JP2020162384A - 電力変換装置 - Google Patents
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直流側に蓄電装置が接続されブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記電力変換回路の入力電圧を監視する電圧検知回路を備えるとともに、前記入力電圧が予め定められた電圧以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合に前記半導体スイッチを遮断する保護回路とを備えた電力変換装置であって、
前記保護回路は、前記入力電圧が前記予め定められた電圧以下の状態であることを判定して判定信号を出力する電圧判定回路と、前記判定信号の出力時間を検出し前記判定信号の出力時間が前記予め定められた時間以上継続した場合にエラー確定信号を出力する時間検出回路とを備え、
前記エラー確定信号により前記半導体スイッチを遮断するように構成されている、
ことを特徴とする。
直流側に蓄電装置が接続され、ブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記電力変換回路の入力電圧を監視する電圧検知回路と、前記入力電圧の変化率が予め定められた閾値以上の場合に前記半導体スイッチを遮断する保護回路とを備えた、
ことを特徴とする。
直流側に蓄電装置が接続され、ブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記半導体スイッチの駆動を指令する指令信号を発生するマイコンを備え、
前記マイコンは、前記電力変換回路の入力電圧を監視し、前記入力電圧が予め定められた電圧以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合、又は、前記入力電圧の変化率が予め定められた閾値以上の場合に、前記半導体スイッチを遮断する指令を発生して前記半導体スイッチを遮断させるように構成されている、
ことを特徴とする。
図1は、実施の形態1による電力変換装置の全体構成を示すブロック図である。図1において、電力変換装置100は、電力変換回路101と、電力変換回路101を制御する制御回路110とを備えている。電力変換回路101は、複数の半導体スイッチにより構成された三相ブリッジ回路を備えており、直流と交流の双方向に電力変換を行うことができる。前述の三相ブリッジ回路は、周知のように、U相上アーム半導体スイッチと、U相下アーム半導体スイッチと、V相上アーム半導体スイッチと、V相下アーム半導体スイッチと、W相上アーム半導体スイッチと、W相下アーム半導体スイッチと、により構成されている。
次に、実施の形態2による電力変換装置について説明する。前述の実施の形態1では、入力電圧Vinが予め定められた閾値電圧th以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合に、電力変換回路101を保護するように構成していたが、実施の形態2では、短絡故障時の入力電圧Vinの変化率が予め定められた閾値の範囲外となることで電力変換回路101の故障を検出して保護するように構成したものである。なお、実施の形態2による電力変換装置は、図1と同様の構成である。
実施の形態3による電力変換装置は、直流側に蓄電装置が接続されブリッジ接続された半導体スイッチをする電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、前記制御回路は、前記半導体スイッチの駆動を指令する指令信号を発生するマイコンを備え、前記マイコンは、前記電力変換回路の入力電圧を監視し、前記入力電圧が予め定められた電圧以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合、又は、前記入力電圧の変化率が予め定められた閾値以上の場合に、前記半導体スイッチを遮断する指令を発生して前記半導体スイッチを遮断させるようにしたものである。回路構成としては、図1から保護回路120を除外した構成となる。
104 第2の蓄電装置、105 平滑用コンデンサ、106 配線インダクタンス、
107 発電電動機、108a 第1の逆流防止用半導体素子、
108b 第2の逆流防止用半導体素子、110 制御回路、111 電圧検知回路、
112 マイクロコンピュータ、113 駆動回路、120 保護回路、
121 電圧判定回路、122 時間検出回路、123 信号保持回路、
P 正極側直流端子、N 負極側直流端子、Vin 入力電圧、Vth 閾値電圧、
Vth1 第1の閾値電圧、Vth2 第2の閾値電圧、T1、T3、T4 判定時間、T2 無効化時間、a 入力電圧信号、b 判定信号、b1 第1の判定信号、
b2 第2の判定信号、c、f エラー確定信号、d 信号保持解除信号、
e 駆動回路制御信号、g 制御信号
直流側が蓄電装置に接続され、ブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記電力変換回路の入力電圧を監視する電圧検知回路と、前記入力電圧が予め定められた電圧以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合に前記半導体スイッチを遮断する保護回路を備え、
前記保護回路は、前記入力電圧が前記予め定められた電圧以下の状態であることを判定して判定信号を出力する電圧判定回路と、前記判定信号の出力時間を検出し前記判定信号の出力時間が前記予め定められた時間以上継続した場合にエラー確定信号を出力する時間検出回路とを備え、前記エラー確定信号に基づいて前記半導体スイッチを遮断するように構成され、
前記予め定められた電圧は、前記電力変換回路の駆動電圧の最小値未満であり、且つ、前記半導体スイッチの短絡時における抵抗値と予め定められた電流から算出した電圧値以上の電圧である、
ことを特徴とする。
Claims (10)
- 直流側が蓄電装置に接続され、ブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記電力変換回路の入力電圧を監視する電圧検知回路と、前記入力電圧が予め定められた電圧以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合に前記半導体スイッチを遮断する保護回路を備え、
前記保護回路は、前記入力電圧が前記予め定められた電圧以下の状態であることを判定して判定信号を出力する電圧判定回路と、前記判定信号の出力時間を検出し前記判定信号の出力時間が前記予め定められた時間以上継続した場合にエラー確定信号を出力する時間検出回路とを備え、前記エラー確定信号に基づいて前記半導体スイッチを遮断するように構成されている、
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記予め定められた電圧は、前記電力変換回路の駆動電圧の最小値未満であり、且つ、前記半導体スイッチの短絡時における抵抗値と予め定められた電流から算出した電圧値以上の電圧である、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記予め定められた時間は、前記電力変換回路のスイッチング時の電圧振動、又は前記電力変換装置と前記蓄電装置とを接続する配線インダクタンスおよび浮遊容量から算出される電圧振動が最低電圧となるまでの時間よりも大きい時間である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力変換装置。 - 直流側が蓄電装置に接続され、ブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記電力変換回路の入力電圧を監視する電圧検知回路と、前記入力電圧の変化率が予め定められた閾値の範囲外となる場合に前記半導体スイッチを遮断する保護回路とを備えた、
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記保護回路は、
前記入力電圧が第1の閾値以下に達した時点から前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以下に達するまでの時間を検出することで前記入力電圧の変化率を検出し、前記検出した入力電圧の変化率が前記予め定められた閾値の範囲外となる場合にエラー確定信号を出力する時間検出回路とを備え、前記エラー確定信号に基づいて前記半導体スイッチを遮断するように構成されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、前記半導体スイッチを駆動するための駆動回路と、前記駆動回路を制御するマイクロコンピュータとを備え、
前記マイクロコンピュータは、前記エラー確定信号が入力されるように構成されるとともに、前記エラー確定信号が入力されたとき、駆動回路を停止させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から3、5のうちの何れか一項に記載の電力変換装置。 - 前記エラー確定信号は、信号保持回路を介して出力され、前記信号保持回路は前記入力電圧が前記予め定められた電圧の状態から正常な状態に復帰しても前記エラー確定信号の出力状態を保持するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から3、5のうちの何れか一項に記載の電力変換装置。 - 前記蓄電装置は、並列接続された第1の蓄電装置と第2の蓄電装置とを備え、
前記電力変換回路は、前記第1の蓄電装置から電力供給されることにより作動するように構成され、
前記制御回路は、前記第1の蓄電装置及び前記第2の蓄電装置のうちの少なくとも一方から電力供給されることにより作動するように構成され、
前記第1の蓄電装置と前記第2の蓄電装置とは、逆流防止用半導体素子を介して前記制御回路に接続され、
前記電力変換回路の入力電圧は、前記第1の蓄電装置の出力に基づく電圧である、
ことを特徴とする請求項1から7のうちの何れか一項に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置は、交流側に発電電動機が接続され、前記発電電動機が発電機として動作するときは、前記蓄電装置からの直流電力を交流電力に変換して前記発電電動機に供給し、前記発電電動機を電動機として動作させるときは、前記発電電動機が発電した交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置に供給するように構成され、
前記制御回路は、前記発電電動機が前記電動機として動作するときは前記保護回路を作動させ得るようにし、前記発電電動機が前記発電機として動作するときは前記保護回路を無効化するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から8のうちの何れか一項に記載の電力変換装置。 - 直流側に蓄電装置が接続され、ブリッジ接続された半導体スイッチを有する電力変換回路と、前記半導体スイッチを駆動制御する制御回路とを有する電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記半導体スイッチの駆動を指令する指令信号を発生するマイクロコンピュータを備え、
前記マイクロコンピュータは、前記電力変換回路の入力電圧を監視し、前記入力電圧が予め定められた電圧以下の状態が予め定められた時間以上継続した場合、又は、前記入力電圧の変化率が予め定められた閾値以上の場合に、前記半導体スイッチを遮断する指令を発生して前記半導体スイッチを遮断させるように構成されている、
ことを特徴とする電力変換装置。
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JP2019062259A JP6797233B2 (ja) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 電力変換装置 |
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JP2022025193A (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | 三菱電機株式会社 | 車載制御装置 |
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2019
- 2019-03-28 JP JP2019062259A patent/JP6797233B2/ja active Active
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