JP2005328674A - Inverter device - Google Patents

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健二 野島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter device that can detect the seizure of a switchgear at an early stage. <P>SOLUTION: The inverter device 8 comprising a parallel circuit of a charging circuit 7 and a switch 2 connected between a battery 1 and an inverter module 35 is provided with capacitors 30... charged by the battery 1 via a charging circuit 7; resistors 31... for discharging the capacitors 30; a series circuit composed of resistors 50, 51 that detects voltages of the post-stage of the switch 2; and a diode 70 that is connected between the connection point of the series circuit consisting of the resistors 50, 51 on a positive line 4 and the connection point of the capacitors 30, and in which the capacitor 30 side is arranged as the forward direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、直流電源とインバータの間に接続された充電装置及び開閉装置の並列回路を備えたインバータ装置に関するものである。   The present invention relates to an inverter device provided with a parallel circuit of a charging device and a switching device connected between a DC power source and an inverter.

近年、電気自動車用の空調装置としてバッテリー電源で駆動される電動コンプレッサを搭載した空調装置が開発されている。この空調装置は、図4に示すようにバッテリー(直流電源)101と、インバータ装置108と、電動コンプレッサ110から構成されている。   In recent years, an air conditioner equipped with an electric compressor driven by a battery power source has been developed as an air conditioner for an electric vehicle. As shown in FIG. 4, this air conditioner includes a battery (DC power supply) 101, an inverter device 108, and an electric compressor 110.

前記インバータ装置108は、バッテリー101に直列に接続された開閉装置としての開閉器102と、この開閉器102と並列に接続され、抵抗104と開閉器103から成る充電装置111と、スイッチング素子114とスイッチングサージ吸収用の図示しないダイオードから成るスイッチング素子群112をモールドパッケージ115内にモールドすることによって構成されるインバータモジュール105と、コンデンサ106から構成されている。また、前記インバータモジュール105のスイッチング素子群112は、バッテリー101からの直流電圧を三相疑似交流電圧に変換し、電動コンプレッサ110に印加して当該電動コンプレッサ110のモータを駆動するためのものである。   The inverter device 108 includes a switch 102 as a switch device connected in series to the battery 101, a charging device 111 including a resistor 104 and a switch 103 connected in parallel with the switch 102, a switching element 114, It is composed of an inverter module 105 configured by molding a switching element group 112 made of a diode (not shown) for absorbing a switching surge in a molded package 115, and a capacitor 106. The switching element group 112 of the inverter module 105 is for converting the DC voltage from the battery 101 into a three-phase pseudo AC voltage and applying it to the electric compressor 110 to drive the motor of the electric compressor 110. .

前記コンデンサ106はスイッチング素子群112に電圧を安定的に供給するためのものである。また、前記充電装置111の抵抗104は、バッテリー101の直流電圧を印加する際に、コンデンサ106に流れる突入電流を抑制するためのものである。即ち、当該抵抗104の存在により、バッテリー101の接続時に前記開閉器102を開き、開閉器103を閉じて、当該抵抗104を介して電流を流すことで、バッテリー101の電圧を印加する時に生じる突入電流を抑制することができる(例えば、特許文献1参照)。
特許第3341327号公報
The capacitor 106 is for stably supplying a voltage to the switching element group 112. The resistor 104 of the charging device 111 is for suppressing an inrush current flowing through the capacitor 106 when a DC voltage of the battery 101 is applied. That is, the presence of the resistor 104 opens the switch 102 when the battery 101 is connected, closes the switch 103, and causes a current to flow through the resistor 104, thereby causing an inrush that occurs when the voltage of the battery 101 is applied. Current can be suppressed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3341327

ところで、このような空調装置では、図示しない制御装置により開閉器102を開く指令が出ているにも拘わらず、溶着して開閉器102が閉じた状態のままとなる恐れがある。そこで、従来では開閉器102前後に分圧抵抗を設け、係る分圧抵抗の端子電圧を検出することにより、開閉器102の溶着の発生を確認するようにしていた。即ち、開閉器102の前段のバッテリー101との間となる位置のプラスライン116とマイナスライン118及び開閉器102の後段のスイッチング素子群112との間となる位置のプラスライン116とバッテリー101のマイナスライン118間にそれぞれ電圧検出回路を接続し、各電圧検出回路にて検出される電圧をコントローラに入力する。   By the way, in such an air conditioner, there is a possibility that the switch 102 may be welded and remain in a closed state in spite of a command to open the switch 102 by a control device (not shown). Therefore, conventionally, a voltage dividing resistor is provided before and after the switch 102, and the occurrence of welding of the switch 102 is confirmed by detecting a terminal voltage of the voltage dividing resistor. That is, the plus line 116 and the minus line 118 at a position between the battery 101 in the front stage of the switch 102 and the plus line 116 at the position between the switching element group 112 in the rear stage of the switch 102 and the minus of the battery 101. A voltage detection circuit is connected between the lines 118, and a voltage detected by each voltage detection circuit is input to the controller.

ここで、バッテリー101が接続された状態では開閉器102の開閉状態にかかわらず、開閉器102の前段の電圧検出回路からコントローラに入力される電圧は略バッテリー101の電圧となる。そして、開閉器102が開いていれば、コントローラに入力される開閉器102の後段の電圧検出回路からの電圧は零となり、開閉器102が閉じた状態では電圧はほぼ開閉器102の前段側の電圧検出回路からの電圧と同じとなる(多少の電圧降下あり)。これにより、コントローラに入力される開閉器102の前後の電圧検出回路の電圧から、開閉器102の開閉状態を検出することができる。従って、コントローラにより開閉器102を開く制御が行われているにもかかわらず開閉器102が閉じている状態、所謂開閉器102の溶着を判断することができるようになる。   Here, when the battery 101 is connected, the voltage input to the controller from the voltage detection circuit in the previous stage of the switch 102 is substantially the voltage of the battery 101 regardless of the open / close state of the switch 102. When the switch 102 is open, the voltage from the voltage detection circuit at the subsequent stage of the switch 102 input to the controller becomes zero, and when the switch 102 is closed, the voltage is almost on the front side of the switch 102. It is the same as the voltage from the voltage detection circuit (there is some voltage drop). Thereby, the open / close state of the switch 102 can be detected from the voltage of the voltage detection circuit before and after the switch 102 input to the controller. Therefore, it is possible to determine the state in which the switch 102 is closed despite the control of opening the switch 102 by the controller, that is, so-called welding of the switch 102.

しかしながら、前述の如くインバータ装置108には大容量のコンデンサ106が設置されており、当該コンデンサ106の放電電圧により測定電圧は直ぐに低くならないので、開閉器102の溶着を早期に検出することができなかった。   However, as described above, the inverter device 108 is provided with the large-capacity capacitor 106, and the measured voltage does not decrease immediately due to the discharge voltage of the capacitor 106. Therefore, the welding of the switch 102 cannot be detected at an early stage. It was.

本発明は、係る従来技術の問題を解決するために成されたものであり、開閉装置の溶着を早期に検出することができるインバータ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the problems of the related art, and an object of the present invention is to provide an inverter device that can detect welding of a switchgear at an early stage.

本発明のインバータ装置は、直流電源とインバータの間に接続された充電装置及び開閉装置の並列回路を備えたものであって、直流電源から充電装置を介して充電されるコンデンサと、このコンデンサの放電用抵抗と、開閉装置の後段の電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路とコンデンサ間に接続され、当該コンデンサ側が順方向とされたダイオードとを備えたものである。   An inverter device according to the present invention includes a parallel circuit of a charging device and a switching device connected between a DC power source and an inverter, the capacitor being charged from the DC power source through the charging device, and the capacitor A discharge resistor, a voltage detection circuit for detecting a voltage at the latter stage of the switchgear, and a diode connected between the voltage detection circuit and the capacitor and having the capacitor side in the forward direction are provided.

請求項2の発明のインバータ装置では、上記発明において電圧検出回路が検出する電圧に基づいて、開閉装置の溶着を判断する制御装置を備えたものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an inverter device comprising a control device for judging the welding of the switchgear based on the voltage detected by the voltage detection circuit in the above invention.

請求項3の発明のインバータ装置では、請求項2の発明において制御装置は、開閉装置の前段の電圧と電圧検出回路が検出する電圧とを比較し、その差が所定範囲内である場合に開閉装置の溶着と判断するものである。   In the inverter device according to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the control device compares the voltage at the previous stage of the switchgear with the voltage detected by the voltage detection circuit, and when the difference is within a predetermined range It is determined that the apparatus is welded.

本発明では、直流電源とインバータの間に接続された充電装置及び開閉装置の並列回路を備えたインバータ装置であって、直流電源から充電装置を介して充電されるコンデンサと、このコンデンサの放電用抵抗と、開閉装置の後段の電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路とコンデンサ間に接続され、当該コンデンサ側が順方向とされたダイオードとを備えているので、当該ダイオードにより、コンデンサが放電し切る以前であっても、開閉装置が正常に解裂していれば、電圧検出回路の電圧値が瞬間に低くなる。   In the present invention, an inverter device including a parallel circuit of a charging device and a switching device connected between a DC power source and an inverter, the capacitor being charged from the DC power source through the charging device, and for discharging the capacitor The capacitor includes a resistor, a voltage detection circuit that detects a voltage at the latter stage of the switching device, and a diode that is connected between the voltage detection circuit and the capacitor and that has a forward direction on the capacitor side. Even before the discharge is completed, the voltage value of the voltage detection circuit decreases instantaneously if the switchgear is normally broken.

一方、開閉装置が溶着している場合には、電圧検出回路の電圧は低くならない。   On the other hand, when the switchgear is welded, the voltage of the voltage detection circuit does not decrease.

従って、例えば請求項2の如く電圧検出回路が検出する電圧に基づいて、請求項3の如く開閉装置の前段の電圧と電圧検出回路が検出する電圧とを比較し、その差が所定範囲内である場合に開閉装置の溶着と判断することで、当該溶着を早期に判別できるようになる。   Therefore, for example, based on the voltage detected by the voltage detection circuit as in claim 2, the voltage at the front stage of the switchgear is compared with the voltage detected by the voltage detection circuit as in claim 3, and the difference is within a predetermined range. In some cases, it is possible to determine the welding at an early stage by determining the welding of the switchgear.

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は、本発明のインバータ装置8を備えた電気自動車用空調装置の一実施例の電源回路図を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a power circuit diagram of an embodiment of an air conditioner for an electric vehicle provided with an inverter device 8 of the present invention.

図1において、1は電気自動車の直流電源としてのメインバッテリーであり、空調装置の電動コンプレッサ10に、本発明のインバータ装置8を介して電力を供給している。前記バッテリー1からは直流電圧が出力されるが、電動コンプレッサ10(のモータ)には後述するインバータ装置8のインバータモジュール35(本発明におけるインバータ)により三相疑似交流に変換された電圧が供給される。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main battery as a DC power source of an electric vehicle, which supplies electric power to an electric compressor 10 of an air conditioner through an inverter device 8 of the present invention. A direct current voltage is output from the battery 1, and the electric compressor 10 (motor) is supplied with a voltage converted into a three-phase pseudo alternating current by an inverter module 35 (an inverter in the present invention) of an inverter device 8 described later. The

前述したインバータ装置8は、開閉装置としての開閉器2や充電装置としての充電回路7、4つのコンデンサ30・・、放電用抵抗31、31及びインバータモジュール35などから構成されている。   The inverter device 8 described above includes a switch 2 as a switch device, a charging circuit 7 as a charging device, four capacitors 30..., Discharging resistors 31 and 31, an inverter module 35, and the like.

前記インバータモジュール35は、電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群12をモールドパッケージ40内に設けてなるものである。このスイッチング素子群12は、スイッチング素子14とスイッチングサージ吸収用の図示しないダイオードにて構成され、バッテリー1のプラスライン4(例えばDC+350V程)とマイナスライン6間に接続される。   The inverter module 35 is provided with a switching element group 12 for converting a voltage into a three-phase pseudo alternating voltage by switching in a molded package 40. The switching element group 12 includes a switching element 14 and a diode (not shown) for absorbing a switching surge, and is connected between the plus line 4 (for example, about DC + 350V) and the minus line 6 of the battery 1.

また、前記開閉器2はバッテリー1とスイッチング素子群12の間のプラスライン4に接続されている。前記コンデンサ30・・はスイッチング素子群12に電圧を安定的に供給するためのものであり、開閉器2とスイッチング素子群12の間のプラスライン4とマイナスライン6間に相互に並列接続される。各コンデンサ30・・には、前記バッテリー1から後述する充電回路7を介して電荷が充電される。また、放電用抵抗31、31は各コンデンサ30・・に充電された電荷を放電するための放電用抵抗であり、コンデンサ30・・とスイッチング素子群12の間のプラスライン4とマイナスライン6間に接続される。   The switch 2 is connected to a plus line 4 between the battery 1 and the switching element group 12. The capacitors 30... Are for stably supplying a voltage to the switching element group 12, and are connected in parallel between the plus line 4 and the minus line 6 between the switch 2 and the switching element group 12. . Each capacitor 30 is charged with electric charge from the battery 1 via a charging circuit 7 described later. The discharging resistors 31 and 31 are discharging resistors for discharging the electric charges charged in the capacitors 30... Between the plus line 4 and the minus line 6 between the capacitors 30 and the switching element group 12. Connected to.

前述した充電回路7は、開閉器3と正特性サーミスタ18の直列回路から成り、開閉器2に並列に接続されている。この充電回路7は、バッテリー1の電圧を印加する際に、各コンデンサ30・・に流れる突入電流と各コンデンサ30・・に発生する突入電圧を抑制するためのものである。   The above-described charging circuit 7 includes a series circuit of the switch 3 and the positive temperature coefficient thermistor 18 and is connected to the switch 2 in parallel. The charging circuit 7 is for suppressing the inrush current flowing in each capacitor 30... And the inrush voltage generated in each capacitor 30.

一方、インバータ装置8には、開閉器2前後の電圧を検出するための分圧用抵抗50、51、52、53が設けられている。即ち、開閉器2の後段のコンデンサ30・・との間となる位置のプラスライン4とバッテリー1のマイナスライン6間に抵抗50と51の直列回路(電圧検出回路)が接続される。   On the other hand, the inverter device 8 is provided with voltage dividing resistors 50, 51, 52, 53 for detecting the voltage before and after the switch 2. That is, a series circuit (voltage detection circuit) of resistors 50 and 51 is connected between the plus line 4 at a position between the switch 30 and the rear stage capacitors 30 and the minus line 6 of the battery 1.

また、開閉器2の前段のバッテリー1との間となる位置のプラスライン4とマイナスライン6間に抵抗52と53の直列回路(電圧検出回路)が接続される。前記抵抗50、51は開閉器2の後段の電圧を検出するものであり、抵抗52、53は開閉器2の前段の電圧を検出するためのものである。   Further, a series circuit (voltage detection circuit) of resistors 52 and 53 is connected between the plus line 4 and the minus line 6 at a position between the battery 1 and the preceding stage of the switch 2. The resistors 50 and 51 are for detecting the voltage at the rear stage of the switch 2, and the resistors 52 and 53 are for detecting the voltage at the front stage of the switch 2.

また、実施例では抵抗50及び抵抗52は同一の抵抗値とされ、同様に抵抗51と抵抗53も同一の抵抗値とされている。そして、抵抗50及び抵抗52の抵抗値は、それらのマイナスライン6側に接続された抵抗51及び53より十分大きい抵抗値とされている。そして、抵抗51と抵抗53の端子電圧がコントローラ60に入力されることになる。このコントローラ60は、インバータ装置8の制御装置であり、開閉器2及び開閉器3の開閉等を制御している。更に、当該コントローラ60は、後述する如く抵抗51及び抵抗53の端子電圧に基づいて、開閉器2の溶着を判断する。   In the embodiment, the resistors 50 and 52 have the same resistance value, and similarly, the resistors 51 and 53 have the same resistance value. The resistance values of the resistors 50 and 52 are sufficiently larger than the resistors 51 and 53 connected to the negative line 6 side. Then, the terminal voltages of the resistors 51 and 53 are input to the controller 60. The controller 60 is a control device for the inverter device 8 and controls opening and closing of the switch 2 and the switch 3. Further, the controller 60 determines the welding of the switch 2 based on the terminal voltages of the resistor 51 and the resistor 53 as will be described later.

尚、本発明のインバータ装置8には、前記抵抗50と抵抗51の直列回路(電圧検出回路)と前記コンデンサ30・・間のプラスライン4にダイオード70が設けられている。即ち、ダイオード70は、抵抗50と抵抗51の接続点と開閉器2に最も近い回路上に設置されたコンデンサ30(図1では一番左側に設けられたコンデンサ30)の接続点間のプラスライン4に接続されており、コンデンサ30・・側が順方向とされている。   In the inverter device 8 of the present invention, a diode 70 is provided in the plus line 4 between the series circuit (voltage detection circuit) of the resistors 50 and 51 and the capacitors 30. That is, the diode 70 is a plus line between the connection point of the resistor 50 and the resistor 51 and the connection point of the capacitor 30 (the capacitor 30 provided on the leftmost side in FIG. 1) installed on the circuit closest to the switch 2. 4 and the capacitor 30... Side is in the forward direction.

尚、モールドパッケージ40には、当該モールドパッケージ40内のスイッチング素子群12とモールドパッケージ40外部のバッテリー1、開閉器2及び電動コンプレッサ10等とを接続するためのピン20・・が取り付けられている。このピン20・・により、モールドパッケージ40内とモールドパッケージ40外との機器を支障なく接続することができる。   The mold package 40 is provided with pins 20 for connecting the switching element group 12 in the mold package 40 to the battery 1, the switch 2, the electric compressor 10, etc. outside the mold package 40. . With the pins 20..., Devices inside and outside the mold package 40 can be connected without hindrance.

以上の構成で次に本発明のインバータ装置8の動作を図2及び図3を用いて説明する。ここで、図2はインバータ装置8のコントローラ60による開閉器2の溶着検出動作に関する制御を説明するフローチャートであり、図3は開閉器2、開閉器3及び電動コンプレッサ10の動作を説明するタイミングチャートである。尚、電気自動車が起動されていない状態でコントローラ60は各開閉器2、3を解裂した状態に制御するものとする。   Next, the operation of the inverter device 8 of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a flowchart for explaining the control relating to the welding detection operation of the switch 2 by the controller 60 of the inverter device 8, and FIG. 3 is a timing chart for explaining the operations of the switch 2, the switch 3 and the electric compressor 10. It is. It is assumed that the controller 60 controls the switches 2 and 3 in a state where the electric vehicle is not activated.

そして、図2のステップS1にて電気自動車が起動されると(ING(イグニッション)ON)、コントローラ60はステップS2で、車室内に設けられた図示しない空調装置のコントローラから運転指令信号が入力されたか否か判断する。今、車室内の温度が設定値よりも高く、前記空調装置のコントローラから運転指令信号がコントローラ60に入力されると、コントローラ60はステップS3で前記開閉器2の前段の抵抗53の端子電圧に基づいて検出される開閉器2の前段のプラスライン4の電圧V1が+250Vより高く+400Vより低いか否か判断する。このとき、バッテリー1の電圧が正常時には、開閉器2の開閉状態に拘わらず、前記コントローラ60に入力される開閉器2の前段のプラスライン4の電圧V1は略バッテリー1の電圧と同じ電圧(前記+350V程)となる。従って、コントローラ60に入力される電圧V1が+250V以下、若しくは、+400V以上の場合には、バッテリー1の電圧が異常であると判断し、コントローラ60はステップS7に進んでインバータ装置8への制御出力を停止して所定の警報動作を行う。   When the electric vehicle is activated in step S1 of FIG. 2 (ING (ignition) ON), the controller 60 receives an operation command signal from a controller of an air conditioner (not shown) provided in the vehicle interior in step S2. Judge whether or not. Now, if the temperature in the passenger compartment is higher than the set value and an operation command signal is input to the controller 60 from the controller of the air conditioner, the controller 60 sets the terminal voltage of the resistor 53 in the previous stage of the switch 2 in step S3. Based on this, it is determined whether or not the voltage V1 of the positive line 4 in the preceding stage of the switch 2 is higher than + 250V and lower than + 400V. At this time, when the voltage of the battery 1 is normal, the voltage V1 of the plus line 4 in front of the switch 2 input to the controller 60 is substantially the same as the voltage of the battery 1 (regardless of the open / close state of the switch 2). + 350V). Therefore, when the voltage V1 input to the controller 60 is + 250V or lower or + 400V or higher, it is determined that the voltage of the battery 1 is abnormal, and the controller 60 proceeds to step S7 and outputs a control output to the inverter device 8. Is stopped and a predetermined alarm operation is performed.

一方、図2のステップS3にてコントローラ60に入力される開閉器2の前段のプラスライン4の電圧V1が250Vより高く400Vより低い場合にはバッテリー1の電圧は正常と判断し、コントローラ60はステップS4に進んで開閉器2の後段の抵抗51の端子電圧に基づいて検出される開閉器2の後段のプラスライン4の電圧V2がV1−10Vより高いか否か判断する。ここで、この時点ではコントローラ60は開閉器2及び開閉器3を解裂するよう制御している。また、ダイオード70はコンデンサ30・・側が順方向とされているので、仮にコンデンサ30・・に充電電荷があったとしても、開閉器2及び開閉器3が正常状態であれば、開閉器2の後段のプラスライン4の電圧V2は零となる。従って、開閉器2及び開閉器3を閉じる制御を行う以前に電圧V2が電圧V1−10V(10Vは回路の電圧降下を見越したもの)より高くなっている場合には、開閉器2又は開閉器3が溶着して閉じているものと判断できる。   On the other hand, when the voltage V1 of the plus line 4 in the preceding stage of the switch 2 input to the controller 60 in step S3 in FIG. 2 is higher than 250V and lower than 400V, the voltage of the battery 1 is determined to be normal, and the controller 60 It progresses to step S4 and it is determined whether the voltage V2 of the plus line 4 of the back | latter stage of the switch 2 detected based on the terminal voltage of the resistance 51 of the back | latter stage of the switch 2 is higher than V1-10V. Here, at this time, the controller 60 controls to break the switch 2 and the switch 3. Further, since the diode 70 has a forward direction on the capacitor 30..., Even if the capacitor 30... Has a charge, if the switch 2 and the switch 3 are in a normal state, the switch 2. The voltage V2 of the subsequent plus line 4 becomes zero. Accordingly, when the voltage V2 is higher than the voltage V1-10V (10V is foreseeing the voltage drop of the circuit) before the control for closing the switch 2 and the switch 3 is performed, the switch 2 or the switch It can be determined that 3 is welded and closed.

即ち、コントローラ60は前記開閉器2の前段のプラスライン4の電圧V1と開閉器2の後段のプラスライン4の電圧V2とを比較し、その差(V1−V2)が所定範囲(実施例では10Vより小さい範囲)内の場合、開閉器2又は開閉器3が溶着して閉じているものと判断し、ステップS5に進んでインバータ装置8への制御出力を停止し、所定の警報を行う。これにより、スイッチング素子14がONしないので、コンプレッサ10のモータには通電が行われなくなる。   That is, the controller 60 compares the voltage V1 of the plus line 4 before the switch 2 with the voltage V2 of the plus line 4 after the switch 2, and the difference (V1−V2) is within a predetermined range (in the embodiment). If it is within the range of less than 10V, it is determined that the switch 2 or the switch 3 is welded and closed, the process proceeds to step S5, the control output to the inverter device 8 is stopped, and a predetermined alarm is given. Thereby, since the switching element 14 is not turned on, the motor of the compressor 10 is not energized.

他方、開閉器2及び開閉器3が溶着しておらず、開いている場合にはコントローラ60に入力される電圧V2は前述の如く零となるので、差(V1−V2)は10V以上となる。従って、コントローラ60はステップS4で電圧V1−10Vの値が電圧V2以上であった場合には、開閉器2及び開閉器3の溶着は生じていないものと判断し、ステップS4からステップS6に進んで図3の制御を開始する。   On the other hand, when the switch 2 and the switch 3 are not welded and are open, the voltage V2 input to the controller 60 is zero as described above, so the difference (V1−V2) is 10V or more. . Therefore, when the value of the voltage V1-10V is equal to or higher than the voltage V2 in step S4, the controller 60 determines that the switch 2 and the switch 3 are not welded and proceeds from step S4 to step S6. Then, the control of FIG. 3 is started.

即ち、コントローラ60は先ず開閉器2を開いたままの状態(開閉器2が解裂したままの状態)で開閉器3を閉じ、バッテリー1からの電流を正特性サーミスタ18及びダイオード70を介してコンデンサ30・・に流し、それらを充電する。正特性サーミスタ18は自己発熱して抵抗を増大させるので、流れる電流値の抵抗を抑える働きをする。これにより、突入電流を抑えて、コンデンサ30・・の保護を図ることができる。   That is, the controller 60 first closes the switch 3 while the switch 2 is open (the switch 2 is broken), and the current from the battery 1 is passed through the positive temperature coefficient thermistor 18 and the diode 70. Flow through capacitors 30 and charge them. Since the positive temperature coefficient thermistor 18 increases its resistance by self-heating, it functions to suppress the resistance of the flowing current value. Thereby, inrush current can be suppressed and the capacitors 30... Can be protected.

次に、コントローラ60はコンデンサ30・・への充電が完了するタイミングで(本実施例では、開閉器3を閉じてから3秒後)開閉器2を閉じ、その後(本実施例では開閉器2を閉じてから1秒後)、充電回路7の開閉器3を開いて以降は開閉器2を介してスイッチング素子群12にバッテリー1の電圧を印加するようになる。また、コントローラ60はスイッチング素子群12のスイッチング素子14のON−OFFを制御して所定周波数の三相疑似交流電圧を生成し、電動コンプレッサ10のモータに印加して当該モータを上記運転周波数で駆動する。   Next, the controller 60 closes the switch 2 at the timing when the charging of the capacitors 30... Is completed (in this embodiment, 3 seconds after closing the switch 3), and then (in this embodiment, the switch 2. 1 second after closing), after opening the switch 3 of the charging circuit 7, the voltage of the battery 1 is applied to the switching element group 12 via the switch 2. Further, the controller 60 controls ON / OFF of the switching element 14 of the switching element group 12 to generate a three-phase pseudo AC voltage having a predetermined frequency, and applies it to the motor of the electric compressor 10 to drive the motor at the above operating frequency. To do.

そして、前記空調装置のコントローラから運転停止信号が入力されると、スイッチング素子群12のスイッチング素子14のスイッチ操作を止めた後、コントローラ60は開閉器2を開いて(解裂)、スイッチング素子群12への電源供給を停止し、電動コンプレッサ10の運転を停止する。コンデンサ30・・の充電電荷は所定の時定数で放電用抵抗31、31により放電されていくが、開閉器2及び開閉器3が開いていれば、バッテリー1の電圧も印加されていないので、ダイオード70の存在により、開閉器2後段のプラスライン4の電圧V2は、開閉器2が開いた瞬間に零に落ちることになる。   When an operation stop signal is input from the controller of the air conditioner, after the switch operation of the switching element 14 of the switching element group 12 is stopped, the controller 60 opens (breaks) the switch 2 to switch the switching element group. The power supply to 12 is stopped, and the operation of the electric compressor 10 is stopped. The charging charges of the capacitors 30 are discharged by the discharging resistors 31 and 31 with a predetermined time constant. However, if the switch 2 and the switch 3 are open, the voltage of the battery 1 is not applied. Due to the presence of the diode 70, the voltage V2 of the plus line 4 subsequent to the switch 2 falls to zero at the moment when the switch 2 is opened.

ここで、コントローラ60はこの開閉器2を開いた直後にも電圧V2と電圧V1を比較し、前述同様に電圧V2が電圧V1−10V(10Vは回路の電圧降下を見越したもの)より高くなっているか否か判断する。そして、その差(V1−V2)が所定範囲(前述同様10Vより小さい範囲)内の場合、開閉器2又は開閉器3が溶着して閉じているものと判断し、前述同様にインバータ装置8への制御出力を停止し、所定の警報を行う。これにより、スイッチング素子14がONしなくなり、コンプレッサ10のモータには通電が行われなくなる。   Here, immediately after opening the switch 2, the controller 60 compares the voltage V2 with the voltage V1, and the voltage V2 becomes higher than the voltage V1-10V (10V is in anticipation of a voltage drop in the circuit) as described above. Judge whether or not. When the difference (V1−V2) is within a predetermined range (a range smaller than 10V as described above), it is determined that the switch 2 or the switch 3 is welded and closed, and similarly to the inverter device 8 described above. The control output is stopped and a predetermined alarm is issued. As a result, the switching element 14 is not turned on, and the motor of the compressor 10 is not energized.

ところで、従来は開閉器2が開いている状態であっても、コンデンサ30が放電し切るまでは開閉器2後段のプラスライン4の電圧V2はコンデンサ30の充電電圧となり、零にはならない。即ち、開閉器2が開いてもコンデンサ30・・に充電された電荷が放電用抵抗31、31により完全に放電されるまで電圧V2は高い値となるため、仮に開閉器2又は開閉器3が溶着していたとしても、電圧V2から直ぐにそれを判断することはできなかった。   By the way, even if the switch 2 is open in the past, the voltage V2 of the plus line 4 subsequent to the switch 2 becomes the charging voltage of the capacitor 30 and does not become zero until the capacitor 30 is completely discharged. That is, even if the switch 2 is opened, the voltage V2 becomes a high value until the electric charge charged in the capacitors 30 is completely discharged by the discharging resistors 31, 31, so that the switch 2 or the switch 3 is temporarily Even if it was welded, it could not be judged immediately from the voltage V2.

一方、本発明の如く抵抗50の接続点とコンデンサ30・・の接続点間のプラスライン4にコンデンサ30・・側が順方向とされたダイオード70を設置することで、逆方向に電流が流れなくなるため、コンデンサ30・・が放電し切る以前であっても、開閉器2が正常に解裂していれば、電圧V2は瞬時に零になる。これにより、コンデンサ30が放電し切る以前であっても、上述の如く電圧V1と電圧V2を比較することにより、開閉器2の開閉状態を検出することができるようになり、開閉器2及び開閉器3の溶着を早期に判別することができるようになる。   On the other hand, the current does not flow in the reverse direction by installing the diode 70 whose forward direction is the capacitor 30... In the plus line 4 between the connection point of the resistor 50 and the connection point of the capacitor 30. Therefore, even before the capacitors 30 are completely discharged, the voltage V2 instantaneously becomes zero if the switch 2 is normally broken. Thus, even before the capacitor 30 is completely discharged, the open / close state of the switch 2 can be detected by comparing the voltage V1 and the voltage V2 as described above. It becomes possible to determine the welding of the vessel 3 at an early stage.

また、ダイオード70により、バッテリー1が逆接続された際等にもコンデンサ30やスイッチング素子群12等が損傷し、或いは、バッテリー1側の端子に人が触れた際に、コンデンサ30の充電電荷によって感電する不都合も防止することが可能となる。これにより、当該インバータ装置8の安全性及び信頼性の向上を図ることができるようになる。   In addition, when the battery 1 is reversely connected due to the diode 70, the capacitor 30, the switching element group 12, or the like is damaged, or when a person touches the terminal on the battery 1 side, It is possible to prevent inconvenience of electric shock. As a result, the safety and reliability of the inverter device 8 can be improved.

尚、実施例では充電回路7に開閉器3を設けたが、それに限らず、充電回路7に設けずに、バッテリー1の直後(開閉器2の前段)のプラスライン4に開閉器を設けてもよい。また、実施例で示した各数値はそれに限られるものではない。   In the embodiment, the switch 3 is provided in the charging circuit 7. However, the present invention is not limited to this, and the switch is provided in the plus line 4 immediately after the battery 1 (before the switch 2) without being provided in the charging circuit 7. Also good. Moreover, each numerical value shown in the embodiment is not limited thereto.

本発明のインバータ装置を備えた電気自動車用空調装置の一実施例の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of one Example of the air conditioner for electric vehicles provided with the inverter apparatus of this invention. 本発明のインバータ装置のコントローラの制御フローチャートである。It is a control flowchart of the controller of the inverter apparatus of this invention. 本発明のインバータ装置の開閉器及び電動コンプレッサの動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the switch of the inverter apparatus of this invention, and an electric compressor. 従来のインバータ装置を備えた電気自動車用空調装置の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the air-conditioner for electric vehicles provided with the conventional inverter apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 バッテリー
2 開閉器(開閉装置)
3 開閉器
7 充電回路
8 インバータ装置
10 電動コンプレッサ
12 スイッチング素子群
14 スイッチング素子
30 コンデンサ
31、50、51、52、53 抵抗
35 インバータモジュール(インバータ)
60 コントローラ
70 ダイオード
1 Battery 2 Switch (switching device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Switch 7 Charging circuit 8 Inverter apparatus 10 Electric compressor 12 Switching element group 14 Switching element 30 Capacitor 31, 50, 51, 52, 53 Resistance 35 Inverter module (inverter)
60 Controller 70 Diode

Claims (3)

直流電源とインバータの間に接続された充電装置及び開閉装置の並列回路を備えたインバータ装置であって、
前記直流電源から前記充電装置を介して充電されるコンデンサと、
該コンデンサの放電用抵抗と、
前記開閉装置の後段の電圧を検出する電圧検出回路と、
該電圧検出回路と前記コンデンサ間に接続され、当該コンデンサ側が順方向とされたダイオードとを備えたことを特徴とするインバータ装置。
An inverter device comprising a parallel circuit of a charging device and a switching device connected between a DC power source and an inverter,
A capacitor charged via the charging device from the DC power supply;
A resistor for discharging the capacitor;
A voltage detection circuit for detecting a voltage at a subsequent stage of the switchgear;
An inverter device comprising: a diode connected between the voltage detection circuit and the capacitor, the capacitor side being a forward direction.
前記電圧検出回路が検出する電圧に基づいて、前記開閉装置の溶着を判断する制御装置を備えたことを特徴とする請求項1のインバータ装置。   2. The inverter device according to claim 1, further comprising a control device that determines welding of the switchgear based on a voltage detected by the voltage detection circuit. 前記制御装置は、前記開閉装置の前段の電圧と前記電圧検出回路が検出する電圧とを比較し、その差が所定範囲内である場合に前記開閉装置の溶着と判断することを特徴とする請求項2のインバータ装置。   The control device compares a voltage at a preceding stage of the switchgear with a voltage detected by the voltage detection circuit, and determines that the switchgear is welded when the difference is within a predetermined range. Item 2. The inverter device according to item 2.
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