JP6006866B2 - 熱サイクルを制御するための方法および装置 - Google Patents
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Description
102 燃焼機
104 三相発電機
106 三相ダイオードアレイ
107 直流リンク
108 キャパシタ
110 電力変換器
111 スイッチモジュール
112 スイッチモジュール
113 スイッチモジュール
114 スイッチモジュール
115 スイッチモジュール
116 スイッチモジュール
120 出力導線
121 電力ケーブル
122 電力ケーブル
130 牽引モータ
220 電圧制御型半導体電力スイッチ
221 フリーホイールダイオード
222 コレクタ
223 エミッタ
224 接合部
225 ゲート
320 ケース
322 コレクタネジ端子
323 エミッタネジ端子
324 感知または補助端子
325 感知または補助端子
326 制御端子
327 サーミスタ
402 ゲート駆動ユニット
420 PLCまたは他のコントローラ
421 直流電源
422 信号変換器
424 ADC
426 メモリ
428 制御/データ信号接続部
430 センサ信号接続部
432 センサ信号接続部
434 センサ信号接続部
440 出力段
441 複数の所定のゲート駆動電圧値
442 ルックアップテーブル
Claims (15)
- 電力変換器の動作中に前記電力変換器のゲート駆動ユニットで実施する方法であって、
前記電力変換器内の電力スイッチの接合部温度を示す第1の値を取得するステップと、
前記電力スイッチの接合部温度を示す第2の値を取得するステップと、
少なくとも前記第1の値および前記第2の値に基づいて、事前定義された複数のゲート駆動電圧時間関数から、前記電力スイッチのためのゲート駆動電圧時間関数を選択するステップと、
選択された前記ゲート駆動電圧時間関数にしたがったゲート駆動電圧を前記電力スイッチのゲートに供給することにより、単一のゲート電圧での動作中に存在することになる熱サイクルと比べて、前記電力スイッチの熱サイクルを減少させるステップと、
を含み、
前記減少させるステップは、前記ゲート電圧の供給より、単一のゲート電圧での動作中に存在することになるスイッチング損失を超えるようにスイッチング損失を増加させる、ステップを含む、
方法。 - 前記接合部温度を示す前記少なくとも1つの値が、少なくとも、前記電力スイッチが取り付けられた直流リンクの直流リンク電圧の測定値と、前記電力スイッチを含む電力変換器の電力変換器出力電流の測定値とに基づいて取得される、請求項1に記載の方法。
- 取得した前記値のうちの少なくとも1つが、関連するケースでの前記電力スイッチの電力スイッチ温度の測定値である、請求項1または2に記載の方法。
- 取得した前記値のうちの少なくとも1つが、前記電力スイッチによって負荷電流を少なくとも部分的に提供される負荷への出力負荷電流の推定値である、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 調整可能なゲート駆動電圧を出力端子に提供するように制御可能な出力段と、
電力スイッチの接合部温度を示す一連のパラメータ値を受信するように構成された信号接続部と、
前記信号接続部および前記出力段に結合されたコントローラと、
を備え、
前記ゲート駆動電圧を調節しない場合に存在することになる熱サイクルを緩和するように、前記コントローラが、前記電力スイッチ接合部温度を示す前記一連のパラメータ値に応じて前記ゲート駆動電圧を調節するように前記出力段を制御するように構成され、
前記コントローラが、前記ゲート駆動電圧を調節しないとスイッチング損失が減少するであろうときにゲート電圧を低下させることにより、熱サイクルを緩和するように構成された、
ゲート駆動ユニット。 - 前記コントローラが、前記電力スイッチ接合部温度を示す前記一連のパラメータ値の少なくとも1つに対応するゲート駆動電圧の1つまたは複数の所定の値を特定するためにルックアップテーブルを検索することに基づいて前記出力段を制御するように構成される、請求項5に記載のゲート駆動ユニット。
- 前記ルックアップテーブルが、前記出力段によって駆動される前記電力スイッチの両端間の電圧の事前定義された範囲に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項6に記載のゲート駆動ユニット。
- 前記ルックアップテーブルが、前記出力段によって駆動される前記電力スイッチを通る電流の事前定義された範囲に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項6に記載のゲート駆動ユニット。
- 前記ルックアップテーブルが、電力スイッチ接合部温度の事前定義された範囲に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項6に記載のゲート駆動ユニット。
- 調節可能なゲート駆動電圧を、電力変換器を有する複数の電力スイッチのうちの少なくとも1つに提供するように構成された調節可能な出力段を備える、少なくとも1つのゲート駆動ユニットと、
前記少なくとも1つのゲート駆動ユニットの前記調節可能な出力段に結合された少なくとも1つのコントローラと、
を備え、
前記コントローラが、前記ゲート駆動電圧を調節しない場合に存在することになる熱サイクルを緩和するように、前記複数の電力スイッチのうちの少なくとも1つの電力スイッチ接合部温度を示す一連の値の受信に応じて前記ゲート駆動電圧を調節するように前記出力段を制御するように構成され、
前記コントローラが、前記ゲート駆動電圧を調節しないとスイッチング損失が減少するであろうときにゲート電圧を低下させることにより、熱サイクルを緩和するように構成された、
電力変換器。 - 前記コントローラが、前記接合部温度を示す前記受信した値に対応するゲート駆動電圧の所定の値を特定するためにルックアップテーブルを検索することに基づいて前記調節可能な出力段を制御するように構成される、請求項10に記載の電力変換器。
- 前記ルックアップテーブルが、前記複数の電力スイッチのうちの少なくとも1つの両端間の電圧の事前定義された範囲に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項11に記載の電力変換器。
- 前記ルックアップテーブルが、前記複数の電力スイッチのうちの少なくとも1つを通る電流の事前定義された範囲に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項11に記載の電力変換器。
- 前記ルックアップテーブルが、前記複数の電力スイッチのうちの少なくとも1つの接合部温度の事前定義された範囲に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項11に記載の電力変換器。
- 前記接合部温度を示す前記値が、別個のコントローラから受信した基準値であり、前記ルックアップテーブルが、事前定義された基準値に対応する複数のゲート駆動電圧時間関数を含む、請求項11に記載の電力変換器。
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