(57)【要約】【課題】静電容量が温度依存性を有したコンデンサをコンバータ回路とインバータ回路との間に備えた電力変換装置において、コンデンサの温度を推定できるようにする。【解決手段】コンバータ回路（11）の出力ノードの間に接続されたコンデンサ（12a）を有し、脈動する直流電圧（vdc）を出力するコンデンサ部（12）を設ける。コンデンサ部（12）の出力を交流電力に変換するインバータ回路（13）とを設ける。コンデンサ（12a）の静電容量（C）を測定し、上記温度依存性に基づいて上記コンデンサ（12a）の温度を推定する温度推定部（15）を設ける。【選択図】図６
2015106961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源（30）の出力を全波整流するコンバータ回路（11）と、
上記コンバータ回路（11）の出力ノードの間に接続されたコンデンサ（12a）を有し、脈動する直流電圧（vdc）を出力するコンデンサ部（12）と、
上記コンデンサ部（12）の出力を交流電力に変換するインバータ回路（13）と、
上記コンデンサ（12a）の温度を推定する温度推定部（15）とを備え、
上記コンデンサ（12a）は、静電容量（C）が温度依存性を有したものであり、
上記温度推定部（15）は、上記コンデンサ（12a）の静電容量（C）を測定し、上記温度依存性に基づいて上記コンデンサ（12a）の温度を推定することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記コンデンサ（12a）は、セラミックコンデンサであり、
上記温度推定部（15）は、上記直流電圧（vdc）が、所定値よりも低い領域において、上記コンデンサ（12a）の温度を推定することを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
推定された上記コンデンサ（12a）の温度が所定値を超えた場合に、上記インバータ回路（13）を停止させる制御部（14）を備えていることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバータ回路とインバータ回路とを有した電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンバータ回路とインバータ回路とを有した電力変換装置では、コンバータ回路とインバータ回路の間に、所定のリプルを低減するためにコンデンサ（説明の便宜上、平滑コンデンサと呼ぶ）が設けられることが多い。
【０００３】
このような用途のコンデンサの中には、例えばセラミックコンデンサのように、静電容量が温度依存性を有しているものがある（例えば特許文献1を参照）。そのため、インバータ回路を駆動して、平滑コンデンサの温度が上昇すると、直流電源から平滑コンデンサに至る回路配線のインダクタンスと、平滑コンデンサのキャパシタンスとによるＬＣ共振周波数が高周波側にシフトすることになる。例えばＬＣ共振周波数がインバータ回路のリップル電流の周波数と一致した場合には、共振による過電流が平滑コンデンサに流れ、その電流の大きさによっては熱暴走に至る可能性があった。
【０００４】
これに対して、特許文献1の例では、使用温度範囲の全範囲にわたり、ＬＣ共振周波数がリップル電流の周波数よりも高くなるように、装置を設計している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０９８５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば空気調和機では、インバータ回路のスイッチングによるリップル電流が電源側に流出するのを防止するために、ＬＣ共振周波数をインバータ回路のスイッチングによるリップル周波数より低く設定する必要があり、特許文献1の構成は常に採用できるとは限らない。それゆえ、このようにコンデンサの静電容量が温度依存性を有している場合には、該コンデンサの温度を把握（例えば推定）できるようにしておくことが重要である。
【０００７】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、静電容量が温度依存性を有したコンデンサをコンバータ回路とインバータ回路の間に備えた電力変換装置において、コンデンサの温度を推定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
交流電源（30）の出力を全波整流するコンバータ回路（11）と、
上記コンバータ回路（11）の出力ノードの間に接続されたコンデンサ（12a）を有し、脈動する直流電圧（vdc）を出力するコンデンサ部（12）と、
上記コンデンサ部（12）の出力を交流電力に変換するインバータ回路（13）と、
上記コンデンサ（12a）の温度を推定する温度推定部（15）とを備え、
上記コンデンサ（12a）は、静電容量（C）が温度依存性を有したものであり、
上記温度推定部（15）は、上記コンデンサ（12a）の静電容量（C）を測定し、上記温度依存性に基づいて上記コンデンサ（12a）の温度を推定することを特徴とする。
【０００９】
この構成では、コンデンサ（12a）における静電容量（C）の温度依存性に基づいて該コンデンサ（12a）の温度が推定される。
【００１０】
また、第２の発明は、
第１の発明において、
上記コンデンサ（12a）は、セラミックコンデンサであり、
上記温度推定部（15）は、上記直流電圧（vdc）が、所定値よりも低い領域において、上記コンデンサ（12a）の温度を推定することを特徴とする。
【００１１】
一般的にセラミックコンデンサは、直流バイアス電圧依存性を有するが、この構成では、直流バイアス電圧依存性がより小さい状態で、温度の推定が行われる。
【００１２】
また、第３の発明は、
第１又は第２の発明において、
推定された上記コンデンサ（12a）の温度が所定値を超えた場合に、上記インバータ回路（13）を停止させる制御部（14）を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この構成では、コンデンサ（12a）の温度が所定値を超えた場合にインバータ回路（13）が制御され、コンデンサ電流（ic）が低減させられる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、静電容量が温度依存性を有したコンデンサをコンバータ回路とインバータ回路の間に備えた電力変換装置において、コンデンサの温度を推定できる。
【００１５】
また、第２の発明によれば、より精度よくコンデンサの温度推定を行うことが可能になる。
【００１６】
また、第３の発明によれば、コンデンサの温度に基づいて、インバータ回路が停止され、電力変換装置の保護が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施形態１に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、電源電流、入力電圧、及びコンデンサ電圧の波形を例示する。
【図３】図３は、セラミックコンデンサにおける、印可された直流電圧と静電容量の関係を例示する。
【図４】図４は、セラミックコンデンサにおける、温度と静電容量の関係を例示する。
【図５】図５は、温度推定部の構成例を示す。
【図６】図６は、コンデンサ電圧の波形、コンデンサの容量測定期間、静電容量、コンデンサの温度、及び制御信号を示す。
【図７】図７は、実施形態２に係る電力変換装置、及び該電力変換装置から電力供給される圧縮機を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１９】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る電力変換装置（10）の構成を示すブロック図である。この電力変換装置（10）は、例えば、空気調和装置（図示は省略）の圧縮機（後述）を駆動するモータ等に電力を供給するために用いる。
【００２０】
電力変換装置（10）は、図１に示すように、コンバータ回路（11）、コンデンサ部（12）、インバータ回路（13）、ＰＷＭ制御部（14）、及び温度推定部（15）を備え、単相の交流電源（30）から供給された交流電力を所定の周波数の交流電力に変換して、モータ（20）に供給する。モータ（20）には、例えば、いわゆるＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータを採用できる。
【００２１】
〈コンバータ回路〉
コンバータ回路（11）は、リアクトル（L1）を介して交流電源（30）に接続され、交流電源（30）からの交流を直流に整流する。この例では、コンバータ回路（11）は、４つのダイオード（D1〜D4）がブリッジ状に結線されたダイオードブリッジ回路である。これらのダイオード（D1〜D4）によって、交流電源（30）の交流電圧を全波整流して、直流電圧に変換する。
【００２２】
〈コンデンサ部〉
コンデンサ部（12）は、コンデンサ（12a）を備えている。コンデンサ（12a）は、コンバータ回路（11）の正及び負の出力ノードの間に接続され、該コンデンサ（12a）の両端に生じた直流電圧(以下、コンデンサ電圧（vdc））がインバータ回路（13）の入力ノードに印可されている。なお、この例では、コンデンサ（12a）は、コンバータ回路（11）の正極側の出力ノードには、リアクトル（L2）を介して接続されている。
【００２３】
このコンデンサ（12a）は、インバータ回路（13）のスイッチング素子（後述）がスイッチング動作する際に生じるリプル電圧（電圧変動）のみを平滑化可能な静電容量を有している。すなわち、コンデンサ（12a）は、コンバータ回路（11）によって整流された電圧（電源電圧に応じて変動する電圧）を平滑化するような静電容量を有さない小容量のコンデンサである。
【００２４】
したがって、コンデンサ電圧（vdc）は、電源電圧の２倍の周波数で脈動している。具体的に、コンデンサ電圧（vdc）は、その最大値（Vmax）がその最小値（Vmin）の２倍以上となるような大きな脈動を有している。図２は、交流電源（30）からの電流（以下、電源電流（is））、交流電源（30）の電圧（以下、入力電圧（vs））、及びコンバータ回路（11）が出力する直流電圧（すなわち、コンデンサ電圧（vdc））の波形を例示する。
【００２５】
そして、本実施形態では、コンデンサ（12a）は、セラミックコンデンサによって構成されている。図３は、セラミックコンデンサにおける、印可された直流電圧（直流バイアス電圧）と静電容量（C）の関係を例示する。同図に示すように、このセラミックコンデンサの静電容量（C）は、非線形の直流バイアス電圧依存性を有している。具体的には、印可電圧が比較的低い領域（例えば０Ｖ〜４０Ｖ）では、静電容量（C）の変化は無視してよいほど小さく、印可電圧が大きくなるにつれて、静電容量（C）の変化率が徐々に大きくなっている。
【００２６】
本実施形態のコンデンサ（12a）は、印可電圧が０Ｖのときに、２０μＦとなるように設計されている。
【００２７】
また、セラミックコンデンサは、静電容量（C）が温度依存性を有している。図４は、セラミックコンデンサにおける、温度と静電容量の関係を例示する。同図に示すように、セラミックコンデンサは、直流バイアス電圧が低いほど、温度変化に対する静電容量（C）変化が大きくなっている。この例では、直流バイアス電圧が０Ｖの場合が、温度変化に対する静電容量（C）の変化が最も大きい。
【００２８】
〈インバータ回路〉
インバータ回路（13）は、入力ノードがコンデンサ（12a）に接続され、脈動する直流電圧（コンデンサ電圧（vdc））が供給されている。インバータ回路（13）は、コンデンサ部（12）の出力をスイッチングして三相交流（U,V,W）に変換し、モータ（20）に供給する。
【００２９】
本実施形態のインバータ回路（13）は、複数のスイッチング素子がブリッジ結線されて構成されている。このインバータ回路（13）は、三相交流をモータ（20）に出力するために、６個のスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）を備えている。詳しくは、インバータ回路（13）は、２つのスイッチング素子を互いに直列接続した３つのスイッチングレグを備え、各スイッチングレグにおける上アームのスイッチング素子（Su,Sv,Sw）と下アームのスイッチング素子（Sx,Sy,Sz）との中点が、それぞれモータ（20）の各相のコイル（後述）に接続されている。また、各スイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）には、還流ダイオード（Du,Dv,Dw,Dx,Dy,Dz）が逆並列接続されている。
【００３０】
インバータ回路（13）は、これらのスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）のオンオフ動作によって、コンデンサ部（12）から入力された直流電圧（vdc）をスイッチングして三相交流電圧に変換し、モータ（20）へ供給する。このオンオフ動作の制御はＰＷＭ制御部（14）が行う。
【００３１】
〈ＰＷＭ制御部〉
ＰＷＭ制御部（14）は、マイクロコンピュータ（図示は省略）とそれを動作させるプログラムを含み、インバータ回路（13）の出力を制御して、モータ（20）の駆動を制御する。モータ（20）の駆動の制御には、例えばｄ−ｑ軸ベクトル制御が用いられる。
【００３２】
この例では、ＰＷＭ制御部（14）には、モータ（20）の回転速度（ω）と、回転速度の指令値（ω*）が入力されており、ｄ−ｑ軸ベクトル制御を行う際に、モータ（20）のトルクが電源周波数の２倍の周波数で脈動するように、それぞれのスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）をオンにする時間を求め、ゲート信号（G1,G2,…,G6）を生成する。
【００３３】
また、ＰＷＭ制御部（14）は、温度推定部（15）から、後述する制御信号（Sstop）が入力され、該制御信号（Sstop）に応じて、インバータ回路（13）のスイッチングを停止させるように構成されている。
【００３４】
〈温度推定部〉
図５は、温度推定部（15）の構成例を示す。温度推定部（15）は、図５に示すように、容量測定器（15a）、温度演算器（15b）、判定器（15c）、及び電流検出器（15d）を備えている。温度推定部（15）は、マイクロコンピュータ（図示は省略）とそれを動作させるプログラムを用いて構成できる。このマイクロコンピュータは、ＰＷＭ制御部（14）のものと共用してもよいし、別個に設けてもよい。
【００３５】
−容量測定器（15a）−
容量測定器（15a）は、所定範囲（後述）のコンデンサ電圧（vdc）における静電容量（C）の平均値を算出する。容量測定器（15a）は、セラミックコンデンサの特性を十分に加味して構成してある。
【００３６】
図４から判るように、セラミックコンデンサは、印可される直流電圧が低いほど、温度の影響による容量低下が大きい。具体的には、電圧が０Ｖの場合が最も温度との関連性が大きいと言える。
【００３７】
また、図３からは、セラミックコンデンサは、印可される直流電圧が高くなると静電容量が大きく低下することを確認できる。更に、図３からは、印可される直流電圧が低いと、容量低下は少なく、特に０Ｖ〜４０Ｖでは、ほとんど容量が低下しないことが確認できる。すなわち、図３、図４のセラミックコンデンサの特性から、印可電圧が低い時の静電容量は、直流電圧の影響を受けず温度の影響によって決まるものであると考えられる。つまり、印可電圧が低い時の静電容量（C）と温度とは、関連性がある（相関性が大きい）と考えられ、印可電圧が低い時の静電容量（C）を求めれば、温度を推定できるのである。
【００３８】
具体的に温度推定部（15）では、容量測定器（15a）が、コンデンサ（12a）両端の直流電圧（vdc）が０Ｖ〜４０Ｖの期間（以下、容量測定期間（tm）と呼ぶ）に、電圧検出器（16）によって検出されたコンデンサ電圧（vdc）と、電流検出器（15d）によって検出されたコンデンサ電流（ic）とを用いて、容量測定期間（tm）におけるコンデンサ（12a）の静電容量（C）を算出する。本実施形態では、コンデンサ電圧（vdc）は、通常は０Ｖまでは低下しないので（図２を参照）、コンデンサ電圧（vdc）が最小値（Vmin）から４０Ｖまでの期間が容量測定期間（tm）である。勿論、コンデンサ電圧（vdc）の最小値（Vmin）が０Ｖまで低下するようにコンデンサ部（12）が構成されている場合には、コンデンサ電圧（vdc）が０Ｖ〜４０Ｖの期間を容量測定期間（tm）とすればよい。なお、以下では、説明の便宜のため、最小値（Vmin）から４０Ｖの静電容量（C）も含めて「コンデンサ電圧（vdc）が０Ｖ〜４０Ｖ期間における容量Ｃ0V-40V」と称する。
【００３９】
本実施形態では、容量測定期間（tm）における容量Ｃ0V-40Vの算出には、次の式（１）を用いる。
【００４０】
【数１】
2015106961.tif 000003
【００４１】
この例では、コンデンサ電圧（vdc）が０Ｖ〜４０Ｖ期間における静電容量（C）の平均値を求めているのである。
【００４２】
なお、セラミックコンデンサの容量Ｃ0V-40Vの算出には、次の式（２）を用いてもよい。
【００４３】
【数２】
2015106961.tif 000004
【００４４】
また、コンデンサ電流（ic）は、電力変換装置（10）の回路構成から分かるように、インバータ回路（13）への入力電流（iinv）とコンバータ回路（11）の出力電流（iin）を検出して、キルヒホッフの法則を用いて以下の式で演算することが可能である。
【００４５】
【数３】
2015106961.tif 000005
【００４６】
また、電源電流（is）とコンバータ回路（11）の出力電流（iin）は、以下の式（４）に示す関係がある。
【００４７】
【数４】
2015106961.tif 000006
【００４８】
そのため、電源電流（is）をコンバータ回路（11）の出力電流（iin）の代わりに検出し、式（５）によってコンデンサ電流（ic）を演算してもよい。
【００４９】
【数５】
2015106961.tif 000007
【００５０】
−温度演算器（15b）−
温度演算器（15b）は、容量測定器（15a）で演算されたコンデンサ（12a）の容量Ｃ0V-40Vを入力として、コンデンサ（12a）の温度（tem）を演算する。コンデンサ（12a）は、温度と静電容量の関係が明確になっているので（図４参照）、温度演算器（15b）は、静電容量（C）を横軸に温度（tem）を縦軸にしたテーブルデータを格納しており、該テーブルデータを用いて温度（tem）を演算する。テーブルデータは、例えば、以下に説明する式に基づいて作成できる。
【００５１】
まず、温度（tem）と静電容量（C）とは、次の式（６）の関係が成り立つ。ここで、Ｋは比例定数、ｆは、静電容量の関数である。
【００５２】
【数６】
2015106961.tif 000008
【００５３】
式（６）は、温度（tem）と静電容量（C）との関係を反比例で近似すると、次の式（７）のように書き換えることができる。
【００５４】
【数７】
2015106961.tif 000009
【００５５】
式（７）において、Ｔ１は、所定の基準温度、Ｃ１は、基準温度Ｔ１における静電容量（基準静電容量）である。また、式（７）における数値「２３５」は、式（６）から式（７）を作る際に定めた定数である。この式（７）に基づいて上記テーブルデータを作成し、温度演算器（15b）を構成するマイクロコンピュータに搭載したメモリ等に該テーブルデータを格納すればよい。なお、上記テーブルデータの代わりに、式（７）を関数という形で上記マイクロコンピュータを動作させるプログラムに組み込んでもかまわない。
【００５６】
−判定器（15c）−
温度演算器（15b）によって演算されたコンデンサ（12a）（セラミックコンデンサ）の温度（tem）の値は、判定器（15c）に入力されている。判定器（15c）は、温度（tem）の値に応じて、インバータ回路（13）を停止するかどうか判断する。具体的には、判定器（15c）には、インバータ回路（13）を停止する温度基準（tstop）を設定してあり、判定器（15c）は、コンデンサ（12a）の温度（tem）と温度基準（tstop）との比較を行う。
【００５７】
そして、コンデンサ（12a）の温度（tem）が、温度基準（tstop）を超えると、判定器（15c）は、ＰＷＭ制御部（14）に、インバータ回路（13）を停止させることを指令する制御信号（Sstop）を出力する。この例では、インバータ回路（13）を停止させるときは、制御信号（Sstop）の値が、１（ハイレベルの信号）であり、インバータ回路（13）の運転を継続させるときには、制御信号（Sstop）の値が、０（ローレベルの信号）である。なお、インバータ回路（13）を停止する温度基準（tstop）は、コンデンサ（12a）（セラミックコンデンサ）の特性によるが、例えば、１２５℃を設定する。
【００５８】
〈電力変換装置の動作〉
図６は、コンデンサ電圧（vdc）の波形、コンデンサの容量測定期間（tm）、静電容量Ｃ0V-40V、コンデンサ（12a）の温度（tem）、及び制御信号（Sstop）を示す。この例では、時刻ｔ１において、コンデンサ電圧（vdc）が４０Ｖを下回ったので、容量測定器（15a）は、直流電圧（vdc）が再び４０Ｖとなる時刻ｔ２までの期間（容量測定期間（tm））、コンデンサ電流（ic）を積分し、式（１）を用いて、コンデンサの容量測定期間（tm）における静電容量（C）の平均値として静電容量Ｃ0V-40Vを算出する。勿論、このとき式（２）を用いて静電容量Ｃ0V-40Vを算出してもよい。
【００５９】
容量測定器（15a）によって静電容量Ｃ0V-40Vが算出されると、温度演算器（15b）は、式（７）を用いて、コンデンサ（12a）の温度（tem）を算出し、算出結果を判定器（15c）に出力する。この例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、コンデンサ（12a）の温度（tem）は、温度基準（tstop）を超えていなかったので、判定器（15c）は、値が０（ローレベル）の制御信号（Sstop）をＰＷＭ制御部（14）に出力する。ＰＷＭ制御部（14）は、制御信号（Sstop）が０であったので、インバータ回路（13）の運転をそのまま続行させる。
【００６０】
時刻ｔ３において、コンデンサ電圧（vdc）が再び４０Ｖを下回ると、容量測定器（15a）による静電容量（C）の測定が開始され、その後、温度演算器（15b）による温度演算、判定器（15c）によるインバータ回路（13）の運転可否の判定が行われる。この例では、時刻ｔ３から時刻ｔ４のコンデンサ容量測定期間（tm）は、前回の測定時（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）よりもコンデンサ（12a）の温度（tem）は上昇したものの、コンデンサ（12a）の温度（tem）は温度基準（tstop）を超えていなかったので、インバータ回路（13）の運転は、そのまま続行させられる。
【００６１】
時刻ｔ５において、コンデンサ電圧（vdc）が再び４０Ｖを下回ると、容量測定器（15a）による静電容量（C）の測定が開始され、その後、温度演算器（15b）による温度演算、判定器（15c）によるインバータ回路（13）の運転可否の判定が行われる。この例では、時刻ｔ６において、コンデンサ（12a）の温度（tem）が温度基準（tstop）を超えていたので、判定器（15c）は、値が１（ハイレベル）の制御信号（Sstop）をＰＷＭ制御部（14）に出力する。ＰＷＭ制御部（14）は、制御信号（Sstop）が１になったので、インバータ回路（13）のスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）のスイッチングを停止させる。これにより、コンデンサ（12a）に流れる電流が低減し、該コンデンサ（12a）の熱暴走が防止される。すなわち、電力変換装置（10）の保護が図られる。
【００６２】
なお、ＰＷＭ制御部（14）は、インバータ回路（13）を停止させることを指令する制御信号（Sstop）が入力された場合に、例えばインバータ回路（13）を冷却しているファンなどがあれば、インバータ回路（13）を停止させる前に、ファンの回転数を上げて冷却能力を高くすることによってコンデンサ（12a）を冷やすようにして、熱暴走を防止してもよい。ただし、冷却能力を高くしてもコンデンサ（12a）の温度（tem）が下がらなければ、インバータ回路（13）を停止させる必要がある。
【００６３】
また、コンデンサ（12a）の温度（tem）は、空気調和装置のリモートコントローラ等の外部に出力して外部情報として扱ってもよいし、温度（tem）に応じて警告アラーム表示を行うようにしてもよい。
【００６４】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、静電容量（C）が温度依存性を有したコンデンサ（12a）をコンバータ回路（11）とインバータ回路（13）の間に備えた電力変換装置（10）において、コンデンサ（12a）の温度（tem）を推定できる。それにより、コンデンサ（12a）の温度（tem）に基づいて、インバータ回路（13）の停止を行うなどして、コンデンサ（12a）の熱暴走の防止が可能になり、電力変換装置（10）の保護が図られる。
【００６５】
また、コンデンサの温度を把握するために特別に温度センサを設ける必要がないので、コンパクトに電力変換装置を構成できる。
【００６６】
《発明の実施形態２》
コンデンサ（12a）の温度推定の技術は、該コンデンサ（12a）の熱暴走防止以外にも応用できる。例えば、空気調和装置の圧縮機では、吐出冷媒の温度（吐出温度）が高くなりすぎると、圧縮機を駆動するモータが損傷したり、圧縮機内の潤滑油が劣化したりする場合があり、好ましくない。そこで、実施形態２では、コンデンサ（12a）の温度推定の技術を、空気調和装置の圧縮機における吐出温度の異常検出に用いる例を説明する。
【００６７】
図７は、実施形態２に係る電力変換装置（10）、及び該電力変換装置（10）から電力供給される圧縮機（40）を示す。
【００６８】
〈圧縮機の構成〉
図７に示すように、圧縮機（40）は、中空で密閉型のケーシング（41）を備えている。ケーシング（41）は、例えば鉄等の金属材料で構成されている。ケーシング（41）の下側寄り（図７における下側。以下同様）には、吸入管（42）が接続され、天板部に吐出管（43）が接続されている。吐出管（43）は、天板部を上下に貫通しており、その下端部がケーシング（41）の内部空間に開口している。
【００６９】
ケーシング（41）内には、モータ（20）と圧縮機構（50）とが収容されている。モータ（20）は、ケーシング（41）内の上部寄りの空間に配置されている。このモータ（20）は、上述したＩＰＭモータを採用している。
【００７０】
圧縮機構（50）は、ケーシング（41）内の下部寄りの空間に配置されている。本実施形態では、圧縮機構（50）には、ロータリー型の圧縮機を採用している。圧縮機構（50）は、モータ（20）の駆動軸によって回転駆動されて、吸入管（42）から冷媒を吸入し、それを圧縮した後に、ケーシング（41）内に吐出する。つまり、本実施形態の圧縮機（40）は、ケーシング（41）の内部空間が高圧冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機である。圧縮機構（50）から吐出された冷媒は、吐出管（43）から吐出され、圧縮機（40）が接続されている冷媒回路（図示を省略）を流れる。
【００７１】
〈電力変換装置〉
電力変換装置（10）の基本的な構成は、実施形態１で説明したものと同じであるが、本実施形態ではコンデンサ（12a）の配置に特徴がある。図７に示すように、電力変換装置（10）は、電装品箱（10a）に収容され、該電装品箱（10a）は、圧縮機（40）の側部に取り付けられている。図示は省略するが、インバータ回路（13）が出力する交流電力は、モータ（20）のコイルに配線接続されている。
【００７２】
そして、本実施形態では、電力変換装置（10）のコンデンサ（12a）は、ケーシング（41）の側部に取り付けられ、該ケーシング（41）と熱的に接続されている。圧縮機（40）のケーシング（41）の内部には、モータ（20）よりも上方に所定の空間（S）があり、空間（S）内は、圧縮機構（50）が吐出した冷媒で満たされている。コンデンサ（12a）は、当該空間（S）に面するように、ケーシング（41）の外側表面に固定されている。なお、コンデンサ（12a）を固定する際には、コンデンサ（12a）とケーシング（41）の接触面にサーマルグリスを塗布するなどするとよい。
【００７３】
そして、本実施形態では、判定器（15c）で用いる温度基準（tstop）を、圧縮機（40）を保護したい温度（圧縮機（40）を停止させるべき温度）に設定する。なお、圧縮機（40）を停止する温度基準（tstop）は、圧縮機（40）やモータ（20）の特性等によるが、例えば、１２５℃を設定する。
【００７４】
〈電力変換装置の動作〉
本実施形態においても、実施形態１と同様にしてコンデンサ（12a）の温度推定が行われる（図６参照）。しかしながら、本実施形態では、コンデンサ電流（ic）の増加によるコンデンサ（12a）の温度上昇に加え、圧縮機（40）における、吐出冷媒の温度上昇も検知することができる。すなわち、空間（S）内の冷媒の温度が上昇すると、ケーシング（41）の温度が上昇し、その結果、ケーシング（41）の側面と熱的に接続されているコンデンサ（12a）の温度も上昇する。そうすると温度推定部（15）による温度の推定値（温度（tem））も上昇する。
【００７５】
このとき、温度（tem）が温度基準（tstop）を超えていなければ、判定器（15c）は、値が０（ローレベル）の制御信号（Sstop）をＰＷＭ制御部（14）に出力する。ＰＷＭ制御部（14）は、制御信号（Sstop）が０の場合には、インバータ回路（13）の運転をそのまま続行させる。すなわち、モータ（20）に電力が供給され、圧縮機（40）の運転が継続される。
【００７６】
一方、コンデンサ（12a）の温度（tem）が温度基準（tstop）を超えていた場合には、判定器（15c）は、値が１（ハイレベル）の制御信号（Sstop）をＰＷＭ制御部（14）に出力する。ＰＷＭ制御部（14）は、制御信号（Sstop）が１の場合には、インバータ回路（13）のスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）のスイッチングを停止させる。これにより、モータ（20）には電力が供給されなくなり、圧縮機（40）が停止する。そうすると、圧縮機（40）の温度が低下し、圧縮機（40）等の保護が図られる。
【００７７】
〈本実施形態における効果〉
以上のように本実施形態によれば、圧縮機構（50）から吐出された冷媒の温度が異常の場合に、圧縮機（40）の保護、延いては空気調和装置の保護が可能になる。
【００７８】
なお、温度基準（tstop）には、コンデンサ（12a）の熱暴走を防止するためにインバータ回路（13）を停止させるべき温度、及び圧縮機（40）を保護するために圧縮機（40）を停止させるべき温度のうち、低い方の温度を設定すれば、両方の異常から空気調和装置を保護することが可能になる。つまり、コンデンサ（12a）自体の温度が異常か、上記吐出冷媒の温度が異常かを一々区別することなく、空気調和装置の保護が可能になる。
【００７９】
《その他の実施形態》
なお、温度推定を行う電圧範囲（上記の例では０Ｖ〜４０Ｖ）は例示であり、コンデンサ（12a）の特性に応じて適宜変更すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、コンバータ回路とインバータ回路とを有した電力変換装置として有用である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      電力変換装置
１１      コンバータ回路
１２      コンデンサ部
１２ａ    コンデンサ
１３      インバータ回路
１４      ＰＷＭ制御部（制御部）
１５      温度推定部
３０      交流電源
【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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