電力轉換裝置制造方法及圖紙

電力轉換裝置（140）包括：逆變器電路（12），具有被橋接的功率半導體元件，通過可開閉的接觸器（15）與直流電源連接；驅動器電路（21），驅動功率半導體元件；驅動器電路控制部（18），對驅動器電路進行PWM（脈沖寬度調制）控制而使功率半導體元件進行開關動作；電壓平滑用電容器（500），與逆變器電路的輸入側并聯連接；驅動器電源電路（27），與電壓平滑用電容器并聯連接，以施加在該電壓平滑用電容器上的電壓作為輸入，對驅動器電路供給電力；放電電路，包括用于使電壓平滑用電容器的電荷放電的電阻（25）和與該電阻串聯連接的放電用開關元件（26），與電壓平滑用電容器并聯連接；和放電控制部（24），在接觸器成為開路狀態時，使放電用開關元件導通而利用放電電路進行放電。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及電力轉換裝置。
技術介紹
在搭載了電力轉換裝置(逆變器裝置)的電動車中，使用電壓為200V 400V的電池(蓄電池)。電池與逆變器裝置之間設置有接觸器，在逆變器裝置運轉時使接觸器導通而將電池與逆變器裝置連接，在逆變器裝置非運轉時，使接觸器關斷而將電池與逆變器裝置斷開。在逆變器裝置中設置有平滑用的電容器，若接觸器關斷后逆變器裝置內部仍殘留 有電壓，則在對逆變器裝置進行修理時等情況下存在接觸到高電壓的危險。因此，通常在逆變器裝置的內部備有放電電阻，使電容器中殘留的電荷在5 10分鐘左右放電至42V以下。42V這樣的值是即使人體接觸也僅為輕度觸電的電壓，在各種基準中均使用了這樣的電壓。但是，即使在5 10分鐘的放電時間中，實際上也能夠打開被多個螺釘等固定的逆變器裝置的蓋，因此期望盡可能使電容器的電荷在30秒以內放電。為了在這樣的短時間內使電容器電荷放電，例如，在電壓400V的逆變器裝置中電容器中殘留有電荷的情況下，需要使放電電阻的值為20kQ以下。但是，例如在20kQ的電阻的情況下，施加電壓400V時的電力損耗(功率損耗)是V2/R=4002/20 0 00=8W。因此，如果考慮高溫環境下的降額，則需要使用額定功率30W的大型的電阻，對于要求小型化的逆變器裝置而言是較大問題。因此，人們提出了這樣一種方法，設置由電阻較低的放電電阻和半導體開關構成的快速放電電路，在逆變器裝置從電池斷開時，使半導體開關導通從而使電容器的電荷快速放電(例如，參照專利文獻I)。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本國特開2006-42459號公報
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題但是，專利文獻I記載的快速放電電路中，需要設置作為放電用開關的高壓晶體管、檢測接觸器關斷的檢測電路、判斷接觸器是否實際關斷的接觸器關斷判斷電路等，電路變得復雜。因此，電路變得復雜，相應地增大了發生故障的可能，存在發生故障的情況下不能快速放電的問題。解決問題的技術手段根據本專利技術的第一方式，電力轉換裝置包括逆變器電路，具有被橋接的功率半導體元件，通過可開閉的接觸器與直流電源連接；驅動器電路，驅動功率半導體元件；驅動器電路控制部，對驅動器電路進行PWM (脈沖寬度調制)控制而使功率半導體元件進行開關動作；電壓平滑用電容器，與逆變器電路的輸入側并聯連接；驅動器電源電路，與電壓平滑用電容器并聯連接，以施加在該電壓平滑用電容器上的電壓作為輸入，對驅動器電路供給電力；放電電路，包括用于使電壓平滑用電容器的電荷放電的電阻和與該電阻串聯連接的放電用開關元件，與電壓平滑用電容器并聯連接；和放電控制部，在接觸器成為開路狀態時，使放電用開關元件導通而利用放電電路進行放電。根據本專利技術的第二方式，在第一方式的電力轉換裝置中，驅動器電路控制部在接觸器成為開路狀態時對驅動器電路進行無通電PWM控制。根據本專利技術的第三方式，在第二方式的電力轉換裝置中，還包括放電檢測部，檢測放電電路的放電是否正常進行，驅動器電路控制部在接觸器成為開路狀態、并且放電檢測部檢測出放電電路的放電沒有正常進行時，對驅動器電路進行無通電PWM控制。根據本專利技術的第四方式，在第二方式的電力轉換裝置中，還包括檢測電阻的溫度的電阻用溫度傳感器，放電控制部即使在接觸器為開路狀態的情況下，在電阻用溫度傳感器檢測出的溫度超過規定上限溫度時也停止放電電路的放電，驅動器電路控制部在接觸器 成為開路狀態、并且電阻用溫度傳感器檢測出的溫度超過規定上限溫度時，對驅動器電路進行無通電PWM控制。根據本專利技術的第五方式，在第二至四中任一方式的電力轉換裝置中，還包括檢測電力轉換裝置內的溫度的裝置內溫度傳感器，驅動器電路控制部，基于裝置內溫度傳感器的檢測溫度改變無通電PWM控制中載波頻率的設定。根據本專利技術的第六方式，在第一至五中任一方式的電力轉換裝置中，用于消耗放電電力的電阻與驅動器電路并聯地設置在驅動器電源電路的二次側。根據本專利技術的第七方式，在第一至六中任一方式的電力轉換裝置中，在驅動器電源電路的輸入部設置有與電壓平滑用電容器并聯連接的輸入電容器，由從與電壓平滑用電容器的連接部到輸入電容器的配線和輸入電容器形成的阻抗，被設定為由從連接部到電壓平滑用電容器的配線和電壓平滑用電容器形成的阻抗的20倍以上。根據本專利技術的第八方式，在第一至七中任一方式的電力轉換裝置中，驅動器電源電路具備安裝在印刷基板上的開關用晶體管和變壓器，連接晶體管的一個端子與變壓器的一個端子的配線圖案，為在印刷基板的變壓器的下方區域較寬地擴展的面狀圖案。根據本專利技術的第九方式，在第八方式的電力轉換裝置中，在配線圖案上，在晶體管附近配置I個以上的檢測器片(片式檢測器)。專利技術的效果根據本專利技術，針對接觸器關斷時的電壓平滑用電容器的放電功能，能夠實現可靠性的提聞。附圖說明圖I是表示混合動力車的控制模塊的圖。圖2是說明逆變器裝置140的圖。圖3是說明驅動器電源電路27的電路結構的圖。圖4是表示消耗電力調整動作的一例的流程圖。圖5是說明逆變器裝置140的結構的圖。圖6是說明驅動器電路基板17上的電源電路布局的圖。圖7是說明電路常數分布的圖。圖8是說明第二實施方式的圖。具體實施例方式以下，參照附圖說明實施本專利技術的方式。-第一實施方式-本專利技術的實施方式的電力轉換裝置能夠應用于混合動力用的機動車和純電動車。以下作為代表例，說明將本專利技術的實施方式的電力轉換裝置應用于混合動力車的逆變器裝置的情況。本專利技術的實施方式的電力轉換裝置，用于搭載在機動車上的車載電機系統的車 載用電力轉換裝置，特別是車輛驅動用電機系統。車輛驅動用電機系統中使用的車輛驅動用逆變器裝置，其搭載環境和工作環境等非常嚴苛。車輛驅動用逆變器裝置，作為對車輛驅動用電動機的驅動進行控制的控制裝置而設置在車輛驅動用電機系統中，將從構成車載電源的車載電池或車載發電裝置供給來的直流電力轉換為規定的交流電力，并將得到的交流電力供給到車輛驅動用電動機而對車輛驅動用電動機的驅動進行控制。此外，由于車輛驅動用電動機也具有作為發電機的功能，因此車輛驅動用逆變器裝置還具有根據運轉模式而相應地將車輛驅動用電動機產生的交流電力轉換為直流電力的功能。轉換后的直流電力被供給到車載電池。另外，本實施方式的結構最適合作為機動車或貨車等的車輛驅動用電力轉換裝置，但是也能夠應用于這之外的電力轉換裝置。例如，也能夠應用于這樣的電力轉換裝置，即電車或船舶、飛機等的電力轉換裝置，作為驅動工廠設備的電動機的控制裝置而使用的產業用電力轉換裝置，或者驅動家用太陽能發電系統或家用電器的電動機的控制裝置中使用的家用電力轉換裝置。圖I是表示混合動力車的控制模塊的圖。圖I中，混合動力電動車(以下記載為“HEV”)110是電動車的一種，具備兩個車輛驅動用系統。其中一個是以作為內燃機的發動機120為動力源的發動機系統。發動機系統主要用作HEVllO的驅動源。另一個是以電動發電機192、194為動力源的車載電機系統。車載電機系統主要用作HEVllO的驅動源和HEVllO的電力發生源。電動發電機192、194例如是同步電機或感應電機，根據運轉方法的不同既作為電動機動作，又作為發電機動作，此處記載為電動發電機。在車體的前部，前輪車軸114可旋轉地被軸支撐。在前輪車軸114的兩端設置有一對前輪1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：八幡光一，船場誠司，辻雅薰，
申請(專利權)人：日立汽車系統株式會社，
類型：
國別省市：