[发明专利]汽车用电力转换控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及安装在汽车上的控制电动机的汽车用电力转换控制装置，具体地涉及即使逆变器电路等的一部分中发生故障仍能对电动机进行驱动控制的汽车用电力转换装置。

背景技术

用于电动车和混合动力车这样的汽车驱动用动力中的电动机等通过数百伏特的高电压来驱动。

而由于安装在这种汽车中的电源为直流电池，为了驱动电动机，需要通过使用由IGBT（insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极晶体管）等功率半导体元件构成的开关元件的逆变器电路转换成三相交流。

驱动逆变器电路的信号，例如驱动IGBT的栅极的驱动信号在与驱动电动机的高电压电路绝缘的、以比高电压电路的电压更低的低电压工作的低压电路的控制电路中生成。

因此，驱动电动机的电力转换控制装置中配备了用以基于驱动信号来驱动逆变器电路的IGBT的IGBT驱动电路。即，电动机的电力转换控制装置具有在低电压电路内工作的电动机控制电路、在高电压电路内工作的基于电动机控制电路生成的驱动信号来驱动IGBT的IGBT驱动电路和由多个IGBT构成的逆变器电路而构成。

这种汽车用电力转换控制装置中重要的是安全性，特别是IGBT驱动电路或控制电路的故障成为问题。

例如，当前提出的汽车用电力转换控制装置中，由于电动机由三相交流驱动，使用6个IGBT，如果因短路等现象一个IGBT损坏，则IGBT驱动电路的电源无法工作，存在所有栅极电路停止的情况。因此，电动机无法继续运转，以致汽车无法运行。

因此，如果在郊外或山区中发生此类故障，汽车不能运行，对驾驶者和乘客的安全等产生较大的坏影响。因此，要求跛行（limp home）功能，亦即即使发生故障也能够不同程度地使电动机旋转，使汽车运行。

作为配备这种破行功能的汽车用电力转换控制装置，如日本特开2009-130967号公报（专利文献1）中所记载，为如下结构：通过在IGBT驱动电路的各IGBT的各栅极电路上连接包含6个独立的变压器的电源，即使IGBT的任意个发生短路或故障，由于剩余的电源仍可工作，可通过U相、V相和W相中的至少两相绕组使电动机旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-130967号公报

发明内容

发明要解决的课题

具有这种跛行功能的汽车用电力转换控制装置，还由于处于在汽车上安装该电力转换控制装置的环境，要求减小其体积，即要求小型化以提高可安装性，以及在混合动力车中为了改善汽油发动机的油耗而要求轻量化。

然而，虽然专利文献1中记载的汽车用电力转换控制装置中的确具有跛行功能，但由于各IGBT驱动电路的各栅极电路中需要6个包含变压器的电源，无法小型化和轻量化，无法达到如上所述的可安装性的提高和油耗改善等要求。

本发明的目的为提供配备跛行功能并且提高了小型化和轻量化的汽车用电力转换控制装置。

用于解决课题的方案

本发明的特征为，电力转换控制装置包括：将直流电流转换成三相交流电流来驱动电动机的由功率半导体元件构成的功率半导体组件；和驱动该功率半导体组件的驱动电路，其中，对应于三相交流电流，功率半导体组件和驱动电路由三个单位半导体组件和三个单位驱动电路构成，单位驱动电路的电源供应部分别独立地设置。

发明效果

即使一相的半导体组件中发生故障，由于其它两相具有独立于故障的一相的专用直流电源，可不受该故障的IGBT的影响而工作。因此，其它两相（V相和W相）可独立于故障的一相（U相）而工作，能够使电动机10继续运转。

此外，对于包含变压器的电源供应部，为U相、V相和W相的各相设置包含专用变压器的直流电源共三个，其体积被小型化并且重量也得到减轻，因此能够满足作为汽车追求的可安装性的提高和油耗的改善等要求。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的汽车用电力转换控制装置的电路结构的图。

图2是由图1所示的电路结构构成的汽车用电力转换控制装置的分解立体图。

图3是表示图2的汽车用电力转换控制装置的电路构成部件的配置状态的电路基板的结构图。

图4是本发明的其它实施例的汽车用电力转换控制装置的分解立体图。

图5是表示图4的汽车用电力转换控制装置的电路构成部件的配置状态的电路基板的结构图。

图6是本发明的又一实施例的汽车用电力转换控制装置的分解立体图。