

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、電気自動車の充電
装置に関し、充電の際に電気自動車と商用電源との間で
電気的に絶縁をして安全性を確保でき、しかも構成が簡
略化できるように工夫したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for an electric vehicle, which can ensure safety by electrically insulating between the electric vehicle and a commercial power source during charging and simplifying the structure. It was devised as follows.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車は、バッテリとインバータと
交流電動機を備えており、バッテリの直流電力をインバ
ータにより交流電力に変換し、交流電力を交流電動機に
供給し交流電動機を駆動することにより走行する。一般
に、電気自動車用の交流電動機としては、三相誘導電動
機やブラシレス同期電動機などが採用されている。ま
た、インバータとしては、逆変換(力行)のみならず順
変換(回生)の機能を持つタイプのインバータが採用さ
れており、下りの坂道などにおいて、交流電動機に発生
した交流電力を直流電力に変換してこの直流電力をバッ
テリに充電することも行っている。また、バッテリの充
電電力が減少してきたときには、商用電源の交流電力
(50Hzまたは60Hz)を直流電力に変換してこの直流
電力をバッテリに充電している。
2. Description of the Related Art An electric vehicle is equipped with a battery, an inverter and an AC electric motor. The DC electric power of the battery is converted into AC electric power by the inverter and the AC electric power is supplied to the AC electric motor to drive the AC electric motor to drive the vehicle. . Generally, three-phase induction motors, brushless synchronous motors, etc. are adopted as AC motors for electric vehicles. Also, as the inverter, a type of inverter that has the function of not only reverse conversion (power running) but also forward conversion (regeneration) is adopted, and the AC power generated in the AC motor is converted to DC power on downhill roads. The DC power is then charged into the battery. Further, when the charging power of the battery decreases, the AC power (50 Hz or 60 Hz) of the commercial power source is converted into DC power and the DC power is charged in the battery.

【0003】充電電力が減少したバッテリに対して、商
用電源を利用して充電をするためには、従来では一般に
充電器が使用されていた。充電器としては、車載型のも
のや、地上設置型のものがあった。車載型の充電器を備
えた電気自動車では、一般の家庭等の商用電源により充
電できるという長所を有する反面、充電器を電気自動車
に搭載するため構成が複雑になるという欠点がある。ま
た、地上設置型の充電器を利用する電気自動車では、充
電器を搭載していないため電気自動車の構成が簡単にな
るという長所を有する反面、充電をする際には、充電器
を設置した特殊な充電場所(充電ステーション)まで行
かなければならないという欠点がある。
In order to charge a battery with reduced charging power by using a commercial power source, a charger has been generally used in the past. As the charger, there were a vehicle-mounted type and a ground-mounted type. An electric vehicle equipped with a vehicle-mounted charger has an advantage that it can be charged by a commercial power source such as a general household, but has a drawback that the structure is complicated because the charger is mounted in the electric vehicle. In addition, an electric vehicle that uses a charger installed on the ground has the advantage of simplifying the configuration of the electric vehicle because it is not equipped with a charger, but on the other hand, a special charger that installs a charger is used when charging. There is a drawback that you have to go to a special charging place (charging station).

【0004】上述したように、充電器を用いると、車載
型にしろ地上設置型にしろ不具合があるため、充電器を
用いることなく、充電をする技術が開発された。この技
術は、次に述べるように、交流電動機の固定子巻線を利
用して充電を行うものである。
As described above, when a charger is used, whether it is a vehicle-mounted type or a ground-mounted type, there is a problem. Therefore, a technique for charging without using the charger has been developed. As described below, this technique utilizes a stator winding of an AC motor to perform charging.

【0005】ここで、交流電動機の固定子巻線を利用し
て充電をする、電気自動車の従来の充電装置の一例を、
図9を参照して説明する。
Here, an example of a conventional charging device for an electric vehicle, which uses a stator winding of an AC motor for charging,
This will be described with reference to FIG.

【0006】図9に示すように、電気自動車には、バッ
テリ1,直流コンデンサ2,インバータ3,ブラシレス
同期モータ4等が備えられている。
As shown in FIG. 9, an electric vehicle is equipped with a battery 1, a DC capacitor 2, an inverter 3, a brushless synchronous motor 4 and the like.

【0007】直流コンデンサ2は大容量の電解コンデン
サ等で構成されており、この直流コンデンサ2が直流電
流のリップル成分を吸収して、バッテリ1の電圧を一定
にする働きがある。
The DC capacitor 2 is composed of a large-capacity electrolytic capacitor or the like, and the DC capacitor 2 has a function of absorbing the ripple component of the DC current and keeping the voltage of the battery 1 constant.

【0008】インバータ3は、スイッチング素子S1,
S2及び各スイッチング素子に対して逆並列に接続され
た帰還ダイオードD1,D2でなるU相アームと、スイ
ッチング素子S3,S4及び各スイッチング素子に対し
て逆並列に接続された帰還ダイオードD3,D4でなる
V相アームと、スイッチング素子S5,S6及び各スイ
ッチング素子に対して逆並列に接続された帰還ダイオー
ドD5,D6でなるW相アームと、で構成されている。
このインバータ3は、制御回路5から各スイッチング素
子S1〜S6に送るスイッチング信号に応じてスイッチ
ング動作して逆変換を行う。これにより、バッテリ1か
ら供給される直流電圧を三相交流電圧に変換してブラシ
レス同期モータ4に送る。
The inverter 3 has switching elements S1,
A U-phase arm composed of feedback diodes D1 and D2 connected in antiparallel to S2 and each switching element, and feedback diodes D3 and D4 connected in antiparallel to switching elements S3 and S4 and each switching element. And a W-phase arm composed of feedback elements D5 and D6 connected in antiparallel to the switching elements S5 and S6 and the respective switching elements.
The inverter 3 performs a switching operation according to a switching signal sent from the control circuit 5 to each of the switching elements S1 to S6 to perform an inverse conversion. Thereby, the DC voltage supplied from the battery 1 is converted into a three-phase AC voltage and sent to the brushless synchronous motor 4.

【0009】ブラシレス同期モータ4は、固定子に三相
の固定子巻線4u,4v,4wを備えるとともに、回転
子(図示省略)に界磁としての永久磁石(PM)を備え
ている。
The brushless synchronous motor 4 is provided with three-phase stator windings 4u, 4v, 4w on a stator and a permanent magnet (PM) as a field magnet on a rotor (not shown).

【0010】双頭開閉器6は固定子巻線4u,4v,4
wに接続されており、モータ駆動モードでは端子A1,
A2,A3に接続され、充電モードでは端子B1,B
2,B3に接続される。端子A1,A2,A3は相互に
接続されており、端子B1,B2,B3はプラグ7に接
続されている。
The double-headed switch 6 includes stator windings 4u, 4v, 4
connected to w, and in the motor drive mode, terminals A1,
Connected to A2 and A3, and in charging mode terminals B1 and B
2, B3. The terminals A1, A2 and A3 are connected to each other, and the terminals B1, B2 and B3 are connected to the plug 7.

【0011】また、一般家庭側には、三相の商用電源8
に接続されたコンセント9が配置されている。
On the other hand, the general household side has a three-phase commercial power source 8
An outlet 9 connected to is disposed.

【0012】電気自動車として走行するモータ駆動モー
ドのときには、プラグ7はコンセント9から外されると
ともに、双頭開閉器6は端子A1,A2,A3に接続さ
れる。このとき、制御回路5の制御に基づき、インバー
タ3からブラシレス同期モータ4に三相交流電圧を送る
ことにより、ブラシレス同期モータ4が回転駆動して走
行が行われる。
In the motor drive mode for traveling as an electric vehicle, the plug 7 is removed from the outlet 9 and the double-headed switch 6 is connected to the terminals A1, A2 and A3. At this time, based on the control of the control circuit 5, the brushless synchronous motor 4 is rotationally driven by the three-phase AC voltage being sent from the inverter 3 to the brushless synchronous motor 4 to run.

【0013】バッテリ1の電圧が低下し充電をする充電
モードのときには、双頭開閉器6は端子B1,B2,B
3に接続され、プラグ7がコンセント9に接続される。
このため、商用電源8の交流電力は、コンセント9,プ
ラグ7,双頭開閉器6,固定子巻線4u,4v,4wを
介してインバータ3に供給される。このとき、固定子巻
線4u,4v,4wはリアクトルとして機能する。イン
バータ3では、制御回路5の制御に基づき順変換を行
い、交流電力を直流電力に変換し、この変換した直流電
力をバッテリ1に充電する。
In the charging mode in which the voltage of the battery 1 drops and the battery 1 is charged, the double-headed switch 6 has terminals B1, B2, B.
3 and the plug 7 is connected to the outlet 9.
Therefore, the AC power of the commercial power supply 8 is supplied to the inverter 3 via the outlet 9, the plug 7, the double-headed switch 6, the stator windings 4u, 4v, 4w. At this time, the stator windings 4u, 4v, 4w function as a reactor. The inverter 3 performs forward conversion under the control of the control circuit 5, converts AC power into DC power, and charges the battery 1 with the converted DC power.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】図9に示す充電装置で
は、充電器が不要であり、しかも一般の家庭での充電が
できるという利点がある。しかし、充電モードのとき、
即ち、プラグ7をコンセント9に接続し、双頭開閉器6
を端子B1,B2,B3に接続した状態のときには、商
用電源8からバッテリ1に到るまでの電気経路はつなが
っており、電気経路の途中で遮断(経路の電気的遮断)
はされていない。換言すると、充電の際に、電気自動車
と商用電源8との間で電気的な絶縁がされていない。こ
のため、充電時において、商用電源8の電圧がそのまま
電気自動車側に伝わり、電気自動車側において感電など
が生じる恐れがあった。さらに詳述すると、商用電源8
のうち1線は接地されているため、充電のため商用電源
8の電圧が電気自動車に入力されている状態で、万一、
事故が発生した場合、地絡や短絡が発生するおそれがあ
る。また、人間の身体を通して電流が地面に流れて商用
電源に戻るループが形成され、感電する可能性がある。
The charging device shown in FIG. 9 has an advantage that a charger is not required and that charging can be performed at ordinary households. But when in charge mode,
That is, the plug 7 is connected to the outlet 9 and the double-headed switch 6
Is connected to the terminals B1, B2, B3, the electric path from the commercial power source 8 to the battery 1 is connected and cut off in the middle of the electric path (electrical cutoff of the path).
It has not been done. In other words, the electric vehicle is not electrically insulated from the commercial power supply 8 during charging. Therefore, during charging, the voltage of the commercial power source 8 may be transmitted to the electric vehicle side as it is, and electric shock may occur on the electric vehicle side. More specifically, the commercial power supply 8
One of the wires is grounded, so in the unlikely event that the voltage of the commercial power supply 8 is being input to the electric vehicle for charging,
If an accident occurs, a ground fault or short circuit may occur. In addition, a current may flow through the human body to the ground and return to the commercial power source, forming a loop, which may cause electric shock.

【0015】そこで、上記不具合を改良した従来技術で
は、図10に示すように、電気自動車のプラグ7と双頭
開閉器6の間に絶縁トランス10を介装していた。しか
し、この場合には、別途、絶縁トランス10が必要にな
るため、部品点数が増加して構成が複雑になるという問
題がでてくる。つまり当初では、充電器を不要にして部
品点数の減少を図ることを目的にして、固定子巻線4
u,4v,4wを利用しようとしたにもかかわらず、感
電の防止のために改良したタイプでは、新たに絶縁トラ
ンス10が必要になり、部品点数の削減という当初の目
的と逆行することになってしまう。
In view of the above, in the prior art in which the above problems are improved, as shown in FIG. 10, the insulating transformer 10 is provided between the plug 7 and the double-headed switch 6 of the electric vehicle. However, in this case, since the insulating transformer 10 is separately required, the number of parts increases and the structure becomes complicated. That is, at the beginning, the stator winding 4 is aimed at reducing the number of parts by eliminating the need for a charger.
In spite of trying to use u, 4v, 4w, the improved type for preventing electric shock requires a new insulating transformer 10, which is contrary to the original purpose of reducing the number of parts. Will end up.

【0016】本発明は、上記従来技術に鑑み、構成を簡
単にしつつ、充電時には電気自動車と商用電源との間で
電気的絶縁のできる電気自動車の充電装置を提供するこ
とを目的とする。
In view of the above-mentioned prior art, it is an object of the present invention to provide a charging device for an electric vehicle, which can be electrically insulated between the electric vehicle and a commercial power source during charging while simplifying the structure.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、バッテリと、このバッテリの直流電力を交
流電力に逆変換して出力すると共に交流側から入力され
た交流電力を直流電力に順変換する機能をも有している
インバータと、このインバータの順逆変換動作を制御す
る制御回路と、インバータから出力された交流電力を受
けて回転駆動する交流電動機とを備えた電気自動車にお
いて、前記交流電動機の固定子には、電気的には絶縁さ
れると共に磁気的には結合されている第1と第2の固定
子巻線を備え、前記交流電動機を回転駆動するモータ駆
動モードでは、第2の固定子巻線を開路し、前記バッテ
リに充電をする充電モードでは、第2の固定子巻線を商
用電源に接続する切替手段を備え、さらに、前記制御回
路は、前記充電モードでは、インバータをPWMコンバ
ータとして動作させるよう制御することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The structure of the present invention for solving the above-mentioned problems is a battery and the DC power of this battery is converted back to AC power and output, and the AC power input from the AC side is converted to DC power. In an electric vehicle equipped with an inverter that also has a function of performing forward conversion to, a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of this inverter, and an AC electric motor that receives the AC power output from the inverter and is rotationally driven, The stator of the AC motor is provided with first and second stator windings that are electrically insulated and magnetically coupled, and in a motor drive mode in which the AC motor is rotationally driven, In a charging mode in which the second stator winding is opened and the battery is charged, there is provided switching means for connecting the second stator winding to a commercial power source, and the control circuit further comprises the charging circuit. The de, and controlling so as to operate the inverter as a PWM converter.

【0018】また本発明の構成は、バッテリと、このバ
ッテリの直流電力を交流電力に逆変換して出力すると共
に交流側から入力された交流電力を直流電力に順変換す
る機能をも有しているインバータと、このインバータの
順逆変換動作を制御する制御回路と、インバータから出
力された交流電力を受けて回転駆動する交流電動機とを
備えた電気自動車において、前記交流電動機の固定子に
は、電気的には絶縁されると共に磁気的には結合されて
いる第1と第2の固定子巻線を備え、前記インバータと
しては、交流側が第1の固定子巻線に接続された第1の
インバータと、交流側が切替端子に接続されている第2
のインバータとを備えており、前記交流電動機を回転駆
動するモータ駆動モードでは、第2の固定子巻線を第2
のインバータの切替端子に接続し、前記バッテリに充電
をする充電モードでは、第2の固定子巻線を商用電源に
接続する切替手段を備え、さらに、前記制御回路は、前
記充電モードでは、インバータをPWMコンバータとし
て動作させるよう制御することを特徴とする。
The configuration of the present invention also has a battery and a function of inversely converting the DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and also converting the AC power input from the AC side into the DC power. In an electric vehicle that includes an inverter, a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter, and an AC electric motor that is driven to rotate by receiving the AC power output from the inverter, the stator of the AC electric motor includes an electric motor. Of the first and second magnetically coupled stator windings, the inverter being a first inverter whose AC side is connected to the first stator winding. And the second side in which the AC side is connected to the switching terminal
And a second stator winding in the motor drive mode in which the AC motor is rotationally driven.
In the charging mode for connecting to the switching terminal of the inverter to charge the battery, there is provided switching means for connecting the second stator winding to the commercial power source, and the control circuit further includes an inverter in the charging mode. Is controlled to operate as a PWM converter.

【0019】また本発明の構成は、バッテリと、このバ
ッテリの直流電力を交流電力に逆変換して出力すると共
に交流側から入力された交流電力を直流電力に順変換す
る機能をも有しているインバータと、このインバータの
順逆変換動作を制御する制御回路と、インバータから出
力された交流電力を受けて回転駆動する交流電動機とを
備えた電気自動車において、前記交流電動機の固定子に
は、電気的には絶縁されると共に磁気的には結合されて
いる第1と第2の固定子巻線を備え、前記交流電動機を
回転駆動するモータ駆動モードでは、第2の固定子巻線
を開路し、前記バッテリに充電をする充電モードでは、
第2の固定子巻線を商用電源に接続する切替手段を備
え、前記インバータと前記バッテリとの間には、直流電
圧値を調整する電圧制御回路を介装し、さらに、前記制
御回路は、前記充電モードでは、インバータの主回路の
動作を停止させるよう制御することを特徴とする。
The configuration of the present invention also has a battery and a function of inversely converting the DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and also converting the AC power input from the AC side into the DC power. In an electric vehicle that includes an inverter, a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter, and an AC electric motor that is driven to rotate by receiving the AC power output from the inverter, the stator of the AC electric motor includes an electric motor. And a magnetically coupled first and second stator windings, the second stator winding is opened in a motor drive mode for rotationally driving the AC motor. , In the charging mode for charging the battery,
A switching means for connecting the second stator winding to a commercial power source is provided, a voltage control circuit for adjusting a DC voltage value is interposed between the inverter and the battery, and the control circuit further comprises: In the charge mode, the operation of the main circuit of the inverter is controlled to be stopped.

【0020】また本発明の構成は、バッテリと、このバ
ッテリの直流電力を交流電力に逆変換して出力すると共
に交流側から入力された交流電力を直流電力に順変換す
る機能をも有しているインバータと、このインバータの
順逆変換動作を制御する制御回路と、インバータから出
力された交流電力を受けて回転駆動する交流電動機とを
備えた電気自動車において、前記交流電動機の固定子に
は、電気的には絶縁されると共に磁気的には結合されて
いる第1と第2の固定子巻線を備え、前記インバータと
しては、交流側が第1の固定子巻線に接続された第1の
インバータと、交流側が切替端子に接続されている第2
のインバータとを備えており、前記交流電動機を回転駆
動するモータ駆動モードでは、第2の固定子巻線を第2
のインバータの切替端子に接続し、前記バッテリに充電
をする充電モードでは、第2の固定子巻線を商用電源に
接続する切替手段を備え、前記第1のインバータと前記
バッテリとの間には、直流電圧値を調整する電圧制御回
路を介装し、さらに、前記制御回路は、前記充電モード
では、インバータの主回路の動作を停止させるよう制御
することを特徴とする。
The configuration of the present invention also has a battery and a function of inversely converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and converting AC power input from the AC side into DC power. In an electric vehicle that includes an inverter, a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter, and an AC electric motor that is driven to rotate by receiving the AC power output from the inverter, the stator of the AC electric motor includes an electric motor. Of the first and second magnetically coupled stator windings, the inverter being a first inverter whose AC side is connected to the first stator winding. And the second side in which the AC side is connected to the switching terminal
And a second stator winding in the motor drive mode in which the AC motor is rotationally driven.
In a charging mode for connecting to the switching terminal of the inverter and charging the battery, switching means for connecting the second stator winding to a commercial power source is provided, and between the first inverter and the battery. A voltage control circuit for adjusting a DC voltage value is provided, and the control circuit controls to stop the operation of the main circuit of the inverter in the charging mode.

【0021】また、前記商用電源は三相交流電源や単相
交流電源であることを特徴とする。
The commercial power supply is a three-phase AC power supply or a single-phase AC power supply.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。なお、従来技術と同一機能を果たす部分には同
一符号を付して説明をする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. It should be noted that parts having the same functions as those of the prior art will be described with the same reference numerals.

【0023】図1は本発明の第1の実施の形態を示す。
同図に示すように、電気自動車には、バッテリ1,直流
コンデンサ2,インバータ3,ブラシレス同期モータ4
0,制御回路5,開閉器60,プラグ7が備えられてい
る。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, an electric vehicle includes a battery 1, a DC capacitor 2, an inverter 3, a brushless synchronous motor 4
0, a control circuit 5, a switch 60, and a plug 7 are provided.

【0024】このうち、ブラシレス同期モータ40は、
その固定子に、巻線41u,41v,41wでなる三相
の第1の固定子巻線41と、巻線42u,42v,42
wでなる三相の第2の固定子巻線42を備えている。固
定子巻線41,42は電気的に絶縁されているが、巻線
41u,42uの間、巻線41v,42vの間、巻線4
1w,42wの間では磁気的に結合されるよう配置され
ている。そして、固定子巻線42は、開閉器60に接続
されている。このブラシレス同期モータ40の回転子
(図示省略)には、界磁として永久磁石(PM)が備え
られている。
Of these, the brushless synchronous motor 40 is
The stator includes three-phase first stator winding 41 including windings 41u, 41v, and 41w and windings 42u, 42v, and 42.
It comprises a three-phase second stator winding 42 of w. Although the stator windings 41, 42 are electrically insulated, the windings 41u, 42u, the windings 41v, 42v, the winding 4
It is arranged so as to be magnetically coupled between 1w and 42w. The stator winding 42 is connected to the switch 60. A rotor (not shown) of the brushless synchronous motor 40 is provided with a permanent magnet (PM) as a field.

【0025】他の部分の構成は、図9,図10に示すも
のと同様である。
The structure of the other parts is the same as that shown in FIGS.

【0026】電気自動車として走行するモータ駆動モー
ドのときには、プラグ7はコンセント9から外されると
ともに、開閉器60は開放状態になる。このとき、制御
回路5の制御に基づきインバータ3を逆変換動作させ、
インバータ3からブラシレス同期モータ40の第1の固
定子巻線41に三相交流電圧を送ることにより、ブラシ
レス同期モータ40が回転駆動して走行が行われる。
In the motor drive mode for traveling as an electric vehicle, the plug 7 is removed from the outlet 9 and the switch 60 is opened. At this time, based on the control of the control circuit 5, the inverter 3 is inversely converted,
By sending a three-phase AC voltage from the inverter 3 to the first stator winding 41 of the brushless synchronous motor 40, the brushless synchronous motor 40 is rotationally driven to travel.

【0027】バッテリ1の電圧が低下し充電をする充電
モードのときには、開閉器60が投入されるとともに、
プラグ7がコンセント9に接続される。このため、商用
電源8の三相交流電力は、コンセント9,プラグ7及び
開閉器60を介してブラシレス同期モータ40に送られ
る。前述したように、ブラシレス同期モータ40の固定
子巻線41,42は電気的には絶縁されているが磁気的
には結合されているため、固定子巻線41,42は変圧
器として機能する。よってブラシレス同期モータ40に
送られた交流電力は、ブラシレス同期モータ40を通り
インバータ3に向けて送られることになる。
In the charging mode in which the voltage of the battery 1 drops and the battery is charged, the switch 60 is turned on and
The plug 7 is connected to the outlet 9. Therefore, the three-phase AC power of the commercial power supply 8 is sent to the brushless synchronous motor 40 via the outlet 9, the plug 7, and the switch 60. As described above, the stator windings 41 and 42 of the brushless synchronous motor 40 are electrically insulated but magnetically coupled, so that the stator windings 41 and 42 function as a transformer. . Therefore, the AC power sent to the brushless synchronous motor 40 is sent to the inverter 3 through the brushless synchronous motor 40.

【0028】制御回路5は、インバータ3をPWMコン
バータとして機能させるように、インバータ主回路(各
スイッチング素子S1〜S6)にスイッチング信号を送
る。よって、インバータ3に送られた交流電力は直流電
力に変換され、この直流電力によりバッテリ1が充電さ
れる。
The control circuit 5 sends a switching signal to the inverter main circuit (each switching element S1 to S6) so that the inverter 3 functions as a PWM converter. Therefore, the AC power sent to the inverter 3 is converted into DC power, and the battery 1 is charged with this DC power.

【0029】図1に示す実施の形態では、固定子巻線4
1と固定子巻線42が電気的に絶縁されているため、充
電時において、商用電源8と電気自動車のバッテリ1と
を電気的に絶縁でき安全性が高まる。つまり、充電のた
め商用電源8の電圧が電気自動車に入力されている状態
で、万一、事故が発生した場合であっても、電気的絶縁
がされているため、地絡や短絡が発生することはない。
また、人間の身体を通して電流が地面に流れて商用電源
に戻るループは形成されず、感電する可能性も無い。更
に、ブラシレス同期モータ40に、2組の固定子巻線4
1,42を備えただけであり、設置スペースの大きな部
材は不要であり、部品点数の削減に寄与する。
In the embodiment shown in FIG. 1, the stator winding 4
Since the stator winding 1 and the stator winding 42 are electrically insulated, the commercial power source 8 and the battery 1 of the electric vehicle can be electrically insulated at the time of charging, and the safety is improved. That is, even if an accident occurs while the voltage of the commercial power source 8 is being input to the electric vehicle for charging, a ground fault or a short circuit occurs because of electrical insulation. There is no such thing.
In addition, a loop in which electric current flows through the human body to the ground and returns to the commercial power source is not formed, and there is no possibility of electric shock. Further, the brushless synchronous motor 40 has two sets of stator windings 4
Since only 1, 42 are provided, a member having a large installation space is not required, which contributes to a reduction in the number of parts.

【0030】次に、本発明の第2の実施の形態を図2を
参照して説明する。なお、図1と同一機能をはたす部分
には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. It should be noted that parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0031】図2に示すように、第2の実施の形態で
は、インバータ3の他にこのインバータ3と同構成の第
2のインバータ3aを備えており、また、ブラシレス同
期モータ40の第2の固定子巻線42は、切替スイッチ
61に接続されている。切替スイッチ61は、モータ駆
動モードの時には端子C1,C2,C3側に投入され、
充電モードの時には端子E1,E2,E3側に投入され
る。端子C1,C2,C3は、インバータ3aのU,
V,Wの各相アームに接続されており、端子E1,E
2,E3はプラグ7に接続されている。さらに、制御回
路5aは、インバータ3,3aの制御を行う。
As shown in FIG. 2, in the second embodiment, in addition to the inverter 3, a second inverter 3a having the same structure as this inverter 3 is provided, and the second of the brushless synchronous motor 40 is provided. The stator winding 42 is connected to the changeover switch 61. The changeover switch 61 is turned on to the terminals C1, C2, C3 side in the motor drive mode,
In the charging mode, the power is supplied to the terminals E1, E2, E3. Terminals C1, C2 and C3 are connected to U of the inverter 3a,
It is connected to each phase arm of V and W, and terminals E1 and E
2, E3 are connected to the plug 7. Further, the control circuit 5a controls the inverters 3 and 3a.

【0032】電気自動車として走行するモータ駆動モー
ドのときには、プラグ7はコンセント9から外されると
ともに、切替スイッチ61は端子C1,C2,C3側に
投入される。このとき、制御回路5aの制御に基づき、
インバータ3及びインバータ3aから、ブラシレス同期
モータ40の第1の固定子巻線41及び第2の固定子巻
線42に三相交流電圧を送ることにより、ブラシレス同
期モータ40が回転駆動して走行が行われる。つまり、
ブラシレス同期モータ40は多重化(2重化)インバー
タ駆動されることになる。
In the motor drive mode for traveling as an electric vehicle, the plug 7 is removed from the outlet 9 and the changeover switch 61 is closed to the terminals C1, C2 and C3. At this time, based on the control of the control circuit 5a,
By sending a three-phase AC voltage from the inverter 3 and the inverter 3a to the first stator winding 41 and the second stator winding 42 of the brushless synchronous motor 40, the brushless synchronous motor 40 rotates and travels. Done. That is,
The brushless synchronous motor 40 is driven by a multiplex (double) inverter.

【0033】バッテリ1の電圧が低下し充電をする充電
モードのときには、切替スイッチ61は端子E1,E
2,E3側に投入されると共にプラグ7がコンセント9
に接続される。このため、商用電源8の三相交流電力
は、コンセント9,プラグ7及び切替スイッチ61を介
してブラシレス同期モータ40に送られる。前述したよ
うに、ブラシレス同期モータ40の固定子巻線41,4
2は電気的には絶縁されているが磁気的には結合されて
いるため、固定子巻線41,42は変圧器として機能す
る。よってブラシレス同期モータ40に送られた交流電
力は、ブラシレス同期モータ40を通りインバータ3に
向けて送られることになる。
In the charging mode in which the voltage of the battery 1 drops and the battery 1 is charged, the changeover switch 61 has terminals E1 and E.
The plug 7 is plugged into the outlet 2 and E3, and the outlet 9
Connected to. Therefore, the three-phase AC power of the commercial power supply 8 is sent to the brushless synchronous motor 40 via the outlet 9, the plug 7, and the changeover switch 61. As described above, the stator windings 41, 4 of the brushless synchronous motor 40 are
Since 2 is electrically insulated but magnetically coupled, the stator windings 41 and 42 function as a transformer. Therefore, the AC power sent to the brushless synchronous motor 40 is sent to the inverter 3 through the brushless synchronous motor 40.

【0034】制御回路5aは、インバータ3をPWMコ
ンバータとして機能させるように、インバータ主回路
(各スイッチング素子S1〜S6)にスイッチング信号
を送る。よって、インバータ3に送られた交流電力は直
流電力に変換され、この直流電力によりバッテリ1が充
電される。
The control circuit 5a sends a switching signal to the inverter main circuit (each switching element S1 to S6) so that the inverter 3 functions as a PWM converter. Therefore, the AC power sent to the inverter 3 is converted into DC power, and the battery 1 is charged with this DC power.

【0035】次に本発明の第3の実施の形態を図3を参
照して説明する。第3の実施の形態は、図1に示す第1
の実施の形態に対して電圧制御回路11を付加した構成
となっている。この電圧制御回路11はチョッパ装置な
どで構成したものである。他の部分の構成は、図1に示
す第1の実施の形態と同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is the first embodiment shown in FIG.
The voltage control circuit 11 is added to the above embodiment. The voltage control circuit 11 is composed of a chopper device or the like. The configuration of the other parts is similar to that of the first embodiment shown in FIG.

【0036】第3の実施の形態では、電圧充電モードに
おいて、インバータ3をPWMコンバータとしては動作
させず、スイッチング素子S1〜S6をオフ状態にして
おく。そして、ブラシレス同期モータ40から送られて
くる交流電圧を、インバータ3の帰還ダイオードD1〜
D6(三相ブリッジ整流回路として機能する)により整
流して直流電圧とする。そして、電圧制御回路11によ
り、直流電圧の値を調整し、調整した直流電圧をバッテ
リ1に供給して充電をする。なお、モータ駆動モードの
動作は、第1の実施の形態のときと同様である。
In the third embodiment, in the voltage charging mode, the inverter 3 is not operated as a PWM converter, and the switching elements S1 to S6 are turned off. The AC voltage sent from the brushless synchronous motor 40 is fed to the feedback diodes D1 to D1 of the inverter 3.
It is rectified by D6 (which functions as a three-phase bridge rectifier circuit) to obtain a DC voltage. Then, the voltage control circuit 11 adjusts the value of the DC voltage and supplies the adjusted DC voltage to the battery 1 for charging. The operation in the motor drive mode is the same as that in the first embodiment.

【0037】次に本発明の第4の実施の形態を図4を参
照して説明する。第4の実施の形態は、図2に示す第2
の実施の形態に対して電圧制御回路12を付加した構成
となっている。この電圧制御回路12はチョッパ装置な
どで構成したものである。他の部分の構成は、図2に示
す第2の実施の形態と同様である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is the second embodiment shown in FIG.
The voltage control circuit 12 is added to the above embodiment. The voltage control circuit 12 is composed of a chopper device or the like. The configuration of the other parts is similar to that of the second embodiment shown in FIG.

【0038】第4の実施の形態では、電圧充電モードに
おいて、インバータ3をPWMコンバータとしては動作
させず、スイッチング素子S1〜S6をオフ状態にして
おく。そして、ブラシレス同期モータ40から送られて
くる交流電圧を、インバータ3の帰還ダイオードD1〜
D6(三相ブリッジ整流回路として機能する)により整
流して直流電圧とする。そして、電圧制御回路12によ
り、直流電圧の値を調整し、調整した直流電圧をバッテ
リ1に供給して充電をする。なお、モータ駆動モードの
動作は、第2の実施の形態のときと同様である。
In the fourth embodiment, in the voltage charging mode, the inverter 3 is not operated as a PWM converter and the switching elements S1 to S6 are turned off. The AC voltage sent from the brushless synchronous motor 40 is fed to the feedback diodes D1 to D1 of the inverter 3.
It is rectified by D6 (which functions as a three-phase bridge rectifier circuit) to obtain a DC voltage. Then, the voltage control circuit 12 adjusts the value of the DC voltage and supplies the adjusted DC voltage to the battery 1 for charging. The operation in the motor drive mode is the same as that in the second embodiment.

【0039】次に本発明の第5の実施の形態を図5を参
照して説明する。この形態は、図1に示す第1の実施の
形態を変形したものである。即ち、ブラシレス同期モー
タ40aの固定子に、三相の固定子巻線41の他に、巻
線43u,43wでなる単相の固定子巻線43を備えて
いる。さらに、開閉器60a,プラグ7a,コンセント
9a,商用電源8aは、単相型のものになっている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This form is a modification of the first embodiment shown in FIG. That is, the stator of the brushless synchronous motor 40a is provided with a three-phase stator winding 41 and a single-phase stator winding 43 composed of windings 43u and 43w. Further, the switch 60a, the plug 7a, the outlet 9a, and the commercial power supply 8a are of single-phase type.

【0040】固定子巻線41,43は電気的には絶縁さ
れているが、巻線41u,43uの間、巻線41w,4
3wの間では磁気的に接合されるように配置されてい
る。
Although the stator windings 41 and 43 are electrically insulated, the windings 41w and 43u are wound between the windings 41u and 43u.
It is arranged so as to be magnetically joined between 3w.

【0041】第5の実施の形態では、第1の実施の形態
と同様な動作が行われる。つまり、電気自動車として走
行するモータ駆動モードのときには、プラグ7aはコン
セント9aから外されるとともに、開閉器60aは開放
状態になる。このとき、制御回路5の制御に基づきイン
バータ3を逆変換動作させ、インバータ3からブラシレ
ス同期モータ40aの固定子巻線41に三相交流電圧を
送ることにより、ブラシレス同期モータ40aが回転駆
動して走行が行われる。
In the fifth embodiment, the same operation as in the first embodiment is performed. That is, in the motor drive mode for traveling as an electric vehicle, the plug 7a is removed from the outlet 9a and the switch 60a is opened. At this time, the inverter 3 is inversely converted under the control of the control circuit 5, and the three-phase AC voltage is sent from the inverter 3 to the stator winding 41 of the brushless synchronous motor 40a, whereby the brushless synchronous motor 40a is rotationally driven. Driving is performed.

【0042】バッテリ1の電圧が低下し充電をする充電
モードのときには、開閉器60aが投入されるととも
に、プラグ7aがコンセント9aに接続される。このた
め、商用電源8aの単相交流電力は、コンセント9a,
プラグ7a及び開閉器60aを介してブラシレス同期モ
ータ40aに送られる。前述したように、ブラシレス同
期モータ40aの固定子巻線41,43は電気的には絶
縁されているが磁気的には結合されているため、固定子
巻線41,43は変圧器として機能する。よってブラシ
レス同期モータ40aに送られた交流電力は、ブラシレ
ス同期モータ40aを通りインバータ3に向けて送られ
ることになる。
In the charging mode in which the voltage of the battery 1 drops and the battery 1 is charged, the switch 60a is turned on and the plug 7a is connected to the outlet 9a. Therefore, the single-phase AC power of the commercial power source 8a is the outlet 9a,
It is sent to the brushless synchronous motor 40a via the plug 7a and the switch 60a. As described above, since the stator windings 41 and 43 of the brushless synchronous motor 40a are electrically insulated but magnetically coupled, the stator windings 41 and 43 function as a transformer. . Therefore, the AC power sent to the brushless synchronous motor 40a is sent to the inverter 3 through the brushless synchronous motor 40a.

【0043】制御回路5は、インバータ3をPWMコン
バータとして機能させるように、インバータ主回路(各
スイッチング素子S1〜S6)にスイッチング信号を送
る。よって、インバータ3に送られた単相交流電力は直
流電力に変換され、この直流電力によりバッテリ1が充
電される。
The control circuit 5 sends a switching signal to the inverter main circuit (each switching element S1 to S6) so that the inverter 3 functions as a PWM converter. Therefore, the single-phase AC power sent to the inverter 3 is converted into DC power, and the battery 1 is charged with this DC power.

【0044】次に本発明の第6の実施の形態を図6を参
照して説明する。この形態は、図2に示す第2の実施の
形態を変形したものである。即ち、切替スイッチ61a
は、三相型の端子C1,C2,C3と単相型の端子E
1,E2との間で切替られるようになっている。さら
に、プラグ7a,コンセント9a,商用電源8aは、単
相型のものになっている。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This form is a modification of the second embodiment shown in FIG. That is, the changeover switch 61a
Is a three-phase type terminal C1, C2, C3 and a single-phase type terminal E
It can be switched between 1 and E2. Further, the plug 7a, the outlet 9a, and the commercial power source 8a are of single-phase type.

【0045】第6の実施の形態では、第2の実施の形態
と同様な動作が行われる。つまり、モータ駆動時には切
替スイッチ61aが端子C1,C2,C3側に投入され
てブラシレス同期モータ40が多重化(2重化)インバ
ータ駆動される。また充電モード時には、切替スイッチ
61aが端子E1,E2側に投入されると共にプラグ7
aがコンセント9aに接続される。そして、ブラシレス
同期モータ40が変圧器として機能し、かつ、インバー
タ3がPWMコンバータ動作され、バッテリ1が充電さ
れる。
In the sixth embodiment, the same operation as in the second embodiment is performed. That is, at the time of driving the motor, the changeover switch 61a is turned on to the terminals C1, C2, C3 side, and the brushless synchronous motor 40 is driven by the multiplex (duplex) inverter. In the charging mode, the changeover switch 61a is turned on to the terminals E1 and E2 and the plug 7
a is connected to the outlet 9a. Then, the brushless synchronous motor 40 functions as a transformer, the inverter 3 operates as a PWM converter, and the battery 1 is charged.

【0046】次に本発明の第7の実施の形態を図7を参
照して説明する。この形態は、図3に示す第3の実施の
形態を変形したものである。即ち、ブラシレス同期モー
タ40aには、三相の固定子巻線41の他に、巻線43
u,43wでなる単相の固定子巻線43を備えている。
さらに、開閉器60a,プラグ7a,コンセント9a,
商用電源8aは、単相型のものになっている。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This form is a modification of the third embodiment shown in FIG. That is, in the brushless synchronous motor 40a, in addition to the three-phase stator winding 41, the winding 43
A single-phase stator winding 43 composed of u and 43w is provided.
Further, the switch 60a, the plug 7a, the outlet 9a,
The commercial power source 8a is of a single-phase type.

【0047】第7の実施の形態では、第3の実施の形態
と同様な動作が行われる。つまり、モータ駆動時には開
閉器60aが開放され、ブラシレス同期モータ40aが
インバータ駆動される。また充電モード時には、開閉器
60aが投入され、ブラシレス同期モータ40aが変圧
器として機能し、かつ、インバータ3が整流器として機
能し、電圧制御回路11にて電圧調整された直流電圧に
よりバッテリ1が充電される。
In the seventh embodiment, the same operation as in the third embodiment is performed. That is, when the motor is driven, the switch 60a is opened and the brushless synchronous motor 40a is driven by the inverter. Further, in the charging mode, the switch 60a is turned on, the brushless synchronous motor 40a functions as a transformer, the inverter 3 functions as a rectifier, and the battery 1 is charged by the DC voltage adjusted by the voltage control circuit 11. To be done.

【0048】次に本発明の第8の実施の形態を図8を参
照して説明する。この形態は、図4に示す第4の実施の
形態を変形したものである。即ち、切替スイッチ61a
は、三相型の端子C1,C2,C3と単相型の端子E
1,E2との間で切替られるようになっている。さら
に、プラグ7a,コンセント9a,商用電源8aは、単
相型のものになっている。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This form is a modification of the fourth embodiment shown in FIG. That is, the changeover switch 61a
Is a three-phase type terminal C1, C2, C3 and a single-phase type terminal E
It can be switched between 1 and E2. Further, the plug 7a, the outlet 9a, and the commercial power source 8a are of single-phase type.

【0049】第8の実施の形態では、第4の実施の形態
と同様な動作が行われる。つまり、モータ駆動時には切
替スイッチ61aが端子C1,C2,C3側に投入され
てブラシレス同期モータ40が多重化(2重化)インバ
ータ駆動される。また充電モード時には、切替スイッチ
61aが端子E1,E2側に投入されると共にプラグ7
aがコンセント9aに接続される。そして、ブラシレス
同期モータ40が変圧器として機能し、かつ、インバー
タ3が整流器として機能し、電圧制御回路12にて電圧
調整された直流電圧によりバッテリ1が充電される。
In the eighth embodiment, the same operation as in the fourth embodiment is performed. That is, at the time of driving the motor, the changeover switch 61a is turned on to the terminals C1, C2, C3 side, and the brushless synchronous motor 40 is driven by the multiplex (duplex) inverter. In the charging mode, the changeover switch 61a is turned on to the terminals E1 and E2 and the plug 7
a is connected to the outlet 9a. Then, the brushless synchronous motor 40 functions as a transformer, the inverter 3 functions as a rectifier, and the battery 1 is charged by the DC voltage whose voltage is adjusted by the voltage control circuit 12.

【0050】なお、上記各実施の形態では、交流電動機
としてブラシレス同期モータを用いたが、三相誘導電動
機など他の種類の交流電動機を用いることもできる。
In each of the above embodiments, the brushless synchronous motor is used as the AC motor, but other types of AC motors such as a three-phase induction motor can be used.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば、交流電動機の固定子に電気
的には絶縁されているが磁気的には結合されている2組
の固定子巻線を備え、バッテリを充電するときには、2
組の固定子巻線を絶縁トランスとして利用し、商用電源
と電気自動車のバッテリとを電気的に直接接続すること
を回避して絶縁をしているため、安全性が向上する。つ
まり、充電のため商用電源の電圧が電気自動車に入力さ
れている状態で、万一、事故が発生した場合であって
も、電気的絶縁がされているため、地絡や短絡が発生す
ることはない。また、人間の身体を通して電流が地面に
流れて商用電源に戻るループは形成されず、感電する可
能性も無い。更に、従来技術とは異なり、別置きの絶縁
トランスを必要としないため構成が簡略化できる。
As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, two sets of electrically insulated but magnetically coupled stators of an AC motor are provided. 2 with a stator winding when charging the battery
Safety is improved because the pair of stator windings are used as insulation transformers to avoid direct electrical connection between the commercial power supply and the battery of the electric vehicle for insulation. In other words, even if an accident should occur while the voltage of the commercial power supply is being input to the electric vehicle for charging, a ground fault or short circuit may occur due to the electrical insulation. There is no. In addition, a loop in which electric current flows through the human body to the ground and returns to the commercial power source is not formed, and there is no possibility of electric shock. Further, unlike the prior art, a separate insulating transformer is not required, so that the structure can be simplified.

【0052】また、インバータ主回路を、PWMコンバ
ータとして利用することで効率よく充電をすることがで
きる。
Further, by utilizing the inverter main circuit as a PWM converter, charging can be performed efficiently.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施の形態を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施の形態を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第8の実施の形態を示す回路図。FIG. 8 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図9】従来技術を示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional technique.

【図10】従来技術を示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリ 2 直流コンデンサ 3,3a インバータ 4 ブラシレス同期電動機 5,5a 制御回路 6 双頭開閉器 7,7a プラグ 8,8a 商用電源 9,9a コンセント 10 絶縁トランス 11,12 電圧制御回路 40,40a ブラシレス同期モータ 41,42,43 固定子巻線 41u,41v,41w,42u,42v,42w,4
3u,43w 巻線 60,60a 開閉器 61,61a 切替スイッチ
1 Battery 2 DC Capacitor 3,3a Inverter 4 Brushless Synchronous Motor 5,5a Control Circuit 6 Double-headed Switch 7,7a Plug 8,8a Commercial Power Supply 9,9a Outlet 10 Insulation Transformer 11,12 Voltage Control Circuit 40,40a Brushless Synchronous Motor 41, 42, 43 Stator winding 41u, 41v, 41w, 42u, 42v, 42w, 4
3u, 43w Winding 60, 60a Switch 61, 61a Changeover switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/219 8726−5H H02M 7/219 7/797 9181−5H 7/797 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H02M 7/219 8726-5H H02M 7/219 7/797 9181-5H 7/797

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バッテリと、このバッテリの直流電力を
交流電力に逆変換して出力すると共に交流側から入力さ
れた交流電力を直流電力に順変換する機能をも有してい
るインバータと、このインバータの順逆変換動作を制御
する制御回路と、インバータから出力された交流電力を
受けて回転駆動する交流電動機とを備えた電気自動車に
おいて、 前記交流電動機の固定子には、電気的には絶縁されると
共に磁気的には結合されている第1と第2の固定子巻線
を備え、 前記交流電動機を回転駆動するモータ駆動モードでは、
第2の固定子巻線を開路し、前記バッテリに充電をする
充電モードでは、第2の固定子巻線を商用電源に接続す
る切替手段を備え、 さらに、前記制御回路は、前記充電モードでは、インバ
ータをPWMコンバータとして動作させるよう制御する
ことを特徴とする電気自動車の充電装置。
1. A battery, an inverter having a function of inversely converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and also having a function of converting AC power input from the AC side into DC power. In an electric vehicle that includes a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter and an AC electric motor that receives the AC power output from the inverter and is rotationally driven, the stator of the AC electric motor is electrically insulated. And a magnetically coupled first and second stator windings, in a motor drive mode for rotationally driving the AC motor,
In a charging mode in which the second stator winding is opened and the battery is charged, switching means is provided for connecting the second stator winding to a commercial power source, and the control circuit is further arranged in the charging mode. , A charging device for an electric vehicle, which controls an inverter to operate as a PWM converter.
【請求項2】 バッテリと、このバッテリの直流電力を
交流電力に逆変換して出力すると共に交流側から入力さ
れた交流電力を直流電力に順変換する機能をも有してい
るインバータと、このインバータの順逆変換動作を制御
する制御回路と、インバータから出力された交流電力を
受けて回転駆動する交流電動機とを備えた電気自動車に
おいて、 前記交流電動機の固定子には、電気的には絶縁されると
共に磁気的には結合されている第1と第2の固定子巻線
を備え、 前記インバータとしては、交流側が第1の固定子巻線に
接続された第1のインバータと、交流側が切替端子に接
続されている第2のインバータとを備えており、 前記交流電動機を回転駆動するモータ駆動モードでは、
第2の固定子巻線を第2のインバータの切替端子に接続
し、前記バッテリに充電をする充電モードでは、第2の
固定子巻線を商用電源に接続する切替手段を備え、 さらに、前記制御回路は、前記充電モードでは、インバ
ータをPWMコンバータとして動作させるよう制御する
ことを特徴とする電気自動車の充電装置。
2. A battery, an inverter having a function of inversely converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and also having a function of converting AC power input from the AC side into DC power. In an electric vehicle that includes a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter and an AC electric motor that receives the AC power output from the inverter and is rotationally driven, the stator of the AC electric motor is electrically insulated. And a magnetically coupled first and second stator windings, and the inverter includes a first inverter whose AC side is connected to the first stator winding and an AC side which is switched. A second inverter connected to the terminal, and in a motor drive mode for rotationally driving the AC motor,
In the charging mode in which the second stator winding is connected to the switching terminal of the second inverter and the battery is charged, there is provided switching means for connecting the second stator winding to a commercial power source, and further, In the charging mode, the control circuit controls the inverter to operate as a PWM converter.
【請求項3】 バッテリと、このバッテリの直流電力を
交流電力に逆変換して出力すると共に交流側から入力さ
れた交流電力を直流電力に順変換する機能をも有してい
るインバータと、このインバータの順逆変換動作を制御
する制御回路と、インバータから出力された交流電力を
受けて回転駆動する交流電動機とを備えた電気自動車に
おいて、 前記交流電動機の固定子には、電気的には絶縁されると
共に磁気的には結合されている第1と第2の固定子巻線
を備え、 前記交流電動機を回転駆動するモータ駆動モードでは、
第2の固定子巻線を開路し、前記バッテリに充電をする
充電モードでは、第2の固定子巻線を商用電源に接続す
る切替手段を備え、 前記インバータと前記バッテリとの間には、直流電圧値
を調整する電圧制御回路を介装し、 さらに、前記制御回路は、前記充電モードでは、インバ
ータの主回路の動作を停止させるよう制御することを特
徴とする電気自動車の充電装置。
3. A battery, an inverter having a function of inversely converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and also having a function of converting AC power input from the AC side into DC power. In an electric vehicle that includes a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter and an AC electric motor that receives the AC power output from the inverter and is rotationally driven, the stator of the AC electric motor is electrically insulated. And a magnetically coupled first and second stator windings, in a motor drive mode for rotationally driving the AC motor,
In a charging mode in which the second stator winding is opened and the battery is charged, there is provided switching means for connecting the second stator winding to a commercial power source, and between the inverter and the battery, A charging device for an electric vehicle, comprising a voltage control circuit for adjusting a DC voltage value, which further controls the main circuit of the inverter to stop operating in the charging mode.
【請求項4】 バッテリと、このバッテリの直流電力を
交流電力に逆変換して出力すると共に交流側から入力さ
れた交流電力を直流電力に順変換する機能をも有してい
るインバータと、このインバータの順逆変換動作を制御
する制御回路と、インバータから出力された交流電力を
受けて回転駆動する交流電動機とを備えた電気自動車に
おいて、 前記交流電動機の固定子には、電気的には絶縁されると
共に磁気的には結合されている第1と第2の固定子巻線
を備え、 前記インバータとしては、交流側が第1の固定子巻線に
接続された第1のインバータと、交流側が切替端子に接
続されている第2のインバータとを備えており、 前記交流電動機を回転駆動するモータ駆動モードでは、
第2の固定子巻線を第2のインバータの切替端子に接続
し、前記バッテリに充電をする充電モードでは、第2の
固定子巻線を商用電源に接続する切替手段を備え、 前記第1のインバータと前記バッテリとの間には、直流
電圧値を調整する電圧制御回路を介装し、 さらに、前記制御回路は、前記充電モードでは、インバ
ータの主回路の動作を停止させるよう制御することを特
徴とする電気自動車の充電装置。
4. A battery, an inverter having a function of reversely converting DC power of the battery into AC power and outputting the AC power, and also having a function of converting AC power input from the AC side into DC power. In an electric vehicle that includes a control circuit that controls the forward-reverse conversion operation of the inverter and an AC electric motor that receives the AC power output from the inverter and is rotationally driven, the stator of the AC electric motor is electrically insulated. And a magnetically coupled first and second stator windings, and the inverter includes a first inverter whose AC side is connected to the first stator winding and an AC side which is switched. A second inverter connected to the terminal, and in a motor drive mode for rotationally driving the AC motor,
In a charging mode in which the second stator winding is connected to the switching terminal of the second inverter and the battery is charged, there is provided switching means for connecting the second stator winding to a commercial power source. Between the inverter and the battery, a voltage control circuit for adjusting a DC voltage value is provided, and the control circuit controls to stop the operation of the main circuit of the inverter in the charging mode. Charging device for electric vehicles characterized by:
【請求項5】 前記商用電源は三相交流電源であること
を特徴とする請求項1または請求項2または請求項3ま
たは請求項4の電気自動車の充電装置。
5. The charging device for an electric vehicle according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the commercial power source is a three-phase alternating current power source.
【請求項6】 前記商用電源は単相交流電源であること
を特徴とする請求項1または請求項2または請求項3ま
たは請求項4の電気自動車の充電装置。
6. The charging device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the commercial power source is a single-phase AC power source.
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