[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有直流电路部的功率转换装置。

背景技术

具有直流电路部的功率转换装置，为了稳定控制装置而使直流电压平滑或抑制发生的高次谐波电流，为此目的而设置滤波电容器，但对于该滤波电容器一般适用薄膜电容器。该薄膜电容器中一般在壳体内部放入可燃性的矿物油或植物油，担心该油着火，另外，因为薄膜也是可燃性的，所以为了防止着火，必需熔断器等保护机构。

现有的功率转换装置采用带分段(セグメント)熔断器机构的滤波电容器等，在谋求安全性提高的同时，谋求装置的小型、轻量化。该分段熔断器机构在由于过电压等外部因素或薄膜自身的缺陷等内部因素而在薄膜间发生短路的情况下，由流过的短路电流使熔断器机构动作，通过仅切断发生短路的分段，由残留的健全分段来维持作为电容器的功能，同时，具有防止电容器壳体的破裂和着火的功能（例如下述专利文献１）。

另外，作为防止由功率转换器的直流主电路中设置的电容器短路引起的爆炸的部件，在下述专利文献２中提议如下保护装置：具备检测电容器短路的检测部件，接通与该电容器并联连接的开关，故障电容器中不流过短路电流。

专利文献１：日本特开平８－３１６９０号公报（段落「００１５」、图２、图４）

专利文献２：日本特开平８－１４０２５７号公报（段落「０００８」、图１）。

但是，上述专利文献１所示的功率转换装置存在如下问题，即由于在容许温度以上的周围温度下使用的过温度条件、或流过容许值以上的脉动电流的过负载条件等，滤波电容器的温度上升而薄膜温度超过耐热温度时，基于熔断器机构的保护不能充分起作用而发生短路故障，有可能导致电容器壳体破裂或火灾。另外，在上述专利文献１所示的功率转换装置中存在如下问题，即，即便在滤波电容器在规格温度范围内使用的情况下，当由于电容器制造不良等而未适当制造分段熔断器时，因为熔断器机构不正常动作，所以发生短路故障，电容器壳体破损，可燃性油着火，从而有可能导致火灾。

另外，具备检测电容器短路的部件的上述专利文献２所示的功率转换装置为了在故障电容器中不流过短路电流，接通与电容器并联连接的开关，短路电流不流过故障电容器，但存在未示出关于检测个别电容器短路的部件的具体方法的问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于得到一种能防止电容器的短路故障于未然的功率转换装置。

为了实现上述目的，本发明涉及的功率转换装置具备将直流功率转换为交流功率的直流主电路和控制所述直流主电路的控制部，其特征在于，所述直流主电路具有：构成所述直流主电路的电容器；检测所述电容器的电压的检测器；以及第１放电电路，该第１放电电路包含所述电容器和第１电阻，经由所述第１电阻使所述电容器中蓄积的电荷放电，所述控制部具有探测电路，该探测电路比较根据当所述直流主电路从电源切断时由所述检测器检测的电压初始值和所述第１放电电路的时间常数而推定的电压变迁与由所述检测器检测出的电压变迁，来生成表示发生所述电容器短路故障的征兆的探测信号。

发明效果

根据本发明，因为比较根据当直流主电路从电源切断时由检测器检测的电压初始值和既定的时间常数推定的电压变迁与由检测器检测的电压变迁，来生成表示发生电容器短路故障的征兆的探测信号，所以起到能防止电容器的短路故障于未然的効果。

附图说明

图１是本发明实施方式１涉及的功率转换装置的构成图。

图２是适用于本发明实施方式１涉及的功率转换装置的探测电路的构成图。

图３是表示电容器正常时的电容器电压变迁与电容器异常时的电容器电压变迁的比较结果的图。

图４是表示故意混入缺陷的电容器的电压变化图。

图５是适用于本发明实施方式４涉及的功率转换装置的探测电路的构成图。

符号说明

１  主电路部

２  集电装置

３  第１开关

４  负载

５  滤波电容器

６  滤波电抗器

７  第２开关

８  电压检测器

９  放电电阻

１０  放电电路（第２放电电路）

１１  功率转换电路

１２  电容器电压运算电路

１３  比较器

１４  控制部

１５  探测电路

１６  控制电路

２０  冲击电流抑制部。