JP3269377B2 - Inverter device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、突入電流を防止
するための制限抵抗が設けられているインバータ装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device provided with a limiting resistor for preventing an inrush current.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、直流電源とインバータの入力側
を接続する回路には平滑用コンデンサが設けられてお
り、直流電源から出力された電流が平滑用コンデンサに
充電されるとともに、直流電源から出力される電流をイ
ンバータに入力してインバータが起動可能な状態とな
る。2. Description of the Related Art Generally, a smoothing capacitor is provided in a circuit connecting a DC power supply and an input side of an inverter. The current output from the DC power supply is charged into the smoothing capacitor and the output from the DC power supply is output. The supplied current is input to the inverter, and the inverter can be started.
【０００３】ところで、平滑用コンデンサに充電を行う
際には、突入電流によって平滑用コンデンサや他回路の
機能が損なわれる可能性がある。そこで、一般的には平
滑用コンデンサと直流電源との間に制限抵抗が設けら
れ、平滑用コンデンサや他回路を突入電流から保護する
ように構成されている。When charging the smoothing capacitor, the inrush current may impair the functions of the smoothing capacitor and other circuits. Therefore, generally, a limiting resistor is provided between the smoothing capacitor and the DC power supply so as to protect the smoothing capacitor and other circuits from inrush current.
【０００４】ここで用いられる制限抵抗は、制限抵抗自
体の抵抗値と平滑用コンデンサの静電容量とから決定さ
れる時定数に応じた容量のもの、一般的には小容量のも
のが使用される。このような制限抵抗が設けられている
インバータ装置の一例としては、特開平２−２２３３８
２号公報があげられる。The limiting resistor used here has a capacity corresponding to a time constant determined from the resistance value of the limiting resistor itself and the capacitance of the smoothing capacitor, and generally has a small capacity. You. An example of an inverter device provided with such a limiting resistor is disclosed in JP-A-2-22338.
No. 2 is cited.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載されたインバータ装置においては、インバータの内部
故障、または異常による短絡状態が発生したり、インバ
ータの入力部において平滑用コンデンサの短絡故障など
が発生した場合には、制限抵抗に対して所定値、具体的
には定格値（定格電流・定格電圧など）以上の通電が行
われ、制限抵抗が発熱・過熱して機能が低下したり焼損
したりする可能性があった。However, in the inverter device described in the above publication, an internal failure of the inverter or a short-circuit due to an abnormality occurs, or a short-circuit failure of a smoothing capacitor at an input portion of the inverter occurs. If this occurs, a current exceeding the specified value, specifically the rated value (rated current, rated voltage, etc.), is applied to the limiting resistor, causing the limiting resistor to generate heat and overheat, resulting in reduced function or burnout. Or there was a possibility.
【０００６】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、制限抵抗に所定値以上の通電が行われる状態、
例えばインバータや平滑用コンデンサ側で短絡状態が発
生したような場合に、制限抵抗を保護することのできる
インバータ装置を提供することを目的としている。この
目的は、制限抵抗に所定値以上の通電が行われる状態と
なった場合に、スイッチを開いて直流電源からの給電を
停止することで達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been described in connection with a state in which a current exceeding a predetermined value is applied to a limiting resistor.
For example, it is an object of the present invention to provide an inverter device capable of protecting a limiting resistor when a short circuit occurs on the side of an inverter or a smoothing capacitor. This object is achieved by opening the switch and stopping the power supply from the DC power supply when a current exceeding a predetermined value is supplied to the limiting resistor.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するため請求項１に記載された発明は、インバ
ータの入力側に接続された直流電源と、前記インバータ
と前記直流電源との間の回路を開閉するスイッチと、前
記インバータと前記直流電源との間に配置され、かつ、
このインバータと並列に接続された平滑用コンデンサ
と、前記直流電源と前記平滑用コンデンサとの間に配置
され、かつ、前記平滑用コンデンサと直列に接続された
制限抵抗とが設けられているインバータ装置において、
前記制限抵抗に所定値以上の通電が行なわれる状態か否
かを判断する判断手段と、この判断手段により、前記制
限抵抗に所定値以上の通電が行なわれる状態が検出され
た場合に、前記スイッチを開かせる第１制御手段と、前
記制限抵抗の温度を検出する温度検出手段と、前記スイ
ッチが開かれた後に、前記制限抵抗の温度が所定温度以
下になるまで前記スイッチが閉じられることを禁止する
第３制御手段とが備えられていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a DC power supply connected to an input side of an inverter, and a DC power supply connected between the inverter and the DC power supply. A switch for opening and closing the circuit of, and disposed between the inverter and the DC power supply, and
Inverter device provided with a smoothing capacitor connected in parallel with the inverter, and a limiting resistor arranged between the DC power supply and the smoothing capacitor and connected in series with the smoothing capacitor. At
A determining means for determining whether or not a current of not less than a predetermined value is supplied to the limiting resistor; and a switch for detecting whether or not a current of not less than a predetermined value is supplied to the limiting resistor by the determining means. a first control means to open the front
Temperature detecting means for detecting the temperature of the limiting resistor;
After the switch is opened, the temperature of the limiting
Prohibit the switch from closing until it is down
And a third control means .
【０００８】したがって、請求項１に記載された発明に
よれば、制限抵抗に所定値以上の通電が行なわれる状
態、例えばインバータまたは平滑用コンデンサ側で短絡
状態が発生した場合には、スイッチが開かれて直流電源
からの給電が停止されるため、制限抵抗に所定値以上の
通電が行われることがなく、制限抵抗の発熱・過熱を防
止して制限抵抗を保護することができる。Therefore, according to the first aspect of the present invention, the switch is opened when the limiting resistor is energized to a predetermined value or more, for example, when a short circuit occurs on the inverter or the smoothing capacitor side. As a result, the power supply from the DC power supply is stopped, so that a current exceeding a predetermined value is not supplied to the limiting resistor, and the limiting resistor can be protected by preventing the heating and overheating of the limiting resistor.
【０００９】請求項２に記載された発明は、インバータ
の入力側に接続された直流電源と、前記インバータと前
記直流電源との間の回路を開閉するスイッチと、前記イ
ンバータと前記直流電源との間に配置され、かつ、この
インバータと並列に接続された平滑用コンデンサと、前
記直流電源と前記平滑用コンデンサとの間に配置され、
かつ、前記平滑用コンデンサと直列に接続された制限抵
抗とが設けられているインバータ装置において、前記平
滑用コンデンサの電圧の増加度合いを検出する電圧検出
手段と、この電圧検出手段により検出される前記平滑用
コンデンサの電圧の増加度合いが所定値以下の場合に前
記スイッチを開かせる第２制御手段と、前記制限抵抗の
温度を検出する温度検出手段と、前記スイッチが開かれ
た後に、前記制限抵抗の温度が所定温度以下になるまで
前記スイッチが閉じられることを禁止する第３制御手段
とが備えられていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a DC power supply connected to an input side of an inverter, a switch for opening and closing a circuit between the inverter and the DC power supply, And a smoothing capacitor connected in parallel with the inverter, and the DC power supply and the smoothing capacitor.
And in an inverter device provided with a limiting resistor connected in series with the smoothing capacitor, a voltage detecting means for detecting a degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor; and Second control means for opening the switch when the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor is equal to or less than a predetermined value ;
A temperature detecting means for detecting a temperature, wherein the switch is opened;
Until the temperature of the limiting resistor falls below a predetermined temperature.
Third control means for inhibiting the switch from being closed
Wherein the bets are provided.
【００１０】したがって、請求項２に記載された発明に
よれば、インバータまたは平滑用コンデンサ側で短絡状
態が発生した場合には、平滑用コンデンサの電圧の増加
度合いが所定値以下となってリレーが開かれて給電が停
止されるため、制限抵抗に所定値以上の通電が行われる
ことがなく、制限抵抗の発熱・過熱を防止して制限抵抗
を保護することができる。また、直流電流とインバータ
との間の回路の異常、例えば導体を固定するためのボル
トの緩みやコネクタの腐食などが電圧の増加度合いに基
づいて検出されるから、回路の断線を未然に防止できイ
ンバータ装置の機能や耐久性が向上する。Therefore, according to the second aspect of the invention, when a short circuit occurs on the inverter or the smoothing capacitor side, the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor becomes equal to or less than a predetermined value, and the relay is activated. Since the power supply is opened and the power supply is stopped, current is not supplied to the limiting resistor at a predetermined value or more, so that the limiting resistor can be protected from heat generation and overheating, thereby protecting the limiting resistor. In addition, abnormalities in the circuit between the DC current and the inverter, such as loosening of bolts for fixing conductors and corrosion of the connector, are detected based on the degree of increase in the voltage, so that disconnection of the circuit can be prevented beforehand. The function and durability of the inverter device are improved.
【００１１】請求項３に記載された発明は、請求項１の
構成に加えて、前記判断手段が、検出温度または検出電
流に基づいて、前記制限抵抗に所定値以上の通電が行な
われる状態か否かを判断するものであることを特徴とす
る。[0013] The invention described in claim 3 is the invention according to claim 1.
In addition to the configuration, the determining means may detect the detected temperature or the detected power.
On the basis of the flow, a current of not less than a predetermined value is supplied to the limiting resistor.
It is characterized by judging whether or not it is in a state of being touched .
【００１２】また、請求項１ないし請求項３の発明によ
れば、一旦給電が停止された後は、制限抵抗の温度が所
定値以下にならない限り、スイッチが開いたままに維持
される。このため、制限抵抗の温度が、給電を停止した
時点の温度以上に発熱・過熱されることを確実に防止で
き、制限抵抗の保護を一層確実に行うことができる。Further, according to the invention of claims 1 to 3,
In this case, once the power supply is stopped, the switch is kept open unless the temperature of the limiting resistor falls below a predetermined value. For this reason, it is possible to reliably prevent the temperature of the limiting resistor from being heated or overheated to a temperature equal to or higher than the temperature at the time of stopping the power supply, and to more reliably protect the limiting resistor.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に、この発明を添付図面に基づ
いて詳細に説明する。図１はこの発明をハイブリッド方
式の電気自動車に適用した場合を示すインバータ装置の
概念図であり、直流電源、例えばバッテリ１の陽極およ
び陰極はインバータ２の入力側にそれぞれ接続されてい
る。インバータ２は直流電流を交流電流に変換するため
のもので、ダイオード、スイッチングトランジスタなど
の要素（図示せず）が備えられているとともに、その出
力側が負荷、例えばモータ（図示せず）に接続されてい
る。Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of an inverter device showing the case where the present invention is applied to a hybrid electric vehicle. A DC power supply, for example, an anode and a cathode of a battery 1 are connected to an input side of an inverter 2, respectively. The inverter 2 is for converting a DC current to an AC current, is provided with elements (not shown) such as a diode and a switching transistor, and has an output side connected to a load, for example, a motor (not shown). ing.
【００１４】また、バッテリ１とインバータ２との間に
形成された回路には、インバータ２に対して並列に接続
された平滑用コンデンサ３が配置されている。この平滑
用コンデンサ３の一方の端部とバッテリ１の陽極との間
には、スイッチ、例えばリレー４と制限抵抗５とが直列
に接続された状態で配置されている。この実施例ではリ
レー４が制限抵抗５とバッテリ１との間に配置されてい
る。In a circuit formed between the battery 1 and the inverter 2, a smoothing capacitor 3 connected in parallel to the inverter 2 is arranged. Between one end of the smoothing capacitor 3 and the anode of the battery 1, a switch, for example, a relay 4 and a limiting resistor 5 are arranged in a state of being connected in series. In this embodiment, the relay 4 is arranged between the limiting resistor 5 and the battery 1.
【００１５】一方、６はリレー駆動回路であり、電気自
動車のワイパーなどを動作させるための補機バッテリ
（図示せず）に接続されている。そして、リレー駆動回
路６を介して励磁コイル７に対する励磁電流の給電・停
止が制御され、励磁コイル７により形成される磁界の有
無によってリレー４の接点が開閉される。さらに、前記
平滑用コンデンサ３の両端には電圧検出回路８が接続さ
れており、この電圧検出回路８により平滑用コンデンサ
３の電圧が検出される。On the other hand, a relay drive circuit 6 is connected to an auxiliary battery (not shown) for operating a wiper or the like of the electric vehicle. Then, the power supply / stop of the exciting current to the exciting coil 7 is controlled via the relay drive circuit 6, and the contacts of the relay 4 are opened and closed depending on the presence or absence of the magnetic field formed by the exciting coil 7. Further, a voltage detecting circuit 8 is connected to both ends of the smoothing capacitor 3, and the voltage of the smoothing capacitor 3 is detected by the voltage detecting circuit 8.
【００１６】上記リレー駆動回路６および電圧検出回路
８を制御するために設けられたコントローラ９は中央演
算処理装置（ＣＰＵ）とメモリー（ＲＡＭ，ＲＯＭ）、
タイマー、ならびに入出力インターフェースを主体とし
て構成されるマイクロコンピュータである。このコント
ローラ９には、平滑用コンデンサ３の電圧検出開始時間
と、検出された電圧と比較される所定値、つまり、所定
電圧と、リレー４が閉じられてから平滑用コンデンサ３
が所定電圧になるまでの基準時間とが記憶されている。
この検出開始時間および所定電圧は、制限抵抗５の抵抗
値および平滑用コンデンサ３の静電容量に基づいて決定
される時定数と、制限抵抗５の最大通電電流の通電を許
容できる時間とにより求められる。A controller 9 provided for controlling the relay drive circuit 6 and the voltage detection circuit 8 includes a central processing unit (CPU), memories (RAM, ROM),
It is a microcomputer mainly composed of a timer and an input / output interface. The controller 9 includes a voltage detection start time of the smoothing capacitor 3 and a predetermined value to be compared with the detected voltage, that is, a predetermined voltage, and the smoothing capacitor 3 after the relay 4 is closed.
And a reference time until a predetermined voltage is reached.
The detection start time and the predetermined voltage are obtained from a time constant determined based on the resistance value of the limiting resistor 5 and the capacitance of the smoothing capacitor 3 and a time during which the limiting resistor 5 is allowed to supply the maximum current. Can be
【００１７】次に、図１に示すインバータ装置の作用
を、図２のフローチャートおよび図３のタイムチャート
を参照しながら説明する。図３のタイムチャートでは、
横軸に時間が示され、縦軸にリレー４の開閉状態と、平
滑用コンデンサ３の所定電圧（Ｘv ）および電圧（Ｖ
x ）とが示されている。Next, the operation of the inverter device shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and the time chart of FIG. In the time chart of FIG.
The horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the open / closed state of the relay 4, the predetermined voltage ( Xv ) and the voltage (V) of the smoothing capacitor 3.
x ).
【００１８】まず、イグニッションスイッチ（図示せ
ず）のオンによりコントローラ９から信号が出力される
と、リレー駆動回路６から励磁コイル７に励磁電流が流
れてリレー４の接点が閉じられ（ステップ１）、バッテ
リ１から給電された直流電流は制限抵抗５により電流が
抑制された状態で平滑用コンデンサ３に充電される。一
方、コントローラ９から信号が出力されると同時にタイ
マー（Ｔx ）がスタートされる（ステップ２）。First, when a signal is output from the controller 9 by turning on an ignition switch (not shown), an exciting current flows from the relay drive circuit 6 to the exciting coil 7 and the contact of the relay 4 is closed (step 1). The DC current supplied from the battery 1 is charged to the smoothing capacitor 3 while the current is suppressed by the limiting resistor 5. On the other hand, the timer (T x ) is started at the same time when the signal is output from the controller 9 (step 2).
【００１９】そして、コントローラ９により、タイマー
の計測時間（Ｔx ）が検出開始時間（Ｘms）を越えたか
否かが判断され（ステップ３）、判断結果が“イエス”
の場合には電圧検出回路８により平滑用コンデンサ３の
電圧（Ｖx ）が検出され、コントローラ９により、電圧
（Ｖx ）が所定電圧（Ｘv ）未満であるか否か、例えば
インバータ２側で短絡状態などの異常が発生しているか
否かが判断される（ステップ４）。上記ステップ３およ
びステップ４がこの発明の判断手段に相当する。Then, the controller 9 determines whether or not the measured time (T x ) of the timer has exceeded the detection start time (X ms ) (step 3), and the determination result is “yes”.
In this case, the voltage (V x ) of the smoothing capacitor 3 is detected by the voltage detection circuit 8, and the controller 9 determines whether the voltage (V x ) is lower than the predetermined voltage (X v ), for example, It is determined whether or not an abnormality such as a short circuit has occurred (step 4). Steps 3 and 4 correspond to the determination means of the present invention.
【００２０】ステップ４において、図３のように点線で
示す電圧（Ｖx ）が、実線で示す所定電圧（Ｘv ）未満
であると判断された場合には、リレー駆動回路６に信号
が出力されて励磁コイル７への励磁電流が停止されてリ
レー４の接点が開かれ、バッテリ１からの直流電流の給
電が停止される（ステップ５）。このステップ５がこの
発明の第１制御手段に相当する。In step 4, when it is determined that the voltage (V x ) indicated by the dotted line is less than the predetermined voltage (X v ) indicated by the solid line, a signal is output to the relay drive circuit 6 as shown in FIG. Then, the exciting current to the exciting coil 7 is stopped, the contact of the relay 4 is opened, and the supply of the DC current from the battery 1 is stopped (step 5). Step 5 corresponds to the first control means of the present invention.
【００２１】なお、ステップ４の判断結果が“ノー”で
ある場合には、リレー４が閉じた状態に維持されてバッ
テリ１から給電された直流電流によりインバータ２が起
動可能な状態となる。If the result of the determination in step 4 is "NO", the relay 4 is kept closed and the inverter 2 can be started by the DC current supplied from the battery 1.
【００２２】以上のように、図１ないし図３の実施例に
よれば、インバータ２側で短絡状態などの異常が発生し
ている場合には、リレー４の接点が開かれてバッテリ１
からの給電が停止される。したがって、制限抵抗５に所
定値、例えば定格値以上の通電が行われることがなく、
制限抵抗５の本来の機能を維持できるうえ、焼損を防止
することができる。As described above, according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, when an abnormality such as a short circuit occurs on the inverter 2 side, the contact of the relay 4 is opened and the battery 1 is opened.
Is stopped. Therefore, the energization over the predetermined value, for example, the rated value, is not performed to the limiting resistor 5,
The original function of the limiting resistor 5 can be maintained, and burnout can be prevented.
【００２３】なお、上記実施例で平滑用コンデンサ３の
両端の電圧を検出する代わりに、リレー４が閉じられて
から一定時間後に制限抵抗５の両端の電圧を検出回路に
より検出し、その検出電圧が所定電圧未満である場合に
リレー４を開く制御を行っても上記と同様の効果を得ら
れる。この場合、検出回路がタイマーおよび電圧の判断
機能を備えていれば、図１のコントローラ９とのデータ
バスやコントローラ９自体が不要となり、インバータ装
置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。Instead of detecting the voltage at both ends of the smoothing capacitor 3 in the above embodiment, the voltage at both ends of the limiting resistor 5 is detected by a detection circuit after a certain period of time from when the relay 4 is closed. Is smaller than the predetermined voltage, the same effect as described above can be obtained even if the control for opening the relay 4 is performed. In this case, if the detection circuit has a timer and a voltage judging function, the data bus with the controller 9 in FIG. 1 and the controller 9 itself become unnecessary, and the inverter device can be reduced in size, weight, and cost. Can be.
【００２４】図４はインバータ装置の他の制御例を示す
フローチャートであり、図４の制御例は図１に示したイ
ンバータ装置に適用可能である。図４の制御例では、ま
ずイグニッションスイッチのオン信号がコントローラ９
に入力されるとリレー４が閉じられ、バッテリ１から給
電された直流電流が制限抵抗５により抑制された状態で
平滑用コンデンサ３に充電される（ステップ２１）。FIG. 4 is a flowchart showing another control example of the inverter device. The control example of FIG. 4 is applicable to the inverter device shown in FIG. In the control example of FIG. 4, first, the ON signal of the ignition switch is transmitted to the controller 9.
, The relay 4 is closed, and the DC current supplied from the battery 1 is charged to the smoothing capacitor 3 while being suppressed by the limiting resistor 5 (step 21).
【００２５】また、電圧検出回路８により平滑用コンデ
ンサ３の両端の電圧が検出されるとともに、リレー４が
閉じられてから平滑用コンデンサ３の電圧が所定電圧
ｖ′になるまでの時間ｔ２が測定される（ステップ２
２）。このステップ２２がこの発明の電圧検出手段に相
当する。そして、コントローラ９により、平滑用コンデ
ンサ３の電圧Ｖが所定電圧ｖ′になるまでの検出時間ｔ
２と、予め記憶されている基準時間ｔ１とが比較され、
検出時間ｔ２が基準時間ｔ１を越えているか否かが判断
される（ステップ２３）。The voltage detecting circuit 8 detects the voltage across the smoothing capacitor 3 and measures the time t2 from when the relay 4 is closed until the voltage at the smoothing capacitor 3 reaches the predetermined voltage v '. (Step 2
2). This step 22 corresponds to the voltage detecting means of the present invention. Then, the controller 9 detects the detection time t until the voltage V of the smoothing capacitor 3 reaches the predetermined voltage v '.
2 is compared with a previously stored reference time t1.
It is determined whether the detection time t2 exceeds the reference time t1 (step 23).
【００２６】図５は、充電により変化する平滑用コンデ
ンサ３の電圧を示す特性曲線図であり、インバータ２と
バッテリ１との間の回路が正常である場合が実線で示さ
れ、異常である場合、例えば導体を固定するボルト（図
示せず）の緩みやコネクタの腐食などがある場合が点線
で示されている。FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing the voltage of the smoothing capacitor 3 which changes with charging. The case where the circuit between the inverter 2 and the battery 1 is normal is indicated by a solid line, and the case where it is abnormal. For example, a case where there is a loosening of a bolt (not shown) for fixing the conductor or a corrosion of the connector is indicated by a dotted line.
【００２７】つまり、インバータ２とバッテリ１との間
の回路が正常であれば、基準時間ｔ１以下の時間で所定
電圧ｖ′に到達するが、インバータ２とバッテリ１との
間の回路に異常がある場合には電流を輸送する強電回路
の抵抗が増加し、所定電圧ｖ′に到達する検出時間ｔ２
が基準時間ｔ１よりも長くなる。That is, if the circuit between the inverter 2 and the battery 1 is normal, the voltage reaches the predetermined voltage v 'within a time period equal to or shorter than the reference time t1. In some cases, the detection time t2 when the resistance of the high-current circuit for transporting the current increases and reaches the predetermined voltage v '
Becomes longer than the reference time t1.
【００２８】したがって、ステップ２３の判断結果が
“ノー”の場合は、インバータ２が正常に運転される一
方（ステップ２４）、ステップ２３の判断結果が“イエ
ス”の場合は、リレー４が開かれてバッテリ１からの給
電が停止される（ステップ２５）。上記ステップ２３、
ステップ２５がこの発明の第２制御手段に相当する。Therefore, when the result of the determination in step 23 is "no", the inverter 2 is operated normally (step 24), while when the result of the determination in step 23 is "yes", the relay 4 is opened. Then, the power supply from the battery 1 is stopped (step 25). Step 23 above,
Step 25 corresponds to the second control means of the present invention.
【００２９】このように、図４の制御例によれば、例え
ばインバータ２または平滑用コンデンサ３側で短絡状態
が発生した場合には、平滑用コンデンサ３の電圧の増加
度合いが所定値以下となってリレー４が開かれて給電が
停止されるため、制限抵抗５に所定値以上の通電が行わ
れることがなく、制限抵抗５の発熱・過熱を防止して制
限抵抗５を保護することができる。As described above, according to the control example of FIG. 4, when a short circuit occurs on the inverter 2 or the smoothing capacitor 3 side, for example, the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor 3 becomes equal to or less than a predetermined value. Since the relay 4 is opened and the power supply is stopped, power supply to the limiting resistor 5 does not exceed a predetermined value, so that the limiting resistor 5 can be protected from overheating and overheating. .
【００３０】また、バッテリ１とインバータ２との間の
回路の異常、例えば導体を固定するためのボルトの緩み
やコネクタの腐食などが発生した場合も、平滑用コンデ
ンサ３の電圧の増加度合いが所定値以下となることでこ
れを検出することができ、回路の断線を未然に防止で
き、インバータ装置の機能や耐久性が向上する。In addition, even if a circuit abnormality between the battery 1 and the inverter 2 occurs, for example, if a bolt for fixing a conductor is loosened or a connector is corroded, the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor 3 is determined. When the value is less than the value, this can be detected, disconnection of the circuit can be prevented, and the function and durability of the inverter device are improved.
【００３１】図６はインバータ装置の他の実施例を示す
概念図である。この実施例では制限抵抗５の温度を検出
するサーミスタ１０が設けられ、サーミスタ１０が温度
検出回路１１を介してコントローラ１２に接続されてい
る一方、バッテリ１とリレー４との間に流れる電流を、
電流計１４により検出する電流検出回路１３が設けられ
ている。この電流検出回路１３はコントローラ１２によ
り制御される。FIG. 6 is a conceptual diagram showing another embodiment of the inverter device. In this embodiment, a thermistor 10 for detecting the temperature of the limiting resistor 5 is provided, and while the thermistor 10 is connected to the controller 12 via the temperature detecting circuit 11, a current flowing between the battery 1 and the relay 4 is
A current detection circuit 13 for detecting by an ammeter 14 is provided. The current detection circuit 13 is controlled by the controller 12.
【００３２】コントローラ１２は中央演算処理装置（Ｃ
ＰＵ）とメモリー（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、電流検出回路１
３による検出開始時間を設定するタイマー、ならびに入
出力インターフェースを主体として構成されるマイクロ
コンピュータである。コントローラ１２には、制限抵抗
５が、通電時に許容できる所定値、つまり、所定温度が
記憶されているとともに、電流検出回路１３により行わ
れる検出開始時間と、制限抵抗５に許容される所定値、
つまり、所定電流が記憶されている。この検出開始時間
および所定電流は、制限抵抗５の抵抗値および平滑用コ
ンデンサ３の静電容量により決定される時定数と、制限
抵抗５の最大通電電流の通電を許容できる時間とにより
求められる。The controller 12 has a central processing unit (C)
PU), memory (ROM, RAM), current detection circuit 1
3 is a microcomputer mainly configured with a timer for setting a detection start time and an input / output interface. The controller 12 stores a predetermined value that the limiting resistor 5 can accept when energized, that is, a predetermined temperature, a detection start time performed by the current detection circuit 13, a predetermined value that the limiting resistor 5 allows,
That is, the predetermined current is stored. The detection start time and the predetermined current are obtained from a time constant determined by the resistance value of the limiting resistor 5 and the capacitance of the smoothing capacitor 3 and a time during which the limiting resistor 5 is allowed to supply the maximum current.
【００３３】次に、図６のインバータ装置の制御例を、
図７のフローチャートを参照しながら説明する。まず、
コントローラ１２から信号が出力されると、リレー駆動
回路６から励磁コイル７に励磁電流が供給されてリレー
４の接点が閉じられ（ステップ１１）、バッテリ１から
給電された直流電流は制限抵抗５により電流が抑制され
た状態で平滑用コンデンサ３に充電される。一方、コン
トローラ１２から信号が出力されると同時にタイマーが
スタートされる（ステップ１２）。Next, a control example of the inverter device shown in FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. First,
When a signal is output from the controller 12, an exciting current is supplied from the relay drive circuit 6 to the exciting coil 7, the contact of the relay 4 is closed (step 11), and the DC current supplied from the battery 1 is reduced by the limiting resistor 5. The smoothing capacitor 3 is charged while the current is suppressed. On the other hand, the timer is started at the same time when the signal is output from the controller 12 (step 12).
【００３４】その後、コントローラ１２により、タイマ
ーの測定時間が検出開始時間を越えたか否かが判断され
（ステップ１３）、判断結果が“イエス”の場合には、
サーミスタ１０により制限抵抗５の温度が検出されると
ともに、電流検出回路１３により電流値の検出が行われ
る。そして、コントローラ１２により、検出温度が所定
温度を越えているか否かの判断と、検出電流が所定電流
以上であるか否かの判断とが行われる（ステップ１
４）。このステップ１４により、例えばインバータ２側
で短絡などが発生しているか否かが判明する。上記ステ
ップ１３およびステップ１４がこの発明の判断手段に相
当する。Thereafter, the controller 12 determines whether or not the measurement time of the timer has exceeded the detection start time (step 13). If the determination result is "yes",
The temperature of the limiting resistor 5 is detected by the thermistor 10, and the current value is detected by the current detection circuit 13. Then, the controller 12 determines whether the detected temperature is higher than the predetermined temperature and determines whether the detected current is higher than the predetermined current (step 1).
4). By this step 14, for example, it is determined whether or not a short circuit has occurred on the inverter 2 side. Steps 13 and 14 correspond to the determining means of the present invention.
【００３５】ステップ１４で検出温度が所定温度を越え
ている、または検出電流が所定電流以上であることが検
出された場合には、コントローラ１２からリレー駆動回
路６に信号が出力され、励磁コイル７に対する励磁電流
が停止されてリレー４の接点が開かれてバッテリ１から
の直流電流の給電が停止される（ステップ１５）。この
ステップ１５がこの発明の第１制御手段に相当する。If it is detected in step 14 that the detected temperature is higher than the predetermined temperature or the detected current is higher than the predetermined current, a signal is output from the controller 12 to the relay drive circuit 6 and the excitation coil 7 Is stopped, the contact of the relay 4 is opened, and the supply of DC current from the battery 1 is stopped (step 15). This step 15 corresponds to the first control means of the present invention.
【００３６】このようにして、バッテリ１からの給電が
停止された後も、温度検出回路１１およびサーミスタ１
０により制限抵抗５の温度検出が続行されており、検出
温度が所定温度以下になったか否かが判断される（ステ
ップ１６）。このステップ１６がこの発明の温度検出手
段に相当する。ステップ１６の判断結果が“ノー”の場
合には、リレー４を閉じることが禁止される（ステップ
１７）一方、判断結果が“イエス”の場合には、リレー
４を閉じることが可能な状態となる。このステップ１７
がこの発明の第３制御手段に相当する。Thus, even after the power supply from the battery 1 is stopped, the temperature detection circuit 11 and the thermistor 1
If 0, the temperature detection of the limiting resistor 5 has been continued, and it is determined whether the detected temperature has become equal to or lower than a predetermined temperature (step 16). Step 16 corresponds to the temperature detecting means of the present invention. If the result of the determination in step 16 is "NO", the relay 4 is prohibited from being closed (step 17). On the other hand, if the result of the determination is "YES", the relay 4 can be closed. Become. This step 17
Corresponds to the third control means of the present invention.
【００３７】なお、ステップ１４において、検出温度が
所定温度以下であり、かつ、検出電流が所定電流未満で
あることが検出された場合は、リレー４が閉じた状態に
維持されてバッテリ１から給電された直流電流によりイ
ンバータ２が起動可能な状態となる。If it is detected in step 14 that the detected temperature is equal to or lower than the predetermined temperature and the detected current is lower than the predetermined current, the relay 4 is maintained in the closed state to supply power from the battery 1. The inverter 2 can be activated by the applied DC current.
【００３８】以上のように、図６、図７の実施例におい
ても、インバータ２側で短絡状態などの異常が発生して
いる可能性がある場合にはリレー４の接点が開かれ、制
限抵抗５に所定値、例えば定格値以上の通電が行なわれ
ることがなく、制限抵抗５の本来の機能を維持できるう
え、焼損を防止することができる。また、図６、図７の
実施例においては、制限抵抗５の温度および回路に対す
る通電電流値の２つの情報を基にしてリレー４の開閉を
制御しているから、制限抵抗５に所定値以上の通電が行
なわれるか否かの判断が短時間で迅速に行われるうえ、
誤判断の可能性が少なく判断精度および判断信頼性が向
上し、制限抵抗５に対する保護機能が一層向上し、か
つ、制限抵抗５の小型化を図れる。As described above, also in the embodiments of FIGS. 6 and 7, if there is a possibility that an abnormality such as a short circuit has occurred on the inverter 2 side, the contact of the relay 4 is opened and the limiting resistance is set. 5 is not energized to a predetermined value, for example, a rated value or more, the original function of the limiting resistor 5 can be maintained, and burnout can be prevented. In the embodiment of FIGS. 6 and 7, the opening and closing of the relay 4 is controlled based on two pieces of information of the temperature of the limiting resistor 5 and the value of the current flowing through the circuit. Is quickly and quickly determined whether or not the electricity is
The possibility of erroneous judgment is small, the judgment accuracy and the judgment reliability are improved, the protection function for the limiting resistor 5 is further improved, and the limiting resistor 5 can be downsized.
【００３９】さらに、図６、図７の実施例では一旦バッ
テリ１からの給電を停止した後も、制限抵抗５の検出温
度が所定温度以下となったことが検出されない限り、リ
レー４が閉じられることが禁止されるから、制限抵抗５
の温度が、給電を停止した時点の温度以上に発熱・過熱
されることを確実に防止でき、制限抵抗５に対する保護
機能が一層向上する。Further, in the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, even after the power supply from the battery 1 is once stopped, the relay 4 is closed unless it is detected that the temperature detected by the limiting resistor 5 has fallen below a predetermined temperature. Is prohibited, the limiting resistance 5
Can be reliably prevented from being heated or overheated to a temperature equal to or higher than the temperature at the time of stopping the power supply, and the protection function for the limiting resistor 5 is further improved.
【００４０】なお、図６の実施例において、サーミスタ
５および温度検出回路１１、または電流検出回路１３の
いずれか一方のみを設けたインバータ装置を構成するこ
とも可能である。また、図６の実施例で電流検出を行う
場合、突入電流の制限を必要とする電流経路に予め設け
られている大電流用センサにより電流検出を行う構成と
し、突入電流の発生時に大電流用センサの増幅度を大き
くすることで小電流の変化量を検出することも可能であ
る。In the embodiment shown in FIG. 6, it is also possible to configure an inverter device provided with only one of the thermistor 5, the temperature detection circuit 11, and the current detection circuit 13. In the case of performing the current detection in the embodiment of FIG. 6, the current detection is performed by a large current sensor provided in advance in a current path which needs to limit the inrush current. It is also possible to detect a small current change amount by increasing the amplification degree of the sensor.
【００４１】さらに、図６の実施例で、温度センサを内
蔵した制限抵抗を用い、この温度センサにより制限抵抗
の温度を検出することも可能である。このように構成す
れば、温度センサの電源と検出信号回路のみでリレー４
の開閉制御が可能となり、上記のようなコントローラ、
タイマーまたは高耐圧電子部品などが不要となり、装置
の小型化、軽量化、簡略化、低コスト化を実現できる。Further, in the embodiment shown in FIG. 6, it is also possible to use a limiting resistor having a built-in temperature sensor, and to detect the temperature of the limiting resistor by this temperature sensor. With this configuration, the relay 4 can be operated only with the power supply of the temperature sensor and the detection signal circuit.
Opening and closing control is possible,
Since a timer or a high-withstand-voltage electronic component is not required, the size, weight, simplification, and cost of the device can be reduced.
【００４２】また、図１ないし図６の実施例を適宜組み
合わせたインバータ装置を構成することにより、各々の
効果を備えたインバータ装置を得ることが可能である。
さらに、リレー４の配置位置は図１または図６の実施例
に限定されるものではなく、例えば制限抵抗５と平滑用
コンデンサ３との間に配置することも可能である。さら
にまた、上記実施例において、直流電源として直流発電
機を用い、直流発電機から出力された電流をインバータ
に給電する構成とすることも可能である。Further, by constructing an inverter device by appropriately combining the embodiments of FIGS. 1 to 6, it is possible to obtain an inverter device having each effect.
Further, the arrangement position of the relay 4 is not limited to the embodiment of FIG. 1 or FIG. 6, and it is also possible to arrange the relay 4 between the limiting resistor 5 and the smoothing capacitor 3, for example. Furthermore, in the above embodiment, it is also possible to use a DC generator as a DC power supply and supply the current output from the DC generator to the inverter.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、制限抵抗に所定値以上の通電が行われる状
態、例えばインバータまたは平滑用コンデンサ側で短絡
状態が発生した場合には、スイッチが開かれて直流電源
からの給電が停止されるため、制限抵抗に所定値以上の
通電が行われなくなり、平滑用コンデンサの発熱・過熱
を抑制して制限抵抗の本来の機能を維持できるうえ、焼
損を防止できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, when a current exceeding a predetermined value is applied to the limiting resistor, for example, when a short circuit occurs on the inverter or the smoothing capacitor side. Because the switch is opened and the power supply from the DC power supply is stopped, the power supply to the limiting resistor does not exceed the specified value and the heating and overheating of the smoothing capacitor is suppressed to maintain the original function of the limiting resistor. In addition, burning can be prevented.
【００４４】請求項２に記載された発明によれば、イン
バータまたは平滑用コンデンサ側で短絡状態が発生した
場合には、平滑用コンデンサの電圧の増加度合いが所定
値以下となってリレーが開かれて給電が停止されるた
め、制限抵抗に所定値以上の通電が行われることがな
く、制限抵抗の発熱・過熱を防止して制限抵抗を保護す
ることができる。また、直流電流とインバータとの間の
回路の異常、例えば導体を固定するためのボルトの緩み
やコネクタの腐食などが電圧の増加度合いに基づいて検
出されるから、回路の断線を未然に防止できインバータ
装置の機能や耐久性が向上する。According to the second aspect of the present invention, when a short circuit occurs on the inverter or the smoothing capacitor side, the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value or less, and the relay is opened. As a result, power supply to the limiting resistor is stopped, so that the limiting resistor is not energized to a predetermined value or more, so that the limiting resistor can be protected from heat generation and overheating. In addition, abnormalities in the circuit between the DC current and the inverter, such as loosening of bolts for fixing conductors and corrosion of the connector, are detected based on the degree of increase in the voltage, so that disconnection of the circuit can be prevented beforehand. The function and durability of the inverter device are improved.
【００４５】また、請求項１ないし請求項３の発明によ
れば、一旦スイッチが開かれて給電が停止された後は、
制限抵抗の温度が所定値以下にならない限り、スイッチ
が開いたままに維持される。このため、制限抵抗の温度
が、給電を停止した時点の温度以上に発熱・過熱される
ことがなく、制限抵抗の機能維持と焼損防止とを一層確
実に行うことができる。Further, according to the invention of claims 1 to 3,
Lever, once the switch is opened and the power supply is stopped,
The switch is kept open as long as the temperature of the limiting resistor does not fall below a predetermined value. For this reason, the temperature of the limiting resistor is not heated or overheated than the temperature at the time of stopping the power supply, and the function of the limiting resistor can be maintained and the burnout can be prevented more reliably.
【図１】この発明のインバータ装置を一実施例を示す概
念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an inverter device according to the present invention.
【図２】図１のインバータ装置の制御例を示すフローチ
ャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a control example of the inverter device of FIG. 1;
【図３】図１のインバータ装置の作用を示すタイムチャ
ートである。FIG. 3 is a time chart showing an operation of the inverter device of FIG. 1;
【図４】図１のインバータ装置の他の制御例を示すフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating another control example of the inverter device of FIG. 1;
【図５】図４の制御例において測定される平滑用コンデ
ンサの電圧の変化状態を示す特性曲線図である。FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing a change state of a voltage of a smoothing capacitor measured in the control example of FIG. 4;
【図６】この発明のインバータ装置の他の実施例を示す
概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing another embodiment of the inverter device of the present invention.
【図７】図６のインバータ装置の制御例を示すフローチ
ャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a control example of the inverter device of FIG. 6;
１ バッテリ（直流電源） ２ インバータ ３ 平滑用コンデンサ ５ 制限抵抗 ４ リレー（スイッチ） ９，１２ コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery (DC power supply) 2 Inverter 3 Smoothing capacitor 5 Limiting resistor 4 Relay (switch) 9, 12 Controller
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｈ 3/10 Ｈ０２Ｈ 3/10 Ａ 7/122 7/122 Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 G05F 1/10 H02H 3/087 H02H 3/093 H02H 3/10 H02H 7/122 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H02H 3/10 H02H 3/10 A 7/122 7/122 Z (58) Investigation field (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7 / 48 G05F 1/10 H02H 3/087 H02H 3/093 H02H 3/10 H02H 7/122
Claims (3)
源と、前記インバータと前記直流電源との間の回路を開
閉するスイッチと、前記インバータと前記直流電源との
間に配置され、かつ、このインバータと並列に接続され
た平滑用コンデンサと、前記直流電源と前記平滑用コン
デンサとの間に配置され、かつ、前記平滑用コンデンサ
と直列に接続された制限抵抗とが設けられているインバ
ータ装置において、 前記制限抵抗に所定値以上の通電が行なわれる状態か否
かを判断する判断手段と、この判断手段により、前記制
限抵抗に所定値以上の通電が行なわれる状態が検出され
た場合に、前記スイッチを開かせる第１制御手段と、前
記制限抵抗の温度を検出する温度検出手段と、前記スイ
ッチが開かれた後に、前記制限抵抗の温度が所定温度以
下になるまで前記スイッチが閉じられることを禁止する
第３制御手段とが備えられていることを特徴とするイン
バータ装置。1. A DC power supply connected to an input side of an inverter, a switch for opening and closing a circuit between the inverter and the DC power supply, and a switch disposed between the inverter and the DC power supply. In an inverter device provided with a smoothing capacitor connected in parallel with an inverter, and a limiting resistor arranged between the DC power supply and the smoothing capacitor, and connected in series with the smoothing capacitor. Determining means for determining whether or not a state in which the limiting resistor is energized by a predetermined value or more; and determining that the state in which the limiting resistor is energized by a predetermined value or more is detected by the determining means. First control means for opening the switch ;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the limiting resistor;
After the switch is opened, the temperature of the limiting
Prohibit the switch from closing until it is down
An inverter device comprising: third control means .
源と、前記インバータと前記直流電源との間の回路を開
閉するスイッチと、前記インバータと前記直流電源との
間に配置され、かつ、このインバータと並列に接続され
た平滑用コンデンサと、前記直流電源と前記平滑用コン
デンサとの間に配置され、かつ、前記平滑用コンデンサ
と直列に接続された制限抵抗とが設けられているインバ
ータ装置において、 前記平滑用コンデンサの電圧の増加度合いを検出する電
圧検出手段と、この電圧検出手段により検出される前記
平滑用コンデンサの電圧の増加度合いが所定値以下の場
合に前記スイッチを開かせる第２制御手段と、前記制限
抵抗の温度を検出する温度検出手段と、前記スイッチが
開かれた後に、前記制限抵抗の温度が所定温度以下にな
るまで前記スイッチが閉じられることを禁止する第３制
御手段とが備えられていることを特徴とするインバータ
装置。2. A DC power supply connected to an input side of an inverter, a switch for opening and closing a circuit between the inverter and the DC power supply, and a switch disposed between the inverter and the DC power supply; In an inverter device provided with a smoothing capacitor connected in parallel with an inverter, and a limiting resistor arranged between the DC power supply and the smoothing capacitor, and connected in series with the smoothing capacitor. Voltage detecting means for detecting the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor; and second control for opening the switch when the degree of increase in the voltage of the smoothing capacitor detected by the voltage detecting means is equal to or less than a predetermined value. Means and said restriction
Temperature detection means for detecting the temperature of the resistor, and the switch
After being opened, the temperature of the limiting resistor falls below a predetermined temperature.
A third system that prohibits the switch from being closed until
And a control means .
流に基づいて、前記制限抵抗に所定値以上の通電が行な
われる状態か否かを判断するものであることを特徴とす
る請求項１に記載のインバータ装置。3. Before SL determining means, the detected temperature or detected electrostatic
On the basis of the flow, a current equal to or greater than a predetermined value is
2. The inverter device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the inverter is in a state of being turned off.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP06372696A JP3269377B2 (en) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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| US7843706B2 (en) | 2006-12-22 | 2010-11-30 | Panasonic Ev Energy Co., Ltd. | Circuit controller, inrush current limiting circuit, inrush current limiting circuit with battery, inverter, and inverter with battery |
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1996
- 1996-02-26 JP JP06372696A patent/JP3269377B2/en not_active Expired - Fee Related
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