功率变换装置制造方法及图纸

技术编号:7978775 阅读:191 留言:0更新日期:2012-11-16 06:22
本发明专利技术提供一种功率变换装置,其在满足安全性的基础上实施在特定的开关元件中流过恒定电流的控制,可以进行更准确的开关元件的寿命判定,并且可以减少温度检测器的数量。为了解决上述课题,本发明专利技术设置了使制动装置动作或者确认制动机构正在动作的机构,在制动机构的制动转矩的范围内,在旋转坐标系的d轴和q轴上流过电流,对希望的元件提供希望的电流。而且,限于在上侧焊锡层的龟裂或线焊的剥落容易发生的部分的芯片和下侧焊锡层的龟裂容易发生的芯片中安装温度检测器。根据本发明专利技术,即使用少量的温度检测器也可以进行半导体模块的准确的寿命评价。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率变换装置,特别涉及用电动机驱动移动体的功率变换装置。
技术介绍
在专利文献I记载的功率变换装置中,为了判定在混合动力型车辆中搭载的功率变换装置的功率用半导体元件的寿命,在驱动车辆前驱动功率晶体管,以便以预定期间向电动机供给预定值的电流。而且,运算功率晶体管的热阻值,并基于该热阻值来判定寿命。现有技术文献专利文献 专利文献I :特开2003-9541号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是,在专利文献I中,作为电流指令,通过流过不产生转矩的电流(d轴电流)来进行寿命判定,因此,根据电动机的磁极位置,能够测定的开关元件变动,因此,难以在特定的开关元件中流过恒定的电流。另外,磁极位置的状态不定,因此,根据条件有时产生几乎无法实施评价的开关元件。另外,记载了仅根据旋转坐标系的d轴的指令,对通过磁极位置选择的固定坐标系(UVW相)的元件流过电流,但是在磁极位置的状态不定的条件下难以始终流过恒定的电流值,针对评价判定的误差有可能增大。而且,根据磁极位置选择能够测定的开关元件,因此,认为前提是在全部开关元件中安装温度检测器,存在成本增加、装置安装复杂的问题。本专利技术的目的在于提供一种功率变换装置,其在确保安全性的基础上实施在特定的开关元件中流过恒定电流的控制,可以进行更准确的开关元件的寿命判定,并且可以削减温度检测器的数量。用于解决课题的手段为了达成上述课题,本专利技术提供一种功率变换装置,设置有逆变器主电路、通过该逆变器主电路驱动的电动机、用于制动该电动机的制动装置、运算用于驱动所述逆变器主电路的指令值的控制电路、使所述制动装置动作或者确认所述制动装置正在动作的机构、检测在所述逆变器主电路中安装的开关元件的温度的温度检测器,所述功率变换装置的特征在于,在使所述制动装置动作的状态下,从所述控制电路向所述逆变器主电路提供对特定的相流过预定电流的指令,使电流从所述逆变器主电路流向所述电动机,根据通过所述温度检测器检测出的温度信息评价所述开关元件的寿命。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,在使所述制动装置动作的状态下对特定的相流过的预定电流是混合了励磁电流成分和转矩电流成分的电流,所述电动机通过该混合电流产生的转矩比所述制动装置的制动转矩小。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,所述温度检测器是构成所述逆变器主电路的模块内的中央部芯片和位于最外周部的芯片这两个芯片。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,流过所述预定电流的相是包含所述温度检测器检测温度的芯片的相,预定电流的大小与相的差异无关而为恒定值。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,构成所述逆变器主电路的元件模块是安装了逆变器的全部三相的量的开关元件的6合I形态的模块,控制功率变换装置的驱动,使得在稳定状态下各相发生大致均等的损失。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,检测出的温度值或温度上升值,在相对于正常时的履历增大预定量以上时,或者超过了预定的基准温度值或基准温度上升值时,显示在显示装置中,或者发送到管理中心。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,检测出的温度值或温度上升值,在相对于正常时的履历大于预定量以上时,或者超过了预定的基准温度值或基准温度上升值 时,限制逆变器主电路的输出功率。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,在移动体运转前、或者实施了预定的运转后的停止状态、或者预定时刻实施所述开关元件的寿命评价。另外,为了达成上述课题,本专利技术提供一种功率变换装置,具备逆变器主电路、通过所述逆变器主电路驱动的电动机、用于制动该电动机的制动装置、运算用于驱动所述逆变器主电路的指令值的控制电路、使所述制动装置动作或者确认所述制动装置正在动作的机构、在所述逆变器主电路中安装的开关元件的端子间的电压检测器,所述功率变换装置的特征在于,在使所述制动装置动作的状态下,从所述控制电路向所述逆变器主电路提供对连接有所述电压检测器的相流过预定电流的指令,使电流从所述逆变器主电路流向所述电动机,根据通过所述电压检测器检测出的电压信息来评价所述开关元件的寿命。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,在使所述制动装置动作的状态下对特定的相流过的预定电流是混合了励磁电流成分和转矩电流成分的电流,所述电动机通过该混合电流产生的转矩比所述制动装置的制动转矩小。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,在使所述制动装置动作的状态下对特定的相流过的预定电流是混合了励磁电流成分和转矩电流成分的电流,所述电动机通过该混合电流产生的转矩比所述制动装置的制动转矩小。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,根据通过所述电压检测器检测出的电压运算热阻值,当运算出的热阻值相对于正常时的履历大于预定量以上时,或者超过了预定的基准热阻值时,显示在显示装置中,或者发送到管理中心。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,根据通过所述电压检测器检测出的电压运算热阻值,当运算出的热阻值相对于正常时的履历大于预定量以上时,或者超过了预定的基准热阻值时,限制逆变器主电路的输出功率。而且,本专利技术的特征在于,在功率变换装置中,在移动体运转前、或者实施了预定的运转后的停止状态、或者预定时刻实施所述开关元件的寿命评价。专利技术的效果根据本专利技术,提供一种功率变换装置,其在确保安全性的基础上实施在特定的开关元件中流过恒定电流的控制,由此实现更准确的开关元件的寿命判定,并且削减了温度检测器的数量。附图说明图I是表示本专利技术的第一实施例的结构图。图2是表示第一实施例中的元件模块内的芯片配置的例子的图。图3是图2的虚线部分的截面图。图4是与速度指令对应的结温度和芯片下温度的例子。图5是表示半导体元件的周期寿命特性的一例的图。图6是第一实施例中的主电路逆变器控制的框图。图7是第一实施例中的寿命评价的流程图。 图8是第一实施例中的寿命判定的例子。图9是表示本专利技术的第二实施例的结构图。图10是第二实施例中的寿命评价的流程图。图11是第二实施例中的寿命判定的例子。图12是在电梯中使用第一实施例或第二实施例的情况下的例子。图13是在电动汽车中使用第一实施例或第二实施例的情况下的例子。具体实施例方式以下,参照附图说明本专利技术的实施方式。实施例I图I是本专利技术的第一实施例的功率变换装置,由以下各部构成逆变器主电路101 ;通过所述逆变器主电路101驱动的电动机102 ;用于制动所述电动机102的制动装置103 ;检测所述电动机102的磁极位置以及旋转速度的旋转式编码器104 ;检测从所述逆变器主电路101向所述电动机102输出的电流的电流检测器105 ;实施利用来自所述旋转式编码器104的磁极位置信号以及来自所述电流检测器105的电流信号来控制所述逆变器主电路101的运算的控制电路106 ;实施所述制动装置103的动作/解除的制动器电路107 ;根据从所述逆变器主电路101输出的开关元件的信息评价其寿命的寿命评价电路108。在逆变器主电路101中使用了元件模块109,在第一实施例中使用了将输出的3相(UVff相)的6个开关元件搭载在一个模块中的所谓的6合I模块。图2是表示图I中的元件模块109的内部的芯片配置例的图。逆变器主电路的各相是串联连接了由IGBT、晶体管、MOS-FET等开关部分和二极管部分构成的开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率变换装置,其设置有逆变器主电路、通过该逆变器主电路驱动的电动机、用于制动该电动机的制动装置、运算用于驱动所述逆变器主电路的指令值的控制电路、使所述制动装置动作或者确认所述制动装置正在动作的机构、检测在所述逆变器主电路中安装的开关元件的温度的温度检测器,所述功率变换装置的特征在于, 在使所述制动装置动作的状态下,从所述控制电路向所述逆变器主电路提供对特定的相流过预定电流的指令,使电流从所述逆变器主电路流向所述电动机,根据通过所述温度检测器检测出的温度信息评价所述开关元件的寿命。2.根据权利要求I所述的功率变换装置,其特征在于, 在使所述制动装置动作的状态下对特定的相流过的预定电流是混合了励磁电流成分和转矩电流成分的电流,所述电动机通过该混合电流产生的转矩比所述制动装置的制动转矩小。3.根据权利要求2所述的功率变换装置,其特征在于, 所述温度检测器是构成所述逆变器主电路的模块内的中央部芯片和位于最外周部的芯片这两个芯片。4.根据权利要求2所述的功率变换装置,其特征在于, 流过所述预定电流的相是包含所述温度检测器检测温度的芯片的相,预定电流的大小与相的差异无关而为恒定值。5.根据权利要求3所述的功率变换装置,其特征在于, 构成所述逆变器主电路的元件模块是安装了逆变器的全部三相的量的开关元件的6合I形态的模块,控制功率变换装置的驱动,使得在稳定状态下各相发生大致均等的损失。6.根据权利要求I至5中任意一项所述的功率变换装置,其特征在于, 检测出的温度值或温度上升值,在相对于正常时的履历大于预定量以上时,或者超过了预定的基准温度值或基准温度上升值时,显示在显示装置中,或者发送到管理中心。7.根据权利要求I至5中任意一项所述的功率变换装置,其特征在于, 检测出的温度值或温度上升值,在相对于正常时的履历增大预定量以上时,或者超过了预定的基准温度值或基准温度上升值时,限制逆变器主电路的输出功率。8.根据权利要求I至7中任意一项所述的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员:绫野秀树石川胜美小川和俊小南勉国广真实
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:

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