电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种电力转换装置，其将直流的输入电压转换为直流的输出电压并输出至负载，该电力转换装置具备：放电电阻，其用于释放所述负载中积蓄的电荷；放电开关，其切换所述放电电阻的通电状态；以及放电控制部，其以所述输出电压变为规定的目标电压的方式控制所述放电开关，在所述输出电压低于比所述目标电压大的规定的阈值电压的情况下，所述放电控制部以切断所述放电电阻的通电的方式控制所述放电开关，所述放电控制部根据所述负载的温度变化来修正所述阈值电压。

Power Conversion Device

The invention relates to an electric power conversion device, which converts the input voltage of DC to the output voltage of DC and outputs it to the load. The electric power conversion device has: a discharge resistance, which is used to release the accumulated charge in the load; a discharge switch, which switches the on-state of the discharge resistance; and a discharge control unit, which converts the output voltage into the specified target voltage. The discharge control unit controls the discharge switch in a manner of disconnecting the discharge resistance when the output voltage is lower than the specified threshold voltage larger than the target voltage. The discharge control unit corrects the threshold voltage according to the temperature change of the load.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
本专利技术涉及一种电力转换装置。
技术介绍
电流变流体(Electro-RheologicalFluid，以下记作ERF)是一种可以通过从外部施加电场来改变其黏性的流体。ERF没有可动部而可以通过电信号来直接控制流体的黏性，因此有响应性高这一优点。作为车辆中的ERF的应用例，可列举分别用于冲击吸收、扭矩控制、振动控制等目的的ERF减振器、ERF离合器、ERF发动机支架等。专利文献1揭示了如下方法：在对利用ERF的减振器施加高电压的电力转换装置中，具备用于释放ERF中积蓄的电荷的放电开关，由此，在不降低电力转换装置的响应性的情况下谋求电力损失的降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平8-91031号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1揭示的技术中，根据与放电开关并联的分压电容器的充电时间常数来决定放电开关的关断时间。存在该关断时间带来的空耗时间导致电力转换装置的响应性降低这一问题。解决问题的技术手段本专利技术的第1形态的电力转换装置将直流的输入电压转换为直流的输出电压而输出至负载，该电力转换装置具备：放电电阻，其用于释放所述负载中积蓄的电荷；放电开关，其切换所述放电电阻的通电状态；以及放电控制部，其以所述输出电压变为规定的目标电压的方式控制所述放电开关，在所述输出电压低于比所述目标电压大的规定的阈值电压的情况下，所述放电控制部以切断所述放电电阻的通电的方式控制所述放电开关，所述放电控制部根据所述负载的温度变化来修正所述阈值电压。本专利技术的第2形态的电力转换装置将直流的输入电压转换为直流的输出电压而输出至负载，该电力转换装置具备：放电电阻，其用于释放所述负载中积蓄的电荷；放电开关，其切换所述放电电阻的通电状态；以及放电控制部，其以所述输出电压变为规定的目标电压的方式控制所述放电开关，在所述输出电压低于比所述目标电压大的规定的阈值电压的情况下，所述放电控制部以切断所述放电电阻的通电的方式控制所述放电开关，所述放电控制部根据所述负载的静电电容值与电阻值的积的变化来修正所述阈值电压。专利技术的效果根据本专利技术，能够提高电力转换装置的响应性。附图说明图1为表示本专利技术的第1实施方式的电力转换装置的基本构成的图。图2为表示电力转换装置中的放电开关的构成例的图。图3为用于说明现有技术的问题的图。图4为用于说明本实施方式的电力转换装置对放电开关的控制方法的原理的图。图5为用于说明本实施方式的电力转换装置对阈值电压的修正方法的原理的图。图6为表示放电控制部内的迟滞比较器的特性的图。图7为表示本专利技术的第1实施方式中的放电开关的控制流程的图。图8为表示负载的温度为常温的情况下的负载和放电电阻的电压变化的状况的图。图9为表示负载的温度为高温的情况下的负载和放电电阻的电压变化的状况的图。图10为表示负载的温度为低温的情况下的负载和放电电阻的电压变化的状况的图。图11为表示本专利技术的第2实施方式中的放电开关的控制流程的图。图12为表示本专利技术的第3实施方式的电力转换装置的构成的图。具体实施方式下面，连同附图对本专利技术的实施方式进行说明。再者，以下的实施方式展示本专利技术的一形态，本专利技术只要不脱离主旨，则还包含其他形态。(第1实施方式)首先，对本专利技术的第1实施方式进行说明。在第1实施方式中，使用图1～图10对本专利技术的一实施方式进行说明。图1为表示本专利技术的第1实施方式的电力转换装置11的基本构成的图。图1所示的电力转换装置11将从直流电源1输入的直流电压转换为高电压的直流电压而输出至负载14。电力转换装置11具备输入侧平滑电容器2、升压变压器3、交流开关元件4、交流开关元件驱动电路5、整流二极管6、输出侧平滑电容器7、放电电阻8、放电开关9、放电开关驱动电路10及放电控制部51。负载14被电力转换装置11施加高电压的直流电压，具有电容分量12和电阻分量13。负载14例如为ERF、介电弹性体等。从规定的目标电压Vref减去电力转换装置11的输出电压Vout而得的差分值Verr被输入至放电控制部51。放电控制部51根据该差分值Verr来输出对交流开关元件驱动电路5的控制信号Vg1以及对放电开关驱动电路10的控制信号Vg2。交流开关元件驱动电路5根据控制信号Vg1来驱动交流开关元件4。放电开关驱动电路10根据控制信号Vg2来驱动放电开关9。放电控制部51根据上述差分值Verr、以电力转换装置11进行升压动作或放电动作的方式切换控制信号Vg1、Vg2的输出。升压动作时，放电控制部51以交流开关元件4高速地反复成为导通状态与断开状态的方式输出控制信号Vg1，而且以放电开关9成为断开状态的方式输出控制信号Vg2。此时，来自直流电源1的输入电压通过交流开关元件4的导通断开动作转换为高频率的交流电压(矩形波电压)。该交流电压经升压变压器3升压后由整流二极管6转换为直流电压。结果，从电力转换装置11对负载14输出高电压的输出电压Vout。另一方面，在电力转换装置11的放电动作时，放电控制部51以交流开关元件4成为断开状态的方式输出控制信号Vg1，而且以放电开关9成为导通状态的方式输出控制信号Vg2。此时，高频率的交流电压不施加至升压变压器3，因此电力转换装置11中升压动作得以停止。此外，放电电阻8通电，负载14的电容分量12和输出侧平滑电容器7中积蓄的电荷被放电电阻8释放。再者，为了高效地进行放电电阻8中的放电，放电电阻8的电阻值优选比负载14的电阻分量13的电阻值小。通过如以上说明过的动作，放电控制部51可以根据目标电压Vref与输出电压Vout的差分值Verr、以输出电压Vout变为目标电压Vref的方式控制交流开关元件4及放电开关9。接着，对放电开关9进行说明。放电开关9也可以由1个高耐压开关构成，但如此一来，由于高耐压开关价格高昂，因此放电开关9的成本会较高。因此，像以下说明的那样，放电开关9优选由多个低耐压或中耐压的半导体开关元件构成。图2为表示电力转换装置11中的放电开关9的构成例的图。在图2的例子中，是通过低耐压或中耐压的半导体开关元件21～23的串联来构成放电开关9。如此，通过使用相对廉价的低耐压或中耐压的半导体开关元件21～23来构成放电开关9，无须使用高耐压开关，因此能使放电开关9的成本较低。图2中，半导体开关21～23中分别使用了n型MOSFET。在半导体开关21～23中，漏极端子与源极端子之间分别连接有用于抑制各半导体开关间的导通断开时的瞬态电压不平衡的缓冲电路兼MOSFET的栅极充电电路。该缓冲电路MOSFET的栅极充电电路分别由栅极充电电阻24～26、分压电容器27～29、充电二极管30～32以及分压电阻33～35构成。此外，半导体开关21～23的栅极端子与源极端子之间分别连接有齐纳二极管36～38，半导体开关22、23的缓冲电路MOSFET的栅极充电电路经由齐纳二极管39、40分别连接到半导体开关21、22的栅极端子。由此，从放电开关驱动电路10对半导体开关21～23的各栅极端子分别输出所需的栅极电压。如上所述，在将多个半导体开关元件21～23串联来构成放电开关9的情况下，须以与各半导体开关元件并联的方式连接分压电容器27～29。但是，当如此连接分压电容器27～29时，即便半导体开关元件21～23全部断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其将直流的输入电压转换为直流的输出电压并输出至负载，该电力转换装置的特征在于，具备：放电电阻，其用于释放所述负载中积蓄的电荷；放电开关，其切换所述放电电阻的通电状态；以及放电控制部，其以所述输出电压变为规定的目标电压的方式控制所述放电开关，在所述输出电压低于比所述目标电压大的规定的阈值电压的情况下，所述放电控制部以切断所述放电电阻的通电的方式控制所述放电开关，所述放电控制部根据所述负载的温度变化来修正所述阈值电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.09 JP 2016-1566241.一种电力转换装置，其将直流的输入电压转换为直流的输出电压并输出至负载，该电力转换装置的特征在于，具备：放电电阻，其用于释放所述负载中积蓄的电荷；放电开关，其切换所述放电电阻的通电状态；以及放电控制部，其以所述输出电压变为规定的目标电压的方式控制所述放电开关，在所述输出电压低于比所述目标电压大的规定的阈值电压的情况下，所述放电控制部以切断所述放电电阻的通电的方式控制所述放电开关，所述放电控制部根据所述负载的温度变化来修正所述阈值电压。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述放电控制部以在所述负载的温度上升时增加所述阈值电压、在所述负载的温度降低时减少所述阈值电压的方式修正所述阈值电压。3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，所述放电控制部根据所述负载的静电电容值及电阻值中的至少任一方来推定所述负载的温度。4.一种电力转换装置，其将直流的输入电压转换为直流的输出电压并输出至负载，该电力转换装置的特征在于，具备：放电电阻，其用于释放所述负载中积蓄的电荷；放电开关，其切换所述放电电阻的通电状态；以及放电控制部，其以所述输出电压变为规定的目标电压的方式控制所述放电开关，在所述输出电压低于比所述目标电压大的规定的阈值电压的情况下，所述放电控制部以切断所述放电电阻的通电的方式控制所述放电开关，所述放电控制部根据所述负载的静电电容值与电阻值的积的变化来修正所述阈值电压。5.根据权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，所述放电控制部以在所述负载的静电电容值与电阻值的积降低时增加所述阈值电压、在所述负载的静电电容值与电阻值的积上升时减少所述阈值电压的方式修正所述阈值电压。6.根据权利要求3至5中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，所述放电控制部根据所述输出电压与流至所述负载的输出电流的比来求所述负载的电阻值。7.根据权利要求3至5中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，所述放电控制部根据所述负载的导电率或电阻率和所述负载内的电流路径的长度及截面积来求所述负载的电阻值。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚大介，石垣卓也，南部达郎，浅沼道裕，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP