本发明专利技术的电力转换装置仅在功率半导体元件的短路时实现电路的断路并在与蓄电池保险丝的熔断相比而较早的时间点上实现电路的断路，所述电力转换装置具备：一对功率半导体元件，其为被串联连接正极电极与负极电极之间的上桥臂元件以及下桥臂元件；短路检测电路，其对下桥臂元件的短路进行检测；保险丝用开关元件，其介于上桥臂元件的正极电极侧的正极侧端子与下桥臂元件的负极电极侧的负极侧端子之间，并在短路的检测时以使正极侧端子与负极侧端子连接的方式而被驱动；断路部，其由使负极侧端子与负极电极连接的金属细线构成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电力转换装置，尤其涉及一种在构成一对功率半导体元件的下桥臂元件的短路时使电路迅速地断路方面为优选的电力转换装置。
技术介绍
—直以来，已知一种在功率半导体元件的短路时使电路断路的电力转换装置(例如，参照专利文献I)。在该电力转换装置中，功率半导体元件经由金属细线而与正极端子连接，并且经由金属细线而与负极端子连接。在该构造中，当功率半导体元件短路时，将会流过额定电流的几倍到几十倍的过电流，从而金属细线会通过其自发热而熔断。因此，在功率半导体元件的短路时能够使电路迅速地断路，从而能够阻止过电流的流通。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-235502号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题可是，例如在上述的电力转换装置被搭载于车辆上的情况下，在功率半导体元件的短路时，如果设置在上流侧的蓄电池保险丝熔断，则此后将不能继续进行利用蓄电池而进行的行驶。因此，在避免该事态的发生这方面，要求在功率半导体元件的短路时，在与蓄电池保险丝的熔断相比而较早的时间点上实施金属细线的熔断。但是，即使按照该要求来设定金属细线的熔断特性，但作为该熔断特性，在通常使用区域中产生了脉动或过渡电流时使金属细线不熔断较为困难。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够仅在功率半导体元件的短路时实现电路的断路并在与蓄电池保险丝的熔断相比而较早的时间点上实现电路的断路的电力转换装置。用于解决课题的方法上述的目的通过以下电力转换装置来实现，所述电力转换装置具备:一对功率半导体元件，其为被串联连接在正极电极与负极电极之间的上桥臂元件以及下桥臂元件；短路检测电路，其对所述下桥臂元件的短路进行检测；保险丝用开关元件，其介于所述上桥臂元件的所述正极电极侧的正极侧端子与所述下桥臂元件的所述负极电极侧的负极侧端子之间，并在所述短路的检测时以使所述正极侧端子与所述负极侧端子连接的方式而被驱动；断路部，其由使所述负极侧端子和所述负极电极连接的金属细线构成。专利技术效果根据本专利技术，能够使电路的断路仅在功率半导体元件的短路时被实现并在与蓄电池保险丝的熔断相比而较早的时间点上被实现。【附图说明】图1为作为本专利技术的一个实施例的电力转换装置的电路结构图。图2为本实施例的电力转换装置所具备的功率模块的构造图。图3为在本实施例的电力转换装置中被执行的控制程序的一个示例的流程图。图4为表示本实施例的电力转换装置所具备的保险丝用开关元件的特性的图。图5为用于对在本实施例的电力转换装置中通过保险丝用开关元件的导通驱动而使电路断路的情况进行说明的电路结构图。图6为在本实施例中电路被断路之前和之后的电力转换装置的主要部分剖视图。图7为作为本专利技术的改变例的电力转换装置的电路结构图。【具体实施方式】以下，使用附图来对本专利技术所涉及的电力转换装置的具体的实施方式进行说明。图1表示作为本专利技术的一个实施例的电力转换装置10的电路结构图。此外，图2表示本实施例的电力转换装置10所具备的功率模块的构造图。另外，在图2(A)中图示了功率模块的俯视图，在图2(B)中图示了图2(A)所示的功率模块的II1-1II剖视图，此外，在图2(C)中图示了图2(B)所示的功率模块的主要部分的放大剖视图。本实施例的电力转换装置10为，例如被搭载于电动汽车或混合动力车辆上并对车载蓄电池的电力进行转换而向驱动用电机等进行供给的装置。如图1所示，电力转换装置10具备车载蓄电池12、升压电路14、倒相电路16。车载蓄电池12为能够进行充放电的锂离子电池或镍氢电池等，且为例如能够输出240伏的直流电压的高压蓄电池。在车载蓄电池12的输出端连接有蓄电池保险丝18。蓄电池保险丝18为具有如下熔断特性的保险丝，所述熔断特性为，在电力转换装置10的通常使用区域中不熔断，而在流通了规定以上的电流的情况下通过自发热而进行熔断。升压电路14为，经由蓄电池保险丝18而与车载蓄电池12连接并使从车载蓄电池12被供给的输入电压升压至预定的直流电压(例如，650伏)的电路。此外，倒相电路16为，与升压电路14连接并将从升压电路14被供给的直流电压转换为交流电压的电路。在倒相电路16上，连接有驱动用电机等的负载。该负载通过从倒相电路16被供给的交流电力而进行工作。另外，上述的驱动用电机等的负载也作为发电机而发挥功能。在负载作为发电机而发挥功能时，倒相电路16将从负载侧被供给的交流电压转换为直流电压并向升压电路14进行供给，升压电路14使从倒相电路16被供给的直流电压降压至预定的直流电压(与车载蓄电池12的电压匹配的电压)。在该情况下，车载蓄电池12能够对通过负载而发生的电力进行积蓄。升压电路14具有滤波电容器20、电抗器22、一对功率半导体元件24、26、以及平滑电容器28。滤波电容器20为，与车载蓄电池12并联连接并使从车载蓄电池12向升压电路14供给的输入电压稳定化的电容器。电抗器22被构成为，一端与车载蓄电池12的正极端子连接，另一端与一对功率半导体元件24、26彼此的共用连接点CL连接。电抗器22具有在车载蓄电池12侧与倒相电路16侧之间实施电压转换时进行电力的释放以及积蓄的作用。—对功率半导体元件24、26为，被串联连接在正极电极P与负极电极N之间的上桥臂元件以及下桥臂元件。作为与正极电极P连接的上桥臂元件的功率半导体元件24，由作为实施开关动作的开关元件的绝缘栅双极性晶体管(IBGT) 24a、被并联连接在IGBT24a的集电极与发射极之间的二极管24b构成。二极管24b容许电流从IGBT24a的发射极E向集电极C的流通。此外，作为与负极电极N连接的下桥臂元件的功率半导体元件26，由作为实施开关动作的开关元件的绝缘栅双极性晶体管(IBGT) 26a、被并联连接在IGBT26a的集电极与发射极之间的二极管26b构成。二极管26b容许电流从IGBT26a的发射极E向集电极C的流通。上述的电抗器22的另一端与IGBT24a的发射极以及IGBT26a的集电极连接。平滑电容器28为，连接在正极电极P与负极电极N之间，并使正极电极P与负极电极N之间的电压、即升压电路14的输出平滑化的电容器。正极电极P和负极电极N与倒相电路16连接。倒相电路16将正极电极P与负极电极N之间的直流电压转换为交流电压并向驱动用电机等负载进行供给。此外，电力转换装置10具备开关元件30，开关元件30介于上桥臂元件24的正极电极P侧的正极侧端子(即，IGBT24a的集电极C)与下桥臂元件26的负极电极N侧的负极侧端子(即，IGBT26a的发射极E)之间。开关元件30为，通过在下桥臂元件26的短路时被导通驱动而使电路断路的保险丝用元件。以下，将开关元件30称作保险丝用开关元件30 ο保险丝用开关元件30为，能够承受在正极电极P与负极电极N之间产生的电压(例如，650伏)的高耐压小电容的绝缘栅双极性晶体管(IBGT)。保险丝用开关元件30被构成为，集电极C与上桥臂元件24的正极侧端子(即，IGBT24a的集电极C以及正极电极P)连接，且发射极E与下桥臂元件26的负极侧端子(即，IGBT26a的发射极E)连接。保险丝用开关元件30的发射极E与下桥臂元件26的负极侧端子连接，并且与负极电极N连接。保险丝用开关元件30的发射极E本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力转换装置，其特征在于，具备：一对功率半导体元件，其为被串联连接在正极电极与负极电极之间的上桥臂元件以及下桥臂元件；短路检测电路，其对所述下桥臂元件的短路进行检测；保险丝用开关元件，其介于所述上桥臂元件的所述正极电极侧的正极侧端子与所述下桥臂元件的所述负极电极侧的负极侧端子之间，并在所述短路的检测时以使所述正极侧端子与所述负极侧端子连接的方式而被驱动；及断路部，其由使所述负极侧端子和所述负极电极连接的金属细线构成。
【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：大西悠季生，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。