CN113054846B - 功率转换装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供恰当地检测高压侧电压传感器的故障的功率转换装置的控制装置。在功率转换装置的控制装置中，在升压控制的实施过程中，计算高压侧电压传感器的输出的推定值，在推定值与高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值较大的情况下，暂时判定高压侧电压传感器的故障，在暂时判定了高压侧电压传感器的故障的情况下，从升压控制转移到升压中止控制，在升压中止控制的实施过程中，在低压侧电压与高压侧电压之差缩小后向直接连结控制转移，在直接连结控制的实施过程中，当低压侧电压传感器的输出值与高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值较大时，确定高压侧电压传感器的故障。

Description

功率转换装置的控制装置
技术领域
本申请涉及功率转换装置的控制装置。
背景技术
可在直流低压侧与直流高压侧之间进行双向功率转换的功率转换装置(DC/DC转换器)是众所周知的。现有的功率转换装置例如如专利文献1中所公开的那样，构成为具有端子组、电抗器和开关元件的串联电路，对来自电池的直流电压进行升压或降压并提供给旋转电机。
在上述现有的功率转换装置中，端子组具有低压侧端子和高压侧端子，此外，开关元件的串联电路是将负极侧的开关元件与正极侧的开关元件串联连接而得到的。负极侧的开关元件与正极侧的开关元件的连接点经由电抗器连接到低压侧端子，与负极侧的开关元件的连接点相反的一侧接地，与正极侧的开关元件的连接点相反的一侧连接至高压侧端子，低压侧端子成为低压侧，高压侧端子成为高压侧。由此构成的现有功率转换装置在低压侧与高压侧之间进行直流电压的转换动作。
现有的功率转换装置具有运算单元以及对开关元件进行开关控制的开关控制单元。运算单元基于高压侧电压指令值与高压侧电压检测值的电压差、或低压侧电压指令值与低压侧电压检测值的电压差来计算运算值，开关控制单元基于运算单元所计算出的运算值来求出通电率，基于该通电路，将负极侧的开关元件设为导通，将正极侧的开关元件设为截止，由此来对电抗器通电，并将负极侧的开关元件设为截止，将正极侧的开关元件设为导通，由此来使能量从电抗器释放并提供高电压输出。
现有的功率转换装置中，在无法准确地检测高压侧电压检测值的情况下，例如，若高压侧电压检测值比真值要高、或检测得较低，则不能准确地进行升压控制。若因检测值的误差导致输出电压过高，则会损坏驱动电路的电气元件，若输出电压过低，则无法得到电动机所需的驱动力。
因此，为了能够判定高压侧电压传感器的故障，专利文献2所公开的功率转换装置中，在升压时若高压侧电压指令值和高压侧电压检测值之间的电压差的绝对值为阈值以上的状态持续了预定时间，则暂时判定高压侧电压传感器的故障，在暂时判定传感器故障时，中止升压，并基于高压侧电压检测值和电池电压检测值之差来判定高压侧电压传感器的故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特许第5457559号公报
专利文献2：日本专利特许第4386075号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
现有的功率转换器基于高压侧电压指令值和高压侧电压检测值之间的电压差的绝对值来暂时判定高压侧电压传感器的故障。若高压侧电压传感器因固定异常而发生故障，则高压侧电压检测值不跟随高压侧电压指令值，因此不一致，可以通过高压侧电压指令值和高压侧电压检测值之间的电压差的绝对值来判定高压侧电压传感器的故障。
另一方面，若高压侧电压传感器因增益异常而发生故障，则高压侧电压检测值跟随高压侧电压指令值且相一致，所以即使高压侧电压的真值偏离高压侧电压指令值，也不能通过高压侧电压指令值和高压侧电压检测值之间的电压差的绝对值来判定高压侧电压传感器的故障。此外，当暂时判定高压侧电压传感器的故障的情况下，将负极侧的开关元件固定为截止状态来使升压停止，但高压侧电压在升压停止之后立即变高，高压侧电压检测值和电池电压检测值之间的差变大，有可能错误地判定高压侧电压传感器的故障。
为了防止误判定，需要将正极侧的开关元件设为导通来实现高压侧电压与电池电压的均衡化。然而，若高压侧电压保持较高不变并将正极侧的开关元件设为导通，则冲击电流有可能流向电池并损坏开关元件。
本申请是为了解决现有功率转换装置中的上述问题而完成的，其目的在于提供一种功率转换装置的控制装置，可恰当地对用于检测高压侧电压的高压侧电压传感器的故障进行检测。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请所公开的功率转换装置的控制装置控制将直流电压从低压侧端子升压到高压侧端子的转换器，
构成为转换器具有正极侧的开关元件、负极侧的开关元件、电抗器、检测低压侧端子的正极侧与负极侧之间的电压即低压侧电压的低压侧电压传感器、以及检测高压侧端子的正极侧与负极侧之间的电压即高压侧电压的高压侧电压传感器，高压侧端子的正极侧与负极侧之间串联连接有正极侧的开关元件和负极侧的开关元件，正极侧的开关元件与负极侧的开关元件的连接点经由电抗器设在低压侧端子的正极侧，高压侧端子的负极侧与低压侧端子的负极侧相连接，
在进行使高压侧端子的电压变得比低压侧端子的电压要高的升压控制的情况下，控制装置在导通截止周期对正极侧的开关元件和负极侧的开关元件进行导通截止控制，
在进行升压中止控制的情况下，对正极侧的开关元件和负极侧的开关元件进行截止控制，
在进行将低压侧端子与高压侧端子设为直接连结状态的直接连结控制的情况下，将正极侧的开关元件设为导通并将负极侧的开关元件设为截止，
在升压控制的实施过程中，计算高压侧电压传感器的输出的推定值即第一推定值，并基于第一推定值与高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值，来对高压侧电压传感器的故障进行暂时判定，
在暂时判定了高压侧电压传感器的故障的情况下，从升压控制转移到升压中止控制，
在升压中止控制的实施过程中，基于低压侧电压与高压侧电压之差来转移到直接连结控制，
在直接连结控制的实施过程中，基于低压侧电压传感器的输出值与高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值，来确定高压侧电压传感器的故障。
发明效果
根据本申请所公开的功率转换装置的控制装置，可以在升压控制的实施过程中，计算高压侧电压传感器的输出的推定值即第一推定值，基于第一推定值与高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值来暂时判定高压侧电压传感器的故障，在暂时判定了高压侧电压传感器的故障的情况下，从升压控制转移到升压中止控制，在升压中止控制的实施过程中，基于低压侧电压与高压侧电压之差来向直接连结控制转移，在直接连结控制的实施过程中，基于低压侧电压传感器的输出值与高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值，来确定高压侧电压传感器的故障，因此，可以在没有误判定的情况下检测高压侧电压传感器的固定故障、增益故障，并防止元件的损坏。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的功率转换装置的结构图。
图2是实施方式1所涉及的功率转换装置的控制装置的硬件结构图。
图3是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的控制装置的高压侧电压传感器的故障判定的处理流程的第一流程图。
图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的控制装置的高压侧电压传感器的故障判定的处理流程的第二流程图。
图5是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的控制装置的高压侧电压传感器的故障判定的处理流程的第一流程图。
图6是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的控制装置的高压侧电压传感器的故障判定的处理流程的第一流程图。
图7是示出实施方式4所涉及的功率转换装置的控制装置的高压侧电压传感器的故障判定的处理流程的第二流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本申请所涉及的功率转换装置的控制装置的实施方式进行说明。
1.实施方式1
图1是实施方式1所涉及的功率转换装置900的结构图。图2是实施方式1所涉及的功率转换装置900的控制装置300的硬件结构图。图3是示出实施方式1所涉及的功率转换装置900的控制装置300所进行的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程的第一流程图。图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置900的控制装置所进行的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程的第二流程图。
＜转换器＞
图1中，功率转换装置900由转换器100以及控制转换器100的控制装置300构成。转换器100具有对直流电压间的功率进行转换的作为直流功率转换装置的功能，包括电抗器102、半导体模块107、低压侧电容器101、作为能量累积单元的高压侧电容器105以及高压侧放电电阻106。
半导体模块107由负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104构成。负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104彼此串联连接，构成转换器100中的开关电路。
如下文所述那样，负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104由控制装置300进行开关控制。负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104例如由分别反向并联连接有续流二极管(free-wheel diode)的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)所构成。除此以外，作为开关元件，也可以使用具有反向并联连接的寄生二极管的FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)，并且还可以使用具有反向并联连接的二极管的普通的双极型晶体管。
在本实施方式1中，半导体模块107的负极侧的开关元件103在第1栅极信号S1为高电平时为导通，在第1栅极信号S1为低电平时为截止。同样地，正极侧的开关元件104在第2栅极信号S2为高电平时为导通，在第2栅极信号S2为低电平时为截止。
负极侧的开关元件103的一端经由负极侧的布线连接至低压侧电容器101的负极侧端子，另一端经由电抗器102连接至低压侧电容器101的正极侧端子。正极侧的开关元件104的一端连接至负极侧的开关元件103的另一端，另一端连接至高压侧电容器105的正极侧端子。高压侧电容器105的负极侧端子经由负极侧的布线连接至负极侧的开关元件103的一端。上述高压侧放电电阻106与高压侧电容器105并联连接。
作为转换器100，即使没有低压侧电容器101、高压侧电容器105也成立。低压侧与电池相连接，考虑为电池本身为较大的电容器。此外，由于旋转电机2和驱动旋转电机2或由旋转电机驱动的逆变器连接到高压侧，因此它们具有电容分量的情况较多。然而，通过设置低压侧电容器101，从而可以防止纹波传递到电池电源线。此外，通过设置高压侧电容器105，从而能减少高压侧的电压变动，因此优选设置低压侧电容器101和高压侧电容器105。
低压侧电容器101对转换器100的输入侧电压即低压侧电压进行滤波。电抗器102产生在高压侧电容器105中累积的能量。包括负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104的半导体模块107将输入侧电压即低压侧电压升压到输出侧电压即高压侧电压。高压侧电容器105对转换器100的高压侧电压进行滤波。高压侧放电电阻106用于释放作为累积于高压侧电容器105的能量的电荷。
在作为转换器100的低压侧端子的低压侧负极端子100a与低压侧正极端子100b之间，连接有作为直流电源的电池1。在作为转换器100的输出端子的高压侧负极端子100c与高压侧正极端子100d之间，连接有具备作为电动机的功能和作为发电机的功能的旋转电机2。
旋转电机2具备对来自转换器100的输出进行控制的逆变器(未图示)，图1中，旋转电机2包含上述逆变器来表示。即，旋转电机2接受来自与逆变器电连接的转换器100的直流电的供给来产生驱动力，或利用上述逆变器将发电得到的交流电转换成直流电并经由转换器100提供给电池1。
此处，上述逆变器在作为直流电源的转换器100的输出即直流电、与旋转电机2的逆变器的输出即交流电之间构成了进行功率转换的DC/AC转换器。上述逆变器是由半导体开关构成的三相逆变器电路(未图示)，上述半导体开关连接在与转换器100的高压侧正极端子100d相连接的正极侧导体、以及与转换器100的高压侧负极端子100c相连接的负极侧导体之间。
上述逆变器中的三相桥式电路的正极侧直流端子与转换器100的高电压侧正极端子100d连接，负极侧直流端子与转换器100的高电压侧负极端子100c连接，在其正极侧直流端子和负极侧直流端子之间并联连接有：U相桥臂，该U相桥臂串联连接有U相上桥臂半导体开关元件和U相下桥臂半导体开关元件；V相桥臂，该V相桥臂串联连接有V相上桥臂半导体开关元件和V相下桥臂半导体开关元件；以及W相桥臂，该W相桥臂并联连接有W相上桥臂半导体开关元件和W相下桥臂半导体开关元件。
从上述U相上桥臂半导体开关元件和U相下桥臂半导体开关元件串联连接的部分导出的U相输出端子与旋转电机2的U相电枢绕组端子相连接，从V相上桥臂半导体开关元件和V相下桥臂半导体开关元件串联连接的部分导出的V相输出端子与旋转电机2的V相电枢绕组端子相连接，从W相上桥臂半导体开关元件和W相下桥臂半导体开关元件串联连接的部分导出的W相输出端子与旋转电机2的W相电枢绕组端子相连接。上述U相上桥臂半导体开关元件、U相下桥臂半导体开关元件、V相上桥臂半导体开关元件、V相下桥臂半导体开关元件、W相上桥臂半导体开关元件和W相下桥臂半导体开关元件使用反向并联连接有续流二极管的IGBT、或具有反向并联连接的寄生二极管的FET等半导体芯片。
另外，图1示出了旋转电机2为一个系统，但旋转电机2可以为两个系统，该情况下，一个旋转电机可以作为驱动侧即电动机来使用，另一个旋转电机可以作为发电机来使用。
转换器100具有用于检测高压侧电容器105的正极和负极之间的电压即高压侧电压的高压侧电压传感器201、用于检测低压侧电容器101的正极和负极之间的电压即低压侧电压的低压侧电压传感器203、以及检测在电抗器102中流过的电流的低压侧电流传感器202。此外，电池的输出电压由作为直流电源电压传感器的电池电压传感器204来检测。
＜控制装置＞
控制装置300生成第1栅极信号S1并提供给负极侧的开关元件103的栅极，来使负极侧的开关元件103进行导通、截止动作，生成第2栅极信号S2并提供给正极侧的开关元件104的栅极，来使正极侧的开关元件104进行导通、截止动作。此处，控制装置300构成为在将第1栅极信号S1设为高电平时将第2栅极信号S2设为低电平，并在将第1栅极信号S1设为低电平时将第2栅极信号S2设为高电平。
此外，控制装置300包括故障检测器302、作为输出侧电压检测器的高压侧电压检测器401、作为输入电流检测器的电抗器电流检测器402、作为输入侧电压检测器的低压侧电压检测器403、作为直流电源电压检测器的电池电压检测器404、作为输出侧电流检测器的输出电流检测器405以及检测旋转电机的信息的旋转电机信息检测器406。
高压侧电压检测器401从高压侧电压传感器201输入有高压电容器105的电压的检测值Vout，并输出基于所输入的检测值Vout计算出的、作为输出侧检测电压的高压侧检测电压即输出值V2。电抗器电流检测器402从低压侧电流传感器202输入有电抗器102的电流的检测值Iin，并输出基于所输入的检测值Iin计算出的电抗器电流即输出值IL。输出电流检测器405从高压侧电压传感器205输入有高压侧正极端子100d的电流的检测值Iout，并输出基于所输入的检测值Iout计算出的作为输出侧检测电流的输出值I2。
低压侧电压检测器403从低压侧电压传感器203输入有低压电容器101的电压的检测值Vin，并输出基于所输入的检测值Vin计算出的、作为输入侧检测电压的低压侧检测电压即输出值V1。电池电压检测器404从电池电压传感器204输入有电池1的电压的检测值Vbo，并输出基于所输入的检测值Vbo计算出的作为直流电源检测电压的电池的电压检测值Vbatt。
故障检测器302分别输入有从高压侧电压检测器401输出的高压侧检测电压即输出值V2、从电抗器电流检测器402输出的电抗器电流即输出值IL、从低压侧电压检测器403输出的输出值V1、从电池电压检测器404输出的电池的电压检测值Vbatt以及从输出电流检测器405输出的输出值I2。
本实施方式1中，控制装置300将低压侧电压传感器203所得出的低压侧检测电压即输出值V1与电池的电压检测值Vbatt进行比较。控制装置300在电池的电压检测值Vbatt与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1之差的绝对值比第六判定值F要小的情况下，进行低压侧电压传感器203的正常判定。第六判定值F可以通过实验求出。若低压侧电压传感器203的正常性能得到确认，则低压侧电压传感器203的输出可以信赖，因此，能使用低压侧电压传感器203的输出来进行高压侧电压传感器201的故障判定，是有意义的。
旋转电机信息从旋转电机2被输入至旋转电机信息检测部406，并输出逆变器输出功率或电动机输入功率。另外，逆变器输出功率或电动机输入功率能使用公知的技术来计算。
如上述那样构成的实施方式1所涉及的功率转换装置900是可在低压侧和高压侧之间进行双向功率转换的双向型功率转换装置，将输入到低压侧负极端子100a和低压侧正极端子100b之间的输入侧电压即低压侧电压升压为该低压侧电压以上的电压，并将升压后的输出侧电压即高压侧电压输出到高压侧负极端子100c与高压侧正极端子100d之间。
即，作为稳定状态的动作，功率转换装置900进行动作，以将负极侧的开关元件103设为导通、将正极侧的开关元件104设为截止，由此来对电抗器102通电，并将负极侧的开关元件103设为截止、将正极侧的开关元件104设为导通，由此来使电抗器102产生能量并使高压侧电容器105累积该能量。
如上所述，通过交替重复负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104的导通、截止，从而能量累积在高压侧电容器105中，在高压侧正极端子100d和高压侧负极端子100c之间输出升压到低压侧电压以上的高压侧电压。控制装置300通过使第1栅极信号S1和第2栅极信号S2的高电平和低电平的占空比产生变化，来使负极侧的开关元件103和正极侧的开关元件104的导通、截止的定时变化，并能对作为输出电压的高压侧电压的值进行控制，以使得跟踪作为从外部输入的指令值的高压侧的电压指令值Vout_c。
＜控制装置的硬件结构＞
图2是实施方式1所涉及的功率转换装置900的控制装置300的硬件结构图。本实施方式中，控制装置300是控制功率转换装置的控制装置。控制装置300的各功能由控制装置300所具备的处理电路来实现。具体而言，控制装置300如图2所示，作为处理电路，包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93等。
作为运算处理装置90，可以包括ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、IC(Integrated Circuit：集成电路)、DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路以及各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置90，也可以包括多个同种类或不同种类的运算处理装置，并由它们来分担执行各处理。作为存储装置91，包括构成为能从运算处理装置90读取并向运算处理装置90写入数据的RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)、构成为能从运算处理装置90读取数据的ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、闪存等。输入电路92与各种传感器及开关相连接，包括将这些传感器和开关的输出信号输入至运算处理装置90的A/D转换器等。输出电路93与电负载相连接，并包括将来自运算处理装置90的控制信号转换并输出至这些电负载的驱动电路等。
控制装置300所具备的各功能通过由运算处理装置90执行存储于ROM等存储装置91的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92以及输出电路93等控制装置300的其它硬件协作来实现。另外，控制装置300使用的阈值、判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置91中。
图1的控制装置300的内部所记载的302、401至406所示的各功能可以分别通过软件的模块来构成，也可以通过软件和硬件的组合来构成。
＜故障判定的流程＞
接着，对控制装置300中的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程进行说明。图3、图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置900的控制装置300的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程的第一流程图和第二流程图，图4示出图3的后续。
图3的处理每隔规定时间(例如每隔10ms)执行，从步骤S101开始。步骤S102中，控制装置300判定是否刚在启动后，若刚在启动后，则在步骤S103中，作为初始化处理，清除高压侧电压传感器故障暂时判定标志、直接连结控制标志、高压侧电压传感器故障确定标志，并复位暂时判定计数器、确定计数器。高压侧电压传感器故障暂时判定标志表示进行了高压侧电压传感器201的故障暂时判定，是表示控制装置300处于升压中止控制中的标志。直接连结控制标志是表示控制装置300处于直接连结控制中的标志。高压侧电压传感器故障确定标志是表示确定了高压侧电压传感器201的故障的标志。暂时判定计数器是用于监视异常状态持续的情况直到故障的暂时判定为止的计数器。确定标志是用于监视如下情况的计数器：控制装置300在直接连结控制中异常状态持续而确定故障。在步骤S103之后，前进至步骤S104。步骤S102中，在控制装置并非刚启动后的情况下，跳过步骤S103前进至步骤S104。
步骤S104中，判定是否设置了高压侧电压传感器故障确定标志。在设定了的情况下，表示控制装置300已经确定高压侧电压传感器201的故障。在设定了的情况下，前进至步骤S125，结束处理。在未设定的情况下，前进至步骤S105。
步骤S105中，判断是否设定了直接连结控制标志。在设定了直接连结控制标志的情况下，表示控制装置300处于直接连结控制中。在设定了的情况下，前进至步骤S119，使直接连结控制继续。在未设定直接连结控制标志的情况下，前进至步骤S106。
控制装置300执行升压控制、升压中止控制、直接连结控制中的任一个控制。通常，控制装置300通过升压控制对输入侧电压即低压侧电压进行升压，并输出升压后的输出侧电压即高压侧电压。在暂时判定了高压侧电压传感器201的故障的情况下，控制装置300转移至升压中止控制，将负极侧的开关元件103、正极侧的开关元件104均设为截止，并停止升压。在执行了升压中止控制后，控制装置300将负极侧的开关元件103设为截止，将正极侧的开关元件104设为导通，并转移到直接连结控制。直接连结控制中，将低压侧电压传感器所得出的输出值V1与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2进行比较，并确定高压侧电压传感器的故障。在确定了故障的情况下，控制装置300维持直接连结控制，直接输出电池电压，并使旋转电机的运行持续。
步骤S106中，判定控制装置300是否设定了高压侧电压传感器故障暂时判定标志。若设定了高压侧电压传感器故障暂时判定标志，则前进至步骤S115，使升压中止控制继续。在未设定高压侧电压传感器故障暂时判定标志的情况下，相当于处于通常的升压控制中，在步骤S107中执行升压控制。
步骤S107之后，在步骤S108中控制装置300运算V2推定值来作为第一推定值。高压侧检测电压即输出值V2的推定可以用以下任一种方法来进行。
(1)基于低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与负极侧的开关元件103的占空比Dt之积来推定
通过如下方式来计算：V2推定值＝(低压侧电压传感器203所得出的输出值V1)×(负极侧的开关元件103的占空比Dt)×K1。0＜Dt＜1。K1是常数，可以通过实验来决定。
(2)基于将低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与低压侧电流传感器202所得出的输出值IL之积即输入功率除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2后得到的值来推定
通过如下方式来计算：V2推定值＝(低压侧电压传感器203所得出的输出值V1)×(低压侧电流传感器202所得出的输出值IL)×(功率转换效率η)÷(高压侧电流传感器205所得出的输出值I2)。对于将电抗器电流即输出值IL与低压侧检测电压即输出值V1相乘后得到的输入功率乘以预先测定完成的功率转换效率η来求出输出功率，并除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2来计算V2推定值。功率转换效率η是常数，可以通过实验来决定。
(3)基于将根据旋转电机的负载信息而求出的功率值除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2后的得到的值来推定
通过以下方式来计算：V2推定值＝(根据负载信息求出的功率值)×(功率转换效率ζ)÷(高压侧电流传感器205所得出的输出值I2)。对旋转电机2的逆变器输出功率或电动机输入功率乘以预先测定完成的功率效率ζ来求出功率，并除以逆变器输入电流即作为转换器100的输出电流的输出值I2来计算V2推定值。通过使用预先测定完成的功率转换效率ζ，从而能计算V2推定值。功率转换效率ζ是常数，可以通过实验来决定。
步骤S108中，在运算出V2推定值后，在步骤S109中，控制装置300判定|V2推定值-V2|≥第一判定值A是否成立。第一判定值A考虑各种传感器和运算的精度等来确定，例如设为10V。
步骤S109中，若|V2推定值-V2|≥第一判定值A，则前进至步骤S110，控制装置300进行暂时判定计数器的加法(递增)，在步骤S111中，判定暂时判定计数器的值是否在暂时判定时间T1以上。暂时判定时间T1考虑各种传感器和运算的精度等来确定，例如设为100ms。步骤S111中，在暂时判定计数器的值在暂时判定时间T1以上的情况下，前进至步骤S112，控制装置300设定高压侧电压传感器故障暂时判定标志。
步骤S109中，在判断为|V2推定值-V2|≥第一判定值A不成立的情况下，高压侧电压传感器的输出可以信赖，因此，在步骤S113中对暂时判定计数器进行复位，并清除高压侧电压传感器故障暂时判定标志。步骤S113后，在步骤S125中结束处理。
步骤S111中，若暂时判定计数器的值小于暂时判定时间T1，则前进至步骤S125并结束处理。该情况下，虽然输出值V2的值与V2推定值之差较大，但并未经过暂时判定时间，因此，也有可能因噪声、运算的延迟和传感器的连接器的暂时连接不良等而导致暂时异常的发生，保留判断。
图3的流程图延续到图4的流程图。在步骤S112中设定了高压侧电压传感器故障暂时判定标志后，在步骤S114中，控制装置300复位待机计数器。这是由于利用待机计数器来测量转移到升压控制后的时间。之后，在步骤S115中执行升压中止控制。之后，步骤S116中，对待机计数器进行加法(递增)。之后，在步骤S117中，判定待机计数器的值是否在直接连结转移待机时间T2以上。
直接连结转移待机时间T2是控制装置300所进行的转换器100的控制从升压控制转移到升压中止控制后的时间，表示即使高压侧电压逐渐降低并接近低压侧电压、并且转移至直接连结控制，也可以判断为并不是冲击电流流过正极侧的开关元件104而导致开关元件104被损坏的状况的经过时间。
如图1所示，高压侧具备高压侧电容器105和高压侧放电电阻106。由此，在从升压控制转移到升压中止控制的情况下，充电至高压侧电容器105的电荷通过高压侧放电电阻106进行放电，高压侧的电压下降。可以将从升压控制转移到升压中止控制的时刻的高压侧的电压设为V2推定值，将放电后的电压设为低压侧检测电压即输出值V1与第二判定值B之和，并将根据高压侧电容器105的电容与高压侧放电电阻106的电阻值计算的放电时间设为直接连结转移待机时间T2。若经过直接连结待机时间T2，则能推定为低压侧电容器101的电压与高压侧电容器105的电压之差为第二判定值B以下，因此能进行直接连结转移。当存在第二判定值B的大小的电压差的情况下，第二判定值B是在利用正极侧的开关元件104将高压侧电容器105与低压侧电容器101直接连结的情况下、正极侧的开关元件104不受损的电压。第二判定值B可以根据高压侧电容器105与低压侧电容器101的电容、高压侧的电压、低压侧的电压、正极侧的开关元件104的耐压等来决定。例如，可以将第二判定值B设为5V。此外，考虑推定运算的误差、安全系数，可以设为B＝0V。
图4的步骤S117中，在待机计数器的值为直接连结转移待机时间T2以上的情况下，在步骤S118中，设定直接连结控制标志并复位确定计数器。这是由于之后开始直接连结控制，并开始测量开始后的时间。在步骤S118之后，前进至步骤S119。步骤S117中，在待机计数器的值小于直接连结转移待机T2的情况下，前进至步骤S125并结束处理。
步骤S119中，控制装置300执行直接连结控制。控制装置300将转换器100中的半导体模块107的负极侧的开关元件103固定为截止状态、将正极侧的开关元件104固定为导通状态来维持直接连结状态。
步骤S119之后，在步骤S120中，控制装置300对高压侧电压传感器201所得出的输出值V2与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1进行比较。判定是否为|V1-V2|≥第三判定值C。第三判定值C考虑各种传感器的精度、续流二极管的正方向电压等来确定，例如设为5V。
步骤S120中，在|V1-V2|≥第三判定值C不成立的情况下，前进至步骤S124。该情况下，高压侧电压传感器201利用直接连接控制正确地识别出低压侧与高压侧直接连结的状态，因此，能正常地判定高压侧电压传感器201。因此，在步骤S124中，清除高压侧电压传感器故障暂时判定标志、直接连结控制标志、高压侧电压传感器故障确定标志，并复位暂时判定计数器、待机计数器、确定计数器。步骤S124后，前进至步骤S125并结束处理。
步骤S120中，在|V1-V2|≥第三判定值C的情况下，在步骤S121中对确定计数器进行加法(递增)。在接下来的步骤S122中，当确定计数器的值在故障确定时间T3以上时，确定高压侧电压传感器201的故障。这是由于应当通过直接连结控制变为小于第三判定值C的电压的输出值V1、V2之差在第三判定值C以上的状态持续了故障确定时间T3以上。步骤S123中设定高压侧电压传感器故障确定标志，在步骤S125中结束处理。故障确定时间T3考虑各种传感器的精度和续流二极管的正方向电压等来决定，例如可以设定为50ms。
步骤S122中，在确定计数器的值小于故障确定时间T3的情况下，在步骤S125中结束处理。由于并未经过故障确定时间T3，因此有可能因噪声、运算的延迟、传感器的连接器的暂时连接不良等导致暂时异常的发生，保留判断。
另外，控制装置300可以在确定为高压侧电压传感器210为故障后，将转换器100中的半导体模块107的负极侧的开关元件103固定为截止状态、将正极侧的开关元件104固定为导通状态来维持直接连结控制。若固定为导通状态，则能将直流电源的电压累积在高压侧电容器105中来向旋转电机2提供直流电，或者，能利用逆变器将旋转电机2所产生的交流电转换为直流电并经由转换器100提供给电池1。能使旋转电机2的运行持续，因而是有意义的。
＜实施方式1的效果＞
(a)实施方式1所涉及的功率转换装置900的控制装置300控制将直流电压从低压侧正极端子100b升压到高压侧正极端子100d的转换器100，
构成为转换器100具有正极侧的开关元件104、负极侧的开关元件103、电抗器102、检测低压侧正极端子100b与低压侧负极端子100a之间的电压即输出值V1的低压侧电压传感器203、以及检测高压侧正极端子100d与高压侧负极端子100c之间的电压即作为高压侧电压的输出值V2的高压侧电压传感器201，高压侧正极端子100d与高压侧负极端子100c之间串联连接有正极侧的开关元件104和负极侧的开关元件103，正极侧的开关元件104与负极侧的开关元件103的连接点102a经由电抗器102设为低压侧正极端子100b，高压侧负极端子100c与低压侧负极端子100a相连接，
在进行使高压侧端子的电压变得比低压侧端子的电压要高的升压控制的情况下，控制装置300在导通截止周期对正极侧的开关元件104和负极侧的开关元件103进行导通截止控制，
在进行升压中止控制的情况下，对正极侧的开关元件104和负极侧的开关元件103进行截止控制，
在进行将低压侧正极端子100b与高压侧正极端子100d设为直接连结状态的直接连结控制的情况下，将正极侧的开关元件104设为导通并将负极侧的开关元件103设为截止，
在升压控制的实施过程中，计算高压侧电压传感器201所得出的输出值V2的推定值即第一推定值，并基于第一推定值与高压侧电压传感器所得出的输出值V2之差的绝对值，来对高压侧电压传感器201的故障进行暂时判定，
在暂时判定了高压侧电压传感器201的故障的情况下，从升压控制转移到升压中止控制，
在升压中止控制的实施过程中，基于低压侧电压与高压侧电压之差来转移到直接连结控制，
在直接连结控制的实施过程中，基于低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2之差的绝对值，来确定高压侧电压传感器201的故障。
由此，在功率转换装置900的升压控制的实施过程中，可以计算高压侧电压传感器201所得出的输出值V2的推定值即第一推定值，基于第一推定值与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2之差的绝对值来暂时判定高压侧电压传感器201的故障，在暂时判定了高压侧电压传感器201的故障的情况下，从升压控制转移到升压中止控制，在升压中止控制的实施过程中，基于低压侧电压与高压侧电压之差来向直接连结控制转移，在直接连结控制的实施过程中，基于低压侧电压传感器203的输出值V1与高压侧电压传感器201的输出值V2之差的绝对值，来确定高压侧电压传感器201的故障。因此，可以在没有误判定的情况下检测高压侧电压传感器201的固定故障、增益故障，并防止正极侧的开关元件104的损坏。
(b)此外，控制装置300是如下功率转换装置900的控制装置300：
在升压控制的实施过程中，在推定高压侧电压传感器201的输出值V2而得的第一推定值、与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2之差的绝对值在第一判定值A以上的情况下，暂时判定高压侧电压传感器201的故障，在暂时判定了高压侧电压传感器201的故障的情况下，从升压控制转移到升压中止控制，
在升压中止控制的实施过程中，在推定为低压侧电压与高压侧电压之差比第二判定值B要小的情况下，向直接连结控制转移，
在直接连结控制的实施过程中，在低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与高压侧电压传感器所得出的输出值V2之差的绝对值在第三判定值C以上的情况下，确定高压侧电压传感器201的故障。
该情况下，通过恰当地决定第一判定值A、第三判定值C，从而不论是高压侧电压传感器201发生了安装故障的情况、还是发生了增益故障的情况，都能恰当地进行故障检测。此外，通过恰当地设定第二判定值B，从而可以预防正极侧的开关元件104的故障并恰当地设定从升压中止控制转移到直接连结控制的定时，通过转移到直接连结控制从而能防止高压侧电压传感器201的故障的误判定。
(c)此外，控制装置300可以设为如下控制装置：在升压控制的实施过程中，基于低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与负极侧的开关元件103的占空比Dt之积来推定高压侧电压传感器201的输出的推定值即第一推定值，并在第一推定值、与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2之差的绝对值在第一判定值A以上的情况下，暂时判定高压侧电压传感器201的故障。
该情况下，作为第一推定值，对低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与负极侧的开关元件103的占空比Dt之积乘以规定的系数来计算高压侧电压传感器201原本应当检测出的电压，因此，能根据占空比Dt高精度地推定高压侧的实际电压。能将该推定值与高压侧电压传感器201的输出进行比较来进行故障检测，因此，即使运行状态变动也能基于根据负载而变化的占空比Dt，来高精度地判定高压侧电压传感器201的故障。
(d)此外，也可以设为如下功率转换装置900的控制装置300：转换器100包括检测在电抗器102中流过的电流即输出值IL的低压侧电流传感器202、以及检测在高压侧正极端子100d中流过的电流即输出值I2的高压侧电流传感器205，
控制装置300在升压控制的实施过程中，基于将低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与低压侧电流传感器202所得出的输出值IL之积即输入功率除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2后得到的值来推定高压侧电压传感器201所得出的输出，以作为第一推定值，在第一推定值与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2之差的绝对值在第一判定值A以上的情况下，暂时判定高压侧电压传感器201的故障。
该情况下，作为第一推定值，通过对低压侧电压传感器203所得出的输出值V1与低压侧电流传感器202所得出的输出值IL之积即输入功率乘以功率转换效率η、并除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2后而得到的值来推定高压侧电压传感器201原本应当检测出的电压，因此，能更高精度地推定高压侧的实际的电压。能将该第一推定值与高压侧电压传感器201所得出的输出进行比较来进行故障检测，因此，即使运行状态变动也能基于据此变化的电流值，来高精度地判定高压侧电压传感器201的故障。
(e)此外，也可以设为如下功率转换装置900的控制装置300：转换器100包括检测在高压侧正极端子100d中流过的电流即作为高压侧电流的输出值I2的高压侧电流传感器205、以及检测与转换器100相连接的旋转电机2的负载信息的旋转电机信息检测器406，
控制装置300在升压控制的实施过程中，基于将根据旋转电机2的负载信息而求出的功率值除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2后得到的值来推定高压侧电压传感器201的输出，以作为第一推定值，在第一推定值与高压侧电压传感器201所得出的输出值V2之差的绝对值在第一判定值A以上的情况下，暂时判定高压侧电压传感器201的故障。
该情况下，对于高压侧电压传感器201原本应当检测出的电压，基于将根据旋转电机2的负载信息而求出的功率值与功率转换效率ζ之积除以高压侧电流传感器205所得出的输出值I2后得到的值来推定高压侧电压传感器201的输出，以作为第一推定值，因此，能更高精度地推定高压侧的实际的电压。能将该第一推定值与高压侧电压传感器201所得出的输出进行比较来进行故障检测，因此，即使运行状态变动也能基于据此变化的旋转电机2的负载信息，来高精度地判定高压侧电压传感器201的故障。
(f)此外，可以设为如下功率转换装置900的控制装置300：转换器100具有设置在高压侧正极端子100d与高压侧负极端子100c之间且作为累积能量的能量累积单元的高压侧电容器105、以及与高压侧电容器105并联连接的高压侧放电电阻106，
控制装置300在升压中止控制的实施过程中，基于高压侧电容器105的电容与高压侧放电电阻106的电阻值来计算向直接连结控制转移的直接连结待机时间T2。
该情况下，将高压侧的电压设为第一推定值即V2推定值，将放电后的电压设为低压侧检测电压即输出值V1与第二判定值B之和，并将根据高压侧电容器105的电容与高压侧放电电阻106的电阻值计算的放电时间设为直接连结转移待机时间T2，因此，在通过正极侧的开关元件104将高压侧电容器105与低压侧电容器101直接连结的情况下，对于正极侧的开关元件104不受损的电压B(第二判定值)，可以恰当地设定直接连结转移待机时间T2。由此，能保护正极侧的开关元件104并在最恰当的定时转移至直接连结控制，能更高精度地判定高压侧电压传感器201的故障。
(g)此外，控制装置300也能设为如下功率转换装置900的控制装置300：在确定了高压侧电压传感器201的故障的情况下，使直接连结继续。
该情况下，通过使直接连结控制继续，从而能将直流电源的电压累积在高压侧电容器105中来向旋转电机2提供直流电，或者，能利用逆变器将旋转电机2所发出的交流电转换为直流电并经由转换器100提供给电池1。能使运行继续，因此是有意义的。
(h)此外，能设为如下功率转换装置900的控制装置300：转换器100具有低压侧电容器101，该低压侧电容器101作为在低压侧正极端子100b与低压侧负极端子100a之间对输入电压进行滤波的滤波单元。
该情况下，通过设置低压侧电容器101，从而能防止纹波传递到电池电源线，因此优选设置低压侧电容器101。
此外，能设为如下功率转换装置900的控制装置300：转换器100具有与转换器100相连接的电池1的电压检测值的输入，控制装置300在电池的电压检测值Vbatt与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1之差的绝对值比第六判定值F要小的情况下，进行低压侧电压传感器的正常判定。
该情况下，若低压侧电压传感器203的正常性能得到确认，则低压侧电压传感器203的输出可以信赖，因此，能使用低压侧电压传感器203的输出来进行高压侧电压传感器201的故障判定，是有意义的。
2.实施方式2
图5是示出实施方式2所涉及的功率转换装置900的控制装置300的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程的第一流程图。以下，参照图5来说明实施方式2。
关于实施方式2，硬件结构与实施方式1完全相同，仅高压侧电压传感器201的故障判定的处理的一部分是不同的。仅实施方式1所涉及的图3的流程图中步骤109的处理与实施方式2所涉及的图5中被替换为步骤S139的部分是不同的。此外，图5的流程图的后续记载在图4的流程图中。
实施方式2中，将实施方式1中图3的步骤S109所示的用于暂时判定高压侧电压传感器201的故障的条件、即是否为|V2推定值-V2|≥第一判定值A的判定条件替换为图5的步骤S139中所示的、是否为|V2推定值-V2|≥第一判定值A、或是否为|V2指令值-V2|≥第四判定值D。
相对于实施方式1的步骤S109的条件判定，作为或(OR)条件，添加了|V2指令值-V2|≥第四判定值D。如图1的Vout_c所示那样，功率转换装置900的控制装置300从外部接收高预测(输出电压)的电压指令值Vout_c，并对开关元件103、104进行占空比控制。控制装置300使开关元件103、104的控制占空比变化来实施升压控制，以使得高压侧电压传感器201的输出值与高压侧的电压指令值Vout_c一致。由此，高压侧的电压指令值Vout_c与高压侧电压传感器201的输出值通常一致。在该值不一致的情况下，可以推定高压侧电压传感器201的固定故障。在正常的升压控制中产生了固定故障的情况下，当控制中的实际的高压侧输出电压与因固定故障而引起的高压侧电压传感器201的异常输出近似的情况下，无法进行故障检测。
实施方式2中，在高压侧电压传感器201产生了固定故障的情况下，不仅将高压侧电压传感器201所得出的输出值V2与第一推定值即V2推定值进行比较，也将输出值V2与高压侧的电压指令值Vout_c进行比较，由此来增加故障判定的机会。通过追加输出值V2与高压侧的电压指令值Vout_c的比较，从而能增加高压侧电压传感器201的故障的暂时判定的机会，能有助于迅速地进行故障检测。第四4判定值D可以考虑各种传感器和运算的精度等来决定。这里，例如设为8V。此外，可以将暂时判定时间T1设为80ms，来更迅速地判定高压侧电压传感器201的故障的暂时判定。
＜实施方式2的效果＞
(j)实施方式2所涉及的功率转换装置900的控制装置300基于来自外部的高压侧的电压指令值Vout_c，来控制正极侧的开关元件104和负极侧的开关元件103的导通截止占空比，在升压控制的实施过程中，在推定高压侧电压传感器201的输出而得到的第一推定值、与高压侧电压传感器所得出的输出值V2之差的绝对值在第一判定值A以上的情况下，或者在高压侧的电压指令值Vout_c与高压侧电压传感器所得出的输出值V2之差的绝对值在第四判定值D以上的情况下，暂时判定高压侧电压传感器201的故障。
由此，能增加高压侧电压传感器201的故障的暂时判定的机会，能有助于迅速地进行故障检测。
3.实施方式3
图6是示出实施方式3所涉及的功率转换装置900的控制装置300的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程的第一流程图。以下，参照图6来说明实施方式3。
关于实施方式3，硬件结构与实施方式1完全相同，仅高压侧电压传感器201的故障判定的处理的一部分是不同的。实施方式1所涉及的图3的流程图中步骤S108、步骤S109的处理在实施方式3所涉及的图6中被替换为步骤S148、步骤S149。此外，图6的流程图的后续记载在图4的流程图中。
步骤S107之后，在步骤S148中控制装置300运算第二推定值即V1推定值。低压侧检测电压即输出值V1的推定可以用以下任一种方法来进行。
(1)基于高压侧电压传感器201所得出的输出值V2、与从1中减去负极侧的开关元件103的占空比Dt后得到的值之积来推定
通过如下方式来计算：V1推定值＝(高压侧电压传感器201所得出的输出值V2)×(1－负极侧的开关元件103的占空比Dt)×K2。0＜Dt＜1。K2是常数，可以通过实验来决定。
(2)基于将高压侧电压传感器201所得出的输出值V2与高压侧电流传感器205所得出的输出值I2之积即输出功率除以低压侧电流传感器202所得出的输出值IL后得到的值来推定
通过如下方式来计算：V1推定值＝(高压侧电压传感器201所得出的输出值V2)×(高压侧电流传感器205所得出的输出值I2)×(功率逆变效率p)÷(低压侧电流传感器202所得出的输出值IL)。对于将高压侧检测电流即输出值I2与高压侧检测电压即输出值V2相乘后得到的输出功率乘以预先测定完成的功率逆变效率p来求出输入功率，并除以输入电流即输出值IL来计算V1推定值。功率逆变效率p是常数，可以通过实验来决定。
实施方式3中，在步骤S148中控制装置300运算了第二推定值即V1推定值之后，在步骤S149中，作为用于对高压侧电压传感器201的故障进行暂时判定的条件，判定|V1推定值-V1|≥第五判定值E是否成立。使用高压侧电压传感器201所得出的高压侧电压值即输出值V2来运算V1推定值，因此，若输出值V2的值有缺陷，则第二推定值即输出值V1的推定值与实际的低压侧电压传感器203所得出的输出值V1的值偏离。因此，通过对输出值V1与V1推定值进行比较，从而能对高压侧电压传感器201的故障进行暂时判定。
步骤S149中，在|V1推定值-V1|≥第五判定值E的情况下前进至步骤S110，对暂时判定计数器进行加法(递增)。否则前进至步骤S113，复位暂时判定计数器，清除高压侧电压传感器故障暂时判定标志。这与实施方式1相同。
步骤S149中使用的第五判定值E考虑各种传感器和运算的精度等来确定，例如设为12V。此外，可以将暂时判定时间T1设为120ms，来更慎重地执行高压侧电流传感器205的故障的暂时判定。
＜实施方式3的效果＞
(k)实施方式3所涉及的功率转换装置900的控制装置300在升压控制的实施过程中，在基于高压侧电压传感器201所得出的输出值V2推定出的低压侧电压即第二推定值(V1推定值)与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1之差的绝对值在第五判定值以上的情况下，暂时判定高压侧电压传感器的故障。
由此，在高压侧电压传感器201故障了的情况下，V1推定值与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1的差分变大，由此，能暂时判定高压侧电压传感器201的故障，能在不发生误判定的情况下检测高压侧电压传感器201的固定故障、增益故障并防止元件的损坏。
(l)此外，实施方式3所涉及的功率转换装置900的控制装置300在升压控制的实施过程中，在低压侧电压V1推定值与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1之差的绝对值在第五判定值E以上的情况下，能暂时判定高压侧电压传感器201的故障，上述低压侧电压V1推定值是基于高压侧电压传感器201所得出的输出值V2、与从1中减去负极侧的开关元件103的占空比Dt后得到的值之积而推定出的第二推定值。
由此，能将通过V1推定值＝(高压侧电压传感器201所得出的输出值V2)×(1－负极侧的开关元件103的占空比Dt)×K2而计算出的值、与低压侧电压传感器203所得出的输出值V1进行比较，能暂时判定高压侧电压传感器201的故障。其结果是，可以在没有误判定的情况下检测高压侧电压传感器201的固定故障、增益故障，并防止元件的损坏。
4.实施方式4
图7是示出实施方式4所涉及的功率转换装置900的控制装置300的高压侧电压传感器201的故障判定的处理流程的第二流程图。以下，参照图7来说明实施方式4。
关于实施方式4，硬件结构与实施方式1完全相同，仅高压侧电压传感器201的故障判定的处理的一部分是不同的。具体而言，仅判定是否能进行直接连结转移的方法是不同的。无需实施方式1所涉及的图4的流程图中与“待机计数器”有关的处理，步骤S114、步骤S116在实施方式4所涉及的图7的流程图中被替换为步骤S154、步骤S156，设为无处理(NOP：No Operation，无动作)。实施方式1所涉及的图4中步骤117的处理在实施方式4所涉及的图7中被替换为步骤S157。实施方式1的图4中的步骤S124的处理中“复位待机计数器”是不需要的处理，除此以外的处理在图7中被替换为步骤S164。此外，图3的流程图的后续记载在图7的流程图中。
图7的步骤S115中，控制装置300在转移到升压中止控制之后，前进至步骤S157。步骤S157中，判定电流是否从电抗器102流向高压侧电容器105。具体的判定为检测低压侧电流传感器202所得出的输出值IL是否比第七判定值G要大。在输出值IL比第七判定值G要大的情况下，电流从低压侧流向高压侧，高压侧的电压变得比低压侧的电压要低，因此，意味着即使将正极侧的开关元件104导通也不流过较大的冲击电流。由此，前进至步骤S118并转移至直接连结控制。
若输出值IL在第七判定值G以下，不转移至直接连结控制，而是前进至步骤S125并结束处理。
实施方式1的步骤S117中，控制装置300在经过放电时间的情况下判定为能进行直接连结转移，上述放电时间在将放电开始电压设为V2推定值、将放电结束电压设为低压侧检测电压即输出值V1与第二判定值B之和的情况下，根据高压侧电容器105的电容与高压侧放电电阻106的电阻值来计算。实施方式4中，在电流从转换器100中的半导体模块107的正极侧的开关元件104的续流二极管的阳极向阴极流动、即低压侧电容器101的电压与高压侧电容器105的电压之差消失后，检测高压侧电容器105的电压变低、电抗器电流即输出值IL从低压侧电容器101向高压侧电容器105流动，判定为能向直接连结控制转移。通过使用电抗器电流即输出值IL，从而与实施方式1相比能高精度地判定是否可以进行直接连结转移。
此外，不仅是高压侧放电电阻106，旋转电机2也消耗累积在高压侧电容器105中的电荷，由此，可以缩短使低压侧电容器101的电压与高压侧电容器105的电压之差消除的时间，与实施方式1相比可以更快地进行直接连结转移可能判定。
＜实施方式4的效果＞
(m)实施方式4所涉及的功率转换装置900的转换器100还具备检测在电抗器102中流过的电流即输出值IL的低压侧电流传感器202，
控制装置300在升压中止控制的实施过程中，在通过低压侧电流传感器202检测到电流从电抗器102流向高压侧正极端子100d的情况下，转移至直接连结控制。
由此，在暂时判定高压侧电压传感器201的故障后，在升压中止控制中使用电抗器电流即输出值IL，由此能高精度地判定是否可以进行直接连结转移。因此，能迅速地确定高压侧电压传感器201的故障，或实施正常判定。
在所有的实施方式中，使用CPU每隔规定时间(例如每隔10ms)执行第一流程图和第二流程图中的故障判定的处理，但故障暂时判定、故障确定可能需要时间。因此，若高压侧电压传感器201故障，则无法立即判定高压侧电压的过电压，有时可能因转换器、逆变器的开关元件超过耐压而导致元件劣化。该情况下，可以使用ASIC等硬件来高速地处理，以代替基于软件的处理。
虽然本申请描述了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中描述的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合地应用于实施方式。由此，可以认为未示例的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，假设包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1 电池
2 旋转电机
100 转换器
100a 低压侧负极端子
100b 低压侧正极端子
100c 高压侧负极端子
100d 高压侧正极端子
102 电抗器
103 负极侧的开关元件
104 正极侧的开关元件
105 高压侧电容器
106 高压侧放电电阻
201 高压侧电压传感器
202 低压侧电流传感器
203 低压侧电压传感器
205 高压侧电流传感器
300 控制装置
406 旋转电机信息检测器
900 功率转换装置。

Claims (13)

1.一种功率转换装置的控制装置，
对将直流电压从低压侧端子升压到高压侧端子的转换器进行控制，其特征在于，
所述转换器具有正极侧的开关元件、负极侧的开关元件、电抗器、检测所述低压侧端子的正极侧与负极侧之间的电压即低压侧电压的低压侧电压传感器、以及检测所述高压侧端子的正极侧与负极侧之间的电压即高压侧电压的高压侧电压传感器，所述高压侧端子的所述正极侧与所述负极侧之间串联连接有所述正极侧的开关元件和所述负极侧的开关元件，所述正极侧的开关元件与所述负极侧的开关元件的连接点经由所述电抗器设在所述低压侧端子的正极侧，所述高压侧端子的负极侧与所述低压侧端子的负极侧相连接，
在进行使所述高压侧端子的电压变得比所述低压侧端子的电压要高的升压控制的情况下，所述控制装置在导通截止周期对所述正极侧的开关元件和所述负极侧的开关元件进行导通截止控制，
在进行升压中止控制的情况下，对所述正极侧的开关元件和所述负极侧的开关元件进行截止控制，
在进行将所述低压侧端子与所述高压侧端子设为直接连结状态的直接连结控制的情况下，将所述正极侧的开关元件设为导通并将所述负极侧的开关元件设为截止，
在所述升压控制的实施过程中，计算所述高压侧电压传感器的输出的推定值即第一推定值，并基于所述第一推定值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值，来对所述高压侧电压传感器的故障进行暂时判定，
在暂时判定了所述高压侧电压传感器的故障的情况下，从所述升压控制转移到所述升压中止控制，
在所述升压中止控制的实施过程中，基于所述低压侧电压与所述高压侧电压之差来向所述直接连结控制转移，
在所述直接连结控制的实施过程中，基于所述低压侧电压传感器的输出值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值，来确定所述高压侧电压传感器的故障。
2.如权利要求1所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置在所述升压控制的实施过程中，在所述第一推定值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第一判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障，
在暂时判定了所述高压侧电压传感器的故障的情况下，从所述升压控制转移到所述升压中止控制，
在所述升压中止控制的实施过程中，在推定为所述低压侧电压与所述高压侧电压之差比第二判定值要小的情况下，向所述直接连结控制转移，
在所述直接连结控制的实施过程中，在所述低压侧电压传感器的输出值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第三判定值以上的情况下，确定所述高压侧电压传感器的故障。
3.如权利要求1或2所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置基于来自外部的高压侧电压指令值，来控制所述正极侧的开关元件和所述负极侧的开关元件的导通截止占空比，
在所述升压控制的实施过程中，在所述第一推定值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第一判定值以上的情况下，或者在所述高压侧电压指令值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第四判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障。
4.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置在所述升压控制的实施过程中，基于所述低压侧电压传感器的输出值与所述负极侧的开关元件的占空比之积来推定所述第一推定值，并在所述第一推定值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第一判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障。
5.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述转换器还包括：检测在所述电抗器中流过的电流即低压侧电流的低压侧电流传感器；以及检测在所述高压侧端子中流过的电流即高压侧电流的高压侧电流传感器，
所述控制装置在所述升压控制的实施过程中，基于将所述低压侧电压传感器的输出值与所述低压侧电流传感器的输出值之积即输入功率除以所述高压侧电流传感器的输出值后得到的值，来推定所述第一推定值，在所述第一推定值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第一判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障。
6.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述转换器还包括：检测在所述高压侧端子中流过的电流即高压侧电流的高压侧电流传感器；以及检测与所述转换器相连接的旋转电机的负载信息的旋转电机信息检测器，
所述控制装置在所述升压控制的实施过程中，基于将根据所述旋转电机的负载信息而求出的功率值除以所述高压侧电流传感器的输出值后得到的值来推定所述第一推定值，在所述第一推定值与所述高压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第一判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障。
7.如权利要求1或2所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置在所述升压控制的实施过程中，在基于所述高压侧电压传感器的输出值而推定出的所述低压侧电压传感器的输出值即第二推定值与所述低压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第五判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障。
8.如权利要求7所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置在所述升压控制的实施过程中，在所述第二推定值与所述低压侧电压传感器的输出值之差的绝对值在第五判定值以上的情况下，暂时判定所述高压侧电压传感器的故障，所述第二推定值基于所述高压侧电压传感器的输出值与从1中减去所述负极侧的开关元件的占空比后得到的值之积来推定出。
9.如权利要求1至8中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述转换器还具有：设置在所述高压侧端子的正极侧与负极侧之间的累积能量的能量累积单元；以及与所述能量累积单元并联连接的放电电阻，
所述控制装置在所述升压中止控制的实施过程中，基于所述能量累积单元的电容与所述放电电阻的电阻值来计算向所述直接连结控制转移的时间。
10.如权利要求1至8中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述转换器还具有检测在所述电抗器中流过的电流即低压侧电流的低压侧电流传感器，
所述控制装置在所述升压中止控制的实施过程中，在利用所述低压侧电流传感器检测到电流从所述电抗器向所述高压侧端子流动的情况下，向所述直接连结控制转移。
11.如权利要求1至10中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置在确定了所述高压侧电压传感器的故障的情况下，使所述直接连结控制继续。
12.如权利要求1至11中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述转换器还具有滤波单元，该滤波单元在所述低压侧端子的正极侧与负极侧之间对输入电压进行滤波。
13.如权利要求1至12中任一项所述的功率转换装置的控制装置，其特征在于，
所述转换器还具备与所述转换器相连接的电池的电压检测值的输入，
所述控制装置在所述电池的电压检测值与低压侧电压传感器的输出值之差的绝对值比第六判定值要小的情况下，进行低压侧电压传感器的正常判定。
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