电力转换装置制造方法及图纸

电力转换装置包括支路、保护开关元件和控制单元。支路包括多个开关元件，该开关元件串联连接在正端子与负端子之间。保护开关元件串联连接到正端子与负端子之间的支路。保护开关元件具有比开关元件更高的额定电流。当包括开关元件的电路已发生短路时，控制单元使保护开关元件断开。

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置
本公开涉及电力转换装置。
技术介绍
如WO2011/129263所述，已知有一种用于由功率开关元件构成的逆变器电路的短路保护方法。如上所述，WO2011/129263中的逆变器电路由功率开关元件构成。功率开关元件的额定电流为短路电流或更高的电流。因此，即使某些功率开关元件中发生短路并且短路电流因此暂时流通，也可通过切断另一个功率开关元件中的栅极来执行短路保护。然而，由于逆变器电路(电力转换装置)的所有功率开关元件的额定电流为短路电流或更高的电流，因此物理尺寸的增加成为一个问题。
技术实现思路
因此，期望提供一种抑制物理尺寸增加的电力转换装置。本公开的示例性实施例提供了一种电力转换装置，包括：支路，该支路包括串联连接在正端子与负端子之间的多个开关元件；保护开关元件，该保护开关元件串联连接到正端子与负端子之间的支路，并且具有比开关元件更高的额定电流；以及控制单元，当包括开关元件的电路已发生短路时，该控制单元使保护开关元件断开。其结果是，当开关元件中发生短路时，保护开关元件保持断开状态。因此，不需要使其他开关元件保持断开状态。藉此，能够在不增加多个开关元件的额定电流的情况下执行短路保护。因此，与增加所有开关元件的额定电流的结构相比，电力转换装置的物理尺寸增加得到抑制。保护开关元件串联连接到支路。因此，当开关元件中发生短路时，在短路期间流通的电流流向保护开关元件。然而，如上所述，保护开关元件具有比开关元件更高的额定电流。因此，由短路期间流通的电流通电引起的对保护开关的损害得到抑制。因此，如上所述的保护开关元件在开关元件短路期间的不稳定操作得到抑制。对权利要求书中所引用的元件赋予括号内的附图标记。括号内的附图标记供简单指示与根据实施例所述的元件的对应关系，而不一定指示根据实施例本身所述的元件。对括号内的附图标记的表述不会不必要地缩小权利要求书的范围。附图说明在附图中：图1是根据第一实施例的电力转换装置的整体结构的框图；图2是转子逆变器的整体结构的俯视图；图3是短路期间的电流的框图；图4是转子逆变器的变型示例的俯视图。具体实施方式下文将参照附图，对将本公开的电力转换装置应用于车辆用的马达控制装置的实施例进行描述。(第一实施例)将参照图1至图3，对根据本实施例的马达控制装置100进行描述。马达控制装置100基于来自高阶电子控制单元(ECU；未示出)的请求命令来控制马达200。马达控制装置100和马达200构成所谓的集成起动发电机(ISG)。马达控制装置100与马达200是集成而成的。即，马达控制装置100和马达200形成所谓的机电集成结构。马达200通过其与内燃机的曲轴之间的皮带联接到该曲轴。内燃机安装于车辆。因此，马达200与曲轴同步旋转。当马达200被马达控制装置100驱动旋转时，旋转传递到曲轴。其结果是，曲轴旋转。相反地，当曲轴被驱动旋转时，旋转传递到马达200。其结果是，马达200旋转。马达200被马达控制装置100驱动而自主地旋转。其结果是，内燃机的起动或车辆行驶的协助得以执行。另外，马达200基于曲轴的旋转而旋转。其结果是，马达200产生电力。在下文中，将简要描述马达200，并且将随后描述马达控制装置100。如图1所示，马达200包括转子201和定子202。另外，马达200包括轴和滑轮(未示出)。轴可旋转地设置于马达控制装置100的壳体300。轴的顶端露出至壳体300外侧。滑轮设置在轴的顶端处。上述皮带联接到滑轮。其结果是，曲轴的旋转经由皮带传递到滑轮。相反地，轴的旋转经由皮带传递到曲轴。马达200相当于旋转电机。轴的中心部分收纳在壳体300内。转子201设置于轴的中心部分。另外，定子202设置在转子201的周边。转子201包括转子线圈203。转子201还包括固定部分(未示出)，该固定部分将转子线圈203固定到轴。固定部分具有圆形的圆柱形状。轴插入固定部分中的中空部并被固定。转子线圈203设置在固定部分内。转子线圈203电连接到设置于轴的导线(未示出)。导线电连接到轴上的滑环。滑环绕轴的轴线形成环状。环形滑环与电刷接触。电刷电连接到马达控制装置100。来自马达控制装置100的电流供给到电刷。该电流经由电刷、滑环和导线供给到转子线圈203。其结果是，在转子线圈203中产生磁场。转子201相当于绕线转子。定子202包括定子线圈204。定子202还包括定子铁芯(未示出)，定子线圈204设置于该定子铁芯。定子铁芯具有圆形的圆柱形状。转子201与轴一起设置于定子铁芯中的中空部。定子线圈204包括U相定子线圈205、V相定子线圈206和W相定子线圈207。U相定子线圈205、V相定子线圈206和W相定子线圈207各自通过其间的汇流条集成地联接到马达控制装置100。将三相交流电从马达控制装置100供给到U相定子线圈205、V相定子线圈206和W相定子线圈207。向U相定子线圈205、V相定子线圈206和W相定子线圈207供给相位彼此错开120度电角度的交流电。其结果是，由U相定子线圈205、V相定子线圈206和W相定子线圈207产生用于使转子201旋转的三相旋转磁场。三相旋转磁场与转子线圈203相交。当电流流向每个转子线圈203和定子线圈204时，由每个线圈产生磁场。其结果是，在转子线圈203中产生旋转扭矩。当将三相交流电从如上所述的马达控制装置100供给到定子线圈204时，产生旋转扭矩的方向连续地改变。其结果是，轴开始旋转。滑轮也和轴一起旋转。旋转经由皮带传递到曲轴。其结果是，曲轴也旋转。相反地，当内燃机被燃烧驱动，并且曲轴自主地旋转时，旋转经由皮带传递到滑轮。另外，当曲轴通过车轮的旋转而共同旋转时，旋转经由皮带传递到滑轮。其结果是，轴与滑轮一起旋转。其结果是，转子线圈203也旋转。从转子线圈203发射的磁场与定子线圈204相交。其结果是，在定子线圈204中产生感应电压。其结果是，电流流向定子线圈204。将电流经由马达控制装置100供给到车辆的蓄电池400。此处，转子线圈203中的电阻大致比定子线圈204中的电阻高十倍。接着，将对马达控制装置100进行描述。如图1所示，马达控制装置100包括用于电连接到蓄电池400的正端子100a和负端子100b。正端子100a连接到蓄电池400的正极。负端子100b连接到蓄电池400的负极。在正端子100a与负端子100b之间设置有平滑电容器100c。如图1所示，马达控制装置100包括定子逆变器30和转子逆变器50。定子逆变器30与转子逆变器50并联连接在正端子100a与负端子100b之间。另外，马达控制装置100包括ISGECU10和电流传感器70。ISGECU10控制定子逆变器30和转子逆变器50。电流传感器70检测流过定子逆变器30和转子逆变器50的电流。ISGECU10相当于控制单元。ISGECU10电连接到每个定子逆变器30和转子逆变器50。ISGECU10能够经由汇流条等与安装于车辆的高阶ECU通信。来自高阶ECU的请求命令被输入到ISGECU10。ISGECU10基于输入的请求命令、来自电流传感器70的检测信号等产生控制信号以控制定子逆变器30和转子逆变器50。ISGECU10向定子逆变器30和转子逆变器50输出控制信号。其结果是，转子逆变器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其特征在于，包括：支路(51、52)，所述支路包括多个开关元件(54、55、56、57)，多个所述开关元件串联连接在正端子(100a)与负端子(100b)之间；保护开关元件(58)，所述保护开关元件串联连接到所述正端子与所述负端子之间的所述支路，并且具有比所述开关元件更高的额定电流；以及控制单元(10)，当包括开关元件的电路已发生短路时，所述控制单元使所述保护开关元件断开。

【技术特征摘要】
2017.06.05 JP 2017-1110211.一种电力转换装置，其特征在于，包括：支路(51、52)，所述支路包括多个开关元件(54、55、56、57)，多个所述开关元件串联连接在正端子(100a)与负端子(100b)之间；保护开关元件(58)，所述保护开关元件串联连接到所述正端子与所述负端子之间的所述支路，并且具有比所述开关元件更高的额定电流；以及控制单元(10)，当包括开关元件的电路已发生短路时，所述控制单元使所述保护开关元件断开。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述支路包括多个支路，多个所述支路并联连接在所述正端子与所述负端子之间；并且所述保护开关元件在多个所述支路中共用，并且设置在正端子侧或负端子侧。3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，还包括：平滑电容器(100c)，所述平滑电容器并联连接到所述正端子与所述负端子之间的所述支路，其中所述保护开关元件具有比所述开关元件更慢的切换速度。4.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，还包括：平滑电容器(100c)，所述平滑电容器并联连接到所述正端子与所述负端子之间的所述支路，其中所述保护开关元件具有比所述开关元件更慢的切换速度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，所述控制单元检查所述保护开...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀和，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP