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公開番号2024163788
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079669
出願日2023-05-12
発明の名称駆動システム
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02P 25/22 20060101AFI20241115BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】本発明の実施形態は、コストを抑えつつも信頼性が高く、電気部品の故障に対して冗長化された駆動システムを提供する。
【解決手段】本実施形態に係る駆動システムは、複数の巻線を備える多巻線モータの各巻線にそれぞれ接続される複数のインバータを備える。前記複数のインバータは少なくとも、逆流不可能な第1電力供給源から電力を供給され、前記多巻線モータの第1巻線に接続される第1インバータと、逆流可能な第2電力供給源から電力を供給され、前記多巻線モータの第2巻線に接続される第2インバータとを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の巻線を備える多巻線モータの各巻線にそれぞれ接続される複数のインバータを備え、
前記複数のインバータは少なくとも、
逆流不可能な第１電力供給源から電力を供給され、前記多巻線モータの第１巻線に接続される第１インバータと、
逆流可能な第２電力供給源から電力を供給され、前記多巻線モータの第２巻線に接続される第２インバータと、
を備える、駆動システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記駆動システムは、動作切替部によって切り替えられて動作し、
前記動作切替部は、前記駆動システムを、
前記第１電力供給源、前記第２電力供給源、または前記第１電力供給源と前記第２電力供給源の両方が、前記多巻線モータに電力を供給する第１動作モードと、
前記第１電力供給源が前記多巻線モータに電力を供給し、前記多巻線モータが前記第２電力供給源に電力を供給する第２動作モードと、
のうち少なくとも１つに切り替えて動作させる、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
前記第１インバータの高電位側の直流端および前記第１インバータの低電位側の直流端に渡って設けられたブレーキチョッパをさらに備え、
前記動作切替部は、前記駆動システムを、
前記多巻線モータが、前記ブレーキチョッパ、前記第２電力供給源、または前記ブレーキチョッパと前記第２電力供給源の両方に電力を供給する第３動作モードにさらに切り替えて動作させる、請求項２に記載の駆動システム。
【請求項４】
前記第１電力供給源は、前記第１インバータの高電位側の直流端および前記第１インバータの低電位側の直流端に渡って設けられたフィルタコンデンサを備えており、
前記動作切替部は、前記駆動システムを、
前記第２電力供給源が前記多巻線モータに電力を供給し、前記多巻線モータが前記フィルタコンデンサに電力を供給する第４動作モードにさらに切り替えて動作させる、請求項２に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記多巻線モータの前記第１巻線および前記第２巻線は、互いに絶縁されている、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項６】
前記第１インバータの低電位側の直流端および前記第２インバータの低電位側の直流端が互いに接続されている、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項７】
前記多巻線モータの前記第１巻線および前記第２巻線は、それぞれスター結線され、
前記第１巻線の中性点と前記第２巻線の中性点が互いに接続されている、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項８】
前記第２電力供給源は、バッテリであり、
前記駆動システムは、制御部によって制御され、
前記制御部は、前記第２電力供給源である前記バッテリの充電率および前記多巻線モータの動作指令に基づいて前記駆動システムの前記第１インバータおよび前記第２インバータの動作を制御する、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の駆動システム。
【請求項９】
前記第１電力供給源は、
前記第１インバータに接続された交流直流変換回路と前記交流直流変換回路に接続された交流電源回路である、または、
前記第１インバータに接続された直流電源回路である、
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の駆動システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、駆動システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
モータを１つのインバータで駆動する駆動システムには、このインバータが故障した場合は瞬時に故障停止され、故障に対して冗長化されないという問題がある。そこで、従来、２つの巻線を備える２巻線モータを、２つのインバータで駆動する駆動システムが存在する。このような駆動システムとして、例えば、２つのバッテリから電力を供給する駆動システムや、１つのバッテリもしくは交流電源、またはその両方から電力供給を受け、スイッチによって電力供給源を切り替える駆動システムが存在する。
【０００３】
しかし、２つのバッテリから電力を供給する駆動システムの場合、高コストのバッテリを２つ用意する必要があり、システムのコストが増加する問題がある。また、１つのバッテリもしくは交流電源、またはその両方から電力供給を受け、スイッチによって電力供給源を切り替える駆動システムの場合、スイッチを多用するため、スイッチ自体の故障や、配線が複雑に接続されることによって、信頼性およびコストの面で問題がある。特に、電力供給源を切り替える一方のスイッチが固着したときは、電力供給源を切り替えるもう一方のスイッチが投入されることで短絡電流が流れ、バッテリの破壊や発火が生じる可能性が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２９５７２０号公報
特開２０１３－１３２１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、コストを抑えつつも信頼性が高く、電気部品の故障に対して冗長化された駆動システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る駆動システムは、複数の巻線を備える多巻線モータの各巻線にそれぞれ接続される複数のインバータを備える。前記複数のインバータは少なくとも、逆流不可能な第１電力供給源から電力を供給され、前記多巻線モータの第１巻線に接続される第１インバータと、逆流可能な第２電力供給源から電力を供給され、前記多巻線モータの第２巻線に接続される第２インバータとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第１実施形態の変形例に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第２実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第２実施形態の変形例に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第３実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第４実施形態に係る駆動システムの第１動作モードを説明するための図。
第４実施形態に係る駆動システムの第２動作モードを説明するための図。
第４実施形態に係る駆動システムの第３動作モードを説明するための図。
第４実施形態に係る駆動システムの第４動作モードを説明するための図。
第５実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第６実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第６実施形態の変形例に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第７実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第７実施形態の変形例に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第８実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
第８実施形態に係る駆動システムの制御ブロック図。
第９実施形態に係るモータ駆動機構の回路構成を表す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。また、明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るモータ駆動機構１００の回路構成を表す図である。モータ駆動機構１００は、駆動システムによってモータを駆動する駆動機構の一例であり、本実施形態では、図１に示すように、モータ１０と、駆動システム１と、電力供給源２０，３０とを備える。
【００１０】
本実施形態では、モータ１０は、２つの巻線を備える２巻線モータである。すなわち、モータ１０は、第１巻線および第２巻線を備え、第１巻線および第２巻線の少なくとも一方に電力が供給されることにより駆動される。なお、モータ１０は、第１巻線および第２巻線の少なくとも一方に電力を回生することも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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