[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及将直流电力转换为交流电力的电力转换装置。

背景技术

已知有一种电力转换装置，搭载于电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）等电动车辆并且与驱动用电动机连接。该电力转换装置具有如下的电力转换功能：将从直流电源供给的电动机驱动用的直流电力转换为交流电力或者将从电动机产生的交流电力转换为直流电源充电用的直流电力。为了实现这种电力转换功能，在电力转换装置中一般使用MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管）、IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管）等开关元件。这种开关元件在施加超过预定的耐压的电压时引起耐压破坏（击穿）而导致破损，因此需要使施加电压不超过耐压。

在通常的电动车辆中，为了有效利用电力，在制动时或下坡时等，使电动机强制旋转，使其作为发电机工作，从而产生再生电压（逆电动势），对直流电源充电。然而，随着电动机的转速升高，产生更大的再生电压，因此有时由于再生电压超过耐压而导致开关元件发生耐压破坏。于是，为了防止这种耐压破坏，在现有的电力转换装置中，设置有抑制过电压的单元。

例如，专利文献1中提出了一种在控制电动机的电动机控制装置中如下所述的那样抑制过电压的方法。在该方法中，通过CPU的控制，在过电压发生时根据电动机的旋转位置使开关元件接通（ON），将电动机的多个相串联连接。

另外，专利文献2记载了如下所述的方法。在该方法中，检测从逆变器输入到直流电源的再生电压。基于其检测结果，通过逆变器控制单元控制逆变器的开关元件，以对电动机驱动装置与电动机的线之间进行关断和短路中的至少任一种。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2002-17098号公报

专利文献2：日本国特开2009-284747号公报

发明内容

发明需要解决的技术问题

在如上说明的现有的过电压抑制方法中，在发生过电压时通过CPU或逆变器控制单元控制开关元件，使电动机的输出端子与电源的基准电位（接地端子）连接。由此，使电流在电动机与基准电位（接地端子）之间环流从而抑制过电压。进行这种控制的CPU或逆变器控制单元通常借助于与供给电动机驱动用的直流电力的直流电源分开设置的从控制用的电源电路供给的电源，例如12V电源等而动作。因此，控制用的电源电路在动作不正常的状态下发生过电压的情况下，无法进行开关元件的控制。于是，具有无法抑制过电压的问题。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的第一方式的电力转换装置具备：多个电力转换元件，将从第一直流电源供给的直流电力转换为用于驱动电动机的交流电力；第一控制电路，从第二直流电源供给电力，输出用于控制多个电力转换元件的动作的第一控制信号；蓄电电路，基于电动机产生的交流电力而被充电，从而蓄存直流电力；电源电路，基于从第一直流电源或蓄电电路供给的直流电力而供给供电；测量蓄电电路的电压的电压测量电路；第二控制电路，从电源电路接受供电，判定第二直流电源是否正常，当判定为不正常时，输出用于基于由电压测量电路测量出的蓄电电路的电压控制多个电力转换元件的动作的第二控制信号；和驱动电路，从电源电路接受供电，并且输出用于根据第一控制信号或第二控制信号使多个电力转换元件工作的驱动信号，其中多个电力转换元件是与第一直流电源的高电压侧连接的上臂的电力转换元件和与第一直流电源的低电压侧连接的下臂的电力转换元件中的任意电力转换元件，将上臂的电力转换元件与下臂的电力转换元件串联连接而成的串联电路对于第一直流电源与蓄电电路并联连接有多个，第二控制电路在蓄电电路的电压为规定的第一电压值以上时输出第二控制信号，使得上臂的电力转换元件和下臂的电力转换元件中的任一方全部接通，而另一方全部关断。

根据本发明的第二方式，在第一方式的电力转换装置中优选：第二控制电路在蓄电电路的电压为低于第一电压值的规定的第二电压值以下时输出第二控制信号，使得上臂的电力转换元件和下臂的电力转换元件全部关断。

根据本发明的第三方式，在第一或第二方式的电力转换装置中优选：第二控制电路在控制第二控制信号时判定第二直流电源为正常的情况下，停止对第二控制信号的控制。