JP6551464B2 - POWER CONVERTER AND POWER CONVERTER - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置、および、電力変換回路に関するものである。   The present invention relates to a power conversion device and a power conversion circuit.

特許文献１に示されるように、バッテリの逆接続時に、正常時とは逆方向の電流が制御回路に流れるのを防止するための回路が知られている。この回路は、電源端子と制御回路とを接続する電源配線に直列接続された２つのＦＥＴを有する。２つのＦＥＴがＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴである場合、２つのＦＥＴのソース同士が接続され、２つのＦＥＴの一方のドレインが電源端子側に、他方のＦＥＴのドレインが制御回路側に接続されている。このため、一方のＦＥＴの寄生ダイオードのアノードが電源端子側になっている。他方の寄生ダイオードのカソードが一方のＦＥＴ側になっている。   As shown in Patent Document 1, there is known a circuit for preventing a current in the reverse direction to that in the normal state from flowing to the control circuit when the battery is reversely connected. This circuit has two FETs connected in series to a power supply line connecting the power supply terminal and the control circuit. When the two FETs are P-channel MOSFETs, the sources of the two FETs are connected to each other, one drain of the two FETs is connected to the power supply terminal side, and the drain of the other FET is connected to the control circuit side. . For this reason, the anode of the parasitic diode of one of the FETs is on the side of the power supply terminal. The cathode of the other parasitic diode is on the side of one FET.

特許第４４８３７５１号公報Patent No. 4 483 751

上記の特許文献１の回路構成では、バッテリの逆接続時に２つのＦＥＴの寄生ダイオードの一方に逆バイアスが印加される。そのため、逆接続時の電流が制御回路に流れるのが防止される。   In the circuit configuration of Patent Document 1 mentioned above, reverse bias is applied to one of the parasitic diodes of the two FETs when the battery is reversely connected. Therefore, it is possible to prevent the current at the time of reverse connection from flowing to the control circuit.

しかしながら特許文献１に記載の回路は２つのＦＥＴを有する。そのために体格が増大する虞がある。   However, the circuit described in Patent Document 1 has two FETs. Therefore, there is a possibility that the physique may increase.

そこで本発明は、逆接続時の通電による損傷と体格の増大が抑制された電力変換装置、および、電力変換回路を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the power converter device and power converter circuit by which the damage by the electricity supply at the time of reverse connection, and the increase in physique were suppressed.

開示された発明の１つは、電源（４００）が接続される正極端子（１００ａ）と負極端子（１００ｂ）との間で並列接続される第１電気回路（３０）と第２電気回路（５０）とを備える電力変換装置であって、
第１電気回路は、正極端子と負極端子との間で直列接続された複数の第１スイッチ素子（３４，３５，３６，３７，３８，３９）、および、複数の第１スイッチ素子それぞれに並列接続された第１還流ダイオード（３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ）を備える複数の第１レグ（３１，３２，３３）を有し、
第２電気回路は、正極端子と負極端子との間で直列接続された複数の第２スイッチ素子（５４，５５，５６，５７）、および、複数の第２スイッチ素子それぞれに並列接続された第２還流ダイオード（５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ）を備える複数の第２レグ（５１，５２）と、
電源の正極端子と負極端子への逆接続時の通電から複数の第２レグを保護する保護素子（５３）と、を有し、
保護素子は複数の第２レグそれぞれと正極端子と負極端子との間で直列接続される保護スイッチ素子（５８）、および、アノード電極が負極端子側、カソード電極が正極端子側となるように保護スイッチ素子に並列接続された保護ダイオード（５８ａ）を有し、
第１還流ダイオードは第２還流ダイオードよりも電流定格が高く、
正極端子と負極端子との間で直列接続される複数の第２還流ダイオードと保護ダイオードの順方向電圧の総和は、正極端子と負極端子との間で直列接続される複数の第１還流ダイオードの順方向電圧の総和よりも大きい。 One of the disclosed inventions is a first electric circuit (30) and a second electric circuit (50) connected in parallel between a positive electrode terminal (100a) to which a power supply (400) is connected and a negative electrode terminal (100b). A power conversion device comprising:
The first electric circuit includes a plurality of first switch elements (34, 35, 36, 37, 38, 39) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a plurality of first switch elements in parallel. A plurality of first legs (31, 32, 33) comprising first connected freewheeling diodes (34a, 35a, 36a, 37a, 38a, 39a);
The second electric circuit includes a plurality of second switch elements (54, 55, 56, 57) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a second electric circuit connected in parallel to each of the plurality of second switch elements. A plurality of second legs (51, 52) comprising two reflux diodes (54a, 55a, 56a, 57a);
A protective element (53) that protects the plurality of second legs from energization during reverse connection to the positive and negative terminals of the power source,
The protection element is a protection switch element (58) connected in series between each of the plurality of second legs and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and the anode electrode is on the negative electrode terminal side and the cathode electrode is on the positive electrode terminal side. A protection diode (58a) connected in parallel to the switch element,
The first freewheeling diode has a higher current rating than the second freewheeling diode,
The sum of the forward voltages of the plurality of second reflux diodes connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the protection diode is the sum of the plurality of first reflux diode diodes connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. Greater than total forward voltage.

開示された他の発明の１つは、電源（４００）が接続される正極端子（１００ａ）と負極端子（１００ｂ）との間で電気回路（３０）と並列接続される電力変換回路であって、
電気回路は、正極端子と負極端子との間で直列接続された複数の第１スイッチ素子（３４，３５，３６，３７，３８，３９）、および、複数の第１スイッチ素子それぞれに並列接続された第１還流ダイオード（３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ）を備える複数の第１レグ（３１，３２，３３）を有しており、
正極端子と負極端子との間で直列接続された複数の第２スイッチ素子（５４，５５，５６，５７）、および、複数の第２スイッチ素子それぞれに並列接続された第２還流ダイオード（５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ）を備える複数の第２レグ（５１，５２）と、
電源の正極端子と負極端子への逆接続時の通電から複数の第２レグを保護する保護素子（５３）と、を有し、
保護素子は複数の第２レグそれぞれと正極端子と負極端子との間で直列接続される保護スイッチ素子（５８）、および、アノード電極が負極端子側、カソード電極が正極端子側となるように保護スイッチ素子に並列接続された保護ダイオード（５８ａ）を有し、
第１還流ダイオードは第２還流ダイオードよりも電流定格が高く、
正極端子と負極端子との間で直列接続される複数の第２還流ダイオードと保護ダイオードの順方向電圧の総和は、正極端子と負極端子との間で直列接続される複数の第１還流ダイオードの順方向電圧の総和よりも大きい。 One of the other disclosed inventions is a power conversion circuit connected in parallel with an electric circuit (30) between a positive electrode terminal (100a) to which a power supply (400) is connected and a negative electrode terminal (100b). ,
The electric circuit is connected in parallel to the plurality of first switch elements (34, 35, 36, 37, 38, 39) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and the plurality of first switch elements. A plurality of first legs (31, 32, 33) comprising first free-wheeling diodes (34a, 35a, 36a, 37a, 38a, 39a);
A plurality of second switch elements (54, 55, 56, 57) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a second free wheel diode (54a, 54a, 542) connected in parallel to each of the plurality of second switch elements. A plurality of second legs (51, 52) comprising 55a, 56a, 57a),
A protective element (53) that protects the plurality of second legs from energization during reverse connection to the positive and negative terminals of the power source,
The protection element is a protection switch element (58) connected in series between each of the plurality of second legs and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and the anode electrode is on the negative electrode terminal side and the cathode electrode is on the positive electrode terminal side. A protection diode (58a) connected in parallel to the switch element,
The first freewheeling diode has a higher current rating than the second freewheeling diode,
The sum of the forward voltages of the plurality of second reflux diodes connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the protection diode is the sum of the plurality of first reflux diode diodes connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. Greater than the sum of forward voltages.

これによれば、電源（４００）の逆接続時に、第２還流ダイオード（５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ）と保護ダイオード（５８ａ）ではなく、第１還流ダイオード（３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ）に電流が積極的に流れる。これにより第２電気回路（５０）（電力変換回路）への逆接続時の通電が抑制される。このように１つの保護素子（５３）であっても、電力変換回路への逆接続時の通電が抑制される。このため電力変換回路の体格の増大が抑制される。この結果、電力変換装置の体格の増大が抑制される。   According to this, when the power source (400) is reversely connected, the first free-wheeling diode (34a, 35a, 36a, 37a, 38a) is used instead of the second free-wheeling diode (54a, 55a, 56a, 57a) and the protective diode (58a). , 39a) actively flow. Thereby, electricity supply at the time of reverse connection to the 2nd electric circuit (50) (power converter circuit) is controlled. As described above, even with one protection element (53), the energization at the time of reverse connection to the power conversion circuit is suppressed. For this reason, an increase in the size of the power conversion circuit is suppressed. As a result, an increase in the size of the power conversion device is suppressed.

上記したように第１還流ダイオード（３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ）は第２還流ダイオード（５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ）よりも電流定格が高くなっている。そのため、逆接続時の通電があったとしても、第１電気回路（３０）での損傷が抑制される。   As described above, the current rating of the first return diode (34a, 35a, 36a, 37a, 38a, 39a) is higher than that of the second return diode (54a, 55a, 56a, 57a). Therefore, even if there is energization at the time of reverse connection, damage in the first electric circuit (30) is suppressed.

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。   The elements described in the claims and in the means for solving the problems are indicated by parentheses. The parenthesized reference numerals are provided to simply show the correspondence with the components described in the embodiment, and do not necessarily indicate the elements described in the embodiment. The description of the reference numerals with parentheses does not unnecessarily narrow the scope of the claims.

第１実施形態にかかるモータ制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the motor control apparatus concerning 1st Embodiment. ロータインバータの概略構成を示す上面図である。It is a top view which shows schematic structure of a rotor inverter. 逆接続時の電流を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric current at the time of reverse connection. 逆接続時の電流量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the current amount at the time of reverse connection. 逆接続時の電流量を説明するための簡略的な回路図である。It is a simple circuit diagram for explaining the amount of current at the time of reverse connection.

以下、本発明の電力変換装置を車両用のモータ制御装置に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment in the case where the power conversion device of the present invention is applied to a motor control device for a vehicle will be described based on the drawings.

（第１実施形態）
図１〜図５に基づいて本実施形態にかかるモータ制御装置１００を説明する。モータ制御装置１００は、図示しない上位ＥＣＵからの要求指令に基づいてモータ２００を制御する。モータ制御装置１００とモータ２００とによって、いわゆるＩＳＧが構成されている。ＩＳＧはIntegrated Starter Generatorの略である。 First Embodiment
A motor control device 100 according to the present embodiment will be described based on FIGS. 1 to 5. Motor control device 100 controls motor 200 based on a request command from a host ECU (not shown). A so-called ISG is configured by the motor control device 100 and the motor 200. ISG is an abbreviation of Integrated Starter Generator.

モータ制御装置１００とモータ２００とは一体になっている。すなわちモータ制御装置１００とモータ２００とは、いわゆる機電一体型の構成になっている。   The motor control device 100 and the motor 200 are integrated. That is, the motor control device 100 and the motor 200 have a so-called mechanical-electrical integrated configuration.

モータ２００はベルトを介して車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトと連結されている。したがってモータ２００とクランクシャフトとは互いに連動して回転する。モータ２００がモータ制御装置１００によって回転すると、その回転がクランクシャフトに伝わる。これによってクランクシャフトが回転する。これとは逆に、クランクシャフトが回転すると、その回転がモータ２００に伝わる。これによってモータ２００が回転する。モータ制御装置１００によってモータ２００が自律回転する。これにより内燃機関の始動、若しくは、車両走行のアシストが成される。またクランクシャフトの回転に応じてモータ２００が回転する。これによりモータ２００は発電する。以下においては先ずモータ２００を概説した後、モータ制御装置１００を説明する。   The motor 200 is connected to a crankshaft of an internal combustion engine mounted on the vehicle via a belt. Therefore, the motor 200 and the crankshaft rotate in conjunction with each other. When the motor 200 is rotated by the motor control device 100, the rotation is transmitted to the crankshaft. As a result, the crankshaft rotates. Conversely, when the crankshaft rotates, the rotation is transmitted to the motor 200. As a result, the motor 200 rotates. The motor control device 100 autonomously rotates the motor 200. As a result, the start of the internal combustion engine or the assist of the traveling of the vehicle is achieved. In addition, the motor 200 rotates in accordance with the rotation of the crankshaft. As a result, the motor 200 generates power. In the following, first, the motor 200 will be outlined, and then the motor control device 100 will be described.

図１に示すようにモータ２００はロータ２０１とステータ２０２を有する。この他にモータ２００は、図示しないシャフトとプーリを有する。シャフトは回転可能にモータ制御装置１００のケース３００に設けられている。シャフトの先端はケース３００の外部に露出されている。このシャフトの先端にプーリが設けられている。このプーリに上記のベルトが連結されている。これによりクランクシャフトの回転がベルトを介してプーリに伝達される。逆に言えば、シャフトの回転がベルトを介してクランクシャフトに伝達される。モータ２００が回転電機に相当する。   As shown in FIG. 1, the motor 200 includes a rotor 201 and a stator 202. In addition, the motor 200 has a shaft and a pulley (not shown). The shaft is rotatably provided in the case 300 of the motor control device 100. The tip of the shaft is exposed outside the case 300. A pulley is provided at the tip of this shaft. The belt is connected to the pulley. Thus, the rotation of the crankshaft is transmitted to the pulley via the belt. Conversely, the rotation of the shaft is transmitted to the crankshaft via the belt. The motor 200 corresponds to a rotating electric machine.

シャフトの中央部はケース３００内に収納されている。このシャフトの中央部にロータ２０１が設けられている。そしてロータ２０１の周囲にステータ２０２が設けられている。   The central portion of the shaft is housed in the case 300. A rotor 201 is provided at the center of the shaft. A stator 202 is provided around the rotor 201.

ロータ２０１はロータコイル２０３を有する。また図示しないがロータ２０１はロータコイル２０３をシャフトに固定する固定部を有する。固定部は円筒形状を成している。固定部の中空にシャフトが挿入固定されている。ロータコイル２０３は固定部の内部に設けられている。そしてロータコイル２０３はシャフトに設けられた配線（図示略）と電気的に接続されている。この配線はシャフトのスリップリングと電気的に接続されている。スリップリングはシャフトの軸周りに円環状に形成されている。この円環状のスリップリングにブラシが接触している。そしてこのブラシがモータ制御装置１００と電気的に接続されている。このブラシにモータ制御装置１００から電流が供給される。この電流は、ブラシ、スリップリング、および、配線を介してロータコイル２０３に供給される。これによりロータコイル２０３で磁界が発生する。ロータ２０１が巻線形回転子に相当する。   The rotor 201 has a rotor coil 203. Although not shown, the rotor 201 has a fixing portion for fixing the rotor coil 203 to the shaft. The fixed part has a cylindrical shape. The shaft is inserted and fixed in the hollow of the fixed part. The rotor coil 203 is provided inside the fixed portion. The rotor coil 203 is electrically connected to wiring (not shown) provided on the shaft. This wire is electrically connected to the slip ring of the shaft. The slip ring is annularly formed around the axis of the shaft. A brush is in contact with the annular slip ring. The brush is electrically connected to the motor control device 100. An electric current is supplied to the brush from the motor control device 100. This current is supplied to the rotor coil 203 via the brush, slip ring, and wiring. As a result, a magnetic field is generated in the rotor coil 203. The rotor 201 corresponds to a wound linear rotor.

ステータ２０２はステータコイル２０４を有する。また図示しないがステータ２０２はステータコイル２０４の設けられるステータコアを有する。ステータコアは円筒形状を成している。ステータコアの中空に、シャフトとともにロータ２０１が設けられている。ステータコイル２０４は、Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７を有する。ステータ２０２が巻線形固定子に相当する。   The stator 202 has a stator coil 204. Although not shown, the stator 202 has a stator core provided with a stator coil 204. The stator core has a cylindrical shape. A rotor 201 is provided in the hollow of the stator core together with a shaft. Stator coil 204 has U-phase stator coil 205, V-phase stator coil 206, and W-phase stator coil 207. The stator 202 corresponds to a wound stator.

Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７それぞれはモータ制御装置１００とバスバーを介して一体的に連結されている。Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７には、モータ制御装置１００から三相交流が供給される。Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７には、互いに位相が電気角で１２０°ずれた交流が供給される。これによりＵ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７から、ロータ２０１を回転させるための三相回転磁界が発生する。この三相回転磁界がロータコイル２０３と交差する。   U-phase stator coil 205, V-phase stator coil 206, and W-phase stator coil 207 are integrally connected to motor control device 100 via a bus bar. Three-phase alternating current is supplied from the motor control device 100 to the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207. The U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207 are supplied with alternating currents whose phases are shifted by 120 ° in electrical angle. Thereby, a three-phase rotating magnetic field for rotating the rotor 201 is generated from the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207. This three-phase rotating magnetic field intersects with the rotor coil 203.

ロータコイル２０３とステータコイル２０４それぞれに電流が流れると、両者から磁界が発生する。これによってロータコイル２０３に回転トルクが発生する。上記したようにモータ制御装置１００からステータコイル２０４に三相交流が供給されると、回転トルクの発生方向が順次変化する。それによってシャフトが回転し始める。シャフトとともにプーリも回転する。この回転がベルトを介してクランクシャフトに伝達される。この結果クランクシャフトも回転する。   When current flows in each of the rotor coil 203 and the stator coil 204, a magnetic field is generated from both. As a result, rotational torque is generated in the rotor coil 203. As described above, when the three-phase alternating current is supplied from the motor control device 100 to the stator coil 204, the generation direction of the rotational torque changes sequentially. Thereby the shaft starts to rotate. The pulley rotates with the shaft. This rotation is transmitted to the crankshaft via the belt. As a result, the crankshaft also rotates.

これとは逆に、内燃機関が燃焼駆動してクランクシャフトが自律回転すると、その回転がベルトを介してプーリに伝達される。また、車輪の回転によってクランクシャフトが連れ回されると、その回転がベルトを介してプーリに伝達される。それによってプーリとともにシャフトが回転する。これによりロータコイル２０３も回転する。ロータコイル２０３の発する磁界がステータコイル２０４と交差する。それによってステータコイル２０４に誘起電圧が発生する。これによりステータコイル２０４に電流が流れる。この電流がモータ制御装置１００を介して車両のバッテリ４００に供給される。バッテリ４００が電源に相当する。   On the contrary, when the internal combustion engine is driven to burn and the crankshaft is autonomously rotated, the rotation is transmitted to the pulley through the belt. Also, when the crankshaft is rotated by the rotation of the wheel, the rotation is transmitted to the pulley via the belt. Thereby, the shaft rotates together with the pulley. As a result, the rotor coil 203 also rotates. The magnetic field generated by the rotor coil 203 intersects with the stator coil 204. As a result, an induced voltage is generated in the stator coil 204. As a result, a current flows through the stator coil 204. This current is supplied to the vehicle battery 400 via the motor control device 100. The battery 400 corresponds to a power supply.

次に、モータ制御装置１００を説明する。図１に示すようにモータ制御装置１００はバッテリ４００と電気的に接続するための正極端子１００ａと負極端子１００ｂを有する。正極端子１００ａはバッテリ４００の正極に接続される。負極端子１００ｂはバッテリ４００の負極に接続される。正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間に平滑コンデンサ１００ｃが接続される。   Next, the motor control device 100 will be described. As shown in FIG. 1, the motor control device 100 has a positive electrode terminal 100 a and a negative electrode terminal 100 b for electrically connecting to the battery 400. The positive electrode terminal 100 a is connected to the positive electrode of the battery 400. Negative electrode terminal 100 b is connected to the negative electrode of battery 400. A smoothing capacitor 100c is connected between the positive terminal 100a and the negative terminal 100b.

図１に示すようにモータ制御装置１００は、正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で並列接続されたステータインバータ３０とロータインバータ５０を有する。またモータ制御装置１００はこれらステータインバータ３０とロータインバータ５０を制御するＩＳＧＥＣＵ１０、および、ステータインバータ３０とロータインバータ５０の電流を検出する電流センサ７０を有する。ステータインバータ３０が第１電気回路と電気回路に相当する。ロータインバータ５０が第２電気回路と電力変換回路に相当する。   As shown in FIG. 1, the motor control device 100 has a stator inverter 30 and a rotor inverter 50 connected in parallel between the positive electrode terminal 100a and the negative electrode terminal 100b. The motor control device 100 also has an ISG ECU 10 that controls the stator inverter 30 and the rotor inverter 50, and a current sensor 70 that detects the current of the stator inverter 30 and the rotor inverter 50. The stator inverter 30 corresponds to a first electric circuit and an electric circuit. The rotor inverter 50 corresponds to a second electric circuit and a power conversion circuit.

ＩＳＧＥＣＵ１０は、ステータインバータ３０とロータインバータ５０それぞれと電気的に接続されている。そしてＩＳＧＥＣＵ１０は、車両に搭載された上位ＥＣＵとバスなどを介して通信可能になっている。ＩＳＧＥＣＵ１０には上位ＥＣＵから要求指令が入力される。ＩＳＧＥＣＵ１０は入力された要求指令および電流センサ７０の検出信号などに基づいて、ステータインバータ３０とロータインバータ５０を制御するための制御信号を生成する。ＩＳＧＥＣＵ１０はその制御信号をステータインバータ３０とロータインバータ５０に出力する。これによりステータインバータ３０とロータインバータ５０の駆動が制御される。   ISGECU 10 is electrically connected to each of stator inverter 30 and rotor inverter 50. The ISGECU 10 can communicate with a host ECU mounted on the vehicle via a bus or the like. A request command is input to the ISG ECU 10 from the host ECU. The ISGECU 10 generates a control signal for controlling the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 based on the input request command and the detection signal of the current sensor 70. The ISG ECU 10 outputs the control signal to the stator inverter 30 and the rotor inverter 50. Thus, driving of the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 is controlled.

ステータインバータ３０は、正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で並列接続されたＵ相レグ３１、Ｖ相レグ３２、および、Ｗ相レグ３３を有する。これらレグが第１レグに相当する。   Stator inverter 30 has a U-phase leg 31, a V-phase leg 32, and a W-phase leg 33 connected in parallel between positive electrode terminal 100 a and negative electrode terminal 100 b. These legs correspond to the first leg.

これら３つのレグそれぞれは正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かって順に直列接続されたハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子を有する。詳しく言えば、Ｕ相レグ３１はＵ相ハイサイドスイッチ素子３４とＵ相ローサイドスイッチ素子３５を有する。Ｖ相レグ３２はＶ相ハイサイドスイッチ素子３６とＶ相ローサイドスイッチ素子３７を有する。Ｗ相レグ３３はＷ相ハイサイドスイッチ素子３８とＷ相ローサイドスイッチ素子３９を有する。これらスイッチ素子が第１スイッチ素子に相当する。   Each of these three legs has a high-side switch element and a low-side switch element connected in series in order from the positive terminal 100a to the negative terminal 100b. Specifically, the U-phase leg 31 has a U-phase high-side switch element 34 and a U-phase low-side switch element 35. The V-phase leg 32 includes a V-phase high-side switch element 36 and a V-phase low-side switch element 37. The W-phase leg 33 has a W-phase high side switch element 38 and a W-phase low side switch element 39. These switch elements correspond to a first switch element.

ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである。そのためにこれらスイッチ素子それぞれは寄生ダイオードを有する。すなわちＵ相ハイサイドスイッチ素子３４はＵ相ハイサイドダイオード３４ａを有する。Ｕ相ローサイドスイッチ素子３５はＵ相ローサイドダイオード３５ａを有する。Ｖ相ハイサイドスイッチ素子３６はＶ相ハイサイドダイオード３６ａを有する。Ｖ相ローサイドスイッチ素子３７はＶ相ローサイドダイオード３７ａを有する。Ｗ相ハイサイドスイッチ素子３８はＷ相ハイサイドダイオード３８ａを有する。Ｗ相ローサイドスイッチ素子３９はＷ相ローサイドダイオード３９ａを有する。これら寄生ダイオードのカソード電極は正極端子１００ａ側にある。アノード電極は負極端子１００ｂ側にある。これら寄生ダイオードが第１還流ダイオードに相当する。   The switch elements constituting the stator inverter 30 are MOSFETs. Therefore, each of these switch elements has a parasitic diode. That is, the U-phase high side switch element 34 has a U-phase high side diode 34 a. The U-phase low side switch element 35 has a U-phase low side diode 35 a. The V-phase high side switch element 36 has a V-phase high side diode 36 a. The V-phase low side switch element 37 has a V-phase low side diode 37a. W-phase high side switch element 38 has W-phase high side diode 38a. W-phase low side switch element 39 has W-phase low side diode 39a. The cathode electrodes of these parasitic diodes are on the positive electrode terminal 100 a side. The anode electrode is on the side of the negative electrode terminal 100b. These parasitic diodes correspond to the first free wheeling diode.

図１に示すようにＵ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７それぞれの一端は互いに接続されている。これによりＵ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７はＹ結線されている。そしてＵ相ステータコイル２０５の他端がＵ相ハイサイドスイッチ素子３４とＵ相ローサイドスイッチ素子３５の中点に接続されている。Ｖ相ステータコイル２０６の他端がＶ相ハイサイドスイッチ素子３６とＶ相ローサイドスイッチ素子３７の中点に接続されている。Ｗ相ステータコイル２０７の他端がＷ相ハイサイドスイッチ素子３８とＷ相ローサイドスイッチ素子３９の中点に接続されている。   As shown in FIG. 1, one end of each of U-phase stator coil 205, V-phase stator coil 206, and W-phase stator coil 207 is connected to each other. Thereby, the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207 are Y-connected. The other end of the U-phase stator coil 205 is connected to the middle point between the U-phase high side switch element 34 and the U-phase low side switch element 35. The other end of the V-phase stator coil 206 is connected to the middle point of the V-phase high side switch element 36 and the V-phase low side switch element 37. The other end of the W-phase stator coil 207 is connected to the middle point of the W-phase high side switch element 38 and the W-phase low side switch element 39.

以上の電気的な接続構成により、ＩＳＧＥＣＵ１０からの制御信号によって、例えばＵ相ハイサイドスイッチ素子３４、Ｖ相ローサイドスイッチ素子３７、および、Ｗ相ローサイドスイッチ素子３９が閉状態になるとステータコイル２０４に電流が流れる。詳しく言えば、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｕ相ハイサイドスイッチ素子３４、Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｖ相ローサイドスイッチ素子３７を介して電流が流れる。正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｕ相ハイサイドスイッチ素子３４、Ｕ相ステータコイル２０５、Ｗ相ステータコイル２０７、および、Ｗ相ローサイドスイッチ素子３９を介して電流が流れる。   With the above electrical connection configuration, for example, when the U-phase high side switch element 34, the V-phase low side switch element 37, and the W-phase low side switch element 39 are closed by a control signal from the ISG ECU 10, current is supplied to the stator coil 204. Flows. Specifically, current flows from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b through the U-phase high side switch element 34, the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the V-phase low side switch element 37. . A current flows from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b via the U-phase high side switch element 34, the U-phase stator coil 205, the W-phase stator coil 207, and the W-phase low side switch element 39.

なお、ステータインバータ３０のすべてのスイッチ素子が開状態の場合、寄生ダイオードに逆バイアスが印加される。そのためステータインバータ３０に電流は流れない。しかしながらバッテリ４００がモータ制御装置１００に逆接続される場合、すなわち、図３に示すようにバッテリ４００の正極が負極端子１００ｂに接続され、負極が正極端子１００ａに接続される場合、寄生ダイオードに順バイアスが印加される。そのため実線矢印で示すように、スイッチ素子が開状態だとしても、ステータインバータ３０に電流が流れる。具体的に言えば、負極端子１００ｂから正極端子１００ａへと向かって、Ｕ相ローサイドダイオード３５ａとＵ相ハイサイドダイオード３４ａを介して電流が流れる。負極端子１００ｂから正極端子１００ａへと向かって、Ｖ相ローサイドダイオード３７ａとＶ相ハイサイドダイオード３６ａを介して電流が流れる。負極端子１００ｂから正極端子１００ａへと向かって、Ｗ相ローサイドダイオード３９ａとＷ相ハイサイドダイオード３８ａを介して電流が流れる。なお図３では電流を明示するために、適宜構成要素の図示を省略している。   Note that when all the switching elements of the stator inverter 30 are in an open state, a reverse bias is applied to the parasitic diode. Therefore, no current flows through the stator inverter 30. However, when the battery 400 is reversely connected to the motor control device 100, that is, when the positive terminal of the battery 400 is connected to the negative terminal 100b and the negative terminal is connected to the positive terminal 100a as shown in FIG. A bias is applied. Therefore, as shown by a solid line arrow, even if the switch element is in an open state, a current flows through the stator inverter 30. Specifically, current flows from the negative electrode terminal 100b to the positive electrode terminal 100a via the U-phase low side diode 35a and the U-phase high side diode 34a. A current flows from the negative terminal 100b to the positive terminal 100a through the V-phase low-side diode 37a and the V-phase high-side diode 36a. A current flows from the negative terminal 100b to the positive terminal 100a through the W-phase low-side diode 39a and the W-phase high-side diode 38a. In addition, in order to clarify an electric current, illustration of a component is suitably abbreviate | omitted in FIG.

このようにバッテリ４００がモータ制御装置１００に逆接続される場合、負極端子１００ｂから正極端子１００ａへと向かう電流がステータインバータ３０の寄生ダイオードに流れる。本実施形態では、ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子としてモジュール型のパワーＭＯＳＦＥＴを採用している。そのためにこのスイッチ素子と寄生ダイオードそれぞれの電流定格は高く、上記のバッテリ４００の逆接続時の電流にも耐えるように設計されている。ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子にはいわゆる片面冷却システムが採用されている。   Thus, when the battery 400 is reversely connected to the motor control device 100, a current flowing from the negative terminal 100b to the positive terminal 100a flows through the parasitic diode of the stator inverter 30. In the present embodiment, a module type power MOSFET is employed as a switch element constituting the stator inverter 30. Therefore, the current rating of each of the switching element and the parasitic diode is high, and it is designed to withstand the current when the battery 400 is reversely connected. A so-called single-sided cooling system is adopted as a switch element constituting the stator inverter 30.

ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子はシリコンから成る。そのためこのスイッチ素子の寄生ダイオードの順方向電圧Ｖｆは０．６Ｖ程度になっている。図４に示すように、寄生ダイオードに０．６Ｖ以上の電圧が印加されると電流量が急増する。   The switch elements constituting the stator inverter 30 are made of silicon. Therefore, the forward voltage Vf of the parasitic diode of this switch element is about 0.6V. As shown in FIG. 4, when a voltage of 0.6 V or more is applied to the parasitic diode, the amount of current sharply increases.

ロータインバータ５０は、正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で並列接続されたＥ相レグ５１とＦ相レグ５２を有する。これらレグが第２レグに相当する。ロータインバータ５０はフルブリッジ回路を構成している。またロータインバータ５０は保護素子５３を有する。保護素子５３は正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で、Ｅ相レグ５１とＦ相レグ５２それぞれと直列接続されている。これらＥ相レグ５１、Ｆ相レグ５２、および、保護素子５３それぞれは図２に示すプリント基板５０ａに搭載されている。このプリント基板５０ａにはＩＳＧＥＣＵ１０も搭載されている。   Rotor inverter 50 has E-phase leg 51 and F-phase leg 52 connected in parallel between positive electrode terminal 100a and negative electrode terminal 100b. These legs correspond to the second leg. The rotor inverter 50 constitutes a full bridge circuit. The rotor inverter 50 has a protection element 53. The protective element 53 is connected in series to each of the E-phase leg 51 and the F-phase leg 52 between the positive electrode terminal 100 a and the negative electrode terminal 100 b. Each of the E phase leg 51, the F phase leg 52, and the protection element 53 is mounted on the printed circuit board 50a shown in FIG. An ISGECU 10 is also mounted on the printed board 50a.

なお図２ではプリント基板５０ａの表面にＥ相レグ５１、Ｆ相レグ５２、保護素子５３とともにＩＳＧＥＣＵ１０が搭載された構成を示している。しかしながら、例えばプリント基板５０ａの表面にＥ相レグ５１、Ｆ相レグ５２、および、保護素子５３を搭載し、プリント基板５０ａの裏面にＩＳＧＥＣＵ１０を搭載してもよい。   FIG. 2 shows a configuration in which the ISG ECU 10 is mounted on the surface of the printed circuit board 50a together with the E phase leg 51, the F phase leg 52, and the protection element 53. However, for example, the E phase leg 51, the F phase leg 52, and the protection element 53 may be mounted on the front surface of the printed circuit board 50a, and the ISGECU 10 may be mounted on the back surface of the printed circuit board 50a.

Ｅ相レグ５１は正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かって順に直列接続されたＥ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５を有する。Ｆ相レグ５２は正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かって順に直列接続されたＦ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７を有する。これらスイッチ素子が第２スイッチ素子に相当する。   The E-phase leg 51 has an E-phase high side switch element 54 and an E-phase low side switch element 55 connected in series in order from the positive electrode terminal 100 a to the negative electrode terminal 100 b. The F-phase leg 52 has an F-phase high side switch element 56 and an F-phase low side switch element 57 connected in series in order from the positive electrode terminal 100 a to the negative electrode terminal 100 b. These switch elements correspond to a second switch element.

保護素子５３は正極端子１００ａとＥ相ハイサイドスイッチ素子５４との間に設けられた保護スイッチ素子５８を有する。この保護スイッチ素子５８は正極端子１００ａとＦ相ハイサイドスイッチ素子５６との間にも位置している。このように、保護スイッチ素子５８はＥ相レグ５１とＦ相レグ５２それぞれに対して共通に設けられている。   The protective element 53 has a protective switch element 58 provided between the positive electrode terminal 100 a and the E-phase high side switch element 54. The protection switch element 58 is also located between the positive terminal 100a and the F-phase high-side switch element 56. Thus, the protection switch element 58 is provided in common for each of the E-phase leg 51 and the F-phase leg 52.

保護スイッチ素子５８は、ロータコイル２０３に通電する場合、ＩＳＧＥＣＵ１０によって閉状態に制御される。ＩＳＧＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチオン時において、バッテリ４００が正常に正極端子１００ａと負極端子１００ｂとに接続されているか否かを判断する。バッテリ４００が正常に正極端子１００ａと負極端子１００ｂと接続していると判断した場合に、ＩＳＧＥＣＵ１０は保護スイッチ素子５８を常時閉状態に制御する。   The protection switch element 58 is controlled to be closed by the ISGECU 10 when the rotor coil 203 is energized. When the ignition switch is on, the ISGECU 10 determines whether the battery 400 is normally connected to the positive electrode terminal 100a and the negative electrode terminal 100b. When it is determined that the battery 400 is normally connected to the positive electrode terminal 100a and the negative electrode terminal 100b, the ISGECU 10 controls the protection switch element 58 to be in a normally closed state.

以上に示したロータインバータ５０を構成するスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである。そのためにスイッチ素子それぞれは寄生ダイオードを有する。すなわちＥ相ハイサイドスイッチ素子５４はＥ相ハイサイドダイオード５４ａを有する。Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５はＥ相ローサイドダイオード５５ａを有する。Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６はＦ相ハイサイドダイオード５６ａを有する。Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７はＦ相ローサイドダイオード５７ａを有する。保護スイッチ素子５８は保護ダイオード５８ａを有する。これら寄生ダイオードのカソード電極は正極端子１００ａ側にある。アノード電極は負極端子１００ｂ側にある。Ｅ相レグ５１およびＦ相レグ５２それぞれの寄生ダイオードが第２還流ダイオードに相当する。   The switch elements constituting the rotor inverter 50 described above are MOSFETs. Therefore, each switch element has a parasitic diode. That is, the E-phase high-side switch element 54 has an E-phase high-side diode 54a. The E-phase low side switch element 55 has an E-phase low side diode 55a. The F-phase high-side switch element 56 includes an F-phase high-side diode 56a. The F-phase low side switch element 57 has an F-phase low side diode 57a. The protection switch element 58 has a protection diode 58a. The cathode electrodes of these parasitic diodes are on the positive electrode terminal 100 a side. The anode electrode is on the negative electrode terminal 100b side. Each parasitic diode of the E-phase leg 51 and the F-phase leg 52 corresponds to a second freewheeling diode.

Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５の中点、および、Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７の中点それぞれに上記のブラシが接続されている。ブラシはシャフトのスリップリングと接触し、スリップリングは配線を介してロータコイル２０３と電気的に接続されている。このようにＥ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５の中点、および、Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７の中点それぞれはロータコイル２０３と電気的に接続されている。具体的に言えば、図１に示すようにＥ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５の中点がロータコイル２０３の一端と電気的に接続されている。Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７の中点がロータコイル２０３の他端と電気的に接続されている。   The above-described brushes are connected to the middle points of the E-phase high side switch element 54 and the E-phase low side switch element 55 and the middle points of the F-phase high side switch element 56 and the F-phase low side switch element 57, respectively. The brush is in contact with the slip ring of the shaft, and the slip ring is electrically connected to the rotor coil 203 through a wire. Thus, the midpoints of the E-phase high-side switch element 54 and the E-phase low-side switch element 55 and the midpoints of the F-phase high-side switch element 56 and the F-phase low-side switch element 57 are electrically connected to the rotor coil 203, respectively. It is done. Specifically, as shown in FIG. 1, the middle point between the E-phase high side switch element 54 and the E-phase low side switch element 55 is electrically connected to one end of the rotor coil 203. The middle point of the F-phase high side switch element 56 and the F-phase low side switch element 57 is electrically connected to the other end of the rotor coil 203.

以上の接続構成により、ＩＳＧＥＣＵ１０からの制御信号によって、例えば保護スイッチ素子５８、Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４、および、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７が閉状態になるとロータコイル２０３の一端から他端に向かって電流が流れる。すなわち、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、保護スイッチ素子５８、Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４、ロータコイル２０３、および、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７を介して電流が流れる。また、例えば保護スイッチ素子５８、Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６、および、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５が閉状態になるとロータコイル２０３の他端から一端に向かって電流が流れる。すなわち、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、保護スイッチ素子５８、Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６、ロータコイル２０３、および、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５を介して電流が流れる。   With the above connection configuration, for example, when the protection switch element 58, the E-phase high-side switch element 54, and the F-phase low-side switch element 57 are closed by the control signal from the ISGECU 10, the rotor coil 203 moves from one end to the other end. Current flows. That is, current flows from the positive terminal 100 a to the negative terminal 100 b through the protection switch element 58, the E-phase high-side switch element 54, the rotor coil 203, and the F-phase low-side switch element 57. Further, for example, when the protection switch element 58, the F-phase high side switch element 56, and the E-phase low side switch element 55 are closed, current flows from the other end of the rotor coil 203 toward one end. That is, current flows from the positive terminal 100 a to the negative terminal 100 b through the protection switch element 58, the F-phase high-side switch element 56, the rotor coil 203, and the E-phase low-side switch element 55.

なお、ロータインバータ５０のすべてのスイッチ素子が開状態の場合、寄生ダイオードに逆バイアスが印加される。そのためロータインバータ５０に電流は流れない。しかしながら図３に示すようにバッテリ４００がモータ制御装置１００に逆接続されている場合、寄生ダイオードに順バイアスが印加される。そのためロータインバータ５０に電流が流れようとする。しかしながら、後述する理由によりロータインバータ５０への通電が抑制される。ロータインバータ５０を構成するスイッチ素子はステータインバータ３０を構成するスイッチ素子よりも電流定格は低くなっている。ロータインバータ５０はステータインバータ３０よりも体格が小さくなっている。このロータインバータ５０とステータインバータ３０の電流定格の違いは、形成材料、チップサイズ、および、放熱構造などの違いによって生じる。   When all the switch elements of the rotor inverter 50 are open, a reverse bias is applied to the parasitic diode. Therefore, no current flows through the rotor inverter 50. However, when the battery 400 is reversely connected to the motor control device 100 as shown in FIG. 3, a forward bias is applied to the parasitic diode. Therefore, the current tends to flow to the rotor inverter 50. However, energization to the rotor inverter 50 is suppressed for the reason described later. The switch element constituting the rotor inverter 50 has a lower current rating than the switch element constituting the stator inverter 30. The rotor inverter 50 is smaller than the stator inverter 30. The difference in current rating between the rotor inverter 50 and the stator inverter 30 is caused by the difference in the forming material, the chip size, the heat dissipation structure, and the like.

電流センサ７０は、ステータコイル２０４とロータコイル２０３の電流量を検出するものである。より具体的に言えば、電流センサ７０は、ステータインバータ３０とロータインバータ５０に設けられたシャント抵抗である。電流センサ７０は、Ｕ相シャント抵抗７１、Ｖ相シャント抵抗７２、Ｗ相シャント抵抗７３、Ｅ相シャント抵抗７４、および、Ｆ相シャント抵抗７５を有する。   The current sensor 70 detects the amount of current in the stator coil 204 and the rotor coil 203. More specifically, the current sensor 70 is a shunt resistor provided in the stator inverter 30 and the rotor inverter 50. The current sensor 70 has a U-phase shunt resistor 71, a V-phase shunt resistor 72, a W-phase shunt resistor 73, an E-phase shunt resistor 74, and an F-phase shunt resistor 75.

Ｕ相シャント抵抗７１はＵ相ローサイドスイッチ素子３５と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｖ相シャント抵抗７２はＶ相ローサイドスイッチ素子３７と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｗ相シャント抵抗７３はＷ相ローサイドスイッチ素子３９と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｅ相シャント抵抗７４はＥ相ローサイドスイッチ素子５５と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｆ相シャント抵抗７５はＦ相ローサイドスイッチ素子５７と負極端子１００ｂとの間に設けられている。   U-phase shunt resistor 71 is provided between U-phase low side switch element 35 and negative electrode terminal 100 b. The V-phase shunt resistor 72 is provided between the V-phase low side switch element 37 and the negative electrode terminal 100 b. The W-phase shunt resistor 73 is provided between the W-phase low side switch element 39 and the negative electrode terminal 100 b. The E-phase shunt resistor 74 is provided between the E-phase low side switch element 55 and the negative electrode terminal 100 b. The F-phase shunt resistor 75 is provided between the F-phase low side switch element 57 and the negative electrode terminal 100 b.

ＩＳＧＥＣＵ１０は、これらシャント抵抗の抵抗値を記憶しており、この抵抗値と、シャント抵抗の両端電圧とから、各レグのローサイドスイッチに流れる電流量を検出し、ステータコイル２０４とロータコイル２０３に流動する電流量を推定する。なお、電流センサ７０としては上記例に限定されず、例えば、電流の流動によって発生する磁界に基づいて、電流量を検出する構成を採用することもできる。   The ISGECU 10 stores the resistance values of these shunt resistors, detects the amount of current flowing through the low-side switch of each leg from this resistance value and the voltage across the shunt resistor, and flows to the stator coil 204 and the rotor coil 203. Estimate the amount of current The current sensor 70 is not limited to the above example. For example, a configuration may be employed in which the amount of current is detected based on a magnetic field generated by the flow of current.

次に、バッテリ４００の逆接続時における電流の流動を説明する。ロータインバータ５０を構成するスイッチ素子は、ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子と同様にしてシリコンから成る。そのためロータインバータ５０を構成するスイッチ素子の寄生ダイオードの順方向電圧Ｖｆも図４に示すように０．６Ｖ程度になっている。   Next, the flow of current when the battery 400 is reversely connected will be described. The switch element constituting the rotor inverter 50 is made of silicon in the same manner as the switch element constituting the stator inverter 30. Therefore, the forward voltage Vf of the parasitic diode of the switch element constituting the rotor inverter 50 is also about 0.6 V as shown in FIG.

図５に、ステータインバータ３０の構成要素の代表としてＵ相レグ３１を示す。Ｖ相レグ３２とＷ相レグ３３はＵ相レグ３１と特性が同一なので、その記載を省略している。同様にして、図５に、ロータインバータ５０の構成要素の代表として保護素子５３とＥ相レグ５１を示す。Ｆ相レグ５２はＥ相レグ５１と特性が同一なので、その記載を省略している。   FIG. 5 shows U-phase leg 31 as a representative of components of stator inverter 30. Since the V-phase leg 32 and the W-phase leg 33 have the same characteristics as the U-phase leg 31, the description thereof is omitted. Similarly, FIG. 5 shows a protection element 53 and an E-phase leg 51 as a representative of components of the rotor inverter 50. Since the F-phase leg 52 has the same characteristics as the E-phase leg 51, the description thereof is omitted.

図５に示すようにＵ相レグ３１ではＵ相ローサイドダイオード３５ａとＵ相ハイサイドダイオード３４ａが直列接続されている。そのためＵ相レグ３１の順方向電圧の総和は１．２Ｖ程度になっている。これに対してＥ相レグ５１ではＥ相ローサイドダイオード５５ａ、Ｅ相ハイサイドダイオード５４ａ、および、保護ダイオード５８ａが直列接続されている。そのためＥ相レグ５１の順方向電圧の総和は１．８Ｖ程度になっている。このようにＥ相レグ５１はＵ相レグ３１よりも直列接続されたダイオードの数が多いため、順方向電圧の総和が大きくなっている。これは、他のＦ相レグ５２、Ｖ相レグ３２、Ｗ相レグ３３でも同様である。そのため、ロータインバータ５０の各レグは、ステータインバータ３０の各レグよりも順方向電圧の総和が大きくなっている。   As shown in FIG. 5, in the U-phase leg 31, a U-phase low-side diode 35a and a U-phase high-side diode 34a are connected in series. Therefore, the sum of the forward voltages of U-phase leg 31 is about 1.2V. In contrast, in the E-phase leg 51, an E-phase low-side diode 55a, an E-phase high-side diode 54a, and a protection diode 58a are connected in series. Therefore, the sum of the forward voltages of the E-phase leg 51 is about 1.8V. Thus, since the number of diodes connected in series in the E-phase leg 51 is larger than that in the U-phase leg 31, the total sum of forward voltages is large. The same applies to the other F-phase leg 52, V-phase leg 32, and W-phase leg 33. Therefore, each leg of the rotor inverter 50 has a sum of forward voltages larger than that of each leg of the stator inverter 30.

図５に示すように正極端子１００ａと負極端子１００ｂにバッテリ４００が逆接続されると、負極端子１００ｂが高電位側、正極端子１００ａが低電位側になる。図５では負極端子１００ｂの電位を記号Ｔで示している。   As shown in FIG. 5, when the battery 400 is reversely connected to the positive electrode terminal 100a and the negative electrode terminal 100b, the negative electrode terminal 100b is on the high potential side, and the positive electrode terminal 100a is on the low potential side. In FIG. 5, the potential of the negative electrode terminal 100 b is indicated by a symbol T.

この逆接続時に、Ｕ相レグ３１に例えば図４に示す電流ＩＵが流れると、Ｕ相レグ３１のＵ相ローサイドダイオード３５ａとＵ相ハイサイドダイオード３４ａそれぞれに０．９Ｖ程度の電圧が印加される。そのため、図５に示すように負極端子１００ｂと正極端子１００ａとの間の電圧は１．８Ｖ程度になる。この１．８Ｖが保護ダイオード５８ａ、Ｅ相ローサイドダイオード５５ａ、および、Ｅ相ハイサイドダイオード５４ａにも印加される。この場合、保護ダイオード５８ａ、Ｅ相ローサイドダイオード５５ａ、および、Ｅ相ハイサイドダイオード５４ａそれぞれには、０．６Ｖ程度の電圧が印加される。上記したようにロータインバータ５０を構成するスイッチ素子の寄生ダイオードの順方向電圧Ｖｆは０．６Ｖ程度である。そのためこの際にＥ相レグ５１を流れる電流ＩＥは、図４に示すようにほぼゼロになる。   During the reverse connection, for example, when the current IU shown in FIG. 4 flows in the U phase leg 31, a voltage of about 0.9 V is applied to each of the U phase low side diode 35a and the U phase high side diode 34a of the U phase leg 31. . Therefore, as shown in FIG. 5, the voltage between the negative electrode terminal 100b and the positive electrode terminal 100a is about 1.8V. This 1.8 V is also applied to the protection diode 58a, the E-phase low side diode 55a, and the E-phase high side diode 54a. In this case, a voltage of about 0.6 V is applied to each of protection diode 58a, E-phase low-side diode 55a, and E-phase high-side diode 54a. As described above, the forward voltage Vf of the parasitic diode of the switch element constituting the rotor inverter 50 is approximately 0.6V. Therefore, the current IE flowing through the E-phase leg 51 at this time becomes almost zero as shown in FIG.

さらに例示すれば、例えば上記の電流ＩＵの２倍程度の電流が流れる場合、Ｕ相ローサイドダイオード３５ａとＵ相ハイサイドダイオード３４ａそれぞれに１．０Ｖ程度の電圧が印加されることになる。そのため、負極端子１００ｂと正極端子１００ａとの間の電圧は２．０Ｖ程度になる。この場合、保護ダイオード５８ａ、Ｅ相ローサイドダイオード５５ａ、および、Ｅ相ハイサイドダイオード５４ａそれぞれには、０．６７Ｖ程度の電圧が印加される。そのためこの際にＥ相レグ５１を流れる電流ＩＥは、やはりゼロに近い値になる。以上に示したように、図４に示すダイオードのＩ−Ｖ特性、および、順方向電圧の総和の差のために、バッテリ４００の逆接続時におけるロータインバータ５０での電流の流動が抑制される。   Further, for example, when a current about twice the current IU flows, a voltage of about 1.0 V is applied to each of the U-phase low side diode 35a and the U-phase high side diode 34a. Therefore, the voltage between the negative electrode terminal 100b and the positive electrode terminal 100a is about 2.0V. In this case, a voltage of about 0.67 V is applied to each of the protection diode 58a, the E-phase low side diode 55a, and the E-phase high side diode 54a. Therefore, the current IE flowing through the E-phase leg 51 at this time is also close to zero. As described above, due to the difference between the IV characteristics of the diodes shown in FIG. 4 and the sum of forward voltages, the flow of current in rotor inverter 50 at the time of reverse connection of battery 400 is suppressed. .

次に、本実施形態にかかるモータ制御装置１００とロータインバータ５０の作用効果を説明する。上記したように、ロータインバータ５０の各レグは、保護素子５３のために、ステータインバータ３０の各レグよりも順方向電圧の総和が大きくなっている。そのため、バッテリ４００の逆接続時に、ロータインバータ５０の各レグのダイオードではなく、ステータインバータ３０の各レグのダイオードに電流が積極的に流れる。これによりロータインバータ５０の各レグへの逆接続時の通電が抑制される。このように１つの保護素子５３であっても、ロータインバータ５０への逆接続時の通電が抑制される。そのため保護素子を２つ有する構成と比べてロータインバータ５０の体格の増大が抑制される。この結果、モータ制御装置１００の体格の増大が抑制される。   Next, the operation and effects of the motor control device 100 and the rotor inverter 50 according to the present embodiment will be described. As described above, each leg of the rotor inverter 50 has a sum of forward voltages larger than that of each leg of the stator inverter 30 because of the protection element 53. Therefore, when the battery 400 is reversely connected, current actively flows through the diodes of the legs of the stator inverter 30, not the diodes of the legs of the rotor inverter 50. Thereby, the energization at the time of reverse connection to each leg of the rotor inverter 50 is suppressed. As described above, even with one protection element 53, the energization at the time of reverse connection to the rotor inverter 50 is suppressed. Therefore, an increase in the size of the rotor inverter 50 is suppressed as compared with the configuration having two protection elements. As a result, an increase in the physical size of the motor control device 100 is suppressed.

上記したようにステータインバータ３０を構成するスイッチ素子と寄生ダイオードそれぞれの電流定格は高く、バッテリ４００の逆接続時の電流にも耐えるように設計されている。そのため、逆接続時の通電があったとしても、ステータインバータ３０での損傷が抑制される。   As described above, the current rating of each of the switch element and the parasitic diode that constitute the stator inverter 30 is high, and it is designed to withstand the current when the battery 400 is reversely connected. Therefore, even if energization at the time of reverse connection occurs, damage in stator inverter 30 is suppressed.

保護素子５３は、Ｅ相レグ５１とＦ相レグ５２それぞれに共通して直列接続されている。これによれば、Ｅ相レグ５１とＦ相レグ５２それぞれに保護素子５３が設けられる構成と比べて、部品点数の増大が抑制される。またロータインバータ５０の体格の増大が抑制される。これによりモータ制御装置１００の体格の増大が抑制される。   The protection element 53 is connected in series to each of the E-phase leg 51 and the F-phase leg 52 in common. According to this, compared with the configuration in which the protection element 53 is provided on each of the E phase leg 51 and the F phase leg 52, an increase in the number of parts is suppressed. Further, the increase in size of the rotor inverter 50 is suppressed. Thereby, the increase in the physique of the motor control apparatus 100 is suppressed.

ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子は放熱部３０ａに搭載されている。これによれば、例えば逆接続時の通電によるステータインバータ３０の温度上昇が抑制される。そのためステータインバータ３０での損傷の発生が抑制される。   The switch element which comprises the stator inverter 30 is mounted in the thermal radiation part 30a. According to this, the temperature rise of stator inverter 30 by energization at the time of reverse connection is suppressed, for example. Therefore, the occurrence of damage in stator inverter 30 is suppressed.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

（その他の変形例）
本実施形態ではモータ２００はベルトを介して車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトと連結されている例を示した。しかしながらモータ２００は動力分配機構を介してクランクシャフトと連結された構成を採用することもできる。 (Other modifications)
In the present embodiment, the motor 200 is connected to the crankshaft of an internal combustion engine mounted on a vehicle via a belt. However, the motor 200 can also adopt a configuration connected to the crankshaft via the power distribution mechanism.

本実施形態では、保護スイッチ素子５８が正極端子１００ａとＥ相ハイサイドスイッチ素子５４との間、および、正極端子１００ａとＦ相ハイサイドスイッチ素子５６との間にも位置する例を示した。しかしながら保護スイッチ素子５８が負極端子１００ｂとＥ相ローサイドスイッチ素子５５との間、および、負極端子１００ｂとＦ相ローサイドスイッチ素子５７との間にも位置する構成を採用することもできる。   In the present embodiment, an example is shown in which the protection switch element 58 is located between the positive electrode terminal 100a and the E-phase high side switch element 54 and also between the positive electrode terminal 100a and the F-phase high side switch element 56. However, it is also possible to adopt a configuration in which the protection switch element 58 is also positioned between the negative electrode terminal 100 b and the E-phase low side switch element 55 and between the negative electrode terminal 100 b and the F-phase low side switch element 57.

本実施形態では、ロータインバータ５０はフルブリッジ回路を構成している例を示した。しかしながらロータインバータ５０はハーフブリッジ回路を構成してもよい。   In this embodiment, the rotor inverter 50 showed the example which comprises the full bridge circuit. However, the rotor inverter 50 may constitute a half bridge circuit.

本実施形態ではステータインバータ３０とロータインバータ５０を構成するスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである例を示した。しかしながらステータインバータ３０とロータインバータ５０を構成するスイッチ素子としては、上記例に限定されずに、例えばＩＧＢＴを採用することもできる。この場合、スイッチ素子に対して還流ダイオードを別途逆並列接続する。   In the present embodiment, an example in which the switching elements constituting the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 are MOSFETs is shown. However, as a switch element which comprises stator inverter 30 and rotor inverter 50, it is not limited to the above-mentioned example, for example, IGBT can also be adopted. In this case, a reflux diode is separately connected in reverse parallel to the switch element.

本実施形態ではステータインバータ３０を構成するスイッチ素子に片面冷却システムが採用される例を示した。しかしながらステータインバータ３０を構成するスイッチ素子を冷却するシステムとしては上記例に限定されず、例えば両面冷却システムを採用してもよい。また、流動する冷媒を用いた冷却システムであってもよい。   In the present embodiment, an example in which a single-sided cooling system is adopted as a switch element constituting the stator inverter 30 is shown. However, as a system which cools the switch element which constitutes stator inverter 30, it is not limited to the above-mentioned example, for example, a double-sided cooling system may be adopted. Moreover, the cooling system using the flowing refrigerant may be used.

本実施形態ではステータインバータ３０とロータインバータ５０がシリコンから成る例を示した。しかしながらステータインバータ３０とロータインバータ５０の形成材料としては、例えばシリコンよりもバンドギャップの広い炭化ケイ素を採用してもよい。これによれば高温での動作を安定化させることができる。   In the present embodiment, the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 are made of silicon. However, as a forming material of the stator inverter 30 and the rotor inverter 50, for example, silicon carbide having a wider band gap than silicon may be adopted. According to this, the operation at a high temperature can be stabilized.

また、ロータインバータ５０の各レグがステータインバータ３０の各レグよりも順方向電圧の総和が大きくなるのであれば、ロータインバータ５０とステータインバータ３０とでは形成材料が異なってもよい。例えば、ロータインバータ５０を炭化ケイ素で形成し、ステータインバータ３０をシリコンで形成してもよい。   In addition, as long as each leg of the rotor inverter 50 has a total sum of forward voltages larger than that of each leg of the stator inverter 30, the forming materials of the rotor inverter 50 and the stator inverter 30 may be different. For example, the rotor inverter 50 may be formed of silicon carbide, and the stator inverter 30 may be formed of silicon.

さらに言えば、ロータインバータ５０においては、Ｅ相レグ５１およびＦ相レグ５２の形成材料と、保護素子５３の形成材料とが異なってもよい。例えば、Ｅ相レグ５１およびＦ相レグ５２をシリコンで形成し、保護素子５３を炭化ケイ素で形成してもよい。   Furthermore, in the rotor inverter 50, the material for forming the E-phase leg 51 and the F-phase leg 52 may be different from the material for forming the protective element 53. For example, E phase leg 51 and F phase leg 52 may be formed of silicon, and protection element 53 may be formed of silicon carbide.

本実施形態ではロータインバータ５０を構成するスイッチ素子はステータインバータ３０を構成するスイッチ素子よりも電流定格が低い例を示した。しかしながら、例えばロータインバータ５０のうちの保護スイッチ素子５８の電流定格を、ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子と同等の電流定格に設定してもよい。この場合、保護スイッチ素子５８としては、ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子と同様にして、モジュール型のパワーＭＯＳＦＥＴを採用することができる。   In this embodiment, the switch element which comprises the rotor inverter 50 showed the example whose electric current rating is lower than the switch element which comprises the stator inverter 30. FIG. However, for example, the current rating of the protection switch element 58 in the rotor inverter 50 may be set to a current rating equivalent to that of the switch element constituting the stator inverter 30. In this case, a modular power MOSFET can be adopted as the protection switch element 58 in the same manner as the switch element constituting the stator inverter 30.

１０…ＩＳＧＥＣＵ、３０…ステータインバータ、３１…Ｕ相レグ、３２…Ｖ相レグ、３３…Ｗ相レグ、３４…Ｕ相ハイサイドスイッチ素子、３４ａ…Ｕ相ハイサイドダイオード、３５…Ｕ相ローサイドスイッチ素子、３５ａ…Ｕ相ローサイドダイオード、３６…Ｖ相ハイサイドスイッチ素子、３６ａ…Ｖ相ハイサイドダイオード、３７…Ｖ相ローサイドスイッチ素子、３７ａ…Ｖ相ローサイドダイオード、３８…Ｗ相ハイサイドスイッチ素子、３８ａ…Ｗ相ハイサイドダイオード、３９…Ｗ相ローサイドスイッチ素子、３９ａ…Ｗ相ローサイドダイオード、５０…ロータインバータ、５１…Ｅ相レグ、５２…Ｆ相レグ、５３…保護素子、５４…Ｅ相ハイサイドスイッチ素子、５４ａ…Ｅ相ハイサイドダイオード、５５…Ｅ相ローサイドスイッチ素子、５５ａ…Ｅ相ローサイドダイオード、５６…Ｆ相ハイサイドスイッチ素子、５６ａ…Ｆ相ハイサイドダイオード、５７…Ｆ相ローサイドスイッチ素子、５７ａ…Ｆ相ローサイドダイオード、５８…保護スイッチ素子、５８ａ…保護ダイオード、１００…モータ制御装置、１００ａ…正極端子、１００ｂ…負極端子、２００…モータ、３００…ケース、４００…バッテリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... ISGECU, 30 ... Stator inverter, 31 ... U phase leg, 32 ... V phase leg, 33 ... W phase leg, 34 ... U phase high side switch element, 34a ... U phase high side diode, 35 ... U phase low side switch Element 35a: U-phase low side diode 36: V-phase high side switch element 36: V-phase high side diode 37: V-phase low side switch element 37a: V-phase low side diode 38: W-phase high side switch element 38a: W phase high side diode, 39: W phase low side switch element, 39 a: W phase low side diode, 50: rotor inverter, 51: E phase leg, 52: F phase leg, 53: protection element, 54: E phase high Side switch element, 54a ... E phase high side diode, 55 ... E phase low side switch CH element 55a: E phase low side diode 56: F phase high side switch element 56a: F phase high side diode 57: F phase low side switch element 57a: F phase low side diode 58: protection switch element 58a Protection diode, 100: motor control device, 100a: positive electrode terminal, 100b: negative electrode terminal, 200: motor, 300: case, 400: battery

Claims (10)

電源（４００）が接続される正極端子（１００ａ）と負極端子（１００ｂ）との間で並列接続される第１電気回路（３０）と第２電気回路（５０）を備える電力変換装置であって、
前記第１電気回路は、前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続された複数の第１スイッチ素子（３４，３５，３６，３７，３８，３９）、および、複数の前記第１スイッチ素子それぞれに並列接続された第１還流ダイオード（３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ）を備える複数の第１レグ（３１，３２，３３）を有し、
前記第２電気回路は、前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続された複数の第２スイッチ素子（５４，５５，５６，５７）、および、複数の前記第２スイッチ素子それぞれに並列接続された第２還流ダイオード（５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ）を備える複数の第２レグ（５１，５２）と、
前記電源の前記正極端子と前記負極端子への逆接続時の通電から複数の前記第２レグを保護する保護素子（５３）と、を有し、
前記保護素子は複数の前記第２レグそれぞれと前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続される保護スイッチ素子（５８）、および、アノード電極が前記負極端子側、カソード電極が前記正極端子側となるように前記保護スイッチ素子に並列接続された保護ダイオード（５８ａ）を有し、
前記第１還流ダイオードは前記第２還流ダイオードよりも電流定格が高く、
前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続される複数の前記第２還流ダイオードと前記保護ダイオードの順方向電圧の総和は、前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続される複数の前記第１還流ダイオードの順方向電圧の総和よりも大きい電力変換装置。 The power converter includes a first electric circuit (30) and a second electric circuit (50) connected in parallel between a positive electrode terminal (100a) to which a power supply (400) is connected and a negative electrode terminal (100b). ,
The first electric circuit includes a plurality of first switch elements (34, 35, 36, 37, 38, 39) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a plurality of the first switch elements. A plurality of first legs (31, 32, 33) comprising first free-wheeling diodes (34a, 35a, 36a, 37a, 38a, 39a) connected in parallel to each of the elements;
The second electric circuit includes a plurality of second switch elements (54, 55, 56, 57) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a plurality of the second switch elements in parallel. A plurality of second legs (51, 52) comprising connected second free-wheeling diodes (54a, 55a, 56a, 57a);
A protection element (53) for protecting the plurality of second legs from energization during reverse connection to the positive terminal and the negative terminal of the power source,
The protection element is a protection switch element (58) connected in series between each of the plurality of second legs, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, an anode electrode is on the negative electrode terminal side, and a cathode electrode is on the positive electrode terminal. A protection diode (58a) connected in parallel to the protection switch element to be on the
The first free wheeling diode has a higher current rating than the second free wheeling diode,
A sum of forward voltages of the plurality of second free wheeling diodes connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the protective diode is a plurality of series connected between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal A power converter having a sum of forward voltages of the first free wheeling diode. 前記保護スイッチ素子は、複数の前記第２レグそれぞれに共通して、前記正極端子側、若しくは、前記負極端子側に設けられる請求項１に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 1, wherein the protection switch element is provided on the positive electrode terminal side or the negative electrode terminal side in common to each of the plurality of second legs. 前記第２電気回路を搭載するプリント基板（５０ａ）と、前記第１電気回路を搭載する放熱部（３０ａ）と、を有する請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 1 or 2, further comprising: a printed circuit board (50a) on which the second electric circuit is mounted; and a heat radiating portion (30a) on which the first electric circuit is mounted. 前記第１電気回路は回転電機（２００）の巻線形固定子（２０２）と電気的に接続され、前記第２電気回路は前記回転電機の巻線形回転子（２０１）と電気的に接続される請求項３に記載の電力変換装置。   The first electric circuit is electrically connected to a wound stator (202) of the rotating electric machine (200), and the second electric circuit is electrically connected to a wound rotor (201) of the rotating electric machine. The power conversion device according to claim 3. 前記回転電機は前記第１電気回路および前記第２電気回路それぞれと一体的に連結されている請求項４に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 4, wherein the rotating electrical machine is integrally connected to each of the first electric circuit and the second electric circuit. 車両に搭載される請求項５に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 5 mounted in a vehicle. 前記第１スイッチ素子は前記第２スイッチ素子および前記保護スイッチ素子それぞれよりも電流定格が高い請求項１〜６いずれか１項に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first switch element has a current rating higher than that of each of the second switch element and the protection switch element. 前記第１スイッチ素子および前記保護スイッチ素子それぞれは前記第２スイッチ素子よりも電流定格が高い請求項１〜６いずれか１項に記載の電力変換装置。   The power converter according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the first switch element and the protection switch element has a current rating higher than that of the second switch element. 前記第１スイッチ素子はＭＯＳＦＥＴ、前記第１還流ダイオードは前記第１スイッチ素子の寄生ダイオードであり、
前記第２スイッチ素子はＭＯＳＦＥＴ、前記第２還流ダイオードは前記第２スイッチ素子の寄生ダイオードであり、
前記保護スイッチ素子はＭＯＳＦＥＴ、前記保護ダイオードは前記保護スイッチ素子の寄生ダイオードである請求項１〜８いずれか１項に記載の電力変換装置。 The first switch element is a MOSFET, and the first free wheeling diode is a parasitic diode of the first switch element.
The second switch element is a MOSFET, and the second free wheeling diode is a parasitic diode of the second switch element.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 8, wherein the protection switch element is a MOSFET, and the protection diode is a parasitic diode of the protection switch element. 電源（４００）が接続される正極端子（１００ａ）と負極端子（１００ｂ）との間で電気回路（３０）と並列接続される電力変換回路であって、
前記電気回路は、前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続された複数の第１スイッチ素子（３４，３５，３６，３７，３８，３９）、および、複数の前記第１スイッチ素子それぞれに並列接続された第１還流ダイオード（３４ａ，３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａ，３９ａ）を備える複数の第１レグ（３１，３２，３３）を有しており、
前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続された複数の第２スイッチ素子（５４，５５，５６，５７）、および、複数の前記第２スイッチ素子それぞれに並列接続された第２還流ダイオード（５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａ）を備える複数の第２レグ（５１，５２）と、
前記電源の前記正極端子と前記負極端子への逆接続時の通電から複数の前記第２レグを保護する保護素子（５３）と、を有し、
前記保護素子は複数の前記第２レグそれぞれと前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続される保護スイッチ素子（５８）、および、アノード電極が前記負極端子側、カソード電極が前記正極端子側となるように前記保護スイッチ素子に並列接続された保護ダイオード（５８ａ）を有し、
前記第１還流ダイオードは前記第２還流ダイオードよりも電流定格が高く、
前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続される複数の前記第２還流ダイオードと前記保護ダイオードの順方向電圧の総和は、前記正極端子と前記負極端子との間で直列接続される複数の前記第１還流ダイオードの順方向電圧の総和よりも大きい電力変換回路。 A power conversion circuit connected in parallel with an electric circuit (30) between a positive terminal (100a) and a negative terminal (100b) to which a power source (400) is connected,
The electric circuit includes a plurality of first switch elements (34, 35, 36, 37, 38, 39) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a plurality of first switch elements. A plurality of first legs (31, 32, 33) including first reflux diodes (34a, 35a, 36a, 37a, 38a, 39a) connected in parallel to each other;
A plurality of second switch elements (54, 55, 56, 57) connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a second free wheel diode connected in parallel to each of the plurality of second switch elements A plurality of second legs (51, 52) comprising (54a, 55a, 56a, 57a);
A protection element (53) for protecting the plurality of second legs from energization during reverse connection to the positive terminal and the negative terminal of the power source,
The protection element is a protection switch element (58) connected in series between each of the plurality of second legs, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, an anode electrode is on the negative electrode terminal side, and a cathode electrode is on the positive electrode terminal. A protection diode (58a) connected in parallel to the protection switch element to be on the
The first free wheeling diode has a higher current rating than the second free wheeling diode,
A sum of forward voltages of the plurality of second free wheeling diodes connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the protective diode is a plurality of series connected between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal A power conversion circuit larger than a sum of forward voltages of the first free wheeling diode.
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