專利名稱：電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)㈦娫吹碾姽β兽D(zhuǎn)換成預(yù)定電功率的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，并且所述放電控制設(shè)備將充在所述電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電容器中的電壓放電至不超過規(guī)定電壓的期望電壓。
背景技術(shù)：
電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)已使用在機(jī)動(dòng)車輛、房屋、エ廠等中。這樣的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電源的電功率轉(zhuǎn)換成預(yù)定電功率，例如，將直流電功率轉(zhuǎn)換成交流電功率。這種類型的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括電功率轉(zhuǎn)換電路、電容器以及電氣開關(guān)裝置。電功率轉(zhuǎn)換電路具有串聯(lián)單元，串聯(lián)單元包括串聯(lián)連接的處于高電位的開關(guān)元件和處于低電位的開關(guān)元件。電功率轉(zhuǎn)換電路將直流電源的電功率轉(zhuǎn)換成預(yù)定電功率，例如，將直流功率轉(zhuǎn)換成交流功率。電容器安置在電功率轉(zhuǎn)換電路與直流(DC)電源之間。電氣開關(guān)裝置斷開和閉合在電功率轉(zhuǎn)換電路、電容器以及直流電源之間的電氣連接。當(dāng)電氣開關(guān)裝置斷開時(shí)，電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備控制處于高電位的開關(guān)元件以及處于低電位的開關(guān)元件以將充在電容器中的電壓放電至不超過預(yù)定電壓的電壓。例如，因?yàn)檫B接到作為車輛主引擎的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的逆變器(作為電功率轉(zhuǎn)換電路)等接收非常高的電壓，所以逆變器等被安置在車上高電壓系統(tǒng)中。這樣的車上高電壓系統(tǒng)與車上低電壓系統(tǒng)電絕緣。所述車上低電壓系統(tǒng)總體上包括車上控制設(shè)備等。用于向逆變器中的每個(gè)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路供給電功率的電源包括絕緣型轉(zhuǎn)換器。絕緣型轉(zhuǎn)換器的輸入端子電連接到安置在所述車上低電壓系統(tǒng)中的電池。此外，這樣的電容器通常連接到逆變器的輸入端子以平滑在逆變器的一對(duì)輸入端子之間的電壓。當(dāng)逆變器停止時(shí)需要將電容器放電。例如，如下面的專利文獻(xiàn)1所公開的，已提出了一種用于通過同時(shí)導(dǎo)通處于高電位的開關(guān)元件和處于低電位的開關(guān)元件而造成電容器的兩個(gè)電極之間的短路從而對(duì)充在電容器內(nèi)的電功率進(jìn)行放電的技木。所述電容器連接到逆變器的一對(duì)輸入端子?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本公開特許公報(bào)No. JP 2009-232620

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛與障礙物碰撞吋，機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)入異常狀況。當(dāng)碰撞引起低電壓系統(tǒng)和高電壓系統(tǒng)之間斷開時(shí)，沒有電功率供給到驅(qū)動(dòng)電路，存在放電控制設(shè)備不執(zhí)行上述放電控制的可能性。本發(fā)明意在解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的、即使在安裝了電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)備(例如，機(jī)動(dòng)車輛)出現(xiàn)異?；蚬收系那闆r下也能夠正確及高效地執(zhí)行將電容器的電功率放電的放電控制的放電控制設(shè)備。電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有電壓轉(zhuǎn)換電路和電容器。電壓轉(zhuǎn)換電路具有串聯(lián)單元，在串聯(lián)單元中，在高電位的開關(guān)元件與在低電位的開關(guān)元件串聯(lián)連接。電壓轉(zhuǎn)換電路將直流電源的電功率轉(zhuǎn)換成預(yù)定電功率， 例如將直流功率轉(zhuǎn)換成交流功率。電容器安置在電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端子與直流電源之間。用于解決上述問題的裝置下文中，將給出本發(fā)明的解決上述問題的裝置、操作方式和效果的描述。在權(quán)利要求1中描述的本發(fā)明提供了ー種應(yīng)用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備。電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括電功率轉(zhuǎn)換電路、電容器以及電氣開關(guān)裝置。電功率轉(zhuǎn)換電路配備有串聯(lián)單元。串聯(lián)單元包括串聯(lián)連接的在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件。 電功率轉(zhuǎn)換電路將直流電源的直流功率轉(zhuǎn)換成預(yù)定電功率。電容器安置在電功率轉(zhuǎn)換電路的輸入端子與直流電源之間，電氣開關(guān)裝置斷開及閉合在電功率轉(zhuǎn)換電路、電容器和直流電源之間的電氣連接。放電控制設(shè)備包括放電控制裝置、第一電源以及第ニ電源。放電控制裝置通過在電氣開關(guān)裝置關(guān)斷時(shí)操作在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件將電容器的充電電壓調(diào)節(jié)至不超過預(yù)定電壓的電壓。第一電源通過降低電容器的電壓來產(chǎn)生要提供給用于控制由放電控制裝置所控制的在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件中的一個(gè)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓。第二電源接收第一電源的電功率并產(chǎn)生要提供給用于控制由放電控制裝置所控制的在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件中的另ー個(gè)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓。因?yàn)殡娙萜鞯碾姽β时还┙o到由放電控制裝置所控制的高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路和低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路，所以當(dāng)然可以在即使安裝了所述電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的構(gòu)件發(fā)生異常狀況的情況下向驅(qū)動(dòng)電路供給電功率。另外，因?yàn)榈诙娫唇邮盏谝浑娫吹碾姽β什a(chǎn)生供電電壓，所以可以降低第二電源所需要的耐受功能。在權(quán)利要求2中描述的放電控制設(shè)備具有第二電源包括絕緣型轉(zhuǎn)換器的特征。由于高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路和低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路之間的電位差，所以需要在第一電源的電功率被供給到第二電源時(shí)在具有大的電位差的區(qū)域中傳輸電功率。從此觀點(diǎn)看，因?yàn)榉烹娍刂圃O(shè)備使用絕緣轉(zhuǎn)換器，所以可以在高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路與低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路電絕緣的情況下傳輸電功率。這提供了不使用任何能夠耐高壓的元件來形成第二電源的效果。在權(quán)利要求3中描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求2所描述的結(jié)構(gòu)中，電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是與車上低電壓系統(tǒng)絕緣的車上高電壓系統(tǒng)。 用于控制在高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路和用于控制在低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路被布置成在電路基底上彼此相鄰。形成絕緣型轉(zhuǎn)換器的變壓器被布置在用于控制在高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路與用于控制在低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路之間。在權(quán)利要求4中描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)描述的結(jié)構(gòu)中，第一電源包括線性調(diào)節(jié)器并產(chǎn)生要供給到用于控制在低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路的電壓。在權(quán)利要求5中描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求4描述的結(jié)構(gòu)中，線性調(diào)節(jié)器被布置在電容器與電功率轉(zhuǎn)換電路之間并包括串聯(lián)連接的多個(gè)開關(guān)元件。
放電控制設(shè)備的上述結(jié)構(gòu)使得可以降低形成線性調(diào)節(jié)器的開關(guān)元件中的每個(gè)開關(guān)元件的輸入端子與輸出端子之間的連接節(jié)點(diǎn)所要求的耐壓。在權(quán)利要求6中描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求5描述的結(jié)構(gòu)中，電功率轉(zhuǎn)換電路是與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連的直流到交流轉(zhuǎn)換電路。在直流到交流轉(zhuǎn)換電路與直流電源之間安置有升壓轉(zhuǎn)換器。電容器連接到升壓轉(zhuǎn)換器的輸出端子。通常，電容器的電壓容易増加并且形成第一電源的開關(guān)元件的耐壓也容易増加。 本發(fā)明在權(quán)利要求5中描述的結(jié)構(gòu)可以解決上述缺點(diǎn)。在權(quán)利要求7中描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)描述的結(jié)構(gòu)中，電功率轉(zhuǎn)換電路是與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連的直流到交流轉(zhuǎn)換電路。在權(quán)利要求8中描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)描述的結(jié)構(gòu)中，放電控制裝置導(dǎo)通在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件以造成電容器的兩個(gè)電極的短路，并執(zhí)行將充在電容器中的電壓降低至不超過預(yù)定電壓的電壓的放電控制。在權(quán)利要求7描述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備具有如下特征。在權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)描述的結(jié)構(gòu)中，放電控制設(shè)備還具有檢測(cè)安裝了電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的構(gòu)件中是否發(fā)生緊急事件的檢測(cè)裝置。放電控制裝置在檢測(cè)裝置指示在構(gòu)件中發(fā)生緊急事件時(shí)導(dǎo)通在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件，以造成在電容器的兩個(gè)電極之間的短路，并且執(zhí)行將充在電容器中的電壓降低到不超過預(yù)定電壓的電壓的放電控制。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的包括電功率轉(zhuǎn)換電路(逆變器)和放電控制設(shè)備的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的系統(tǒng)配置的視圖；圖2是示出了在配備有根據(jù)第一實(shí)施例的放電控制設(shè)備的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路的配置的視圖；圖3 (A)至圖3 (F)是示出在緊急事件期間根據(jù)第一實(shí)施例的放電控制設(shè)備所執(zhí)行的放電控制的時(shí)序圖；圖4是示出在配備有根據(jù)第一實(shí)施例的放電控制設(shè)備的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中形成電功率轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)元件的施加的柵極電壓與電流之間的關(guān)系的視圖；圖5是示出其上布置有串聯(lián)調(diào)節(jié)器和變壓器的電路基底的布局的視圖，并且所述調(diào)節(jié)器和所述變壓器形成配備有根據(jù)第一實(shí)施例的放電控制設(shè)備的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；圖6是示出配備有根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的放電控制設(shè)備和電功率轉(zhuǎn)換電路 (逆變器)的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的系統(tǒng)配置的視圖；以及圖7是示出特別地作為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的改型的、形成放電控制設(shè)備的串聯(lián)調(diào)節(jié)器的電功率源的布置的視圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)
將參照附圖給出包括根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的放電控制設(shè)備的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的描述。在第一實(shí)施例中，電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)應(yīng)用于混合機(jī)動(dòng)車輛。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的系統(tǒng)配置的視圖。電動(dòng)發(fā)電機(jī)10用作車輛主引擎。電動(dòng)發(fā)電機(jī)10機(jī)械地連接到機(jī)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)輪。電動(dòng)發(fā)電機(jī) 10通過逆變器IV和并聯(lián)單元連接到高電壓電池12。并聯(lián)單元包括繼電器SMR2、電阻14和繼電器SMR1。高電壓電池12供給不小于例如幾百伏的高電壓。在逆變器IVl的逆變器IV 側(cè)的輸入端子并聯(lián)連接到電容器16。逆變器IV包括彼此并聯(lián)連接的三個(gè)連接単元。每個(gè)連接単元包括在高電壓側(cè)的功率開關(guān)元件Swp和在低電壓側(cè)的功率開關(guān)元件Swn。在三個(gè)連接単元中，每個(gè)連接単元中的在高電壓側(cè)的功率開關(guān)元件Swp與在低電壓側(cè)的功率開關(guān)元件Swn之間的連接節(jié)點(diǎn)連接至電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的相應(yīng)相位端子。續(xù)流ニ極管FDp的陽極和陰極分別連接在高電壓側(cè)的功率開關(guān)元件Swp的輸入端子和輸出端子之間(在集電極和發(fā)射極之間)。續(xù)流ニ極管FDn的陽極和陰極分別連接在低電壓側(cè)的功率開關(guān)元件Swn的輸入端子和輸出端子之間(在集電極和發(fā)射極之間)。每個(gè)功率開關(guān)元件Swp和Swn包括絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)。每個(gè)功率開關(guān)元件Swp和 Swn配備有感測(cè)端子M，通過該感測(cè)端子M輸出小電流。通過感測(cè)端子M提供的小電流的值表示與流動(dòng)在功率開關(guān)元件Swp和Swn的輸入端子和輸出端子之間的電流的相關(guān)關(guān)系。通過感測(cè)端子M輸出的小電流流過分流電阻19。對(duì)應(yīng)于分流電阻19的壓降的電壓被提供給驅(qū)動(dòng)単元DU。該驅(qū)動(dòng)単元DU驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)元件Sw#(# = p或η)。在附圖中省略了用于V相和W相的驅(qū)動(dòng)單元DU。驅(qū)動(dòng)單元DU基于分流電阻19的壓降當(dāng)流動(dòng)在功率開關(guān)元件Sw#的輸入端子與輸出端子之間的電流不小于預(yù)定閾值電流Ith時(shí)強(qiáng)制命令相應(yīng)的功率開關(guān)元件Sw#關(guān)斷。另ー方面，電氣控制設(shè)備30接收由低壓電池20供給的電功率?？刂圃O(shè)備30對(duì)逆變器IV進(jìn)行操作以調(diào)節(jié)作為控制目標(biāo)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的控制值。更詳細(xì)地，控制設(shè)備30 輸入來自于各種傳感器(未示出)的檢測(cè)信號(hào)并基于從各種傳感器傳遞的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生并輸出操作イ言^· gup> gvp禾ロ gwp禾ロ操作イ言號(hào)gun、gvn禾ロ gwn。IS些操作イ言號(hào)gup、gvp禾ロ gwp 用于控制逆變器IV的對(duì)應(yīng)于U相、V相和W相的功率開關(guān)元件Swp。操作信號(hào)gun、gvn和 gwn用于控制逆變器IV的對(duì)應(yīng)于U相、V相和W相的功率開關(guān)元件Swn。控制設(shè)備30通過驅(qū)動(dòng)單元DU來控制功率開關(guān)元件Swp和Swn的操作。驅(qū)動(dòng)單元DU連接到相應(yīng)的功率開關(guān)元件Swp、Swn的導(dǎo)電控制端子(柵極)。另外，配備有逆變器IV的高電壓系統(tǒng)12通過絕緣裝置例如光電耦合器(附圖中省略)與具有控制設(shè)備30的低電壓系統(tǒng)電絕緣。操作信號(hào)g * #( * = u、v、w，# = p、n) 通過絕緣裝置輸出到高電壓系統(tǒng)側(cè)。驅(qū)動(dòng)單元DU使用由反激式轉(zhuǎn)換器(flykick converter) Ffoi供給的電功率。這樣的反激式轉(zhuǎn)換器Ffoi是用于將低壓電池20的電功率供給到上臂和下臂的絕緣型的轉(zhuǎn)換器。 也就是說，當(dāng)電功率開關(guān)元件34接通吋，變壓器32的初級(jí)線圈3 存儲(chǔ)由低壓電池20供給的電功率。此時(shí)，ニ極管36防止電流流過次級(jí)線圈32b。另ー方面，當(dāng)電功率開關(guān)元件 24關(guān)斷吋，電流流過次級(jí)線圈32b并且普通用途的電容器38被充電。驅(qū)動(dòng)單元DU使用充在普通用途的電容器38中的電功率的能量。盡管圖1示出了普通用途的反激式轉(zhuǎn)換器FBn只向U相中的上臂和下臂的驅(qū)動(dòng)單元DU供給功率，但是普通用途的反激式轉(zhuǎn)換器Ffoi還向 V相和W相的上臂和下臂的驅(qū)動(dòng)單元DU供給電功率。實(shí)際上，變壓器32具有六個(gè)次級(jí)線圏。還可以是六個(gè)下臂共同使用單個(gè)次級(jí)線圈，這是因?yàn)檫@六個(gè)下臂具有相同的電位。在該情況下，電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有四個(gè)次級(jí)線圈32b，并且次級(jí)線圈32b的總數(shù)量為四。另外，控制設(shè)備30接收從加速度檢測(cè)裝置(G傳感器2 傳遞的檢測(cè)信號(hào)并然后基于G傳感器22的檢測(cè)值來檢測(cè)與障礙物(其他機(jī)動(dòng)車輛等)的碰撞的發(fā)生。作為加速度檢測(cè)裝置的G傳感器22基于施加到本身機(jī)動(dòng)車輛的力來檢測(cè)本身機(jī)動(dòng)車輛的加速度。當(dāng)檢測(cè)到發(fā)生碰撞時(shí)，控制設(shè)備30執(zhí)行緊急事件放電控制并強(qiáng)制迫使電容器16放掉存儲(chǔ)在電容器16中的能量。在緊急事件放電控制中，機(jī)動(dòng)車輛受到破壞，并且存在普通反激式轉(zhuǎn)換器FBn沒有正確地工作為向驅(qū)動(dòng)單元DU供給功率的電源的可能性。為了避免上述緊急事件，根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)備配備有線性調(diào)節(jié)器40和反激式轉(zhuǎn)換器FBd。反激式轉(zhuǎn)換器FBd 用于使電容器16放電以及接收線性調(diào)節(jié)器40的輸出。線性調(diào)節(jié)器40降低電容器16的電壓。線性調(diào)節(jié)器40具有串聯(lián)單元，所述串聯(lián)単元包括多個(gè)電阻44(示出了 4個(gè)電阻 44)和齊納ニ極管48。串聯(lián)單元與電容器16并聯(lián)連接。每個(gè)電阻44并聯(lián)連接到N溝道金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(開關(guān)元件42)。具有最高電位的電阻44連接到在具有最高電位的開關(guān)元件42的輸入端子與導(dǎo)電控制端子之間的連接節(jié)點(diǎn)。具有中間電位的開關(guān)元件42的導(dǎo)電控制端子通過電阻44相連。電阻46連接到在具有最低電位的開關(guān)元件46的導(dǎo)電連接節(jié)點(diǎn)與輸出端子之間的連接節(jié)點(diǎn)。齊納ニ極管48并聯(lián)連接到光電耦合器M的次級(jí)光電晶體管的輸入端子與輸出端子。當(dāng)光電耦合器M導(dǎo)通時(shí)，齊納ニ極管48被關(guān)斷，從而開關(guān)元件42被關(guān)斷。另ー方面， 當(dāng)光電耦合器M被關(guān)斷吋，齊納ニ極管48導(dǎo)通，線性調(diào)節(jié)器40的輸出電壓增加到齊納ニ 極管48的擊穿電壓。當(dāng)線性調(diào)節(jié)器40的輸出電流超過零時(shí)，在電阻46中流動(dòng)有電流。電阻46的壓降使具有最低電位的開關(guān)元件42導(dǎo)通。此時(shí)，具有中間電位的電阻44可以將除了具有最低電位的開關(guān)元件42之外的開關(guān)元件42的輸入端子與導(dǎo)電控制端子之間的電壓調(diào)節(jié)成電阻46的壓降所產(chǎn)生的電壓。所有的開關(guān)元件42因此被導(dǎo)通。此時(shí)，這些開關(guān)元件42工作在它們的飽和狀態(tài)，在每個(gè)開關(guān)元件42的輸出端子與輸入端子之間的電壓近似具有通過將差值電壓除以開關(guān)元件42的數(shù)量所獲得的電壓，其中所述差值電壓通過從電容器16的電壓中減去齊納ニ極管48的擊穿電壓而得到。當(dāng)從控制設(shè)備30輸出的緊急事件放電指令信號(hào)dis被切換到邏輯高電平“H”吋， 在光電耦合器M的初級(jí)側(cè)的光電ニ極管被導(dǎo)通。緊急事件放電指令信號(hào)dis —直保持邏輯高電平“H”，除非在控制設(shè)備30工作時(shí)本身的車輛與障礙物發(fā)生碰撞。這意味著即使在發(fā)生碰撞時(shí)控制設(shè)備30不能夠控制光電耦合器M的情況下仍保持線性調(diào)節(jié)器40的導(dǎo)通狀態(tài)。另ー方面，當(dāng)電功率開關(guān)元件64導(dǎo)通吋，在用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器FBd中的初級(jí)線圈60a被充入從線性調(diào)節(jié)器40供給的電功率的能量。此時(shí)，ニ極管66防止變壓器60的次級(jí)線圈60b的電流輸出的流動(dòng)。當(dāng)電功率開關(guān)元件64關(guān)斷吋，電流開始流過ニ 極管66并進(jìn)入用于放電用途的電容器68。在下臂中的驅(qū)動(dòng)單元DU調(diào)節(jié)電功率開關(guān)元件 64的每個(gè)接通關(guān)斷周期的接通(ON)時(shí)間的占空比，以使得用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器FBd的輸出電壓(用于放電用途的電容器68的輸出電壓)變得近似等于線性調(diào)節(jié)器40的輸出電壓。該控制過程在線性調(diào)節(jié)器40的輸出電壓被提供給U相的下臂中的驅(qū)動(dòng)單元DU 時(shí)執(zhí)行。圖2是示出了在用于U相的開關(guān)元件Sw#的驅(qū)動(dòng)單元DU中的驅(qū)動(dòng)電路的配置的視圖。特別地，所述驅(qū)動(dòng)電路能夠?qū)?關(guān)斷開關(guān)元件Sw#。在U相的上臂和下臂的每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元中，用于普通用途的電容器38的電壓通過用于充電的開關(guān)元件70和柵極電阻72施加到開關(guān)元件Sw#的導(dǎo)電控制端子(柵極)。此外， 開關(guān)元件Sw#的柵極通過柵極電阻72和用于放電用途的開關(guān)元件74連接到開關(guān)元件Sw# 的輸出端子(發(fā)射扱)。這完成了開關(guān)元件Sw#的柵極的放電路徑。驅(qū)動(dòng)控制単元76基于操作信號(hào)gu#導(dǎo)通及關(guān)斷用于充電用途的開關(guān)元件70和用于放電用途的開關(guān)元件74。開關(guān)元件Sw#通過用于普通用途的驅(qū)動(dòng)控制単元76進(jìn)行導(dǎo)通及關(guān)斷。在U相中的驅(qū)動(dòng)單元配備有在緊急事件放電指令信號(hào)dis變?yōu)檫壿嫷椭?、并且線性調(diào)節(jié)器40由此被導(dǎo)通以及用于放電用途的電容器68被充電時(shí)可以導(dǎo)通及關(guān)斷開關(guān)元件 Sw#的特殊電路。在U相的下臂處的驅(qū)動(dòng)單元DU中，線性調(diào)節(jié)器40的輸出電壓(ニ極管52的輸出電壓)通過用于充電用途的開關(guān)元件82和柵極72供給到開關(guān)元件Swn的柵極72。開關(guān)元件Swn的柵極通過柵極電阻72和用于放電用途的開關(guān)元件82連接到開關(guān)元件Swn的發(fā)射扱。當(dāng)接收到線性調(diào)節(jié)器40的輸出電壓時(shí)，緊急事件驅(qū)動(dòng)控制単元86導(dǎo)通用于充電用途的開關(guān)元件82和用于放電用途的開關(guān)元件84。另ー方面，由通過低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的感測(cè)端子化輸出的小電流所引起的分流電阻19的壓降通過峰值保持電路90被提供給比較器92的非反相輸入端子。振蕩器 94的輸出信號(hào)(載波信號(hào))被提供給比較器92的反相輸入端子。振蕩器94產(chǎn)生預(yù)定頻率的信號(hào)。當(dāng)分流電阻19的壓降值大于振蕩器94的輸出信號(hào)(載波信號(hào))吋，比較器92向光電耦合器100輸出邏輯高H值。另ー方面，除了開關(guān)元件82、用于放電用途的開關(guān)元件84以及緊急事件驅(qū)動(dòng)控制単元86之外，U相的上臂中的驅(qū)動(dòng)單元DU在用于充電用途的電容器82與用于放電用途的電容器68之間配備有調(diào)節(jié)器88。調(diào)節(jié)器88降低用于放電用途的電容器68的電壓VH。另一方面，比較器92的輸出信號(hào)被作為抑制熱產(chǎn)生操作信號(hào)Mh輸出到在光電耦合器100的初級(jí)側(cè)的光電ニ極管。在光電耦合器100的次級(jí)側(cè)的輸出端子連接到開關(guān)元件Swp的發(fā)射扱。光電耦合器100的輸入端子通過電阻連接到用于放電用途的電容器68。光電耦合器 100的輸出端子輸入到上臂中的緊急事件驅(qū)動(dòng)控制単元56。這使得可以在光電耦合器100 被關(guān)斷時(shí)導(dǎo)通在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp。在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp附近安置有溫度敏感ニ極管SD。溫度敏感ニ極管SD 檢測(cè)在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的溫度。更詳細(xì)地，溫度敏感ニ極管SD的陰極連接到開關(guān)元件Swp的發(fā)射扱，溫度敏感ニ極管SD的陽極連接到恒流電路104的輸出端子。用于放電用途的電容器68向恒流電路104供給電功率。在溫度敏感ニ極管SD的陽極處的電壓被提供給電壓比較電路106。電壓比較器106的輸出信號(hào)被提供給調(diào)節(jié)器88。調(diào)節(jié)器88基于溫度敏感ニ極管SD檢測(cè)到的溫度來調(diào)節(jié)輸出電壓VL( < VH)。溫度敏感ニ極管SD的輸出電壓與檢測(cè)目標(biāo)的檢測(cè)溫度之間具有負(fù)關(guān)系。
圖3(A)至圖3(F)是示出基于緊急事件放電指令信號(hào)dis的放電控制的時(shí)序圖。 更詳細(xì)地，圖3(A)是示出緊急事件放電指令信號(hào)dis的跳變的視圖。圖3(B)是示出峰值保持電路90的輸出信號(hào)(由點(diǎn)劃線表示)的跳變和作為振蕩器94的輸出的載波信號(hào)的視圖。圖3(C)是示出在U相的高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的跳變的視圖。圖3(D)是示出在低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的跳變的視圖。在本實(shí)施例中，在保持U相的低電壓側(cè)的開關(guān)元件 Swn的導(dǎo)通狀態(tài)的同時(shí)周期性地導(dǎo)通和關(guān)斷在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp。這使得可以具有高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp和低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)間段。在該時(shí)間段期間， 當(dāng)通過開關(guān)元件Swp和Swn造成電容器16的電極之間短路吋，電容器16被放電。因?yàn)轵?qū)動(dòng)単元DU具有先前描述的示于圖2中的配置，供給到高電壓側(cè)的開關(guān)元件 Swp的柵極的電壓低于施加到低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的柵極的電壓，如圖3Φ)和圖3(F) 所示。圖3Φ)是示出了高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的柵極-發(fā)射極電壓Vge的跳變的視圖。 圖3(F)是示出了低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的柵極-發(fā)射極電壓Vge的跳變的視圖。根據(jù)每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元DU的配置，在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp被驅(qū)動(dòng)到它的不飽和區(qū)，在低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn被驅(qū)動(dòng)到它的飽和區(qū)。如圖4所示，開關(guān)元件Sw#的飽和區(qū)表示在開關(guān)元件的輸入端子和輸出端子之間的電壓Vce (在集電極與發(fā)射極之間的電壓 Vce)根據(jù)輸出電流(集電極電流Ic)而增加的區(qū)域。另ー方面，開關(guān)元件Sw#的不飽和區(qū)是開關(guān)元件的輸入端子和輸出端子(集電極和發(fā)射極)之間的電壓被增加但集電極電流不増加的區(qū)域。施加到開關(guān)元件Sw#的柵極的電壓(在柵極與發(fā)射極之間的電壓Vge)増加得越多，在不飽和區(qū)中的集電極電流Ic也就増加得越多。當(dāng)進(jìn)行控制成使得施加到高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的柵極的電壓變得低于施加到低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的柵極的電壓吋，在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp可以在它的不飽和區(qū)期間具有小于流動(dòng)在低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn中的電流的電流。這使得可以執(zhí)行放電控制，以通過在不飽和區(qū)期間流過高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的電流來限制流過高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp和低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的電流。優(yōu)選的是，控制流過高電壓側(cè)的處于不飽和區(qū)的開關(guān)元件Swp的電流，使得它小于由驅(qū)動(dòng)單元DU確定的閾值電流值Ith。特別地，溫度敏感ニ極管SD檢測(cè)在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的溫度以作為控制值，檢測(cè)值的反饋控制被執(zhí)行以避免檢測(cè)到的溫度值獲得超額的溫度。反饋控制值是在高電壓側(cè)的開關(guān)元件的溫度的原因在于當(dāng)控制設(shè)備30執(zhí)行放電控制時(shí)大量的熱能由被驅(qū)動(dòng)在不飽和區(qū)的高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp產(chǎn)生。如先前在圖2中所描述的，本實(shí)施例使用施加到開關(guān)元件Swp的柵極的電壓作為溫度反饋控制的操作值。如圖3Φ)所示，當(dāng)溫度敏感 ニ極管SD的輸出電壓降低時(shí)(當(dāng)由溫度敏感ニ極管SD檢測(cè)的溫度增加時(shí))，控制設(shè)備降低施加到開關(guān)元件Swp的柵極的電壓。因?yàn)檫@可以降低流在高電壓側(cè)的處于不飽和區(qū)的開關(guān)元件Swp中的電流，所以可以降低放電電流。另外，如圖3(A)至圖3(F)所示，因?yàn)榭刂圃O(shè)備30執(zhí)行如下放電控制在所述放電控制中，峰值保持電路90的輸出信號(hào)増加得越多(放電電流増加得越多)，在高電壓側(cè)的電功率開關(guān)元件64的每個(gè)導(dǎo)通關(guān)斷周期的導(dǎo)通周期的占空比就増加得越多，所以這使得可以避免開關(guān)元件中產(chǎn)生的熱能每次(載波信號(hào)的ー個(gè)周期)過度增加。根據(jù)本實(shí)施例，可以在即使用于普通用途的反激式轉(zhuǎn)換器Ffoi不能夠供應(yīng)電功率的情況下正確地執(zhí)行緊急事件放電控制。特別地，當(dāng)線性調(diào)節(jié)器40向在下臂的驅(qū)動(dòng)單元DU供給電功率吋，可以降低在形成線性調(diào)節(jié)器40的每個(gè)開關(guān)元件42的輸入端子和輸出端子之間的必要電壓電阻。更進(jìn)一歩地，因?yàn)橛糜诜烹娪猛镜姆醇な睫D(zhuǎn)換器FBd用作上臂中的開關(guān)元件的電源，所以可以盡可能大地降低電源的電路尺寸。圖5是示出電路基底的布局的視圖，在該電路基底上，調(diào)節(jié)器40和變壓器60布置在根據(jù)本實(shí)施例的放電控制設(shè)備中。在該視圖中，其上布置有多個(gè)開關(guān)元件Swp和Swn的功率卡PC布置在電路基底的下方的底面上。先前描述的本實(shí)施例具有下面的效果。(1)用于放電控制用途的電源包括線性調(diào)節(jié)器40和用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器rad。線性調(diào)節(jié)器40降低電容器16的電壓。放電控制設(shè)備的這種配置可以在即使本身的車輛與障礙物例如另ー機(jī)動(dòng)車輛發(fā)生碰撞的情況下仍以高準(zhǔn)確度向驅(qū)動(dòng)單元DU供給必要的電功率。另外，因?yàn)橛糜诜烹姷姆醇な睫D(zhuǎn)換器FBd輸入線性調(diào)節(jié)器40的輸出，所以可以降低用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器FBd的電壓電阻。(2)線性調(diào)節(jié)器40安置在電容器16的正電極與逆變器IV的輸入端子之間。開關(guān)元件42串聯(lián)連接。這使得可以降低在每個(gè)開關(guān)元件42的輸入端子和輸出端子之間所需的電壓電阻值。(第二實(shí)施例)將參照附圖通過解釋第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間的差異來給出對(duì)本發(fā)明的第 ニ實(shí)施例的描述。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的放電控制設(shè)備的系統(tǒng)配置的視圖。在圖6中，第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間的相同部件將以相同的附圖標(biāo)記或符虧表示。如圖中所示，在根據(jù)第二實(shí)施例的放電控制設(shè)備中，升壓轉(zhuǎn)換器CV安置在逆變器 IV與高電壓電池12之間。也就是說，電容器122連接到逆變器IV的輸入端子。串聯(lián)單元與電容器122以及開關(guān)元件Swp和Swn并聯(lián)連接。串聯(lián)單元包括在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件。在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp與低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn之間的連接節(jié)點(diǎn)通過電抗器120連接到電容器16。另外，高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的輸入端子連接到續(xù)流ニ極管FDp的陰極，低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的輸出端子連接到續(xù)流ニ極管FDp的陽極。更進(jìn)一歩地，低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的輸入端子連接到續(xù)流ニ極管FDn的陰極，低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn的輸出端子連接到續(xù)流ニ極管FDn的陽極。在以上配置中，電容器122的電壓提供給線性調(diào)節(jié)器40。電容器122的電壓不小于高電壓電池12的電壓。由此需要線性調(diào)節(jié)器40中的每個(gè)開關(guān)元件42具有高電壓電阻。 然而，因?yàn)榫€性調(diào)節(jié)器40包括串聯(lián)連接的多個(gè)開關(guān)元件，所以可以降低每個(gè)開關(guān)元件42固有的電阻(或電壓電阻)。可以考慮將線性調(diào)節(jié)器40的輸入電壓提供給電容器16，以對(duì)電容器16充電。然而，該配置不能使電容器122放電，這是因?yàn)楫?dāng)本身的機(jī)動(dòng)車輛與障礙物碰撞且在電容器 16的兩個(gè)電極之間出現(xiàn)短路時(shí)，線性調(diào)節(jié)器40的輸出電壓變?yōu)榱恪?其他修改)根據(jù)第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的放電控制設(shè)備可以具有以下修改。(關(guān)于線性調(diào)節(jié)器)
本發(fā)明不限于先前描述的圖1中示出的線性調(diào)節(jié)器40的配置。例如，線性調(diào)節(jié)器 40可以具有多個(gè)雙極性晶體管作為開關(guān)元件42。此外，優(yōu)選的是具有除了 4個(gè)之外的、串聯(lián)連接的、不小于復(fù)數(shù)個(gè)開關(guān)元件42。(關(guān)于第一電源)本發(fā)明不限制于作為第一電源的線性調(diào)節(jié)器40的配置。例如，可以使用絕緣型轉(zhuǎn)換器例如反激式轉(zhuǎn)換器或非絕緣型轉(zhuǎn)換器例如降壓斬波電路。另外，可以使用第一電源作為低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路的電源。(第二電源)可以使用正激式轉(zhuǎn)換器(forward converter)例如代替用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器作為第二電源。另外，可以使用使線性調(diào)節(jié)器40的輸出端子的電位發(fā)生位移的電平位移器代替絕緣型轉(zhuǎn)換器。還可以其正向方向?yàn)閺木€性調(diào)節(jié)器40的正電極朝向上臂中用于放電用途的電容器68的ニ極管。(緊急事件放電控制裝置)不需要執(zhí)行溫度反饋控制和熱能反饋控制。為了通過導(dǎo)通在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn兩者來執(zhí)行放電控制，可接受的是使用例如升壓轉(zhuǎn)換器CV的開關(guān)元件Swp和Swn來代替逆變器IV 的開關(guān)元件Swp和Swn。本發(fā)明的構(gòu)思不限制于通過導(dǎo)通在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn來執(zhí)行放電控制的過程。例如，可以使用能夠向電動(dòng)發(fā)電機(jī)10提供無功電流的電路。另外，本發(fā)明的構(gòu)思不限于在發(fā)生緊急事件時(shí)關(guān)斷光電耦合器M以執(zhí)行放電控制的過程。例如，可接受的是當(dāng)滿足如下兩個(gè)狀況時(shí)執(zhí)行關(guān)斷光電耦合器M的過程一個(gè)狀況是光電耦合器M被關(guān)斷的狀態(tài)，另ー個(gè)狀況是當(dāng)提供給用于普通用途的電容器38的電功率被停止的狀態(tài)?？梢酝ㄟ^在除了緊急事件狀態(tài)之外的正常狀態(tài)期間每次將繼電器SMRl切換到它的關(guān)斷狀態(tài)時(shí)同時(shí)關(guān)斷在高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件Swn來執(zhí)行放電控制。(驅(qū)動(dòng)單元DU)本發(fā)明不限于如下配置U相中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元DU包括用于普通用途的開關(guān)元件 70和74和用于緊急事件用途的開關(guān)元件82和84，其中，開關(guān)元件70用于普通用途期間的充電，開關(guān)元件74用于普通用途期間的放電，開關(guān)元件82用于緊急情況用途期間的充電， 開關(guān)元件84用于緊急事件用途期間的放電。例如，放電控制設(shè)備可以具有用于向上臂中的用于充電用途的開關(guān)元件的輸入端子提供需要的電壓的不同単元。可以接受的是具有當(dāng)電流不小于預(yù)定的閾值電流Ith時(shí)強(qiáng)制關(guān)斷開關(guān)元件Sw#的功能。(基底布局)本發(fā)明的構(gòu)思不限制于先前所解釋的在圖5中示出的電路基底的布局。例如，可以接受的是在U相區(qū)域和V相區(qū)域之間的區(qū)域上安置變壓器60。(直流到交流的轉(zhuǎn)換電路)
本發(fā)明的構(gòu)思不限制于能夠在作為車上主引擎的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和高電壓電池12之間轉(zhuǎn)換電功率的配置。在直流到交流的轉(zhuǎn)換電路(逆變器IV)中，在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件在放電控制期間同時(shí)導(dǎo)通。例如，可以在高電壓電池12與除了車上主引擎之外的空調(diào)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間轉(zhuǎn)換電功率?？梢允褂肏橋電路作為DC到AC轉(zhuǎn)換電路來代替逆變器IV。(關(guān)于電功率轉(zhuǎn)換電路)可以接受的是，使用先前所描述的在圖6中示出的升壓轉(zhuǎn)換器CV來代替直流到交流轉(zhuǎn)換電路作為用于緊急事件放電控制用途的電功率轉(zhuǎn)換電路。還可以使用只包括升壓轉(zhuǎn)換器CV的電功率轉(zhuǎn)換電路，以及還可以將升壓轉(zhuǎn)換器CV的輸入端子直接連接到直流電源 (次級(jí)電池)。只要放電控制設(shè)備執(zhí)行電容器22的放電控制，該配置就是有效的。(其他)可以使用在升壓轉(zhuǎn)換器CV中沒有高電壓側(cè)的開關(guān)元件Swp的升壓轉(zhuǎn)換器。實(shí)施例中公開的升壓轉(zhuǎn)換器CV可以工作為反激式轉(zhuǎn)換器。在圖7所示的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，線性調(diào)節(jié)器40可以輸入電容器16的輸出?？梢允褂脠?chǎng)效應(yīng)晶體管例如功率MOS場(chǎng)效應(yīng)轉(zhuǎn)換器代替IGBT來作為在高電壓側(cè)的每個(gè)開關(guān)元件Swp和在低電壓側(cè)的每個(gè)開關(guān)元件Swn?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的放電控制設(shè)備應(yīng)用于除了混合動(dòng)カ車輛之外的電動(dòng)車輛。電動(dòng)車輛具有使用只充在電池中的電功率的車上主引擎。放電控制設(shè)備可以應(yīng)用于在住宅建筑和商業(yè)建筑中使用的將直流電功率轉(zhuǎn)換成交流電功率的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中。在這種情況下，緊急事件表示例如地震的發(fā)生。附圖標(biāo)記和符號(hào)的解釋
10電動(dòng)發(fā)電機(jī)
12高電壓電池(直流電源的ー個(gè)實(shí)
16電容器
30控制設(shè)備
40線性調(diào)節(jié)器
FBd用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器
^wp在高電壓側(cè)的開關(guān)元件
bwn在低電壓側(cè)的開關(guān)元件
DU驅(qū)動(dòng)單元
權(quán)利要求
1.一種用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，所述電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括電功率轉(zhuǎn)換電路、電容器以及電氣開關(guān)裝置，所述電功率轉(zhuǎn)換電路配備有串聯(lián)單元，所述串聯(lián)単元包括串聯(lián)連接的在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和在低電壓側(cè)的開關(guān)元件，所述電功率轉(zhuǎn)換電路將直流電源的直流功率轉(zhuǎn)換成預(yù)定電功率，所述電容器安置在所述電功率轉(zhuǎn)換電路的輸入端子與所述直流電源之間，所述電氣開關(guān)裝置斷開及閉合在所述電功率轉(zhuǎn)換電路、所述電容器以及所述直流電源之間的電氣連接；所述放電控制設(shè)備包括放電控制裝置、第一電源以及第ニ電源，其中，所述放電控制裝置通過在所述電氣開關(guān)裝置關(guān)斷時(shí)操作所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件將所述電容器的充電電壓調(diào)節(jié)到不超過預(yù)定電壓的電壓；所述第一電源通過降低所述電容器的電壓來產(chǎn)生要提供給用于控制由所述放電控制裝置所控制的所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件中的一個(gè)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓；以及所述第二電源接收所述第一電源的電功率并產(chǎn)生要提供給用于控制由所述放電控制裝置所控制的所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件中的另ー個(gè)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述第二電源包括絕緣型轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是與車上低電壓系統(tǒng)絕緣的車上高電壓系統(tǒng)，用于控制所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路和用于控制所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路被布置成在電路基底上彼此相鄰；以及形成所述絕緣型轉(zhuǎn)換器的變壓器被布置在用于控制所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路與用于控制所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述第一電源包括線性調(diào)節(jié)器并產(chǎn)生要供給到用于控制所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件的所述驅(qū)動(dòng)電路的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述線性調(diào)節(jié)器被布置在所述電容器與所述電功率轉(zhuǎn)換電路之間并且包括串聯(lián)連接的多個(gè)開關(guān)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述電功率轉(zhuǎn)換電路是與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連的直流到交流轉(zhuǎn)換電路；在所述直流到交流轉(zhuǎn)換電路與所述直流電源之間安置有升壓轉(zhuǎn)換器；以及所述電容器連接到所述升壓轉(zhuǎn)換器的輸出端子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述電功率轉(zhuǎn)換電路是與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連的直流到交流轉(zhuǎn)換電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，其中，所述放電控制裝置導(dǎo)通所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和所述在低電壓側(cè)的開關(guān)元件，以造成所述電容器的兩個(gè)電極的短路，并執(zhí)行將充在所述電容器的電壓降低至不超過預(yù)定電壓的電壓的放電控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的用于電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的放電控制設(shè)備，還包括用于檢測(cè)安裝了所述電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的構(gòu)件是否發(fā)生緊急事件的檢測(cè)裝置；其中，所述放電控制裝置在所述檢測(cè)裝置指示在所述構(gòu)件中發(fā)生緊急事件時(shí)導(dǎo)通所述在高電壓側(cè)的開關(guān)元件和所述在低電壓側(cè)開關(guān)元件，以造成在所述電容器的兩個(gè)電極之間的短路，并且執(zhí)行將充在所述電容器中的電壓降低至不超過所述預(yù)定電壓的電壓的放電控制。
全文摘要
在具有能夠?qū)⒊湓陔娙萜髦械碾妷悍烹娭敛怀^預(yù)定電壓的電壓的放電控制設(shè)備的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，線性調(diào)節(jié)器降低電容器的電壓并將降低的電壓輸出到在U相的下臂處的驅(qū)動(dòng)單元。用于放電用途的反激式轉(zhuǎn)換器輸入線性調(diào)節(jié)器的輸出并將電功率輸出到在U相的上臂處的驅(qū)動(dòng)單元。當(dāng)檢測(cè)到本身的車輛與障礙物相撞時(shí)，放電控制設(shè)備通過關(guān)斷光電耦合器以及導(dǎo)通線性調(diào)節(jié)器來開始執(zhí)行電容器的放電控制。
文檔編號(hào)H02M7/48GK102577071SQ201180004131
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者前原恒男, 坂田浩一, 進(jìn)藤祐輔 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 株式會(huì)社電裝