[發明專利]電動車輛用旋轉電機、驅動控制裝置以及絕緣診斷方法

有效

• 申請號: 201080056572.1
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN102656782A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 尾畑功治;松延豐
• 申請（專利權）人: 日立汽車系統株式會社
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;G01R31/12;G01R31/34;H02K11/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及電動車輛用旋轉電機及其驅動控制裝置、旋轉電機的絕緣診斷方法。

背景技術

已知有對運轉中的旋轉電機的局部放電進行測量，并基于其測量結果來診斷旋轉電機的絕緣狀態的裝置(例如，參照專利文獻1)。在該裝置中，通過與定子繞組接近地配置的第一檢測器來檢測在旋轉電機的定子繞組的由局部放電所產生的第一高頻信號。并且，通過配置在用于收納定子繞組的框內且與第一檢測器串聯地控制的第二檢測器來檢測從第一高頻信號而輻射的第二高頻信號。而且，通過對第一以及第二高頻信號的規定的頻帶分量進行解析來判定旋轉電機的絕緣狀態，即劣化狀態。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開2000-304837號公報

發明的概要

發明所要解決的課題

但是，上述現有的旋轉電機的絕緣診斷裝置是，以放置型的大型高電壓的旋轉電機為對象的裝置，而存在對局部放電進行檢測的檢測器不能適用于大型、高價的電動車輛用的旋轉電機這樣的問題。例如近年來，隨著搭載了旋轉電機的電動車或者混合動力電動車的普及，搭載于這些電動車輛的旋轉電機的絕緣診斷的重要性也逐漸增高。這樣的電動車輛用旋轉電機將在基于逆變器電源的驅動環境與驅動特性、各種的周圍環境與其變化、車輛專用的結構以及構成等的、苛刻且特異的環境條件下進行使用。由此，通過現有的絕緣診斷裝置難以或不可能進行絕緣診斷。

發明內容

解決課題的手段

根據本發明的第1方式，電動車輛用旋轉電機是搭載于車輛并通過逆變器電源而驅動的電動車輛用旋轉電機，其中，電動車輛用旋轉電機具備測量在繞組間、相間以及對地間的絕緣部所產生的局部放電的局部放電測量部。

根據本發明的第2方式，在第1方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：局部放電測量部是在定子線圈的線圈端附近沿著定子芯的全周而卷繞的導電線材，用于檢測由局部放電而產生的電磁波。

根據本發明的第3方式，在第1方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：局部放電測量部由測量旋轉電機內部的溫度的溫度傳感器和溫度傳感器附近的與溫度傳感器的輸出線的兩端進行連接的靜電容構成，在定子線圈的線圈端附近，將溫度傳感器的輸出線沿著定子芯的全周而卷繞地配設。

根據本發明的第4方式，在第2方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：將導電線材或者輸出線的一方在定子線圈的一方的線圈端附近，沿著定子芯的全周呈順時針地配設，并且，在定子線圈的另一方的線圈端附近將導電線材或者輸出線的另一方沿定子芯的圓周方向呈逆時針地配設。

根據本發明的第5方式，在第2方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：具備對旋轉電機內部的溫度進行測量的溫度傳感器。

根據本發明的第6方式，在第1方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：具備對旋轉電機內部的氣壓進行測量的氣壓傳感器。

根據本發明的第7方式，在第1方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：具備對旋轉電機內部的濕度進行測量的濕度傳感器。

根據本發明的第8方式，在第1方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：具備與旋轉電機內部連通的配管與閥。

根據本發明的第9方式，在第1方式的電動車輛用旋轉電機的基礎上，優選的是：相對于在與逆變器電源之間進行電力授受的電源用端子而分別具備在與外部電源之間進行電力授受的外部電源用端子。

根據本發明的第10方式，電動車輛用旋轉電機的驅動控制裝置是對第1方式的電動車輛用旋轉電機進行驅動控制，電動車輛用旋轉電機的驅動控制裝置具備：逆變器電源，其對旋轉電機施加逆變器脈沖電壓來進行驅動；提取部，其從局部放電測量部的輸出信號中提取局部放電信號；以及診斷部，其基于提取部所提取的局部放電信號來檢測局部放電開始電壓，并基于局部放電開始電壓的隨時間變化來進行旋轉電機的絕緣診斷。

根據本發明的第11方式，在第10方式的電動車輛用旋轉電機的驅動控制裝置的基礎上，優選的是：在旋轉電機的絕緣診斷時，逆變器電源施加使旋轉電機的驅動電壓與通常運轉時的驅動電壓相比變高的逆變器脈沖電壓，提取部對局部放電測量部的輸出信號實施高通濾波器處理，除去由逆變器電源產生的逆變器脈沖噪聲后提取局部放電信號。

根據本發明的第12方式，在第11方式的電動車輛用旋轉電機的驅動控制裝置的基礎上，優選的是：高通濾波器是將逆變器脈沖噪聲的頻譜與最小局部放電信號的頻譜的交點作為阻斷頻率的高通濾波器。