专利名称：逆变器装置和逆变器模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备连接于直流电源与逆变器之间的充电装置及开关装置的并联电路；以及将用于通过切换把直流电压变换为三相伪交流电压的开关元件群设在模制组件内部而形成的逆变器模块。
背景技术：
近几年，作为电动汽车用的空调装置，正在开发安装了用电池电源驱动的电动压缩机的空调装置。如图7所示，该空调装置由电池(直流电源)401、逆变器装置408和电动压缩机410构成。
所述逆变器装置408包括作为与电池401串联连接的开关装置的开关器402；与该开关器402并联、并由电阻404和开关器403构成的充电装置411；通过把开关元件414和吸收操作过电压用的省略图示的二极管所构成的开关元件群412模制于模制组件415内部而构成的逆变器模块405；和电容器406。另外，所述逆变器模块405的开关元件群412是用于把电池401的直流电压变换为三相伪交流电压之后，施加在电动压缩机410上而驱动该电动压缩机410的电动机的部件。
所述电容器406是用于向开关元件群412稳定地供给电压的部件。另外，所述充电装置411的电阻404是在施加电池401的直流电压之际，用于抑制流入电容器406的冲击电流的部件。即，由于该电阻404的存在，在连接电池401时，通过打开所述开关器402而闭合开关器403，经由该电阻404流过电流，从而可以抑制施加电池401的电压时所产生的冲击电流(例如，参照特许第3341327号公报)。
但是，在这种空调装置中，尽管由省略图示的控制装置来发出打开开关器402的指令，但由于熔敷，有开关器402仍然为闭合的状态的可能性。因此，以往，在开关器402的前后设置分压电阻，通过检测该分压电阻的端子电压来确认开关器402的熔敷的产生。即，在成为开关器402前段与电池401之间位置的正极线416与负极线418之间、以及成为开关器402后段与开关元件群412之间位置的正极线416与电池401的负极线418之间，分别连接电压检测电路，把每一个电压检测电路所检测的电压输入到控制器。
在此，在电池401被连接的状态下，与开关器402的开闭状态无关，从开关器402前段的电压检测电路向控制器输入的电压近似变为电池401的电压。并且，如果开关器402已经打开，则向控制器输入的来自开关器402后段的电压检测电路的电压变为零；在开关器402被闭合的状态下，电压变为几乎相同于来自开关器402前段侧的电压检测电路的电压(多少有点电压降)。由此，由输入到控制器的开关器402前后的电压检测电路的电压，可以检测出开关器402的开闭状态。因此，可以判断尽管由控制器进行开关器402打开的控制，但开关器402处于闭合状态、所谓的开关器402的熔敷。
然而，如上所述，在逆变器装置408中设置有大电容的电容器406，由于该电容器406的放电电压，测定电压不会立即降低，所以不能早期检测出开关器402的熔敷。
另一方面，在这样的空调装置中，在电池401反向连接的情况下，损坏电容器406或开关元件群412。另外，在人接触电池401的端子的情况下，由于电容器406的充电电荷，会产生触电等不适的现象。为了防止这些，在以往也有在充电装置411安装电容器406侧成为正向的二极管的构成。
然而，该二极管的追加也会导致装置全体的尺寸扩大。另一方面，特别是在电动汽车用空调装置中，由于为了驱动电动压缩机而安装在车辆上，故除了必须安装在设置空间有限的狭窄发动机室内的关系，还不允许有关尺寸扩大，反而有必要谋求进一步的小型化。
发明内容
本发明是为了解决以往的技术问题而进行的，其目的在于，提供一种可以早期检测出开关装置的熔敷的逆变器装置。
本发明的另一个目的在于，提供一种可以谋求设置空间的缩小的逆变器模块。
即，本发明的逆变器装置，其包括连接在直流电源与逆变器之间的充电装置和开关装置的并联电路，其中包括从直流电源经充电装置而被充电的电容器；该电容器的放电用电阻；检测开关装置的后段电压的电压检测电路；和连接在该电压检测电路与电容器之间、并将电容器一侧作为正向的二极管。
另外，本发明的逆变器装置，其中，在上述发明中包括根据电压检测电路所检测的电压，判断开关装置的熔敷的控制装置。
此外，本发明的逆变器装置，其中，在上述发明中控制装置比较开关装置前段的电压与电压检测电路所检测的电压，在其差为规定范围内的情况下，判断开关装置为熔敷。
根据本发明，由于是具备连接在直流电源与逆变器之间的充电装置和开关装置的并联电路的逆变器装置，其中包括从直流电源经充电装置而被充电的电容器；该电容器的放电用电阻；检测开关装置的后段电压的电压检测电路；连接在该电压检测电路与电容器之间、并将电容器一侧作为正向的二极管；所以通过该二极管，即使在电容器完全放电之前，只要开关装置为正常切断，电压检测电路的电压值就瞬间下降。
另一方面，在开关装置为熔敷的情况下，电压检测电路的电压不会下降。
因此，例如，通过根据电压检测电路所检测的电压，比较开关装置前段的电压与电压检测电路所检测的电压，在其差为规定范围的情况下，判断开关装置为熔敷，从而可以早期辨别该熔敷。
另外，本发明的逆变器模块，其是在模制组件内部设置通过切换把直流电压变换为三相伪交流电压的开关器件群而形成的逆变器模块，其中，在模制组件内部作为一体模制连接在直流电源与开关元件群之间、且将该开关元件群一侧作为正向的二极管。
此外，发明的逆变器模块，其中在上述发明中设置用于把从直流电源经充电装置而充电的电容器连接在二极管正向一侧的管脚。
根据本发明，由于是在模制组件内部设置通过切换把直流电压变换为三相伪交流电压的开关器件群而形成的逆变器模块中，在模制组件内部作为一体模制连接在直流电源与开关元件群之间、且将该开关元件群一侧作为正向的二极管；故与将防止直流电源的反向连接所引起的损坏或触电用的二极管安装在外部基板的情况相比较，可以谋求明显的小型化，可以减少设置空间。另外，由于通过模制也可以进行二极管的散热，同时也可以确保绝缘距离，故可以构成高性能的逆变器模块。
另外，由于设有用于把从直流电源经充电装置而充电的电容器连接在二极管正向一侧的管脚，所以变为可以无障碍地连接二极管和电容器。
图1是具备本发明的逆变器装置的电动汽车用空调装置的一个实施例的电路图。
图2是本发明的逆变器装置的控制器的控制程序图。
图3是表示本发明的逆变器装置的开关器和电动压缩机的动作的时间图。
图4是具备另一个本发明的逆变器模块的电动汽车用空调装置的一个图5是在模制组件内部被模制的状态的图4的逆变器模块的立体图。
图6是具备图4的发明的逆变器模块的电动汽车用空调装置的另一个图7是具备现有的逆变器装置的电动汽车用空调装置的电路图。
具体实施例方式
下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。
(实施例1)图1是具备本发明的逆变器装置8的电动汽车用空调装置的一个实施例的电源电路图。
在图1中，1是作为电动汽车直流电源的主电池，通过本发明的逆变器装置8，向空调装置的电动压缩机10供给电力。从所述电池1虽然输出直流电压，但向电动压缩机10(的电动机)，供给由后面要叙述的逆变器装置8的逆变器模块35(本发明的逆变器)变换为伪三相交流的电压。
上述逆变器装置8由作为开关装置的开关器2或作为充电装置的充电电路7、四个电容器30··、放电用电阻31、31和逆变器模块35构成。
上述逆变器模块35是在模制组件40的内部设置通过切换把电压变换为伪三相交流的开关元件群12而形成的。该开关元件群12由开关元件14和吸收操作过电压用的省略图示的二极管构成，并连接在电池1的正极线4(例如，DC±350V左右)与负极线6之间。
另外，所述开关器2连接在电池1与开关元件群12之间的正极线4上。所述电容器30··是用于向开关元件群12稳定供给电压的部件，并联在开关器2与开关元件群12之间的正极线4与负极线6之间。从所述的电池1通过后述的充电电路7将电荷充电到每一个电容器30··中。另外，放电用电阻31、31是用于放电被充电到各电容器30··中的电荷的放电用电阻，连接在电容器30··与开关元件群12之间的正极线4与负极线6之间。
所述充电电路7由开关器3和正特性热敏电阻18的串联电路构成，并联连接在开关器2上。该充电电路7在施加电池1的电压之际，用于抑制通过每一个电容器30··的冲击电流和产生在每一个电容器30··中的冲击电压的电路。
另一方面，在逆变器装置8中设有用于检测开关器2前后的电压的分压用电阻50、51、52、53。即，在成为开关器2后段与电容器30··之间位置的正极线4与电池1的负极线6之间，连接电阻50和51的串联电路(电压检测电路)。
另外，在成为开关器2前段与电池1之间位置的正极线4与负极线6之间，连接电阻52和53的串联电路(电压检测电路)。所述电阻50、51是用于检测开关器2的后段电压的电阻，电阻52、53是用于检测开关器2的前段电压的电阻。
此外，在实施例中，电阻50和电阻52为相同的电阻值，同样，电阻51和53为相同的电阻值。并且，电阻50和电阻52的电阻值充分大于连接在这些负极线6侧的电阻51和53的电阻值。还有，电阻51和电阻53的端子电压被输入到控制器60中。该控制器60是逆变器装置8的控制装置，控制开关器2及开关器3的开闭等。并且，如后面叙述，该控制器60根据电阻51和电阻53的端子电压来判断开关器2的熔敷。
进而，在本发明的逆变器装置8中，在电阻50和51的串联电路(电压检测电路)与所述电容器30··之间的正极线4上设有二极管70。即，二极管70连接在电阻50与电阻51的连接点和最近于开关器2的电路上设置的电容器30(图1中是最左侧设置的电容器30)的连接点之间的正极线4上，以电容器30··侧为正向。
另外，在模制组件40中安装有连接该模制组件40内部的开关元件群12与模制组件40外部的电池1、开关器2、电动压缩机10等的管脚20。通过该管脚20，可以无障碍地连接模制组件40内部和模制组件40外部的机器。
下面，结合图2和图3说明上述构成的本发明的逆变器装置8的动作。在此，图2是说明由逆变器装置8的控制器60对开关器2的熔敷检测动作进行控制的流程图；图3是说明开关器2、开关器3和电动压缩机10的动作的时间图。另外，在还没有启动电动汽车的状态，控制器60将每一个开关器2、3控制为切断状态。
然后，如果在图2的步骤S1中启动电动汽车(ING(点火装置)接通)，则控制器60在步骤S2中，判断是否已经从设在车室内的省略图示的空调装置的控制器输入开车指令信号。如果现在的车室内的温度高于设定值、并由所述空调装置的控制器向控制器60输入开车指令信号，则控制器60在步骤S3中，判断根据所述开关器2前段的电阻53的端子电压所检测出的开关器2前段的正极线4的电压V1是否高于+250V且低于+400V。此时，在电池1的电压为正常时，与开关器2的开闭状态无关，输入到所述控制器60的开关器2前段的正极线4的电压V1变为近似等于电池1的电压(所述的+350V)。并且，在输入到控制器60的电压V1为+250V以下或+400V以上的情况下，判断电池1的电压为异常，控制器60进入步骤S7，停止向逆变器装置8的控制输出，进行规定的警报动作。
另一方面，在图2的步骤S3中，在输入到控制器60的电压V1高于+250V且低于+400V的情况下，判断电池1的电压为正常，控制器60进入步骤S4，判断根据开关器2后段的电阻51的端子电压所检测的开关器2后段的正极线4的电压V2是否高于V1-10V。在此，此刻的控制器60控制为将开关器2和开关器3切断。另外，由于二极管70以电容器30··侧为正向，所以即使电容器30··中存在充电电荷，只要开关器2和开关器3为正常状态，开关器2后段的正极线4的电压V2就变为零。因此，在进行闭合开关器2和开关器3的控制之前，在电压V2高于电压V1-10V(10V是估计了电路的电压降的电压)的情况下，可以判断开关器2或开关器3熔敷而闭合。
即，控制器60比较所述开关器2前段的正极线4的电压V1与开关器2后段的正极线4的电压V2，在其电压差(V1-V2)为规定范围(实施例中是小于10V的范围)内的情况下，判断开关器2或开关器3为熔敷并闭合，进入步骤S5，停止向逆变器装置8的控制输出，进行规定的警报。由此，开关元件14不会变为接通，所以电动压缩机10的电动机上不能通电。
另一方面，在开关器2和开关器3没有熔敷而已经打开的情况下，如上所述，输入到控制器60的电压V2变为零，所以，电压差(V1-V2)为10V以上。因此，控制器60在步骤S4中，在电压V1-10V的值为电压V2以上的情况下，判断为开关器2和开关器3没有产生熔敷，从步骤S4进入步骤S6，开始图3的控制。
即，控制器60首先在打开开关器2的状态(开关器2为切断的状态)下直接闭合开关器3，使来自电池1的电流经由正特性热敏电阻18和二极管70，通过电容器30··，而对电容器进行充电。正特性热敏电阻18自体发热，以增大电阻，所以起着抑制所通过电流值的电阻的作用。由此，可以抑制冲击电流，可以谋求保护电容器30或开关元件群12。
接着，控制器60在向电容器30··的充电结束的定时内(本实施例中是闭合开关器3的3秒后)，闭合开关器2，其后(本实施例中是闭合开关器2之后的1秒后)，打开充电电路7的开关器3，以后是变为经开关器2把电池1的电压施加在开关元件群12。另外，控制器60控制开关元件群12的开关元件14的接通断开，生成规定频率的伪三相交流电压，并施加在电动压缩机10的电动机上，以上述运转频率来驱动该电动机。
然后，如果从所述空调装置的控制器输入运转停止信号，则停止开关元件群12的开关元件14的开关操作后，控制器60打开(切断)开关器2而停止向开关元件群12的电源供给，停止电动压缩机10的运转。电容器30··的充电电荷是以规定的时间常数由放电用电阻31、31进行放电的，但是，如果开关器2和开关器3已经打开，则由于也不能施加电池1的电压，故通过二极管70的存在，开关器2后段的正极线4的电压V2在开关器2打开的瞬间下降至零。
在此，控制器60在该开关器2打开之后立即比较电压V2与电压V1，如上所述同样，判断电压V2是否高于(V1-10V)(10V是估计了电路的电压降的电压)。然后，在其电压差(V1-V2)为规定范围(和上述同样，小于10V)内的情况下，判断为开关器2或开关器3熔敷并闭合，如上述同样，停止向逆变器装置8的控制输出，进行规定的警报。由此，开关元件14不能变为接通，在电动压缩机10的电动机上不能进行通电。
但是，在以往，即使是开关器2为打开状态，到电容器30全部放电为止，开关器2后段的正极线4的电压V2也会变为电容器30的充电电压，不会变为零。即，即使开关器2打开，到被充电到电容器30··的电荷由放电用电阻31、31完全放电为止，电压V2也会变为高的值，所以即使开关器2或开关器3熔敷，也不能从电压V2立即判断其熔敷。
另一方面，如本发明所述，通过在电阻50的连接点与电容器30··连接点间的正极线4上设置以电容器30··侧为正向的二极管70，从而反向电流不能通过，因此即使是电容器30··完全放电之前，只要开关器2正常地切断，电压V2也会瞬间变为零。由此，即使是电容器30··完全放电之前，如上所述，通过比较电压V1与电压V2，从而可以检测开关器2的开闭状态，可以早期辨别开关器2和开关器3的熔敷。
另外，通过二极管70，即使在电池1反向连接时，也能够防止电容器30或开关元件群12的损坏；或人接触电在电池1侧的端子时，由于电容器30的充电电荷而触电等的不妥现象。由此，可以谋求提高该逆变器装置8的安全性和可靠性。
(实施例2)接着，结合图4和图5说明本发明的又一个实施例。
图4是表示该情况下的发明的电动汽车用空调装置的电源电路图，图5是表示该实施例的逆变器模块135的立体图。
在图4中，101是作为电动汽车的直流电源的主电池，经由开关器102或作为充电装置的充电电路107、电容器130、放电用电阻131和本发明的逆变器模块135等构成的逆变器装置108，向空调装置的电动压缩机110供给直流电源。从所述电池101，虽然输出直流电压，但是向电动压缩机110供给由后面要叙述的逆变器模块135变换为伪三相交流的电压。
所述逆变器模块135是在模制组件140内部设置通过切换把电压变换为三相伪交流电压的开关元件群112而形成的。该开关元件群112由开关元件114和吸收操作过电压用的省略图示的二极管构成，并连接在电池101的正极线104(例如，DC+350V左右)与负极线106之间。
所述开关器102连接在电池101与开关元件群112间的正极线104上。电容器130是用于向开关元件群112稳定供给电压的电容器，连接在开关器102与开关元件群112间的、正极线104与负极线106之间。另外，放电电阻131是用来将被该电容器130充电的电荷放电的电阻，连接在电容器130与开关元件群112间的、正极线104与负极线106之间。该电阻131模制在模制组件140内部。
所述充电电路107由开关器103、正特性热敏电阻118和后面要叙述的二极管119的串联电路所构成，与开关器102并联连接。该充电电路107在施加电池101电压时，用于抑制通过电容器130的冲击电流和产生在电容器130上的冲击电压。
即，逆变器装置108的控制器160根据来自空调装置的省略图示的控制器的运转指令，首先，在打开开关器102的状态(切断)下闭合开关器103，使来自电池101的电流经由正特性热敏电阻118和二极管119，流入电容器130而进行充电。由于正特性热敏电阻118自体发热而增大电阻值，所以起着可以抑制所通过电流值的作用。由此，可以谋求抑制冲击电流，并保护电容器130或开关元件群112。
接着，在向电容器130的充电结束的定时内，控制器160使开关器102闭合，其后，打开充电电路107的开关器103，然后经由开关器102，向开关元件群112施加电池101的电压。控制器160控制开关元件群112的开关元件114的接通断开，生成规定频率的三相伪交流电压，并施加在电动压缩机110的电动机上而驱动它。
然后，根据来自所述空调装置的控制器的运转指定指令，控制器160打开(切断)开关器102，停止电动压缩机110的运转。
另一方面，所述二极管119设在充电电路107的电池101与开关元件群112之间，以开关元件群112侧为正向。即，本实施例的二极管119是在电池101与开关元件群112之间，在由电池101向电容器130充电用的正极线104的充电电路107上，将电容器130侧作为正向而设置的。
通过该二极管119，可以防止电池101反向连接等时，经充电电路107施加反向电压而导致电容器130或开关元件群112的损坏；或者人的手接触电池101的端子时触电的不妥现象。
并且，在本发明中，上述的二极管119和开关元件群112一起，被模制在模制组件140内部。
在此，以往，由于该二极管配置在电路基板上，所以产生逆变器装置扩大的问题。另一方面，如本实施例所述，为了进行电动汽车用空调装置的电动压缩机驱动而把该逆变器装置安装在车辆上的情况下，有必要在安装在设置空间有限的狭窄的发动机室内的基础上，谋求其小型化。
因此，如本发明所述，通过把二极管119在模制组件140内部作为一体模制，从而可以谋求逆变器装置108的显著小型化。由此，可以减少具备该逆变器模块135的逆变器装置108的设置空间。
另外，通过把二极管119模制，从而二极管119的散热也可以用逆变器模块135的散热机构(散热风扇)来进行。因此，没有必要为了电阻的散热而单独设置散热机构，所以可以谋求零件数目的减少。并且，也可以确保二极管119的绝缘距离。因此，可以提供高性能的逆变器模块135。
另一方面，在逆变器装置108中设有用于检测开关器102前后电压的分压用电阻150、151、152、153。即，成为开关器102后段与电容器130间位置的正极线104和电池101的负极线106之间连接电阻150、151的串联电路(电压检测电路)。
另外，成为开关器102前段与电池101间位置的正极线104与负极线106之间，连接电阻152、153的串联电路(电压检测电路)。所述电阻150、151检测开关器102后段电压，电阻152、153检测开关器102前段电压。
此外，在实施例中，设电阻150和电阻152为相同的电阻值，同样，设电阻151和电阻153相同的电阻值。并且，电阻150和电阻152的电阻值充分大于这些连接在负极线106侧的电阻151和电阻153的电阻值。并且，电阻151和电阻153的端子电压输入到控制器160。
在此，在连接了电池101的状态下，与开关器102的开闭状态无关，输入到控制器160的电阻151的端子电压V1大致等于电池101的电压。并且，在电容器130完全放电的状态中，如果开关器102已经打开，则输入到控制器160的电阻153的端子电压V2变为零，在开关器102闭合的状态下，电压V2大致变为V1(多少有点电压降)。由此，从输入到控制器160的电阻151、电阻153的端子电压V1、V2，可以检测出开关器102的开闭状态。因此，尽管由控制器160进行开关器102的打开控制，但可以判断开关器102闭合的状态即所谓的开关器102的熔敷。
另外，在模制组件140中安装有用于连接该模制组件140内的开关元件群112或放电用电阻131、模制组件140外部的电池101、开关器102和电动压缩机110、的管脚120。通过这些管脚120，可以无障碍地连接模制组件140内部与模制组件140外部的机器。
此外，在模制组件140中还安装有用于把二极管119连接在模制组件140外部的充电电路107上的管脚122。通过该管脚122，如本发明所述，即使在把二极管119设在模制组件140内部的情况下，也可以无障碍地连接在成为模制组件140外部的电容器130前段的充电电路107上。
(实施例3)下面，结合图6说明上述逆变器模块的另一个实施例。图6表示具备该情况下的逆变器模块235的电动汽车用空调装置的一个实施例的电源电路图。另外，在图6中，附以和图4及图5相同符号的部件是起相同作用或类似作用的部件。
在图6中，235是本实施例的逆变器模块，向电动压缩机110供给由该逆变器模块235变换为三相伪交流的电压。
该逆变器模块235和上述的实施例同样，在模制组件140内部设置通过切换把电压变换为三相伪交流电压用的开关元件群112而形成。该开关元件群112由开关元件114和吸收操作过电压用的省略图示的二极管构成，并连接在电池101的正极线104(DC+350V左右)与负极线106之间。
在此，在本实施例的逆变器模块235中内置有二极管170。该二极管170设在电池1与开关元件群112之间，并以开关元件群112侧为正向。本实施例的二极管170连接在所述电阻150和电阻151的串联电路(电压检测电路)与所述电容器130之间的正极线104上。即，二极管170连接在电阻150和电阻151的连接点与电容器130的连接点间的正极线104上，并以电容器130侧为正向。
另外，在模制组件140中安装有用于连接模制组件140内部的开关元件群112与模制组件140外部的电池101、开关器102和电动压缩机110等的管脚120。通过这些管脚120··，可以无障碍地连接模制组件140内部与接模制组件140外部的机器。
并且，还设有将从电池101经充电电路107而被充电的电容器130，如上所述地连接在二极管170的正向侧用的管脚123。通过这些管脚123，可以无障碍地把电容器130连接在模制组件140内部的二极管170的正向侧。另外，该管脚123也和上述管脚122同样，如图5所示地设置。
下面，结合上述图2和图3说明如上构成的本发明的逆变器装置108的动作。另外，控制器160在电动汽车没有启动的状态下，把每一个开关器102、103控制为切断状态。
并且，如果在图2的步骤S1中启动电动汽车(ING(点火装置)接通)，则控制器160在步骤S2中，判断是否已经由设在车室内的省略图示的空调装置的控制器输入运转指令信号。如果现在的车室内的温度高于设定值、并由所述空调装置的控制器向控制器160输入运转指令信号，则控制器160在步骤S3中，判断根据所述开关器102前段的电阻153的端子电压而检测出的开关器102前段的正极线104的电压V1是否高于+250V且低于+400V。此时，在电池101的电压为正常时，与开关器102的开闭状态无关，输入到所述控制器160的开关器102前段的正极线104的电压V1变为大致等于电池101的电压(所述+350V左右)。因此，在输入到控制器160的电压V1为+250V以下或+400V以上的情况下，判断电池101的电压为异常，控制器160进入步骤S7，停止向逆变器装置108的控制输出，进行规定的警报动作。
另一方面，在图2的步骤S3中，在输入到控制器160的开关器102前段的正极线104的电压V1高于+250V且低于+400V的情况下，控制器160进入步骤S4，判断根据开关器102后段电阻151而检测出的开关器102后段正极线104的电压V2是否高于V1-10V。在此，此刻控制器160将开关器102和开关器103控制为切断。另外，因为二极管170以电容器130··侧为正向，所以即使电容器130··中暂时存在充电电荷，只要开关器102和开关器103为正常状态，开关器102后段的正极线104的电压V2就变为零。因此，在进行闭合开关器102和开关器103的控制之前，电压V2高于电压V1-10V(10V是估计了电路的电压降的电压)的情况下，可以判断开关器102或开关器103熔敷并闭合。
即，控制器160比较所述开关器102前段的正极线104的电压V1与开关器102后段的正极线104的电压V2，在其电压差(V1-V2)为规定范围(实施例中是小于10V的范围)内的情况下，判断为开关器102或开关器103熔敷并闭合，进入步骤S5，停止向逆变器装置108的控制输出，进行规定的警报。由此，由于开关元件114不会接通，所以电动压缩机110的电动机上不进行通电。
另一方面，在开关器102和开关器103没有熔敷而打开的情况下，如上所述，由于输入到控制器160的电压V2如上所述地变为零，所以差(V1-V2)为10V以上。因此，控制器160在步骤S4中，在电压V1-10V的值为电压V2以上的情况下，判断为没有产生开关器102和开关器103的熔敷，从步骤S4进入步骤S6，开始图3的控制。
即，控制器160首先在打开开关器102的状态下(开关器102仍然切断的状态)下直接闭合开关器103，使电池101的电流经正特性热敏电阻118和二极管170，流入电容器130··而将电容器充电。正特性热敏电阻118自体发热而增大电阻，所以起着抑制所通过电流值的电阻的作用。由此，可以谋求抑制冲击电流，并保护电容器130或开关元件群112。
接着，控制器160在向电容器130··的充电结束的定时(本实施例中是闭合开关器103之后的3秒后)内，闭合开关器102，其后(本实施例中是闭合开关器102之后的1秒后)，打开充电电路107的开关器103，以后变为经开关器102，把电池101的电压施加到开关元件群112。另外，控制器160控制开关元件群112的开关元件114的接通断开，生成规定频率的三相伪交流电压，并施加在电动压缩机10的电动机上，以上述的运转频率驱动该电动机。
然后，如果从所述空调装置的控制器输入运转停止信号，则控制器160打开(切断)开关器102而停止向开关元件群112的电源供给，停止电动压缩机110的运转。电容器130··的充电电荷以规定的时间常数，由放电用电阻131进行放电，但是，如果开关器102和开关器103已经打开，则也不能施加电池101，由于二极管170的存在，开关器102后段的正极线104的电压V2在开关器102打开的瞬间下降至零。
在此，控制器160在该开关器102打开之后的立即比较电压V2与电压V1，如上所述同样，判断电压V2是否高于(V1-10V)(10V是估计了电路的电压降的电压)。然后，与上述同样，在其电压差(V1-V2)为规定范围(和上述同样，小于10V的范围)内的情况下，判断为开关器102或开关器103熔敷并闭合，与上述同样，停止向逆变器装置108的控制输出，进行规定的警报。由此，开关元件114不会接通，在电动压缩机110的电动机上不能进行通电。
但是，以往，即使在开关器102打开的状态下，到电容器130全部放电为止，开关器102后段的正极线104的电压V2也会变为电容器130的充电电压，不会变为零。即，即使开关器102打开，到被电容器130··充电的电荷由放电用电阻131完全放电为止，电压V2变为高的值，所以即使开关器102或开关器103熔敷，也不能从电压V2立即判断其熔敷。
另一方面，通过在电阻150的连接点与电容器130··连接点间的正极线104上设置以电容器130··侧为正向的二极管170，从而不会反向通过电流，所以即使在电容器130··完全放电之前，只要开关器102为正常的切断，电压V2就会瞬间变为零。由此，即使是电容器130··完全放电之前，如上所述，也可以变为通过比较电压V1与电压V2，来检测开关器102的开闭状态，可以早期辨别开关器102和开关器103的熔敷。
另外，通过二极管170，即使电池101反向连接时，也能够防止电容器130或开关元件群112的损坏；或人接触电池101侧的端子时，也能够防止由于电容器130的充电电荷而产生的触电等不妥现象。由此，可以谋求提高该逆变器装置108的安全性和可靠性。
此外，如上所述，通过把二极管170在模制组件140内部作为一体进行模制，从而可以谋求逆变器装置108的显著小型化。由此，可以减少具备该逆变器模块235的逆变器装置108的设置空间。
并且，通过对二极管170进行模制，从而二极管170的散热也可以用逆变器模块235的散热机构(散热风扇)来进行。因此，没有必要为了电阻的散热而单独设置散热机构，可以谋求零件数目的减少。并且，也可以确保二极管170的绝缘距离。因此，可以提供高性能的逆变器模块235。
这样，如本实施例所述，通过把二极管170在模制组件140内部作为一体进行模制，从而可以谋求逆变器装置108的显著小型化。由此，可以减少具备了该逆变器模块235的逆变器装置108的设置空间。
并且，通过对二极管170进行模制，从而二极管170的散热也可以用逆变器模块235的散热机构(散热风扇)来进行。因此，没有必要为了电阻的散热而单独设置散热机构，可以谋求零件数目的减少。并且，也可以确保二极管170的绝缘距离。因此，可以提供高性能的逆变器模块235。
另外，在上述的每一个实施例中，分别在每一个充电电路107中设置开关器103，但是，不限于这些，也可以不设在充电电路107中而把开关器分别设在每一个电池101之后(开关器2的前段)的正极线104上。另外，每一个实施例所示出的每一个数值并不限于那些。
权利要求
1.一种逆变器装置，其中包括连接在直流电源与逆变器之间的充电装置及开关装置的并联电路，其特征在于，包括从所述直流电源经所述充电装置而被充电的电容器；该电容器的放电用电阻；检测所述开关装置的后段电压的电压检测电路；和连接在该电压检测电路与所述电容器之间，并以该电容器侧为正向的二极管。
2.根据权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于，具备根据所述电压检测电路所检测的电压，判断所述开关装置的熔敷的控制装置。
3.根据权利要求2所述的逆变器装置，其特征在于，所述控制装置比较所述开关装置前段的电压与所述电压检测电路所检测的电压，在其电压差为规定范围的情况下，判断所述开关装置的熔敷。
4.一种逆变器模块，其是在模制组件内部设置通过切换而把直流电压变换为三相伪交流电压的开关器件群而形成的，其特征在于，在所述模制组件内部作为一体模制设在直流电源与所述开关元件群之间、且以该开关元件群侧为正向的二极管。
5.根据权利要求4所述的逆变器模块，其特征在于，还设有用于把从所述直流电源经所述充电装置而被充电的电容器连接在所述二极管正向一侧的管脚。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种可以早期检测出开关装置的熔敷的逆变器装置。在包括电池与逆变器模块之间连接的充电电路及开关器并联电路的逆变器装置中，其特征在于，包括从电池经充电电路而被充电的电容器；电容器的放电用电阻；由检测开关器后段电压的电阻组成的串联电路；连接在正极线的电阻构成的串联电路的连接点与电容器的连接点之间、并以电容器侧为正向的二极管。
文档编号H02M7/48GK1700573SQ20051007287
公开日2005年11月23日 申请日期2005年5月17日 优先权日2004年5月17日
发明者野岛健二, 佐佐木重晴 申请人:三洋电机株式会社