用于电力转换系统的放电控制装置制造方法及图纸

提供了用于电力转换系统的放电控制装置。所述放电控制装置进行放电控制，以通过下述方式将与包括多对串联的高压侧和低压侧开关元件且每个开关元件由驱动单元控制的电力转换系统的输入侧并联的电容器放电：同时导通所述多对中的一对高压侧和低压侧开关元件。此时，所述放电控制装置禁止导通命令被输入到其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的驱动单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电力转换系统的放电控制装置。
技术介绍
已知一种用于电力转换系统的放电控制装置，该放电控制装置被配置为通过下述方式使得连接在包括多对串联的高压侧开关元件和低压侧开关元件的逆变器的输入端上的电容器的正负电极之间短路例如在出现异常状态时同时导通多对高压侧开关元件和低压侧开关元件中的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件，从而为了安全而使得电容器放电，其中，所述逆变器通过这些输入端而连接到DC电源。例如，参见公开号为2009-23^20 的日本专利申请。这种放电控制装置具有下述结构其中，与控制设备运行于正常状态时相比，当电容器的电极被短路时，作为开关元件的每一个IGBT的栅极电压降低，以防止电容器的放电电流变得过大。通常，这种逆变器的操纵信号是通过基于从外部接收的命令值与对高压侧开关元件和低压侧开关元件公共的载波之间的比较的结果而进行的PWM处理来产生的、用作通/ 断命令的互补信号。更详细而言，当命令值大于载波时，用于高压侧开关元件的操纵信号被导通以建立导通命令，并且当命令值大于载波时，用于低压侧开关元件的操纵信号被关断以建立关断命令。然而，上述的常规放电控制装置具有下述问题例如当与由逆变器供电的旋转电机的U相对应的高压侧开关元件和低压侧开关元件被同时导通以使电容器放电时， 可能会出现与V相或W相对应的高压侧开关元件或低压侧开关元件被施加以DC电源的高压的情况。在这种情况下，由于用于使电容器放电的开关元件的栅极电压小于不用于使电容器放电的开关元件的栅极电压，因此，可能有电流流过不用于使电容器放电的开关元件， 从而使得旋转电机旋转。
技术实现思路
一个实施例提供了一种用于电力转换系统的放电控制装置，所述电力转换系统包括DC/AC转换电路，该DC/AC转换电路包括多对串联的高压侧开关元件和低压侧开关元件，所述多对的连接节点被连接到旋转电机的对应相，根据从所述放电控制装置外部接收的操纵信号对所述多对中的每对高压侧开关元件和低压侧开关元件进行通/断控制， 以建立和断开所述旋转电机的对应的一相与电容器的正负电极之一之间的电连接，所述高压侧开关元件和低压侧开关元件是压控开关元件，每个所述压控开关元件包括导电控制端子；及开关部分，该开关部分被导通和关断，以建立和断开所述DC/AC转换电路和所述电容器的并联连接与DC电源之间的电连接，所述放电控制装置包括放电控制部分，该放电控制部分用于在所述开关部分被关断的情况下通过下述方式来执行放电控制以减小所述电容器的充电电压使所述多对中的预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件同时导通，以使所述电容器的正负电极之间短路；以及抑制部分，该抑制部分对分别被施加到除所述预定的一对之外的其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子的电压进行操纵，以防止在进行放电控制时电流通过所述其他对流向所述旋转电机。根据本专利技术，提供了一种用于电力转换系统的放电控制装置，所述电力转换系统包括DC/AC转换电路，所述DC/AC转换电路在其输入处与电容器并联，所述DC/AC转换电路能够在防止放电电流变得过大的同时使所述电容器放电，并在所述电容器被放电时防止由所述电力转换系统驱动的旋转电机旋转。通过下文的说明以及附图和权利要求，本专利技术的其他优点和特征将变得清楚。 附图说明在附图中图1是示出根据本专利技术的第一实施例的、包括逆变器和控制设备的电力转换系统的结构的图；图2A至2C是包括于第一实施例的电力转换系统中的驱动单元的电路图；图3是示出当出现异常状态时由根据第一实施例的控制设备执行的放电控制的操作的时序图；图4是用于说明第一实施例中当出现异常状态时施加栅极电压的方法的时序图；图5是示出包括在第一实施例的电力转换系统中的控制设备和绝缘元件驱动部分的结构的图；图6A和6B是示出用于产生用于操纵包括于第一实施例的电力转换系统中的逆变器的操纵信号的处理的时序图；图7是示出由根据第一实施例的控制设备执行的放电控制的操作的时序图；图8是示出根据本专利技术的第二实施例的电力转换系统的控制设备和包括于该第二实施例的电力转换系统中的绝缘元件驱动部分的结构的图；图9是示出由根据第二实施例的控制设备执行的放电控制的操作的时序图；图10是用于说明在第二实施例中执行的放电控制的原理的图；图IlA和IlB是包括于第二实施例的电力转换系统中的驱动单元的电路图；以及图12是示出在第二实施例中执行的放电控制的处理的流程图。具体实施例方式第一实施例图1是示出根据本专利技术的第一实施例的在混合动力交通工具中使用的电力转换系统的结构的图，该系统包括逆变器IV和控制设备20。在图1中，附图标记10表示作为混合动力交通工具的主发动机的电动机/发电机。电动机/发电机10机械地耦合到混合动力交通工具的驱动轮。电动机/发电机10通过逆变器IV以及与电阻器14连接的继电器 SMR2和继电器SMRl的并联连接而连接到高压电池12。高压电池12的端电压高达100V以上。电容器16和放电电阻器18在逆变器IV的输入端(或与电阻器14连接的继电器SMR2和继电器SMRl的并联连接的输出端)上并联。逆变器IV包括与电动机/发电机10的U相、V相和W相对应的、三对串联的高压侧开关元件Swp和低压侧开关元件Swn。各对的连接节点分别连接到电动机/发电机10的对应相。高压侧续流二极管FDp在其阴极和阳极处连接在每一个高压侧开关元件Swp的输入和输出端子(集电极和发射极)之间。低压侧续流二极管FDn在其阴极和阳极处连接在每一个低压侧开关元件Swn的输入和输出端子(集电极和发射极)之间。每一个开关元件 Swp和Swn由IGBT (缘栅双极晶体管)构成。而且，每一个开关元件Swp和Swn具有感测端子M，感测端子M输出小电流，该小电流的值取决于流动于该开关元件的输入和输出端子之间的电流。从感测端子乂输出的小电流流向分流电阻器19，在分流电阻器19上引起电压降。 这个电压降被输入到驱动单元Du，以便驱动开关元件Sw#(# = p、n)。当基于分流电阻器19 上的电压降而确定了流动于开关元件Sw#的输入和输出端子之间的电流超过预定阈值Ith 时，驱动单元DU强制地关断开关元件Sw#。控制设备30是由低压电池20供电的电子控制设备。控制设备30操纵逆变器IV， 以便控制作为控制对象的电动机/发电机10的受控变量。为此，控制设备30产生与逆变器IV的U相、V相和W相对应的、用于开关元件Swp的操纵信号gup、gyp和gwp，并且还产生对应于逆变器IV的U相、V相和W相的、用于开关元件Swn的操纵信号gun、gvn和gwn。 根据操纵信号，由控制设备30通过驱动单元DU对开关元件Swp和Swn进行通/断控制。控制设备30例如还基于根据向其施加的力来检测交通工具的加速度的G传感器22的输出信号来检测交通工具与另一交通工具的碰撞。在检测到碰撞时，控制设备30向用于与U相对应的开关元件Swp和Swn的驱动单元DU输出异常状态放电命令dis，以便强制将电容器16 放电。在这个实施例中，包括逆变器IV的高压系统和包括控制设备30的低压系统通过诸如光电耦合器等的绝缘部件(未示出)而彼此电绝缘。从低压系统通过绝缘部件向高压系统发送操纵信号g*#r=u、v、w，# = p、n)和异常状态放电命本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于电力转换系统的放电控制装置，所述电力转换系统包括：ＤＣ／ＡＣ转换电路，该ＤＣ／ＡＣ转换电路包括多对串联的高压侧开关元件和低压侧开关元件，所述多对的连接节点被连接到旋转电机的对应相，根据从所述放电控制装置外部接收的操纵信号对所述多对中的每对高压侧开关元件和低压侧开关元件进行通／断控制，以建立和断开所述旋转电机的对应的一相与电容器的正负电极之一之间的电连接，所述高压侧开关元件和低压侧开关元件是压控开关元件，每个所述压控开关元件包括导电控制端子；及开关部分，该开关部分被导通和关断，以建立和断开所述ＤＣ／ＡＣ转换电路和所述电容器的并联连接与ＤＣ电源之间的电连接，所述放电控制装置包括：放电控制部分，该放电控制部分用于在所述开关部分被关断的情况下通过下述方式来执行放电控制以减小所述电容器的充电电压：使所述多对中的预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件同时导通，以使所述电容器的正负电极之间短路；以及抑制部分，该抑制部分对分别被施加到除所述预定的一对之外的其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子的电压进行操纵，以防止在进行放电控制时电流通过所述其他对流向所述旋转电机。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：福田纯一，前原恒男，进藤祐辅，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP