JP4442348B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Claims (17)
- 複数の直流電圧端子と、交流電圧端子と、前記直流電圧端子と交流電圧端子とを接続する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子に逆並列に接続される整流素子と、前記スイッチング素子を駆動する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部からの駆動信号により前記スイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路間を接続し、お互いの動作状態を伝達する通信回路とを有し、
前記通信回路で接続された対となる前記駆動回路は、一方の前記駆動回路にオン信号が入力された時に他方の駆動回路の動作を禁止し、一方の駆動回路にオフ信号が入力された時に他方の駆動回路の動作を許可する制御回路を有し、
前記一方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、他方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、前記一方の駆動回路にオフ信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間が、一方の駆動回路にオフ信号が入力されてから一方の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも長いことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置において、前記一方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、前記一方の駆動回路にオフ信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電力変換装置において、前記通信回路で接続された対となる駆動回路が、前記スイッチング素子の動作状態を検出してオン、オフを判定する回路と、一方の判定回路が一方のスイッチング素子のオンを検出した時に他方のスイッチング素子のオンを禁止する制御回路とを備えた特徴とする電力変換装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電力変換装置において、前記他方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間は、2μ秒以上であることを特徴とする電力変換装置。
- スイッチング素子および前記スイッチング素子に逆並列に接続される整流素子により構成される少なくとも4個以上のスイッチング回路を備えた電力変換装置であって、
直列接続される複数の直流電圧源と、
前記複数の直流電圧源の一方端子と前記複数の直列電圧源の他方端子の間に接続される第1のスイッチング回路と、
前記複数の直流電圧源の一方端子と前記複数の直列電圧源の他方端子の間に接続され、前記第1のスイッチング回路と直列接続される第2のスイッチング回路と、
前記第1と第2のスイッチング回路の接続点を交流出力端子とする第1の回路と、
前記複数の直流電圧源の中間端子と前記交流出力端子の間に接続される第3のスイッチング回路と、
前記第3のスイッチング回路と逆直列接続される第4のスイッチング回路と、
前記第3と第4のスイッチング回路と前記交流出力端子で構成される第2の回路と、
前記複数のスイッチング素子を駆動する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部からの信号により前記スイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路間を接続する通信回路とを備え、
前記通信回路で接続された対となる駆動回路は、一方の駆動回路にオン信号が入力された時に他方の駆動回路の動作を禁止し、一方の駆動回路にオフ信号が入力された時に他方の駆動回路の動作を許可する制御回路を有し、
前記一方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、他方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項6に記載の電力変換装置において、前記一方の駆動回路にオフ信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間が、一方の駆動回路にオフ信号が入力されてから一方の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも長いことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項6又は請求項7に記載の電力変換装置において、前記一方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、前記一方の駆動回路にオフ信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の電力変換装置において、前記通信回路で接続された対となる駆動回路は、前記スイッチング素子の動作状態を検出し、オン、オフを判定する回路と、一方の判定回路が一方のスイッチング素子のオンを検出した時に他方のスイッチング素子のオンを禁止する制御回路を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項6ないし請求項9のいずれかに記載の電力変換装置において、前記信号生成部と駆動回路とが光ファイバで接続され、駆動信号が光伝達されていることを特徴とする電力変換装置。
- IGBTおよび前記IGBTに逆並列に接続されるダイオードにより構成される少なくとも4個以上のスイッチング回路を備えた電力変換装置であって、
直列接続される複数の直流電圧源と、
前記複数の直流電圧源の一方端子と前記複数の直列電圧源の他方端子の間に接続される第1のスイッチング回路と、
前記複数の直流電圧源の一方端子と前記複数の直列電圧源の他方端子の間に接続され、前記第1のスイッチング回路と直列接続される第2のスイッチング回路と、
前記第1と第2のスイッチング回路の接続点を交流出力端子とする第1の回路と、
前記複数の直流電圧源の中間端子と前記交流出力端子の間に接続される第3のスイッチング回路と、
前記第3のスイッチング回路と逆直列接続される第4のスイッチング回路と、
前記第3と第4のスイッチング回路と前記交流出力端子で構成される第2の回路と、
前記複数のIGBTを駆動する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部からの信号により前記IGBTを駆動する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路間を接続し、お互いの動作状態を伝達する通信回路とを備え、
前記通信回路で接続された対となる駆動回路は、一方の駆動回路にオン信号が入力された時に他方の駆動回路の動作を禁止する制御回路を有し、
前記一方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、他方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路に接続された前記IGBTが動作するまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項11に記載の電力変換装置において、前記信号生成部と駆動回路とが光ファイバで接続され、駆動信号が光伝達されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項11または請求項12に記載の電力変換装置において、前記通信回路で接続された対となる駆動回路は、前記IGBTの動作状態を検出し、オン、オフを判定する回路と、一方の判定回路が一方のIGBTのオンを検出した時に他方のIGBTのオンを禁止する制御回路を有することを特徴とする電力変換装置。
- スイッチング素子および前記スイッチング素子に逆並列に接続される整流素子により構成される少なくとも4個以上のスイッチング回路を備えた電力変換装置であって、
直列接続される複数の直流電圧源と、
前記複数の直流電圧源の一方端子と前記複数の直列電圧源の他方端子の間に接続される第1のスイッチング回路と、
前記複数の直流電圧源の一方端子と前記複数の直列電圧源の他方端子の間に接続され、前記第1のスイッチング回路と直列接続される第2のスイッチング回路と、
前記第1と第2のスイッチング回路の接続点を交流出力端子とする第1の回路と、
前記複数の直流電圧源の中間端子と前記交流出力端子の間に接続される第3のスイッチング回路と、
前記第3のスイッチング回路と逆直列接続される第4のスイッチング回路と、
前記第3と第4のスイッチング回路と前記交流出力端子で構成される第2の回路と、
前記複数のスイッチング素子を駆動する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部からの信号により前記スイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、
前記第1のスイッチング回路の駆動回路と前記第3のスイッチング回路の駆動回路を接続する通信配線と、前記第2のスイッチング回路の駆動回路と前記第4のスイッチング回路の駆動回路を接続する通信配線と、前記第1のスイッチング回路の駆動回路と前記第2のスイッチング回路の駆動回路とを接続する通信配線と、を有し、
前記第1のスイッチング回路の駆動回路は、前記第2のスイッチング回路の駆動回路及び前記第3のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力された時に前記第1のスイッチング回路の駆動回路の動作を禁止し、前記第2のスイッチング回路の駆動回路及び前記第3のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力された時に前記第1のスイッチング回路の駆動回路の動作を許可する制御回路を有し、
前記第2のスイッチング回路の駆動回路は、前記第1のスイッチング回路の駆動回路及び前記第4のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力された時に前記第2のスイッチング回路の駆動回路の動作を禁止し、前記第1のスイッチング回路の駆動回路及び前記第4のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力された時に前記第2のスイッチング回路の駆動回路の動作を許可する制御回路を有し、
第2および第3のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第1のスイッチング回路の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間は、第1のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第1のスイッチング回路のスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短く、
第1および第4のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第2のスイッチング回路の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、第2のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第2のスイッチング回路の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項14に記載の電力変換装置において、
第2および第3のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第1のスイッチング回路の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間は、第1のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第1のスイッチング回路のスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも長く、
第1および第4のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第2のスイッチング回路の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間が、第2のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第2のスイッチング回路の駆動回路に接続されたスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも長いことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項14又は請求項15に記載の電力変換装置において、
前記第3のスイッチング回路の駆動回路は、前記第1のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力された時に前記第3のスイッチング回路の駆動回路の動作を禁止し、前記第1のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力された時に前記第3のスイッチング回路の駆動回路の動作を許可する制御回路を有し、
第1のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第3のスイッチング回路の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間は、第3のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第3のスイッチング回路のスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短く、
第1のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第3のスイッチング回路の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間は、第3のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第3のスイッチング回路のスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも長く、
前記第4のスイッチング回路の駆動回路は、前記第2のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力された時に前記第4のスイッチング回路の駆動回路の動作を禁止し、前記第2のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力された時に前記第4のスイッチング回路の駆動回路の動作を許可する制御回路を有し、
第2のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第4のスイッチング回路の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間は、第4のスイッチング回路の駆動回路にオン信号が入力されてから第4のスイッチング回路のスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短く、
第2のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第4のスイッチング回路の駆動回路の動作が許可されるまでの遅延時間は、第4のスイッチング回路の駆動回路にオフ信号が入力されてから第4のスイッチング回路のスイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも長いことを特徴とする電力変換装置。 - 電源と、モーターと、電源から供給される電力を変換してモーターを駆動する電力変換装置と、前記電力変換装置を制御する制御部とを備えた車両システムにおいて、
前記電力変換装置が複数の直流電圧端子と、交流電圧端子と、前記直流電圧端子と交流電圧端子とを接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子に逆並列に接続される整流素子と、スイッチング素子を駆動する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部からの駆動信号により前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路間を接続し、お互いの動作状態を伝達する通信回路とを有し、
前記通信回路で接続された対となる駆動回路が、一方の駆動回路にオン信号が入力された時に他方の駆動回路の動作を禁止する制御回路を有し、
前記一方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路の動作が禁止されるまでの遅延時間が、他方の駆動回路にオン信号が入力されてから他方の駆動回路に接続された前記スイッチング素子が動作するまでの遅延時間よりも短いことを特徴とする車両システム。
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