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公開番号2025164509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024068527
出願日2024-04-19
発明の名称インバータ装置及びその保護方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20251023BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】部品の一部が短絡故障した場合でもインバータ制御を継続して行うこと。
【解決手段】インバータ装置1は、電源ラインL1から供給される電圧を変換して出力ラインL2に出力する複数のインバータ回路10と、保護装置20とを備える。保護装置20は、複数のインバータ回路10を複数のグループGL1～GLnにグルーピングしたグルーピング情報を有し、いずれかのインバータ回路10に異常が発生した場合に、異常が発生したインバータ回路10及び該インバータ回路10と同じグループに属するインバータ回路10への電力供給を遮断する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１ラインから供給される電圧を変換して第２ラインに出力する複数のインバータ回路と、
複数の前記インバータ回路を複数のグループにグルーピングしたグルーピング情報を有し、いずれかの前記インバータ回路に異常が発生した場合に、異常が発生した前記インバータ回路及び該インバータ回路と同じグループに属する前記インバータ回路への電力供給を遮断する保護装置と
を備えるインバータ装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記第２ラインには、多極三相モータが接続されており、
各前記インバータ回路は、前記多極三相モータの各巻線に対応して設けられるとともに、各前記巻線に対して交流電圧を出力し、
複数の前記インバータ回路は、三相巻線に対応する３つの前記インバータ回路を最小単位として、複数のグループにグルーピングされている請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
各前記グループは、前記多極三相モータのステータにおいて、互いに対向する位置に設けられた少なくとも２つの前記三相巻線に対応する６つの前記インバータ回路を含む請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記保護装置は、
前記第１ラインに設けられるとともに、各前記インバータ回路にそれぞれ対応して設けられた保護回路と、
前記保護回路を制御可能な制御部と、
を備える請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記保護装置は、前記第１ラインに設けられるとともに、各前記グループに対応して設けられた保護回路を備える請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記保護装置は、
前記第１ライン及び前記第２ラインにそれぞれ設けられるとともに、各前記インバータ回路または各前記グループに対応して設けられた複数の保護回路と、
複数の前記保護回路を制御する制御部と、
を備える請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項７】
第１ラインから供給される電圧を変換して第２ラインに出力する複数のインバータ回路を備えるインバータ装置の保護方法であって、
複数の前記インバータ回路を複数のグループにグルーピングしたグルーピング情報を有し、いずれかの前記インバータ回路に異常が発生した場合に、異常が発生した前記インバータ回路及び該インバータ回路と同じグループに属する前記インバータ回路への電力供給を遮断するインバータ装置の保護方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、インバータ装置及びその保護方法に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電力変換装置の一つとして、パワー素子であるスイッチング素子を用いたインバータ装置が知られている。例えば、非特許文献１には、多極モータの巻線毎にフルブリッジインバータを設けたインバータ装置が開示されている。
非特許文献１に開示されるインバータ装置は、１０極モータを制御するためのインバータであり、３０枚（＝１０極×３相）のインバータ基板を有している。また、損失低減するために、フルブリッジインバータの１スイッチ当たり、複数のＦＥＴ素子（例えば、１０個のＦＥＴ素子）を並列接続して用いている。更に、ＦＥＴ素子と並列に複数の高周波用キャパシタ（例えば、１１個のキャパシタ）を接続している。このため、１つのインバータ基板に搭載される部品数は、極めて多くなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
ＭｏｈａｍｍａｄＭ．Ｑａｓｉｍ、外５名、“ＤｅｓｉｇｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎＩｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒａＯｎｅ－ＭｅｇａｗａｔｔＵｌｔｒａ－ＬｉｇｈｔＭｏｔｏｒＤｒｉｖｅ”、ＡＩＡＡＡｖｉａｔｉｏｎＦｏｒｕｍ２０２３、インターネット＜https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/150871/2023_AIAA_Paper_1MW_PE%5B99%5D.pdf?sequence=2&isAllowed=y＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、多数の部品が１枚のインバータ基板に搭載されるようなインバータ装置では、多くの部品が高電圧直流バスに並列接続される。このため、これらの部品の一つでも短絡故障すると、高電圧直流バスの電圧が０Ｖとなり、全てのインバータ基板の機能が停止するおそれがある。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、部品の一部が短絡故障した場合でもインバータ制御を継続して行うことのできるインバータ装置及びその保護方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るインバータ装置は、第１ラインから供給される電圧を変換して第２ラインに出力する複数のインバータ回路と、複数の前記インバータ回路を複数のグループにグルーピングしたグルーピング情報を有し、いずれかの前記インバータ回路に異常が発生した場合に、異常が発生した前記インバータ回路及び該インバータ回路と同じグループに属する前記インバータ回路への電力供給を遮断する保護装置とを備える。
【０００７】
本開示の一態様に係るインバータ装置の保護方法は、第１ラインから供給される電圧を変換して第２ラインに出力する複数のインバータ回路を備えるインバータ装置の保護方法であって、複数の前記インバータ回路を複数のグループにグルーピングしたグルーピング情報を有し、いずれかの前記インバータ回路に異常が発生した場合に、異常が発生した前記インバータ回路及び該インバータ回路と同じグループに属する前記インバータ回路への電力供給を遮断する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、部品の一部が短絡故障した場合でもインバータ制御を継続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の第１実施形態に係るインバータ装置の一構成例を示した概略構成図である。
本開示の第１実施形態に係る保護装置の一構成例を示した図である。
本開示の第１実施形態に係る保護制御部のハードウェア構成の一例を示した図である。
本開示の第１実施形態に係るインバータ装置の動作について説明するための図である。
本開示の変形例２に係るインバータ装置の一構成例を示した概略構成図である。
本開示の変形例３に係るインバータ装置の一構成例を示した概略構成図である。
本開示の変形例４に係るインバータ装置のグルーピングについて説明するための図である。
本開示の変形例４に係るインバータ装置のグルーピングについて説明するための図である。
本開示の第２実施形態に係るインバータ装置の一構成例を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔第１実施形態〕
以下に、本開示に係るインバータ装置及びその保護方法の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るインバータ装置１の概略構成を示した図である。図１に示すように、インバータ装置１は、電源ライン（第１ライン）Ｌ１から供給される電圧を変換して出力ライン（第２ライン）に出力する複数のインバータ回路１０と、保護装置２０とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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