本发明专利技术提供一种无需在逆变器与负载之间或者逆变器内部设置电流传感器就能够测量负载电流、并且能够小型化的电流测量器和使用它的电力转换装置。本发明专利技术的测量从电力转换装置对负载提供的负载电流的电流测量器，其特征在于，包括：控制所述电力转换装置的通电的功率模块；控制所述功率模块的控制部；测量所述功率模块的关断时间的关断时间测量部；信息测量部，其测量所述功率模块的温度信息和对所述功率模块输入的直流电源电压中的至少任一者并输出该测量结果；和电流计算部，其基于所述关断时间测量部的输出和所述信息测量部的输出来计算所述负载电流。来计算所述负载电流。来计算所述负载电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流测量器和电力转换装置
[0001]本专利技术涉及电流测量器的结构，特别涉及有效应用于要求小型化和低电力损耗的面向机动车和铁道的电力转换装置的技术。
技术介绍
[0002]已知在搭载了铁道用或电动车等的旋转电机即电动机的电动机驱动系统中，在直流电源与电动机之间设置作为电力转换装置的逆变器和电动机控制部，用逆变器对电动机发送驱动用信号即负载电流，对电动机进行驱动。逆变器将从直流电源输出的直流电力转换为与转矩指令值相应地决定的交流信号，对电动机发送负载电流。
[0003]逆变器控制部对逆变器发送生成负载电流用的控制信号，对逆变器进行控制。控制信号是基于根据转矩指令值决定的交流信号、以及根据当前的电动机的位置信息和负载电流值生成的交流信号决定的。
[0004]从而，在电动机驱动系统的控制中，负载电流的测量是重要的。另外，为了运算逆变器的PWM(脉冲宽度调制)的调制率，也需要测量逆变器的直流电源电压。
[0005]作为涉及逆变器的测量技术，例如有专利文献1这样的技术。专利文献1中公开了“为了监视逆变器内部的功率模块的结温是否不超过安全工作区间地工作而测量功率模块的温度的技术”。
[0006]另一方面，为了提高电动机驱动系统的设计自由度而要求电力转换装置小型化。作为电力转换装置小型化的方法，有省去测量逆变器与电动机之间的负载电流的电流传感器的技术。通过在逆变器内部设置负载电流传感器而测量负载电流。例如，专利文献2中公开了“用设置于电源线的分流电阻测量负载电流的技术”。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2017
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184298号公报
[0010]专利文献2：国际公开第WO2010/103565A1
技术实现思路
[0011]专利技术要解决的课题
[0012]如上所述，在逆变器的控制中，需要测量负载电流和直流电源电压，但上述专利文献1的结构中，需要在电力转换装置的内部设置温度传感器和电流传感器，对于装置小型化是不利的。
[0013]另外，如上述专利文献2所述的设置了分流电阻的负载电流测量方法，需要设置分流电阻的空间，并且产生分流电阻引起的电力损耗，所以存在逆变器的节能性受损的课题。
[0014]于是，本专利技术的目的在于提供一种无需在逆变器与负载之间或者逆变器内部设置电流传感器就能够测量负载电流、并且能够小型化的电流测量器和使用它的电力转换装置。
[0015]用于解决课题的技术方案
[0016]为了解决上述课题，本专利技术是一种测量从电力转换装置对负载提供的负载电流的电流测量器，其特征在于，包括：控制所述电力转换装置的通电的功率模块；控制所述功率模块的控制部；测量所述功率模块的关断时间的关断时间测量部；信息测量部，其测量所述功率模块的温度信息和对所述功率模块输入的直流电源电压中的至少任一者并输出该测量结果；和电流计算部，其基于所述关断时间测量部的输出和所述信息测量部的输出来计算所述负载电流。
[0017]另外，本专利技术是一种电力转换装置，其特征在于：具有所述电流测量器，所述负载是被所述电力转换装置驱动的电动机。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术，能够提供一种无需在逆变器与负载之间或者逆变器内部设置电流传感器就能够测量负载电流、并且能够小型化的电流测量器和使用它的电力转换装置。
[0020]由此，能够实现一种兼顾小型化和节能性的电动机驱动系统。
[0021]上述以外的课题、结构和效果，将通过以下实施方式的说明而说明。
附图说明
[0022]图1是表示本专利技术的实施例1的电力转换装置的概略结构的框图。
[0023]图2是表示图1的逆变器14的详情的框图。
[0024]图3是表示图1的电流计算部50中存储的电流值计算映射表的图。
[0025]图4(a)是表示关断期间的IGBT的元件特性的图。
[0026]图4(b)是表示关断期间的IGBT的元件特性的图。
[0027]图4(c)是表示关断期间的IGBT的元件特性的图。
[0028]图5(a)是表示为了求出图3的映射表而使用的IGBT的关断时间的图。
[0029]图5(b)是表示为了求出图3的映射表而使用的IGBT的关断时间的图。
[0030]图6是表示为了求出图3的映射表而使用的IGBT的关断时的栅极电流的关断时间与导通电流值的关系的图。
[0031]图7是表示为了求出图3的映射表而使用的IGBT的温度变化时的关断时的栅极电流的关断时间与导通电流值的关系的图。
[0032]图8是表示为了求出图3的映射表而使用的逆变器的电源电压值变化时的IGBT的关断时的栅极电流的关断时间与导通电流值的关系的图。
[0033]图9是表示通过实施例1计算出的相电流的例子的图。
[0034]图10是表示实施例1的电力转换装置的电流测量方法的流程图。
[0035]图11是表示本专利技术的实施例2的电力转换装置的概略结构的框图。
[0036]图12是表示图11的电流计算部50中存储的映射表的图。
[0037]图13是表示IGBT的温度变化时的关于电压值与导通电流的元件特性的图。
[0038]图14是表示实施例2的电力转换装置的电流和温度测量方法的流程图。
[0039]图15是表示本专利技术的实施例3的电力转换装置的概略结构的框图。
[0040]图16是表示实施例3的电力转换装置的电流测量方法的流程图。
[0041]图17是表示实施例4的电力转换装置的IGBT之间的元件误差修正方法的图。
[0042]图18是表示实施例4的电力转换装置的电流测量方法的流程图。
具体实施方式
[0043]以下，使用附图说明本专利技术的实施例。另外，各图中对于同一结构附加同一附图标记，对于重复的部分省略其详细说明。
[0044]本实施方式的电力转换装置例如搭载在铁道用、混合动力车或电动车等电动车辆中使用。另外，以下说明被电力转换器驱动的旋转电机是铁道用三相交流式电动机的情况，但也能够改为铁道用以外的电动机等旋转电机。
[0045]另外，假设旋转电机是仅有电动机的功能的电动机的情况，但也能够改为兼具电动机和发电机的功能的电动发电机、或仅有发电机的功能的旋转电机。另外，旋转电机的相数也能够改为三相以外。另外，假设旋转电机的控制是将旋转电机的驱动电流反馈至电流值指令值地进行的而进行说明。
[0046]实施例1
[0047]参考图1至图10，对于本专利技术的实施例1的电流测量器和电流测量方法、电力转换装置进行说明。图1是表示本实施例的电力转换装置的框图。
[0048]该装置目的在于驱动三相感应电动机。
[0049]图1中，示出了作为用电力转换器驱动的对象的旋转电机即电动机16、电力转换器即逆变器14和控制逆变器14的电动机控制部18。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测量从电力转换装置对负载提供的负载电流的电流测量器，其特征在于，包括：控制所述电力转换装置的通电的功率模块；控制所述功率模块的控制部；测量所述功率模块的关断时间的关断时间测量部；信息测量部，其测量所述功率模块的温度信息和对所述功率模块输入的直流电源电压中的至少任一者并输出该测量结果；和电流计算部，其基于所述关断时间测量部的输出和所述信息测量部的输出来计算所述负载电流。2.如权利要求1所述的电流测量器，其特征在于：所述电流计算部具有预先设定的电流值计算映射表，该电流值计算映射表表示功率模块的关断时间、功率模块的温度信息和对功率模块输入的直流电源电压的两者或任一者、以及负载电流的对应关系，基于所述关断时间测量部的输出和所述信息测量部的输出、以及所述电流值计算映射表来计算所述负载电流。3.如权利要求1所述的电流测量器，其特征在于：所述电流计算部从所述控制部获取关断的功率模块是上下臂中的哪一者的信息，基于该获取的结果来决定所述负载电流的正负。4.如权利要求1所述的电流测量器，其特征在于：所述信息测量部测量所述功率模块的导通电压。5.如权利要求4所述的电流测量器，其特征在于：所述电流计算部具有预先设定的导通电压
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电流值计算映射表，该导通电压
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电流值计算映射表表示功率模块的导通电压、功率模块的温度信息、以及负载电流的对应关系，基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：内田贵之，谷和树，和田真一郎，矢野智比古，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：
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