[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用热管冷却器的功率转换装置。

背景技术

通常，功率转换装置中作为开关元件使用半导体元件。作为该半导体元件的冷却方法的一种已知有使用热管冷却器的冷却方法，该热管冷却器中，由于热管两端的温度差，热能经由封入于热管中的制冷液体(下面，称为制冷剂)从高温部移动到低温部，利用上述作用来进行冷却。

当热管冷却器在寒冷地区的室外等寒冷环境下使用时，若热管内的低温侧温度变为制冷剂凝固点以下，则低温侧的制冷剂会冻结。若热管冷却器中的制冷剂冻结，则会显著妨碍热能的移动，从而不能发挥充分的冷却效果。因而，当在热管冷却器的制冷剂冻结的状态下运行功率转换装置，则可能无法充分冷却半导体元件，而导致半导体元件超过允许温度并发生损坏。因此，为了不使热管的制冷剂冻结而采取了各种方法。作为该方法的一个示例公开有如下功率转换装置：即、对热管冷却器安装加热器(例如参照专利文献1)。

然而，在热管冷却器上安装有加热器的功率转换装置中，运行过程中热管冷却器的冷却能力下降，因此在利用加热器解冻制冷剂之前无法运行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平6－276742号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供如下功率转换装置：即、即使热管冷却器的制冷剂冻结，也能开始运行。

基于本发明的观点的功率转换装置包括：电路，该电路包含发热源；热管冷却器，该热管冷却器对所述发热源进行冷却，并封入有制冷剂；冻结判定单元，该冻结判定单元判定所述制冷剂是否冻结；以及输出限制单元，该输出限制单元在所述冻结判定单元判定为所述制冷剂冻结的情况下，限制输出。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的供电系统的结构的结构图。

图2是表示安装于实施方式1所涉及的功率转换装置1的热管冷却器的结构的结构图。

图3是表示安装于本发明的实施方式2所涉及的功率转换装置的热管冷却器的结构的结构图。

图4是表示安装于本发明的实施方式3所涉及的功率转换装置的热管冷却器的结构的结构图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的供电系统10的结构的结构图。图2是表示安装于本实施方式所涉及的功率转换装置1的热管冷却器9的结构的结构图。图2中所示的箭头表示自然对流。另外，对图中的相同部分标注相同标号并省略其详细说明，主要针对不同部分进行阐述。之后的实施方式中也同样省略重复说明。

供电系统10包括功率转换装置1、控制装置2、以及直流电源11。供电系统10与具备交流电源的交流电力系统15互连。

直流电源11向功率转换装置1提供直流电。直流电源11只要能给功率转换装置1提供直流电即可。例如，直流电源11为充电电池、光伏(PV,photovoltaic)电池单元(太阳能电池)、或燃料电池等。

功率转换装置1将由直流电源11提供的直流电转换成与交流电力系统15同步的交流电。功率转换装置1向交流电力系统15提供交流电。

控制装置2向逆变器电路3输出栅极信号GT，对从功率转换装置1输出的交流电进行控制。

互连变压器12内置于功率转换装置1或者配置于功率转换装置1的外部。互连变压器12是用于使从逆变器电路3经由交流滤波器5输出的交流电与交流电力系统15互连的器件。

交流电流检测器13是用于对功率转换装置1的输出电流Iiv进行测量的检测器。交流电流检测器13将检测到的输出电流Iiv作为检测信号输出至控制装置2。交流电流检测器13设置于功率转换装置1的内部。在互连变压器12内置于功率转换装置1的情况下，交流电流检测器13配置于互连变压器12和交流电力系统15之间的电路上。在互连变压器12配置于功率转换装置1的外部的情况下，交流电流检测器13配置于交流滤波器5和互连变压器12之间的电路上。

交流电压检测器14是用于对功率转换装置1的输出电压Vr进行测量的检测器。交流电压检测器14将检测到的功率转换装置1的输出电压Vr作为检测信号输出至控制装置2。

功率转换装置1包括：逆变器电路3、平滑电容器4、交流滤波器5、直流电压检测器6、直流电流检测器7、温度传感器8、热管冷却器9、交流电流检测器13、以及交流电压检测器14。此外，功率转换装置1有时包括互连变压器12。