开关元件的驱动装置及驱动方法、车用空调装置制造方法及图纸

技术编号:14972103 阅读:120 留言:0更新日期:2017-04-03 00:29
本发明专利技术的目的在于提供一种驱动装置,其既抑制了重量增加和成本上升,又确保了热源。一种驱动装置(85),其驱动由使用了碳化硅等高耐热性半导体的晶体管构成的开关元件。所述驱动装置(85)具有:电压调整部(93),为了使所述开关元件为开启状态,所述电压调整部(93)使施加在所述开关元件的导通控制端子上的驱动电压可变,并且电压调整部(93)将晶体管的活性区电压作为驱动电压施加在导通控制端子上。

【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开关元件的驱动装置及驱动方法、以及车用空调装置。
技术介绍
例如,电动汽车(ElectricVehicle:EV)由于不具备作为内燃机构的引擎,因此不能在制暖中利用引擎排热。并且,在具备引擎的混合动力汽车(HybridElectricVehicle:HEV)及插电式混合动力汽车(Plug-inHybridElectricVehicle:PHEV)中,为了节省耗油量,尽可能地控制使引擎停止。因此,正在研究使用制冷剂的热泵制暖和电加热器制暖。由于在制暖运行中使用的消耗电力非常大,因此作为进行制暖运行的系统,期望是高COP(CoefficientOfPerformance:成绩系数)制暖的热泵系统。这是因为电加热器的COP比1小。然而,在外部气温较低时(例如-10度以下)的热泵制暖中,空气中的水分冷凝而在室外热交换器上形成结霜(Frost),从而有可能导致制暖能力下降。在家庭用的室内空调等中,若发生结霜,则进行反转运行(从制暖运行变更为制冷运行),对室外热交换器进行除霜。然而,在车用热泵系统中,若进行同样的除霜,则制暖运行将会停止。为了解决该问题,在专利文献1中公开的汽车用冷暖气装置中,在作为蒸发器发挥功能的室外热交换器(主冷凝器)的制冷剂出口侧配置有温水制冷剂热交换器。并且,汽车用冷暖气装置在外部气温较低的区域,当室外热交换器变为结霜状态时,将无法利用室外热交换器吸收的不足热量通过温水制冷剂热交换机进行加热并使其蒸发,从而确保必要的制暖能力。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特许第3939445号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而,专利文献1中公开的汽车用冷暖气装置除了温水制冷剂热交换机之外,还必须具有内部装有对温水进行加热的护套式加热器的温水槽、用于将温水向温水制冷剂热交换器供给的配管和泵。因此,专利文献1中公开的汽车用冷暖气装置产生了部件数量增加、重量增加和成本上升的问题。上述重量增加和成本上升的问题并不限于车用空调装置,而是因为某种目的而需要热源的装置中所共通的问题。本专利技术的目的在于,提供一种开关元件的驱动装置及驱动方法、以及车用空调装置,其既能够抑制重量增加和成本上升,又能够确保热源。技术方案本专利技术的第一方式为一种驱动装置,其驱动由使用了碳化硅等高耐热性半导体的晶体管构成的开关元件,所述驱动装置具有:电压调整单元,为了使所述开关元件为开启状态,所述电压调整单元使施加在所述开关元件的导通控制端子上的驱动电压可变,所述电压调整单元将所述晶体管的活性区电压作为所述驱动电压施加在所述导通控制端子上。根据上述方式,将晶体管的活性区电压作为驱动电压施加在开关元件的导通控制端子上,其中所述开关元件由使用了碳化硅等高耐热性半导体的晶体管构成。由此,与将饱和区电压施加在导通控制端子上而驱动开关元件的情况相比,能够增大开关损耗,且能够增加发热量。并且,通过将该热量作为热源进行利用,能够抑制重量增加和成本上升。“使驱动电压可变”指的是,包含切换两个值进行输出的情况,即,包含切换饱和区电压与活性区电压进行输出的情况。为了能够有效利用开关元件产生的热量,可以采用开关元件产生的热量容易向作为加热对象的介质等传导的结构。上述驱动装置可以具有切换普通模式与发热模式的模式切换单元,在普通模式下,所述电压调整单元可以将所述晶体管的饱和区电压作为驱动电压施加在所述导通控制端子上,在发热模式下,所述电压调整单元可以将所述晶体管的活性区电压作为驱动电压施加在所述导通控制端子上。根据上述结构,能够仅在需要热源时,使开关元件发出热量,并运用该热量。另外,在普通模式下,通过在饱和区驱动开关元件,能够提高开关效率。上述驱动装置可以具有:电流检测单元,其检测流经所述开关元件的电流;以及与流经所述开关元件的电流值和所述电压值相关的信息,其中,所述电压调整单元可以在所述发热模式下从所述信息中获取与所述电流检测单元检测出的电流值相对应的电压值,并将获取的电压值的电压施加在所述导通控制端子上。若在发热模式所需的热量和电流值可知,则可确定唯一的驱动电压。因此,能够求出欲获取特定热量所需的电流值与驱动电压的关系,并基于该关系,由电流检测值决定驱动电压,从而能够获取所需的发热量。上述驱动装置可以具有温度检测单元,其检测所述开关元件的周围温度,在所述发热模式下,当所述温度检测单元检测出的温度超过规定阈值时,所述电压调整单元可以将普通模式的驱动电压施加在所述导通控制端子上。根据上述结构,当开关元件的温度超过阈值时,切换为发热量较少的普通模式的驱动电压,因此能够防止元件发生损坏。本专利技术的第二方式为车用空调装置,其具有:制暖运行用的热泵循环系统,其经由制冷剂配管按照压缩制冷剂的电动压缩机、车厢内冷凝器、节流阀以及车厢外热交换器的顺序连接;电动压缩机的电机驱动用的逆变器,其具有开关元件,该开关元件由使用了碳化硅等高耐热性半导体元件的晶体管构成;以及具有上述驱动装置的所述逆变器的驱动装置,其中,所述逆变器以能够用所述开关元件产生的热量对被所述电动压缩机压缩的所述制冷剂进行加热的方式设置在所述电动压缩机上,在所述热泵循环系统进行制暖运行时,所述模式切换单元设定为所述发热模式。根据本方式,能够利用开关元件的发热对制冷剂进行加热。由此,能够在抑制重量增加和成本上升的同时确保制冷剂加热用的热源。本专利技术的第三方式为开关元件的驱动方法,其驱动由使用了碳化硅等高耐热性半导体的晶体管构成的开关元件,使施加在所述开关元件的导通控制端子上的驱动电压可变,并将所述晶体管的活性区电压作为驱动电压施加在所述导通控制端子上。有益效果根据本专利技术,具有既能够抑制重量增加和成本上升,又能够确保热源的效果。附图说明图1是本专利技术一实施方式所涉及的热泵式车用空调装置的制冷剂路线图。图2是本专利技术一实施方式所涉及的电动压缩机的概要构成图。图3是本专利技术一实施方式所涉及的电动压缩机的概要剖视图。图4是本专利技术一实施方式所涉及的功率元件配置在电动压缩机上的位置的详细剖视图。图5是表示本专利技术一实施方式所涉及的电机驱动装置的概要构成的图。图6是本专利技术一实施方式所涉及的逆变器驱动装置的功能模块图。图7是表示IGBT的一般特性的图。图8是表示本专利技术一实施方式所涉及的逆变器本文档来自技高网
...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/CN105682950.html" title="开关元件的驱动装置及驱动方法、车用空调装置原文来自X技术">开关元件的驱动装置及驱动方法、车用空调装置</a>

【技术保护点】
一种驱动装置,其驱动由使用了碳化硅等高耐热性半导体的晶体管构成的开关元件,特征在于,具有:电压调整单元,为了使所述开关元件为开启状态,所述电压调整单元使施加在所述开关元件的导通控制端子上的驱动电压可变,其中,所述电压调整单元将所述晶体管的活性区电压作为所述驱动电压施加在所述导通控制端子上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.25 JP 2013-2224061.一种驱动装置,其驱动由使用了碳化硅等高耐热性半导体的晶体
管构成的开关元件,特征在于,具有:
电压调整单元,为了使所述开关元件为开启状态,所述电压调整单
元使施加在所述开关元件的导通控制端子上的驱动电压可变,其中,
所述电压调整单元将所述晶体管的活性区电压作为所述驱动电压
施加在所述导通控制端子上。
2.一种驱动装置,其特征在于,具有切换普通模式与发热模式的模
式切换单元,其中,
在所述普通模式下,所述电压调整单元将所述晶体管的饱和区电压
作为驱动电压施加在所述导通控制端子上,在所述发热模式下,所述电
压调整单元将所述晶体管的活性区电压作为驱动电压施加在所述导通控
制端子上。
3.根据权利要求2所述的驱动装置,其特征在于,具有:电流检测
单元,其检测流经所述开关元件的电流;和
与流经所述开关元件的电流值和所述电压值相关的信息,
其中,
在所述发热模式下,所述电压调整单元从所述信息中获取与所述电
流检测单元检测出的电流值相对应的电压值,并将获取的电压值的电压
施加在所述导通控制端子上。
4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:永坂圭史中村秀男中野浩儿森下昌俊药师寺俊辅
申请(专利权)人:三菱重工汽车空调系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1