JP6666174B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power converter.

従来、2つのインバータによりモータの電力を変換するインバータ駆動システムが知られている。例えば特許文献1では、第1のインバータシステムと第2のインバータシステムのパルス幅変調信号(以下、パルス幅変調を「PWM」という。)の基本波成分の位相を180[°]ずらすことで2つの電源が電気的に直列接続され、2つの電源電圧の和によりモータを駆動する。また、一方のインバータにおいて、上下アームのいずれか3相を同時オンし、他方のインバータにおいてパルス幅変調駆動を行っている。   Conventionally, an inverter drive system that converts electric power of a motor by two inverters is known. For example, in Patent Document 1, the phase of a fundamental wave component of a pulse width modulation signal (hereinafter, pulse width modulation is referred to as “PWM”) of a first inverter system and a second inverter system is shifted by 180 ° to be 2 degrees. Two power supplies are electrically connected in series and drive the motor by the sum of the two power supply voltages. In one inverter, any three phases of the upper and lower arms are simultaneously turned on, and the other inverter performs pulse width modulation driving.

特開2006−238686号公報JP 2006-238686 A

ところで、例えば回転電機の回転数が小さい場合等、特定の素子に通電されている状態が継続すると、当該素子の耐熱性能に応じて出力が制限され、所望のトルクを出力できない虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定の素子での発熱を抑制可能な電力変換装置を提供することにある。
By the way, if the state where power is supplied to a specific element continues, for example, when the rotating speed of the rotary electric machine is low, the output is limited according to the heat resistance performance of the element, and there is a possibility that a desired torque cannot be output.
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a power conversion device capable of suppressing heat generation in a specific element.

本発明の電力変換装置は、複数相のコイル(11、12、13)を有する回転電機(10)を制御するものであって、第1インバータ(20)と、第2インバータ(30)と、制御部(65)と、を備える。
第1インバータは、コイルの一端(111、121、131)と第1電圧源(41)との間に設けられる。
第2インバータは、コイルの他端(112、122、132)と第2電圧源(42)との間に設けられる。
The power converter of the present invention controls a rotating electric machine (10) having coils of a plurality of phases (11, 12, 13), and includes a first inverter (20), a second inverter (30), A control unit (65).
The first inverter is provided between one end (111, 121, 131) of the coil and the first voltage source (41).
The second inverter is provided between the other end (112, 122, 132) of the coil and the second voltage source (42).

制御部は、第1インバータまたは第2インバータの一方において、高電位側に設けられる上アーム素子(21〜23、31〜33)または下アーム素子(24〜26、34〜36)の全相をオンして中性点化し、他方を回転電機の駆動要求に応じて制御する片側駆動制御を行う。   The control unit controls all phases of the upper arm element (21 to 23, 31 to 33) or the lower arm element (24 to 26, 34 to 36) provided on the high potential side in one of the first inverter and the second inverter. Turn on to neutral point, and perform one-side drive control to control the other according to the drive request of the rotating electric machine.

制御部は、中性点化されるインバータである中性点側インバータにおいて、上アーム素子の全相をオンする上アームオン固定状態と、下アーム素子の全相をオンする下アームオン固定状態とを、上下切替周波数で切り替える。
制御部は、第1インバータを駆動要求に応じて制御する駆動側インバータとし、第2インバータを中性点側インバータとする第1状態と、第1インバータを中性点側インバータとし、第2インバータを駆動側インバータとする第2状態とを、インバータ切替周波数で切り替える。
本明細書では、単位時間あたりの制御の切替回数を「切替周波数」とする。
制御部は、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替えるとき、最大発熱箇所を含むアームとは上下反対側のアームを最初にオン固定する。
これにより、特定の素子での発熱を抑制可能である。
The control unit, in the neutral point side inverter which is an inverter to be neutralized, the upper arm ON fixed state in which all phases of the upper arm element are turned ON, and the lower arm ON fixed state in which all phases of the lower arm element are turned ON. , With the up / down switching frequency.
A control unit configured to control the first inverter as a driving inverter that controls the driving inverter in response to a driving request, to set the second inverter to a neutral point inverter, to set the first inverter to a neutral point inverter, and to set the first inverter to a neutral point inverter; And the second state in which is the drive-side inverter is switched at the inverter switching frequency.
In this specification, the number of times control is switched per unit time is referred to as a “switching frequency”.
When switching from the drive-side inverter to the neutral-point-side inverter, the control unit first fixes the arm on the upper and lower side opposite to the arm including the maximum heat generation location to ON.
Thereby, heat generation in a specific element can be suppressed.

本発明の一実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a power conversion device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるモータジェネレータの駆動領域を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a drive region of the motor generator according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による相電流を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a phase current according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による最大発熱箇所を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining the maximum heat generation place by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による最大発熱箇所を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining the maximum heat generation place by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態において、中性点側インバータにおいて最初にオン固定するアームを説明する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an arm that is first turned on and fixed in the neutral point side inverter in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるモード切替処理を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a mode switching process according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるモード切替処理を説明するタイムチャートである。6 is a time chart illustrating a mode switching process according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるモード切替処理を説明するタイムチャートである。6 is a time chart illustrating a mode switching process according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明による電力変換装置を図面に基づいて説明する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による電力変換装置を図1〜図9に示す。
図1に示すように、回転電機駆動システム1は、回転電機としてのモータジェネレータ10、および、電力変換装置15を備える。
Hereinafter, a power converter according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
1 to 9 show a power converter according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the rotating electric machine drive system 1 includes a motor generator 10 as a rotating electric machine, and a power converter 15.

モータジェネレータ10は、例えば電気自動車やハイブリッド車両等の電動自動車に適用され、図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する、所謂「主機モータ」である。モータジェネレータ10は、駆動輪を駆動するための電動機としての機能、および、図示しないエンジンや駆動輪から伝わる運動エネルギによって駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態では、モータジェネレータ10が電動機として機能する場合を中心に説明する。   The motor generator 10 is a so-called “main motor” that is applied to, for example, an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and generates torque for driving drive wheels (not shown). The motor generator 10 has a function as an electric motor for driving the driving wheels and a function as a generator for generating electric power by being driven by kinetic energy transmitted from an engine and driving wheels (not shown). In the present embodiment, a case will be mainly described in which the motor generator 10 functions as an electric motor.

モータジェネレータ10は、3相交流の回転機であって、U相コイル11、V相コイル12、および、W相コイル13を有する。以下適宜、U相コイル11、V相コイル12およびW相コイル13を「コイル11〜13」という。
本実施形態では、U相コイル11に流れる電流をU相電流Iu、V相コイル12に流れる電流をV相電流Iv、W相コイル13に流れる電流をW相電流Iwとする。以下、コイル11〜13に流れる電流について、第1インバータ20側から第2インバータ30側に流れる電流を正、第2インバータ30側から第1インバータ20側に流れる電流を負とする。また、絶対値が最も大きい相電流を「最大相電流」とする。最大相電流が第1インバータ20側から第2インバータ30側に流れるとき、第1インバータ20を上流側、第2インバータ30を下流側とする。一方、最大相電流が第2インバータ30側から第1インバータ20側に流れるとき、第2インバータ30を上流側、第1インバータ20を下流側とする。
Motor generator 10 is a three-phase AC rotating machine, and has U-phase coil 11, V-phase coil 12, and W-phase coil 13. Hereinafter, the U-phase coil 11, the V-phase coil 12, and the W-phase coil 13 are appropriately referred to as "coils 11 to 13".
In the present embodiment, the current flowing through the U-phase coil 11 is defined as a U-phase current Iu, the current flowing through the V-phase coil 12 is defined as a V-phase current Iv, and the current flowing through the W-phase coil 13 is defined as a W-phase current Iw. Hereinafter, regarding the current flowing through the coils 11 to 13, the current flowing from the first inverter 20 side to the second inverter 30 side is positive, and the current flowing from the second inverter 30 side to the first inverter 20 side is negative. Further, the phase current having the largest absolute value is defined as “maximum phase current”. When the maximum phase current flows from the first inverter 20 to the second inverter 30, the first inverter 20 is on the upstream side and the second inverter 30 is on the downstream side. On the other hand, when the maximum phase current flows from the second inverter 30 to the first inverter 20, the second inverter 30 is on the upstream side and the first inverter 20 is on the downstream side.

電力変換装置15は、モータジェネレータ10の電力を変換するものであって、第1インバータ20、第2インバータ30、および、制御部65等を備える。
第1インバータ20は、コイル11〜13の通電を切り替える3相インバータであり、スイッチング素子21〜26を有する。第2インバータ30は、コイル11〜13の通電を切り替える3相インバータであり、スイッチング素子31〜36を有する。
スイッチング素子21は、トランジスタ211およびダイオード221を有する。スイッチング素子22〜26、31〜36も同様に、それぞれ、トランジスタ212〜216、311〜316、および、ダイオード222〜226、321〜326を有する。本実施形態では、トランジスタ211〜216、311〜316が「素子部」、ダイオード221〜226、321〜326が「還流部」に対応する。また、トランジスタおよびダイオードを、適宜「デバイス」という。
The power conversion device 15 converts the power of the motor generator 10 and includes a first inverter 20, a second inverter 30, a control unit 65, and the like.
The first inverter 20 is a three-phase inverter that switches energization of the coils 11 to 13 and has switching elements 21 to 26. The second inverter 30 is a three-phase inverter that switches energization of the coils 11 to 13 and has switching elements 31 to 36.
The switching element 21 has a transistor 211 and a diode 221. Similarly, the switching elements 22 to 26 and 31 to 36 have transistors 212 to 216 and 311 to 316 and diodes 222 to 226 and 321 to 326, respectively. In the present embodiment, the transistors 211 to 216 and 311 to 316 correspond to an “element unit”, and the diodes 221 to 226 and 321 to 326 correspond to a “return unit”. Further, the transistor and the diode are appropriately referred to as a “device”.

トランジスタ211〜216、311〜316は、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)であって、制御部65によってオンオフ作動が制御される。トランジスタ211〜216、311〜316は、オンされたときに高電位側から低電位側への通電が許容され、オフされたときに通電が遮断される。トランジスタ211〜216、311〜316は、IGBTに限らず、MOSFET等であってもよい。   The transistors 211 to 216 and 311 to 316 are IGBTs (insulated gate bipolar transistors), and the on / off operation is controlled by the control unit 65. When the transistors 211 to 216 and 311 to 316 are turned on, energization from the high potential side to the low potential side is allowed, and when turned off, the energization is cut off. The transistors 211 to 216 and 311 to 316 are not limited to IGBTs, but may be MOSFETs or the like.

ダイオード221〜226、321〜326は、トランジスタ211〜216、311〜316のそれぞれと並列に接続され、低電位側から高電位側への通電を許容する還流ダイオードである。例えば、ダイオード221〜226、321〜326は、例えば、MOSFETの寄生ダイオード等のように、トランジスタ211〜216、311〜316に内蔵されていてもよいし、外付けされたものであってもよい。   The diodes 221 to 226 and 321 to 326 are free-wheeling diodes connected in parallel with the transistors 211 to 216 and 311 to 316, respectively, and which allow current to flow from the low potential side to the high potential side. For example, the diodes 221 to 226 and 321 to 326 may be built in the transistors 211 to 216 and 311 to 316 like a parasitic diode of a MOSFET, for example, or may be externally mounted. .

第1インバータ20において、高電位側にスイッチング素子21〜23が接続され、低電位側にスイッチング素子24〜26が接続される。また、スイッチング素子21〜23の高電位側を接続する第1高電位側配線27が第1バッテリ41の正極と接続され、スイッチング素子24〜26の低電位側を接続する第1低電位側配線28が第1バッテリ41の負極と接続される。   In the first inverter 20, the switching elements 21 to 23 are connected to the high potential side, and the switching elements 24 to 26 are connected to the low potential side. A first high-potential-side wiring 27 connecting the high-potential sides of the switching elements 21 to 23 is connected to the positive electrode of the first battery 41, and a first low-potential-side wiring connecting the low-potential sides of the switching elements 24 to 26. 28 is connected to the negative electrode of the first battery 41.

U相のスイッチング素子21、24の接続点にはU相コイル11の一端111が接続され、V相のスイッチング素子22、25の接続点にはV相コイル12の一端121が接続され、W相のスイッチング素子23、26の接続点にはW相コイル13の一端131が接続される。すなわち、第1インバータ20は、コイル11、12、13の一端111、121、131と第1バッテリ41との間に接続される。   One end 111 of the U-phase coil 11 is connected to the connection point of the U-phase switching elements 21 and 24, one end 121 of the V-phase coil 12 is connected to the connection point of the V-phase switching elements 22 and 25, One end 131 of the W-phase coil 13 is connected to a connection point between the switching elements 23 and 26. That is, the first inverter 20 is connected between the one ends 111, 121, 131 of the coils 11, 12, 13 and the first battery 41.

第2インバータ30において、高電位側にスイッチング素子31〜33が接続され、低電位側にスイッチング素子34〜36が接続される。また、スイッチング素子31〜33の高電位側を接続する第2高電位側配線37が第2バッテリ42の正極と接続され、スイッチング素子34〜36の低電位側を接続する第2低電位側配線38が第2バッテリ42の負極と接続される。   In the second inverter 30, the switching elements 31 to 33 are connected to the high potential side, and the switching elements 34 to 36 are connected to the low potential side. Also, a second high-potential-side wiring 37 connecting the high-potential sides of the switching elements 31 to 33 is connected to the positive electrode of the second battery 42, and a second low-potential-side wiring connecting the low-potential sides of the switching elements 34 to 36. 38 is connected to the negative electrode of the second battery 42.

U相のスイッチング素子31、34の接続点にはU相コイル11の他端112が接続され、V相のスイッチング素子32、35の接続点にはV相コイル12の他端122が接続され、W相のスイッチング素子33、36の接続点にはW相コイル13の他端132が接続される。すなわち、第2インバータ30は、コイル11、12、13の他端112、122、132と第2バッテリ42との間に接続される。
以下適宜、高電位側に接続されるスイッチング素子21〜23、31〜33を「上アーム素子」、低電位側に接続されるスイッチング素子24〜26、34〜36を「下アーム素子」という。
The other end 112 of the U-phase coil 11 is connected to the connection point of the U-phase switching elements 31 and 34, the other end 122 of the V-phase coil 12 is connected to the connection point of the V-phase switching elements 32 and 35, The other end 132 of the W-phase coil 13 is connected to a connection point between the W-phase switching elements 33 and 36. That is, the second inverter 30 is connected between the other ends 112, 122, 132 of the coils 11, 12, 13 and the second battery 42.
Hereinafter, the switching elements 21 to 23 and 31 to 33 connected to the high potential side are appropriately referred to as “upper arm elements”, and the switching elements 24 to 26 and 34 to 36 connected to the low potential side are appropriately referred to as “lower arm elements”.

スイッチング素子21〜26、31〜36には、各素子21〜26、31〜36の温度を検出する温度検出素子231〜236、331〜336が設けられる。温度検出素子231〜236、331〜336の検出値は、制御部65に出力され、制御部65における素子温度の演算に用いられる。   The switching elements 21 to 26 and 31 to 36 are provided with temperature detecting elements 231 to 236 and 331 to 336 for detecting the temperatures of the elements 21 to 26 and 31 to 36, respectively. The detected values of the temperature detecting elements 231 to 236 and 331 to 336 are output to the control unit 65 and used for calculating the element temperature in the control unit 65.

リチウムイオン電池等の充放電可能な直流電源である第1電圧源としての第1バッテリ41は、第1インバータ20と接続され、第1インバータ20を経由してモータジェネレータ10と電力を授受可能に設けられる。
リチウムイオン電池等の充放電可能な直流電源である第2電圧源としての第2バッテリ42は、第2インバータ30と接続され、第2インバータ30を経由してモータジェネレータ10と電力を授受可能に設けられる。
第1バッテリ41の電圧と第2バッテリ42の電圧とは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。
A first battery 41 as a first voltage source, which is a chargeable / dischargeable DC power supply such as a lithium ion battery, is connected to the first inverter 20 so that power can be exchanged with the motor generator 10 via the first inverter 20. Provided.
A second battery 42 as a second voltage source, which is a chargeable / dischargeable DC power supply such as a lithium ion battery, is connected to the second inverter 30 and can exchange power with the motor generator 10 via the second inverter 30. Provided.
The voltage of the first battery 41 and the voltage of the second battery 42 may be equal or different.

第1コンデンサ43は、第1高電位側配線27と第1低電位側配線28とに接続される。第1コンデンサ43は、第1バッテリ41から第1インバータ20側への電流、または、第1インバータ20から第1バッテリ41側への電流を平滑化する平滑コンデンサである。
第2コンデンサ44は、第2高電位側配線37と第2低電位側配線38とに接続される。第2コンデンサ44は、第2バッテリ42から第2インバータ30側への電流、または、第2インバータ30側から第2バッテリ42側への電流を平滑化する平滑コンデンサである。
電流検出部50は、相電流Iu、Iv、Iwを検出する。図1では、各相にホール素子等の電流検出素子が設けられているが、2相に電流検出素子を設け、残りの1相を3相和=0から演算してもよい。
The first capacitor 43 is connected to the first high potential side wiring 27 and the first low potential side wiring 28. The first capacitor 43 is a smoothing capacitor that smoothes a current from the first battery 41 to the first inverter 20 or a current from the first inverter 20 to the first battery 41.
The second capacitor 44 is connected to the second high potential side wiring 37 and the second low potential side wiring 38. The second capacitor 44 is a smoothing capacitor that smoothes a current from the second battery 42 to the second inverter 30 or a current from the second inverter 30 to the second battery 42.
The current detection unit 50 detects the phase currents Iu, Iv, Iw. In FIG. 1, a current detection element such as a Hall element is provided for each phase. However, a current detection element may be provided for two phases, and the remaining one phase may be calculated from the sum of three phases = 0.

制御信号生成部60は、第1ドライバ回路61、第2ドライバ回路62、および、制御部65を有する。
制御部65は、マイコンを主体として構成され、各種演算処理を行う。制御部65における各処理は、予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
制御部65は、第1インバータ20および第2インバータ30を制御する。具体的には、トルク指令値trq*や電流指令値Iu*、Iv*、Iw*等のモータジェネレータ10の駆動に係る指令値に基づき、スイッチング素子21〜26、31〜36のトランジスタ211〜216、311〜316のオンオフ作動を制御する制御信号を生成し、ドライバ回路61、62に出力する。
The control signal generator 60 includes a first driver circuit 61, a second driver circuit 62, and a controller 65.
The control unit 65 is mainly configured by a microcomputer, and performs various arithmetic processes. Each process in the control unit 65 may be a software process by executing a program stored in advance by the CPU or a hardware process by a dedicated electronic circuit.
The control unit 65 controls the first inverter 20 and the second inverter 30. Specifically, the transistors 211 to 216 of the switching elements 21 to 26, 31 to 36 based on the command values related to the driving of the motor generator 10, such as the torque command value trq * and the current command values Iu * , Iv * , Iw *. , 311 to 316, and outputs the control signals to the driver circuits 61 and 62.

第1ドライバ回路61は、制御部65からの制御信号に応じ、トランジスタ211〜216のオンオフ作動を制御するゲート信号を生成して出力する。第2ドライバ回路62は、制御部65からの制御信号に応じ、トランジスタ311〜316のオンオフ作動を制御するゲート信号を生成して出力する。トランジスタ211〜216、311〜316が制御信号に応じてオンオフされることで、バッテリ41、42の直流電力が交流電力に変換され、モータジェネレータ10へ供給される。これにより、モータジェネレータ10の駆動は、第1インバータ20および第2インバータ30を介して、制御部65に制御される。以下適宜、スイッチング素子21〜26、31〜36のトランジスタ211〜216、311〜316のオンオフ作動を制御することを、単にスイッチング素子21〜26、31〜36のオンオフ作動を制御する、という。   The first driver circuit 61 generates and outputs a gate signal for controlling on / off operations of the transistors 211 to 216 according to a control signal from the control unit 65. The second driver circuit 62 generates and outputs a gate signal for controlling the on / off operation of the transistors 311 to 316 according to a control signal from the control unit 65. When the transistors 211 to 216 and 311 to 316 are turned on and off according to the control signal, the DC power of the batteries 41 and 42 is converted to AC power and supplied to the motor generator 10. Thereby, the driving of motor generator 10 is controlled by control unit 65 via first inverter 20 and second inverter 30. Hereinafter, appropriately controlling the on / off operation of the transistors 211 to 216, 311 to 316 of the switching elements 21 to 26, 31 to 36 is simply referred to as controlling the on / off operation of the switching elements 21 to 26, 31 to 36.

モータジェネレータ10の駆動制御を説明する。本実施形態の回転電機駆動システム1における駆動制御には、第1バッテリ41または第2バッテリ42の電力を用いて駆動する「片側駆動制御」、および、第1バッテリ41および第2バッテリ42の電力を用いて駆動する「両側駆動制御」が含まれる。図2に示すように、本実施形態では、モータジェネレータ10の回転数Nおよびトルクtrq応じ、駆動領域を片側駆動領域Raと両側駆動領域Rbとに分け、回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raである場合、片側駆動制御とし、両側駆動領域Rbである場合、両側駆動制御とする。片側駆動領域Raと両側駆動領域Rbとの境界Bは、片側駆動制御にて出力可能な上限値に応じて設定される。本実施形態では、モータジェネレータ10の回転数Nおよびトルクtrqを「駆動要求」とする。   The drive control of the motor generator 10 will be described. The drive control in the rotating electrical machine drive system 1 of the present embodiment includes “one-side drive control” in which the drive is performed using the power of the first battery 41 or the second battery 42, and the power of the first battery 41 and the second battery 42. And “double-sided drive control”. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the driving region is divided into a one-side driving region Ra and a both-side driving region Rb according to the rotation speed N and the torque trq of the motor generator 10, and the rotation speed N and the torque trq are changed to the one-side driving region. If it is Ra, it is one-side drive control, and if it is both-side drive region Rb, it is both-side drive control. The boundary B between the one-side drive region Ra and the both-side drive region Rb is set according to the upper limit value that can be output by the one-side drive control. In the present embodiment, the rotation speed N and the torque trq of the motor generator 10 are referred to as “drive request”.

両側駆動制御では、第1インバータ20の駆動制御に係る第1基本波の位相と、第2インバータ30の駆動制御に係る第2基本波の位相とが反転される。換言すると、第1基本波と第2基本波とは、位相が略180[°]ずれている。第1基本波と第2基本波の位相を反転し、第1基本波に基づいて第1インバータ20を制御し、第2基本波に基づいて第2インバータ30を制御することで、第1バッテリ41と第2バッテリ42とが電気的に直列接続されている状態とみなすことができる。これにより、第1バッテリ41の電圧である第1電源電圧V1と第2バッテリ42の電圧である第2電源電圧V2との和に相当する電圧(すなわち、V1+V2)をモータジェネレータ10に印加可能である。なお、第1基本波と第2基本波との位相差は、180[°]とするが、第1電源電圧V1と第2電源電圧V2との差に相当する電圧をモータジェネレータ10に印加可能な程度のずれは許容されるものとする。   In the both-side drive control, the phase of the first fundamental wave related to the drive control of the first inverter 20 and the phase of the second fundamental wave related to the drive control of the second inverter 30 are inverted. In other words, the first fundamental wave and the second fundamental wave are out of phase by approximately 180 [°]. By inverting the phases of the first fundamental wave and the second fundamental wave, controlling the first inverter 20 based on the first fundamental wave, and controlling the second inverter 30 based on the second fundamental wave, the first battery It can be considered that the first battery 41 and the second battery 42 are electrically connected in series. Thereby, a voltage (that is, V1 + V2) corresponding to the sum of first power supply voltage V1 that is the voltage of first battery 41 and second power supply voltage V2 that is the voltage of second battery 42 can be applied to motor generator 10. is there. Although the phase difference between the first fundamental wave and the second fundamental wave is 180 [°], a voltage corresponding to the difference between the first power supply voltage V1 and the second power supply voltage V2 can be applied to the motor generator 10. Any deviation is tolerated.

第1基本波の振幅と、第2基本波の振幅とは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。第1基本波と第2基本波とは、ともに正弦波であるように同様の波形であってもよい。また、第1インバータ20または第2インバータ30の一方を正弦波PWM制御し、他方を過変調PWM制御するといった場合のように、第1基本波と第2基本波F2の波形は、異なっていてもよい。また、振幅を無限大とみなし、基本波の半周期ごとに各素子のオンオフが切り替えられる矩形波制御としてもよい。また、矩形波制御において、例えば120°通電等、通電位相は180°以外であってもよい。   The amplitude of the first fundamental wave and the amplitude of the second fundamental wave may be equal or different. The first fundamental wave and the second fundamental wave may have similar waveforms so that they are both sine waves. Also, as in the case where one of the first inverter 20 and the second inverter 30 is controlled by the sine wave PWM and the other is controlled by the overmodulation PWM, the waveforms of the first fundamental wave and the second fundamental wave F2 are different. Is also good. Alternatively, rectangular wave control may be used in which the amplitude is regarded as infinite and each element is switched on and off every half cycle of the fundamental wave. In the rectangular wave control, the energization phase may be other than 180 °, for example, 120 ° energization.

第1バッテリ41の電力を用いる片側駆動制御では、第2インバータ30の上アーム素子31〜33の全相、または、下アーム素子34〜36の全相の一方をオン、他方をオフし、第2インバータ30を中性点化する。また、第1インバータ20のスイッチング素子21〜26を、駆動要求に応じてスイッチングする。
第2バッテリ42の電力を用いる片側駆動制御では、第1インバータ20の上アーム素子21〜23の全相、または、下アーム素子24〜26の全相の一方をオン、他方をオフし、第1インバータ20を中性点化する。また、第2インバータ30のスイッチング素子31〜36を、駆動要求に応じてスイッチングする。
以下、中性点化するインバータにおいて、上アーム素子の全相をオンすることを「上アームのオン固定」、下アーム素子の全相をオンすることを「下アームのオン固定」とする。また、中性点化するインバータを「中性点側インバータ」、駆動要求に応じてスイッチングするインバータを「駆動側インバータ」とする。
In the one-side drive control using the electric power of the first battery 41, one of all the phases of the upper arm elements 31 to 33 or the lower arm elements 34 to 36 of the second inverter 30 is turned on, and the other is turned off. (2) The inverter 30 is neutralized. Further, the switching elements 21 to 26 of the first inverter 20 are switched according to a drive request.
In the one-side drive control using the power of the second battery 42, one of all the phases of the upper arm elements 21 to 23 or the lower arm elements 24 to 26 of the first inverter 20 is turned on, and the other is turned off. One inverter 20 is neutralized. Further, the switching elements 31 to 36 of the second inverter 30 are switched according to the drive request.
Hereinafter, turning on all phases of the upper arm element in the inverter that is neutralized is referred to as “upper arm ON fixed”, and turning on all phases of the lower arm element as “lower arm ON fixed”. In addition, the inverter that changes to a neutral point is referred to as a “neutral-side inverter”, and the inverter that switches according to a drive request is referred to as a “drive-side inverter”.

第1バッテリ41の電圧と第2バッテリ42の電圧とが異なっている場合、低電圧側のバッテリにて出力可能な範囲は、高電圧側のインバータを中性点化し、低電圧側のバッテリの電力を用いる片側駆動制御を優先することが好ましい。これにより、スイッチング損失、および、モータジェネレータ10の鉄損等が低減され、システム全体としての損失を低減可能である。   When the voltage of the first battery 41 and the voltage of the second battery 42 are different, the range that can be output by the low-voltage battery is such that the high-voltage inverter is neutralized and the low-voltage battery is It is preferable to give priority to one-side drive control using electric power. As a result, switching loss, iron loss of motor generator 10, and the like are reduced, and the loss of the entire system can be reduced.

モータジェネレータ10が車両の主機モータであって、例えば坂道を登坂しようとしているとき等に、モータジェネレータ10が「トルクロック状態」となることがある。トルクロック状態とは、モータジェネレータ10の回転数Nが回転数閾値Nthより小さい状態にて、比較的大きなトルクを出力している状態である。回転数閾値Nthは、モータジェネレータ10が略停止していると見なせる程度の値に設定される。回転数閾値Nthは、片側駆動制御にて最大トルクを出力可能な最大回転数Naより小さいものとする。すなわち、本実施形態では、モータジェネレータ10がトルクロック状態であるとき、モータジェネレータ10は片側駆動制御により制御される。   When the motor generator 10 is the main motor of the vehicle, for example, when trying to climb a slope, the motor generator 10 may be in the “torque locked state”. The torque locked state is a state in which a relatively large torque is output when the rotation speed N of the motor generator 10 is smaller than the rotation speed threshold value Nth. The rotation speed threshold value Nth is set to a value at which the motor generator 10 can be regarded as substantially stopped. The rotation speed threshold value Nth is smaller than the maximum rotation speed Na capable of outputting the maximum torque in the one-side drive control. That is, in the present embodiment, when the motor generator 10 is in the torque locked state, the motor generator 10 is controlled by the one-side drive control.

モータジェネレータ10が回転している場合、最大相電流となる相が回転に伴って変わっていくため、デバイス間の発熱の偏りが生じにくい。一方、モータジェネレータ10の回転数Nが小さい状態にて、比較的大きなトルクを出力しようとする場合、特定のデバイスへの通電が継続され、当該デバイスの発熱量が発熱許容量を超える虞がある。発熱許容量は、電流と時間の積に比例する。また、デバイスの温度が許容温度Tthを超えると、デバイスの破損を防ぐべく、通電量が制限され、出力が低下する。
本実施形態では、発熱の偏りを防ぐべく、モードM1、M2、M3を適宜切り替える。
When the motor generator 10 is rotating, the phase at which the maximum phase current is obtained changes with the rotation, so that it is difficult for the heat generation to be biased among the devices. On the other hand, when a relatively large torque is to be output in a state where the rotation speed N of the motor generator 10 is low, the energization of a specific device is continued, and the heat generation amount of the device may exceed the allowable heat generation amount. . The amount of heat generation is proportional to the product of current and time. When the temperature of the device exceeds the allowable temperature Tth, the amount of current is limited to prevent the device from being damaged, and the output is reduced.
In the present embodiment, the modes M1, M2, and M3 are appropriately switched to prevent uneven heating.

本実施形態では、図3(a)に破線Laで示す電気角にて、トルクロック状態となった場合を例に説明する。破線Laに示す箇所でトルクロック状態となると、図3(b)に示すように、正のU相電流Iuが最大相電流である状態が継続される。なお、V相電流IvまたはW相電流Iwが最大相電流の場合、最大発熱箇所となる相が変わるが、制御としては、U相電流Iuが最大相電流である場合と同様である。   In the present embodiment, an example will be described in which the torque lock state is established at the electrical angle indicated by the broken line La in FIG. When the torque lock state is established at the location indicated by the broken line La, as shown in FIG. 3B, the state where the positive U-phase current Iu is the maximum phase current is continued. When the V-phase current Iv or the W-phase current Iw is the maximum phase current, the phase that becomes the maximum heat generation location changes, but the control is the same as when the U-phase current Iu is the maximum phase current.

モードM1、M2、M3を図4および図5に基づいて説明する。図4および図5では、中性点側インバータにおいて、オン固定されるトランジスタを実線、オフ固定されるトランジスタを破線で示す。また、最大相電流(ここではU相電流Iu)が流れるデバイスを二点鎖線で囲む。最大相電流の通電方向、デバイスの発熱特性等に応じ、最大相電流が流れるデバイスのうちのいずれかが、最大発熱箇所となる。図4および図5では、簡略化のため、制御信号生成部60や一部の符号等を適宜省略している。   The modes M1, M2, and M3 will be described with reference to FIGS. 4 and 5, in the neutral-point-side inverter, a transistor that is fixed at ON is indicated by a solid line, and a transistor that is fixed at OFF is indicated by a broken line. A device through which the maximum phase current (here, the U-phase current Iu) flows is surrounded by a two-dot chain line. One of the devices through which the maximum phase current flows is the maximum heat generation location according to the direction of the maximum phase current flow, the heat generation characteristics of the device, and the like. In FIG. 4 and FIG. 5, for simplification, the control signal generation unit 60 and some reference numerals are omitted as appropriate.

まず、モードM1について説明する。モードM1は、中性点化されるインバータが固定であって、中性点化されるインバータにおいてオン固定されるアームが固定である中性点固定モードである。図4(a)は、第2インバータ30の上アームをオン固定する例である。
図4(a)に示すように、モードM1では、最大相電流であるU相電流Iuは、駆動側インバータである第1インバータ20のU相上側のトランジスタ211、U相下側のダイオード224、および、中性点側インバータである第2インバータ30のU相上側のダイオード321に流れる。第1インバータ20側では、トランジスタ211〜216がキャリア周波数でスイッチングされるので、U相において、上側のトランジスタ211がオン、下側のトランジスタ214がオフされているとき、トランジスタ211に電流が流れ、上側のトランジスタ211がオフ、下側のトランジスタ214がオンされているとき、ダイオード224に電流が流れる。すなわち、第1インバータ20のU相では、キャリア周波数で、電流が流れるデバイスが切り替わる。
First, the mode M1 will be described. Mode M1 is a neutral point fixed mode in which the inverter to be neutralized is fixed and the arm that is turned on in the inverter to be neutralized is fixed. FIG. 4A shows an example in which the upper arm of the second inverter 30 is fixed on.
As shown in FIG. 4A, in the mode M1, the U-phase current Iu, which is the maximum phase current, includes the U-phase upper transistor 211 and the U-phase lower diode 224 of the first inverter 20, which is the driving inverter. Then, the current flows to the diode 321 on the U-phase side of the second inverter 30 which is the neutral point side inverter. On the first inverter 20 side, the transistors 211 to 216 are switched at the carrier frequency. Therefore, in the U phase, when the upper transistor 211 is on and the lower transistor 214 is off, a current flows through the transistor 211, When the upper transistor 211 is off and the lower transistor 214 is on, current flows through the diode 224. That is, in the U phase of the first inverter 20, the device through which the current flows is switched at the carrier frequency.

一方、中性点化されている第2インバータ30側では、上アーム素子がオン固定されると、U相上側のダイオード321に電流が流れ続ける。そのため、この状態が継続される場合、第2インバータ30のU相上側のダイオード321が最も発熱する。
また、モードM1にて第2インバータ30の下アームをオン固定する場合、トランジスタ314が最大発熱箇所となる。また、モードM1にて第1インバータ20の上アームをオン固定する場合、トランジスタ211が最大発熱箇所となり、下アームをオン固定する場合、ダイオード224が最大発熱箇所となる(図5参照)。
On the other hand, on the neutralized second inverter 30 side, when the upper arm element is fixed to ON, current continues to flow through the diode 321 on the upper side of the U phase. Therefore, when this state is continued, the U-phase upper diode 321 of the second inverter 30 generates the most heat.
When the lower arm of the second inverter 30 is fixed to the ON state in the mode M1, the transistor 314 becomes a maximum heat generating portion. In addition, when the upper arm of the first inverter 20 is fixed on in the mode M1, the transistor 211 becomes a maximum heat generating part, and when the lower arm is fixed on, the diode 224 becomes a maximum heat generating part (see FIG. 5).

ここで、最大発熱箇所であるダイオード321の温度が許容温度Tthを上回る場合、電流を制限する必要がある。電流が制限されると、システムとして出力可能な最大トルクを出力できなくなる。
そこで本実施形態では、ダイオード321の温度が許容温度Tthになると、電流制限に替えて、モードM1からモードM2に切り替えることでダイオード321の温度を下げる。モードM2は、第2インバータ30が中性点側インバータである状態を継続し、第2インバータ30において、上アーム素子がオン固定される状態と、下アーム素子がオン固定される状態とを切り替える上下切替モードである。すなわち、モードM2では、図4(a)の状態と図4(b)の状態とを切り替える。
Here, when the temperature of the diode 321 that is the maximum heat generation point exceeds the allowable temperature Tth, it is necessary to limit the current. If the current is limited, the maximum torque that can be output as a system cannot be output.
Therefore, in the present embodiment, when the temperature of the diode 321 reaches the allowable temperature Tth, the temperature of the diode 321 is lowered by switching from the mode M1 to the mode M2 instead of the current limitation. In the mode M2, the state where the second inverter 30 is the neutral point side inverter is continued, and in the second inverter 30, the state where the upper arm element is fixed on and the state where the lower arm element is fixed on are switched. This is an up / down switching mode. That is, in the mode M2, the state of FIG. 4A and the state of FIG. 4B are switched.

図4(b)に示すように、第2インバータ30の下アーム素子をオン固定する場合、U相では、下側のトランジスタ314に電流が流れる。換言すると、下アーム素子をオン固定する場合、モードM1にて最大発熱箇所であったU相上側のダイオード321には電流が流れないので、ダイオード321の温度が低下する。すなわち、中性点側インバータにおいて、オン固定されるアームを切り替えることで、最大相電流であるU相電流Iuが流れるデバイスを切り替えることができ、発熱を分散させることができる。   As shown in FIG. 4B, when the lower arm element of the second inverter 30 is fixed to the ON state, a current flows through the lower transistor 314 in the U phase. In other words, when the lower arm element is fixed in the ON state, no current flows through the diode 321 on the upper side of the U-phase, which was the maximum heat generation point in the mode M1, and the temperature of the diode 321 decreases. That is, in the neutral point side inverter, by switching the arm that is fixed ON, the device in which the U-phase current Iu that is the maximum phase current flows can be switched, and heat generation can be dispersed.

ここで、中性点側インバータにおいて、上アームをオン固定する期間PHと下アームをオン固定する期間PLとの割合は、上アームをオン固定したときにU相電流Iuが流れるダイオード321の温度と、下アームをオン固定したときにU相電流Iuが流れるトランジスタ314の温度とが、略均一となるように、トランジスタおよびダイオードの温度特性に応じて設定される。   Here, in the neutral point side inverter, the ratio of the period PH during which the upper arm is fixed to ON and the period PL during which the lower arm is fixed ON is determined by the temperature of the diode 321 through which the U-phase current Iu flows when the upper arm is fixed ON. And the temperature of the transistor 314 through which the U-phase current Iu flows when the lower arm is fixed to ON, is set according to the temperature characteristics of the transistor and the diode so as to be substantially uniform.

また、中性点側インバータにおけるオン固定するアームの上下切替回数は、駆動側インバータにおける各スイッチング素子のオンオフ切替回数よりも少ない。中性点側インバータにおける単位時間あたりの上下切替回数を上下切替周波数Fn、駆動側インバータにおける各スイッチング素子の単位時間あたりオンオフ切替回数をスイッチング周波数Fdとすると、中性点側インバータにおける上下切替周波数Fnは、駆動側インバータにおけるスイッチング周波数Fdより小さい。駆動側インバータが、キャリア波と基本波との比較によるPWM制御される場合、スイッチング周波数Fdはキャリア周波数となる。   In addition, the number of times of switching of the arm to be fixed on in the neutral point side inverter up and down is smaller than the number of times of on / off switching of each switching element in the drive side inverter. Assuming that the number of up / down switchings per unit time in the neutral point side inverter is an up / down switching frequency Fn and the number of on / off switchings of each switching element in the driving side inverter per unit time is a switching frequency Fd, the up / down switching frequency Fn in the neutral side inverter is Is smaller than the switching frequency Fd of the driving inverter. When the drive-side inverter is subjected to PWM control based on a comparison between a carrier wave and a fundamental wave, the switching frequency Fd is the carrier frequency.

Fd>Fnとすると、駆動側インバータのスイッチング損失は、中性点側インバータのスイッチング損失より大きくなる。ここで、各スイッチング素子21〜26、31〜36の導通損が略同等であるものとすると、モードM2において、最も発熱する素子は、トランジスタ211またはダイオード224となる。トランジスタ211およびダイオード224は、モードM1における最大発熱箇所ではないことを鑑みると、モードM1に替えてモードM2とすることで、最大発熱箇所が切り替わり、発熱が分散される。   If Fd> Fn, the switching loss of the drive side inverter becomes larger than the switching loss of the neutral point side inverter. Here, assuming that the switching elements 21 to 26 and 31 to 36 have substantially the same conduction loss, the element that generates the most heat in the mode M2 is the transistor 211 or the diode 224. Considering that the transistor 211 and the diode 224 are not the maximum heat generating portions in the mode M1, by setting the mode M2 instead of the mode M1, the maximum heat generating portion is switched and the heat generation is dispersed.

また、モードM2にてトランジスタ211またはダイオード224が許容温度Tthとなると、モードM2からモードM3に切り替える。モードM3は、駆動側インバータと中性点側インバータとを切り替えるインバータ切替モードである。モードM3では、中性点側インバータにおいて、モードM2と同様に、オン固定するアームを上下切替周波数Fnで切り替える。   When the transistor 211 or the diode 224 reaches the allowable temperature Tth in the mode M2, the mode is switched from the mode M2 to the mode M3. Mode M3 is an inverter switching mode for switching between the drive side inverter and the neutral point side inverter. In the mode M3, in the neutral-point-side inverter, similarly to the mode M2, the arm to be fixed to ON is switched at the up-down switching frequency Fn.

中性点側インバータと駆動側インバータとの切替回数は、中性点側インバータにおけるオン固定するアームの上下切替回数より少ない。ここで、単位時間における中性点側インバータと駆動側インバータとの切替回数をインバータ切替周波数Fiとすると、インバータ切替周波数Fiは、中性点側インバータにおける上下切替周波数Fnより小さい。すなわち、Fi<Fn<Fdである。   The number of times of switching between the neutral point side inverter and the driving side inverter is smaller than the number of times of switching of the arm fixed to ON in the neutral point side inverter up and down. Here, assuming that the number of times of switching between the neutral point side inverter and the driving side inverter per unit time is an inverter switching frequency Fi, the inverter switching frequency Fi is lower than the up / down switching frequency Fn of the neutral point side inverter. That is, Fi <Fn <Fd.

図5は、第1インバータ20を中性点側インバータ、第2インバータ30を駆動側インバータとしている。すなわち、モードM3では、図4(a)、(b)を上下切替周波数Fnで切り替える第1状態と、図5(a)、(b)を上下切替周波数Fnで切り替える第2状態とを切り替える。
図4にて説明した通り、モードM2では、トランジスタ211またはダイオード224が最大発熱箇所となる。トランジスタ211またはダイオード224のどちらが最大発熱箇所となるかは、デューティ、デバイスの損失特性および熱抵抗等によって決まる。
In FIG. 5, the first inverter 20 is a neutral point side inverter, and the second inverter 30 is a drive side inverter. That is, in the mode M3, a first state in which FIGS. 4A and 4B are switched at the up / down switching frequency Fn and a second state in which FIGS. 5A and 5B are switched at the up / down switching frequency Fn are switched.
As described with reference to FIG. 4, in the mode M2, the transistor 211 or the diode 224 is a maximum heat generating portion. Which of the transistor 211 and the diode 224 becomes the maximum heat generation point is determined by the duty, the loss characteristics of the device, the thermal resistance, and the like.

本実施形態では、モードM3において、中性点側インバータを第2インバータ30から第1インバータ20に切り替える場合、トランジスタ211またはダイオード224のうち、発熱の大きい方のデバイスに電流が流れないように、最初にオン固定するアームを決定する。すなわち、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替えるとき、駆動側インバータであるときに最大発熱箇所となるデバイスが上アーム素子に含まれる場合、最初に下アーム素子をオン固定し、最大発熱箇所となるデバイスが下アーム素子に含まれる場合、最初に上アーム素子をオン固定する。   In the present embodiment, when the neutral point side inverter is switched from the second inverter 30 to the first inverter 20 in the mode M3, the current does not flow through the transistor 211 or the diode 224, whichever generates more heat. First, determine the arm to be fixed ON. In other words, when switching from the drive-side inverter to the neutral-point-side inverter, if the upper-arm element includes a device that becomes the largest heat-generating part when the drive-side inverter is used, the lower-arm element is first fixed to ON, Is included in the lower arm element, the upper arm element is first fixed on.

単位時間当たりのトランジスタの発熱量をHt、ダイオードの発熱量をHdとする。Ht<Hdであれば、モードM2での最大発熱箇所はダイオード224となるので、中性点側インバータを第1インバータ20に切り替えた直後は、ダイオード224に電流が流れないように、上アームをオン固定する。一方、Ht>Hdであれば、モードM2での最大発熱箇所はトランジスタ211となるので、中性点側インバータを第1インバータ20に切り替えた直後は、トランジスタ211に電流が流れないように、下アームをオン固定する。   The heat generation amount of the transistor per unit time is Ht, and the heat generation amount of the diode is Hd. If Ht <Hd, the maximum heat generation point in the mode M2 is the diode 224. Therefore, immediately after switching the neutral point side inverter to the first inverter 20, the upper arm is set so that no current flows through the diode 224. Fixed on. On the other hand, if Ht> Hd, the maximum heat generation point in the mode M2 is the transistor 211. Therefore, immediately after the neutral-side inverter is switched to the first inverter 20, the lower part is set so that no current flows through the transistor 211. Fix the arm on.

また、第2インバータ30を駆動側インバータとする場合、Ht<Hdであれば、最大発熱箇所はダイオード321となるので、中性点側インバータを第2インバータ30に切り替えた直後は、ダイオード321に電流が流れないように、下アームをオン固定する。一方、Ht>Hdであれば、最大発熱箇所はトランジスタ314となるので、中性点側インバータを第2インバータ30に切り替えた直後は、トランジスタ314に電流が流れないように、上アームをオン固定する。
これにより、最大発熱箇所の温度を低下させることができるので、最大トルクを出力可能な時間を長くすることができる。
When the second inverter 30 is the driving inverter, if Ht <Hd, the maximum heat generation location is the diode 321. Therefore, immediately after the neutral point inverter is switched to the second inverter 30, the diode 321 is connected to the diode 321. The lower arm is fixed ON so that no current flows. On the other hand, if Ht> Hd, the highest heat generating portion is the transistor 314. Therefore, immediately after switching the neutral-point-side inverter to the second inverter 30, the upper arm is fixed ON so that no current flows through the transistor 314. I do.
As a result, the temperature at the point of maximum heat generation can be reduced, so that the time during which the maximum torque can be output can be extended.

ここで、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替える際、最初にオンするアームは、トランジスタおよびダイオードの温度特性である発熱量Ht、Hd、および、最大相電流の通電方向に応じて決まる。
駆動側インバータから中性点側インバータに切り替えるときに、中性点側インバータにて最初にオンするアームを図6に基づいて説明する。図6では、(a)はモータジェネレータ10を一定駆動したときの電気角1周期分の相電流を示している。図6(a)に示すように、区間Zaでは、最大相電流の通電方向が正であり、区間Zbでは、最大相電流の通電方向が負である。
Here, when switching from the drive side inverter to the neutral point side inverter, the arm to be turned on first is determined according to the heat generation amounts Ht and Hd, which are the temperature characteristics of the transistor and the diode, and the direction in which the maximum phase current flows.
The arm which is turned on first by the neutral point side inverter when switching from the drive side inverter to the neutral point side inverter will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows the phase current for one cycle of the electrical angle when the motor generator 10 is driven at a constant speed. As shown in FIG. 6A, in the section Za, the direction of the maximum phase current is positive, and in the section Zb, the direction of the maximum phase current is negative.

まず、ダイオードよりトランジスタの方が発熱する(すなわち、Ht>Hd)の場合を説明する。
図6(b)に示すように、中性点側インバータを第1インバータ20から第2インバータ30に切り替える場合、第2インバータ30において、最大相電流が正である区間Zaでは、最初に上アームをオン固定し、最大相電流が負である区間Zbでは、最初に下アームをオン固定する。
中性点側インバータを第2インバータ30から第1インバータ20に切り替える場合、第1インバータ20において、最大相電流が正である区間Zaでは、最初に下アームをオン固定し、最大相電流が負である区間Zbでは、最初に上アームをオン固定する。
換言すると、Ht>Hdであって、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替えるインバータが、最大相電流の上流側であるとき、最初に下アームをオン固定し、下流側であるとき、最初に上アームをオン固定する。
First, the case where the transistor generates more heat than the diode (that is, Ht> Hd) will be described.
As shown in FIG. 6B, when the neutral point side inverter is switched from the first inverter 20 to the second inverter 30, in the second inverter 30, in the section Za where the maximum phase current is positive, first the upper arm Is fixed to ON, and in the section Zb where the maximum phase current is negative, the lower arm is first fixed to ON.
When the neutral point side inverter is switched from the second inverter 30 to the first inverter 20, in the first inverter 20, in the section Za in which the maximum phase current is positive, the lower arm is first fixed at ON and the maximum phase current is negative. In the section Zb, the upper arm is first fixed on.
In other words, when Ht> Hd, and the inverter that switches from the drive inverter to the neutral point inverter is on the upstream side of the maximum phase current, the lower arm is fixed ON first, and when it is on the downstream side, Fix the upper arm to ON.

次に、トランジスタよりダイオードの方が発熱する(すなわち、Ht<Hd)の場合を説明する。
中性点側インバータを第1インバータ20から第2インバータ30に切り替える場合、第2インバータ30において、最大相電流が正である区間Zaでは、最初に下アームをオン固定し、最大相電流が負である区間Zbでは、最初に上アームをオン固定する。
中性点側インバータを第2インバータ30から第1インバータ20に切り替える場合、第1インバータ20において、最大相電流が正である区間Zaでは、最初に上アームをオン固定し、最大相電流が負である区間Zbでは、最初に下アームをオン固定する。
換言すると、Ht<Hdであって、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替えるインバータが、最大相電流の上流側であるとき、最初に上アームをオン固定し、下流側であるとき、最初に下アームをオン固定する。
Next, a case where the diode generates heat more than the transistor (that is, Ht <Hd) will be described.
When switching the neutral point side inverter from the first inverter 20 to the second inverter 30, in the second inverter 30, in the section Za where the maximum phase current is positive, the lower arm is first fixed at ON, and the maximum phase current is negative. In the section Zb, the upper arm is first fixed on.
When the neutral point side inverter is switched from the second inverter 30 to the first inverter 20, in the first inverter 20, in the section Za where the maximum phase current is positive, the upper arm is first fixed to ON first, and the maximum phase current is negative. In the section Zb, the lower arm is first fixed on.
In other words, when Ht <Hd, and the inverter that switches from the drive-side inverter to the neutral-point-side inverter is on the upstream side of the maximum phase current, the upper arm is first fixed at ON, and when it is on the downstream side, Fix the lower arm on.

モード切替処理を、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、制御部65にて所定の周期で実行される。なお、例えば始動スイッチオン直後に片側駆動制御を行う場合、モードM1から開始するものとする。フローチャートの説明において、「ステップS101」の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。他のステップについても同様である。
S101では、制御部65は、温度検出素子231〜236、331〜336の検出値に基づき、スイッチング素子21〜26、31〜36の温度である素子温度を演算する。演算された素子温度のうち、最も高温である素子の温度を最高温度Tmaxとする。
The mode switching process will be described based on the flowchart shown in FIG. This process is executed by the control unit 65 at a predetermined cycle. For example, in the case where the one-side drive control is performed immediately after the start switch is turned on, the mode is started from the mode M1. In the description of the flowchart, “step” of “step S101” is omitted, and is simply written as “S”. The same applies to other steps.
In S101, the control unit 65 calculates an element temperature that is the temperature of the switching elements 21 to 26, 31 to 36 based on the detection values of the temperature detection elements 231 to 236, 331 to 336. Among the calculated element temperatures, the temperature of the element having the highest temperature is defined as the maximum temperature Tmax.

S102では、制御部65は、最高温度Tmaxが許容温度Tthより高いか否かを判断する。最高温度Tmaxが許容温度Tthより高いと判断された場合(S102:YES)、S105へ移行する。最高温度Tmaxが許容温度Tth以下であると判断された場合(S102:NO)、S103へ移行する。   In S102, the control unit 65 determines whether or not the maximum temperature Tmax is higher than the allowable temperature Tth. When it is determined that the maximum temperature Tmax is higher than the allowable temperature Tth (S102: YES), the process proceeds to S105. When it is determined that the maximum temperature Tmax is equal to or lower than the allowable temperature Tth (S102: NO), the process proceeds to S103.

S103では、制御部65は、回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raか否かを判断する。回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raではないと判断された場合(S103:NO)、S110へ移行する。回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raであると判断された場合(S103:YES)、S104へ移行する。   In S103, the control unit 65 determines whether the rotation speed N and the torque trq are in the one-side drive range Ra. When it is determined that the rotation speed N and the torque trq are not in the one-side drive range Ra (S103: NO), the process proceeds to S110. When it is determined that the rotation speed N and the torque trq are in the one-side drive range Ra (S103: YES), the process proceeds to S104.

S104では、制御部65は、実施中の駆動モードを継続する。なお、例えば、最高温度Tmaxが許容温度Tthより低い温度に設定されるモード戻し判定温度Tbより低くなった場合、実施中の駆動モードがモードM3であればモードM2またはモードM1、もしくは、実施中の駆動モードがモードM2であればモードM1に戻すようにしてもよい。   In S104, the control unit 65 continues the driving mode under execution. In addition, for example, when the maximum temperature Tmax becomes lower than the mode return determination temperature Tb set to a temperature lower than the allowable temperature Tth, if the drive mode being performed is the mode M3, the mode M2 or the mode M1 or the current drive mode is performed. If the drive mode is mode M2, the mode may be returned to mode M1.

最高温度Tmaxが許容温度Tthより高いと判断された場合(S102:YES)に移行するS105では、S103と同様、制御部65は、回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raか否かを判断する。回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raではないと判断された場合(S105:NO)、すなわち回転数Nおよびトルクtrqが両側駆動領域Rbである場合、S111へ移行する。回転数Nおよびトルクtrqが片側駆動領域Raであると判断された場合(S105:YES)、S106へ移行する。   When it is determined that the maximum temperature Tmax is higher than the allowable temperature Tth (S102: YES), in S105, similarly to S103, the control unit 65 determines whether the rotation speed N and the torque trq are in the one-side drive range Ra. I do. When it is determined that the rotation speed N and the torque trq are not in the one-side drive region Ra (S105: NO), that is, when the rotation speed N and the torque trq are in the both-side drive region Rb, the process proceeds to S111. When it is determined that the rotation speed N and the torque trq are in the one-side drive range Ra (S105: YES), the process proceeds to S106.

S106では、制御部65は、実施中の駆動モードがモードM1か否かを判断する。駆動モードがモードM1であると判断された場合(S106:YES)、S107へ移行する。駆動モードがモードM1ではないと判断された場合(S106:NO)、S108へ移行する。   In S106, the control unit 65 determines whether or not the driving mode under execution is the mode M1. When it is determined that the drive mode is the mode M1 (S106: YES), the process proceeds to S107. When it is determined that the drive mode is not the mode M1 (S106: NO), the process proceeds to S108.

S107では、制御部65は、駆動モードをモードM2に変更する。すなわち、中性点側インバータにおいて、オン固定されるアームの上下切り替えを行う。なお、駆動モードを切り替えてから最高温度Tmaxが低下し始めるのに要する時間を考慮し、モード切り替え直後は、少なくとも所定期間は当該駆動モードを継続するようにしてもよい。モードM2からモードM3に変更する場合も同様である。   In S107, the control unit 65 changes the drive mode to the mode M2. That is, in the neutral-point-side inverter, the arm that is fixed ON is switched up and down. In consideration of the time required for the maximum temperature Tmax to start decreasing after the drive mode is switched, the drive mode may be continued for at least a predetermined period immediately after the mode switch. The same is true when changing from the mode M2 to the mode M3.

駆動モードがモードM1ではないと判断された場合(S107:NO)に移行するS108では、制御部65は、実施中の駆動モードがモードM2か否かを判断する。駆動モードがモードM2であると判断された場合(S108:YES)、S109へ移行する。駆動モードがモードM2ではないと判断された場合(S108:NO)、すなわち駆動モードがモードM3である場合、S111へ移行する。
S109では、制御部65は、駆動モードをモードM3に変更する。すなわち、中性点側インバータと駆動側インバータの切り替えを行う。
In S108, when it is determined that the drive mode is not the mode M1 (S107: NO), the control unit 65 determines whether the drive mode being executed is the mode M2. When it is determined that the drive mode is the mode M2 (S108: YES), the process proceeds to S109. When it is determined that the drive mode is not the mode M2 (S108: NO), that is, when the drive mode is the mode M3, the process proceeds to S111.
In S109, the control unit 65 changes the drive mode to the mode M3. That is, switching between the neutral point side inverter and the drive side inverter is performed.

S103にて否定判断された場合、もしくは、S104、S107またはS109に続いて移行するS110では、制御部65は、電流指令値I*を電流上限値Iaより小さい値とする。電流指令値I*は、例えば各相の電流指令値Iu*、Iv*、Iw*の2乗和とする。電流上限値Iaは、回転電機駆動システム1に通電可能な上限値とする。換言すると、S110では、後述する出力制限値Ibでの電流制限を行わない。 If a negative determination is made in S103, or in S110, which proceeds to S104, S107 or S109, the control unit 65 sets the current command value I * to a value smaller than the current upper limit value Ia. The current command value I * is, for example, the sum of squares of the current command values Iu * , Iv * , and Iw * of each phase. The current upper limit value Ia is an upper limit value at which current can be supplied to the rotating electric machine drive system 1. In other words, in S110, the current limitation at the output limitation value Ib described below is not performed.

最高温度Tmaxが許容温度Tthより高く(S102:YES)、かつ、回転数Nおよびトルクtrqが両側駆動領域Rbである場合(S105:NO)または片側駆動制御の駆動モードがモードM3である場合(S108:NO)に移行するS111では、制御部65は、電流指令値I*を出力制限値Ibに制限する。出力制限値Ibは、電流上限値Iaより小さい値に設定される。 When the maximum temperature Tmax is higher than the allowable temperature Tth (S102: YES), and when the rotation speed N and the torque trq are in the both-side drive region Rb (S105: NO), or when the drive mode of the one-side drive control is the mode M3 ( In S111, which proceeds to (S108: NO), the control unit 65 limits the current command value I * to the output limit value Ib. Output limit value Ib is set to a value smaller than current upper limit value Ia.

すなわち、最高温度Tmaxが許容温度Tthより高くなっても、片側駆動制御における駆動モードがモードM1またはモードM2であれば、駆動モードを変更し、直前のモードでの最大発熱箇所に電流が流れないようにすることで、コイル11〜13に流れる電流を変更することなく、最高温度Tmaxを下げることができる。一方、片側駆動制御における駆動モードがモードM3、または、両側駆動制御の場合、発熱箇所を分散させることができないので、電流を制限することで、スイッチング素子21〜26、31〜36の過熱を防止する。   That is, even if the maximum temperature Tmax is higher than the allowable temperature Tth, if the drive mode in the one-side drive control is the mode M1 or the mode M2, the drive mode is changed, and no current flows to the maximum heat generation point in the immediately preceding mode. By doing so, the maximum temperature Tmax can be reduced without changing the current flowing through the coils 11 to 13. On the other hand, when the drive mode in the one-sided drive control is the mode M3 or the both-sided drive control, the heat generating portions cannot be dispersed, so that the current is limited to prevent the switching elements 21 to 26 and 31 to 36 from overheating. I do.

片側駆動制御における駆動モードの切り替えを図8および図9のタイムチャートに基づいて説明する。図8および図9では、(a)が各素子のスイッチングパターン、(b)が各素子の温度である。詳細には、(a−1)がスイッチング素子21、(a−2)がスイッチング素子24、(a−3)がスイッチング素子31、(a−4)がスイッチング素子34のスイッチングパターンである。また、(b−1)がスイッチング素子21のトランジスタ211、(b−2)がスイッチング素子24のダイオード224、(b−3)がスイッチング素子31のダイオード321、(b−4)がスイッチング素子34のトランジスタ314の温度である。図中、スイッチング素子21を「U1上」、スイッチング素子24を「U1下」、スイッチング素子31を「U2上」、スイッチング素子34を「U2下」と記載する。また、(b)において、トランジスタの温度をT_de、ダイオードの温度をT_diと記載した。図8および図9では、トランジスタよりもダイオードの方が発熱しやすい、すなわちHt<Hdであるものとする。
なお、相電流Iu、Iv、Iwは、図3(b)の状態が継続しているものとする。すなわち、最大相電流がU相電流Iuであって、U相電流Iuが正であるものとする。
Switching of the drive mode in the one-side drive control will be described based on the time charts of FIGS. 8 and 9. 8 and 9, (a) shows the switching pattern of each element, and (b) shows the temperature of each element. Specifically, (a-1) shows the switching pattern of the switching element 21, (a-2) shows the switching element 24, (a-3) shows the switching element 31, and (a-4) shows the switching pattern of the switching element 34. (B-1) is the transistor 211 of the switching element 21, (b-2) is the diode 224 of the switching element 24, (b-3) is the diode 321 of the switching element 31, and (b-4) is the switching element 34. Of the transistor 314 of FIG. In the figure, the switching element 21 is described as “U1 above”, the switching element 24 is described as “U1 below”, the switching element 31 is described as “U2 above”, and the switching element 34 is described as “U2 below”. In (b), the temperature of the transistor is described as T_de, and the temperature of the diode is described as T_di. 8 and 9, it is assumed that a diode generates heat more easily than a transistor, that is, Ht <Hd.
The phase currents Iu, Iv, and Iw are assumed to be in the state shown in FIG. That is, it is assumed that the maximum phase current is the U-phase current Iu and the U-phase current Iu is positive.

図8は、第1インバータ20を駆動側インバータ、第2インバータ30を中性点側インバータとして、モードM2を継続する場合の例である。図8(a)〜(d)に示すように、中性点側インバータである第2インバータ30における上下切替周波数Fnは、駆動側インバータである第1インバータ20におけるスイッチング周波数Fdより小さい。
第2インバータ30のU相において、下アームがオン固定されると、トランジスタ314に電流が流れるので、トランジスタ314の温度が上がり、ダイオード321の温度が下がる。上アームがオン固定されると、ダイオード321に電流が流れるので、ダイオード321の温度が上がり、トランジスタ314の温度が下がる。ここで、Ht<Hdである場合、ダイオード321の発熱量とトランジスタ314の発熱量とが略均等となるように、上アームがオン固定される期間PHが、下アームがオン固定される期間PLより短くなるように、期間PH、PLを設定する。これにより、第2インバータ30における特定のデバイスの昇温が抑制される。
FIG. 8 is an example of a case where the first inverter 20 is a driving inverter and the second inverter 30 is a neutral point inverter, and the mode M2 is continued. As shown in FIGS. 8A to 8D, the up / down switching frequency Fn of the second inverter 30 that is the neutral point inverter is lower than the switching frequency Fd of the first inverter 20 that is the driving inverter.
In the U phase of the second inverter 30, when the lower arm is fixed to ON, a current flows through the transistor 314, so that the temperature of the transistor 314 increases and the temperature of the diode 321 decreases. When the upper arm is fixed ON, a current flows through the diode 321, so that the temperature of the diode 321 increases and the temperature of the transistor 314 decreases. Here, when Ht <Hd, the period PH during which the upper arm is fixed ON is the period PL during which the lower arm is fixed ON so that the heat generation amount of the diode 321 and the heat generation amount of the transistor 314 are substantially equal. The periods PH and PL are set so as to be shorter. Thereby, the temperature rise of a specific device in the second inverter 30 is suppressed.

一方、駆動側インバータである第1インバータ20では、スイッチング素子21、24のオンオフが相補的に切り替えられる。駆動側インバータのスイッチング制御は、PWM制御やパルスパターンによる制御等、どのようであってもよい。この例では、U相電流Iuが正であるので、第1インバータ20では、スイッチング素子21がオンされているとき、U相電流Iuはトランジスタ211を流れ、スイッチング素子21がオフされているとき、U相電流Iuはダイオード224を流れる。ここで、Ht<Hdである場合、トランジスタよりもダイオードの方が発熱しやすいので、ダイオード224が最大発熱箇所となる。図8では、時刻x10にて、ダイオード224の温度が許容温度Tthとなる。   On the other hand, in the first inverter 20, which is the drive-side inverter, the on / off states of the switching elements 21 and 24 are switched complementarily. The switching control of the drive-side inverter may be any control such as PWM control or control using a pulse pattern. In this example, since the U-phase current Iu is positive, in the first inverter 20, when the switching element 21 is on, the U-phase current Iu flows through the transistor 211, and when the switching element 21 is off, U-phase current Iu flows through diode 224. Here, in the case of Ht <Hd, the diode 224 becomes the maximum heat generating part because the diode generates heat more easily than the transistor. In FIG. 8, at time x10, the temperature of the diode 224 becomes the allowable temperature Tth.

そこで本実施形態では、モードM2にて最大発熱箇所の温度である最高温度Tmaxが許容温度Tthになると、モードM3に移行する。図9に示すように、時刻x10にてモードM2からモードM3に移行すると、駆動側インバータと中性点側インバータを入れ替える。本実施形態では、時刻x10以前は、駆動側インバータが第1インバータ20、中性点側インバータが第2インバータ30であるので(図8参照。)、時刻x10にて、駆動側インバータを第2インバータ30、中性点側インバータを第1インバータ20に変更する。このとき、最初に上アームをオン固定することで、切り替え前の最大発熱箇所であるダイオード224に電流が流れないようにする。ダイオード224に電流を流さないようにすることで、ダイオード224の温度が低下する。   Therefore, in the present embodiment, when the maximum temperature Tmax, which is the temperature of the maximum heat generation point in the mode M2, reaches the allowable temperature Tth, the mode shifts to the mode M3. As shown in FIG. 9, when the mode shifts from the mode M2 to the mode M3 at the time x10, the drive side inverter and the neutral point side inverter are exchanged. In the present embodiment, before time x10, the driving inverter is the first inverter 20 and the neutral point inverter is the second inverter 30 (see FIG. 8). The inverter 30 and the neutral point side inverter are changed to the first inverter 20. At this time, by first fixing the upper arm to the ON position, current does not flow through the diode 224, which is the maximum heat generation location before switching. By preventing current from flowing through the diode 224, the temperature of the diode 224 decreases.

また、時刻x11では、駆動側インバータを第1インバータ20、中性点側インバータを第2インバータ30に変更し、駆動側インバータと中性点側インバータとを入れ替える。第2インバータ30が駆動側インバータであるときの最大発熱箇所はダイオード321であるので、第2インバータ30を中性点側インバータに切り替えるとき、最初に下アームをオン固定し、ダイオード321に電流が流れないようにする。ダイオード321に電流を流さないようにすることで、ダイオード321の温度が低下する。
時刻x12では、再度、駆動側インバータと中性点側インバータとを入れ替える。
At time x11, the driving inverter is changed to the first inverter 20, the neutral inverter is changed to the second inverter 30, and the driving inverter and the neutral inverter are exchanged. When the second inverter 30 is the drive-side inverter, the maximum heat generation location is the diode 321. Therefore, when switching the second inverter 30 to the neutral-point-side inverter, the lower arm is first fixed to ON, and the current flows through the diode 321. Avoid flowing. By preventing current from flowing through the diode 321, the temperature of the diode 321 decreases.
At time x12, the drive side inverter and the neutral point side inverter are replaced again.

これにより、少なくとも図9に示す期間中において、素子温度が許容温度Tthより低い温度で推移するので、電流が出力制限値Ibで制限されず、最大トルクを出力可能な状態を継続可能である。なお、例えば図3(b)に示す状態が長期間に亘って継続し、モードM3としても素子温度が許容温度Tthを超える場合は、出力制限値Ibで電流を制限する。   Accordingly, at least during the period shown in FIG. 9, the element temperature changes at a temperature lower than the allowable temperature Tth, so that the current is not limited by the output limit value Ib, and the state in which the maximum torque can be output can be continued. For example, when the state shown in FIG. 3B continues for a long time and the element temperature exceeds the allowable temperature Tth even in the mode M3, the current is limited by the output limit value Ib.

本実施形態では、第1インバータ20を中性点側インバータ、第2インバータ30を駆動側インバータとする第1状態の期間Pi1と、第1インバータ20を駆動側インバータ、第2インバータ30を中性点側インバータとする第2状態の期間Pi2とは等しい。期間Pi1、Pi2は、スイッチング素子21〜26、31〜36の特性等に応じ、異なる長さとしてもよい。   In the present embodiment, a first state period Pi1 in which the first inverter 20 is the neutral-point-side inverter and the second inverter 30 is the driving-side inverter, and the first inverter 20 is the driving-side inverter and the second inverter 30 is the neutral-side inverter It is equal to the period Pi2 of the second state in which the point-side inverter is used. The periods Pi1 and Pi2 may have different lengths according to the characteristics of the switching elements 21 to 26 and 31 to 36 and the like.

また、駆動側インバータと中性点側インバータとの切り替え回数は、中性点側インバータにおけるオン固定するアームの上下切り替え回数より少ない。また、中性点側インバータにおけるオン固定するアームの上下切り替え回数は、駆動側インバータにおけるスイッチング回数より少ない。   In addition, the number of times of switching between the drive side inverter and the neutral point side inverter is smaller than the number of times of switching of the arm of the neutral point side inverter that is fixed to ON in the vertical direction. In addition, the number of times of switching of the arm to be fixed to ON in the neutral point side inverter is smaller than the number of times of switching in the drive side inverter.

モードM3では、駆動側インバータと中性点側インバータとを期間Pi1、Pi2ごとに切り替えるとともに、中性点側インバータにおいてオン固定するアームを期間PH、PLごとに切り替える。これにより、片側駆動制御時において、コイル11〜13の通電状態を変えることなく、発熱箇所を分散させ、特定のデバイスに電流が流れ続けることによる温度上昇を防ぐことができる。したがって、片側駆動制御時に、例えばモードM1やモードM2が継続される場合等と比較し、最大トルクを出力可能な期間を長くすることができる。   In the mode M3, the drive-side inverter and the neutral-point-side inverter are switched for each of the periods Pi1 and Pi2, and the arm that is fixed ON in the neutral-point-side inverter is switched for each of the periods PH and PL. Thereby, at the time of one-side drive control, without changing the energized state of the coils 11 to 13, it is possible to disperse the heat generation locations and prevent a temperature rise due to a continuous current flowing to a specific device. Therefore, in the one-side drive control, the period during which the maximum torque can be output can be made longer than in the case where, for example, the mode M1 or the mode M2 is continued.

以上説明したように、本実施形態の電力変換装置15は、複数相のコイル11、12、13を有するモータジェネレータ10を制御するものであって、第1インバータ20と、第2インバータ30と、制御部65と、を備える。
第1インバータ20は、コイル11、12、13の一端111、121、131と、第1バッテリ41との間に設けられる。
第2インバータ30は、コイル11、12、13の他端112、122、132と、第2バッテリ42との間に設けられる。
As described above, the power converter 15 of the present embodiment controls the motor generator 10 having the coils 11, 12, and 13 of a plurality of phases, and includes the first inverter 20, the second inverter 30, A control unit 65.
The first inverter 20 is provided between one ends 111, 121, 131 of the coils 11, 12, 13 and the first battery 41.
The second inverter 30 is provided between the other ends 112, 122, 132 of the coils 11, 12, 13 and the second battery 42.

制御部65は、第1インバータ20または第2インバータ30の一方において、高電位側に設けられる上アーム素子の全相、または、下アーム素子の全相をオンして中性点化し、他方をモータジェネレータ10の駆動要求に応じて制御する片側駆動制御を行う。
制御部65は、中性点化されるインバータである中性点側インバータにおいて、上アーム素子の全相をオンする上アームオン固定状態と、下アーム素子の全相をオンする下アームオン固定状態とを、上下切替周波数Fnで切り替える。
In one of the first inverter 20 and the second inverter 30, the control unit 65 turns on all phases of the upper arm element or all phases of the lower arm element provided on the high potential side to neutralize the other, and sets the other to the neutral point. One-side drive control is performed in accordance with the drive request of motor generator 10.
The control unit 65 is configured such that, in the neutral point side inverter which is an inverter to be neutralized, an upper arm on fixed state in which all phases of the upper arm element are turned on, and a lower arm on fixed state in which all phases of the lower arm element are turned on. At the upper and lower switching frequency Fn.

制御部65は、第1インバータ20を駆動要求に応じて制御する駆動側インバータとし、第2インバータ30を中性点側インバータとする第1状態と、第1インバータ20を中性点側インバータとし、第2インバータ30を駆動側インバータとする第2状態と、インバータ切替周波数Fiで切り替える。   The control unit 65 sets the first inverter 20 to a drive-side inverter that controls according to a drive request, sets the second inverter 30 to a neutral-point-side inverter, and sets the first inverter 20 to a neutral-point-side inverter. And the second state in which the second inverter 30 is set as the drive-side inverter, and switching is performed at the inverter switching frequency Fi.

また、制御部65は、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替えるとき、最大発熱箇所を含むアームとは上下反対側のアームを最初にオン固定する。具体的には、駆動側インバータとして制御したときに上アーム素子に含まれるデバイスが最大発熱箇所であれば、中性点側インバータに切り替えるとき、下アームを最初にオン固定する。また、駆動側インバータとして制御したときに下アーム素子に含まれるデバイスが最大発熱箇所であれば、中性点側インバータに切り替えるとき、上アームを最初にオン固定する。   Further, when switching from the drive-side inverter to the neutral-point-side inverter, the control unit 65 first fixes the arm on the upper and lower sides opposite to the arm including the maximum heat generating portion to ON. Specifically, if the device included in the upper arm element is the maximum heat generating part when controlled as the drive side inverter, the lower arm is first fixed to ON when switching to the neutral point side inverter. Further, if the device included in the lower arm element is the maximum heat generating part when controlled as the drive side inverter, when switching to the neutral point side inverter, the upper arm is first fixed ON.

本実施形態では、中性点側インバータと駆動側インバータ、および、中性点側インバータにおけるオン固定するアームを切り替えている。
例えばトルクロック状態のように、特定の相に比較的大きな電流が通電される状態が継続されることがある。このような場合であっても、片側駆動制御において中性点化される箇所を切り替えて最大発熱箇所を切り替えていくことで、発熱の偏りが抑制される。これにより、特定のデバイスでの発熱が抑制され、特定のデバイスの昇温を防ぐことができる。また、発熱の偏りを防ぐことで、電流制限が必要な温度に達するのを遅らせることができるので、トルクロック時等において、最大トルクを出力可能な期間を長くすることができる。
In this embodiment, the neutral-point-side inverter, the driving-side inverter, and the arm that is turned on and fixed in the neutral-point-side inverter are switched.
For example, a state where a relatively large current is supplied to a specific phase, such as a torque lock state, may be continued. Even in such a case, the bias of the heat generation is suppressed by switching the neutralized point in the one-side drive control and switching the maximum heat generating point. As a result, heat generation in the specific device is suppressed, and the temperature rise of the specific device can be prevented. Further, by preventing the bias of the heat generation, it is possible to delay the temperature from reaching the temperature at which the current limitation is required, so that the period during which the maximum torque can be output at the time of torque lock or the like can be extended.

また、駆動側インバータから中性点側インバータに切り替わるインバータにおいて、最大発熱箇所を含むアームとは上下反対側のアームを最初にオン固定する。換言すると、中性点側インバータに切り替えるとき、駆動側インバータであるときに最大発熱箇所となるデバイスに電流が流れないように、最初にオン固定されるアームが選択される。これにより最大発熱箇所の温度を下げることができる。   In the inverter that switches from the drive-side inverter to the neutral-point-side inverter, the arm on the side opposite to the arm including the maximum heat generation point is first fixed on. In other words, when switching to the neutral-point-side inverter, the arm that is first turned on is selected so that current does not flow to the device that becomes the maximum heat generating point when the drive-side inverter is used. As a result, the temperature of the maximum heat generating portion can be reduced.

制御部65は、第1インバータ20または第2インバータ30における最高温度Tmaxが許容温度Tth以下の場合、中性点固定モードであるモードM1とする。中性点固定モードでは、中性点側インバータを第1インバータ20または第2インバータ30に固定する。中性点側インバータでは、上アームオン固定状態または下アームオン固定状態とする。   When the maximum temperature Tmax in the first inverter 20 or the second inverter 30 is equal to or lower than the allowable temperature Tth, the control unit 65 sets the mode to the neutral point fixed mode M1. In the neutral point fixing mode, the neutral point side inverter is fixed to the first inverter 20 or the second inverter 30. In the neutral point side inverter, the upper arm is fixed or the lower arm is fixed.

中性点固定モードにて最高温度Tmaxが許容温度Tthより高くなった場合、中性点固定モードであるモードM1から、上下切替モードであるモードM2に移行する。制御部65は、モードM2において、中性点側インバータを継続した状態にて、上アームオン固定状態と下アームオン固定状態とを、上下切替周波数Fnで切り替える。「中性点側インバータを継続する」とは、モードM1にて第2インバータ30が中性点側インバータであれば、モードM2においても第2インバータ30が中性点側インバータである状態を継続することを意味する。   When the maximum temperature Tmax becomes higher than the allowable temperature Tth in the neutral point fixing mode, the mode shifts from the mode M1 that is the neutral point fixing mode to the mode M2 that is the up / down switching mode. In the mode M2, the control unit 65 switches between the upper arm ON fixed state and the lower arm ON fixed state at the up-down switching frequency Fn while the neutral point side inverter is continued. “Continue the neutral point side inverter” means that if the second inverter 30 is the neutral point side inverter in the mode M1, the state where the second inverter 30 is the neutral point side inverter also in the mode M2. Means to do.

また、上下切替モードにて最高温度Tmaxが許容温度Tthより高くなった場合、制御部65は、駆動側インバータと中性点側インバータとをインバータ切替周波数Fiで切り替えるとともに、中性点側インバータにおいて、上アームオン固定状態と下アームオン固定状態を上下切替周波数Fnで切り替えるインバータ切替モードであるモードM3に移行する。
これにより、最高温度Tmaxに基づき、駆動モードを適切に切り替えることできる。最高温度Tmaxが下がるように駆動モードを切り替えることで、特定のデバイスの温度上昇を防ぎ、最大トルクを出力可能な期間を長くすることができる。
Further, when the maximum temperature Tmax becomes higher than the allowable temperature Tth in the up / down switching mode, the control unit 65 switches the driving-side inverter and the neutral-point-side inverter at the inverter switching frequency Fi, and sets the neutral-point-side inverter to Then, the mode shifts to a mode M3 which is an inverter switching mode for switching the upper arm ON fixed state and the lower arm ON fixed state at the upper and lower switching frequency Fn.
Thereby, the drive mode can be appropriately switched based on the maximum temperature Tmax. By switching the drive mode so that the maximum temperature Tmax decreases, it is possible to prevent the temperature of a specific device from rising and to extend the period during which the maximum torque can be output.

上下切替周波数Fnは、駆動側インバータにおけるスイッチング周波数Fdより低い。すなわち、単位時間あたりの上下切替回数は、駆動側インバータにおけるスイッチング回数より少ない。また、インバータ切替周波数Fiは、上下切替周波数Fnより低い。すなわち、単位時間あたりのインバータ切替回数は、上下切替回数より少ない。これにより、発熱箇所を適切に分散させることができる。   The upper and lower switching frequency Fn is lower than the switching frequency Fd of the driving inverter. That is, the number of times of up / down switching per unit time is smaller than the number of times of switching in the drive-side inverter. The inverter switching frequency Fi is lower than the upper and lower switching frequency Fn. That is, the number of times of inverter switching per unit time is smaller than the number of times of inverter switching. This makes it possible to appropriately disperse the heat-generating portions.

スイッチング素子21〜26、31〜36は、それぞれ、トランジスタ211〜216、311〜316、および、ダイオード221〜226、321〜326を有する。トランジスタ211〜216、311〜316は、オンオフにより高電位側から低電位側への通電が許容または遮断される。ダイオード221〜226、321〜326は、それぞれ、トランジスタ211〜216、311〜316に並列に接続され、低電位側から高電位側への通電が許容される。   The switching elements 21 to 26 and 31 to 36 include transistors 211 to 216 and 311 to 316 and diodes 221 to 226 and 321 to 326, respectively. When the transistors 211 to 216 and 311 to 316 are turned on / off, energization from the high potential side to the low potential side is allowed or cut off. The diodes 221 to 226 and 321 to 326 are connected in parallel to the transistors 211 to 216 and 311 to 316, respectively, and are allowed to conduct from the low potential side to the high potential side.

駆動側インバータから中性点側インバータに切り替わるインバータにおいて、最初にオン固定するアームは、トランジスタ211〜216、311〜316、および、ダイオード221〜226、321〜326の温度特性、および、絶対値が最も大きい相電流である最大相電流の通電方向に基づいて決定される。ここで、「トランジスタおよびの温度特性」とは、例えば、ある電流を通電したときの単位時間あたりの発熱量とする。トランジスタおよびダイオードの温度特性、および、最大相電流の通電方向に基づき、駆動側インバータとしたときに最大発熱箇所となるデバイスが特定できるので、最初にオン固定するアームを適切に決定することができる。   In the inverter that switches from the driving-side inverter to the neutral-point-side inverter, the arm that is fixed ON first has the temperature characteristics and absolute values of the transistors 211 to 216 and 311 to 316 and the diodes 221 to 226 and 321 to 326. It is determined based on the direction of conduction of the largest phase current, which is the largest phase current. Here, the “temperature characteristics of the transistor and the transistor” is, for example, the amount of heat generated per unit time when a certain current is applied. Based on the temperature characteristics of the transistor and the diode, and the direction in which the maximum phase current flows, the device that becomes the maximum heat generating part when the drive inverter is used can be specified, so that the arm that is first fixed ON can be appropriately determined. .

中性点側インバータにおいて、上アームオン固定状態とする期間PHと、下アームオン固定状態とする期間PLとの割合は、トランジスタ211〜216、311〜316、および、ダイオード221〜226、321〜326の温度特性に応じて決定される。上アーム素子と下アーム素子の温度が略均等になるように期間PH、PLを設定することで、中性点側インバータにおける発熱の偏りを低減することができる。   In the neutral point side inverter, the ratio of the period PH in which the upper arm is fixed to the fixed state and the period PL in which the lower arm is fixed is determined by the transistors 211 to 216 and 311 to 316 and the diodes 221 to 226 and 321 to 326. It is determined according to the temperature characteristics. By setting the periods PH and PL so that the temperatures of the upper arm element and the lower arm element become substantially equal, it is possible to reduce the bias of the heat generation in the neutral point side inverter.

制御部65は、スイッチング素子21〜26、31〜36の温度を検出する温度検出素子231〜236、331〜336の検出値に基づき、スイッチング素子21〜26、31〜36の温度である素子温度を演算する。素子温度に応じて制御を切り替えることで、素子温度の上昇に伴う破損等を防ぐことができる。   The control unit 65 determines the temperature of the switching elements 21 to 26 and 31 to 36 based on the detection values of the temperature detection elements 231 to 236 and 331 to 336 that detect the temperatures of the switching elements 21 to 26 and 31 to 36. Is calculated. By switching the control according to the element temperature, it is possible to prevent breakage or the like due to an increase in the element temperature.

(他の実施形態)
(ア)モード切り替え
上記実施形態では、駆動モードの切り替えと、電流制限の開始とを同一の閾値にて判定する。他の実施形態では、駆動モードを切り替える温度を、電流制限を開始する温度よりも低い温度に設定してもよい。また、中性点固定モードから上下切替モードへの切り替えに係る温度閾値と、上下切替モードからインバータ切替モードへの切り替えに係る温度閾値とが異なっていてもよい。
上記実施形態では、最高温度が許容温度を超えると、駆動モードを切り替える。他の実施形態では、最高温度が許容温度より低い場合であっても、インバータ切替モードとしてもよい。
(Other embodiments)
(A) Mode Switching In the above embodiment, the switching of the driving mode and the start of the current limitation are determined by the same threshold value. In another embodiment, the temperature at which the drive mode is switched may be set to a temperature lower than the temperature at which the current limit is started. Further, a temperature threshold value for switching from the neutral point fixing mode to the up / down switching mode may be different from a temperature threshold value for switching from the up / down switching mode to the inverter switching mode.
In the above embodiment, when the maximum temperature exceeds the allowable temperature, the drive mode is switched. In another embodiment, even when the maximum temperature is lower than the allowable temperature, the inverter switching mode may be set.

上記実施形態では、上下切替モードにおいて、上アームをオン固定する期間と下アームをオン固定する期間との割合を、素子部および還流部の温度特性に応じて決定する。他の実施形態では、上アームをオン固定する期間と下アームをオン固定する期間との割合は、素子部および還流部の温度特性によらず、所定の割合(例えば1:1)としてもよい。このように構成しても、上アームまたは下アームのオン固定状態を継続する場合と比較し、発熱を分散させることができる。   In the above embodiment, in the up / down switching mode, the ratio of the period in which the upper arm is fixed to the ON state to the period in which the lower arm is fixed to the ON state is determined according to the temperature characteristics of the element section and the reflux section. In another embodiment, the ratio between the period in which the upper arm is fixed on and the period in which the lower arm is fixed on may be a predetermined ratio (for example, 1: 1) irrespective of the temperature characteristics of the element section and the reflux section. . Even with such a configuration, heat generation can be dispersed as compared with the case where the upper arm or the lower arm is kept in the ON fixed state.

また、上記実施形態では、第1インバータを中性点化する場合の上下切替周波数と、第2インバータを中性点化する場合の上下切替周波数とは、同じである。他の実施形態では、例えば、第1インバータと第2インバータとで異なるスイッチング素子を用いる場合等、第1インバータを中性点化する場合の上下切替周波数と、第2インバータを中性点化する場合の上下切替周波数とは、異なっていてもよい。また、上アームをオン固定する期間および下アームをオン固定する期間についても、第1インバータと第2インバータとで異なっていてもよい。   Further, in the above embodiment, the up / down switching frequency when the first inverter is set to the neutral point and the up / down switching frequency when the second inverter is set to the neutral point are the same. In another embodiment, for example, when the first inverter and the second inverter use different switching elements, the upper and lower switching frequency when the first inverter is neutralized, and the second inverter is neutralized. The upper and lower switching frequency in this case may be different. Also, the period in which the upper arm is fixed on and the period in which the lower arm is fixed on may be different between the first inverter and the second inverter.

(イ)素子温度
上記実施形態では、素子温度を検出する温度検出素子がスイッチング素子ごとに設けられる。他の実施形態では、温度検出素子は、必ずしもスイッチング素子ごとに設けられなくてもよく、一部の素子の温度検出素子を省略してもよい。例えば、各インバータに1つずつの温度検出素子を設けるようにしてもよい。また、他の実施形態では、温度検出素子を省略し、相電流等に基づいて素子温度を推定し、推定された素子温度に基づいて制御を行ってもよい。なお、相電流は、検出値であってもよいし、指令値であってもよい。
(A) Element temperature In the above embodiment, a temperature detecting element for detecting the element temperature is provided for each switching element. In another embodiment, the temperature detecting element may not necessarily be provided for each switching element, and some of the temperature detecting elements may be omitted. For example, each inverter may be provided with one temperature detecting element. In another embodiment, the temperature detection element may be omitted, the element temperature may be estimated based on the phase current or the like, and control may be performed based on the estimated element temperature. The phase current may be a detected value or a command value.

また、上記実施形態では、素子部および還流部の温度特性に基づいて最大発熱箇所を特定し、中性点側インバータに切り替わるインバータにおいて最初にオン固定するアームを決定している。他の実施形態では、実際の素子温度に基づいて最大発熱箇所を特定し、中性点側インバータに切り替わるインバータにおいて、最大発熱箇所に電流が最初に流れないように、オン固定するアームを選択するようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the maximum heat generation point is specified based on the temperature characteristics of the element section and the reflux section, and the arm to be turned on first in the inverter switched to the neutral point side inverter is determined. In another embodiment, the maximum heat generation point is specified based on the actual element temperature, and in the inverter that switches to the neutral point side inverter, an arm to be fixed to ON is selected so that the current does not flow first to the maximum heat generation point. You may do so.

(ウ)第1電圧源、第2電圧源
上記実施形態では、第1電圧源および第2電圧源として、リチウムイオン電池等を例示した。他の実施形態では、第1電圧源および第2電圧源は、リチウムイオン電池以外の鉛蓄電池、燃料電池等であってもよい。また、第1電圧源と第2電圧源とで、同一の種類、特性のものを用いてもよいし、異なる種類、特性のものを用いてもよい。また、第1電圧源または第2電圧源の一方を電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタとしてもよい。また、第1電圧源または第2電圧源の一方を、エンジン等の駆動源により駆動されて発電する発電機等としてもよい。
(C) First voltage source and second voltage source In the above embodiment, a lithium ion battery or the like is illustrated as the first voltage source and the second voltage source. In another embodiment, the first voltage source and the second voltage source may be a lead storage battery other than a lithium ion battery, a fuel cell, or the like. Further, the first voltage source and the second voltage source may have the same type and characteristics, or may have different types and characteristics. Further, one of the first voltage source and the second voltage source may be a capacitor such as an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor. Further, one of the first voltage source and the second voltage source may be a generator or the like driven by a drive source such as an engine to generate power.

(エ)回転電機
上記実施形態では、回転電機はモータジェネレータである。他の実施形態では、回転電機は、発電機の機能を持たない電動機であってもよいし、電動機の機能を持たない発電機であってもよい。また、上記実施形態の回転電機は3相である。他の実施形態では、回転電機は、4相以上としてもよい。
また、上記実施形態では、回転電機が電動車両の主機モータである。他の実施形態では、回転電機は、主機モータに限らず、例えばスタータ機能とオルタネータ機能とを併せ持つ、所謂ISG(Integrated Starter Generator)や、補機モータであってもよい。また、電力変換装置を車両以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
(D) Rotating electric machine In the above embodiment, the rotating electric machine is a motor generator. In another embodiment, the rotating electric machine may be a motor having no generator function, or may be a generator having no motor function. Further, the rotating electric machine of the above embodiment has three phases. In another embodiment, the rotating electric machine may have four or more phases.
Further, in the above embodiment, the rotating electric machine is the main motor of the electric vehicle. In another embodiment, the rotating electric machine is not limited to the main motor, and may be a so-called ISG (Integrated Starter Generator) having both a starter function and an alternator function, or an auxiliary motor. Further, the power conversion device may be applied to a device other than the vehicle.
As described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

1・・・回転電機駆動システム
10・・・モータジェネレータ(回転電機)
11〜13・・・コイル(巻線)
15・・・電力変換装置
20・・・第1インバータ
30・・・第2インバータ
41・・・第1バッテリ(第1電圧源)
42・・・第2バッテリ(第2電圧源)
65・・・制御部
1 ... rotating electric machine drive system 10 ... motor generator (rotating electric machine)
11-13 ... Coil (winding)
15 Power converter 20 First inverter 30 Second inverter 41 First battery (first voltage source)
42... Second battery (second voltage source)
65 Control unit

Claims (8)

複数相のコイル(11、12、13)を有する回転電機(10)を制御する電力変換装置であって、
前記コイルの一端(111、121、131)と第1電圧源(41)との間に設けられる第1インバータ(20)と、
前記コイルの他端(112、122、132)と第2電圧源(42)との間に設けられる第2インバータ(30)と、
前記第1インバータまたは前記第2インバータの一方において高電位側に設けられる上アーム素子(21〜23、31〜33)または下アーム素子(24〜26、34〜36)の全相をオンして中性点化し、他方を前記回転電機の駆動要求に応じて制御する片側駆動制御を行う制御部(65)と、
を備え、
前記制御部は、
中性点化されるインバータである中性点側インバータにおいて、前記上アーム素子の全相をオンする上アームオン固定状態と、前記下アーム素子の全相をオンする下アームオン固定状態とを、上下切替周波数で切り替え、
前記第1インバータを前記駆動要求に応じて制御する駆動側インバータとし、前記第2インバータを前記中性点側インバータとする第1状態と、前記第1インバータを前記中性点側インバータとし、前記第2インバータを前記駆動側インバータとする第2状態とを、インバータ切替周波数で切り替え、
前記駆動側インバータから前記中性点側インバータに切り替えるとき、最大発熱箇所を含むアームとは上下反対側のアームを最初にオン固定する電力変換装置。
A power converter for controlling a rotating electric machine (10) having coils of multiple phases (11, 12, 13),
A first inverter (20) provided between one end (111, 121, 131) of the coil and a first voltage source (41);
A second inverter (30) provided between the other end (112, 122, 132) of the coil and a second voltage source (42);
In one of the first inverter and the second inverter, all phases of the upper arm elements (21 to 23, 31 to 33) or the lower arm elements (24 to 26, 34 to 36) provided on the high potential side are turned on. A control unit (65) that performs one-sided drive control that sets the neutral point and controls the other side in accordance with the drive request of the rotating electric machine;
With
The control unit includes:
In the neutral point side inverter which is an inverter to be neutralized, the upper arm ON fixed state in which all phases of the upper arm element are turned ON and the lower arm ON fixed state in which all phases of the lower arm element are turned ON are up and down. Switching at the switching frequency,
A first state in which the first inverter is a drive-side inverter that is controlled according to the drive request, a second state in which the second inverter is the neutral point-side inverter, and the first inverter is the neutral point-side inverter, A second state in which a second inverter is used as the driving-side inverter is switched at an inverter switching frequency;
A power converter for first turning on an arm on the side opposite to the arm including the maximum heat generation point when switching from the driving inverter to the neutral point inverter.
前記制御部は、
前記第1インバータおよび前記第2インバータにおける最高温度が許容温度以下の場合、前記中性点側インバータを前記第1インバータまたは前記第2インバータに固定し、前記上アームオン固定状態または前記下アームオン固定状態とする中性点固定モードとし、
前記中性点固定モードにて前記最高温度が前記許容温度より高くなった場合、前記中性点側インバータを継続した状態にて前記上アームオン固定状態と前記下アームオン固定状態と前記上下切替周波数で切り替える上下切替モードに移行し、
前記上下切替モードにて前記最高温度が前記許容温度より高くなった場合、前記駆動側インバータと前記中性点側インバータとを前記インバータ切替周波数で切り替えるとともに、前記中性点側インバータにおいて、前記上アームオン固定状態と前記下アームオン固定状態とを前記上下切替周波数で切り替えるインバータ切替モードに移行する請求項1に記載の電力変換装置。
The control unit includes:
When the maximum temperature of the first inverter and the second inverter is equal to or lower than an allowable temperature, the neutral point side inverter is fixed to the first inverter or the second inverter, and the upper arm is fixed or the lower arm is fixed. And the neutral point fixed mode
When the maximum temperature becomes higher than the allowable temperature in the neutral point fixed mode, the upper arm ON fixed state, the lower arm ON fixed state, and the upper and lower switching frequency in the state where the neutral point side inverter is continued. Switch to the up / down switching mode
When the maximum temperature is higher than the allowable temperature in the up / down switching mode, the drive inverter and the neutral point side inverter are switched at the inverter switching frequency, and the neutral point side inverter The power converter according to claim 1, wherein the power converter shifts to an inverter switching mode for switching between an arm-on fixed state and the lower arm-on fixed state at the up / down switching frequency.
前記上下切替周波数は、前記駆動側インバータにおけるスイッチング周波数より低い請求項1または2に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein the up / down switching frequency is lower than a switching frequency of the drive-side inverter. 前記インバータ切替周波数は、前記上下切替周波数より低い請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力変換装置。   The power converter according to any one of claims 1 to 3, wherein the inverter switching frequency is lower than the up / down switching frequency. 前記上アーム素子および前記下アーム素子は、それぞれ、オンオフにより高電位側から低電位側への通電が許容または遮断される素子部(211〜216、311〜316)、および、前記素子部に並列に接続され、低電位側から高電位側への通電が許容される還流部(221〜226、321〜326)を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置。   The upper arm element and the lower arm element are respectively arranged in an element section (211-216, 311-316) in which energization from a high potential side to a low potential side is allowed or cut off by turning on and off, and in parallel with the element section. The power converter according to any one of claims 1 to 4, further comprising a reflux section (221 to 226, 321 to 326) connected to the power supply and allowing current to flow from the low potential side to the high potential side. 前記駆動側インバータから前記中性点側インバータに切り替わるインバータにおいて、最初にオン固定するアームは、前記素子部および前記還流部の温度特性、および、絶対値が最も大きい相電流の通電方向に基づいて決定される請求項5に記載の電力変換装置。   In the inverter that switches from the driving-side inverter to the neutral-point-side inverter, the arm that is first fixed ON is based on the temperature characteristics of the element section and the reflux section, and the direction of flow of the phase current having the largest absolute value. The power converter according to claim 5, which is determined. 前記中性点側インバータにおいて、前記上アームオン固定状態とする期間と、前記下アームオン固定状態とする期間との割合は、前記素子部および前記還流部の温度特性に応じて決定される請求項5または6に記載の電力変換装置。   6. The neutral point-side inverter, wherein a ratio between a period in which the upper arm is fixed and a period in which the lower arm is fixed is determined according to temperature characteristics of the element portion and the reflux portion. Or the power converter according to 6. 前記制御部は、前記上アーム素子および前記下アーム素子の少なくとも一部の温度を検出する温度検出素子(231〜236、331〜336)の検出値、または、相電流に基づき、素子温度を演算する請求項1〜7のいずれか一項に記載の電力変換装置。   The control unit calculates an element temperature based on a detection value of a temperature detection element (231 to 236, 331 to 336) that detects a temperature of at least a part of the upper arm element and the lower arm element, or a phase current. The power converter according to any one of claims 1 to 7.
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