本发明专利技术提供一种电力转换装置，具备：成对的开关元件，其被串联连接于高电位侧端子与低电位侧端子之间，并构成上下桥臂；线圈，其一端被连接于所述成对的开关元件之间；控制装置，其根据所述高电位侧端子与所述低电位侧端子之间的电压、和所述线圈的电感，而对流过所述线圈的电流值的时间变化率进行计算，并根据所述计算出的电流值的时间变化率，而在仅对所述成对的开关元件中的一方进行接通/断开驱动的单桥臂驱动、和以反相而对所述成对的开关元件的双方进行接通/断开驱动的双桥臂驱动之间进行切换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供一种电力转换装置?
技术介绍
一直以来，已知一种DC/DC变换器装置，其在DC/DC变换器为升压过程中的状态、 DC/DC变换器为实质上升压以及降压均未实施的零安培跨越状态、以及DC/DC变换器为降 压过程中的状态下，使用两侧开关控制（双桥臂驱动），并且在DC/DC变换器20处于升压过 程中但一次电流接近零安培的状态、以及DC/DC变换器20处于降压过程中但一次电流接近 零安培的状态下，实施单侧开关控制（例如，参照专利文献1、2)。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2011 - 120329号公报 专利文献2 :日本特开2006 - 74932号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 如上述的专利文献1所记载的结构那样，在电抗器电流跨越零的零交叉时（零安 培跨越状态），执行以反相而对上下桥臂的开关元件进行接通/断开驱动的双桥臂驱动。在 所涉及的结构中，为了降低双桥臂驱动时的栅极干涉（由于在二极管导通时开关元件的栅 极接通而导致的损失恶化），理想而言尽可能地缩短双桥臂驱动期间。并且，由于电抗器电 流具有脉动成分，因此，一般情况下难以高精度并精准地对零交叉正时进行预测。 因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够缩短双桥臂驱动期间的电力转换装置。 用于解决课题的方法 根据本专利技术公开的一个方面，提供一种电力转换装置，具备：成对的开关元件，其 被串联连接于高电位侧端子与低电位侧端子之间，并构成上下桥臂；线圈，其一端被连接于 所述成对的开关元件之间；控制装置，其根据所述高电位侧端子与所述低电位侧端子之间 的电压、和所述线圈的电感，而对流过所述线圈的电流值的时间变化率进行计算，并根据所 述计算出的电流值的时间变化率，而在仅对所述成对的开关元件中的一方进行接通/断开 驱动的单桥臂驱动、和以反相而对所述成对的开关元件的双方进行接通/断开驱动的双桥 臂驱动之间进行切换。 专利技术效果 根据本专利技术的公开内容，获得了一种能够缩短双桥臂驱动期间的电力转换装置。【附图说明】 图1为表示电动汽车用电机驱动系统1的整体结构的一个示例的图。 图2为表示半导体驱动装置50中的DC/DC变换器20的控制组块500的一个示例 的图。 图3为表示通过载波信号和占空比之间的关系而进行切换的开关元件Q22、Q24的 接通/断开状态的时间序列的一个示例的图。 图4为表示双桥臂驱动时的开关元件Q22、Q24的接通/断开状态的时间序列的一 个示例的图。 图5为表示采样正时的决定方法的一个示例的图。 图6为表示由驱动模式决定部518实施的单桥臂驱动与双桥臂驱动之间的切换正 时的一个示例的图。 图7为表示比较例的单桥臂驱动与双桥臂驱动之间的切换方法的图。 图8为以与图7进行对比的方式表示本实施例的单桥臂驱动与双桥臂驱动之间的 切换方法的图。 图9为表示流过逆变器30的U相的线圈的电流（U相电流）的波形的一个示例的 图。 图10为逆变器30的U相电流的方向的说明图。 图11为表示通过图9的A部以及B部中的载波信号和占空比之间的关系而进行 切换的开关元件Ql、Q2的接通/断开状态的时间序列的一个示例的图。 图12为表示双桥臂驱动时的开关元件Ql、Q2的接通/断开状态的时间序列的一 个示例的图。 图13为表示由电机控制部540实施的单桥臂驱动与双桥臂驱动之间的切换正时 的一个示例的图。 图14为U相电流Iu的时间变化率的预测方法的说明图。 图15为表示行驶用电机40中的U相电流Iu和电感Lu之间的关系的图。 图16为表示行驶用电机40的旋转角度和电感Lu之间的关系的图。 图17为表示U相线圈的温度和电感Lu的变化率之间的关系的图。 图18为表示U相电流Iu从负区域向正区域的转变过程中的U相电流Iu、V相电 流Iv和W相电流Iw之间的关系的图。 图19为表示图18的区域A2中的状态的图。 图20为表示图18的区域A3中的状态的图。 图21为表示图18的区域A4中的状态的图。 图22为表示图18的区域A5中的状态的图。 图23为表示图18的区域A6中的状态的图。 图24为表示图18的区域A7中的状态的图。 图25为表示U相电流Iu的时间变化率（du/dt)的预测处理的流程的一个示例的 流程图。 图26为表示采样正时和U相电流Iu的极大值或者极小值的产生正时之间的关系 的一个示例的图。【具体实施方式】 以下，参照附图，对各实施例进行详细的说明。 图1为表示电动汽车用电机驱动系统1的整体结构的一个示例的图。电机驱动系 统1为，通过利用蓄电池10的电力而对行驶用电机40进行驱动从而使车辆进行驱动的系 统。并且，只要电动汽车为利用电力而对行驶用电机40进行驱动从而行驶的汽车，则其方 式或结构的详细情况是任意的。电动汽车典型而言包括动力源为发动机和行驶用电机40 的混合动力汽车（HV)、和动力源仅为行驶用电机40的电动汽车。 如图1所示，电机驱动系统1具备：蓄电池10、DC/DC变换器20、逆变器30、行驶用 电机40、以及半导体驱动装置50。 蓄电池10为储存电力并输出直流电压的任意的蓄电装置，可以由镍氢蓄电池、锂 离子蓄电池或电双层电容器等的电容性元件构成。 DC/DC变换器20可以为双向的DC/DC变换器（可逆斩波器形式的升压DC/DC变换 器）。DC/DC变换器20例如能够进行从200V向650V的升压变换以及从650V向200V的降 压变换。也可以在DC/DC变换器20的电抗器（线圈）L1的输入侧与负极线之间连接平滑 用电容器Cl。 在图示的示例中，DC/DC变换器20具有两个开关元件Q22、Q24和电抗器L1。两个 开关元件Q22、Q24相互被串联连接于逆变器30的正极线与负极线之间。电抗器Ll被串联 连接于蓄电池10的正极侧。电抗器Ll的输出侧被连接于两个开关元件Q22、Q24的连接部 上。 在图示的示例中，DC/DC变换器20的两个开关元件Q22、Q24为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅极双极性晶体管）。并且，开关元件Q22、Q24既可以为 将二极管（例如自由轮二极管）D22、D24用作外接元件的通常的IGBT，也可以为内置有二 极管D22、D24的反向导通IGBT(RC(Reverse Conducting) - IGBT)。在任意一种情况下， 均为上桥臂的开关元件Q22的集电极连接于逆变器30的正极线，且上桥臂的开关元件Q22 的发射极连接于下桥臂的开关元件Q24的集电极。另外，下桥臂的开关元件Q24的发射极 连接于逆变器30的负极线以及蓄电池10的负极。并且，开关元件Q22、Q24也可以为，如 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field - Effect Transistor，MOS场效应晶体管）这 样的IGBT以外的其他开关元件。 逆变器30由在正极线与负极线之间相互并联配置的U相、V相、W相的各桥臂构 成。U相桥臂由开关元件（在本示例中为IGBT)Q1、Q2的串联连接构成，V相桥臂由开关元 件（在本示例中为IGBT)Q3、Q4的串联连接构成，W相桥臂由开关元件（在本示例中为IGBT) Q5、Q6的串联连接构成。另外，在各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力转换装置，具备：成对的开关元件，其被串联连接于高电位侧端子与低电位侧端子之间，并构成上下桥臂；线圈，其一端被连接于所述成对的开关元件之间；控制装置，其根据所述高电位侧端子与所述低电位侧端子之间的电压、和所述线圈的电感，而对流过所述线圈的电流值的时间变化率进行计算，并根据所述计算出的电流值的时间变化率，而在仅对所述成对的开关元件中的一方进行接通/断开驱动的单桥臂驱动、和以反相而对所述成对的开关元件的双方进行接通/断开驱动的双桥臂驱动之间进行切换。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：砂原昌平，今井康人，中野美代子，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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