JP2015139264A - Electric power converter unit and control method of electric power converter unit - Google Patents

Electric power converter unit and control method of electric power converter unit Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively and reliably protect an electric power converter unit.SOLUTION: A boost chopper of the electric power converter unit boosts a DC power supplied from an overhead wire up to a predetermined voltage value. The inverter converts the DC power outputted from the boost chopper into an AC power to output the same to a transformer. The transformer isolates the AC power which is output from the inverter and outputs the same to a rectification part. The rectification part rectifies the AC power which is output from the transformer to output the same to a load. A first current detection section detects an input current on the boost chopper and outputs a first detection signal; and a second current detection section detects an output current from the rectification part and outputs a second detection signal. An abnormality detection section detects an abnormality on the second current detection section based on the first detection signal and the second detection signal.

Description

本発明の実施形態は、電力変換装置および電力変換装置の制御方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a power conversion device and a method for controlling the power conversion device.

従来、鉄道車両には、架線からの直流電力を所定電圧の直流電力に変換して車内設備（冷暖房装置、ドア開閉装置、表示装置など）に供給する鉄道車両用補助電源装置（以下、電力変換装置）が設けられている。この電力変換装置では、架線からの直流電力を交流電力に変換し、商用周波数のトランスを介して絶縁した後に整流して直流電力を負荷に対して出力している。   Conventionally, for railway vehicles, an auxiliary power supply for railway vehicles (hereinafter referred to as power conversion) that converts DC power from an overhead wire into DC power of a predetermined voltage and supplies it to in-vehicle equipment (air-conditioning / heating device, door opening / closing device, display device, etc.). Device). In this power converter, direct current power from an overhead wire is converted into alternating current power, insulated through a commercial frequency transformer, and then rectified to output direct current power to a load.

特開平６−３２７２６１号公報JP-A-6-327261

ところで、従来の電力変換装置においては、電力変換装置の出力電流を監視する出力電流検出器を設け、負荷短絡等の原因により過電流等の異常が発生した場合に当該電力変換装置を保護するように構成したものも提案されている。
しかし、出力電流検出器が故障した場合には、異常を検出することはできず、電力変換装置の保護が行えない虞があった。 By the way, in the conventional power converter, the output current detector which monitors the output current of a power converter is provided, and when the abnormality, such as an overcurrent, occurs due to a load short circuit or the like, the power converter is protected. The one configured in this way has also been proposed.
However, when the output current detector fails, it is impossible to detect an abnormality, and there is a possibility that the power conversion device cannot be protected.

上述した課題を解決するために、実施形態の電力変換装置の昇圧チョッパは、架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧してインバータに出力する。
インバータは、昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換してトランスに出力する。
トランスは、インバータから出力される交流電力の昇圧を行って整流部に出力する。
整流部は、トランスから出力される交流電力を整流して負荷に出力する。
一方、第１電流検出部は、昇圧チョッパの入力電流を検出し第１検出信号を異常検出部に出力し、第２電流検出部は、整流部の出力電流を検出し第２検出信号を異常検出部に出力する。 In order to solve the above-described problem, the boost chopper of the power conversion device of the embodiment boosts DC power supplied from an overhead wire to a predetermined voltage value and outputs the boosted voltage to the inverter.
The inverter converts DC power output from the boost chopper into AC power and outputs the AC power to the transformer.
The transformer boosts AC power output from the inverter and outputs it to the rectifier.
The rectifying unit rectifies the AC power output from the transformer and outputs the rectified power to the load.
On the other hand, the first current detection unit detects the input current of the boost chopper and outputs a first detection signal to the abnormality detection unit, and the second current detection unit detects the output current of the rectification unit and abnormally detects the second detection signal. Output to the detector.

これらの結果、異常検出部は、第１検出信号及び第２検出信号に基づいて第２電流検出部の異常を検出する。   As a result, the abnormality detection unit detects an abnormality in the second current detection unit based on the first detection signal and the second detection signal.

図１は、第１実施形態の鉄道車両用の電力変換装置の概要構成ブロック図である。FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a power conversion device for a railway vehicle according to the first embodiment. 図２は、第２電流検出部の異常を検出するための第１実施形態における異常検出部を論理回路として構成した場合の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram when the abnormality detection unit according to the first embodiment for detecting an abnormality in the second current detection unit is configured as a logic circuit. 図３は、第２実施形態の鉄道車両用の電力変換装置の概要構成ブロック図である。FIG. 3 is a schematic configuration block diagram of a power conversion device for a railway vehicle according to the second embodiment. 図４は、第２電流検出部の異常を検出するための第２実施形態における異常検出部を論理回路として構成した場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram when the abnormality detection unit in the second embodiment for detecting an abnormality in the second current detection unit is configured as a logic circuit.

以下、図面を参照して実施形態の電力変換装置を詳細に説明する。
実施形態の電力変換装置は、例えば、架線からの直流電力を所定電圧の直流電力に変換して負荷である車内設備（冷暖房装置、ドア開閉装置、表示装置など）に供給する鉄道車両用補助電源装置として用いられる。 Hereinafter, the power converter of an embodiment is explained in detail with reference to drawings.
The power conversion device according to the embodiment includes, for example, a railcar auxiliary power supply that converts DC power from an overhead wire into DC power of a predetermined voltage and supplies it to in-vehicle equipment (such as a cooling / heating device, a door opening / closing device, and a display device) as a load. Used as a device.

［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の鉄道車両用の電力変換装置の概要構成ブロック図である。
電力変換装置１０は、直流架線（直流き電線）１１から直流電力が供給されるパンタグラフ１２と、線路１３を介して接地された車輪１４と、の間の電流経路に開放接触器（遮断器）１５が直列に接続されている。 [1] First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power converter for a railway vehicle according to a first embodiment.
The power converter 10 has an open contactor (breaker) in a current path between a pantograph 12 to which DC power is supplied from a DC overhead wire (DC feeder) 11 and a wheel 14 grounded through a line 13. 15 are connected in series.

さらに開放接触器１５の後段には、入力直流電圧を昇圧する昇圧チョッパ（非絶縁型昇圧チョークコンバータ）１６が接続されている。
さらに昇圧チョッパ１６の後段には、昇圧チョッパ１６の出力である昇圧後の直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ１７が接続されている。 Further, a boost chopper (non-insulated boost choke converter) 16 that boosts the input DC voltage is connected to the subsequent stage of the open contactor 15.
Further, an inverter 17 that converts the boosted DC power, which is the output of the boost chopper 16, into AC power and outputs it is connected to the subsequent stage of the boost chopper 16.

ここで、インバータ１７は、出力端子から出力する交流電力の周波数を商用電源の周波数（５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）のｎ倍（ｎ：２以上の整数、実際には、数倍から数十倍）とする。   Here, the inverter 17 sets the frequency of the AC power output from the output terminal to n times (n: an integer of 2 or more, actually several times to several tens times) of the frequency (50 Hz or 60 Hz) of the commercial power source. .

インバータ１７の出力端子には、インバータ１７の出力電圧をさらに昇圧して出力する（絶縁）トランス１８の一次側端子が接続されている。
トランス１８の二次側端子には、トランス１８が出力した交流電力の全波整流を行って再び直流電力とするダイオード整流器１９が接続されている。 The output terminal of the inverter 17 is connected to the primary side terminal of the transformer 18 that further boosts and outputs the output voltage of the inverter 17 (insulation).
The secondary side terminal of the transformer 18 is connected to a diode rectifier 19 that performs full-wave rectification of the AC power output from the transformer 18 to obtain DC power again.

さらにダイオード整流器１９の後段には、ダイオード整流器１９の出力から高周波成分（ノイズ）を除去して負荷ＬＤに出力するＬＣフィルタとして構成されたフィルタ２０が接続されている。   Further, a filter 20 configured as an LC filter that removes a high frequency component (noise) from the output of the diode rectifier 19 and outputs it to the load LD is connected to the subsequent stage of the diode rectifier 19.

また、電力変換装置１０は、異常検出部２１Ｘの機能を有するとともに、当該電力変換装置１０全体の制御を行う制御部２１と、昇圧チョッパ１６の入力電流を検出し、第１検出信号ＳＤ１を制御部２１に出力する第１検出器としての第１電流検出器２２と、フィルタ２０の出力電流（実効的には、ダイオード整流器１９の出力電流）を検出し、第２検出信号ＳＤ２を制御部２１に出力する第２検出器としての第２電流検出器２３と、を備えている。   The power conversion device 10 has the function of the abnormality detection unit 21X, detects the input current of the control unit 21 that controls the entire power conversion device 10 and the boost chopper 16, and controls the first detection signal SD1. The first current detector 22 as the first detector output to the unit 21 and the output current of the filter 20 (effectively, the output current of the diode rectifier 19) are detected, and the second detection signal SD2 is detected by the control unit 21. And a second current detector 23 as a second detector that outputs to the second current detector.

上記構成において、昇圧チョッパ１６は、開放接触器１５に直列に接続されたコイル（チョッパリアクトル）３１と、制御部２１の制御下でチョッピング動作を行うスイッチング素子３２と、逆流防止ダイオード３３と、を備えている。   In the above configuration, the step-up chopper 16 includes a coil (chopper reactor) 31 connected in series to the open contactor 15, a switching element 32 that performs a chopping operation under the control of the control unit 21, and a backflow prevention diode 33. I have.

また、インバータ１７は、２個の直列接続されたコンデンサ３４、３５により構成されたフィルタコンデンサと、直列接続されたスイッチング素子３６（上アーム）及びスイッチング素子３７（下アーム）を備えている。ここで、スイッチング素子３６及びスイッチング素子３７は、シリコン（Ｓｉ）と比較して、ワイドバンドギャップの材料であるガリウムナイトライド（ＧａＮ：窒化ガリウム）半導体で形成されている。   The inverter 17 includes a filter capacitor formed by two capacitors 34 and 35 connected in series, and a switching element 36 (upper arm) and a switching element 37 (lower arm) connected in series. Here, the switching element 36 and the switching element 37 are formed of a gallium nitride (GaN: gallium nitride) semiconductor, which is a material having a wide band gap as compared with silicon (Si).

トランス１８は、インバータ１７から出力される交流電力を、一次コイル及び二次コイル（図示しない）の巻数比に対応した昇圧比で変換して後段のダイオード整流器１９へ出力する。ここで、トランス１８の一次側及び二次側との間は絶縁されているので、電力変換装置１０は絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとして構成されている。   The transformer 18 converts the AC power output from the inverter 17 at a step-up ratio corresponding to the turn ratio of the primary coil and the secondary coil (not shown) and outputs the converted power to the subsequent diode rectifier 19. Here, since the primary side and the secondary side of the transformer 18 are insulated, the power conversion device 10 is configured as an insulated DC / DC converter.

ダイオード整流器１９は、上アームを構成するダイオード４１、４２と、下アームを構成するダイオード４３、４４と、を備え、ダイオード４１及びダイオード４３は直列接続され、ダイオード４２及びダイオード４４は、直列接続されている。
フィルタ２０は、ＬＣフィルタを構成するリアクトル（コイル）５１及びコンデンサ５２を備えている。 The diode rectifier 19 includes diodes 41 and 42 constituting an upper arm and diodes 43 and 44 constituting a lower arm. The diode 41 and the diode 43 are connected in series, and the diode 42 and the diode 44 are connected in series. ing.
The filter 20 includes a reactor (coil) 51 and a capacitor 52 that constitute an LC filter.

制御部２１は、トランス１８の入出力電流を図示しない電流検出器により検出し、検出電流値に応じてスイッチング素子３２、３６、３７のゲート電圧を制御する。
これと並行して、制御部２１は、第１検出信号ＳＤ１及び第２検出信号ＳＤ２に基づいて第２電流検出器２３の異常検出を行う。 The control unit 21 detects the input / output current of the transformer 18 with a current detector (not shown), and controls the gate voltages of the switching elements 32, 36, and 37 according to the detected current value.
In parallel with this, the controller 21 detects an abnormality of the second current detector 23 based on the first detection signal SD1 and the second detection signal SD2.

図２は、第２電流検出部の異常を検出するための第１実施形態における異常検出部を論理回路として構成した場合の説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram when the abnormality detection unit according to the first embodiment for detecting an abnormality in the second current detection unit is configured as a logic circuit.

第１実施形態の異常検出部２１Ｘは、反転入力端子に第２検出信号ＳＤ２が入力され、非反転入力端子にフィルタ２０からの出力電流が無電流状態であることを識別するための無電流検出閾値ＴＨｎｃが入力された第１コンパレータ６１と、非反転入力端子に第１検出信号ＳＤ１が入力され、反転入力端子に昇圧チョッパ１６の入力電流として正常動作時の電流が流れている有電流状態であることを識別するための有電流検出閾値ＴＨｃが入力された第２コンパレータ６２と、第１コンパレータ６１及び第２コンパレータ６２の出力がそれぞれ入力され、これらの論理積をとって第２電流検出器２３の異常時（故障時）に“Ｈ”レベルの異常検出信号ＳＥＲを出力するＡＮＤ回路６３と、を備えている。   In the abnormality detection unit 21X of the first embodiment, the second detection signal SD2 is input to the inverting input terminal, and the non-current detection for identifying that the output current from the filter 20 is in the non-current state at the non-inverting input terminal. In a current state in which the first comparator 61 to which the threshold value THnc is input, the first detection signal SD1 is input to the non-inverting input terminal, and the current during normal operation flows as the input current of the boost chopper 16 to the inverting input terminal. The second comparator 62 to which the current detection threshold THc for identifying the input is input, and the outputs of the first comparator 61 and the second comparator 62 are respectively input, and a logical product of these outputs is used to calculate the second current detector. And an AND circuit 63 that outputs an “H” level abnormality detection signal SER when there is an abnormality (when a failure occurs).

上記構成において、有電流検出閾値ＴＨｃは、回路上の損失（特にインバータ１７、トランス１８及びダイオード整流器１９の損失）を考慮して、損失が無いものとした場合と比較して、高めの値に設定されている。   In the above configuration, the current detection threshold THc is set to a higher value compared to the case where there is no loss in consideration of the loss on the circuit (particularly the loss of the inverter 17, the transformer 18 and the diode rectifier 19). Is set.

そして、異常検出部２１Ｘは、第２検出信号ＳＤ２に相当する昇圧チョッパ１６の入力電流が、有電流検出閾値ＴＨｃに相当する正常動作時の電流値を超えており（＝第２コンパレータ６２の出力＝“Ｈ”）いる場合に、第１検出信号ＳＤ１に相当するフィルタ２０の出力電流が、無電流検出閾値ＴＨｎｃに相当する電流量以下である場合に（＝第１コンパレータ６１の出力＝“Ｈ”）、第２電流検出器２３が異常であることを示す“Ｈ”レベルの異常検出信号ＳＥＲを出力することとなる。   Then, in the abnormality detection unit 21X, the input current of the boost chopper 16 corresponding to the second detection signal SD2 exceeds the current value during normal operation corresponding to the current detection threshold THc (= the output of the second comparator 62). = “H”), the output current of the filter 20 corresponding to the first detection signal SD1 is equal to or less than the current amount corresponding to the no-current detection threshold THnc (= the output of the first comparator 61 = “H”). "), An abnormality detection signal SER of" H "level indicating that the second current detector 23 is abnormal is output.

したがって、制御部２１は、異常検出信号ＳＥＲ＝“Ｈ”である場合に、電力変換動作を停止するように昇圧チョッパ１６及びインバータ１７を制御することとなる。
この結果、本第１実施形態によれば、電力変換装置１０を実効的、かつ、確実に保護できることとなる。 Therefore, the control unit 21 controls the boost chopper 16 and the inverter 17 to stop the power conversion operation when the abnormality detection signal SER = “H”.
As a result, according to the first embodiment, the power conversion device 10 can be effectively and reliably protected.

［２］第２実施形態
図３は、第２実施形態の鉄道車両用の電力変換装置の概要構成ブロック図である。
図３において、図１の第１実施形態と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図３の電力変換装置１０Ａが、図１の電力変換装置１０と異なる点は、異常検出部２１Ｙの機能を有するとともに、当該電力変換装置１０全体の制御を行う制御部２１Ａを備えた点と、第１電流検出器２２に代えて、インバータ１７の出力電流を検出し、第１検出信号ＳＤ１１を制御部２１Ａに出力する第１検出器としての第１電流検出器７１を備えた点である。 [2] Second Embodiment FIG. 3 is a schematic configuration block diagram of a power conversion device for a railway vehicle according to a second embodiment.
In FIG. 3, parts that are the same as in the first embodiment of FIG.
3 is different from the power conversion device 10 in FIG. 1 in that it has a function of the abnormality detection unit 21Y and includes a control unit 21A that controls the entire power conversion device 10. Instead of the first current detector 22, a first current detector 71 as a first detector that detects the output current of the inverter 17 and outputs the first detection signal SD11 to the control unit 21A is provided.

図４は、第２電流検出部の異常を検出するための第２実施形態における異常検出部を論理回路として構成した場合の説明図である。
図４において、図２と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。 FIG. 4 is an explanatory diagram when the abnormality detection unit in the second embodiment for detecting an abnormality in the second current detection unit is configured as a logic circuit.
In FIG. 4, the same parts as those in FIG.

第２実施形態の異常検出部２１Ｙは、反転入力端子に第２検出信号ＳＤ２が入力され、非反転入力端子にフィルタ２０からの出力電流が無電流状態であることを識別するための無電流検出閾値ＴＨｎｃが入力された第１コンパレータ６１と、非反転入力端子に第１検出信号ＳＤ１１が入力され、反転入力端子にインバータ１７の出力電流として正常動作時の電流が流れている有電流状態であることを識別するための有電流検出閾値ＴＨｃ１が入力された第２コンパレータ７２と、第１コンパレータ６１及び第２コンパレータ７２の出力がそれぞれ入力され、これらの論理積をとって第２電流検出器２３の異常時（故障時）に“Ｈ”レベルの異常検出信号ＳＥＲを出力するＡＮＤ回路７３と、を備えている。   In the abnormality detection unit 21Y of the second embodiment, the second detection signal SD2 is input to the inverting input terminal, and the non-current detection for identifying that the output current from the filter 20 is in the non-current state at the non-inverting input terminal. The first comparator 61 to which the threshold value THnc is input, the first detection signal SD11 is input to the non-inverting input terminal, and the current at normal operation flows as the output current of the inverter 17 to the inverting input terminal. The second comparator 72 to which the current detection threshold THc1 for identifying this is input, and the outputs of the first comparator 61 and the second comparator 72 are respectively input, and the logical product of these outputs is used to calculate the second current detector 23. And an AND circuit 73 that outputs an “H” level abnormality detection signal SER at the time of abnormality (at the time of failure).

上記構成において、有電流検出閾値ＴＨｃ１は、回路上の損失（特にトランス１８及びダイオード整流器１９の損失）を考慮して、第１実施形態と同様に、損失が無いものとした場合と比較して、高めの値に設定されているが、インバータ１７の損失は考慮する必要が無いので、第１実施形態の有電流検出閾値ＴＨｃの設定と比較して、より容易に設定が行える。   In the above configuration, the current detection threshold THc1 is compared with the case where there is no loss in the same manner as in the first embodiment in consideration of the loss on the circuit (particularly the loss of the transformer 18 and the diode rectifier 19). Although it is set to a higher value, it is not necessary to consider the loss of the inverter 17, so that it can be set more easily than the setting of the current detection threshold THc of the first embodiment.

そして、異常検出部２１Ｙは、第２検出信号ＳＤ２に相当するインバータ１７の出力電流（高周波電流）が、有電流検出閾値ＴＨｃ１に相当する正常動作時の電流値を超えており（＝第２コンパレータ７２の出力＝“Ｈ”）いる場合に、第１検出信号ＳＤ１１に相当するフィルタ２０の出力電流が、無電流検出閾値ＴＨｎｃに相当する電流量以下である場合に（＝第１コンパレータ６１の出力＝“Ｈ”）、第２電流検出器２３が異常であることを示す“Ｈ”レベルの異常検出信号ＳＥＲを出力することとなる。   Then, the abnormality detection unit 21Y has the output current (high-frequency current) of the inverter 17 corresponding to the second detection signal SD2 exceeds the current value during normal operation corresponding to the current detection threshold THc1 (= second comparator). When the output of 72 is “H”), the output current of the filter 20 corresponding to the first detection signal SD11 is equal to or less than the amount of current corresponding to the no-current detection threshold THnc (= the output of the first comparator 61). = “H”), an “H” level abnormality detection signal SER indicating that the second current detector 23 is abnormal is output.

したがって、制御部２１Ａは、異常検出信号ＳＥＲ＝“Ｈ”である場合に、電力変換動作を停止するように昇圧チョッパ１６及びインバータ１７を制御することとなる。
この結果、本第２実施形態によっても、電力変換装置１０を実効的、かつ、確実に保護できることとなる。 Therefore, the control unit 21A controls the boost chopper 16 and the inverter 17 to stop the power conversion operation when the abnormality detection signal SER = “H”.
As a result, according to the second embodiment, the power conversion device 10 can be effectively and reliably protected.

［３］実施形態の効果
以上の説明のように、各実施形態によれば、電力変換装置の負荷ＬＤへの出力電流を検出する出力電流検出器の異常（故障）を容易に検出することができ、ひいては、電力変換装置の安定動作に寄与することができる。 [3] Effect of Embodiment As described above, according to each embodiment, it is possible to easily detect an abnormality (failure) of an output current detector that detects an output current to the load LD of the power conversion device. This can contribute to the stable operation of the power converter.

［４］実施形態の変形例
以上の説明においては、昇圧チョッパ１６の入力電流あるいはインバータ１７の出力電流（高周波電流）のいずれかの正常電流検出時にフィルタ２０の負荷ＬＤへの出力電流が非電流検出状態である場合に、第２電流検出器２３の異常を検出する構成としていたが、第１電流検出器２２及び第１電流検出器７１の双方を備えるように構成することも可能である。 [4] Modification of Embodiment In the above description, the output current to the load LD of the filter 20 is a non-current when a normal current is detected, either the input current of the boost chopper 16 or the output current (high-frequency current) of the inverter 17. In the detection state, the configuration is such that an abnormality of the second current detector 23 is detected. However, it is possible to provide both the first current detector 22 and the first current detector 71.

以上の説明においては、異常検出部２１Ｘ及び異常検出部２１Ｙを論理回路として構成していたが、制御部２１あるいは制御部２１Ａをマイクロコンピュータとして、異常検出部２１Ｘ及び異常検出部２１Ｙの機能をソフトウェアで構成することも可能である。   In the above description, the abnormality detection unit 21X and the abnormality detection unit 21Y are configured as logic circuits. However, the functions of the abnormality detection unit 21X and the abnormality detection unit 21Y are software using the control unit 21 or the control unit 21A as a microcomputer. It is also possible to configure.

この場合において、マイクロコンピュータで実行される制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供されるようにしてもよい。
本実施形態のマイクロコンピュータで実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。 In this case, the control program executed by the microcomputer may be provided by being incorporated in advance in a ROM or the like.
The control program executed by the microcomputer of the present embodiment is a file in an installable or executable format, such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like. You may comprise so that it may record and provide on a readable recording medium.

さらに、本実施形態のマイクロコンピュータで実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態のマイクロコンピュータで実行される制御プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。   Further, the control program executed by the microcomputer of the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. Further, the control program executed by the microcomputer of the present embodiment may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.

なお、プログラムで構成される場合、例えば、架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから出力される交流電力の絶縁を行うトランスと、前記トランスから出力される交流電力を整流する整流部と、前記整流部の出力電流を検出する出力電流検出部と、を備えた電力変換装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであり、前記コンピュータを、前記昇圧チョッパの入力電流を検出する手段、前記整流部の出力電流を検出する手段、前記昇圧チョッパの入力電流及び前記整流部の出力電流に基づいて前記出力電流検出部の異常を検出する手段、として機能させる制御プログラムとなる。   When configured by a program, for example, a boost chopper that boosts DC power supplied from an overhead wire to a predetermined voltage value, an inverter that converts DC power output from the boost chopper into AC power, and the inverter A power converter comprising: a transformer that insulates AC power output from the power supply; a rectifier that rectifies AC power output from the transformer; and an output current detector that detects an output current of the rectifier. A control program for controlling by a computer, the computer comprising means for detecting an input current of the boost chopper, means for detecting an output current of the rectifier, input current of the boost chopper, and output current of the rectifier The control program is made to function as a means for detecting an abnormality of the output current detector based on the above.

また、別の例では、架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから出力される交流電力の絶縁を行うトランスと、前記トランスから出力される交流電力を整流する整流部と、前記整流部の出力電流を検出する出力電流検出部と、を備えた電力変換装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであり、前記コンピュータを、前記インバータの出力電流を検出する手段、前記整流部の出力電流を検出する手段、前記インバータの出力電流及び前記整流部の出力電流に基づいて、前記出力電流検出部の異常を検出する手段、として機能させる制御プログラムとなる。   In another example, a boost chopper that boosts DC power supplied from an overhead wire to a predetermined voltage value, an inverter that converts DC power output from the boost chopper into AC power, and output from the inverter A computer controls a power conversion device including a transformer that insulates AC power, a rectifier that rectifies AC power output from the transformer, and an output current detector that detects an output current of the rectifier. A control program for detecting the output current of the inverter, the means for detecting the output current of the rectifier, the output current of the inverter and the output current of the rectifier This is a control program that functions as a means for detecting an abnormality in the current detection unit.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１０、１０Ａ 電力変換装置
１１ 架線
１６ 昇圧チョッパ
１７ インバータ
１８ トランス
１９ ダイオード整流器
２０ フィルタ
２１、２１Ａ 制御部
２１Ｘ、２１Ｙ 異常検出部
２２、７１ 第１電流検出器
２３ 第２電流検出器（出力電流検出器）
６１ 第１コンパレータ
６２、７２ 第２コンパレータ
６３、７３ ＡＮＤ回路
ＬＤ 負荷
ＳＤ１、ＳＤ１１ 第１検出信号
ＳＤ２ 第２検出信号
ＳＥＲ 異常検出信号
ＴＨｃ、ＴＨｃ１ 有電流検出閾値
ＴＨｎｃ 無電流検出閾値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A Power converter 11 Overhead wire 16 Boost chopper 17 Inverter 18 Transformer 19 Diode rectifier 20 Filter 21, 21A Control part 21X, 21Y Abnormality detection part 22, 71 1st current detector 23 2nd current detector (output current detector) )
61 1st comparator 62, 72 2nd comparator 63, 73 AND circuit LD Load SD1, SD11 1st detection signal SD2 2nd detection signal SER Abnormality detection signal THc, THc1 Current detection threshold THnc No current detection threshold

Claims (6)

架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、
前記昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータから出力される交流電力の絶縁を行うトランスと、
前記トランスから出力される交流電力を整流して負荷に出力する整流部と、
前記昇圧チョッパの入力電流を検出し第１検出信号を出力する第１電流検出部と、
前記整流部の出力電流を検出し第２検出信号を出力する第２電流検出部と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づいて前記第２電流検出部の異常を検出する異常検出部と、
を備えた電力変換装置。 A step-up chopper that boosts the DC power supplied from the overhead line to a predetermined voltage value;
An inverter that converts DC power output from the boost chopper into AC power;
A transformer that insulates AC power output from the inverter;
A rectifying unit that rectifies AC power output from the transformer and outputs the rectified power to a load;
A first current detector for detecting an input current of the boost chopper and outputting a first detection signal;
A second current detector for detecting an output current of the rectifier and outputting a second detection signal;
An abnormality detection unit that detects an abnormality of the second current detection unit based on the first detection signal and the second detection signal;
The power converter provided with. 架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、
前記昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータから出力される交流電力の絶縁を行うトランスと、
前記トランスから出力される交流電力を整流して負荷に出力する整流部と、
前記インバータの出力電流を検出し第１検出信号を出力する第１電流検出部と、
前記整流部の出力電流を検出し第２検出信号を出力する第２電流検出部と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づいて前記第２電流検出部の異常を検出する異常検出部と、
を備えた電力変換装置。 A step-up chopper that boosts the DC power supplied from the overhead line to a predetermined voltage value;
An inverter that converts DC power output from the boost chopper into AC power;
A transformer that insulates AC power output from the inverter;
A rectifying unit that rectifies AC power output from the transformer and outputs the rectified power to a load;
A first current detector for detecting an output current of the inverter and outputting a first detection signal;
A second current detector for detecting an output current of the rectifier and outputting a second detection signal;
An abnormality detection unit that detects an abnormality of the second current detection unit based on the first detection signal and the second detection signal;
The power converter provided with. 前記異常検出部は、前記第１検出信号が電流検出状態であり、前記第２検出信号が電流非検出状態である場合に、前記第２電流検出部が異常であると検出する、
請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。 The abnormality detection unit detects that the second current detection unit is abnormal when the first detection signal is in a current detection state and the second detection signal is in a current non-detection state;
The power converter according to claim 1 or 2. 前記インバータは、当該インバータの出力電流の周波数を商用電源周波数のｎ倍（ｎ：２以上の整数）とする、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力変換装置。 In the inverter, the frequency of the output current of the inverter is n times the commercial power frequency (n: an integer of 2 or more).
The power converter device in any one of Claim 1 thru | or 3. 架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから出力される交流電力の絶縁を行うトランスと、前記トランスから出力される交流電力を整流する整流部と、前記整流部の出力電流を検出する出力電流検出部と、を備えた電力変換装置で実行される制御方法であって、
前記昇圧チョッパの入力電流を検出する過程と、
前記整流部の出力電流を検出する過程と、
前記昇圧チョッパの入力電流及び前記整流部の出力電流に基づいて前記出力電流検出部の異常を検出する過程と、
を備えた電力変換装置の制御方法。 A step-up chopper that boosts DC power supplied from an overhead wire to a predetermined voltage value, an inverter that converts DC power output from the boost chopper into AC power, and a transformer that insulates AC power output from the inverter A rectifying unit that rectifies the AC power output from the transformer, and an output current detecting unit that detects an output current of the rectifying unit,
Detecting the input current of the boost chopper;
Detecting the output current of the rectifying unit;
Detecting an abnormality of the output current detector based on the input current of the boost chopper and the output current of the rectifier;
A method for controlling a power conversion device comprising: 架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから出力される交流電力の絶縁を行うトランスと、前記トランスから出力される交流電力を整流する整流部と、前記整流部の出力電流を検出する出力電流検出部と、を備えた電力変換装置で実行される制御方法であって、
前記インバータの出力電流を検出する過程と、
前記整流部の出力電流を検出する過程と、
前記インバータの出力電流及び前記整流部の出力電流に基づいて前記出力電流検出部の異常を検出する過程と、
を備えた電力変換装置の制御方法。 A step-up chopper that boosts DC power supplied from an overhead wire to a predetermined voltage value, an inverter that converts DC power output from the boost chopper into AC power, and a transformer that insulates AC power output from the inverter A rectifying unit that rectifies the AC power output from the transformer, and an output current detecting unit that detects an output current of the rectifying unit,
Detecting the output current of the inverter;
Detecting the output current of the rectifying unit;
Detecting an abnormality of the output current detector based on the output current of the inverter and the output current of the rectifier;
A method for controlling a power conversion device comprising:
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