[发明专利]电力转换装置及其控制方法、以及搭载该电力转换装置的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及电力转换装置、电力转换装置的控制方法以及搭载该电力转换装置的车辆，尤其涉及车辆碰撞时包含在电力转换装置内的电容器的残留电荷的放电控制。

背景技术

近年来，作为考虑到环境的车辆，搭载蓄电装置(例如二次电池、电容器等)、使用由蓄积在蓄电装置中的电力产生的驱动力而行驶的电动车辆受到关注。该电动车辆例如包括电汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。

在这些电动车辆中，有时设有电动发电机，该电动发电机用于在出发时或加速时从蓄电装置接受电力来产生用于行驶的驱动力，并在制动时通过再生制动进行发电而在蓄电装置中存储电能。这样，为了根据行驶状态控制电动发电机，在电动车辆搭载有转换器、变换器(inverter)等电力转换装置。

在这样的电力转换装置中，为了使所供给的直流电力稳定而设有大容量的平滑电容器。并且，在电力转换装置工作期间，在平滑电容器中蓄积与施加电压相应的电荷。

对于存储在该平滑电容器中的电荷，在发生了车辆碰撞这样的情况下，需要迅速地使平滑电容器的残留电荷放电。

在日本特开2004-201439号公报(专利文献1)中公开了如下的技术：在具有设置于能够进行升压工作和降压工作的转换器的输入侧和输出侧的平滑电容器的电压转换系统中，在直流电力的供给停止时，控制转换器以使得交替地进行升压工作和降压工作，从而消耗蓄积在平滑电容器中的残留电荷。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2004-201439号公报

专利文献2：日本特开2005-198406号公报

专利文献3：日本特开2003-348856号公报

专利文献4：日本特开2008-061300号公报

发明内容

发明要解决的问题

在日本特开2004-201439号公报(专利文献1)所公开的技术中，并不是以发生了车辆碰撞的情况为前提，而是以点火开关断开而来自蓄电装置的电力供给停止的正常时的情况为前提。因此，向控制电力转换装置的控制装置供给的电力也从蓄电装置被正常地进行供给。

在发生了车辆碰撞等情况下，需要使平滑电容器的残留电荷放电。但是，根据因碰撞导致的车辆状态的不同，有时用于使控制装置动作的电力供给用的控制电源线会发生断线、电力供给用的电池的电压会降低。在这样情况下，在日本特开2004-201439号公报(专利文献1)所公开的技术中，存在由于无法进行基于控制装置的正常的转换器控制而导致无法消耗残留电荷的情况。

因此，在发生了车辆碰撞等的情况下，在从检测出碰撞起到控制电源线和/或电池受到损害的期间，尽可能迅速地使残留电荷放电变得尤为重要。另外，在电池的电压降低了的情况下，也需要尽可能长时间地持续残留电荷的放电动作。

本发明是为解决这样的问题而完成的，本发明的目的在于：在车辆的电力转换装置中，当车辆碰撞时使蓄积在电力转换装置内的平滑电容器中的残留电荷迅速地放电。

用于解决问题的手段

本发明的电力转换装置是搭载于车辆的电力转换装置。车辆包括：蓄电装置，其对电力转换装置供给直流电力；碰撞检测部，其用于检测车辆的碰撞；以及继电器，其构成为能够切换从蓄电装置向电力转换装置的直流电力的供给及切断，该继电器在通过碰撞检测部检测到车辆的碰撞时被切断。电力转换装置包括电容器、电力转换部、栅极驱动部、控制装置。电力转换部包括开关元件，构成为对从蓄电装置经由继电器供给的电力进行转换。栅极驱动部用于驱动开关元件的栅极。控制装置用于控制栅极驱动部，以使得消耗电容器的残留电荷。并且，控制装置与通过碰撞检测部检测到车辆的碰撞相应地，控制栅极驱动部以使开关元件的开关损失增加。

优选的是，栅极驱动部包括驱动电压改变部，该驱动电压改变部构成为能够改变开关元件的栅极驱动电压。并且，驱动电压改变部与通过碰撞检测部检测到车辆的碰撞相应地，使栅极驱动电压降低。

另外，优选的是，栅极驱动部包括电阻改变部，该电阻改变部构成为能够改变开关元件的栅极电阻的电阻值。并且，电阻改变部与通过碰撞检测部检测到车辆的碰撞相应地，使栅极电阻的电阻值增加。

进一步优选的是，电阻改变部具有：第一栅极电阻；和第二栅极电阻，其电阻值大于第一栅极电阻的电阻值。并且，电阻改变部与通过碰撞检测部检测到车辆的碰撞相应地，从第一栅极电阻向第二栅极电阻切换栅极电阻的选择。

另外，优选的是，第二栅极电阻是用于在开关元件发生异常时使开关元件缓慢停止的开关元件保护用电阻。