电流测量器和电力转换装置的制作方法

1.本发明涉及电流测量器的结构，特别涉及有效应用于要求小型化和低电力损耗的面向机动车和铁道的电力转换装置的技术。


背景技术：

2.已知在搭载了铁道用或电动车等的旋转电机即电动机的电动机驱动系统中，在直流电源与电动机之间设置作为电力转换装置的逆变器和电动机控制部，用逆变器对电动机发送驱动用信号即负载电流，对电动机进行驱动。逆变器将从直流电源输出的直流电力转换为与转矩指令值相应地决定的交流信号，对电动机发送负载电流。
3.逆变器控制部对逆变器发送生成负载电流用的控制信号，对逆变器进行控制。控制信号是基于根据转矩指令值决定的交流信号、以及根据当前的电动机的位置信息和负载电流值生成的交流信号决定的。
4.从而，在电动机驱动系统的控制中，负载电流的测量是重要的。另外，为了运算逆变器的pwm(脉冲宽度调制)的调制率，也需要测量逆变器的直流电源电压。
5.作为涉及逆变器的测量技术，例如有专利文献1这样的技术。专利文献1中公开了“为了监视逆变器内部的功率模块的结温是否不超过安全工作区间地工作而测量功率模块的温度的技术”。
6.另一方面，为了提高电动机驱动系统的设计自由度而要求电力转换装置小型化。作为电力转换装置小型化的方法，有省去测量逆变器与电动机之间的负载电流的电流传感器的技术。通过在逆变器内部设置负载电流传感器而测量负载电流。例如，专利文献2中公开了“用设置于电源线的分流电阻测量负载电流的技术”。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2017-184298号公报
10.专利文献2：国际公开第wo2010/103565a1


技术实现要素：

11.发明要解决的课题
12.如上所述，在逆变器的控制中，需要测量负载电流和直流电源电压，但上述专利文献1的结构中，需要在电力转换装置的内部设置温度传感器和电流传感器，对于装置小型化是不利的。
13.另外，如上述专利文献2所述的设置了分流电阻的负载电流测量方法，需要设置分流电阻的空间，并且产生分流电阻引起的电力损耗，所以存在逆变器的节能性受损的课题。
14.于是，本发明的目的在于提供一种无需在逆变器与负载之间或者逆变器内部设置电流传感器就能够测量负载电流、并且能够小型化的电流测量器和使用它的电力转换装置。
15.用于解决课题的技术方案
16.为了解决上述课题，本发明是一种测量从电力转换装置对负载提供的负载电流的电流测量器，其特征在于，包括：控制所述电力转换装置的通电的功率模块；控制所述功率模块的控制部；测量所述功率模块的关断时间的关断时间测量部；信息测量部，其测量所述功率模块的温度信息和对所述功率模块输入的直流电源电压中的至少任一者并输出该测量结果；和电流计算部，其基于所述关断时间测量部的输出和所述信息测量部的输出来计算所述负载电流。
17.另外，本发明是一种电力转换装置，其特征在于：具有所述电流测量器，所述负载是被所述电力转换装置驱动的电动机。
18.发明效果
19.根据本发明，能够提供一种无需在逆变器与负载之间或者逆变器内部设置电流传感器就能够测量负载电流、并且能够小型化的电流测量器和使用它的电力转换装置。
20.由此，能够实现一种兼顾小型化和节能性的电动机驱动系统。
21.上述以外的课题、结构和效果，将通过以下实施方式的说明而说明。
附图说明
22.图1是表示本发明的实施例1的电力转换装置的概略结构的框图。
23.图2是表示图1的逆变器14的详情的框图。
24.图3是表示图1的电流计算部50中存储的电流值计算映射表的图。
25.图4(a)是表示关断期间的igbt的元件特性的图。
26.图4(b)是表示关断期间的igbt的元件特性的图。
27.图4(c)是表示关断期间的igbt的元件特性的图。
28.图5(a)是表示为了求出图3的映射表而使用的igbt的关断时间的图。
29.图5(b)是表示为了求出图3的映射表而使用的igbt的关断时间的图。
30.图6是表示为了求出图3的映射表而使用的igbt的关断时的栅极电流的关断时间与导通电流值的关系的图。
31.图7是表示为了求出图3的映射表而使用的igbt的温度变化时的关断时的栅极电流的关断时间与导通电流值的关系的图。
32.图8是表示为了求出图3的映射表而使用的逆变器的电源电压值变化时的igbt的关断时的栅极电流的关断时间与导通电流值的关系的图。
33.图9是表示通过实施例1计算出的相电流的例子的图。
34.图10是表示实施例1的电力转换装置的电流测量方法的流程图。
35.图11是表示本发明的实施例2的电力转换装置的概略结构的框图。
36.图12是表示图11的电流计算部50中存储的映射表的图。
37.图13是表示igbt的温度变化时的关于电压值与导通电流的元件特性的图。
38.图14是表示实施例2的电力转换装置的电流和温度测量方法的流程图。
39.图15是表示本发明的实施例3的电力转换装置的概略结构的框图。
40.图16是表示实施例3的电力转换装置的电流测量方法的流程图。
41.图17是表示实施例4的电力转换装置的igbt之间的元件误差修正方法的图。
42.图18是表示实施例4的电力转换装置的电流测量方法的流程图。
具体实施方式
43.以下，使用附图说明本发明的实施例。另外，各图中对于同一结构附加同一附图标记，对于重复的部分省略其详细说明。
44.本实施方式的电力转换装置例如搭载在铁道用、混合动力车或电动车等电动车辆中使用。另外，以下说明被电力转换器驱动的旋转电机是铁道用三相交流式电动机的情况，但也能够改为铁道用以外的电动机等旋转电机。
45.另外，假设旋转电机是仅有电动机的功能的电动机的情况，但也能够改为兼具电动机和发电机的功能的电动发电机、或仅有发电机的功能的旋转电机。另外，旋转电机的相数也能够改为三相以外。另外，假设旋转电机的控制是将旋转电机的驱动电流反馈至电流值指令值地进行的而进行说明。
46.实施例1
47.参考图1至图10，对于本发明的实施例1的电流测量器和电流测量方法、电力转换装置进行说明。图1是表示本实施例的电力转换装置的框图。
48.该装置目的在于驱动三相感应电动机。
49.图1中，示出了作为用电力转换器驱动的对象的旋转电机即电动机16、电力转换器即逆变器14和控制逆变器14的电动机控制部18。
50.如图1所示，电力转换装置10具有提供直流电力的直流电源装置12、测量直流电源装置12的电压值的电压传感器(直流电源电压值测量部)52、将来自直流电源装置12的直流电力转换为交流电力的逆变器14、利用逆变器14生成的交流电流(u相电流ium、v相电流ivm、w相电流iwm)驱动的铁道用三相交流式的电动机16、对逆变器14发送驱动电动机16用的控制信息即控制逆变器14的电动机控制部18、温度传感器20、电动机位置传感器(旋转角传感器)24、计算逆变器14内搭载的功率模块(igbt)的关断延迟时间的关断延迟时间计算部即关断时间测量部48、基于温度传感器20和电压传感器52中的至少任一者和关断时间测量部48的结果来计算电流值的电流计算部50。
51.另外，温度传感器20例如是模块中具有的温度传感器，但也能够改为除此以外的推算模块的温度的方法或传感器。另外，电动机16例如是具有永磁体的同步电动机，但也能够改为除此以外的电动机。
52.电动机控制部18包括具有cpu和存储器等的微型计算机，包括转矩指令计算部38、电流指令计算部40、电流指令/三相电压转换部42、pwm转换部44和回归转换部46。
53.回归转换部46对于用电流计算部50计算出的电动机驱动电流ium、ivm、iwm，通过使用电动机16的旋转角度θ的三相/二相转换而将其转换为d轴电流id和q轴电流iq，并输入至电流指令/三相电压转换部42。电流指令计算部40按照预先生成的表等计算基于从转矩指令计算部38输入的输出转矩指令值得到的电流指令值、即d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*，并输出至电流指令/三相电压转换部42。
54.电流指令/三相电压转换部42根据d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*、以及从回归转换部46输入的d轴电流id和q轴电流iq，生成d轴和q轴的电压指令值之后，使用电动机16的旋转角度θ将电压指令值转换为三相交流电压指令值vu*、vv*、vw*，并输入至pwm
转换部44。
55.pwm转换部44基于输入的三相交流电压指令值vu*、vv*、vw*和直流电源电压，生成控制构成逆变器14的各igbt28、30(在图2中后述)的通断的pwm控制信号vuu、vud、vvu、vvd、vwu、vwd，并输入至逆变器14。
56.由此，逆变器14对电动机16输出驱动信号，驱动电动机16。
57.图2是详细表示图1所示的逆变器14的结构的框图。如图2所示，逆变器14连接在直流电源装置12的正极侧与负极侧之间，将输入电力从直流电力转换为交流电力并输出。为此，逆变器14具有多个开关元件即多个igbt28、30、和与各igbt28、30对应地连接的续流二极管32。igbt28、30的栅极电压被栅极驱动器55控制。
58.多个igbt28、30分别连接至电动机16的三相(u相、v相、w相)的绕组。即，在从直流电源装置12的正极延伸的正极侧线34与从负极侧延伸的负极侧线36之间设置3个分别由2个igbt28、30串联连接构成的逆变器臂，将各2个igbt28、30的中点分别连接至电动机16的三相的线圈。
59.多个igbt28、30中，在各逆变器臂中，将设置在正极侧的igbt28作为上侧igbt28，将设置在负极侧的下臂的igbt30作为下侧igbt30。各臂中，上侧igbt28与下侧igbt30相互串联地连接。然后，控制igbt28、30的通断而对电动机16提供交流电力。
60.在电动机16与直流电源装置12之间，例如连接未图示的平滑电容器和升压转换器。另外，作为构成逆变器14的开关元件，不限定于igbt28、30，能够采用晶体管、mosfet等各种开关元件。
61.图3是表示图1和图2的电流计算部50中存储的电流值计算映射表39的一例的图。图3的映射表中，只要存在电源电压值和温度中的至少任1个信息即可。表达了开关元件即igbt28、30的温度和逆变器14的直流电源的电压值中的至少任一者、开关元件即igbt28、30的关断时间、开关元件即igbt28、30的驱动时经过电流值(导通电流值)的关系。
62.对于求出图3的映射表用的关断时间，使用图4(a)～图4(c)和图5(a)～图5(b)进行说明。
63.图4(a)是表示关断时的igbt的元件特性的时间变化的一例的图。vge是igbt的栅极-发射极之间的电压，ig是igbt的栅极电流，ic是igbt的集电极-发射极之间的电流。包括igbt的半导体元件的开关，对栅极电容充放电而进行导通/关断。此时，因vge变动，栅极-集电极之间的电容即cgc变化，因为对cgc充放电所以产生vge平稳的期间。将该期间称为“密勒效应期间”。
64.vgp是在密勒效应期间中变得平稳的vge。设该期间为tm。稳定状态的电流值ic从实线ic降低至虚线ic时，vge从实线vge变化至虚线vge，ig从实线ig变化至虚线ig。此时，tm期间从tm1增加至tm2。
65.图4(b)是表示关断时的igbt的温度变化时的元件特性的时间变化的一例的图。tj表示功率模块内部的结温。温度信息可以不是tj，像功率模块的壳体温度这样反映了关于igbt的温度信息即可。tj升高时，ic和vge和ig的特性从实线变化至虚线。此时，tm期间从tm3增加至tm4。
66.图4(c)是表示关断时的igbt的电源电压变化时的元件特性的时间变化的一例的图。vcc是直流电源电压值。vcc增大时，ic和vge和ig的特性从实线变化至虚线。此时，tm期
间从tm5增加至tm6。
67.图5(a)是提取图4(a)的vge而表示vge的关断时间td1000的一例的图。关断时间td1000需要是包括密勒效应期间tm的时间。
68.图5(b)是提取图4(a)的ig而表示ig的关断时间td1001的一例的图。关断时间td1001是具有密勒效应期间tm的时间。
69.关于本实施例的关断时间td，说明使用栅极电流的关断时间td1001的一例，但也可以使用栅极电压的关断时间td1000。
70.使用图6至图8说明能够基于以图3为一例的映射表、根据关断时间计算出igbt28、30的导通电流值的理由。
71.图6是表示恒定直流电源电压值、恒定温度时的关断时间td1001与集电极电流ic的关系的图。如图6所示，关断时间与ic的倒数成比例。这是因为密勒效应期间tm可以表达为tm＝(εs
×
p0×
vcs)/(wn(nd+psc)jcon)。
72.εs是介电常数，p0是igbt的集电极区域的p层/电导率调制区的界面的空穴浓度，vcs是电源电压，wn是igbt的漂移层宽度，nd是漂移层的供体密度，psc是空间电荷区的空穴密度，jcon是导通时的ic的电流密度。
73.图7是表示为了求出图3的映射表而使用的关于igbt的关断时的栅极电流的关断时间和集电极电流的温度引起的差异的一例的图。可知温度升高时，即使稳定状态的ic的电流值相同，关断时间也变长。这是因为tm因温度变化而变化。
74.图8是表示为了求出图3的映射表而使用的igbt的关断时的栅极电流的关断时间和直流电源电压值的差异的一例的图。可知电源电压值增大时，即使稳定状态的ic的电流值相同，关断时间也变长。这是因为tm因直流电源电压值的不同而变化。
75.根据图7和图8，对于关断时间和集电极电流值，需要考虑直流电源电压值和温度造成的影响。因此，在根据关断时间决定唯一的导通电流值的映射表中，需要设置关断时间、集电极电流值(导通电流值)、直流电源电压值、温度的项。
76.鉴于这一点生成的电流值计算映射表39，通过参照关断时间和直流电源电压值和温度的项，能够计算出igbt28、30的导通电流值。
77.使用图9和图10说明基于电流计算部50中保存的电流值计算映射表39来计算1相的电流值(iu、iv、iw中的任一者)的方法。图9的(a)是表示上臂的igbt28的工作时间与关断时间的关系的图。图9的(b)是表示下臂的igbt30的工作时间与关断时间的关系的图。
78.如上所述，开关时的igbt28、30的导通电流值能够基于电流计算部50中保存的电流值计算映射表39来计算。进而，本实施例中，负载电流值具有正值等于上臂igbt28的导通电流值、负值等于下臂igbt30的导通电流值的关系。
79.即，从控制部(电动机控制部18)获取上下哪一个igbt正在工作的信息，并且使用电流计算部50中保存的电流值计算映射表39计算导通电流值，由此能够测量负载电流。在图9的(c)中示出基于该关系计算负载电流的结果。
80.图9的(c)是表示对于图9的(a)和图9的(b)的开关时的关断时间使用电流计算部50中保存的电流值计算映射表39转换为导通电流值、考虑上下臂与负载电流值的正负的关系作图得到的推算电动机电流、和用实线表示从感应负载中设置的电流传感器获取的值的图。感应负载(电动机16)中设置的电流传感器是用于验证本实施方式的电流测量方法的正
确性的，在图1和图2中并未图示。
81.如图9的(c)所示，可知本实施方式中的电流测量方法能够测量感应负载电流。
82.图10是鉴于这些关系生成的测量负载电流的流程图。
83.首先，作为步骤s1001，用电压传感器52获取直流电源电压，用温度传感器20获取igbt温度，用关断时间测量部48获取(计算)igbt的关断时间。
84.另外，通过获取直流电源电压和igbt温度两者的信息，能够进行精度更高的负载电流的测量，但在充分满足要求精度的情况下，也可以获取直流电源电压和igbt温度中的任一者的信息。
85.接着，在步骤s1002中，用电动机控制部18获取关断的功率模块(igbt)是上下臂中的哪一者的信息并存储。另外，也可以在步骤s1001之前先执行步骤s1002。
86.接着，在步骤s1003中，基于步骤s1001中获取的关断时间、直流电源电压值和igbt的温度，根据电流值计算映射表39决定电流值的绝对值，基于关断的功率模块(igbt)是上下臂中的哪一者来决定电流值的正负。
87.用该流程图(电流测量方法)，能够计算出1相的电流值。通过在三相中实施步骤s1001至步骤s1003的流程，能够测量三相全部的负载电流值。
88.如以上所说明，本实施例的电流测量器是测量从电力转换装置10对负载(电动机16)提供的负载电流的电流测量器，包括：控制电力转换装置10的通电的功率模块(逆变器14)；控制功率模块(逆变器14)的控制部(电动机控制部18)；测量功率模块(逆变器14)的关断时间的关断时间测量部48；测量功率模块(逆变器14)的温度信息和要对功率模块(逆变器14)输入的直流电源电压12中的至少任一者并输出该测量结果的信息测量部(温度传感器20、电压传感器52)；基于关断时间测量部48的输出和信息测量部(温度传感器20、电压传感器52)的输出来计算负载电流的电流计算部50。
89.另外，电流计算部50具有预先设定的电流值计算映射表39，基于关断时间测量部48的输出和信息测量部(温度传感器20、电压传感器52)的输出、电流值计算映射表39来计算负载电流。
90.根据本实施例，无需在逆变器与电动机之间、逆变器内部设置电流传感器，就能够实现一种小型且兼具节能性的测量负载电流的电流测量器。另外，通过使用本电流测量器，无需在逆变器与电动机之间、逆变器内部设置电流传感器，就能够实现一种小型且兼具节能性的电动机驱动系统。
91.实施例2
92.参考图11至图14，对于本发明的实施例2的电流测量器和电流测量方法、电力转换装置进行说明。图11是表示本实施例的电力转换装置的图。本实施例的电力转换装置10与实施例1同样是以三相逆变器为一例的电力转换装置。以下，对于与实施例1的不同点进行说明。
93.如图11所示，与实施例1的图2相比，具有代替温度传感器20的导通电压测量传感器77，且电流计算部50中具有以图12为一例的导通电压-电流值计算映射表41。导通电压测量传感器77是测量igbt28、30的导通电流正在流动时的集电极-发射极间电压值vce即导通电压值von的传感器。
94.von是igbt中的电荷放电至vce是导通状态所需的最小值vce时的值。
95.图12是表示图11的电流计算部50中存储的导通电压-电流值计算映射表41的一例的图。图12的映射表中，保存了igbt28、30的导通时的vce即导通电压von和igbt28、30的温度和igbt28、30的导通时电流值的信息。
96.igbt28、30的温度不限定于igbt28、30主体的温度，只要像搭载igbt的功率模块的结温、壳体温度、在逆变器内部设置的功率模块的温度的平均值、设置功率模块的散热器的温度这样的反映了igbt的温度信息即可。生成导通电压-电流值计算映射表41时，优选是与电流值计算映射表39的温度相同的反映了igbt的特性的温度。
97.使用图13说明图12的导通电压-电流值计算映射表41的生成方法。图13是表示igbt的导通电压von和导通电流(集电极电流)ic的温度依赖性的图。在图13所示的线形区间中对igbt进行驱动，在该线形区间中，存在导通电压值因集电极电流值和温度而变化的关系。
98.如图13所示，在导通电压von在一定值以上的区间中，导通电压von与集电极电流ic成正比地变化。另外，功率模块内部的结温tj升高时，导通电压von也增加。因此，导通电压-电流值计算映射表41中需要设置导通电压值、温度、集电极电流值(导通电流值)的项。
99.使用图14说明基于电流计算部50中保存的电流值计算映射表39和导通电压-电流值计算映射表41来计算1相的电流值(iu、iv、iw中的任一者)的方法。
100.如实施例1所述，存在关断时间因电源电压值、导通电流值、温度而变化的特性。电源电压值是用电压传感器52获取的，所以关断时间是将导通电流值和温度作为变量决定的。由图12的导通电压-电流值计算映射表41可知，导通电压是将导通电流值和温度作为变量决定的。
101.即，关断时间和导通电压都能够用导通电流值和温度这2个变量表达。从而，关断时间和导通电压在取同一导通电流值和温度时，各自的值能够唯一地决定。由此，能够测量igbt28、30的导通电流值。此时，也能够同时测量igbt的温度。
102.图14是测量负载电流值和igbt28、30的温度的流程图。首先，作为步骤s2001，用电动机控制部18存储(获取)关断的功率模块(igbt)是上下臂中的哪一者的信息。
103.接着，在步骤s2002中，用电压传感器52获取直流电源电压，用关断时间测量部48获取(计算)igbt的关断时间，用导通电压测量传感器77获取导通电压。
104.在步骤s2003中，参照步骤s2002中获取的igbt的关断时间、逆变器的直流电源电压值、igbt的导通电压值和电流计算部50中保存的电流(值)计算映射表39，输出作为候选的导通电流值和温度。
105.接着，在步骤s2004中，参照导通电压值和导通电压-电流(值)计算映射表41，提取(输出)作为候选的导通电流值和温度。
106.最后，在步骤s2005中，对步骤s2003与步骤s2004中输出的导通电流值和温度(信息)进行比较，输出最近似的导通电流值和温度。负载电流值是根据输出的导通电流值和上下臂的驱动状态(关断的功率模块(igbt)是上下臂中的哪一者)来决定的。用该流程图能够计算出1相的负载电流值和开关的元件的温度。通过在全部三相中实施步骤s2001至步骤s2005的流程，能够测量三相的负载电流值和开关的igbt的温度。
107.如以上所说明，本实施例的电流测量器中，信息测量部(导通电压测量传感器77)测量功率模块(逆变器14的igbt28、30)的导通电压。
108.另外，电流计算部50具有预先设定的导通电压-电流值计算映射表41，基于关断时间测量部48的输出和信息测量部(导通电压测量传感器77)的输出、导通电压-电流值计算映射表41来计算负载电流。
109.根据本实施例，无需在逆变器与电动机之间、逆变器内部设置电流传感器，就能够实现一种兼具小型和节能性的测量负载电流的电流测量器。另外，无需在逆变器内部设置温度传感器，就能够测量逆变器内部的功率模块的温度。另外，通过使用本电流测量器，无需在逆变器与电动机之间、逆变器内部设置电流传感器，就能够实现一种兼具小型和节能性的电动机驱动系统。
110.实施例3
111.参考图15和图16，对于本发明的实施例3的电流测量器和电流测量方法、电力转换装置进行说明。图15是表示本实施例的电力转换装置的图。本实施例的电力转换装置10与实施例1同样是以三相逆变器为一例的电力转换装置。以下，对于与实施例1的不同点进行说明。
112.如图15所示，与实施例1的图2相比，逆变器-电动机之间的w相中具有电流传感器2000，且电流计算部50中具有运算部80。运算部80基于电流传感器2000和w相的关断时间测量部48的结果逐次生成保存igbt28、30的导通电流值与关断时间的对应关系的电流值计算映射表400。电流传感器2000只要设置在u相、v相、w相中的至少任1相中即可，采用基于电流传感器2000所设置在的同相的关断时间测量部48的结果来用运算部80逐次生成电流值计算映射表400的形式即可。
113.使用图16说明基于电流计算部50中保存的电流值计算映射表400来计算各相的电流值(iu、iv、iw)的方法。
114.图16是本实施例中计算负载电流值的流程图。
115.首先，作为步骤s3001，从电流传感器2000获取w相的电流值，将该电流值和获取时间保存在运算部80中。w相的电流值由s3001决定。
116.接着，在步骤s3002中，将igbt的关断时间和获取该关断时间的时间保存在运算部80中。(从电动机控制部18获取w相的上下哪一个臂关断这一信息和w相的关断时间。)
117.接着，在步骤s3003中，生成存储了步骤s3001和步骤s3002中保存的在相同时刻获取的电流值与关断时间的关系的电流值计算映射表400。该电流值计算映射表400并未特别图示，但以图3的除去电压值的项目和温度的项目后的表为一例。用电流传感器2000获取的电流值即igbt的导通电流值，是考虑逆变器的直流电源电压值和温度的信息而输出的。
118.因此，igbt的关断时间与导通电流值能够按一对一的对应关系决定。
119.接着，在步骤s3004中，存储u相的关断的igbt是上下臂中的哪一者的信息(用电动机控制部18获取关断的功率模块(igbt)是上下臂中的哪一者)。
120.接着，在步骤s3005中计算(获取)igbt的关断时间。
121.接着，在步骤s3006中，根据步骤s3005中获取的关断时间基于电流值计算映射表400输出电流值。此时，负载电流值的正负能够根据开关的臂是上下中的哪一者的信息求出。在v相中也同样地进行步骤s3004至步骤s3006，决定三相的负载电流值。输出u相和v相的顺序也可以相反。
122.如以上所说明，本实施例的电流测量器中，信息测量部(电流传感器2000)测量电
力转换装置10与负载(电动机16)之间的电流值。
123.另外，本实施例中，示出了信息测量部不包括功率模块(逆变器14)的温度信息和对功率模块(逆变器14)输入的直流电源电压12中的任一者的实施方式，但也可以如实施例1或实施例2所示，设置温度传感器20、电压传感器52、导通电压测量传感器77，构成为基于来自该各传感器的信息用电流计算部50计算负载电流。
124.根据本实施例，无需在逆变器内部设置电流传感器，通过在逆变器与电动机之间设置1个电流传感器，就能够实现一种兼具小型和节能性的测量负载电流的电流测量器。另外，无需在逆变器内部设置电流传感器，通过在逆变器与电动机之间设置1个电流传感器，就能够实现一种兼具小型和节能性的电动机驱动系统。
125.实施例4
126.参考图17和图18，对于本发明的实施例4的电流测量器和电流测量方法、电力转换装置进行说明。
127.上述实施例1至实施例3各实施例中，在构成电力转换装置的三相上下臂的功率模块的特性均匀的前提下进行了说明，但本实施例中对于在三相上下臂的功率模块之间的特性差异的情况下也能够精度良好地测量电流的方法进行说明。作为其一例，对于为了在驱动功率模块(igbt)的栅极时调整栅极电流而设置的栅极电阻的值差异的情况进行说明。
128.根据本实施例，能够减小igbt的元件特性的差异导致的电流值误差。使用图17和图18说明减小元件差异导致的电流值误差的方法。
129.图17是表示续流模式和开关模式的igbt关断时的栅极电流的关系的图。实线是续流模式的ig4000，虚线是开关模式的ig4001。续流模式下，电流对续流二极管32通电，不对igbt28、30通电，所以关断时间仅由igbt的输入电容和栅极电阻决定。另外，图17中的tm是上述“密勒效应期间”，tf表示续流模式的关断时间，td表示开关模式的关断时间。
130.输入电容和栅极电阻的温度依赖性较小，所以续流模式下的关断时间的差异是由输入电容与栅极电阻的积形成的rc时间常数的差异。从而，能够基于续流模式的关断时间对功率模块(igbt28、30)之间的rc时间常数的差异进行修正。
131.图18是计算本实施例的负载电流值的流程图。
132.首先，在步骤s4001中，从电动机控制部18存储关断的igbt是上下臂中的哪一者的信息。
133.接着，在步骤s4002中，从电动机控制部18判断测量关断时间的时机是“开关模式”还是“续流模式”。
134.在判断为“续流模式”的情况下，前进至步骤s4003-2。在步骤s4003-2中，存储(获取)续流模式的关断时间tf。
135.另一方面，在步骤s4002中，在判断为“开关模式”的情况下，前进至步骤s4003-1。开关模式的关断时，在步骤s4003-1中存储(获取)关断时间td。
136.接着，在步骤s4004中，求同一动作时的td-tf的差，以取最小值的td-tf为基准进行归一化。此时，存储归一化中使用的倍率。
137.此处，“同一动作时”是指位于三相上下臂中的6个igbt28、30进行相同动作时。即，“同一直流电源值且同一温度下、接受同一指令信号、6个igbt28、30工作时”。
138.步骤s4005以后，与实施例1至实施例3同样地，是计算电流值的流程，图18中示出
实施例1的电流计算方法作为一例。但是，在步骤s4006中，用电流值计算映射表的关断时间的参考值乘以步骤s4004中存储的归一化倍率得到的值进行参照。
139.具体而言，例如设3个igbt_a、b、c中关断时间最短的igbt_a为“1”，存储上述“同一动作时”的igbt_b的关断时间是其多少倍(xx倍)，关于用映射表参照igbt_b时的关断时间，用乘以求出的倍数(xx倍)的倒数得到的值进行参照。
140.通过在各相中实施本流程的步骤s4005和步骤s4006，在三相上下臂的功率模块之间的特性差异的情况下也能够精度良好地测量电流。
141.如以上所说明，本实施例的电流检测器中，关断时间测量部48基于功率模块(逆变器14)的续流期间中的关断延迟时间对元件差异导致的关断延迟时间的差异进行修正。结果，能够修正负载电流值，能够高精度地测量负载电流。
142.根据本实施例，无需在逆变器与电动机之间、逆变器内部设置电流传感器，即使各功率模块的反馈电容中存在误差，也能够实现一种兼具小型和节能性的测量负载电流的电流测量器。另外，通过使用本电流测量器，无需在逆变器与电动机之间、逆变器内部设置电流传感器，就能够实现一种兼具小型和节能性的电动机驱动系统。
143.另外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。
144.例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的全部结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。
145.附图标记说明
146.10
…
电力转换装置，12
…
直流电源装置(直流电源电压)，14
…
逆变器，16
…
电动机，18
…
电动机控制部，20
…
温度传感器，24
…
电动机位置传感器(旋转角传感器)，28
…
(上臂)igbt，30
…
(下臂)igbt，32
…
续流二极管，34
…
正极侧线，36
…
负极侧线，38
…
转矩指令(计算部)，39
…
电流值计算映射表，40
…
电流指令(计算部)，41
…
导通电压-电流值计算映射表，42
…
电流指令/三相电压转换(部)，44
…
pwm转换(部)，46
…
回归转换(部)，48
…
关断时间测量部(igbt关断延迟时间计算部)，50(相)电流计算部，52
…
电压传感器(直流电源电压值测量部)，55
…
栅极驱动器，77
…
导通电压测量传感器，80
…
运算部，400
…
电流值计算映射表，1000、1001
…
关断时间，2000
…
电流传感器，4000、4001
…
栅极电流。