JP2008005660A - Power supply device provided with regenerative energy consumption circuit - Google Patents

Power supply device provided with regenerative energy consumption circuit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect failures of a regenerative energy consumption circuit without providing an exclusive circuit in a power supply device provided with the regenerative energy consumption circuit. <P>SOLUTION: A DC/DC converter 1 generates a prescribed DC voltage so as to supply it to a load 3. A current value obtained by a current detection circuit 12 is utilized for detecting the occurrence of an overcurrent or for controlling a switch circuit 11 during normal operation of the DC/DC converter 1. The regenerative energy consumption circuit 13 is composed of a regenerative resistor R and a switching element Qr. When diagnosing a state of the regenerative resistor R, output of the DC/DC converter 1 is substantially made into a non-load state so as to control the switching element Qr into an on-state. A resistance value of the regenerative resistor R is detected on the basis of the current value obtained by the current detection circuit 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、回生エネルギー消費回路を備える電源装置に係わり、特に、回生エネルギー消費回路の故障を検出する技術に係わる。   The present invention relates to a power supply apparatus including a regenerative energy consuming circuit, and more particularly to a technique for detecting a failure of a regenerative energy consuming circuit.

電源装置にモータが接続される場合、そのモータの減速時等には回生エネルギーが発生し、電源装置にかかる電圧が上昇する。このため、電源装置は、しばしば、回生エネルギーを消費するための回路を備えている。ここで、回生エネルギー消費回路は、一般に、回生エネルギーに起因する電流を流すための抵抗（以下、回生抵抗）を含んで構成される。すなわち、回生エネルギーが発生すると、回生抵抗を介して回生電流が流れ、そこでエネルギーが消費される。   When a motor is connected to the power supply device, regenerative energy is generated when the motor decelerates, and the voltage applied to the power supply device increases. For this reason, the power supply device is often provided with a circuit for consuming regenerative energy. Here, the regenerative energy consumption circuit is generally configured to include a resistor (hereinafter referred to as a regenerative resistor) for flowing a current resulting from the regenerative energy. That is, when regenerative energy is generated, a regenerative current flows through the regenerative resistor, and energy is consumed there.

上述のような電源装置において回生抵抗が故障してその抵抗値が変化すると、電源装置に定格以上の電流が流れたり、定格以上の電圧が加わるおそれがある。このため、従来より、回生エネルギー消費回路の状態を診断し、その故障を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開平５−３３６７５８号公報 特開２００３−２３０２８３号公報 If the regenerative resistor fails in the power supply device as described above and its resistance value changes, there is a possibility that a current exceeding the rating flows or a voltage exceeding the rating is applied to the power supply device. For this reason, conventionally, a method for diagnosing the state of the regenerative energy consuming circuit and detecting the failure has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
JP-A-5-336758 JP 2003-230283 A

しかし、従来技術においては、特許文献１、２に記載のように、回生抵抗の故障を検出するためには、故障判定のための専用回路を設ける必要がある。例えば、回生抵抗に流れる電流を検出するために専用の電流検出器を設ける必要がある。このため、電源装置の小型化および低コスト化の妨げとなっている。   However, in the prior art, as described in Patent Documents 1 and 2, in order to detect a failure of the regenerative resistor, it is necessary to provide a dedicated circuit for failure determination. For example, it is necessary to provide a dedicated current detector for detecting the current flowing through the regenerative resistor. This hinders the reduction in size and cost of the power supply device.

また、回生エネルギーを十分に消費するためには、回生抵抗の抵抗値を小さくする必要がある。ところが、一般に、非常に小さい抵抗値（例えば、１オーム程度）を持った抵抗体の耐ラッシュ能力は低く、十分な回生エネルギーの消費能力を得ることできない場合がある。このため、回生抵抗は、しばしば、複数の抵抗体を並列に接続することにより構成される。しかしながら、複数の抵抗体を並列に接続することにより１つの回生抵抗を形成する場合には、それら複数の抵抗体の中の一部の抵抗体のみが故障したときに、それを検出することは容易ではなかった。   Moreover, in order to fully consume regenerative energy, it is necessary to reduce the resistance value of the regenerative resistor. However, in general, a resistor having a very small resistance value (for example, about 1 ohm) has a low lash resistance capability, and may not be able to obtain a sufficient regenerative energy consumption capability. For this reason, the regenerative resistor is often configured by connecting a plurality of resistors in parallel. However, when one regenerative resistor is formed by connecting a plurality of resistors in parallel, it is possible to detect when only some of the resistors in the plurality of resistors fail. It was not easy.

本発明の課題は、回生エネルギー消費回路を備える電源装置において、専用回路を設けることなくその回生エネルギー消費回路の故障を検出することである。   An object of the present invention is to detect a failure of a regenerative energy consuming circuit in a power supply device including the regenerative energy consuming circuit without providing a dedicated circuit.

本発明の電源装置は、回生抵抗およびその回生抵抗に直列的に接続されたスイッチを供え、１組の出力母線間に設けられる回生エネルギー消費回路と、出力電流を検出する電流検出回路と、所定のタイミングにおいて前記スイッチをオン状態に制御し、前記電流検出回路により検出される電流値に基づいて前記回生抵抗の状態を検出する故障検出回路、を有する。   A power supply device of the present invention includes a regenerative resistor and a switch connected in series to the regenerative resistor, a regenerative energy consuming circuit provided between a set of output buses, a current detection circuit for detecting an output current, and a predetermined And a failure detection circuit that controls the switch to an ON state at a timing and detects the state of the regenerative resistor based on a current value detected by the current detection circuit.

上記構成の電源装置において、回生エネルギー消費回路は１組の出力母線間に設けられており、回生抵抗およびスイッチは互いに直列的に接続されている。よって、電源装置の出力が無負荷状態であるときにスイッチをオン状態に制御すれば、回生抵抗を介して電流が流れる。そして、出力電流を検出するための電流検出回路を利用して、その回生抵抗を介して流れる電流を検出することができる。したがって、電源装置の出力電圧が既知であるものとすると、上記電流検出回路により検出される電流値に基づいて回生抵抗の抵抗値を知ることができる。   In the power supply device having the above configuration, the regenerative energy consuming circuit is provided between a pair of output buses, and the regenerative resistor and the switch are connected in series with each other. Therefore, if the switch is controlled to be in an on state when the output of the power supply device is in a no-load state, a current flows through the regenerative resistor. The current flowing through the regenerative resistor can be detected using a current detection circuit for detecting the output current. Therefore, assuming that the output voltage of the power supply device is known, the resistance value of the regenerative resistor can be known based on the current value detected by the current detection circuit.

故障検出回路は、電源装置の起動時に回生抵抗の状態を検出するようにしてもよい。この構成においては、回生抵抗が故障している場合には、電源装置の起動時にその故障が検出されるので、回生抵抗が故障した状態で電源装置が動作することが回避される。   The failure detection circuit may detect the state of the regenerative resistor when starting up the power supply device. In this configuration, when the regenerative resistor has failed, the failure is detected when the power supply device is started up, so that the power supply device is prevented from operating in a state where the regenerative resistor has failed.

また、故障検出回路は、電源装置の起動時であってその電源装置の負荷に電流が流れていないときに回生抵抗の状態を検出するようにしてもよい。この構成によれば、電源投入時から負荷が動作可能状態になるまでの間に回生抵抗の状態を診断できる。   In addition, the failure detection circuit may detect the state of the regenerative resistor when the power supply device is activated and no current is flowing through the load of the power supply device. According to this configuration, the state of the regenerative resistor can be diagnosed between when the power is turned on and when the load becomes operable.

本発明の他の態様の電源装置は、回生抵抗およびその回生抵抗に直列的に接続されたスイッチを供え、１組の出力母線間に設けられる回生エネルギー消費回路と、前記１組の出力母線間に設けられるコンデンサと、出力電流が流れていない状態において前記スイッチをオン状態に制御し、前記コンデンサの両端電圧の変化に基づいて前記回生抵抗の状態を検出する故障検出回路、を有する。この構成においては、前記スイッチをオン状態に制御すると、コンデンサに蓄積されている電荷は回生抵抗を介して放電される。このとき、放電速度は、回生抵抗の抵抗値に依存する。よって、コンデンサの両端電圧の変化をモニタすれば、回生抵抗の状態を検出することができる。   A power supply device according to another aspect of the present invention includes a regenerative resistor and a switch connected in series to the regenerative resistor, and a regenerative energy consuming circuit provided between a set of output buses and the set of output buses And a failure detection circuit that controls the switch to an on state when no output current is flowing, and detects the state of the regenerative resistor based on a change in the voltage across the capacitor. In this configuration, when the switch is controlled to be in the ON state, the electric charge accumulated in the capacitor is discharged through the regenerative resistor. At this time, the discharge rate depends on the resistance value of the regenerative resistor. Therefore, the state of the regenerative resistor can be detected by monitoring the change in the voltage across the capacitor.

なお、回生抵抗は、複数の抵抗体を並列に接続することにより構成してもよい。この場合、抵抗値が低く且つ耐ラッシュ能力の高い回生抵抗を実現できる。そして、故障検出回路は、電流検出回路により検出される電流値に基づいて、複数の抵抗体の中の一部のみの故障も検出できる。   Note that the regenerative resistor may be configured by connecting a plurality of resistors in parallel. In this case, a regenerative resistor having a low resistance value and a high lash resistance can be realized. The failure detection circuit can also detect a failure of only a part of the plurality of resistors based on the current value detected by the current detection circuit.

本発明によれば、回生エネルギー消費回路を備える電源装置において、専用回路を設けることなくその回生エネルギー消費回路の故障を検出することができる。   According to the present invention, in a power supply device including a regenerative energy consuming circuit, a failure of the regenerative energy consuming circuit can be detected without providing a dedicated circuit.

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下では、電源装置の一例としてＤＣ／ＤＣコンバータを取り上げる。
図１は、実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ１の構成を示す図である。図１において、電源２は、バッテリ等の直流電源である。また、負荷３は、回生エネルギーを発生し得る負荷（例えば、モータ）を含んで構成される。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, a DC / DC converter is taken up as an example of a power supply device.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a DC / DC converter 1 according to the embodiment. In FIG. 1, a power source 2 is a DC power source such as a battery. The load 3 includes a load (for example, a motor) that can generate regenerative energy.

スイッチ回路１１は、ブリッジ状に接続された４個のスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を備える。また、スイッチ回路１１は、トランスＴ１１の一次側コイルに接続される。ここで、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１４をオン状態に制御し、スイッチング素子Ｑ１２、Ｑ１３をオフ状態に制御すれば、電源２からスイッチング素子Ｑ１１、トランスＴ１１の一次側コイル、スイッチング素子Ｑ１４を介して電源２に戻る電流が生成される。一方、スイッチング素子Ｑ１２、Ｑ１３をオン状態に制御し、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１４をオフ状態に制御すれば、電源２からスイッチング素子Ｑ１３、トランスＴ１１の一次側コイル、スイッチング素子Ｑ１２を介して電源２に戻る電流が生成される。したがって、上記２つの状態を交互に繰り返せば、交流が生成される。   The switch circuit 11 includes four switching elements Q11 to Q14 connected in a bridge shape. The switch circuit 11 is connected to the primary coil of the transformer T11. Here, if the switching elements Q11 and Q14 are controlled to be in the on state and the switching elements Q12 and Q13 are controlled to be in the off state, the power source 2 is supplied from the power source 2 through the switching element Q11, the primary coil of the transformer T11, and the switching element Q14. A current is generated that returns to On the other hand, if the switching elements Q12 and Q13 are controlled to be on and the switching elements Q11 and Q14 are controlled to be off, the power source 2 is switched to the power source 2 via the switching element Q13, the primary coil of the transformer T11, and the switching element Q12. A returning current is generated. Therefore, alternating current is generated by repeating the above two states alternately.

電流検出回路１２は、トランスＴ１１の一次側コイルを介して流れる電流を検出する。ここで、トランスＴ１１の一次側コイルを介して電流が流れると、その巻線比に応じて決まる電流が二次側コイルを介して流れる。そして、トランスＴ１１の二次側コイルを介して流れる電流は、整流されて負荷３に供給される。したがって、電流検出回路１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電流を検出することができる。そして、電流検出回路１２により得られる電流値は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の通常動作時は、過電流の発生を検出するため、および／またはスイッチ回路１１を制御するために利用される。なお、電流検出回路１２は、図１に示す例ではカレントトランスを利用して電流を検出しているが、これに限定されるものではない。   The current detection circuit 12 detects a current flowing through the primary side coil of the transformer T11. Here, when a current flows through the primary side coil of the transformer T11, a current determined according to the winding ratio flows through the secondary side coil. The current flowing through the secondary side coil of the transformer T11 is rectified and supplied to the load 3. Therefore, the current detection circuit 12 can detect the output current of the DC / DC converter 1. The current value obtained by the current detection circuit 12 is used for detecting the occurrence of overcurrent and / or for controlling the switch circuit 11 during the normal operation of the DC / DC converter 1. In the example shown in FIG. 1, the current detection circuit 12 detects a current using a current transformer. However, the current detection circuit 12 is not limited to this.

トランスＴ１１の二次側コイルの中点には、コイルＬ１１を介して一方の出力母線に接続されている。また、トランスＴ１１の二次側コイルの両端は、ダイオードＤ１１、Ｄ１２を介して他方の出力母線に接続されている。そして、コンデンサＣ１１は、１組の出力母線の間に設けられ、出力電圧を平滑化する。抵抗Ｒ１１は、出力電圧を検出するために設けられている。   The middle point of the secondary side coil of the transformer T11 is connected to one output bus via a coil L11. Further, both ends of the secondary side coil of the transformer T11 are connected to the other output bus via diodes D11 and D12. Capacitor C11 is provided between a set of output buses and smoothes the output voltage. The resistor R11 is provided for detecting the output voltage.

回生エネルギー消費回路１３は、１組の出力母線の間に設けられ、負荷３において発生する回生エネルギーを消費する。回生エネルギー消費回路１３は、回生抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）およびその回生抵抗Ｒに直列的に接続されるスイッチング素子Ｑｒから構成されている。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、互いに並列に接続されている。   Regenerative energy consumption circuit 13 is provided between a set of output buses and consumes regenerative energy generated in load 3. The regenerative energy consumption circuit 13 includes a regenerative resistor R (R1 to R3) and a switching element Qr connected in series to the regenerative resistor R. The resistors R1 to R3 are connected in parallel to each other.

負荷３は、特に限定されるものではないが、例えば、インバータ回路および三相交流モータである。この場合、インバータ回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の直流出力を交流に変換して三相交流モータに供給する。また、三相交流モータの減速時には、回生エネルギーが発生する。そして、この回生エネルギーは、回生エネルギー消費回路１３において消費される。すなわち、回生エネルギーによってＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が所定の閾値を超えると、スイッチング素子Ｑｒがオフ状態からオン状態に変化し、回生抵抗Ｒを介して電流が流れて回生エネルギーが消費される。   The load 3 is not particularly limited, and is, for example, an inverter circuit and a three-phase AC motor. In this case, the inverter circuit converts the direct current output of the DC / DC converter 1 into alternating current and supplies it to the three-phase alternating current motor. Also, regenerative energy is generated when the three-phase AC motor is decelerated. The regenerative energy is consumed in the regenerative energy consumption circuit 13. That is, when the output voltage of the DC / DC converter 1 exceeds a predetermined threshold due to the regenerative energy, the switching element Qr changes from the off state to the on state, current flows through the regenerative resistor R, and the regenerative energy is consumed. .

図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作を制御する制御回路２１について説明する図である。制御回路２１は、特に限定されるものではないが、例えば、マイコンにより実現される。なお、制御回路２１は、ハードウェア回路で実現してもよいし、ハードウェア回路とマイコンの組合せにより実現してもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating the control circuit 21 that controls the operation of the DC / DC converter 1. Although the control circuit 21 is not specifically limited, For example, it is implement | achieved by the microcomputer. The control circuit 21 may be realized by a hardware circuit or a combination of a hardware circuit and a microcomputer.

制御回路２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作を制御するとともに、回生エネルギー消費回路１３の状態を診断する故障検出回路として動作する。すなわち、制御回路２１には、電流信号、電圧信号、ＤＣ／ＤＣ起動信号が与えられる。電流信号は、電流検出回路１２により検出される電流値を表す。電圧信号は、検出される出力電圧を表す。ＤＣ／ＤＣ起動信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の起動信号を表す。また、制御回路２１は、これらの入力信号に基づいて、駆動信号、スイッチ信号、診断結果を生成して出力する。駆動信号は、スイッチ回路１１のスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を駆動する。スイッチ信号は、回生エネルギー消費回路１３のスイッチング素子Ｑｒを制御する。診断結果は、回生エネルギー消費回路１３の回生抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）の抵抗値が正常であるか否かを表す。   The control circuit 21 controls the operation of the DC / DC converter 1 and operates as a failure detection circuit that diagnoses the state of the regenerative energy consumption circuit 13. That is, the control circuit 21 is supplied with a current signal, a voltage signal, and a DC / DC activation signal. The current signal represents a current value detected by the current detection circuit 12. The voltage signal represents the detected output voltage. The DC / DC activation signal represents the activation signal of the DC / DC converter 1. In addition, the control circuit 21 generates and outputs a drive signal, a switch signal, and a diagnosis result based on these input signals. The drive signal drives the switching elements Q11 to Q14 of the switch circuit 11. The switch signal controls the switching element Qr of the regenerative energy consumption circuit 13. The diagnosis result indicates whether or not the resistance value of the regenerative resistor R (R1 to R3) of the regenerative energy consumption circuit 13 is normal.

次に、回生エネルギー消費回路１３の状態を診断する手順を説明する。なお、以下の実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１に接続する負荷３は、自動車の電動式パワーステアリングシステムのためのモータであるものとする。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を搭載する自動車の動作を制御するシステムにおいては、システム電源投入時に走行の安全性を確保するための初期チェックが実行され、その初期チェックが正常に終了した場合に限り走行が許可されるものとする。   Next, a procedure for diagnosing the state of the regenerative energy consumption circuit 13 will be described. In the following embodiments, it is assumed that the load 3 connected to the DC / DC converter 1 is a motor for an electric power steering system of an automobile. In addition, in a system that controls the operation of an automobile equipped with the DC / DC converter 1, an initial check for ensuring driving safety is performed when the system power is turned on, and only when the initial check is normally completed. Travel is allowed.

コンバータからのＤＣ／ＤＣ正常信号を受信するまでの間、初期チェックを実行している期間は、負荷３は動作しない。ここで、負荷はコンバータからのＤＣ／ＤＣ正常信号を受信するまで動作しないので、初期チェックを実行している期間は、実質的に無負荷状態となっている。そして、図３に示すように初期チェックが正常に終了すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１から負荷３へＤＣ／ＤＣ正常信号を出力する。以降、ステアリングの操舵に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１からモータに必要な電流が供給される。このように、電源投入時から所定時間が経過するまで（この実施例では、初期チェックが正常終了して許可信号がオンになるまで）の期間は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力は、実質的に無負荷状態となっている。   Until the DC / DC normal signal from the converter is received, the load 3 does not operate during the period in which the initial check is executed. Here, since the load does not operate until the DC / DC normal signal from the converter is received, the period during which the initial check is executed is substantially in a no-load state. Then, when the initial check ends normally as shown in FIG. 3, a DC / DC normal signal is output from the DC / DC converter 1 to the load 3. Thereafter, a current necessary for the motor is supplied from the DC / DC converter 1 in accordance with the steering operation. As described above, the output of the DC / DC converter 1 is substantially during the period from when the power is turned on until the predetermined time elapses (in this embodiment, the initial check is normally completed and the permission signal is turned on). No load condition.

図４は、回生エネルギー消費回路１３の状態を診断する手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、電源が投入されたときに実行される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電源が投入されると、その出力電圧を予め決められている所定値に保持する動作を開始する。また、電源が投入された直後は、上述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力は実質的に無負荷状態であり、回生エネルギーも発生していない。   FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for diagnosing the state of the regenerative energy consumption circuit 13. The process of this flowchart is executed when the power is turned on. Note that, when the power is turned on, the DC / DC converter 1 starts an operation of holding the output voltage at a predetermined value. Further, immediately after the power is turned on, as described above, the output of the DC / DC converter 1 is substantially in a no-load state and no regenerative energy is generated.

ステップＳ１およびＳ２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が電源投入時から所定時間内に正常値に保持されたか否かをチェックする。このとき、出力電圧が所定時間内に正常値に保持されなければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が故障しているものと判断し、ステップＳ６においてエラー処理を実行する。なお、「所定時間」とは、上述の実施例においては、システムの初期チェックに要する時間に相当する。   In steps S1 and S2, it is checked whether or not the output voltage of the DC / DC converter 1 has been maintained at a normal value within a predetermined time since the power was turned on. At this time, if the output voltage is not held at a normal value within a predetermined time, it is determined that the DC / DC converter 1 has failed, and error processing is executed in step S6. The “predetermined time” corresponds to the time required for the initial check of the system in the above-described embodiment.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が所定時間内に正常値に保持されていれば、ステップＳ３において、所定のタイミングでスイッチング素子Ｑｒをオン状態に制御する。そして、スイッチング素子Ｑｒがオン状態になると、トランスＴ１１の二次側において、回生抵抗Ｒを介して電流が流れる。すなわち、回生抵抗Ｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１に対して「負荷」として作用する。なお、「所定のタイミング」は、この実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の起動時であって上述の所定時間が経過する前の任意のタイミングを意味する。   If the output voltage of the DC / DC converter 1 is maintained at a normal value within a predetermined time, the switching element Qr is controlled to be in an on state at a predetermined timing in step S3. When the switching element Qr is turned on, a current flows through the regenerative resistor R on the secondary side of the transformer T11. That is, the regenerative resistor R acts as a “load” for the DC / DC converter 1. In this embodiment, “predetermined timing” means an arbitrary timing when the DC / DC converter 1 is started and before the above-described predetermined time has elapsed.

ステップＳ４では、電流検出回路１２により検出される電流値を取得する。このとき、トランスＴ１１の二次側では、回生抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）を介して電流が流れるが、負荷３は実質的に接続されていない状態である。よって、電流検出回路１２により検出される電流値は、回生抵抗Ｒを介して流れる電流を表す。   In step S4, the current value detected by the current detection circuit 12 is acquired. At this time, on the secondary side of the transformer T11, a current flows through the regenerative resistor R (R1 to R3), but the load 3 is not substantially connected. Therefore, the current value detected by the current detection circuit 12 represents the current flowing through the regenerative resistor R.

ステップＳ５では、ステップＳ４で検出した電流値に基づいて、回生抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）の状態を診断する。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧（すなわち、回生抵抗Ｒにかかる電圧）は予め決められた値に保持されている。よって、電流検出回路１２により検出される電流値から回生抵抗Ｒの抵抗値（抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ３の合成抵抗）を算出することができる。すなわち、回生抵抗Ｒを構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ３のすべてが正規の抵抗値を有しているのか、いずれか１つがオープン状態（すなわち、抵抗値が無限大の状態）であるのか、いずれか２つがオープン状態であるのか、３つともオープン状態であるのかを判断できる。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ３のいずれか１つ以上がショート状態となる故障は、出力電圧の低下によって検出される。そして、回生抵抗Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）の故障が検出された場合には、その旨を表す診断結果信号を出力する。   In step S5, the state of the regenerative resistor R (R1 to R3) is diagnosed based on the current value detected in step S4. Here, the output voltage of the DC / DC converter 1 (that is, the voltage applied to the regenerative resistor R) is held at a predetermined value. Therefore, the resistance value of the regenerative resistor R (the combined resistance of the resistors R1 to R3) can be calculated from the current value detected by the current detection circuit 12. That is, whether all of the resistors R1 to R3 constituting the regenerative resistor R have a normal resistance value, or any one of them is in an open state (that is, a state where the resistance value is infinite). It is possible to determine whether one is open or all three are open. Note that a failure in which one or more of the resistors R1 to R3 are short-circuited is detected by a decrease in output voltage. And when failure of regenerative resistance R (R1-R3) is detected, the diagnostic result signal showing that is outputted.

このように、実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ１においては、通常動作において使用する電流検出回路１２を利用して回生抵抗Ｒの状態が診断される。すなわち、回生抵抗Ｒの状態を診断するための専用の回路を設ける必要はない。よって、実施形態の構成は、コンバータの小型化および低コスト化に寄与する。   Thus, in the DC / DC converter 1 of the embodiment, the state of the regenerative resistor R is diagnosed using the current detection circuit 12 used in normal operation. That is, it is not necessary to provide a dedicated circuit for diagnosing the state of the regenerative resistor R. Therefore, the configuration of the embodiment contributes to downsizing and cost reduction of the converter.

なお、スイッチング素子Ｑｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧が過電圧状態となったときに自動的にオン状態に制御される。この構成により、負荷３において発生した回生エネルギーが消費される。また、スイッチング素子Ｑｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の停止時にオン状態に制御されるようにしてもよい。この構成により、負荷３に残存する電荷を放出させることができる。すなわち、回生エネルギー消費回路１３は、回生エネルギーを消費するだけでなく、他の用途にも利用することができる。   The switching element Qr is automatically controlled to be on when the output voltage of the DC / DC converter 1 is in an overvoltage state. With this configuration, the regenerative energy generated in the load 3 is consumed. Further, the switching element Qr may be controlled to be turned on when the DC / DC converter 1 is stopped. With this configuration, the charge remaining in the load 3 can be released. That is, the regenerative energy consumption circuit 13 can not only consume regenerative energy but also be used for other purposes.

また、本発明は、図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータに限定されるものではなく、回生抵抗およびその回生抵抗に直列的に接続されたスイッチを備える電源装置であって、そのスイッチがオン状態であるときの電流を検出する構成に広く適用可能である。すなわち、図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、トランスの二次側で電流を検出してもよい。また、非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧型および降圧型を含む）、インバータに本発明を適用することも可能である。   The present invention is not limited to the DC / DC converter shown in FIG. 1, and is a power supply device including a regenerative resistor and a switch connected in series to the regenerative resistor, the switch being in an on state. The present invention can be widely applied to configurations for detecting current at a certain time. That is, in the DC / DC converter shown in FIG. 1, the current may be detected on the secondary side of the transformer. Further, the present invention can also be applied to non-insulated DC / DC converters (including step-up and step-down types) and inverters.

さらに、回生抵抗の状態を診断する他の方法として、コンデンサＣ１１の電圧の変化を利用することもできる。この場合、図４に示すフローチャートの手順において、ステップＳ３の前にＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作をいったん停止する。そして、スイッチング素子Ｑｒをオン状態に制御し、回生抵抗Ｒを介してコンデンサＣ１１に蓄積されている電荷を放出する。このとき、コンデンサＣ１１の両端電圧の変化速度は、回生抵抗Ｒの合成抵抗値に依存する。したがって、コンデンサＣ１１の電圧の変化を監視することにより、回生抵抗Ｒの状態を診断することができる。   Furthermore, as another method for diagnosing the state of the regenerative resistor, a change in the voltage of the capacitor C11 can be used. In this case, in the procedure of the flowchart shown in FIG. 4, the operation of the DC / DC converter 1 is temporarily stopped before step S3. Then, the switching element Qr is controlled to be turned on, and the electric charge accumulated in the capacitor C11 is discharged through the regenerative resistor R. At this time, the changing speed of the voltage across the capacitor C11 depends on the combined resistance value of the regenerative resistor R. Therefore, the state of the regenerative resistor R can be diagnosed by monitoring the change in the voltage of the capacitor C11.

実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the DC / DC converter of embodiment. ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する制御回路について説明する図である。It is a figure explaining the control circuit which controls operation | movement of a DC / DC converter. 負荷の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of load. 回生エネルギー消費回路の状態を診断する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which diagnoses the state of a regenerative energy consumption circuit.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１ スイッチ回路
１２ 電流検出回路
１３ 回生エネルギー消費回路
２１ 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC / DC converter 11 Switch circuit 12 Current detection circuit 13 Regenerative energy consumption circuit 21 Control circuit

Claims (6)

回生抵抗およびその回生抵抗に直列的に接続されたスイッチを供え、１組の出力母線間に設けられる回生エネルギー消費回路と、
出力電流を検出する電流検出回路と、
所定のタイミングにおいて前記スイッチをオン状態に制御し、前記電流検出回路により検出される電流値に基づいて前記回生抵抗の状態を検出する故障検出回路、
を有することを特徴とする電源装置。 A regenerative energy consumption circuit provided between a set of output buses, the regenerative resistor and a switch connected in series to the regenerative resistor;
A current detection circuit for detecting the output current;
A failure detection circuit that controls the switch to an on state at a predetermined timing and detects the state of the regenerative resistor based on a current value detected by the current detection circuit;
A power supply device comprising: 前記故障検出回路は、当該電源装置の起動時に前記回生抵抗の状態を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 The power supply apparatus according to claim 1, wherein the failure detection circuit detects a state of the regenerative resistor when the power supply apparatus is activated. 前記故障検出回路は、当該電源装置の負荷に電流が流れていないときに前記回生抵抗の状態を検出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein the failure detection circuit detects the state of the regenerative resistor when no current flows through a load of the power supply device. 回生抵抗およびその回生抵抗に直列的に接続されたスイッチを供え、１組の出力母線間に設けられる回生エネルギー消費回路と、
前記１組の出力母線間に設けられるコンデンサと、
出力電流が流れていない状態において前記スイッチをオン状態に制御し、前記コンデンサの両端電圧の変化に基づいて前記回生抵抗の状態を検出する故障検出回路、
を有することを特徴とする電源装置。 A regenerative energy consumption circuit provided between a set of output buses, the regenerative resistor and a switch connected in series to the regenerative resistor;
A capacitor provided between the set of output buses;
A fault detection circuit that controls the switch in an on state when no output current flows, and detects the state of the regenerative resistor based on a change in voltage across the capacitor;
A power supply device comprising: 前記回生抵抗は、複数の抵抗体を並列に接続することにより構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the regenerative resistor is configured by connecting a plurality of resistors in parallel. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源装置を備えるモータ駆動装置。   A motor drive device provided with the power supply device of any one of Claims 1-5.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009148095A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Hitachi Ltd Vehicle driving device and resistor-disconnection detection method in vehicle driving device
JP2009240097A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Mitsubishi Motors Corp Precharge circuit device, power supply circuit device, electric apparatus
JP2009261163A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Cosel Co Ltd Three-phase power factor correcting circuit
CN102168652A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 株式会社日立制作所 Wind power generation system and control method thereof
KR101443725B1 (en) 2011-11-08 2014-09-23 히라따기꼬오 가부시키가이샤 Control method and control apparatus
JP5868533B1 (en) * 2015-02-24 2016-02-24 三菱電機株式会社 Electric motor control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01198286A (en) * 1988-02-01 1989-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Regenerative processor
JPH079088U (en) * 1993-06-30 1995-02-07 松下電器産業株式会社 Compound resistor
JPH10225134A (en) * 1997-02-06 1998-08-21 Fujitec Co Ltd Abnormality detecting circuit for inverter
JP2000139082A (en) * 1998-11-02 2000-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Protecting method of inverter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01198286A (en) * 1988-02-01 1989-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Regenerative processor
JPH079088U (en) * 1993-06-30 1995-02-07 松下電器産業株式会社 Compound resistor
JPH10225134A (en) * 1997-02-06 1998-08-21 Fujitec Co Ltd Abnormality detecting circuit for inverter
JP2000139082A (en) * 1998-11-02 2000-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Protecting method of inverter

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009148095A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Hitachi Ltd Vehicle driving device and resistor-disconnection detection method in vehicle driving device
JP2009240097A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Mitsubishi Motors Corp Precharge circuit device, power supply circuit device, electric apparatus
JP2009261163A (en) * 2008-04-18 2009-11-05 Cosel Co Ltd Three-phase power factor correcting circuit
CN102168652A (en) * 2010-02-25 2011-08-31 株式会社日立制作所 Wind power generation system and control method thereof
JP2011176956A (en) * 2010-02-25 2011-09-08 Hitachi Ltd Wind power generation system and control method of the same
KR101443725B1 (en) 2011-11-08 2014-09-23 히라따기꼬오 가부시키가이샤 Control method and control apparatus
JP5868533B1 (en) * 2015-02-24 2016-02-24 三菱電機株式会社 Electric motor control device
JP2016158352A (en) * 2015-02-24 2016-09-01 三菱電機株式会社 Motor control device

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