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公開番号2025013968
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024187883,2023573740
出願日2024-10-25,2022-01-14
発明の名称モータの制御装置および半導体ユニット
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類B60L 3/00 20190101AFI20250121BHJP(車両一般)
要約【課題】バッテリまたはモータ電流を制御するインバータに不具合が発生した場合でも、モータを駆動できなくなることを防止したモータの制御装置を提供する。
【解決手段】モータを駆動する半導体装置と、半導体装置に直流電力を供給するバッテリと、を有した複数の半導体ユニットを備え、複数の半導体ユニットのそれぞれの半導体装置が、モータに電気的に並列に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータを駆動する半導体装置と、
前記半導体装置に直流電力を供給するバッテリと、を有した複数の半導体ユニットを備え、
前記複数の半導体ユニットのそれぞれの前記半導体装置が、前記モータに電気的に並列に接続され、
前記複数の半導体ユニットのそれぞれは、前記半導体装置を制御する制御装置を有し、
前記半導体装置は、インバータ回路であって、
前記半導体装置は、前記バッテリの出力電圧を測定する電圧センサを有し、
前記制御装置は、
前記電圧センサで測定された前記バッテリの前記出力電圧に基づいて、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子を制御し、
前記制御装置は、
上位制御装置から入力される基準電圧と前記バッテリの前記出力電圧を比較し、前記基準電圧より前記バッテリの前記出力電圧が高い場合は、前記バッテリからの放電量を増やすように前記スイッチング素子を制御する、モータの制御装置。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記基準電圧より前記バッテリの前記出力電圧が高い場合は、前記スイッチング素子のオン時間を長くすることで、前記バッテリからの放電量を増やす、請求項１記載のモータの制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記基準電圧より前記バッテリの前記出力電圧が高い場合は、前記スイッチング素子の駆動周波数を上げることで電力損失を増加させて前記バッテリからの放電量を増やす、請求項１記載のモータの制御装置。
【請求項４】
半導体装置と、
前記半導体装置の上面に電気的に接続された第１電極と、
複数の第１櫛歯部と前記複数の第１櫛歯部を連結する第１連結部とを有し、前記半導体装置の下面に電気的に接続された第１内部電極と、
前記第１内部電極と電気的に接続された第２電極と、
前記複数の第１櫛歯部に接触せず前記複数の第１櫛歯部の間に進入する複数の第２櫛歯部と、前記複数の第２櫛歯部を連結する第２連結部とを有し、前記第１電極の下面に電気的に接続された第２内部電極と、
前記複数の第１櫛歯部と前記複数の第２櫛歯部のうち前記半導体装置側となる上側第１櫛歯部と上側第２櫛歯部との間に埋め込まれた誘電体と、
前記複数の第１櫛歯部と前記複数の第２櫛歯部のうち前記半導体装置とは反対側となる下側第１櫛歯部と下側の第２櫛歯部との間に埋め込まれた固体電解質と、を備える、半導体ユニット。

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に関し、特に、耐障害性を高めたモータの制御装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
バッテリを電源としてモータを駆動するインバータは、バッテリセルを複数接続したバッテリパックと、バッテリパックを複数接続したバッテリから直流電力を供給され、交流電力に変換し、モータに交流電力を供給している。
【０００３】
昨今のバッテリで駆動する電気自動車等では、インバータは、バッテリからモータへの電流の供給だけでなく、特許文献１に開示されるように、モータの回生電流をバッテリに充電する際の制御にも使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－２８３６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、モータ電流を制御するインバータに不具合が発生した場合、モータの充放電が制御できなくなる。例えば、バッテリＥＶ（battery electric vehicle）と呼称される電気自動車では、インバータに不具合が発生した場合は、走行が全く不能となったり、回生ブレーキの作動中であった場合はブレーキによる制動が効きにくくなったりする可能性がある。
【０００６】
本開示は上記のような問題を解決するためになされたものであり、バッテリまたはモータ電流を制御するインバータに不具合が発生した場合でも、モータを駆動できなくなることを防止したモータの制御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】
【０００７】
本開示に係るモータの制御装置は、モータを駆動する半導体装置と、前記半導体装置に直流電力を供給するバッテリと、を有した複数の半導体ユニットを備え、前記複数の半導体ユニットのそれぞれの前記半導体装置が、前記モータに電気的に並列に接続され、前記複数の半導体ユニットのそれぞれは、前記半導体装置を制御する制御装置を有し、前記半導体装置は、インバータ回路であって、前記半導体装置は、前記バッテリの出力電圧を測定する電圧センサを有し、前記制御装置は、前記電圧センサで測定された前記バッテリの前記出力電圧に基づいて、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子を制御し、前記制御装置は、上位制御装置から入力される基準電圧と前記バッテリの前記出力電圧を比較し、前記基準電圧より前記バッテリの前記出力電圧が高い場合は、前記バッテリからの放電量を増やすように前記スイッチング素子を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係るモータの制御装置によれば、複数の半導体ユニットのそれぞれの半導体装置が、モータに電気的に並列に接続されているので、１つの半導体ユニットのバッテリまたは半導体装置に不具合が生じた場合でも、モータを駆動できなくなることを防止でき、耐障害性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１のモータの制御装置の構成を示す図である。
実施の形態２の半導体ユニットのバッテリパックの構成を示す斜視図である。
実施の形態２の半導体ユニットの構成を示す斜視図である。
実施の形態２の半導体ユニットを構成するインバータユニットの内部構成を示す図である。
実施の形態３のモータの制御装置の構成を示す図である。
実施の形態３のモータの制御装置におけるユニットＥＣＵの自立制御を示すフローチャートである。
半導体ユニットを電気自動車に搭載した場合の概略構成を示す斜視図である。
実施の形態５のモータの制御装置の構成を示す図である。
実施の形態６の半導体ユニットの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１のモータの制御装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、モータの制御装置１００は、複数のバッテリセルＢＣを組み合わせたバッテリパックＢＰと、バッテリパックＢＰから直流電力を供給される半導体装置であるインバータ回路ＩＶとを有する半導体ユニットＵＮを３つ備え、３つの半導体ユニットＵＮで１つのモータＭＴを駆動する構成となっている。なお、実際には、バッテリパックＢＰを構成するバッテリセルＢＣの個数はさらに多く、複数のバッテリパックＢＰが並列に接続されてバッテリを構成するが、図示および説明を簡単にするため５つのバッテリセルＢＣで構成される１つのバッテリパックＢＰでバッテリが構成されるものとしている。
（【００１１】以降は省略されています）

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