CN115372693A - 测定装置、测定方法以及记录介质 - Google Patents

测定装置、测定方法以及记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及测定装置、测定方法以及记录介质。电力测定装置(100)构成对能够切换通过多个通路(C1－N)传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向的对象装置的状态进行测定的测定装置。电力测定装置(100)保持表示在每一个通路(C1－N)中传输的电力的作为基准的传输方向是向上述对象装置输入电力的输入方向还是从上述对象装置输出电力的输出方向的信息。而且，电力测定装置(100)获取表示在每一个通路(C1－N)中传输的电力的方向和大小的信号，基于表示相对于上述信息所表示的各通路的电力的作为基准的传输方向而言的上述信号的方向的符号，运算上述对象装置的输入电力和输出电力中的至少一方。

Description

测定装置、测定方法以及记录介质
技术领域
本发明涉及测定装置、测定方法以及记录介质。
背景技术
JP6372608B2中公开了在开始从送电器对受电器的电力传输后经由通信电路部求出效率的电力传输系统。
在如上所述的系统中，能够通过求出电力效率来测定从送电器向受电器传输的电力的传输状态。
然而，根据能够传输电力的装置且作为测定的对象的对象装置，还存在如下装置：根据规定其送电的方式的工作模式(工作状态)来切换通过传输线路传输的电力的传输方向的装置。在这样的对象装置中，需要用于针对所设想的全部的传输模式运算表示传输状态的指标的运算式，有时必须使用其全部的运算式连续地求出全部的传输模式的传输状态。
在这样的情况下，例如，在执行对象装置的各工作模式的每个期间，必须由测定者从全部的运算结果中选择与在该期间执行的对象装置的工作模式对应的适当的运算式的结果。因此，存在以下问题：由于测定者的人为失误，有可能错误地选择与适当的运算式不同的运算式的结果。
发明内容
本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于准确地测定与工作模式相应的对象装置的状态。
根据本发明的一个方案，测定装置对能够切换通过多个通路(channel)传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向的对象装置的状态进行测定。该测定装置具备：基准保持单元，保持表示在每个所述通路中传输的电力的作为基准的传输方向是向所述对象装置输入电力的输入方向还是从所述对象装置输出电力的输出方向的信息；以及电力信号获取单元，获取表示在每个所述通路中传输的电力的方向和大小的信号。进而，测定装置具备：运算单元，基于表示相对于所述信息所表示的各通路的所述电力的作为基准的传输方向而言的所述信号的方向的符号，运算所述对象装置的输入电力和输出电力中的至少一方。
根据本方案，通过考虑相对于信息所表示的各通路的电力的作为基准的传输方向而言的信号的符号，能够判定各通路对于对象装置的电力是输入电力还是输出电力。
由此，在切换了对象装置的工作模式时切换了特定的通路的信号的符号的情况下，能够适当地判定该特定的通路的电力相当于输入电力和输出电力中的哪一个。因此，测定装置能够根据对象装置的工作模式准确地测定对象装置的状态。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式中的测定装置的电力传输系统的构成的图。
图2是表示本实施方式中的测定装置的功能构成的框图。
图3是用于对设定相对于作为测定的对象的对象装置的各通路的电力的作为基准的传输方向的方法进行说明的图。
图4是用于对表示各通路的电力的作为基准的传输方向的基准信息的形式进行说明的示意图。
图5是表示测定装置中的处理部的功能构成的一个例子的框图。
图6是用于对在处理部中运算与对象装置的各工作模式对应的传输指标的方法进行说明的图。
图7是表示本实施方式中的电力效率的测定方法的流程图。
图8是表示本实施方式中的电力损耗的测定方法的流程图。
图9是用于对随着对象装置的工作模式的切换而引起的显示图像的变化进行说明的图。
附图标记说明
1：电力传输系统；10：电池；20：发电用马达；30：驱动用马达；40：PCU(对象装置)；100：电力测定装置；110：存储部(基准保持单元)；120：显示部(显示单元、报告单元)；130：操作部；140：通信部；150：测定部(运算单元)；160：处理部(电力信号获取单元)；161：输入计算部(第二加法运算单元)；162：输出计算部(第一加法运算单元)；163：传输指标运算部(指标运算单元)；S1、S2、S3～S10(基准保持步骤、电力信号获取步骤、运算步骤)。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是表示具备本实施方式中的测定装置的电力传输系统的构成的图。
本实施方式中的电力传输系统1根据电力传输系统1自身的工作状态来切换传输电力的传输方向和路径(传输模式)中的至少一个。电力传输系统1例如搭载于汽车、电车或电梯等。
电力传输系统1具备电池10、发电用马达20、驱动用马达30、PCU(Power ControlUnit：动力控制单元)40、电力测定装置100以及传感器部101至103。
电池10、发电用马达20以及驱动用马达30分别是构成为能够传输电力的装置，具有向其他装置供给电力的供电装置以及接受来自供电装置的电力的受电装置中的至少一个功能。以下，将具有供电装置和受电装置这两种功能的能够双向地传输电力的装置也称为“受电供电装置”。
电池10是具有蓄存来自发电用马达20的电力的功能且具有向驱动用马达30放电的功能的受电供电装置。本实施方式中的电池10向PCU40输入所蓄存的电力。
在此，从电池10向PCU40输入的电力表示为第一电力P1。电池10的直流电压例如为几百[V]，在本实施方式中，将输出电压约为300[V]的二次电池用作电池10。
发电用马达20是具有生成电力的功能的供电装置。本实施方式中的发电用马达20由三相交流马达构成，向PCU40输入发电产生的三相交流电力。
发电用马达20例如通过由搭载于汽车的发动机旋转驱动来进行发电。在此，从发电用马达20向PCU40输入的电力表示为第二电力P2。本实施方式的电力P2是三相交流的有效电力。
驱动用马达30是具有将电力转换为动力的功能和生成电力的功能的受电供电装置。本实施方式中的驱动用马达30由三相交流马达构成，通过从PCU40供给来的电力旋转驱动。在此，从PCU40向驱动用马达30输出的电力表示为第三电力P3。
PCU40是能够双向传输电力的装置。PCU40具有能够连接多个外部装置的多个连接端子，将输入至特定的连接端子的电力从其他连接端子输出。
PCU40具有规定电力传输的方式的多个工作模式(工作状态)，根据PCU40自身的工作模式，切换通过外部装置与PCU40之间的通路传输的电力的大小或传输方向。即，PCU40根据自身的工作模式切换电力的传输模式。
在本实施方式中，PCU40是作为电力测定的对象的对象装置，作为在直流电力与交流电力之间进行电力转换的电力转换装置发挥功能。PCU40搭载于汽车，根据表示汽车的工作状态的控制信号来切换PCU40自身的工作模式。
例如，在汽车急加速的情况下，PCU40的工作模式转变为急加速模式，PCU40将从电池10和发电用马达20双方输入的电力合成并将该合成电力向驱动用马达30输出。
此外，在汽车减速或制动的情况下，PCU40的工作模式转变为减速或制动模式，PCU40将从发电用马达20和驱动用马达30双方输入的电力合成并将该合成电力向电池10输出。
而且，在汽车正常行驶的情况下，PCU40的工作模式转变为正常行驶模式，PCU40将从发电用马达20输入的电力向电池10和驱动用马达30双方分配输出。
接着，对PCU40的构成进行说明。本实施方式中的PCU40具备升压转换器41、逆变器(inverter)42以及逆变器43。
升压转换器41将输入的直流电力的电压转换为与该输入电压值不同的输出电压值。例如，升压转换器41对从电池10输入的电力P1的直流电压进行升压，将升压后的直流电压施加于逆变器42和逆变器43。此外，升压转换器41对从逆变器42或逆变器43输入的电力的直流电压进行降压，将降压后的直流电压施加于电池10。
本实施方式中的升压转换器41例如将来自电池10的约300[V]的直流电压升压至约600[V]的直流电压，将约600[V]的直流电压输出至逆变器43。
逆变器42是将输入的电力转换为交流或直流的第一逆变器。逆变器42例如将从发电用马达20输入的电力P2的交流电压转换为直流电压，将转换后的直流电压施加于升压转换器41和逆变器43。本实施方式中的逆变器42将来自发电用马达20的三相交流电压转换为约600[V]的直流电压，将该约600[V]的直流电压施加于逆变器43。
逆变器43与逆变器42同样是将输入的电力转换为交流或直流的第二逆变器。例如，逆变器43将合成了从升压转换器41和逆变器42输入的电力P1和电力P2而成的电力的直流电压转换为交流电压。而且，逆变器43通过将转换后的交流电压施加于驱动用马达30而向驱动用马达30输出电力P3。
本实施方式中的逆变器43将来自升压转换器41和逆变器42的合成电力(P1+P2)中的约600[V]的直流电压转换为三相交流电压，将转换后的三相交流电压施加于驱动用马达30。而且，逆变器43将从驱动用马达30输入的电力的三相交流电压转换为约600[V]的直流电压，将转换后的600[V]的直流电压施加于升压转换器41。
电力测定装置100由一个或多个计算机构成。电力测定装置100构成测定与能够经由多个作为传输线路的通路单向或双向地传输电力的对象装置相关的状态的测定装置。
在本实施方式中，电力测定装置100测定与多个通路连接的状态的PCU40的工作状态。在此所说的多个通路是电池10与PCU40之间的通路C1、发电用马达20与PCU40之间的通路C2、以及驱动用马达30与PCU40之间的通路C3。通路C2和通路C3分别由三相三线式或三相四线式的传输线路构成。
电力测定装置100基于传感器部101至103的输出信号来运算表示PCU40的传输状态的指标。以下，将表示PCU40的传输状态的指标称为“传输指标”，作为传输指标，例如可列举出电力效率(power efficiency)和电力损耗(power loss)等。
传感器部101至103在本实施方式中与电力测定装置100分体地设置。取而代之，传感器部101至103既可以与电力测定装置100一体地设置，也可以包含在电力测定装置100中。
传感器部101是用于检测在通路C1中传输的直流电力的检测装置。传感器部101例如由直流电流传感器和电压传感器构成。传感器部101将表示流过通路C1的电流值的电流检测信号和表示通路C1的电压值的电压检测信号输出至电力测定装置100。
传感器部102是用于检测在通路C2中传输的交流电力的检测装置。传感器部102例如由三个交流电流传感器和三个电压传感器构成。传感器部102将表示流过通路C2的各相的电流值的相电流检测信号和表示通路C2的电压值的相电压检测信号输出至电力测定装置100。
传感器部103是用于检测在通路C3中传输的交流电力的检测装置。与传感器部102同样，传感器部103例如由三个交流电流传感器和三个电压传感器构成。传感器部103将表示流过通路C3的各相的电流值的相电流检测信号和表示通路C3的电压值的相电压检测信号输出至电力测定装置100。
接着，参照图2对电力测定装置100的构成进行说明。
图2是表示本实施方式中的电力测定装置100的功能构成的框图。
电力测定装置100是用于测定能够传输电力的对象装置的状态的测定装置。电力测定装置100具备存储部110、显示部120、操作部130、通信部140、测定部150以及处理部160。
存储部110由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)构成。在存储部110储存有用于控制处理部160的动作的控制程序。即，存储部110是记录了用于实现本实施方式中的电力测定装置100的功能的程序的计算机可读取的记录介质。
在本实施方式中，在存储部110中存储有分别表示基准方向的基准信息，所述基准方向是在多个通路C1至C3中传输的电力的作为基准的传输方向。该基准信息是表示在通路C1至C3的每一个通路中传输的电力的作为基准的传输方向是向PCU40输入电力的输入方向还是从PCU40输出电力的输出方向的信息。即，存储部110构成保持基准信息的基准保持单元。参照图4在下文叙述基准信息的详情。
存储于存储部110的基准信息例如由操作部130生成。基准信息可以是预先存储的信息，也可以是从通信部140获取到的信息。此外，在存储部110存储有表示测定的结果的测定数据。
显示部120通过显示处理部160的处理结果，向使用者通知处理结果。显示部120例如由LED显示器或液晶显示器等构成。取而代之，显示部120也可以由触摸屏构成，使得使用者能够视觉确认信息且使用者能够操作。
本实施方式中的显示部120构成报告单元，所述报告单元按每个单一通路C1、C2、C3报告存储部110的基准信息所表示的电力的作为基准的传输方向。具体而言，显示部120作为显示单元发挥功能，所述显示单元按每个单一通路C1、C2、C3显示表示基准信息所表示的电力的作为基准的传输方向的图像。
作为上述的报告单元，除了显示单元以外，还包括利用声音通知各通路C1、C2、C3的电力的作为基准的传输方向的声音输出装置、或设于传感器部101至103的部件且用于确定电力的作为基准的传输方向的发光元件等。
操作部130通过使用者的操作接收输入信息。然后，操作部130将接收到的信息输出至处理部160。操作部130由机械式的按钮或触摸面板等构成。
在本实施方式中，操作部130通过使用者的输入操作来接收上述的基准信息。即，操作部130构成获取基准信息的信息获取单元。
例如，在操作部130设有用于开始传输指标的测定处理的开始按钮、以及用于使测定处理结束的结束按钮。并且，对于操作部130，在按下开始按钮时，将用于执行测定处理的指令信号输出至处理部160，之后在按下结束按钮时，将用于使测定处理结束的指令信号输出至处理部160。
虽然未图示，但通信部140借助无线或有线与便携终端或服务器等外部处理装置进行通信。通信部140也能够从外部处理装置接收例如上述的指令信号。在该情况下，电力测定装置100按照来自外部处理装置的指令信号执行或停止测定处理。
此外，通信部140也能够将测定数据发送至外部处理装置。在该情况下，外部处理装置也可以显示从通信部140发送来的测定数据。
需要说明的是，通信部140也可以从便携终端或服务器等外部处理装置接收存储于存储部110的基准信息。在该情况下，通信部140作为获取基准信息的信息获取单元发挥功能。并且，通信部140接收到的基准信息通过处理部160被保持于存储部110中。
测定部150构成电力信号获取单元，所述电力信号获取单元获取表示在通路C1至C3的每一个通路中传输的电力的传输方向和大小的信号。以下，将表示电力的传输方向和大小的信号称为测定信号。
在本实施方式中，测定部150基于传感器部101至103各自的输出信号来测定各通路C1、C2、C3的电力。然后，测定部150获取测定出的各通路C1、C2、C3的电力值作为上述的测定信号。
例如，测定部150获取从各相的交流电流传感器和电压传感器分别输出的检测信号作为传感器部102的输出信号，使用获取到的各检测信号来计算通路C2的有效电力的电力值。同样地，测定部150通过从传感器部103获取来自各相的交流电流传感器和电压传感器的各检测信号来计算通路C3的有效电力的电力值。
或者，测定部150也可以在通路C1至C3的每一个通路具备分流电阻，按每个通路C1、C2、C3利用电缆将通路自身与分流电阻之间电连接。在该情况下，按每个通路C1、C2、C3，使用电缆的电压和分流电阻的两端电压来检测电力。
处理部160构成运算单元，所述运算单元基于表示相对于存储部110的基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的电力的作为基准的传输方向而言的、测定信号的方向的符号，运算能够传输电力的对象装置的输入电力和输出电力中的至少一方。在本实施方式中，PCU40相当于对象装置。此外，作为测定信号的符号的种类，例如可列举出正(plus)、负(minus)等。
作为具体例，处理部160判定相对于基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的电力的作为基准的传输方向而言的、各通路C1、C2、C3的测定信号的符号。然后，处理部160基于判定出的符号的种类来确定各通路C1、C2、C3的实际的传输方向对于对象装置是输入方向还是输出方向。
处理部160按每个单一通路C1、C2、C3基于确定出的结果来决定对象装置的通过各通路传输的传输电力是输入电力还是输出电力。由此，处理部160能够运算针对对象装置的输入电力或输出电力。
作为上述的输入电力的运算值，例如包括与对象装置连接的通路的输入电力各自的电力值、以及全部通路的输入电力的总和。关于输出电力的运算值也同样。
本实施方式中的处理部160基于对PCU40的输入电力的总和以及输出电力的总和来运算PCU40的传输指标。作为传输指标，如上所述，可列举出电力效率和电力损耗。
然后，处理部160将运算出的传输指标和在传输指标的计算中使用的输入电力和输出电力作为测定数据记录于存储部110中。此外，处理部160按照来自外部处理装置的通信请求将测定数据输出至通信部140。
进而，处理部160将测定数据输出至显示部120。由此，显示部120生成用于以规定的形式显示测定数据的图像数据，将生成的图像数据显示于画面。
接着，参照图3对用于设定存储于存储部110的基准信息的设定方法进行说明。
图3是表示本实施方式中的用于设定基准信息的设定画面的一个例子的图。在该例子中，电力测定装置100能够测定最多八个通路的电力。以下，将用于向作为对象装置的PCU40输入电力的通路称为“输入通路”，将用于从PCU40输出电力的通路称为“输出通路”。
如图3所示，在显示部120显示的设定图像131中设有四个输入通路的设定区域121和四个输出通路的设定区域122。
在设定区域121和设定区域122中，分别能够设定八个通过通路传输的电力P1至P8、以及意味着没有与对象装置连接的通路的“断开(OFF)”中的任一个项目。此外，通过在设定区域121和设定区域122设定电力P1至P8中的任一个，依次赋予通路编号。
在该例子中，在第一输入通路的设定区域121设定有通路C1的电力P1，在第二输入通路的设定区域121设定有通路C2的电力P2。由此，在通路C1中传输的电力的作为基准的传输方向成为输入方向，在通路C2中传输的电力的作为基准的传输方向成为输入方向。
此外，在第一输出通路的设定区域122设定有通路C3的电力P3。由此，在通路C3中传输的电力的作为基准的传输方向成为输出方向。需要说明的是，在其他设定区域121和设定区域122设定断开。
如此，针对各通路C1、C2、C3设定相对于PCU40的电力P1、P2、P3的作为基准的传输方向。然后，由电力测定装置100的处理部160基于对通路C1至C3设定的电力的作为基准的传输方向和电力P1至P3的测定值的符号来计算PCU40的电力效率η和电力损耗PL。将其计算结果显示于电力效率η和电力损耗PL的各区域。
此外，显示部120按每个单一通路C1、C2、C3显示设定图像131作为用于表示基准信息所表示的电力的作为基准的传输方向的图像。由此，能够避免电力测定装置100的使用者将传感器部101至103的位置和方向弄错而安装于通路C1至C3。
在图3所示的例子中，对通过对设定区域121和设定区域122分别设定电力P1至P8中的任一个来决定输入通路或输出通路的例子进行了说明，但并不限于此。
例如，也可以对于能够与PCU40连接的各个通路，从“输入通路”和“输出通路”之中选择一个通路的种类，并且从“正”和“负”之中选择一个电力的符号。
在该情况下，在选择了“输入通路”且“正”时，该通路被设定为“输入通路”，在选择了“输入通路”且“负”时，该通路被设定为“输出通路”。按照如此设定的通路的种类来生成基准信息。
接着，参照图4对存储于存储部110的基准信息的内容进行说明。
图4是表示本实施方式中的基准信息111的形式的一个例子的图。在基准信息111中示出了与PCU40连接的一个或多个传输线路、相对于PCU40的传输线路的作为基准的传输方向。
上述的传输线路的作为基准的传输方向是指相对于PCU40在传输线路中传输的电力的作为基准的方向。该作为基准的传输方向在本实施方式中由操作部130预先设定，因此以下也称为“设定方向”。需要说明的是，该设定方向也可以通过外部处理装置的操作部预先设定。
在此，如图1所示，通路C1和通路C2均相对于PCU40设定为输入方向，通路C3相对于PCU40设定为输出方向。
需要说明的是，在基准信息111中设定有互不相同的电力的作为基准的传输方向，但并不限于此，例如也可以使全部的设定方向相同，也可以将设定方向设定为与图3所示的方向相反的方向。
接着，参照图5对电力测定装置100中的处理部160的功能进行说明。
图5是表示本实施方式中的处理部160的功能构成的框图。处理部160具备输入计算部161、输出计算部162以及传输指标运算部163。
输入计算部161构成第二加法运算单元，所述第二加法运算单元取设定方向为输入方向的通路中测定信号为正的通路、以及设定方向为输出方向的通路中测定信号为负的通路的各电力的绝对值之和。
在本实施方式中，输入计算部161从存储部110读出预先设定的基准信息，分别获取该基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的电力的作为基准的传输方向作为设定方向。
输入计算部161从全部的通路C1至C3之中选择获取到的设定方向为输入方向的通路C1、C2作为输入通路，并且选择获取到的设定方向为输出方向的通路C3作为输出通路。
此外，输入计算部161对于各通路C1、C2、C3，确定由测定部150测定出的电力值的符号是正还是负。
对于所选择的各输入通路C1、C2，在测定出的电力值的符号为正的情况下，由于实际的传输方向与设定方向(输入)相同，因此输入计算部161判断为该电力值相当于输入电力。
另一方面，对于所选择的各输出通路C3，在测定出的电力值的符号为负的情况下，由于实际的传输方向与设定方向(输出)相反，因此输入计算部161判断为该电力值的绝对值相当于输入电力。
然后，输入计算部161使用被判断为相当于输入电力的各通路的电力值的绝对值，计算相对于PCU40的输入电力各自的电力值和输入电力的总和。
接着，对输出计算部162的功能进行说明。
输出计算部162构成第一加法运算单元，所述第一加法运算单元取设定方向为输入方向的通路中测定信号为负的通路、以及设定方向为输出方向的通路中测定信号为正的通路的各电力的绝对值之和。
与输入计算部161同样，输出计算部162分别获取从存储部110读出的基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的电力的作为基准的传输方向作为设定方向。
进而，输出计算部162从全部的通路C1至C3之中选择获取到的设定方向为输入方向的输入通路C1、C2，并且选择获取到的设定方向为输出方向的输出通路C3。输出计算部162对于通路C1、C2、C3分别确定由测定部150测定出的电力值的符号是正还是负。
在本实施方式中，对于所选择的各输入通路C1、C2，在测定出的电力值的符号为负的情况下，输出计算部162判断为该电力值的绝对值相当于输出电力。另一方面，对于所选择的输出通路C3，在测定出的电力值的符号为正的情况下，输出计算部162判断为该电力值相当于输出电力。
然后，输出计算部162使用被判断为相当于输出电力的各通路的电力值的绝对值，计算PCU40的输出电力各自的电力值和输出电力的总和。
接着，对传输指标运算部163的功能进行说明。
传输指标运算部163构成指标运算单元，所述指标运算单元基于由输出计算部162得到的总和、以及由输入计算部161得到的总和来运算表示对象装置的传输状态的传输指标。
本实施方式中的传输指标运算部163将相当于对象装置的PCU40的输出电力的总和除以输入电力的总和来求出PCU40的电力效率。而且，传输指标运算部163从PCU40的输入电力的总和减去输出电力的总和来求出PCU40的电力损耗。
如此，本实施方式中的处理部160对于通路C1至C3的每一个，基于基准信息所表示的设定方向和从测定部150输出的电力的测定值的符号来运算PCU40的电力效率和电力损耗等传输指标。
接着，参照图6对伴随PCU40中的工作模式的切换的处理部160的传输指标的运算方法进行说明。
图6是用于对在PCU40的每个工作模式下根据通路的设定方向和测定电力的符号而变更的电力效率η和电力损耗PL的运算式进行说明的图。在该例子中，如图4所示，相对于PCU40，将通路C1、C2的电力的作为基准的传输方向设定为输入方向，将通路C3的电力的作为基准的传输方向设定为输出方向。
例如，在PCU40转变为急加速模式时，相对于各通路C1、C2、C3的设定方向而言的电力P1、P2、P3的测定值的符号全部为正。因此，各输入通路C1、C2的电力P1、P2相当于PCU40的输入电力，输出通路C3的电力P3相当于PCU40的输出电力。
因此，PCU40的电力效率η1通过将相当于输出电力的电力P3的绝对值除以相当于输入电力的电力P1和电力P2的各绝对值的总和而得到。此外，PCU40的电力损耗PL1通过从相当于输入电力的电力P1和电力P2的绝对值的总和减去相当于输出电力的电力P3的绝对值而得到。
此外，在PCU40转变为减速或制动模式时，相对于各通路C1、C3的设定方向而言的电力P1、P3的测定值的符号均为负，相对于通路C2的设定方向而言的电力P2的测定值的符号为正。
因此，输入通路C1的电力P1相对于设定方向(输入)为负，因此相当于PCU40的输出电力，输入通路C2的电力P2相对于设定方向(输入)为正，因此相当于PCU40的输入电力。而且，输出通路C3的电力P3相对于设定方向(输出)为负，因此相当于PCU40的输入电力。
因此，PCU40的电力效率η2通过将相当于输出电力的电力P1的绝对值除以相当于输入电力的电力P2和电力P3的各绝对值的总和而得到。此外，PCU40的电力损耗PL2通过从相当于输入电力的电力P2和电力P3的绝对值的总和减去相当于输出电力的电力P1的绝对值而得到。
而且，在PCU40转变为正常行驶模式时，相对于通路C1的设定方向而言的电力P1的测定值的符号为负，相对于各通路C2、C3的设定方向而言的电力P2、P3的测定值的符号均为正。
因此，输入通路C1的电力P1相对于设定方向(输入)为负，因此相当于PCU40的输出电力，输入通路C2的电力P2相对于设定方向(输入)为正，因此相当于PCU40的输入电力。而且，输出通路C3的电力P3相对于设定方向(输出)为正，因此相当于PCU40的输出电力。
因此，PCU40的电力效率η3通过将相当于输出电力的电力P1和电力P3的各绝对值的总和除以相当于输入电力的电力P2的绝对值的总和而得到。此外，PCU40的电力损耗PL3通过从相当于输入电力的电力P2的绝对值的总和减去相当于输出电力的电力P1和电力P3的各绝对值的总和而得到。
需要说明的是，在图6中对于三个工作模式的每一个工作模式示出了传输指标的运算方法，但并不限于此。例如，在能够与PCU40连接的通路的数量为N(2以上的自然数)个的情况下，PCU40的工作模式的数量最多为2N个。
在具有2N个工作模式的PCU40中，即使不预先准备2N个运算式，根据本实施方式，也能够根据PCU40的当前状态的工作模式适当地运算传输指标。
接着，参照图7和图8对构成电力测定装置100的计算机的动作进行说明。
图7是表示用于运算能够传输电力的对象装置的电力效率η的效率运算方法的处理过程例的流程图。在该例子中，将与对象装置连接的全部通路的数量设为N，将全部通路设为C1－N，将通过各通路传输的全部电力设为P1－N。
在步骤S1中，电力测定装置100将表示通路C1－N各自的输入输出的基准信息保持于存储部110中。保持于存储部110中的基准信息是表示在通路C1－N中传输的各个电力的作为基准的传输方向是向对象装置输入电力的输入方向还是从对象装置输出电力的输出方向的信息。
本实施方式中的电力测定装置100经由操作部130，如图3和图4所示，生成表示通路C1至C3的各电力P1、电力P2、电力P3的设定方向的基准信息。然后，电力测定装置100将生成的基准信息记录(保持)于存储部110中。
在步骤S2中，电力测定装置100获取表示在通路C1－N的每一个通路中传输的电力P1－N的传输方向和大小的测定信号。本实施方式中的电力测定装置100基于传感器部101至103的输出信号来测定通路C1至C3各自的电力值。
在步骤S3中，电力测定装置100对通路编号K设定作为初始值的“1”。进而，电力测定装置100对对象装置的输出电力X和输入电力Y分别设定作为初始值的“0”。
在步骤S4中，电力测定装置100判断基准信息所表示的通路CK的设定方向是否为输出方向(输出)。然后，电力测定装置100在判断为通路CK的设定方向为输出方向(输出)的情况下，进入步骤S5的处理。
在步骤S5中，电力测定装置100判断在通路CK中传输的电力PK的测定值的符号是否为正。需要说明的是，在电力PK的测定值为0(零)的情况下，电力测定装置100可以判断为测定值的符号为正，也可以判断为负。
然后，电力测定装置100在判断为电力PK的测定值的符号不为正的情况下，电力PK相当于输入电力，因此进入步骤S8的处理。另一方面，电力测定装置100在判断为电力PK的测定值的符号为正的情况下，电力PK相当于输出电力，因此进入步骤S6的处理。
在步骤S6中，电力测定装置100将输出电力X与电力PK的测定值的绝对值之和设定为输出电力X。
此外，在步骤S4中判断为通路CK的设定方向不是输出方向(输出)的情况下，电力测定装置100进入步骤S7的处理。
在步骤S7中，电力测定装置100判断在通路CK中传输的电力PK的测定值的符号是否为正。
然后，电力测定装置100在判断为电力PK的测定值的符号不为正的情况下，电力PK相当于输出电力，因此进入步骤S6的处理。另一方面，电力测定装置100在判断为电力PK的测定值的符号为正的情况下，电力PK相当于输入电力，因此进入步骤S8的处理。
在步骤S8中，电力测定装置100将输入电力Y与电力PK的测定值的绝对值之和设定为输入电力Y。
如此，在步骤S4至S8中，电力测定装置100基于基准信息所表示的通路C1－N的设定方向和电力P1－N的测定值的符号，对通路C1－N各自的传输电力是输入电力Y还是输出电力X进行分类。
接着，在步骤S9中，电力测定装置100判断通路编号K是否小于最大值N。然后，电力测定装置100在判断为通路编号K小于最大值N的情况下，进入步骤S10的处理。
在步骤S10中，电力测定装置100将通路编号K加上“1”而得到的值设定为通路编号K。然后，电力测定装置100反复进行步骤S4至S8的一系列处理，直到通路编号K达到最大值N为止。
然后，在步骤S9中判断为通路编号K为最大值N以上的情况下，电力测定装置100进入步骤S11的处理。
在步骤S11中，电力测定装置100将输出电力X除以输入电力Y而得到的值设定为对象装置的电力效率η。然后，针对效率运算方法的一系列的处理过程结束。
如此，电力测定装置100基于基准信息所表示的通路C1－N的设定方向和电力P1－N的测定值来运算电力效率η。
需要说明的是，本实施方式中的电力测定装置100基于通路CK的设定方向和电力PK的测定值来判断电力PK是输入电力Y还是输出电力X。取而代之，电力测定装置100也可以从输入电力、输出电力以及电力停止(零)之中对电力PK的传输状态进行分类。
图8是表示用于运算对象装置的电力损耗PL的损耗运算方法的处理过程例的流程图。
该损耗运算方法将图7所示的效率运算方法中的步骤S11的处理替换为步骤S21的处理。因此，在此，仅对步骤S21的处理进行详细说明。关于其他处理，由于与效率运算方法的处理过程相同，因此标注与效率运算方法的处理相同的附图标记并省略详细的说明。
在步骤S21中，电力测定装置100将从在步骤S8中得到的输入电力Y减去在步骤S6中得到的输出电力X而得到的值设定为对象装置的电力损耗PL。然后，与损耗运算方法相关的一系列的处理过程结束。
如此，电力测定装置100基于基准信息所表示的通路C1－N的设定方向和电力P1－N的测定值来运算电力损耗PL。
接着，参照图9对构成电力测定装置100的显示部120的动作进行说明。
图9是表示本实施方式中的用于显示PCU40的传输状态的显示画面的一个例子的图。在此，在显示部120的显示画面中示出PCU40从急加速模式切换为正常行驶模式时的显示图像的变化。
在图9中示出PCU40转变为急加速模式时的显示图像132A和PCU40转变为正常行驶模式时的显示图像132B。
在显示图像132A中，各通路C1、C2、C3的传输方向141A、142A、143A如图6所示分别与基准信息所表示的设定方向相同。
另一方面，如图6所示，在通路C1中传输的电力P1的值相对于基准信息所表示的设定方向为负。因此，在显示图像132B中，通路C1的传输方向141B被设定为与基准信息所表示的设定方向相反的方向。
如此，显示部120按每个通路C1、C2、C3显示传输方向141A、142A、143A作为表示基准信息所表示的设定方向(电力的作为基准的传输方向)的图像。然后，显示部120以基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向为基准，根据表示测定信号的方向的符号的变化来变更图像所表示的传输方向141A、142A、143A，所述测定信号表示电力P1、P2、P3的传输方向和大小。
对以上说明的本实施方式的作用效果进行说明。
本实施方式中的电力测定装置100是对相当于对象装置的PCU40的状态进行测定的测定装置，所述对象装置能够切换通过多个通路传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向。电力测定装置100具备作为保持基准信息的基准保持单元的存储部110。基准信息是按每个单一通路C1、C2、C3表示通过该通路传输的电力的被用作基准方向的设定方向是向PCU40输入电力的输入方向还是从PCU40输出电力的输出方向的信息。
而且，电力测定装置100具备作为获取基准信息所表示的通路C1至C3的测定信号的电力信号获取单元的测定部150。测定信号是按每个通路C1、C2、C3表示通过该通路传输的电力的传输方向和大小的信号。而且，电力测定装置100具备作为运算单元的处理部160，所述运算单元基于表示相对于基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向而言的测定信号的方向的符号，运算PCU40的输入电力和输出电力中的至少一方。
此外，本实施方式中的测定方法是测定对象装置的状态的测定方法，所述对象装置能够切换通过多个通路传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向。该测定方法包括：基准保持步骤(S1)，在存储部110中保持上述的基准信息；以及电力信号获取步骤(S2)，获取测定信号，所述测定信号表示针对基准信息所表示的通路C1至C3的每一个通过通路传输的电力的传输方向和大小。而且，上述的测定方法包括运算步骤(S3至S10)，所述运算步骤基于表示相对于基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向(电力的作为基准的传输方向)而言的测定信号的方向的符号，运算PCU40的输入电力和输出电力中的至少一方。
而且，用于使构成本实施方式中的电力测定装置100的计算机执行的程序是记录于构成存储部110的记录介质的程序。该程序包括：基准保持步骤(S1)，保持基准信息；以及电力信号获取步骤(S2)，获取基准信息所表示的通路C1至C3各自的测定信号。而且，上述的程序包括运算步骤(S3至S10)，所述运算步骤基于表示相对于基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向而言的测定信号的方向的符号，运算PCU40的输入电力和输出电力中的至少一方。
根据这些构成，按每个通路C1、C2、C3，基于基准信息所表示的电力的设定方向和测定信号所表示的电力的大小来识别测定信号的符号。而且，通过考虑相对于基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向而言的测定信号的符号，能够判定各通路C1、C2、C3对PCU40的传输电力是输入电力还是输出电力。
由此，在切换了PCU40的工作模式时，通路C1至C3中的特定的通路的测定信号的符号会切换，因此能够对该特定的通路的电力相当于零、输入电力以及输出电力中的哪一个进行适当地分类。因此，也能够求出对PCU40的输入电力的总和或输出电力的总和。
因此，根据本实施方式，电力测定装置100能够根据PCU40的工作模式准确地测定PCU40的状态。
在此，对用于准确地测定能够传输电力的对象装置的状态的一般方法进行说明。存在如PCU40那样当对象装置的工作模式切换为其他工作模式时，通过各通路传输的电力的传输方向或电力的路径会切换的装置。在这样的对象装置中，假设通路数量为N个(2以上的自然数)，则传输模式的数量最多为2N个。例如，在通路数为3个的情况下，传输模式的数量最多为8个。
因此，为了对具有2N个工作模式的对象装置测定传输状态，一般预先准备2N个运算式。在该情况下，对于测定者无意地在一个或多个通路中自动切换电力的传输方向的对象装置，在该对象装置正在工作的状态下，不容易适当地判断在该时间点应该选择由哪个运算式得到的值。因此，不容易实时地显示测定结果。
相对于此，根据本实施方式，通过使用保持于存储部110的表示各通路的设定方向的基准信息，确定表示相对于各通路的设定方向而言的测定信号的方向的符号。而且，通过识别测定信号的符号，能够判定各通路的传输电力是对象装置的输入电力、还是输出电力、还是零。因此，本实施方式中的电力测定装置100即使不预先准备与对象装置的传输模式对应的多个运算式，也能够测定对象装置的状态。除此以外，能够实时地显示测定结果。
例如，处理部160基于相对于各通路C1、C2、C3的设定方向而言的测定信号的符号，对相同方向的多个测定信号所表示的电力的大小进行累积。由此，即使在通过PCU40切换了电力的传输方向的情况下，也能够正确地运算PCU40的输入电力的总和或输出电力的总和。
此外，本实施方式中的处理部160具备输出计算部162作为第一加法运算单元，所述第一加法运算单元取设定方向为输出方向的通路中测定信号为正的通路的电力与设定方向为输入方向的通路中测定信号为负的通路的电力的绝对值之和。
进而，处理部160具备输入计算部161作为第二加法运算单元，所述第二加法运算单元取设定方向为输入方向的通路中测定信号为正的通路的电力与设定方向为输出方向的通路中测定信号为负的通路的电力的绝对值之和。而且，处理部160具备传输指标运算部163作为指标运算单元，所述指标运算单元基于由输出计算部162得到的和与由输入计算部161得到的和，运算表示PCU40的传输状态的传输指标。
根据本构成，处理部160能够得到PCU40中的输入电力的总和与输出电力的总和，因此能够求出PCU40内的电力的传输状态。
此外，本实施方式中的传输指标运算部163将由输出计算部162得到的和除以由输入计算部161得到的和来运算PCU40的电力效率η。如此，传输指标运算部163能够使用PCU40的输入电力的总和以及输出电力的总和来求出PCU40的电力效率η。
此外，本实施方式中的传输指标运算部163从由输入计算部161得到的和减去由输出计算部162得到的和来运算PCU40的电力损耗PL。如此，传输指标运算部163能够使用PCU40的输入电力的总和以及输出电力的总和来求出PCU40的电力损耗PL。
此外，本实施方式中的电力测定装置100具备传感器部101至103作为检测在通路C1至C3中传输的电力的大小的多个传感器。而且，电力测定装置100具备显示部120作为报告基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向的报告单元。
根据本构成，能够抑制传感器部101至103的位置和方向弄错而安装于通路C1至C3。由此，能够避免由于传感器部101至103的误接线而无法正确地计算PCU40的传输指标的情形。
特别是，对于构成传感器部101至103的交流电流传感器，需要以向基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向流动的电流的值为正的方式安装电流传感器。然而，若以向设定方向流动的电流的值为负的方式安装了电流传感器，则会错误地计算电力效率η和电力损耗PL。因此，通过将基准信息所表示的各通路C1、C2、C3的设定方向报告给使用者，能够避免使用者弄错电流传感器的安装方向。
需要说明的是，也可以代替显示部120而使用输出声音的扬声器等输出装置来构成报告单元。例如，输出装置按照存储于存储部110的基准信息，通过声音输出“对于安装在通路C1的电流传感器，请以流向测定对象装置的电流为正的方式安装。”。
此外，本实施方式中的电力测定装置100具备显示部120作为显示单元，所述显示单元按每个与PCU40连接的通路C1、C2、C3显示表示基准信息所表示的设定方向的图像。并且，显示部120按每个通路C1、C2、C3，根据表示相对于基准信息所表示的设定方向而言的测定信号的方向的符号的变化，将图像所表示的设定方向变更为与设定方向相反的方向。
根据本构成，能够实时地显示经由各通路C1、C2、C3传输的实际的电力的传输方向。由此，使用者能够实时地掌握电力相对于PCU40的流动，能够掌握PCU40的当前的工作模式。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，并不意味着将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体构成。
在本实施方式中，作为能够传输电力的对象装置，以连接有多个通路C1至C3的PCU40为例进行了说明，但并不限于此。
例如，图1所示的仅连接一个通路C1的电池10也可以是对象装置。在该情况下，电力测定装置100能够基于相对于基准信息所表示的设定方向而言的测定信号的符号来求出电池10的输入电力(充电电力)或输出电力(放电电力)。
或者，发电用马达20或驱动用马达30等电动马达也可以是对象装置。在该情况下，电力测定装置100能够基于相对于基准信息所表示的各相的设定方向而言的测定信号的符号来测定电动马达的效率即机械能的效率。
此外，在本实施方式中，对测定作为能够双向传输电力的对象装置的PCU40的传输状态的例子进行了说明，但并不限于此。例如，对于能够连接多个通路的对象装置，并且虽然通过通路传输的电力的传输方向不变，但电力的路径的数量根据对象装置的工作模式或增加或减少的装置，也能够得到本实施方式的电力测定装置100的作用效果。
此外，在本实施方式中，将与三个通路C1至C3连接的PCU40作为对象装置，但对象装置既可以与两个通路连接，也可以与四个以上的通路连接。
本申请主张基于2021年5月18日在日本专利局申请的日本特愿2021－084021的优先权，该申请的全部内容通过参照引用至本说明书中。

Claims (8)

1.一种测定装置，对能够切换通过多个通路传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向的对象装置的状态进行测定，所述测定装置具备：
基准保持单元，保持表示在每个所述通路中传输的电力的作为基准的传输方向是向所述对象装置输入电力的输入方向还是从所述对象装置输出电力的输出方向的信息；
电力信号获取单元，获取表示在每个所述通路中传输的电力的方向和大小的信号；以及
运算单元，基于表示相对于所述信息所表示的各通路的所述电力的作为基准的传输方向而言的所述信号的方向的符号，运算所述对象装置的输入电力和输出电力中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的测定装置，其中，
所述运算单元包括：
第一加法运算单元，取所述电力的作为基准的传输方向为所述输出方向的通路中所述信号为正的通路、以及所述电力的作为基准的传输方向为所述输入方向的通路中所述信号为负的通路的各电力的绝对值之和；
第二加法运算单元，取所述电力的作为基准的传输方向为所述输入方向的通路中所述信号为正的通路、以及所述电力的作为基准的传输方向为所述输出方向的通路中所述信号为负的通路的各电力的绝对值之和；以及
指标运算单元，基于由所述第二加法运算单元得到的所述和以及由所述第一加法运算单元得到的所述和，运算表示所述对象装置的传输状态的指标。
3.根据权利要求2所述的测定装置，其中，
所述指标运算单元通过将由所述第一加法运算单元得到的所述和除以由所述第二加法运算单元得到的所述和来计算所述对象装置的电力效率。
4.根据权利要求2或3所述的测定装置，其中，
所述指标运算单元从由所述第二加法运算单元得到的所述和减去由所述第一加法运算单元得到的所述和来计算所述对象装置的电力损耗。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的测定装置，其中，
所述测定装置包括：
多个传感器，对通过所述通路传输的电力的大小进行检测；以及
报告单元，按每个所述通路报告所述信息所表示的所述传输方向。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的测定装置，其中，
所述测定装置具备：显示单元，按每个所述通路显示表示所述信息所表示的所述传输方向的图像，
所述显示单元按每个所述通路，根据相对于所述信息所表示的所述传输方向而言的所述信号的符号的变化来变更所述图像所表示的所述传输方向。
7.一种测定方法，对能够切换通过多个通路传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向的对象装置的状态进行测定，所述测定方法包括：
基准保持步骤，保持表示在每个所述通路中传输的电力的作为基准的传输方向是向所述对象装置输入电力的输入方向还是从所述对象装置输出电力的输出方向的信息；
电力信号获取步骤，获取表示在每个所述通路中传输的电力的方向和大小的信号；以及
运算步骤，基于表示相对于所述信息所表示的各通路的所述电力的作为基准的传输方向而言的所述信号的方向的符号，运算所述对象装置的输入电力和输出电力中的至少一方。
8.一种计算机可读取的记录介质，记录有程序，所述程序用于使对能够切换通过多个通路传输的电力的传输方向中的至少一个通路的传输方向的对象装置的状态进行测定的计算机执行以下步骤：
基准保持步骤，保持表示在每个所述通路中传输的电力的作为基准的传输方向是向所述对象装置输入电力的输入方向还是从所述对象装置输出电力的输出方向的信息；
电力信号获取步骤，获取表示在每个所述通路中传输的电力的方向和大小的信号；以及
运算步骤，基于表示相对于所述信息所表示的各通路的所述电力的作为基准的传输方向而言的所述信号的方向的符号，运算所述对象装置的输入电力和输出电力中的至少一方。
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