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公開番号2024166966
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023083416
出願日2023-05-19
発明の名称アクティブディスチャージ回路および電力変換装置
出願人ニデックエレシス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20241122BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】平滑コンデンサを放電させる必要のない期間において、消費電力を低減できるアクティブディスチャージ回路を提供する。
【解決手段】インバータ(電力変換装置)において、アクティブディスチャージ回路100は、一対の配線の間に接続されるコンデンサC1の一端に接続される第1ノードN1と、第2ノードN2との間に接続される放電抵抗Rと、第2ノードN2とグランドとの間に接続されるスイッチ70と、スイッチ70をオンにする駆動電圧Vgをスイッチ70に出力する駆動回路60と、第1イネーブル信号を出力するプロセッサ10と、第1イネーブル信号がアクティブ状態である場合に、電源電圧Vd2を駆動回路60に供給する電源供給回路50と、を備える。駆動回路60は、第1イネーブル信号がアクティブ状態であり、且つ、電源供給回路50から電源電圧Vd2が供給される場合に、駆動電圧Vgをスイッチに出力する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コンデンサの一端に接続される第１ノードと、第２ノードとの間に接続される放電抵抗と、
前記第２ノードとグランドとの間に接続されるスイッチと、
前記スイッチをオンにする駆動電圧を前記スイッチに出力する駆動回路と、
第１イネーブル信号を出力するプロセッサと、
前記第１イネーブル信号がアクティブ状態である場合に、電源電圧を前記駆動回路に供給する電源供給回路と、
を備え、
前記駆動回路は、前記第１イネーブル信号がアクティブ状態であり、且つ前記電源供給回路から前記電源電圧が供給される場合に、前記駆動電圧を前記スイッチに出力する、
アクティブディスチャージ回路。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２ノードと前記グランドとの間の電圧を検出し、前記電圧の検出結果を示す検出信号を前記プロセッサに出力する電圧検出回路をさらに備え、
前記駆動回路は、前記電源供給回路から前記電源電圧が供給される第１タイミングよりも後の第２タイミングにおいて前記駆動電圧を前記スイッチに出力し、
前記プロセッサは、前記第１タイミングと前記第２タイミングとの間の第１期間における前記検出信号の電圧値と、前記駆動回路から前記駆動電圧が出力される第２期間における前記検出信号の電圧値とに基づいて、前記スイッチの状態を診断する、
請求項１に記載のアクティブディスチャージ回路。
【請求項３】
前記電圧検出回路は、
前記電圧が０Ｖである場合に、第１電圧値を有する前記検出信号を出力し、
前記電圧が０Ｖと異なる場合に、第２電圧値を有する前記検出信号を出力し、
前記プロセッサは、
前記第１期間における前記検出信号の電圧値が前記第２電圧値であり、且つ前記第２期間における前記検出信号の電圧値が前記第１電圧値である場合に、前記スイッチの状態は正常であると判定し、
前記第１期間及び前記第２期間における前記検出信号の電圧値が前記第１電圧値である場合に、前記スイッチの状態はオン固着状態であると判定し、
前記第１期間及び前記第２期間における前記検出信号の電圧値が前記第２電圧値である場合に、前記スイッチの状態はオフ固着状態であると判定し、
前記第１期間及び前記第２期間における前記検出信号の電圧値が前記第１電圧値及び前記第２電圧値と異なる場合に、前記電圧検出回路が故障したと判定する、
請求項２に記載のアクティブディスチャージ回路。
【請求項４】
前記第２タイミングから所定時間の経過後に、前記駆動回路から前記スイッチに出力される前記駆動電圧を遮断する電圧遮断回路をさらに備える、請求項２に記載のアクティブディスチャージ回路。
【請求項５】
前記プロセッサを監視し、第２イネーブル信号を出力する監視回路をさらに備え、
前記監視回路は、前記プロセッサの異常を検知した場合に、前記第２イネーブル信号をアクティブ状態に変化させ、
前記電源供給回路は、前記第１イネーブル信号及び前記第２イネーブル信号の少なくとも一方がアクティブ状態である場合に、前記電源電圧を前記駆動回路に供給し、
前記駆動回路は、前記第１イネーブル信号及び前記第２イネーブル信号の少なくとも一方がアクティブ状態であり、且つ前記電源供給回路から前記電源電圧が供給される場合に、前記駆動電圧を前記スイッチに出力する、
請求項１に記載のアクティブディスチャージ回路。
【請求項６】
一対の配線を介して供給される直流電力を交流電力に変換するブリッジ回路と、
前記一対の配線の間に接続されるコンデンサと、
請求項１から５のいずれか一項に記載のアクティブディスチャージ回路と、
を備える、電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブディスチャージ回路および電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両に搭載されるインバータは、車両衝突時などに平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電させるアクティブディスチャージ回路を備える（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０５３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアクティブディスチャージ回路は、常に電源が投入された状態にあるため、平滑コンデンサを放電させる必要のない期間においても、アクティブディスチャージ回路によって電力が消費されていた。電動車両に搭載される電子回路及び電子部品は、可能な限り消費電力が低いことが要求される。そのため、平滑コンデンサを放電させる必要のない期間において、消費電力を低減できるアクティブディスチャージ回路の開発が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアクティブディスチャージ回路における一つの態様は、コンデンサの一端に接続される第１ノードと、第２ノードとの間に接続される放電抵抗と、前記第２ノードとグランドとの間に接続されるスイッチと、前記スイッチをオンにする駆動電圧を前記スイッチに出力する駆動回路と、第１イネーブル信号を出力するプロセッサと、前記第１イネーブル信号がアクティブ状態である場合に、電源電圧を前記駆動回路に供給する電源供給回路と、を備え、前記駆動回路は、前記第１イネーブル信号がアクティブ状態であり、且つ前記電源供給回路から前記電源電圧が供給される場合に、前記駆動電圧を前記スイッチに出力する。
【０００６】
本発明の電力変換装置における一つの態様は、一対の配線を介して供給される直流電力を交流電力に変換するブリッジ回路と、前記一対の配線の間に接続されるコンデンサと、上記態様のアクティブディスチャージ回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の上記態様によれば、コンデンサを放電させる必要のない期間において、消費電力を低減可能なアクティブディスチャージ回路と、そのアクティブディスチャージ回路を備える電力変換装置とを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態におけるインバータの構成を示す回路ブロック図である。
図２は、本実施形態におけるアクティブディスチャージ回路の構成を示す回路ブロック図である。
図３は、スイッチの状態を診断する方法に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明では、本発明の電力変換装置として、電動車両に搭載されるインバータ１を例示する。例えば、電動車両は、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、及び燃料電池車等である。
【００１０】
図１は、本実施形態におけるインバータ１の構成を示す回路ブロック図である。電動車両は、インバータ１に加えて、高電圧バッテリ２と、バッテリリレー３と、低電圧バッテリ４と、モータ５と、車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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