CN108736692B - 电力转换装置以及异常检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力转换装置以及异常检测方法，能够恰当地检测出电力转换装置中的直流电压检测器的异常。在具备将交流转换为多个电位的变换器(2)和将多个电位的电压转换为交流的逆变器(3)的电力转换装置(100)中，该电力转换装置(100)具备：平滑电容器(22、23、32、33)，其连接在多个电位中的2个电位间，并用于抑制电位间的电位变动；直流电压检测器(25、26、35、36)，其检测连接有平滑电容器的电位间的电位差；以及异常判断器(72)，其基于平滑电容器(22，23，32，33)充电时的直流电压检测器(25、26、35、36)的检测值，来判断直流电压检测器(25、26、35、36)的异常。

Description

电力转换装置以及异常检测方法

技术领域

本发明涉及具备变换器(converter)和逆变器(inverter)的电力转换装置以及检测电力转换装置中的异常的异常检测方法，尤其涉及检测电力转换装置内的直流电压检测器的异常的技术。

背景技术

已知将交流电源的电力转换为可变电压可变频率的电力的电力转换装置。电力转换装置中，在直流电路具备平滑电容器和测量该平滑电容器的两端电压的直流电压检测器，以输出的直流电压恒定的方式进行控制。

例如，作为用于确认平滑电容器的安定性的技术，已知根据初充电时的充电电压的动向来判断异常的技术(例如，参照专利文献1)。另外，在将交流电源的电力转换为可变电压可变频率的电力的电力转换装置中，已知具备多个直流电压检测器的电力转换装置(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2005－354789号公报

专利文献2：日本特开2008－011606号公报

发明内容

在专利文献1，公开了为了确认平滑电容器的安定性而根据初充电时的直流电压的动向判断异常的技术，然而没有公开用于判断电力转换装置内的直流电压检测器的异常的技术。直流电压检测器是为了控制电力转换装置的直流电压而必要的器件，直流电压检测器的异常带来系统的动作的不稳定，最差的情况下带来系统的计划外停止，有可能导致很大的损失。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够恰当地检测电力转换装置中的直流电压检测器的异常的技术。

为了实现上述目的，一观点的电力转换装置具备将交流转换为多个电位的变换器和将多个电位的电压转换为交流的逆变器，该电力转换装置具备：平滑电容器，其连接在多个电位中的2个电位间，并用于抑制电位间的电位变动；直流电压检测器，其检测连接有平滑电容器的电位间的电位差；以及异常判断器，其基于平滑电容器充电时的直流电压检测器的检测值，来判断直流电压检测器的异常。

根据本发明，能够恰当地检测电力转换装置中的直流电压检测器的异常。

附图说明

图1是第1实施方式的电力转换装置的整体结构图。

图2是说明第1实施方式中的充电时通过直流电压检测器检测的直流电压值的图。

图3是第1实施方式的异常判断器的异常判断处理的流程图。

图4是第2实施方式的电力转换装置的整体结构图。

图5是第3实施方式的电力转换装置的整体结构图。

图6是第4实施方式的电力转换装置的整体构成图。

图7是第5实施方式的电力转换装置的整体结构图。

图8是包含第5实施方式的电力转换装置的输出推定器的一部分的结构图。

图9是第6实施方式的电力转换装置的整体结构图。

具体实施方式

参照附图，对几个实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式并不限定请求专利保护的发明，而且实施方式的中说明的各种要素及其组合的全部未必是发明的解决手段中必须的。

首先，对第1实施方式的电力转换装置进行说明。

图1是第1实施方式的电力转换装置的整体结构图。

电力转换装置100具备：交流电源1；将来自交流电源1的交流电力转换为直流电力的变换器单元(也称为变换器)2；将变换器单元2输出的直流电力转换为所希望的交流电力的逆变器单元(也称为逆变器)3；由逆变器单元3输出的交流电力驱动的电动机4；控制变换器单元2的变换器控制装置5；控制逆变器单元3的逆变器控制装置6。

变换器单元2是所谓的3级变换器，将交流电力转换为正的电位(第1电位)水平(level)、中性点(零)电位(第2电位)水平、负的电位(第3电位)水平的直流电力。逆变器单元3是所谓的3级逆变器，将正的电位(第1电位)水平、中性点(零)电位(第2电位)水平、负的电位(第3电位)水平的直流电力转换为电动机4用的交流电力。变换器单元2和逆变器单元3的正的电位水平通过P布线40连接，中性点电位水平通过C布线41连接，负的电位水平以N布线42连接。

变换器单元2具备：变换器电力转换部21；用于抑制直流电压的变动的变换器P侧平滑电容器22(第1变换器侧平滑电容器、第1平滑变换器、变换器侧平滑电容器：有记载为平滑电容器22的情况)；变换器N侧平滑电容器23(第2变换器侧平滑电容器、第2平滑变换器、变换器侧平滑电容器：有记载为平滑电容器23的情况)；用于测量变换器P侧平滑电容器22的端子间电压的变换器P侧直流电压检测器25(第1变换器侧直流电压检测器：有记载为直流电压检测器25的情况)；用于测量变换器N侧平滑电容器23的端子间电压的变换器N侧直流电压检测器26(第2变换器侧直流电压检测器：有记载为直流电压检测器26的情况)；与C布线41连接，用于抑制直流共振的变换器中性点电阻24。

逆变器单元3具备：逆变器电力转换部31；逆变器P侧平滑电容器32(第1逆变器侧平滑电容器、第1平滑变换器、逆变器侧平滑电容器：有记载为平滑电容器32的情况)；逆变器N侧平滑电容器33(第2逆变器侧平滑电容器、第2平滑变换器、逆变器侧平滑电容器：有记载为平滑电容器33的情况)；用于测量逆变器P侧平滑电容器32的端子间电压的逆变器P侧直流电压检测器35(第1逆变器侧直流电压检测器：有记载为直流电压检测器35的情况)；用于测量逆变器N侧平滑电容器33的端子间电压的逆变器N侧直流电压检测器36(第2逆变器侧直流电压检测器：有记载为直流电压检测器36的情况)；与C布线41连接，用于抑制直流共振的逆变器中性点电阻34。

变换器控制装置5控制变换器电力转换部21，以使转换的直流电力成为所希望的值。逆变器控制装置6控制逆变器电力控制部31，以使电动机4的输出转矩、速度满足所希望的特性。

电力转换装置100还具备：检测并输出变换器单元2的输出电流的电流检测器7；与电动机4直接连结，检测并输出电动机4的速度的速度检测器8；检测并输出逆变器单元3的输出电流的电流检测器9。

由电流检测器7以及直流电压检测器25，26检测出的检测值的信号(输出信号)被输入到变换器控制装置5。变换器控制装置5基于所输入的检测值，进行各种运算处理，并输出控制变换器电力转换部21的信号。

由速度检测器8、电流检测器9以及直流电压检测器35、36检测出的检测值的信号(输出信号)被输入到逆变器控制装置6。逆变器控制装置6基于所输入的检测值，进行各种运算处理，并输出控制逆变器电力转换部31的信号。

变换器控制装置5具备直流电压指令产生器51、直流电压控制器52、电流控制器53、脉冲生成器54、中性点电压控制器55、充电控制器56。

直流电压指令产生器51将表示从变换器单元2输出的直流电压的电压值的直流电压指令值输出给直流电压控制器52。

直流电压控制器52基于从直流电压指令产生器51输入的直流电压指令值和从直流电压检测器25、26输入的直流电压的检测值，运算变换器输出电流指令值，并输出给电流控制器53。具体而言，直流电压控制器52运算变换器输出电流指令值以使从直流电压检测器25、26分别输入的直流电压的检测值的合计值与直流电压指令值一致。

中性点电压控制器55基于从直流电压检测器25、26分别输入的直流电压的检测值之差，运算中性点电压成为零的电压指令并输出给电流控制器53。

电流控制器53运算变换器电压指令值并输出给脉冲产生器54，以使从电流检测器7输出的变换器输出电流检测值与从直流电压控制器52输入的变换器输出电流指令值一致。此时，电流控制器53考虑从中性点电压控制器55输入的电压指令来运算变换器电压指令值。

脉冲生成器54运算用于对变换器电力转换部21的各开关元件进行开关(ON/OFF)控制的脉冲信号，并将脉冲信号输出给变换器电力转换部21，以使变换器电力转换部21的输出电压与从电流控制器53输入的变换器输出电压指令值一致。

充电控制器56在开始变换器单元2和逆变器单元3的动作前，进行使变换器P侧平滑电容器22、变换器N侧平滑电容器23、逆变器P侧平滑电容器32、逆变器N侧平滑电容器33充电的(初充电)控制。具体而言，充电控制器56在进行初充电时，对后述的充电电路71和异常判断器72通知初充电的开始。

逆变器控制装置6具备速度指令发生器61、速度控制器62、电流控制器63、脉冲生成器64、中性点电压控制器65。

速度指令发生器61将表示使电动机4动作的速度的速度指令值输出给速度控制器62。

速度控制器62运算逆变器输出电流指令值，并将逆变器输出电流指令值输出给电流控制器63，以使从速度检测器8输入的速度检测值与从速度指令发生器61输入的速度指令值一致。

中性点电压控制器65基于从直流电压检测器35、36分别输入的直流电压的检测值之差，运算中性点电压成为零的电压指令并输出给电流控制器63。

电流控制器63运算逆变器电压指令值并输出给脉冲生成器64，以使从电流检测器9输入的逆变器输出电流检测值与从速度控制器62输入的逆变器输出电流指令值一致。此时，电流控制器63考虑从中性点电压控制器65输入的电压指令来运算逆变器电压指令值。

脉冲生成器64运算用于对逆变器电力转换部31的各开关元件进行开关控制的脉冲信号，并将脉冲信号输出给逆变器电力转换部31，以使逆变器电力转换部31的输出电压与从电流控制器63输入的逆变器输出电压指令值一致。

接下来，对电力转换装置100中的涉及异常判断的构成进行说明。

电力转换装置100具备充电电源70、充电电路71、异常判断器72、显示器73。

充电电源70是用于对平滑电容器22、23、32、33进行充电的电源。充电电源70例如是交流电源。

充电电路71是通过从充电电源70输入的电力，对平滑电容器22、23、32、33进行充电的电路。充电电路71例如包含用于开闭与充电电源70间的布线的接触器(contactor)、用于对交流进行整流的二极管、电路保护用的保险丝等结构。在本实施方式中，充电电路71在从充电控制器56接受初充电的开始指示的情况下，通过接触器，将与充电电源70间的布线设为闭合状态。

显示器73例如是液晶显示器等能够显示信息的显示装置，显示各种信息。

异常判断器72对从直流电压检测器25、26、35、36输入的直流电压值(检测值)和存储在存储器72a(存储部)中的、与初充电时的直流电压值的时间变化(动向)有关的数据(直流电压数据：参考数据)进行比较，来判断在直流电压检测器25、26、35、36中是否有异常。异常判断器72例如在检测值和与检测值的检测时对应的时间点的参考数据的值(参考值：基准值)之差超过预定阈值的情况下，判断为检测出该检测值的直流电压检测器异常。这里，对于与初充电时检测的直流电压的动向有关的参考数据，能够基于充电电力、平滑电容器的容量、由充电电路71的结构决定的常量来计算。因此，也可以预先通过计算来计算出参考数据，使存储器72a存储所计算出的参考数据。

异常判断器72在检测出有异常的直流电压检测器的情况下，使显示器73显示与异常有关的信息(例如，能够确定有异常的直流电压检测器的信息(例如，设备编号))和推荐检查、更换等的消息。此外，异常判断器72也可以是未图示的处理器执行存储在存储器中的程序来构成。

接下来，对第1实施方式的异常判断器72的异常判断具体地进行说明。

图2是说明通过第1实施方式中的直流电压检测器检测出的充电时的直流电压值的图。

图2示出了从各直流电压检测器25、26、35、36检测出的直流电压值(检测值)和用于判断直流电压检测器的异常的参考数据。此外，图2中，示出了直流电压检测器26为异常的情况的例子。

参考数据是使用充电电源70、充电电路71、平滑电容器22、23、32、33的容量，预先通过计算得到的、从充电开始时T0起的直流电压值。该参考数据预先存储在存储器72a中。本实施方式中，既可以将从充电开始时起的逐时的直流电压值作为参考数据，另外，也可以将从充电开始时起每隔预定时间的多个位置(图2中，T1～T8这8处)的直流电压值作为参考数据。

在直流电压检测器没有异常的情况下，直流电压检测器的检测值成为与参考数据一致或者接近的值，但在有异常的情况下，如图2的直流电压检测器26的输出所示，产生与参考数据的较大的乖离。

因此，异常判断器72从初充电开始起，对4个直流电压检测器25、26、35、36的检测值和该时间点的参考数据的直流电压值(参考值)进行比较，来判定它们的差是否在预定的阈值以内，在检测值和参考值之差超过预定的阈值的情况下，判定为检测出该检测值的直流电压检测器异常，并在显示器73上显示该直流电压检测器异常的情况和推荐该直流电压检测器的检查和更换的消息。

这里，即使是直流电压检测器的检测值偏离参考值的情况下，也未必是直流电压检测器的异常。因此，本实施方式的异常判断器72为了减少因直流电压检测器的异常以外的因素而被误判断为直流电压检测器异常的风险，进行以下所示的异常判断处理。

图3是第1实施方式的异常判断器的异常判断处理的流程图。

异常判断器72判定4个直流电压检测器25、26、35、36的检测值是否全部是零(或者接近零的值)(步骤S11)。此外，在本实施方式中，异常判断器72在多个时间点(例如，图2所示的8个时间点T1～T8)，均判定4个直流电压检测器25、26、35、36的检测值是否全部为零。

其结果，在直流电压检测器25、26、35、36的检测值全部为零的情况下(步骤S11：是)，例如，考虑到在充电电路71有断线等异常等的可能性，所以异常判断器72判断在充电电路71有异常，使显示器73显示表示充电电路中有异常的信息(“充电电路异常”)(步骤S12)，使处理进入步骤S19。

另一方面，在直流电压检测器25、26、35、36的检测值不是全部为零的情况下(步骤S11：否)，异常判断器72判定在直流电压检测器25、26、35、36的任一检测值是否有零(步骤S13)。

其结果，在直流电压检测器25、26、35、36的任一检测值有零的情况下(步骤S13：是)，考虑到检测值为零的直流电压检测器利用的用于进行直流电压检测的回路(loop)(直流电压检测回路：布线)的断线、松弛等的异常，所以异常判断器72判断为直流电压检测回路中有异常，使显示器73显示表示直流电压检测回路中有异常的信息(“直流电压检测回路异常”)(步骤S14)，处理进入步骤S19。

另一方面，在直流电压检测器25、26、35、36的任一检测值都没有零的情况下(步骤S13：否)，异常判断器72根据充电电源70的电压的变动量、直流电压检测器25、26、35、36的检测值，判断在充电电源70是否有异常(步骤S15)。此外，充电电源70的电压的变动量例如可以从供给充电电源70的上位的装置获取，也可以在电力转换装置100内设置测量充电电源70的电压的变动量的传感器，从该传感器获取。

其结果，在充电电源70有异常的情况下(步骤S15：是)，异常判断器72判断为在充电电源有异常，使显示器73显示表示充电电源中有异常的信息(“充电电源异常”)(步骤S16)，并使处理进入步骤S19。

另一方面，在充电电源70没有异常的情况下(步骤S15：否)，异常判断器72进行参考值和各直流电压检测器25、26、35、36的检测值的比较，来判定在参考值和检测值之间是否有比预定的阈值大的乖离(步骤S17)。此外，在本实施方式中，异常判断器72在多个时间点(例如，图2所示的8个时间点T1～T8)，均判定4个直流电压检测器25、26、35、36的检测值和参考值的之间的乖离。

其结果，在参考值和检测值之间，有比预定的阈值大的乖离的情况下(步骤S17：是)，异常判断器72判断为输出有比预定的阈值大的乖离的检测值的直流电压检测器异常，使显示器73显示表示该直流电压检测器中有异常的信息(“直流电压检测器异常”)(步骤S18)，使处理进入步骤S19。

步骤S19中，异常判断器72使显示器73显示“请对异常位置进行检查以及更换”的文章，并结束处理。

另一方面，在参考值和检测值之间只有预定的阈值以下的乖离的情况下(步骤S17：否)，意味着在各直流电压检测器25、26、35、36没有异常，因此异常判断器72结束异常判定处理。

如以上说明，第1实施方式的电力转换装置100中，根据通常进行的初充电时的直流电压检测器的输出(检测值)的动向判断直流电压检测器的异常，进行推荐有异常的直流电压检测器的检查、更换的显示，所以能够在运转前进行直流电压检测器的检查以及更换，而且，能够事先防止直流电压检测器的异常导致的系统的计划外停止。

上述的第1实施方式中，例如，作为参考数据，使用预先计算的数据的情况下，有预先计算时假定的条件和配置电力转换装置100的实际的场所的条件不同的情况。此时，如果使用预先计算的参考数据，则因参考数据的误差，有直流电压检测器的异常判断错误的风险。

与此相对，例如，也可以在电力转换装置100的直流电压检测值正常的时间点(例如，电力转换装置100的安装时等)，获取初充电时的直流电压检测器的检测值的动向(时间变化(例如，多个时间点的值))的数据并存储到存储器72a，并将该数据作为参考数据而使用。这样，能够将参考数据作为适合于电力转换装置100的实际状态的数据，能够减少误判断的风险。

另外，上述的第1实施方式中，例如，直流电压检测器25、26、35、36的输出受到充电电源70的电压的变动的影响，所以有因充电电源70的电压的变动而对直流电压检测器的异常进行误判断的风险。

与此相对，例如，也可以将充电时的充电电源70的电压的变动量输入到异常判断器72，异常判断器72利用与输入的变动量对应的系数对参考数据的值进行修正(例如，乘以系数)，使用该修正后的值(修正基准值)，判断直流电压检测器的异常。这样，能够减少起由充电时的充电电源70的电压的变动量所导致的误判断的风险。

另外，上述的第1实施方式中，通过对参考数据和直流电压检测器25、26、35、36的检测值进行比较，来判断直流电压检测器25、26、35、36的异常，然而例如，也可以相互比较各直流电压检测器25、26、35、36的检测值来检测4个直流电压检测器25、26、35、36的异常。

这是利用了只要各直流电压检测器25、26、35、36的检测值的动向正常，即使有充电电源70的电压的变动，也基本一致，在某直流电压检测器的检测值的动向与其他的多数直流电压检测器的检测值的动向不同的情况下，能够判断为输出动向不同的检测值的直流电压检测器异常。

具体而言，异常判断器72针对全部的直流电压检测器25、26、35、36中的2个直流电压检测器的全部的组合(直流电压检测器为4个的情况下，6组)，计算2个直流电压检测器的检测值的差值(或者，比率)，在检测值的差值(或者比率)超过预定的范围的组合有多个的情况下，将在该多个组合中共同的直流电压检测器判断为异常。这样，不存储参考数据，也能够确定异常的直流电压检测器，而且，即使有充电时的充电电源70的电压的变动也不受影响。

接下来，对第2实施方式的电力转换装置进行说明。

图4是第2实施方式的电力转换装置的整体构成图。其中，对与图1所示的第1实施方式的电力转换装置相同的构成标注相同的附图标记。

第2实施方式的电力转换装置101在第1实施方式的电力转换装置100中，去除变换器中性点电阻24和逆变器中性点电阻34，利用共用的直流电压检测器43来检测变换器侧的平滑电容器22和逆变器侧的平滑电容器32的电极间的电位，利用共用的直流电压检测器44来检测变换器侧的平滑电容器23和逆变器侧的平滑电容器33的电极间的电位。

电力转换装置101中，异常判断器72基于充电时的直流电压检测器43以及直流电压检测器44的检测值，进行与第1实施方式相同的处理(例如，与参考数据的比较)，从而能够恰当地判断直流电压检测器43、44的异常。

接下来，对第3实施方式的电力转换装置进行说明。

图5是第3实施方式的电力转换装置的整体构成图。其中，对与图1所示的第1实施方式的电力转换装置相同的构成标注相同的附图标记。

第3实施方式的电力转换装置102在第1实施方式的电力转换装置100中，将逆变器单元2设为2级逆变器，将变换器单元3设为2级变换器，利用直流电压检测器27来检测变换器侧的平滑电容器22、23的电极间的电位，利用直流电压检测器37来检测逆变器侧的平滑电容器32、33的电极间的电位。

电力转换装置102中，异常判断器72也可以基于充电时的直流电压检测器27以及直流电压检测器37的检测值，进行与第1实施方式相同的处理(例如，与参考数据的比较)，从而能够恰当地判断直流电压检测器27、37的异常。

接下来，对第4实施方式的电力转换装置进行说明。

图6是第4实施方式的电力转换装置的整体构成图。其中，对与图5所示的第3实施方式的电力转换装置相同的构成标注相同的附图标记。

第4实施方式的电力转换装置103在第3实施方式的电力转换装置102中，利用共用的直流电压检测器27来检测变换器侧的平滑电容器22、23的电极间的电位和逆变器侧的平滑电容器32、33的电极间的电位。

电力转换装置103中，异常判断器72也可以基于充电时的直流电压检测器27的检测值，进行与第1实施方式相同的处理(例如，与参考数据的比较)，从而能够恰当地判断直流电压检测器27的异常。

接下来，对第5实施方式的电力转换装置进行说明。

图7是第5实施方式的电力转换装置的整体构成图。此外，对与图1所示的第1实施方式的电力转换装置相同的构成标注相同的附图标记。

第5实施方式的电力转换装置104在第1实施方式的电力转换装置100中，新具备输出推定器74。

输出推定器74基于来自多个直流电压检测器25、26、35、36的检测值，推定针对成为异常的直流电压检测器的检测对象的准确的检测值(本来应检测的检测值)。此外，输出推定器74也可以是未图示的处理器执行存储在存储器的程序来构成。

这里，推定针对成为异常的直流电压检测器的检测对象的准确的检测值的方法，利用在电力转换装置104中，如果各直流电压检测器为正常的状态，则相加变换器侧的直流电压检测器25、26的检测值而得的合成直流电压值与相加逆变器侧的直流电压检测器35、36的检测值而得的合成直流电压值一致的关系。根据这样的关系，在任意一个直流电压检测器成为异常的情况下，能够通过从相加正常侧(变换器侧或者逆变器侧)的2个直流电压检测器的检测值而得的合成直流电压值减去另一方侧的正常的一个直流电压检测器的检测值，来推定出异常的直流电压检测器的测定对象的准确的检测值。

接下来，说明输出推定器74的具体的构成以及动作。

图8是包含第5实施方式的电力转换装置的输出推定器的一部分的构成图。图8中，将直流电压检测器25的检测值设为EPFB＿c，直流电压检测器26的检测值设为ENFB＿c，直流电压检测器35的检测值设为EPFB＿i，直流电压检测器36的检测值设为ENFB＿i。另外，图8示出了在直流电压检测器26有异常的情况的例子。

异常判断器72中输入直流电压检测器25的检测值(EPFB＿c)、直流电压检测器26的检测值(ENFB＿c)、直流电压检测器35的检测值(EPFB＿i)、直流电压检测器36的检测值(ENFB＿i)，如果判断为任一的直流电压检测器异常，则将表示异常的直流电压检测器的异常判断信息输出给输出推定器74。图8中，异常判断器72判断为直流电压检测器26异常，将表示直流电压检测器26异常的信息(ENFB＿c异常判断信息)输出给输出推定器74。

输出推定器74将直流电压检测器25的检测值(EPFB＿c)和直流电压检测器26的检测值(ENFB＿c)相加，计算出变换器侧的合成直流电压值(VDC＿c)。另外，输出推定器74将直流电压检测器35的检测值(EPFB＿i)和直流电压检测器36的检测值(ENFB＿i)相加，计算出逆变器侧的合成直流电压值(VDC＿i)。

输出推定器74从逆变器侧的合成直流电压值(VDC＿i)减去直流电压检测器25的检测值(EPFB＿c)，如果正常则计算出推定为直流电压检测器26要检测的推定值(EPFBH＿c)。

输出推定器74的选择部74a以直流电压检测器26的检测值(ENFB＿c)和直流电压检测器26的推定值(EPFBH＿c)为输入，在从异常判断器72有直流电压检测器26异常的信息(ENFB＿c异常判断信息)的输入的情况下，选择直流电压检测器26的推定值(EPFBH＿c)并输出给预定的目的地(该例中，变换器控制装置5)，在没有从异常判断器72输入直流电压检测器26异常的信息(ENFB＿c异常判断信息)的情况下，选择直流电压检测器26的检测值(ENFB＿c)并输出给预定的目的地。

通过这样的构成，在直流电压检测器26中有异常的情况下，代替直流电压检测器26的检测值，能够输出恰当的推定值。此外，图8中，示出了在直流电压检测器26中有异常的情况下相关的构成，然而其他的直流电压检测器中也是相同的构成，在有异常的情况下能够输出恰当的推定值。

例如，针对直流电压检测器25，将直流电压检测器26替换为直流电压检测器25的构成即可。另外，在直流电压检测器35或者直流电压检测器36的情况下，也可以从变换器侧的合成直流电压值(VDC＿c)减去该直流电压检测器的检测值，计算出直流电压检测器的推定值并输入给选择部74a，将在选择部74a中选择的值输出给逆变器控制装置6。

如以上说明，在第5实施方式的电力转换装置104中，在判断为在直流电压检测器有异常的情况下，基于有异常的直流电压检测器以外的正常的直流电压检测器的检测值，推定出有异常的直流电压检测器中的检测对象的正常的检测值，所以能够不更换有异常的直流电压检测器而使用电力转换装置104，例如，能够进行使电力转换装置继续运转到下一次的定期检查时为止的应付运转。由此，不需要使电力转换装置104计划外停止。

接下来，对第6实施方式的电力转换装置进行说明。

图9是第6实施方式的电力转换装置的整体构成图。其中，对与图7所示的第5实施方式的电力转换装置相同的构成标注相同的附图标记。

第6实施方式的电力转换装置105在第5实施方式的电力转换装置104中，具备多个逆变器单元3(3a、3b、3c，…)。

本实施方式中，输出推定器74基于来自多个直流电压检测器25、26、35(35a、35b、35c，…)，36(36a、36b、36c，…)的检测值，推定出成为异常的直流电压检测器的检测对象的准确的检测值。第6实施方式中，针对一个成为异常的直流电压检测器的检测对象推定出准确的检测值的方法如以下所示存在多个。

电力转换装置105中，如果各直流电压检测器为正常的状态，则存在将变换器侧的直流电压检测器25、26的检测值相加而得的合成直流电压值和将各个逆变器侧的直流电压检测器35(35a、35b、35c，…)、36(36a、36b、36c，…)的检测值相加而得的合成直流电压值的全部一致的关系。这表示得到推定检测值所需的合成直流电压值的候补存在多个。这样，得到合成直流电压值的候补增加，所以能够提高能够推定异常的直流电压检测器的检测对象的检测值的可能性。

根据本实施方式中的输出推定器74，在任意一个直流电压检测器成为异常的情况下，通过从将变换器侧或者任意的逆变器侧的正常的2个直流电压检测器的检测值相加而得的合成直流电压值减去配置在与成为异常的直流电压检测器相同侧的正常的一个直流电压检测器的检测值，能够推定异常的直流电压检测器的测定对象的准确的检测值。

由此，例如在任意的逆变器侧的一个直流电压检测器异常的情况下，且变换器侧的一方的直流电压检测器异常的情况下，只要逆变器侧的任意的2个直流电压检测器正常，则能够使用将该2个直流电压检测器的检测值相加而得的合成直流电压值，来推定出逆变器侧的一个异常的直流电压检测器的检测对象的准确的检测值。

该电力转换装置105中，能够通过与上述第1实施方式的电力转换装置100相同的处理，恰当地判断出直流电压检测器的异常。另外，电力转换装置105中，与上述第5实施方式的电力转换装置104相同，能够根据多个正常的直流电压检测器的检测值，恰当地推定出异常的直流电压检测器的检测对象的检测值。

此外，上述第6实施方式中，电力转换装置105具备多个逆变器单元3，然而例如，也可以具备多个变换器单元2，即使这样也能够与上述相同地恰当地判断出直流电压检测器的异常，而且，能够根据多个正常的直流电压检测器的检测值恰当地推定出异常的直流电压检测器的检测对象的检测值。另外，能够将得到为了推定异常的直流电压检测器的检测对象的检测值所需的合成直流电压值的候补扩大到任意的变换器侧的2个直流电压检测器，能够提高可推断异常的直流电压检测器的检测对象的检测值的可能性。

此外，本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内，适当地变形来实施。

例如，上述实施方式中，也可以将异常判断器72和输出推定器74进行的处理的一部分或者全部在硬件电路中进行。

另外，上述的任意的实施方式中，也可以是异常判断器72存储多个充电时的直流电压检测器的检测值的历史(例如，执行时间和检测值)，基于检测值的历史，掌握直流电压检测器的检测值的变化，预测直流电压检测器的检测值超过用于判断异常的预定的阈值为止的期间，即异常产生为止的期间，使显示器73显示其预测结果。如果这样，能够事先掌握异常发生的时期，能够预先进行异常发生的预防、异常发生时的应对准备。

符号说明

2…变换器单元，3…逆变器单元，4…电动机，5…变换器控制装置，6…逆变器控制装置，22…变换器P侧平滑电容器，23…变换器N侧平滑电容器，24…变换器中性点电阻，25…变换器P侧直流电压检测器，26…变换器N侧直流电压检测器，32…逆变器P侧平滑电容器，33…逆变器N侧平滑电容器，34…逆变器中性点电阻，35…逆变器P侧直流电压检测器，36…逆变器N侧直流电压检测器，72…异常判断器，73…显示器，74…输出推定器，100、101、102、103、104、105…电力转换装置。

Claims (13)

1.一种电力转换装置，具备将交流转换为多个电位的变换器和将多个电位的电压转换为交流的逆变器，该电力转换装置的特征在于，具备：

平滑电容器，其连接在多个电位中的2个电位间，并用于抑制上述电位间的电位变动；

直流电压检测器，其检测连接有上述平滑电容器的电位间的电位差；以及

异常判断器，其基于上述平滑电容器充电时的上述直流电压检测器的检测值，来判断上述直流电压检测器的异常，

上述变换器将上述交流转换为第1电位、比第1电位低的第2电位、比第2电位低的第3电位，

上述逆变器将上述第1电位、上述第2电位、上述第3电位的电压转换为交流，

该电力转换装置具备：

第1平滑电容器，其包括连接在上述变换器侧的上述第1电位和上述第2电位间的第1变换器侧平滑电容器和连接在上述逆变器侧的上述第1电位和上述第2电位间的第1逆变器侧平滑电容器；

第2平滑电容器，其包括连接在上述变换器侧的上述第2电位和上述第3电位间的第2变换器侧平滑电容器和连接在上述逆变器侧的上述第2电位和上述第3电位间的第2逆变器侧平滑电容器；

第1直流电压检测器，其包括检测连接有上述第1变换器侧平滑电容器的电位间的电位差的第1变换器侧直流电压检测器和检测连接有上述第1逆变器侧平滑电容器的电位间的电位差的第1逆变器侧直流电压检测器；以及

第2直流电压检测器，其包括检测连接有上述第2变换器侧平滑电容器的电位间的电位差的第2变换器侧直流电压检测器和检测连接有上述第2逆变器侧平滑电容器的电位间的电位差的第2逆变器侧直流电压检测器，

上述异常判断器基于对上述第1平滑电容器以及上述第2平滑电容器充电时的上述第1直流电压检测器以及上述第2直流电压检测器的检测值，来判断上述第1直流电压检测器以及上述第2直流电压检测器的异常，

所述电力转换装置还具备：

输出推定部，其基于来自上述第1直流电压检测器和上述第2直流电压检测器的检测值，在任意一个直流电压检测器成为异常的情况下，通过从相加正常侧的直流电压检测器的检测值而得的合成直流电压值减去另一方侧的正常的一个直流电压检测器的检测值，来推定异常的直流电压检测器的测定对象，并将该异常的直流电压检测器的推定值输出给变换器的控制装置。

2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器具有：存储部，其存储上述平滑电容器充电时的上述直流电压检测器的检测值的基准值，

上述异常判断器基于存储在上述存储部中的上述基准值和上述检测值，来判断上述直流电压检测器的异常。

3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器使上述存储部存储上述平滑电容器充电时的、预定时间点的上述直流电压检测器的检测值作为基准值。

4.根据权利要求2或3所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器使存储部存储上述充电时的多个时间点的上述直流电压检测器的检测值的基准值。

5.根据权利要求2或3所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器获取表示上述充电时的充电电压的电压信息，并基于上述电压信息，计算出修正上述基准值而得的修正基准值，并基于上述修正基准值，来判断上述直流电压检测器的异常。

6.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

上述平滑电容器包括连接在上述变换器侧的多个电位中的2个电位间的变换器侧平滑电容器和连接在上述逆变器侧的多个电位中的2个电位间的逆变器侧平滑电容器，

上述直流电压检测器包括检测连接有上述变换器侧平滑电容器的电位间的电位差的变换器侧直流电压检测器和检测连接有上述逆变器侧平滑电容器的电位间的电位差的逆变器侧直流电压检测器，

上述异常判断器基于对上述变换器侧平滑电容器以及上述逆变器侧平滑电容器充电时的上述变换器侧直流电压检测器的检测值和上述逆变器侧直流电压检测器的检测值，来判断上述变换器侧直流电压检测器和上述逆变器侧直流电压检测器的异常。

7.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

在上述充电时的多个时间点的上述第1直流电压检测器以及上述第2直流电压检测器的电压值为零或者是接近零的值的情况下，上述异常判断器判断为充电电路异常。

8.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

在上述充电时的多个时间点的上述第1直流电压检测器或者上述第2直流电压检测器中的任意一个的电压值为零或者是接近零的值的情况下，上述异常判断器判断为与上述直流电压检测器连接的布线异常。

9.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

该电力转换装置还具有：电阻，其连接在上述逆变器侧的第2电位和上述变换器侧的第2电位间，

上述异常判断器基于对上述第1变换器侧平滑电容器、上述第2变换器侧平滑电容器、上述第1逆变器侧平滑电容器以及上述第2逆变器侧平滑电容器充电时的上述第1变换器侧直流电压检测器、上述第2变换器侧直流电压检测器、上述第1逆变器侧直流电压检测器以及上述第2逆变器侧直流电压检测器的检测值，来判断上述第1变换器侧直流电压检测器、上述第2变换器侧直流电压检测器、上述第1逆变器侧直流电压检测器以及上述第2逆变器侧直流电压检测器的异常。

10.根据权利要求9所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器通过相互比较上述第1变换器侧直流电压检测器、上述第2变换器侧直流电压检测器、上述第1逆变器侧直流电压检测器以及上述第2逆变器侧直流电压检测器的各自的检测值，来确定上述第1变换器侧直流电压检测器、上述第2变换器侧直流电压检测器、上述第1逆变器侧直流电压检测器或者上述第2逆变器侧直流电压检测器中有异常的直流电压检测器。

11.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器在判断出发生了异常的情况下，使显示装置显示与异常有关的信息。

12.根据权利要求11所述的电力转换装置，其特征在于，

上述异常判断器记录多个充电时的上述直流电压检测器的检测值的历史，并基于上述检测值的历史，预测上述直流电压检测器发生异常为止的期间，并使上述显示装置显示预测结果。

13.一种电力转换装置的异常检测方法，该电力转换装置具备：将交流转换为多个电位的变换器；将多个电位的电压转换为交流的逆变器；连接在多个电位中的2个电位间，并用于抑制上述电位间的电位变动的平滑电容器；以及检测连接有上述平滑电容器的电位间的电位差的直流电压检测器，该异常检测方法的特征在于，

获取上述平滑电容器充电时的上述直流电压检测器的检测值，

基于所获取的上述检测值，判断上述直流电压检测器的异常，

上述变换器将上述交流转换为第1电位、比第1电位低的第2电位、比第2电位低的第3电位，

上述逆变器将上述第1电位、上述第2电位、上述第3电位的电压转换为交流，

该电力转换装置具备：

第1平滑电容器，其包括连接在上述变换器侧的上述第1电位和上述第2电位间的第1变换器侧平滑电容器和连接在上述逆变器侧的上述第1电位和上述第2电位间的第1逆变器侧平滑电容器；

第2平滑电容器，其包括连接在上述变换器侧的上述第2电位和上述第3电位间的第2变换器侧平滑电容器和连接在上述逆变器侧的上述第2电位和上述第3电位间的第2逆变器侧平滑电容器；

第1直流电压检测器，其包括检测连接有上述第1变换器侧平滑电容器的电位间的电位差的第1变换器侧直流电压检测器和检测连接有上述第1逆变器侧平滑电容器的电位间的电位差的第1逆变器侧直流电压检测器；以及

第2直流电压检测器，其包括检测连接有上述第2变换器侧平滑电容器的电位间的电位差的第2变换器侧直流电压检测器和检测连接有上述第2逆变器侧平滑电容器的电位间的电位差的第2逆变器侧直流电压检测器，

上述异常判断器基于对上述第1平滑电容器以及上述第2平滑电容器充电时的上述第1直流电压检测器以及上述第2直流电压检测器的检测值，来判断上述第1直流电压检测器以及上述第2直流电压检测器的异常，

所述电力转换装置还具备：

输出推定部，其基于来自上述第1直流电压检测器和上述第2直流电压检测器的检测值，在任意一个直流电压检测器成为异常的情况下，通过从相加正常侧的直流电压检测器的检测值而得的合成直流电压值减去另一方侧的正常的一个直流电压检测器的检测值，来推定异常的直流电压检测器的测定对象，并将该异常的直流电压检测器的推定值输出给变换器的控制装置。

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