JP2001186775A - Controlling device for electric car - Google Patents
Controlling device for electric carInfo
- Publication number
- JP2001186775A JP2001186775A JP36529299A JP36529299A JP2001186775A JP 2001186775 A JP2001186775 A JP 2001186775A JP 36529299 A JP36529299 A JP 36529299A JP 36529299 A JP36529299 A JP 36529299A JP 2001186775 A JP2001186775 A JP 2001186775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- inverter
- power
- switching frequency
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、インバータにより駆
動用交流電動機を制御する電気車用制御装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric vehicle in which a driving AC motor is controlled by an inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は従来の電気車用制御装置の構成図
である。図５において、電車線１からパンタグラフ２及
び遮断器３を介してインバータ４に直流電力が供給され
る。インバータ４は所定のスイッチング周波数により半
導体素子５を制御して交流電力に変換し、電気車の駆動
に必要な駆動力に応じて所定の電力を駆動用交流電動機
６に供給する。これにより交流電動機６が駆動されて電
気車が力行状態となる。また、ブレーキ時には交流電動
機６が発生した交流電力を、インバータ４のスイッチン
グ制御により直流電力に変換し、回生電力として遮断器
３を介して電車線１へ送り出す。送り出された直流電力
は同じ電車線１から電力の供給を受けている別の電気車
が消費する。そして、温度センサ７により検出された半
導体素子５の温度検出信号７ａと、温度設定手段８で設
定された半導体素子５の保護温度に対応した温度設定信
号８ａとを比較器９で比較する。ここで、温度検出信号
７ａが温度設定信号８ａを超えたとき、半導体素子５の
スイッチング制御を停止させる。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram of a conventional electric vehicle control device. In FIG. 5, DC power is supplied from a train line 1 to an inverter 4 via a pantograph 2 and a circuit breaker 3. The inverter 4 controls the semiconductor element 5 at a predetermined switching frequency to convert it into AC power, and supplies predetermined power to the driving AC motor 6 according to the driving force required for driving the electric vehicle. As a result, the AC motor 6 is driven, and the electric vehicle enters a power running state. Further, at the time of braking, the AC power generated by the AC motor 6 is converted into DC power by switching control of the inverter 4 and sent out to the train line 1 via the circuit breaker 3 as regenerative power. The transmitted DC power is consumed by another electric vehicle receiving power supply from the same train line 1. Then, the comparator 9 compares the temperature detection signal 7a of the semiconductor element 5 detected by the temperature sensor 7 with the temperature setting signal 8a corresponding to the protection temperature of the semiconductor element 5 set by the temperature setting means 8. Here, when the temperature detection signal 7a exceeds the temperature setting signal 8a, the switching control of the semiconductor element 5 is stopped.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の電気車用制御装
置は以上のように構成されているので、地上と地下とが
混在している路線では、設計条件として夏季における地
上での周囲温度の最高周囲温度に対して半導体素子５の
冷却能力が設定されている。このため、地上に比べて周
囲温度が低い地下路線を走行する場合は、半導体素子５
の冷却能力に余力が発生する。このように、地上と地下
とが混在する路線では夏季における地上での最高周囲温
度に対して半導体素子５の冷却能力が設定されているの
で、地下を走行するときに冷却能力に余力があっても冷
却器の小形化を図るのが困難であるという問題点があっ
た。さらに、冷却器の故障により半導体素子５が急激に
温度上昇した場合、半導体素子５の保護温度を超えたと
きスイッチング制御の停止が行われるので、冷却器の冷
却能力に余力を持たせる必要があるため、小形化を図る
のが困難であるという問題点があった。The conventional electric vehicle control device is configured as described above. Therefore, on a route where both the ground and the underground are mixed, as a design condition, the ambient temperature on the ground in the summer is required as a design condition. The cooling capacity of the semiconductor element 5 is set for the maximum ambient temperature. Therefore, when traveling on an underground line where the ambient temperature is lower than that on the ground, the semiconductor device 5
There is excess capacity in the cooling capacity. As described above, in a route where the ground and the underground are mixed, the cooling capacity of the semiconductor element 5 is set with respect to the maximum ambient temperature on the ground in summer, so there is a margin in the cooling capacity when traveling underground. However, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the cooler. Furthermore, when the temperature of the semiconductor element 5 rises rapidly due to the failure of the cooler, the switching control is stopped when the temperature exceeds the protection temperature of the semiconductor element 5, so that the cooling capacity of the cooler needs to have extra capacity. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size.
【０００４】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、半導体素子の温度変化率を算出
してインバータのスイッチング周波数を制御することに
より、冷却器の小形化を図ることができる電気車用制御
装置を提供することを目的とするものである。さらに、
温度変化率が故障判定値以上になったときインバータを
停止させることにより、冷却器の小形化を図ることがで
きる電気車用制御装置を提供することを目的とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is intended to reduce the size of a cooler by calculating a temperature change rate of a semiconductor element and controlling a switching frequency of an inverter. It is an object of the present invention to provide a control device for an electric vehicle that can perform the following. further,
It is an object of the present invention to provide a control device for an electric vehicle that can reduce the size of a cooler by stopping an inverter when a temperature change rate is equal to or greater than a failure determination value.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明に係わる電気車
用制御装置は、所定のスイッチング周波数でスイッチン
グされる半導体素子で構成されたインバータにより電車
線の直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動
し、ブレーキ時に交流電動機を介して回生電力を電車線
に送り出すようにした電気車用制御装置において、半導
体素子の時間に対する温度変化率が設定値以上になった
とき、半導体素子のスイッチング周波数を低下させる制
御手段を備えたものである。また、半導体素子の時間に
対する温度変化率が設定値以下であるとき、半導体素子
のスイッチング周波数を増加させる制御手段を備えたも
のである。さらに、半導体素子の時間に対する温度変化
率が半導体素子の冷却器の故障と認識される故障判定値
以上になったときインバータを停止させる制御手段を備
えたものである。SUMMARY OF THE INVENTION An electric vehicle control device according to the present invention converts DC power of a train line into AC power by an inverter composed of a semiconductor element that is switched at a predetermined switching frequency to obtain an AC motor. When the temperature change rate of the semiconductor element with respect to time becomes equal to or more than a set value, the switching frequency of the semiconductor element is controlled in an electric vehicle control device that drives regenerative electric power to an electric train line via an AC motor during braking. Control means for reducing the Further, when the temperature change rate of the semiconductor element with respect to time is equal to or less than a set value, the semiconductor device is provided with control means for increasing the switching frequency of the semiconductor element. Further, a control means is provided for stopping the inverter when a temperature change rate of the semiconductor element with respect to time becomes equal to or greater than a failure determination value recognized as a failure of the cooler of the semiconductor element.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１の構成図である。図１において、１０は電車線で、直
流電力が供給される。１１はパンタグラフ、１２は遮断
器、１３は接触器、１４は平滑リアクトル、１５は平滑
コンデンサ、１６は過電圧保護手段で、回路の過電圧を
保護する。１７は可変電圧・可変周波数形のインバータ
で、可制御のパワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体
素子１８で構成されている。なお、半導体素子１８は冷
却器（図示せず）により所定の温度以下になるように冷
却されている。１９はインバータ１７から交流電力が供
給される交流電動機で、電気車を駆動する。２０は温度
センサで、半導体素子１８の温度を検出して温度検出信
号２０ａを出力する。２１は温度検出信号２０ａが入力
される制御手段で、温度変化率を算出して温度変化率が
設定値を超えたとき、スイッチング周波数を低下させる
制御信号２１ａを出す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a train line to which DC power is supplied. 11 is a pantograph, 12 is a circuit breaker, 13 is a contactor, 14 is a smoothing reactor, 15 is a smoothing capacitor, and 16 is an overvoltage protection means for protecting the circuit from overvoltage. Reference numeral 17 denotes a variable voltage / variable frequency type inverter, which comprises a controllable semiconductor device 18 such as a power MOSFET or IGBT. Note that the semiconductor element 18 is cooled by a cooler (not shown) so as to have a predetermined temperature or lower. An AC motor 19 to which AC power is supplied from the inverter 17 drives an electric vehicle. A temperature sensor 20 detects the temperature of the semiconductor element 18 and outputs a temperature detection signal 20a. Reference numeral 21 denotes a control unit to which the temperature detection signal 20a is input, calculates a temperature change rate, and outputs a control signal 21a for lowering the switching frequency when the temperature change rate exceeds a set value.
【０００７】次に動作について説明する。図２は図１の
動作を説明するフローチャートである。図１及び図２に
おいて、通常の力行運転、即ち交流電動機１９の駆動力
により電気車が駆動される場合は、遮断器１２及び接触
器１３が投入された状態でインバータ１７で変換された
交流電力が交流電動機１９に供給される。また、ブレー
キ時には交流電動機１９で発生した交流電力をインバー
タ１７で直流電力に変換して、パンタグラフ１１から回
生電力として電車線１０へ送り出すことにより回生運転
が行われる。そして、送り出された直流電力は電車線１
０から電力の供給を受けている別の電気車が消費する
が、消費電力が少ないと電車線１０の電圧が上昇するの
で、過電圧保護手段１６が動作して保護する。ここで、
地上と地下とが混在する路線では環境条件として周囲温
度の差が大きい。このため、半導体素子１８の冷却条件
としては地上における夏季の最高周囲温度が採用されて
いる。Next, the operation will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of FIG. 1 and 2, when the electric vehicle is driven by the normal power running operation, that is, when the electric vehicle is driven by the driving force of the AC motor 19, the AC power converted by the inverter 17 with the circuit breaker 12 and the contactor 13 turned on is shown. Is supplied to the AC motor 19. During braking, the AC power generated by the AC motor 19 is converted into DC power by the inverter 17 and sent out from the pantograph 11 as regenerative power to the train line 10 to perform regenerative operation. Then, the transmitted DC power is transmitted to the train line 1
Another electric vehicle that receives power supply from 0 consumes it. However, if the power consumption is small, the voltage of the train line 10 rises, and the overvoltage protection means 16 operates to protect. here,
On routes where both ground and underground coexist, there is a large difference in ambient temperature as an environmental condition. For this reason, the maximum ambient temperature in the summer on the ground is adopted as the cooling condition of the semiconductor element 18.
【０００８】従って、地下路線を走行している場合は冷
却能力に余力があるので、インバータ１７は最高のスイ
ッチング周波数により運転される。因みに、スイッチン
グ周波数を可聴周波数以上に上げることにより騒音を低
減させることができるが、半導体素子１８の電力損失は
増大するので、優先度を考慮して図２に示すように最適
のスイッチング周波数が決定される（ステップＳ1 ）。
半導体素子１８の温度を温度センサ２０で検出（ステッ
プＳ2 ）して温度検出信号２０ａが出力される。温度検
出信号２０ａが入力された制御手段２１は、ｔ0 秒前の
半導体素子１８の温度Ｔ0 ゜Ｃ及び現時点ｔにおける半
導体素子１８の温度Ｔ゜Ｃから時間に対する温度変化率
（Ｔ−Ｔ0 ）／（ｔ−ｔ0 ）を算出する。そして、算出
された温度変化率が地下から地上に出たときの温度変化
として認識される値に設定された温度変化率の設定値を
超えていないとき（ステップＳ3 ）は、制御手段２１で
選択された最適のスイッチング周波数（ステップＳ4 ）
に対応した制御信号２１ａがインバータ１７に指令され
る。[0008] Accordingly, when traveling on an underground line, there is a margin in cooling capacity, and the inverter 17 is operated at the highest switching frequency. Incidentally, the noise can be reduced by increasing the switching frequency to an audible frequency or higher, but the power loss of the semiconductor element 18 increases. Therefore, the optimum switching frequency is determined as shown in FIG. Is performed (step S 1 ).
The temperature of the semiconductor element 18 detected by the temperature sensor 20 (step S 2) to the temperature detection signal 20a is output. The control means 21 to which the temperature detection signal 20a has been input receives the temperature change rate (T−T 0) with respect to time from the temperature T 0゜ C of the semiconductor element 18 before t 0 seconds and the temperature T ゜ C of the semiconductor element 18 at the current time t. ) / (T−t 0 ) is calculated. When the calculated temperature change rate does not exceed the set value of the temperature change rate set to a value recognized as a temperature change when the vehicle goes from underground to above ground (step S 3 ), the control means 21 determines The selected optimal switching frequency (step S 4 )
Is instructed to the inverter 17.
【０００９】また、温度変化率が設定値を超えている
（ステップＳ3 ）ときは、制御手段２１が制御信号２１
ａを出してインバータ１７のスイッチング周波数を低下
させることにより、半導体素子１８の損失を低減させ
る。スイッチング周波数を低下させても温度変化率が設
定値を超えていて、スイッチング周波数が制御可能な最
低値以上のとき（ステップＳ5 ）は、さらに制御手段２
１からスイッチング周波数を低下させる制御信号２１ａ
がインバータ１７に指令される（ステップＳ6 ）。し
かし、インバータ１７が安定的に動作可能な最低のスイ
ッチング周波数以下になっても（ステップＳ5 ）温度変
化率が設定値を超えているときは、インバータ１７の出
力を減らして半導体素子１８の温度上昇を抑制する（ス
テップＳ7 ）。さらに、インバータ１７の出力を減らし
ても温度変化率が設定値を超えている場合は、インバー
タ１７に異常が発生したものとしてインバータ１７を停
止させる（ステップＳ8 ）。なお、インバータ１７が安
定的に動作可能な最低のスイッチング周波数以下になっ
た（ステップＳ5 ）場合には、インバータ１７を停止さ
せてもよい。When the temperature change rate exceeds the set value (step S 3 ), the control means 21 controls the control signal 21.
By reducing the switching frequency of the inverter 17 by outputting a, the loss of the semiconductor element 18 is reduced. If the temperature change rate exceeds the set value even if the switching frequency is lowered and the switching frequency is equal to or higher than the controllable minimum value (step S 5 ), the control means 2 is further activated.
Control signal 21a for reducing the switching frequency from 1
There is commanded to the inverter 17 (step S 6). However, even if the temperature becomes lower than the minimum switching frequency at which the inverter 17 can operate stably (step S 5 ), if the temperature change rate exceeds the set value, the output of the inverter 17 is reduced to reduce the temperature of the semiconductor element 18. inhibit increase (step S 7). Further, if the temperature change rate exceeds the set value even when the output of the inverter 17 is reduced, it is determined that an abnormality has occurred in the inverter 17 and the inverter 17 is stopped (step S 8 ). Note that when the inverter 17 is equal to or less than the switching frequency of stably operable minimum (Step S 5) may be an inverter 17 is stopped.
【００１０】以上のように、半導体素子１８の時間に対
する温度変化率が設定値以上になったとき、制御手段２
１から制御信号２１ａを出して半導体素子１８のスイッ
チング周波数を低下させて半導体素子１８の温度上昇を
抑制することにより、冷却器の小形化を図ることができ
る。さらに、例えば地上から地下の路線に入った場合の
ように、半導体素子１８の時間に対する温度変化率が設
定値以下になったとき、制御手段２１から制御信号２１
ａを出して設計段階で冷却器の容積、冷却器の能力等か
ら決められた範囲内で半導体素子１８のスイッチング周
波数を上げることにより、走行時におけるインバータ１
７の騒音を低減させることができる。As described above, when the temperature change rate of the semiconductor element 18 with respect to time becomes equal to or greater than the set value, the control means 2
By outputting the control signal 21a from 1 to reduce the switching frequency of the semiconductor element 18 and suppress the temperature rise of the semiconductor element 18, the size of the cooler can be reduced. Further, when the rate of temperature change of the semiconductor element 18 with respect to time becomes equal to or less than a set value, for example, when the vehicle enters an underground line from the ground, the control signal 21
a to increase the switching frequency of the semiconductor element 18 within a range determined by the capacity of the cooler, the capacity of the cooler, and the like in the design stage.
7 can be reduced.
【００１１】実施の形態２．図３は実施の形態２の構成
図である。図３において、１０〜２０は実施の形態１の
ものと同様のものである。２２は温度検出信号２０ａが
入力される制御手段で、温度変化率を算出し温度変化率
が故障判定値を超えたとき、インバータ１７を停止させ
る停止信号２２ａを出力する。さらに、制御手段２２は
温度変化率が故障判定値より低く、実施の形態１と同様
に設定された設定値を超えたとき、インバータ１７のス
イッチング周波数を低下させる制御信号２２ｂを出力す
る。次に動作について説明する。図４は図３の動作を説
明するフローチャートである。図３及び図４において、
通常の力行運転及びブレーキ時における回生運転は実施
の形態１と同様に行われる。Embodiment 2 FIG. 3 is a configuration diagram of the second embodiment. In FIG. 3, reference numerals 10 to 20 are the same as those in the first embodiment. Reference numeral 22 denotes a control unit to which the temperature detection signal 20a is input, calculates a temperature change rate, and outputs a stop signal 22a for stopping the inverter 17 when the temperature change rate exceeds a failure determination value. Further, when the temperature change rate is lower than the failure determination value and exceeds the set value set as in the first embodiment, the control means 22 outputs a control signal 22b for lowering the switching frequency of the inverter 17. Next, the operation will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of FIG. 3 and 4,
Normal power running operation and regenerative operation during braking are performed in the same manner as in the first embodiment.
【００１２】地上又は地下の路線環境に応じてインバー
タ１７は、最適のスイッチング周波数で制御されている
（ステップＳ1 ）。そして、半導体素子１８の温度を温
度センサ２０で検出（ステップＳ2 ）して温度検出信号
２０ａが出力される。温度検出信号２０ａが入力された
制御手段２２は、ｔ0 秒前の半導体素子１８の温度Ｔ０
゜Ｃ及び現時点ｔにおける半導体素子１８の温度Ｔ゜Ｃ
から時間に対する温度変化率（Ｔ−Ｔ0 ）／（ｔ−
ｔ0 ）を算出する。そして、温度変化率が冷却器（図示
せず）の故障として認識される値に設定された故障判定
値以下（ステップＳ 3 ）で、さらに設定値を超えていな
いとき（ステップＳ4 ）は、制御手段２２で選択された
最適のスイッチング周波数（ステップＳ5 ）に対応した
制御信号２２ａがインバータ１７に指令される。また、
温度変化率が故障判定値以下（ステップＳ3 ）で、設定
値を超えているが、スイッチング周波数が制御可能な最
低値以上のとき（ステップＳ6 ）は、制御手段２２か
らスイッチング周波数を低下させる制御信号２２ａがイ
ンバータ１７に指令される（ステップＳ7 ）。[0012] Invar according to the above-ground or underground line environment
Is controlled at an optimum switching frequency.
(Step S1). Then, the temperature of the semiconductor element 18 is increased.
Detected by the degree sensor 20 (step STwo) Then the temperature detection signal
20a is output. Temperature detection signal 20a is input
The control means 22 calculates t0The temperature T0 of the semiconductor element 18 two seconds before
゜ C and the temperature T ゜ C of the semiconductor element 18 at the present time t
From time to temperature change (T-T0) / (T-
t0) Is calculated. And the rate of temperature change is the
Failure determination set to a value recognized as a failure
Value or less (Step S Three).
(Step SFour) Is selected by the control means 22
Optimal switching frequency (step SFive) Corresponding to
Control signal 22a is commanded to inverter 17. Also,
The temperature change rate is equal to or less than the failure determination value (step SThree), Set
Value, but the maximum switching frequency can be controlled.
When the value is higher than the low value (step S6) Is the control means 22
Control signal 22a for lowering the switching frequency from
Command to the inverter 17 (step S7).
【００１３】しかし、インバータ１７が安定して動作可
能な最低のスイッチング周波数以下になっても（ステッ
プＳ6 ）温度変化率が設定値を超えているときは、イン
バータ１７の出力を減らして半導体素子１８の温度上昇
を抑制する（ステップＳ8）。なお、インバータ１７が
安定して動作可能な最低のスイッチング周波数以下にな
った（ステップＳ6 ）場合には、インバータ１７を停止
させてもよい。さらに、インバータ１７の出力を減らし
ても温度変化率が設定値を超えている場合は、インバー
タ１７に異常が発生したものとして制御手段２２が停止
信号２２ｂを出してインバータ１７を停止させる（ステ
ップＳ9 ）。一方、温度変化率が故障判定値を超えた
（ステップＳ3 ）ときは、半導体素子１８の冷却器（図
示せず）が故障したものとして、制御手段２２が停止信
号２２ｂを出してインバータ１７を停止させる（ステッ
プＳ9 ）。なお、冷却器（図示せず）の故障は例えば、
ゴミの付着、冷媒の液もれ等の原因により冷却能力が低
下することが考えられる。以上のように、冷却器（図示
せず）の故障時のように急激に半導体素子１８の温度が
上昇するような場合でも、半導体素子１８の時間に対す
る温度変化率が故障判定値以上になったとき、制御手段
２２から停止信号２２ｂを出して半導体素子１８のスイ
ッチング動作を停止させることにより、半導体素子１８
の温度が所定の温度まで上昇する前にスイッチング動作
を停止させるので、冷却器（図示せず）の冷却能力に余
力を持たせる必要がないため、冷却器の小形化を図るこ
とができる。However, even if the temperature becomes lower than the lowest switching frequency at which the inverter 17 can operate stably (step S 6 ), if the temperature change rate exceeds the set value, the output of the inverter 17 is reduced to reduce the semiconductor element. The temperature rise at step 18 is suppressed (step S 8 ). If the switching frequency becomes lower than the lowest switching frequency at which the inverter 17 can operate stably (step S 6 ), the inverter 17 may be stopped. Further, if the temperature change rate exceeds the set value even when the output of the inverter 17 is reduced, the control unit 22 issues a stop signal 22b and stops the inverter 17 assuming that an abnormality has occurred in the inverter 17 (Step S). 9 ). On the other hand, when the temperature change rate exceeds the failure determination value (step S 3 ), it is determined that the cooler (not shown) of the semiconductor element 18 has failed, and the control means 22 issues a stop signal 22b to activate the inverter 17. stopping (step S 9). The failure of the cooler (not shown) is, for example,
It is conceivable that the cooling capacity is reduced due to adhesion of dust, leakage of the coolant, or the like. As described above, even when the temperature of the semiconductor element 18 suddenly rises as in the case of a failure of a cooler (not shown), the temperature change rate of the semiconductor element 18 with respect to time becomes equal to or greater than the failure determination value. At this time, the stop signal 22b is output from the control means 22 to stop the switching operation of the semiconductor element 18, whereby the semiconductor element 18
Since the switching operation is stopped before the temperature of the cooler rises to a predetermined temperature, there is no need to provide a cooling capacity of a cooler (not shown), so that the cooler can be downsized.
【００１４】[0014]
【発明の効果】この発明によれば、半導体素子の時間に
対する温度変化率が設定値以上になったとき、半導体素
子のスイッチング周波数を低下させて半導体素子の温度
上昇を抑制することにより、冷却器の小形化を図ること
ができる。また、半導体素子の時間に対する温度変化率
が設定値以下になったとき、半導体素子のスイッチング
周波数を上げるようにしたことにより、冷却器の能力を
増大することなくインバータの騒音を低減させることが
できる。さらに、半導体素子の時間に対する温度変化率
が故障判定値以上になったとき、半導体素子のスイッチ
ング動作を停止させることにより、半導体素子の温度が
所定の温度まで上昇する前にスイッチング動作を停止さ
せるので、冷却器の冷却能力に余力を持たせる必要がな
いため、冷却器の小形化を図ることができる。According to the present invention, when the rate of temperature change of the semiconductor device with respect to time becomes equal to or greater than a set value, the switching frequency of the semiconductor device is reduced to suppress the temperature rise of the semiconductor device. Can be reduced in size. Further, when the temperature change rate of the semiconductor element with respect to time becomes equal to or less than the set value, the switching frequency of the semiconductor element is increased, so that the noise of the inverter can be reduced without increasing the capacity of the cooler. . Further, when the temperature change rate of the semiconductor element with respect to time becomes equal to or greater than the failure determination value, the switching operation of the semiconductor element is stopped, so that the switching operation is stopped before the temperature of the semiconductor element rises to a predetermined temperature. In addition, since it is not necessary to provide extra capacity for the cooling capacity of the cooler, the size of the cooler can be reduced.
【図１】 この発明の実施の形態１の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１の動作を説明するフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of FIG.
【図３】 この発明の実施の形態２の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図４】 図３の動作を説明するフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of FIG.
【図５】 従来の電気車用制御装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional electric vehicle control device.
１０ 電車線、１７ インバータ、１８ 半導体素子、
１９ 交流電動機、２１，２２ 制御手段。10 train lines, 17 inverters, 18 semiconductor elements,
19 AC motor, 21, 22 control means.
Claims (3)
グされる半導体素子で構成されたインバータにより電車
線の直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動
し、ブレーキ時に上記交流電動機を介して回生電力を上
記電車線に送り出すようにした電気車用制御装置におい
て、上記半導体素子の時間に対する温度変化率が設定値
以上になったとき、上記半導体素子の上記スイッチング
周波数を低下させる制御手段を備えたことを特徴とする
電気車用制御装置。An AC motor is driven by converting DC power of a train line into AC power by an inverter constituted by a semiconductor element switched at a predetermined switching frequency, and regenerative power is supplied via the AC motor during braking. The control device for an electric vehicle configured to send out to the train line, the control device for reducing the switching frequency of the semiconductor element when a temperature change rate of the semiconductor element with respect to time becomes equal to or more than a set value. A control device for an electric vehicle.
グされる半導体素子で構成されたインバータにより電車
線の直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動
し、ブレーキ時に上記交流電動機を介して回生電力を上
記電車線に送り出すようにした電気車用制御装置におい
て、上記半導体素子の時間に対する温度変化率が設定値
以下であるとき、上記半導体素子のスイッチング周波数
を増加させる制御手段を備えたことを特徴とする電気車
制御装置。2. An AC motor is driven by converting DC power of a train line into AC power by an inverter formed of a semiconductor element switched at a predetermined switching frequency, and regenerative power is supplied via the AC motor at the time of braking. The control device for an electric vehicle configured to send out to the train line, wherein the control device increases a switching frequency of the semiconductor element when a temperature change rate of the semiconductor element with respect to time is equal to or less than a set value. Electric car control device.
グされる半導体素子で構成されたインバータにより電車
線の直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動
し、ブレーキ時に上記交流電動機を介して回生電力を上
記電車線に送り出すようにして電気車用制御装置におい
て、上記半導体素子の時間に対する温度変化率が半導体
素子の冷却器の故障と認識される故障判定値以上になっ
たとき上記インバータを停止させる制御手段を備えたこ
とを特徴とする電気車用制御装置。3. An AC motor is driven by converting DC power of a train line into AC power by an inverter composed of a semiconductor element switched at a predetermined switching frequency, and regenerative power is supplied via the AC motor during braking. A control for stopping the inverter when the temperature change rate with respect to time of the semiconductor element is equal to or greater than a failure determination value recognized as a failure of the cooler of the semiconductor element in the electric vehicle control device so that the inverter is sent to the train line. A control device for an electric vehicle, characterized by comprising means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36529299A JP2001186775A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Controlling device for electric car |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36529299A JP2001186775A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Controlling device for electric car |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001186775A true JP2001186775A (en) | 2001-07-06 |
Family
ID=18483907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36529299A Pending JP2001186775A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Controlling device for electric car |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001186775A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043618A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Abb Oy | Method and arrangement in inverter |
| KR100629428B1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-09-27 | 한국철도기술연구원 | DC power supply system of electromotivecar for reusing energy |
| JP2007083991A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Ltd | Control device of converter for electric power |
| JP2009240087A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Hitachi Ltd | Control unit of rotating electric machine |
| WO2014002233A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | 三菱電機株式会社 | Control device for alternating current electric vehicle |
| US9313933B2 (en) | 2011-10-06 | 2016-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter performing evaporative cooling of a switching element |
| WO2017009913A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | 株式会社日立産機システム | Electric power conversion device and temperature reduction method for same |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36529299A patent/JP2001186775A/en active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043618A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Abb Oy | Method and arrangement in inverter |
| US7515447B2 (en) | 2003-10-30 | 2009-04-07 | Abb Oy | Method and arrangement in inverter |
| KR100629428B1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-09-27 | 한국철도기술연구원 | DC power supply system of electromotivecar for reusing energy |
| JP2007083991A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Ltd | Control device of converter for electric power |
| JP4673175B2 (en) * | 2005-09-26 | 2011-04-20 | 株式会社日立製作所 | Control device for power converter |
| JP2009240087A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Hitachi Ltd | Control unit of rotating electric machine |
| US9313933B2 (en) | 2011-10-06 | 2016-04-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter performing evaporative cooling of a switching element |
| CN104395133A (en) * | 2012-06-28 | 2015-03-04 | 三菱电机株式会社 | Control device for alternating current electric vehicle |
| US20150175007A1 (en) * | 2012-06-28 | 2015-06-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for ac electric vehicle |
| WO2014002233A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | 三菱電機株式会社 | Control device for alternating current electric vehicle |
| US9333862B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-05-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for AC electric vehicle |
| WO2017009913A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | 株式会社日立産機システム | Electric power conversion device and temperature reduction method for same |
| CN107810596A (en) * | 2015-07-10 | 2018-03-16 | 株式会社日立产机系统 | Power inverter and its temperature reduce method |
| JPWO2017009913A1 (en) * | 2015-07-10 | 2018-04-19 | 株式会社日立産機システム | Power converter and temperature reduction method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7176645B2 (en) | Control apparatus for electric railcar | |
| US5670851A (en) | Power conversion control system for plural electric motors and auxiliary circuit | |
| US7977900B2 (en) | Inverter system for vehicle-mounted air conditioner | |
| US8583310B2 (en) | Electric vehicle | |
| WO2011070609A1 (en) | Propulsion control device | |
| JP2001186775A (en) | Controlling device for electric car | |
| JP2007028752A (en) | Elevator motor controller | |
| JP7424407B2 (en) | Control devices, motor drive devices and motor drive systems | |
| JP2014212621A (en) | Electric locomotive controller | |
| JPS6335198A (en) | Power source device for cooling | |
| JPH06315201A (en) | Driver for electric automobile | |
| JP6798641B2 (en) | Inverter device and its control circuit, and motor drive system | |
| JP2000312488A (en) | Inverter device for vehicle | |
| WO2009101859A1 (en) | Inverter device and method for controlling the same | |
| JP4171862B2 (en) | Elevator drive device | |
| JP5272333B2 (en) | Motor drive device and motor device | |
| JPH07154986A (en) | Control method of electric motor | |
| JPH10155293A (en) | Electric motor controlling device | |
| WO2021161796A1 (en) | Control circuit for power converter | |
| JP3666263B2 (en) | Power semiconductor module | |
| JP2001354053A (en) | Feed system | |
| JP2005112598A (en) | Control power supply device for controlling elevator | |
| JP2013252003A (en) | Inverter device | |
| JPS62217805A (en) | Control unit for ac motor | |
| JPH09131072A (en) | Power converter |