[发明专利]电源开关装置及具备该电源开关装置的电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及对连接直流电源和电容元件的电路进行开关的预充电方式的电源开关装置及具备该电源开关装置的电源系统。

背景技术

从电池等直流电源对马达等负载供给电力的电源系统，作为其主要结构具备：平滑电容器等电容元件、按照指令对连接直流电源和电容元件的电路进行开关的电源开关装置、将直流电力变换为交流电力的电力变换装置。

上述电源开关装置在不驱动负载的期间使连接直流电源和电容元件的电路成为断开状态（使电路断路）。另外，在驱动负载的情况下，使上述电路成为闭合状态（使电源与电容元件导通）。但是，在使上述电路成为闭合状态时，需要先将电容元件充电，因此在上述电路中流过所谓冲击电流。该冲击电流导致在连接电源与电容元件的电路中插入的元件的损坏、以及由电源电压的暂时下降对其他设备引起的不良影响等。作为解决该问题的技术，已知各种所谓的预充电方式的电源开关装置（例如专利文献1、2），在从接受到使上述电路成为闭合状态的指令开始到经过规定时间为止，经由电阻对电容元件进行充电，由此抑制上述电路成为闭合状态时的冲击电流。

图34是表示包括专利文献1的预充电方式的电源开关装置的电源系统1000的整体结构的图。

电源系统1000具备电源开关装置91、电容元件92、电力变换装置93。电源开关装置91设在连接直流电源BA和电容元件92的电路上，按照来自外部的指令对电路进行开关。电容元件92是所谓平滑电容器。电力变换装置93设在连接电容元件92和三相交流马达（以下简称为“马达”）94的电路上，是将直流变换为三相交流的逆变器。

电源开关装置91详细而言，具备插入在连接直流电源BA和电容元件92的电路上的开关类（系统主继电器SMR1、SMR2、开关元件98），逆流防止用的二极管99、控制开关类的通断的控制器95。系统主继电器SMR1、SMR2的通断分别通过有无向励磁电路96、97通电来控制，开关元件98的通断通过向栅极端子的控制信号（栅极电压）来控制。其中，开关元件98采用导通电阻较高的元件（参照专利文献1的图4）。

控制器95如下使开关类动作。首先，从接受使电路成为闭合状态的指令时开始到经过规定期间为止，在使系统主继电器SMR1断开的状态下使开关元件98导通。然后，在经过规定期间后，使开关元件98断开并使系统主继电器SMR1导通。在此期间，系统主继电器SMR2设为常通。通过该动作，在刚接通电源后，经由导通电阻较高的开关元件98流过电流。由此，使连接直流电源BA和平滑电容器92的电路中流过的电流不会过大，结果，能够防止冲击电流。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:特开2009－44914号公报

专利文献2:特开2005－312156号公报

发明的概要

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的电源开关装置中，作为系统主继电器，使用所谓机械式继电器，该机械式继电器利用对励磁电路通电而产生的电磁作用，来对接点进行开关。但是，机械式继电器自身的尺寸较大，而且需要设置用于释放线圈中产生的感应电动势的旁路电路等，与此相伴，存在电源开关装置也大型化的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题而做出，其目的在于，提供一种能够实现小型化的电源开关装置以及具备该电源开关装置的电源系统。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本说明书中公开的电源开关装置等按照来自外部的指令对连接直流电源和电容元件的电路进行开关，具备：1个以上的半导体元件，插入在所述电路中，并且流过下述电流，该电流是按照被输入的控制信号的电平（level）决定的上限电流值以下的电流，而且是与所述直流电源的电压值和所述电容元件的充电电压值之间的差量相应的电流；控制器，对所述1个以上的半导体元件单独地输出控制信号；以及温度检测电路，检测所述1个以上的半导体元件的温度；所述控制器在从接受到使所述电路成为闭合状态的指令开始经过规定期间为止，按照由所述温度检测电路检测的温度调整各个控制信号的电平，以使所述电路中流过的电流不超过限制电流值，而且，在经过所述规定期间后，调整各个控制信号的电平，以便允许所述电路中流过的电流超过所述限制电流值。

发明效果

根据本说明书中公开的电源开关装置等，能够实现小型化。

附图说明

图1是表示具备第1实施方式的电源开关装置101的电源系统100的整体结构的图。