JP2021136730A - 電力変換装置および電力変換システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力変換回路の基本構成を変更することなく、過電流の検出を容易に行うことのできる電力変換装置および電力変換システムを提供することにある。
また、本発明の一態様において、コイルは、配線の近傍において配線の外周に沿う形状に形成されていてもよい。
また、本発明の一態様において、基板は多層配線基板であり、コイルは多層配線基板の複数の層にわたり連続的に形成されていてもよい。
また、本発明の一態様において、配線は、多層配線基板の複数の層にわたって電気的に並列に複数本配置されていてもよい。
また、本発明の一態様において、制御手段は、積分回路から入力された電圧信号に基づいて電力変換回路の動作の再開または停止を行うための制御信号を生成してもよい。
また、本発明の一態様において、電力変換回路は負荷と授受する電力のON/OFFを行うスイッチング部を備え、制御手段はスイッチング部のON/OFFに係る制御信号を生成してもよい。
本発明の一態様は、電源と、電源からの電力により動作する負荷と、電源からの電力を変換して負荷に供給する電力変換装置と、を有する電力変換システムにおいて、電力変換装置は、負荷に接続され電力の授受を行う電力変換回路と、電力変換回路を通過した電流を検出して対応する電圧を出力するコイルと、コイルから出力される電圧を積分することで電流の変化量に相当する電圧信号を生成する積分回路と、積分回路から出力された電圧信号に基づいて電力変換回路への制御信号を生成する制御手段と、を有する電力変換システムである。
図1に示す電力変換装置1は、電源3から供給される直流電力を三相交流電力に変換して負荷2を駆動させるインバータである。ここで、負荷2は交流モータであり、電力変換装置1から供給される三相交流電力によって駆動する電動モータである。電動モータ2は例えば、電気自動車やハイブリッドカーなどに搭載され、電気機器の駆動力を生成する。この場合、電源3としては車載の蓄電池などが挙げられる。
なお、電力変換装置1に加えて電源3と負荷2を含めたものが電力変換システムを構成している。
このように製作されたコイル12を用いることで、低電位線16(16a〜16e)に流れる電流を検出し、検出値に応じた電圧信号がコイル12から出力される。
2 負荷
3 電源
10 システム制御部
11 電力変換回路
12 コイル
13 積分回路
14 保護制御部(制御手段)
15 高電位線
16 低電位線
17 回路基板
Claims (14)
- 電力を変換して負荷に供給する電力変換装置において、
負荷に接続され電力の授受を行う電力変換回路と、
前記電力変換回路を通過した電流を検出して対応する電圧を出力するコイルと、
前記コイルから出力される電圧を積分することで前記電流の変化量に相当する電圧信号を生成する積分回路と、
前記積分回路から出力された電圧信号に基づいて前記電力変換回路への制御信号を生成する制御手段と、
を有することを特徴とする電力変換装置。 - 前記コイルは、前記電力変換回路を通過した電流を導く配線を取り囲むように基板上に形成されたパターンコイルからなる、請求項1記載の電力変換装置。
- 前記コイルは、前記配線の近傍において前記配線の外周に沿う形状に形成されている、請求項2記載の電力変換装置。
- 前記基板は多層配線基板であり、前記コイルは前記多層配線基板の複数の層にわたり連続的に形成されている、請求項2記載の電力変換装置。
- 前記配線は、前記多層配線基板の複数の層にわたって電気的に並列に複数本配置されている、請求項4記載の電力変換装置。
- 前記制御手段は、前記積分回路から入力された電圧信号に基づいて前記電力変換回路の動作の再開または停止を行うための制御信号を生成する、請求項1記載の電力変換装置。
- 前記電力変換回路は負荷と授受する電力のON/OFFを行うスイッチング部を備え、前記制御手段は前記スイッチング部のON/OFFに係る制御信号を生成する、請求項6記載の電力変換装置。
- 電源と、
前記電源からの電力により動作する負荷と、
前記電源からの電力を変換して負荷に供給する電力変換装置と、を有する電力変換システムにおいて、前記電力変換装置は、
負荷に接続され電力の授受を行う電力変換回路と、
前記電力変換回路を通過した電流を検出して対応する電圧を出力するコイルと、
前記コイルから出力される電圧を積分することで前記電流の変化量に相当する電圧信号を生成する積分回路と、
前記積分回路から出力された電圧信号に基づいて前記電力変換回路への制御信号を生成する制御手段と、
を有することを特徴とする電力変換システム。 - 前記コイルは、前記電力変換回路を通過した電流を導く配線を取り囲むように基板上に形成されたパターンコイルからなる、請求項8記載の電力変換システム。
- 前記コイルは、前記配線の近傍において前記配線の外周に沿う形状に形成されている、請求項9記載の電力変換システム。
- 前記基板は多層配線基板であり、前記コイルは前記多層配線基板の複数の層にわたり連続的に形成されている、請求項9記載の電力変換システム。
- 前記配線は、前記多層配線基板の複数の層にわたって電気的に並列に複数本配置されている、請求項11記載の電力変換システム。
- 前記制御手段は、前記積分回路から入力された電圧信号に基づいて前記電力変換回路の動作の再開または停止を行うための制御信号を生成する、請求項8記載の電力変換システム。
- 前記電力変換回路は負荷と授受する電力のON/OFFを行うスイッチング部を備え、前記制御手段は前記スイッチング部のON/OFFに係る制御信号を生成する、請求項13記載の電力変換システム。
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