JP7055798B2 - 高電圧電気システムの放電回路 - Google Patents
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Description
-調整分岐線が、放出分岐線のパワートランジスタのエミッタ端子にバイパス接続されており、それによって、パワートランジスタの出力電流を検知し、パワートランジスタのゲート電流値を決定することができる。
-調整分岐線が、放出分岐線のパワートランジスタのエミッタ端子のバイパスに、バイアス調整トランジスタを含み、この調整トランジスタのコレクタ端子が放出分岐線の制御分岐線に接続されている。したがって、調整トランジスタは、検知された出力電流に応じてパワートランジスタの制御を実施し、パワートランジスタに入るゲート電流値をコントロールしながら、パワートランジスタにより放出されるパワーを正確に制御することができる。パワートランジスタの出力電流が高すぎると、制御分岐線に入る電流の大部分が調整トランジスタに向けて誘導され、パワートランジスタに入るゲート電流を減らす。その場合、これによって放出される電気パワーはより小さくなり、電気エネルギー蓄積装置の放電時間が長くなる。その反対のケースでは、パワートランジスタの出力電流が少なすぎると、制御分岐線に入る電流の無視できない部分が調整トランジスタの方に配向され、制御分岐線に入る電流のより大きな部分が、パワートランジスタに入るゲート電流を形成する。その場合、これによって電気パワーがより大きくなり、電気エネルギー蓄積装置の放電時間が短くなる。
-調整トランジスタが、一方では、調整トランジスタのゲート端子とエミッタ端子との間にバイパス接続された抵抗を介して、他方では、パワートランジスタのエミッタ端子と調整トランジスタのゲート端子との間に接続されたフィルタリングキャパシタを介してバイアスされ、調整トランジスタを導通モードに設定するための動作点を決定することができる。
-調整分岐線が、調整トランジスタのゲート端子とエミッタ端子との間にバイパス接続された放電抵抗を含み、実施される制御の力を決定することができる。なぜなら、放電抵抗は、調整トランジスタにバイパス接続されるので、調整トランジスタ内に入る電流の一部を迂回させ、調整トランジスタは、先に説明したようにパワートランジスタを調整できるからである。放電抵抗値は、調整トランジスタに入る電流の割合を決定する。すなわち、放電抵抗値が高ければ高いほど、調整トランジスタに入る電流が多くなり、調整トランジスタのコレクタ端子に入る電流が多ければ多いほど、パワートランジスタのゲート電流が少なくなる。つまり、パワートランジスタにより放出される電気パワーが減少し、電気エネルギー蓄積装置の放電時間が長くなる。その反対に、放電抵抗値が低ければ低いほど、調整トランジスタに入る電流が少なくなり、調整トランジスタのコレクタ端子に入る電流が少なければ少ないほど、パワートランジスタのゲート電流が多くなる。つまり、パワートランジスタにより放出される電気パワーが増加し、電気エネルギー蓄積装置の放電時間が短縮される。
-調整分岐線は、パワートランジスタにより放出されるパワーをほぼ一定にするために、放出分岐線に入るゲート電流が一定であるように構成される。
-調整分岐線は、パワートランジスタにより放出されるパワーを線形変化させるために、放出分岐線に入るゲート電流が線形変化するように構成される。好ましくは、所望のニーズに応じてゲート電流が増加または減少変化するように調整分岐線を構成することができる。限定的ではなく例として、放電抵抗は、パワートランジスタ内に放出されるパワーを増加または減少するように放電回路の動作中に値が増減する可変抵抗を含むことができる。
-放出分岐線の制御分岐線が、パワートランジスタのバイアス抵抗を含み、パワートランジスタが導通モードに設定される動作点を決定し、調整分岐線は、バイアス抵抗と第2のパワートランジスタのゲート端子との間に接続される。
-放出分岐線の制御分岐線が、放出分岐線を保護するために、また特に制御分岐線に入る電流を波形成形するために構成された保護ダイオードを含む。
-放電回路を非作動にする第1の位置;
-放電回路を作動する第2の位置
の少なくとも1つの位置をとるように構成されたスイッチング分岐線を含むことができる。
-スイッチング分岐線が、
-調整分岐線と放電回路の低電位点との間でそれぞれコレクタ端子とエミッタ端子 とを介して直列接続されるスイッチングトランジスタと、
-スイッチングトランジスタのゲート端子とエミッタ端子との間でスイッチングトランジスタのバイアス分岐線にバイパス接続されるスイッチとを含み、スイッチングトランジスタのバイアス分岐線が分圧器を含み、この分圧器が、(i)スイッチングトランジスタのゲート端子と放電回路の低電位点との間に並列接続された第1の抵抗と、(ii)スイッチングトランジスタのゲート端子とスイッチとの間に直列接続された第2の抵抗とから形成される。
-スイッチが、少なくとも1つの第1の値と第2の値とをとることが可能な制御電気信号により制御され、このスイッチは、制御電気信号の第1の値のための第1の位置および制御電気信号の第2の値のための第2の位置に設定可能である。したがって、たとえば中央処理ユニット等のマスター装置から送信可能な制御信号を用いて、高電圧電気システムのいくつかの環境パラメータに応じて電気エネルギー蓄積装置の放電を制御可能である。あらかじめ決められたいくつかの条件が満たされない場合、マスター装置は、電気エネルギー蓄積装置の放電を開始する制御信号を発生する。限定的ではなく例として、電気またはハイブリッド車両の高電圧電気システムのケースでは、一般には約12Vの低電圧制御電気信号あるいは一般には約300Vの高電圧制御電気信号によりスイッチを制御可能である。低電圧信号の場合、制御電気信号は、たとえば「インターロック」システムまたは「ロック回路システム」の一部を成すことができる。
-パワートランジスタが、絶縁ゲートバイポーラトランジスタのタイプである。
-放出分岐線が、少なくとも1つのパワーハーフゲートを含み、各々のハーフゲートが、第1および第2のパワートランジスタを含み、この第1および第2のパワートランジスタが、第1のパワートランジスタのエミッタ端子を第2のパワートランジスタのコレクタ端子に接続する共通電位点により直列接続される。
-各々の第1および第2のパワートランジスタが、そのゲート端子とエミッタ端子との間にバイパス接続された、バイアス分岐線を含んでいる。
-各々のパワートランジスタのバイアス分岐線が、バイアス抵抗とフィルタリングキャパシタとを含んでいる。
-放電回路が単一のパワートランジスタのゲート端子とエミッタ端子との間に並列接続されている。
-パワートランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子との間でゲート電流を増幅するために放出分岐線の少なくとも1つのパワートランジスタを導通モードでバイアスするステップと、
-パワートランジスタのエミッタ端子の出力電流の一部から形成される検知電流を検知するステップと、
-パワートランジスタにより放出されるパワーが閾値未満になるようにするために自律的に実施される、出力電流に応じたゲート電流の調整ステップと、
を含んでいる。
-閾値が5Wである。
-コンデンサは、5秒以下の放電時間中に放電回路により放電される。
-調整ステップ中、ゲート電流は一定であるか、または線形変化する。
100 放電回路
102 バイアス分岐線
110 スイッチング分岐線
120 制御分岐線
130 調整分岐線
140 電流検知器
150 コンパレータ
200 電子パワーモジュール
300 パワー電気機械
400 電気エネルギー蓄積装置
C コレクタ端子
C3 コンデンサ
C1、C2、C4 フィルタリングキャパシタ
D3、D6 保護ダイオード
E エミッタ端子
G ゲート端子
I スイッチ
id バイパス電流または検知電流
igまたはG ゲート電流
iS 出力電流
M アースまたは低電位点
Q1、Q2 パワートランジスタ
Q3 スイッチングトランジスタ
Q4 調整トランジスタ
R1、R2、R6バイアス抵抗
R5 放電抵抗
R31 第1の抵抗
R32 第2の抵抗
Claims (9)
- 少なくとも1つのパワートランジスタ(Q1)と、少なくとも1つのコンデンサ(C3)を含む電気エネルギー蓄積装置(400)と、を有する高電圧電気システム(10)の放電回路(100)であって、前記放電回路(100)が、
-パワートランジスタ(Q1)のゲート端子に接続可能な制御分岐線(120)を含み、この制御分岐線(120)が、コンデンサ(C3)を放電するためにパワートランジスタ(Q1)を導通モードに設定可能であり、前記パワートランジスタ(Q1)が、放出分岐線を形成し、
-パワートランジスタ(Q1)の制御分岐線(120)に入るゲート電流(iG)を制御するように構成された調整分岐線(130)を含んでいる放電回路において、
前記調整分岐線(130)は、コンデンサ(C3)を放電可能にする5秒以下の放電時間中に各パワートランジスタ(Q1)が5W以下のパワーを放出するように、ゲート電流(iG)を制御することを特徴とする放電回路(100)。 - 前記調整分岐線(130)が、前記調整トランジスタ(Q4)のゲート端子Gとエミッタ端子Eとの間にバイパス接続された放電抵抗(R5)を含むことを特徴とする請求項1に記載の放電回路(100)。
- 前記調整分岐線(130)は、放出分岐線に入るゲート電流(iG)が一定であるように構成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の放電回路(100)。
- 前記調整分岐線(130)は、放電回路の作動時に、放出分岐線に入るゲート電流(iG)が時間の変化に伴い線形変化するように構成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の放電回路(100)。
- 前記放出分岐線の制御分岐線(120)が、パワートランジスタ(Q1)のバイアス抵抗(R6)を含み、前記調整分岐線(130)が、バイアス抵抗(R6)とパワートランジスタ(Q1)のゲート端子Gとの間に接続されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の放電回路(100)。
- 放出分岐線の制御分岐線(120)が、放出分岐線を保護するように構成された保護ダイオード(D6)を含むことを特徴とする先行請求項のいずれか一項に記載の放電回路(100)。
- 以下の2つの位置すなわち
-放電回路(100)を非作動にする第1の位置;
-放電回路(100)を作動する第2の位置
の少なくとも1つの位置をとるように構成されたスイッチング分岐線(110)を含むことを特徴とする先行請求項のいずれか一項に記載の放電回路(100)。 - 前記スイッチング分岐線(110)が、
-調整分岐線(130)と放電回路(100)の低電位点(M)との間で、それぞれコレクタ端子Cとエミッタ端子E とを介して直列接続されるスイッチングトランジスタ(Q3)と、
-前記スイッチングトランジスタ(Q3)のゲート端子Gとエミッタ端子Eとの間で、このスイッチングトランジスタ(Q3)のバイアス分岐線(102)にバイパス接続されるスイッチ(I)とを含み、前記スイッチングトランジスタ(Q3)のバイアス分岐線(102)が、分圧器を含み、この分圧器が、
-前記スイッチングトランジスタ(Q3)のゲート端子Gと放電回路(100)の低電位点(M)との間に並列接続された第1の抵抗(R31)と、
-前記スイッチングトランジスタ(Q3)のゲート端子Gとスイッチ(I)との間に直列接続された第2の抵抗(R32)と、
から形成されることを特徴とする請求項7に記載の放電回路(100)。 - 前記スイッチ(I)が、少なくとも1つの第1の値と第2の値とをとることが可能な制御電気信号により制御され、前記スイッチ(I)が、
-制御電気信号の第1の値のための第1の位置および
-制御電気信号の第2の値のための第2の位置
に設定されうることを特徴とする請求項8に記載の放電回路(100)。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008061300A (ja) | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Toyota Motor Corp | 電力変換装置およびその電力変換装置における残留電荷の消費方法 |
WO2011052398A1 (ja) | 2009-10-26 | 2011-05-05 | 日産自動車株式会社 | スイッチング素子の駆動回路および電力変換装置 |
JP2011182578A (ja) | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Toyota Industries Corp | 電力変換装置 |
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02266712A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-10-31 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
FR2915328A1 (fr) * | 2007-04-18 | 2008-10-24 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de stockage d'energie, notamment pour vehicule automobile. |
ITTO20110768A1 (it) * | 2011-08-12 | 2013-02-13 | Magneti Marelli Spa | Dispositivo e metodo di scarica per la scarica attiva di un condensatore in un impianto elettrico di potenza di un veicolo con trazione elettrica |
EP2894057A1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-15 | ABB Oy | Method for discharging DC intermediate circuit of converter and converter |
CN104753326A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 广东工业大学 | Ac-dc驱动器输出滤波电容快速有源泄放电路 |
CN205622497U (zh) * | 2016-04-25 | 2016-10-05 | 深圳索瑞德电子有限公司 | 一种电力有源滤波器的直流保护电路 |
-
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-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008061300A (ja) | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Toyota Motor Corp | 電力変換装置およびその電力変換装置における残留電荷の消費方法 |
WO2011052398A1 (ja) | 2009-10-26 | 2011-05-05 | 日産自動車株式会社 | スイッチング素子の駆動回路および電力変換装置 |
JP2011182578A (ja) | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Toyota Industries Corp | 電力変換装置 |
JP2016086492A (ja) | 2014-10-24 | 2016-05-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | コンデンサ放電装置及びその制御方法 |
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