JP2014236664A - インバータシステム及びその電力ケーブルの状態検出方法 - Google Patents

インバータシステム及びその電力ケーブルの状態検出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ソフトウェア的に電力ケーブルの分離（不接続）有無を検出する、インバータシステムにおける電力ケーブルの分離検出方法を提供すること。
【解決手段】本発明の実施例による電力ケーブルの状態検出方法は、インバータシステムに含まれた電力ケーブルの状態検出方法において、予め設定された周期に応じて電力ケーブルを介してモータに供給される相電流値を取得するステップと、一定周期ごとに取得された相電流値に対して一定サイズの移動ウィンドウを生成し、生成された移動ウィンドウ内に含まれた相電流値を利用して移動ウィンドウ演算値を取得するステップと、取得された移動ウィンドウ値を予め設定された基準値を比較するステップと、比較結果に応じて電力ケーブルの異常有無を検出するステップと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明はインバータに関するものであり、特にインバータに含まれた高電圧ケーブルの不接続を検出する方法に関するものである。
環境にやさしい自動車などに利用されるモータ制御器であるインバータシステムは、高電圧の直流電力を、モータを制御するための交流又は直流電力に変換する役割をする電気／電子部品（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ／Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｕｂ Ａｓｓｅｍｂｌｙ，ＥＳＡ）であって、車両の電動器具に属する主要部品である。
上記のように、環境にやさしい自動車には駆動手段として永久磁石型モータが適用される。上述した環境にやさしい自動車に駆動手段として適用されるモータは、制御器のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号に応じて直流電圧を三相電圧に変換するインバータから、第１高電圧電力ケーブルを介して伝達される相電流によって駆動される。
また、インバータはメインリレーの開閉によって第２高電圧電力ケーブルを介して伝達されるＤＣリンク電圧を三相電圧に変換する。
よって、インバータとモータとを接続する第１電力ケーブル、又は高電圧バッテリとインバータとを接続する第２電力ケーブルのうちいずれか一つの電力ケーブルが分離されると、モータの駆動が円滑に行われないだけでなく、高圧／高電流がシステムに誘起されてインバータの全体システムを破損する致命的な問題が発生する。
図１は、従来技術によるインバータシステムにおける電力ケーブルの分離検出装置を示す図である。
図１を参照すると、従来の電力ケーブルの分離検出装置は、電力ケーブル１０と、コネクタ２０と、電力ケーブル１０とコネクタ２０との間に形成されて電力ケーブル１０とコネクタ２０との間の分離有無に応じた信号を伝送するセンサ３０とを含む。
センサ３０は電力ケーブル１０とコネクタ２０との間（接触部分）に接続され、コネクタ２０に電力ケーブル１０が接続されているか否かに応じたデジタル信号を制御器に伝達する。
すなわち、従来は電力ケーブル１０又はコネクタ２０にハードウェアごとに電力ケーブル１０の分離有無を確認するセンサが設置されており、センサから出力されるデジタル信号を利用して電力ケーブル１０の分離有無をリアルタイムで確認していた。
しかし、上記のような電力ケーブルの分離検出装置は電力ケーブルの分離有無をハードウェア的に検出するため、価格の側面だけでなく空間的な制約が伴う問題がある。
また、上記のような電力ケーブルの分離検出装置は、振動などの外部要因によって誤動作する可能性が高く、これは運転者の安全を脅かす要因として作用する。
本発明の実施例は、別途のハードウェアを追加することなくソフトウェア的に電力ケーブルの分離（不接続）有無を検出する、インバータシステムにおける電力ケーブルの分離検出方法を提供する。
また、実施例では電力ケーブルの分離を検出するハードウェアが装着されたシステムにおいて、ハードウェアの正常動作有無を検証する電力ケーブルの分離検出方法を提供する。
提案される実施例で解決しようとする技術的課題は上述した技術的課題に限られず、言及されていない更に他の技術的課題は、以下の記載から提案される実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
本発明の実施例による電力ケーブルの状態検出方法は、インバータシステムに含まれた電力ケーブルの状態検出方法において、予め設定された周期に応じて電力ケーブルを介してモータに供給される相電流値を取得するステップと、一定周期ごとに取得された相電流値に対して一定サイズの移動ウィンドウを生成し、生成された移動ウィンドウ内に含まれた相電流値を利用して移動ウィンドウ演算値を取得するステップと、取得された移動ウィンドウ値を予め設定された基準値を比較するステップと、比較結果に応じて電力ケーブルの異常有無を検出するステップと、を含む。
また、取得された相電流値の絶対値を計算するステップが更に含まれ、移動ウィンドウ演算値は計算された絶対値を利用して演算される。
また、移動ウィンドウ演算値は、一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計と、一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の積分値と、一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の平均値と、予め設定された加重値が適用された一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計とのうちいずれか一つである。
また、電力ケーブルは三相電力ケーブルであり、相電流を取得するステップは三相電力ケーブルに対するａ，ｂ及びｃ相の電流をそれぞれ取得するステップを含み、電力ケーブルの異常有無を検出するステップは、三相電力ケーブルに含まれたａ相ケーブル、ｂ相ケーブル及びｃ相ケーブルそれぞれに対する異常有無を検出するステップを含む。
また、異常有無を検出するステップは、取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値以上のとき電力ケーブルが正常状態であると判断するステップと、取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値より小さいとき電力ケーブルが異常状態であると判断するステップを含む。
また、インバータシステムの現在状態が予め設定された事前条件を満足するか否かを判断するステップを更に含み、異常有無の検出はインバータシステムの現在状態が予め設定された事前条件を満足する場合に行われ、事前条件は相電流の周期が特定値以下である条件と、インバータがＰＷＭ制御を行うギア状態によって動作する条件と、トルク、速度及び電流のうち少なくとも一つを含む指令が特定値以上である条件とのうちいずれか一つを含む。
また、移動ウィンドウ演算値を取得すると移動ウィンドウの位置を一定間隔右側に移動させ、移動された移動ウィンドウに対して移動ウィンドウ演算値を再取得するステップを更に含む。
一方、インバータシステムはバッテリを介して供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータに接続されてインバータを介して変換された交流電力をモータに供給する電力ケーブルと、一定周期ごとにモータに供給される交流電力に対する相電流値の絶対値を取得し、一定周期ごとに取得された絶対値のうち一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値を利用して移動ウィンドウ演算値を取得し、取得した移動ウィンドウ演算値を利用して電力ケーブルの状態を検出する制御部と、を含む。
また、移動ウィンドウ演算値は、一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計と、一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の積分値と、一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の平均値と、予め設定された加重値が適用された一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計とのうち少なくとも一つを含む。
また、制御部は、取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値以上のとき電力ケーブルが正常状態であると判断し、取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値より小さいとき電力ケーブルが異常状態であると判断する。
また、制御部は、相電流の周期が特定値以下であるか、インバータがＰＷＭ制御を行うギア状態によって動作するか、トルク、速度及び電流のうち少なくとも一つを含む指令が特定値以上である条件で電力ケーブルの状態を検出する。
本発明の実施例によると、電力ケーブルの不接続状態をソフトウェア的にリアルタイムで検出することができるため、価格の側面での有利な効果だけでなく外部要因によって発生する誤作動を事前に防止して運転者の安定性を向上させることができる。
従来技術によるインバータシステムにおける電力ケーブルの分離検出装置を示す図である。 本発明の実施例によるインバータシステムの構成を示す図である。 図２の制御部１３０における電力ケーブル１２０の分離検出動作のための構成要素を詳細に示す図である。 本発明の実施例による移動ウィンドウ演算値の取得過程を説明する図である。 本発明の実施例による移動ウィンドウ演算値の取得過程を説明する図である。 本発明の実施例によるインバータシステムにおける電力ケーブルの状態検出方法を段階別に説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例によるインバータシステムにおける電力ケーブルの状態検出方法を段階別に説明するためのフローチャートである。
以下の内容は、単に本発明の原理を例示する。よって、当業者はたとえ本明細書に明確に説明されていないか、図示されていない場合であっても、本発明の原理を具現し本発明の概念及び範囲に含まれる多様な装置を発明することができる。また、本明細書に列挙されたすべての条件付用語及び実施例は、原則的に本発明の概念を理解させる目的だけに明白に意図され、このように特別に列挙された実施例及び状態に制限的ではないと理解されるべきである。
また、本発明の原理、観点及び実施例だけでなく特定実施例を列挙するすべての詳細な説明は、このような事項の構造的及び機能的均等物を含むように意図されると理解されるべきである。また、このような均等物は現在公知の均等物だけでなく、将来に開発される均等物、すなわち、構造とは関係なく同じ機能を行うように発明されたすべての要素を含むと理解されるべきである。
図２は、本発明の実施例によるインバータシステムの構成を示す図である。
図２を参照すると、インバータシステムはインバータ１１０、インバータ１１０を介して出力される電力をモータに供給する三相電力ケーブル１２０、インバータ１１０の動作を制御しながら三相電力ケーブル１２０の分離有無を検出してインバータ１１０の動作を中止させる制御部１３０を含む。
インバータ１１０は電気自動車内に構成され、それによって電気自動車内に構成されたバッテリ（ｂａｔｔｅｒｙ、図示せず）から発生した直流電力を三相交流電力に変換する。
この際、バッテリは高電圧バッテリであって、複数個の単位セルの集合で形成される。
複数の単位セルは一定な電圧を維持するためにバッテリ管理システム（図示せず）によって管理され、バッテリはバッテリ管理システムの制御によって一定な電圧を放出する。
また、バッテリの放電によって出力される電力はインバータ１１０内に構成されたコンデンサに伝達される。
この際、バッテリとインバータ１１０との間にはリレーが形成されており、リレーの動作によってインバータ１１０に供給される電力の管理が行われる。
すなわち、リレーがオン動作をする場合にはバッテリの電力がインバータ１１０に供給され、リレーがオフ動作をする場合にはインバータ１１０に供給される電力が遮断される。
インバータ１１０は、バッテリに供給される直流電力を交流電力に変換してモータに供給する。
この際、インバータ１１０によって変換される交流電力は三相交流電力であることが好ましい。
インバータ１１０は上述したコンデンサと複数の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）によって形成され、ＩＧＢＴは後述するインバータ制御部１３０から印加される制御信号に応じてＰＷＭスイッチングを実行し、バッテリから供給される電力を相変換してモータに供給する。
モータは、回転せずに固定される固定子及び回転する回転子を含む。モータはインバータ１１０を介して供給される交流電力を印加される。
モータは例えば三相モータであってもよく、各相の固定子のコイルに電圧可変／周波数可変の各相交流電力が印加される場合、印加される周波数に応じて回転子の回転速度が変化する。
モータは誘導モータ、ブラシレス直流（ＢＬＤＣ）モータ、リラクタンスモータなど多様な形態であってもよい。
一方、モータの一側には駆動ギア（図示せず）が具備される。駆動ギアはモータの回転エネルギをギアビアによって変換する。駆動ギアから出力される回転エネルギは前輪及び／又は後輪に伝達されて電気自動車を動かす。
インバータ１１０とモータとの間には電力ケーブル１２０が形成される。電力ケーブル１２０は三相電力であることが好ましく、それによってａ相ケーブル、ｂ相ケーブル及びｃ相ケーブルで構成される。
制御部１３０はインバータ１１０の全般的な動作を制御する。
例えば、制御部１３０はモータに供給される電流（三相電流）を利用してモータを駆動させる駆動値を計算し、計算した駆動値に応じてインバータを制御するための（好ましくは、インバータを構成するＩＧＢＴのスイッチングを制御するための）スイッチング信号を発生する。
それによって、インバータ１１０は制御部１３０から発生するスイッチング信号に応じて選択的にオンオフ動作を行い、バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換する。
一方、制御部１３０はインバータ１１０からモータに供給される三相電流の状態を判断し、インバータ１１０とモータとの間を接続する電力ケーブル１２０の状態を確認する。
そして、制御部１３０は電力ケーブル１２０の状態に問題が発生したとき（例えば、断線、分離及び不接続など）、インバータ１１０を介して変換された交流電力がモータに供給されないため電気自動車の走行に問題が発生する可能性がある。
したがって、制御部１３０は電力ケーブル１２０の分離有無を検出し、その結果電力ケーブル１２０が分離されていることが検出されると、モータに供給される交流電力を遮断する。
以下、制御部１３０で行われる電力ケーブル１２０の分離態検出動作についてより詳しく説明する。
図３は、図２の制御部１３０における電力ケーブル１２０の分離検出動作のための構成要素を詳細に示す図である。
図３を参照すると、制御部１３０は相電流取得部１３２、移動ウィンドウ演算部１３４及びケーブル状態検出部１３６を含む。
相電流取得部１３２は、インバータ１１０からモータに供給される相電流を取得する。
この際、相電流取得部１３２は電力ケーブル１２０のａ相ケーブルを介してモータに供給されるａ相電流（Ｉａｓ）と、電力ケーブル１２０のｂ相ケーブルを介してモータに供給されるｂ相電流（Ｉｂｓ）と、電力ケーブル１２０のｃ相ケーブルを介してモータに供給されるｃ相電流（Ｉｃｓ）とをそれぞれ取得する。
次に、相電流取得部１３２は取得したａ相、ｂ相及びｃ相電流（Ｉａｓ，Ｉｂｓ，Ｉｃｓ）に対する絶対値（｜Ｉａｓ｜，｜Ｉｂｓ｜，｜Ｉｃｓ｜）を計算する。
この際、相電流取得部１３２は予め設定された一定時間（Ｔｓａｍｐ）ごとに取得した相電流（Ｉａｓ，Ｉｂｓ，Ｉｃｓ）に対する絶対値（｜Ｉａｓ｜，｜Ｉｂｓ｜，｜Ｉｃｓ｜）を計算し、移動ウィンドウ演算部１３４に伝達する。
移動ウィンドウ演算部１３４は相電流取得部１３２を介して伝達される絶対値（｜Ｉａｓ｜，｜Ｉｂｓ｜，｜Ｉｃｓ｜）に対して一定サイズの移動ウィンドウを生成し、生成された移動ウィンドウ内での移動ウィンドウ演算値（ＭＷ｜Ｉａｓ｜，ＭＷ｜Ｉｂｓ｜，ＭＷ｜Ｉｃｓ｜）を取得する。
図４及び図５は、本発明の実施例による移動ウィンドウ演算値の取得過程を説明する図である。
図４を参照すると、横軸は時間軸を意味し、縦軸は一定時間ごとに取得された絶対値を意味する。図４は、絶対値（｜Ｉａｓ｜，｜Ｉｂｓ｜，｜Ｉｃｓ｜）のうちいずれか一つの特定相に対する絶対値を示す図である。
相電流取得部１３２は、一定時間ごとに上記のような絶対値を取得してそれを移動ウィンドウ演算部１３４に伝達する。
移動ウィンドウ演算部１３４は、取得された絶対値に対して一定サイズのウィンドウＷ内に含まれた値を利用して移動ウィドウ演算値を取得する。
この際、移動ウィンドウ演算値は以下に記載された式のうちいずれか一つの式によって求められる。
Figure 2014236664
式１は、サイズがＷであるウィンドウ内でＷ個の連続する絶対値に対する合計を示す。
Figure 2014236664
式２は、式１によって求められた結果値にＴｓａｍｐを乗じたものであり、その結果値は区間Ｗ内での積分を意味する。
Figure 2014236664
式３は式１によって求められた結果値をＷで除したものであり、ここでＷはウィンドウ内に含まれた絶対値の数を意味し、それによって得られた結果値はウィンドウ内での絶対値に対する平均値を意味する。
Figure 2014236664
式４は、ウィンドウ内に含まれたそれぞれの絶対値に予め設定された加重値（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｆａｃｔｏｒ）ａnを乗じたものであり、これは多様な他の要因を考慮してウィンドウ内での加重値が付与された絶対値の合計を意味する。
式１乃至式４に記載したように、移動ウィンドウ演算部１３４は、予め設定されたウィンドウサイズ内に含まれた絶対値を利用して絶対値の総計、絶対値の平均値、絶対値の積分値及び加重値が付与された絶対値の総計のうちいずれか一つの値を演算する。
移動ウィンドウ演算部１３４で演算される結果値は、予め設定された条件によって決定される。これは事前に多様な実験を介し、インバータ１１０の動作状態に応じてそれに合わせた最適の条件を設定して演算される結果値を決定する。
例えば、インバータ１１０が初期動作した時点では、式３に記載された平均値を利用して移動ウィンドウ演算値を得て、インバータ１１０が安定化に入った時点では式１乃至式４のうちいずれか一つを利用して移動ウィンドウ演算値を得る。
ケーブル状態検出部１３６は、移動ウィンドウ演算部１３４を介して演算された移動ウィンドウ演算値を利用して電力ケーブル１２０の状態を検出する。
すなわち、ケーブル状態検出部１３６は電力ケーブル１２０が正常に接続された状態で現れる移動ウィンドウ演算値の基準値を決定し、それに応じて基準値と移動ウィンドウ演算部１３４を介して演算された移動ウィンドウ演算値とを比較して電力ケーブルの状態を検出する。
基準値は、式１によって求められた移動ウィンドウ演算値に対する第１基準値と、式２によって求められた移動ウィンドウ演算値に対する第２基準値と、式３によって求められた移動ウィンドウ演算値に対する第３基準値と、式４によって求められた移動ウィンドウ演算値に対する第４基準値とを含む。
また、第１乃至第４基準値はａ相ケーブル、ｂ相ケーブル及びｃ相ケーブルにそれぞれ対応して存在する。
それによって基準値は次の表のように存在し、これは制御部１３０内に記憶されるか制御部１３０が別途の演算過程を経て取得する。
Figure 2014236664
結果的に、ケーブル状態検出部１３６は式１によってａ相、ｂ相及びｃ相にそれぞれ対応する第１乃至第３移動ウィンドウ演算値が演算される場合、第１移動ウィンドウ演算値と１−１基準値とを比較して電力ケーブル１２０のａ相に対する状態を検出し、同様に電力ケーブル１２０のｂ相及びｃ相の状態をそれぞれ検出する。
状態を検出する方法は、演算された移動ウィンドウ演算値が基準値以上のとき、電力ケーブル１２０が正常に接続されたと判断し、それとは異なって移動ウィンドウ演算値が基準値より小さいとき、電力ケーブル１２０が異常に接続された（例えば、分離、断線など）と判断する。
一方、ケーブル状態検出部１３５は電力ケーブル１２０の接続状態の誤検出を防止するために予め設定された条件を判断し、現在条件が事前条件をすべて満足する場合にだけ、電力ケーブル１２０の接続状態を検出する。
ここで、事前条件は次のような条件を含む。
その１、相電流の周期が特定値以下であるか？
その２、電気自動車用インバータの場合、インバータがＰＷＭ信号によってスイッチング動作を行っている特定ギア端であるか？
その３、指令（トルク、速度及び電流など）が特定値以上であるか？
相電流の周期の逆数はモータの駆動速度に比例する。すなわち、相電流の周期が特定値以下であるかという条件は、「モータの駆動速度が予め設定された速度以上であるか」を意味する。
したがって、ケーブル状態検出部１３６は相電流の周期が特定値以下である場合、言い換えるとモータの駆動速度が一定速度以上である場合にだけ、電力ケーブルの検出動作を行う。
また、電気自動車の場合、ギア状態に応じてインバータの動作が決定される。すなわち、ギア状態がＲ，Ｄ，Ｐである場合にはＰＷＭ信号によってインバータの動作が制御される。したがって、ケーブル状態検出部１３６はギア状態がＰＷＭ信号によってインバータの制御が行われる状態である場合にだけ、電力ケーブルの検出動作を行う。
また、指令値が特定値以下のとき電力ケーブルの検出が正常に行われずに誤検出が発生する恐れがあり、したがってケーブル状態検出部１３６は指令（トルク、速度及び電流）が特定値以上である場合にだけ、電力ケーブルの状態を検出する。
一方、上記のように１次的に移動ウィンドウ演算値が取得されると、移動ウィンドウ演算部１３４は相電流取得部１３２を介して供給され続ける絶対値を利用して、２次〜Ｎ次的に移動ウィンドウ演算値を取得する。
すなわち、図５を参照すると、１次的な移動ウィンドウ演算値が取得されると、ウィンドウの位置をＴｓａｍｐだけ右側に移動させて移動されたウィンドウ内に含まれた絶対値を利用して式１乃至式４による移動ウィンドウ演算値を更に取得し、電力ケーブル検出部１３５は続けて取得される移動ウィンドウ演算値を利用して電力ケーブルの状態を検出する。
本発明の実施例によると、電力ケーブルの不接続状態をソフトウェア的にリアルタイムで検出することができるため、価格の側面での有利な効果だけでなく外部要因によって発生する誤作動を事前に防止して運転者の安定性を向上させることができる。
図６乃至図７は、本発明の実施例によるインバータシステムにおける電力ケーブルの状態検出方法を段階別に説明するためのフローチャートである。
図６を参照すると、まず相電流取得部１３２はモータに供給される相電流値を取得する（ステップ１０１）。すなわち、相電流取得部１３２はａ相に対する電流値、ｂ相に対する電流値及びｃ相に対する電流値をそれぞれ取得する。
次に、相電流取得部１３２は取得した各相に対する電流値の絶対値を演算する（ステップ１０２）。演算された各相の絶対値は移動ウィンドウ演算部１３４に伝達される。
移動ウィンドウ演算部１３４は、各相に対する絶対値を利用して各相に対して移動ウィドウ演算値を取得する（ステップ１０３）。
移動ウィンドウ演算値の取得方法は式１乃至式４で説明したため、それに対する詳細な説明は省略する。
式１乃至式４のうちいずれか一つの式によって移動ウィンドウ演算値が取得されると、移動ウィンドウ演算部１３４はオーバフローを防止するために取得された移動ウィンドウ演算値の最大値を制限する。
次に、移動ウィンドウ演算部１３４で一定時間が経過したか否かを判断する（ステップ１０４）。すなわち、移動ウィンドウ演算部１３４はウィンドウのサイズに対応する絶対値がすべて取得され、それに対応する移動ウィドウ演算値が取得されたか否かを判断する。
判断結果（ステップ１０４）、一定時間が経過していなければ移動ウィンドウ演算部１３４は一定時間待機してステップ（ステップ１０１）に戻り、一定時間が経過していれば電力ケーブルの状態検出のための事前条件を満足するか否かを判断する（ステップ１０５）。
すなわち、移動ウィンドウ演算部１３４は相電流の周期が特定値以下であるか、電気自動車用インバータの場合、インバータがＰＷＭ信号によってスイッチング動作を行っている特定ギア端であるか又は指令（トルク、速度及び電流）が特定値以上であるか否かを判断する。
この際、移動ウィンドウ演算部１３４は条件のうちいずれか一つの条件だけを満足するとき、事前条件を満足すると判断してもよく、それとは異なって条件のうち複数の条件を満足する場合に事前条件を満足すると判断してもよい。
次に、事前条件を満足するとケーブル状態検出部１３６は演算結果値と予め設定された基準値とを比較する（ステップ１０６）。
次に、比較結果、演算値が予め設定された基準値より小さいか否かを判断する（ステップ１０７）。
判断結果（ステップ１０７）、演算結果値が予め設定された基準値より低いとき、電力ケーブルの状態を異常状態と判断する（ステップ１０８）。
図７に基づいてステップ（ステップ１０６、ステップ１０７、ステップ１０８）をより詳細に説明すると、まずケーブル状態検出部１３６は移動ウィンドウ演算部１３４を介して取得されたａ相に対する演算結果値と予め設定された第１基準値とを比較し、ａ相の演算結果値が第１基準値より小さいか否かを判断する（ステップ２０１）。
判断の結果（ステップ２０１）、ａ相に対する演算結果値が予め設定された第１基準値より小さいとき、ケーブル状態検出部１３５は電力ケーブルでａ相ケーブルに異常が発生したと判断する（ステップ２０２）。
また、ケーブル状態検出部１３６は移動ウィンドウ演算部１３４を介して取得されたｂ相に対する演算結果値と予め設定された第２基準値とを比較し、ｂ相の演算結果値が第２基準値より小さいか否かを判断する（ステップ２０３）。
判断の結果（ステップ２０３）、ｂ相に対する演算結果値が予め設定された第２基準値より小さいとき、ケーブル状態検出部１３６は電力ケーブルでｂ相ケーブルに異常が発生したと判断する（ステップ２０４）。
また、ケーブル状態検出部１３６は移動ウィンドウ演算部１３４を介して取得されたｃ相に対する演算結果値と予め設定された第３基準値とを比較し、ｃ相の演算結果値が第３基準値より小さいか否かを判断する（ステップ２０５）。
判断の結果（ステップ２０５）、ｃ相に対する演算結果値が予め設定された第３基準値より小さいとき、ケーブル状態検出部１３６は電力ケーブルでｃ相ケーブルに異常が発生したと判断する（ステップ２０２）。
本発明の実施例によると、電力ケーブルの不接続状態をソフトウェア的にリアルタイムで検出することができるため、価格面での有利な効果だけでなく外部要因によって発生する誤作動を事前に防止して運転者の安定性を向上させることができる。
１１０ インバータ
１２０ 三相電力ケーブル
１３０ 制御部
１３２ 相電流取得部
１３４ 移動ウィンドウ演算部
１３６ ケーブル状態検出部

Claims (13)

  1. インバータシステムに含まれた電力ケーブルの状態を検出する方法であって、
    一定周期ごとに電力ケーブルを介してモータに供給される相電流値を取得するステップと、
    前記一定周期ごとに取得された相電流値に対して一定サイズの移動ウィンドウを生成し、前記生成された移動ウィンドウ内に含まれた相電流値を利用して移動ウィドウ演算値を取得するステップと、
    前記取得された移動ウィンドウ演算値と予め設定された基準値とを比較するステップと、
    前記の比較結果に応じて前記電力ケーブルの異常有無を検出するステップと、
    を有する方法。
  2. 前記取得された相電流値の絶対値を計算するステップを更に含み、
    前記移動ウィンドウ演算値は、前記計算された絶対値を利用して演算される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記移動ウィンドウ演算値は、
    前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計と、
    前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の積分値と、
    前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の平均値と、
    予め設定された加重値が適用された前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計と、
    のうちいずれか一つである、請求項２に記載の方法。
  4. 前記電力ケーブルは三相電力ケーブルであり、
    前記相電流値を取得するステップは、前記三相電力ケーブルに対するａ，ｂ及びｃ相の電流をそれぞれ取得するステップを含み、
    前記電力ケーブルの異常有無を検出するステップは、前記三相電力ケーブルに含まれたａ相ケーブル、ｂ相ケーブル及びｃ相ケーブルそれぞれに対する異常有無を検出するステップを含む、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記異常有無を検出するステップは、
    前記取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値以上のとき、前記電力ケーブルが正常状態であると判断するステップと、
    前記取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値より小さいとき、前記電力ケーブルが異常状態であると判断するステップと、を含む、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記インバータシステムの現在状態が予め設定された事前条件を満足するか否かを判断するステップを更に含み、
    前記異常有無の検出は、前記インバータシステムの現在状態が予め設定された事前条件を満足する場合に行われ、
    前記事前条件は、
    相電流の周期が特定値以下である条件と、
    インバータがＰＷＭ制御を行うギア状態に応じて動作する条件と、
    トルク、速度及び電流のうち少なくとも一つを含む指令が特定値以上である条件と、
    のうちいずれか一つを含む、請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記移動ウィンドウ演算値を取得すると前記移動ウィンドウの位置を一定間隔右側に移動させ、前記移動された移動ウィンドウに対して移動ウィンドウ演算値を再取得するステップを更に含む、請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の方法。
  8. バッテリを介して供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
    前記インバータに接続されて前記インバータを介して変換された交流電力をモータに供給する電力ケーブルと、
    一定周期ごとに前記モータに供給される交流電力に対する相電流値の絶対値を取得し、前記一定周期ごとに取得された絶対値のうち一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値を利用して移動ウィンドウ演算値を取得し、前記取得した移動ウィンドウ演算値を利用して前記電力ケーブルの状態を検出する制御部と、
    を備えるインバータシステム。
  9. 前記移動ウィンドウ演算値は、
    前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計と、
    前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の積分値と、
    前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の平均値と、
    予め設定された加重値が適用された前記一定サイズの移動ウィンドウ内に含まれた絶対値の総計と、
    のうちいずれか一つである、請求項８に記載のインバータシステム。
  10. 前記電力ケーブルは三相電力ケーブルであり、
    前記相電流値は前記三相電力ケーブルに対するａ，ｂ及びｃ相の電流をそれぞれ含み、
    前記制御部は、前記三相電力ケーブルに含まれたａ相ケーブル、ｂ相ケーブル及びｃ相ケーブルそれぞれに対する異常有無を検出する、請求項８又は請求項９に記載のインバータシステム。
  11. 前記制御部は、
    前記取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値以上のとき、前記電力ケーブルが正常状態であると判断し、
    前記取得された移動ウィンドウ演算値が予め設定された基準値より小さいとき、前記電力ケーブルが異常状態であると判断する、請求項８乃至請求項１０のうちいずれか一項に記載のインバータシステム。
  12. 前記制御部は、
    相電流の周期が特定値以下である条件と、
    インバータがＰＷＭ制御を行うギア状態に応じて動作する条件と、
    トルク、速度及び電流のうち少なくとも一つを含む指令が特定値以上である条件と、
    のうちいずれか一つの条件を満足するとき、前記電力ケーブルの異常有無を検出する、請求項８乃至請求項１１のうちいずれか一項に記載のインバータシステム。
  13. 前記制御部は、前記移動ウィンドウ演算値を取得すると前記移動ウィンドウの位置を一定間隔右側に移動させ、前記移動された移動ウィンドウに対して移動ウィンドウ演算値を再取得する、請求項８乃至請求項１２のうちいずれか一項に記載のインバータシステム。
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