CN1700577A

CN1700577A - 汽车用逆变装置

Info

Publication number: CN1700577A
Application number: CNA2005100728109A
Authority: CN
Inventors: 久保守
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2005-11-23
Also published as: EP1598929A1; JP2005333770A; US7443643B2; US20050259370A1

Abstract

本发明提供一种用简单的电路构成即可检测出接地的汽车用逆变装置。是具有由装载于车体B的蓄电池(1)生成伪交流输出、并驱动电动机的逆变器(逆变器模块35)的逆变装置(8)，其中具备连接于蓄电池(1)的负极线(6)和车体B之间的接地检测电路(75)及控制器(60)；接地检测电路(75)由电阻元件(77)及电容元件(78)的串联电路或多个电阻元件的串联电路构成；控制器(60)输入各元件的连接点电位并检测接地。

Description

汽车用逆变装置

技术领域

本发明涉及用于由装载于车体的蓄电池生成伪交流输出并驱动电动机的汽车用逆变装置。

背景技术

近年，作为电动汽车用的空调装置，正在开发了装载了用蓄电池电源驱动的电动压缩机的空调装置。该空调装置由蓄电池(直流电源)、逆变装置和电动压缩机构成。

上述逆变装置由：作为串联连接于蓄电池的开关装置的开关；并联连接于该开关、由电阻和开关形成的充电装置；通过将开关元件和未图示的用于吸收操作过电压的二极管形成的开关元件群模制于模制封装内而构成的逆变器模块；和电容器等构成。另外，上述逆变器模块的开关元件群用于将来自蓄电池的直流电压变换为三相伪交流电压并施加于电动压缩机，以驱动该电动压缩机的电动机。

上述电容器用于将电压稳定地提供给开关元件群。此外，上述充电装置的电阻在施加蓄电池的直流电压时，用于抑制流入电容器的冲击电流和产生在电容器上的冲击电压。即，由于该电阻的存在，在接入蓄电池时，可通过打开上述开关、闭合充电装置的开关、经该电阻流过电流而抑制施加蓄电池电压时产生的冲击电流。这样，可避免因向逆变器模块施加高电流或高电压而引起逆变器模块内的开关元件群等损伤的不利情况的发生。

在这样的逆变装置中，有时会在蓄电池的正极线、负极线、或在电动压缩机的电动机内部等发生接地。特别是在负极线发生接地时，由于高电压侧通常绝缘，故即使接地也不会流过漏电流，不能检测出接地。因此，若不注意该接地而就此放置，一旦在其他地方又发生接地，则因流过漏电流而有可能会触电或由电流引起火灾或者设备损伤。

此外，作为检测该接地的方法，还开发了：设置生成所定的脉冲波形的振荡电路；和由检测来自该振荡电路的脉冲波形的检测电路构成的接地检测电路，根据该振荡电路的脉冲波形变化检测出发生的接地的方法(例如，参照专利文献1)。

〖专利文献1〗

特许第2933490号公报

然而，在设置如上所述的接地检测电路时，产生了用于检测接地的电路复杂、生产成本上升这一问题。

发明内容

本发明是为了解决相关的现有技术问题而形成的，其目的在于提供一种可用简单的电路构成、检测接地的汽车用逆变装置。

本发明的汽车用逆变装置其具有由装载于车体的蓄电池生成伪交流输出并驱动电动机的逆变器，其中具备连接于蓄电池的负极线和车体间的接地检测电路及控制器；接地检测电路由电阻元件及电容元件的串联电路或多个电阻元件的串联电路构成；控制器输入各元件的连接点电位，以检测接地。

在技术方案2的发明的汽车用逆变装置中，在上述发明中，当输入电位下降时，控制器判断为蓄电池负极线接地。

在技术方案3的发明的汽车用逆变装置中，在上述各发明中，当输入电位上升时，控制器判断为蓄电池正极线或逆变器的输出接地。

根据本发明的汽车用逆变装置，是一种具有由装载于车体的蓄电池生成伪交流输出并驱动电动机的逆变器的装置，其中具有连接于蓄电池的负极线和车体间的接地检测电路及控制器；接地检测电路由电阻元件及电容元件的串联电路或多个电阻元件的串联电路构成；控制器输入各元件的连接点电位、检测接地；因此例如在发生蓄电池负极线接地时，流过接地检测电路的电流值下降，各元件的连接点电位下降。因此，如技术方案2的发明所述，如果在控制器的输入电位下降时判断为蓄电池负极线接地，则可正确地检测出蓄电池的负极线接地。

而且，例如在蓄电池的正极线或逆变器的输出发生接地时，由于流过接地检测电路的电流值上升，则各元件的连接点电位上升。因此，如技术方案3的发明所述，如果在控制器的输入电位上升时判断为蓄电池正极线或逆变器的输出接地，则可正确地检测出蓄电池的正极线接地以及逆变器的输出接地。

这样，由于可用该简单的电路构成检测出逆变装置各部发生的接地，故还可大大降低生产成本。

附图说明

图1是具备了本发明的逆变装置的电动汽车用空调装置的一实施例的电路图。

图2是表示图1的逆变装置的负极线接地时电流流向的图。

图3是表示图1的逆变装置的正极线接地时电流流向的图。

图4是表示图1的逆变装置的UVW导线接地时电流流向的图。

图5是具备了本发明的逆变装置的电动汽车用空调装置的另一实施例的电路图。

图中：1-蓄电池，2-开关(开关装置)，3-开关，7-充电电路，8-逆变装置，10-电动压缩机，12-开关元件群，14-开关元件，30-电容器，31-电阻，35-逆变器模块(逆变器)，60-控制器，75-接地检测电路，77、79-电阻元件，78-电容元件，80-UVW导线(harness)。

具体实施方式

以下，根据附图详述本发明的实施方式。

〖实施例1〗

图1示出了具备了本发明的逆变装置8的电动汽车用空调装置的一实施例的电源电路图。在图1中，1是作为电动汽车直流电源的主蓄电池，通过本发明的逆变装置8向空调装置的电动压缩机10供电。

上述的逆变装置8由作为开关装置的开关2或作为充电装置的充电电路7、电容器30、放电用电阻31以及逆变器模块35(逆变器)等构成。

上述逆变器模块35是将用于由开关元件将电压变换为三相伪交流电压的开关元件群12设在模制封装40内而形成的。该开关元件群12由开关元件14和未图示的操作过电压吸收用二极管构成，连接于蓄电池1的正极线4(例如DC+350V左右)和负极线6之间。

虽然从上述蓄电池1输出直流电压，但向电动压缩机10的电动机10M的定子线圈10C(三相)提供由后述的逆变装置8的逆变器模块35变换为三相伪交流的电压。即，通过由逆变器模块35的开关元件群12切换电压，从而经UVW导线80(逆变器的输出)将三相伪交流供给到定子线圈10C的U相、V相、W相。

另外，上述开关2连接于蓄电池1和开关元件群12间的正极线4。上述电容器30用于向开关元件群12提供稳定的电压，连接于开关2和开关元件群12间的正极线4和负极线6之间。由上述蓄电池1通过后述的充电电路7对电容器30进行电荷充电。此外，放电用电阻31是用于将充电于该电容器30的电荷进行放电的放电用电阻，连接于电容器30和开关元件群12间的正极线4和负极线6之间。

上述充电电路7由开关3和正特性热敏电阻18的串联电路构成，与开关2并联连接。该充电电路7用以抑制施加蓄电池1的电压时流入电容器30的冲击电流。

即，逆变装置8的控制器60根据来自未图示的空调装置的控制器的运行指令，首先在打开开关2的状态(切断)下闭合开关3，通过正特性热敏电阻18在电容器30中流过来自蓄电池1的电流，进行充电。正特性热敏电阻18因自身发热使电阻值增大，故起到抑制流过的电流值上升的作用。由此，通过抑制冲击电流，可实现对电容器30或开关元件群12的保护。

接着，在向电容器30的充电结束的时刻，控制器60闭合开关2，其后打开充电电路7的开关3，之后通过开关2向开关元件群12施加蓄电池1的电压。控制器60控制开关元件群12中的开关元件14的接通断开，并生成所定频率的三相伪交流电压，施加于如上所述的电动压缩机10的电动机10M的定子线圈10C上并进行驱动。

而且，根据来自上述空调装置控制器60的运行指定指令，控制器60打开开关2(切断)，停止电动压缩机10的运行。

另外，电动压缩机10的密闭容器10A被接地于车体B，而内部定子线圈10C等由密闭容器10A电绝缘。

在此，对本发明的接地检测电路75进行说明。接地检测电路75连接于蓄电池1的负极线6和车体B间，由负极线6侧的电阻元件77和车体B侧的电容器元件78的串联电路构成。而且，将电阻元件77和电容器元件78的连接点电位输入控制器60。

另外，在模制封装40中安装有：未图示的用于连接该模制封装40内的开关元件群12和模制封装40外部的蓄电池1、开关2及电动压缩机10等的引脚。通过这些引脚，可方便地连接模制封装40内和模制封装40外的设备。

下面利用以上构成说明接地检测电路75的动作。在此，即使在未发生接地的正常时，通过密闭容器10A内的制冷剂(在图1的密闭容器10A中用电容器或电阻的符号表示)等，由电动机10M的定子线圈10C经密闭容器10A漏电流流入车体B。即，由图1的虚线箭头所示的开关元件群12切换的频率的漏电流流入密闭容器10A、车体B、接地检测电路75的电容元件78、电阻元件77、蓄电池1的负极线6，故在电容元件78和电阻元件77的连接点产生某电位。即，即使在正常时也向电容器60输入电容元件78和电阻元件77间的连接点电位V0。

在此，如图2所示，在负极线6和车体B间发生接地时，来自上述电动压缩机10的电动机10M的漏电流从接地点流入负极线6。因此，几乎没有流过漏电检测电路75，输入控制器60的连接点电位降低或为零。控制器60例如在输入该控制器60的电位比上述V0的上下所定范围低时，判断为发生负极线6上的接地，并发出所定警报。

另一方面，若在正极线4和车体B之间发生接地，则接地电流被加到来自电动压缩机10的电动机10M的漏电流中。即，如图3所示，加入来自电动压缩机10的电动机10M的漏电流中，从接地发生点也漏出电流并流入接地检测电路75。因此，流入接地检测电路75的电流增加，输入控制器60内的接地点电位上升。

此外，即使在作为逆变器模块(逆变器)输出的UVW导线80上发生了接地时，接地电流也被加入到来自电动压缩机10的电动机10M的漏电流中。即，如图4所示，加入到来自电动压缩机10的电动机10M的漏电流中，从UVW导线80的接地发生点也漏出电流并流入接地检测电路75。因此，若在上述正极线4和车体B之间发生接地时，同样流入接地检测电路75的电流增加，输入控制器60的接地点电位上升。因此，控制器60在输入该控制器60的电位比上述V0的上下所定范围上升时，可判断为在正极线4或UVW导线80处发生接地，发出所定警报。

这样，通过控制器60，在比正常时流过的漏电流的所定范围内的电位上升时，则判断为在正极线4或UVW导线80处发生接地；在输入电位比所定范围内低时，则判断为在负极线处发生接地，故可检测出发生在逆变装置8及逆变器输出的UVW线80处的接地。

尤其是，原来难以检测出发生接地的蓄电池1的负极线6的接地，也可通过本发明的接地检测电路检测出，故可望提高逆变装置8的安全性及可靠性。

而且，由于本发明的接地检测电路75由电阻元件77和电容器元件78的串联电路这一简单结构构成，故通过设置该接地检测电路75还可极力减少成本上升。

〖实施例2〗

再者，在上述实施例中，由电阻元件77和电容元件78的串联电路构成接地检测电路75，例如，也可用图5所示的多个电阻元件(图5中为2个电阻元件77、79)的串联电路构成。此时，车体B侧的电阻元件79采用十分大的电阻值。

Claims

1.一种汽车用逆变装置，其中具有由装载于车体的蓄电池生成伪交流输出、并驱动电动机的逆变器，其特征在于，

具备连接于所述蓄电池的负极线和车体之间的接地检测电路及控制器；

所述接地检测电路由电阻元件及电容元件的串联电路或多个电阻元件的串联电路构成；

所述控制器输入各元件的连接点电位，以检测接地。

2.根据权利要求1所述的汽车用逆变装置，其特征在于，

所述控制器在所述输入电位下降时，判断为所述蓄电池的负极线接地。

3.根据权利要求1或2所述的汽车用逆变装置，其特征在于，

所述控制器在所述输入电位上升时，判断为所述蓄电池的正极线或所述逆变器的输出接地。