Vdc的脉动收敛在能够实现逆变器10的IGBT3(开关元件）的保护那样的范围内，
[0079] (b2)基于该6次高次谐波成分的蓄电池电流lb的脉动收敛在能够实现蓄电池11 的保护那样的范围内。
[0080] 作为一个方式，上述的开关频率fc的下限频率fmin可以使用直流侧电压增益以 及蓄电池电流增益的至少一方的频率特性来设定，上限频率fmax可以基于上述（al)以及 (a2)来设定。另外，上限频率fmax也可以被设定为除满足上述（al)以及（a2)之外，还进 一步成为逆变器10的开关损耗在预先规定的上限损耗以下那样的频率。
[0081] 在上述中，对使用了直流侧电压增益的频率特性的开关频率fc的设定方法具体 地进行了说明。但是，若鉴于上述（al)以及（a2)、上述（bl)以及（b2)，则也容易理解能够 代替直流侧电压增益的频率特性，而使用蓄电池电流增益（直流侧电流增益）的频率特性 来规定开关频率fc的设定条件。并且，也容易理解能够基于直流侧电压增益的频率特性以 及蓄电池电流增益的双方来规定开关频率fc的设定条件。原理上，与使用了直流侧电压增 益的频率特性的设定条件等效，所以以下，对使用了蓄电池电流增益的频率特性的开关频 率fc的设定条件简单地进行说明。能够容易理解基于直流侧电压增益的频率特性以及蓄 电池电流增益的双方的开关频率fc的设定条件，所以省略详细的说明。
[0082] 图11与图7相同，示出直流支撑电容Cd为C[yF]、蓄电池电感Lb为Ll[yH]、蓄 电池电阻Rb为g2[Q]的情况下的蓄电池电流增益的模拟结果。如图11所示，在共振频率 frp处出现共振的峰值。
[0083] 与系统电压Vdc相同，在蓄电池电流lb也出现逆变器10的开关频率fc的2倍的 波纹频率" 2fc"的脉动。若该波纹频率" 2fc"接近共振频率frp，则蓄电池电流lb的脉动 也增大。在图11所示的例子中，在开关控制信号的开关频率fc为共振频率frp的一半左 右的情况下，波纹频率"2fc"几乎成为共振频率frp，波纹频率2fc与共振频率frp接近，脉 动增大。因此，优选使成为波纹频率2fc的来源的开关频率fc避开共振频率frp。
[0084] 如参照图7上述的那样，开关频率fc优选被向频率增大的方向调整。作为一个方 式，优选以成为比蓄电池电流增益的值成为最大的频率高的频率的方式设定开关频率fc。 由图11可知，蓄电池电流增益的值成为最大的频率是共振频率frp。若以成为比共振频率 frp高的频率的方式设定开关频率fc，则开关频率fc的2倍的频率被向成为相对于共振频 率frp较高的频率的方向调整。即，在该情况下，开关频率fc的下限频率fmin成为共振频 率frp。
[0085] 另外，作为一个方式，也优选将成为与频率为"0"时的增益相同的值的频率（f4) 作为开关频率fc的下限频率fmin。由图11等可知，蓄电池电流增益的值成为使频率为零时 的值的频率以上的频率是比共振频率frp高的频率。由于开关频率fc的2倍的频率（2fc) 成为更高的频率，所以进一步避开共振频率frp。尤其是在共振频率frp较低的情况下，与 将开关频率fc设定在共振频率frp附近的情况相比，能够使共振频率frp与开关频率fc 的2倍的频率（2fc)之间进一步分离。另外，由上述式（4)可知，频率为"0"时的增益的值 为 " 1 "。
[0086] 图12与图9相同，示出在使蓄电池电阻Rb恒定的状态下使蓄电池电感Lb变动而 求出蓄电池电流增益的模拟结果。与图9相同，"LI>L2 >L3 >L4"。可知在任何情况下 均能够超过共振点而在高频率侧适当地设定开关频率fC。
[0087] 在上述实施方式中，以作为开关元件使用IGBT3的情况为例进行了说明，但本发 明的结构在作为开关元件使用SiC-M0SFET、SiC-SIT等SiC器件的情况下也非常适合。 艮P，这些SiC器件与Si器件相比，具备开关损耗较少，即使高温也能够稳定地工作这样的特 性。因此，在应用本发明的结构，较高地设定开关频率的情况下，特别优选将这样的SiC器 件作为开关元件来使用。
[0088] 本发明能够广泛地应用于基于以上那样的概念设计的旋转电机驱动装置。若为本 领域技术人员，则能够容易地理解能够基于上述的具体的实施方式在不脱离本发明的主旨 的范围内适当地改变。因此，在不脱离本发明的主旨的范围内改变而成的其它的实施方式 当然也包含于本发明。
[0089] 本发明能够利用于驱动控制交流的旋转电机的旋转电机驱动装置。
[0090] 符号说明：10…逆变器，11…蓄电池，40…平滑电容器，100…旋转电机驱动装置， lb…蓄电池电流（直流电源的电流），Idc…系统电流，MG…旋转电机，Rb…蓄电池电阻， Rps…电源内部电阻，Rw…布线电阻，Vdc…系统电压，fc…开关频率。
【主权项】
1. 一种旋转电机驱动装置，是驱动控制交流的旋转电机的旋转电机驱动装置，具备： 逆变器，其电介于直流电源与所述旋转电机之间，并在直流与交流之间转换电力； 平滑电容器，其电介于所述直流电源与所述逆变器之间，并连接在所述逆变器的直流 侧的正极与负极之间；以及 逆变器控制部，其按照预先规定的开关频率对所述逆变器的开关元件进行开关控制， 所述逆变器控制部以在使所述逆变器的直流侧的电压即系统电压除以所述逆变器的 直流侧的电流即系统电流而得的直流侧电压增益的频率特性中，成为所述直流侧电压增益 的值成为与使频率为零时的值相同的值的频率以上的频率的方式设定所述开关频率。2. 根据权利要求1所述的旋转电机驱动装置，其中， 使所述频率为零时的所述直流侧电压增益的值是所述直流电源的内部电阻即电源内 部电阻的值， 所述开关频率基于使用了预先决定的该旋转电机驱动装置的工作温度范围内的最低 温度下的所述电源内部电阻的值的所述直流侧电压增益的频率特性来设定。3. 根据权利要求2所述的旋转电机驱动装置，其中， 所述电源内部电阻是构成所述直流电源的蓄电池的内部电阻即蓄电池电阻与连接所 述蓄电池、所述平滑电容器以及所述逆变器的布线的电阻即布线电阻的和。4. 一种旋转电机驱动装置，是驱动控制交流的旋转电机的旋转电机驱动装置，具备： 逆变器，其电介于直流电源与所述旋转电机之间，并在直流与交流之间转换电力； 平滑电容器，其电介于所述直流电源与所述逆变器之间，并连接在所述逆变器的直流 侧的正极与负极之间；以及 逆变器控制部，其按照预先规定的开关频率对所述逆变器的开关元件进行开关控制， 所述逆变器控制部以在使所述直流电源的电流除以所述逆变器的直流侧的电流即系 统电流而得的直流侧电流增益的频率特性中，成为所述直流侧电流增益的值成为与使频率 为零时的值相同的值的频率以上的频率的方式设定所述开关频率。5. -种旋转电机驱动装置，是驱动控制交流的旋转电机的旋转电机驱动装置，具备： 逆变器，其电介于直流电源与所述旋转电机之间，并在直流与交流之间转换电力； 平滑电容器，其电介于所述直流电源与所述逆变器之间，并连接在所述逆变器的直流 侧的正极与负极之间；以及 逆变器控制部，其按照预先规定的开关频率对所述逆变器的开关元件进行开关控制， 所述逆变器控制部以在使所述逆变器的直流侧的电压即系统电压除以所述逆变器的 直流侧的电流即系统电流而得的直流侧电压增益的频率特性中，成为所述直流侧电压增益 的值成为与使频率为零时的值相同的值的频率以上的频率，并且在使所述直流电源的电流 除以所述系统电流而得的直流侧电流增益的频率特性中，成为所述直流侧电流增益的值成 为与使频率为零时的值相同的值的频率以上的频率的方式设定所述开关频率。
【专利摘要】本发明提供一种旋转电机驱动装置。该旋转电机驱动装置抑制逆变器的直流侧的电压以及电流的脉动等变动，并使该直流侧的平滑电容器低容量化。按照预先规定的开关频率对逆变器的开关元件进行开关控制的逆变器控制部以在使逆变器的直流侧的电压即系统电压Vdc除以逆变器的直流侧的电流即系统电流Idc而得的直流侧电压增益的频率特性中，成为直流侧电压增益的值成为与使频率为零时的值相同的值的频率以上的频率的方式设定开关频率。
【IPC分类】H02M7/48, H02P27/06
【公开号】CN105009445
【申请号】CN201480010606
【发明人】苏布拉塔·萨哈, 小林靖彦
【申请人】爱信艾达株式会社
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年3月26日
【公告号】DE112014000747T5, US20150365038, WO2014157373A1