[發(fā)明專(zhuān)利]電力變換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680004374.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107148738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中野公輔;酒井拓也;巖蕗寬康
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/48
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/48;H02M7/797;H02P3/22
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 肖靖

電力變換裝置(100)的控制電路(40)在逆變器電路(30)的再生控制時(shí)，在直流電源(1)與平滑電容器(2)之間的路徑為切斷狀態(tài)的情況下，每隔預(yù)先確定的切換期間切換第1控制和第2控制而進(jìn)行控制，上述第1控制使逆變器電路(30)內(nèi)的上開(kāi)關(guān)元件(31U、31V、31W)接通，并且使全部下開(kāi)關(guān)元件(32U、32V、32W)斷開(kāi)，上述第2控制使下開(kāi)關(guān)元件(32U、32V、32W)接通，并且使全部上開(kāi)關(guān)元件(31U、31V、31W)斷開(kāi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在具備將直流電力變換為交流電力而輸出的逆變器的電力變換裝置中特別是逆變器的再生控制時(shí)的動(dòng)作。

背景技術(shù)

在混合動(dòng)力汽車(chē)或電動(dòng)汽車(chē)等電動(dòng)車(chē)中，在再生控制時(shí)，將作為再生能量的再生電力經(jīng)由具備逆變器的電力變換裝置充電到電池。然后通過(guò)對(duì)該再生電力進(jìn)行再次利用，從而有效地利用電力。但是，在再生控制時(shí)，在產(chǎn)生例如連接電池和電力變換裝置的纜線斷線等問(wèn)題、電池和電力變換裝置成為切斷狀態(tài)的情況下，無(wú)法將再生電力向電池進(jìn)行充電。例如當(dāng)在電池與其平滑電容器之間發(fā)生了該斷線的情況下，再生電力除了由布線的寄生電阻及逆變器的開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通電阻消耗的電力之外，全部被積蓄到平滑電容器。當(dāng)再生電力被持續(xù)積蓄到平滑電容器時(shí)，平滑電容器的電壓上升并成為過(guò)電壓，使平滑電容器及逆變器的開(kāi)關(guān)元件的可靠性下降。

在作為以往的電力變換裝置的逆變器裝置中，在使馬達(dá)停止時(shí)，使馬達(dá)的各相的1對(duì)開(kāi)關(guān)元件中的與直流電源的負(fù)側(cè)連接的下開(kāi)關(guān)元件全部接通。由此，使馬達(dá)的各相相互短路，利用馬達(dá)的線圈等負(fù)載電消耗此刻為止驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的能量(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

另外公開(kāi)了利用以下方法抑制再生動(dòng)作中的直流電源線的電壓上升的以往的電力變換裝置。

當(dāng)探測(cè)到直流電源線的過(guò)電壓時(shí)，進(jìn)行3相短路。由于3相短路，電流在馬達(dá)與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件之間回流，能夠抑制直流電源線的電壓上升。在3相短路中，接通上支路的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件或者下支路的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件而使電流回流，所以接通這一側(cè)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件發(fā)熱。為了防止發(fā)生由于熱所引起的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的故障，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行3相短路的支路的切換。也可以在逆變器部的上支路側(cè)和下支路側(cè)分別設(shè)置溫度傳感器，通過(guò)這些溫度傳感器的輸出來(lái)切換進(jìn)行該3相短路的支路，以使上支路側(cè)和下支路側(cè)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的溫度成為相同程度(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2006－166504號(hào)公報(bào)(第4頁(yè)，第[0012]、[0013]段，圖2)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：國(guó)際公開(kāi)編號(hào)WO2012/077187(第20頁(yè)，第[0062]～[0066]段，第25頁(yè)，[0086]，圖4、圖6)

發(fā)明內(nèi)容

在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的以往的電力變換裝置中，在使馬達(dá)的各相相互短路時(shí)，僅接通與直流電源的低電位側(cè)連接的全相的下開(kāi)關(guān)元件。由此，通過(guò)在馬達(dá)與逆變器電路之間使再生電流回流來(lái)消耗再生電力，從而抑制平滑電容器的電壓上升。但是，由于僅接通下開(kāi)關(guān)元件使再生電流回流，所以由于開(kāi)關(guān)時(shí)的導(dǎo)通損耗，下開(kāi)關(guān)元件的溫度上升，可靠性下降。

另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的3相的電力變換裝置中，進(jìn)行支路的切換控制，以使上支路側(cè)和下支路側(cè)的開(kāi)關(guān)元件的溫度為相同程度。但是，在各相分別存在上下支路，有時(shí)由于電力變換裝置的動(dòng)作模式、每個(gè)支路的冷卻條件、每個(gè)支路的開(kāi)關(guān)元件的并聯(lián)連接數(shù)量、各開(kāi)關(guān)元件的特性的偏差、各開(kāi)關(guān)元件的安裝位置等條件不同，開(kāi)關(guān)元件的溫度針對(duì)每個(gè)相不同。

另外，即使在相同的支路內(nèi)，也有時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)元件的溫度造成影響的條件針對(duì)各開(kāi)關(guān)元件的每一個(gè)而不同，各開(kāi)關(guān)元件的溫度未必會(huì)一樣。

因此，難以準(zhǔn)確地獲取開(kāi)關(guān)元件的溫度，難以對(duì)上支路側(cè)和下支路側(cè)的開(kāi)關(guān)元件適合地進(jìn)行切換控制。

因此，存在無(wú)法可靠性良好地抑制電力變換裝置所具備的開(kāi)關(guān)元件的溫度上升這樣的問(wèn)題。