马达驱动电路制造技术

在连接直流电源和逆变器的开关成为开路状态的情况下，使直流链路电容器的电压下降到一定的电压电平。马达驱动装置(10A)包括：逆变器(20)，其包括具有串联构成的上侧IGBT(21)和下侧IGBT(22)的三相的桥臂，并与高压电池(12)连接；三相马达(50)，其连接在三相的上侧IGBT(21)和下侧IGBT(22)之间；直流链路电容器(16)，其与逆变器(20)并联设置；接触器(14)，其设置在高压电池(12)和直流链路电容器(16)之间；以及逆变器控制装置(30)，其控制上侧IGBT(21)和下侧IGBT(22)。逆变器控制装置(30)在接触器(14)成为开路状态的情况下，使上侧的桥臂中的一相或两相的上侧IGBT(21)导通，并且使与所述一相或两相不同的所有相的下侧IGBT(22)导通。导通。导通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达驱动电路


[0001]本公开涉及马达驱动电路。

技术介绍

[0002]通常，在电动汽车以及混合动力汽车等车辆的动力中，使用以高电压驱动的交流马达。装设于电动汽车等车辆的高电压的电源使用直流的高压电池，在逆变器的直流侧设置有使直流电压平滑化的直流链路电容器。由直流链路电容器平滑化后的直流通过由多个开关元件构成的逆变器变换为例如三相交流。
[0003]另外，在电池与逆变器之间设置有作为开闭装置的接触器。接触器使用继电器构成，在车辆的点火钥匙为接通状态的情况下，闭合触点而将电池与逆变器电连接，在车辆的点火钥匙为断开状态的情况下，打开触点而切断电池与逆变器的电连接。
[0004]然而，在点火钥匙为接通状态的马达的旋转中发生了车辆的故障、碰撞等现象的情况下，为了使车辆成为安全状态，实施将接触器设为开路状态、停止向逆变器提供高电压电源的控制。此时，在从高压电池切断的直流链路电容器中，有时会充电高压电池的例如200～400V的高电压。在这样的情况下，在车辆中设置用于向逆变器控制装置等提供电力的低压电池，但由于来自直流链路电容器的电力流过该低压电池，因此存在低压电池被破坏、爆炸等问题。
[0005]作为接触器成为开路状态的情况下的车辆的控制，例如提出了如下逆变器控制装置：在马达的旋转中接触器成为开路状态的情况下，执行将马达的生成电力充电到直流链路电容器的电容器充电模式和使直流链路电容器放电的电容器放电模式。例如，在专利文献1中公开了逆变器控制装置。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本特许第6201867号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]但是，通过重复充电模式和放电模式，能够防止大电流回流到开关元件，并且能够抑制直流链路电容器的电压的上升，但是存在不能将充电到直流链路电容器的高电压降低到一定的电压电平的问题。
[0008]因此，为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种马达旋转控制装置，其在连接直流电源和逆变器的开关(接触器)成为开路状态的情况下，能够将直流链路电容器的电压降低到一定的电压电平。解决技术问题所采用的技术方案
[0009]根据本专利技术，提供一种马达驱动装置，其具有：逆变器，其与直流电源连接，且具有三相的桥臂，所述三相的桥臂具有串联构成的上侧的第一开关元件及下侧的第二开关元
件；三相马达，其连接在所述串联构成的三相的所述第一开关元件与所述第二开关元件之间；直流链路电容器，其与所述逆变器并联设置；开关，其设置在所述直流电源与所述直流链路电容器及所述逆变器之间；以及逆变器控制装置，其控制所述第一开关元件及所述第二开关元件，所述逆变器控制装置在所述开关成为开路状态的情况下，使上侧的桥臂中的一相或两相的所述第一开关元件导通，并且使与所述一相或两相不同的所有相的所述第二开关元件导通。专利技术效果
[0010]根据本公开，能够形成使充电到直流链路电容器的电压放电的放电路径，因此，即使在开关成为开路状态的情况下，也能够使直流链路电容器的电压下降到一定的电压。
附图说明
[0011]图1是示出第一实施方式的马达驱动装置的系统结构的一例的框图。图2是示出在执行高电压放电控制和模拟主动短路控制时的电流流动的图。图3是示出执行高电压放电控制等的第一控制的情况下的马达的电角度与上侧IGBT及下侧IGBT的导通/截止控制之间的关系的图。图4是示出执行高电压放电控制等的第二控制时的马达的电角度与上侧IGBT及下侧IGBT的导通/截止控制之间的关系的图。图5是示出执行高电压放电控制等的第三控制时的马达的电角度与上侧IGBT及下侧IGBT的导通/截止控制之间的关系的图。图6是示出执行高电压放电控制等的第四控制时的马达的电角度与上侧IGBT及下侧IGBT的导通/截止控制之间的关系的图。图7是示出第二实施方式的马达驱动装置的系统结构的一例的框图。
具体实施方式
[0012]以下，参照附图对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。
[0013]<第一实施方式>图1是示出第一实施方式的马达驱动装置10A的系统结构的一例的框图。
[0014]如图1所示，马达驱动装置10A例如是用于驱动作为混合动力汽车或电动汽车等车辆的驱动源的三相马达50的系统。马达驱动设备10A包括高压电池12、接触器14、直流链路电容器16、逆变器20、逆变器控制装置30、驱动器电路32和三相马达50。
[0015]高压电池12相当于直流电源的一例，具有作为经由逆变器20向三相马达50提供电力的电源的功能，并且具有蓄积三相马达50发电得到的电力的功能。高压电池12例如是电压为200～400V的高压电池。高压电池12例如使用镍氢电池、锂离子电池等二次电池(充电电池)、或双电层电容器等。
[0016]另外，在车辆中，除了高压电池12之外，还装设有作为电压比高压电池12低的电源的未图示的低压电池。低压电池的电源电压例如为12～24V。该低压电池和高压电池12相互绝缘。低压电池向控制逆变器控制装置30及车辆ECU60等的控制装置提供电力。
[0017]接触器14相当于开关的一例，是基于来自车辆ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)60的指令进行开闭的继电器，该车辆ECU60是车辆的最上位的控制装置之一。
接触器14配置在高压电池12与直流链路电容器16之间，基于来自车辆ECU60的指令，切换从直流链路电容器16到三相马达50的电路与高压电池12之间的电连接状态。更具体而言，接触器14在车辆的点火钥匙(IG钥匙)为接通状态时闭合触点而成为连接状态，在IG钥匙为断开状态时打开触点而成为断开状态。
[0018]直流链路电容器16配置在高电位侧电源线LH与低电位侧电源线LL之间，使逆变器20的直流侧的高电位侧电源线LH与低电位侧电源线LL之间的正负电极间的电压平滑化。另外，直流链路电容器16使根据三相马达50的消耗电力的变动而变动的直流电压稳定化。
[0019]逆变器20配置在高压电池12与三相马达50之间，例如将由直流链路电容器16平滑化后的直流电力转换为三相交流电力并向三相马达50提供。逆变器20具有相当于多个第一开关元件的上侧IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)21以及相当于多个第二开关元件的下侧IGBT22。另外，作为开关元件，除了IGBT以外，还能够适当地使用功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、SiC
‑
MOSFET(Silicon Carbide
‑
Metal Oxide Semiconductor FET：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管)、SiC
‑
SIT(SiC
‑
Static Induction Transist本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种马达驱动装置，具备：逆变器，该逆变器与直流电源连接，且具有三相的桥臂，所述三相的桥臂具备串联构成的上侧的第一开关元件和下侧的第二开关元件；三相马达，该三相马达连接在所述串联构成的三相的所述第一开关元件和所述第二开关元件之间；直流链路电容器，该直流链路电容器与所述逆变器并联设置；开关，该开关设置在所述直流电源与所述直流链路电容器及所述逆变器之间；以及逆变器控制装置，该逆变器控制装置控制所述第一开关元件和所述第二开关元件，所述逆变器控制装置在所述开关成为开路状态的情况下，使上侧的桥臂中的一相或两相的所述第一开关元件导通，并且使与所述一相或两相不同的所有相的所述第二开关元件导通。2.如权利要求1所述的马达驱动装置，其中，所述逆变器控制装置检测所述三相马达的各相的电压，并根据所述各相的电压选择所述第一开关元件和第二开关元件的导通和截止。3.如权利要求1或2所述的马达驱动装置，其中，所述逆变器控制装置使上侧的桥臂的任意一相的所述第一开关元件导通或进行PWM控制，并且使下侧的桥臂的与所述一相不同的两相的所述第二开关元件导通。4.如权利要求1或2所述的马达驱动装置，其中，所述逆变器控制装置使下侧的桥臂的任意一相的所述第一开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田英司，
申请(专利权)人：日本电产艾莱希斯株式会社，
类型：发明
国别省市：