[发明专利]逆变器装置和逆变器控制方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求于2010年9月15日提交的日本专利申请2010/206775的优先权。日本专利申请2010/206775的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明总地涉及一种逆变器装置以及逆变器控制方法。

背景技术

传统的电动机驱动装置可以包括电力存储装置、逆变器电路、以及设置在所述电力存储装置和逆变器电路之间的多个开关元件。开关元件由控制器进行操作，以连接和断开电力存储装置和电动机之间的电力供给。日本特开2005-39887公开了传统电动机驱动装置的一个示例。在该公开中，电动机驱动装置使电力存储装置和电动机之间能够进行电力交换。当电动机的转速等于或大于规定转速时，接通逆变器电路的所有与电力存储装置的正电极相连接的开关元件，或者接通逆变器电路的所有与电力存储装置的负电极相连接的开关元件(处于导通状态)。同时，当流至开关元件的电流变成零时，开关元件就处于断开或非导通状态。

发明内容

已经了解的是，在使用上述传统电动机驱动装置的情况下，当电动机的转速等于或大于规定转速时，执行下述控制：只接通所有与电力存储装置的正电极相连接的开关元件，或者只接通所有与电力存储装置的负电极相连接的开关元件。执行所述控制直至流至开关元件的电流变成零。因此，电流以不平衡的形式流至开关元件，使得开关元件的寿命缩短。

本发明的一个目的是提供能够延长开关元件寿命的逆变器装置。

针对现有的技术问题，本发明的一个方面是提出一种逆变器装置，主要包括逆变器、转速检测组件和控制组件。逆变器包括多对开关元件，各对开关元件电连接至直流电源。转速检测组件检测与所述多对开关元件电连接的电动机的转速。控制组件对所述开关元件的接通-关断状态进行控制，以将来自所述直流电源的直流电力转换为交流电力。在检测到所述转速大于规定转速的情况下，所述控制组件进一步交替地执行第一切换控制和第二切换控制。所述第一切换控制接通所述多对开关元件中与所述直流电源的正电极相连接的所有开关元件，并关断所述多对开关元件中与所述直流电源的负电极相连接的所有开关元件。所述第二切换控制接通所述多对开关元件中与所述直流电源的负电极相连接的所有开关元件，并关断所述多对开关元件中与所述直流电源的正电极相连接的所有开关元件。

附图说明

这里参考形成本原始公开一部分的附图：

图1是包括有根据实施例的逆变器装置的驱动电源装置的框图；

图2是图1所示的电动机控制器的框图；

图3是示出转速阈值与图1所示的电容器的电压特性的关系的图；

图4是示出开关元件的单个栅极驱动信号的时间特性以及从逆变器流向电池的电流的时间特性的图；

图5是示出开关元件的温度与栅极驱动信号频率特性的关系的图；

图6是示出图1所示的逆变器装置的控制过程的流程图；以及

图7是示出电池充电/放电电力与图1所示的逆变器装置的切换频率特性的关系的图。

具体实施方式

将参考附图来说明所选实施例。对于本发明相关领域的技术人员明显的是，实施例的以下述描述仅供说明，而非用于对如所附权利要求及其等效物所定义的本发明进行限制。

首先参考图1，图1示意性地示出了包括了根据第一实施例的逆变器装置的电动车辆所用的驱动电源装置。本实施例的电动车辆包括：电池1、继电器2、逆变器3和永磁电动机4及其它。逆变器3包括多个开关元件Q1～Q6(例如，绝缘栅双极型晶体管IGBT)以及多个整流元件D1～D6(例如，二极管)。通过使用本文所公开的逆变器装置，流至逆变器3的电流大致平均地在开关元件Q1～Q6之间分配。由此，可以防止电流以不平衡的方式流至开关元件Q1～Q6，并可以延长开关元件Q1～Q6的寿命。如下所述，逆变器3还包括电容器5、电阻器6、电压传感器7和栅极驱动电路8。

尽管没有提供详细的附图，但所示的本实施例中的电动车辆的永磁电动机4依赖于以传统方式用作驱动电源的三相AC电力来操作。以传统方式将电动机4连接至电动车辆的轮轴以向一个或多个车轮提供驱动力。尽管用电动车辆作为示例，不过逆变器装置还可以应用至混合动力车辆(HEV)。