[发明专利]车辆用辅助电源装置及其过电流保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及搭载于电车的车辆用辅助电源装置，详细而言，涉及具备谐振逆变器电路的车辆用辅助电源装置以其过电流保护方法。

背景技术

电车中搭载有数量较多的额定功率相对较大的电气设备(负载)。因此，车辆用辅助电源装置内所具备的谐振逆变器电路必须采用具有对过电流的保护功能的结构。

对于谐振逆变器电路中现有的过电流保护，通常采用若检测到过电流则将开关元件(以下记为“SW元件”)瞬时断开这样的考虑方法。

另外，虽然不是车辆用辅助电源装置所涉及的技术，也不是谐振逆变器电路所涉及的技术，但在下述专利文献1的发明(发明名称：谐振整流器中的电流检测方式)中，公开了以下技术，即：若检测到过电流，则缩短SW元件的导通时间，并通过限制流过SW元件的电流来防止SW元件损坏(以下称为“元件损坏”)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4720514号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，在现有技术的过电流保护中，若检测到过电流、则进行将SW元件瞬时断开的控制，或者缩短SW元件的导通时间并限制流过SW元件的电流来防止元件损坏。因此，在为了将谐振频率设为固定而进行固定SW元件的导通时间的控制的谐振逆变器电路中，作为该电路所具备的SW元件，需要选定能够耐受过电流保护时的断路电压和断路电流的高规格的SW元件。

本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种不使用可耐受过电流保护时的断路电压和断路电流的高规格器件就能构成谐振逆变器电路的车辆用辅助电源装置及其过电流保护方法。

解决技术问题所采用的技术方案

为解决上述问题，实现发明目的，本发明的特征在于，在搭载于电车、具有将所输入的直流电压转换成所期望的交流电压并进行输出的谐振逆变器电路、和控制该谐振逆变器电路的控制部的车辆用辅助电源装置中，在所述谐振逆变器电路的输出侧设有电流检测器，所述控制部包括：谐振时间管理部，该谐振时间管理部对流过所述谐振逆变器电路的电流的谐振时间进行管理；栅极断开指令生成部，该栅极断开指令生成部基于所述电流检测器的检测电流来检测流过所述谐振逆变器电路的过电流，并且在检测到该过电流的情况下，基于所述电流检测器的检测电流和由所述谐振时间管理部进行管理的谐振时间，在所述谐振逆变器电路所具备的开关元件中流过的电流初次变为零的时间经过后，生成将所述开关元件断开的栅极断开指令；以及栅极信号生成部，该栅极信号生成部在输入所述栅极断开指令的情况下生成将所述开关元件控制为断开的栅极信号。

发明效果

根据本发明，能够获得以下效果：即，不使用可耐受过电流保护时的断路电压和断路电流的高规格器件就能构成作为车辆用辅助电源装置所具备的谐振逆变器电路。

附图说明

图1是表示适用于本发明的实施方式所涉及的车辆用辅助电源装置的谐振逆变器电路和控制谐振逆变器电路的控制部的结构例的图。

图2是表示连接至交流架空线的车辆用辅助电源装置的结构例的图。

图3是表示连接至直流架空线的车辆用辅助电源装置的结构例的图。

图4是表示开关元件HGU1导通时所流过的谐振电流的图。

图5是表示开关元件HGV2导通时所流过的谐振电流的图。

图6是对检测到过电流时的现有技术所涉及的保护动作进行说明的图。

图7是对检测到过电流时的本实施方式所涉及的保护动作进行说明的图。

图8是说明栅极断开指令生成部的动作的流程图。

图9是说明控制部的动作的时序图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的车辆用辅助电源装置进行说明。另外，本发明并不局限于以下示出的实施方式。

(实施方式)

图1是表示适用于本发明的实施方式所涉及的车辆用辅助电源装置的谐振逆变器电路1和控制谐振逆变器电路1的控制部10的结构例的图。图1所示的谐振逆变器电路1具有以下结构：对于直流(DC)输入，在滤波电容器FC1的后级设有串联连接的谐振电容器CR11、CR12，并进一步在其后级设有串联连接的开关元件HGU1、HGV2。作为开关元件HGU1、HGV2，如图所示，一般通过将IGBT和二极管反向并联连接而得到。另外，有时也可以使用MOSFET等来代替IGBT。