[发明专利]功率转换系统及其电压检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率转换系统。

背景技术

对机器等进行驱动控制的电动机驱动装置中使用交流功率源(商用电源等)或直流功率源(电池)等作为功率输入源。而且，为了提高功率利用效率，有些电动机驱动装置还具有在对机器等的动作进行制动时将电动机所产生的功率(再生功率)返回至输入源的功能。

上述电动机驱动装置仅仅是一个示例，但并不限于该例，已知具有如下功能的功率转换系统：即，为了对某个负载进行驱动等，从交流/直流电源生成直流功率，将该直流功率转换为交流功率，并且将再生功率返回至电源侧。

上述电动机驱动装置等所使用的功率转换系统具有整流器部和逆变器部。

整流器部基于上述输入功率源，生成任意的直流功率，并将其提供给逆变器部。这里对应的是再生动作，因此，能够在整流器部与输入功率源之间双向地流过交流功率或直流功率。即，若是交流功率源，则能够在整流器部与输入功率源之间双向地流过交流功率。若是电池等直流功率源，则能够在整流器部与输入功率源之间双向地流过直流功率。

上述逆变器部将上述整流器部生成的直流电压转换为任意频率/电压的交流功率，从而对电动机进行驱动或进行制动动作。

整流器部控制作为其输出的直流电压的电压值。即，在逆变器部对电动机进行驱动时，通过使来自输入功率源的功率流向逆变器侧来维持输出电压不降低。另外，在逆变器部对电动机进行制动时，通过使来自逆变器侧的再生功率流向输入功率侧来维持输出电压不上升。上述整流器部的动作通常由其控制部等来进行控制，即利用电压检测器读取被称为是“直流中间电压”等的电压值来进行。

上述“直流中间电压”是指逆变器部－整流器部之间的直流电压(设置于逆变器部－整流器部之间的平滑电容器等所具有的电压)。“直流中间电压”也可以认为相当于上述整流器部的上述输出电压。

另外还有例如专利文献1所公开的现有技术。

专利文献1的发明是检测出电池单元的电压的发明，该发明中不会增加因漏电流造成的功耗，并降低了元器件成本。该发明一种检测出构成高压电池的电池单元的电压的电压检测电路，其包括：电阻分压电路、开关元件、将由电阻分压电路等分压后的电压转换为数字信号的A/D转换器、运算电路等。而且，通过例如切换各开关元件的导通/断开等，将电池单元上各连接点的电压依次分时地输入至A/D转换器。

专利文献1：日本专利特开2010－8227号公报

发明内容

这里，与上述再生动作相对应的功率转换系统的整流器部还具备例如IGBT等开关元件，并具备对这些开关元件进行导通/断开切换控制(PWM控制)的控制部等。特别是在具有这种IGBT等的功率转换系统的情况下，存在如下问题。

即，当检测上述“直流中间电压”(输出电压)的电压检测器发生故障，特别是输出的检测值低于实际电压值时，由于上述整流器部设置为使得输出电压维持在目标值，因此实际上会产生比目标值要高的输出电压。例如，在将输出电压维持在100V的设定下，无论实际是否是100V，在电压检测器(故障中)的检测值为70V的情况下，整流器部的实际输出电压值有可能是在例如130V左右。

当上述电压检测器故障导致整流器部的输出电压值超过了“构成整流器部、逆变器部的开关元件即上述IGBT”的耐压时，元件会被破坏，从而功率转换系统中会发生重大故障。

而上述专利文献1的发明中对于电压检测电路本身的故障没有作任何考虑，当然对于电压检测电路本身故障的检测也完全没有考虑。

本发明的目的在于提供一种能够在功率转换系统中防止元件被破坏的情况的功率转换系统及其电压检测装置等。其技术手段是利用简单的结构，在用于检测功率转换系统的整流器部的输出电压值的电压检测装置发生故障时也能立即检测出该故障。

本发明的功率转换系统包括：从电源生成直流功率的整流器、基于该直流功率来驱动负载的逆变器、以及检测出该整流器－逆变器之间的直流中间电压的电压值的电压检测装置，该功率转换系统具有如下结构。

即，所述电压检测装置具有如下结构。

·分压电路，该分压电路施加有所述直流中间电压，由多个电阻电路串联连接而成，其中，该电阻电路由多个电阻并联连接而成，利用该多个电阻电路来对所述直流中间电压进行分压。

·多电压检测电路，该多电压检测电路连接至该分压电路上的任意多个部位，且能够选择性地输出与该分压电路上的多个部位的电压相对应的多种电压值。