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公開番号2025139988
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039110
出願日2024-03-13
発明の名称インバータ装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250919BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インバータ装置の信頼性を向上させること。
【解決手段】制御部50は、スイッチング素子40の温度が当該スイッチング素子40の耐熱温度に到らないように、ハウジング21内の雰囲気温度の下降に追従して予め定められた相関温度の閾値を下降させる。したがって、ハウジング21内の雰囲気温度に追従して、相関温度センサ52により検出される相関温度が変化したとしても、相関温度が予め定められた閾値に達し難くなってしまうといったことが回避される。その結果、相関温度が閾値に達する前に、スイッチング素子40の温度が当該スイッチング素子40の耐熱温度に到ってしまうといった問題が回避される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容される回路基板と、
前記回路基板に実装されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御部と、
前記回路基板に実装され、温度を検出する温度センサと、
前記ハウジングに設けられるとともに、前記スイッチング素子を冷却する冷媒が流れる冷媒流路と、を備えているインバータ装置であって、
前記スイッチング素子は温度を検出する機能を有しておらず、
前記温度センサは、
前記スイッチング素子の温度に相関するとともに、前記冷媒の流量が減少すると上昇し、且つ、前記冷媒の流れが増加すると下降する相関温度を検出する相関温度センサと、
前記ハウジング内の雰囲気温度を検出する雰囲気温度センサと、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到らないように、前記雰囲気温度の下降に追従して予め定められた前記相関温度の閾値を下降させることを特徴とするインバータ装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記回路基板は、前記スイッチング素子が電気的に接続される通電パターンを有し、
前記相関温度センサは、前記通電パターンの温度を検出することを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記回路基板がボルトで締結されるボスと、前記スイッチング素子と前記冷媒流路との間に設けられるとともに、前記スイッチング素子の熱を前記ボスに伝熱するヒートシンクと、を有し、
前記回路基板は、前記ボスと前記相関温度センサとの間に設けられる伝熱パターンを有し、
前記相関温度センサは、前記ボス及び前記伝熱パターンを介して前記ヒートシンクの温度を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記冷媒の流量が複数回減少した場合、前記相関温度のピーク値が前回の前記相関温度のピーク値よりも前記耐熱温度から離れるように前記閾値を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインバータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
インバータ装置は、ハウジングと、回路基板と、スイッチング素子と、制御部と、を備えている。回路基板は、ハウジング内に収容されている。スイッチング素子は、回路基板に実装されている。制御部は、スイッチング素子のスイッチング動作を制御する。また、インバータ装置は、温度センサを備えている場合がある。温度センサは、回路基板に実装されている。さらに、インバータ装置は、冷媒流路を備えている場合がある。冷媒流路は、ハウジングに設けられている。冷媒流路には、スイッチング素子を冷却する冷媒が流れている。温度センサは、例えば特許文献１のように、スイッチング素子の温度を検出する。そして、制御部は、スイッチング素子の温度が上昇して、温度センサにより検出されるスイッチング素子の温度が予め定められた閾値に達すると、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる。このように、スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到らないようにすることにより、スイッチング素子の過熱を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１６６０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなインバーが装置において、スイッチング素子の温度を直接的に検出することが困難な場合がある。このような場合、温度センサは、スイッチング素子の温度に相関する相関温度を検出する。そして、制御部は、相関温度が予め定められた閾値に達すると、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる。このようにして、スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到らないようにしている。
【０００５】
ここで、例えば、冷媒流路の冷媒の流れが停止する等して、冷媒流路を流れる冷媒の流量が減少すると、冷媒によってスイッチング素子を冷却することが困難となる虞がある。すると、スイッチング素子の温度が上昇するとともに、スイッチング素子の温度に相関する相関温度も上昇することになる。このとき、ハウジング内の雰囲気温度が下降すると、スイッチング素子の温度に相関する相関温度も雰囲気温度の下降に追従して下降する場合がある。すると、冷媒流路の冷媒の流れが停止する等して、冷媒流路を流れる冷媒の流量が減少するとともに相関温度が上昇した場合に、相関温度が予め定められた閾値に達し難くなる。その結果、相関温度が閾値に達する前に、スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到ってしまう虞があるため、インバータ装置の信頼性が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するインバータ装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に収容される回路基板と、前記回路基板に実装されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御部と、前記回路基板に実装され、温度を検出する温度センサと、前記ハウジングに設けられるとともに、前記スイッチング素子を冷却する冷媒が流れる冷媒流路と、を備えているインバータ装置であって、前記スイッチング素子は温度を検出する機能を有しておらず、前記温度センサは、前記スイッチング素子の温度に相関するとともに、前記冷媒の流量が減少すると上昇し、且つ、前記冷媒の流れが増加すると下降する相関温度を検出する相関温度センサと、前記ハウジング内の雰囲気温度を検出する雰囲気温度センサと、を備え、前記制御部は、前記スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到らないように、前記雰囲気温度の下降に追従して予め定められた前記相関温度の閾値を下降させる。
【０００７】
これによれば、ハウジング内の雰囲気温度に追従して、相関温度センサにより検出される相関温度が変化したとしても、相関温度が予め定められた閾値に達し難くなってしまうといったことを回避することができる。その結果、相関温度が閾値に達する前に、スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到ってしまうといった問題を回避することができる。また、例えば、ハウジング内の雰囲気温度が下降して、相関温度センサにより検出される相関温度も雰囲気温度の下降に追従して下降した場合、制御部は、雰囲気温度の下降に追従して相関温度の閾値を下降させる。ここで、冷媒流路の冷媒の流れが停止する等して、冷媒流路を流れる冷媒の流量が減少するとともに相関温度が上昇したとする。このような場合であっても、相関温度センサにより検出される相関温度が予め定められた閾値に達し難くなってしまうといったことを回避することができる。その結果、相関温度が閾値に達する前に、スイッチング素子の温度が当該スイッチング素子の耐熱温度に到ってしまうといった問題を回避することができる。したがって、インバータ装置の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
上記インバータ装置において、前記回路基板は、前記スイッチング素子が電気的に接続される通電パターンを有し、前記相関温度センサは、前記通電パターンの温度を検出するとよい。
【０００９】
これによれば、スイッチング素子が電気的に接続される通電パターンの温度は、スイッチング素子の温度に相関性が高いため、相関温度センサによって、スイッチング素子の温度に相関する相関温度を精度良く検出することができる。
【００１０】
上記インバータ装置において、前記ハウジングは、前記回路基板がボルトで締結されるボスと、前記スイッチング素子と前記冷媒流路との間に設けられるとともに、前記スイッチング素子の熱を前記ボスに伝熱するヒートシンクと、を有し、前記回路基板は、前記ボスと前記相関温度センサとの間に設けられる伝熱パターンを有し、前記相関温度センサは、前記ボス及び前記伝熱パターンを介して前記ヒートシンクの温度を検出するとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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