专利名称：用于电力转换系统的放电控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电力转换系统的放电控制装置。
背景技术：
已知一种用于电力转换系统的放电控制装置，该放电控制装置被配置为通过下述方式使得连接在包括多对串联的高压侧开关元件和低压侧开关元件的逆变器的输入端上的电容器的正负电极之间短路例如在出现异常状态时同时导通多对高压侧开关元件和低压侧开关元件中的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件，从而为了安全而使得电容器放电，其中，所述逆变器通过这些输入端而连接到DC电源。例如，参见公开号为2009-23^20 的日本专利申请。这种放电控制装置具有下述结构其中，与控制设备运行于正常状态时相比，当电容器的电极被短路时，作为开关元件的每一个IGBT的栅极电压降低，以防止电容器的放电电流变得过大。通常，这种逆变器的操纵信号是通过基于从外部接收的命令值与对高压侧开关元件和低压侧开关元件公共的载波之间的比较的结果而进行的PWM处理来产生的、用作通/ 断命令的互补信号。更详细而言，当命令值大于载波时，用于高压侧开关元件的操纵信号被导通以建立导通命令，并且当命令值大于载波时，用于低压侧开关元件的操纵信号被关断以建立关断命令。然而，上述的常规放电控制装置具有下述问题例如当与由逆变器供电的旋转电机的U相对应的高压侧开关元件和低压侧开关元件被同时导通以使电容器放电时， 可能会出现与V相或W相对应的高压侧开关元件或低压侧开关元件被施加以DC电源的高压的情况。在这种情况下，由于用于使电容器放电的开关元件的栅极电压小于不用于使电容器放电的开关元件的栅极电压，因此，可能有电流流过不用于使电容器放电的开关元件， 从而使得旋转电机旋转。
发明内容
一个实施例提供了一种用于电力转换系统的放电控制装置，所述电力转换系统包括DC/AC转换电路，该DC/AC转换电路包括多对串联的高压侧开关元件和低压侧开关元件，所述多对的连接节点被连接到旋转电机的对应相，根据从所述放电控制装置外部接收的操纵信号对所述多对中的每对高压侧开关元件和低压侧开关元件进行通/断控制， 以建立和断开所述旋转电机的对应的一相与电容器的正负电极之一之间的电连接，所述高压侧开关元件和低压侧开关元件是压控开关元件，每个所述压控开关元件包括导电控制端子；及开关部分，该开关部分被导通和关断，以建立和断开所述DC/AC转换电路和所述电容器的并联连接与DC电源之间的电连接，所述放电控制装置包括放电控制部分，该放电控制部分用于在所述开关部分被关断的情况下通过下述方式来执行放电控制以减小所述电容器的充电电压使所述多对中的预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件同时导通，以使所述电容器的正负电极之间短路；以及抑制部分，该抑制部分对分别被施加到除所述预定的一对之外的其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子的电压进行操纵，以防止在进行放电控制时电流通过所述其他对流向所述旋转电机。根据本发明，提供了一种用于电力转换系统的放电控制装置，所述电力转换系统包括DC/AC转换电路，所述DC/AC转换电路在其输入处与电容器并联，所述DC/AC转换电路能够在防止放电电流变得过大的同时使所述电容器放电，并在所述电容器被放电时防止由所述电力转换系统驱动的旋转电机旋转。通过下文的说明以及附图和权利要求，本发明的其他优点和特征将变得清楚。
在附图中图1是示出根据本发明的第一实施例的、包括逆变器和控制设备的电力转换系统的结构的图；图2A至2C是包括于第一实施例的电力转换系统中的驱动单元的电路图；图3是示出当出现异常状态时由根据第一实施例的控制设备执行的放电控制的操作的时序图；图4是用于说明第一实施例中当出现异常状态时施加栅极电压的方法的时序图；图5是示出包括在第一实施例的电力转换系统中的控制设备和绝缘元件驱动部分的结构的图；图6A和6B是示出用于产生用于操纵包括于第一实施例的电力转换系统中的逆变器的操纵信号的处理的时序图；图7是示出由根据第一实施例的控制设备执行的放电控制的操作的时序图；图8是示出根据本发明的第二实施例的电力转换系统的控制设备和包括于该第二实施例的电力转换系统中的绝缘元件驱动部分的结构的图；图9是示出由根据第二实施例的控制设备执行的放电控制的操作的时序图；图10是用于说明在第二实施例中执行的放电控制的原理的图；图IlA和IlB是包括于第二实施例的电力转换系统中的驱动单元的电路图；以及图12是示出在第二实施例中执行的放电控制的处理的流程图。
具体实施例方式第一实施例图1是示出根据本发明的第一实施例的在混合动力交通工具中使用的电力转换系统的结构的图，该系统包括逆变器IV和控制设备20。在图1中，附图标记10表示作为混合动力交通工具的主发动机的电动机/发电机。电动机/发电机10机械地耦合到混合动力交通工具的驱动轮。电动机/发电机10通过逆变器IV以及与电阻器14连接的继电器 SMR2和继电器SMRl的并联连接而连接到高压电池12。高压电池12的端电压高达100V以上。电容器16和放电电阻器18在逆变器IV的输入端(或与电阻器14连接的继电器SMR2和继电器SMRl的并联连接的输出端)上并联。逆变器IV包括与电动机/发电机10的U相、V相和W相对应的、三对串联的高压侧开关元件Swp和低压侧开关元件Swn。各对的连接节点分别连接到电动机/发电机10的对应相。高压侧续流二极管FDp在其阴极和阳极处连接在每一个高压侧开关元件Swp的输入和输出端子(集电极和发射极)之间。低压侧续流二极管FDn在其阴极和阳极处连接在每一个低压侧开关元件Swn的输入和输出端子(集电极和发射极)之间。每一个开关元件 Swp和Swn由IGBT (缘栅双极晶体管)构成。而且，每一个开关元件Swp和Swn具有感测端子M，感测端子M输出小电流，该小电流的值取决于流动于该开关元件的输入和输出端子之间的电流。从感测端子乂输出的小电流流向分流电阻器19，在分流电阻器19上引起电压降。 这个电压降被输入到驱动单元Du，以便驱动开关元件Sw#(# = p、n)。当基于分流电阻器19 上的电压降而确定了流动于开关元件Sw#的输入和输出端子之间的电流超过预定阈值Ith 时，驱动单元DU强制地关断开关元件Sw#。控制设备30是由低压电池20供电的电子控制设备。控制设备30操纵逆变器IV， 以便控制作为控制对象的电动机/发电机10的受控变量。为此，控制设备30产生与逆变器IV的U相、V相和W相对应的、用于开关元件Swp的操纵信号gup、gyp和gwp，并且还产生对应于逆变器IV的U相、V相和W相的、用于开关元件Swn的操纵信号gun、gvn和gwn。 根据操纵信号，由控制设备30通过驱动单元DU对开关元件Swp和Swn进行通/断控制。控制设备30例如还基于根据向其施加的力来检测交通工具的加速度的G传感器22的输出信号来检测交通工具与另一交通工具的碰撞。在检测到碰撞时，控制设备30向用于与U相对应的开关元件Swp和Swn的驱动单元DU输出异常状态放电命令dis，以便强制将电容器16 放电。在这个实施例中，包括逆变器IV的高压系统和包括控制设备30的低压系统通过诸如光电耦合器等的绝缘部件(未示出)而彼此电绝缘。从低压系统通过绝缘部件向高压系统发送操纵信号g*#r=u、v、w，# = p、n)和异常状态放电命令dis。图1中所示的绝缘元件驱动部分60是驱动绝缘元件(例如，光电耦合器)向高压系统发送操纵信号8*#的电路。图2A至2C示出用于导通和关断开关元件Sw#的驱动单元DU的驱动电路部分的结构。更具体地，图2A示出用于V相或W相的驱动单元DU的驱动电路部分，图2B示出用于对应于U相的下臂(低压侧开关元件)的驱动单元DU的驱动电路部分，并且图2C示出用于对应于U相的上臂(高压侧开关元件)的驱动单元DU的驱动电路部分。如图2A中所示，用于V相或W相的驱动单元DU包括电源40，电源40的端电压是 VH。由电源40产生的电压通过充电开关元件42和栅极电阻器44而被施加到开关元件Sw# 的导电控制端子(栅极)。开关元件Sw#的栅极通过栅极电阻器44和放电开关元件46而连接到其输出端子(发射极)，以形成栅极的放电路径。充电开关元件42和放电开关元件 46由驱动控制部分48根据操纵信号gj#(j = v.w)来导通和关断。因此，通过驱动控制部分48来导通和关断开关元件Sw#。如图2B中所示，除了向驱动控制部分48输入从或电路49输出的、操纵信号gun和异常状态放电命令dis的逻辑和信号以外，用于对应于U相的下臂的驱动单元DU在结构上与图2A中所示的驱动单元DU基本上相同。如图2C中所示，除了下述情况之外，用于对应于U相的上臂的驱动单元DU在结构上与如图2A中所示的驱动单元DU基本上相同除端电压为VH的电源之外，还提供了能够连接到充电开关元件42的、端电压为小于VH的VL的电源50。更具体地，由选择器47根据异常状态放电命令dis而选择的电源40和电源50之一被连接到充电开关元件42。更详细而言，电源40在不发送异常状态放电命令dis的正常状态下连接到充电开关元件42，并且电源50在发送异常状态放电命令dis的异常状态下连接到充电开关元件42。接下来，将参考图3的时序图来描述响应于异常状态放电命令dis而执行的放电控制的操作。图3的部分(a)示出与U相对应的高压侧开关元件Swp的状态转变，图3的部分(b)示出与U相对应的低压侧开关元件Swn的状态转变，并且图3的部分(c)示出电容器16的充电电压的转变。如图3中所示，在这个实施例中，在将对应于U相的低压侧开关元件Swn保持导通的同时，周期性地导通和关断对应于U相的高压侧开关元件Swp。结果， 在特定时间段高压侧开关元件和低压侧开关元件Swp和Swn被同时导通，在所述特定时间段中的每一个时间段期间，电容器16的两个端子通过这些开关元件Swp和Swn而被短路。此时，如图4中所示，用于参考图2所描述的驱动单元DU的结构，高压侧开关元件 Swp的栅极电压低于低压侧开关元件Swn的栅极电压。图4的部分(a)示出异常状态放电命令dis的转变，并且图4的部分(b)示出高压侧开关元件Swp的栅极发射极电压Vge的转变。图4的部分(c)示出异常状态放电命令dis的转变，并且图4的部分(d)示出低压侧开关元件Swn的栅极发射极电压Vge的转变。根据上述操作，高压侧开关元件Swp在其不饱和区域中被驱动，并且低压侧开关元件Swn在其饱和区域中被驱动。因此，流过高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn的电流被限制于高压侧开关元件Swp的不饱和区域中的电流内。而且，流过高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn的电流还由于以下原因而受限高压侧开关元件Swp周期性的导通和关断， 从而使得每次导通的持续时间有限。优选地，将高压侧开关元件Swp的不饱和区域中的电流设置为小于由驱动单元DU指定的阈值电流Ith的值。另外，将端电压VH设置为使得当控制设备操作为控制电动机/发电机10的受控变量时开关元件Swp和Swn在其饱和区域中被驱动。对电容器16的上述放电控制是在出现诸如交通工具的碰撞等异常状态时执行的异常状态放电控制。然而，在这个实施例中，当交通工具在正常状态下停止并且继电器SMR 因此断开时，也通过向电动/发电机10传送无功电流而将电容器16放电。与使用放电电阻器18将电容器16放电相比，这样能够更快地将电容器16放电。另外，放电电阻器18是为了意外情况(例如交通工具被拖曳以及电动机/发电机10作为发电机来工作，使得电容器16被充电)而准备的。当执行上述的异常状态放电控制时，如果向与不用于将电容器16放电的V相或W 相对应的高压侧开关元件施加电压，则可能有电流流向电动机/发电机10。由于当执行异常状态放电控制时对应于V相和W相的高压侧开关元件Swp的栅极电压是端电压VH，该端电压VH大于向对应于U相的高压侧开关元件Swp的栅极施加的端电压VL，因此，这是有可能发生的。即，由于对应于U相的高压侧开关元件Swp的输入和输出端子上的电压比对应于V相或W相的高压侧开关元件Swp的输入和输出端子上的电压下降得更多，因此，可能有电流通过对应于V相或W相的高压侧开关元件Swp流向电动机/发电机10。相应地，在这个实施例中，绝缘元件驱动部分60具有消除这种情况的结构。图5 示出用于产生操纵信号的、控制设备30的结构的一部分和绝缘元件驱动部分60的结构。如图5中所示，控制设备30包括PWM处理部分38。PWM处理部分38所产生的信号由空载时间校正部分37进行空载时间校正(dead-time correction)，并且分别作为操纵信号gup、gun, gvp、gvn、gwp和gwn而被存储在寄存器31-36中。寄存器31-36中存储的操纵信号总是被输出到绝缘元件驱动部分60。绝缘元件驱动部分60包括缓冲器64，用于分别存储从寄存器31-36输出的操纵信号；以及开关元件62，缓冲器64的输出信号分别被施加到开关元件62。每一个开关元件 62是用于将包括在多个驱动单元DU中的对应的一个中的光电耦合器74的光电二极管的阳极接地的开关。光电二极管的阳极通过电阻器72连接到电源线70，并且光电二极管的阴极接地。因此，当开关元件62导通时，光电耦合器被关断。关闭信号SD被输入缓冲器64。关闭信号SD是用于禁止用于开关元件Swp和Swn 的导通命令被输出到驱动单元DU的信号。与V相和W相对应的缓冲器64的输入端子通过关闭开关66而接地。当施加异常状态放电命令dis时，关闭开关66闭合。因此，当发出异常状态放电命令dis时，对应于V相和W相的缓冲器64的输入端被固定到L电平(地电平)，以禁止用于开关元件Swp和Swn的导通命令被输出到驱动单元DU。上述配置是考虑到下述情况而提供的当执行异常状态放电控制时，控制设备30 不能将对应于V相和W相的高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn同时关断。下面参考图 6A、6B和7来描述其原因。图6A是用于描述由控制设备30在用于驱动电动机/发电机10的驱动模式下产生操纵信号的方法的时序图。更详细而言，图6A的部分(a)示出了作为用于控制电动机/发电机10的受控变量的操纵变量的占空比信号Du、Dv和Dw的转变，并且部分(b) 至(g)分另1J示出了操纵信号gup、gun、gvp、gvn、gwp禾口 gwn。如图6A中所示，根据三角波的载波与占空比信号Du、Dv和Dw的每一个之间的幅度关系来产生操纵信号g * #。占空比信号Du用于产生用于U相的操纵信号gup和gim，占空比信号Dv用于产生用于V相的gvp和gvn，并且占空比信号Dw用于产生用于W相的操纵信号gwp和gwn。通常，当载波大于占空比D* Γ= u、ν、w)时，操纵信号g*p建立关断命令，并且操纵信号g * η形成导通命令。另一方面，当载波小于占空比D *时，操纵信号g * P建立导通命令，并且操纵信号g * η建立关断命令。然而，从关断命令到导通命令的转变时序由于图5中所示的空载时间校正部分37而延迟。图6Β是用于描述由控制设备30在用于驱动电动机/发电机10等待电动机/发电机10的驱动的待机模式下产生操纵信号的方法的时序图。通过将所占空比信号Du、 Dv和Dw固定于同一值来实现待机模式。在待机模式中，电动机/发电机10的三个端子被短路，并且电动机/发电机10的相电压保持为0。然而，根据由控制设备30执行的处理，不论占空比信号Dv和Dw被设置为什么值， 都不可能同时关断对应于V相和W相的高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn。另外，如果产生关闭信号SD以同时关断与V相和W相对应的高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn，则由于高压侧和低压侧开关元件都被关断而不能执行异常状态放电处理。图5中所示的关闭开关66是考虑到上述情况而提供的硬件部件。图7是示出在这个实施例中执行的异常状态放电控制的操作的时序图。更详细而言，图7的部分(a)示出了异常状态放电命令dis的转变，图7的部分(b)示出了操纵信号 gup的转变，图7的部分(c)示出了操纵信号gun的转变，并且图7的部分(d)示出了或电路49的输出的转变。而且，图7的部分(e)示出了操纵信号gyp的转变，图7的部分(f) 示出了操纵信号gvn的转变，图7的部分(g)示出了操纵信号gwp的转变，并且图7的部分 (h)示出了操纵信号gwn的转变。根据如上所述的第一实施例，可以提供下面的优点(1)用于不用于执行异常状态放电控制的、与V相和W相对应的开关元件Swp和 Swn的操纵信号的信号路径(缓冲器64的输入端子)的电状态被操纵为禁止这些开关元件Swp和Swn被施加以使其导通的电压。这使得能够同时关断不用于执行异常状态放电控制的与V相和W相对应的开关元件Swp和Swn，而无需改变用于由控制设备30来产生操纵信号gj#(j = v.w)的方法。(2)当执行异常状态放电控制时向对应于U相的高压侧开关元件Swp的栅极施加的电压被设置为低于当逆变器IV运行于正常状态时。由于异常状态放电控制可能使电流通过电动机/发电机10而流向对应于V相或W相的开关元件Swp和Swn，因此，设置关闭开关66在技术上是有意义的。(3)通过下述方式来执行异常状态放电控制在向低压侧开关元件Swn的栅极施加高电压(端电压VH)以使该低压侧开关元件Swn保持在导通状态的同时，周期性地向高压侧开关元件Swp的栅极施加低电压(端电压VL)。因此，由于能够使被周期性地导通和关断的开关元件的栅极发射极电压稳定，因此，能够稳定地将电容器16放电。第二实施例接下来，将描述本发明的第二实施例，具体重点放在其与第一实施例的区别上。第二实施例与第一实施例的不同之处在于从绝缘元件驱动部分60中去除了关闭开关66。图9是示出在第二实施例中进行的异常状态放电控制的操作的时序图。更详细而言，图9的部分(a)示出占空比信号Du、Dv和Dw的转变，并且图9的部分⑴示出了异常状态放电命令dis的转变。图9的部分(b)至(h)分别对应于图7的部分(b)至(h)。在这个实施例中，占空比信号Du被设置在载波的波峰和波谷之间，并且占空比信号Dv和Dw被设置于载波的波谷。因此，如图10中所示，对应于V相和W相的高压侧开关元件Swp被保持在关断状态，而对应于V相和W相的低压侧开关元件Swn被保持在导通状态。在该情况下，因为低压侧开关元件Swn的栅极电压对于U相、V相和W相是相同的，所以由于流过低压侧开关元件Swn的电流而导致的、输入和输出端子上的电压降的值对于U 相、V相和W相也是相同的。因此，流向对应于U相的高压侧开关元件Swn的电流流过包括对应于U相的低压侧开关元件Swn的路径，该路径是包括分别对应于U相、V相和W相的低压侧开关元件Swn的所有路径中阻抗最低的。这是因为，由于电流必须流过电动机/发电机10以流向包括对应于V相或W相的低压侧开关元件Swn的路径，因此，包括对应于V相或W相的低压侧开关元件Swn的路径还具有电动机/发电机10的阻抗。除了第一实施例提供的上述优点( 和( 之外，第二实施例进一步提供下面的优点(4)占空比信号Dv和Dw被操纵为使得将对应于V相和W相的高压侧开关元件 Swp保持在关断状态。这样，能够通过操纵控制设备30的操作参数(占空比信号)而使得在异常状态放电控制期间没有电流流向电动/发电机10。第三实施例接下来，将描述第三实施例，具体重点放在其与第一实施例的区别上。图IlA和IlB是示出在第三实施例中使用的用于U相的驱动单元DU的结构的图。 在图IlA和IlB中，与图2中所示的附图标记相同的附图标号或标记表示相同的部件。第三实施例的用于U相的驱动单元DU具有异常状态驱动控制部分56，异常状态驱动控制部分56用于根据第一异常状态放电命令disl或第二异常状态放电命令dis2来驱动开关元件Swp或Swn0更具体地，如图IlA中所示，对于U相上臂，输出电压等于比端电压VH小的端电压 VL的电源50a的输出电压通过充电开关元件52和栅极电阻器44而被施加到高压侧开关元件Swp的栅极。该栅极通过栅极电阻器44和放电开关元件M而连接到该高压侧开关元件 Swp的发射极。由异常状态驱动控制部分56根据第一异常状态放电命令disl来导通和关断充电开关元件52和放电开关元件M。因此，根据第一异常状态放电命令disl来导通和关断高压侧开关元件Swp。如图1IB中所示，对于U相下臂，取代电源50a，提供了输出电压等于端电压VH的电源50b。向异常状态驱动控制部分56输入与第一异常状态放电命令disl不同的第二异常状态放电命令dis2。图12是示出在这个实施例中执行的异常状态放电控制的处理的流程图。由控制设备30以固定的时间间隔来反复执行该处理。该处理始于以下在步骤SlO中确定是否已建立进行异常状态放电控制的要求。 在这个实施例中，如果两个条件的逻辑和为真，则建立该要求，一个条件是继电器SMRl由于交通工具的碰撞而断开，另一个条件是满足用于执行用于确定是否可以进行异常状态放电控制的诊断的条件。另外，如果由G传感器22测量的加速度超过预定值，则可以确定已经发生了交通工具的碰撞。用于执行所述诊断的条件可以包括电容器16的电压高于预定电压。可以有意地对电容器16充电，以满足该用于诊断的条件。如果步骤SlO中的确定结果是肯定的，则处理进行到步骤S12，以向绝缘元件驱动部分60输出关闭信号SD。结果，导通命令被禁止输入到驱动控制部分48，因此，驱动控制部分48被禁止对开关元件Swp和Swn进行导通和关断。在随后的步骤S14中，产生异常状态放电命令disl和dis2以便以图3中所示的方式来控制对应于U相的开关元件Swp和Swn。当完成步骤S14时，或如果步骤SlO中的确定结果为否，则处理结束。不同于由第一实施例提供的优点(2)和(3)，根据如上所述的第三实施例可以提供下面的优点(5)通过提供专用于执行异常状态放电控制的电路(充电开关元件52、放电开关元件M、异常状态驱动控制部分56等)，当执行异常状态放电控制时，导通命令被禁止输入到驱动控制部分48。这使得能够执行异常状态放电控制，而无需改变控制设备30产生操纵信号8*#的处理。其他实施例上文的实施例可以如下所述地修改。关于禁止部件禁止部件不限于被配置为中断到图5中所示的绝缘元件驱动部分60的输入的禁止部件。例如，其可以被配置为中断来自绝缘元件驱动部分60的输出，从而禁止产生导通命令。另外，其可以被配置为中断到驱动控制部分48的输入，以便禁止向驱动控制部分48 输入导通命令。关于DC/AC转换电路其高压侧和低压侧开关元件被同时导通以将电容器16放电的DC/AC转换电路 (逆变器IV)不限于用于对作为交通工具主发动机的旋转电机与高压电池12之间的电力传输进行调停的DC/AC转换电路。其可以是用于调停在不作为交通工具主发动机的旋转电机与高压电池12之间的电力传输的DC/AC转换电路。关于放电控制部件异常状态放电控制部件不限于被配置为通过下述方式在电容器16的两个电极之间多次进行短路的异常状态放电控制部件在将低压侧开关元件Swn保持在导通状态的同时，多次导通和关断高压侧开关元件Swp。例如，其可以被配置为通过下述方式在电容器16 的两个电极之间多次进行短路在将高压侧开关元件Swp保持在导通状态的同时，多次导通和关断低压侧开关元件Swn。然而，在该情况下，优选地，施加于被多次导通和关断的开关元件的栅极的电压被设置得低，使得该开关元件运行在不饱和区域。又如，异常状态放电控制部件可以是被配置为通过下述方式在电容器16的两个电极之间多次进行短路的异常状态放电控制部件同时导通和关断高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn。另外，在该情况下，优选的是，将高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn的栅极电压设置为使得它们中的至少一个运行在不饱和区域。又如，异常状态放电控制部件可以是被配置为在将电容器16放电的时间段期间在电容器16的电极之间建立一次短路的异常状态放电控制部件。使电容器16放电并非必须使用与电动机/发电机10的相之一对应的一对高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn来进行。例如，可以通过相继使用相应对的高压侧开关元件和低压侧开关元件Swp和Swn来将电容器16放电。另外，同时导通高压侧开关元件Swp和低压侧开关元件Swn的放电控制不仅可以在出现异常状态时进行，还可以在每次继电器SMRl在正常状态下被断开时进行。其他高压侧和低压侧开关元件Swp和Swn并非必须是IGBT。它们还可以是场效应晶体管，诸如功率MOSFET等。高压电池12并非必须被直接连接到逆变器IV的输入端子。例如，逆变器IV的输入端子可以连接到包括电抗器、通过该电抗器连接到电容器16的开关元件、连接到该开关元件的续流二极管以及连接到该开关元件和该续流二极管的串联连接的电容器的升压变压器。在这种情况下，连接到升压变压器的输出端子的电容器以及电容器16是由控制设备 30执行的放电控制的对象。当执行放电控制时，当升压变压器的电容器的电压降低时，电容器16的电压降低。
虽然上面的实施例涉及混合动力交通工具，但是本发明也适用于主发动机仅包括旋转电机的电动交通工具。另外，本发明还适用于用于将住宅电源的DC电源转换为AC电源的电力转换系统。 在该情况下，须将电容器16放电的异常状态可以是检测到要发生地震的状态。上述的优选实施例是对单独由所附的权利要求来描述的本申请的发明的例示。应当明白，本领域的普通技术人员可以对所述优选实施例进行修改。
权利要求
1.一种用于电力转换系统的放电控制装置，所述电力转换系统包括DC/AC转换电路，该DC/AC转换电路包括多对串联的高压侧开关元件和低压侧开关元件，所述多对的连接节点被连接到旋转电机的对应相，根据从所述放电控制装置外部接收的操纵信号对所述多对中的每对高压侧开关元件和低压侧开关元件进行通/断控制，以建立和断开所述旋转电机的对应的一相与电容器的正负电极之一之间的电连接，所述高压侧开关元件和低压侧开关元件是压控开关元件，每个所述压控开关元件包括导电控制端子； 及开关部分，该开关部分被导通和关断，以建立和断开所述DC/AC转换电路和所述电容器的并联连接与DC电源之间的电连接，所述放电控制装置包括放电控制部分，该放电控制部分用于在所述开关部分被关断的情况下通过下述方式来执行放电控制以减小所述电容器的充电电压使所述多对中的预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件同时导通，以使所述电容器的正负电极之间短路；以及抑制部分，该抑制部分对分别被施加到除所述预定的一对之外的其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子的电压进行操纵，以防止在进行放电控制时电流通过所述其他对流向所述旋转电机。
2.根据权利要求1的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，所述放电控制部分对施加到所述预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件中的至少一个的导电控制端子的电压进行设置，使得在进行放电控制时所述高压侧开关元件和低压侧开关元件中的所述至少一个的饱和区域中的电流比所述DC/AC转换电路运行于正常状态以驱动所述旋转电机时小。
3.根据权利要求2的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，当所述DC/AC转换电路运行于正常状态时，所述操纵信号命令所述多对中的每对高压侧开关元件和低压侧开关元件中的一个被导通，而另一个被关断。
4.根据权利要求2的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，当进行放电控制时，所述抑制部分关断所述其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件。
5.根据权利要求2所述的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，所述抑制部分包括禁止部分，该禁止部分被配置为对将所述操纵信号传送到其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子的信号路径的电状态进行操纵，以禁止用于导通高压侧开关元件和低压侧开关元件的电压被施加到所述其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子。
6.根据权利要求2的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，所述放电控制部分包括第一驱动电路，用于在所述DC/AC转换电路运行于正常状态时分别向所述预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子施加导通电压；以及第二驱动电路，用于在进行所述放电控制时分别向所述预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件的导电控制端子施加导通电压，当进行所述放电控制时，所述抑制部分中断所述第一驱动电路向所述导电控制端子施加导通电压。
7.根据权利要求1所述的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，所述放电控制部分对施加到所述预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件中的一个的导电控制端子的电压进行设置，使得在进行放电控制时所述高压侧开关元件和低压侧开关元件中的所述一个的饱和区域中的电流比所述DC/AC转换电路运行于正常状态以驱动所述旋转电机时小，并且当进行所述放电控制时，所述抑制部分关断所述其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件中、与所述预定的一对高压侧开关元件和低压侧开关元件中的所述一个对应的一个。
8.根据权利要求2所述的用于电力转换系统的放电控制装置，其中，所述DC/AC转换电路操作为对正常状态下所述旋转电机与所述DC电源之间的电力传输进行调停。
全文摘要
提供了用于电力转换系统的放电控制装置。所述放电控制装置进行放电控制，以通过下述方式将与包括多对串联的高压侧和低压侧开关元件且每个开关元件由驱动单元控制的电力转换系统的输入侧并联的电容器放电同时导通所述多对中的一对高压侧和低压侧开关元件。此时，所述放电控制装置禁止导通命令被输入到其他对高压侧开关元件和低压侧开关元件的驱动单元。
文档编号H02M7/48GK102195503SQ20111006052
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月10日 优先权日2010年3月11日
发明者前原恒男, 福田纯一, 进藤祐辅 申请人:株式会社电装