CN113875143A - 功率转换装置和功率转换装置的控制方法 - Google Patents

功率转换装置和功率转换装置的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113875143A
CN113875143A CN202080037695.4A CN202080037695A CN113875143A CN 113875143 A CN113875143 A CN 113875143A CN 202080037695 A CN202080037695 A CN 202080037695A CN 113875143 A CN113875143 A CN 113875143A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
current
power conversion
arm circuit
circuit
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
Application number
CN202080037695.4A
Other languages
English (en)
Inventor
稻田辽一
早坂圭介
重田哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of CN113875143A publication Critical patent/CN113875143A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1225—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to internal faults, e.g. shoot-through
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/085—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

以往，无法确定构成上臂电路和下臂电路的功率半导体的哪个部位发生了故障。本发明中，功率半导体诊断部(45)内的模拟直流电流计算部(451)基于各相的占空比值(Du、Dv、Dw)和交流电流传感器值(Ius、Ivs、Iws)来计算各相的第1故障时模拟直流电流值，并输出到故障判定部(452)。故障判定部(452)使用各相的第1故障时模拟直流电流值、直流电流传感器值(Idcs)、各相的占空比值(Du、Dv、Dw)和目标转矩，来判定功率转换电路(60)内的功率半导体的哪个部位发生了故障，并将与故障部位相对应的故障通知信号输出到故障通知装置(30)和PWM信号生成部(44)。另外，故障判定部(452)判别目标转矩，识别是动力运行时还是再生时。

Description

功率转换装置和功率转换装置的控制方法
技术领域
本发明涉及功率转换装置及功率转换装置的控制方法。
背景技术
混合动力车、电动车搭载有功率转换装置以驱动电动机。功率转换装置中，与电动机的各相相对应地使构成上臂电路和下臂电路的功率半导体进行开关，从而将由电池提供的直流电流转换为交流电流，并驱动电动机。
近年来，基于以汽车为对象的功能安全标准，检测功率转换装置内的异常、故障的必要性正在提高。因此，也需要对功率半导体实施能检测异常、故障的诊断。
专利文献1中公开了如下装置：具有用于对每个功率半导体切换功率半导体的导通/关断的驱动电路，在判定为在功率转换装置内部发生了故障的情况下，对外部的异常通知装置输出异常通知信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-208893号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1所记载的装置中，无法确定构成上臂电路和下臂电路的功率半导体的哪个部位发生了故障。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的功率转换装置包括：功率转换电路，该功率转换电路对应于多相的电动机的各相由上臂电路和下臂电路构成，并将直流电流转换为多相的交流电流；控制电路，该控制电路将PWM信号输出到所述上臂电路和所述下臂电路；模拟直流电流计算部，该模拟直流电流计算部基于由所述功率转换电路输出的所述交流电流和所述PWM信号的占空比，来计算基于多相中1个相故障时的剩余相的交流电流值的第1故障时模拟直流电流；以及故障判定部，该故障判定部基于输入至所述功率转换电路的直流电流或根据从所述功率转换电路输出的交流电流值的直流电流、所述PWM信号的占空比以及所述第1故障时模拟直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
本发明所涉及的功率转换装置的控制方法中，对应于多相的电动机的各相由上臂电路和下臂电路构成功率转换电路，将直流电流转换为多相的交流电流，将PWM信号输出到所述上臂电路和所述下臂电路，基于由所述功率转换电路输出的所述交流电流和所述PWM信号的占空比，来计算基于多相中1个相故障时的剩余相的交流电流值的第1故障时模拟直流电流，并基于输入至所述功率转换电路的直流电流或根据从所述功率转换电路输出的交流电流值的直流电流、所述PWM信号的占空比以及所述第1故障时模拟直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
发明效果
根据本发明，能确定构成上臂电路和下臂电路的功率半导体的哪个部位发生了故障。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的功率转换装置的电路结构图。
图2是功率转换电路的电路结构图。
图3是示出实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图。
图4是示出故障应对处理的流程图。
图5(A)(B)(C)是动力运行时、U相上臂电路发生了关断固定的故障时的交流电流、占空比、直流电流的曲线图。
图6是实施方式2所涉及的功率转换装置的电路结构图。
图7是示出实施方式2所涉及的故障判定处理的流程图。
图8是实施方式3所涉及的功率转换装置的电路结构图。
图9是示出实施方式3所涉及的故障判定处理的流程图。
图10是示出实施方式4所涉及的故障判定处理的流程图。
图11是示出实施方式5所涉及的故障判定处理的流程图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1是实施方式1所涉及的功率转换装置100的电路结构图。
功率转换装置100在动力运行时将从直流电源10获得的直流电力转换为交流电力并驱动电动机20。直流电源10是用于驱动电动机20的电源。此外，功率转换装置100在再生时将电动机20的动力转换为直流电力并对直流电源10进行充电。
电动机20是在内部具有三个绕组的三相电动机。此外，该电动机20搭载有用于测定电动机20的旋转角度的角度传感器(未图示)，该角度传感器将测定出的旋转角度作为角度传感器值输出到功率转换装置100。功率转换装置100检测后述的故障，并向故障通知装置30通知故障。
功率转换装置100包括控制电路40、驱动电路50、功率转换电路60。控制电路40包括电动机速度计算部41、目标电流计算部42、占空比计算部43、PWM信号生成部44、功率半导体诊断部45。功率半导体诊断部45包括模拟直流电流计算部451、故障判定部452。
电压传感器70是用于测量直流电源10的输出电压的传感器，并且将测量到的电压值作为电压传感器值输出到控制电路40内的目标电流计算部42。
直流电流传感器80测定在直流电源10与功率转换电路(逆变器电路)60之间流过的直流电流，并将测定出的电流值作为直流电流传感器值Idcs输出到故障判定部452。另外，本实施方式中，设置直流电流传感器80以使得将从直流电源10流入功率转换电路60的电流作为正的电流值来测定，但也可以设置直流电流传感器80以使得将反方向的电流值作为正的电流值来测定。
交流电流传感器90是用于测定流过电动机20的各相(U相、V相、W相)的交流电流的传感器。具体而言，测定在U相中流过的交流电流Iu，并将交流电流传感器值Ius输出到占空比计算部43和模拟直流电流计算部451。同样地，测定在V相中流过的交流电流Iv，并将交流电流传感器值Ivs输出到占空比计算部43和模拟直流电流计算部451。同样地，测定在W相中流过的交流电流Iw，并将交流电流传感器值Iws输出到占空比计算部43和模拟直流电流计算部451。
电动机速度计算部41根据电动机20内的角度传感器值的变化来计算电动机速度值，并将计算出的电动机速度值输出到目标电流计算部42。
控制电路40与设置在功率转换装置100的外部的电子控制装置(图示省略)进行通信，从外部的电子控制装置接受电动机20的目标转矩，并输入到目标电流计算部42。
目标电流计算部42使用目标转矩、电压传感器值和由电动机速度计算部41输出的电动机速度值来计算要流向电动机20的电流值，并将该电流值作为目标电流值输出到占空比计算部43。该目标电流值例如用d轴目标电流值和q轴目标电流值的形式来表示。
占空比计算部43基于由目标电流计算部42输出的目标电流值和交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws，计算U相占空比值Du、V相占空比值Dv和W相占空比值Dw，并输出到PWM信号生成部44和模拟直流电流计算部451。
本实施方式中，U相占空比值Du表示U相上臂电路功率半导体的导通时间比例，U相下臂电路功率半导体的导通时间比例用1-Du来表示。同样地，V相占空比值Dv表示V相上臂电路功率半导体的导通时间比例，V相下臂电路功率半导体的导通时间比例用1-Dv表示。W相占空比值Dw表示W相上臂电路功率半导体的导通时间比例，W相下臂电路功率半导体的导通时间比例用1-Dw来表示。
PWM信号生成部44在内部具有计时器(图示省略)，基于该计时器值和U相占空比值Du、V相占空比值Dv、W相占空比值Dw来生成PWM(Pulse Wide Modulation：脉宽调制)信号，并对驱动电路50进行输出。
PWM信号生成部44控制PWM信号，使得当从功率半导体诊断部45输出异常通知信号时，不驱动电动机20。不驱动电动机20的状态例如可以举出将功率转换电路60内的6个功率半导体全部设为关断的状态(本实施方式中称为自由轮(freewheel)状态)。作为其它示例，可以举出将6个功率半导体中的上臂电路的3个功率半导体设为导通、下臂电路的3个功率半导体设为关断的状态(本实施方式中称为上臂有源短路状态)，或相反地将上臂电路的3个功率半导体设为关断、下臂电路的3个功率半导体设为导通的状态(本实施方式中称为下臂有源短路状态)。
驱动电路50接受PWM信号生成部44输出的PWM信号，并将用于切换功率半导体的导通/关断的驱动信号输出到功率转换电路60。
功率转换电路60在内部具有滤波电容器和6个功率半导体，在动力运行时，将从直流电源10得到的直流电力转换为交流电力来驱动电动机20。此外，在再生时将电动机20的动力转换为直流电力来对直流电源10进行充电。
功率半导体诊断部45进行功率转换电路60内的功率半导体的故障诊断。功率半导体诊断部45内的模拟直流电流计算部451基于各相的占空比值Du、Dv、Dw和交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws来计算各相的第1故障时模拟直流电流值，并输出到故障判定部452。
故障判定部452使用各相的第1故障时模拟直流电流值、直流电流传感器值Idcs、各相的占空比值Du、Dv、Dw和目标转矩，来判定功率转换电路60内的功率半导体的哪个部位发生了故障，并将与故障部位相对应的故障通知信号输出到故障通知装置30和PWM信号生成部44。另外，故障判定部452判别目标转矩，识别是动力运行时还是再生时。具体而言，目标转矩为正的情况指动力运行时，目标转矩为负的情况指再生时。作为其它识别方法，可以在直流电流传感器值Idcs为正的情况下识别为是动力运行时，在直流电流传感器值Idcs为负的情况下识别为是再生时。
图2是功率转换电路60的电路结构图。
功率转换电路60具有UVW相的上下臂串联电路。U相上下臂串联电路61由U相上臂功率半导体Tuu和U相上臂二极管Duu、U相下臂功率半导体Tul和U相下臂二极管Dul组成。V相上下臂串联电路62由V相上臂功率半导体Tvu和V相上臂二极管Dvu、V相下臂功率半导体Tvl和V相下臂二极管Dvl组成。W相上下臂串联电路63由W相上臂功率半导体Twu和W相上臂二极管Dwu、W相下臂功率半导体Twl和W相下臂二极管Dwl组成。
上臂电路64具有U相上臂功率半导体Tuu和U相上臂二极管Duu、V相上臂功率半导体Tvu和V相上臂二极管Dvu、W相上臂功率半导体Twu和W相上臂二极管Dwu。下臂电路65具有U相下臂功率半导体Tul和U相下臂二极管Dul、V相下臂功率半导体Tvl和V相下臂二极管Dvl、W相下臂功率半导体Twl和W相下臂二极管Dwl。功率半导体例如是功率MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等。
滤波电容器66对通过功率半导体的导通/关断而产生的电流进行滤波，并抑制从直流电源10提供给功率转换电路60的直流电流的纹波。该滤波电容器66例如使用电解电容器或薄膜电容器。
图3是示出功率半导体诊断部45中的功率半导体的故障判定处理的流程图。
如图3的步骤S10所示，功率半导体诊断部45获取交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws和直流电流传感器值Idcs。
步骤S11中，模拟直流电流计算部451基于下式(1)～(3)，根据各相的占空比值Du、Dv、Dw和交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws来计算U相第1故障时模拟直流电流值Idcu、V相第1故障时模拟直流电流值Idcv、W相第1故障时模拟直流电流值Idcw，并输出到故障判定部452。
U相第1故障时模拟直流电流Idcu＝Dv×Ivs+Dw×Iws (1)
V相第1故障时模拟直流电流Idcv＝Du×Ius+Dw×Iws (2)
W相第1故障时模拟直流电流Idcw＝Du×Ius+Dv×Ivs (3)
步骤S12中，当直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1时，故障判定部452判定为U相的功率半导体发生了故障。若发生功率半导体的关断固定故障，则在使电流流过故障了的功率半导体的时间段中，该相的第1故障时模拟直流电流与实际的直流电流值大致相等。阈值1设定为该关系成立的值。由此，能判别在哪个相中发生了故障。
步骤S13中，故障判定部452基于输入的目标转矩等来判定电动机20是动力运行状态还是再生状态。
在判定为是动力运行状态的情况下，前进至步骤S14，在步骤S14中，故障判定部452判定U相占空比值Du是否比与阈值2要大。在U相占空比值Du比阈值2要大的情况下，在步骤S16中判定为U相上臂电路功率半导体的关断固定故障。在U相占空比值Du不比阈值2大的情况下，在步骤S17中判定为U相下臂电路功率半导体的关断固定故障。如果U相占空比值Du在0～1的范围内，则阈值2例如设定为0.5。由此，判别使电流流向上臂电路和下臂电路中的哪一个。
在步骤S13中判定为是再生状态的情况下，前进至步骤S15，在步骤S15中，故障判定部452判定U相占空比值Du是否在阈值2以下。如果U相占空比值Du在阈值2以下，则在步骤S16中判定为U相上臂电路功率半导体的关断固定故障。如果U相占空比值Du不在阈值2以下，则在步骤S17中判定为U相下臂电路功率半导体的关断固定故障。
步骤S18中，故障判定部452将与故障部位相对应的故障通知信号输出到PWM信号生成部44和故障通知装置30。
由此，电流不流过故障了的功率半导体，因此，当使电流流过故障部位时，直流电流变得与故障相的第1故障时模拟直流电流几乎相等。此时，根据故障相的占空比值可知上下臂中的哪一个主体为导通，因此，能根据占空比来判别上下臂的故障部位。另外，动力运行时电压(即占空比)与电流的相位相同，因此，占空比大于阈值0.5的时间段与使电流流过上臂的时间段一致。另一方面，再生时电压(即占空比)与电流的相位偏移180°，因此，占空比小于阈值0.5的时间段与使电流流过上臂的时间段一致。
步骤S22～S27示出V相的故障判定处理，步骤S32～S37示出W相的故障判定处理。
步骤S12中，如果直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1，则前进至步骤S22的处理。步骤S22中，当直流电流传感器值Idcs与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1时，故障判定部452判定为V相的功率半导体发生了故障。以下，步骤S22～S27与U相的故障判定处理即步骤S12～S17相同，因此省略其说明。
步骤S22中，如果直流电流传感器值Idcs与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1，则前进至步骤S32的处理。步骤S32中，当直流电流传感器值Idcs与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1时，故障判定部452判定为W相的功率半导体发生了故障。以下，步骤S32～S37与U相的故障判定处理即步骤S12～S17相同，因此省略其说明。
步骤S32中，如果直流电流传感器值Idcs与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1，则故障判定部452前进至步骤S39。步骤S39中，判定为功率半导体没有关断固定故障。
图4是示出PWM信号生成部44的故障应对处理的流程图。
PWM信号生成部44接受来自故障判定部452的故障通知信号，并开始故障应对处理。利用图3的步骤S18接受故障通知信号，图4的步骤S40中，在判定为U相、V相、W相中的任一个发生了上臂关断固定故障的情况下，前进至步骤S41。
步骤S41中，生成为自由轮状态或下臂有源短路状态的PWM信号。上臂电路的功率半导体因故障而无法导通，因此，不能设为上臂电路有源短路状态。
步骤S42中，在判定为U相、V相、W相的任一个发生了下臂关断固定故障的情况下，前进至步骤S43。
步骤S43中，生成为自由轮状态或上臂有源短路状态的PWM信号。下臂电路的功率半导体因故障而无法导通，因此，不能设为下臂电路有源短路状态。
在步骤S40、步骤S42中不属于任何故障的情况下，前进至步骤S44。步骤S44中，由于未发生故障，因此PWM信号生成部44继续PWM动作，生成与各相的占空比值Du、Dv、Dw相对应的PWM信号，并输出到驱动电路50。
图5(A)、图5(B)、图5(C)是动力运行时、U相上臂电路发生了关断固定的故障时的交流电流、占空比、直流电流的曲线图。
图5(A)示出交流电流，图5(B)示出占空比，图5(C)示出直流电流，各曲线的横轴是时间。在时刻t，示出处于动力运行时、U相上臂电路发生了关断固定的故障的情况。
如图5(A)所示，在时刻t处U相上臂电路发生了关断固定的故障，因此，在U相中流过的交流电流传感器值Ius变为零。如图5(C)所示，产生U相第1故障时模拟直流电流值Idcu接近直流电流传感器值Idcs的时间段，在该时间段中，如图3的步骤S13所示，判定为直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1。然后，在该时间段中，如图5(B)所示，U相的占空比值Du超过了0.5。因此，如图3的步骤S14中所示那样，判定为U相占空比值Du大于阈值2。其结果是，在图3的步骤S16中，判定U相上臂电路功率半导体的关断固定故障。
[实施方式2]
图6是实施方式2所涉及的功率转换装置200的电路结构图。
实施方式2所涉及的功率转换装置200与图1所示的实施方式1所涉及的功率转换装置100相比，不具备直流电流传感器80，此外功率半导体诊断部46不同。对与实施方式1所涉及的功率转换装置100相同的部位标注相同的标号并省略其说明，以下对不同的部分进行说明。
功率半导体诊断部46的模拟直流电流计算部461基于实施方式1中所示的式(1)～(3)来计算各相的第1故障时模拟直流电流。此外，使用各相占空比Du、Dv、Dw和各相的交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws来计算正常时模拟直流电流值。即，正常时的直流电流能用下式(4)来计算，因此，能使用通过该式(4)所计算出的值，以代替直流电流传感器。
直流电流＝(Du×Ius)+(Dv×Ivs)+(Dv×Iws)(4)
这里，Du：U相占空比，Dv：V相占空比，Dw：W相占空比，Ius：U相交流电流传感器值，Ivs：V相交流电流传感器值，Iws：W相交流电流传感器值。
模拟直流电流计算部461将计算出的直流电流输出到故障判定部462。故障判定部462使用各相的第1故障时模拟直流电流值、正常时模拟直流电流值、各相的占空比值Du、Dv、Dw和目标转矩，来判定功率转换电路60内的功率半导体的哪个部位发生了故障，并将与故障部位相对应的故障通知信号输出到故障通知装置30和PWM信号生成部44。另外，故障判定部462判别目标转矩，识别是动力运行时还是再生时。具体而言，目标转矩为正的情况指动力运行时，目标转矩为负的情况指再生时。作为其它识别方法，可以在模拟直流电流计算部461计算出的正常时模拟直流电流为正的情况下识别为是动力运行时，在模拟直流电流计算部461计算出的正常时模拟直流电流为负的情况下识别为是再生时。
图7是示出功率半导体诊断部46中的功率半导体的故障判定处理的流程图。
实施方式2所涉及的功率半导体诊断部46中的故障判定处理中，对与图3所示的示出实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图相同的部位标注相同的标号并省略其说明，以下说明不同的部分。
如图7的步骤S10’所示，功率半导体诊断部46获取交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws。
步骤S11’中，模拟直流电流计算部461基于式(1)～(3)，根据各相的占空比值Du、Dv、Dw和交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws来计算U相第1故障时模拟直流电流值Idcu、V相第1故障时模拟直流电流值Idcv、W相第1故障时模拟直流电流值Idcw，并输出到故障判定部462。此外，基于式(4)来计算正常时的直流电流即正常时模拟直流电流Idce，并输出到故障判定部462。
步骤S12’中，当正常时模拟直流电流Idec与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1时，故障判定部462判定为U相的功率半导体发生了故障。若发生功率半导体的关断固定故障，则在使电流流过故障了的功率半导体的时间段中，该相的第1故障时模拟直流电流与实际的直流电流值大致相等。阈值1设定为该关系成立的值。由此，能判别在哪个相中发生了故障。
步骤S13中，故障判定部462基于输入的目标转矩等来判定电动机20是动力运行状态还是再生状态。以下，与图3所示的表示实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图相同。
步骤S12’中，如果正常时模拟直流电流Idce与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1，则前进至步骤S22’的处理。步骤S22’中，当正常时模拟直流电流Idce与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1时，故障判定部462判定为V相的功率半导体发生了故障。以下，步骤S23～S27与U相的故障判定处理步骤S13～S17相同，因此省略其说明。
步骤S22’中，如果正常时模拟直流电流Idce与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1，则前进至步骤S32’的处理。步骤S32’中，当正常时模拟直流电流Idce与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1时，故障判定部462判定为W相的功率半导体发生了故障。以下，步骤S33～S37与U相的故障判定处理步骤S13～S17相同，因此省略其说明。
步骤S32’中，如果正常时模拟直流电流Idce与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1，则故障判定部462前进至步骤S39。步骤S39中，判定为功率半导体没有关断固定故障。
[实施方式3]
图8是实施方式3所涉及的功率转换装置300的电路结构图。
实施方式3所涉及的功率转换装置300与图1所示的实施方式1所涉及的功率转换装置100中的功率半导体诊断部47不同。对与实施方式1所涉及的功率转换装置100相同的部位标注相同的标号并省略其说明，以下对不同的部分进行说明。
功率半导体诊断部47的模拟直流电流计算部471基于实施方式1中所示的式(1)～(3)来计算各相的第1故障时模拟直流电流。此外，基于下式(5)～(7)来计算各相的第2故障时模拟直流电流。
U相第2故障时模拟直流电流Idcu2＝K×Ius+Dv×Ivs+Dw×Iws (5)
V相第2故障时模拟直流电流Idcv2＝Du×Ius+K×Ivs+Dw×Iws (6)
W相第2故障时模拟直流电流Idcw2＝Du×Ius+Dv×Ivs+K×Iws (7)
这里，Du：U相占空比，Dv：V相占空比，Dw：W相占空比，Ius：U相交流电流传感器值，Ivs：V相交流电流传感器值，Iws：W相交流电流传感器值，K为系数。系数K在0＜K≤1的范围内设定。实施方式1所示的式(1)～(3)的第1故障时模拟直流电流相当于以K＝0来计算式(5)～式(7)的情况。为了避免正常时的误检测，优选为K设定为与0大幅不同的值(例如K＝1)。
模拟直流电流计算部471计算出的各相的第1故障时模拟直流电流和第2故障时模拟直流电流输出到故障判定部472。
故障判定部472使用各相的第1故障时模拟直流电流值、各相的第2故障时模拟直流电流值、直流电流传感器值Idcs、各相的占空比值Du、Dv、Dw和目标转矩，来判定功率转换电路60内的功率半导体的哪个部位发生了故障，并将与故障部位相对应的故障通知信号输出到故障通知装置30和PWM信号生成部44。
本实施方式中，故障判定部472判定直流电流传感器值Idcs与第1故障时模拟直流电流值之差是否小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与第2故障时模拟直流电流值之差是否小于阈值1。
由于电流不流过故障了的功率半导体，因此，使用了所有三相的交流电流的第2故障时模拟直流电流与直流电流也相等。因此，即使追加使用第2故障时模拟直流电流也能确定故障部位。在仅判定出直流电流传感器值Idcs与第1故障时模拟直流电流值之差的情况下，在占空比较小(占空比≈0)的定时故障相以外的第1故障时模拟直流电流值与直流电流近似，因此有可能诱发故障的误检测。与此相对，本实施方式中，通过判定直流电流传感器值Idcs与第1故障时模拟直流电流值之差是否小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与第2故障时模拟直流电流值之差是否小于阈值1，从而能消除故障的误检测。
图9是示出功率半导体诊断部47中的功率半导体的故障判定处理的流程图。
实施方式3所涉及的功率半导体诊断部47中的故障判定处理中，对与图3所示的示出实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图相同的部位标注相同的标号并省略其说明，以下说明不同的部分。
图9的步骤S10中，功率半导体诊断部45获取交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws和直流电流传感器值Idcs，步骤S11”中，模拟直流电流计算部471基于实施方式1中所述的式(1)～(3)，根据占空比值Du、Dv、Dw和交流电流传感器值Ius、Ivs、Iws，来计算U相第1故障时模拟直流电流值Idcu、V相第1故障时模拟直流电流值Idcv、W相第1故障时模拟直流电流值Idcw，并输出到故障判定部472。此外，模拟直流电流计算部471基于式(5)～(7)来计算U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2、V相第2故障时模拟直流电流值Idcv2、W相第2故障时模拟直流电流值Idcw2，并输出到故障判定部472。
步骤S12”中，当直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2之差小于阈值1时，故障判定部472判定为U相的功率半导体发生了故障。
步骤S13中，故障判定部462基于输入的目标转矩等来判定电动机20是动力运行状态还是再生状态。以下，步骤S13～步骤S18与图3所示的表示实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图相同。
步骤S12”中，当直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2之差小于阈值1的条件未被满足时，故障判定部472前进至步骤S22”的处理。步骤S22”中，当直流电流传感器值Idcs与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与V相第2故障时模拟直流电流值Idcv2之差小于阈值1时，故障判定部472判定为V相的功率半导体发生了故障。以下，步骤S23～S27与U相的故障判定处理步骤S13～S17相同，因此省略其说明。
步骤S22”中，当直流电流传感器值Idcs与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与V相第2故障时模拟直流电流值Idcv2之差小于阈值1的条件未被满足时，前进至步骤S32”的处理。步骤S32”中，当直流电流传感器值Idcs与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与W相第2故障时模拟直流电流值Idcw2之差小于阈值1时，故障判定部472判定为W相的功率半导体发生了故障。以下，步骤S33～S37与U相的故障判定处理步骤S13～S17相同，因此省略其说明。
步骤S32”中，当直流电流传感器值Idcs与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与W相第2故障时模拟直流电流值Idcw2之差小于阈值1的条件未被满足时，故障判定部462前进至步骤S39。步骤S39中，判定为功率半导体没有关断固定故障。
[实施方式4]
实施方式4所涉及的功率转换装置100与图1所示的实施方式1所涉及的功率转换装置100相同，因此对相同的部位标注相同的标号并省略其说明。
图10是示出本实施方式中的功率半导体的故障判定处理的流程图。本实施方式中，故障判定处理具有与图3所示的表示实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图不同的部分。对图3所示的表示实施方式1所涉及的故障判定处理的流程图相同的部位标注相同的标号并省略其说明，以下对不同的部分进行说明。
实施方式1中，在图3的步骤S12中，判定直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差是否小于阈值1。本实施方式中，在图10的步骤S12”’中，判定直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1的状态是否持续了规定时间以上。即使功率半导体没有故障，当某相的交流电流为0时，直流电流传感器值与该相的第1故障时模拟直流电流值一致，因此有可能产生故障的误检测。因此，本实施方式中，通过在直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1的状态持续了规定时间以上的情况下检测故障，从而避免故障的误检测。
在图10的步骤S22”’中，判定直流电流传感器值Idcs与V相第1故障时模拟直流电流值Idcv之差小于阈值1的状态是否持续了规定时间以上。
在图10的步骤S32”’中，判定直流电流传感器值Idcs与W相第1故障时模拟直流电流值Idcw之差小于阈值1的状态是否持续了规定时间以上。
[实施方式5]
实施方式5所涉及的功率转换装置300与图8所示的实施方式3所涉及的功率转换装置300相同，因此对相同的部位标注相同的标号并省略其说明。
图11是示出本实施方式中的功率半导体的故障判定处理的流程图。本实施方式中，故障判定处理具有与图9所示的表示实施方式3所涉及的故障判定处理的流程图不同的部分。对图9所示的表示实施方式3所涉及的故障判定处理的流程图相同的部位标注相同的标号并省略其说明，以下对不同的部分进行说明。
实施方式3中，在图9的步骤S12”中，判定直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差是否小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2之差是否小于阈值1。本实施方式中，在图11的步骤S12””中，判定U相第1故障时模拟直流电流值Idcu与U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2之差是否小于阈值1。实施方式3中，在直流电流传感器值Idcs与U相第1故障时模拟直流电流值Idcu之差小于阈值1、且直流电流传感器值Idcs与U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2之差小于阈值1的条件成立的情况下，U相第1故障时模拟直流电流值Idcu与U相第2故障时模拟直流电流值Idcu2之差也收敛在规定范围内。因此，通过设为本实施方式的判定条件，从而与实施方式3相比能使判定条件简化，并且能进行与实施方式3的判定条件同等的判定。
在图11的步骤S22””中，判定V相第1故障时模拟直流电流值Idcv与V相第2故障时模拟直流电流值Idcv2之差是否小于阈值1。
在图11的步骤S32””中，判定W相第1故障时模拟直流电流值Idcw与W相第2故障时模拟直流电流值Idcw2之差是否小于阈值1。
根据以上说明的实施方式，能够得到以下的作用效果。
(1)功率转换装置100包括：功率转换电路60，该功率转换电路60对应于多相的电动机20的各相，由上臂电路和下臂电路构成，并将直流电流转换为多相的交流电流；控制电路40，该控制电路40将PWM信号输出到上臂电路和下臂电路；模拟直流电流计算部451，该模拟直流电流计算部451基于由功率转换电路60输出的交流电流和PWM信号的占空比，来计算基于多相中1个相故障时的剩余相的交流电流值的第1故障时模拟直流电流；以及故障判定部452，该故障判定部452基于输入至功率转换电路60的直流电流或根据从功率转换电路60输出的交流电流值的直流电流、PWM信号的占空比以及第1故障时模拟直流电流，来检测任意相的上臂电路或下臂电路的故障。由此，能确定构成上臂电路和下臂电路的功率半导体的哪个部位发生了故障。
(2)功率转换装置100的控制方法中，对应于多相的电动机20的各相由上臂电路和下臂电路构成功率转换电路60，并将直流电流转换为多相的交流电流，将PWM信号输出到上臂电路和下臂电路，基于由功率转换电路60输出的交流电流和PWM信号的占空比，来计算基于多相中1个相故障时的剩余相的交流电流值的第1故障时模拟直流电流，并且基于输入至功率转换电路60的直流电流或根据从功率转换电路60输出的交流电流值的直流电流、PWM信号的占空比以及第1故障时模拟直流电流，来检测任意相的上臂电路或下臂电路的故障。由此，能确定构成上臂电路和下臂电路的功率半导体的哪个部位发生了故障。
(变形例)
本发明能够将以上说明的实施方式1至实施方式5进行如下变形来实施。
(1)以电动机20在内部具有3个绕组的三相的示例进行了说明，但并不限于三相，也可以是多相的电动机。该情况下，也能检测任意相的上臂电路或下臂电路的故障。
(2)功率转换装置100在内部具有相当于三相的量的交流电流传感器90，但也可以仅具有2相的量。该情况下，对于剩余1相的交流电流，能利用三相的交流电流的总和为0的情况来计算，与具有相当于三相的量的交流电流传感器90的情况同样地，能检测任意相的上臂电路或下臂电路的故障。
本发明不限于上述实施方式，只要不损害本发明的特征，在本发明的技术思想范围内可以考虑的其他方式也包括在本发明的范围内。另外，也可以是组合了上述实施方式的结构。
标号说明
10 直流电源
20 电动机
40 控制电路
41 电动机速度计算部
42 目标电流计算部
43 占空比计算部
44 PWM信号生成部
45 功率半导体诊断部
50 驱动电路
60 功率转换电路
100 功率转换装置
451 模拟直流电流计算部
452 故障判定部。

Claims (20)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
功率转换电路，该功率转换电路对应于多相的电动机的各相由上臂电路和下臂电路构成，并将直流电流转换为多相的交流电流；
控制电路，该控制电路将PWM信号输出到所述上臂电路和所述下臂电路；
模拟直流电流计算部，该模拟直流电流计算部基于由所述功率转换电路输出的所述交流电流和所述PWM信号的占空比，来计算基于多相中1个相故障时的剩余相的交流电流值的第1故障时模拟直流电流；以及
故障判定部，该故障判定部基于输入至所述功率转换电路的直流电流或根据从所述功率转换电路输出的交流电流值的直流电流、所述PWM信号的占空比以及所述第1故障时模拟直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
具备对输入至所述功率转换电路的直流电流进行测定的直流电流传感器，
所述故障判定部基于所述直流电流传感器所测定出的直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述模拟直流电流计算部基于从所述功率转换电路输出的交流电流值和所述PWM信号的占空比，来计算根据从所述功率转换电路输出的交流电流值的所述直流电流，
所述故障判定部基于所述计算出的所述直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
4.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述模拟直流电流计算部计算基于所述多相的所有的交流电流值的第2故障时模拟直流电流，并基于所述第1故障时模拟直流电流和所述第2故障时模拟直流电流，来检测任意相的所述上臂电路和所述下臂电路的故障。
5.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以上、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以下，则所述故障判定部判定为该相的所述上臂电路发生了故障。
6.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下的状态持续了规定时间以上时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以上、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以下，则所述故障判定部判定为该相的所述上臂电路发生了故障。
7.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路在所述故障判定部判定为所述上臂电路发生了故障的情况下，输出将构成所述功率转换电路的所述上臂电路和所述下臂电路的所有功率半导体设为关断、或将构成所述功率转换电路的所述下臂电路的所有功率半导体设为导通的所述PWM信号。
8.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以下、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以上，则所述故障判定部判定为该相的所述下臂电路发生了故障。
9.如权利要求8所述的功率转换装置，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下的状态持续了规定时间以上时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以下、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以上，则所述故障判定部判定为该相的所述下臂电路发生了故障。
10.如权利要求8所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路在所述故障判定部判定为所述下臂电路发生了故障的情况下，输出将构成所述功率转换电路的所述上臂电路和所述下臂电路的所有的功率半导体设为关断的所述PWM信号，或者输出将构成所述功率转换电路的所述上臂电路的所有的功率半导体设为导通的所述PWM信号。
11.一种功率转换装置的控制方法，其特征在于，
对应于多相的电动机的各相由上臂电路和下臂电路构成功率转换电路，将直流电流转换为多相的交流电流，
将PWM信号输出到所述上臂电路和所述下臂电路，
基于由所述功率转换电路输出的所述交流电流和所述PWM信号的占空比，来计算基于多相中1个相故障时的剩余相的交流电流值的第1故障时模拟直流电流，
基于输入至所述功率转换电路的直流电流或根据从所述功率转换电路输出的交流电流值的直流电流、所述PWM信号的占空比以及所述第1故障时模拟直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
12.如权利要求11所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
具备对输入至所述功率转换电路的直流电流进行测定的直流电流传感器，
基于所述直流电流传感器所测定出的直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
13.如权利要求11所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
基于从所述功率转换电路输出的交流电流值和所述PWM信号的占空比，来计算根据从所述功率转换电路输出的交流电流值的所述直流电流，
基于所述计算出的所述直流电流，来检测任意相的所述上臂电路或所述下臂电路的故障。
14.如权利要求11至13中任一项所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
计算基于所述多相的所有的交流电流值的第2故障时模拟直流电流，并基于所述第1故障时模拟直流电流和所述第2故障时模拟直流电流，来检测任意相的所述上臂电路和所述下臂电路的故障。
15.如权利要求11至13中任一项所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以上、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以下，则判定为该相的所述上臂电路发生了故障。
16.如权利要求15所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下的状态持续了规定时间以上时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以上、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以下，则判定为该相的所述上臂电路发生了故障。
17.如权利要求15所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
在判定为所述上臂电路发生了故障的情况下，输出将构成所述功率转换电路的所述上臂电路和所述下臂电路的所有的功率半导体设为关断、或将构成所述功率转换电路的所述下臂电路的所有的功率半导体设为导通的所述PWM信号。
18.如权利要求11至13中任一项所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以下、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以上，则判定为该相的所述下臂电路发生了故障。
19.如权利要求18所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
当所述直流电流与某相的所述第1故障时模拟直流电流的差分在规定值以下的状态持续了规定时间以上时，如果在所述电动机的动力运行时该相的所述占空比在阈值以下、或在所述电动机的再生时该相的所述占空比在阈值以上，则判定为该相的所述下臂电路发生了故障。
20.如权利要求18所述的功率转换装置的控制方法，其特征在于，
在判定为所述下臂电路发生了故障的情况下，输出将构成所述功率转换电路的所述上臂电路和所述下臂电路的所有的功率半导体设为关断的所述PWM信号，或者输出将构成所述功率转换电路的所述上臂电路的所有的功率半导体设为导通的所述PWM信号。
CN202080037695.4A 2019-05-24 2020-05-19 功率转换装置和功率转换装置的控制方法 Pending CN113875143A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-097865 2019-05-24
JP2019097865 2019-05-24
PCT/JP2020/019719 WO2020241366A1 (ja) 2019-05-24 2020-05-19 電力変換装置、および電力変換装置の制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113875143A true CN113875143A (zh) 2021-12-31

Family

ID=73552956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080037695.4A Pending CN113875143A (zh) 2019-05-24 2020-05-19 功率转换装置和功率转换装置的控制方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7124218B2 (zh)
CN (1) CN113875143A (zh)
DE (1) DE112020002128T5 (zh)
WO (1) WO2020241366A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022201539A1 (de) 2022-02-15 2023-08-17 Zf Friedrichshafen Ag Ermittlung eines sicheren Zustands eines Stromrichters

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4747968B2 (ja) * 2006-06-30 2011-08-17 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動装置
JP2012095508A (ja) 2010-10-29 2012-05-17 Noritz Corp パワーコンディショナ
JP6704293B2 (ja) 2016-05-17 2020-06-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 インバータ制御装置および電力変換装置
JP6690466B2 (ja) * 2016-08-23 2020-04-28 トヨタ自動車株式会社 電源システム
JP6778324B2 (ja) 2017-06-05 2020-10-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置、故障検知回路、駆動回路

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020241366A1 (ja) 2020-12-03
JPWO2020241366A1 (zh) 2020-12-03
DE112020002128T5 (de) 2022-02-24
JP7124218B2 (ja) 2022-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10962600B2 (en) Inverter control device and power conversion device
US8878477B2 (en) Electric motor driving apparatus having failure detection circuit, and failure detection method for the electric motor driving apparatus having failure detection circuit
KR20150122069A (ko) 전동기 구동 장치
CN107112922B (zh) 变流器和用于运行变流器的方法
JP2017147806A (ja) 電動機制御装置および電動機制御方法
JP2018061400A (ja) 電流センサ異常診断装置
JP2018107880A (ja) 電力変換器制御装置
US9941815B2 (en) Power conversion apparatus with overcurrent simulating circuit
JP2010246182A (ja) インバータの故障検知装置
JP5223367B2 (ja) 駆動装置
US10530253B2 (en) DC/DC converter having failure detection based on voltage sensor values
CN113875143A (zh) 功率转换装置和功率转换装置的控制方法
US11677309B2 (en) Inverter device
JP7307704B2 (ja) インバータ制御装置
CN114245962A (zh) 功率转换装置和功率转换装置的控制方法
US11777429B2 (en) Control device and failure determination method
JP6890700B2 (ja) 電力変換装置
JP2022090317A (ja) インバータの制御装置、インバータの制御方法
JP7205176B2 (ja) モータ駆動システム
WO2024057708A1 (ja) 電力変換装置および駆動装置
CN112119580A (zh) 故障诊断方法、电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
WO2022158195A1 (ja) インバータ装置
WO2023068012A1 (ja) モータ制御装置
JP2010239682A (ja) 駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination