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公開番号2025009027
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111734
出願日2023-07-06
発明の名称モータの制御装置及び船舶の電動推進装置
出願人株式会社ミクニ,スズキ株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類H02P 29/032 20160101AFI20250109BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡素な構成で信頼性に優れた回路保護機能を具備したモータの制御装置及び船舶の電動推進装置を提供する。
【解決手段】モータ1の制御装置10は、モータ1のコイル2に供給される電力の制御指令を生成するためのプロセッサ20と、プロセッサ20の制御指令に基づき、モータ1のコイル2に供給される電力を制御するためのインバータ回路30と、インバータ回路30とモータ1のコイル2との間に設けられ、インバータ回路30とコイル2とが通電した通電状態と、インバータ回路30がコイル2から電気的に遮断された非通電状態とを切り替えるためのスイッチング回路60と、を備える。プロセッサ20は、コイル2に対する電力の非供給状態においてモータ1の回転が検出されたとき、通電状態から非通電状態に切り替える第1遮断指令をスイッチング回路60に与えるように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータの制御装置であって、
前記モータのコイルに供給される電力の制御指令を生成するためのプロセッサと、
前記プロセッサの前記制御指令に基づき、前記モータの前記コイルに供給される前記電力を制御するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路と前記モータの前記コイルとの間に設けられ、前記インバータ回路と前記コイルとが通電した通電状態と、前記インバータ回路が前記コイルから電気的に遮断された非通電状態とを切り替えるためのスイッチング回路と、
を備え、
前記プロセッサは、前記コイルに対する前記電力の非供給状態において前記モータの回転が検出されたとき、前記通電状態から前記非通電状態に切り替える第１遮断指令を前記スイッチング回路に与えるように構成された
を備えるモータの制御装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記インバータ回路とバッテリとの間に設けられる少なくとも一つのスイッチング接点ユニットを備え、
前記プロセッサは、
前記モータの駆動指令又は停止指令を示す第１外部信号を上位制御装置から受領し、前記第１外部信号に応答して前記インバータ回路に対する前記制御指令を生成し、
前記インバータ回路と前記バッテリとの接続状態を切り替えるための第２外部信号を前記上位制御装置から受領し、前記第２外部信号に応答して前記スイッチング接点ユニットを動作させ、
前記コイルに対する前記電力の前記非供給状態において前記モータの回転が検出されたとき、前記第１外部信号および前記第２外部信号によらず、前記第１遮断指令を前記スイッチング回路に与えるとともに、前記インバータ回路と前記バッテリとの接続を遮断する第２遮断指令を前記スイッチング接点ユニットに与える
ように構成された請求項１に記載のモータの制御装置。
【請求項３】
前記スイッチング回路は、複数のスイッチング素子を含む
請求項１又は２に記載のモータの制御装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記コイルに対する前記電力の前記非供給状態において前記モータの回転が検出されたとき、前記第１遮断指令の発令を示す警報を出力するように構成された
請求項１又は２に記載のモータの制御装置。
【請求項５】
前記モータの回転を検出するためのセンサを備え、
前記プロセッサは、前記モータの回転の検出信号を前記センサから受領し、前記検出信号に基づいて前記スイッチング回路を制御するように構成された
請求項１又は２に記載のモータの制御装置。
【請求項６】
前記センサは、
前記モータのロータに設けられた磁石と、
前記磁石が形成する磁界を検出するための磁気センサと、
を含む
請求項５に記載のモータの制御装置。
【請求項７】
前記モータと、
前記モータによって駆動されるプロペラと、
前記モータを制御するための請求項１又は２に記載の制御装置と、
を備える船舶の電動推進装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータの制御装置及び船舶の電動推進装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、種々の機器を駆動するためにモータが使用されている。例えば、電気自動車にはエンジンに替えて駆動用モータが搭載される。同様に、船舶の推進装置として、エンジンに替えてモータを使用した電動推進装置も知られている。
【０００３】
ところで、モータの非稼働時にモータが外力によって回転すると、モータコイルに誘起電圧が発生し、モータコイルに接続されたインバータ回路及びその周辺回路、バッテリに過電圧が印加されることがある。この場合、インバータ回路及びその周辺回路、バッテリが、過充電又は耐電圧オーバーのために、発熱、発火などにより故障する可能性がある。
【０００４】
この点、特許文献１には、電動車両の牽引時にモータの回転により生じる回生電力を消費するようにインバータを制御するとともに、発熱したインバータを冷却するように冷却器の駆動を制御するようにした電力変換装置が記載されている。
【０００５】
なお、外力によってモータが回転した場合の回路保護を目的としたものではないが、特許文献２には、インバータの異常が検出されたときに、インバータとモータとの間に設けられる第１のＦＥＴ群、および、インバータを構成する第２のＦＥＴ群をオフにする機能を具備する電動パワーステアリング装置が記載されている。
また、船舶の電動推進装置に関連して、特許文献３には、船の揺れを簡素な構成で抑制することを目的とし、停船時において、クラッチを遮断状態として電動モータの回転軸の向きが上下方向の成分を含む状態で電動モータを回転させる制御を行うようにした電動推進装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－１７６２５８号公報
特開２００９－２７４６８６号公報
特開２０２０－３２８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の電力変換装置は、モータの回転により生じた回生電力を消費する際に発熱したインバータを十分に冷却するために冷却性能に優れた冷却器を必要とする。仮に冷却器の冷却性能が不足すると、インバータ回路が故障してしまう可能性がある。他方、インバータ回路の保護を優先して冷却器の冷却性能を設定すると、コスト増加の要因になり得る。
なお、特許文献２及び３には、外力によってモータが回転した場合にモータコイルに誘起される電圧からインバータ回路及びその周辺回路を保護するための構成は開示されていない。
【０００８】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、簡素な構成で信頼性に優れた回路保護機能を具備したモータの制御装置及び船舶の電動推進装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係るモータの制御装置は、
モータのコイルに供給される電力の制御指令を生成するためのプロセッサと、
プロセッサの制御指令に基づき、モータのコイルに供給される電力を制御するためのインバータ回路と、
インバータ回路とモータのコイルとの間に設けられ、インバータ回路とコイルとが通電した通電状態と、インバータ回路がコイルから電気的に遮断された非通電状態とを切り替えるためのスイッチング回路と、
を備え、
プロセッサは、コイルに対する電力の非供給状態においてモータの回転が検出されたとき、通電状態から非通電状態に切り替える第１遮断指令をスイッチング回路に与えるように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、モータコイルに対する電力の非供給状態においてモータの回転が検出されたとき、プロセッサがスイッチング回路に対して第１遮断指令を与えることで、インバータ回路はモータコイルから電気的に遮断される。
よって、外力によってモータが回転した場合にモータコイルに誘起される電圧からインバータ回路及びその周辺回路を簡素な構成かつ高い信頼性にて保護することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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