[發明專利]逆變器控制裝置以及車輛

有效

• 申請號: 200880025280.4
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101755384A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 野澤奈津樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷;南霆

技術領域

本發明涉及逆變器控制裝置以及車輛，特別是涉及根據逆變器的溫度 控制逆變器的控制裝置以及包括該控制裝置的車輛。

背景技術

最近，作為考慮到環境的汽車，混合動力汽車(Hybrid?Vehicle)以及 電動汽車(Electric?Vehicle)受到了關注。混合動力汽車是除了以往的發 動機以外，還將經由逆變器來通過直流電源驅動的馬達作為動力源的汽 車。即，混合動力汽車通過驅動發動機來得到動力源，并且通過逆變器將 來自直流電源的直流電壓轉換為交流電壓，通過轉換的交流電壓使馬達旋 轉來得到動力源。

另外，電動汽車是將經由逆變器而通過直流電源驅動的馬達作為動力 源的汽車。

在多數情況下，逆變器包括IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor， 絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET(Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect Transistor，金屬-氧化層-半導體-場效晶體管)等半導體開關元件。隨著周 圍溫度或接合溫度下降，IGBT、MOSFET的絕緣耐壓(以下，僅稱為 “耐壓”)下降。因此，需要根據逆變器的氣氛溫度適當地控制逆變器的 輸入電壓。

日本專利文獻特開2004-166341號公報公開了在氣氛溫度下降從而馬 達反電動勢電壓比逆變器耐壓高時，變換來自電源的電壓以防止逆變器的 動作特性的下降的電壓變換裝置。該電壓變換裝置包括：改變來自電源的 輸入電壓的電壓電平將輸出電壓供應給電力負載的電壓變換器；以及驅動 電壓變換器使得所述電力負載的溫度上升的驅動電路。具體來說，逆變器 冷卻水溫從基準溫度下降得越多，升壓變換器(電壓變換器)的升壓比就 設定得越高。由此，逆變器(電力負載)的損失進一步增加，因而逆變器 的溫度上升。

在包括半導體開關元件的逆變器中，當半導體開關元件斷開時，通過 配線的寄生電感產生浪涌電壓。這里，浪涌電壓是指從逆變器的輸入電壓 到由寄生電感產生的反電動勢電壓的電壓上升部分。為使該反電動勢電壓 不超過半導體開關元件的耐壓，需要考慮基于浪涌電壓的電壓上升部分來 確定逆變器的輸入電壓。

然而，在半導體開關元件的溫度低的情況下，半導體開關元件的耐壓 下降。在無關半導體開關元件的耐壓從而逆變器的輸入電壓固定的情況 下，耐壓與輸入電壓之差、即浪涌電壓的允許量減小。因此，恐怕當在半 導體開關元件的溫度低的狀態下驅動逆變器時會對半導體開關元件產生不 良影響。在日本專利文獻特開2004-166341號公報中沒有針對電力負載的 溫度尚未充分上升的情況的電壓變換器的控制而特別地進行公開。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種在逆變器的氣氛溫度下降的情況下也能 夠保護逆變器且使其驅動的逆變器控制裝置以及具有該裝置的車輛。

本發明概括來說是一種控制逆變器的逆變器控制裝置。逆變器控制裝 置包括：直流電源，輸出第一直流電壓；電壓變換部，變換第一直流電壓 的電壓電平，將第二直流電壓供應給逆變器；溫度檢測部，檢測逆變器的 氣氛溫度；以及控制部。控制部基于溫度檢測部的檢測結果控制電壓變換 部，使得氣氛溫度越低第二直流電壓就越低。控制部控制逆變器的動作， 使得第二直流電壓轉換為交流電壓。

優選的是，控制部在判斷為第二直流電壓超過上限值的情況下使逆變 器停止。

更優選的是，控制部隨著氣氛溫度下降使上限值降低。

進而更優選的是，控制部在使第二直流電壓降低之后，使上限值降 低。

優選的是，逆變器控制裝置還包括熱交換裝置，所述熱交換裝置通過 使能夠與逆變器熱交換的熱交換介質循環，與逆變器之間進行熱交換。氣 氛溫度是熱交換介質的溫度。

更優選的是，熱交換介質是冷卻水。

優選的是，控制部在判斷為氣氛溫度比預定的溫度低的情況下，控制 電壓變換部使得隨著氣氛溫度下降而第二直流電壓減小。

更優選的是，控制部在氣氛溫度比預定的溫度高的情況下和氣氛溫度 比預定的溫度低的情況下使逆變器的動作頻率不同。