特許 5961854 モータ駆動回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5961854

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】モータ駆動回路

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/00 20160101AFI20160719BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20160719BHJP

   H02H 11/00 20060101ALI20160719BHJP

   H02P 7/29 20160101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H02P29/00

   H02J1/00 309W

   H02H11/00 130

   H02P7/29 G

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-162472(P2012-162472)

(22)【出願日】2012年7月23日

(65)【公開番号】特開2014-23373(P2014-23373A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2015年6月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100078499

【弁理士】

【氏名又は名称】光石 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】230112449

【弁護士】

【氏名又は名称】光石 春平

(74)【代理人】

【識別番号】100102945

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 康幸

(74)【代理人】

【識別番号】100120673

【弁理士】

【氏名又は名称】松元 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100182224

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲三

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 哲治

【審査官】 森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３２８８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３９９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−９５１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２４０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１１１９０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２９／００

Ｈ０２Ｈ １１／００

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｐ ７／２９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリと、コンタクタと、逆方向ダイオードを備えた複数のスイッチング素子を有して成るＨブリッジ回路又は３相ブリッジ回路であってモータが接続されているモータ制御回路部と、前記バッテリの正極端子と前記モータ制御回路部のバッテリ正極側端子とを前記コンタクタを介して接続しているバッテリ正極側ラインと、前記バッテリの負極端子と前記モータ制御回路部のバッテリ負極側端子とを接続しているバッテリ負極側ラインと、前記コンタクタと並列に設けられカソードが前記コンタクタの一次側接点に接続されているダイオードとを有するモータ駆動回路において、
前記ダイオードに直列に設けられ、ソースが前記コンタクタの二次側接点に接続されている一方、ドレインが前記ダイオードのアノードに接続されているＰｃｈ型ＦＥＴと、
一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、他端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されている第１の抵抗と、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されている一方、他端が前記バッテリ負極側ラインに接続されている第２の抵抗とを有して成る前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲート電圧生成回路とを有することを特徴とするモータ駆動回路。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ駆動回路において、
前記ゲート電圧生成回路は、前記第１の抵抗に並列に設けられ、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、他端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されているコンデンサを有していること特徴とするモータ駆動回路。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のモータ駆動回路において、
前記ゲート電圧生成回路は、前記第１の抵抗に並列に設けられ、カソードが前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、アノードが前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されているツェナーダイオードを有していること特徴とするモータ駆動回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はモータ駆動回路に関し、無人搬送車のモータ駆動用主制御回路などに適用されるものである。

【背景技術】

【0002】

無人搬送車は、工場、倉庫、オフィスなどの現場において部品、製品、小物などを搬送するものである。この無人搬送車には電線や光反射テープなどの誘導ラインにそって走行するものや、誘導ラインを要しない自律走行型のものなどがある。

【0003】

そして、この無人搬送車には走行用のモータ、前記モータに電力を供給して前記モータを動作させるためのモータ駆動用主制御回路などが装備されている。

【0004】

図５は従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図である。図５にはバッテリの正極と負極が正常に接続されている状態を示している。

【0005】

図５に示すように、従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路１は、バッテリＢａｔｔと、メインコンタクタＭＣと、モータ主制御回路部２と、バッテリ正極側ラインＬ１と、バッテリ負極側ラインＬ２と、ダイオードＤ１と、電圧平滑用コンデンサＣ１とを有している。

【0006】

バッテリＢａｔｔは無人搬送車走行用の直流モータＭの電源であり、ＤＣ＝１２Ｖ〜７２Ｖ程度の電圧になるように構成されている。

【0007】

直流モータＭはモータ主制御回路部２に接続されている。モータ主制御回路部２は、直流モータＭの正逆運転を実現するため、複数のＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタにより、直流モータＭへ正逆方向に通電することができるように構成された回路であり、一般的にはＨブリッジ回路と呼ばれている。

【0008】

このＨブリッジのモータ主制御回路部２は、一般的にはＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタのＯＮ・ＯＦＦ状態（導通・非導通状態）が制御され、チョッパ動作をすることにより、直流モータＭへ印加する電圧の大きさを可変にして直流モータＭの通電電流及び回転数を可変とすることができるように構成されている。

【0009】

具体例として、図５にはＴ１〜Ｔ４の４つのＮｃｈ型ＦＥＴを用いたモータ主制御回路部２の構成を示している。Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１とＮｃｈ型ＦＥＴＴ２とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２のドレインＤとが接続部２ａで接続されている。一方、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ３とＮｃｈ型ＦＥＴＴ４とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ３のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ４のドレインＤとが接続部２ｂで接続されている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１のドレインＤとＮｃｈ型ＦＥＴＴ３のドレインＤとが接続部２ｃで接続され、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ４のソースＳとが接続部２ｄで接続されている。

【0010】

Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４のゲート電圧生成回路（図示省略）によってＮｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４のソースＳ−ゲートＧ間への印加電圧を制御することにより、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ３のＯＮ・ＯＦＦ状態（ソースＳ−ドレインＤ間の導通・非導通状態）を制御し、チョッパ動作をすることにより、直流モータＭへ印加する電圧の大きさを可変にして直流モータＭの通電電流及び回転数を可変としている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４は寄生ダイオードＤ１１〜Ｄ１４をそれぞれ有しており、直流モータＭのエネルギーをバッテリＢａｔｔへ回生する際には、これらの寄生ダイオードＤ１１〜Ｄ１４が逆方向ダイオード（還流ダーオード）として機能する。

【0011】

直流モータＭは、一端Ｍ１がＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ２の接続部２ａに接続される一方、他端Ｍ２がＮｃｈ型ＦＥＴＴ３，Ｔ４の接続部２ｂに接続されている。

【0012】

メインコンタクタＭＣはバッテリ正極側ラインＬ１に設けられている。バッテリ正極側ラインＬ１は、バッテリＢａｔｔの正極端子Ｂ１と、モータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ（即ちＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ３のドレインＤ側の端子）とを、メインコンタクタＭＣを介して接続している。バッテリ負極側ラインＬ２は、バッテリＢａｔｔの負極端子Ｂ２と、モータ主制御回路部２のバッテリ負極側端子２ｆ（即ちＮｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ４のソースＳ側の端子）とを接続している。

【0013】

無人搬送車を非常停止させる場合には、安全上、バッテリＢａｔｔから直流モータＭへの電力供給を確実に停止する必要がある。このため、モータ駆動用主制御回路１にはメインコンタクタＭＣを設けており、無人搬送車を非常停止させる際には、このメインコンタクタＭＣを開極する（メインコンタクタＭＣの接点ＭＣ１，ＭＣ２を開く）ことによってバッテリＢａｔｔから直流モータＭへの電力供給を確実に停止することができる。

【0014】

ダイオードＤ１は、バッテリ正極側ラインＬ１においてメインコンタクタＭＣと並列に設けられ、カソードＫがメインコンタクタＭＣの一次側接点ＭＣ１（即ちバッテリＢａｔｔの正極端子Ｂ１側）に接続されている一方、アノードＡがメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２（モータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ側）に接続されている。

【0015】

このダイオードＤ１は、無人搬送車の通常走行中には使用されない部品である。無人搬送車の通常走行時には、図５のようにメインコンタクタＭＣを閉極している。この走行中の無人搬送車を非常停止させるため、図６に示すようにメインコンタクタＭＣを開極した場合、直流モータＭのエネルギー（インダクタンスエネルギー、直流モータＭが回転しているための機械エネルギー）が電気エネルギーに変換されて、図６に示すＩ３のようにモータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ３の逆方向ダイオードＤ１２，Ｄ１３（直流モータＭの逆回転時にはＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ４の逆ダイオードＤ１１，Ｄ１４）→ダイオードＤ１の経路を通じて、バッテリＢａｔｔに回生される。

【0016】

ダイオードＤ１が設けられていない場合、直流モータＭの持つ前記エネルギーは、電荷に変換されてコンデンサＣ１に充電される。その結果、コンデンサＣ１の電圧が上昇し、前記エネルギーが大きい場合にはコンデンサＣ１が過電圧となるため、モータ駆動用主制御回路１を構成する部品（Ｎｃｈ型ＦＥＴなどの素子）が破損するおそれがある。

【0017】

この問題の解決策としてはモータ駆動用主制御回路に回生抵抗を付加するなどの方法が従来から提案されているが、最もシンプルな構成は、やはりモータ駆動用主制御回路１のようにダイオードＤ１を付加した構成である。

【0018】

電圧平滑用コンデンサＣ１は、一端Ｃ１ａがバッテリ正極側ラインＬ１（即ちメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ）に接続され、他端Ｃ１ｂがバッテリ負極側ラインＬ２（バッテリＢａｔｔの負極端子Ｂ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ負極側端子２ｆ）に接続されて、モータ主制御回路部２と並列に設けられている。この電圧平滑用コンデンサＣ１は、モータ主制御回路部２（Ｈブリッジ回路）のチョッパ動作によって生じる電源（バッテリＢａｔｔ）の負荷変動によって電圧が変動するのを抑制するためのものである。

【0019】

かかる構成のモータ駆動用主制御回路１において、メインコンタクタＭＣが閉極され（メインコンタクタＭＣの接点ＭＣ１，ＭＣ２が閉じられ）、モータ主制御回路部２のＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ４がＯＮ状態になると、図５に示すＩ１のように電流が正方向に流れて直流モータＭへ通電されるため、図５に示すＲ１のように直流モータＭが正方向に回転する。一方、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ３がＯＮ状態になると、図５に示すＩ２のように逆方向に電流が流れて直流モータＭに通電されるため、図５に示すＲ２のように直流モータＭが逆方向に回転する。また、直流モータＭの通電電流及び回転数は、モータ主制御回路部２（Ｈブリッジ回路）のチョッパ動作によって変化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】特開平７−２１２９６５号公報

【特許文献2】特開平９−５６１６７号公報

【特許文献3】特開２００３−３７９３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

しかしながら、工場や倉庫などの現場で無人搬送車を運用する場合、次のような問題がある。

【0022】

それは、無人搬送車の点検・整備を行った際などにおいて、バッテリＢａｔｔをモータ主制御回路部２へ接続する場合、作業員が間違えてバッテリＢａｔｔの正極と負極を逆に接続（以下、これを単に逆接続とも称する）してしまうということが、工場や走行などの現場においてはたびたび発生しているとう問題である。

【0023】

ダイオードＤ１を備えたモータ駆動用主制御回路１において、図７に示すようにバッテリＢａｔｔの正極と負極を逆に接続した場合には、図７に示すＩ４のようにバッテリＢａｔｔの正極→モータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４の逆方向ダイオードＤ１１〜Ｄ１４→ダイオードＤ１→バッテリＢａｔｔの負極の経路を通って、バッテリＢａｔｔの短絡が生じる。その結果、モータ駆動用主制御回路１には過大な短絡電流が流れるため、モータ駆動用主制御回路１を構成する部品（Ｎｃｈ型ＦＥＴなどの素子）や配線材が過熱・焼損するおそれがある。

【0024】

このような問題の発生を防止するための回路構成としては、図８に示すようにバッテリＢａｔｔとメインコンタクタＭＣとの間にこれらと直列にダイオードＤＳを設ける構成が考案されている。ダイオードＤＳは、アノードＡがバッテリＢａｔｔの正極端子Ｂ１に接続されている一方、カソードＫがメインコンタクタＭＣの一次側接点ＭＣ１に接続されている。

【0025】

このようなダイオードＤＳを設けた回路構成では、図９に示すようにバッテリＢａｔｔの正極と負極を逆に接続しても、図９に示すＩ４のような短絡電流の流れをダイオードＤＳによって阻止することができる。

【0026】

しかしながら、このダイオードＤＳを設けた回路構成の場合には、次のような問題がある（図８参照）。

【0027】

（１） 直流モータＭを駆動する際、常にダイオードＤＳにおいてＶ_FSの電圧降下がある。このため、ダイオードＤｓにおいて常にＶ_FS×ｉ（ｉはダイオードＤｓなどに流れる電流）のエネルギー損失があり、バッテリＢａｔｔの電気エネルギーを有効に利用することができない。
（２） また、直流モータＭに印加できる電圧Ｖ_maxが、ダイオードＤｓにおける電圧Ｖ_FSの降下分だけバッテリＢａｔｔの電圧Ｖ_Bよりも低下してＶ_max＝Ｖ_B−Ｖ_FSとなる。このため、直流モータＭの回転数が低下してしまう。
（３） また、ダイオードＤｓにおけるエネルギー損失によってダイオードＤｓが発熱するため、ダイオードＤｓを冷却する部品を無人搬送車に装備する必要がある。このため、当該部品が、制限のある無人搬送車の装置容積を大きくしてしまう。
（４） 更には、無人搬送車を非常停止したとき（即ちメインコンタクタＭＣを開極してバッテリＢａｔｔから直流モータＭへの電力供給を停止したとき）、直流モータＭの前記エネルギーをバッテリＢａｔｔに回生する経路がダイオードＤｓによって遮断される。このため、モータ駆動用主制御回路１が故障する可能性がある。

【0028】

従って、本発明は上記の事情に鑑み、バッテリを逆接続したときにバッテリの短絡を防止することができ、しかも、無駄な電圧降下が発生せず、且つ、モータのエネルギーをバッテリに回生することも可能な無人搬送車のモータ駆動用主制御回路などのモータ駆動回路を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0029】

上記課題を解決する第１発明のモータ駆動回路は、バッテリと、コンタクタと、逆方向ダイオードを備えた複数のスイッチング素子を有して成るＨブリッジ回路又は３相ブリッジ回路であってモータが接続されているモータ制御回路部と、前記バッテリの正極端子と前記モータ制御回路部のバッテリ正極側端子とを前記コンタクタを介して接続しているバッテリ正極側ラインと、前記バッテリの負極端子と前記モータ制御回路部のバッテリ負極側端子とを接続しているバッテリ負極側ラインと、前記コンタクタと並列に設けられカソードが前記コンタクタの一次側接点に接続されているダイオードとを有するモータ駆動回路において、
前記ダイオードに直列に設けられ、ソースが前記コンタクタの二次側接点に接続されている一方、ドレインが前記ダイオードのアノードに接続されているＰｃｈ型ＦＥＴと、
一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、他端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されている第１の抵抗と、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されている一方、他端が前記バッテリ負極側ラインに接続されている第２の抵抗とを有して成る前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲート電圧生成回路とを有することを特徴とする。

【0030】

また、第２発明のモータ駆動回路は、第１発明のモータ駆動回路において、
前記ゲート電圧生成回路は、前記第１の抵抗に並列に設けられ、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、他端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されているコンデンサを有していること特徴とする。

【0031】

また、第３発明のモータ駆動回路は、第１又は第２発明のモータ駆動回路において、
前記ゲート電圧生成回路は、前記第１の抵抗に並列に設けられ、カソードが前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、アノードが前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されているツェナーダイオードを有していること特徴とする。

【発明の効果】

【0032】

第１発明のモータ駆動回路によれば、バッテリと、コンタクタと、逆方向ダイオードを備えた複数のスイッチング素子を有して成るＨブリッジ回路又は３相ブリッジ回路であってモータが接続されているモータ制御回路部と、前記バッテリの正極端子と前記モータ制御回路部のバッテリ正極側端子とを前記コンタクタを介して接続しているバッテリ正極側ラインと、前記バッテリの負極端子と前記モータ制御回路部のバッテリ負極側端子とを接続しているバッテリ負極側ラインと、前記コンタクタと並列に設けられカソードが前記コンタクタの一次側接点に接続されているダイオードとを有するモータ駆動回路において、前記ダイオードに直列に設けられ、ソースが前記コンタクタの二次側接点に接続されている一方、ドレインが前記ダイオードのアノードに接続されているＰｃｈ型ＦＥＴと、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、他端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されている第１の抵抗と、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されている一方、他端が前記バッテリ負極側ラインに接続されている第２の抵抗とを有して成る前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲート電圧生成回路とを有することを特徴としているため、次のような作用効果が得られる。

【0033】

（１） 即ち、バッテリの正極と負極が正常に接続された場合において、コンタクタが閉極されたときには、バッテリの電圧がコンタクタの二次側接点に印加され、第１の抵抗と第２の抵抗の抵抗比率によって得られる第１の抵抗の電圧が、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ゲート間に印加されることにより、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ゲート間にゲート電圧が生じるため、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間のＯＮ抵抗値が低下して、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間がＯＮ状態（導通状態）となる。
このため、従来のモータ駆動用主制御回路のようにダイオードのみをメインコンタクタに並列接続した状態と同じ状態となり、従来のモータ駆動用主制御回路と同様の動作・効果が得られる。
そして、バッテリの正極端子とコンタクタの間にダイオードを設けた場合のような無駄な電圧降下が発生せず、この電圧降下に伴うエネルギー損失が発生することもない。従って、バッテリの電気エネルギーを有効に利用することができ、また、モータの回転数が低下することはなく、冷却部品を設けて装置容積が増大することもない。
（２） また、バッテリの正極と負極が正常に接続された場合において、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間がＯＮ状態（導通状態）のときにコンタクタが開極された場合には、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間のＯＮ状態（導通状態）が維持されるため、モータのエネルギーを、モータ制御回路部におけるスイッチング素子の逆方向ダイオード→Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース→Ｐｃｈ型ＦＥＴのドレイン→ダイオードの経路を通じて、バッテリに回生することができる。
（３） バッテリの正極と負極が逆に接続された場合において、コンタクタが開極されているときは、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースには正、Ｐｃｈ型ＦＥＴのドレインには負の方向にバッテリの電圧が印加されて、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースとＰｃｈ型ＦＥＴのゲートが同電位となり、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ゲート間に電圧が印加されないため、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間のＯＮ抵抗値が低下せず、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間はＯＦＦ状態（非導通状態）のままである。
従って、従来のようなバッテリの正極→モータ制御回路部におけるスイッチング素子の逆方向ダイオード→ダイオード→バッテリの負極の短絡回路を、Ｐｃｈ型ＦＥＴによって遮断することができるため、モータ駆動回路に過大な短絡電流が流れてモータ駆動回路を構成する部品（スイッチング素子などの素子）や配線材が過熱・焼損するのを防止して、モータ駆動回路を保護することができる。

【0034】

第２発明のモータ駆動回路によれば、第１発明のモータ駆動回路において、前記ゲート電圧生成回路は、前記第１の抵抗に並列に設けられ、一端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、他端が前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されているコンデンサを有していること特徴としているため、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ドレイン間の電圧変動（ｄＶ／ｄｔ）によるＰｃｈ型ＦＥＴの誤点弧を、ゲート電圧生成回路のコンデンサによって防止することができる。

【0035】

第３発明のモータ駆動回路によれば、第１又は第２発明のモータ駆動回路において、前記ゲート電圧生成回路は、前記第１の抵抗に並列に設けられ、カソードが前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのソースに接続されている一方、アノードが前記Ｐｃｈ型ＦＥＴのゲートに接続されているツェナーダイオードを有していること特徴としているため、Ｐｃｈ型ＦＥＴのソース−ゲート間の電圧の値が定格値を超えるのを、ゲート電圧生成回路のツェナーダイオードによって防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の実施の形態例に係る無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、バッテリの正極と負極が正常に接続され、メインコンタクタが閉極されて無人搬送車が走行しているときの状態を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態例に係る無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、バッテリの正極と負極が正常に接続され、メインコンタクタが開極されて無人搬送車が非常停止したときの状態を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態例に係る無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、バッテリの正極と負極が逆に接続され、メインコンタクタが開極されているとき（モータ駆動用主制御回路が動作しないとき）の状態を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態例に係る無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、モータ主制御回路部の他の構成例（３相ブリッジ回路）を示す図である。

【図5】従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、バッテリの正極と負極が正常に接続され、メインコンタクタが閉極されて無人搬送車が走行しているときの状態を示す図である。

【図6】従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、バッテリの正極と負極が正常に接続され、メインコンタクタが開極されて無人搬送車が非常停止したときの状態を示す図である。

【図7】従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の構成図であり、バッテリの正極と負極が逆に接続され、メインコンタクタが開極されているとき（モータ駆動用主制御回路が動作しないとき）の状態を示す図である。

【図8】従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の他の構成例を示す図であり、バッテリの正極と負極が正常に接続され、メインコンタクタが閉極されて無人搬送車が走行しているときの状態を示す図である。

【図9】従来の無人搬送車のモータ駆動用主制御回路の他の構成例を示す図であり、バッテリの正極と負極が逆に接続され、メインコンタクタが開極されて無人搬送車が非常停止したときの状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づき詳細に説明する。

【0038】

＜構成＞
図１に示すように、本発明の実施の形態例に係る無人搬送車のモータ駆動用主制御回路１１は、バッテリＢａｔｔと、メインコンタクタＭＣと、モータ主制御回路部２と、バッテリ正極側ラインＬ１と、バッテリ負極側ラインＬ２と、ダイオードＤ１と、電圧平滑用コンデンサＣ１と、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１と、Ｐｃｈ型ＦＥＴ１１のゲート電圧生成回路１２とを有している。

【0039】

即ち、本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１１は、従来のモータ駆動用主制御回路１（図５参照）と同様の回路構成において、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１と、Ｐｃｈ型ＦＥＴ１１のゲート電圧生成回路１２とを付加した構成になっている。

【0040】

従って、以下では図１に基づき、本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１１の構成について詳細に説明するが、図１において従来のモータ駆動用主制御回路１（図５）と同様の部分には同一の符号を付している。

【0041】

図１に示すように、バッテリＢａｔｔは無人搬送車走行用の直流モータＭの電源であり、ＤＣ＝１２Ｖ〜７２Ｖ程度の電圧になるように構成されている。

【0042】

直流モータＭはモータ主制御回路部２に接続されている。モータ主制御回路部２は、直流モータＭの正逆運転を実現するため、複数のスイッチング素子（ＦＥＴ、バイポーラトランジスタなど）により、直流モータＭへ正逆方向に通電することができるように構成された回路であり、一般的にはＨブリッジ回路と呼ばれている。

【0043】

このＨブリッジのモータ主制御回路部２は、一般的にはスイッチング素子（ＦＥＴ、バイポーラトランジスタなど）のＯＮ・ＯＦＦ状態（導通・非導通状態）が制御され、チョッパ動作をすることにより、直流モータＭへ印加する電圧の大きさを可変にして直流モータＭの通電電流及び回転数を可変とすることができるように構成されている。

【0044】

具体例として、図１にはＴ１〜Ｔ４の４つのＮｃｈ型ＦＥＴを用いたモータ主制御回路部２の構成を示している。Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１とＮｃｈ型ＦＥＴＴ２とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２のドレインＤとが接続部２ａで接続されている。一方、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ３とＮｃｈ型ＦＥＴＴ４とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ３のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ４のドレインＤとが接続部２ｂで接続されている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１のドレインＤとＮｃｈ型ＦＥＴＴ３のドレインＤとが接続部２ｃで接続され、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ４のソースＳとが接続部２ｄで接続されている。

【0045】

Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４のゲート電圧生成回路（図示省略）によってＮｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４のソースＳ−ゲートＧ間への印加電圧を制御することにより、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４のＯＮ・ＯＦＦ状態（ソースＳ−ドレインＤ間の導通・非導通状態）を制御し、チョッパ動作をすることにより、直流モータＭへ印加する電圧の大きさを可変にして直流モータＭの通電電流及び回転数を可変としている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４は寄生ダイオードＤ１１〜Ｄ１４をそれぞれ有しており、直流モータＭのエネルギーをバッテリＢａｔｔへ回生する際には、これらの寄生ダイオードＤ１１〜Ｄ１４が逆方向ダイオード（還流ダーオード）として機能する。

【0046】

直流モータＭは、一端Ｍ１がＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ２の接続部２ａに接続され、他端Ｍ２がＮｃｈ型ＦＥＴＴ３，Ｔ４の接続部２ｂに接続されている。

【0047】

メインコンタクタＭＣはバッテリ正極側ラインＬ１に設けられている。バッテリ正極側ラインＬ１は、バッテリＢａｔｔの正極端子Ｂ１と、モータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ（即ちＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ３のドレインＤ側の端子）とを、メインコンタクタＭＣを介して接続している。バッテリ負極側ラインＬ２は、バッテリＢａｔｔの負極端子Ｂ２と、モータ主制御回路部２のバッテリ負極側端子２ｆ（即ちＮｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ４のソースＳ側の端子）とを接続している。

【0048】

無人搬送車を非常停止させる場合には、安全上、バッテリＢａｔｔから直流モータＭへの電力供給を確実に停止する必要がある。このため、モータ駆動用主制御回路１にはメインコンタクタＭＣを設けており、無人搬送車を非常停止させる際には、このメインコンタクタＭＣを開極する（メインコンタクタＭＣの接点ＭＣ１，ＭＣ２を開く）ことによってバッテリＢａｔｔから直流モータＭへの電力供給を確実に停止することができる。

【0049】

ダイオードＤ１は、バッテリ正極側ラインＬ１においてメインコンタクタＭＣと並列に設けられ、カソードＫがメインコンタクタＭＣの一次側接点ＭＣ１（即ちバッテリＢａｔｔの正極端子Ｂ１側）に接続されている。

【0050】

このダイオードＤ１は、無人搬送車の通常走行中においては使用されない部品である。無人搬送車の通常走行時には、図１のようにメインコンタクタＭＣを閉極している。詳細は後述するが、この走行中の無人搬送車を非常停止させるためにメインコンタクタＭＣを開極した場合、直流モータＭのエネルギー（インダクタンスエネルギー、直流モータＭが回転しているための機械エネルギー）が電気エネルギーに変換されて、モータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ３の逆方向ダイオードＤ１２，Ｄ１３（直流モータＭの逆回転時にはＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ４の逆ダイオードＤ１１，Ｄ１４）→Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ→Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のドレインＤ→ダイオードＤ１の経路を通じて、バッテリＢａｔｔに回生される。

【0051】

電圧平滑用コンデンサＣ１は、一端Ｃ１ａがバッテリ正極側ラインＬ１（即ちメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ及びモータ駆動用主制御回路２のバッテリ正極側端子２ｅ）に接続され、他端Ｃ１ｂがバッテリ負極側ラインＬ２（即ちバッテリＢａｔｔの負極端子Ｂ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ負極側端子２ｆ）に接続されて、モータ主制御回路部２と並列に設けられている。この電圧平滑用コンデンサＣ１は、モータ主制御回路部２（Ｈブリッジ回路）のチョッパ動作によって生じる電源（バッテリＢａｔｔ）の負荷変動によって電圧が変動するのを抑制するためのものである。

【0052】

そして、本実施の形態例では、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１が、ダイオードＤ１に直列に設けられている。Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳはメインコンタクタＭＣの二次側接点（即ちモータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ）に接続されている一方、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のドレインＤはダイオードＤ１のアノードＡに接続されている。なお、図中のＤ２１はＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１の寄生ダイオードである。

【0053】

ゲート電圧生成回路１２は、第１の抵抗Ｒ１１と、第２の抵抗Ｒ１２と、コンデンサＣ１１と、ツェナーダイオードＺＤ１１とを有して成るものである。

【0054】

第１の抵抗Ｒ１１は、一端Ｒ１１ａがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ（即ちメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ）に接続されている一方、他端Ｒ１１ｂがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されている。第２の抵抗Ｒ１２は、一端Ｒ１２ａがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されている一方、他端Ｒ１２ｂがバッテリ負極側ラインＬ２（即ちバッテリＢａｔｔの負極端子Ｂ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ負極側端子２ｆ）に接続されている。即ち、第１の抵抗Ｒ１１と第２の抵抗Ｒ１２は、メインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２において、バッテリ正極側ラインＬ１とバッテリ負極側ラインＬ２との間で直列に接続されている。

【0055】

コンデンサＣ１１は、第１の抵抗Ｒ１１に並列に設けられ、一端Ｃ１１ａがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ（即ちメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ）に接続され、他端Ｃ１１ｂがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されている。

【0056】

ツェナーダイオードＺＤ１１は、第１の抵抗Ｒ１１に並列に設けられ、カソードＫがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ（即ちメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２及びモータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅ）に接続され、アノードＡがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されている。

【0057】

ゲート電圧生成回路１２の第１の抵抗Ｒ１１及び第２の抵抗Ｒ１２は、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧにゲート電圧（ソースＳ−ゲートＧ間の電圧）を印加して、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１をＯＮ状態（ソースＳ−ドレインＤ間を導通状態）するためのものであり、前記ゲート電圧が適切な値となるように抵抗比率が設定されている。

【0058】

ゲート電圧生成回路１２のコンデンサＣ１１は、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間の電圧変動（ｄＶ／ｄｔ）によるＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１の誤点弧を防止する役目を果たすものである。

【0059】

ゲート電圧生成回路１２のツェナーダイオードＺＤ１１は、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間の電圧の値が定格値を超えないようにする電圧リミッタとしての役目を果たすものである。

【0060】

次に、モータ駆動用主制御回路１においてＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１と、そのゲート電圧生成回路１２などが果たす役割などを、モータ主制御回路部２に対してバッテリＢａｔｔの正極と負極が正常に接続された場合と、モータ主制御回路部２に対してバッテリＢａｔｔの正極と負極が逆に接続された場合とに分けて説明する。

【0061】

（バッテリの正極と負極が正常に接続された場合）
メインコンタクタＭＣが閉極される（メインコンタクタＭＣの接点ＭＣ１，ＭＣ２が閉じられる）前には、モータ駆動用主制御回路１１は動作しない。当該モータ駆動用主制御回路１１においては、バッテリＢａｔｔから直流モータＭへの電力供給が行われず、直流モータＭは回転しない。

【0062】

図１にはバッテリＢａｔｔの正極と負極を正常に接続したときの状態を示している。また、図１にはメインコンタクタＭＣを閉極した後の状態を示し、図２にはメインコンタクタＭＣを閉極して無人搬送車が走行（直流モータＭが作動）中にメインコンタクタＭＣが開極したときの状態を示している。

【0063】

図１に示すように、メインコンタクタＭＣが閉極された後には、バッテリＢａｔｔの電圧Ｖ_BがメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２に印加されるため、第１の抵抗Ｒ１１と第２の抵抗Ｒ１２の直列回路にバッテリ電圧Ｖ_Bが印加される。このため、第１の抵抗Ｒ１１と第２の抵抗Ｒ１２の抵抗比率によって得られる第１の抵抗Ｒ１１の電圧Ｖ_R11が、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間に印加される。その結果、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間にゲート電圧Ｖ_R11が生じるため、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間のＯＮ抵抗値が低下して、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴのソースＳ−ドレインＤ間がＯＮ状態（導通状態）となる。

【0064】

このときには、本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１１においても、従来のモータ駆動用主制御回路１のようにダイオードＤ１のみをメインコンタクタＭＣに並列接続した状態（図５参照）と同じ状態となり、従来のモータ駆動用主制御回路１と同様の動作・効果が得られる。

【0065】

詳述すると、メインコンタクタＭＣが閉極され、モータ主制御回路部２のＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ４がＯＮ状態になったときには、図１に示すＩ１１のように電流が正方向に流れて直流モータＭへ通電されるため、図１に示すＲ１１のように直流モータＭが正方向に回転する。このため、無人搬送車は前へ走行する。一方、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ３がＯＮ状態になると、図１に示すＩ１２のように逆方向に電流が流れて直流モータＭに通電されるため、図１に示すＲ１２のように直流モータＭが逆方向に回転する。このため、無人搬送車は後へ走行する。また、直流モータＭの通電電流及び回転数は、モータ主制御回路部２（Ｈブリッジ回路）のチョッパ動作によって変化する。

【0066】

そして、このときに本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１１では、バッテリＢａｔｔの正極端子ＢとメインコンタクタＭＣの間にダイオードＤＳを設けた場合（図８参照）のような無駄な電圧降下が発生せず、従って、この電圧降下に伴うエネルギー損失が発生することもない。

【0067】

また、この無人搬送車の走行中、即ちＰｃｈ型ＦＥＴＴのソースＳ−ドレインＤ間がＯＮ状態（導通状態）のとき、無人搬送車の非常停止動作などのために図２に示すようにメインコンタクタＭＣが開極された（メインコンタクタＭＣの接点ＭＣ１，ＭＣ２が開かれた）場合には、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間のＯＮ状態（導通状態）が維持される。このため、直流モータＭのエネルギー（インダクタンスエネルギー、直流モータＭが回転しているための機械エネルギー）が電気エネルギーに変換され、図２に示すＩ１３のようなモータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ２，Ｔ３の逆方向ダイオードＤ１２，Ｄ１３（直流モータＭの逆回転時にはＮｃｈ型ＦＥＴＴ１，Ｔ４の逆ダイオードＤ１１，Ｄ１４）→Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ→Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のドレインＤ→ダイオードＤ１の経路を通じて、バッテリＢａｔｔに回生される。

【0068】

（バッテリの正極と負極が逆に接続された場合）
図３にはバッテリＢａｔｔの正極と負極を逆に接続したときの状態を示している。

【0069】

図３に示すように、メインコンタクタＭＣは、モータ駆動用主制御回路１２が動作しないので開極したままである。

【0070】

このとき、図３にＩ１４のようにＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳには正、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のドレインＤには負の方向にバッテリＢａｔｔの電圧Ｖ_Bが印加されるため、第１の抵抗Ｒ１１の一端Ｒ１１ａと第２の抵抗Ｒ１２の他端Ｒ１２ｂ（即ちメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２におけるバッテリ正極側ラインＬ１とバッテリ負極側ラインＬ２）が同電位となり、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳとＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧが同電位となる。従って、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間に電圧が印加されないため、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間のＯＮ抵抗値が低下せず、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴのソースＳ−ドレインＤ間はＯＦＦ状態（非導通状態）のままである。

【0071】

従って、従来のようなバッテリＢａｔｔの正極→モータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４の逆方向ダイオードＤ１１〜Ｄ１４→ダイオードＤ１→バッテリＢａｔｔの負極の短絡回路を、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１によって遮断することができる。このため、モータ駆動用主制御回路１２に過大な短絡電流が流れてモータ駆動用主制御回路１１を構成する部品（Ｎｃｈ型ＦＥＴなどの素子）や配線材が過熱・焼損するのを防止して、モータ駆動用主制御回路１１を保護することができる。

【0072】

なお、直流モータＭの場合には、モータ主制御回路部２として、図１に示すように逆方向ダイオードを備えた複数のスイッチング素子（ＦＥＴ、バイポーラトランジスタなど）によって構成されたＨブリッジ回路を適用するが（図１参照）、ブラシレスＤＣモータや誘導モータなどの場合には、モータ主制御回路部２として、図４に示すように逆方向ダイオードを備えた複数のスイッチング素子（ＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタなど）によって構成された３相ブリッジ回路を適用する。

【0073】

詳述すると、図４には、Ｔ２１〜Ｔ２６の６つのＮｃｈ型ＦＥＴを用いたモータ主制御回路部２の構成例を示している。Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１とＮｃｈ型ＦＥＴＴ２２とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２２のドレインＤとが接続部２ｇで接続されている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２３とＮｃｈ型ＦＥＴＴ２４とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２３のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２４のドレインＤとが接続部２ｈで接続されている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２５とＮｃｈ型ＦＥＴＴ２３とが直列に設けられ、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２５のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２６のドレインＤとが接続部２ｉで接続されている。更に、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１のドレインＤとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２３のドレインＤとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２５のドレインＤとが接続部２ｊで接続され、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２２のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２４のソースＳとＮｃｈ型ＦＥＴＴ２６のソースＳとが接続部２ｋで接続されている。

【0074】

Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１〜Ｔ２６のゲート電圧生成回路（図示省略）によってＮｃｈ型ＦＥＴＴ２１〜Ｔ２６のソースＳ−ゲートＧ間の印加電圧が制御されることにより、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１〜Ｔ２６のＯＮ・ＯＦＦ状態（ソースＳ−ドレインＤ間の導通・非導通状態）が制御されて、ブラシレスＤＣモータ又は誘導モータなどのモータＭへ印加する３相交流電力の周波数及び大きさを可変にして直流モータＭの通電電流及び回転数を可変とすることができるようになっている。また、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１〜Ｔ２６は寄生ダイオードＤ３１〜Ｄ３６をそれぞれ有しており、モータＭのエネルギーをバッテリＢａｔｔへ回生する際には、これらの寄生ダイオードＤ３１〜Ｄ３６が逆方向ダイオード（還流ダーオード）として機能する。

【0075】

直流モータＭは、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２１，Ｔ２２の接続部２ｇと、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２３，Ｔ２４の接続部２ｈと、Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ２５，Ｔ２６の接続部２ｉとに接続されている。

【0076】

なお、その他の構成については、図１と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

【0077】

＜作用効果＞
以上のように、本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１２によれば、バッテリＢａｔｔと、メインコンタクタＭＣと、逆方向ダイオードＤ１１〜Ｄ１４又はＤ３１〜Ｄ３６を備えた複数のスイッチング素子（Ｎｃｈ型ＦＥＴＴ１１〜Ｔ１４又はＮｃｈ型ＦＥＴ２１〜Ｔ２６など）を有して成るＨブリッジ回路又は３相ブリッジ回路であってモータＭが接続されているモータ主制御回路部２と、バッテリＢａｔｔの正極端子Ｂ１とモータ主制御回路部２のバッテリ正極側端子２ｅとをメインコンタクタＭＣを介して接続しているバッテリ正極側ラインＬ１と、バッテリＢａｔｔの負極端子Ｂ２とモータ主制御回路部２のバッテリ負極側端子２ｆとを接続しているバッテリ負極側ラインＬ２と、メインコンタクタＭＣと並列に設けられカソードＫがメインコンタクタＭＣの一次側接点ＭＣ１に接続されているダイオードＤ１とを有するモータ駆動用主制御回路１１において、ダイオードＤ１に直列に設けられ、ソースＳがメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２に接続されている一方、ドレインＤがダイオードＤ１のアノードＡに接続されているＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１と、一端Ｒ１１ａがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳに接続されている一方、他端Ｒ１１ｂがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されている第１の抵抗Ｒ１１と、一端Ｒ１２ａがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されている一方、他端Ｒ１２ｂがバッテリ負極側ラインＬ２に接続されている第２の抵抗Ｒ１２とを有して成るＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲート電圧生成回路１２とを有することを特徴としているため、次のような作用効果が得られる。

【0078】

（１） 即ち、バッテリＢａｔｔの正極と負極が正常に接続された場合において、メインコンタクタＭＣが閉極されたときには、バッテリＢａｔｔの電圧Ｖ_BがメインコンタクタＭＣの二次側接点ＭＣ２に印加され、第１の抵抗Ｒ１１と第２の抵抗Ｒ１２の抵抗比率によって得られる第１の抵抗Ｒ１１の電圧Ｖ_R11が、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間に印加されることにより、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間にゲート電圧Ｖ_R11が生じるため、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間のＯＮ抵抗値が低下して、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間がＯＮ状態（導通状態）となる。
このため、従来のモータ駆動用主制御回路のようにダイオードＤ１のみをメインコンタクタＭＣに並列接続した状態と同じ状態となり、従来のモータ駆動用主制御回路１と同様の動作・効果が得られる。
そして、バッテリＢａｔｔの正極端子ＢとメインコンタクタＭＣの間にダイオードＤＳを設けた場合（図８参照）のような無駄な電圧降下が発生せず、この電圧降下に伴うエネルギー損失が発生することもない。従って、バッテリＢａｔｔの電気エネルギーを有効に利用することができ、また、モータＭの回転数が低下することはなく、冷却部品を設けて装置容積が増大することもない。
（２） また、バッテリＢａｔｔの正極と負極が正常に接続された場合において、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間がＯＮ状態（導通状態）のときにメインコンタクタＭＣが開極された場合には、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間のＯＮ状態（導通状態）が維持されるため、モータＭのエネルギーを、モータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４の逆方向ダイオードＤ１１〜Ｄ１４（又はＮｃｈ型ＦＥＴＴ２１〜Ｔ２６の逆方向ダイオードＤ３１〜Ｄ３６）→Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ→Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のドレインＤ→ダイオードＤ１の経路を通じて、バッテリＢａｔｔに回生することができる。
（３） バッテリＢａｔｔの正極と負極が逆に接続された場合において、メインコンタクタＭＣが開極されているときは、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳには正、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のドレインＤには負の方向にバッテリＢａｔｔの電圧Ｖ_Bが印加されて、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳとＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧが同電位となり、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間に電圧が印加されないため、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間のＯＮ抵抗値が低下せず、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間はＯＦＦ状態（非導通状態）のままである。
従って、従来のようなバッテリＢａｔｔの正極→モータ主制御回路部２におけるＮｃｈ型ＦＥＴＴ１〜Ｔ４の逆方向ダイオードＤ１１〜Ｄ１４→ダイオードＤ１→バッテリＢａｔｔの負極の短絡回路を、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１によって遮断することができるため、モータ駆動用主制御回路１２に過大な短絡電流が流れてモータ駆動用主制御回路１１を構成する部品（Ｎｃｈ型ＦＥＴなどの素子）や配線材が過熱・焼損するのを防止して、モータ駆動用主制御回路１１を保護することができる。

【0079】

また、本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１１によれば、ゲート電圧生成回路１２は、第１の抵抗Ｒ１１に並列に設けられ、一端Ｃ１１ａがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳに接続されている一方、他端Ｃ１１ｂがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されているコンデンサＣ１１を有していること特徴としているため、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ドレインＤ間の電圧変動（ｄＶ／ｄｔ）によるＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１の誤点弧を、ゲート電圧生成回路１２のコンデンサＣ１１によって防止することができる。

【0080】

また、本実施の形態例のモータ駆動用主制御回路１１によれば、ゲート電圧生成回路１２は、第１の抵抗Ｒ１１に並列に設けられ、カソードＫがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳに接続されている一方、アノードＡがＰｃｈ型ＦＥＴＴ１１のゲートＧに接続されているツェナーダイオードＺＤ１１を有していること特徴としているため、Ｐｃｈ型ＦＥＴＴ１１のソースＳ−ゲートＧ間の電圧Ｖ_R11の値が定格値を超えるのを、ゲート電圧生成回路１２のツェナーダイオードＺＤ１１によって防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明は無人搬送車などに装備されるモータ駆動回路に関するものであり、当該モータ駆動回路においてバッテリ逆接続に対する保護を可能にする場合に適用して有用なものである。

【符号の説明】

【0082】

２ モータ主制御回路部
２ａ〜２ｄ 接続部
２ｅ バッテリ正極側端子
２ｆ バッテリ負極側端子
２ｇ〜２ｋ 接続部
１１ モータ駆動用主制御回路
１２ ゲート電圧生成回路
Ｂａｔｔ バッテリ
ＭＣ メインコンタクタ
ＭＣ１ メインコンタクタの一次側接点
ＭＣ２ メインコンタクタの二次側接点
Ｄ１ ダイオード
Ａ アノード
Ｋ カソード
Ｔ１１ Ｐｃｈ型ＦＥＴ
Ｄ２１ 寄生ダイオード
Ｓ ソース
Ｇ ゲート
Ｄ ドレイン
Ｒ１１ 第１の抵抗
Ｒ１１ａ 第１の抵抗の一端
Ｒ１１ｂ 第１の抵抗の他端
Ｒ１２ 第２の抵抗
Ｒ１２ａ 第２の抵抗の一端
Ｒ１２ｂ 第２の抵抗の他端
Ｃ１１ コンデンサ
Ｃ１１ａ コンデンサの一端
Ｃ１１ｂ コンデンサの他端
ＺＤ１１ ツェナーダイオード
Ｃ１ 電圧平滑用コンデンサ
Ｃ１ａ 電圧平滑用コンデンサの一端
Ｃ１ｂ 電圧平滑用コンデンサの他端
Ｔ１〜Ｔ４ Ｎｃｈ型ＦＥＴ
Ｔ２１〜Ｔ２６ Ｎｃｈ型ＦＥＴ
Ｄ１１〜Ｄ１４ 逆方向ダイオード（寄生ダイオード）
Ｍ 直列モータ，ブラシレスＤＣモータ，誘導モータ
Ｍ１ 直列モータの一端
Ｍ２ 直流モータの他端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】