[發明專利]功率轉換裝置

有效

• 申請號: 201080064657.4
• 申請日: 2010-02-25
• 公開（公告）號: CN102762406A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 村端章浩
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L9/22;G01R31/02;H02H7/16;H02M7/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;朱海煜

技術領域

本發明涉及具有直流電路部的功率轉換裝置。

背景技術

具有直流電路部的功率轉換裝置，為了穩定控制裝置而使直流電壓平滑或抑制發生的高次諧波電流，為此目的而設置濾波電容器，但對于該濾波電容器一般適用薄膜電容器。該薄膜電容器中一般在殼體內部放入可燃性的礦物油或植物油，擔心該油著火，另外，因為薄膜也是可燃性的，所以為了防止著火，必需熔斷器等保護機構。

現有的功率轉換裝置采用帶分段(セグメント)熔斷器機構的濾波電容器等，在謀求安全性提高的同時，謀求裝置的小型、輕量化。該分段熔斷器機構在由于過電壓等外部因素或薄膜自身的缺陷等內部因素而在薄膜間發生短路的情況下，由流過的短路電流使熔斷器機構動作，通過僅切斷發生短路的分段，由殘留的健全分段來維持作為電容器的功能，同時，具有防止電容器殼體的破裂和著火的功能（例如下述專利文獻１）。

另外，作為防止由功率轉換器的直流主電路中設置的電容器短路引起的爆炸的部件，在下述專利文獻２中提議如下保護裝置：具備檢測電容器短路的檢測部件，接通與該電容器并聯連接的開關，故障電容器中不流過短路電流。

專利文獻１：日本特開平８－３１６９０號公報（段落「００１５」、圖２、圖４）

專利文獻２：日本特開平８－１４０２５７號公報（段落「０００８」、圖１）。

但是，上述專利文獻１所示的功率轉換裝置存在如下問題，即由于在容許溫度以上的周圍溫度下使用的過溫度條件、或流過容許值以上的脈動電流的過負載條件等，濾波電容器的溫度上升而薄膜溫度超過耐熱溫度時，基于熔斷器機構的保護不能充分起作用而發生短路故障，有可能導致電容器殼體破裂或火災。另外，在上述專利文獻１所示的功率轉換裝置中存在如下問題，即，即便在濾波電容器在規格溫度范圍內使用的情況下，當由于電容器制造不良等而未適當制造分段熔斷器時，因為熔斷器機構不正常動作，所以發生短路故障，電容器殼體破損，可燃性油著火，從而有可能導致火災。

另外，具備檢測電容器短路的部件的上述專利文獻２所示的功率轉換裝置為了在故障電容器中不流過短路電流，接通與電容器并聯連接的開關，短路電流不流過故障電容器，但存在未示出關于檢測個別電容器短路的部件的具體方法的問題。

發明內容

本發明鑒于上述情況而做出，其目的在于得到一種能防止電容器的短路故障于未然的功率轉換裝置。

為了實現上述目的，本發明涉及的功率轉換裝置具備將直流功率轉換為交流功率的直流主電路和控制所述直流主電路的控制部，其特征在于，所述直流主電路具有：構成所述直流主電路的電容器；檢測所述電容器的電壓的檢測器；以及第１放電電路，該第１放電電路包含所述電容器和第１電阻，經由所述第１電阻使所述電容器中蓄積的電荷放電，所述控制部具有探測電路，該探測電路比較根據當所述直流主電路從電源切斷時由所述檢測器檢測的電壓初始值和所述第１放電電路的時間常數而推定的電壓變遷與由所述檢測器檢測出的電壓變遷，來生成表示發生所述電容器短路故障的征兆的探測信號。

發明效果

根據本發明，因為比較根據當直流主電路從電源切斷時由檢測器檢測的電壓初始值和既定的時間常數推定的電壓變遷與由檢測器檢測的電壓變遷，來生成表示發生電容器短路故障的征兆的探測信號，所以起到能防止電容器的短路故障于未然的効果。

附圖說明

圖１是本發明實施方式１涉及的功率轉換裝置的構成圖。

圖２是適用于本發明實施方式１涉及的功率轉換裝置的探測電路的構成圖。

圖３是表示電容器正常時的電容器電壓變遷與電容器異常時的電容器電壓變遷的比較結果的圖。

圖４是表示故意混入缺陷的電容器的電壓變化圖。

圖５是適用于本發明實施方式４涉及的功率轉換裝置的探測電路的構成圖。

符號說明

１??主電路部

２??集電裝置

３??第１開關

４??負載

５??濾波電容器

６??濾波電抗器

７??第２開關

８??電壓檢測器

９??放電電阻

１０??放電電路（第２放電電路）

１１??功率轉換電路

１２??電容器電壓運算電路

１３??比較器

１４??控制部

１５??探測電路

１６??控制電路

２０??沖擊電流抑制部。