[发明专利]逆变器装置

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器装置，尤其涉及在使用多个开关元件将车用的直流电源的直流电压转换为脉冲序列状的准交流电压时，即使电源电压变动也能使输出电压不变地，使逆变器电路的输出稳定的逆变器装置。

背景技术

例如在汽车上搭载直流电源(电池)，该直流电源的直流电压被用于各种动力和控制。而且，使用具有多个开关元件的逆变器电路，将该直流电源的直流电压转换为脉冲序列状的准交流电压，将其使用作为例如向车用空调装置的压缩机驱动用电动机(例如电动压缩机的无刷电动机等)、其他电动机(例如磁阻电动机或感应电动机)或者变压器等的输出电压。

在用于车用空调装置的压缩机(制冷压缩机)中，也有只将发动机的旋转力作为其驱动动力源的压缩机，但在电动压缩机或混合压缩机中，通常使用内置无刷电动机的压缩机。该无刷电动机被由逆变器电路转换为脉冲序列状的准交流电压驱动，其旋转速度利用改变上述准交流电压的占空比以使提供的有效电压改变的方法、即PWM(脉宽调制)方法控制。

然而，搭载在车辆上的电池等直流电源由于与电负载的关系而容易产生电压变动，例如，在具备行驶用电动机的电力汽车或混合动力车等车辆中，会产生由于加速时在行驶用电动机中会流过较大的负载电流而导致直流电源电压急剧下降，反之，在减速时由于来自行驶用电动机的再生电流而导致直流电源电压急剧上升的现象。另外，在通常的发动机驱动的车辆中，若直流电源消耗大量电力，则直流电源电压也会急剧下降。

若产生这样的直流电源电压的变动，则输出电压会与其成比例地变动。例如驱动上述的无刷电动机时，随着其电压变动，电动机转速会急加速或急减速。另外，减速等情况下流过过电流等，在最差的情况下保护电路会工作，电动机会停止。

为处理这样的问题，在专利文献1披露了一种检测直流电源电压，根据该检测电压值使占空比改变的技术。另外，在专利文献2披露了一种检测从逆变器电路向电动机输出的电压，根据检测的电压值使占空比改变的技术。

专利文献1：日本专利3084941号公报

专利文献2：日本专利特开2005-57974号公报

发明内容

然而，在以上述专利文献1所记载的方法进行控制时，有时难以使期望的输出始终稳定，难以高精度地得到期望的输出。即，在上述控制中，从识别出直流电源电压的变动到校正占空比，会产生取决于控制装置的处理速度等的时间延迟，因此，会产生无法迅速且适当地对占空比进行校正的情况，结果无刷电动机有可能发生转速变动、过电流、转矩不足等不理想的情况。另外，检测的电源电压不是可以施加在电动机端子上的电压，所以不能考虑逆变器电路的开关元件的电压降分量，由于该影响，会产生无法得知三相低时的电压被施加到何种程度这样的问题，且也有控制精度恶化这样的问题。

另外，在以上述专利文献2所记载的方法进行控制时，在只检测到向电动机的输出侧1相的电压时，无法得知在其余2相检测到何种程度的电压，因此控制精度有可能相应恶化。另外，若想要检测所有三相的电压，则必须对三相都进行检测处理，会带来电压检测的处理量增大这样的问题。另外，存在由此带来电路、控制都会复杂化这样的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种逆变器装置，即在使用包括多个开关元件的逆变器电路将直流电源电压转换为脉冲序列状的准交流电压时，即使电源电压变动也能使期望的输出电压始终稳定，可以高精度地得到期望的输出电压，且能以简单的电路结构容易且可靠地对其进行控制的逆变器装置。

为解决上述问题，本发明所涉及的逆变器装置，将串联连接的一对开关元件的元件组，相对于直流电源并联连接为多组，构成将上述直流电源的直流电压转换为脉冲序列状的多相的准交流电压并输出的逆变器电路，在该逆变器电路连接输出控制电路，上述输出控制电路包括可将各相的上述准交流电压通过脉冲调制调整的PWM发生器，将来自上述逆变器电路的输出电压施加在供电对象，其特征是，通过检测将在逆变器电路和供电对象之间设置的电压检测电路的各相连接的公共点的电压，检测提供给所述供电对象的输出电压的各相平均电压，作为与所述供电对象的中性点电压对应的虚拟中性点电压，通过将检测出的虚拟中性点电压反馈至所述PWM发生器进行的各相的输出占空比的控制，将来自上述逆变器电路的各相的输出电压控制为目标输出电压。