JP2012235629A - 空気調和装置用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気調和装置の圧縮機のモータ9を駆動するためのコンバータ2、昇圧回路3及びインバータ8が同一モジュール内に形成され、昇圧回路3のスイッチング素子8a〜8fがワイドバンドギャップ半導体で構成されたパワーモジュール30と、インバータ8を構成する複数のスイッチング素子8a〜8fのうち、昇圧回路3のスイッチング素子5に最も近いスイッチング素子近傍に配置された温度検出素子14aと、温度検出素子14aの検出温度に基づきパワーモジュール30の過熱保護を行うマイコン20とを備えた。
【選択図】図1
Description
図1の空気調和装置用制御装置は、3相交流電源1と、3相交流電源1の交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ2と、昇圧回路3と、昇圧回路3の出力を平滑する平滑コンデンサ7と、インバータ8とを備えており、空気調和装置の圧縮機のモータ9に接続されている。
温度検出素子14aは、Siで構成されたスイッチング素子8a〜8f(図3参照)の過熱保護を主目的として設けられるものであり、何れのレイアウトにおいてもインバータ8の近傍であって、且つインバータ8のスイッチング素子8a〜8f(図3参照)のうち、昇圧回路3のスイッチング素子5に最も近いスイッチング素子の近傍に配置する。この配置とすることにより、昇圧回路3とインバータ8とで別々に温度検出素子14aを設けなくとも、一つの温度検出素子14aにより昇圧回路3のスイッチング素子5からの熱も加味してSi製のスイッチング素子の温度検出が可能となる。
図6は、この発明の一実施の形態における過熱保護の流れを示すフローチャートである。なお、図6における所定値A、所定値B、所定値Cは、過熱保護の段階に応じて予め設定された温度であり、A<B<Cの関係にあるものとする。
温度検出手段14は、温度検出素子14aによりパワーモジュール30の温度Tcを検出する(S100)。このステップS100は定期的に実行され、温度検出手段14の検出温度Tcは過熱保護制御手段23に出力され、過熱保護制御手段23は温度検出手段14からの検出温度Tcに基づいてステップS101、S102、S104の温度判断を行い、判断結果に応じてスイッチング制御手段21又はインバータ駆動手段22に指示して過熱保護処理を行わせる。
過熱保護制御手段23は、温度検出手段14の検出温度Tcが所定値Aを超え且つ所定値B以下の場合(S102)、昇圧回路3の昇圧目標値(目標電圧制御値)を低下させ(S103)、昇圧回路3での発生損失を低減しながら運転を継続する。なお、検出温度Tcが所定値A以下の場合(S101)には過熱状態ではなく正常状態であるため、過熱保護の処理は行わない。
過熱保護制御手段23は、温度検出手段14の検出温度Tcが所定値Bを超え且つ所定値C以下の場合(S104)、スイッチング制御手段21に指示して昇圧回路3を停止させ(S105)、更にインバータ駆動手段22に指示してインバータ周波数(圧縮機の周波数)を低下させる制御を行う(S106)。
過熱保護制御手段23は、温度検出手段14の検出温度Tcが所定値Cを超えた場合(S104)、スイッチング制御手段21に指示して昇圧回路3を停止(S107)すると共に、インバータ駆動手段22に指示してインバータ8の運転を停止させる(S108)。
Claims (6)
- コンバータ、昇圧回路及びインバータが同一モジュール内に形成され、前記昇圧回路のスイッチング素子がワイドバンドギャップ半導体で構成された、モータを駆動するためのパワーモジュールと、
前記インバータを構成する複数のスイッチング素子のうち、前記昇圧回路のスイッチング素子に最も近いスイッチング素子近傍に配置された温度検出素子と、
前記温度検出素子の検出温度に基づき前記パワーモジュールの過熱保護を行う制御部と
を備えたことを特徴とする空気調和装置用制御装置。 - 前記制御部は、前記温度検出素子の検出温度が、過熱保護を必要とする第1所定値よりも高い温度範囲を複数に分割した温度範囲の何れかに属することを検知すると、前記検出温度が属する温度範囲に応じた過熱保護を行うことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置用制御装置。
- 前記制御部は、前記温度検出素子の検出温度が、前記複数の温度範囲のうち最も低い温度範囲内のとき、前記昇圧回路の目標電圧制御値を下げることを特徴とする請求項2記載の空気調和装置用制御装置。
- 前記制御部は、前記温度検出素子の検出温度が、前記複数の温度範囲のうち最も高い温度範囲内のとき、前記昇圧回路を停止させると共に、前記圧縮機の周波数を低下させることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の空気調和装置用制御装置。
- 前記制御部は、前記温度検出素子の検出温度が前記複数の温度範囲のうち最も高い温度範囲内を超えた場合、前記昇圧回路及び前記インバータを停止させることを特徴とする請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載の空気調和装置用制御装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、SiC、GaN又はダイヤモンドの何れかであることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気調和装置用制御装置。
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