电力变换系统技术方案

本发明专利技术涉及电力变换系统。减少流过并联连接的多个功率模块的电流的波动。多个校正部(9、10)分别基于多个校正值对向多个驱动电路(7、8)输入的输入信号进行校正。温度检测部(3)对多个功率模块(1、2)的动作温度进行测定。运算部(12)基于测定出的动作温度和多个功率模块的通断特性的温度依赖性对多个功率模块(1、2)的当前的通断特性进行推定，基于推定出的当前的通断特性，对多个校正值进行运算，以减少流过多个功率模块(1、2)的电流的波动。

【技术实现步骤摘要】
电力变换系统
本专利技术涉及能够减少流过并联连接的多个功率模块的电流的波动的电力变换系统。
技术介绍
在逆变器设备等电力变换系统中，通过将搭载了IGBT或MOSFET等开关元件的多个功率模块并联连接而进行通断动作，从而得到所需的输出容量。已知如果由于多个功率模块的特性波动而导致电流分担不均衡，则除了系统的动作不良或对特性造成影响之外，还引起与电流集中相伴的温度上升或故障、装置寿命下降。提出了下述方法，即，基于根据试验结果而创建的开关元件的电特性信息，调整并联连接的多个开关元件进行接通/断开(ON/OFF)的定时(timing)(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2009－225531号公报但是，并联连接的功率模块的通断特性并非仅由各开关元件的特性决定。例如，由于冷却系统之上的功率模块的配置的影响而产生温度波动，因此，存在在实际使用中产生流过多个功率模块的电流的波动，通断特性不一致的问题。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，得到能够减少流过并联连接的多个功率模块的电流的波动的电力变换系统。本专利技术涉及的电力变换系统，其特征在于，具备：并联连接的多个功率模块；多个驱动电路，它们分别基于输入信号对所述多个功率模块进行驱动；多个校正部，它们分别基于多个校正值对向所述多个驱动电路输入的所述输入信号进行校正；温度检测部，其对所述多个功率模块的动作温度进行测定；以及运算部，其基于测定出的所述动作温度和所述多个功率模块的通断特性的温度依赖性，对所述多个功率模块的当前的通断特性进行推定，基于推定出的所述当前的通断特性，对所述多个校正值进行运算，以减少流过所述多个功率模块的电流的波动。专利技术的效果在本专利技术中，基于测定出的动作温度和通断特性的温度依赖性对多个功率模块的当前的通断特性进行推定，基于推定出的当前的通断特性，对多个校正值进行运算，以减少流过多个功率模块的电流的波动。并且，分别基于多个校正值对向多个驱动电路输入的输入信号进行校正。由此，能够减少流过并联连接的多个功率模块的电流的波动。附图说明图1是表示实施方式1涉及的电力变换系统的图。图2是表示基于输入信号VIN所驱动的开关元件的集电极电流Ic以及集电极-发射极间电压Vce的图。图3是表示通断特性的推定方法的图。图4是表示2个功率模块的ON的定时不一致的情况下的通电电流的图。图5是表示使2个功率模块的ON的定时一致的情况下的通电电流的图。图6是表示实施方式2涉及的电力变换系统的图。图7是表示实施方式3涉及的电力变换系统的图。标号的说明1、2功率模块，3温度检测部，7、8驱动电路，9、10校正部，11、13记录部，12运算部，SW1、SW2开关元件具体实施方式参照附图，对实施方式涉及的电力变换系统进行说明。对相同或对应的结构要素，标注相同标号，有时省略重复说明。实施方式1.图1是表示实施方式1涉及的电力变换系统的图。并联连接的多个功率模块1、2作为同一相进行动作。各功率模块1、2是具有IGBT或MOSFET等2个开关元件SW1、SW2的半桥电路。续流二极管D1、D2分别与开关元件SW1、SW2逆并联连接。在各功率模块1、2设置温度检测部3，该温度检测部3将相应的功率模块的动作温度输出。温度检测部3是例如在电流路径或开关元件SW1、SW2的附近设置的热敏电阻等、在开关元件SW1、SW2之上设置的温度感应二极管等。控制部4对功率模块1、2的开关元件SW1进行控制，控制部5对功率模块1、2的开关元件SW2进行控制。下面对控制部4的结构进行说明，但控制部5的结构也是相同的。在控制部4中，CPU等输入信号生成部6生成输入信号。多个驱动电路7、8分别基于输入信号对多个功率模块1、2的开关元件SW1进行驱动。图2是表示基于输入信号VIN所驱动的开关元件的集电极电流Ic以及集电极-发射极间电压Vce的图。tr是升高时间，也称为上升时间，是指例如在将ON状态的通电电流设为100％时，通电电流从其10％增加至90％为止的时间。tf是降低时间，也称为下降时间，是指例如通电电流从90％减少至10％为止的时间。tc(on)是导通所耗费的时间，是指例如在将ON状态的通电电流设为100％、将OFF状态的施加电压设为100％时，从通电电流增加至10％到施加电压减少至10％为止所耗费的时间。tc(off)是截止所耗费的时间，是指例如从施加电压增加至10％到通电电流减少至10％为止所耗费的时间。td(on)是导通延迟时间，是指例如从输入信号成为ON状态到流过的通电电流成为10％为止所耗费的时间。td(off)是截止延迟时间，是指例如从输入信号成为OFF状态到通电电流减少至90％为止所耗费的时间。ton是td(on)和tr的合计值。toff是td(off)和tf的合计值。多个校正部9、10分别基于多个校正值对向多个驱动电路7、8输入的输入信号进行校正。校正部9、10是与校正值对应地使输入信号延迟或提前的延迟电路等。记录部11将实施了出厂检查的多个功率模块1、2的通断特性的检查结果和该检查时的动作温度即检查温度，作为出厂检查结果进行记录。另外，将汇集了通断特性和动作温度的相关性而得到的矩阵(matrix)数据作为运算表而记录于记录部11。此外，运算表能够使用由功率模块厂家提供的登记有动作温度和通电电流的代表性的通断特性信息来创建。不限于此，也可以在实际的电力变换系统搭载功率模块，对在所设想的动作温度、施加电压、通电电流的范围内的实际使用中的通断特性的温度依赖性进行确认，基于确认出的结果来创建运算表。作为出厂检查，通常是在DC通电试验(静态特性评价)、绝缘试验、L负载半桥电路时的单发或多发脉冲通电下的通断试验等。所检查的通断特性是tr、tf、tc(on)、tc(off)、td(on)、td(off)、ton、toff中的至少1个。对于功率模块，通过标记批号、流水号等识别编号而与出厂检查结果的数个值一对一地关联而出厂。运算部12基于出厂检查结果对多个功率模块1、2的通断特性的温度依赖性进行推定，基于测定出的动作温度和推定出的通断特性的温度依赖性对多个功率模块1、2的当前的通断特性进行推定。此外，由于功率模块1、2的通断特性的温度依赖性是功率模块固有的，是不变的，因此，也可以将它们保存至记录部11而缩短运算时间。图3是表示通断特性的推定方法的图。如果功率模块1的通断特性具有第1温度依赖性，功率模块1的动作温度为T1，则功率模块1的当前的通断特性被推定为升高时间tr1。相同地，如果功率模块2的通断特性具有第2温度依赖性，功率模块2的动作温度为T2，则功率模块2的当前的通断特性被推定为升高时间tr2。图4是表示2个功率模块的ON的定时不一致的情况下的通电电流的图。虽然向2个功率模块共通地输入输入信号VIN，但由于两者的升高时间tr1、tr2不同，所以ON的定时不一致。在该情况下，通电电流过渡性地集中流过先启动的功率模块。然后，如果另一个功率模块启动，则与两者的栅极的打开情况、外部配线或内部配线的电感成分、两者的电容成分等对应地，向2个功率模块分配通电电流。此时，di/dt以及dv/dt变动。另外，因过渡性的电流集中而产生比设想大的通断损耗，通过这种情况的反复出现，有可能发生功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换系统，其特征在于，具备：并联连接的多个功率模块；多个驱动电路，它们分别基于输入信号对所述多个功率模块进行驱动；多个校正部，它们分别基于多个校正值对向所述多个驱动电路输入的所述输入信号进行校正；温度检测部，其对所述多个功率模块的动作温度进行测定；以及运算部，其基于测定出的所述动作温度和所述多个功率模块的通断特性的温度依赖性，对所述多个功率模块的当前的通断特性进行推定，基于推定出的所述当前的通断特性，对所述多个校正值进行运算，以减少流过所述多个功率模块的电流的波动。

【技术特征摘要】
2017.11.28 JP 2017-2282361.一种电力变换系统，其特征在于，具备：并联连接的多个功率模块；多个驱动电路，它们分别基于输入信号对所述多个功率模块进行驱动；多个校正部，它们分别基于多个校正值对向所述多个驱动电路输入的所述输入信号进行校正；温度检测部，其对所述多个功率模块的动作温度进行测定；以及运算部，其基于测定出的所述动作温度和所述多个功率模块的通断特性的温度依赖性，对所述多个功率模块的当前的通断特性进行推定，基于推定出的所述当前的通断特性，对所述多个校正值进行运算，以减少流过所述多个功率模块的电流的波动。2.根据权利要求1所述的电力变换系统，其特征在于，所述通断特性是升高时间、降低时间、导通所耗费的时间、截止所耗费的时间、导通延迟时间、截止延迟时间、导通延...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤晶子，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP