特開2026-163410IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電気機器

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】直流充電時の充電効率を向上できる電気機器を提供する。
【解決手段】電気機器は、蓄電装置及び回転電機の各々の電力授受を制御する電力制御ユニットと、電力制御ユニットを外部直流電源に接続する直流充電端子と、回転電機のロータ角度を検出する位置センサとを備える。電力制御ユニットは、第1コイルの両端に接続される第1フルブリッジ回路と、第2コイルの両端に接続される第2フルブリッジ回路と、デューティ指令値及び第1搬送波に基づいて第1フルブリッジ回路を制御し、デューティ指令値及び第2搬送波に基づいて第2フルブリッジ回路を制御する制御装置とを備える。制御装置は、直流充電時において、位置センサの出力信号から得られるロータ角度に基づいて、第1搬送波と第2搬送波との間の位相差を設定する。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、二次電池を搭載するモビリティでの充給電に関する技術において、外部電源による直流充電の充電効率を向上させることが課題であるが、従来技術では、直流充電の充電効率向上の観点から改善の余地がある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明に係る電気機器は、以下の構成を採用した。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

(1)の態様によれば、直流充電時において、ロータ角度に基づいて第1搬送波と第2搬送波との間の位相差を設定することにより、各相の磁束密度が大きくなることを抑制できる。その結果、鉄損が減少して充電効率が向上する。

(2)の態様によれば、第1コイル及び第2コイルのそれぞれが磁束を打ち消す方向に電流が流れることで鉄損が低減されるので、充電効率が向上するとともに、充電トルクの発生を抑制することができる。

(3)の態様によれば、各コイルに流れる電流のリプルが減少するので、鉄損の低減効果及び充電効率向上の効果がより大きくなる。

(4)の態様によれば、回転電機において第3コイル及び第4コイルが同一スロットに巻回されている構造を採用することにより、第3コイルと第4コイルとの磁気結合度を高められるので、充電効率を向上できる。

(5)の態様によれば、構造的に回転電機のインダクタンスを確報しつつ、回転電機に充電トルクが発生することを抑制できる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本電気機器の概略構成を示す図である。
【図2】 本電気機器の回転電機の構成を模式的に示す図である。
【図3】 直流充電時における第1搬送波、第2搬送波、及び各素子部の状態を示す図である。
【図4】 第1搬送波と第2搬送波との間に任意の位相差がある場合を示す図である。
【図5】 ロータ角度とキャリア位相差との対応関係を示す図である。
【図6】 本電気機器の電子制御ユニットによって実行される直流充電処理を示すフローチャートである。
【図7】 ロータ角度とキャリア位相差との対応関係の変形例を示す図である。
【図8】 第1搬送波と第2搬送波との間の位相差が0度である場合を示す図である。
【図9】 本電気機器の電子制御ユニットによって実行される直流充電処理の変形例を示すフローチャートである。
【図10】 回転電機として3相モータを備える電気機器に含まれる直流充電回路の一例を示す示す図である。
【図11】 電気機器が3相モータを備える場合における3つの搬送波と各スイッチの状態の変化を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10…電気機器、10a…電力制御ユニット、11…蓄電装置、12…第1電力変換部(第1フルブリッジ回路)、12a…第1フルブリッジ回路、12b…第2フルブリッジ回路、13…第2電力変換部(第2フルブリッジ回路)、13a…第3フルブリッジ回路、13b…第4フルブリッジ回路、14…直流充電端子、15…交流充電端子、16…回転電機、17…ゲートドライブユニット、18…電子制御ユニット(制御装置)、22…第1スイッチ、23…α相第1コイル(α1)(第3コイル)、24…α相第2コイル(α2)(第4コイル)、25…第1断接器、26…第2断接器、32…第2スイッチ、33…β相第1コイル(β1)(第5コイル)、34…β相第2コイル(β2)(第6コイル)、35…第3断接器、36…第4断接器、41…ロータ、42…ステータコア、43…スロット、SL1…第1スロット、SL2…第2スロット、SL3…第3スロット、SL4…第4スロット

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