马达逆变器制造技术

本发明专利技术提供一种能够容易地判定有无短路的马达逆变器。个人计算机(60)随着键开关(55)的接通，将预充电驱动用元件(51)接通，使主电容器(40)的电压上升至预先规定的能够判定有无短路的电压，若主电容器(40)留存电荷，根据在预充电驱动用元件(51)断开的状态下使逆变器电路(20)的开关元件(S1～S6)进行开关动作时流通于逆变器电路(20)的电流及主电容器(40)的电压的至少一方，来判定有无相间短路。

Motor inverter

The invention provides a motor inverter capable of easily determining whether there is short circuit or not. The personal computer (60) turns on the pre-charged driving element (51) with the key switch (55) so that the voltage of the main capacitor (40) rises to a predetermined voltage that can determine whether there is a short circuit. If the main capacitor (40) retains the charge, the inverter circuit (20) is switched on according to the condition that the pre-charged driving element (51) is disconnected. The current flowing through the inverter circuit (20) and at least one side of the voltage of the main capacitor (40) during the switching operation of the element (S1-S6) determine whether there is an inter-phase short circuit.

【技术实现步骤摘要】
马达逆变器
本专利技术涉及一种马达逆变器。
技术介绍
关于具备预充电电路的马达逆变器，在专利文献1中，是在预充电状态下使逆变器电路的开关元件进行开关动作，根据预充电状态下使逆变器电路的开关元件进行开关动作时流通于逆变器电路的电流或电容器的电压，来判定有无短路。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2014-87204号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]不过，专利文献1公开的技术如本公报的图5所示，会进行用于维持检查电压的处理，而需要用于所述处理的运算。尤其是，在具备预充电电路的马达逆变器中，判定有无短路时，若使用专利文献1公开的方法，就需要等待预充电充分完成的时间，在希望尽快启动可运转状态的情况下，受到该启动时间限制。本专利技术的目的在于提供一种能够容易地判定有无短路的马达逆变器。[解决问题的技术机构]技术方案1所述的专利技术主要涉及一种马达逆变器，具备：逆变器电路，具有桥接的多个开关元件，输入侧连接直流电源且输出侧连接马达的各相绕组，通过所述开关元件的开关动作将所述马达的各相绕组通电，以驱动所述马达；电容器，并联连接于所述逆变器电路的输入侧；及预充电电路，经由操作开关连接于所述直流电源，随着所述操作开关的接通，在连接于所述逆变器电路的输入侧和所述直流电源之间的主继电器闭路之前先对所述电容器进行预充电；所述马达逆变器具备：开闭机构，设置于所述预充电电路上的向所述电容器储存电荷的储存线；控制机构，随着所述操作开关的接通，将所述开闭机构关闭，使所述电容器的电压上升至预先规定的能够判定有无短路的电压，若所述电容器留存电荷，就在打开所述开闭机构的状态下使所述逆变器电路的开关元件进行开关动作；以及判定机构，根据在所述电容器留存电荷且所述开闭机构打开的状态下，由所述控制机构使所述逆变器电路的开关元件进行开关动作时流通于所述逆变器电路的电流及所述电容器的电压的至少一方，来判定有无短路。根据技术方案1所述的专利技术，通过控制机构，随着操作开关的接通将开闭机构关闭，使电容器的电压上升至预先规定的能够判定有无短路的电压，若电容器留存电荷，就在开闭机构打开的状态下使逆变器电路的开关元件进行开关动作。通过判定机构，根据在电容器留存电荷且开闭机构打开的状态下由控制机构使逆变器电路的开关元件进行开关动作时流通于逆变器电路的电流及电容器的电压的至少一方，来判定有无短路。由此，能够在打开开闭机构的状态下判定有无短路，无需用于维持检查电压的处理，就能够容易地判定有无短路。如技术方案2记载的那样，在技术方案1所述的马达逆变器中，所述判定机构可根据所述电容器的电压的下降程度来判定有无短路。这种情况下，能够准确地判定有无短路。像技术方案3记载的那样，在技术方案1或2所述的马达逆变器中，可还具备重新预充电控制机构，所述重新预充电控制机构在判定有无短路时所述电容器的电压下降得低于阈值的情况下，将所述开闭机构关闭，再次对电容器进行预充电，然后将所述主继电器闭路。这种情况下，能够避免继电器接点接通(闭路)时电容器突然流通大电流，从而保护电容器。[专利技术的效果]根据本专利技术，能够容易地判定有无短路。附图说明图1是实施方式的马达逆变器的电路构成图。图2是用于说明马达逆变器的作用的流程图。图3是用于说明马达逆变器的作用的流程图。图4是表示电容器电压、预充电驱动用元件、诊断模式的时序图。图5是表示用于说明另一例的电容器电压、预充电驱动用元件、诊断模式的时序图。图6是表示用于对比的电容器电压、预充电驱动用元件、诊断模式的时序图。具体实施方式下面，按照附图来说明将本专利技术具体化的一实施方式。如图1所示，马达逆变器(两相逆变器)10具备逆变器电路20、及个人计算机60。在逆变器电路20的输入侧连接作为直流电源的电池70，且在输出侧连接马达80。马达80是使用3相交流马达。马达80具有绕组81、82、83，马达80的各相绕组81、82、83连接在逆变器电路20的输出侧。逆变器电路20设有作为马达驱动用元件的6个开关元件S1～S6。各开关元件S1～S6是使用IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)。另，也可以使用功率MOSFET作为开关元件。各开关元件S1～S6上分别反并联连接反馈二极管D1～D6。逆变器电路20中，第1及第2开关元件S1、S2、第3及第4开关元件S3、S4、第5及第6开关元件S5、S6分别串联连接。并且，第1、第3及第5开关元件S1、S3、S5连接于电池70的正极端子侧，第2、第4及第6开关元件S2、S4、S6连接于电池70的负极端子侧。分别为构成U相用上下臂的开关元件S1、S2之间的连接点连接于马达80的U相端子，构成V相用上下臂的开关元件S3、S4之间的连接点连接于马达80的V相端子，构成W相用上下臂的开关元件S5、S6之间的连接点连接于马达80的W相端子。像这样，逆变器电路20具有桥接的多个开关元件S1～S6。第1开关元件S1是U相的上臂用开关元件，第2开关元件S2是U相的下臂用开关元件。第3开关元件S3是V相的上臂用开关元件，第4开关元件S4是V相的下臂用开关元件。第5开关元件S5是W相的上臂用开关元件，第6开关元件S6是W相的下臂用开关元件。在逆变器电路20和马达80之间，设有U相电流传感器65及W相电流传感器66。U相电流传感器65及W相电流传感器66对供给至马达80的3相电流Iu、Iv、Iw中的2相(本实施方式中，为U相及W相)的电流Iu、Iw的电流值进行检测。在逆变器电路20的输入侧，主电容器40和电池70并联连接。主电容器40是将多个电容器并联连接而构成。第1、第3及第5开关元件S1、S3、S5连接于主电容器40的正极端子侧，第2、第4及第6开关元件S2、S4、S6连接于主电容器40的负极端子侧。像这样，在逆变器电路20的输入侧，连接着并联连接的电池70及主电容器40。即，在马达逆变器10具备的逆变器电路20的输入侧，并联连接主电容器40，利用该主电容器40使电池70的电源、电压平滑化。构成逆变器的控制装置的个人计算机60具备存储器，存储器中存储驱动马达80所需的各种控制程序及其执行所需的各种数据、映射。个人计算机60上经由驱动电路(省略图示)连接有各开关元件S1～S6的栅极。并且，利用个人计算机60控制开关元件S1～S6，将电池70的直流变换成交流后供给至马达80的各相绕组。由此，驱动马达80。此外，在个人计算机60上连接着U相电流传感器65及W相电流传感器66。个人计算机60基于各电流传感器65、66的检测信号，将控制马达80变成目标输出的控制信号经由驱动电路输出至各开关元件S1～S6。并且，逆变器电路20将从电池70及主电容器40供给的直流变换成适当频率的3相交流，并供给至马达80的各相绕组。即，通过开关元件S1～S6的开关动作，马达80的各相绕组通电，可驱动马达80。在电池70的正极端子和主电容器40及逆变器电路20之间的电源线上设有主继电器30。即，在逆变器电路20的输入侧和电池70之间连接有主继电器30。主继电器30具备继电器接点31和继电器线圈32，继电器接点31插入至电池70的正极端子和主电容器40及逆变器电路20之间的电源线。并且，通过使继电器线圈32通电，继电器接点31关闭。继电器线圈32的一端连接于电源电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达逆变器，其特征在于，具备：逆变器电路，具有桥接的多个开关元件，在输入侧连接直流电源并在输出侧连接马达的各相绕组，通过所述开关元件的开关动作，所述马达的各相绕组通电，以驱动所述马达；电容器，并联连接于所述逆变器电路的输入侧；及预充电电路，经由操作开关连接于所述直流电源，随着所述操作开关的接通，在连接于所述逆变器电路的输入侧和所述直流电源之间的主继电器闭路之前，先对所述电容器进行预充电；且所述马达逆变器具备：开闭机构，设置于所述预充电电路上的向所述电容器储存电荷的储存线；控制机构，随着所述操作开关的接通，关闭所述开闭机构，使所述电容器的电压上升至预先规定的能够判定有无短路的电压，若所述电容器留存电荷，在打开所述开闭机构的状态下使所述逆变器电路的开关元件进行开关动作；以及判定机构，根据在所述电容器留存电荷且打开所述开闭机构的状态下由所述控制机构使所述逆变器电路的开关元件进行开关动作时流通于所述逆变器电路的电流及所述电容器的电压的至少一方，来判定有无短路。

【技术特征摘要】
2017.03.06 JP 2017-0419071.一种马达逆变器，其特征在于，具备：逆变器电路，具有桥接的多个开关元件，在输入侧连接直流电源并在输出侧连接马达的各相绕组，通过所述开关元件的开关动作，所述马达的各相绕组通电，以驱动所述马达；电容器，并联连接于所述逆变器电路的输入侧；及预充电电路，经由操作开关连接于所述直流电源，随着所述操作开关的接通，在连接于所述逆变器电路的输入侧和所述直流电源之间的主继电器闭路之前，先对所述电容器进行预充电；且所述马达逆变器具备：开闭机构，设置于所述预充电电路上的向所述电容器储存电荷的储存线；控制机构，随着所述操作开关的接通，关闭所述开闭机构，使所述电容器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：井下优子，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本,JP