电力转换装置制造方法及图纸

技术编号:8166044 阅读:155 留言:0更新日期:2013-01-08 12:41
电力转换装置(140)包括:逆变器电路(12),具有被桥接的功率半导体元件,通过可开闭的接触器(15)与直流电源连接;驱动器电路(21),驱动功率半导体元件;驱动器电路控制部(18),对驱动器电路进行PWM(脉冲宽度调制)控制而使功率半导体元件进行开关动作;电压平滑用电容器(500),与逆变器电路的输入侧并联连接;驱动器电源电路(27),与电压平滑用电容器并联连接,以施加在该电压平滑用电容器上的电压作为输入,对驱动器电路供给电力;放电电路,包括用于使电压平滑用电容器的电荷放电的电阻(25)和与该电阻串联连接的放电用开关元件(26),与电压平滑用电容器并联连接;和放电控制部(24),在接触器成为开路状态时,使放电用开关元件导通而利用放电电路进行放电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力转换装置
技术介绍
在搭载了电力转换装置(逆变器装置)的电动车中,使用电压为200V 400V的电池(蓄电池)。电池与逆变器装置之间设置有接触器,在逆变器装置运转时使接触器导通而将电池与逆变器装置连接,在逆变器装置非运转时,使接触器关断而将电池与逆变器装置断开。在逆变器装置中设置有平滑用的电容器,若接触器关断后逆变器装置内部仍残留 有电压,则在对逆变器装置进行修理时等情况下存在接触到高电压的危险。因此,通常在逆变器装置的内部备有放电电阻,使电容器中残留的电荷在5 10分钟左右放电至42V以下。42V这样的值是即使人体接触也仅为轻度触电的电压,在各种基准中均使用了这样的电压。但是,即使在5 10分钟的放电时间中,实际上也能够打开被多个螺钉等固定的逆变器装置的盖,因此期望尽可能使电容器的电荷在30秒以内放电。为了在这样的短时间内使电容器电荷放电,例如,在电压400V的逆变器装置中电容器中残留有电荷的情况下,需要使放电电阻的值为20kQ以下。但是,例如在20kQ的电阻的情况下,施加电压400V时的电力损耗(功率损耗)是V2/R=4002/20 0 00=8W。因此,如果考虑高温环境下的降额,则需要使用额定功率30W的大型的电阻,对于要求小型化的逆变器装置而言是较大问题。因此,人们提出了这样一种方法,设置由电阻较低的放电电阻和半导体开关构成的快速放电电路,在逆变器装置从电池断开时,使半导体开关导通从而使电容器的电荷快速放电(例如,参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本国特开2006-42459号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是,专利文献I记载的快速放电电路中,需要设置作为放电用开关的高压晶体管、检测接触器关断的检测电路、判断接触器是否实际关断的接触器关断判断电路等,电路变得复杂。因此,电路变得复杂,相应地增大了发生故障的可能,存在发生故障的情况下不能快速放电的问题。解决问题的技术手段根据本专利技术的第一方式,电力转换装置包括逆变器电路,具有被桥接的功率半导体元件,通过可开闭的接触器与直流电源连接;驱动器电路,驱动功率半导体元件;驱动器电路控制部,对驱动器电路进行PWM (脉冲宽度调制)控制而使功率半导体元件进行开关动作;电压平滑用电容器,与逆变器电路的输入侧并联连接;驱动器电源电路,与电压平滑用电容器并联连接,以施加在该电压平滑用电容器上的电压作为输入,对驱动器电路供给电力;放电电路,包括用于使电压平滑用电容器的电荷放电的电阻和与该电阻串联连接的放电用开关元件,与电压平滑用电容器并联连接;和放电控制部,在接触器成为开路状态时,使放电用开关元件导通而利用放电电路进行放电。根据本专利技术的第二方式,在第一方式的电力转换装置中,驱动器电路控制部在接触器成为开路状态时对驱动器电路进行无通电PWM控制。根据本专利技术的第三方式,在第二方式的电力转换装置中,还包括放电检测部,检测放电电路的放电是否正常进行,驱动器电路控制部在接触器成为开路状态、并且放电检测部检测出放电电路的放电没有正常进行时,对驱动器电路进行无通电PWM控制。根据本专利技术的第四方式,在第二方式的电力转换装置中,还包括检测电阻的温度的电阻用温度传感器,放电控制部即使在接触器为开路状态的情况下,在电阻用温度传感器检测出的温度超过规定上限温度时也停止放电电路的放电,驱动器电路控制部在接触器 成为开路状态、并且电阻用温度传感器检测出的温度超过规定上限温度时,对驱动器电路进行无通电PWM控制。根据本专利技术的第五方式,在第二至四中任一方式的电力转换装置中,还包括检测电力转换装置内的温度的装置内温度传感器,驱动器电路控制部,基于装置内温度传感器的检测温度改变无通电PWM控制中载波频率的设定。根据本专利技术的第六方式,在第一至五中任一方式的电力转换装置中,用于消耗放电电力的电阻与驱动器电路并联地设置在驱动器电源电路的二次侧。根据本专利技术的第七方式,在第一至六中任一方式的电力转换装置中,在驱动器电源电路的输入部设置有与电压平滑用电容器并联连接的输入电容器,由从与电压平滑用电容器的连接部到输入电容器的配线和输入电容器形成的阻抗,被设定为由从连接部到电压平滑用电容器的配线和电压平滑用电容器形成的阻抗的20倍以上。根据本专利技术的第八方式,在第一至七中任一方式的电力转换装置中,驱动器电源电路具备安装在印刷基板上的开关用晶体管和变压器,连接晶体管的一个端子与变压器的一个端子的配线图案,为在印刷基板的变压器的下方区域较宽地扩展的面状图案。根据本专利技术的第九方式,在第八方式的电力转换装置中,在配线图案上,在晶体管附近配置I个以上的检测器片(片式检测器)。专利技术的效果根据本专利技术,针对接触器关断时的电压平滑用电容器的放电功能,能够实现可靠性的提闻。附图说明图I是表示混合动力车的控制模块的图。图2是说明逆变器装置140的图。图3是说明驱动器电源电路27的电路结构的图。图4是表示消耗电力调整动作的一例的流程图。图5是说明逆变器装置140的结构的图。图6是说明驱动器电路基板17上的电源电路布局的图。图7是说明电路常数分布的图。图8是说明第二实施方式的图。具体实施例方式以下,参照附图说明实施本专利技术的方式。-第一实施方式-本专利技术的实施方式的电力转换装置能够应用于混合动力用的机动车和纯电动车。以下作为代表例,说明将本专利技术的实施方式的电力转换装置应用于混合动力车的逆变器装置的情况。本专利技术的实施方式的电力转换装置,用于搭载在机动车上的车载电机系统的车 载用电力转换装置,特别是车辆驱动用电机系统。车辆驱动用电机系统中使用的车辆驱动用逆变器装置,其搭载环境和工作环境等非常严苛。车辆驱动用逆变器装置,作为对车辆驱动用电动机的驱动进行控制的控制装置而设置在车辆驱动用电机系统中,将从构成车载电源的车载电池或车载发电装置供给来的直流电力转换为规定的交流电力,并将得到的交流电力供给到车辆驱动用电动机而对车辆驱动用电动机的驱动进行控制。此外,由于车辆驱动用电动机也具有作为发电机的功能,因此车辆驱动用逆变器装置还具有根据运转模式而相应地将车辆驱动用电动机产生的交流电力转换为直流电力的功能。转换后的直流电力被供给到车载电池。另外,本实施方式的结构最适合作为机动车或货车等的车辆驱动用电力转换装置,但是也能够应用于这之外的电力转换装置。例如,也能够应用于这样的电力转换装置,即电车或船舶、飞机等的电力转换装置,作为驱动工厂设备的电动机的控制装置而使用的产业用电力转换装置,或者驱动家用太阳能发电系统或家用电器的电动机的控制装置中使用的家用电力转换装置。图I是表示混合动力车的控制模块的图。图I中,混合动力电动车(以下记载为“HEV”)110是电动车的一种,具备两个车辆驱动用系统。其中一个是以作为内燃机的发动机120为动力源的发动机系统。发动机系统主要用作HEVllO的驱动源。另一个是以电动发电机192、194为动力源的车载电机系统。车载电机系统主要用作HEVllO的驱动源和HEVllO的电力发生源。电动发电机192、194例如是同步电机或感应电机,根据运转方法的不同既作为电动机动作,又作为发电机动作,此处记载为电动发电机。在车体的前部,前轮车轴114可旋转地被轴支撑。在前轮车轴114的两端设置有一对前轮1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】...

【专利技术属性】
技术研发人员:八幡光一船场诚司辻雅薰
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:
国别省市:

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