DE102021200793A1 - Steuerung für fahrzeugseitigen wechselrichter - Google Patents

Steuerung für fahrzeugseitigen wechselrichter Download PDF

Info

Publication number
DE102021200793A1
DE102021200793A1 DE102021200793.7A DE102021200793A DE102021200793A1 DE 102021200793 A1 DE102021200793 A1 DE 102021200793A1 DE 102021200793 A DE102021200793 A DE 102021200793A DE 102021200793 A1 DE102021200793 A1 DE 102021200793A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor device
smoothing capacitor
side semiconductor
voltage
connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021200793.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Motonobu Funato
Keiji Yashiro
Kazuhiro Shiraishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of DE102021200793A1 publication Critical patent/DE102021200793A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01—Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01714—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by bootstrapping, i.e. by positive feed-back
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
    • G01R31/69—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board of terminals at the end of a cable or a wire harness; of plugs; of sockets, e.g. wall sockets or power sockets in appliances
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/084—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state
    • H03K17/063—Modifications for ensuring a fully conducting state in field-effect transistor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0081—Power supply means, e.g. to the switch driver

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Eine Steuerung für einen fahrzeugseitigen Wechselrichter enthält eine Armschaltung und einen Treiber. Der Treiber enthält eine High-Side-Treiberschaltung, eine Low-Side-Treiberschaltung und einen Bootstrap-Kondensator. Der fahrzeugseitige Wechselrichter enthält einen Glättungskondensator. Der Glättungskondensator wird von einer internen Stromversorgung über den Bootstrap-Kondensator und eine High-Side-Halbleitervorrichtung mit Leckstrom versorgt. Die Steuerung enthält außerdem einen Spannungsdetektor und eine Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit. Die Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit ist so konfiguriert, dass sie anhand einer vom Spannungsdetektor erfassten Spannungsänderung an den Enden eines Glättungskondensators bestimmt, ob ein Steckverbinder eingesteckt oder entfernt wurde.

Description

  • HINTERGRUND
  • Feld
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuerung für einen fahrzeugseitigen Wechselrichter.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In einem motorgetriebenen Kompressor, der über einen Verbinder mit einer Hochspannungsversorgung verbunden ist, wird eine bekannte Technik verwendet, um festzustellen, ob der Verbinder gesteckt oder entfernt wurde. In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2012-205445 wird ein Beispiel beschrieben, in dem ein Stromerfassungsmittel und ein Lastwiderstand verwendet werden. Wenn der von dem Stromerfassungsmittel erfasste Strom von einem Leistungselement in Richtung der Stromversorgung fließt, wird erkannt, dass die Stromversorgung von einem Stromversorgungsanschlussmittel getrennt wurde.
  • In einer typischen Technik werden ein Stromerfassungsmittel und ein Lastwiderstand benötigt, um festzustellen, ob ein Hochspannungsverbinder eingesteckt oder entfernt wurde.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Steuerung für einen fahrzeugseitigen Wechselrichter bereitzustellen, der in der Lage ist, mit einer vereinfachten Konfiguration zu bestimmen, ob ein an eine Stromversorgung angeschlossener Verbinder eingesteckt oder entfernt wurde.
  • Diese Zusammenfassung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die weiter unten in der detaillierten Beschreibung beschrieben werden. Diese Zusammenfassung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch soll sie als Hilfsmittel zur Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
  • Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird eine Steuerung für einen fahrzeugseitigen Wechselrichter bereitgestellt. Der fahrzeugseitige Wechselrichter ist so konfiguriert, dass er einen Motor eines motorgetriebenen Kompressors steuert und über einen Verbinder mit einer Stromversorgung verbunden ist. Die Steuerung enthält eine interne Stromversorgung, eine Armschaltung, die eine High-Side-Halbleiter-Vorrichtung und eine Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung enthält, und einen Halbleiter-Vorrichtungstreiber, der zum Ansteuern der Armschaltung konfiguriert ist. Der Treiber enthält eine High-Side-Treiberschaltung, die die High-Side-Halbleitervorrichtung ansteuert, eine Low-Side-Treiberschaltung, die die Low-Side-Halbleitervorrichtung ansteuert, und einen Bootstrap-Kondensator, der zum Ansteuern eines Gates der High-Side-Halbleitervorrichtung verwendet wird. Der fahrzeugseitige Wechselrichter enthält einen Glättungskondensator. Der Glättungskondensator wird von der internen Spannungsversorgung über den Bootstrap-Kondensator und die High-Side-Halbleitervorrichtung mit Leckstrom versorgt. Die Steuerung enthält ferner einen Spannungsdetektor, der so konfiguriert ist, dass er die Spannung an den Enden des Glättungskondensators detektiert, und eine Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie anhand einer vom Spannungsdetektor detektierten Änderung der Spannung an den Enden des Glättungskondensators bestimmt, ob der Verbinder eingesteckt oder entfernt wurde.
  • Weitere Merkmale und Aspekte werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich sein.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Schaltplan, der die elektrische Konfiguration eines motorgetriebenen Kompressors gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein Schaltplan, der die elektrische Konfiguration des motorgetriebenen Kompressors in 1 zeigt.
    • 3 ist ein Schaltplan, der die elektrische Konfiguration des motorgetriebenen Kompressors in 1 zeigt.
    • 4 ist ein Schaltplan, der die elektrische Konfiguration des motorgetriebenen Kompressors in 1 zeigt.
    • 5 ist ein Schaltplan, der die elektrische Konfiguration des motorgetriebenen Kompressors in 1 zeigt.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
    • 7 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen der Spannung an den Enden des Glättungskondensators zeigt.
    • 8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Bestimmung, ob der Verbinder eingesteckt oder entfernt wurde.
    • 9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Bestimmung, ob der Verbinder eingesteckt oder entfernt wurde.
  • In den Zeichnungen und in der detaillierten Beschreibung beziehen sich die gleichen Referenznummern auf die gleichen Elemente. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu, und die relative Größe, die Proportionen und die Darstellung der Elemente in den Zeichnungen können aus Gründen der Klarheit, der Veranschaulichung und des Komforts übertrieben sein.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Diese Beschreibung vermittelt ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Methoden, Vorrichtungen und/oder Systeme. Modifikationen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind für einen Fachmann offensichtlich. Die Abfolge der Vorgänge ist beispielhaft und kann von einem Fachmann geändert werden, mit Ausnahme von Vorgängen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die dem Fachmann gut bekannt sind, können weggelassen werden.
  • Exemplarische Ausführungsformen können unterschiedliche Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Die beschriebenen Beispiele sind jedoch gründlich und vollständig und vermitteln den vollen Umfang der Offenbarung für einen Fachmann.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst ein fahrzeugseitiger motorgetriebener Kompressor 10 einen Motor 20. Der Antrieb des Motors 20 treibt einen Kompressionsmechanismus (nicht dargestellt) an. Der motorgetriebene Kompressor 10 ist an einem Fahrzeug, wie z.B. einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, montiert.
  • Der motorgetriebene Kompressor 10 enthält einen fahrzeugseitigen Wechselrichter 21, der zur Steuerung des Motors 20 konfiguriert ist. Der fahrzeugseitige Wechselrichter 21 enthält eine positive Elektroden-Sammelschiene Lp und eine negative Elektroden-Sammelschiene Ln.
  • Die positive Elektroden-Sammelschiene Lp und die negative Elektroden-Sammelschiene Ln des fahrzeugseitigen Wechselrichters 21 sind über einen Verbinder 210 mit der positiven Elektrode bzw. der negativen Elektrode einer Hochspannungsstromversorgung 200 verbunden. Die Hochspannungsstromversorgung 200 ist z. B. ein 400-V-Stromversorgung. Die Hochspannungsstromversorgung 200 treibt ein elektrisches Bauteil wie z. B. einen Fahrmotor des Fahrzeugs an. Der Verbinder 210 enthält Anschlussabschnitte 211, 212, von denen einer ein Verbinder und der andere eine Buchse ist. Wenn die Anschlussabschnitte 211, 212 eingesteckt und verbunden sind, kann der fahrzeugseitige Wechselrichter 21 von der Hochspannungsstromversorgung 200 mit Strom versorgt werden. Aus diesem Zustand heraus wird beim Entfernen und Trennen der angeschlossenen Anschlussabschnitte 211, 212 die Stromzufuhr von der Hochspannungsstromversorgung 200 zum fahrzeugseitigen Wechselrichter 21 gestoppt.
  • Der fahrzeugseitige Wechselrichter 21 enthält eine Steuerung 22. Die Steuerung 22 enthält eine u- Phasen Armschaltung 30, eine v- Phasen Armschaltung 40 und eine w- Phasen Armschaltung 50. Die U-Phasen-Armschaltung 30, die V-Phasen-Armschaltung 40 und die W-Phasen-Armschaltung 50 sind parallel zwischen der positiven Elektroden-Sammelschiene Lp und der negativen Elektroden-Sammelschiene Ln angeschlossen.
  • Die u-Phasen-Armschaltung 30 enthält eine High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 und eine Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32. Die V-Phasen-Armschaltung 40 enthält eine High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 und eine Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42. Die W-Phasen-Armschaltung 50 enthält eine High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 und eine Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52.
  • Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 enthält einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) 33 und eine Diode 34, die antiparallel mit dem IGBT 33 verbunden ist. Die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32 enthält einen IGBT 35 und eine Diode 36, die antiparallel mit dem IGBT 35 verbunden ist. Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32 sind miteinander in Reihe verbunden, und ein Abschnitt der Reihenschaltung zwischen der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 und der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32 ist mit einem u-Phasenanschluss des Motors 20 verbunden.
  • Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 enthält einen IGBT 43 und eine Diode 44, die antiparallel mit dem IGBT 43 verbunden ist. Die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42 enthält einen IGBT 45 und eine Diode 46, die antiparallel mit dem IGBT 45 verbunden ist. Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42 sind in Reihe miteinander verbunden, und ein Abschnitt der Reihenschaltung zwischen der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 und der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42 ist mit einem V-Phasen-Anschluss des Motors 20 verbunden.
  • Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 enthält einen IGBT 53 und eine Diode 54, die antiparallel mit dem IGBT 53 verbunden ist. Die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52 enthält einen IGBT 55 und eine Diode 56, die antiparallel mit dem IGBT 55 verbunden ist. Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52 sind miteinander in Reihe verbunden, und ein Abschnitt der Reihenschaltung zwischen der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 und der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52 ist mit einem w-Phasenanschluss des Motors 20 verbunden.
  • Die u-Phasen-Armschaltung 30 wird von einem Halbleiter-Vorrichtungstreiber 60 angesteuert. Die v-Phasen-Armschaltung 40 wird von einem Halbleiter-Vorrichtungstreiber 70 angesteuert. Die w-Phasen-Armschaltung 50 wird von einem Halbleiter-Vorrichtungstreiber 80 angesteuert.
  • Der u-Phasentreiber 60 enthält eine High-Side-Treiberschaltung 61, die die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 ansteuert, eine Low-Side-Treiberschaltung 62, die die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32 ansteuert, und einen Bootstrap-Kondensator 63, der zum Ansteuern der Gates der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 verwendet wird. Der V-Phasentreiber 70 enthält eine High-Side-Treiberschaltung 71, die die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 ansteuert, eine Low-Side-Treiberschaltung 72, die die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42 ansteuert, und einen Bootstrap-Kondensator 73, der zum Ansteuern der Gates der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 verwendet wird. Der w-Phasentreiber 80 enthält eine High-Side-Treiberschaltung 81, die die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 ansteuert, eine Low-Side-Treiberschaltung 82, die die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52 ansteuert, und einen Bootstrap-Kondensator 83, der zum Ansteuern der Gates der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 verwendet wird.
  • Die Steuerung 22 enthält einen DC/DC-Wandler 66. Der DC/DC-Wandler 66 ist mit einer internen Stromversorgung 65 verbunden, bei der es sich um eine Niederspannungsstromversorgung für das Fahrzeug handelt. Der DC/DC-Wandler 66 nimmt 12 V von der internen Stromversorgung 65 auf, verstärkt 12 V auf 15 V und gibt 15 V als Versorgungsspannung an den Treiberschaltungen 61, 62, 71, 72, 81, 82 aus.
  • Der Ausgangsanschluss von 15 V des DC/DC-Wandlers 66 ist über einen Widerstand 67 und eine Diode 68 mit einem Ende (d. h. dem ersten Ende) des Bootstrap-Kondensators 63 verbunden. Das andere Ende (d. h. das zweite Ende) des Bootstrap-Kondensators 63 ist über einen Widerstand 69 mit dem Emitter des IGBT 33 verbunden. Der Ausgangsanschluss von 15 V des DC/DC-Wandlers 66 ist mit der High-Side-Treiberschaltung 61 verbunden, und die High-Side-Treiberschaltung 61 ist mit dem Gate des IGBT 33 verbunden. Die High-Side-Treiberschaltung 61 wird vom DC/DC-Wandler 66 mit 15 V versorgt und führt eine Ein-Aus-Steuerung für den IGBT 33 aus. Ebenso ist der Ausgangsanschluss der 15 V des DC/DC-Wandlers 66 mit der Low-Side-Treiberschaltung 62 verbunden, und die Low-Side-Treiberschaltung 62 ist mit dem Gate des IGBT 35 verbunden. Die Low-Side-Treiberschaltung 62 wird vom DC/DC-Wandler 66 mit 15 V versorgt und führt eine Ein-Aus-Steuerung für den IGBT 35 aus. Das erste Ende und das zweite Ende des Bootstrap-Kondensators 63 sind mit der High-Side-Treiberschaltung 61 verbunden.
  • Der Ausgangsanschluss von 15 V des DC/DC-Wandlers 66 ist über einen Widerstand 77 und eine Diode 78 mit einem Ende (d.h. dem ersten Ende) des Bootstrap-Kondensators 73 verbunden. Das andere Ende (d. h. das zweite Ende) des Bootstrap-Kondensators 73 ist über einen Widerstand 79 mit dem Emitter des IGBT 43 verbunden. Der Ausgangsanschluss von 15 V des DC/DC-Wandlers 66 ist mit der High-Side-Treiberschaltung 71 verbunden, und die High-Side-Treiberschaltung 71 ist mit dem Gate des IGBT 43 verbunden. Die High-Side-Treiberschaltung 71 wird vom DC/DC-Wandler 66 mit 15 V versorgt und führt eine Ein-Aus-Steuerung für den IGBT 43 aus. Ebenso ist der Ausgangsanschluss der 15 V des DC/DC-Wandlers 66 mit der Low-Side-Treiberschaltung 72 verbunden, und die Low-Side-Treiberschaltung 72 ist mit dem Gate des IGBT 45 verbunden. Die Low-Side-Treiberschaltung 72 wird vom DC/DC-Wandler 66 mit 15 V versorgt und führt eine Ein-Aus-Steuerung für den IGBT 45 aus. Das erste Ende und das zweite Ende des Bootstrap-Kondensators 73 sind mit der High-Side-Treiberschaltung 71 verbunden.
  • Der Ausgangsanschluss von 15 V des DC/DC-Wandlers 66 ist über einen Widerstand 87 und eine Diode 88 mit einem Ende (d. h. dem ersten Ende) des Bootstrap-Kondensators 83 verbunden. Das andere Ende (d. h. das zweite Ende) des Bootstrap-Kondensators 83 ist über einen Widerstand 89 mit dem Emitter des IGBT 53 verbunden. Der Ausgangsanschluss von 15 V des DC/DC-Wandlers 66 ist mit der High-Side-Treiberschaltung 81 verbunden, und die High-Side-Treiberschaltung 81 ist mit dem Gate des IGBT 53 verbunden. Die High-Side-Treiberschaltung 81 wird vom DC/DC-Wandler 66 mit 15 V versorgt und führt eine Ein-Aus-Steuerung für den IGBT 53 aus. Ebenso ist der Ausgangsanschluss der 15 V des DC/DC-Wandlers 66 mit der Low-Side- Treiberschaltung 82 verbunden, und die Low-Side- Treiberschaltung 82 ist mit dem Gate des IGBT 55 verbunden. Die Low-Side-Treiberschaltung 82 wird vom DC/DC-Wandler 66 mit 15 V versorgt und führt eine Ein-Aus-Steuerung für den IGBT 55 aus. Das erste Ende und das zweite Ende des Bootstrap-Kondensators 83 sind mit der High-Side-Treiberschaltung 81 verbunden.
  • Der fahrzeugseitige Wechselrichter 21 enthält einen Glättungskondensator 90. Der Glättungskondensator 90 ist mit der positiven Elektroden-Sammelschiene Lp und der negativen Elektroden-Sammelschiene Ln verbunden, wobei er sich zwischen den Armschaltungen 30, 40, 50 und dem Verbinder 210 und zwischen der positiven Elektroden-Sammelschiene Lp und der negativen Elektroden-Sammelschiene Ln befindet.
  • Die Stromleitung zwischen der positiven Elektrode der Hochspannungsstromversorgung 200 und dem Verbinder 210 ist mit einem System-Hauptrelais 250 versehen. Ein fahrzeugseitiger Kondensator 240 ist mit der positiven Elektrode und der negativen Elektrode der Hochspannungsstromversorgung 200 verbunden, wobei er sich zwischen dem System-Hauptrelais 250 und dem Verbinder 210 und zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode der Hochspannungsstromversorgung 200 befindet.
  • Das System-Hauptrelais 250 wird von einer Fahrzeug-ECU 220 selektiv geöffnet und geschlossen. Ein Leistungsschalter 230 für das Fahrzeug ist mit der Fahrzeug-ECU 220 verbunden. Wenn der Leistungsschalter 230 eingeschaltet ist, schließt die Fahrzeug-ECU 220 das System-Hauptrelais 250. Wenn der Leistungsschalter 230 ausgeschaltet wird, öffnet die Fahrzeug-ECU 220 das System-Hauptrelais 250.
  • Die Steuerung 22 für den fahrzeugseitigen Wechselrichter 21 enthält einen Mikrocomputer 110. Der Mikrocomputer 110 befiehlt dem DC/DC-Wandler 66, aktiviert oder gestoppt zu werden. Der Mikrocomputer 110 empfängt von der Fahrzeug-ECU 220 ein Signal, das durch Einschalten des Leistungsschalters 230 erzeugt wird. Wenn das Signal empfangen wird, wird ein Aktivierungsbefehl vom Mikrocomputer 110 an den DC/DC-Wandler 66 gesendet. Der Aktivierungsbefehl von dem Mikrocomputer 110 veranlasst den DC/DC-Wandler 66,12 V einzugeben, 12 V auf 15 V zu erhöhen und 15 V auszugeben. Weiterhin wird ein Signal, das durch das Ausschalten des Leistungsschalters 230 erzeugt wird, von der Fahrzeug-ECU 220 an den Mikrocomputer 110 gesendet. Wenn das Signal empfangen wird, wird ein Stoppbefehl vom Mikrocomputer 110 an den DC/DC-Wandler 66 gesendet. Der Stoppbefehl vom Mikrocomputer 110 veranlasst den DC/DC-Wandler 66, die Spannungserhöhung zu beenden.
  • Die Steuerung 22 enthält einen Spannungssensor 100, der als Spannungsdetektor dient und so konfiguriert ist, dass er die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 erfasst. Der Mikrocomputer 110 ist mit dem Spannungssensor 100 verbunden. Der Mikrocomputer 110 ist in der Lage, die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 unter Verwendung eines Signals vom Spannungssensor 100 zu erfassen. Der Spannungssensor 100 erfasst eine Eingangsspannung aus der Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90. Die Eingangsspannung wird verwendet, um eine Vektorsteuerung für den Motor 20 auszuführen.
  • Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
  • Zunächst wird der Betrieb der Ausführung der Vektorsteuerung für den Motor 20 mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt, bewirkt das Einschalten des Leistungsschalters 230 das Einschalten des System-Hauptrelais 250 (d.h. das Schließen des Stromkreises), wenn die Hochspannungsstromversorgung 200 über den Verbinder 210 mit dem fahrzeugseitigen Wechselrichter 21 verbunden ist. Wenn die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32 der U-Phasen-Armschaltung 30 abwechselnd eingeschaltet werden, bewirkt das Einschalten der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 32 einen Stromfluss in einem Pfad, der durch den Pfeil in 2 angedeutet ist. Dadurch wird der Bootstrap-Kondensator 63 im High-Side-Halbleiter-Vorrichtungstreiber 60 geladen. Anschließend kann, wie in 3 gezeigt, beim Einschalten der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31 (IGBT 33) durch die elektrische Ladung des Bootstrap-Kondensators 63 angesteuert werden, der im High-Side-Halbleiter-Vorrichtungstreiber 60 aufgeladen wird.
  • Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 wird auf die gleiche Weise betrieben wie die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 31. Wenn die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42 der V-Phasen-Armschaltung 40 abwechselnd eingeschaltet werden, wird durch das Einschalten der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 42 der Bootstrap-Kondensator 73 im High-Side-Halbleiter-Vorrichtungstreiber 70 geladen. Anschließend kann beim Einschalten der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 41 (IGBT 43) durch die elektrische Ladung des Bootstrap-Kondensators 73 angesteuert werden, der im High-Side-Halbleiter-Vorrichtungstreiber 70 aufgeladen wird.
  • Die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 wird auf die gleiche Weise betrieben wie die High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41. Wenn die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52 der W-Phasen-Armschaltung 50 abwechselnd eingeschaltet werden, wird durch das Einschalten der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtung 52 der Bootstrap-Kondensator 83 im High-Side-Halbleiter-Vorrichtungstreiber 80 geladen. Anschließend kann beim Einschalten der High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 die High-Side-Halbleiter-Vorrichtung 51 (IGBT 53) durch die elektrische Ladung des Bootstrap-Kondensators 83 angesteuert werden, der im High-Side-Halbleiter-Vorrichtungstreiber 80 aufgeladen wird.
  • Es wird nun ein Bestimmungsprozess beschrieben, der bestimmt, ob der Verbinder 210 zu dem Zeitpunkt, an dem der Leistungsschalter 230 eingeschaltet wurde, eingesteckt oder entfernt wurde, d.h. ob die beiden Anschlussabschnitte 211, 212 des Verbinders 210 eingesteckt oder entfernt wurden.
  • Wie in 4 gezeigt, ist der Leistungsschalter 230 ausgeschaltet (d. h. der Stromkreis ist offen), wenn die Hochspannungsstromversorgung 200 über den Verbinder 210 mit dem fahrzeugseitigen Wechselrichter 21 verbunden ist. Wenn der Leistungsschalter 230 eingeschaltet wird, aktiviert der Mikrocomputer 110 den DC/DC-Wandler 66, verstärkt 12 V auf 15 V und liefert 15 V.
  • Somit fließt Strom in einem durch den Pfeil in 4 angedeuteten Pfad von der internen Stromversorgung 65 über den DC/DC-Wandler 66. Der Glättungskondensator 90 wird über die Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 und die High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 mit Leckstrom versorgt. Weiterhin wird der fahrzeugseitige Kondensator 240 über den Verbinder 210 mit Leckstrom versorgt.
  • Der Mikrocomputer 110 ermittelt aus einer vom Spannungssensor 100 erfassten Änderung der Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, d.h. ob der Verbinder 210 angeschlossen ist.
  • Genauer gesagt bestimmt der Mikrocomputer 110, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90, die durch den Spannungssensor 100 erfasst wird, größer oder gleich einem Schwellenwert ist, wenn eine bestimmte Zeitspanne T1 (siehe 7, die später beschrieben wird) verstrichen ist, nachdem Leckstrom begonnen hat, von der internen Stromversorgung 65 durch den DC/DC-Wandler 66 an den Glättungskondensator 90 geliefert zu werden. Das heißt, der Mikrocomputer 110 bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die bestimmte Zeitspanne T1 verstrichen ist, nachdem der Leckstrom begonnen hat, von der internen Stromversorgung 65 durch den DC/DC-Wandler 66 an den Glättungskondensator 90 geliefert zu werden.
  • Wenn der Verbinder 210 wie in 5 gezeigt geöffnet ist, bewirkt das Einschalten des Leistungsschalters 230, dass der Mikrocomputer 110 den DC/DC-Wandler 66 aktiviert, 12V auf 15V erhöht und 15V liefert. Dadurch wird nur der Glättungskondensator 90 über die Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 und die High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 mit Leckstrom versorgt, wie durch den Pfeil in 5 dargestellt. Der Mikrocomputer 110 bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die vom Spannungssensor 100 erfasste Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
  • Der Mikrocomputer 110 führt die in 6 dargestellten Prozesse aus. Die Prozesse der 6 werden durch Einschalten des Leistungsschalters 230 gestartet.
  • Der Mikrocomputer 110 wird in Schritt S100 aktiviert und führt in Schritt S101 einen Initialisierungsprozess aus. In Schritt S102 kommuniziert der Mikrocomputer 110 mit der Fahrzeug-ECU 220, um festzustellen, ob das System-Hauptrelais 250 geöffnet ist. Nachdem er bestätigt hat, dass das System-Hauptrelais 250 offen ist, bestimmt der Mikrocomputer 110 in Schritt S103, ob die bestimmte Zeitspanne T1 (siehe 7) abgelaufen ist. Wenn festgestellt wird, dass die bestimmte Zeitspanne T1 abgelaufen ist, bestimmt der Mikrocomputer 110 in Schritt S104, ob die vom Spannungssensor 100 erfasste Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, bestimmt der Mikrocomputer 110 in Schritt S105, dass der Verbinder 210 offen ist, und benachrichtigt die Fahrzeug-ECU 220, dass der Verbinder 210 offen ist. Die Fahrzeug-ECU 220 gibt eine Warnung aus, die anzeigt, dass der Verbinder 210 offen ist. Beispielsweise schaltet die Fahrzeug-ECU 220 eine Warnleuchte ein, um einen Benutzer (z. B. einen Insassen wie den Fahrer) zu informieren, dass der Verbinder 210 offen ist.
  • In Schritt S104 wird, wenn die vom Spannungssensor 100 erfasste Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 kleiner als der Schwellenwert ist, festgestellt, dass der Stecker 210 nicht entfernt wurde und keine Anomalie aufgetreten ist. Dann wird eine normale Wechselrichter-Steuerung (Vektorsteuerung) ausgeführt.
  • In 7 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, und die vertikale Achse die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90. Durch Erfassen der Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90, wenn die bestimmte Zeitspanne T1 (z.B. 1 Sekunde) nach dem Einschalten des Leistungsschalters 230 verstrichen ist, ist es möglich zu erkennen, ob der Verbinder 210 verbunden oder offen ist.
  • 8 zeigt die Beziehung zwischen einer Kapazität C1 (siehe 5) der Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 und einer Kapazität C2 (siehe 5) des Glättungskondensators 90, wenn der Verbinder 210 offen ist. Die parallel verbundenen Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 sind mit dem Glättungskondensator 90 in Reihe verbunden.
  • Somit wird die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 durch die folgende Gleichung ausgedrückt, wobei die Eingangsspannung des DC/DC-Wandlers 66 Vin ist.
  • Vo = { 3 ⋅ C 1 / ( 3 ⋅ C 1 + C 2 ) } ⋅ Vin
    Figure DE102021200793A1_0001
  • 9 zeigt die Beziehung zwischen der Kapazität C1 (siehe 4) der Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83, der Kapazität C2 (siehe 4) des Glättungskondensators 90 und einer Kapazität C3 (siehe 4) des fahrzeugseitigen Kondensators 240, wenn der Verbinder 210 angeschlossen ist. Die parallel verbundenen Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 sind in Reihe mit dem Glättungskondensator 90 verbunden. Der Glättungskondensator 90 und der fahrzeugseitige Kondensator 240 sind parallel verbunden.
  • Somit wird die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 durch die folgende Gleichung ausgedrückt, wobei die Eingangsspannung des DC/DC-Wandlers 66 Vin ist.
  • Vo = { 3 ⋅ C 1 / ( 3 ⋅ C 1 + C 2 + C3 ) } ⋅ Vin
    Figure DE102021200793A1_0002
  • Dies ermöglicht die Bestätigung, ob der Hochspannungsverbinder 210 gelöst oder gesteckt ist, ohne eine zusätzliche Schaltung zur Bestätigung, ob der Hochspannungsverbinder 210 gelöst oder gesteckt ist, oder einen Stromsensor zu verwenden.
  • Mit anderen Worten, die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 zwischen der Masse und der Eingangsspannung Vin in den 8 und 9 wird überwacht. Die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 ändert sich in Abhängigkeit von der verbundenen Kapazität. Eine solche Änderung macht einen speziellen Sensor überflüssig, der feststellt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde.
  • Genauer gesagt kann der Glättungskondensator 90 zur Filterung, wie in den 4 und 5 gezeigt, von der Ausgangsanschluss (15 V) des DC/DC-Wandlers 66 über die Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 und die Dioden 34, 44, 54 der High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 geladen werden. Wenn der Verbinder 210 geöffnet ist, wird der Glättungskondensator 90 durch den über den DC/DC-Wandler 66 der internen Stromversorgung 65 fließenden Leckstrom aufgeladen. Das Verhalten zu diesem Zeitpunkt unterscheidet sich von dem, wenn der Verbinder 210 verbunden ist. Anhand dieses Unterschieds lässt sich feststellen, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt ist.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform hat die folgenden Vorteile.
  • (1) In der Konfiguration der Steuerung 22 für den fahrzeugseitigen Wechselrichter 21 ist der fahrzeugseitige Wechselrichter 21, der den Motor 20 des motorgetriebenen Kompressors 10 steuert, über den Verbinder 210 mit der Hochspannungsstromversorgung 200 verbunden, die als Stromversorgung dient. Die Steuerung 22 enthält die Halbleiter-Vorrichtungen-Treiber 60, 70, 80, die zur Ansteuerung der Armschaltungen 30, 40, 50 verwendet werden, die die High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 und die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 32, 42, 52 enthalten. Die Treiber 60, 70, 80 enthalten die High-Side-Treiberschaltungen 61, 71, 81, die die High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 ansteuern, die Low-Side-Treiberschaltungen 62, 72, 82, die die Low-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 32, 42, 52 ansteuern, und die Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83, die zur Ansteuerung der Gates der High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 verwendet werden. Der fahrzeugseitige Wechselrichter 21 enthält den Glättungskondensator 90. Der Glättungskondensator 90 wird von der internen Stromversorgung 65, die in der Steuerung 22 integriert ist, über die Bootstrap-Kondensatoren 63, 73, 83 und die High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen 31, 41, 51 mit Leckstrom versorgt. Die Steuerung 22 enthält den Spannungssensor 100, der so konfiguriert ist, dass er die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 erfasst, und den Mikrocomputer 110, der als Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit dient, die so konfiguriert ist, dass sie aus einer Änderung der Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90, die vom Spannungssensor 100 detektiert wird, bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines Stromerfassungsmittels oder eines Lastwiderstandes, und es kann mit einer vereinfachten Konfiguration festgestellt werden, ob der mit der Hochspannungsversorgung 200 verbundene Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt ist.
  • (2) Der Mikrocomputer 110 (Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit) bestimmt, ob der Verbinder 210 eingefügt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90, die durch den Spannungssensor 100 erfasst wird, größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die bestimmte Zeitspanne T1 verstrichen ist, nachdem Leckstrom begonnen hat, von der internen Stromversorgung 65 durch den DC/DC-Wandler 66 an den Glättungskondensator 90 geliefert zu werden. Dies erleichtert die Feststellung, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann wie folgt modifiziert werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform bestimmt der Mikrocomputer 110, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, nachdem der Leckstrom begonnen hat, von der internen Stromversorgung 65 an den Glättungskondensator 90 geliefert zu werden, wie in 7 gezeigt. Stattdessen kann der Mikrocomputer 110 bestimmen, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob eine Neigung θ größer oder gleich einem Schwellenwert ist, wenn die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 aufgrund des Leckstroms ansteigt, der von der internen Stromversorgung 65 durch den DC/DC-Wandler 66 an den Glättungskondensator 90 geliefert wird, wie in 7 gezeigt. Das heißt, wenn die Neigung θ beim Anstieg der erhöhten Spannung V0 an den Enden des Glättungskondensators 90 kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt der Mikrocomputer 110, dass keine Anomalie aufgetreten ist. Wenn ferner die Neigung θ, wenn die erhöhte Spannung V0 an den Enden des Glättungskondensators 90 ansteigt, größer als der Schwellenwert ist, bestimmt der Mikrocomputer 110, dass der Verbinder 210 entfernt worden ist.
  • Hier ist ein Vergleich zwischen dem Fall, in dem der Mikrocomputer 110 bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung V0 an den Enden des Glättungskondensators 90 größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, nachdem der Leckstrom begonnen hat, von der internen Stromversorgung 65 an den Glättungskondensator 90 geliefert wird, und dem Fall, in dem der Mikrocomputer 110 bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Neigung θ größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die Spannung Vo an den Enden des Glättungskondensators 90 aufgrund des von der internen Stromversorgung 65 an den Glättungskondensator 90 gelieferten Leckstroms ansteigt. In dem Fall, in dem der Mikrocomputer 110 bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung V0 an den Enden des Glättungskondensators 90 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, nachdem der Leckstrom begann, von der internen Stromversorgung 65 an den Glättungskondensator 90 geliefert zu werden, wird die Verarbeitungslast für die Bestimmung reduziert. Dadurch wird die Bestimmung erleichtert. In dem Fall, in dem der Mikrocomputer 110 bestimmt, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Neigung θ größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die Spannung V0 an den Enden des Glättungskondensators 90 aufgrund des Leckstroms, der von der internen Stromversorgung 65 an den Glättungskondensator 90 geliefert wird, ansteigt, bestimmt der Mikrocomputer 110 in einer kurzen Zeitspanne, ob der Verbinder 210 eingesteckt oder entfernt wurde.
  • Jede der High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen und jede der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtungen enthält einen IGBT und eine Diode, die antiparallel mit IGBT verbunden sind. Stattdessen kann jede der High-Side-Halbleiter-Vorrichtungen und jede der Low-Side-Halbleiter-Vorrichtungen z.B. einen MOS-Transistor und eine parasitäre Diode enthalten. In diesem Fall ist ein Bootstrap-Kondensator mit der Source des MOS-Transistors verbunden.
  • An den obigen Beispielen können verschiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der Ansprüche und ihrer Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen nur der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind als auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anwendbar zu betrachten. Geeignete Ergebnisse können erzielt werden, wenn Abläufe in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder wenn Komponenten in einem beschriebenen System, einer Architektur, einer Vorrichtung oder einer Schaltung anders kombiniert und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung wird nicht durch die detaillierte Beschreibung, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente definiert. Alle Variationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung enthalten.

Claims (2)

  1. Steuerung (22) für einen fahrzeugseitigen Wechselrichter (21), wobei der fahrzeugseitige Wechselrichter (21) so konfiguriert ist, dass er einen Motor (20) eines motorbetriebenen Kompressors (10) steuert und über einen Verbinder (210) mit einer Stromversorgung (200) verbunden ist, die Steuerung (22) umfassend: eine interne Spannungsversorgung (65); eine Armschaltung (30, 40, 50), die eine High-Side-Halbleitervorrichtung (31, 41, 51) und einer Low-Side-Halbleitervorrichtung (32, 42, 52) enthält; und einen Treiber (60, 70, 80) für eine Halbleitervorrichtung, der so konfiguriert ist, dass er die Armschaltung (30, 40, 50) ansteuert, wobei der Treiber (60, 70, 80) enthält eine High-Side-Treiberschaltung (61, 71, 81), die die High-Side-Halbleitervorrichtung (31, 41, 51) ansteuert, eine Low-Side-Treiberschaltung (62, 72, 82), die die Low-Side-Halbleitervorrichtung (32, 42, 52) ansteuert, und einen Bootstrap-Kondensator (63, 73, 83), der verwendet wird, um ein Gate der High-Side-Halbleitervorrichtung (31, 41, 51) anzutreiben, der fahrzeugseitige Wechselrichter (21) enthält einen Glättungskondensator (90), der Glättungskondensator (90) wird von der internen Stromversorgung (65) über den Bootstrap-Kondensator (63, 73, 83) und die High-Side-Halbleitervorrichtung (31, 41, 51) mit Leckstrom versorgt, und die Steuerung (22) ferner umfassend: einen Spannungsdetektor (100), der so konfiguriert ist, dass er die Spannung an den Enden des Glättungskondensators (90) erfasst; und eine Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit (110), die so konfiguriert ist, dass sie aus einer Änderung der Spannung an den Enden des Glättungskondensators (90), die von dem Spannungsdetektor (100) erfasst wird, bestimmt, ob der Verbinder (210) eingefügt oder entfernt wurde.
  2. Steuerung (22) nach Anspruch 1, wobei die Einfügungs-Entfernungs-Bestimmungseinheit (110) konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob der Verbinder (210) eingefügt oder entfernt wurde, abhängig davon, ob die Spannung an den Enden des Glättungskondensators (90), die durch den Spannungsdetektor (100) detektiert wird, größer als oder gleich einem Schwellenwert ist, wenn eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, nachdem der Leckstrom begonnen hat, von der internen Stromversorgung (65) an den Glättungskondensator (90) geliefert zu werden.
DE102021200793.7A 2020-02-12 2021-01-28 Steuerung für fahrzeugseitigen wechselrichter Pending DE102021200793A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-021611 2020-02-12
JP2020021611A JP7234965B2 (ja) 2020-02-12 2020-02-12 車載用インバータの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021200793A1 true DE102021200793A1 (de) 2021-08-12

Family

ID=76968766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021200793.7A Pending DE102021200793A1 (de) 2020-02-12 2021-01-28 Steuerung für fahrzeugseitigen wechselrichter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11418115B2 (de)
JP (1) JP7234965B2 (de)
CN (1) CN113258852B (de)
DE (1) DE102021200793A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024030364A (ja) * 2022-08-24 2024-03-07 サンデン株式会社 車両用電動圧縮機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004129320A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Sony Corp スイッチング電源回路
JP4898964B1 (ja) 2011-03-28 2012-03-21 パナソニック株式会社 電動コンプレッサ
JP2014007809A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路およびその動作方法
US9479055B2 (en) * 2012-12-03 2016-10-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. DC-DC converter
JP5987846B2 (ja) * 2014-01-27 2016-09-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP6500999B2 (ja) * 2016-02-16 2019-04-17 富士電機株式会社 半導体装置
US11097592B2 (en) * 2016-03-31 2021-08-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki On-board electric compressor
JP6597508B2 (ja) * 2016-07-28 2019-10-30 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6724838B2 (ja) * 2017-03-28 2020-07-15 株式会社豊田自動織機 車載用電動圧縮機
JP6982770B2 (ja) * 2018-02-23 2021-12-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モータ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113258852B (zh) 2023-04-28
CN113258852A (zh) 2021-08-13
JP7234965B2 (ja) 2023-03-08
US20210249959A1 (en) 2021-08-12
US11418115B2 (en) 2022-08-16
JP2021129360A (ja) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007039820B4 (de) FET-Überwachungs- und Schutzanordnung sowie Verfahren hierzu
DE102011055258A1 (de) Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102011089003A1 (de) Entladetechnik für die Rest-Hochspannung in einem Hybridfahrzeug und Verfahren dafür
DE102008022776A1 (de) Vereinfachte automatische Entladefunktion für Fahrzeuge
DE102018127423A1 (de) Redundante fahrzeugleistungsversorgungssteuersysteme und -verfahren
DE102008035804B4 (de) Elektrische Servolenkvorrichtung
DE112014002815T5 (de) An einem Fahrzeug montierte Motorsteuereinheit
EP2609322B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines starters eines fahrzeugs
DE102012203301B4 (de) Lastreibereinrichtung
DE102014204783A1 (de) Motortreibervorrichtung
DE102019105638A1 (de) Induktive Laststeuerungsvorrichtung
DE102010002678A1 (de) Motorsteuergerät zum Ansteuern eines Stromkreises und Verfahren
DE10345424B4 (de) Vorrichtung zur Steuerung der Ansaugung von Luft in einer Brennkraftmaschine
DE102021200793A1 (de) Steuerung für fahrzeugseitigen wechselrichter
DE102019111668A1 (de) Verfahren und system zum selektiven rücksetzen von sensoren, die von einer gemeinsamen stromversorgung versorgt werden
DE102010026768A1 (de) Kraftfahrzeugsicherheitssystem für eine elektrische Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung
DE102013211017A1 (de) Steuerung eines Elektromotors
DE102017113664A1 (de) Versorgungsschaltung für elektronische Komponenten aus mehreren Spannungspotentialen
DE102007023946B4 (de) Drehstromgenerator-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Umschalteinrichtung für einen Lastreaktionskoeffizienten
DE102015008005B4 (de) Notlaufbetrieb für ein Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen
DE102014105040A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Stabilisieren einer Fahrzeugspannung
DE202014100980U1 (de) Antriebssystem mit einer Gleichstrommotorbremse
EP1362403B1 (de) Vorrichtung zur fehlererkennung in einem mehrspannungsbordnetz
WO2019121623A1 (de) Verfahren zum überprüfen einer endstufe zum ansteuern einer last
DE112017006315T5 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern einer hochspannungsschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed