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公開番号2025126509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024022743
出願日2024-02-19
発明の名称インバータ制御装置、プログラム、インバータ制御方法
出願人株式会社SOKEN,株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250822BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】昇温対象の昇温要求がある場合において、回転電機の発熱量を増加できるインバータ制御装置、プログラム、及びインバータ制御方法を提供する。
【解決手段】制御装置50は、電機子コア22に巻回された電機子巻線23U～23Wを有する回転電機20と、インバータ30と、を備えるシステムに適用される。制御装置50は、バッテリ10の昇温要求があるか否かを判定し、昇温要求があると判定した場合、昇温要求がないと判定する場合よりも、電機子巻線23U～23Wの線間電圧に含まれる電圧成分であって、インバータ30のスイッチング周波数で変動する成分を増加させるように、インバータ30のスイッチング態様を変更する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電機子コア（２２）に巻回された電機子巻線（２３Ｕ～２３Ｗ）を有する回転電機（２０）と、
前記電機子巻線及び蓄電部（１０）を電気的に接続するインバータ（３０）と、
を備えるシステム（２００）に適用されるインバータ制御装置（５０）において、
昇温対象（１０）の昇温要求があるか否かを判定する判定部（６７）と、
前記インバータのスイッチング態様を設定する設定部（６５）と、
を備え、
前記設定部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記昇温要求がないと判定される場合よりも、前記電機子巻線の線間電圧に含まれる電圧成分であって、前記インバータのスイッチング周波数で変動する成分を増加させるように、前記スイッチング態様を変更する変更処理を行う、インバータ制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記設定部は、
電気角で位相が１２０度ずつずれた３相の変調波（Ｄｕｔｙｕ，Ｄｕｔｙｖ，Ｄｕｔｙｗ）と、キャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ処理により、前記スイッチング態様を設定し、
前記昇温要求がないと判定された場合、３相の前記変調波と共通のキャリア信号（ＳｇＣ）との大小比較に基づくＰＷＭ処理を行い、
前記昇温要求があると判定された場合、前記変更処理において、３相のうち、一部の相の前記変調波と比較するキャリア信号として、残りの相の前記変調波と比較するキャリア信号に対して位相をずらしたキャリア信号を用いる、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記変更処理において、３相の前記変調波と比較するキャリア信号（ＳｇＵ，ＳｇＶ，ＳｇＷ）の位相を電気角で１２０度ずつずらす、請求項２に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記変更処理において、３相のうち、１相の前記変調波と比較するキャリア信号（ＳｇＶ）として、残りの２相の前記変調波と比較するキャリア信号（ＳｇＵ，ＳｇＷ）に対して電気角で位相を１８０度ずらしたキャリア信号を用いる、請求項２に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
前記設定部は、
前記回転電機の回転子（２４）の温度が温度閾値（Ｔｒｔｈ）以下であると判定した場合、前記変更処理において、３相の前記変調波と比較するキャリア信号の位相を電気角で１２０度ずつずらし、
前記回転子の温度が前記温度閾値を超えていると判定した場合、前記変更処理において、３相のうち、１相の前記変調波と比較するキャリア信号として、残りの２相の前記変調波と比較するキャリア信号に対して電気角で位相を１８０度ずらしたキャリア信号を用いる、請求項４に記載のインバータ制御装置。
【請求項６】
前記設定部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記昇温要求がないと判定される場合の前記スイッチング態様である第１スイッチング態様と、前記変更処理により変更された前記スイッチング態様である第２スイッチング態様とを交互に切り替える、請求項１又は２に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記設定部は、
各規定期間（ＴＡ）において、前記第１スイッチング態様及び前記第２スイッチング態様を設定し、
目標温度（Ｔｔｇｔ）から前記昇温対象の温度を差し引いた温度偏差（ΔＴ）が大きいほど、前記規定期間に対して前記第２スイッチング態様の実行期間（ＴＨ）が占める割合を高くする、請求項６に記載のインバータ制御装置。
【請求項８】
前記設定部は、前記変更処理において、３相の前記変調波と比較するキャリア信号（ＳｇＵ，ＳｇＶ，ＳｇＷ）の位相差を、０度よりも大きくてかつ１２０度以下の範囲で調整する、請求項２に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
前記設定部は、前記変更処理において、目標温度（Ｔｔｇｔ）から前記昇温対象の温度を差し引いた温度偏差（ΔＴ）が大きいほど、前記位相差を大きくする、請求項８に記載のインバータ制御装置。
【請求項１０】
前記昇温対象には、前記蓄電部が含まれ、
前記システムには、前記回転電機及び前記インバータにおいて発生した熱を前記昇温対象に伝達する熱伝達部（１００，１０１）が備えられる、請求項１～５，８，９のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、インバータ制御装置、プログラム、及びインバータ制御方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、電機子巻線を有する回転電機と、電機子巻線及び蓄電部を電気的に接続するインバータと、を備えるシステムに適用される制御装置が知られている。制御装置は、昇温対象の昇温要求があると判定した場合、電機子巻線に流れる電流ベクトルの大きさを維持しつつ、弱め界磁電流を増加させる。これにより、回転電機で発生する銅損を増加させ、回転電機の発熱量を増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１６５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昇温対象の昇温要求がある場合において、回転電機の発熱量を増加できる新たな技術が望まれる。
【０００５】
本開示は、昇温対象の昇温要求がある場合において、回転電機の発熱量を増加できるインバータ制御装置、プログラム、及びインバータ制御方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、電機子コアに巻回された電機子巻線を有する回転電機と、
前記電機子巻線及び蓄電部を電気的に接続するインバータと、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置において、
昇温対象の昇温要求があるか否かを判定する判定部と、
前記インバータのスイッチング態様を設定する設定部と、
を備え、
前記設定部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記昇温要求がないと判定される場合よりも、前記電機子巻線の線間電圧に含まれる電圧成分であって、前記インバータのスイッチング周波数で変動する成分を増加させるように、前記スイッチング態様を変更する変更処理を行う。
【０００７】
これにより、電機子巻線への通電に伴って発生する磁束の高周波成分であって、スイッチング周波数で変動する成分が増加する。その結果、回転電機で発生する鉄損を増加させることができ、回転電機の発熱量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係るシステムの全体構成図。
冷却装置を示す図。
制御装置が実行する処理のブロック図。
通常モードで使用するキャリア信号の推移を示すタイムチャート。
発熱モードで使用するキャリア信号の推移を示すタイムチャート。
通常，発熱モードにおける鉄損による発熱量の計算結果を示す図。
制御装置が実行する処理のフローチャート。
第２実施形態に係る制御装置が実行する処理のフローチャート。
発熱モードで使用するキャリア信号の推移を示すタイムチャート。
第３実施形態に係る制御装置が実行する処理のフローチャート。
発熱モードと通常モードとの切り替え態様の一例を示すタイムチャート。
第４実施形態に係るシステムの全体構成図。
制御装置が実行する処理のフローチャート。
線間電圧に含まれる高周波成分と位相差との関係を示す図。
発熱モードで使用するキャリア信号の推移を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本開示に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に搭載されたシステムに適用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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