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公開番号2025167114
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024071433
出願日2024-04-25
発明の名称電力システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H02P 27/06 20060101AFI20251030BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】U相、V相、W相電流センサの異常を検出する。
【解決手段】電力システムは、モータのU相、V相、W相の電流を検出するU相、V相、W相電流センサと、中性点の電流を検出する中性点電流センサと、外部電源からの電力をモータおよびインバータによる電圧変換を伴って1または複数のバッテリの少なくとも一部に供給する外部充電の際に、中性点の電流指令に基づくU相、V相、W相の電流指令とU相、V相、W相電流センサの各検出値との差分が打ち消されるようにU相、V相、W相の電流制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、外部充電の際に、中性点電流センサの検出値をU相、V相、W相の電流値に換算した各換算値と、U相、V相、W相電流センサの各検出値と、の比較によりU相、V相、W相電流センサの少なくとも1つに異常が生じているか否かを判定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
三相コイルを有するモータと、前記モータに接続された三相のインバータと、前記インバータに接続された１または複数のバッテリと、を備える電力システムであって、
前記モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサと、
前記中性点の電流を検出する中性点電流センサと、
外部電源からの電力を前記モータおよび前記インバータによる電圧変換を伴って前記１または複数のバッテリの少なくとも一部に供給する外部充電の際に、前記中性点の電流指令に基づく前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流指令と前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの各検出値との差分が打ち消されるように前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流制御を行なう制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記外部充電の際に、前記中性点電流センサの検出値を前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値に換算した各換算値と、前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの各検出値と、の比較により前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの少なくとも１つに異常が生じているか否かを判定する、
電力システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、三相コイルを有するモータと、モータに接続された三相のインバータと、インバータに接続されたバッテリと、を備える電力システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電力システムでは、充電設備からモータの中性点に供給される電力をモータおよびインバータによる昇圧を伴ってバッテリに供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７５３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の電力システムにおいて、モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの何れかに異常が生じているにも拘わらずにモータおよびインバータの各相で昇圧を行なうと、異常が生じた電流センサに対応する相で昇圧（電流調整）が適切に行なわれずに、モータおよびインバータを介して循環電流が生じ、これらが過熱する懸念がある。本開示の電力システムは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの異常を検出することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の電力システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。本開示の電力システムは、三相コイルを有するモータと、前記モータに接続された三相のインバータと、前記インバータに接続された１または複数のバッテリと、を備える電力システムであって、前記モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流を検出するＵ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサと、前記中性点の電流を検出する中性点電流センサと、外部電源からの電力を前記モータおよび前記インバータによる電圧変換を伴って前記１または複数のバッテリの少なくとも一部に供給する外部充電の際に、前記中性点の電流指令に基づく前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流指令と前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの各検出値との差分が打ち消されるように前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流制御を行なう制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記外部充電の際に、前記中性点電流センサの検出値を前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値に換算した各換算値と、前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの各検出値と、の比較により前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの少なくとも１つに異常が生じているか否かを判定することを要旨とする。
【０００６】
本開示の電力システムでは、外部充電の際に、中性点電流センサの検出値をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値に換算した各換算値と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの各検出値と、の比較によりＵ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの少なくとも１つに異常が生じているか否かを判定する。このようにして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相電流センサの異常を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示の実施形態の電力システム２０の概略構成図である。
処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
変形例の電力システム２０の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示を実施するための形態（実施形態）について図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の実施形態の電力システム２０の概略構成図である。図示するように、実施形態の電力システム２０は、モータ２２と、インバータ２４と、コンデンサ２５と、バッテリ２６と、コネクタ４０と、リレーＲと、電子制御ユニット５０とを備える。電力システム２０は、電気自動車やハイブリッド自動車に用いられる。
【０００９】
モータ２２は、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）コイルが巻回された固定子と、を有する三相交流電動機として構成されている。インバータ２４は、６つのトランジスタＴ１１～Ｔ１６と、６つのトランジスタＴ１１～Ｔ１６に各々に並列に接続された６つのダイオードＤ１１～Ｄ１３とを備える。トランジスタＴ１１～Ｔ１６は、バッテリ２６が接続された正極ライン３０ｐおよび負極ライン３０ｎに対してソース側およびシンク側となるように２個ずつペアで配置されている。トランジスタＴ１１～Ｔ１６の対となる２つのトランジスタの接続点の各々は、モータ２２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイルに各々に接続されている。コンデンサ２５は、正極ライン３０ｐおよび負極ライン３０ｎに接続されている。バッテリ２６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、正極ライン３０ｐおよび負極ライン３０ｎを介してインバータ２４に接続されている。
【００１０】
コネクタ４０は、自宅や充電スタンドなどに設けられた充電スタンドのコネクタと接続可能に構成されており、且つ、正極ライン４２ｐおよびリレーＲを介してモータ２２の中性点に接続されていると共に負極ライン４２ｎを介して負極ライン３０ｎに接続されている。正極ライン４２ｐおよび負極ライン４２ｎには、コンデンサ４３が接続されている。リレーＲは、オンオフによりモータ２２の中性点と正極ライン４２ｐとの接続および接続の解除を行なう。リレーＲがオンのときには、正極ライン４２および負極ライン４２ｎと正極ライン３０ｐおよび負極ライン３０ｎとの間に、モータ２２およびインバータ２４により三相昇圧コンバータが構成される。具体的には、モータ２２のＵ相コイルとトランジスタＴ１１，Ｔ１４とによりＵ相昇圧コンバータが構成され、モータ２２のＶ相コイルとトランジスタＴ１２，Ｔ１５とによりＶ相昇圧コンバータが構成され、モータ２２のＷ相コイルとトランジスタＴ１３，Ｔ１６とによりＷ相昇圧コンバータが構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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