DE112020003460T5

DE112020003460T5 - Entladesteuerschaltung und leistungsumsetzungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112020003460T5
Application number: DE112020003460.7T
Authority: DE
Inventors: Norio Murayama; Takeshi Yoshida; Takahiro Nishida; Itsuro Nomura
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-04-07
Also published as: JPWO2021039277A1; US11979095B2; US20220311355A1; WO2021039277A1; CN114270697A; JP7181416B2

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Leistungsumsetzungsvorrichtung zu schaffen, die einen Fehlerort eines Wechselrichters genau angeben kann, wenn ein Versuch eines aktiven Entladens scheitert. Es werden eine Arithmetikschaltung 102, die einen Entladebefehl ausgibt, um einen Entladevorgang auf der Grundlage einer Spannung zwischen beiden Enden einer Entladeschaltung zu steuern, und eine Ausgangsschaltung 203, die ein Ansteuersignal auf der Grundlage des Steuersignals ausgibt, geschaffen. Die Arithmetikschaltung 102 überwacht einen Betrag der zwischen beiden Enden der Entladeschaltung abgefallenen Spannung, ein LV-Rücklesesignal, das eine Ausgabe der Arithmetikschaltung 102 ist, und ein HV-Rücklesesignal, das eine Ausgabe der Ausgangsschaltung 203 ist, und gibt einen Fehlerort an.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für rasches aktives Entladen für einen Hochspannungskondensator in einer Leistungsumsetzungsvorrichtung, die auf ein Fahrsystem eines Hybridfahrzeugs, eines Elektrofahrzeugs oder dergleichen angewendet wird, und insbesondere auf ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlerorts der Entladesteuerschaltung.
Technischer Hintergrund
In einem System, in dem ein Motor durch eine Hochspannungsbatterie angetrieben wird, wie z. B. einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug besteht Bedarf zur raschen Trennung eines Wechselrichters von der Hochspannungsbatterie und raschen Entladen von Restladungen im Wechselrichter. Zum Beispiel ist es nach der US-Vorschrift FMVSS305 (Verhinderung eines Elektrolytausflusses und eines Stromschlags in Elektrofahrzeugen) nötig, die Restladungen eines Glättungskondensators, der mit einer Eingangsstufe verbunden ist, bis zu einem vorgegebenen Wert rasch abzugeben, um in 5 Sekunden, nachdem ein Fahrzeug aufgrund einer Kollision oder dergleichen gestoppt hat, eine Ausgangsspannung eines Wechselrichters derart einzustellen, dass sie gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Eine derartige Entladesteuerung ist eine Funktion, die zum Schutz des Fahrers und des Sanitäters vor einem Stromschlag durchgeführt wird, wenn eine Kollision auftritt. Es existiert ein aktives Entladen als eine repräsentative Technik. Durch Durchführen des aktiven Entladens ist es möglich, Ladungen, die im Glättungskondensator einer Wechselrichterschaltung angesammelt sind, durch einen Entladewiderstand zu verbrauchen und die Ausgangsspannung des Wechselrichters rasch abzusenken.
Zum Beispiel liegt PTL 1 als ein herkömmliches Beispiel in Bezug auf die Entladesteuerung vor. Um das Auftreten einer Situation zu verhindern, in der überschüssige Energie durch den Entladewiderstand verbraucht wird, wenn die Entladesteuerung durchgeführt wird, wird bei einer Hochspannung eine Betriebszyklussteuerung des EIN/AUS-Schaltens eines Schaltelements zur Entladesteuerung durchgeführt und ist bei einer Niederspannung das Schaltelement zur Entladesteuerung bei einem EIN-Zustand fest, um eine Entladegeschwindigkeit zu erhöhen.
Währenddessen erfordert die Entladesteuerung, die zum Zweck des Überführens des Wechselrichters zu einem sicheren Zustand in einem Notfall durchgeführt wird, eine ständige Überprüfung eines Normalbetriebs vom Standpunkt der Funktionssicherheit. In der Entladesteuerung, die oben beschrieben ist, kann, da der Wechselrichter durch eine Anweisung, die von der normalen Steuerung verschieden ist, betrieben wird, die Solidität der Entladesteuerung während der normalen Steuerung nicht überprüft werden. Deshalb ist es üblich, eine Diagnosefunktion einzubauen. Zum Beispiel kann eine Diagnosefunktion, die in PTL 2 offenbart ist, veranschaulicht werden. Beim Durchführen einer Entladesteuerung besteht dann, wenn Schütze der Batterie aus einem gewissen Grund im geschlossenen Zustand sind, die Sorge, dass im Entladewiderstand für eine lange Zeit ein übermäßiger Strom fließt und somit der Entladewiderstand durch Wärmeerzeugung beschädigt wird. Um ein Auftreten einer derartigen Situation zu vermeiden, wenn die Anschlussspannung eines Kondensators eine Spannungsabnahmeeigenschaft, die im Voraus eingestellt wird, überschreitet, wird das Schaltelement zur Entladesteuerung abgeschaltet, um das Entladen durch den Entladewiderstand zu stoppen.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: WO 2019/039047 A
PTL 2: JP 2011-041363 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die Diagnosefunktion, die oben beschrieben worden ist, ist eine Diagnosefunktion, die den Zweck des Detektierens, dass in einem geschlossen Schützzustand ein aktives Entladen durchgeführt wird, und des Vermeidens einer Beschädigung eines Entladewiderstands aufgrund von Wärmeerzeugung besitzt. Allerdings besteht, da es nicht möglich ist, zu klassifizieren, ob eine Anomalie im Wechselrichter oder in der Peripherievorrichtung aufgetreten ist, das Problem, dass es nicht möglich ist, eine geeignete Steuerung durchzuführen, wenn ein Fehler aufgetreten ist. Zum Beispiel besteht die Sorge, dass dann, wenn das aktive Entladen aufgrund einer Differenz zwischen einem Befehl zum Schütz und einem tatsächlichen Betätigungszeitpunkt durchgeführt wird, während das Schütz im geschlossenen Zustand gehalten wird, der Wechselrichter keinen Fehler aufweist, jedoch die Diagnosefunktion eine Anomalie fehlerhaft als einen Fehler eines aktiven Entladens detektiert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Leistungsumsetzungsvorrichtung und ein Steuerverfahren der Leistungsumsetzungsvorrichtung zu schaffen, die dann, wenn ein Versuch eines aktiven Entladens scheitert, einen Fehlerort eines Wechselrichters genau angeben, eine geeignete Steuerung in Übereinstimmung mit einem Fehlermodus durchführen und den Wechselrichter zuverlässiger zu einem sicheren Zustand verschieben können.
Lösung des Problems
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, enthält gemäß der vorliegenden Erfindung eine Entladesteuerschaltung eine Entladeschaltung, in der ein Entladewiderstand und ein Schaltelement in Reihe geschaltet sind, und eine Steuerschaltung, die das Ein- und Ausschalten des Schaltelements steuert, um ein Entladen durch den Entladewiderstand zu steuern. Die Steuerschaltung enthält eine Arithmetikschaltung, die ein Steuersignal zum Steuern des Schaltelements auf der Grundlage einer Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung ausgibt, und eine Ausgangsschaltung, die ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Schaltelements auf der Grundlage des Steuersignals ausgibt. Die Arithmetikschaltung enthält eine Detektionsschaltungs-Überwachungseinheit, die einen Betrag einer verringerten Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung detektiert, eine Arithmetikschaltungs-Überwachungseinheit, die eine Ausgabe der Arithmetikschaltung überwacht, und eine Ausgangsschaltungs-Überwachungseinheit, die eine Ausgabe der Ausgangsschaltung überwacht.
Ferner besitzt gemäß der vorliegenden Erfindung die Entladesteuerschaltung die Funktion des Bestimmens, dann, wenn die Spannung über beiden Enden der Entladeschaltung in einer vorgegebenen Zeit, nachdem die Arithmetikschaltung das Steuersignal für einen Befehl zum Entladen ausgegeben hat, nicht kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, der Schaltung, in der eine Anomalie aufgetreten ist, unter der Entladeschaltung, der Arithmetikschaltung und der Ausgangsschaltung auf der Grundlage eines ersten Signals und eines zweiten Signals, wobei das erste Signal ein Überwachungsergebnis der Arithmetikschaltungs-Überwachungseinheit angibt und das zweite Signal ein Überwachungsergebnis der Ausgangsschaltungs-Überwachungseinheit angibt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es durch Kombinieren mehrerer Diagnosefunktionen möglich, wenn ein Versuch eines aktiven Entladens scheitert, einen Fehlerort genau festzulegen, eine geeignete Steuerung in Übereinstimmung mit einem Fehlermodus durchzuführen und einen Wechselrichter zuverlässiger zu einem sicheren Zustand zu schalten. Ferner ist es möglich, das Diagnoseergebnis als einen Fehlerverlauf zu hinterlassen, einen Ort, bei dem ein Fehler im Wechselrichter leicht auftritt, durch Analysieren des Fehlerverlaufs zu erkennen und den Ort für einen Produktentwurf, der eine höhere Sicherheit besitzt, zu verwenden. Mit anderen Worten ist es möglich, durch rasches Angeben einer Fehlerstelle zu einer Verbesserung der Fahrzeugwartbarkeit beizutragen.
Figurenliste

[1] 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Leistungsumsetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Entladesteuerschaltung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[3] 3 ist ein Grafikdiagramm bei normalem Entladen.
[4] 4 ist ein Ablaufplan des Diagnostizierens einer Entladezeit.
[5] 5 ist ein Ablaufplan des Diagnostizierens eines Betrags einer verringerten Spannung.
[6] 6 ist ein Ablaufplan des Diagnostizierens eines HV-Ausgabeergebnisses.
[7] 7 ist ein Ablaufplan des Diagnostizierens eines LV-Ausgabeergebnisses.
[8] 8 ist ein Metrikdiagramm zum Angeben eines Fehlerorts durch Kombinieren mehrerer Diagnoseergebnisse.
[9] 9 ist ein Grafikdiagramm, wenn eine Entladungsmenge unzureichend ist.
[10] 10 ist ein Grafikdiagramm, wenn ein Schütz geschlossen ist.
[11] 11 ist ein Grafikdiagramm, wenn sich ein Widerstandswert aufgrund eines Kurzschlussfehlers eines Entladewiderstands ändert.
[12] 12 ist ein Grafikdiagramm für den Fall eines Leerlauffehlers des Entladewiderstands.
[13] 13 ist ein Grafikdiagramm bei einem AUS-Festsetzfehler einer Ausgabe einer Unter-CPU.
[14] 14 ist ein Grafikdiagramm bei einem EIN-Festsetzfehler der Ausgabe der Unter-CPU.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Leistungsumsetzungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden dieselben Elemente durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Leistungsumsetzungsvorrichtung 101 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leistungsumsetzungsvorrichtung 101 enthält eine Hauptsteuervorrichtung (CPU) 102, ein erstes Schaltelement 110, das durch die Hauptsteuervorrichtung 102 gesteuert wird, eine Untersteuervorrichtung (Unter-CPU) 103, ein zweites Schaltelement 107, das durch die Untersteuervorrichtung 103 gesteuert wird, einen Kondensator 109, der elektrische Ladungen speichert, und einen Entladewiderstand 108, der die elektrischen Ladungen verbraucht. In der Leistungsumsetzungsvorrichtung 101 wird Gleichstromleistung, die von einer Batterie 105 zugeführt wird, mittels eines Schützes 106 eingegeben und wird Wechselstromleistung zum Antreiben eines Motors 104 ausgegeben.
2 ist ein Konfigurationsbeispiel von Funktionsblöcken der Leistungsumsetzungsvorrichtung, die in 1 veranschaulicht ist. 2 veranschaulicht insbesondere ein Steuersystem (eine Entladesteuerschaltung) einer Entladeschaltung, die durch das zweite Schaltelement 107 und den Entladewiderstand 108 konfiguriert ist. Die Hauptsteuervorrichtung 102, die Untersteuervorrichtung 103 und eine Stromversorgungsschaltung, die der Hauptsteuervorrichtung 102 und der Untersteuervorrichtung 103 Leistung zuführt, sind auf einer Niederspannungsseite (LV-Seite) angeordnet. Eine Ausgangsschaltung 203, eine Spannungsänderungsdetektionsschaltung 204 und eine Spannungsdetektionsschaltung 205 sind auf einer Hochspannungsseite (HV-Seite) angeordnet. Die Ausgangsschaltung 203 steuert das zweite Schaltelement 107 auf der Grundlage eines Entladebefehls an und veranlasst den Entladewiderstand 108, einen Entladevorgang durchzuführen. Die Signalübertragung zwischen der LV-Seite und der HV-Seite wird mittels eines Optokopplers oder dergleichen durchgeführt.
Die Hauptsteuervorrichtung 102 und die Untersteuervorrichtung 103 arbeiten durch Aufnehmen einer Stromversorgung von einer Hauptstromversorgung 201. Der Entladebefehl, der von der Hauptsteuervorrichtung 102 ausgeben wird, wird mittels der Untersteuervorrichtung 103 in die Ausgangsschaltung 203 eingegeben und somit werden elektrische Ladungen durch den Entladewiderstand 108 verbraucht. Der Entladebefehl, der von der Untersteuervorrichtung 103 ausgegeben wird, wird als ein LV-Rücklesesignal in die Untersteuervorrichtung 103 eingegeben und zur Hauptsteuervorrichtung 102 gesendet.
Eine Anschlussspannung des Entladewiderstands 108 wird durch einen Nebenschlusswiderstand, der mit dem Schaltelement 107 in Reihe geschaltet ist, detektiert und wird als ein HV-Rücklesesignal in die Hauptsteuervorrichtung 102 eingegeben. Die Spannungsänderungsdetektionsschaltung 204 detektiert, ob die Spannung während des Entladens der elektrischen Ladungen wie vorgesehen abnimmt. Die Spannungsänderung, die durch die Spannungsänderungsdetektionsschaltung 204 detektiert wird, wird in die Untersteuervorrichtung 103 eingegeben und zur Hauptsteuervorrichtung 102 gesendet. Die HV-Spannungsdetektionsschaltung 205 detektiert eine Anschlussspannung des Kondensators 109 und gibt die Anschlussspannung in die Hauptsteuervorrichtung 102 ein.
Bevor ein Verfahren zum Diagnostizieren eines aktiven Entladens in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, wird die Steuerung eines aktiven Entladens in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Grafikdiagramm bei normalem Entladen. Eine Aufgabe der Entladesteuerung ist, die Entladesteuerung von einem Zustand, in dem HVDC einen Wert von V_ini besitzt, durchzuführen und die Spannung derart abzusenken, dass sie in einer vorgegebenen Zeit gleich oder kleiner als V_lo ist.
Während der Entladebefehl von der Hauptsteuervorrichtung 102 als AD_CMD ausgegeben wird, wird AD_OUT von der Ausgangsschaltung 203 zum Entladewiderstand ausgegeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Pulsmuster von AD_OUT, das einen Zeitraum angibt, in dem die elektrischen Ladungen durch den Entladewiderstand verbraucht werden, geändert, bevor und nachdem die HV-Spannung kleiner als ein Schwellenwert V_th ist. Speziell wenn die HV-Spannung gleich oder größer als der Schwellenwert V_th ist (Zeitpunkte t30 bis t31), wird ein Befehl einer pulsartige Erregung zum abwechselnden Ein/Aus-Schalten des zweiten Schaltelements 107 ausgegeben. Somit wird ein Auftreten einer Situation, in der ein übermäßiger Strom durch den Entladewiderstand 108 fließt, verhindert. Wenn das Entladen fortschreitet und die HV-Spannung kleiner als der Schwellenwert V_th ist (Zeitpunkte t31 bis t32), wird das zweite Schaltelement 107 normalerweise derart gesteuert, dass es in einem Ein-Zustand ist, und die elektrischen Ladungen des Kondensators 109 werden durch den Entladewiderstand 108 rasch entladen.
Wenn die Spannungsänderung, die durch die Spannungsänderungsdetektionsschaltung 204, die oben beschrieben ist, detektiert wird, gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, wird angenommen, dass der Betrag der verringerten Spannung pro Zeiteinheit wie erwartet ist und wird 1 als der Wert von AD_dvdt eingestellt. Wenn die HV-Spannung kleiner als der Schwellenwert V_th ist, wird der Wert von AD_V_th zu 1 eingestellt. Wenn die HV-Spannung kleiner als der Schwellenwert V_lo ist, wird der Wert von AD_V_lo zu 1 eingestellt. Der Schwellenwert V_lo ist eine Entladezielspannung und ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, dass die Spannung zum sicheren Zustand abgefallen ist. Hier ist, da die HV-Spannung zum Zeitpunkt t32 kleiner als V_lo ist, AD_V_lo = 1 und zum jetzigen Zeitpunkt wird der Entladevorgang beendet.
Wie später beschrieben wird, vergleicht in der vorliegenden Ausführungsform die Entladesteuerschaltung AD_Diag_LV, das ein Rücklesesignal auf der LV-Seite ist, und AD_Diag_HV, das ein Rücklesesignal auf der HV-Seite ist, mit AD_OUT. In 3 sind AD_Diag_LV, AD_Diag_HV und AD_OUT alle gleich und somit kann bestimmt werden, dass das vorgesehene Signal ausgegeben wird. Daher kann bestimmen werden, dass das aktive Entladen normal durchgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform, die unten beschrieben ist, ist lediglich AD_Diag_HV ein invertiertes Signal.
Die Hauptsteuervorrichtung 102 diagnostiziert hauptsächlich das aktive Entladen. Durch Vergleichen des Entladebefehls von der Hauptsteuervorrichtung 102 mit dem LV-Rücklesesignal und dem HV-Rücklesesignal wird ein Bereich einer unbeabsichtigten Ausgabe festgelegt und wird ein Auftreten einer Anomalie detektiert. Darüber hinaus ist es möglich, die Bewegung der Spannung aufgrund des Entladens unter Verwendung der Spannungsänderung und eines Spannungssignals zu erkennen.
Unten wird ein Verfahren beschrieben, wobei dann, wenn ein Versuch des aktiven Entladens scheitert, ein Fehlerort genau festgelegt wird und eine geeignete Steuerung in Übereinstimmung mit einem Fehlermodus durch Kombinieren mehrerer Diagnoseergebnisse durchgeführt wird. Zunächst werden Diagnoseprozeduren zur (1) Diagnose einer Entladezeit, (2) Diagnose des Betrags der verringerten Spannung, (3) Diagnose eines HV-Ausgabeergebnisses und (4) Diagnose eines LV-Ausgabeergebnisses unter Bezugnahme auf Ablaufpläne, die in 4 bis 7 veranschaulicht sind, beschrieben.
4 ist ein Ablaufplan (1) der Diagnose der Entladezeit. In der Diagnose der Entladezeit wird, wenn der Wert der HV-Spannung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach dem Start eines Entladens größer als ein vorgegebener Diagnoseschwellenwert V_lo ist, das Diagnoseergebnis derart bestimmt, dass es NG ist. Als Beispiel kann es als OK bestimmt werden, wenn das Entladen derart durchgeführt werden kann, dass sie in 5 Sekunden nach dem Start des Entladens gleich oder kleiner als 60 V ist, und kann sonst als NG bestimmt werden. In diesem Fall wird AD_Time = 0 eingestellt, wenn die Diagnose OK ist, und wird AD_Time = 1 eingestellt, wenn die Diagnose NG ist. Als die HV-Spannung wird ein Detektionswert der HV-Spannungsdetektionsschaltung 205 verwendet.
5 ist ein Ablaufplan (2) der Diagnose des Betrags der verringerten Spannung. Der Betrag der verringerten Spannung wird diagnostiziert, wenn der Wert der HV-Spannung ausreichend hoch ist. In diesem Beispiel wird die Diagnose durchgeführt, wenn der Wert der HV-Spannung größer als der Diagnoseschwellenwert V_lo ist. In der Diagnose des Betrags der verringerten Spannung wird dann, wenn der Änderungsbetrag der Spannungsänderung der HV-Spannung während des Entladens (der Betrag der Abnahme pro Zeiteinheit) kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert dVth ist, das Diagnoseergebnis als NG bestimmt. Für die Spannungsänderung der HV-Spannung wird ein Detektionswert der Spannungsänderungsdetektionsschaltung 204 verwendet. Wenn der Betrag der verringerten HV-Spannung pro Zeiteinheit gleich oder größer als der vorgegebene Wert dVth ist, wird bestimmt, dass das Entladen normal durchgeführt werden kann und die Diagnose OK ist, und wird AD_dvdt zu 1 gesetzt. Wenn der Betrag der verringerten HV-Spannung pro Zeiteinheit kleiner als der vorgegebene Wert dVth ist, wird bestimmt, dass es nicht möglich ist, das Entladen wie erwartet durchzuführen, und die Diagnose NG ist, und wird AD_dvdt zu 0 gesetzt.
Wenn bestimmt wird, dass die Diagnose des Betrags der verringerten Spannung NG ist, wird das Entladen vorübergehend gestoppt und verschiebt sich der Zustand zu einem Wiederholversuchszustand. Hier wird das Entladen, nachdem das Entladen gestoppt wurde, erneut gestartet, nachdem eine vorgegebene Zeit gewartet wurde. Die Diagnose des Betrags der verringerten Spannung wird hauptsächlich als NG bestimmt, wenn das Schütz 106 im geschlossenen Zustand ist. Allerdings wird erwartet, dass der vorläufige geschlossene Schützzustand aufgehoben wird und das Schütz mit dem Verstreichen der Zeit in einem offenen Zustand ist, und wird eine vorgegebene Anzahl erneuter Versuche durchgeführt. Die Anzahl erneuter Versuche kann zu einem beliebigen Wert eingestellt werden und eine Konfiguration, in der kein erneuter Versuch durchgeführt wird, kann angewendet werden.
6 ist ein Ablaufplan (3) der Diagnose des HV-Ausgabeergebnisses. Das HV-Ausgabeergebnis wird auf der Grundlage von AD_Diag_HV, das ein HV-Rücklesesignal ist, das von der Entladeschaltung durch die Hauptsteuervorrichtung 102 empfangen wurde, diagnostiziert. Die Diagnose des HV-Ausgabeergebnisses wird in eine PWM-Prüfdiagnose, eine EIN-Festsetzdiagnose und eine AUS-Festsetzdiagnose eingestuft. Die Diagnose zum Detektieren einer Anomalie unterscheidet sich abhängig von dem Fall, der im Ablauf veranschaulicht ist. In 6 wird statt eines direkten Vergleichens des AD_OUT-Signals und eines AD_DIAG_HV-Signals ein Verfahren verwendet, in dem eine vorgegebene Frequenz und ein vorgegebener Betriebszyklus, die beim Erzeugen von AD_OUT verwendet werden, als Diagnoseschwellenwerte in der Hauptsteuervorrichtung 102 gespeichert werden und das HV-Ausgabeergebnis unter Verwendung der Diagnoseschwellenwerte diagnostiziert wird.
Bei der Diagnose des Betrags der verringerten Spannung in 5 wird, wenn keine Spannungsänderung vorliegt und ein erneutes Versuchen eines Entladens fortgesetzt wird, das Entladen vorübergehend gestoppt und wird somit nicht bestimmt, dass die Diagnose NG ist. Deshalb wird, während das erneute Versuchen fortgesetzt wird, die Diagnose bevorstehender Informationen AD_PEND zu 1 gesetzt.
Bei der Diagnose des HV-Ausgabeergebnisses werden zunächst die Frequenz und der Betriebszyklus des HV-Rücklesesignals berechnet. Die Frequenz und der Betriebszyklus werden jeweils mit dem Diagnoseschwellenwert verglichen. Der Diagnoseschwellenwert, der mit der Frequenz des HV-Rücklesesignals verglichen werden soll, ist eine PWM-Frequenz von AD_OUT zu den Zeitpunkten t30 bis t31 in 3. Der Diagnoseschwellenwert, der mit dem Betriebszyklus des HV-Rücklesesignals verglichen werden soll, ist ein Betriebszyklus von AD_OUT, der zu den Zeitpunkten t30 bis t31 oder t31 bis t32 in 3 gesetzt ist. In der Ausführungsform von 3 ist der Betriebszyklus von AD_OUT zu den Zeitpunkten t31 bis t32 100 %.
Wie oben beschrieben ist, unterscheidet sich in der vorliegenden Ausführungsform der Puls von AD_OUT, der verglichen werden soll, abhängig davon, ob die HV-Spannung gleich oder größer als V_th oder kleiner als V_th ist. Deshalb werden auch in der Diagnose des HV-Ausgabeergebnisses Fälle in Übereinstimmung damit eingestuft, ob die HV-Spannung gleich oder größer als V_th ist oder nicht.
Wenn die HV-Spannung gleich oder größer als V_th ist, d. h. in einem Bereich, der den Zeitpunkten t30 bis t31 in 3 entspricht, werden sowohl die Frequenz als auch der Betriebszyklus mit den Diagnoseschwellenwerten verglichen. Zunächst wird in Schritt 601 die Frequenz des HV-Rücklesesignals mit dem Diagnoseschwellenwert verglichen. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die Frequenz vom erwarteten Wert verschieden ist, die PWM-Prüfdiagnose auf der HV-Seite zu NG bestimmt. Anschließend wird in Schritt 602 der Betriebszyklus verglichen und kann, wenn der Betriebszyklus vom erwarteten Wert verschieden ist, die Diagnose zu NG bestimmt werden. Insbesondere wird, wenn der Betriebszyklus des detektierten HV-Rücklesesignals 0 % ist, die AUS-Festsetzdiagnose auf der HV-Seite zu NG bestimmt. Wenn der Betriebszyklus 100 % ist, wird die EIN-Festsetzdiagnose auf der HV-Seite zu NG bestimmt.
Wenn die HV-Spannung kleiner als V_th ist, ist AD_0UT immer im EIN-Zustand, wie in 3 veranschaulicht ist. Somit wird die Frequenz nicht verglichen und wird lediglich der Betriebszyklus verglichen. Da der Betriebszyklus von AD_OUT 100 % ist, kann die Diagnose zu NG bestimmt werden, wenn der Betriebszyklus des HV-Rücklesesignals ein anderer als 100 % ist. Insbesondere wird dann, wenn der Betriebszyklus 0 % ist, die AUS-Festsetzdiagnose auf der HV-Seite zu NG bestimmt. In weiteren Fällen wird die PWM-Prüfdiagnose auf der HV-Seite zu NG bestimmt.
7 ist ein Ablaufplan (4) der Diagnose des LV-Ausgabeergebnisses. Das LV-Ausgabeergebnis wird auf der Grundlage von AD_Diag_LV, das ein LV-Rücklesesignal, das von der Untersteuervorrichtung 103 empfangen wurde, durch die Hauptsteuervorrichtung 102 diagnostiziert. Der Ablauf des Ablaufplans in 7 ist im Wesentlichen ähnlich dem Ablauf in 6, außer dass der Typ des Rücklesesignals verschieden ist. Deshalb wird eine genaue Beschreibung hier unterlassen.
8 ist ein Metrikdiagramm zum Angeben eines Fehlerorts durch Kombinieren mehrerer Diagnoseergebnisse. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Entladesteuerschaltung ein Fehlerort durch Beurteilen einer Kombination des Ergebnisses (1) der Diagnose der Entladezeit, des Ergebnisses (2) der Diagnose des Betrags der verringerten Spannung, des Ergebnisses (3) der Diagnose der HV-Ausgabe und des Ergebnisses (4) der Diagnose der LV-Ausgabe, die oben unter Bezugnahme auf 4 bis 7 beschrieben sind, angeben. Als das Ergebnis (3) der Diagnose der HV-Ausgabe und das Ergebnis (4) der Diagnose der LV-Ausgabe werden Ergebnisse, die in drei Typen einer EIN-Festsetzdiagnose, einer AUS-Festsetzdiagnose und einer PWM-Prüfdiagnose eingestuft sind, verwendet.
Ein Zeitdiagramm, das jedem Fehlermodus entspricht, wird unten unter Bezugnahme auf 9 bis 14 beschrieben. Wie oben beschrieben ist, kann es durch Angeben des Fehlerorts z. B. in einer Entwurfsstufe zum Überprüfen des Entwurfswerts und Ändern des Steuerverfahrens verwendet werden. Eine Erkennung eines Orts, an dem ein Fehler leicht auftritt, kann zur Verbesserung und Entwicklung der Technologie beitragen und kann für den nächsten Produktentwurf verwendet werden. Alternativ ist es möglich, eine Wechsel zu einem sicheren Zustand durch Angeben des Fehlerorts geeignet durchzuführen. Charakteristische Abschnitte werden unten beschrieben, während die Beschreibung, die mit 3 überlappt, ausgelassen wird.
9 ist ein Grafikdiagramm, wenn die Entladungsmenge unzureichend ist. In 9 sinkt die HV-Spannung nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, nachdem das Entladen zu einem Zeitpunkt t90 gestartet worden ist, bis zu einem Zeitpunkt t92 nicht bis zu V_lo oder tiefer und der Wert von AD_V_lo bleibt 0. Deshalb detektiert zum Zeitpunkt t92 die Diagnose AD_Time der Entladezeit die Diagnose NG. In einem Zustand, in dem die HV-Spannung größer als V_th ist (Zeitpunkte t90 bis t91), führt die Entladesteuerschaltung ein Entladen durch die Betriebszyklussteuerung durch. Eine derartige Bewegung zeigt sich, wenn der Betriebszyklus klein ist oder wenn die Anzahl elektrischer Ladungen, die durch den Entladewiderstand 108 verbraucht wird, klein ist.
In diesem Fall ist die Ursache ein Problem im Entwurfswert des Entladens. Somit ist es nötig, die HV-Spannung in einer vorgegebenen Zeit durch Überprüfen des Entwurfswerts zum Schwellenwert V_lo zu verringern. Obwohl der Betrag der verringerten Spannung in 9 etwas kleiner als der im normalen Zustand ist, da der Ladungsverbrauch selbst geeignet durchgeführt werden kann, geben AD_dvdt im Prozess des Entladens (im Zeitraum von AD_CMD = 1) kontinuierlich 1 aus, was der normale Wert ist. Zusätzlich geben auch die Rücklesesignale auf der HV-Seite und der LV-Seite normale Werte an.
10 ist ein Grafikdiagramm, wenn das Schütz geschlossen ist. Wenn das Schütz 106 im geschlossenen Zustand ist, obwohl das Entladen zu einem Zeitpunkt t100 gestartet wird, sinkt die HV-Spannung nicht, weil der Kondensator 109 mit der Batterie 105 verbunden ist. Da die HV-Spannung nicht kleiner als V_lo ist, wird die Diagnose der Entladezeit zu NG bestimmt (AD_Time = 1). Ferner wird, da der Betrag der verringerten Spannung pro Zeiteinheit auch kleiner als der Schwellenwert ist, die Diagnose des Betrags der verringerten Spannung zu NG bestimmt (AD_dvdt = 0). Dann wird eine Operation des Durchführens des erneuten Versuchens nach einer vorgegebenen Zeit durchgeführt. Während des Wartens auf einen erneuten Versuch werden bevorstehende Informationen AD_PEN für die Diagnose eingestellt, um eine Detektion einer weiteren Diagnose NG zu vermeiden.
Wenn das Schütz aufgrund eines mechanischen Betätigungszeitpunkts des Schützes vorübergehend im geschlossenen Zustand ist, wird das Entladen während des erneuten Versuchens gestartet und HVDC sinkt in einer vorgegebenen Zeit zu V_lo. Bevorzugt werden zwischen den Zeitpunkten t100 und t103 mehrere erneute Versuche durchgeführt. Selbst wenn der Schließfehler im Schütz 106 aufgetreten ist, sinkt, falls sich die HV-Schaltung wie z. B. der Entladewiderstand und die LV-Schaltung wie z. B. die Hauptsteuervorrichtung und die Untersteuervorrichtung im Normalzustand befinden, lediglich die Spannung des Kondensators 109 nicht, jedoch werden die elektrischen Ladungen normalerweise durch den Entladewiderstand 108 verbraucht. Deshalb werden die Diagnose der HV-Ausgabe und die Diagnose der LV-Ausgabe derart bestimmt, dass sie normal (OK) sind. In der Entladesteuerschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es durch Überwachen der Rücklesesignale auf der HV-Seite und der LV-Seite möglich, zu bestätigen, dass die Steuerschaltung auf der LV-Seite und die Ausgangsschaltung auf der HV-Seite ohne Fehler normal arbeiten.
11 ist ein Grafikdiagramm, wenn der Widerstandswert sich aufgrund eines Kurzschlussfehlers des Entladewiderstands ändert. Darüber hinaus ist 11 ein Grafikdiagramm, wenn der Widerstandswert sich aufgrund des Kurzschlussfehlers des Entladewiderstands derart ändert, dass er niedrig ist. Wenn der Widerstandswert abnimmt, nimmt die Anzahl elektrischer Ladungen, die während des Entladens verbraucht werden, ab und wird der Betrag der verringerten HV-Spannung kleiner als der erwartete Wert. Da die HV-Spannung in der vorgegebenen Zeit nicht auf V_lo oder weniger sinkt, detektiert die Diagnose AD_Time der Entladezeit zu einem Zeitpunkt t116 die Diagnose NG. Obwohl sie ähnlich dem Fall von 9 ist, ist in 11 zu einem Zeitpunkt t112 der Betrag der verringerten Spannung pro Zeiteinheit kleiner als der erwartete Wert und die Diagnose des Betrags der verringerten Spannung wird zu NG bestimmt. Dann startet nach einer vorgegebenen Zeit eine Funktion zum Durchführen des erneuten Versuchs eine Operation. Außerdem kann in diesem Fall festgelegt werden, dass die Entladungsmenge sich aufgrund der Änderung des Widerstandswerts ändert, jedoch die Rücklesesignale auf der LV-Seite und der HV-Seite wie vorgesehen arbeiten und kein Problem in der Steuerschaltung und der Ausgangsschaltung vorliegt.
12 ist ein Grafikdiagramm für den Fall eines Leerlauffehlers des Entladewiderstands. Wenn ein Leerlauffehler aufgetreten ist, ist es nicht möglich, elektrische Ladungen durch den Entladewiderstand 108 zu verbrauchen, derart, dass die HV-Spannung lediglich durch ein passives Entladen aufgrund einer Leistungsaufnahme der internen Schaltung abnimmt. Als Ergebnis ist es nicht möglich, die HV-Spannung in der vorgegebenen Zeit zu V_lo oder weniger zu entladen und AD_Time wird zu einem Zeitpunkt t124 zu NG diagnostiziert. Zusätzlich wird, da die Entladungsmenge lediglich durch das passive Entladen unzureichend ist, der Betrag der verringerten Spannung pro Zeiteinheit kleiner als der erwartete Wert. Deshalb detektiert die Diagnose des Betrags der verringerten Spannung NG und eine Operation des Durchführens des erneuten Versuchs wird nach einer vorgegebenen Zeit wiederholt.
Hier detektiert im Falle des Leerlauffehlers des Entladewiderstands, da der Entladewiderstand immer in einem AUS-Zustand verbleibt, das HV-Rücklesesignal (AD_Diag_HV) die Diagnose NG eines AUS-Festsetzens. Darüber hinaus wird, da das AUS-Festsetzen in einem Bereich, in dem das Entladen durch die Betriebszyklussteuerung ab einem Zeitpunkt t120 durchgeführt werden soll, andauert, auch NG in der PWM-Pulsprüfdiagnose detektiert. Als Ergebnis werden zu einem Zeitpunkt t121 AD_HV_OFF und AD_HV_PWM als die Diagnose NG bestimmt. Die Steuerschaltung auf der LV-Seite kann während des Leerlauffehlers des Entladewiderstands normal arbeiten. Somit stimmt das LV-Rücklesesignal (AD_Diag_LV) mit dem Entladebefehl AD_OUT überein.
13 ist ein Grafikdiagramm bei einem AUS-Festsetzfehler einer Ausgabe der Unter-CPU. 13 veranschaulicht eine Operation, wenn ein Fehler in einer Ausgangseinheit der Untersteuervorrichtung (Unter-CPU) auf der LV-Seite, der Ausgangsschaltung auf der HV-Seite und einem Pfad, der das Schaltelement, das EIN/AUS-Schalten des Entladens steuert, enthält, aufgetreten ist. Hier wird zweckmäßigerweise ein Fall, in dem ein Fehler in einem von Pfaden, die die Ausgangsschaltung und das Schaltelement enthalten, aufgetreten ist, auch gemeinsam als „AUS-Festsetzen der Unter-CPU“ bezeichnet. Da es aufgrund des AUS-Festsetzfehlers nicht möglich ist, das zweite Schaltelement 107 einzuschalten, und es nicht möglich ist, die elektrischen Ladungen im Entladewiderstand 108 zu verbrauchen, sinkt die HV-Spannung lediglich durch das passive Entladen aufgrund der Leistungsaufnahme in der internen Schaltung. Als Ergebnis ist es nicht möglich, in der vorgegebenen Zeit die HV-Spannung zu V_lo oder weniger zu entladen, und AD_Time wird zu einem Zeitpunkt t134 zu NG diagnostiziert. Zusätzlich wird, da die Entladungsmenge lediglich durch das passive Entladen unzureichend ist, der Betrag der verringerten Spannung pro Zeiteinheit kleiner als der erwartete Wert. Deshalb detektiert die Diagnose des Betrags der verringerten Spannung NG und wird eine Operation des Durchführens des erneuten Versuchs nach einer vorgegebenen Zeit wiederholt.
Wenn lediglich die HV-Spannung und der Betrag der verringerten Spannung fokussiert werden, gelten ähnliche Beschreibungen für 12 und 13. Wenn allerdings im Gegensatz zum Leerlauffehler des Entladewiderstands in 12 der AUS-Festsetzfehler der Unter-CPU aufgetreten ist, weist nicht nur das HV-Rücklesesignal (AD_Diag_HV), sondern auch das LV-Rücklesesignal (AD_Diag_LV) die Bewegung, die von der von AD_OUT verschieden ist, auf. Als Ergebnis werden die AUS-Festsetzdiagnose NG und die PWM-Prüfdiagnose NG sowohl in der Diagnose der HV-Ausgabe als auch der Diagnose der LV-Ausgabe detektiert. Wie oben beschrieben ist, ist es durch Überwachen des HV-Rücklesesignals (AD_Diag_HV) und des LV-Rücklesesignals (AD_Diag_LV) möglich, Fehlerorte zu trennen.
14 ist ein Grafikdiagramm bei einem EIN-Festsetzfehler der Ausgabe der Unter-CPU. 14 veranschaulicht eine Operation, wenn ein Fehler in einer bzw. einem beliebigen der Ausgangseinheit der Unter-CPU auf der LV-Seite, der Ausgangsschaltung auf der HV-Seite und dem Pfad, der das Schaltelement, das EIN/AUS-Schalten des Entladens steuert, enthält, aufgetreten ist. Insbesondere veranschaulicht 14 eine Operation, wenn der EIN-Festsetzfehler zu dem Zeitpunkt, zu dem der Entladestart angewiesen wird, aufgetreten ist. Abhängig vom Zeitpunkt des Fehlerauftretens wird nicht notwendigerweise dieselbe Operation wie in diesem Grafikdiagramm durchgeführt. Wenn der EIN-Festsetzfehler der Unter-CPU-Ausgabe aufgetreten ist, können die elektrischen Ladungen durch den Entladewiderstand verbraucht werden, jedoch ist es nicht möglich, das Entladen durch die Betriebszyklussteuerung durchzuführen, und das Entladen wird immer im EIN-Zustand durchgeführt. Deshalb wird das Entladen bei einer Geschwindigkeit, die schneller als die normale Zeit ist, durchgeführt. Da die HV-Spannung in der vorgegebenen Zeit kleiner als V_lo werden kann und das Entladen bei einer Rate durchgeführt wird, bei der der Betrag der verringerten Spannung den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wird OK in der Diagnose der Entladezeit und der Diagnose des Betrags der verringerten Spannung detektiert. Da allerdings sowohl das LV-Rücklesesignal (AD_Diag_LV) als auch das HV-Rücklesesignal (AD_Diag_HV) immer weiterhin im EIN-Zustand sind, detektiert die EIN-Festsetzdiagnose auf der LV-Seite und der HV-Seite NG. Ferner wird der EIN-Zustand immer in dem Bereich fortgesetzt, in dem das Entladen durch die Betriebszyklussteuerung durchgeführt werden soll. Somit wird die PWM-Prüfdiagnose NG auf der LV-Seite und der HV-Seite detektiert.
Um die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben ist, zusammenzufassen, enthält die Entladesteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung die Entladeschaltung, in der der Entladewiderstand 108 und das Schaltelement 107 in Reihe geschaltet sind, und die Steuerschaltung, die das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 107 steuert, um ein Entladen durch den Entladewiderstand 108 zu steuern. Die Steuerschaltung enthält die Ausgangsschaltung 203, die ein Ansteuersignal zum Ansteuern des EIN/AUS-Schaltens des Schaltelements 107 ausgibt, und die Hauptsteuerschaltung 102 und/oder die Untersteuerschaltung 103 (die Arithmetikschaltung), die einen Entladebefehl auf der Grundlage einer Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung zur Ausgangsschaltung 203 ausgibt. Die Arithmetikschaltung enthält die Detektionsschaltungen 204 und 205, die den Betrag der verringerten Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung detektieren, überwacht eine Ausgabe der Arithmetikschaltung als das LV-Rücklesesignal und überwacht eine Ausgabe der Ausgangsschaltung 203 als das HV-Rücklesesignal. Wie oben beschrieben ist, ist es durch Überwachen der Rücklesesignale auf der HV-Seite und der LV-Seite möglich, einen Fehlerort in der Entladesteuerschaltung anzugeben.
Gemäß einer derartigen Entladesteuerschaltung ist es durch Kombinieren mehrerer Diagnosefunktionen dann, wenn ein Versuch eines aktiven Entladens scheitert, möglich, einen Fehlerort genau festzulegen, eine geeignete Steuerung in Übereinstimmung mit einem Fehlermodus durchzuführen und einen Wechselrichter zuverlässiger zu einem sicheren Zustand zu schalten. Zusätzlich ist es möglich, durch rasches Angeben einer Fehlerstelle zu einer Verbesserung der Fahrzeugwartbarkeit beizutragen.
Zum Beispiel kann dann, wenn bestimmt wird, dass die Entladungsmenge unzureichend ist, diese verwendet werden, um den Entwurfswert der Entladungsmenge zu überprüfen. Alternativ kann, wenn die Kondensatorkapazität der Peripherievorrichtung abhängig vom Fahrzeugtyp variiert und die Spannung nicht ausreichend abnimmt, das Entladen durch passives Entladen fortgesetzt werden.
Wenn bestimmt wird, dass das Schütz im geschlossenen Zustand ist, wechselt der Prozess zum erneuten Versuchen des Entladens. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es aufgrund einer mechanischen Verzögerung zum Zeitpunkt eines anfänglichen Entladens nicht möglich ist, das Entladen im geschlossenen Zustand durchzuführen, jedoch kann das Entladen nach einer vorgegebenen Zeit möglich sein. Allerdings ist die Funktion zum erneuten Entladen nicht wesentlich und kann eine beliebige Obergrenze einer Anzahl vorgesehen werden.
Zusätzlich ist es möglich, eine Funktion zum Benachrichtigen eines Fahrers oder dergleichen über das Auftreten einer Anomalie bereitzustellen, wenn es nicht möglich ist, das Entladen normal durchzuführen. Zusätzlich können das Benachrichtigungsverfahren und das Verfahren zum Steuern der Leistungsumsetzungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Diagnoseergebnis der Entladeanomalie geändert werden. Zum Beispiel kann dann, wenn ein Kurzschlussfehler des Entladewiderstands detektiert wird, ein aktives Entladen in einem Zustand durchgeführt werden, in dem der Widerstandswert (d. h. die Entladungsmenge) sich ändert und kann die Restladung nach dem aktiven Entladen durch passives Entladen abgegeben werden.
Zusätzlich ist es durch Hinterlassen des Diagnoseergebnisses als einen Fehlerverlauf möglich, einen Ort, bei dem ein Fehler im Wechselrichter leicht auftritt, durch Analysieren des Fehlerverlaufs zu erkennen und den Ort für einen Produktentwurf, der eine höhere Sicherheit besitzt, zu verwenden. In diesem Fall kann ferner ein nichtflüchtiger Speicher zum Aufzeichnen des Fehlerverlaufs bereitgestellt werden.
Zum Beispiel kann, wenn ein Leerlauffehler des Entladewiderstands detektiert wird, der Entladewiderstand aufgrund einer Wärmeerzeugung beschädigt werden und somit wird der Entwurf des Entlademusters überprüft. Wenn ein AUS-Festsetzen oder ein EIN-Festsetzen der Unter-CPU detektiert wird, wird die Hardware vom Standpunkt einer Schaltungsbeschädigung aufgrund eines Überstroms untersucht und wird die Haltbarkeit als verbessert betrachtet.
Bisher wurde die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genau beschrieben, jedoch ist die spezifische Konfiguration nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und Entwurfsänderungen und dergleichen, ohne vom Hauptinhalt der vorliegenden Erfindung abzuweichen, sind in der vorliegenden Erfindung enthalten.
Zum Beispiel ist es durch Durchführen eines Abschnitts der Diagnose, die durch die Hauptsteuervorrichtung 102 durchgeführt wird, durch die Untersteuervorrichtung 103 möglich, die Berechnungslast der Hauptsteuervorrichtung 102 zu verringern. Zusätzlich wird im oben beschriebenen Beispiel AD_OUT mit einem festen Betriebszyklus ausgegeben, bis die HV-Spannung kleiner als V_th ist, jedoch kann ein mehrstufiger Betriebszyklus vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

101: Leistungsumsetzungsvorrichtung
102: Hauptsteuervorrichtung
103: Untersteuervorrichtung
104: Motor
105: Batterie
106: Schütz
107: Zweites Schaltelement
108: Entladewiderstand, der elektrische Ladungen verbraucht
109: Kondensator, der elektrische Ladungen speichert
110: Erstes Schaltelement
201: Hauptstromversorgung
202: Nebenstromversorgung
203: Ausgangsschaltung
204: Spannungsänderungsdetektionsschaltung
205: HV-Spannungsdetektionsschaltung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2019/039047 A [0005]
JP 2011041363 A [0005]

Claims

Entladesteuerschaltung, die Folgendes umfasst: eine Entladeschaltung, in der ein Entladewiderstand und ein Schaltelement in Reihe geschaltet sind; und eine Steuerschaltung, die das Ein- und Ausschalten des Schaltelements steuert, um ein Entladen durch den Entladewiderstand zu steuern, wobei die Steuerschaltung Folgendes enthält: eine Arithmetikschaltung, die ein Steuersignal zum Steuern des Schaltelements auf der Grundlage einer Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung ausgibt, und eine Ausgangsschaltung, die ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Schaltelements auf der Grundlage des Steuersignals ausgibt, und die Arithmetikschaltung Folgendes enthält: eine Detektionsschaltungs-Überwachungseinheit, die einen Betrag einer verringerten Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung detektiert, eine Arithmetikschaltungs-Überwachungseinheit, die eine Ausgabe der Arithmetikschaltung überwacht, und eine Ausgangsschaltungs-Überwachungseinheit, die eine Ausgabe der Ausgangsschaltung überwacht.
Entladesteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die Arithmetikschaltung dann, wenn die Spannung zwischen beiden Enden der Entladeschaltung in einer vorgegebenen Zeit, nachdem die Arithmetikschaltung das Steuersignal für einen Befehl zum Entladen ausgegeben hat, nicht kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, die Schaltung, in der eine Anomalie aufgetreten ist, unter der Entladeschaltung, der Arithmetikschaltung und der Ausgangsschaltung auf der Grundlage eines ersten Signals und eines zweiten Signals bestimmt, wobei das erste Signal ein Überwachungsergebnis der Arithmetikschaltungs-Überwachungseinheit angibt und das zweite Signal ein Überwachungsergebnis der Ausgangsschaltungs-Überwachungseinheit angibt.
Entladesteuerschaltung nach Anspruch 2, wobei auf der Grundlage einer Frequenz oder eines Betriebszyklus des ersten Signals bestimmt wird, ob eine Anomalie in der Arithmetikschaltung aufgetreten ist oder nicht.
Entladesteuerschaltung nach Anspruch 3, wobei auf der Grundlage einer Frequenz oder eines Betriebszyklus des zweiten Signals bestimmt wird, ob eine Anomalie in der Ausgangsschaltung oder der Entladeschaltung aufgetreten ist oder nicht.
Entladesteuerschaltung nach Anspruch 4, wobei das Steuersignal ausgegeben wird, um das Ein- und Ausschalten des Schaltelements bei einer vorgegebenen Frequenz abwechselnd zu steuern, und die Schaltung, in der ein Fehler aufgetreten ist, auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Steuersignal und dem ersten Signal und eines Vergleichs zwischen dem Steuersignal und dem zweiten Signal bestimmt wird.
Entladesteuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, die ferner Folgendes umfasst: einen nichtflüchtiger Speicher, der Informationen über ein Auftreten eines Fehlers, der durch die Arithmetikschaltung detektiert wird, als einen Fehlerverlauf aufzeichnet.
Leistungsumsetzungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: die Entladesteuerschaltung, die in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben ist; und einen Glättungskondensator und eine Wechselrichterschaltung, die zur Entladeschaltung parallelgeschaltet sind.