电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提高电源失去时的可用性。在电力转换装置(1)中，门极驱动电源电路(50)能够在规定的正常电压范围内供给门极驱动电源。在从门极驱动电源电路(50)施加到下臂门电路(40)的门极驱动电源的电压低于正常电压范围的情况下，备用电源电路(70)向下臂门电路(40)供给门极驱动电源。在从备用电源电路(70)供给门极驱动电源时，下臂门电路(40)在使下臂开关电路(22)的开关元件全部导通的短路状态下驱动下臂开关电路(22)。

【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
作为本申请专利技术的
技术介绍
，已知有专利文献1所述的技术。在专利文献1中公开了一种旋转电机控制装置，其对交流的旋转电机进行驱动控制，该旋转电机控制装置具备：逆变器，其介于高压直流电源和所述旋转电机之间，在直流和交流之间进行电力转换；逆变器控制装置，其通过从与所述高压直流电源绝缘的低压直流电源供给的电力进行动作，对所述逆变器的开关元件进行开关控制，所述低压直流电源是电压比所述高压直流电源低的电源；备用电源，其将所述高压直流电源作为电力源而构成，能够向所述逆变器控制装置供给电力；以及电源切换开关，其在从所述低压直流电源向所述逆变器控制装置供给的电力成为预先规定的基准值以下的低压电源降低状态下，切换电力供给路径，使得从所述备用电源向所述逆变器控制装置供给电力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015-159684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记载的技术中，是通过检测供给到逆变器控制装置的低压直流电源的电力降低，来进行电力供给路径的切换，从使用了高压直流电源的备用电源向逆变器控制装置进行电力供给。因此，不能应对从门极驱动电源供给至门极驱动电路的电源电压的降低，关于电源失去时的可用性有改善的余地。用于解决问题的技术手段本专利技术的电力转换装置具备：逆变器电路部，其包含分别具有多个开关元件的上臂开关电路及下臂开关电路；上臂门电路，其向所述上臂开关电路输出门信号；下臂门电路，其向所述下臂开关电路输出门信号；门极驱动电源电路，其向所述上臂门电路及所述下臂门电路供给电源；以及备用电源电路，其代替所述门极驱动电源电路，向所述上臂门电路及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源，所述门极驱动电源电路能够在规定的正常电压范围内供给所述电源，在从所述门极驱动电源电路施加到所述上臂门电路及所述下臂门电路的至少一方的所述电源的电压低于所述正常电压范围的情况下，所述备用电源电路向所述上臂门电路及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源，所述上臂门电路及所述下臂门电路的至少一方在从所述备用电源电路被供给所述电源时，在所述上臂开关电路或所述下臂开关电路的一方的开关电路中成为使所有所述开关元件导通的短路状态，在另一方的开关电路中成为使所有所述开关元件截止的开路状态，从而分别驱动所述上臂开关电路及所述下臂开关电路。专利技术的效果根据本专利技术，能够提高电源失去时的可用性。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的电力转换装置的构成的图。图2是门极驱动电源电路发生故障的情况下的电力转换装置的动作说明图。图3是表示门极驱动电源电路、低压异常检测电路以及备用电源电路的电路构成例的图。图4是表示本专利技术的比较例的电力转换装置的构成的图。图5是表示本专利技术的第一变形例的电力转换装置的构成的图。图6是表示本专利技术的第二变形例的电力转换装置的构成的图。图7是表示本专利技术的第三变形例的电力转换装置的构成的图。图8是表示本专利技术的第四变形例的电力转换装置的构成的图。图9是表示本专利技术的第五变形例的电力转换装置的构成的图。具体实施方式图1是表示本专利技术的一实施方式的电力转换装置的构成的图。图1所示的电力转换装置1例如搭载在车辆上，驱动车辆的行驶用马达，该电力转换装置1具备控制电路10、逆变器电路部20、上臂门电路30、下臂门电路40、门极驱动电源电路50、低压异常检测电路60以及备用电源电路70。逆变器电路部20将从未图示的高压电池供给的直流电力转换为交流电力并输出到马达，具有上臂开关电路21以及下臂开关电路22。上臂开关电路21以及下臂开关电路22分别具有与马达的相数对应的多个开关元件。例如，在马达是三相交流马达的情况下，上臂开关电路21以及下臂开关电路22分别具有三个开关元件。各开关元件例如使用IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)而构成。控制电路10根据从未图示的上位控制器输入的马达的动作指令值，生成与马达的相数对应的PWM信号，并输出到上臂门电路30以及下臂门电路40。例如，在马达是三相交流马达的情况下，控制电路10对上臂门电路30以及下臂门电路40分别生成三个PWM信号并输出。上臂门电路30以及下臂门电路40根据从控制电路10输入的PWM信号生成门信号，分别输出到上臂开关电路21和下臂开关电路22。上臂开关电路21根据来自上臂门电路30的门信号，分别对多个开关元件进行开关驱动。同样地，下臂开关电路22根据来自下臂门电路40的门信号分别对多个开关元件进行开关驱动。由此，直流电力被转换为交流电力而被供给到马达。门极驱动电源电路50生成用于上臂门电路30以及下臂门电路40分别动作的电源(以下称为“门极驱动电源”)，并向它们供给。另外，在图1中示出了门极驱动电源电路50使用从马达驱动用的高压电池供给的直流电力生成门极驱动电源的例子，但也可以使用从用作控制电路10等的动作电源的低压电池供给的直流电力生成门极驱动电源。当从门极驱动电源电路50施加到下臂门电路40的门极驱动电源的电压降低到规定的电压范围时，低压异常检测电路60将其检测为低压异常，使备用电源电路70动作。以下，将低压异常检测电路60检测出低压异常的门极驱动电源的电压范围称为“低压异常检测电压范围”。另外，关于低压异常检测电压范围的详细情况，将在后面参照图2进行说明。在从门极驱动电源电路50施加到下臂门电路40的门极驱动电源的电压低于正常时门极驱动电源电路50可供给的门极驱动电源的电压范围(以下称为“正常电压范围”)时，备用电源电路70代替门极驱动电源电路50，将备用的门极驱动电源供给到下臂门电路40。具体而言，当从门极驱动电源电路50施加给下臂门电路40的门极驱动电源的电压低于正常电压范围而达到上述低压异常检测电压范围时，通过低压异常检测电路60起动备用电源电路70，开始从备用电源电路70向下臂门电路40供给门极驱动电源。另外，与门极驱动电源电路50同样，在图1中示出了备用电源电路70使用从马达驱动用的高压电池供给的直流电力生成备用的门极驱动电源的例子，但也可以使用从用作控制电路10等动作电源的低压电池供给的直流电力生成门极驱动电源。上臂门电路30在检测到自身、上臂开关电路21的动作状态异常时，向控制电路10输出上臂门电路异常信号。例如，在从门极驱动电源电路50供给的门极驱动电源的电压低于门信号的生成所需要的规定的动作停止电压的情况下，在上臂开关电路21中流过的电流成为规定的过电流状态的情况下等，上臂门电路30输出上臂门电路异常信号。同样，下臂门电路40在检测到自身、下臂开关电路22的动作状态异常时，向控制电路10输出下臂门电路异常信号。当从上臂门电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：/n逆变器电路部，其包括分别具有多个开关元件的上臂开关电路以及下臂开关电路；/n上臂门电路，其向所述上臂开关电路输出门信号；/n下臂门电路，其向所述下臂开关电路输出门信号；/n门极驱动电源电路，其向所述上臂门电路以及所述下臂门电路供给电源；以及/n备用电源电路，其代替所述门极驱动电源电路，向所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源，/n所述门极驱动电源电路能够在规定的正常电压范围内供给所述电源，/n在从所述门极驱动电源电路施加到所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方的所述电源的电压低于所述正常电压范围的情况下，所述备用电源电路向所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源，/n所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方在从所述备用电源电路供给所述电源时，在所述上臂开关电路或所述下臂开关电路的一方的开关电路中成为使所有所述开关元件导通的短路状态，在另一方的开关电路中成为使所有所述开关元件截止的开路状态，从而分别驱动所述上臂开关电路以及所述下臂开关电路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180206 JP 2018-0193981.一种电力转换装置，其特征在于，具备：
逆变器电路部，其包括分别具有多个开关元件的上臂开关电路以及下臂开关电路；
上臂门电路，其向所述上臂开关电路输出门信号；
下臂门电路，其向所述下臂开关电路输出门信号；
门极驱动电源电路，其向所述上臂门电路以及所述下臂门电路供给电源；以及
备用电源电路，其代替所述门极驱动电源电路，向所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源，
所述门极驱动电源电路能够在规定的正常电压范围内供给所述电源，
在从所述门极驱动电源电路施加到所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方的所述电源的电压低于所述正常电压范围的情况下，所述备用电源电路向所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源，
所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方在从所述备用电源电路供给所述电源时，在所述上臂开关电路或所述下臂开关电路的一方的开关电路中成为使所有所述开关元件导通的短路状态，在另一方的开关电路中成为使所有所述开关元件截止的开路状态，从而分别驱动所述上臂开关电路以及所述下臂开关电路。


2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
还具备低压异常检测电路，在从所述门极驱动电源电路施加到所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方的所述电源的电压在比所述正常电压范围低的规定的低压异常检测电压范围内的情况下，该低压异常检测电路检测出低压异常，使所述备用电源电路动作。


3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述上臂门电路以及所述下臂门电路中的至少一方在从所述门极驱动电源电路供给的所述电源的电压小于规定的动作停止电压时，在所述开路状态下分别驱动所述上臂开关电路以及所述下臂开关电路，
在从所述门极驱动电源电路施加到所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方的所述电源的电压低于所述正常电压范围且高于所述动作停止电压的情况下，所述备用电源电路向所述上臂门电路以及所述下臂门电路的至少一方供给所述电源。


4.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，
在从所述门极驱动电源电路施加到所述下臂门电路的所述电源的电压低于所述正常电压范围的情况下，所述备用电源电路向所述下臂门电路供给所述电源。


5.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，
在从所述门极驱动电源电路施加到所述上臂门电路的所述电源的电压低于所述正常电压范围的情况下，所述备用电源电路向所述上臂门电路供给所述电源。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：小仓敬史，栗原龙二，稻田遼一，
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