功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的功率转换装置包括：第一功率转换电路；检测流过第一功率转换电路的电流的电流检测电路；对电动发电机的励磁线圈进行励磁的励磁线圈励磁用功率转换电路；控制第一功率转换电路和励磁线圈励磁用功率转换电路的控制电路；以及检测在电动发电机中产生的感应电动势的检测单元，当在第一功率转换电路中检测到过电流时，关断检测到过电流的第一功率转换电路的相开关和励磁线圈励磁用功率转换电路的开关，在电动发电机的感应电动势的值变为规定值以下之后，使第一功率转换电路停止提供所有相的电力。相的电力。相的电力。

【技术实现步骤摘要】
功率转换装置


[0001]本申请涉及一种功率转换装置。

技术介绍

[0002]功率转换装置将电池等直流电源的直流电力转换为交流电力用于驱动电动机，另一方面将由电动机发电得到的交流电力转换为直流电力用于提供给电池等直流电源。当在功率转换装置中发生由于短路等引起的故障时，通过关断功率转换电路的半导体开关来防止功率转换装置的破坏等。例如，专利文献1中提出，利用为了吸收由多个半导体开关的导通/关断引起的脉冲噪声而设置的公共电容器，根据公共电容器的端子电压或充放电电流的变化来检测异常，将半导体开关全部控制为关断，从而防止由过电流引起的破坏。现有技术文献专利文献
[0003]【专利文献1】日本专利特开2004
‑
289903号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0004]然而，如果在检测到异常后切断所有半导体开关，则由电动机的定子线圈感应出的感应电动势产生的电流流入电池侧，从而导致功率转换装置的直流端子间的电压上升，超过功率转换装置的元件耐压，从而有可能破坏功率转换装置。本申请公开了用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种能够抑制功率转换装置的直流端子之间的电压上升的功率转换装置。用于解决技术问题的技术手段
[0005]本专利技术所公开的功率转换装置包括：第一功率转换电路，该第一功率转换电路连接到电动发电机并向所述电动发电机提供多相的电力；电流检测电路，该电流检测电路检测流过所述功率转换电路的电流；励磁线圈励磁用功率转换电路，该励磁线圈励磁用功率转换电路对所述电动发电机的励磁线圈进行励磁；控制电路，该控制电路控制所述第一功率转换电路和所述励磁线圈励磁用功率转换电路的开关动作；以及检测单元，该检测单元设置于所述控制电路，对所述电动发电机中产生的感应电动势进行检测，当通过所述电流检测电路在所述第一功率转换电路中检测到过电流时，所述控制电路关断检测到过电流的所述第一功率转换电路的相开关，关断所述励磁线圈励磁用功率转换电路的相开关，在所述电动发电机的感应电动势的值变为预定值以下之后，进行控制以使所述第一功率转换电路停止向所述电动发电机提供所有相的电力。专利技术效果
[0006]根据本申请公开的功率转换装置，能够得到一种在停止功率转换电路的开关动作时考虑到电动机的定子线圈中产生的感应电动势引起的电压上升而进行控制的功率转换
装置。
附图说明
[0007]图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的简要结构的框图。图2是表示实施方式1所涉及的控制电路的硬件的一例的结构图。图3是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的电路结构图。图4是实施方式1所涉及的功率转换装置的各部分的动作波形的说明图。图5是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的电路结构图。图6是实施方式2所涉及的功率转换装置的各部分的动作波形的说明图。图7是实施方式3所涉及的功率转换装置的各部分的动作波形的说明图。
具体实施方式
[0008]实施方式1.基于附图说明实施方式1。另外，在各个图中，相同的标号分别表示相同或相当的部分。如在图1中简要示出的结构那样，实施方式1所涉及的功率转换装置1连接在电池10与电动发电机11之间，转换电池10的电力并将其提供给电动发电机11。此外，功率转换装置1具有转换由电动发电机11产生的电力并将其提供给电池10的功能。
[0009]在功率转换装置1的内部，具有第一功率转换电路2、励磁线圈励磁用功率转换电路3、控制电路4、电流检测电路5、电压限制电路6和转速检测电路7。第一功率转换电路2由控制电路4控制，并在与电动发电机11的定子线圈12之间进行电流的收发。此外，励磁线圈励磁用功率转换电路3是单相桥式功率转换电路，由控制电路4控制，向电动发电机11的励磁线圈13提供电流。第一功率转换电路2的输出状况由电流检测电路5检测并发送到控制电路4。电动发电机11的动作状况由转速检测电路7检测并发送到控制电路4。
[0010]控制电路4包括感应电动势检测单元40，并且检测电动发电机11的感应电动势。当电动发电机11进行旋转动作时，在定子线圈12的各相(U相、V相、W相)的线圈中未施加相电压的线圈中产生反电动势(感应电动势)。感应电动势检测单元40能检测该感应电动势。
[0011]当由电流检测电路5检测到过电流时，控制电路4不关断全部相，而是仅关断检测到过电流的相(检测到异常状态的相)的输出，并且控制电路4进行控制，使得关断励磁线圈励磁用功率转换电路3的相开关，并且在感应电动势的检测值降低到预定值以下之后，关断其他相的输出。通过这样控制，能在抑制由感应电动势引起的电压急剧的上升的同时，停止功率转换装置。
[0012]另外，如图2中示出了硬件的一例那样，控制电路4由处理器100和储存装置101构成。虽然存储装置未图示，但具备随机存取储存器等易失性存储装置、和闪存等非易失性的辅助存储装置。此外，也可以具备硬盘这样的辅助存储装置以代替闪存。处理器100执行从存储装置101输入的程序。该情况下，程序从辅助存储装置经由易失性存储装置输入到处理器100。另外，处理器100可以将运算结果等数据输出至存储装置101的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存至辅助存储装置。
[0013]图3是详细表示实施方式1的功率转换装置1的结构的电路结构图。如图所示，布线电感9、电池10和电动发电机11连接到功率转换装置1。功率转换装置1包括第一功率转换电路2、励磁线圈励磁用功率转换电路3、控制电路4、电流检测电路5、电压限制电路6、转速检测电路7和滤波电容器8。
[0014]第一功率转换电路2是使用N沟道型的功率MOSFET2a～2f作为半导体开关而构成的功率转换电路，这里示出了以两串联三并联方式构成的三相桥式功率转换电路。此外，励磁线圈励磁用功率转换电路3是使用N沟道型的功率MOSFET3a～3d作为半导体开关而构成的单相桥式功率转换电路。
[0015]对功率转换装置1的动作进行说明。电池10的直流电力通过第一功率转换电路2转换为交流电力，并且交流电流Iu、Iv、Iw在第一定子线圈12中流动从而产生旋转磁场，驱动电动发电机11。此时，励磁线圈13由励磁线圈励磁用功率转换电路3提供励磁电流If。由电动发电机11产生的交流电力由第一功率转换电路2转换为直流电力，并提供给电池10。电池10的正极端子和负极端子分别连接到功率转换装置1的高电位侧直流端子B和低电位侧直流端子E。布线电感9表示连接功率转换装置1与电池10的高电位侧和低电位侧的布线的寄生电感的总和。
[0016]第一功率转换电路2中，两个串联的两端和中点连接到功率转换装置1的直流侧端子B、E和交流侧端子U、V、W。励磁线圈励磁用功率转换电路3中，两个串联结构的两端和中点连接到功率转换装置1的直流侧端子B、E和励磁线圈13的两端。功率MOSFET2a～2f和功率MOSFET3a～3d具有第一主端子(漏极)、第二主端子(源极)和控制端子(栅极)，并且通过栅极和源极之间的电压进行导通、关断控制。这些功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：第一功率转换电路，该第一功率转换电路连接到电动发电机并向所述电动发电机提供多相的电力；电流检测电路，该电流检测电路检测流过所述功率转换电路的电流；励磁线圈励磁用功率转换电路，该励磁线圈励磁用功率转换电路对所述电动发电机的励磁线圈进行励磁；控制电路，该控制电路控制所述第一功率转换电路和所述励磁线圈励磁用功率转换电路的开关动作；以及检测单元，该检测单元设置于所述控制电路，对所述电动发电机中产生的感应电动势进行检测，当通过所述电流检测电路在所述第一功率转换电路中检测到过电流时，所述控制电路关断检测到过电流的所述第一功率转换电路的相开关，关断所述励磁线圈励磁用功率转换电路的相开关，在所述电动发电机的感应电动势的值变为预定值以下之后，进行控制以使所述第一功率转换电路停止向所述电动发电机提供所有相的电力。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一功率转换电路是由半导体开关构成的n相桥式功率转换电路(n是3以上的整数)，在由所述电流检测电路在流过所述n相桥式功率转换电路的半导体开关的电流中检测到过电流时，所述控制电路关断检测到过电流的相的上下桥臂半导体开关，关断未检测到过电流的相的上桥臂半导体开关并且导通下桥臂半导体开关，或者导通上桥臂半导体开关并且关断下桥臂半导体开关，在由所述检测单元检测到的感应电动势降低到预定值以下之后，关断所述n相桥式功率转换电路的所有相的半导体开关。3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一功率转换电路具有两组以上由半导体开关构成的n相桥式功率转换电路(n是3以上的整数)，当由所述电流检测电路检测到过电流时，所述控制电路针对具有检测到过电流的相的...

【专利技术属性】
技术研发人员：右手凌，大塚浩之，浅井孝公，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：