[发明专利]电力转换装置

说明书

本发明提供一种电力转换装置，在栅极驱动电路因静电而误动作时，使栅极驱动电路的输出信号恢复为正常的状态。电力转换装置(10)的栅极信号控制部(50)根据插入到正极侧直流母线(32p)与负极侧直流母线(32n)之间的电容器(38)的预充电的开始指示，将使正极侧开关元件(开关元件(30a)、(30c)、(30e))暂时导通后使其关断的第一栅极信号发送到正极侧栅极驱动电路(栅极驱动电路(40a)、(40c)、(40e))，将使负极侧开关元件(开关元件(30b)、(30d)、(30f))暂时导通后使其关断的第二栅极信号发送到负极侧栅极驱动电路(栅极驱动电路(40b)、(40d)、(40f))。

技术领域

本发明涉及一种通过栅极驱动电路来导通/关断开关元件的电力转换装置。

背景技术

在电力转换装置中串联连接有两个开关元件，该串联连接的两个开关元件插入到正极侧直流母线与负极侧直流母线之间。输出节点连接在串联连接的两个开关元件之间。正极侧直流母线与电池的正极连接，负极侧直流母线与电池的负极连接。另外，在正极侧直流母线与负极侧直流母线之间(直流母线之间)插入有电容器。

在电池与电容器(电力转换装置)之间设置有主继电器。在主继电器处于断开状态时，为了防止触电而使电容器放电。在将主继电器接通的情况下，对被放电的电容器进行预充电(充电)。在电容器的预充电过程中，电力转换装置的动作被停止。(例如，专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-24633号公报

发明内容

技术问题

然而，在电力转换装置中设置有栅极驱动电路以及栅极信号控制部。栅极驱动电路针对每个开关元件而设置。栅极信号控制部将指示开关元件进行导通、关断的栅极信号发送到栅极驱动电路。栅极驱动电路按照栅极信号来使开关元件导通、关断。

另外，在栅极驱动电路中，为了对栅极信号控制部侧与开关元件侧之间进行绝缘，有时会设置隔离变压器。隔离变压器不将一次侧的直流部分传递到二次侧，而仅将脉冲式的栅极信号的上升沿以及下降沿传递到二次侧。因此，在设置有隔离变压器的栅极驱动电路中，在隔离变压器的二次侧设置锁存电路。锁存电路若接收到上升沿，则使输出保持高电平状态(例如，“ON”状态)，若接收到下降沿，则使输出保持低电平状态(例如，“OFF”状态)。

在此，例如，有时人触碰到电力转换装置等而对栅极驱动电路施加静电。该情况下，栅极驱动电路有时以与正常的栅极信号相反的方式进行误动作，并因锁存电路而继续输出使开关元件“导通”的输出信号。

例如，在主继电器处于“断开”状态时，若正极侧开关元件与负极侧开关元件两者因静电引起的误动作而“导通”，则导致直流母线之间短路，并且由于继续输出使开关元件“导通”的输出信号，所以导致直流母线之间的短路状态被持续。

若在直流母线之间处于短路状态时进行预充电，则电荷会通过短路的开关元件而在直流母线之间移动，并且电荷无法存储到电容器中。由此，导致预充电不在预定时间内结束，并因超时而被检测出预充电异常。

由此，在因静电而使开关元件“导通”的情况下，由于开关元件本身没有故障，所以若能够使栅极驱动电路的输出信号回到正常的状态，则能够使开关元件恢复为“关断”状态。

但是，对预充电的执行进行控制的车辆控制部在检测到预充电异常时，无法区别该异常是因开关元件的短路故障而引起的，还是因静电导致的误动作而引起的。因此，车辆控制部在检测到预充电异常时，无论实际的短路原因是什么，都当作电力转换装置发生了故障来应对。其结果是，有时即使是开关元件能够恢复的异常，也浪费地进行电力转换装置的更换修理。