[发明专利]逆变器装置及电动车辆

说明书

本发明提供一种逆变器装置以及搭载有该逆变器装置的电动车辆，该逆变器装置即便进行利用较高的逆变器输出频率的过调制驱动，也不易产生PWM的电压误差。逆变器装置(100)所具有的PWM生成器(140)根据逆变器运行状态而改变以逆变器装置(100)的输出电压的过零点为中心进行了直线近似的角度区间的PWM脉冲的导通脉冲中心的时间间隔或者断开脉冲中心的时间间隔。在电动车辆中搭载逆变器装置(100)，通过逆变器装置(100)来驱动马达(300)。

技术领域

本发明涉及一种逆变器装置及电动车辆。

背景技术

在进行PWM(脉宽调制)控制而驱动马达的逆变驱动装置中，对于逆变器的可变输出频率，大多采用使载波频率固定而进行PWM控制的异步PWM方式。因此，在逆变器输出频率变为高频率的情况下，PWM脉冲数会减少，导致逆变器的输出误差增大。此外，在逆变器的输出电压指令超过逆变器的最大输出电平(正弦波)的过调制模式时，输出电压误差会增大。尤其是以交流输出的1/2周期进行变化的正侧的电压积分(正侧电压)与负侧的电压积分(负侧电压)的不平衡是导致马达控制不稳定的主要原因。因此，业界期望对输出电压的过零附近的调制波进行调整，从而调整使得逆变器输出的正电压与负电压大致均等。

在专利文献1中记载有一种将逆变器的输出电压的过零附近设为占空比50％(duty50％)而使输出电压误差处于最低限度的技术。

此外，在专利文献2中记载有一种在不产生逆变器的输出误差的调制率的范围内进行逆变驱动的技术。

进而，在专利文献3中记载有一种根据逆变器的输出频率来变更载波频率以使逆变器的输出误差减小的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-230079号公报

专利文献2：日本专利特开2007-143316号公报

专利文献3：日本专利特开2003-309993号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，在过调制模式中，在调制波为占空比100％的高电平值以及调制波为占空比0％的低电平值的过渡区间内设置调制波为占空比50％的中间电平值而输出PWM脉冲。由此，防止了调制波的斜率较为陡峭的情况下所产生的与PWM载波的交叉不连续(参考图7)而导致脉冲成分消失的现象。然而，由于在逆变器输出电压的过零附近设为占空比50％，因此该范围内的平均电压变为0V，从而存在逆变器输出降低的问题。

此外，在专利文献2中，在逆变器的输出电压的过零附近调制波的斜率较为陡峭的情况下，通过利用已抑制调制率的调制波而产生PWM脉冲，来降低因电压指令与PWM信号的关系而产生的相位误差。然而，由于抑制调制率而产生PWM脉冲，因此存在逆变器输出降低的问题。

此外，在专利文献3中，通过根据逆变器的输出频率来变更PWM载波频率的同步PWM来平衡逆变器的输出电压。然而，若变更载波频率，则电流检测、控制周期等的安排也必须进行调整，因此存在微型计算机等控制运算单元的负荷增大的问题。

解决问题的技术手段

(1)技术方案1的发明提供的逆变器装置的特征在于包括：PWM脉冲生成部，其根据马达输出要求来生成用以将直流电压转换为交流电压的PWM脉冲；以及逆变电路，其利用由PWM脉冲生成部生成的PWM脉冲将直流电压转换为交流电压来驱动马达，PWM脉冲生成部在以输出电压的过零点为中心进行了直线近似的角度区间内，根据马达输出要求而改变多个PWM脉冲的导通脉冲的中心时间间隔以及断开脉冲的中心时间间隔中的某一方，从而生成PWM脉冲。