功率转换装置及功率转换控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可在更短时间内进行相对于负载并联连接的平滑电容器的电荷的放电的功率转换装置、以及功率转换控制装置。功率转换装置(3)包括：平滑电容器(36)，该平滑电容器(36)相对于负载(2)并联连接；多个电压转换电路(32、33)，该多个电压转换电路(32、33)将与平滑电容器并联连接且彼此串联连接的2个开关元件(32a和32b、33a和33b)设为上臂及下臂；电抗器群(31)，该电抗器群(31)包含一端与电源(1)相连接、另一端连接在构成一个电压转换电路的2个开关元件之间的电抗器(31a、31b)；和控制部(35)，该控制部(35)在使平滑电容器的电荷放电时，通过各开关元件的通断驱动，来形成包含平滑电容器的第1闭合回路、以及包含2个以上的电抗器及2个以上的电压转换电路的各上臂或各下臂且不包含平滑电容器的第2闭合回路。

【技术实现步骤摘要】
功率转换装置及功率转换控制装置
本专利技术涉及有2个开关元件串联连接的电压转换电路为多个、且与平滑电容器并联连接的功率转换装置及功率转换控制装置。
技术介绍
在功率转换装置中具备多个半桥电路，该半桥电路为串联连接2个开关元件而成的电压转换电路。在这一类型的功率转换装置中，通常，在半桥电路的两端之间连接有平滑电容器及负载。还为了抑制平滑电容器中积蓄的电荷放电时所流过的放电电流，也通过分别将一端连接至电源、另一端连接至构成半桥电路中的1个半桥电路的2个开关元件之间的电抗器，来进行放电(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2009－17750号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在施加至平滑电容器的电压较高的功率转换装置中，为了防止触电，法规规定要使得可以对积蓄的电荷立即进行放电。以往，通过构成各半桥电路的开关元件的通断驱动，从而使得形成包含了平滑电容器、2个电抗器、和2个半桥电路的闭合回路，由此来进行对平滑电容器中所积蓄的电荷的放电。通过形成此闭合回路，从而可对平滑电容器中所积蓄的电荷进行放电。但是，希望使得该放电所需要的时间更短。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供能够在更短时间内进行相对于负载并联连接的平滑电容器的电荷的放电的功率转换装置及功率转换控制装置。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的功率转换装置包括：平滑电容器，该平滑电容器相对于负载并联连接；多个电压转换电路，该多个电压转换电路分别包含与平滑电容器并联连接且彼此串联连接的2个开关元件作为上臂及下臂；电抗器群，该电抗器群包含一端与电源相连接、另一端连接在构成多个电压转换电路中的一个的2个开关元件之间的电抗器；和控制部，该控制部在使得平滑电容器中所积蓄的电荷放电时，通过构成多个电压转换电路的各开关元件的通断驱动，来使得形成第1闭合回路以及第2闭合回路，其中所述第1闭合回路包含平滑电容器、构成电抗器群的2个以上的电抗器、及构成多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路，所述第2闭合回路包含构成电抗器群的2个以上的电抗器、及构成多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路的各上臂或各下臂并且不包含平滑电容器。本专利技术所涉及的功率转换控制装置中，在通过功率转换电路来使平滑电容器中所积蓄的电荷放电时，进行构成多个电压转换电路的开关元件的通断驱动，从而执行使得形成第1闭合回路以及第2闭合回路的处理，其中所述功率转换电路包括相对于负载并联连接的平滑电容器、分别包含与平滑电容器并联连接且彼此串联连接的2个开关元件作为上臂及下臂的多个电压转换电路、及包含一端与电源相连接且另一端连接在构成多个电压转换电路中的一个的2个开关元件之间的电抗器的电抗器群，所述第1闭合回路包含平滑电容器、构成电抗器群的2个以上的电抗器、及构成多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路，所述第2闭合回路包含构成电抗器群的2个以上的电抗器、及构成多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路的各上臂或各下臂并且不包含平滑电容器。专利技术效果根据本专利技术，可在更短时间内进行相对于负载并联连接的平滑电容器的电荷的放电。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的功率转换装置的结构例的图。图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的功率转换控制装置的结构例的图。图3是说明在通常状况时和放电执行状况时分别生成的各信号例的图。图4是说明以模式1形成的闭合回路的示例的图。图5是说明以模式2形成的闭合回路的示例的图。图6是说明以模式3形成的闭合回路的示例的图。图7是说明以模式4形成的闭合回路的示例的图。图8是说明构成电抗器群的各电抗器的放电执行状况时的电流值的变化的示例的图。图9是说明电抗器群的具体例的图。图10是表示本专利技术的实施方式2所涉及的功率转换装置的结构例的图。图11是表示本专利技术的实施方式3所涉及的功率转换装置的结构例的图。图12是表示本专利技术的实施方式3所涉及的功率转换控制装置的结构例的图。图13是说明通过本专利技术的实施方式3所涉及的功率转换控制装置在通常状况时和放电执行状况时分别生成的各信号例的图。图14是说明本专利技术的实施方式3所涉及的功率转换装置中在放电执行状况时流过各电抗器的电流的值的变化的示例的图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式所涉及的功率转换装置及功率转换控制装置的各实施方式进行说明。各附图中，对相同的要素、视为相同的要素或相对应的要素部分标注相同标号。实施方式1图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的功率转换装置的结构例的图。首先参照图1，对功率转换装置3的结构进行具体地说明。图1中示出结构例的功率转换装置3为具备2个半桥电路作为电压转换用的电压转换电路32、33的全桥型DC(DirectCurrent：直流)/DC转换器。在此功率转换装置3中，在连接有电池1作为电源的同时，连接有负载2。由此，功率转换装置3将从电池1提供的功率的电压转换为对于负载2来说优选的电压，将对电压进行转换后的功率提供到负载2。另外，负载2的种类没有特别限定。在该负载2中，也可包含有逆变器等其他的功率转换装置。电池1的正极端子与接触器10的一端连接。电池1的负极端子与平滑电容器37的一端连接。平滑电容器37的另一端与接触器10的另一端连接。在平滑电容器37的两端连接有用于对该两端之间的电压值V1进行检测的电压传感器38。表示电压值V1的信号从电压传感器38输出至控制装置35。另外，接触器10例如被包括在电池1中，或者独立于电池1和功率转换装置3来设置。在这里，为了方便起见，假设接触器10设置作为一个元器件。在功率转换装置3搭载于电动车辆上时，例如通过ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)来进行对接触器10的开闭控制。在平滑电容器37的另一端，连接有构成电抗器群31的电抗器31a、31b的各一端。电抗器31a的另一端与构成电压转换电路32的2个开关元件32a、32b之间的连接点32c相连接。电抗器31b的另一端与构成电压转换电路33的2个开关元件33a、33b之间的连接点33c相连接。用于2个电压转换电路32、33的开关元件32a～33b为在IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)的集电极·发射极之间反向并联连接有二极管的器件。由此，二极管的阳极及阴极分别与发射极和集电极连接。开关元件32a～33b不限于使用IGBT的器件。开关元件32a～33b可以是MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，也可由使用了SiC(SiliconCarbide：碳化硅)、GaN(GalliumNitride：氮化镓)等的宽带隙半导体形成。分别与电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：/n平滑电容器，该平滑电容器相对于负载并联连接；/n多个电压转换电路，该多个电压转换电路分别包含与所述平滑电容器并联连接且彼此串联连接的2个开关元件作为上臂和下臂；/n电抗器群，该电抗器群包含电抗器，该电抗器的一端与电源相连接，另一端连接在构成所述多个电压转换电路中的一个的所述2个开关元件之间；以及/n控制部，该控制部在使所述平滑电容器中积蓄的电荷放电时，通过构成所述多个电压转换电路的各开关元件的通断驱动，来形成第1闭合回路以及第2闭合回路，所述第1闭合回路包含所述平滑电容器、构成所述电抗器群的2个以上的电抗器、以及构成所述多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路，所述第2闭合回路包含构成所述电抗器群的2个以上的电抗器、和构成所述多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路的各上臂或各下臂、且不包含所述平滑电容器。/n

【技术特征摘要】
20190508 JP 2019-0880321.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
平滑电容器，该平滑电容器相对于负载并联连接；
多个电压转换电路，该多个电压转换电路分别包含与所述平滑电容器并联连接且彼此串联连接的2个开关元件作为上臂和下臂；
电抗器群，该电抗器群包含电抗器，该电抗器的一端与电源相连接，另一端连接在构成所述多个电压转换电路中的一个的所述2个开关元件之间；以及
控制部，该控制部在使所述平滑电容器中积蓄的电荷放电时，通过构成所述多个电压转换电路的各开关元件的通断驱动，来形成第1闭合回路以及第2闭合回路，所述第1闭合回路包含所述平滑电容器、构成所述电抗器群的2个以上的电抗器、以及构成所述多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路，所述第2闭合回路包含构成所述电抗器群的2个以上的电抗器、和构成所述多个电压转换电路的2个以上的电压转换电路的各上臂或各下臂、且不包含所述平滑电容器。


2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述电抗器群被磁耦合。


3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
进一步包括：电压传感器，该电压传感器检测所述平滑电容器的两端之间的电压值；以及
多个电流传感器，该多个电流传感器检测构成所述电抗器群的各电抗器的电流值，
所述控制部包括：
第1条件设定部，该第1条件设定部使用由所述电压传感器检测到的所述电压值，来决定对构成所述多个电压转换电路的所述各开关元件进行通断驱动的第1驱动条件；
变更量决定部，该变更量决定部使用由所述多个电流传感器分别检测到的所述电流值，来决定针对所述第1驱动条件的变更量；
第2条件设定部，该第2条件设定部使用所述变更量，来对变更所述第1驱动条件后的驱动条件即第2驱动条件进行设定；以及
信号生成部，该信号生成部根据由所述第2条件设定部设定的所述第2驱动条件，来生成用于对构成所述多个电压转换电路的所述开关元件进行通断驱动的信号。


4.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，
进一步包括：其他的平滑电容器，该其他的平滑电容器相对于所述电源并联连接；以及
其他的电压传感器，该其他的电压传感器检测所述其他的平滑电容器的两端之间的电压值，
所述控制部进一步包括：
第3条件设定部，该第3条件设定部使用由所述其他的电压传感器检测到的所述电压值，来决定对构成所述多个电压转换电路的所述各开关元件进行通断驱动的第3驱动条件；以及
选择部，该选择部对由所述第1条件设定部设定的所述第1驱动条件、以及由所述第3条件设定部设定的所述第3驱动条件中的一方进行选择，
所述第2条件设定部使用所述变更量来变更由所述选择部选择的所述第1驱动条件和所述第3驱动条件中的一方，并设定所述第2驱动条件。


5.如权利要求4所述的功率转换装置，其特征在于，
所述选择部在使所述平滑电容器中积...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田麻衣，加藤晋吾，石仓寿，中岛浩二，野月善一，木原伸浩，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP