电力转换装置制造方法及图纸

具备：多个驱动电路(103U、103L)，其分别驱动构成上臂及下臂的多个开关元件；电源电路，其对多个驱动电路供给电源；以及放电电路，其用于使电容器放电。电源电路包括初级绕组与直流电源并联连接的上臂用的第一变压器(201U)和下臂用的第二变压器(201L)。第一变压器和第二变压器的次级绕组为驱动电路供给电源，并为低压电路(110)供给电源。第一变压器和第二变压器各自具有将输出到驱动电路的电压输出到电源控制IC的反馈绕组，放电电路(120)由从反馈绕组供给的电源驱动。馈绕组供给的电源驱动。馈绕组供给的电源驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置


[0001]本专利技术涉及电力变换装置，特别涉及搭载在电动车辆上的电力变换装置。

技术介绍

[0002]混合动力汽车等电动车辆具有用于向驱动用马达供给交流电力的电力变换装置(逆变器装置)。这样的电力变换装置通过从数十～数百V的高电压的电源(电池)供给的电力进行动作，另一方面，用于控制电力变换装置的控制电路通过12V左右的比较低电压的电源进行动作。
[0003]由于使用高压电源的电力变换装置的栅极驱动电路是高压电路，所以需要与低压电路绝缘。因此，栅极驱动电路的电源(以下称为GD电源)从使用变压器的绝缘电源供给。在通常使用的驱动三相交流马达的电力变换装置中，具备三相上下臂的六个半导体元件，驱动半导体元件的栅极驱动电路和GD电源都需要六个臂。此外，对于作为应该设想的故障条件之一的低压电源丧失，为了使逆变器安全地停止的安全控制动作，还需要从高压向低压供给电源的备用电源(以下称为BKPS)。另外，根据情况，在电力变换装置停止时，需要在数秒以内对蓄积在电力变换装置内的平滑电容器中的高压电荷进行放电(有源放电)，还需要有源放电用电源。
[0004]例如，在专利文献1中，作为GD电源的生成方法，记载了以上臂3相自低压电源、下臂3相自高压电源的方式同时生成BKPS的构成。在专利文献1的电力变换装置中，即使在低压电源丧失的情况下，也能够使作为安全控制之一的三相短路动作。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开2015
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159684号公报

技术实现思路
r/>专利技术要解决的问题
[0006]迄今为止，一般是用一个变压器生成全部这些多个电源的构成(集中型)和分别对电源准备变压器和电源电路的构成(分散型)。在集中式的情况下，如果低压电源丧失和电源故障重叠，则不能进行安全控制动作。在分散型的情况下，在低压电源丧失时，即使6臂中的GD电源之一损坏，也能够进行作为安全控制之一的三相短路，但在BKPS损坏的情况下，就不能向安全控制电路供给电源。在有源放电用电源发生故障的情况下，有源放电不能动作。专利文献1所述的电力变换装置在低压电源丧失时，在下臂用GD电源发生l了故障的情况下，控制电路也不能动作，所以不能执行安全控制动作。
[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种即使在这样的低压电源丧失和电源故障重叠的情况下也能够进行安全控制动作的电力变换装置。解决问题的技术手段
[0008]本专利技术的电力变换装置是将从直流电源供给的直流电力变换为交流电力的电力
变换装置，具有：多个开关元件，其构成三相逆变电路中的各相的上臂及下臂；多个驱动电路，其分别驱动所述多个开关元件；电源电路，其对所述多个驱动电路供给电源；以及放电电路，其用于使与所述三相逆变电路并联连接的电容器放电，其中，所述电源电路具有初级绕组相对于所述直流电源并联连接的第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的次级绕组向驱动构成所述上臂的多个开关元件的驱动电路供给电源，并且向与低压电源连接的低压电路供给电源，所述第二变压器的次级绕组向驱动构成所述下臂的多个开关元件的驱动电路供给电源，并对所述低压电路供给电源，所述第一变压器和所述第二变压器分别具有将与输出到所述驱动电路的电压对应的反馈电压输出到电源控制IC的反馈绕组，所述放电电路由从所述第一变压器的反馈绕组和所述第二变压器的反馈绕组供给的电源驱动。专利技术的效果
[0009]根据本专利技术，能够提供一种即使在低压电源丧失和电源故障重叠的情况下也能够进行安全控制动作的电力变换装置。
附图说明
[0010]图1是电力变换装置100的整体构成图。图2是栅极驱动电源电路200U、200L的电路构成图。图3是有源放电电路120的构成图。图4是表示本专利技术的实施方式的栅极驱动电源电路200U、200L的构成的示意图。图5是表示以高压电源为输入的集中型栅极驱动电源电路的构成的示意图(第一比较例)。图6是表示以低压电源为输入的集中型栅极驱动电源电路的构成的示意图(第二比较例)。图7是表示以低压电源为输入的分散型栅极驱动电源电路的构成的示意图(第三比较例)。图8是现有方法的诊断流程图。图9是本专利技术的实施方式的诊断流程图。
具体实施方式
[0011]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。以下的记载和附图是用于说明本专利技术的示例，为了使说明明确，进行了适当省略和简化。本专利技术也可以以其他各种方式实施。只要没有特别限定，各构成要素可以是单数也可以是复数。为了便于理解本专利技术，附图所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本专利技术不限于附图中公开的位置、尺寸、形状、范围等。在存在多个具有相同或同样功能的构成要素的情况下，有时对相同的符号附加不同的下标来进行说明。但是，在不需要区别这些多个构成要素的情况下，有时省略下标来进行说明。
[0012]图1是电力变换装置100的整体构成图。电力变换装置100将从直流电源901经由接触器902供给的直流电力变换为交流电力，驱动马达900。另外，在马达900因外力而旋转的情况下，马达900作为发电机发挥功能，电力变换装置100将交流电力变换为直流电力，对直流电源901进行充电。直流电源901例如是高压电池。
[0013]在电力变换装置100内具备马达控制电路110、逆变电路300、电压平滑用电容器500等。
[0014]马达控制电路110从省略图示的上位控制器接收转矩指令或旋转指令等用于驱动马达900的指令。然后，马达控制电路110将与指令相应的栅极驱动指令101U、101L分别经由缓冲电路提供给栅极驱动电路103U、103L。栅极驱动指令101U、栅极驱动电路103U对应于逆变电路300的上臂，栅极驱动指令101L、栅极驱动电路103L对应于逆变电路300的下臂。
[0015]栅极驱动电路103U、103L根据栅极驱动指令101U、101L输出驱动逆变电路300的上臂及下臂的开关元件的栅极驱动信号104U、104L。逆变电路300通过根据栅极驱动信号104U、104L驱动各开关元件，将从直流电源901供给的直流电力变换为交流电力，驱动马达900。逆变电路300具有3个开关元件作为上臂，具有3个开关元件作为下臂。另外，直流电源901通过母线向逆变电路300供给直流电力。
[0016]栅极驱动电路103U由与上臂的3个开关元件对应的3个驱动电路构成。栅极驱动电路103L也同样由与下臂的3个开关元件对应的3个驱动电路构成。栅极驱动电路103U、103L具备监视流过各开关元件的电流的过电流检测部，在检测出是过电流的情况下，将过电流检测信号通知给马达控制电路110。
[0017]在从逆变电路300到马达900的输出配线上设置电流检测器20，各相的电流值被输入到马达控制电路110。电流检测器20图示了2个的例子，但也可以具备3个。在电流检测器20为2个的情况下，马达控制电路110通过运算求出剩余的相的电流值。马达控制电路110通过电流反馈控制来控制马达900的转矩。<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】1.一种电力变换装置，其将从直流电源供给的直流电力变换为交流电力，所述电力变换装置的特征在于，具备：多个开关元件，其构成三相逆变电路中的各相的上臂及下臂；多个驱动电路，其分别驱动所述多个开关元件；电源电路，其向所述多个驱动电路供给电源；以及放电电路，其用于使与所述三相逆变电路并联连接的电容器放电，所述电源电路具有初级绕组与所述直流电源并联连接的第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的次级绕组向驱动构成所述上臂的多个开关元件的驱动电路供给电源，并且向与低压电源连接的低压电路供给电源，所述第二变压器的次级绕组向驱动构成所述下臂的多个开关元件的驱动电路供给电源，并且向所述低压电路供给电源，所述第一变压器和所述第二变压器各自具有反馈绕组，所述反馈绕组将与输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：几山武，八幡光一，飞田慎一郎，加藤和，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：