本发明专利技术获得一种功率转换装置，即使在冷却旋转电机的冷却器的状态变化了的情况下也能准确地推测旋转电机的温度，能可靠地执行保护动作，并防止因高温状态而引起的旋转电机的故障。控制部(23)具有：旋转电机损耗计算部(29)，其使用旋转电机(1)的输出状态来计算旋转电机(1)的损耗；冷却器状态推定部(30)，其根据温度检测器(25)的温度检测值来推定冷却器(27)的状态；以及旋转电机温度计算部(31)，其基于旋转电机损耗计算部(20)的损耗计算值和冷却器状态推定部(30)的推定结果，来推测旋转电机(1)的预先确定的位置的温度。(1)的预先确定的位置的温度。(1)的预先确定的位置的温度。
【技术实现步骤摘要】
功率转换装置
[0001]本申请涉及功率转换装置。
技术介绍
[0002]电动车或混合动力车之类的电动车辆具有驱动用的电动机或发电用的发电机。这些旋转电机中，主要在转子中嵌入有永磁体，并对定子的槽部配置绕组。此外，这些旋转电机由搭载于电动车辆的功率转换装置来控制。
[0003]面向电动车辆的功率转换装置和旋转电机要求在各种条件下无故障地动作，并且为了在异常时确保车辆的安全而要求不紧急停止地持续动作。因此，功率转换装置具备保护功能，通过监视旋转电机的状态、根据状态来控制旋转电机的动作从而避免故障。
[0004]构成旋转电机的绕组、电磁钢板和永磁体等随着旋转电机的驱动或发电而产生铜损或铁损之类的旋转电机的损耗，构成旋转电机的各部件发热。一般旋转电机通过冷却器来冷却，但在旋转电机脱离预先确定的规定的动作范围的情况下或冷却器发生了异常等情况下，旋转电机可能因过热而导致故障。在构成旋转电机的部件中，对于高温尤其要注意的部件为绕组和永磁体。绕组有时在高温下烧毁而漏电。此外，若在高温时使旋转电机动作，则永磁体会产生不可逆退磁。
[0005]一般情况下，为了防止绕组的烧毁，由温度检测器来进行绕组的温度检测，当温度检测值为预先确定的规定的温度以上时，功率转换装置执行停止旋转电机的动作的保护动作。另一方面，由于永磁体嵌入转子中，因此难以直接进行温度检测。此外，为了降低铁损，嵌入转子的永磁体被分割，分割面难以导热，因此，永磁体的温度并不均匀，具有温度分布。因此，即使在对转子设置特殊的机构并直接检测永磁体的温度的情况下，使用检测值来执行保护动作也不是充分的对策。因此，一般对永磁体的温度进行推测，当推测温度在预先确定的规定的温度以上时，功率转换装置执行保护动作。
[0006]作为推定旋转电机的温度的方法，有使用基于温度、发热量、热阻之间的关系的热等效电路来推定永磁体的温度的方法(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1：日本专利特开2008
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245486号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题
[0008]专利文献1所公开的方法中，利用使用了规定的热阻的热等效电路来推定永磁体的温度，但在温度推定中并未考虑冷却器的状态的变化。例如，在电动车辆用的旋转电机中，经常使用以液体为制冷剂的冷却器，但作为环境异常状态，需要假设冷却水泄漏或冷却油泄漏。冷却器和旋转电机的热扩散根据冷却水或冷却油的有无而变化，因此，所述规定的热阻发生变化。即，存在如下问题：在冷却器的状态发生了变化的情况下，无法准确地推定
永磁体的温度。
[0009]本申请是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种功率转换装置，通过判断冷却旋转电机的冷却器的状态，从而在冷却器的状态变化了的情况下也能准确地推测旋转电机的温度，因此能可靠地执行保护动作，并防止因高温状态而引起的旋转电机的故障。用于解决技术问题的技术手段
[0010]本申请所公开的功率转换装置包括：对由冷却器冷却的旋转电机进行控制的控制部；以及检测旋转电机的温度的温度检测器，该功率转换装置中，控制部包括：旋转电机损耗计算部，该旋转电机损耗计算部使用旋转电机的输出状态来计算旋转电机的损耗；冷却器状态推定部，该冷却器状态推定部根据温度检测器的温度检测值来推定冷却器的状态；以及旋转电机温度计算部，该旋转电机温度计算部基于旋转电机损耗计算部的损耗计算值和冷却器状态推定部的推定结果，来推测旋转电机的预先确定的位置的温度。专利技术效果
[0011]根据本申请的功率转换装置，通过判断冷却器的状态，从而在冷却器的状态变化了的情况下也能准确地推测旋转电机的温度，因此能可靠地执行保护动作，并防止因高温状态而引起的旋转电机的故障。
附图说明
[0012]图1是示出由实施方式1所涉及的功率转换装置控制的旋转电机中的热回路网的图。图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的结构的简要结构图。图3是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的控制部的结构的图。图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的冷却器状态推定部的结构的图。图5是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的旋转电机温度计算部的结构的图。图6是示出实施方式1所涉及的功率转换装置中的控制部的硬件结构的图。
具体实施方式
[0013]以下，利用附图对实施方式所涉及的功率转换装置的优选实施方式进行说明，对于各图中的相同或相当的部分标注相同的标号，并省略重复的说明。
[0014]实施方式1.首先，对实施方式1所涉及的功率转换装置所控制的旋转电机进行说明。图1示出使用了冷却器的旋转电机的一个示例中的冷却器与旋转电机的热回路网。使用图1，对伴随冷却器状态的变化的热阻或电损耗与温度上升之间的相关关系的变化进行说明。
[0015]如图1所示，旋转电机1由转子2、定子3和外壳4构成。转子2包括转子电磁钢板5、永磁体6和轴7，定子3包括定子电磁钢板8和绕组9。定子3的外侧设有外壳4，在定子3与外壳4之间形成有冷却用的制冷剂即冷却水流过的水路(也称为冷却介质流路)(方便起见用虚线来示出)，构成了冷却定子3的冷却器的一部分。作为冷却介质，除了冷却水以外，例如也可以是冷却油。作为一个示例，温度传感器10安装于绕组9，但也可以安装于定子电磁钢板8、
永磁体6、轴7、外壳4等，并且可以检测多个位置的温度。
[0016]热回路网由冷却器与定子电磁钢板间的热阻11、定子电磁钢板内的热阻12、定子电磁钢板8与绕组9之间的热阻13、绕组9内的热阻14、绕组9与气隙之间的热阻15、定子电磁钢板8与气隙之间的热阻16、转子电磁钢板内的热阻17、转子电磁钢板5与永磁体6之间的热阻18、永磁体6内的热阻19、转子电磁钢板5与轴7之间的热阻20等导热路径构成。这里，在冷却器状态正常的情况下，以冷却水的温度为基准，与旋转电机中产生的损耗相对应的温度上升由所述热回路网来给出。由此，永磁体6的温度、利用了温度传感器10的温度检测器的温度检测值与冷却水的温度唯一确定。因此，通过将所述热回路网设为已知，从而能根据利用了温度传感器10的温度检测器的检测温度来推测永磁体6的温度。
[0017]然而，作为冷却器状态的变化的示例，在冷却水泄漏的情况下，由于冷却水不存在，因此到冷却水的散热路径丢失，所述热回路网中的冷却器与定子电磁钢板间的热阻11变得非常大。图1中，为了简化，热回路网仅用热阻来记载，但实际上热阻并列地具有热容量和热流量。永磁体6的温度和温度传感器10得出的检测温度成为以冷却水丢失后的温度分布为初始状态的、热容量占主导的瞬态温度推移。
[0018]如上所述，在冷却器状态变化了的情况下热回路网变化，因此，永磁体温度与温度检测器的检测温度的关系发生变化。若关系变化，则无法正确地推测永磁体6的温度，有可能导致永磁体6的不可逆退磁。
[0019]图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的结构的简要结构图。如图2所示，功率转换装置21包括主电路22、控制部23、电流检测器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率转换装置，包括：对由冷却器冷却的旋转电机进行控制的控制部；以及检测所述旋转电5机的温度的温度检测器，所述功率转换装置的特征在于，所述控制部包括：旋转电机损耗计算部，该旋转电机损耗计算部使用所述旋转电机的输出状态来计算所述旋转电机的损耗；冷却器状态推定部，该冷却器状态推定部根据所述温度检测器的温度检测值来推定所述冷却器的状态；以及旋转电机温度计算部，该旋转电机温度计算部基于所述旋转0电机损耗计算部的损耗计算值和所述冷却器状态推定部的推定结果，来推测所述旋转电机的预先确定的位置的温度。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述输出状态使用测定流过所述旋转电机的电流的电流检测器的检测值、检测所述旋转电机的旋转角的旋转角检测器的检测值、所述功率转换5装置的输出指令中的至少一个来运算。3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却器状态推定部包括：温度检测值保持部，该温度检测值保持部对所述温度检测器所检测出的温度检测值进行保持；温度检测值推测部，该温度检测值推测部使用所述温度检测值保持部所保持的过去的温度检测0值和所述旋转电机的损耗计算值，来推测当前的温度；以及冷却状态判别部，该冷却状态判别部根据从所述温度检测值推测部输出的温度检测推测值与所述温度检测值的差分值，来判断所述冷却器的状态。4.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，所述温度检测值推测部基于所述旋转电机的损耗计算值，以0阶以上的5延迟要素对所述保持的过去的温度检测值与所述温度检测值之间的相关关系进行近似。5.如权利要求3或4所述的功率转换装置，其特征在于，冷却状态判别部将所述温度检测推测值与所温度检测值的差分值、和至少一个以上的规定的阈值进行比较，并判别是正常状态还是冷却异常状态。6.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却状态判别部的阈值根据旋转电机的输出状态而变化。7.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却状态判别部的阈值在所述旋转电机的输出比预先确定的输出要小时低于预先确定的值...
【专利技术属性】
技术研发人员：肥沼孝一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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