[发明专利]逆变器装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及驱动电动机的逆变器装置，特别是涉及推定构成逆变器的开关元件的温度的技术。

背景技术

电动机用于与发动机组合而成的混合动力汽车或者仅用电动机进行驱动的电动汽车等中。在驱动电动机时，为了得到规定的扭矩和频率而使用逆变器。逆变器被装在汽车内，为了确保搭乘空间而期望其高功率高密度化。

根据汽车的行驶环境，逆变器的运行温度变动很大，特别是在混合动力汽车中，因为发动机的发热影响而逆变器变为高温。在这样的周围温度下，加之开关元件自身流过电流所产生的稳态损耗以及由接通与关断所产生的开关损耗的影响，逆变器内的开关元件温度会上升，当超过了某个温度时，就会有达到损坏的危险。

为了避免开关元件的损坏，必须要检测开关元件的温度以进行保护。在温度检测中，如果使用在元件上制成二极管的片上传感器，就能够高精度地进行检测，因此，在混合动力汽车用逆变器中搭载有这种传感器。由于片上传感器成为高电位，因此需要经过绝缘电路向微型控制器(以下称为微型计算机)等传输温度信息。在至少搭载有6个开关元件的逆变器中，为了检测全部的开关元件的温度，需要多个绝缘电路，具有电路板面积增大而逆变器体积变大之虞。

为了解决这样的问题，考虑一种仅对一部分开关元件进行温度检测，对剩余的开关元件温度进行推定的方法。已经公开了一种检测1个以上的开关元件温度，从开关元件的损耗模型和IGBT模块的热传递模型来推定最高温度的开关元件的温度的方法。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2007-195343

发明内容

发明所要解决的问题

在以前的方法中，开关元件的损耗模型和热传递模型是稳态中的模型，在像马达锁定时或以低频旋转时那样地转变到一部分开关元件中电流集中的状态时，不能够准确地确定成为最高温度的开关元件，不能够精确地推定开关元件温度。此外，由于以位于被推定为最高温度的开关元件周围的开关元件的温度推定值为基础构成热传递模型，因此，在定为基础的开关元件温度的推定值存在误差的情况下，示出最高温度的开关元件温度的推定误差会增大。

本发明是为了解决上述问题而提出的，目的在于无论逆变器的工作模式是何种状态，通过基于从1个开关元件检测到的温度精确地推定其他开关元件温度，来削减逆变器装置的零件个数和电路板空间。

用于解决问题的手段

本发明的一个实施例涉及的逆变器装置，具备：直流电源；连接到直流电源的开关元件和续流二极管；通过开关元件的接通/关断，将直流电压变换成规定的交流电压、电流和频率的部件；以及设置在1个以上的开关元件附近的温度检测部，该逆变器装置的特征在于，具备推定部件，该推定部件基于开关元件和续流二极管的损耗模型、将所述开关元件和续流二极管固定的模块的热电阻模型、利用所述损耗模型和热电阻模型计算出的推定温度上升值、以及在所述温度检测部中检测到的开关元件的温度，来推定不具备温度检测部的开关元件和续流二极管的温度。

附图说明

图1是示出本发明的实施例1涉及的逆变器电路和控制块的图。

图2是示出本发明的实施例1涉及的温度检测电路的图。

图3是示出由温度推定部17进行的温度推定方法的概要的流程图。

图4是示出本发明的实施例1涉及的半导体模块的图。

图5是示出本发明的实施例1涉及的通电电流和开关元件温度的时间序列变化的图。

图6是示出本发明的实施例3涉及的逆变器电路和控制块的图。

图7是示出本发明的实施例2涉及的半导体模块的图。

具体实施方式

以下，参照附图，关于本发明涉及的逆变器装置的实施例进行说明。

实施例1

(结构)

图1是示出将本发明涉及的逆变器装置适用在电动汽车或者混合动力车等电动车中时的实施例的结构的图。本发明涉及的逆变器装置不仅可以适用于电动车，也可以适用于电力驱动船等。

从加速装置1向逆变器2输入扭矩指令值Tq*，该逆变器装置按照扭矩指令值Tq*，将蓄电池等直流电压源4的输出电压变换成可变电压可变频率的三相交流电压，驱动电动机5来驱动控制车轮6。