[发明专利]电力变换装置

说明书

电力变换装置(100)的控制电路(40)在逆变器电路(30)的再生控制时，在直流电源(1)与平滑电容器(2)之间的路径为切断状态的情况下，每隔预先确定的切换期间切换第1控制和第2控制而进行控制，上述第1控制使逆变器电路(30)内的上开关元件(31U、31V、31W)接通，并且使全部下开关元件(32U、32V、32W)断开，上述第2控制使下开关元件(32U、32V、32W)接通，并且使全部上开关元件(31U、31V、31W)断开。

技术领域

本发明涉及在具备将直流电力变换为交流电力而输出的逆变器的电力变换装置中特别是逆变器的再生控制时的动作。

背景技术

在混合动力汽车或电动汽车等电动车中，在再生控制时，将作为再生能量的再生电力经由具备逆变器的电力变换装置充电到电池。然后通过对该再生电力进行再次利用，从而有效地利用电力。但是，在再生控制时，在产生例如连接电池和电力变换装置的缆线断线等问题、电池和电力变换装置成为切断状态的情况下，无法将再生电力向电池进行充电。例如当在电池与其平滑电容器之间发生了该断线的情况下，再生电力除了由布线的寄生电阻及逆变器的开关元件的导通电阻消耗的电力之外，全部被积蓄到平滑电容器。当再生电力被持续积蓄到平滑电容器时，平滑电容器的电压上升并成为过电压，使平滑电容器及逆变器的开关元件的可靠性下降。

在作为以往的电力变换装置的逆变器装置中，在使马达停止时，使马达的各相的1对开关元件中的与直流电源的负侧连接的下开关元件全部接通。由此，使马达的各相相互短路，利用马达的线圈等负载电消耗此刻为止驱动马达的能量(例如，参照专利文献1)。

另外公开了利用以下方法抑制再生动作中的直流电源线的电压上升的以往的电力变换装置。

当探测到直流电源线的过电压时，进行3相短路。由于3相短路，电流在马达与半导体开关元件之间回流，能够抑制直流电源线的电压上升。在3相短路中，接通上支路的半导体开关元件或者下支路的半导体开关元件而使电流回流，所以接通这一侧的半导体开关元件发热。为了防止发生由于热所引起的半导体开关元件的故障，适当地进行3相短路的支路的切换。也可以在逆变器部的上支路侧和下支路侧分别设置温度传感器，通过这些温度传感器的输出来切换进行该3相短路的支路，以使上支路侧和下支路侧的半导体开关元件的温度成为相同程度(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2006－166504号公报(第4页，第[0012]、[0013]段，图2)

专利文献2：国际公开编号WO2012/077187(第20页，第[0062]～[0066]段，第25页，[0086]，图4、图6)

发明内容

在上述专利文献1所记载的以往的电力变换装置中，在使马达的各相相互短路时，仅接通与直流电源的低电位侧连接的全相的下开关元件。由此，通过在马达与逆变器电路之间使再生电流回流来消耗再生电力，从而抑制平滑电容器的电压上升。但是，由于仅接通下开关元件使再生电流回流，所以由于开关时的导通损耗，下开关元件的温度上升，可靠性下降。

另外，在专利文献2所记载的3相的电力变换装置中，进行支路的切换控制，以使上支路侧和下支路侧的开关元件的温度为相同程度。但是，在各相分别存在上下支路，有时由于电力变换装置的动作模式、每个支路的冷却条件、每个支路的开关元件的并联连接数量、各开关元件的特性的偏差、各开关元件的安装位置等条件不同，开关元件的温度针对每个相不同。

另外，即使在相同的支路内，也有时对开关元件的温度造成影响的条件针对各开关元件的每一个而不同，各开关元件的温度未必会一样。

因此，难以准确地获取开关元件的温度，难以对上支路侧和下支路侧的开关元件适合地进行切换控制。

因此，存在无法可靠性良好地抑制电力变换装置所具备的开关元件的温度上升这样的问题。