[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种构成为可利用沸腾冷却方式的冷却装置进行冷却的功率转换装置。

背景技术

功率转换装置使MOSFET、IGBT等开关元件进行开关动作以进行功率转换。此时，伴随着开关元件的开关动作，会发生开关损耗。若发生开关损耗，则开关元件的温度(以下称为“元件温度”)上升。因此，用于抑制元件温度上升的冷却装置是必不可少的。

冷却装置一般采用包括用于使元件发热冷却的翅片的结构，为了进一步提高冷却能力，还存在多种使用利用了内置的制冷剂的沸腾现象的沸腾冷却方式的冷却装置。

利用沸腾冷却方式的冷却装置(以下称为“沸腾冷却装置”)中，在翅片内部填充有制冷剂，通过使因元件的发热而沸腾并气化后的制冷剂经由冷凝器并利用冷却风进行冷却，从而使元件冷却。

沸腾冷却装置中，通常充满100%的制冷剂(例如，水或电子氟化液(Fluorinert))。该制冷剂气化时的压力(蒸气压)在常温下大致为0.3气压。

另一方面，沸腾冷却装置中，已知在通常的使用环境下，会在冷凝器的部分开有微细的孔。在开有微细的孔的情况下，与冷凝器内部为0.3气压不同，冷凝器外部为1气压，因此指出了对大气中的空气混入到冷凝器内进行管理的重要性(例如，下述专利文献1)。

此外，该专利文献1所示的沸腾冷却装置(该文献中作为“沸腾冷却晶闸管装置”披露)中，若大气中的非冷凝气体即空气混入到冷凝器内，则在冷凝器的上下会产生温度差，使用设置于冷凝器表面周壁上的多个温度传感器来检测该温度差，基于检测到的温度差信息来掌握沸腾冷却装置的冷却性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平4－285470号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述中，虽然对由于空气混入到冷凝器内而导致沸腾冷却装置的冷却性能下降的情况进行了说明，但冷却性能的下降还会由于除了空气混入到冷凝器内以外的原因、例如冷却翅片的堵塞等而发生。因此，上述专利文献1所示的方法中，被认为存在如下问题：即使能够检测出因空气混入到冷凝器内而导致的冷却性能下降，也无法有效地检测出因其他原因而导致的性能下降。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供包括沸腾冷却装置的功率转换装置：该沸腾冷却装置能够有效地检测出因包括空气混入到冷凝器内在内的原因而导致的冷却性能下降。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题，达到目的，本发明所涉及的功率转换装置采用如下结构：利用开关元件的开关动作，将所输入的直流电或交流电转换成所期望的交流电并输出，使用利用了内置的制冷剂的沸腾现象的冷却装置对所述开关元件进行冷却，其特征在于，所述功率转换装置具有：控制部，该控制部基于所述开关元件或该开关元件安装面的温度与进入到所述冷却装置的冷却风的温度之间的偏差来控制装置的动作，所述控制部在所述偏差超过预定阈值时进行控制以使装置停止。

发明效果

根据本发明，可起到如下效果：可提供能够有效地检测出因空气混入到冷凝器内、堵塞等原因而导致的冷却性能下降的功率转换装置。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置所使用且优选的冷却装置的一个结构例的概要图。

图2是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的结构的图。

图3是表示运行指令生成部的详细结构的图。

图4是表示功率转换电路控制部的详细结构的图。

图5是表示元件过温度检测部的详细结构的图。

图6是表示ΔTf-a运算部的详细结构的图。

图7是表示冷却性能下降检测部的详细结构的图。

图8是表示驾驶员警告部的详细结构的图。

图9是说明高温时或高发热时的冷却装置的动作的图。

图10是说明低温时且低发热时的冷却装置的动作的图。

图11是表示功率转换装置的动作过程中的元件安装面温度的变动例的图。

图12是表示翅片内部有空气混入时的元件安装面温度特性(周围温度较高时)的变化的图。

图13是表示翅片内部有空气混入时的元件安装面温度特性(周围温度较低时)的变化的图。

图14是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的结构的图。

图15是表示ΔTf-f1运算部的详细结构的图。

图16是表示实施方式2所涉及的冷却性能下降检测部的详细结构的图。