(57)【要約】【課題】  一部の電力変換部が過熱保護動作を行った場合であっても、他の電力変換部が正常に過熱保護動作を行うことが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】  少なくとも第１及び第２の電力変換部１１，１２を含む複数の電力変換部を備える電力変換装置であって、一方の電力変換部の過熱保護動作の有無に基づいて、他方の過熱保護設定値を変更する。本発明によれば、一方の電力変換部が通常動作を行っている場合及び過熱保護動作を行っている場合のそれぞれの場合において、他方の電力変換部は最適な過熱保護設定値を用いることができることから、一方の電力変換部が発する熱が他方の電力変換部に設けられた温度センサ１１ｂ，１２ｂに影響を及ぼす場合であっても、想定した温度で正確に過熱保護動作を行うことが可能となる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１及び第２の電力変換部を含む複数の電力変換部を備える電力変換装置であって、前記第１の電力変換部の過熱保護動作の有無に基づいて、前記第２の電力変換部の過熱保護設定値を変更することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の電力変換部は、互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記複数の電力変換部に対して共通に設けられた冷却機構をさらに備え、前記過熱保護設定値は、前記冷却機構に用いられる冷媒の温度に基づいて定められていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、前記第２の電力変換部の過熱保護設定値を低下させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行してから所定の時間が経過した後、前記第２の過熱保護設定値を低下させることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、前記第２の電力変換部の過熱保護設定値を段階的若しくは連続的に低下させることを特徴とする請求項４又は５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第２の電力変換部の過熱保護動作の有無に基づいて、前記第１の電力変換部の過熱保護設定値を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記第２の電力変換部の過熱保護動作の有無にかかわらず、前記第１の電力変換部の過熱保護設定値を一定に保持することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記複数の電力変換部はそれぞれ温度センサを備えており、前記第１の電力変換部が前記第２の電力変換部の温度センサに与える熱の影響は、前記第２の電力変換部が前記第１の電力変換部の温度センサに与える熱の影響よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記複数の電力変換部の少なくとも一部は並列運転可能に接続されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記複数の電力変換部がいずれもＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
少なくとも第１及び第２の電力変換部を含む複数の電力変換部を備えた電力変換装置への過熱保護温度設定方法であって、
少なくとも前記第１及び第２の電力変換部を通常動作させた状態で、前記複数の電力変換部に対して共通に設けられた冷却機構に用いられる冷媒の温度が設定温度に達した際の前記第１の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を前記第１の電力変換部の第１の過熱保護設定値として設定し、
少なくとも前記第１の電力変換部を通常動作させ、前記第２の電力変換部を過熱保護動作させた状態で、前記冷媒の温度が前記設定温度に達した際の前記第１の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を、前記第１の電力変換部の第２の過熱保護設定値として設定することを特徴とする電力変換装置への過熱保護温度設定方法。
【請求項１３】
少なくとも前記第１及び第２の電力変換部を通常動作させた状態で、前記冷媒の温度が前記設定温度に達した際の前記第２の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を、前記第２の電力変換部の第１の過熱保護設定値として設定し、
少なくとも前記第２の電力変換部を通常動作させ、前記第１の電力変換部を過熱保護動作させた状態で、前記冷媒の温度が前記設定温度に達した際の前記第２の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を、前記第２の電力変換部の第２の過熱保護設定値として設定することを特徴とする請求項１２に記載の電力変換装置への過熱保護温度設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力変換装置に関し、特に、複数の電力変換部を備える電力変換装置に関する。また、本発明は電力変換装置への過熱保護温度設定方法に関し、特に、複数の電力変換部を備える電力変換装置への過熱保護温度設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇や地球環境の悪化を背景として、ハイブリッド車や燃料電池車のような、電気エネルギーを利用した自動車への関心が高まりをみせている。電気エネルギーを用いた自動車には、車輪を駆動するためのモータや、モータに電力を供給するための高圧バッテリーの他、高圧バッテリーの電圧を降圧する電力変換装置が備えられることが多い。すなわち、車輪を駆動するためのモータが必要とする電圧は約１２０〜４００Ｖと比較的高い一方、自動車に備えられるエアコンやオーディオ等の電気機器が必要とする電圧は約１２Ｖ程度であることから、高圧バッテリーの電圧は約１２０〜４００Ｖに設定されるとともに、車輪を駆動するためのモータに対してはこれが直接供給され、エアコンやオーディオ等の電気機器に対しては電力変換装置によって降圧された電圧が供給される。
【０００３】
この種の電力変換装置は、その内部にスイッチング回路や整流回路等を有していることから、これらに含まれるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やダイオードの発熱による破損防止を目的として、温度センサが設けられることが多い。このような温度センサによりあらかじめ定められた過熱保護温度に達したことが検出されると、電力変換装置に含まれる制御部は出力を停止若しくは制限し、これにより熱によるＦＥＴやダイオードの破損を未然に防止している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３７４５９号公報
【特許文献２】特開２００１−２９８８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自動車に搭載される電気機器の数は年々増加しており、このため近年、電力変換装置にはより大きな出力が求められている。これを満たすためには、より高出力な電力変換装置を新たに設計し直すほか、既に設計されている低出力の電力変換部を並列運転させるという方法が考えられ、特に後者の方法によれば、開発コストを大幅に抑制することが可能となる。並列運転の例としては、例えば特許文献２に記載されている。
【０００５】
ところが、複数の電力変換部を並列に運転させると、ある電力変換部が発する熱が他の電力変換部内へと伝わるため、温度センサによる過熱保護動作が不正確になるという問題があった。つまり、温度センサの出力値がある一定値であっても、全ての電力変換部が並列運転している場合と、一部の電力変換部のみが運転している場合とでは、当該一部の電力変換部内の実際の温度が異なるといったケースが考えられる。このことは、一部の電力変換部のみが運転している場合、全ての電力変換部が並列運転している場合と比べて、温度センサの出力値が実際の温度よりも低い温度を示すことを意味する。したがって、一部の電力変換部が過熱保護動作（出力停止や出力制限）を行うと、残りの電力変換部はなかなか過熱保護動作に入らなくなり、その結果、ＦＥＴやダイオードが損傷するという可能性があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、複数の電力変換部を備える電力変換装置及びこのような電力変換装置への過熱保護温度設定方法であって、一部の電力変換部が過熱保護動作を行った場合であっても、他の電力変換部が正常に過熱保護動作を行うことが可能な電力変換装置及び過熱保護温度設定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電力変換装置は、少なくとも第１及び第２の電力変換部を含む複数の電力変換部を備える電力変換装置であって、前記第１の電力変換部の過熱保護動作の有無に基づいて、前記第２の電力変換部の過熱保護設定値を変更することを特徴とする。本発明によれば、第１の電力変換部が通常動作を行っている場合と過熱保護動作を行っている場合とで、第２の電力変換部はそれぞれ最適な過熱保護設定値を用いることが可能となる。これにより、第１の電力変換部が発する熱が第２の電力変換部に設けられた温度センサに影響を及ぼす場合であっても、想定した温度で正確に過熱保護動作を行うことが可能となる。
【０００８】
この場合、前記第１及び第２の電力変換部は、互いに隣接して配置されていることが好ましい。このような状態においては、一方の電力変換部が発する熱が他方の電力変換部内へと伝わりやすいからである。
【０００９】
また、本発明による電力変換装置は、前記複数の電力変換部に対して共通に設けられた冷却機構をさらに備え、前記過熱保護温度は、前記冷却機構に用いられる冷媒の温度に基づいて定められていることが好ましい。これによれば、想定した温度でより正確に過熱保護動作を行うことが可能となる。
【００１０】
また、第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、第２の電力変換部の過熱保護設定値を低下させることが好ましい。これによれば、第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行したことによって、第１の電力変換部から第２の電力変換部への熱の影響が低減した場合であっても、第２の電力変換部は、実際の温度に応じた異常過熱の検出を行うことが可能となる。
【００１１】
この場合、第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行してから所定の時間が経過した後、第２の過熱保護設定値を低下させることが好ましい。これによれば、余熱にの影響によって、第２の電力変換部が不必要に過熱保護動作に移行するといった問題が無くなる。また、第１の電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、第２の電力変換部の過熱保護設定値を段階的若しくは連続的に低下させることが特に好ましい。これによれば、余熱の変化に応じた適切な異常過熱の検出を行うことが可能となる。
【００１２】
また、第２の電力変換部が発する熱が第１の電力変換部に設けられた温度センサに影響を及ぼす場合にあっては、第２の電力変換部の過熱保護動作の有無に基づいて、第１の電力変換部の過熱保護設定値を変更することが好ましい。一方、第２の電力変換部が発する熱が第１の電力変換部に設けられた温度センサに実質的に影響を及ぼさない場合にあっては、第２の電力変換部の過熱保護動作の有無にかかわらず、第１の電力変換部の過熱保護設定値を一定に保持することが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記複数の電力変換部の少なくとも一部は並列運転可能に接続されていることが好ましく、前記複数の電力変換部がいずれもＤＣ／ＤＣコンバータであることが好ましい。これによれば、自動車の高圧バッテリーと低圧バッテリーとの間に設けられる電力変換装置として好適に利用することが可能となる。
【００１４】
本発明による電力変換装置への過熱保護温度設定方法は、少なくとも第１及び第２の電力変換部を含む複数の電力変換部を備えた電力変換装置への過熱保護温度設定方法であって、少なくとも前記第１及び第２の電力変換部を通常動作させた状態で、前記複数の電力変換部に対して共通に設けられた冷却機構に用いられる冷媒の温度が設定温度に達した際の前記第１の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を前記第１の電力変換部の第１の過熱保護設定値として設定し、少なくとも前記第１の電力変換部を通常動作させ、前記第２の電力変換部を過熱保護動作させた状態で、前記冷媒の温度が前記設定温度に達した際の前記第１の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を、前記第１の電力変換部の第２の過熱保護設定値として設定することを特徴とする。
【００１５】
このような方法によれば、実使用時において第２の電力変換部が先に過熱保護動作に移行し、これにより、第２の電力変換部が第１の電力変換部に設けられた温度センサに与える影響が低減しても、これを考慮した正確な温度監視を行うことができる。
【００１６】
この場合、少なくとも前記第１及び第２の電力変換部を通常動作させた状態で、前記冷媒の温度が前記設定温度に達した際の前記第２の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を、前記第２の電力変換部の第１の過熱保護設定値として設定し、少なくとも前記第２の電力変換部を通常動作させ、前記第１の電力変換部を過熱保護動作させた状態で、前記冷媒の温度が前記設定温度に達した際の前記第２の電力変換部に設けられた温度センサの出力値を、前記第２の電力変換部の第２の過熱保護設定値として設定することが好ましい。これによれば、実使用時において第１の電力変換部が先に過熱保護動作に移行し、これにより、第１の電力変換部が第２の電力変換部に設けられた温度センサに与える影響が低減しても、これを考慮した正確な温度監視を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明によれば、ある電力変換部が発する熱が他の電力変換部に設けられた温度センサに影響を及ぼす場合であっても、これを考慮した異常過熱の検出を行うことができることから、他の電力変換部の動作状態にかかわらず、想定した温度で正確に過熱保護動作を行うことが可能となる。
【００１８】
したがって、高出力な電力変換装置を新たに設計し直すのではなく、既に設計されている低出力の電力変換部を並列運転させる場合においても、熱によるＦＥＴやダイオードの損傷を効果的に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい第１の実施形態による電力変換装置１０の構成を示す模式図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態による電力変換装置１０は、２つの電力変換部１１，１２と、これら２つの電力変換部１１，１２に対して共通に設けられた冷却機構１９とを備えて構成されている。電力変換部１１，１２は、それぞれ主回路部１１ａ，１２ａと温度センサ１１ｂ，１２ｂとを有しており、スイッチング回路や整流回路（図示せず）を含む主回路部１１ａ，１２ａの動作に伴って発生する熱は、対応する温度センサ１１ｂ，１２ｂによって監視されている。温度センサ１１ｂ，１２ｂとしては、例えばサーミスタを用いることができる。
【００２２】
主回路部１１ａ，１２ａには、スイッチング回路や整流回路のほか、過熱検出部１１ｃ，１２ｃと、それぞれ２つの設定部１１ｄ，１１ｅ及び設定部１２ｄ，１２ｅとが含まれている。設定部１１ｄ，１１ｅには、それぞれ電力変換部１１に対する第１及び第２の過熱保護設定値が格納されており、設定部１２ｄ，１２ｅには、それぞれ電力変換部１２に対する第１及び第２の過熱保護設定値が記憶されている。
【００２３】
過熱検出部１１ｃは、温度センサ１１ｂの出力値と、設定部１１ｄに記憶された第１の過熱保護設定値又は設定部１１ｅに記憶された第２の過熱保護設定値とを比較し、温度センサ１１ｂの出力値が第１又は第２の過熱保護設定値を超えた場合、異常過熱であると判断し、電力変換部１１ａを通常動作から過熱保護動作に移行させる。温度センサ１１ｂの出力値を第１及び第２の過熱保護設定値のいずれと比較するかは、電力変換部１２に含まれる過熱検出部１２ｃによって制御される。同様に、過熱検出部１２ｃは、温度センサ１２ｂの出力値と、設定部１２ｄに記憶された第１の過熱保護設定値又は設定部１２ｅに記憶された第２の過熱保護設定値とを比較し、温度センサ１２ｂの出力値が第１又は第２の過熱保護設定値を超えた場合、異常過熱であると判断し、電力変換部１２を通常動作から過熱保護動作に移行させる。温度センサ１２ｂの出力値を第１及び第２の過熱保護設定値のいずれと比較するかは、電力変換部１１に含まれる過熱検出部１１ｃによって制御される。ここで、「過熱保護動作」とは、出力を停止若しくは制限する動作であり、過熱保護動作が行われると、主回路部１１ａ，１２ａに含まれるＦＥＴやダイオードの発熱が低減することから、熱による損傷が未然に防止される。
【００２４】
冷却機構１９は、冷却水や空気等の冷媒１９ａが流れるパイプによって構成されており、パイプ内を冷媒１９ａが流れることによって電力変換部１１，１２が冷却される。通常の動作においては、この冷却機構１９によって電力変換部１１，１２が十分に冷却されるのであるが、過負荷状態が長時間続いた場合や、冷却機構１９に不具合が生じた場合などには、電力変換部１１，１２が異常過熱する可能性が考えられる。このような異常過熱は、上述のとおり、温度センサ１１ｂ，１２ｂによって監視され、過熱検出部１１ｃ，１２ｃによって検出される。
【００２５】
本実施形態では、電力変換部１１，１２の両方が通常動作を行っている場合、過熱検出部１１ｃ，１２ｃは、温度センサ１１ｂ，１２ｂの出力値と設定部１１ｄ及び１２ｄに記憶された第１の過熱保護設定値とをそれぞれ比較し、これによって異常過熱を検出する。そして、過熱検出部１１ｃ，１２ｃの一方が異常過熱を検出し、これに基づいて対応する電力変換部が通常動作から過熱保護動作に移行すると、当該電力変換部に含まれる過熱検出部は他方の電力変換部に含まれる過熱検出部に切替信号Ｓを送出する。つまり、電力変換部１１が過熱保護動作に移行した場合、過熱検出部１１ｃから過熱検出部１２ｃに切替信号Ｓを送出し、電力変換部１２が過熱保護動作に移行した場合、過熱検出部１２ｃから過熱検出部１１ｃに切替信号Ｓを送出する。
【００２６】
これに応答して、当該他方の過熱検出部は、温度センサの出力値と設定部１１ｅ又は設定部１２ｅに記憶された第２の過熱保護設定値とをそれぞれ比較し、これによって異常過熱を検出するモードに切り替わる。例えば、電力変換部１１が過熱保護動作に移行した場合には、電力変換部１２に含まれる過熱検出部１２ｃは、温度センサ１２ｂの出力値と設定部１２ｅに記憶された第２の過熱保護設定値とを比較することによって異常過熱を検出するモードに切り替わる。このように、本実施形態では、一方の電力変換部１１，１２が過熱保護動作に移行したことに応答して、他方の電力変換部１１，１２の過熱保護設定値が変更される。
【００２７】
ここで、各電力変換部１１，１２における第２の過熱保護設定値は、対応する第１の過熱保護設定値よりも低レベル（低温度に相当）に設定されている。これは、電力変換部１１，１２の一方が発する熱が、他方に備えられた温度センサに与える影響を考慮したものである。つまり、電力変換部１１，１２が通常動作で並列運転している場合には、温度センサ１１ｂは電力変換部１１の主回路部１１ａのみならず、電力変換部１２の主回路部１２ａが発する熱の影響も受け、同様に、温度センサ１２ｂは電力変換部１２の主回路部１２ａのみならず、電力変換部１１の主回路部１１ａが発する熱の影響も受けている。しかしながら、例えば、電力変換部１１のみが単独運転している場合には、温度センサ１１ｂは電力変換部１２の主回路部１２ａが発していた熱の影響を受けなくなることから、主回路部１１ａ内の実際の温度が同じであっても、並列運転している場合に比べて温度センサ１１ｂの出力値が低下するという現象が生じる。
【００２８】
このことは、温度センサ１１ｂの出力値が同じであっても、電力変換部１１，１２が通常動作で並列列運転している場合と、電力変換部１１のみが単独運転している場合とでは、電力変換部１１の主回路部１１ａの実際の温度が異なることを意味する。この点を考慮して、本実施形態では、電力変換部１１，１２の一方が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、電力変換部１１，１２の他方の過熱保護設定値を低下させている。これにより、一方の電力変換部が過熱保護動作を行っている場合であっても、他方の電力変換部は、実際の温度に応じた異常過熱の検出を行うことが可能となる。
【００２９】
但し、電力変換部１１，１２の一方が通常動作から過熱保護動作に移行しても、しばらくの間は余熱の影響を受けることから、電力変換部１１，１２の一方が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、直ちに、他方の電力変換部の過熱保護設定値を低下させると、余熱の影響が大きいケースにおいては、他方の電力変換部が不必要に過熱保護動作に移行してしまうことが考えられる。この点を考慮すれば、電力変換部１１，１２の一方が通常動作から過熱保護動作に移行してから、所定の時間が経過した後、他方の電力変換部の過熱保護設定値を低下させることが好ましい。
【００３０】
また、余熱は徐々に低下することから、この点を考慮すれば、電力変換部１１，１２の一方が通常動作から過熱保護動作に移行したことに応答して、他方の電力変換部の過熱保護設定値を段階的若しくは連続的に低下させることがより好ましい。これによれば、余熱の変化に応じた適切な異常過熱の検出を行うことが可能となる。
【００３１】
次に、電力変換装置１０への過熱保護温度設定方法について説明する。
【００３２】
図２は、電力変換装置１０への過熱保護温度設定方法を説明するためのフローチャートである。
【００３３】
図２に示すように、まず、冷却機構１９に冷媒１９ａを流した状態で電力変換部１１，１２を通常動作させる（ステップＳ１）。これにより冷媒１９ａの温度は徐々に上昇する。冷媒１９ａの温度は、図示しない温度計により正確に測定されており、これがあらかじめ定められた設定温度（例えば７０．０℃）に達したか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、設定温度に達したことが検出されると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、そのときの温度センサ１１ｂの出力値を電力変換部１１の第１の過熱保護設定値として、設定部１１ｄに設定し、温度センサ１２ｂの出力値を電力変換部１２の第１の過熱保護設定値として、設定部１２ｄに設定する（ステップＳ３）。尚、電力変換部１１に設定される第１の過熱保護設定値と、電力変換部１２に設定される第１の過熱保護設定値は、必ずしも一致しない。これは、温度センサ１１ｂと温度センサ１２ｂの特性が必ずしも一致しないことや、冷媒１９ａが設定温度に達した際に温度センサ１１ｂが感じる熱と温度センサ１２ｂが感じる熱が必ずしも一致しないことなどが理由である。また、電力変換部１１，１２の一方が他方の電力変換部に設けられた温度センサに与える熱の影響と、電力変換部１１，１２の他方が一方の電力変換部に設けられた温度センサに与える熱の影響とが必ずしも一致しない点も理由として挙げられる。
【００３４】
次に、電力変換部１１を通常動作させた状態で、電力変換部１２を過熱保護動作に移行させる（ステップＳ４）。そして、再び冷媒１９ａの温度を測定し、これが上記の設定温度に達したか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、設定温度に達したことが検出されると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、そのときの温度センサ１１ｂの出力値を電力変換部１１の第２の過熱保護設定値として、設定部１１ｅに設定する（ステップＳ６）。ここでは、電力変換部１２が過熱保護動作をしており、これにより温度センサ１１ｂは電力変換部１２の主回路部１２ａからの熱の影響を受けない（若しくは影響が少ない）ことから、第１の過熱保護設定値よりも第２の過熱保護設定値の方が低くなる。
【００３５】
次に、電力変換部１１を過熱保護動作に移行させるとともに、電力変換部１１を通常護動作に移行させる（ステップＳ７）。そして、再び冷媒１９ａの温度を測定し、これが上記の設定温度に達したか否かを判断する（ステップＳ８）。そして、設定温度に達したことが検出されると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、そのときの温度センサ１２ｂの出力値を電力変換部１２の第２の過熱保護設定値として、設定部１２ｅに設定する（ステップＳ９）。ここでは、電力変換部１１が過熱保護動作をしており、これにより温度センサ１２ｂは電力変換部１１の主回路部１１ａからの熱の影響を受けない（若しくは影響が少ない）ことから、第１の過熱保護設定値よりも第２の過熱保護設定値の方が低くなる。
【００３６】
この場合も、電力変換部１１に設定される第２の過熱保護設定値と、電力変換部１２に設定される第２の過熱保護設定値は、必ずしも一致しない。その理由は上述したとおりである。
【００３７】
以上により、電力変換装置１０への過熱保護温度設定が完了する。このような方法により過熱保護設定を行うと、実使用時において電力変換部１１，１２のいずれが先に過熱保護動作に移行するかは確定することができない。しかしながら、電力変換部１１，１２の一方が通常動作から過熱保護動作に移行し、これにより、電力変換部１１，１２の一方が他方の電力変換部に設けられた温度センサに与える影響が低減しても、これを考慮した正確な温度監視を行うことができることから、主回路部１１ａ，１２ａに含まれるＦＥＴやダイオードの損傷を効果的に防止することが可能となる。
【００３８】
尚、図２に示した過熱保護温度設定方法では、ステップＳ１〜Ｓ３にて電力変換部１１，１２に対する第１の過熱保護設定値を設定し、次に、ステップＳ４〜Ｓ６にて電力変換部１１に対する第２の過熱保護設定値を設定し、最後に、ステップＳ７〜Ｓ９にて電力変換部１２に対する第２の過熱保護設定値を設定しているが、この順序は特に限定されるものではない。
【００３９】
次に、本発明の好ましい第２の実施形態について説明する。
【００４０】
図３は、本発明の好ましい第２の実施形態による電力変換装置２０の構成を示す模式図である。
【００４１】
本実施形態による電力変換装置２０は、図３に示すように、温度センサ１１ｂ，１２ｂの位置が電力変換部１１，１２の配列方向に偏在しており、且つ、電力変換部１１に含まれていた設定部１１ｅが省略されている点において、上述した電力変換装置１０と相違している。その他の点については上述した電力変換装置１０と同じであることから、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、温度センサ１１ｂ，１２ｂの位置が偏在しているため、電力変換部１１が電力変換部１２の温度センサ１２ｂに与える熱の影響の方が、電力変換部１２が電力変換部１１の温度センサ１１ｂに与える熱の影響よりも十分に大きく、電力変換部１２が電力変換部１１の温度センサ１１ｂに与える熱の影響はほとんど無視することが可能である。
【００４２】
このようなケースにおいては、電力変換部１１が通常動作から過熱保護動作に移行した場合には、電力変換部１２の過熱保護設定値を第１の過熱保護設定値から第２の過熱保護設定値に変更する一方、電力変換部１２が通常動作から過熱保護動作に移行した場合であっても電力変換部１１の過熱保護設定値を変更する必要はない。つまり、電力変換部１２の過熱保護動作の有無にかかわらず、電力変換部１１の過熱保護設定値を一定に保持すればよい。このため、電力変換部１１内に第２の過熱保護設定値を記憶するための設定部を設ける必要がなくなり、全体的な回路規模を削減することが可能となる。
【００４３】
電力変換装置２０への過熱保護温度設定は、図３に示したフローチャートのステップＳ４〜ステップＳ６を省略することにより行うことができる。したがって、本実施形態においては、より少ない手順によって過熱保護温度設定を完了することが可能となる。
【００４４】
次に、本発明の好ましい第３の実施形態について説明する。
【００４５】
図４は、本発明の好ましい第３の実施形態による電力変換装置３０の構成を示す模式図である。
【００４６】
図４に示すように、本実施形態による電力変換装置３０は、３つの電力変換部３１〜３３と、これら３つの電力変換部３１〜３３に対して共通に設けられた冷却機構１９とを備えて構成されている。上記各実施形態と同様、電力変換部３１〜３３は、それぞれ主回路部３１ａ〜３３ａと温度センサ３１ｂ〜３３ｂとを有している。
【００４７】
これら３つの電力変換部３１〜３３は、図４に示すようにこの順に一列に配置されており、このうち端部に配置された電力変換部３１，３３には２つの設定部３１ｄ，３１ｅ及び設定部３３ｄ，３３ｅがそれぞれ設けられているが、中央に配置された電力変換部３２には３つの設定部３２ｄ，３２ｅ、３２ｆが設けられている。設定部３１ｄ，３２ｄ，３３ｄにはそれぞれ第１の過熱保護設定値が格納され、設定部３１ｅ，３２ｅ，３３ｅにはそれぞれ第２の過熱保護設定値が格納される。また、設定部３２ｆには第３の過熱保護設定値が格納される。
【００４８】
端部に配置された電力変換部３１，３３は、隣接する電力変換部３２が通常動作をしている場合には、設定部３１ｄ，３３ｄに格納された第１の過熱保護設定値を参照して異常過熱の検出を行い、電力変換部３２が過熱保護動作をしている場合には、設定部３１ｅ，３３ｅに格納された第２の過熱保護設定値を参照して異常過熱の検出を行う。既に説明したように、第２の過熱保護設定値は第１の過熱保護設定値よりも低レベル（低温度に相当）に設定されており、これにより、隣接する電力変換部３２が通常動作を行っている場合及び過熱保護動作を行っている場合のいずれの場合においても、実際の温度に応じた異常過熱の検出を行うことが可能となる。
【００４９】
これに対し、中央に位置する電力変換部３２は、電力変換部３１，３３の両方が通常動作をしている場合には、設定部３２ｄに格納された第１の過熱保護設定値を参照して異常過熱の検出を行い、電力変換部３１，３３の一方が通常動作をし、他方が過熱保護動作をしている場合には、設定部３２ｅに格納された第２の過熱保護設定値を参照して異常過熱の検出を行い、電力変換部３１，３３の両方が過熱保護動作をしている場合には、設定部３２ｆに格納された第３の過熱保護設定値を参照して異常過熱の検出を行う。第３の過熱保護設定値は、第２の過熱保護設定値よりもさらに低レベル（低温度に相当）に設定されている。これにより、隣接する電力変換部３１，３３の両方が通常動作を行っている場合、両方が過熱保護動作を行っている場合、並びに、両方が過熱保護動作を行っている場合のいずれの場合においても、実際の温度に応じた異常過熱の検出を行うことが可能となる。
【００５０】
このように、本実施形態は３つの電力変換部３１〜３３を備え、隣接する電力変換部が通常動作を行っているか過熱保護動作を行っているかによって、過熱保護設定値を変更している。これにより、中央に位置するために最も他からの熱の影響を受けやすい電力変換部３２についても、実際の温度に応じた正確な異常過熱の検出を行うことが可能となる。このような電力変換装置３０への過熱保護温度設定方法は、図２を用いて説明した方法と同様である。
【００５１】
尚、本実施形態では、電力変換部３１が通常動作をしているか過熱保護動作をしているかによって電力変換部３３の過熱保護設定値を変更させておらず、同様に、電力変換部３３が通常動作をしているか過熱保護動作をしているかによって電力変換部３１の過熱保護設定値を変更させていない。これは、端部に配置された電力変換部３１，３３間では相互に熱の影響はほとんど無いと考えられるためである。電力変換部３１，３３間において実質的な熱の影響が存在する場合には、これを考慮して過熱保護設定値を変更可能に構成しても構わない。この場合、電力変換部３１，３３にも３つの設定部が必要となる。
【００５２】
また、本実施形態では、電力変換部３１，３３の一方が通常動作をし、他方が過熱保護動作をしている場合には、いずれの電力変換部が通常動作しているかにかかわらず、第２の過熱保護設定値を用いて異常過熱の検出を行っている。これは、温度センサの位置が電力変換部３１〜３３の配列方向に偏在しておらず、このため、電力変換部３２に含まれる温度センサ３２ｂが電力変換部３１から受ける熱の影響と、電力変換部３１から受ける熱の影響がほぼ等しいためである。これらの影響が実質的に異なる場合には、これを考慮して過熱保護設定値を変更可能に構成しても構わない。この場合、電力変換部３２には４つの設定部が必要となる。
【００５３】
次に、本発明の好ましい第４の実施形態について説明する。
【００５４】
図５は、本発明の好ましい第４の実施形態による電力変換装置４０の構成を示す模式図である。
【００５５】
図５に示すように、本実施形態による電力変換装置４０は、温度センサ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂの位置が電力変換部３１〜３３の配列方向に偏在している点、並びに、電力変換部３１，３２に含まれていた設定部３１ｅ，３２ｆが省略されている点において、上述した電力変換装置３０と相違している。その他の点については上述した電力変換装置３０と同じであることから、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５６】
本実施形態では、温度センサ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂの位置が偏在しているため、電力変換部３１が電力変換部３２の温度センサ３２ｂに与える熱の影響の方が、電力変換部３２が電力変換部３１の温度センサ３１ｂに与える熱の影響よりも十分に大きく、電力変換部３２が電力変換部３１の温度センサ３１ｂに与える熱の影響はほとんど無視することが可能である。同様に、電力変換部３２が電力変換部３３の温度センサ３３ｂに与える熱の影響の方が、電力変換部３３が電力変換部３２の温度センサ３２ｂに与える熱の影響よりも十分に大きく、電力変換部３３が電力変換部３２の温度センサ３２ｂに与える熱の影響はほとんど無視することが可能である。
【００５７】
このようなケースにおいては、電力変換部３２の過熱保護設定値については電力変換部３１が通常動作を行っているか過熱保護動作を行っているかによって決定すればよく、電力変換部３３の過熱保護設定値については電力変換部３２が通常動作を行っているか過熱保護動作を行っているかによって決定すればよい。一方、電力変換部３１の過熱保護設定値については、電力変換部３２，３３の過熱保護動作の有無にかかわらず一定とすればよい。これによれば、第３の実施形態による電力変換装置３０に比べ、設定部の数を減らすことができるので、全体的な回路規模を削減することが可能となる。また、これに関連して、より少ない手順によって過熱保護温度設定を完了することも可能となる。
【００５８】
以上、好ましい実施形態によるいくつかの電力変換装置について説明したが、これらは、特に自動車用の電力変換装置として利用することが好適である。
【００５９】
図６は、本発明による電力変換装置を備えた自動車の主要部分を概略的に示すブロック図である。
【００６０】
図６に示すように、本発明による電力変換装置を自動車用に用いた場合、電力変換装置１０（２０，３０，４０）は、高圧バッテリー４１と電気機器４２及び低圧バッテリー４６との間に設けられ、高圧バッテリー４１より供給される約１２０〜４００Ｖの高電圧を約１２Ｖに降圧してこれを電気機器４２に供給するとともに、低圧バッテリー４６を充電する役割を果たす。つまりこの場合、電力変換装置１０（２０，３０，４０）はＤＣ／ＤＣコンバータである。電気機器４２としては、自動車に備えられるエアコンやオーディオ等が挙げられる。高圧バッテリー４１への充電は、発電装置４３より供給される電力によって行われる。高圧バッテリー４１の出力はモータ４４へも供給され、モータ４４は、高圧バッテリー４１より供給される高電圧（約１２０〜４００Ｖ）に基づいて駆動系４５を駆動する。尚、燃料電池車においては燃料電池本体が発電装置４３となり、ハイブリッド車においてはモータ４４が発電装置４３を兼ねることになる。
【００６１】
この場合、電気機器４２及び低圧バッテリー４６が１系統であれば、図７及び図８に示すように、電力変換装置１０（２０，３０，４０）に含まれる電力変換部を全て並列に接続すればよい。尚、図７は、電力変換装置１０（図１参照）又は電力変換装置２０（図３参照）を構成する電力変換部１１，１２を並列接続した状態を示し、図８は、電力変換装置３０（図４参照）又は電力変換装置４０（図５参照）を構成する電力変換部３１〜３３を並列接続した状態を示している。
【００６２】
一方、電気機器４２及び低圧バッテリー４６が複数系統あれば、図９〜図１１に示すように、電力変換装置１０（２０，３０，４０）に含まれる電力変換部の一部又は全部を個別に接続すればよい。尚、図９は、電力変換装置１０（図１参照）又は電力変換装置２０（図３参照）を構成する電力変換部１１，１２をそれぞれ別系統の電気機器４２及び低圧バッテリー４６に接続した状態を示し、図１０は、電力変換装置３０（図４参照）又は電力変換装置４０（図５参照）を構成する電力変換部３１，３２と電力変換部３３とをそれぞれ別系統の電気機器４２及び低圧バッテリー４６に接続した状態を示し、図１１は、電力変換装置３０（図４参照）又は電力変換装置４０（図５参照）を構成する電力変換部３１〜３３をそれぞれ別系統の電気機器４２及び低圧バッテリー４６に接続した状態を示している。
【００６３】
これらいずれの場合であっても本発明は有効であり、正常な過熱保護動作を行うことが可能となる。
【００６４】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００６５】
例えば、上記実施形態では、電力変換装置が２つ又は３つの電力変換部によって構成されている場合を例に説明したが、本発明による電力変換装置に含まれる電力変換部の数は、２つ以上であれば特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の好ましい第１の実施形態による電力変換装置１０の構成を示す模式図である。
【図２】電力変換装置１０への過熱保護温度設定方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の好ましい第２の実施形態による電力変換装置２０の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の好ましい第３の実施形態による電力変換装置３０の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の好ましい第４の実施形態による電力変換装置４０の構成を示す模式図である。
【図６】本発明による電力変換装置を備えた自動車の主要部分を概略的に示すブロック図である。
【図７】電力変換装置１０又は電力変換装置２０を構成する電力変換部１１，１２を並列接続した状態を示すブロック図である。
【図８】電力変換装置３０又は電力変換装置４０を構成する電力変換部３１〜３３を並列接続した状態を示すブロック図である。
【図９】電力変換装置１０又は電力変換装置２０を構成する電力変換部１１，１２をそれぞれ別系統の電気機器４２及び低圧バッテリー４６に接続した状態を示すブロック図である。
【図１０】電力変換装置３０又は電力変換装置４０を構成する電力変換部３１，３２と電力変換部３３とをそれぞれ別系統の電気機器４２及び低圧バッテリー４６に接続した状態を示すブロック図である。
【図１１】電力変換装置３０又は電力変換装置４０を構成する電力変換部３１〜３３をそれぞれ別系統の電気機器４２及び低圧バッテリー４６に接続した状態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０，２０，３０，４０    電力変換装置
１１，１２，３１〜３３    電力変換部
１１ａ，１２ａ，３１ａ〜３３ａ    主回路部
１１ｂ，１２ｂ，３１ｂ〜３３ｂ    温度センサ
１１ｃ，１２ｃ，３１ｃ〜３３ｃ    過熱検出部
１１ｄ，１１ｅ，１２ｄ，１２ｅ，３１ｄ，３１ｅ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３３ｄ，３３ｅ    設定部
１９      冷却機構
１９ａ    冷媒
４１      高圧バッテリー
４２      電気機器
４３      発電装置
４４      モータ
４５      駆動系
４６      低圧バッテリー
Ｓ        切替信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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