[发明专利]电动式作业车辆

说明书

自卸卡车(1)具备接地检测装置(22)，该接地检测装置(22)对由直流母线(18)的正极线(18A)和中性点N之间的检测电压Vp、与中性点N和直流母线(18)的负极线(18B)之间的检测电压Vn的差值形成的接地检测电压V0进行检测，基于接地检测电压V0来检测接地。接地检测装置(22)具有：从接地检测电压V0抽出直流成分V_Ldc、并基于直流成分V_Ldc判定接地的直流成分判定部(25)；和从接地检测电压V0抽出逆变器(17R)、(17L)的驱动频率成分V_LiR、V_LiL、并基于驱动频率成分V_LiR、V_LiL判定接地的驱动频率成分判定部(26)、(27)。

技术领域

本发明涉及具备逆变器及电动马达的自卸卡车那样的电动式作业车辆。

背景技术

通常，已知如大型自卸卡车等那样对行驶用驱动系统采用电气驱动方式的电动式作业车辆。在这样的电动式作业车辆中，具备：包括正极和负极且被施加直流电压的直流母线、与直流母线连接的逆变器、和与逆变器连接的电动马达(专利文献1)。

另一方面，若包含逆变器及电动马达在内的电路与接地电位之间的绝缘电阻劣化，则会产生接地电流。于是，已知在这样的电路上设有检测接地状态的接地检测装置的结构(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-88289号公报

专利文献2：日本专利第5535880号公报

发明内容

另外，在电动式作业车辆中，通过基于逆变器进行的PWM控制，将施加于直流母线的直流电力转换成用于驱动电动马达的驱动频率的交流电力。在马达的控制中，通常分为确定马达内部的磁通的励磁电流、和通过与该磁通作用而决定马达的输出转矩的转矩电流来进行控制。在此，由于控制马达内部的磁通的励磁电流的控制响应性低，所以通常将励磁电流控制为恒定值而控制响应性高的转矩电流。在恒定的马达内部磁通下的可变频率的马达驱动中，若马达转速低则在马达内部产生的感应电压低，因此，与之相随地用于控制逆变器的交流输出电压低。若马达转速变高，则在马达内部产生的感应电压变高，因此，与之相随地用于控制逆变器的交流输出电压也需要高电压。

但是，逆变器相对于直流母线电压能够输出的交流电压有上限。因此，当马达转速变高而逆变器的交流输出电压达到上限时，无法以比此更高的速度进行使基于逆变器产生的励磁电流恒定的马达控制。在该情况下，通常进行被称为“弱磁”的控制：通过降低马达的励磁电流来降低马达内部的磁通，则即使是相同的旋转速度也会降低在马达内部产生的感应电压。在该“弱磁”控制中，降低马达控制所需的逆变器交流输出电压，将马达控制至更高的转速区域。在“弱磁”控制区域中，即使马达转速提升，逆变器的交流输出电压也不会与之成正比地提升，大致会被抑制为基于逆变器的能够输出的上限电压。因此，即使提升了转速，从马达获取的输出功率也无法增加。因此，为了从马达获取更多的输出，在马达的逆变器驱动中，进行用于提高相对于直流母线能够输出的交流电压的上限的钻研。

其中之一为对PWM控制的已调波加上3的整数倍的高次谐波成分的“三次谐波叠加”。通过在逆变器的各相上对驱动频率的基波成分叠加三次高次谐波，在相同的直流母线电压下，与不进行“三次谐波叠加”的情况相比，例如能够使交流输出电压增大百分之十左右。在该情况下，在三相马达的线电压中，叠加于各相的三次高次谐波被抵消，仅显现基波成分。但是，在逆变器的中性点与三相马达整体的平均电压之间，会显现各相的三次高次谐波被相加平均化后的成分。