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JP6717695B2 - Power converter - Google Patents

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JP6717695B2 JP2016143058A JP2016143058A JP6717695B2 JP 6717695 B2 JP6717695 B2 JP 6717695B2 JP 2016143058 A JP2016143058 A JP 2016143058A JP 2016143058 A JP2016143058 A JP 2016143058A JP 6717695 B2 JP6717695 B2 JP 6717695B2
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満孝 伊藤
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

従来、巻線切替機能付インバータが知られている。例えば、特許文献1では、2組のインバータ回路と2個のスイッチを設けることで、Y接続運転とΔ接続運転とを切り替えている。 Conventionally, an inverter with a winding switching function is known. For example, in Patent Literature 1, two sets of inverter circuits and two switches are provided to switch between Y-connection operation and Δ-connection operation.

特開平1−34198号公報JP-A-1-34198

特許文献1では、Y接続運転とΔ接続運転とを切り替える際の制御順序については言及されていない。そのため、制御の切替えタイミングとスイッチの開閉切替タイミングとがずれると、意図しない電流の上昇や電圧サージが発生する虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、Y結線駆動とΔ結線駆動とを適切に切替可能な電力変換装置を提供することにある。
Patent Document 1 does not mention the control sequence when switching between the Y connection operation and the Δ connection operation. Therefore, if the control switching timing and the switch opening/closing switching timing deviate from each other, an unintended increase in current or a voltage surge may occur.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a power conversion device capable of appropriately switching between Y connection driving and Δ connection driving.

本発明の電力変換装置は、複数相のコイル(81、82、83)を有する回転電機(80)の電力を変換するものであって、第1インバータ(20)と、第2インバータ(30)と、高電位側接続線(51)と、低電位側接続線(52)と、開閉器(52、56)と、制御部(65)と、を備える。 The power converter of the present invention converts power of a rotating electric machine (80) having coils (81, 82, 83) of a plurality of phases, and includes a first inverter (20) and a second inverter (30). And a high potential side connection line (51), a low potential side connection line (52), switches (52, 56), and a control unit (65).

第1インバータは、高電位側に設けられる第1上アーム素子(21〜23)および低電位側に設けられる第1下アーム素子(24〜26)を有し、コイルの一端(811、821、831)および電圧源(40)と接続される。
第2インバータは、高電位側に設けられる第2上アーム素子(31〜33)および低電位側に設けられる第2下アーム素子(34〜36)を有し、コイルの他端(812、822、832)と接続される。
The first inverter has a first upper arm element (21 to 23) provided on the high potential side and a first lower arm element (24 to 26) provided on the low potential side, and has one end of the coil (811, 821, 831) and a voltage source (40).
The second inverter has a second upper arm element (31 to 33) provided on the high potential side and a second lower arm element (34 to 36) provided on the low potential side, and the other end of the coil (812, 822). , 832).

高電位側接続線は、電圧源の正極側と、第1上アーム素子の高電位側と、第2上アーム素子の高電位側とを接続する。
低電位側接続線は、電圧源の負極側と、第1下アーム素子の低電位側と、第2下アーム素子の低電位側とを接続する。
開閉器は、高電位側接続線および低電位側接続線の少なくとも一方に設けられ、第1インバータ側と第2インバータ側とを断接可能である。
The high potential side connecting line connects the positive side of the voltage source, the high potential side of the first upper arm element, and the high potential side of the second upper arm element.
The low potential side connecting line connects the negative side of the voltage source, the low potential side of the first lower arm element, and the low potential side of the second lower arm element.
The switch is provided on at least one of the high potential side connection line and the low potential side connection line, and can connect and disconnect the first inverter side and the second inverter side.

制御部は、インバータ制御部(651)、および、開閉器制御部(652)を有する。
インバータ制御部は、第1インバータおよび第2インバータを制御する。
開閉器制御部652は、開閉器の開閉状態を制御する。
The control unit has an inverter control unit (651) and a switch control unit (652).
The inverter control unit controls the first inverter and the second inverter.
The switch controller 652 controls the open/closed state of the switch.

ここで、第1インバータを回転電機の駆動要求に応じた制御し、第2インバータを中性点化する制御状態をY制御、第1インバータと第2インバータとで異なる相のスイッチング状態が同期する制御状態をΔ制御とする。
制御部は、開閉器が開の状態でY制御を行うY結線駆動と、開閉器が閉の状態でΔ制御を行うΔ結線駆動とを切り替える場合、開閉器の開閉状態に応じてインバータの制御状態を切り替える。
これにより、Y結線駆動とΔ結線駆動との切り替えに伴う相電流の急上昇を回避することができ、Y結線駆動とΔ結線駆動とを適切に切り替えることができる。
Here, the first inverter is controlled according to the drive request of the rotating electric machine, and the control state for neutralizing the second inverter is Y-controlled, and the switching states of different phases are synchronized between the first inverter and the second inverter. The control state is Δ control.
The control unit controls the inverter according to the open/closed state of the switch when switching between the Y connection drive that performs Y control when the switch is open and the Δ connection drive that performs Δ control when the switch is closed. Switch states.
As a result, it is possible to avoid a sharp increase in the phase current due to the switching between the Y connection driving and the Δ connection driving, and it is possible to appropriately switch between the Y connection driving and the Δ connection driving.

本発明の第1実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるモータジェネレータの駆動領域を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a drive area of the motor generator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における(a)Y結線駆動、(b)Δ結線駆動を説明する回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating (a) Y connection drive and (b) Δ connection drive according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による切替処理を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a switching process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における零ベクトル制御を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the zero vector control in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による切替処理を説明するタイムチャートである。6 is a time chart illustrating a switching process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による切替処理を説明するフローチャートである。8 is a flowchart illustrating a switching process according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による切替処理を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the switching process by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による切替処理を説明するタイムチャートである。8 is a time chart illustrating a switching process according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態による切替処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the switching process by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による切替処理を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the switching process by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による切替処理を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the switching process by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による切替処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the switching process by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による切替処理を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the switching process by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による切替処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the switching process by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device by 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態による切替処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the switching process by 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device by 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device by 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the power converter device by 9th Embodiment of this invention. インバータ制御状態と開閉器の開閉が同時に切り替わる場合を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the case where an inverter control state and opening/closing of a switch switch simultaneously. 参考例による切替処理を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the switching process by a reference example. 参考例による切替処理を説明するタイムチャートである。9 is a time chart illustrating a switching process according to a reference example.

以下、本発明による電力変換装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電力変換装置を図1〜図6に示す。
図1に示すように、回転電機駆動システム1は、電力変換装置11、および、回転電機としてのモータジェネレータ80を備える。
Hereinafter, a power converter according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in a plurality of embodiments, substantially the same configurations will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
(First embodiment)
The power converter according to the first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, the rotary electric machine drive system 1 includes a power converter 11 and a motor generator 80 as a rotary electric machine.

モータジェネレータ80は、例えば電気自動車やハイブリッド車両等の電動自動車に適用され、図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する、所謂「主機モータ」である。モータジェネレータ80は、駆動輪を駆動するための電動機としての機能、および、図示しないエンジンや駆動輪から伝わる運動エネルギによって駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態では、モータジェネレータ80が電動機として機能する場合を中心に説明する。 The motor generator 80 is a so-called “main motor” that is applied to an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle and generates torque for driving a drive wheel (not shown). The motor generator 80 has a function as an electric motor for driving the drive wheels and a function as a generator that is driven by kinetic energy transmitted from an engine (not shown) or the drive wheels to generate electric power. In the present embodiment, the case where the motor generator 80 functions as an electric motor will be mainly described.

モータジェネレータ80は、3相交流の回転機であって、U相コイル81、V相コイル82、および、W相コイル83を有する。以下適宜、U相コイル81、V相コイル82およびW相コイル83を「コイル81、82、83」という。また、U相コイル81に流れる電流をU相電流Iu、V相コイル82に流れる電流をV相電流Iv、W相コイル83に流れる電流をW相電流Iwとする。コイル81〜83に流れる電流について、第1インバータ20側から第2インバータ30側に流れる電流を正、第2インバータ30側から第1インバータ20側に流れる電流を負とする。 The motor generator 80 is a three-phase AC rotating machine, and has a U-phase coil 81, a V-phase coil 82, and a W-phase coil 83. Hereinafter, the U-phase coil 81, the V-phase coil 82, and the W-phase coil 83 will be appropriately referred to as “coils 81, 82, 83”. A current flowing through the U-phase coil 81 is a U-phase current Iu, a current flowing through the V-phase coil 82 is a V-phase current Iv, and a current flowing through the W-phase coil 83 is a W-phase current Iw. Regarding the currents flowing through the coils 81 to 83, the current flowing from the first inverter 20 side to the second inverter 30 side is positive, and the current flowing from the second inverter 30 side to the first inverter 20 side is negative.

電力変換装置11は、モータジェネレータ80の電力を変換するものであって、第1インバータ20、第2インバータ30、高電位側接続線51、低電位側接続線55、および、制御部65等を備える。
第1インバータ20は、コイル81〜83の通電を切り替える3相インバータであり、スイッチング素子21〜26を有する。第2インバータ30は、コイル81〜83の通電を切り替える3相インバータであり、スイッチング素子31〜36を有する。
スイッチング素子21は、トランジスタ211およびダイオード221を有する。スイッチング素子22〜26、31〜36も同様に、それぞれ、トランジスタ212〜216、311〜316、および、ダイオード222〜226、321〜326を有する。
The power conversion device 11 converts the power of the motor generator 80, and includes the first inverter 20, the second inverter 30, the high-potential-side connection line 51, the low-potential-side connection line 55, the control unit 65, and the like. Prepare
The first inverter 20 is a three-phase inverter that switches the energization of the coils 81 to 83, and includes switching elements 21 to 26. The second inverter 30 is a three-phase inverter that switches the energization of the coils 81 to 83, and includes switching elements 31 to 36.
The switching element 21 has a transistor 211 and a diode 221. Similarly, the switching elements 22 to 26, 31 to 36 have transistors 212 to 216, 311 to 316, and diodes 222 to 226 and 321 to 326, respectively.

トランジスタ211〜216、311〜316は、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)であって、制御部65によってオンオフ作動が制御される。トランジスタ211〜216、311〜316は、オンされたときに高電位側から低電位側への通電が許容され、オフされたときに通電が遮断される。トランジスタ211〜216、311〜316は、IGBTに限らず、MOSFET等であってもよい。 The transistors 211 to 216 and 311 to 316 are IGBTs (insulated gate bipolar transistors), and the on/off operation is controlled by the control unit 65. When the transistors 211 to 216 and 311 to 316 are turned on, energization from the high potential side to the low potential side is allowed, and when turned off, the energization is cut off. The transistors 211 to 216 and 311 to 316 are not limited to IGBTs, and may be MOSFETs or the like.

ダイオード221〜226、321〜326は、トランジスタ211〜216、311〜316のそれぞれと並列に接続され、低電位側から高電位側への通電を許容する還流ダイオードである。例えば、ダイオード221〜226、321〜326は、例えば、MOSFETの寄生ダイオード等のように、トランジスタ211〜216、311〜316に内蔵されていてもよいし、外付けされたものであってもよい。 The diodes 221 to 226 and 321 to 326 are freewheeling diodes that are connected in parallel to the transistors 211 to 216 and 311 to 316, respectively, and allow energization from the low potential side to the high potential side. For example, the diodes 221 to 226 and 321 to 326 may be built in the transistors 211 to 216 and 311 to 316, such as a parasitic diode of MOSFET, or may be externally attached. ..

第1インバータ20において、高電位側にスイッチング素子21〜23が設けられ、低電位側にスイッチング素子24〜26が設けられる。また、スイッチング素子21〜23の高電位側はバッテリ40の正極と接続され、スイッチング素子24〜26の低電位側はバッテリ40の負極と接続される。 In the first inverter 20, the switching elements 21 to 23 are provided on the high potential side and the switching elements 24 to 26 are provided on the low potential side. The high potential side of the switching elements 21 to 23 is connected to the positive electrode of the battery 40, and the low potential side of the switching elements 24 to 26 is connected to the negative electrode of the battery 40.

U相のスイッチング素子21、24の接続点にはU相コイル81の一端811が接続され、V相のスイッチング素子22、25の接続点にはV相コイル82の一端821が接続され、W相のスイッチング素子23、26の接続点にはW相コイル83の一端831が接続される。すなわち、第1インバータ20は、コイル81、82、83の一端811、821、831とバッテリ40との間に接続される。 One end 811 of the U-phase coil 81 is connected to the connection point of the U-phase switching elements 21 and 24, one end 821 of the V-phase coil 82 is connected to the connection point of the V-phase switching elements 22 and 25, and the W-phase One end 831 of the W-phase coil 83 is connected to the connection point of the switching elements 23 and 26 of. That is, the first inverter 20 is connected between the ends 811, 821, 831 of the coils 81, 82, 83 and the battery 40.

第2インバータ30において、高電位側にスイッチング素子31〜33が設けられ、低電位側にスイッチング素子34〜36が設けられる。
U相のスイッチング素子31、34の接続点にはU相コイル81の他端812が接続され、V相のスイッチング素子32、35の接続点にはV相コイル82の他端822が接続され、W相のスイッチング素子33、36の接続点にはW相コイル83の他端832が接続される。
In the second inverter 30, the switching elements 31 to 33 are provided on the high potential side and the switching elements 34 to 36 are provided on the low potential side.
The other end 812 of the U-phase coil 81 is connected to the connection point of the U-phase switching elements 31 and 34, and the other end 822 of the V-phase coil 82 is connected to the connection point of the V-phase switching elements 32 and 35. The other end 832 of the W-phase coil 83 is connected to the connection point of the W-phase switching elements 33 and 36.

以下適宜、第1インバータ20において、高電位側に接続されるスイッチング素子21〜23を「第1上アーム素子」、低電位側に接続されるスイッチング素子24〜26を「第1下アーム素子」とする。また、第2インバータ30において、高電位側に接続されるスイッチング素子31〜33を「第2上アーム素子」、低電位側に接続されるスイッチング素子34〜36を「第2下アーム素子」とする。 Hereinafter, in the first inverter 20, the switching elements 21 to 23 connected to the high potential side are “first upper arm elements”, and the switching elements 24 to 26 connected to the low potential side are “first lower arm elements” as appropriate. And In the second inverter 30, the switching elements 31 to 33 connected to the high potential side are referred to as “second upper arm elements”, and the switching elements 34 to 36 connected to the low potential side are referred to as “second lower arm elements”. To do.

バッテリ40は、第1インバータ20と接続される。本実施形態では、第2インバータ30側にはバッテリ等の電圧源が設けられていない。
コンデンサ43は、第1インバータ20とバッテリ40との間に接続される平滑コンデンサである。
電流検出部45は、相電流Iu、Iv、Iwを検出する。本実施形態では、電流検出部45として、ホール素子等の電流検出素子が各相に設けられる。
The battery 40 is connected to the first inverter 20. In the present embodiment, a voltage source such as a battery is not provided on the second inverter 30 side.
The capacitor 43 is a smoothing capacitor connected between the first inverter 20 and the battery 40.
The current detector 45 detects the phase currents Iu, Iv, Iw. In the present embodiment, a current detection element such as a Hall element is provided for each phase as the current detection unit 45.

高電位側接続線51は、バッテリ40の正極側と、第1上アーム素子21〜23の高電位側と、第2上アーム素子31〜33の高電位側とを接続する。換言すると、高電位側接続線51は、モータジェネレータ80を経由せずに、インバータ20、30の高電位側を接続する接続配線である。
低電位側接続線55は、バッテリ40の負極側と、第1下アーム素子24〜26の低電位側と、第2下アーム素子34〜36の低電位側とを接続する。換言すると、低電位側接続線55は、モータジェネレータ80を経由せずに、インバータ20、30の低電位側を接続する接続配線である。
The high potential side connection line 51 connects the positive electrode side of the battery 40, the high potential side of the first upper arm elements 21 to 23, and the high potential side of the second upper arm elements 31 to 33. In other words, the high potential side connection line 51 is a connection wiring that connects the high potential side of the inverters 20 and 30 without passing through the motor generator 80.
The low potential side connection line 55 connects the negative electrode side of the battery 40, the low potential side of the first lower arm elements 24 to 26, and the low potential side of the second lower arm elements 34 to 36. In other words, the low potential side connection line 55 is a connection wiring that connects the low potential side of the inverters 20 and 30 without passing through the motor generator 80.

高電位側接続線51には、第1インバータ20側と第2インバータ30側との導通および遮断を切替可能な高電位側開閉器52が設けられる。また、高電位側接続線51には、電流センサ521が設けられる。電流センサ521により検出される電流を高電位側スイッチ電流IswHとする。本実施形態では、高電位側スイッチ電流IswHに基づき、高電位側開閉器52の開閉状態を判定する。 The high-potential side connection line 51 is provided with a high-potential side switch 52 capable of switching between conduction and interruption between the first inverter 20 side and the second inverter 30 side. A current sensor 521 is provided on the high potential side connection line 51. The current detected by the current sensor 521 is the high potential side switch current IswH. In the present embodiment, the open/closed state of the high potential side switch 52 is determined based on the high potential side switch current IswH.

低電位側接続線55には、第1インバータ20側と第2インバータ30側との導通および遮断を切替可能な高電位側開閉器56が設けられる。また、低電位側接続線55には、電流センサ561が設けられる。電流センサ561により検出される電流を低電位側スイッチ電流IswLとする。本実施形態では、低電位側スイッチ電流IswLに基づき、高電位側開閉器56の開閉状態を判定する。
開閉器52、56は、第1インバータ20側と第2インバータ30側との導通および遮断を切替可能であれば、機械式のものであってもよいし、半導体スイッチ等であってもよい。本実施形態では、高電位側開閉器52および低電位側開閉器56が「開閉器」に対応する。以下適宜、高電位側開閉器52を「上側SW」、低電位側開閉器56を「下側SW」と記載する。また、図中、SW52、56を閉にすることを「ON」、開にすることを「OFF」と記載する。
The low-potential side connection line 55 is provided with a high-potential side switch 56 capable of switching between conduction and interruption between the first inverter 20 side and the second inverter 30 side. A current sensor 561 is provided on the low potential side connection line 55. The current detected by the current sensor 561 is the low potential side switch current IswL. In the present embodiment, the open/closed state of the high potential side switch 56 is determined based on the low potential side switch current IswL.
The switches 52 and 56 may be mechanical ones or semiconductor switches or the like as long as they can switch between conduction and interruption between the first inverter 20 side and the second inverter 30 side. In the present embodiment, the high potential side switch 52 and the low potential side switch 56 correspond to the “switch”. Hereinafter, the high-potential side switch 52 will be appropriately referred to as "upper side SW", and the low-potential side switch 56 will be referred to as "lower side SW". Further, in the figure, closing the SWs 52 and 56 is described as “ON”, and opening the SWs 52 and 56 is described as “OFF”.

制御信号生成部60は、第1ドライバ回路61、第2ドライバ回路62、および、制御部65を有する。
制御部65は、マイコンを主体として構成され、各種演算処理を行う。制御部65における各処理は、予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
制御部65は、インバータ制御部651、開閉器制御部652、および、切替制御部655等を有する。
インバータ制御部651は、第1インバータ20および第2インバータ30を制御する。具体的には、トルク指令値trq*や電流指令値Iu*、Iv*、Iw*等のモータジェネレータ80の駆動に係る指令値に基づき、スイッチング素子21〜26、31〜36のトランジスタ211〜216、311〜316のオンオフ作動を制御する制御信号を生成し、ドライバ回路61、62に出力する。
The control signal generation unit 60 has a first driver circuit 61, a second driver circuit 62, and a control unit 65.
The control unit 65 is mainly composed of a microcomputer and performs various arithmetic processes. Each processing in the control unit 65 may be software processing by executing a program stored in advance by the CPU, or may be hardware processing by a dedicated electronic circuit.
The control unit 65 includes an inverter control unit 651, a switch control unit 652, a switching control unit 655 and the like.
The inverter control unit 651 controls the first inverter 20 and the second inverter 30. Specifically, based on command values related to driving the motor generator 80, such as the torque command value trq * and the current command values Iu * , Iv * , Iw *, etc., the transistors 211-216 of the switching elements 21-26, 31-36. , 311 to 316 are generated and output to the driver circuits 61 and 62.

第1ドライバ回路61は、制御部65からの制御信号に応じ、トランジスタ211〜216のオンオフ作動を制御するゲート信号を生成して出力する。第2ドライバ回路62は、制御部65からの制御信号に応じ、トランジスタ311〜316のオンオフ作動を制御するゲート信号を生成して出力する。トランジスタ211〜216、311〜316が制御信号に応じてオンオフされることで、バッテリ40の直流電力が交流電力に変換され、モータジェネレータ80へ供給される。これにより、モータジェネレータ80の駆動は、第1インバータ20および第2インバータ30を介して、制御部65に制御される。 The first driver circuit 61 generates and outputs a gate signal for controlling the on/off operation of the transistors 211 to 216 according to the control signal from the control unit 65. The second driver circuit 62 generates and outputs a gate signal for controlling the on/off operation of the transistors 311 to 316 according to the control signal from the control unit 65. By turning on/off the transistors 211 to 216 and 311 to 316 according to the control signal, the DC power of the battery 40 is converted into AC power and supplied to the motor generator 80. As a result, the drive of the motor generator 80 is controlled by the control unit 65 via the first inverter 20 and the second inverter 30.

以下適宜、スイッチング素子21〜26、31〜36のトランジスタ211〜216、311〜316のオンオフ作動を制御することを、単にスイッチング素子21〜26、31〜36のオンオフ作動を制御する、という。本実施形態では、スイッチング素子21〜26、31〜36は、ドライバ回路61、62により、それぞれ独立してオンオフを制御可能である。 Hereinafter, appropriately controlling the on/off operation of the transistors 211 to 216 and 311 to 316 of the switching elements 21 to 26, 31 to 36 is simply referred to as controlling the on/off operation of the switching elements 21 to 26, 31 to 36. In the present embodiment, the switching elements 21 to 26, 31 to 36 can be independently turned on and off by the driver circuits 61 and 62.

開閉器制御部652は、SW52、56の開閉を制御する開閉信号を生成し、SW52、56に出力する。
切替制御部655は、高電位側スイッチ電流IswHおよび低電位側スイッチ電流IswL、ならびに、後述の駆動要求に応じ、インバータ制御部651にインバータ制御指令を出力することでインバータ20、30の制御状態の切り替えを制御する。また、切替制御部655は、高電位側スイッチ電流IswHおよび低電位側スイッチ電流IswL、ならびに、後述の駆動要求に応じ、開閉器制御部652に開閉器制御指令を出力することで、SW52、56の開閉状態の切り替えを制御する。
The switch controller 652 generates an open/close signal that controls opening/closing of the SWs 52 and 56, and outputs the open/close signal to the SWs 52 and 56.
The switching control unit 655 outputs an inverter control command to the inverter control unit 651 according to the high-potential-side switch current IswH and the low-potential-side switch current IswL, and a drive request to be described later, thereby changing the control state of the inverters 20 and 30. Control switching. In addition, the switching control unit 655 outputs a switch control command to the switch control unit 652 according to the high-potential side switch current IswH and the low-potential side switch current IswL, and a drive request described later, so that the SWs 52 and 56 are output. Controls switching between open and closed states.

モータジェネレータ80の駆動制御を説明する。本実施形態では、モータジェネレータ80の回転数およびトルクを「駆動要求」とする。図2に示すように、モータジェネレータ80の回転数およびトルクに応じ、駆動領域を、Y結線駆動領域とΔ結線駆動領域とに分ける。本実施形態では、回転数Nが回転数判定閾値Nth以下の場合、Y結線駆動とし、回転数Nが回転数判定閾値Nthより大きい場合、Δ結線駆動とする。Y結線駆動領域とΔ結線駆動領域の境界は、回転数Nおよびトルクtrq等に応じ、適宜設定可能である。 The drive control of the motor generator 80 will be described. In the present embodiment, the rotation speed and torque of the motor generator 80 are “drive request”. As shown in FIG. 2, the drive region is divided into a Y connection drive region and a Δ connection drive region according to the rotation speed and torque of the motor generator 80. In the present embodiment, when the rotation speed N is equal to or lower than the rotation speed determination threshold Nth, the Y connection drive is performed, and when the rotation speed N is higher than the rotation speed determination threshold Nth, the Δ connection drive is performed. The boundary between the Y connection drive region and the Δ connection drive region can be appropriately set according to the rotation speed N, the torque trq, and the like.

回転数NおよびトルクtrqがY結線駆動領域のとき、制御部65は、コイル81〜83がY結線状態となるように、スイッチング素子21〜26、31〜36およびSW52、56を制御する。
具体的には、SW52、56を開とする。
第1インバータ20は、例えばPWM制御等により、モータジェネレータ80の駆動要求に応じて制御される。
第2インバータ30は、第2上アーム素子31〜33の全相、または、第2下アーム素子34〜36の全相の一方をオン、他方をオフとすることで中性点化される。これにより、コイル81〜83は、Y結線されているとみなせる。
When the rotation speed N and the torque trq are in the Y connection drive region, the control unit 65 controls the switching elements 21 to 26, 31 to 36 and the SWs 52 and 56 so that the coils 81 to 83 are in the Y connection state.
Specifically, the SWs 52 and 56 are opened.
The first inverter 20 is controlled according to a drive request of the motor generator 80, for example, by PWM control.
The second inverter 30 is turned to a neutral point by turning on all the phases of the second upper arm elements 31 to 33 or all the phases of the second lower arm elements 34 to 36 and turning the other off. Accordingly, it can be considered that the coils 81 to 83 are Y-connected.

例えば図3(a)に示すように、第2インバータ30の上アーム素子31〜33がオンされることで第2インバータ30側が中性点化され、第1インバータ20のスイッチング素子21、25、26がオンされているとき、矢印A1で示す経路の電流が流れる。
なお、第2上アーム素子31〜33を全相オンにする状態と、第2下アーム素子34〜36を全相オンにする状態とは、例えば素子の発熱状態等に応じ、適宜入れ替え可能である。オンされる素子を入れ替えることで、発熱を分散させることができる。
For example, as shown in FIG. 3A, by turning on the upper arm elements 31 to 33 of the second inverter 30, the second inverter 30 side is neutralized, and the switching elements 21, 25 of the first inverter 20, When 26 is turned on, the current in the path indicated by arrow A1 flows.
The state in which the second upper arm elements 31 to 33 are turned on in all phases and the state in which the second lower arm elements 34 to 36 are turned on in all phases can be appropriately switched depending on, for example, the heat generation state of the elements. is there. By exchanging the elements that are turned on, heat generation can be dispersed.

回転数NおよびトルクtrqがΔ結線駆動領域のとき、制御部65は、コイル81〜83がΔ結線状態となるように、スイッチング素子21〜26、31〜36およびSW52、56を制御する。
具体的には、Δ結線駆動では、SW52、56を閉とする。
制御部65は、第1インバータ20および第2インバータ30の異なる相のスイッチング状態が同期するように、PWM制御等により、第1インバータ20および第2インバータ30を制御する。スイッチング状態が同期する相は同電位となるので、コイル81〜83は、等価的にΔ結線された状態とみなすことができる。
When the rotation speed N and the torque trq are in the Δ-connection drive region, the control unit 65 controls the switching elements 21 to 26, 31 to 36 and the SWs 52 and 56 so that the coils 81 to 83 are in the Δ connection state.
Specifically, in the Δ connection drive, the SWs 52 and 56 are closed.
The control unit 65 controls the first inverter 20 and the second inverter 30 by PWM control or the like so that the switching states of the different phases of the first inverter 20 and the second inverter 30 are synchronized. Since the phases in which the switching states are synchronized have the same potential, the coils 81 to 83 can be regarded as equivalently Δ-connected.

Δ結線駆動では、例えば、第1インバータ20のU相(以下、「U1相」)と第2インバータ30のW相(以下、「W2相」)、第1インバータ20のV相(以下、「V1相」)と第2インバータ30のU相(以下、「U2相」)、第1インバータ20のW相(以下、「W1」相)と第2インバータ30のV相(以下、「V2」相)のスイッチング状態が同期するように制御する。
例えば図3(b)に示すように、第1インバータ20のスイッチング素子21、25、26、および、第2インバータ30のスイッチング素子33、34、35がオンされているとき、矢印A2で示す経路の電流が流れる。
また例えば、U1相とV2相、V1相とW2相、W1相とU2相とが同期するように制御してもよい。
なお、図3では、オンされている素子を実線、オフされている素子を破線で示し、通電経路を二点鎖線の矢印で示す。また、図3では、制御信号生成部60等、一部の構成の記載を省略した。図5等も同様である。
In the Δ connection drive, for example, the U phase of the first inverter 20 (hereinafter, “U1 phase”), the W phase of the second inverter 30 (hereinafter, “W2 phase”), the V phase of the first inverter 20 (hereinafter, “ "V1 phase") and the U phase of the second inverter 30 (hereinafter "U2 phase"), the W phase of the first inverter 20 (hereinafter "W1" phase) and the V phase of the second inverter 30 (hereinafter "V2") The switching states of the phases are controlled so as to be synchronized.
For example, as shown in FIG. 3B, when the switching elements 21, 25, 26 of the first inverter 20 and the switching elements 33, 34, 35 of the second inverter 30 are turned on, the path indicated by the arrow A2. Current flows.
Further, for example, control may be performed so that the U1 phase and the V2 phase, the V1 phase and the W2 phase, and the W1 phase and the U2 phase are synchronized.
In FIG. 3, elements that are turned on are shown by solid lines, elements that are turned off are shown by broken lines, and energization paths are shown by two-dot chain arrows. Further, in FIG. 3, description of a part of the configuration such as the control signal generation unit 60 is omitted. The same applies to FIG. 5 and the like.

ここで、Y結線駆動とΔ結線駆動との切り替えについて説明する。以下の説明において、SW52、56の状態によらず、第1インバータ20を駆動要求に応じて制御し、第2インバータ30を中性点化している制御状態を「Y制御」、第1インバータ20と第2インバータ30とで異なる相のスイッチング状態が同期する制御状態を「Δ制御」とする。 Here, switching between Y connection driving and Δ connection driving will be described. In the following description, the control state in which the first inverter 20 is controlled according to the drive request and the second inverter 30 is neutralized regardless of the states of the SWs 52 and 56 is “Y control”, and the first inverter 20 is controlled. The control state in which the switching states of different phases are synchronized between the second inverter 30 and the second inverter 30 is referred to as “Δ control”.

Y結線駆動とΔ結線駆動とを切り替える場合、インバータ20、30の制御状態、および、SW52、56の開閉を切り替える必要がある。インバータ制御状態と開閉器制御状態とは、同時に切り替わることが理想的である。この場合、図22に示すように、時刻x91にて、SW52、56の開閉状態と、インバータ20、30の制御状態とが同時に切り替わると、相電流の上昇や電圧サージが発生することなく、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替え可能である。図22では、Y結線駆動からΔ結線駆動への切り替えを示しているが、Δ結線駆動からY結線駆動への切り替えについても同様である。
なお、図22では、(a)が相電流、(b)が駆動状態を示している。
When switching between the Y connection driving and the Δ connection driving, it is necessary to switch the control states of the inverters 20 and 30 and the opening and closing of the SWs 52 and 56. Ideally, the inverter control state and the switch control state are switched at the same time. In this case, as shown in FIG. 22, when the open/closed states of the SWs 52 and 56 and the controlled states of the inverters 20 and 30 are simultaneously switched at time x91, the phase current does not rise and the voltage surge does not occur. The connection drive can be switched to the Δ connection drive. Although FIG. 22 shows the switching from the Y connection driving to the Δ connection driving, the same applies to the switching from the Δ connection driving to the Y connection driving.
In FIG. 22, (a) shows the phase current and (b) shows the driving state.

一方、インバータ制御状態および開閉器制御状態を成り行きで切り替えた場合、切り替えタイミングがずれる虞がある。
図23および図24に示す参考例では、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える例を示している。図24では、(a)が相電流、(b)が上側SW52の開閉状態、(c)が下側SW56の開閉状態、(d)がインバータ制御状態を示している。インバータ制御状態は、「MΔ」がΔ制御を意味し、「MY」がY制御を意味する。図24(e)は、相電流の全体がわかるように、図23(a)を縦方向に縮小した図である。
On the other hand, when the inverter control state and the switch control state are switched over and over, the switching timing may shift.
The reference examples shown in FIGS. 23 and 24 show an example in which the Y connection drive is switched to the Δ connection drive. In FIG. 24, (a) shows the phase current, (b) shows the open/close state of the upper SW 52, (c) shows the open/close state of the lower SW 56, and (d) shows the inverter control state. In the inverter control state, “MΔ” means Δ control, and “MY” means Y control. FIG. 24E is a diagram in which FIG. 23A is reduced in the vertical direction so that the entire phase current can be seen.

図23(a)および図24に示すように、時刻x95までの期間は、駆動状態はY結線駆動であって、第2下アーム素子34〜36を全相オンすることで第2インバータ30が中性点化されている。
図23(b)に示すように、時刻x95にて上側SW52がオンされても、通電状態は変わらない。
一方、図23(c)に示すように、時刻x96にて、第2下アーム素子34〜36が全相オンの状態で下側SW56がオンされると、矢印AXで示す新たな通電経路ができてしまう。そのため、Δ制御(図23(d)参照)に切り替わる時刻x97までの間、相電流Iu、Iv、Iwが急上昇し、制御不能になってしまう。また、図示はしていないが、上アーム素子31〜33を全相オンにすることで第2インバータ30が中性点化されている状態で上側SW52がオンされると、相電流Iu、Iv、Iwが急上昇し、制御不能になってしまう。
As shown in FIGS. 23A and 24, the driving state is Y connection driving until the time x95, and the second inverter 30 is turned on by turning on all the phases of the second lower arm elements 34 to 36. It is neutralized.
As shown in FIG. 23B, even if the upper SW 52 is turned on at time x95, the energized state does not change.
On the other hand, as shown in FIG. 23C, at time x96, when the lower SW 56 is turned on while the second lower arm elements 34 to 36 are in all phases on, a new energization path indicated by arrow AX is formed. I can do it. Therefore, the phase currents Iu, Iv, and Iw suddenly increase until the time x97 at which the control is switched to the Δ control (see FIG. 23D), and the control becomes impossible. Although not shown, when the upper SW 52 is turned on while the second inverter 30 is in the neutral point by turning on all the phases of the upper arm elements 31 to 33, the phase currents Iu and Iv. , Iw suddenly rises and becomes out of control.

そこで本実施形態では、参考例のように制御不能になることを避けるべく、Y結線駆動とΔ結線駆動との切り替えを行っている。
本実施形態の切替処理を図4に示すフローチャートに基づいて説明する。図4は、この処理は、制御部65にて所定の周期で実行される。以下、ステップS101の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。他のステップについても同様である。
Therefore, in the present embodiment, switching between Y connection driving and Δ connection driving is performed in order to avoid the loss of control as in the reference example.
The switching process of the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. In FIG. 4, this process is executed by the control unit 65 at a predetermined cycle. Hereinafter, the “step” of step S101 will be omitted and simply referred to as the symbol “S”. The same applies to the other steps.

最初のS101では、制御部65には、駆動点情報として、モータジェネレータ80の回転数Nおよびトルクtrqが入力される。
S102では、制御部65は、Y結線駆動とΔ結線駆動との切り替えが必要か否かを判断する。切り替えが不要であると判断された場合(S102:NO)、S104以降の処理を行わない。切り替えが必要であると判断された場合(S102:YES)、S103へ移行する。
In the first step S101, the rotation speed N and the torque trq of the motor generator 80 are input to the control unit 65 as drive point information.
In S102, the control unit 65 determines whether or not it is necessary to switch between the Y connection drive and the Δ connection drive. When it is determined that the switching is not necessary (S102: NO), the processing after S104 is not performed. When it is determined that the switching is necessary (S102: YES), the process proceeds to S103.

S103では、切替制御部655は、現在の駆動状態がΔ結線駆動か否かを判断する。現在の駆動状態がΔ結線駆動ではない場合(S103:NO)、すなわち現在の駆動状態がY結線駆動である場合、S108へ移行する。現在の駆動状態がΔ結線駆動である場合(S103:YES)、S104へ移行する。
現在の駆動状態がΔ結線駆動である場合、すなわち、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合に移行するS104では、切替制御部655は、開閉器制御状態を開に切り替える旨の指令を開閉器制御部652に出力する。開閉器制御部652は、SW52、56を開にする信号をSW52、56に出力する。
In S103, the switching control unit 655 determines whether or not the current drive state is Δ connection drive. If the current drive state is not Δ connection drive (S103: NO), that is, if the current drive state is Y connection drive, the process proceeds to S108. When the current drive state is the Δ connection drive (S103: YES), the process proceeds to S104.
When the current drive state is Δ connection drive, that is, when switching from Δ connection drive to Y connection drive, in S104, the switching control unit 655 issues a command to switch the switch control state to open. Output to the control unit 652. The switch controller 652 outputs a signal for opening the SWs 52 and 56 to the SWs 52 and 56.

S105では、切替制御部655は、スイッチ電流IswH、IswLに基づき、SW52、56の開への切り替えが完了したか否かを判断する。本実施形態では、高電位側スイッチ電流IswHが0である場合、SW52が開であると判断する。また、低電位側スイッチ電流IswLが0である場合、開閉器56が開であると判定する。ここで、スイッチ電流IswH、IswLが検出誤差等に応じて設定される判定閾値Ith1より小さい場合、スイッチ電流IswH、IswLが0とみなす。SW52、56が共に開への切り替えが完了したと判断された場合(S105:YES)、S107へ移行する。SW52、56の少なくとも一方の切り替えが完了していないと判断された場合(S105:NO)、S106へ移行する。 In S105, the switching control unit 655 determines whether the switching of the SWs 52 and 56 to the open state is completed based on the switch currents IswH and IswL. In the present embodiment, when the high potential side switch current IswH is 0, it is determined that the SW 52 is open. When the low potential side switch current IswL is 0, it is determined that the switch 56 is open. Here, when the switch currents IswH and IswL are smaller than the determination threshold value Ith1 set according to the detection error or the like, the switch currents IswH and IswL are regarded as 0. When it is determined that both the SWs 52 and 56 have been switched to the open state (S105: YES), the process proceeds to S107. When it is determined that the switching of at least one of the SWs 52 and 56 is not completed (S105: NO), the process proceeds to S106.

S106では、切替制御部655は、インバータ制御状態を零ベクトル制御とする旨の制御指令をインバータ制御部651へ出力し、S105へ戻る。インバータ制御部651は、インバータ20、30が零ベクトル状態となるように制御する。本実施形態では、上アーム素子21〜23、31〜33の全相、または、下アーム素子24〜26、34〜36の全相の一方がオン、他方がオフとなるように制御する(図5参照)。 In S106, the switching control unit 655 outputs a control command to the inverter control state to the zero vector control to the inverter control unit 651, and returns to S105. The inverter control unit 651 controls the inverters 20 and 30 to be in the zero vector state. In the present embodiment, control is performed such that one of all phases of the upper arm elements 21 to 23, 31 to 33 or one of all phases of the lower arm elements 24 to 26, 34 to 36 is turned on and the other is turned off (FIG. 5).

図5(a)は、下アーム素子24〜26、34〜36をオン、上アーム素子21〜23、31〜33をオフすることで、零ベクトル制御としている。図5(b)は、上アーム素子21〜23、31〜33をオン、下アーム素子24〜26、24〜36をオフすることで、零ベクトル制御としている。零ベクトル制御では、バッテリ40との電力の授受はなく、インバータ20、30およびモータジェネレータ80にて電流が還流する。図5では、二点鎖線の矢印で示すように、U相電流Iuが正、V相電流IvおよびW相電流が負である例を示しているが、各相の電流方向は、零ベクトル制御に切り替わる直前の通電方向に応じる。また、図5では、SW52、56が開での通電状態を示しているが、SW52、56の少なくとも一方が閉であっても、同様である。 In FIG. 5A, zero vector control is performed by turning on the lower arm elements 24-26 and 34-36 and turning off the upper arm elements 21-23, 31-33. In FIG. 5B, zero vector control is performed by turning on the upper arm elements 21-23, 31-33 and turning off the lower arm elements 24-26, 24-36. In the zero vector control, electric power is not exchanged with the battery 40, and current flows back through the inverters 20, 30 and the motor generator 80. FIG. 5 shows an example in which the U-phase current Iu is positive and the V-phase current Iv and the W-phase current are negative, as indicated by the two-dot chain line arrow, but the current direction of each phase is zero vector control. Depending on the direction of energization immediately before switching to. Further, although FIG. 5 shows the energized state in which the SWs 52 and 56 are open, the same applies when at least one of the SWs 52 and 56 is closed.

図5では、上アーム素子21〜23、31〜33、または、下アーム素子24〜26、34〜36の一方がオン、他方がオフの場合を図示しているが、第1インバータ20にて上アーム素子21〜23がオン、第2インバータ30にて下アーム素子34〜36がオンであってもよいし、第1インバータ20にて下アーム素子24〜26がオン、第2インバータ30において上アーム素子31〜34がオンであってもよい。 FIG. 5 illustrates a case where one of the upper arm elements 21 to 23, 31 to 33 or one of the lower arm elements 24 to 26 and 34 to 36 is on and the other is off. The upper arm elements 21 to 23 may be turned on and the lower arm elements 34 to 36 may be turned on in the second inverter 30, or the lower arm elements 24 to 26 may be turned on in the first inverter 20 and the second inverter 30 may be turned on. The upper arm elements 31 to 34 may be on.

図4に戻り、SW52、56の開への切り替えが完了したと判断された場合(S105:YES)に移行するS107では、切替制御部655は、インバータ制御状態をY制御に切り替える旨の指令をインバータ制御部651に出力する。インバータ制御部651は、駆動点情報に基づき、所望の回転数Nおよびトルクtrqとなるように、Y制御を行う。これにより、駆動状態がY結線駆動に切り替わる。 Returning to FIG. 4, when it is determined that the switching of the SWs 52 and 56 to the open state is completed (S105: YES), in S107, the switching control unit 655 issues a command to switch the inverter control state to the Y control. Output to the inverter control unit 651. The inverter control unit 651 performs Y control based on the driving point information so that the desired rotation speed N and torque trq are achieved. As a result, the drive state is switched to the Y connection drive.

現在の制御状態がY結線駆動である場合、すなわち、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合に移行するS108では、切替制御部655は、開閉器制御状態を閉にする旨の指令を開閉器制御部652に出力する。開閉器制御部652は、SW52、56を閉にする信号をSW52、56に出力する。 When the current control state is Y connection drive, that is, when switching from Y connection drive to Δ connection drive, in S108, the switching control unit 655 issues a command to close the switch control state. It is output to the control unit 652. The switch controller 652 outputs a signal for closing the SWs 52 and 56 to the SWs 52 and 56.

S109では、切替制御部655は、スイッチ電流IswH、IswLに基づき、SW52、56の閉への切り替えが完了したか否かを判断する。本実施形態では、高電位側スイッチ電流Isw_Hが0ではない場合、SW52が閉であると判定する。また、低電位側スイッチ電流Isw_Lが0では場合、開閉器56が閉であると判定する。ここで、スイッチ電流IswH、IswLが判定閾値Ith2以上である場合、スイッチ電流IswH、IswLが0ではないとみなす。なお、判定閾値Ith1、Ith2は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。SW52、56が共に閉への切り替えが完了したと判断された場合(S109:YES)、S111へ移行する。SW52、56の少なくとも一方の切り替えが完了していないと判断された場合(S109:NO)、S110へ移行する。 In S109, the switching control unit 655 determines whether or not the switching of the SWs 52 and 56 to the closed state is completed based on the switch currents IswH and IswL. In the present embodiment, when the high potential side switch current Isw_H is not 0, it is determined that the SW 52 is closed. When the low potential side switch current Isw_L is 0, it is determined that the switch 56 is closed. Here, when the switch currents IswH and IswL are greater than or equal to the determination threshold value Ith2, it is considered that the switch currents IswH and IswL are not zero. The determination thresholds Ith1 and Ith2 may have the same value or different values. When it is determined that both the SWs 52 and 56 are completely closed (S109: YES), the process proceeds to S111. When it is determined that the switching of at least one of the SWs 52 and 56 is not completed (S109: NO), the process proceeds to S110.

S110では、S106と同様、切替制御部655は、インバータ制御状態を零ベクトル制御とする旨の制御指令をインバータ制御部651へ出力し、S109へ戻る。
SW52、56の閉への切り替えが完了したと判断された場合(S109:YES)に移行するS111では、切替制御部655は、インバータ制御状態をΔ制御に切り替える旨の指令をインバータ制御部651に出力する。インバータ制御部651は、駆動点情報に基づき、所望の回転数Nおよびトルクtrqとなるように、Δ制御を行う。これにより、駆動状態がΔ駆動制御に切り替わる。
In S110, similarly to S106, the switching control unit 655 outputs a control command for setting the inverter control state to the zero vector control to the inverter control unit 651, and returns to S109.
When it is determined that the switching of the SWs 52 and 56 to the closed state is completed (S109: YES), the switching control unit 655 instructs the inverter control unit 651 to switch the inverter control state to the Δ control in S111. Output. The inverter control unit 651 performs Δ control based on the drive point information so that the desired rotation speed N and torque trq are achieved. As a result, the drive state is switched to the Δ drive control.

本実施形態の切替処理を図6のタイムチャートに基づいて説明する。図6では、(a)が相電流、(b)が上側SW52の開閉状態、(c)が下側SW56の開閉状態、(d)がインバータ制御状態を示している。インバータ制御状態における「M0」は、零ベクトル制御を意味する。図9および図12も同様である。
時刻x11にて、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える必要がある場合、SW52、56を閉から開に切り替える旨の指令を出力するとともに、インバータ制御状態を零ベクトル制御とする。SW52、56の閉への切り替えが完了する時刻x12までの期間は、零ベクトル制御を継続する。
The switching process of this embodiment will be described based on the time chart of FIG. In FIG. 6, (a) shows the phase current, (b) shows the open/closed state of the upper SW 52, (c) shows the open/closed state of the lower SW 56, and (d) shows the inverter control state. “M0” in the inverter control state means zero vector control. The same applies to FIGS. 9 and 12.
When it is necessary to switch from the Y connection drive to the Δ connection drive at time x11, a command to switch the SWs 52 and 56 from closed to open is output, and the inverter control state is set to the zero vector control. The zero vector control is continued until the time x12 when the switching of the SWs 52 and 56 to the closed state is completed.

これにより、図6(a)に示すように、相電流Iu、Iv、Iwが急上昇することなく、Y結線駆動とΔ結線駆動との切り替えを行うことができる。また、Y制御とΔ制御との間に零ベクトル制御を行い、零ベクトル制御中にSW52、56の開閉が切り替わるようにすることで、SW52、56の開閉の切り替えに伴う電圧サージの発生を抑制することができる。
なお、図6では、上側SW52が先に閉となり、続いて下側SW56が閉となっているが、インバータ制御状態が零ベクトル制御であれば、SW52、56の切り替え順は、逆になっても差し支えない。
As a result, as shown in FIG. 6A, it is possible to switch between the Y connection driving and the Δ connection driving without causing the phase currents Iu, Iv, and Iw to rapidly increase. Further, the zero vector control is performed between the Y control and the Δ control so that the opening and closing of the SW52 and 56 is switched during the zero vector control, thereby suppressing the occurrence of the voltage surge accompanying the switching of the opening and closing of the SW52 and 56. can do.
In FIG. 6, the upper SW 52 is closed first, and then the lower SW 56 is closed. However, if the inverter control state is zero vector control, the switching order of SW 52 and 56 is reversed. It doesn't matter.

以上説明したように、本実施形態の電力変換装置11は、複数相のコイル81、82、83を有するモータジェネレータ80の電力を変換するものであって、第1インバータ20と、第2インバータ30と、高電位側接続線51と、低電位側接続線55と、制御部65と、を備える。 As described above, the power conversion device 11 of the present embodiment converts the power of the motor generator 80 having the coils 81, 82, 83 of multiple phases, and includes the first inverter 20 and the second inverter 30. A high potential side connection line 51, a low potential side connection line 55, and a control unit 65.

第1インバータ20は、高電位側に設けられる複数の第1上アーム素子21〜23および低電位側に設けられる複数の第1下アーム素子24〜26を有し、コイル81、82、83の一端811、821、831およびバッテリ40と接続される。
第2インバータ30は、低電位側に設けられる複数の第2上アーム素子31〜33および低電位側に設けられる複数の第2下アーム素子34〜36を有し、コイル81、82、83の他端812、822、832に接続される。
The first inverter 20 has a plurality of first upper arm elements 21 to 23 provided on the high potential side and a plurality of first lower arm elements 24 to 26 provided on the low potential side, and includes coils 81, 82, and 83. It is connected to one ends 811, 821, 831 and the battery 40.
The second inverter 30 has a plurality of second upper arm elements 31 to 33 provided on the low potential side and a plurality of second lower arm elements 34 to 36 provided on the low potential side, and includes the coils 81, 82, 83. The other ends 812, 822, 832 are connected.

高電位側接続線51は、バッテリ40の正極側と、第1上アーム素子21〜23の高電位側と、第2上アーム素子31〜33の高電位側とを接続する。
低電位側接続線55は、バッテリ40の負極側と、第1下アーム素子24〜26の低電位側と、第2下アーム素子34〜36の低電位側とを接続する。
開閉器52、56は、高電位側接続線51および低電位側接続線55の少なくとも一方に設けられ、第1インバータ20側と第2インバータ30側とを断接可能である。
The high potential side connection line 51 connects the positive electrode side of the battery 40, the high potential side of the first upper arm elements 21 to 23, and the high potential side of the second upper arm elements 31 to 33.
The low potential side connection line 55 connects the negative electrode side of the battery 40, the low potential side of the first lower arm elements 24 to 26, and the low potential side of the second lower arm elements 34 to 36.
The switches 52 and 56 are provided on at least one of the high potential side connection line 51 and the low potential side connection line 55, and can connect and disconnect the first inverter 20 side and the second inverter 30 side.

制御部65は、インバータ制御部651および開閉器制御部652を有する。
インバータ制御部651は、第1インバータ20および第2インバータ30を制御する。開閉器制御部652は、開閉器52、56の開閉状態を制御する。
ここで、第1インバータ20をモータジェネレータ80の駆動要求に応じて制御し、第2インバータ30を中性点化する制御状態をY制御とする。また、第1インバータ20と第2インバータ30とで異なる相のスイッチング状態が同期するようにする制御状態をΔ制御とする。
The control unit 65 has an inverter control unit 651 and a switch control unit 652.
The inverter control unit 651 controls the first inverter 20 and the second inverter 30. The switch controller 652 controls the open/close state of the switches 52 and 56.
Here, the control state in which the first inverter 20 is controlled in accordance with the drive request of the motor generator 80 and the second inverter 30 is set to the neutral point is referred to as Y control. Further, the control state that synchronizes the switching states of different phases in the first inverter 20 and the second inverter 30 is referred to as Δ control.

制御部65は、開閉器52、56が開の状態でY制御を行うY結線駆動と、開閉器52、56が閉の状態でΔ制御を行うΔ結線駆動とを切り替える場合、開閉器52、56の開閉状態に応じてインバータ制御状態を切り替える。
本実施形態では、駆動領域に応じてY結線駆動とΔ結線駆動とを切り替えているので、効率が向上する。また、開閉器52、56の開閉状態に応じてインバータ制御状態を切り替えることで、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇を回避することができ、Y結線駆動とΔ結線駆動とを適切に切り替えることができる。
When switching the Y connection drive that performs Y control when the switches 52 and 56 are open and the Δ connection drive that performs Δ control when the switches 52 and 56 are closed, the control unit 65 switches the switch 52, The inverter control state is switched according to the open/close state of 56.
In the present embodiment, since the Y connection drive and the Δ connection drive are switched according to the drive area, the efficiency is improved. Further, by switching the inverter control state according to the open/close state of the switches 52, 56, it is possible to avoid a sudden increase in the phase currents Iu, Iv, Iw, and to appropriately switch between the Y connection drive and the Δ connection drive. You can

インバータ制御部651は、開閉器52、56の開閉の切り替える開閉信号を出力してから、開閉器52、56の開閉が完了するまでの期間、第1インバータ20および第2インバータ30を零ベクトル制御とする。また、インバータ制御部651は、開閉器の開閉が切り替わったと判定された後、Y制御またはΔ制御に切り替える。
これにより、Y結線駆動とΔ結線駆動とを切り替えに伴う相電流Iu、Iv、Iwの急上昇を適切に防ぐことができる。また、Y結線駆動とΔ結線駆動との切り替えに伴う電圧サージの発生を抑制することができる。
The inverter control unit 651 controls the first inverter 20 and the second inverter 30 with zero vector during the period from the output of the switching signal for switching the switching of the switches 52 and 56 to the completion of the switching of the switches 52 and 56. And In addition, the inverter control unit 651 switches to Y control or Δ control after it is determined that the opening/closing of the switch has been switched.
As a result, it is possible to appropriately prevent a sudden increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw that accompany the switching between the Y connection drive and the Δ connection drive. Further, it is possible to suppress the occurrence of a voltage surge that accompanies the switching between the Y connection drive and the Δ connection drive.

高電位側接続線51および低電位側接続線55には、開閉器52、56に流れる電流を検出する電流センサ521、561が設けられる。制御部65は、電流センサ521、561の検出値に基づき、開閉器52、56の開閉状態を判定する。
これにより、開閉器52、56の開閉状態を適切に判定することができる。
The high potential side connection line 51 and the low potential side connection line 55 are provided with current sensors 521 and 561 for detecting currents flowing through the switches 52 and 56. The control unit 65 determines the open/closed state of the switches 52, 56 based on the detection values of the current sensors 521, 561.
Thereby, the open/closed state of the switches 52 and 56 can be appropriately determined.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図7〜図9に示す。第2実施形態〜第6実施形態は、切替制御が異なっているので、この点を中心に説明する。
本実施形態の切替処理を図7のフローチャートに基づいて説明する。
S201〜S203の処理は、S101〜S103の処理と同様である。現在の駆動状態がΔ結線駆動であると判断された場合(S203:YES)、S204へ移行し、Y結線駆動であると判断された場合(S203:NO)、S207へ移行する。
(Second embodiment)
The second embodiment of the present invention is shown in FIGS. Since the switching control is different between the second embodiment and the sixth embodiment, this point will be mainly described.
The switching process of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. 7.
The processing of S201 to S203 is the same as the processing of S101 to S103. When it is determined that the current drive state is the Δ connection drive (S203: YES), the process proceeds to S204, and when it is determined that the Y connection drive is performed (S203: NO), the process proceeds to S207.

S204の処理は、S104と同様、SW52、56を開にするように指令する。
S205における判断処理は、S105と同様であって、SW52、56の少なくとも一方の開への切り替えが完了していないと判断された場合(S205:NO)、この判断処理を繰り返す。SW52、56が共に開への切り替えが完了したと判断された場合(S205:YES)、S206へ移行する。
S206では、S107と同様、インバータ制御状態をY制御に切り替える。
In the process of S204, similarly to S104, the SW 52 and 56 are instructed to be opened.
The determination process in S205 is similar to S105, and when it is determined that the switching of at least one of the SWs 52 and 56 to the open state is not completed (S205: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the switching of both the SWs 52 and 56 to the open state is completed (S205: YES), the process proceeds to S206.
In S206, the inverter control state is switched to Y control, as in S107.

現在の制御状態がY結線駆動である場合、すなわち、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合に移行するS207の処理は、S111と同様、インバータ制御状態をΔ制御に切り替える。
S208の処理は、S108と同様、SW52、56を閉にするように指令する。
S209における判断処理は、S109と同様であって、SW52、56の少なくとも一方の閉への切り替えが完了していないと判断された場合(S209:NO)、この判断処理を繰り返す。SW52、56が共に閉への切り替えが完了したと判断された場合(S209:YES)、Δ結線駆動への切り替えが完了したものとして、本処理を終了する。
When the current control state is the Y connection drive, that is, when the Y connection drive is switched to the Δ connection drive, the process of S207 is switched to the Δ control, similarly to S111.
In the process of S208, as in S108, the SW 52 and 56 are instructed to be closed.
The determination process in S209 is similar to S109, and when it is determined that the switching of at least one of the SWs 52 and 56 to the closed state is not completed (S209: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the switching of both the SWs 52 and 56 to the closed state is completed (S209: YES), it is determined that the switching to the Δ connection drive is completed, and this processing is ended.

本実施形態の切替処理により、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合の例を図8および図9に基づいて説明する。
図9および図8(a)に示すように、時刻x21までの期間の駆動状態はY結線駆動であって、第2下アーム素子34〜36を全相オンにすることで第2インバータ30が中性点化されている。
図8(b)に示すように、時刻x21にて、SW52、56が開の状態にて、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替える。SW52、56が開の状態でY制御からΔ制御に切り替えたとしても、各相の通電経路が確保されており、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇は生じない。
図8(c)に示すように、時刻x22にて、上側SW52を閉にし、図8(d)に示すように、時刻x23にて下側SW56を閉にすると、Δ結線駆動への切り替えが完了する。
An example of switching from the Y connection drive to the Δ connection drive by the switching processing of the present embodiment will be described based on FIGS. 8 and 9.
As shown in FIG. 9 and FIG. 8A, the drive state until the time x21 is Y connection drive, and the second inverter 30 is turned on by turning on all the phases of the second lower arm elements 34 to 36. It is neutralized.
As shown in FIG. 8B, at time x21, the SW 52 and 56 are open, and the inverter control state is switched from Y control to Δ control. Even if the SW control is switched from the Y control to the Δ control with the SWs 52 and 56 in the open state, the energization path of each phase is secured, and the phase currents Iu, Iv, and Iw do not rise sharply.
When the upper SW 52 is closed at time x22 as shown in FIG. 8C and the lower SW 56 is closed at time x23 as shown in FIG. 8D, switching to the Δ connection drive is performed. Complete.

本実施形態では、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替えた後に、SW52、56を閉にしている。インバータ制御状態がY制御からΔ制御に切り替わっていれば、上側SW52および下側SW56が閉となっても、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇は生じない。なお、図8および図9の例では、上側SW52、下側SW56の順に閉になっているが、インバータ制御状態がΔ制御に切り替わっていれば、SW52、56が閉となる順は問わない。
これにより、図9(a)に示すように、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇が生じることなく、Y結線駆動とΔ結線駆動とを切り替えることができる。また、トルクが低下することなく、Y結線駆動とΔ結線駆動とを切り替えることができる。
In the present embodiment, the SWs 52 and 56 are closed after the inverter control state is switched from Y control to Δ control. If the inverter control state is switched from Y control to Δ control, the phase currents Iu, Iv, and Iw do not suddenly increase even when the upper SW 52 and the lower SW 56 are closed. Although the upper SW 52 and the lower SW 56 are closed in this order in the examples of FIGS. 8 and 9, the order in which the SW 52 and 56 are closed does not matter as long as the inverter control state is switched to the Δ control.
As a result, as shown in FIG. 9A, it is possible to switch between the Y connection drive and the Δ connection drive without causing a sudden increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw. Further, it is possible to switch between the Y connection drive and the Δ connection drive without reducing the torque.

インバータ制御部651は、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、開閉器52、56が閉から開に切り替わったと判定された後、Δ制御からY制御に切り替える。
また、開閉器制御部652は、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替えた後、開閉器52、56を開から閉に切り替える。
これにより、開閉器52、56が閉の状態でY制御が行われることがないので、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇を適切に回避することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
When switching from Δ connection driving to Y connection driving, the inverter control unit 651 switches from Δ control to Y control after it is determined that the switches 52 and 56 have switched from closed to open.
When switching from Y connection drive to Δ connection drive, the switch control unit 652 switches the inverter control state from Y control to Δ control and then switches the switches 52 and 56 from open to closed.
As a result, Y control is not performed when the switches 52 and 56 are closed, so that a sudden increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw can be appropriately avoided.
Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図10〜図12に示す。本実施形態では、Y制御において、下アーム素子34〜36を全相オンにすることで第2インバータ30を中性点化する。
本実施形態の切替処理を図10のフローチャートに基づいて説明する。
S301〜S303の処理は、S101〜S103の処理と同様である。現在の駆動状態がΔ結線駆動であると判断された場合(S303:YES)、S304へ移行し、Y結線駆動であると判断された場合(S303:NO)、S308へ移行する。
S304では、切替制御部655は、下側SW56を開に切り替える旨の指令を開閉器制御部652に出力する。開閉器制御部652は、下側SW56を開にする信号を下側SW56に出力する。
(Third Embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the present embodiment, in the Y control, the lower arm elements 34 to 36 are turned on in all phases to make the second inverter 30 neutral.
The switching process of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
The processing of S301 to S303 is the same as the processing of S101 to S103. When it is determined that the current drive state is the Δ connection drive (S303: YES), the process proceeds to S304, and when it is determined that the Y connection drive is performed (S303: NO), the process proceeds to S308.
In S304, the switching control unit 655 outputs a command to switch the lower SW 56 to open to the switch control unit 652. The switch controller 652 outputs a signal for opening the lower SW 56 to the lower SW 56.

S305では、切替制御部655は、下側SW56の開への切り替えが完了したか否かを判断する。下側SW56の開への切り替えが完了していないと判断された場合(S305:NO)、この判断処理を繰り返す。下側SW56の開への切り替えが完了したと判断された場合(S305:YES)、S306へ移行する。
S306では、S107と同様、インバータ制御状態をY制御に切り替える。
S307では、切替制御部655は、上側SW52を開に切り替える旨の指令を開閉器制御部652に出力する。開閉器制御部652は、上側SW52を開にする信号を上側SW52に出力する。
In S305, the switching control unit 655 determines whether the switching of the lower SW 56 to open is completed. When it is determined that the switching of the lower SW 56 to open has not been completed (S305: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the switching of the lower SW 56 to the open state is completed (S305: YES), the process proceeds to S306.
In S306, the inverter control state is switched to Y control, as in S107.
In S307, the switching control unit 655 outputs a command to switch the upper SW 52 to open to the switch control unit 652. The switch controller 652 outputs a signal for opening the upper SW 52 to the upper SW 52.

現在の制御状態がY結線駆動である場合、すなわち、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合に移行するS308では、切替制御部655は、上側SW52を閉に切り替える旨の指令を開閉器制御部652に出力する。開閉器制御部652は、上側SW52を閉にする信号を上側SW52に出力する。
S309では、S111と同様、インバータ制御状態をΔ制御に切り替える。
S310では、切替制御部655は、下側SW56を閉に切り替える旨の指令を開閉器制御部652に出力する。開閉器制御部652は、下側SW56を閉にする信号を下側SW56に出力する。
When the current control state is Y connection drive, that is, when switching from Y connection drive to Δ connection drive, in S308, the switching control unit 655 issues a command to switch the upper SW 52 to close. Output to 652. The switch controller 652 outputs a signal for closing the upper SW 52 to the upper SW 52.
In S309, as in S111, the inverter control state is switched to Δ control.
In S310, the switching control unit 655 outputs to the switch control unit 652 a command to switch the lower SW 56 to close. The switch controller 652 outputs a signal for closing the lower SW 56 to the lower SW 56.

本実施形態の切替処理により、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合の例を図11および図12に基づいて説明する。
図12および図11(a)に示すように、時刻x31までの期間の駆動状態はY結線駆動であって、第2下アーム素子34〜36を全相オンにすることで第2インバータ30が中性点化されている。
図11(b)に示すように、時刻x31にて、上側SW52が閉となっても、通電経路は変わらない。
図11(c)に示すように、時刻x32にて、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替える。このとき、各相の通電経路が確保されており、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇は生じない。
図11(d)に示すように、Δ制御に切り替わった後である時刻x33にて、下側SW56を閉にすると、Δ結線駆動への切り替えが完了する。なお、Y制御中に下側SW56を閉にすると、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇が生じるので、本実施形態では、インバータ制御状態をΔ制御とした後に、下側SW56を閉にしている。
Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合は、図11(d)、(c)、(b)、(a)の順に切り替える。
An example of switching from Y connection driving to Δ connection driving by the switching processing of the present embodiment will be described based on FIGS. 11 and 12.
As shown in FIG. 12 and FIG. 11A, the drive state until the time x31 is Y connection drive, and the second inverter 30 is turned on by turning on all the phases of the second lower arm elements 34 to 36. It is neutralized.
As shown in FIG. 11B, the energization path does not change even when the upper SW 52 is closed at time x31.
As shown in FIG. 11C, at time x32, the inverter control state is switched from Y control to Δ control. At this time, the energization path for each phase is secured, and the phase currents Iu, Iv, and Iw do not suddenly rise.
As shown in FIG. 11D, when the lower SW 56 is closed at time x33 after switching to Δ control, switching to Δ connection drive is completed. If the lower SW 56 is closed during the Y control, the phase currents Iu, Iv, and Iw suddenly increase. Therefore, in the present embodiment, the lower SW 56 is closed after the inverter control state is set to the Δ control. ..
When switching from Δ connection driving to Y connection driving, switching is performed in the order of FIGS. 11D, 11C, 11B, and 11A.

本実施形態では、インバータ制御部651は、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、下側SW56が閉から開に切り替わったと判定された後、インバータ制御状態をΔ制御からY制御に切り替える。このとき、Y制御において、第2下アーム素子34〜36を全相オンにすることで、第2インバータ30を中性点化する。 In the present embodiment, when switching from Δ connection drive to Y connection drive, the inverter control unit 651 switches the inverter control state from Δ control to Y control after it is determined that the lower SW 56 has switched from closed to open. At this time, in the Y control, the second lower arm elements 34 to 36 are turned on in all phases to make the second inverter 30 neutral.

また、Y結線駆動にて第2下アーム素子34〜36を全相オンにすることで第2インバータ30が中性点化されている場合、インバータ制御部651は、上側SW52を閉にした後、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替える。開閉器制御部652は、インバータ制御状態がY制御からΔ制御に切り替わった後、下側SW56を閉にする。 In addition, when the second inverter 30 is neutralized by turning on all the phases of the second lower arm elements 34 to 36 by the Y connection drive, the inverter control unit 651 closes the upper SW 52 and then , The inverter control state is switched from Y control to Δ control. The switch control unit 652 closes the lower SW 56 after the inverter control state is switched from Y control to Δ control.

これにより、第2下アーム素子34〜36を全相オンにすることで第2インバータ30が中性点化されている状態にて、下側SW56が閉になることがないので、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇を適切に回避することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
As a result, the lower side SW 56 does not close in the state where the second inverter 30 is in the neutral point by turning on all the phases of the second lower arm elements 34 to 36. Therefore, the phase current Iu , Iv, Iw can be appropriately avoided.
Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

(第4実施形態)
本発明の第4実施形態を図13および図14に示す。本実施形態では、Y制御において、上アーム素子31〜33を全相オンにすることで第2インバータ30を中性点化する。
本実施形態の切替処理を図13のフローチャートに基づいて説明する。
S401〜S403の処理は、S101〜S103の処理と同様である。現在の駆動状態がΔ結線駆動であると判断された場合(S403:YES)、S404へ移行し、Y結線駆動であると判断された場合(S403:NO)、S408へ移行する。
S404では、S307と同様、上側SW52を開にする指令を出力する。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIGS. 13 and 14. In the present embodiment, in the Y control, the upper arm elements 31 to 33 are turned on in all phases to make the second inverter 30 neutral.
The switching process of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
The processing of S401 to S403 is the same as the processing of S101 to S103. If it is determined that the current drive state is Δ connection drive (S403: YES), the process proceeds to S404, and if it is determined to be Y connection drive (S403: NO), the process proceeds to S408.
In S404, as in S307, a command to open the upper SW 52 is output.

S405では、切替制御部655は、上側SW52の開への切り替えが完了したか否かを判断する。上側SW52の開への切り替えが完了していないと判断された場合(S405:NO)、この判断処理を繰り返す。上側SW52の開への切り替えが完了したと判断された場合(S405:YES)、S406へ移行する。
S406では、S107と同様、インバータ制御状態をY制御に切り替える。
S407では、S303と同様、下側SW56を開にする指令を出力する。
In S405, the switching control unit 655 determines whether or not the switching of the upper SW 52 to open is completed. When it is determined that the switching of the upper SW 52 to the open state is not completed (S405: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the switching of the upper SW 52 to the open state is completed (S405: YES), the process proceeds to S406.
In S406, the inverter control state is switched to Y control, as in S107.
In S407, as in S303, a command to open the lower SW 56 is output.

現在の駆動状態がY結線駆動である場合、すなわち、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合に移行するS408では、S310と同様、下側SW56を閉にする指令を出力する。
S409では、S111と同様、インバータ制御状態をΔ制御に切り替える。
S410では、S308と同様、上側SW52を閉にする指令を出力する。
When the current drive state is Y connection drive, that is, when switching from Y connection drive to Δ connection drive, in S408, as in S310, a command to close the lower SW 56 is output.
In S409, as in S111, the inverter control state is switched to Δ control.
In S410, as in S308, a command to close the upper SW 52 is output.

本実施形態の切替処理により、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合の例を図14に基づいて説明する。
図14(a)に示すように、本実施形態では、第2上アーム素子31〜33を全相オンにすることで第2インバータ30を中性点化している。
図14(b)に示すように、第2上アーム素子31〜33が全相オンの状態で、下側SW56が閉となっても、通電経路は変わらない。
図14(c)に示すように、下側SW56が閉の状態でインバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替える。このとき、各相の通電経路が確保されており、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇は生じない。
図14(d)に示すように、Δ制御に切り替わった後、上側SW52を系にすると、Δ結線駆動への切り替えが完了する。なお、Y制御中に上側SW52を閉にすると、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇が生じるので、本実施形態では、インバータ制御状態をΔ制御とした後に、上側SW52を閉にしている。
Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合は、図14(d)、(c)、(b)、(a)の順に切り替える。
An example of switching from Y connection driving to Δ connection driving by the switching processing of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 14A, in the present embodiment, the second inverter 30 is neutralized by turning on the second upper arm elements 31 to 33 in all phases.
As shown in FIG. 14B, even if the lower SW 56 is closed while the second upper arm elements 31 to 33 are in the on-state in all phases, the energization path does not change.
As shown in FIG. 14C, the inverter control state is switched from Y control to Δ control when the lower SW 56 is closed. At this time, the energization path for each phase is secured, and the phase currents Iu, Iv, and Iw do not suddenly rise.
As shown in FIG. 14D, when the upper SW 52 is set to the system after switching to the Δ control, the switching to the Δ connection drive is completed. When the upper SW 52 is closed during Y control, the phase currents Iu, Iv, and Iw suddenly rise. Therefore, in the present embodiment, the upper SW 52 is closed after the inverter control state is set to Δ control.
When switching from the Δ connection driving to the Y connection driving, the switching is performed in the order of FIGS. 14D, 14C, 14B, and 14A.

本実施形態では、インバータ制御部651は、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、上側SW52が閉から開に切り替わったと判定された後、インバータ制御状態をΔ制御からY制御に切り替える。このとき、Y制御において、第2上アーム素子31〜33を全相オンすることで、第2インバータ30を中性点化する。 In the present embodiment, when switching from Δ connection driving to Y connection driving, the inverter control unit 651 switches the inverter control state from Δ control to Y control after it is determined that the upper SW 52 has switched from closed to open. At this time, in the Y control, the second upper arm elements 31 to 33 are turned on for all the phases, so that the second inverter 30 is set to the neutral point.

また、Y結線駆動にて、第2上アーム素子31〜33を全相オンすることで第2インバータ30が中性点化されている状態からΔ結線駆動に切り替える場合、インバータ制御部651は、下側SW56を閉にした後、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替える。また、開閉器制御部652は、インバータ制御状態がY制御からΔ制御に切り替わった後、上側SW52を閉にする。 Further, in the Y connection drive, when switching from the neutralized state of the second inverter 30 to the Δ connection drive by turning on all the phases of the second upper arm elements 31 to 33, the inverter control unit 651, After closing the lower SW 56, the inverter control state is switched from Y control to Δ control. Further, the switch controller 652 closes the upper SW 52 after the inverter control state is switched from Y control to Δ control.

これにより、第2上アーム素子31〜33を全相オンにすることで第2インバータ30が中性点化されている状態にて、上側SW52が閉になることがないので、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇を適切に回避することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
As a result, the upper SW 52 does not close in the state where the second inverter 30 is in the neutral point by turning on all the phases of the second upper arm elements 31 to 33, so that the phase current Iu, It is possible to appropriately avoid a sharp increase in Iv and Iw.
Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

(第5実施形態)
本発明の第5実施形態を図15および図16に示す。
図15に示すように、本実施形態の電力変換装置12では、下側SW56および電流センサ561が省略されている点が上記実施形態と異なる。
(Fifth Embodiment)
A fifth embodiment of the present invention is shown in FIGS. 15 and 16.
As shown in FIG. 15, the power conversion device 12 of the present embodiment is different from the above embodiments in that the lower SW 56 and the current sensor 561 are omitted.

本実施形態の切替処理を図16のフローチャートに基づいて説明する。
S501〜S503の処理は、S101〜S103の処理と同様である。現在の駆動状態がΔ結線駆動であると判断された場合(S503:YES)、S504へ移行し、Y結線駆動であると判断された場合(S503:NO)、S507へ移行する。
S504では、S307と同様、上側SW52を開にする指令を出力する。
The switching process of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
The processing of S501 to S503 is the same as the processing of S101 to S103. When it is determined that the current drive state is the Δ connection drive (S503: YES), the process proceeds to S504, and when it is determined that the Y connection drive is performed (S503: NO), the process proceeds to S507.
In S504, as in S307, a command to open the upper SW 52 is output.

S505では、S405と同様、切替制御部655は、上側SW52の開への切り替えが完了しているか否かを判断する。上側SW52の開への切り替えが完了していないと判断された場合(S505:NO)、この判断処理を繰り返す。上側SW52の開への切り替えが完了していると判断された場合(S505:YES)、S506へ移行する。
S506では、S107と同様、インバータ制御状態をY制御に切り替える。
In S505, similarly to S405, the switching control unit 655 determines whether or not the switching of the upper SW 52 to open is completed. When it is determined that the switching of the upper SW 52 to open has not been completed (S505: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the switching of the upper SW 52 to the open state is completed (S505: YES), the process proceeds to S506.
In S506, the inverter control state is switched to Y control as in S107.

現在の駆動状態がY結線駆動である場合、すなわち、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合に移行するS507では、S111と同様、インバータ制御状態をΔ制御に切り替える。
S508では、S308と同様、上側SW52を閉にする指令を出力する。
When the current drive state is Y connection drive, that is, when switching from Y connection drive to Δ connection drive, in S507, the inverter control state is switched to Δ control as in S111.
In S508, as in S308, a command to close the upper SW 52 is output.

本実施形態では、低電位側にて、インバータ20、30を切り離すことができない。そのため、Y結線駆動時には、上側SW52を開にするとともに、上アーム素子31〜33を全相オンにすることで、第2インバータ30を中性点化する。
Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、上側SW52が閉から開に切り替わったと判定された後、上アーム素子31〜33を全相オンにすることで、第2インバータ30を中性点化する。
Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合、Y制御からΔ制御に切り替えた後、上側SW52を閉にする。
これにより、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇が生じることなく、Δ結線駆動とY結線駆動とを切り替えることができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
In this embodiment, the inverters 20 and 30 cannot be separated on the low potential side. Therefore, at the time of Y connection driving, the upper side SW 52 is opened and the upper arm elements 31 to 33 are turned on in all phases, so that the second inverter 30 is made to have a neutral point.
When the Δ connection driving is switched to the Y connection driving, after the upper SW 52 is determined to be switched from the closed state to the open state, all the phases of the upper arm elements 31 to 33 are turned on, so that the second inverter 30 is neutralized. ..
When switching from Y connection drive to Δ connection drive, the upper SW 52 is closed after switching from Y control to Δ control.
As a result, it is possible to switch between the Δ connection drive and the Y connection drive without causing a sudden increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw.
Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

(第6実施形態)
本発明の第6実施形態を図17および図18に示す。
図17に示すように、本実施形態の電力変換装置13は、上側SW52および電流センサ521が省略されている点が上記実施形態と異なる。
本実施形態の切替処理を図18のフローチャートに基づいて説明する。
S601〜S603の処理は、S103〜S103の処理と同様である。現在の駆動状態がΔ結線駆動であると判断された場合(S603:YES)、S604へ移行し、Y結線駆動であると判断された場合(S603:NO)、S607へ移行する。
S604では、S303と同様、下側SW56を開にする指令を出力する。
S605では、切替制御部655は、下側SW56の開への切り替えが完了しているか否かを判断する。下側SW56の開への切り替えが完了していないと判断された場合(S605:NO)、この判断処理を繰り返す。下側SW56の開への切り替えが完了していると判断された場合(S605:YES)、S606へ移行する。
S606では、S107と同様、インバータ制御状態をY制御に切り替える。
(Sixth Embodiment)
A sixth embodiment of the present invention is shown in FIGS. 17 and 18.
As shown in FIG. 17, the power conversion device 13 of the present embodiment is different from the above embodiments in that the upper SW 52 and the current sensor 521 are omitted.
The switching process of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
The processing of S601 to S603 is the same as the processing of S103 to S103. If it is determined that the current drive state is Δ connection drive (S603: YES), the process proceeds to S604, and if it is determined to be Y connection drive (S603: NO), the process proceeds to S607.
In S604, as in S303, a command to open the lower SW 56 is output.
In S605, the switching control unit 655 determines whether or not the switching of the lower SW 56 to open has been completed. When it is determined that the switching of the lower SW 56 to open has not been completed (S605: NO), this determination process is repeated. When it is determined that the lower SW 56 has been switched to the open state (S605: YES), the process proceeds to S606.
In S606, the inverter control state is switched to Y control, as in S107.

現在の駆動状態がY結線駆動である場合、すなわち、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合に移行するS607では、S111と同様、インバータ制御状態をΔ制御に切り替える。
S608では、S310と同様、下側SW56を閉にする指令を出力する。
When the current drive state is Y connection drive, that is, when switching from Y connection drive to Δ connection drive, in S607, the inverter control state is switched to Δ control as in S111.
In S608, as in S310, a command to close the lower SW 56 is output.

本実施形態では、高電位側にてインバータ20、30を切り離すことができない。そのため、Y結線駆動時には、下側SW56を開にするとともに、下アーム素子34〜36を全相オンにすることで、第2インバータ30を中性点化する。
Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、下側SW56が閉から開に切り替わったと判定された後、下アーム素子34〜36を全相オンにすることで、第2インバータ30を中性点化する。
Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合、Y制御からΔ制御に切り替えた後、下側SW56を閉にする。
これにより、相電流Iu、Iv、Iwの急上昇が生じることなく、Δ結線駆動とY結線駆動とを切り替えることができる。
これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
In this embodiment, the inverters 20 and 30 cannot be separated on the high potential side. Therefore, at the time of the Y connection drive, the lower SW 56 is opened and all the phases of the lower arm elements 34 to 36 are turned on, so that the second inverter 30 becomes a neutral point.
When the Δ connection drive is switched to the Y connection drive, after the lower SW 56 is determined to be switched from the closed state to the open state, all the phases of the lower arm elements 34 to 36 are turned on, thereby making the second inverter 30 a neutral point. To do.
When switching from Y connection drive to Δ connection drive, the lower SW 56 is closed after switching from Y control to Δ control.
As a result, it is possible to switch between the Δ connection drive and the Y connection drive without causing a sudden increase in the phase currents Iu, Iv, and Iw.
Thereby, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

(第7実施形態)
本発明の第7実施形態を図19に示す。
図19に示すように、本実施形態の電力変換装置14は、電流センサ521、561に替えて、電圧センサ522、562が設けられている。
高電位側電圧センサ522は、上側SW52に印加される電圧を検出するものであって、高電位側電圧センサ522にて検出される電圧を高電位側スイッチ電圧VswHとする。切替制御部655は、高電位側スイッチ電圧VswHに基づき、上側SW52の開閉状態を判定する。高電位側スイッチ電圧VswHが判定閾値Vth以上である場合、上側SW52が閉であると判定し、判定閾値Vth未満である場合、上側SW52が開であると判定する。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 19, the power conversion device 14 of the present embodiment is provided with voltage sensors 522 and 562 instead of the current sensors 521 and 561.
The high potential side voltage sensor 522 detects the voltage applied to the upper side SW52, and the voltage detected by the high potential side voltage sensor 522 is the high potential side switch voltage VswH. The switching control unit 655 determines the open/closed state of the upper SW 52 based on the high potential side switch voltage VswH. When the high potential side switch voltage VswH is equal to or higher than the determination threshold Vth, it is determined that the upper SW 52 is closed, and when it is lower than the determination threshold Vth, the upper SW 52 is determined to be open.

低電位側電圧センサ562は、下側SW56に印加される電圧を検出するものであって、低電位側電圧センサ562にて検出される電圧を低電位側スイッチ電圧VswLとする。切替制御部655は、低電位側スイッチ電圧VswLに基づき、下側SW56の開閉状態を判定する。低電位側スイッチ電圧VswLが判定閾値Vth以上である場合、下側SW56が閉であると判定し、判定閾値Vth未満である場合、下側SW56が開であると判定する。 The low-potential side voltage sensor 562 detects the voltage applied to the lower SW 56, and the voltage detected by the low-potential side voltage sensor 562 is the low-potential side switch voltage VswL. The switching control unit 655 determines the open/closed state of the lower SW 56 based on the low potential side switch voltage VswL. When the low potential side switch voltage VswL is equal to or higher than the determination threshold Vth, it is determined that the lower SW 56 is closed, and when it is lower than the determination threshold Vth, the lower SW 56 is determined to be open.

なお、開状態であることを判定する閾値と、閉状態であることを判定する閾値とは異なっていてもよい。また、上側SW52の開閉を判定する閾値と、下側SW56の開閉を判定する閾値とは異なっていてもよい。
本実施形態の切替処理は、第1実施形態〜第4実施形態のいずれの処理としてもよい。また、第5実施形態または第6実施形態のように、SW52、56の一方を省略してもよい。
後述の実施形態においても同様である。
The threshold value for determining the open state and the threshold value for determining the closed state may be different. Further, the threshold value for determining whether the upper SW 52 is open or closed may be different from the threshold value for determining whether the lower SW 56 is open or closed.
The switching process of this embodiment may be any of the processes of the first to fourth embodiments. Also, one of the SWs 52 and 56 may be omitted as in the fifth or sixth embodiment.
The same applies to the embodiments described later.

本実施形態では、高電位側接続線51および低電位側接続線55には、開閉器52、56に印加される電圧を検出する電圧センサ522、562が設けられる。制御部65は、電圧センサ522、562の検出値に基づき、開閉器52、56の開閉状態を判定する。
このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the high potential side connection line 51 and the low potential side connection line 55 are provided with voltage sensors 522 and 562 that detect the voltage applied to the switches 52 and 56. The control unit 65 determines the open/close state of the switches 52, 56 based on the detection values of the voltage sensors 522, 562.
Even with this configuration, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

(第8実施形態)
本発明の第8実施形態を図20に示す。
図20に示すように、本実施形態の電力変換装置15は、電流センサ521、561に替えて、温度センサ523、563が設けられている。
高電位側温度センサ523は、上側SW52の温度を検出するものであって、高電位側温度センサ523にて検出される温度を高電位側スイッチ温度TswHとする。切替制御部655は、高電位側スイッチ温度TswHに基づき、上側SW52の開閉状態を判定する。高電位側スイッチ温度TswHが判定閾値Tth以上である場合、上側SW52が閉であると判定し、判定閾値Tth未満である場合、上側SW52が開であると判定する。
(Eighth Embodiment)
FIG. 20 shows the eighth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 20, the power conversion device 15 of the present embodiment is provided with temperature sensors 523 and 563 instead of the current sensors 521 and 561.
The high-potential-side temperature sensor 523 detects the temperature of the upper SW 52, and the temperature detected by the high-potential-side temperature sensor 523 is the high-potential-side switch temperature TswH. The switching control unit 655 determines the open/closed state of the upper SW 52 based on the high potential side switch temperature TswH. When the high potential side switch temperature TswH is equal to or higher than the determination threshold Tth, it is determined that the upper SW 52 is closed, and when it is lower than the determination threshold Tth, the upper SW 52 is determined to be open.

低電位側温度センサ563は、下側SW56の温度を検出するものであって、低電位側温度センサ563にて検出される温度を低電位側スイッチ温度TswLとする。切替制御部655は、低電位側スイッチ温度TswLに基づき、下側SW56の開閉状態を判定する。低電位側スイッチ温度TswLが判定閾値Tth以上である場合、下側SW56が閉であると判定し、判定閾値Tth未満である場合、下側SW56が開であると判定する。 The low-potential-side temperature sensor 563 detects the temperature of the lower SW 56, and the temperature detected by the low-potential-side temperature sensor 563 is the low-potential-side switch temperature TswL. The switching control unit 655 determines the open/closed state of the lower SW 56 based on the low potential side switch temperature TswL. When the low potential side switch temperature TswL is equal to or higher than the determination threshold Tth, it is determined that the lower SW 56 is closed, and when it is lower than the determination threshold Tth, the lower SW 56 is determined to be open.

本実施形態では、高電位側接続線51および低電位側接続線55には、開閉器52、56の温度を検出する温度センサ523、563が設けられる。制御部65は、温度センサ523、563の検出値に基づき、開閉器52、56の開閉状態を判定する。
このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the high potential side connection line 51 and the low potential side connection line 55 are provided with temperature sensors 523 and 563 that detect the temperatures of the switches 52 and 56. The control unit 65 determines the open/closed state of the switches 52, 56 based on the detection values of the temperature sensors 523, 563.
Even with this configuration, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

(第9実施形態)
本発明の第9実施形態を図21に示す。
図21に示すように、本実施形態の電力変換装置16は、電流センサ521、561が省略されている。切替制御部655は、上SW52の開閉を切り替える指令を出力してから、判定時間Xthが経過した場合、上SW52の開閉の切り替えが完了したと判定する。同様に、切替制御部655は、下SW56の開閉を切り替える指令を出力してから、判定時間Xthが経過した場合、下SW56の開閉の切り替えが完了したと判定する。
判定時間Xthは、開閉信号が出力されてから、開閉器52、56の開閉が切り替わるのに要する時間に応じて設定される。また、開から閉への切り替え完了を判定する値と、閉から開への切り替え完了を判定する値とが異なっていてもよい。
(9th Embodiment)
FIG. 21 shows a ninth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 21, in the power conversion device 16 of this embodiment, the current sensors 521 and 561 are omitted. The switching control unit 655 determines that the switching of the opening/closing of the upper SW 52 has been completed when the determination time Xth has elapsed since the command for switching the opening/closing of the upper SW 52 was output. Similarly, the switching control unit 655 determines that the switching of the opening/closing of the lower SW 56 is completed when the determination time Xth has elapsed since the command for switching the opening/closing of the lower SW 56 was output.
The determination time Xth is set according to the time required to switch between opening and closing of the switches 52 and 56 after the opening/closing signal is output. Further, the value for determining completion of switching from open to closed and the value for determining completion of switching from closed to open may be different.

制御部651は、開閉器52、56の開閉を切り替える開閉信号を出力してから、判定時間Xthが経過した場合、開閉器52、56の開閉状態が切り替わったと判定する。これにより、SW52、56の開閉を判定するためのセンサを省略することができる。また、電流および電圧のサージの影響を受けることなく、SW52、56の開閉切り替えの完了を判定することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The control unit 651 determines that the open/closed states of the switches 52, 56 are switched when the determination time Xth has elapsed after outputting the open/close signal for switching the switches 52, 56. Thereby, the sensor for determining the opening/closing of the SWs 52 and 56 can be omitted. Further, it is possible to determine the completion of the switching of the open/close of the SWs 52 and 56 without being affected by the surge of current and voltage.
Moreover, the same effect as that of the above-described embodiment is obtained.

(他の実施形態)
(ア)切替制御
例えば第2実施形態では、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、開閉器を閉から開に切り替わったと判定された後、インバータ制御状態をΔ制御からY制御に切り替え、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合、インバータ制御状態をY制御からΔ制御に切り替えた後、開閉器を開から閉に切り替える。他の実施形態では、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合、または、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合の一方を、異なる実施形態の切替制御としてもよい。第1、3、4実施形態についても同様である。すなわち、Δ結線駆動からY結線駆動に切り替える場合と、Y結線駆動からΔ結線駆動に切り替える場合とで、異なる実施形態の切替制御を組み合わせてもよい、ということである。
また、第2実施形態〜第4実施形態において、開閉器の開閉を切り替える開閉信号を出力してから、開閉器の開閉切替が完了するまでの間、零ベクトル制御を行ってもよい。
(Other embodiments)
(A) Switching control For example, in the second embodiment, when switching from Δ connection driving to Y connection driving, the inverter control state is switched from Δ control to Y control after it is determined that the switch has been switched from closed to open. When switching from wire connection drive to Δ wire connection drive, the inverter control state is switched from Y control to Δ control, and then the switch is switched from open to closed. In another embodiment, one of switching from Δ connection driving to Y connection driving or switching from Y connection driving to Δ connection driving may be the switching control of a different embodiment. The same applies to the first, third, and fourth embodiments. That is, the switching control of different embodiments may be combined when switching from Δ connection driving to Y connection driving and when switching from Y connection driving to Δ connection driving.
In addition, in the second to fourth embodiments, the zero vector control may be performed from the time when the switching signal for switching the switching of the switch is output until the switching switching of the switch is completed.

(イ)電圧源
上記実施形態では、電圧源として、リチウムイオン電池等を例示した。他の実施形態では、電圧源は、リチウムイオン電池以外の鉛蓄電池、燃料電池等であってもよい。
(ウ)回転電機
上記実施形態では、回転電機はモータジェネレータである。他の実施形態では、回転電機は、発電機の機能を持たない電動機であってもよいし、電動機の機能を持たない発電機であってもよい。また、上記実施形態の回転電機は3相である。他の実施形態では、回転電機は、4相以上としてもよい。
(A) Voltage source In the above embodiment, a lithium ion battery or the like is illustrated as the voltage source. In other embodiments, the voltage source may be a lead acid battery other than a lithium ion battery, a fuel cell, or the like.
(C) Rotary Electric Machine In the above embodiment, the rotary electric machine is a motor generator. In another embodiment, the rotating electric machine may be a motor that does not have the function of a generator, or may be a generator that does not have the function of a motor. Further, the rotary electric machine of the above embodiment has three phases. In another embodiment, the rotating electric machine may have four or more phases.

また、上記実施形態では、回転電機が電動車両の主機モータである。他の実施形態では、回転電機は、主機モータに限らず、例えばスタータ機能とオルタネータ機能とを併せ持つ、所謂ISG(Integrated Starter Generator)や、補機モータであってもよい。また、電力変換装置を車両以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
Further, in the above embodiment, the rotating electric machine is the main motor of the electric vehicle. In other embodiments, the rotary electric machine is not limited to the main motor, but may be a so-called ISG (Integrated Starter Generator) having both a starter function and an alternator function, or an auxiliary motor. Further, the power conversion device may be applied to a device other than the vehicle.
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

11〜16:電力変換装置
20・・・第1インバータ
21〜23・・・第1上アーム素子 24〜26・・・第1下アーム素子
30・・・第2インバータ
31〜33・・・第2上アーム素子 34〜46・・・第2下アーム素子
40・・・バッテリ(電圧源)
51・・・高電位側接続線 52・・・高電位側開閉器(開閉器)
55・・・低電位側接続線 56・・・低電位側開閉器(開閉器)
65・・・制御部 651・・・インバータ制御部 652・・・開閉器制御部
80・・・モータジェネレータ(回転電機)
11-16: Power converter 20... 1st inverter 21-23... 1st upper arm element 24-26... 1st lower arm element 30... 2nd inverter 31-33... 2 upper arm element 34-46... second lower arm element 40... battery (voltage source)
51... High potential side connection line 52... High potential side switch (switch)
55... Low potential side connection line 56... Low potential side switch (switch)
65... Control unit 651... Inverter control unit 652... Switch control unit 80... Motor generator (rotating electric machine)

Claims (12)

複数相のコイル(81、82、83)を有する回転電機(80)の電力を変換する電力変換装置であって、
高電位側に設けられる複数の第1上アーム素子(21〜23)および低電位側に設けられる複数の第1下アーム素子(24〜26)を有し、前記コイルの一端(811、821、831)および電圧源(40)と接続される第1インバータ(20)と、
高電位側に設けられる複数の第2上アーム素子(31〜33)および低電位側に設けられる複数の第2下アーム素子(34〜36)を有し、前記コイルの他端(812、822、832)と接続される第2インバータ(30)と、
前記電圧源の正極側と、前記第1上アーム素子の高電位側と、前記第2上アーム素子の高電位側とを接続する高電位側接続線(51)と、
前記電圧源の負極側と、前記第1下アーム素子の低電位側と、前記第2下アーム素子の低電位側とを接続する低電位側接続線(55)と、
前記高電位側接続線および前記低電位側接続線の少なくとも一方に設けられ、前記第1インバータ側と前記第2インバータ側とを断接可能な開閉器(52、56)と、
前記第1インバータおよび前記第2インバータを制御するインバータ制御部(651)、ならびに、前記開閉器の開閉状態を制御する開閉器制御部(652)を有する制御部(65)と、
を備え、
前記第1インバータを前記回転電機の駆動要求に応じて制御し前記第2インバータを中性点化する制御状態をY制御、前記第1インバータと前記第2インバータとで異なる相のスイッチング状態が同期する制御状態をΔ制御とすると、
前記制御部は、前記開閉器が開の状態で前記Y制御を行うY結線駆動と前記開閉器が閉の状態で前記Δ制御を行うΔ結線駆動とを切り替える場合、前記開閉器の開閉状態に応じてインバータ制御状態を切り替える電力変換装置。
A power conversion device for converting the power of a rotating electric machine (80) having a plurality of phase coils (81, 82, 83),
A plurality of first upper arm elements (21 to 23) provided on the high potential side and a plurality of first lower arm elements (24 to 26) provided on the low potential side are provided, and one end (811, 821, 831) and a voltage source (40), and a first inverter (20),
It has a plurality of second upper arm elements (31 to 33) provided on the high potential side and a plurality of second lower arm elements (34 to 36) provided on the low potential side, and has the other ends (812, 822) of the coil. , 832) connected to a second inverter (30),
A high potential side connecting line (51) connecting the positive side of the voltage source, the high potential side of the first upper arm element, and the high potential side of the second upper arm element;
A low potential side connecting line (55) connecting the negative side of the voltage source, the low potential side of the first lower arm element, and the low potential side of the second lower arm element,
A switch (52, 56) provided on at least one of the high potential side connection line and the low potential side connection line and capable of connecting and disconnecting the first inverter side and the second inverter side,
A control unit (65) having an inverter control unit (651) for controlling the first inverter and the second inverter, and a switch control unit (652) for controlling the open/close state of the switch;
Equipped with
The control state of controlling the first inverter according to the drive request of the rotating electric machine to neutralize the second inverter is Y-controlled, and the switching states of different phases are synchronized between the first inverter and the second inverter. If the control state to be performed is Δ control,
When switching the Y connection drive that performs the Y control when the switch is open and the Δ connection drive that performs the Δ control when the switch is closed, the control unit determines whether the switch is opened or closed. A power conversion device that switches the inverter control state according to the inverter.
前記インバータ制御部は、
前記Δ結線駆動から前記Y結線駆動に切り替える場合、前記開閉器が閉から開に切り替わったと判定された後、前記Δ制御から前記Y制御に切り替える請求項1に記載の電力変換装置。
The inverter control unit,
The power conversion device according to claim 1, wherein when the Δ connection drive is switched to the Y connection drive, the Δ control is switched to the Y control after it is determined that the switch is switched from closed to open.
前記インバータ制御部は、
前記Δ結線駆動から前記Y結線駆動に切り替える場合、前記低電位側接続線に設けられる前記開閉器(56)が閉から開に切り替わったと判定された後、前記Δ制御から前記Y制御に切り替え、
前記Y制御において、前記第2下アーム素子を全相オンにすることで、前記第2インバータを中性点化する請求項1に記載の電力変換装置。
The inverter control unit,
When switching from the Δ connection driving to the Y connection driving, after it is determined that the switch (56) provided in the low potential side connection line has switched from closed to open, the Δ control is switched to the Y control,
The power conversion device according to claim 1, wherein, in the Y control, the second lower arm element is turned on in all phases to neutralize the second inverter.
前記インバータ制御部は、
前記Δ結線駆動から前記Y結線駆動に切り替える場合、前記高電位側接続線に設けられる前記開閉器(52)が閉から開に切り替わったと判定された後、前記Δ制御から前記Y制御に切り替え、
前記Y制御において、前記第2上アーム素子を全相オンにすることで、前記第2インバータを中性点化する請求項1に記載の電力変換装置。
The inverter control unit,
When switching from the Δ connection drive to the Y connection drive, after it is determined that the switch (52) provided in the high potential side connection line is switched from closed to open, the Δ control is switched to the Y control,
The power conversion device according to claim 1, wherein, in the Y control, the second upper arm element is turned on in all phases to make the second inverter have a neutral point.
前記開閉器制御部は、前記Y結線駆動から前記Δ結線駆動に切り替える場合、インバータ制御状態を前記Y制御から前記Δ制御に切り替えた後、前記開閉器を開から閉に切り替える請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The switch control unit switches the switch from open to closed after switching the inverter control state from the Y control to the Δ control when switching from the Y connection drive to the Δ connection drive. The power converter according to any one of 1. 前記開閉器は、前記高電位側接続線に設けられる高電位側開閉器(52)、および、前記低電位側接続線に設けられる低電位側開閉器(56)であって、
前記Y結線駆動にて前記第2下アーム素子を全相オンすることで前記第2インバータが中性点化されている状態から前記Δ結線駆動に切り替える場合、
前記インバータ制御部は、前記高電位側開閉器を閉にした後、前記Y制御から前記Δ制御に切り替え、
前記開閉器制御部は、インバータ制御状態が前記Y制御から前記Δ制御に切り替わった後、前記低電位側開閉器を閉にする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The switch is a high potential side switch (52) provided on the high potential side connection line, and a low potential side switch (56) provided on the low potential side connection line,
When switching from the neutralized state of the second inverter to the Δ connection driving by turning on all the phases of the second lower arm elements by the Y connection driving,
The inverter control unit switches the Y control to the Δ control after closing the high potential side switch,
The power converter according to claim 1, wherein the switch control unit closes the low potential side switch after the inverter control state is switched from the Y control to the Δ control.
前記開閉器は、前記高電位側接続線に設けられる高電位側開閉器(52)、および、前記低電位側接続線に設けられる低電位側開閉器(56)であって、
前記Y結線駆動にて前記第2上アーム素子を全相オンすることで前記第2インバータが中性点化されている状態から前記Δ結線駆動に切り替える場合、
前記インバータ制御部は、前記低電位側開閉器を閉にした後、前記Y制御から前記Δ制御に切り替え、
前記開閉器制御部は、インバータ制御状態が前記Y制御から前記Δ制御に切り替わった後、前記高電位側開閉器を閉にする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The switch is a high potential side switch (52) provided on the high potential side connection line, and a low potential side switch (56) provided on the low potential side connection line,
When switching from the neutralized state of the second inverter to the Δ connection driving by turning on all the phases of the second upper arm elements in the Y connection driving,
The inverter control unit switches the Y control to the Δ control after closing the low potential side switch,
The power converter according to claim 1, wherein the switch control unit closes the high potential side switch after the inverter control state is switched from the Y control to the Δ control.
前記インバータ制御部は、
前記開閉器の開閉を切り替える開閉信号を出力してから前記開閉器の開閉の切り替えが完了するまでの期間、前記第1インバータおよび前記第2インバータを零ベクトル制御とし、
前記開閉器の開閉が切り替わったと判定された後、前記Y制御または前記Δ制御に切り替える請求項1〜7のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The inverter control unit,
The first inverter and the second inverter are set to zero vector control during a period from the output of the switching signal for switching the switching of the switch to the completion of switching of the switching of the switch,
The power conversion device according to any one of claims 1 to 7, which is switched to the Y control or the Δ control after it is determined that the opening/closing of the switch has been switched.
前記開閉器が設けられている前記高電位側接続線および前記低電位側接続線には、前記開閉器に流れる電流を検出する電流センサ(521、561)が設けられ、
前記制御部は、前記電流センサの検出値に基づき、前記開閉器の開閉状態を判定する請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換装置。
A current sensor (521, 561) for detecting a current flowing through the switch is provided on the high potential side connection line and the low potential side connection line where the switch is provided,
The power conversion device according to claim 1, wherein the control unit determines the open/closed state of the switch based on a detection value of the current sensor.
前記開閉器が設けられている前記高電位側接続線および前記低電位側接続線には、前記開閉器に印加される電圧を検出する電圧センサ(522、562)が設けられ、
前記制御部は、前記電圧センサの検出値に基づき、前記開閉器の開閉状態を判定する請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換装置。
A voltage sensor (522, 562) for detecting a voltage applied to the switch is provided on the high potential side connecting line and the low potential side connecting line where the switch is provided,
The power converter according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit determines the open/closed state of the switch based on a detection value of the voltage sensor.
前記制御部は、前記開閉器の開閉を切り替える開閉信号を出力してから、判定時間が経過した場合、前記開閉器の開閉状態が切り替わったと判定する請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換装置。 9. The control unit determines that the open/closed state of the switch has been switched when a determination time has elapsed after outputting an open/close signal for switching the open/close of the switch. Power converter. 前記開閉器が設けられている前記高電位側接続線および前記低電位側接続線には、前記開閉器の温度を検出する温度センサ(523、563)が設けられ、
前記制御部は、前記温度センサの検出値に基づき、前記開閉器の開閉状態を判定する請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換装置。
Temperature sensors (523, 563) for detecting the temperature of the switch are provided on the high potential side connection line and the low potential side connection line where the switch is provided,
The power conversion device according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit determines an open/closed state of the switch based on a detection value of the temperature sensor.
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