JP7669901B2 - Power Conversion Equipment - 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 conversion device.

従来、モータ誘起電圧により過電圧状態となった場合に、スイッチング素子を制御して三相短絡することで電力を消費する電力変換装置が知られている。このような過電圧抑制等の制御を行う制御手段は、通常、モータ駆動用の電力を供給する強電電源(強電バッテリ)とは別に設けられた弱電電源(弱電バッテリ)から供給される電力により動作する。 Conventionally, power conversion devices are known that consume power by controlling switching elements to short-circuit three phases when an overvoltage state occurs due to a motor induced voltage. The control means that performs such control as suppressing overvoltage usually operates using power supplied from a low-voltage power source (low-voltage battery) that is provided separately from the high-voltage power source (high-voltage battery) that supplies power to drive the motor.

特許文献1は、制御用の電力を供給する弱電電源と、強電バッテリから供給される電力に基づいて制御用の電力を供給可能な電源回路とを備える電力変換装置が開示されている。この電力変換装置では、弱電電源が異常となった場合でも、電源回路から制御用の電力を供給することができる。 Patent document 1 discloses a power conversion device that includes a low-voltage power source that supplies power for control, and a power supply circuit that can supply power for control based on power supplied from a high-voltage battery. With this power conversion device, even if the low-voltage power source becomes abnormal, power for control can be supplied from the power supply circuit.

特許第5433608号Patent No. 5433608

特許文献1に記載の電力変換装置では、電源回路が失陥すると、スイッチング素子を制御する制御手段もオフされ、誘起電圧を制御できなくなる。 In the power conversion device described in Patent Document 1, if the power supply circuit fails, the control means that controls the switching elements is also turned off, making it impossible to control the induced voltage.

本発明は上記課題に鑑みたものであり、電源回路が失陥した場合にも誘起電圧を制御可能な電力変換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a power conversion device that can control the induced voltage even if the power supply circuit fails.

本発明の一態様によれば、強電バッテリと、弱電バッテリと、強電バッテリから供給される直流電力を蓄電し平滑する蓄電回路と、強電バッテリ及び蓄電回路から供給される直流電力を、モータを駆動するための交流電力に変換する複数の半導体素子と、半導体素子の動作を制御する制御回路と、蓄電回路の電圧が基準電圧を超えた場合に、蓄電回路での過電圧を検知する過電圧検知回路と、過電圧検知回路が過電圧を検知した場合に、半導体素子を用いて三相短絡制御を実行する三相短絡回路と、を備える電力変換装置が提供される。この電力変換装置は、弱電バッテリに接続される主電源回路と、強電バッテリに接続される従電源回路と、三相短絡回路及び過電圧検知回路に、主電源回路だけでなく従電源回路からも電力を供給可能に構成された電力供給回路と、を備える。また、複数の半導体素子は、強電バッテリの正極側に接続される複数の上アームの半導体素子と、強電バッテリの負極側に接続される複数の下アームの半導体素子とを含む。そして、過電圧が検知されていない通常状態の場合、半導体素子は、主電源回路からの電力に基づいて制御回路が駆動されて制御され、過電圧検知回路は、主電源回路からの電力に基づき駆動される。一方、過電圧検知回路が過電圧を検知すると、三相短絡回路は、主電源回路及び従電源回路の一方からの電力に基づいて、半導体素子の上アーム及び下アームのいずれか一方をすべてオンにするとともに、半導体素子の上アーム及び下アームの他方をすべてオフとし、過電圧検知回路は、主電源回路及び従電源回路の一方からの電力に基づいて駆動される。 According to one aspect of the present invention, a power conversion device is provided that includes a high-power battery, a low-power battery, a storage circuit that stores and smooths DC power supplied from the high-power battery, multiple semiconductor elements that convert the DC power supplied from the high-power battery and the storage circuit into AC power for driving a motor, a control circuit that controls the operation of the semiconductor elements, an overvoltage detection circuit that detects an overvoltage in the storage circuit when the voltage of the storage circuit exceeds a reference voltage, and a three-phase short circuit that performs three-phase short circuit control using the semiconductor elements when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage. This power conversion device includes a main power supply circuit connected to the low-power battery, a secondary power supply circuit connected to the high-power battery, and a power supply circuit configured to supply power to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit not only from the main power supply circuit but also from the secondary power supply circuit. The multiple semiconductor elements include multiple upper arm semiconductor elements connected to the positive electrode side of the high-power battery and multiple lower arm semiconductor elements connected to the negative electrode side of the high-power battery. In the normal state where no overvoltage is detected, the semiconductor element is controlled by driving the control circuit based on the power from the main power supply circuit, and the overvoltage detection circuit is driven based on the power from the main power supply circuit. On the other hand, when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage, the three-phase short circuit turns on either the upper arm or the lower arm of the semiconductor element based on the power from either the main power supply circuit or the secondary power supply circuit, and turns off the other upper arm or the lower arm of the semiconductor element, and the overvoltage detection circuit is driven based on the power from either the main power supply circuit or the secondary power supply circuit.

本発明によれば、電力変換装置は、三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に、主電源回路だけでなく従電源回路からも電力を供給可能に構成された電力供給回路を備える。これにより、主電源回路が失陥した場合にも、従電源回路からの電力により三相短絡制御を実行することができる。即ち、主電源回路(電源回路)が失陥した場合にも誘起電圧を制御することができる。 According to the present invention, the power conversion device includes a power supply circuit configured to be able to supply power to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit not only from the main power supply circuit but also from the secondary power supply circuit. This makes it possible to execute three-phase short circuit control using power from the secondary power supply circuit even if the main power supply circuit fails. In other words, it is possible to control the induced voltage even if the main power supply circuit (power supply circuit) fails.

図1は、本発明の第1実施形態による電力変換装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power conversion device according to a first embodiment of the present invention. 図2は、過電圧状態における電力変換装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a power converter in an overvoltage condition. 図3は、従電源回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a slave power supply circuit. 図4は、電力供給回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a power supply circuit. 図5は、変形例による従電源回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of a slave power supply circuit. 図6は、変形例による電力供給回路を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a power supply circuit according to a modified example. 図7は、変形例による電力供給回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a power supply circuit according to a modified example. 図8は、第2実施形態による電力変換装置の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a power conversion device according to the second embodiment. 図9は、リレーカット制御実行時における電力変換装置を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the power conversion device when relay cut control is executed.

以下、図面等を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による電力変換装置100の概略構成図である。電力変換装置100は、主に車両に搭載される。
First Embodiment
1 is a schematic configuration diagram of a power conversion device 100 according to a first embodiment of the present invention. The power conversion device 100 is mainly mounted on a vehicle.

電力変換装置100は、強電バッテリ1と、蓄電回路11、複数の半導体素子を含むインバータ12及び従電源回路10とを接続する強電ライン、及び、弱電バッテリ2と、制御回路21、主電源回路20、三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを接続する弱電ラインを含む。また、電力変換装置100は、主電源回路20及び従電源回路10に接続するとともに出力部が三相短絡回路22に接続する第1電力供給回路30、主電源回路20及び従電源回路10に接続するとともに出力部が過電圧検知回路23に接続する第2電力供給回路40等を備える。なお、インバータ12は駆動モータ(図示しない)に接続されている。 The power conversion device 100 includes a high-voltage line that connects the high-voltage battery 1 to the storage circuit 11, the inverter 12 including multiple semiconductor elements, and the secondary power supply circuit 10, and a low-voltage line that connects the low-voltage battery 2 to the control circuit 21, the main power supply circuit 20, the three-phase short circuit 22, and the overvoltage detection circuit 23. The power conversion device 100 also includes a first power supply circuit 30 that is connected to the main power supply circuit 20 and the secondary power supply circuit 10 and has an output connected to the three-phase short circuit 22, and a second power supply circuit 40 that is connected to the main power supply circuit 20 and the secondary power supply circuit 10 and has an output connected to the overvoltage detection circuit 23. The inverter 12 is connected to a drive motor (not shown).

強電バッテリ1は、車両の駆動時等にインバータ12を介して電力を駆動モータに供給する。また、車両の制動時において、強電バッテリ1には、駆動モータで発生した回生電流がインバータ12を介して供給され、これにより強電バッテリ1が充電される。なお、強電バッテリ1は、後述する従電源回路10にも電力供給可能に接続されている。 The high-power battery 1 supplies power to the drive motor via the inverter 12 when the vehicle is driven. When the vehicle is braking, the high-power battery 1 is supplied with regenerative current generated by the drive motor via the inverter 12, thereby charging the high-power battery 1. The high-power battery 1 is also connected to the secondary power supply circuit 10, which will be described later, so that it can supply power.

蓄電回路11は、例えば平滑コンデンサであり、強電バッテリ1とインバータ12とを接続するラインに、強電バッテリ1と並列に接続される。蓄電回路11は、インバータ12から供給された回生電流を蓄電することで、強電ラインの直流電圧を平滑化(リプル電圧を低減)して強電バッテリ1に供給する。 The storage circuit 11 is, for example, a smoothing capacitor, and is connected in parallel to the high-power battery 1 on the line connecting the high-power battery 1 and the inverter 12. The storage circuit 11 stores the regenerative current supplied from the inverter 12, smoothing the DC voltage of the high-power line (reducing the ripple voltage) and supplies it to the high-power battery 1.

インバータ12は、強電バッテリ1の正極側に接続される複数の上アームの半導体素子12Aと、強電バッテリ1の負極側に接続される複数の下アームの半導体素子12Bとを含み、強電バッテリ1及び蓄電回路11から供給される直流電力を、モータを駆動するための交流電力に変換する。インバータ12の各半導体素子は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のスイッチング素子である。上アームの半導体素子12Aと下アームの半導体素子12Bとは、強電バッテリ1の正極側のラインと負極側のラインとの間で2段直列に接続され、上下アームの半導体素子を直列に接続した直列回路が3個並列に接続されている。図示しないが、各直列回路における上下アームの半導体素子を接続する接続中点は、駆動モータのステータのU相コイル、V相コイル及びW相コイルにそれぞれ接続されている。なお、インバータ12の各半導体素子のコレクタ-エミッタ間には、コレクタ側にカソード、エミッタ側にアノードが接続された不図示の還流ダイオードが接続されている。 The inverter 12 includes a plurality of upper arm semiconductor elements 12A connected to the positive electrode side of the high-power battery 1 and a plurality of lower arm semiconductor elements 12B connected to the negative electrode side of the high-power battery 1, and converts the DC power supplied from the high-power battery 1 and the storage circuit 11 into AC power for driving the motor. Each semiconductor element of the inverter 12 is a switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The upper arm semiconductor element 12A and the lower arm semiconductor element 12B are connected in two stages in series between the positive electrode line and the negative electrode line of the high-power battery 1, and three series circuits in which the upper and lower arm semiconductor elements are connected in series are connected in parallel. Although not shown, the connection midpoints connecting the upper and lower arm semiconductor elements in each series circuit are connected to the U-phase coil, V-phase coil, and W-phase coil of the stator of the drive motor, respectively. In addition, a freewheeling diode (not shown) is connected between the collector and emitter of each semiconductor element of the inverter 12, with the cathode connected to the collector side and the anode connected to the emitter side.

インバータ12の各半導体素子のスイッチング動作は、後述する制御回路21により制御され、半導体素子のゲートにハイ信号のゲート信号が印加されると半導体素子は導通し、ロー信号のゲート信号が印加されると半導体素子は不導通となる。 The switching operation of each semiconductor element of the inverter 12 is controlled by a control circuit 21, which will be described later. When a high gate signal is applied to the gate of a semiconductor element, the semiconductor element becomes conductive, and when a low gate signal is applied, the semiconductor element becomes non-conductive.

従電源回路10は、トランス10Aを含み(図3)、トランス10Aの1次コイル側が強電バッテリ1に、2次コイル側が第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に接続されている。従電源回路10は、強電バッテリ1からの電力供給を受けて駆動し、強電ラインの電圧を所望の電圧に変換して、第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に電力を供給する。なお、従電源回路10は、過電圧が検知されていない通常状態においては起動しておらず、後述する過電圧検知回路23が過電圧を検知すると起動される。従電源回路10の詳細は後述する。 The slave power supply circuit 10 includes a transformer 10A (Figure 3), the primary coil side of which is connected to the high-power battery 1, and the secondary coil side of which is connected to the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40. The slave power supply circuit 10 receives power from the high-power battery 1 to operate, converts the voltage of the high-power line to a desired voltage, and supplies power to the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40. Note that the slave power supply circuit 10 is not activated in a normal state in which no overvoltage is detected, and is activated when an overvoltage detection circuit 23, described later, detects an overvoltage. Details of the slave power supply circuit 10 will be described later.

弱電バッテリ2は、強電バッテリ1よりも電圧の低いバッテリであり、後述する制御回路21の信号発生回路21Aに電力を供給するとともに、主電源回路20を介して後述する制御回路21の駆動回路21C及び過電圧検知回路23等に電力を供給する。即ち、弱電バッテリ2は、主に制御系に電力を供給するバッテリである。 The low-power battery 2 is a battery with a lower voltage than the high-power battery 1, and supplies power to the signal generating circuit 21A of the control circuit 21 described below, and also supplies power to the drive circuit 21C and overvoltage detection circuit 23 of the control circuit 21 described below via the main power supply circuit 20. In other words, the low-power battery 2 is a battery that mainly supplies power to the control system.

制御回路21は、弱電バッテリ2に接続し、弱電バッテリ2からの電力供給を受けてインバータ12の半導体素子12A,12Bの動作を制御する制御手段としての回路である。制御回路21は、信号発生回路21A、信号伝送回路21B及び駆動回路21Cから構成される。信号発生回路21Aは、弱電バッテリ2に接続し、弱電バッテリ2から供給される電力により動作する。信号発生回路21Aは、例えばモータ駆動用または回生電流抽出用のPWM信号を生成し、当該信号を制御信号として信号伝送回路21Bに出力する。信号伝送回路21Bは、信号発生回路21Aから受信した制御信号を駆動回路21Cに伝送する。駆動回路21Cは、後述する主電源回路20から供給される電力により動作し、信号伝送回路21Bから入力された制御信号に基づき、各半導体素子12A,12Bを所定のタイミングでオン及びオフさせる。これにより、強電バッテリ1から供給される直流電流はモータ駆動用の交流電流に変換され駆動モータに出力され、駆動モータからの回生電流は、直流電流に変換され強電ラインに供給される。 The control circuit 21 is connected to the low-power battery 2 and is a circuit serving as a control means for receiving power from the low-power battery 2 and controlling the operation of the semiconductor elements 12A and 12B of the inverter 12. The control circuit 21 is composed of a signal generating circuit 21A, a signal transmission circuit 21B, and a drive circuit 21C. The signal generating circuit 21A is connected to the low-power battery 2 and operates with power supplied from the low-power battery 2. The signal generating circuit 21A generates a PWM signal, for example, for driving a motor or extracting regenerative current, and outputs the signal as a control signal to the signal transmission circuit 21B. The signal transmission circuit 21B transmits the control signal received from the signal generating circuit 21A to the drive circuit 21C. The drive circuit 21C operates with power supplied from the main power supply circuit 20 described later, and turns on and off each of the semiconductor elements 12A and 12B at a predetermined timing based on the control signal input from the signal transmission circuit 21B. As a result, the DC current supplied from the high-power battery 1 is converted to AC current for driving the motor and output to the drive motor, and the regenerative current from the drive motor is converted to DC current and supplied to the high-power line.

なお、制御回路21は、制御信号を生成し、出力できるものであれば、上記の構成に限られない。 Note that the control circuit 21 is not limited to the above configuration as long as it is capable of generating and outputting a control signal.

主電源回路20は、トランスを含み、当該トランスの1次コイル側が弱電バッテリ2に、2次コイル側が駆動回路(制御回路)21C、第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に接続されている。主電源回路20は、弱電バッテリ2からの電力供給を受けて動作し、弱電ラインの電圧を所望の電圧に変換して出力する。主電源回路20は、通常状態においても、後述する過電圧検知回路23が過電圧を検知した過電圧状態においても動作している。また、後述するように、主電源回路20は、通常状態において、駆動回路(制御回路)21Cに電力を供給するとともに、第2電力供給回路40を介して過電圧検知回路23に電力を供給する。一方、過電圧状態においては、第1電力供給回路30を介して三相短絡回路22に電力を供給するとともに、第2電力供給回路40を介して過電圧検知回路23に電力を供給する。 The main power supply circuit 20 includes a transformer, the primary coil side of which is connected to the low-voltage battery 2, and the secondary coil side is connected to the drive circuit (control circuit) 21C, the first power supply circuit 30, and the second power supply circuit 40. The main power supply circuit 20 operates by receiving power from the low-voltage battery 2, converting the voltage of the low-voltage line to a desired voltage, and outputting it. The main power supply circuit 20 operates both in a normal state and in an overvoltage state in which an overvoltage detection circuit 23 described later detects an overvoltage. As described later, in a normal state, the main power supply circuit 20 supplies power to the drive circuit (control circuit) 21C, and also supplies power to the overvoltage detection circuit 23 via the second power supply circuit 40. On the other hand, in an overvoltage state, it supplies power to the three-phase short circuit 22 via the first power supply circuit 30, and also supplies power to the overvoltage detection circuit 23 via the second power supply circuit 40.

三相短絡回路22は、制御回路21とインバータ12との間に介装され、後述する過電圧検知回路23が過電圧を検知した場合に、インバータ12の半導体素子12A,12Bを用いて三相短絡制御を実行する回路である。三相短絡回路22は、駆動回路21Cの出力部とインバータ12との接続をオンまたはオフするスイッチ22Aと、第1電力供給回路30の出力部と上アームの半導体素子12Aとの接続をオンまたはオフするスイッチ22Bと、グランド(不図示)と下アームの半導体素子12Bとの接続をオンまたはオフするスイッチ22Cとを有する。スイッチ22Aは、駆動回路21Cと上アームの半導体素子12Aとを繋ぐライン221上及び駆動回路21Cと下アームの半導体素子12Bとを繋ぐライン222上にそれぞれ設けられる。スイッチ22Aがオン状態の場合、駆動回路21Cから三相短絡回路22を介してインバータ12に電力が供給される。スイッチ22Bは、第1電力供給回路30の出力部から、スイッチ22Aよりも下流のライン221に接続するライン223上に設けられる。スイッチ22Bがオン状態の場合、後述する第1電力供給回路30から三相短絡回路22を介してインバータ12(上アームの半導体素子12A)に電力が供給される。スイッチ22Cは、スイッチ22Aよりも下流のライン222とグランドとを接続するライン224上に設けられる。三相短絡回路22の各スイッチ22A,22B,22Cは、後述する過電圧検知回路23からの過電圧検知信号を受信可能に構成され、過電圧検知信号が印加されることでオン、オフが切り替えられる。即ち、各スイッチ22A,22B,22Cの動作は、過電圧検知回路23により制御される。なお、スイッチ22A,22B,22Cの動作の詳細は後述する。 The three-phase short circuit 22 is interposed between the control circuit 21 and the inverter 12, and is a circuit that executes three-phase short circuit control using the semiconductor elements 12A and 12B of the inverter 12 when an overvoltage detection circuit 23 described later detects an overvoltage. The three-phase short circuit 22 has a switch 22A that turns on or off the connection between the output part of the drive circuit 21C and the inverter 12, a switch 22B that turns on or off the connection between the output part of the first power supply circuit 30 and the semiconductor element 12A of the upper arm, and a switch 22C that turns on or off the connection between the ground (not shown) and the semiconductor element 12B of the lower arm. The switch 22A is provided on a line 221 that connects the drive circuit 21C and the semiconductor element 12A of the upper arm, and on a line 222 that connects the drive circuit 21C and the semiconductor element 12B of the lower arm. When the switch 22A is in an on state, power is supplied from the drive circuit 21C to the inverter 12 via the three-phase short circuit 22. The switch 22B is provided on a line 223 that connects the output of the first power supply circuit 30 to the line 221 downstream of the switch 22A. When the switch 22B is in an on state, power is supplied from the first power supply circuit 30 (described later) to the inverter 12 (upper arm semiconductor element 12A) via the three-phase short circuit 22. The switch 22C is provided on a line 224 that connects the line 222 downstream of the switch 22A to the ground. Each of the switches 22A, 22B, and 22C of the three-phase short circuit 22 is configured to be able to receive an overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit 23 (described later), and is switched on and off by application of the overvoltage detection signal. That is, the operation of each of the switches 22A, 22B, and 22C is controlled by the overvoltage detection circuit 23. The operation of the switches 22A, 22B, and 22C will be described in detail later.

過電圧検知回路23は制御手段としての回路であり、通常状態において主電源回路20からの電力供給を受けて動作する。過電圧検知回路23は、強電ライン(蓄電回路11)の電圧を検出するとともに、蓄電回路11の電圧が基準電圧を超えた場合、過電圧として検知し、過電圧検知信号を出力する。ここでの基準電圧は、例えば、電圧上昇が継続されると強電ライン上の各部品の耐電圧を超える虞があるような電圧値に設定することができる。過電圧検知回路23は、過電圧を検知すると、従電源回路10、三相短絡回路22の各スイッチ22A,22B,22C、第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に過電圧検知信号を出力する。 The overvoltage detection circuit 23 is a circuit that acts as a control means, and operates under normal conditions by receiving power from the main power supply circuit 20. The overvoltage detection circuit 23 detects the voltage of the high-power line (storage circuit 11), and when the voltage of the storage circuit 11 exceeds a reference voltage, it detects it as an overvoltage and outputs an overvoltage detection signal. The reference voltage here can be set, for example, to a voltage value that may exceed the withstand voltage of each component on the high-power line if the voltage continues to rise. When the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage, it outputs an overvoltage detection signal to the secondary power supply circuit 10, the switches 22A, 22B, and 22C of the three-phase short circuit 22, the first power supply circuit 30, and the second power supply circuit 40.

第1電力供給回路30は、主電源回路20に接続する回路と、従電源回路10に接続する回路とが、三相短絡回路22に並列に接続されている。主電源回路20から三相短絡回路22に接続する回路上には、主電源回路20と三相短絡回路22とを接続または遮断するスイッチ30Aが設けられている。また、従電源回路10から三相短絡回路22に接続する回路上には、従電源回路10と三相短絡回路22とを接続または遮断するスイッチ30Bが設けられている。第1電力供給回路30の出力部は、三相短絡回路22のスイッチ22Bが設けられているライン223に接続している。従って、スイッチ30A及びスイッチ22Bがオンされると主電源回路20と三相短絡回路22とが導通し、スイッチ30B及びスイッチ22Bがオンされると従電源回路10と三相短絡回路22とが導通する。即ち、第1電力供給回路30は、三相短絡回路22に、主電源回路20だけでなく従電源回路10からも電力を供給可能に構成されている。第1電力供給回路30の各スイッチ30A,30Bは、過電圧検知回路23からの過電圧検知信号を受信可能に構成され、過電圧検知信号が印加されることでオン、オフが切り替えられる。即ち、各スイッチ30A,30Bの動作は、過電圧検知回路23により制御される。なお、第1電力供給回路30の各スイッチ30A,30Bの動作の詳細は後述する。 In the first power supply circuit 30, a circuit connected to the main power supply circuit 20 and a circuit connected to the slave power supply circuit 10 are connected in parallel to the three-phase short circuit 22. A switch 30A is provided on the circuit connecting the main power supply circuit 20 to the three-phase short circuit 22, which connects or disconnects the main power supply circuit 20 and the three-phase short circuit 22. A switch 30B is provided on the circuit connecting the slave power supply circuit 10 to the three-phase short circuit 22, which connects or disconnects the slave power supply circuit 10 and the three-phase short circuit 22. The output of the first power supply circuit 30 is connected to a line 223 on which the switch 22B of the three-phase short circuit 22 is provided. Therefore, when the switches 30A and 22B are turned on, the main power supply circuit 20 and the three-phase short circuit 22 are conductive, and when the switches 30B and 22B are turned on, the slave power supply circuit 10 and the three-phase short circuit 22 are conductive. That is, the first power supply circuit 30 is configured to be able to supply power to the three-phase short circuit 22 not only from the main power supply circuit 20 but also from the secondary power supply circuit 10. Each switch 30A, 30B of the first power supply circuit 30 is configured to be able to receive an overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit 23, and is switched on and off when the overvoltage detection signal is applied. That is, the operation of each switch 30A, 30B is controlled by the overvoltage detection circuit 23. The operation of each switch 30A, 30B of the first power supply circuit 30 will be described in detail later.

第2電力供給回路40は、主電源回路20に接続する回路と、従電源回路10に接続する回路とが、過電圧検知回路23に並列に接続されている。主電源回路20から過電圧検知回路23に接続する回路上には、主電源回路20と過電圧検知回路23とを接続または遮断するスイッチ40Aが設けられている。また、従電源回路10から過電圧検知回路23に接続する回路上には、従電源回路10と過電圧検知回路23とを接続または遮断するスイッチ40Bが設けられている。スイッチ40Aがオンされると主電源回路20と過電圧検知回路23とが導通し、スイッチ40Bがオンされると従電源回路10と過電圧検知回路23とが導通する。即ち、第2電力供給回路40は、過電圧検知回路23に、主電源回路20だけでなく従電源回路10からも電力を供給可能に構成されている。第2電力供給回路40の各スイッチ40A,40Bは、過電圧検知回路23からの過電圧検知信号を受信可能に構成され、過電圧検知信号が印加されることでオン、オフが切り替えられる。即ち、各スイッチ40A,40Bは、過電圧検知回路23により制御される。なお、第2電力供給回路40の各スイッチ40A,40Bの動作の詳細は後述する。 In the second power supply circuit 40, a circuit connected to the main power supply circuit 20 and a circuit connected to the slave power supply circuit 10 are connected in parallel to the overvoltage detection circuit 23. A switch 40A is provided on the circuit connecting the main power supply circuit 20 to the overvoltage detection circuit 23, which connects or disconnects the main power supply circuit 20 and the overvoltage detection circuit 23. In addition, a switch 40B is provided on the circuit connecting the slave power supply circuit 10 to the overvoltage detection circuit 23, which connects or disconnects the slave power supply circuit 10 and the overvoltage detection circuit 23. When the switch 40A is turned on, the main power supply circuit 20 and the overvoltage detection circuit 23 are conductive, and when the switch 40B is turned on, the slave power supply circuit 10 and the overvoltage detection circuit 23 are conductive. In other words, the second power supply circuit 40 is configured to be able to supply power to the overvoltage detection circuit 23 not only from the main power supply circuit 20 but also from the slave power supply circuit 10. Each switch 40A, 40B of the second power supply circuit 40 is configured to be able to receive an overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit 23, and is switched on and off when the overvoltage detection signal is applied. That is, each switch 40A, 40B is controlled by the overvoltage detection circuit 23. The operation of each switch 40A, 40B of the second power supply circuit 40 will be described in detail later.

次に、図1及び図2を参照して、通常状態及び過電圧状態における電力変換装置100のスイッチ制御を説明する。 Next, referring to Figures 1 and 2, we will explain the switch control of the power conversion device 100 in normal and overvoltage states.

過電圧検知回路23により過電圧が検知されていない通常状態においては、図1に示すように、三相短絡回路22のスイッチ22Aはオン、スイッチ22B及びスイッチ22Cはオフにされている。従って、インバータ12の各半導体素子12A,12Bのオン及びオフは、信号発生回路21Aの制御信号(PWM信号)に基づき駆動回路21Cにより制御される。これにより、強電バッテリ1から供給される直流電流は交流電流に変換され駆動モータに出力され、駆動モータからの回生電流は、直流電流に変換され強電ラインに供給される。なお、前述のとおり、駆動回路21Cは、主電源回路20からの電力により動作する。 In the normal state where no overvoltage is detected by the overvoltage detection circuit 23, as shown in FIG. 1, the switch 22A of the three-phase short circuit 22 is on, and the switches 22B and 22C are off. Therefore, the on and off of each semiconductor element 12A, 12B of the inverter 12 is controlled by the drive circuit 21C based on the control signal (PWM signal) of the signal generation circuit 21A. As a result, the DC current supplied from the high-power battery 1 is converted to AC current and output to the drive motor, and the regenerative current from the drive motor is converted to DC current and supplied to the high-power line. As mentioned above, the drive circuit 21C operates using power from the main power supply circuit 20.

また、通常状態においては、図1に示すように、第1電力供給回路30のスイッチ30Aはオン、スイッチ30Bはオフ、第2電力供給回路40のスイッチ40Aはオン、スイッチ40Bはオフにされている。スイッチ30B及びスイッチ40Bがオフされているため、従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とは導通しない。なお、通常状態においては、従電源回路10は起動していない。一方、スイッチ40Aがオンされているため、主電源回路20から過電圧検知回路23に電力が供給されており、これにより過電圧検知回路23は動作する。なお、通常状態において、スイッチ30Aはオンされているが、三相短絡回路22のスイッチ22Bがオフにされている。従って、通常状態において、第1電力供給回路30から三相短絡回路22に電力は供給されない。 In the normal state, as shown in FIG. 1, the switch 30A of the first power supply circuit 30 is on and the switch 30B is off, and the switch 40A of the second power supply circuit 40 is on and the switch 40B is off. Since the switches 30B and 40B are off, there is no conduction between the slave power supply circuit 10 and the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. In the normal state, the slave power supply circuit 10 is not started. On the other hand, since the switch 40A is on, power is supplied from the main power supply circuit 20 to the overvoltage detection circuit 23, which operates the overvoltage detection circuit 23. In the normal state, the switch 30A is on, but the switch 22B of the three-phase short circuit 22 is off. Therefore, in the normal state, no power is supplied from the first power supply circuit 30 to the three-phase short circuit 22.

以上のように、通常状態においては、制御手段(制御回路21、過電圧検知回路23)を駆動する電力は主に主電源回路20から供給される。 As described above, under normal conditions, the power that drives the control means (control circuit 21, overvoltage detection circuit 23) is mainly supplied from the main power supply circuit 20.

図2は、過電圧状態における電力変換装置100を示す回路図である。 Figure 2 is a circuit diagram showing the power conversion device 100 in an overvoltage state.

過電圧検知回路23により過電圧が検知されている過電圧状態においては、過電圧検知回路23からの過電圧検知信号により、従電源回路10が起動されるとともに、三相短絡回路22のスイッチ22Aはオフに、スイッチ22B及びスイッチ22Cはオンに切り替えられる。また、過電圧検知回路23からの過電圧検知信号により、第1電力供給回路30のスイッチ30A及びスイッチ30B、第2電力供給回路40のスイッチ40A及びスイッチ40Bはいずれもオンに制御される。 In an overvoltage state where an overvoltage is detected by the overvoltage detection circuit 23, the slave power supply circuit 10 is started by an overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit 23, and the switch 22A of the three-phase short circuit 22 is switched off and the switches 22B and 22C are switched on. In addition, the overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit 23 controls the switches 30A and 30B of the first power supply circuit 30 and the switches 40A and 40B of the second power supply circuit 40 to be all on.

上記の通り、過電圧状態においては、制御回路21(駆動回路21C)とインバータ12とを接続するライン221,222上のスイッチ22Aがオフに切り替えられるため、インバータ12の制御用の電力は、制御回路21からは供給されない。一方、第1電力供給回路30のスイッチ30Aとスイッチ30B及び三相短絡回路22のスイッチ22Bがいずれもオンに制御されるため、上アームの半導体素子12Aには、主電源回路20及び従電源回路10のうち、出力電圧の高い方から制御用の電力が供給される。この時、上アームの半導体素子12Aは、いずれもオン(導通状態)になるように制御される。また、三相短絡回路22のスイッチ22Cがオンに制御されるため、下アームの半導体素子12Bのゲートはグランドに接続され、下アームの半導体素子12Bはいずれもオフ(不導通状態)となる。即ち、過電圧状態においては、上アームの半導体素子12Aはすべてオンに、下アームの半導体素子12Bはすべてオフとされるため、インバータ12の内部回路(上アームの半導体素子12A)が三相短絡された状態となる。これにより、回生電流に起因する直流電流が蓄電回路11に供給されなくなり、過電圧が抑制される。このように、過電圧状態においては、三相短絡回路22が制御手段としての機能を有し、三相短絡回路22により、インバータ12の半導体素子12A,12Bを用いた三相短絡制御が実行される。 As described above, in an overvoltage state, the switch 22A on the lines 221, 222 connecting the control circuit 21 (drive circuit 21C) and the inverter 12 is switched off, so that the control power for the inverter 12 is not supplied from the control circuit 21. On the other hand, the switches 30A and 30B of the first power supply circuit 30 and the switch 22B of the three-phase short circuit 22 are all controlled to be on, so that the semiconductor element 12A of the upper arm is supplied with control power from the main power supply circuit 20 or the slave power supply circuit 10, whichever has the higher output voltage. At this time, the semiconductor elements 12A of the upper arm are all controlled to be on (conductive). In addition, the switch 22C of the three-phase short circuit 22 is controlled to be on, so that the gates of the semiconductor elements 12B of the lower arm are connected to ground, and the semiconductor elements 12B of the lower arm are all off (non-conductive). That is, in an overvoltage state, all of the upper arm semiconductor elements 12A are turned on and all of the lower arm semiconductor elements 12B are turned off, so that the internal circuit of the inverter 12 (upper arm semiconductor elements 12A) is in a three-phase short-circuit state. This prevents direct current caused by regenerative current from being supplied to the storage circuit 11, suppressing overvoltage. Thus, in an overvoltage state, the three-phase short-circuit circuit 22 functions as a control means, and the three-phase short-circuit circuit 22 executes three-phase short-circuit control using the semiconductor elements 12A and 12B of the inverter 12.

また、過電圧状態においては、第2電力供給回路40のスイッチ40A及びスイッチ40Bはいずれもオンに制御されるため、過電圧検知回路23を駆動する電力が主電源回路20及び従電源回路10のうち、出力電圧の高い方から供給される。 In addition, in an overvoltage state, the switches 40A and 40B of the second power supply circuit 40 are both controlled to be on, so that the power to drive the overvoltage detection circuit 23 is supplied from either the main power supply circuit 20 or the secondary power supply circuit 10, whichever has the higher output voltage.

なお、本実施形態では、主電源回路20の出力電圧が従電源回路10の出力電圧よりも高くなるように設定される。従って、過電圧状態においても、三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に対し、主電源回路20から電力が供給される。但し、必ずしもこれに限られず、過電圧状態においては、従電源回路10の出力電圧を主電源回路20の出力電圧よりも高くして、従電源回路10から三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に対し、電力を供給してもよい。また、過電圧状態において主電源回路20及び従電源回路10の両方から電力が供給されるように、主電源回路20と従電源回路10の出力電圧が等電圧になるように設定してもよい。 In this embodiment, the output voltage of the main power circuit 20 is set to be higher than the output voltage of the slave power circuit 10. Therefore, even in an overvoltage state, power is supplied from the main power circuit 20 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. However, this is not necessarily limited to this, and in an overvoltage state, the output voltage of the slave power circuit 10 may be made higher than the output voltage of the main power circuit 20, and power may be supplied from the slave power circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. In addition, the output voltages of the main power circuit 20 and the slave power circuit 10 may be set to be equal voltages so that power is supplied from both the main power circuit 20 and the slave power circuit 10 in an overvoltage state.

以上のとおり、通常状態においては、主電源回路20からの電力により制御手段としての駆動回路21C(制御回路21)及び過電圧検知回路23が動作する。一方、過電圧状態においては、制御手段としての三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に主電源回路20及び従電源回路10のうち、出力電圧の高い方から電力が供給され、三相短絡回路22により三相短絡制御が実行される。 As described above, in a normal state, the drive circuit 21C (control circuit 21) and overvoltage detection circuit 23 serving as control means operate with power from the main power supply circuit 20. On the other hand, in an overvoltage state, power is supplied from either the main power supply circuit 20 or the secondary power supply circuit 10, whichever has the higher output voltage, to the three-phase short circuit circuit 21C (control circuit 21) and overvoltage detection circuit 23 serving as control means, and three-phase short circuit control is performed by the three-phase short circuit circuit 22.

ところで、弱電電源(弱電バッテリ)から供給される電力により動作する制御手段を備える電力変換装置において、電源回路が一つしかないと、電源回路が失陥した場合に誘起電圧を制御できなくなる虞がある。 However, in a power conversion device equipped with a control means that operates using power supplied from a low-voltage power source (low-voltage battery), if there is only one power supply circuit, there is a risk that the induced voltage will not be able to be controlled if the power supply circuit fails.

これに対し、本実施形態の電力変換装置100は、弱電バッテリ2に接続する主電源回路20と、強電バッテリ1に接続する従電源回路10とを備える。また、三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に、主電源回路20だけでなく従電源回路10からも電力を供給可能に構成された電力供給回路30,40を備える。従って、主電源回路20(電源回路)が失陥した場合でも、従電源回路10から三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に電力を供給することができ、従電源回路10からの電力により三相短絡制御を実行することができる。即ち、主電源回路(電源回路)が失陥した場合にも誘起電圧を制御することができる。 In contrast, the power conversion device 100 of this embodiment includes a main power circuit 20 connected to the low-power battery 2, and a secondary power circuit 10 connected to the high-power battery 1. It also includes power supply circuits 30, 40 configured to be able to supply power to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 not only from the main power circuit 20 but also from the secondary power circuit 10. Therefore, even if the main power circuit 20 (power circuit) fails, power can be supplied from the secondary power circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23, and three-phase short circuit control can be performed using power from the secondary power circuit 10. In other words, the induced voltage can be controlled even if the main power circuit (power circuit) fails.

また、弱電電源(弱電バッテリ)が異常である場合にも制御手段に電力を供給できるように、電源回路を強電バッテリに接続して、強電バッテリから制御系の弱電ラインに電力を供給する場合、電源回路が大きなノイズを発生させてしまう虞がある。そのため、ノイズを抑制するためのフィルター回路等を設ける必要があり、回路規模が増大する。これに対し、本実施形態の電力変換装置100は、過電圧状態等の異常状態においてのみ、従電源回路10から弱電ラインへの電力供給を可能にしている。そして、通常状態においては従電源回路10と弱電ラインとを遮断し、弱電バッテリ2及び主電源回路20から弱電ラインに電力を供給する。従って、ノイズを抑制するための回路を別途設ける必要がなく、回路規模の増大を抑制できる。 In addition, if the power supply circuit is connected to a high-power battery so that power can be supplied to the control means even when the low-power power supply (low-power battery) is abnormal, and power is supplied from the high-power battery to the low-power line of the control system, there is a risk that the power supply circuit will generate large noise. For this reason, it is necessary to provide a filter circuit or the like to suppress noise, which increases the circuit size. In contrast, the power conversion device 100 of this embodiment enables power to be supplied from the secondary power supply circuit 10 to the low-power line only in an abnormal state such as an overvoltage state. Then, in a normal state, the secondary power supply circuit 10 and the low-power line are disconnected, and power is supplied to the low-power line from the low-power battery 2 and the main power supply circuit 20. Therefore, there is no need to provide a separate circuit to suppress noise, and the increase in circuit size can be suppressed.

また、電源回路を強電バッテリに接続して、電源回路から強電ライン及び弱電ラインの両方に電力を供給する場合、電力変換装置の消費電力をすべて賄う必要があり、回路規模が増大する。これに対し、本実施形態の電力変換装置100は、2つの電源回路10,20を備えるため、1つの電源回路がすべての消費電力を賄う必要がなく、回路規模の増大を抑制できる。 In addition, when the power supply circuit is connected to a high-voltage battery and power is supplied from the power supply circuit to both the high-voltage line and the low-voltage line, it is necessary to cover all the power consumption of the power conversion device, and the circuit size increases. In contrast, the power conversion device 100 of this embodiment has two power supply circuits 10, 20, so there is no need for one power supply circuit to cover all the power consumption, and the increase in circuit size can be suppressed.

以下、従電源回路10及び電力供給回路30,40の詳細を説明する。 The following describes the details of the secondary power supply circuit 10 and the power supply circuits 30 and 40.

図3は、従電源回路10の一例を示す図である。図3に示すように、本実施形態の従電源回路10は、トランス10A、スイッチング素子10B、整流ダイオード10C及び平滑コンデンサ10Dから構成される。 Figure 3 is a diagram showing an example of a slave power supply circuit 10. As shown in Figure 3, the slave power supply circuit 10 of this embodiment is composed of a transformer 10A, a switching element 10B, a rectifier diode 10C, and a smoothing capacitor 10D.

トランス10Aは、1次コイルが強電バッテリ1に接続するライン101とスイッチング素子10Bとに接続し、2次コイルが第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に接続するライン102と接地されたライン103とに接続される。 The primary coil of the transformer 10A is connected to a line 101 that connects to the high-power battery 1 and to the switching element 10B, and the secondary coil is connected to a line 102 that connects to the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40 and to a grounded line 103.

スイッチング素子10Bは、例えばトランス10Aへの通電をオン及びオフするトランジスタ(MOSFET)により構成され、第1端子(ソース)は接地され、第2端子(ドレイン)はトランス10Aの1次コイルに接続している。過電圧検知回路23からの過電圧検知信号がスイッチング素子10Bのゲートに印加されると従電源回路10が起動し、過電圧検知信号によりスイッチング素子10Bのオン及びオフが制御される。スイッチング素子10Bがオン及びオフ制御されることで、トランス10Aの1次コイル側の電圧が制御され、従電源回路10の出力電圧が制御される。 The switching element 10B is, for example, a transistor (MOSFET) that turns the current to the transformer 10A on and off, with a first terminal (source) grounded and a second terminal (drain) connected to the primary coil of the transformer 10A. When an overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit 23 is applied to the gate of the switching element 10B, the slave power supply circuit 10 starts up, and the overvoltage detection signal controls the on and off of the switching element 10B. By controlling the on and off of the switching element 10B, the voltage on the primary coil side of the transformer 10A is controlled, and the output voltage of the slave power supply circuit 10 is controlled.

整流ダイオード10Cは、トランス10Aの2次コイルに接続するライン102上に設けられ、平滑コンデンサ10Dは、ライン102とライン103間に、トランス10Aに対し並列に設けられる。整流ダイオード10Cは、トランス10Aの2次コイル側電流の片方向の電流だけを通し、これにより、平滑コンデンサ10Dが充電される。平滑コンデンサ10Dは、整流ダイオード10Cを流れる電流を充電し、ライン102とライン103との間に出力電圧(従電源回路10の出力電圧)を発生させる。 Rectifier diode 10C is provided on line 102 that connects to the secondary coil of transformer 10A, and smoothing capacitor 10D is provided in parallel to transformer 10A between line 102 and line 103. Rectifier diode 10C passes only one-way current on the secondary coil side of transformer 10A, thereby charging smoothing capacitor 10D. Smoothing capacitor 10D charges the current flowing through rectifier diode 10C and generates an output voltage (output voltage of secondary power supply circuit 10) between line 102 and line 103.

以上のとおり、従電源回路10は、過電圧検知信号が印加されると起動され、過電圧検知信号によりスイッチング素子10Bがオン及びオフされることで出力電圧が制御される。このように、従電源回路10は、過電圧が検知された場合にのみ起動され、通常状態においては停止しているため、無駄な電力消費を抑制することができる。また、通常状態におけるノイズの発生を抑制することができる。 As described above, the slave power supply circuit 10 is started when an overvoltage detection signal is applied, and the output voltage is controlled by turning on and off the switching element 10B in response to the overvoltage detection signal. In this way, the slave power supply circuit 10 is started only when an overvoltage is detected, and is stopped in the normal state, so that unnecessary power consumption can be suppressed. In addition, the generation of noise in the normal state can be suppressed.

図4は、第1電力供給回路30の一例を示す図である。 Figure 4 shows an example of the first power supply circuit 30.

図4に示すように、本実施形態の第1電力供給回路30は、トランジスタ(MOSFET)によるスイッチング素子301A,302A,301B,302Bにより構成される。 As shown in FIG. 4, the first power supply circuit 30 of this embodiment is composed of switching elements 301A, 302A, 301B, and 302B, which are transistors (MOSFETs).

スイッチング素子301A,302Aは第1電力供給回路30のスイッチ30Aであり、主電源回路20の出力部に接続するライン301と、第1電力供給回路30の出力部との間に直列に設けられる。なお、前述のとおり、第1電力供給回路30の出力部は、三相短絡回路22のスイッチ22Bを備えるライン223に接続している。 The switching elements 301A and 302A are the switches 30A of the first power supply circuit 30, and are provided in series between the line 301 connected to the output of the main power supply circuit 20 and the output of the first power supply circuit 30. As described above, the output of the first power supply circuit 30 is connected to the line 223 including the switch 22B of the three-phase short circuit 22.

スイッチング素子301Aの第1端子(ソース)はスイッチング素子302Aの第2端子(ドレイン)に接続し、第2端子(ドレイン)は主電源回路20の出力部に接続するライン301に接続している。スイッチング素子302Aの第1端子(ソース)は、電力供給回路30の出力部(ライン223)に接続し、スイッチング素子302Aの第2端子(ドレイン)はスイッチング素子301Aの第1端子(ソース)に接続している。スイッチング素子301A,302Aは、通常状態においてオンにされている。また、過電圧状態において、過電圧検知回路23から過電圧検知信号が印加された状態においてもオンに制御される。即ち、第1電力供給回路30の主電源回路20側のスイッチ30Aは、常にオンにされている。 The first terminal (source) of the switching element 301A is connected to the second terminal (drain) of the switching element 302A, and the second terminal (drain) is connected to the line 301 that connects to the output of the main power supply circuit 20. The first terminal (source) of the switching element 302A is connected to the output (line 223) of the power supply circuit 30, and the second terminal (drain) of the switching element 302A is connected to the first terminal (source) of the switching element 301A. The switching elements 301A and 302A are turned on in the normal state. Also, in the overvoltage state, they are controlled to be on even when an overvoltage detection signal is applied from the overvoltage detection circuit 23. That is, the switch 30A on the main power supply circuit 20 side of the first power supply circuit 30 is always turned on.

スイッチング素子301B,302Bは第1電力供給回路30のスイッチ30Bであり、従電源回路10の出力部に接続するライン302と、第1電力供給回路30の出力部との間に直列に設けられる。スイッチング素子301Bの第1端子(ソース)はスイッチング素子302Bの第2端子(ドレイン)に接続し、第2端子(ドレイン)は主電源回路20の出力部に接続するライン302に接続している。スイッチング素子302Bの第1端子(ソース)は、第1電力供給回路30の出力部(ライン223)に接続し、スイッチング素子302Bの第2端子(ドレイン)はスイッチング素子301Bの第1端子(ソース)に接続している。スイッチング素子301B,302Bは、通常状態においてオフにされている。スイッチング素子301B,302Bのゲートに過電圧検知回路23から過電圧検知信号が印加されると、スイッチング素子301B,302Bはオンに切り替えられる。即ち、第1電力供給回路30の従電源回路10側のスイッチ30Bは、通常状態においてオフ、過電圧状態においてオンに制御される。 The switching elements 301B and 302B are switches 30B of the first power supply circuit 30, and are arranged in series between the line 302 connected to the output of the slave power supply circuit 10 and the output of the first power supply circuit 30. The first terminal (source) of the switching element 301B is connected to the second terminal (drain) of the switching element 302B, and the second terminal (drain) is connected to the line 302 connected to the output of the main power supply circuit 20. The first terminal (source) of the switching element 302B is connected to the output (line 223) of the first power supply circuit 30, and the second terminal (drain) of the switching element 302B is connected to the first terminal (source) of the switching element 301B. The switching elements 301B and 302B are turned off in a normal state. When an overvoltage detection signal is applied from the overvoltage detection circuit 23 to the gates of the switching elements 301B and 302B, the switching elements 301B and 302B are switched on. That is, the switch 30B on the secondary power supply circuit 10 side of the first power supply circuit 30 is controlled to be off in a normal state and on in an overvoltage state.

以上のように、第1電力供給回路30をトランジスタによるスイッチング素子301A,302A,301B,302Bにより構成しているため、主電源回路20及び従電源回路10と三相短絡回路22とを自由に接続及び遮断することができる。後述するように、通常状態においても従電源回路10を起動させておくことも可能であるが、このような場合にも、第1電力供給回路30をスイッチング素子により構成することで、主電源回路20の出力電圧と従電源回路10の出力電圧の大きさに関わらず、通常状態において主電源回路20側のみを導通させることができる。 As described above, since the first power supply circuit 30 is composed of transistor switching elements 301A, 302A, 301B, and 302B, the main power supply circuit 20 and the slave power supply circuit 10 can be freely connected and disconnected from the three-phase short circuit 22. As described later, it is also possible to keep the slave power supply circuit 10 activated even in the normal state, but even in such a case, by configuring the first power supply circuit 30 with switching elements, it is possible to make only the main power supply circuit 20 conductive in the normal state, regardless of the magnitude of the output voltage of the main power supply circuit 20 and the output voltage of the slave power supply circuit 10.

なお、ここでは第1電力供給回路30を用いて電力供給回路を説明したが、第1電力供給回路30と第2電力供給回路40とは、出力先が異なるだけで、回路構成は同一のものを用いることができる。即ち、第2電力供給回路40のスイッチ40A及びスイッチ40Bも、それぞれ2つのスイッチング素子により構成され、主電源回路20側のスイッチ40Aは、常にオンにされ、従電源回路10側のスイッチ40Bは、通常状態においてオフ、過電圧状態においてオンに制御される。なお、前述のとおり、第2電力供給回路40の出力部は、過電圧検知回路23に接続される。 Note that, although the power supply circuit has been described using the first power supply circuit 30 here, the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40 can have the same circuit configuration, with only the output destination being different. That is, the switch 40A and the switch 40B of the second power supply circuit 40 are also each composed of two switching elements, and the switch 40A on the main power supply circuit 20 side is always on, and the switch 40B on the secondary power supply circuit 10 side is controlled to be off in the normal state and on in the overvoltage state. Note that, as mentioned above, the output section of the second power supply circuit 40 is connected to the overvoltage detection circuit 23.

上記した第1実施形態の電力変換装置100によれば、以下の効果を得ることができる。 The power conversion device 100 of the first embodiment described above can provide the following effects.

電力変換装置100は、弱電バッテリ2に接続される主電源回路20と、強電バッテリ1に接続される従電源回路10とを備える。また、電力変換装置100は、三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に、主電源回路20だけでなく従電源回路10からも電力を供給可能に構成された電力供給回路30,40を備える。これにより、主電源回路20が失陥した場合にも、従電源回路10からの電力により三相短絡制御を実行することができる。即ち、主電源回路20が失陥した場合にも誘起電圧を制御することができる。 The power conversion device 100 includes a main power supply circuit 20 connected to the low-power battery 2, and a secondary power supply circuit 10 connected to the high-power battery 1. The power conversion device 100 also includes power supply circuits 30, 40 configured to be able to supply power to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 from not only the main power supply circuit 20 but also the secondary power supply circuit 10. As a result, even if the main power supply circuit 20 fails, three-phase short circuit control can be performed using power from the secondary power supply circuit 10. In other words, even if the main power supply circuit 20 fails, the induced voltage can be controlled.

また、弱電バッテリ2に接続される主電源回路20と、強電バッテリ1に接続される従電源回路10とを備えるため、1つの電源回路がすべての消費電力を賄う必要がなく、回路規模の増大を抑制できる。 In addition, since it is equipped with a main power supply circuit 20 connected to the low-power battery 2 and a secondary power supply circuit 10 connected to the high-power battery 1, there is no need for one power supply circuit to cover all the power consumption, and an increase in circuit size can be suppressed.

電力変換装置100は、電力供給回路30,40が、スイッチングにより主電源回路20及び従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを接続又は遮断可能に構成される。そして、通常状態の場合、主電源回路20と過電圧検知回路23とを接続し、主電源回路20から過電圧検知回路23に電力を供給するとともに、主電源回路20と三相短絡回路22、及び従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを遮断する。一方、過電圧検知回路23が過電圧を検知すると、主電源回路20及び従電源回路10の両方を三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に接続し、主電源回路及び前記従電源回路の一方から前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に電力を供給する。このように、過電圧状態等の異常状態においてのみ、強電バッテリ1に接続された従電源回路10と弱電ライン上の三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを接続し、通常状態においては従電源回路10と弱電ラインとの接続を遮断している。従って、ノイズを抑制するための回路を別途設ける必要がなく、回路規模の増大を抑制できる。 The power conversion device 100 is configured such that the power supply circuits 30, 40 can connect or disconnect the main power supply circuit 20 and the sub power supply circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 by switching. In the normal state, the main power supply circuit 20 and the overvoltage detection circuit 23 are connected, power is supplied from the main power supply circuit 20 to the overvoltage detection circuit 23, and the main power supply circuit 20 and the three-phase short circuit 22, and the sub power supply circuit 10 and the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 are disconnected. On the other hand, when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage, both the main power supply circuit 20 and the sub power supply circuit 10 are connected to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23, and power is supplied from one of the main power supply circuit and the sub power supply circuit to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit. In this way, only in an abnormal state such as an overvoltage state, the secondary power supply circuit 10 connected to the high-power battery 1 is connected to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 on the low-power line, and in normal conditions, the connection between the secondary power supply circuit 10 and the low-power line is cut off. Therefore, there is no need to provide a separate circuit to suppress noise, and the increase in circuit size can be suppressed.

電力変換装置100は、電力供給回路30,40が、トランジスタによるスイッチング素子により構成される。主電源回路20及び従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを自由に接続及び遮断することができる。従って、通常状態において従電源回路10を起動させているような場合にも、主電源回路20の出力電圧と従電源回路10の出力電圧の大きさに関わらず、主電源回路20側のスイッチのみを導通させることができる。即ち、通常状態において従電源回路10のノイズの発生を抑制することができる。 In the power conversion device 100, the power supply circuits 30, 40 are composed of transistor switching elements. The main power supply circuit 20 and the slave power supply circuit 10 can be freely connected and disconnected from the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. Therefore, even when the slave power supply circuit 10 is activated in a normal state, only the switch on the main power supply circuit 20 side can be made conductive, regardless of the magnitude of the output voltage of the main power supply circuit 20 and the output voltage of the slave power supply circuit 10. In other words, the generation of noise in the slave power supply circuit 10 can be suppressed in a normal state.

電力変換装置100は、従電源回路10が、トランス10Aと、トランス10Aの1次コイルに接続するスイッチング素子10Bとを含み、過電圧検知信号によりスイッチング素子10Bがオン及びオフされることで従電源回路10の出力電圧が制御される。このように、過電圧検知信号に基づきスイッチング素子により従電源回路10の出力電圧が制御されるため、通常状態における無駄な電力消費を抑制することができる。 In the power conversion device 100, the slave power supply circuit 10 includes a transformer 10A and a switching element 10B connected to the primary coil of the transformer 10A, and the output voltage of the slave power supply circuit 10 is controlled by turning on and off the switching element 10B in response to an overvoltage detection signal. In this way, the output voltage of the slave power supply circuit 10 is controlled by the switching element based on the overvoltage detection signal, so that unnecessary power consumption in normal conditions can be suppressed.

電力変換装置100は、過電圧検知回路23が過電圧を検知すると従電源回路10が駆動される。このように、従電源回路10は、過電圧が検知された場合にのみ駆動され、通常状態においては停止しているため、無駄な電力消費を抑制することができる。また、通常状態におけるノイズの発生を抑制することができる。 In the power conversion device 100, the secondary power supply circuit 10 is driven when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage. In this way, the secondary power supply circuit 10 is driven only when an overvoltage is detected and is stopped in normal conditions, so that unnecessary power consumption can be suppressed. In addition, the generation of noise in normal conditions can be suppressed.

なお、本実施形態においては、従電源回路10は、過電圧が検知された場合にのみ駆動され、通常状態においては停止している構成としたが、必ずしもこれに限られない。即ち、通常状態においても従電源回路10を駆動する構成であってもよい。この場合、好ましくは、通常状態においても従電源回路10を駆動しておいて、過電圧検知回路23が過電圧を検知するとスイッチング素子10Bのスイッチング周波数を増加させるように構成する。これにより、従電源回路10の応答性が向上する。 In this embodiment, the slave power supply circuit 10 is driven only when an overvoltage is detected and is stopped in the normal state, but this is not necessarily limited to the above. That is, the slave power supply circuit 10 may be driven in the normal state as well. In this case, the slave power supply circuit 10 is preferably driven in the normal state as well, and the switching frequency of the switching element 10B is increased when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage. This improves the responsiveness of the slave power supply circuit 10.

また、例えば、従電源回路10を図5に示すように、トランス10Aの2次コイルに接続するとともに定電圧を発生させるツェナーダイオード10Eと、強電バッテリ1に接続するライン101と第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に接続するライン102とを繋ぐライン上の抵抗10Fとをさらに設けた構成にしてもよい。この場合、過電圧検知回路23が過電圧を検知すると、スイッチング素子10Bがオン及びオフされることで変換された電圧に、ツェナーダイオード10Eにより発生する定電圧が印加された電圧が従電源回路10から出力される。また、通常状態において、スイッチング素子10Bが停止している状態であってもツェナーダイオード10Eにより定電圧が発生するため、通常状態においても平滑コンデンサ10Dが充電される。従って、従電源回路10のノイズが抑制されるとともに、過電圧が検知された場合における従電源回路10の応答性が向上する。 For example, as shown in FIG. 5, the secondary power supply circuit 10 may further include a Zener diode 10E that is connected to the secondary coil of the transformer 10A and generates a constant voltage, and a resistor 10F on a line that connects a line 101 that connects to the high-power battery 1 and a line 102 that connects to the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40. In this case, when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage, a voltage obtained by applying a constant voltage generated by the Zener diode 10E to the voltage converted by turning on and off the switching element 10B is output from the secondary power supply circuit 10. In addition, since the Zener diode 10E generates a constant voltage even when the switching element 10B is stopped in the normal state, the smoothing capacitor 10D is charged even in the normal state. Therefore, noise in the secondary power supply circuit 10 is suppressed, and the responsiveness of the secondary power supply circuit 10 when an overvoltage is detected is improved.

また、本実施形態においては、電力供給回路30,40を主電源回路20の出力部に接続するライン上の2つのスイッチング素子と、従電源回路10の出力部に接続するライン上の2つのスイッチング素子とにより構成しているが、必ずしもこれに限られない。主電源回路20及び従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを接続及び遮断することができれば、これ以外の構成であってもよい。 In addition, in this embodiment, the power supply circuits 30, 40 are configured with two switching elements on a line connecting to the output of the main power supply circuit 20 and two switching elements on a line connecting to the output of the secondary power supply circuit 10, but this is not necessarily limited to this. Other configurations are also possible as long as they can connect and disconnect the main power supply circuit 20 and the secondary power supply circuit 10 to and from the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23.

また、電力供給回路30,40は、スイッチング素子を有しない構成であってもよい。例えば、図6に示すように、第1電力供給回路30は、主電源回路20の出力部に接続するライン301上のダイオード30Cと、従電源回路10の出力部に接続するライン302上のダイオード30Dとが並列に接続されるとともに、これらダイオード30C,30Dの出力部が三相短絡回路22(ライン223)に接続される構成であってもよい。同様に、第2電力供給回路40も、主電源回路20の出力部に接続するライン301上のダイオードと、従電源回路10の出力部に接続するライン302上のダイオードとが並列に接続されるとともに、これらダイオードの出力部が過電圧検知回路23に接続される構成であってもよい。これらの場合、通常状態において、従電源回路10の出力電圧は、主電源回路20の出力電圧よりも低く制御する。これにより、電力供給回路30,40は、通常状態において主電源回路20側からの電力のみが導通可能となり、通常状態において主電源回路20からのみ過電圧検知回路23に電力が供給される。なお、通常状態において、三相短絡回路22のスイッチ22Bはオフされているため、通常状態においても第1電力供給回路30から三相短絡回路22に電力供給はされない。図6に示す回路であっても、主電源回路20が失陥した場合には、従電源回路10から三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に電力供給可能である。また、図6に示す回路においても、通常状態において従電源回路10からは弱電ライン(制御回路21、三相短絡回路22、過電圧検知回路23)に電力が供給されないため、通常状態における従電源回路10のノイズの発生を抑制することができる。 The power supply circuits 30 and 40 may also be configured without a switching element. For example, as shown in FIG. 6, the first power supply circuit 30 may be configured such that a diode 30C on a line 301 connected to the output part of the main power supply circuit 20 and a diode 30D on a line 302 connected to the output part of the slave power supply circuit 10 are connected in parallel, and the output parts of these diodes 30C and 30D are connected to the three-phase short circuit 22 (line 223). Similarly, the second power supply circuit 40 may be configured such that a diode on a line 301 connected to the output part of the main power supply circuit 20 and a diode on a line 302 connected to the output part of the slave power supply circuit 10 are connected in parallel, and the output parts of these diodes are connected to the overvoltage detection circuit 23. In these cases, in the normal state, the output voltage of the slave power supply circuit 10 is controlled to be lower than the output voltage of the main power supply circuit 20. As a result, the power supply circuits 30 and 40 are capable of conducting only power from the main power supply circuit 20 side in the normal state, and power is supplied to the overvoltage detection circuit 23 only from the main power supply circuit 20 in the normal state. In addition, in the normal state, the switch 22B of the three-phase short circuit 22 is off, so even in the normal state, power is not supplied from the first power supply circuit 30 to the three-phase short circuit 22. Even in the circuit shown in FIG. 6, if the main power supply circuit 20 fails, power can be supplied from the secondary power supply circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. Also, in the circuit shown in FIG. 6, power is not supplied from the secondary power supply circuit 10 to the low-voltage line (control circuit 21, three-phase short circuit 22, overvoltage detection circuit 23) in the normal state, so noise generation in the secondary power supply circuit 10 in the normal state can be suppressed.

また、図7に示すように、第1電力供給回路30は、主電源回路20の出力部に接続するライン301と従電源回路10の出力部に接続するライン302とを三相短絡回路22のライン223に並列に接続させた回路であってもよい。同様に、第2電力供給回路40も、主電源回路20の出力部に接続するライン301と従電源回路10の出力部に接続するライン302とを、過電圧検知回路23に並列に接続させた回路であってもよい。これらの場合、通常状態において、従電源回路10の出力電圧は、主電源回路20の出力電圧よりも低く制御される。これにより、電力供給回路30,40は、通常状態において主電源回路20側からの電力のみが導通可能となり、通常状態において主電源回路20からのみ過電圧検知回路23に電力が供給される。なお、通常状態において、三相短絡回路22のスイッチ22Bはオフされているため、通常状態においても第1電力供給回路30から三相短絡回路22に電力供給はされない。図7に示す回路であっても、主電源回路20が失陥した場合には、従電源回路10から三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に電力供給可能である。また、図7に示す回路であっても、通常状態において従電源回路10からは弱電ライン(制御回路21、三相短絡回路22、過電圧検知回路23)に電力が供給されないため、通常状態における従電源回路10のノイズの発生を抑制することができる。 7, the first power supply circuit 30 may be a circuit in which a line 301 connected to the output of the main power supply circuit 20 and a line 302 connected to the output of the sub power supply circuit 10 are connected in parallel to the line 223 of the three-phase short circuit 22. Similarly, the second power supply circuit 40 may be a circuit in which a line 301 connected to the output of the main power supply circuit 20 and a line 302 connected to the output of the sub power supply circuit 10 are connected in parallel to the overvoltage detection circuit 23. In these cases, in the normal state, the output voltage of the sub power supply circuit 10 is controlled to be lower than the output voltage of the main power supply circuit 20. As a result, in the power supply circuits 30 and 40, only power from the main power supply circuit 20 side can be conducted in the normal state, and in the normal state, power is supplied to the overvoltage detection circuit 23 only from the main power supply circuit 20. In addition, in the normal state, the switch 22B of the three-phase short circuit 22 is turned off, so that even in the normal state, power is not supplied from the first power supply circuit 30 to the three-phase short circuit 22. Even in the circuit shown in FIG. 7, if the main power supply circuit 20 fails, power can be supplied from the secondary power supply circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. Also, even in the circuit shown in FIG. 7, since power is not supplied from the secondary power supply circuit 10 to the low-voltage line (control circuit 21, three-phase short circuit 22, overvoltage detection circuit 23) in the normal state, noise generation in the secondary power supply circuit 10 in the normal state can be suppressed.

また、本実施形態においては、三相短絡回路22へ電力を供給する第1電力供給回路30と、過電圧検知回路23に電力を供給する第2電力供給回路40とを別々の回路としたが、第1電力供給回路30と第2電力供給回路40とを一つの電力供給回路にしてもよい。この場合、電力供給回路の出力部は、三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に接続される。 In addition, in this embodiment, the first power supply circuit 30 that supplies power to the three-phase short circuit 22 and the second power supply circuit 40 that supplies power to the overvoltage detection circuit 23 are separate circuits, but the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40 may be combined into a single power supply circuit. In this case, the output of the power supply circuit is connected to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23.

また、本実施形態においては、過電圧状態において、上アームの半導体素子12Aをすべてオンにし、下アームの半導体素子12Bをすべてオフにする構成としたが、三相短絡制御を実行可能であれば、これに限られない。即ち、過電圧状態において、上アームの半導体素子12Aをすべてオフにし、下アームの半導体素子12Bをすべてオンにするように回路を組んでもよい。 In addition, in this embodiment, in an overvoltage state, all of the semiconductor elements 12A in the upper arm are turned on and all of the semiconductor elements 12B in the lower arm are turned off, but this is not limited as long as three-phase short circuit control can be executed. In other words, the circuit may be configured so that in an overvoltage state, all of the semiconductor elements 12A in the upper arm are turned off and all of the semiconductor elements 12B in the lower arm are turned on.

(第2実施形態)
図8及び図9を参照して、第2実施形態の電力変換装置100を説明する。なお、第1実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
Second Embodiment
A power conversion device 100 according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 8 and Fig. 9. Note that the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図8は、第2実施形態の電力変換装置100の概略構成図である。第2実施形態では、第2の信号伝送回路211Bを備える点、リレー50を備える点、及び制御回路21が、所定の場合に従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御及び/またはリレーカット制御を実行する点が第1実施形態と異なる。 Figure 8 is a schematic diagram of the power conversion device 100 of the second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in that it includes a second signal transmission circuit 211B, a relay 50, and the control circuit 21 executes slave power supply circuit drive control and/or relay cut control using a slave power supply circuit drive signal in a predetermined case.

図8に示すように、本実施形態の電力変換装置100においては、強電バッテリ1と蓄電回路11との間に介装されたリレー50を備える。 As shown in FIG. 8, the power conversion device 100 of this embodiment includes a relay 50 interposed between the high-power battery 1 and the storage circuit 11.

本実施形態の電力変換装置100においては、制御回路21の信号発生回路21Aは、モータ回転数が基準回転数を超えた場合等、所定の場合に従電源回路起動信号を生成し、当該信号を制御信号として、第2の信号伝送回路211Bに出力する(従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御)。また、制御回路21の信号発生回路21Aは、上位装置である不図示の車両コントローラからリレーカット信号を受信した場合、リレーカット信号を第2の信号伝送回路211B及びリレー50に出力する。なお、第2の信号伝送回路211Bは、PWM信号を受信する信号伝送回路21Bとは別に構成される。第2の信号伝送回路211Bは、信号発生回路21Aから受信した従電源回路起動信号を従電源回路10に、リレーカット信号を従電源回路10、三相短絡回路22、第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40に出力する。従電源回路10は、従電源回路起動信号またはリレーカット信号が入力されると起動し、第1電力供給回路30及び第2電力供給回路40の各スイッチ30A,30B,40A,40Bは、リレーカット信号に基づきオン及びオフが切り替えられる。リレー50は信号発生回路21Aからリレーカット信号が入力されるとオフに切り替えられる。 In the power conversion device 100 of this embodiment, the signal generating circuit 21A of the control circuit 21 generates a slave power supply circuit start signal in a predetermined case, such as when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed, and outputs the signal as a control signal to the second signal transmission circuit 211B (slave power supply circuit drive control by slave power supply circuit drive signal). In addition, when the signal generating circuit 21A of the control circuit 21 receives a relay cut signal from a vehicle controller (not shown) which is a higher-level device, it outputs the relay cut signal to the second signal transmission circuit 211B and the relay 50. The second signal transmission circuit 211B is configured separately from the signal transmission circuit 21B which receives the PWM signal. The second signal transmission circuit 211B outputs the slave power supply circuit start signal received from the signal generating circuit 21A to the slave power supply circuit 10, and the relay cut signal to the slave power supply circuit 10, the three-phase short circuit 22, the first power supply circuit 30, and the second power supply circuit 40. The slave power supply circuit 10 starts when a slave power supply circuit start signal or a relay cut signal is input, and the switches 30A, 30B, 40A, and 40B of the first power supply circuit 30 and the second power supply circuit 40 are switched on and off based on the relay cut signal. The relay 50 is switched off when a relay cut signal is input from the signal generating circuit 21A.

以下、図8及び図9を参照して、従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御及びリレーカット制御における電力変換装置100のスイッチ制御を説明する。なお、以下の説明は過電圧検知回路23が過電圧を検知していない場合を前提とする。 Below, with reference to Figures 8 and 9, the switch control of the power conversion device 100 in the slave power supply circuit drive control and relay cut control by the slave power supply circuit drive signal will be described. Note that the following description is based on the assumption that the overvoltage detection circuit 23 does not detect an overvoltage.

図9は、リレーカット制御が実行されている場合における電力変換装置100を示す回路図である。 Figure 9 is a circuit diagram showing the power conversion device 100 when relay cut control is being executed.

リレーカット制御が実行されていない場合、図8に示すように、リレー50はオン、第1電力供給回路30のスイッチ30Aはオン、スイッチ30Bはオフ、第2電力供給回路40のスイッチ40Aはオン、スイッチ40Bはオフ状態である。なお、過電圧が検知されていないので、三相短絡回路22のスイッチ22Aはオン、スイッチ22B及びスイッチ22Cはオフ状態である。従って、リレーカット制御が実行されていない場合、主電源回路20から駆動回路21C及び過電圧検知回路23に電力が供給される。 When relay cut control is not being executed, as shown in FIG. 8, relay 50 is on, switch 30A of first power supply circuit 30 is on, switch 30B is off, and switch 40A of second power supply circuit 40 is on and switch 40B is off. Since no overvoltage is detected, switch 22A of three-phase short circuit 22 is on, and switches 22B and 22C are off. Therefore, when relay cut control is not being executed, power is supplied from main power supply circuit 20 to drive circuit 21C and overvoltage detection circuit 23.

制御回路21の信号発生回路21Aは、所定の場合に従電源回路起動信号を生成し、当該信号を制御信号として、第2の信号伝送回路211Bに出力する。第2の信号伝送回路211Bは、従電源回路起動信号を受信すると、従電源回路10に当該信号を送信し、従電源回路10を駆動する(従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御)。なお、従電源回路起動信号を生成する所定の場合とは、前述の通り、モータ回転数が基準回転数を超えた場合等である。基準回転数は、前述の通り、例えば、モータ回転数の上昇が継続されると、モータ誘起電圧による電圧上昇により強電ラインの電圧が強電ライン上の各部品の耐電圧を超える虞があるようなモータ回転数に設定することができる。このような場合には、過電圧検知や後述のリレーカット制御による三相短絡制御が実行される可能性が高いため、予め従電源回路を駆動しておくことで、従電源回路10の応答性を向上させることができる。 The signal generating circuit 21A of the control circuit 21 generates a slave power supply circuit start signal in a predetermined case and outputs the signal as a control signal to the second signal transmission circuit 211B. When the second signal transmission circuit 211B receives the slave power supply circuit start signal, it transmits the signal to the slave power supply circuit 10 and drives the slave power supply circuit 10 (slave power supply circuit drive control by slave power supply circuit drive signal). The predetermined case for generating the slave power supply circuit start signal is, as described above, when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed. As described above, the reference rotation speed can be set to a motor rotation speed at which, for example, if the motor rotation speed continues to increase, the voltage of the high-power line may exceed the withstand voltage of each component on the high-power line due to the voltage increase caused by the motor induced voltage. In such a case, there is a high possibility that overvoltage detection or three-phase short circuit control by relay cut control described later will be performed, so by driving the slave power supply circuit in advance, the responsiveness of the slave power supply circuit 10 can be improved.

また、制御回路21の信号発生回路21Aは、車両コントローラからリレーカット信号を受信すると、リレーカット制御を開始する。なお、リレーカット信号は、過電圧が予想される場合や、車両を強制的に停止しなければならないような場合等に生成される。リレーカット制御が実行されると、図9に示すように、信号発生回路21Aからのリレーカット信号によりリレー50はオフされる。これにより、強電バッテリ1から強電ラインへの電力供給が遮断される。また、従電源回路10が駆動していない場合、第2の信号伝送回路211Bからのリレーカット信号が従電源回路10に入力されると、従電源回路10は駆動される。なお、従電源回路起動信号により既に従電源回路10が駆動されている場合には、従電源回路10はそのまま動作を継続する。さらに、第2の信号伝送回路211Bからのリレーカット信号により、第1電力供給回路30のスイッチ30A及び第2電力供給回路40のスイッチ40Aはオン状態が継続され、第1電力供給回路30のスイッチ30B及び第2電力供給回路40のスイッチ40Bはオンに切替えられ、三相短絡回路22のスイッチ22Aがオフに、スイッチ22B及びスイッチ22Cがオンに切り替えられる。これにより、過電圧検知回路23及び三相短絡回路22には、主電源回路20及び従電源回路10のどちらからも電力供給が可能な状態となり、主電源回路20及び従電源回路10のうち、出力電圧の高い方から過電圧検知回路23に電力が供給される。また、第1電力供給回路30から三相短絡回路22へ電力供給が行われるとともに、上アームの半導体素子12Aは、いずれもオン(導通状態)になるように制御される。即ち、上アームの半導体素子12Aがいずれもオン、下アームの半導体素子12Bはすべてオフとなる三相短絡制御が実行される。 Furthermore, when the signal generating circuit 21A of the control circuit 21 receives a relay cut signal from the vehicle controller, it starts relay cut control. The relay cut signal is generated when an overvoltage is expected or when the vehicle must be forcibly stopped. When the relay cut control is executed, as shown in FIG. 9, the relay 50 is turned off by the relay cut signal from the signal generating circuit 21A. This cuts off the power supply from the high-power battery 1 to the high-power line. Furthermore, when the slave power supply circuit 10 is not driven, the slave power supply circuit 10 is driven when the relay cut signal from the second signal transmission circuit 211B is input to the slave power supply circuit 10. Note that if the slave power supply circuit 10 has already been driven by the slave power supply circuit start signal, the slave power supply circuit 10 continues to operate as is. Furthermore, by a relay cut signal from the second signal transmission circuit 211B, the switch 30A of the first power supply circuit 30 and the switch 40A of the second power supply circuit 40 are kept on, the switch 30B of the first power supply circuit 30 and the switch 40B of the second power supply circuit 40 are switched on, the switch 22A of the three-phase short circuit 22 is switched off, and the switches 22B and 22C are switched on. As a result, the overvoltage detection circuit 23 and the three-phase short circuit 22 are placed in a state in which power can be supplied from either the main power supply circuit 20 or the secondary power supply circuit 10, and power is supplied to the overvoltage detection circuit 23 from either the main power supply circuit 20 or the secondary power supply circuit 10, whichever has a higher output voltage. Furthermore, power is supplied from the first power supply circuit 30 to the three-phase short circuit 22, and the semiconductor elements 12A of the upper arm are both controlled to be on (conductive state). In other words, three-phase short circuit control is performed in which all semiconductor elements 12A in the upper arm are turned on and all semiconductor elements 12B in the lower arm are turned off.

このように、リレーカット制御の実行時においては、三相短絡制御が実行され、過電圧状態になることが防止される。また、リレーカット制御の実行時においては、強電バッテリ1からの直流電流が蓄電回路11に供給されなくなるとともに、蓄電回路11からインバータ12及び従電源回路10に電力が供給される。これにより、蓄電回路11の電力が消費され、過電圧状態になることが防止される。 In this way, when relay cut control is executed, three-phase short circuit control is executed, and an overvoltage state is prevented. Also, when relay cut control is executed, DC current from the high-power battery 1 is no longer supplied to the storage circuit 11, and power is supplied from the storage circuit 11 to the inverter 12 and the secondary power supply circuit 10. This consumes power from the storage circuit 11, and prevents an overvoltage state from occurring.

以上のとおり、第2実施形態の電力変換装置100においては、所定の場合に制御回路21が従電源回路起動信号を出力し、従電源回路10を駆動させる、従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御を実行する。また、第2実施形態の電力変換装置100においては、強電バッテリ1と蓄電回路11との間に介装されたリレー50を備え、制御回路21はリレーカット信号を受信すると、リレーカット制御を実行する。 As described above, in the power conversion device 100 of the second embodiment, the control circuit 21 outputs a slave power circuit start signal in a predetermined case to drive the slave power circuit 10, thereby executing slave power circuit drive control by a slave power circuit drive signal. In addition, the power conversion device 100 of the second embodiment includes a relay 50 interposed between the high-power battery 1 and the storage circuit 11, and the control circuit 21 executes relay cut control when it receives a relay cut signal.

上記した第2実施形態の電力変換装置100によれば、以下の効果を得ることができる。 The power conversion device 100 of the second embodiment described above can provide the following effects.

電力変換装置100は、強電バッテリ1と蓄電回路11との間に介装されたリレー50を備え、制御回路21は、所定の場合に、リレー50に対し、強電バッテリ1からの直流電力を遮断するリレーカット制御を実行する。そして、リレーカット制御が実行されると、主電源回路20及び従電源回路10の両方を三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に接続し、主電源回路20及び従電源回路10の一方から三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に電力を供給する。これにより、主電源回路20が失陥した場合にも、従電源回路10からの電力により三相短絡回路22及び過電圧検知回路23を駆動することができる。即ち、主電源回路20が失陥した場合にも、三相短絡制御及び過電圧の検知を行うことができ、誘起電圧を制御することができる。 The power conversion device 100 includes a relay 50 interposed between the high-power battery 1 and the storage circuit 11, and the control circuit 21 executes relay cut control for the relay 50 to cut off DC power from the high-power battery 1 in a predetermined case. When the relay cut control is executed, both the main power supply circuit 20 and the secondary power supply circuit 10 are connected to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23, and power is supplied to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 from one of the main power supply circuit 20 and the secondary power supply circuit 10. As a result, even if the main power supply circuit 20 fails, the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 can be driven by power from the secondary power supply circuit 10. In other words, even if the main power supply circuit 20 fails, three-phase short circuit control and overvoltage detection can be performed, and the induced voltage can be controlled.

電力変換装置100は、過電圧検知回路23が過電圧を検知しておらず、且つリレーカット制御が実行されていない場合、電力供給回路30,40が、主電源回路20と過電圧検知回路23とを接続するとともに、主電源回路20と三相短絡回路22、及び従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを遮断する。一方、リレーカット制御が実行されている場合、電力供給回路30,40が主電源回路20及び従電源回路10の両方を三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に接続する。このように、リレーカット制御が実行されている場合にのみ、強電バッテリ1に接続された従電源回路10を弱電ライン上の三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に接続し、リレーカット制御が実行されていない場合においては従電源回路10と弱電ラインとの接続を遮断している。これにより、リレーカット制御を実行していない場合における従電源回路10のノイズの発生を抑制することができる。従って、ノイズを抑制するための回路を別途設ける必要がなく、回路規模の増大を抑制できる。 In the power conversion device 100, when the overvoltage detection circuit 23 does not detect an overvoltage and the relay cut control is not being executed, the power supply circuits 30 and 40 connect the main power circuit 20 to the overvoltage detection circuit 23 and cut off the main power circuit 20 to the three-phase short circuit 22, and the sub power circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. On the other hand, when the relay cut control is being executed, the power supply circuits 30 and 40 connect both the main power circuit 20 and the sub power circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. In this way, only when the relay cut control is being executed, the sub power circuit 10 connected to the high-voltage battery 1 is connected to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23 on the low-voltage line, and when the relay cut control is not being executed, the connection between the sub power circuit 10 and the low-voltage line is cut off. This makes it possible to suppress the generation of noise in the sub power circuit 10 when the relay cut control is not being executed. Therefore, there is no need to provide a separate circuit for suppressing noise, and the increase in circuit size can be suppressed.

電力変換装置100は、制御回路21が、モータ回転数が基準回転数を超えた場合に従電源回路を駆動する。このように、モータ誘起電圧が増加するモータ高回転時(基準回転数を超えた場合)に従電源回路10を予め駆動しておくため、従電源回路10の応答性を向上させることができる。また、モータが基準回転数以下の場合には従電源回路10を駆動しないため、従電源回路10のノイズの発生を抑制することができる。従って、ノイズを抑制するための回路を別途設ける必要がなく、回路規模の増大を抑制できる。 In the power conversion device 100, the control circuit 21 drives the slave power circuit when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed. In this way, the slave power circuit 10 is driven in advance when the motor is rotating at high speed (when the reference rotation speed is exceeded) when the motor induced voltage increases, thereby improving the responsiveness of the slave power circuit 10. In addition, since the slave power circuit 10 is not driven when the motor is rotating at or below the reference rotation speed, the generation of noise in the slave power circuit 10 can be suppressed. Therefore, there is no need to provide a separate circuit for suppressing noise, and an increase in the circuit size can be suppressed.

電力変換装置100は、過電圧検知回路23が過電圧を検知した場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、または制御回路21がリレーカット制御を実行する場合に従電源回路10が駆動される。このように、従電源回路10は、過電圧が検知された場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、またはリレーカット制御を実行する場合にのみ駆動され、それ以外の場合には停止しているため、無駄な電力消費を抑制することができる。また、過電圧が検知されていない場合、モータ回転数が基準回転数以下の場合、及びリレーカット制御を実行していない場合における従電源回路10のノイズの発生を抑制することができる。 In the power conversion device 100, the slave power supply circuit 10 is driven when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage, when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed, or when the control circuit 21 executes relay cut control. In this way, the slave power supply circuit 10 is driven only when an overvoltage is detected, when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed, or when relay cut control is executed, and is stopped in other cases, thereby reducing unnecessary power consumption. In addition, noise generation in the slave power supply circuit 10 can be reduced when an overvoltage is not detected, when the motor rotation speed is equal to or lower than the reference rotation speed, and when relay cut control is not executed.

なお、本実施形態においては、従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御とリレーカット制御の両方を行う構成としたが、必ずしもこれに限られず、従電源回路駆動信号による従電源回路駆動制御とリレーカット制御の一方のみを行う構成であってもよい。 In this embodiment, the configuration is such that both the slave power circuit drive control and the relay cut control are performed by the slave power circuit drive signal, but this is not necessarily limited to this, and the configuration may be such that only one of the slave power circuit drive control and the relay cut control is performed by the slave power circuit drive signal.

また、本実施形態においては、従電源回路10は、過電圧が検知された場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、またはリレーカット制御を実行する場合にのみ駆動され、それ以外の場合には停止している構成としたが、必ずしもこれに限られない。即ち、過電圧が検知されておらず、モータ回転数が基準回転数以下であって、且つリレーカット制御が実行されていない場合においても従電源回路10を駆動する構成であってもよい。この場合、まず、従電源回路10を駆動しておいて、リレーカット制御が実行される場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、または過電圧検知回路23が過電圧を検知した場合に、従電源回路10のスイッチング素子10Bのスイッチング周波数を増加させる構成が好ましい。これにより、従電源回路10の応答性が向上する。 In the present embodiment, the slave power supply circuit 10 is driven only when an overvoltage is detected, when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed, or when relay cut control is executed, and is stopped in other cases, but this is not necessarily limited to the above. In other words, the slave power supply circuit 10 may be driven even when an overvoltage is not detected, the motor rotation speed is equal to or less than the reference rotation speed, and relay cut control is not executed. In this case, it is preferable to first drive the slave power supply circuit 10, and then increase the switching frequency of the switching element 10B of the slave power supply circuit 10 when relay cut control is executed, when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed, or when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage. This improves the responsiveness of the slave power supply circuit 10.

また、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、従電源回路10を図5に示すツェナーダイオード10Eを備えた構成にしてもよい。この場合、リレーカット制御が実行される場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、または過電圧検知回路23が過電圧を検知した場合に、スイッチング素子10Bがオン及びオフされることで変換された電圧に、ツェナーダイオード10Eにより発生する定電圧が印加された電圧が従電源回路10から出力される。 In this embodiment, as in the first embodiment, the slave power supply circuit 10 may be configured to include a Zener diode 10E as shown in FIG. 5. In this case, when relay cut control is executed, when the motor rotation speed exceeds the reference rotation speed, or when the overvoltage detection circuit 23 detects an overvoltage, the voltage converted by turning on and off the switching element 10B is applied with a constant voltage generated by the Zener diode 10E, and the voltage is output from the slave power supply circuit 10.

また、本実施形態においても、電力供給回路30,40は、主電源回路20及び従電源回路10と三相短絡回路22及び過電圧検知回路23とを接続及び遮断することができれば、どのような構成であってもよい。また、例えば、図6に示すダイオードを並列に接続した回路、または図7に示す電力供給回路30,40の出力部に主電源回路20の出力部と従電源回路10の出力部を並列に接続させた回路であってもよい。これらの場合、リレーカット制御が実行されておらず且つ過電圧が検知されていない場合、従電源回路10の出力電圧は、主電源回路20の出力電圧よりも低く制御される。 In this embodiment, the power supply circuits 30, 40 may have any configuration as long as they can connect and disconnect the main power supply circuit 20 and the slave power supply circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. For example, they may be a circuit in which diodes are connected in parallel as shown in FIG. 6, or a circuit in which the output part of the main power supply circuit 20 and the output part of the slave power supply circuit 10 are connected in parallel to the output part of the power supply circuits 30, 40 as shown in FIG. 7. In these cases, when relay cut control is not being performed and an overvoltage is not detected, the output voltage of the slave power supply circuit 10 is controlled to be lower than the output voltage of the main power supply circuit 20.

また、本実施形態においても、リレーカット制御が実行される場合に、三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に対し、主電源回路20から電力が供給されるように、主電源回路20の出力電圧が従電源回路10の出力電圧よりも高くなるように設定されるが、必ずしもこれに限られない。例えば、リレーカット制御が実行される場合においては、主電源回路20の出力電圧を従電源回路10の出力電圧より低く設定してもよい。即ち、リレーカット制御が実行される場合、過電圧検知回路23に、主電源回路20及び従電源回路10の一方から電力が供給される構成であればよい。このような場合でも、主電源回路20が失陥した場合には、従電源回路10から三相短絡回路22及び過電圧検知回路23に電力を供給できる。即ち、主電源回路20が失陥した場合にも誘起電圧を制御することができる。 In the present embodiment, when relay cut control is executed, the output voltage of the main power circuit 20 is set to be higher than the output voltage of the slave power circuit 10 so that power is supplied from the main power circuit 20 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23, but this is not necessarily limited to this. For example, when relay cut control is executed, the output voltage of the main power circuit 20 may be set lower than the output voltage of the slave power circuit 10. That is, when relay cut control is executed, it is sufficient that the overvoltage detection circuit 23 is configured to be supplied with power from one of the main power circuit 20 and the slave power circuit 10. Even in such a case, when the main power circuit 20 fails, power can be supplied from the slave power circuit 10 to the three-phase short circuit 22 and the overvoltage detection circuit 23. That is, even when the main power circuit 20 fails, the induced voltage can be controlled.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments.

上記した各実施形態は、それぞれ単独の実施形態として説明したが、適宜組み合わせてもよい。 Although each of the above embodiments has been described as a separate embodiment, they may be combined as appropriate.

1、強電バッテリ,2、弱電バッテリ,10、従電源回路,11、蓄電回路,12、インバータ,12A、上アームの半導体素子,12B、下アームの半導体素子,20、主電源回路,21、制御回路,22、三相短絡回路,23、過電圧権利回路,30、第1電力供給回路(電力供給回路),40、第2電力供給回路(電力供給回路),50、リレー,100、電力変換装置 1, high-power battery, 2, low-power battery, 10, secondary power supply circuit, 11, storage circuit, 12, inverter, 12A, upper arm semiconductor element, 12B, lower arm semiconductor element, 20, main power supply circuit, 21, control circuit, 22, three-phase short circuit, 23, overvoltage right circuit, 30, first power supply circuit (power supply circuit), 40, second power supply circuit (power supply circuit), 50, relay, 100, power conversion device

Claims (15)

強電バッテリと、
弱電バッテリと、
前記強電バッテリから供給される直流電力を蓄電し平滑する蓄電回路と、
前記強電バッテリ及び前記蓄電回路から供給される直流電力を、モータを駆動するための交流電力に変換する複数の半導体素子と、
前記半導体素子の動作を制御する制御回路と、
前記蓄電回路の電圧が基準電圧を超えた場合に、前記蓄電回路での過電圧を検知する過電圧検知回路と、
前記過電圧検知回路が過電圧を検知した場合に、前記半導体素子を用いて三相短絡制御を実行する三相短絡回路と、
前記弱電バッテリに接続される主電源回路と、
前記強電バッテリに接続される従電源回路と、
前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に、前記主電源回路だけでなく前記従電源回路からも電力を供給可能に構成された電力供給回路と、
を備え、
前記複数の半導体素子は、前記強電バッテリの正極側に接続される複数の上アームの半導体素子と、前記強電バッテリの負極側に接続される複数の下アームの半導体素子とを含み、
過電圧が検知されていない通常状態の場合、前記半導体素子は、前記主電源回路からの電力に基づいて前記制御回路が駆動されて制御され、前記過電圧検知回路は、前記主電源回路からの電力に基づき駆動され、
前記過電圧検知回路が過電圧を検知すると、前記三相短絡回路は、前記主電源回路及び前記従電源回路の一方からの電力に基づいて、前記半導体素子の上アーム及び下アームのいずれか一方をすべてオンにするとともに、前記半導体素子の上アーム及び下アームの他方をすべてオフとし、前記過電圧検知回路は、前記主電源回路及び前記従電源回路の一方からの電力に基づいて駆動される、
電力変換装置。
A high-power battery,
A low-power battery;
a storage circuit that stores and smoothes the DC power supplied from the high-power battery;
a plurality of semiconductor elements that convert DC power supplied from the high-power battery and the power storage circuit into AC power for driving a motor;
A control circuit for controlling an operation of the semiconductor device;
an overvoltage detection circuit that detects an overvoltage in the storage circuit when the voltage of the storage circuit exceeds a reference voltage;
a three-phase short circuit that executes three-phase short circuit control using the semiconductor element when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage;
a main power supply circuit connected to the low-power battery;
a secondary power supply circuit connected to the high-power battery;
a power supply circuit configured to be able to supply power to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit not only from the main power supply circuit but also from the sub power supply circuit;
Equipped with
the plurality of semiconductor elements include a plurality of upper arm semiconductor elements connected to a positive electrode side of the high power battery and a plurality of lower arm semiconductor elements connected to a negative electrode side of the high power battery,
In a normal state where an overvoltage is not detected, the semiconductor element is controlled by driving the control circuit based on the power from the main power supply circuit, and the overvoltage detection circuit is driven based on the power from the main power supply circuit;
When the overvoltage detection circuit detects an overvoltage, the three-phase short circuit turns on all of either the upper arms or the lower arms of the semiconductor elements based on power from one of the main power supply circuit and the secondary power supply circuit, and turns off all of the other of the upper arms and the lower arms of the semiconductor elements, and the overvoltage detection circuit is driven based on power from one of the main power supply circuit and the secondary power supply circuit.
Power conversion equipment.
請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記強電バッテリと前記蓄電回路との間に介装されたリレーをさらに備え、
前記制御回路は、所定の場合に、前記リレーに対し、前記強電バッテリからの直流電力を遮断するリレーカット制御を実行し、
前記通常状態であって且つ前記リレーカット制御が実行されていない場合、前記半導体素子は、前記主電源回路からの電力に基づいて前記制御回路が駆動されて制御され、前記過電圧検知回路は、前記主電源回路からの電力に基づき駆動され、
前記リレーカット制御が実行されると、前記三相短絡回路は、前記主電源回路及び前記従電源回路の一方からの電力に基づいて、前記半導体素子の上アーム及び下アームのいずれか一方をすべてオンにするとともに、前記半導体素子の上アーム及び下アームの他方をすべてオフとし、前記過電圧検知回路は、前記主電源回路及び前記従電源回路の一方からの電力に基づいて駆動される、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1,
A relay is further provided between the high-power battery and the storage circuit.
The control circuit executes relay cut control for cutting off DC power from the high-power battery in a predetermined case,
When the normal state is established and the relay cut control is not being executed, the semiconductor element is controlled by driving the control circuit based on the power from the main power supply circuit, and the overvoltage detection circuit is driven based on the power from the main power supply circuit,
When the relay cut control is executed, the three-phase short circuit turns on all of either the upper arms or the lower arms of the semiconductor elements based on power from one of the main power supply circuit or the secondary power supply circuit, and turns off all of the other of the upper arms and the lower arms of the semiconductor elements, and the overvoltage detection circuit is driven based on power from one of the main power supply circuit or the secondary power supply circuit.
Power conversion equipment.
請求項1または2に記載の電力変換装置であって、
前記電力供給回路は、スイッチングにより前記主電源回路及び前記従電源回路と前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路とを接続又は遮断可能に構成され、通常状態の場合、前記主電源回路と前記過電圧検知回路とを接続し、前記主電源回路から前記過電圧検知回路に電力を供給するとともに、前記主電源回路と前記三相短絡回路、及び前記従電源回路と前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路とを遮断し、前記過電圧検知回路が過電圧を検知すると、前記主電源回路及び前記従電源回路の両方を前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に接続し、前記主電源回路及び前記従電源回路の一方から前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に電力を供給する、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1 or 2,
the power supply circuit is configured to be able to connect or disconnect the main power supply circuit and the sub power supply circuit to or from the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit by switching, and in a normal state, connects the main power supply circuit to the overvoltage detection circuit and supplies power from the main power supply circuit to the overvoltage detection circuit, and disconnects the main power supply circuit from the three-phase short circuit, and the sub power supply circuit from the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit, and when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage, connects both the main power supply circuit and the sub power supply circuit to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit, and supplies power from one of the main power supply circuit and the sub power supply circuit to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit.
Power conversion equipment.
請求項2に記載の電力変換装置であって、
前記電力供給回路は、スイッチングにより前記主電源回路及び前記従電源回路と前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路とを接続又は遮断可能に構成され、前記過電圧検知回路が過電圧を検知しておらず、且つリレーカット制御が実行されていない場合、前記主電源回路と前記過電圧検知回路とを接続し、前記主電源回路から前記過電圧検知回路に電力を供給するとともに、前記主電源回路と前記三相短絡回路、及び前記従電源回路と前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路とを遮断し、過電圧が検知されている、またはリレーカット制御が実行されている場合、前記主電源回路及び前記従電源回路の両方を前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に接続し、前記主電源回路及び前記従電源回路の一方から前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に電力を供給する、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 2,
the power supply circuit is configured to be able to connect or disconnect the main power supply circuit and the sub power supply circuit to or from the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit by switching, and when the overvoltage detection circuit does not detect an overvoltage and relay cut control is not being executed, connects the main power supply circuit to the overvoltage detection circuit and supplies power from the main power supply circuit to the overvoltage detection circuit, and disconnects the main power supply circuit from the three-phase short circuit, and the sub power supply circuit from the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit, and when an overvoltage is detected or relay cut control is being executed, connects both the main power supply circuit and the sub power supply circuit to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit, and supplies power from one of the main power supply circuit and the sub power supply circuit to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit.
Power conversion equipment.
請求項1から4のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記電力供給回路は、トランジスタによるスイッチング素子により構成される、
電力変換装置。
5. The power conversion device according to claim 1,
The power supply circuit is configured with a switching element using a transistor.
Power conversion equipment.
請求項1または2に記載の電力変換装置であって、
前記電力供給回路は、前記主電源回路に接続するダイオードと、前記従電源回路に接続するダイオードとが並列に接続されるとともに、これらダイオードの出力部が前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に接続され、
通常状態において、前記従電源回路の出力電圧は、前記主電源回路の出力電圧よりも低い、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1 or 2,
The power supply circuit includes a diode connected to the main power supply circuit and a diode connected to the sub power supply circuit, the diodes being connected in parallel, and outputs of the diodes being connected to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit;
In a normal state, the output voltage of the secondary power supply circuit is lower than the output voltage of the main power supply circuit.
Power conversion equipment.
請求項1または2に記載の電力変換装置であって、
前記電力供給回路は、前記主電源回路の出力部と前記従電源回路の出力部とが、前記三相短絡回路及び前記過電圧検知回路に並列に接続されて構成され、
通常状態において、前記従電源回路の出力電圧は、前記主電源回路の出力電圧よりも低い、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1 or 2,
the power supply circuit is configured such that an output section of the main power supply circuit and an output section of the sub power supply circuit are connected in parallel to the three-phase short circuit and the overvoltage detection circuit;
In a normal state, the output voltage of the secondary power supply circuit is lower than the output voltage of the main power supply circuit.
Power conversion equipment.
請求項1から7のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記従電源回路は、トランスと、前記トランスの1次コイルに接続するスイッチング素子とを含み、
前記スイッチング素子がオン及びオフされることで前記従電源回路の出力電圧が制御される、
電力変換装置。
8. The power conversion device according to claim 1,
the secondary power supply circuit includes a transformer and a switching element connected to a primary coil of the transformer;
The output voltage of the secondary power supply circuit is controlled by turning on and off the switching element.
Power conversion equipment.
請求項8に記載の電力変換装置であって、
前記従電源回路は、前記トランスの2次コイルに接続するとともに定電圧を発生させるツェナーダイオードをさらに備え、
前記従電源回路の出力電圧は、前記スイッチング素子がオン及びオフされることで変換された電圧に、前記ツェナーダイオードにより発生する定電圧が印加された電圧である、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 8,
the secondary power supply circuit further includes a Zener diode connected to the secondary coil of the transformer and generating a constant voltage;
The output voltage of the secondary power supply circuit is a voltage obtained by applying a constant voltage generated by the Zener diode to a voltage converted by turning on and off the switching element.
Power conversion equipment.
請求項1から9のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記従電源回路は、モータ回転数が基準回転数を超えた場合に駆動される、
電力変換装置。
10. The power conversion device according to claim 1,
the slave power supply circuit is driven when the motor rotation speed exceeds a reference rotation speed;
Power conversion equipment.
請求項1から9のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記従電源回路は、前記過電圧検知回路が過電圧を検知すると駆動される、
電力変換装置。
10. The power conversion device according to claim 1,
the secondary power supply circuit is driven when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage.
Power conversion equipment.
請求項1から9のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記強電バッテリと前記蓄電回路との間に介装されたリレーをさらに備え、
前記制御回路は、所定の場合に、前記リレーに対し、前記強電バッテリからの直流電力を遮断するリレーカット制御を実行し、
前記従電源回路は、前記過電圧検知回路が過電圧を検知した場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、または前記制御回路がリレーカット制御を実行する場合に駆動される、
電力変換装置。
10. The power conversion device according to claim 1,
A relay is further provided between the high-power battery and the storage circuit.
The control circuit executes relay cut control for cutting off DC power from the high-power battery in a predetermined case,
the secondary power supply circuit is driven when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage, when the motor rotation speed exceeds a reference rotation speed, or when the control circuit executes relay cut control.
Power conversion equipment.
請求項9または10に記載の電力変換装置であって、
前記従電源回路は、前記過電圧検知回路が過電圧を検知するとスイッチング周波数を増加させる、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 9 or 10,
the secondary power supply circuit increases a switching frequency when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage.
Power conversion equipment.
請求項9または10に記載の電力変換装置であって、
前記従電源回路は、前記過電圧検知回路が過電圧を検知した場合、またはモータ回転数が基準回転数を超えた場合にスイッチング周波数を増加させる、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 9 or 10,
the secondary power supply circuit increases a switching frequency when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage or when the motor rotation speed exceeds a reference rotation speed.
Power conversion equipment.
請求項9または10に記載の電力変換装置であって、
前記強電バッテリと前記蓄電回路との間に介装されたリレーをさらに備え、
前記制御回路は、所定の場合に、前記リレーに対し、前記強電バッテリからの直流電力を遮断するリレーカット制御を実行し、
前記従電源回路は、前記過電圧検知回路が過電圧を検知した場合、モータ回転数が基準回転数を超えた場合、または前記制御回路がリレーカット制御を実行した場合にスイッチング周波数を増加させる、
電力変換装置。
The power conversion device according to claim 9 or 10,
A relay is further provided between the high-power battery and the storage circuit.
The control circuit executes relay cut control for cutting off DC power from the high-power battery in a predetermined case,
the slave power supply circuit increases a switching frequency when the overvoltage detection circuit detects an overvoltage, when the motor rotation speed exceeds a reference rotation speed, or when the control circuit executes relay cut control.
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