JP2021090294A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブートストラップ回路に含まれるコンデンサの異常電圧を検知するための専用の電圧検知回路を設けることなく、ブートストラップの異常を検知することができる。【解決手段】直列接続された上アームの第１スイッチング素子と下アームの第２スイッチング素子とを備え、直流電源からの直流電圧を所定の出力電圧に変換する電圧変換部と、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とをオン状態又はオフ状態に駆動する駆動回路と、前記第２スイッチング素子がオン状態になることによって充電されるコンデンサを備え、前記コンデンサに充電された電力を用いて前記第１スイッチング素子をオン状態にするための電圧を生成するブートストラップ回路と、前記駆動回路の動作を制御し、前記コンデンサを充電した後において、前記直流電圧と前記出力電圧とに基づいて前記ブートストラップ回路の異常を検出する制御装置と、を備える電力変換装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

下記特許文献１には、上アームの第１スイッチング素子と、下アームの第２スイッチング素子が直列に接続されたスイッチングレグを各相ごとに有する電力変換装置が開示されている。上記電力変換装置において、第１スイッチング素子をオン状態に制御するための電源として、ブートストラップ回路が用いられている（特許文献２）。

国際公開第２０１４／０６８７５２号 特開平３−１５００７５号公報

前記ブートストラップ回路の故障を検出するためには、ブートストラップ回路に含まれるコンデンサの異常電圧を検知するための電圧検知回路を設ける必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ブートストラップ回路に含まれるコンデンサの異常電圧を検知するための専用の電圧検知回路を設けることなく、ブートストラップ回路の異常を検知することができる電力変換装置を提供することである。

（１）本発明の一態様は、直列接続された上アームの第１スイッチング素子と下アームの第２スイッチング素子とを備え、直流電源からの直流電圧を所定の出力電圧に変換する電圧変換部と、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とをオン状態又はオフ状態に駆動する駆動回路と、前記第２スイッチング素子がオン状態になることによって充電されるコンデンサを備え、前記コンデンサに充電された電力を用いて前記第１スイッチング素子をオン状態にするための電圧を生成するブートストラップ回路と、前記駆動回路の動作を制御し、前記コンデンサを充電した後において、前記直流電圧と前記出力電圧とに基づいて前記ブートストラップ回路の異常を検出する制御装置と、を備える電力変換装置である。

（２）上記（１）の電力変換装置であって、前記駆動回路は、前記コンデンサを充電した後において、前記第１スイッチング素子がオン状態になるように前記コンデンサの出力端子と第１スイッチング素子の制御端子とを導通させ、前記制御装置は、前記出力端子と前記制御端子とが導通している場合において、前記直流電圧と前記出力電圧との差が所定の閾値以上である場合には、前記ブートストラップ回路の異常を検出してもよい。

（３）上記（２）の電力変換装置であって、前記制御装置は、前記出力端子と前記制御端子とが導通している場合において、所定時間が経過するまでの間に、前記差が前記所定の閾値以上になった場合は、前記ブートストラップ回路の異常を検出してもよい。

（４）上記（１）から上記（３）のいずれかの電力変換装置であって、前記出力電圧を計測する電圧計測部をさらに備え、前記制御装置は、前記電圧計測部の計測結果を用いて前記出力電圧の過電圧検知、モータに出力電圧を供給するための出力線の断線故障及び出力線の地絡故障の少なくともいずれかを判定を行うとともに前記ブートストラップ回路の異常検知を行ってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、ブートストラップ回路に含まれるコンデンサの異常電圧を検知するための専用の電圧検知回路を設けることなく、ブートストラップ回路の異常を検知することができる。

本実施形態に係る電力変換装置１の概略構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る異常検知のフロー図である。 本実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本実施形態に係る作用効果を説明する図である。 本実施形態に係る作用効果を説明する図である。

以下、本実施形態に係る電力変換装置１を、図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る電力変換装置１の概略構成の一例を示す図である。本実施形態に係る電力変換装置１は、電動二輪者や電気自動車等のモータＭを動力源として走行する車両に搭載される。モータＭは、モータジェネレータであってもよい。すなわち、モータＭは、車両のエンジンにより駆動される発電機としての機能を有してもよい。例えば、モータＭは、三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のブラシレスモータである。ただし、本実施形態の電力変換装置１は、相数には限定されない。

図１に示すように、電力変換装置１は、第１直流電源２、第２直流電源３、インバータ４、複数のブートストラップ回路５、抵抗器６、駆動回路７、第１電圧計測部８、複数の第２電圧計測部９、回転角センサ１０及び制御装置１１を備える。

第１直流電源２は、前記車両に搭載されており、第１直流電圧Ｖｉｎをインバータ４に出力する。例えば、第１直流電源２は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池である。ただし、これに限定されず、第１直流電源２は、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）であってもよい。

第２直流電源３は、第１直流電圧Ｖｉｎよりも低い第２直流電圧Ｖｃを複数のブートストラップ回路５に出力する。例えば、第２直流電源３は、第１直流電圧Ｖｉｎの供給を受け、第１直流電圧Ｖｉｎを降圧することで第２直流電圧Ｖｃを生成してもよい。ただし、これに限定されず、第２直流電源３は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池であってもよいし、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）であってもよい。

インバータ４は、第１直流電源２から供給された第１直流電圧Ｖｉｎを所定の電圧である出力電圧Ｖｏｕｔに変換する。そして、インバータ４は、変換した出力電圧ＶｏｕｔをモータＭに供給する。出力電圧Ｖｏｕｔは、例えば、交流電圧である。インバータ４は、本発明の「電圧変換部」の一例である。

本実施形態のインバータ４は、図示するように、インバータ４は、第１直流電圧Ｖｉｎを三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の各相の出力電圧Ｖｏｕｔに変換してモータＭに供給する。インバータ４は、三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の各相に対応した３つのスイッチングレグ４１を備えている。Ｕ相のスイッチングレグ４１を「スイッチングレグ４１ｕ」、Ｖ相のスイッチングレグ４１を「スイッチングレグ４１ｖ」、Ｗ相のスイッチングレグ４１を「スイッチングレグ４１ｗ」と称する場合がある。スイッチングレグ４１ｕ、スイッチングレグ４１ｖ及びスイッチングレグ４１ｗは、それぞれ同一の構成を備える。なお、複数のスイッチングレグ４１ｕ，ｖ，ｗのそれぞれを区別しない場合には、単に「スイッチングレグ４１」と標記する。スイッチングレグ４１は、本発明の「直列回路」に相当する。

スイッチングレグ４１は、第１端部が第１直流電源２の正極端子に接続され、第２端部が第１直流電源２の負極端子に接続されている。第１直流電源２の負極端子は、グランドに接続されている。スイッチングレグ４１は、第１スイッチング素子４２及び第２スイッチング素子４３を備える。

第１スイッチング素子４２は、第１直流電源２の正極端子と負極端子との間に接続された上アーム用の半導体スイッチング素子である。第１スイッチング素子４２は、第２スイッチング素子４３に対して直列に接続されている。例えば、第１スイッチング素子４２は、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。本実施形態の第１スイッチング素子４２は、ｎ型のＭＯＳＦＥＴである。

第１スイッチング素子４２のドレイン端子は、第１直流電源２の正極端子に接続されている。第１スイッチング素子４２のソース端子は、第２スイッチング素子４３のドレイン端子及びモータＭに接続されている。第１スイッチング素子４２のゲート端子は、駆動回路７に接続されている。ゲート端子は、本発明の「制御端子」の一例である。

第２スイッチング素子４３は、第１直流電源２の正極端子と負極端子との間に接続された下アーム用の半導体スイッチング素子である。例えば、第２スイッチング素子４３は、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴである。本実施形態では、第２スイッチング素子４３は、ｎ型のＭＯＳＦＥＴである。
第２スイッチング素子４３のドレイン端子は、第１直流電源２の正極端子に接続されている。第２スイッチング素子４３のソース端子は、第１直流電源２の負極端子に接続されている。第２スイッチング素子４３のドレイン端子は、第１スイッチング素子４２のソース端子及びモータＭに接続されている。第２スイッチング素子４３のゲート端子は、駆動回路７に接続されている。

ブートストラップ回路５は、第１スイッチング素子４２をオン状態にするための電圧を生成する。ブートストラップ回路５は、複数のスイッチングレグ４１のそれぞれに対応して設けられる。ブートストラップ回路５ｕは、スイッチングレグ４１ｕに対応して設けられている。ブートストラップ回路５ｖは、スイッチングレグ４１ｖに対応して設けられている。ブートストラップ回路５ｗは、スイッチングレグ４１ｗに対応して設けられている。ブートストラップ回路５ｕ，ｖ，ｗは、それぞれ同一の構成を備え、それぞれを区別しない場合には、単に「ブートストラップ回路５」と標記する。

ブートストラップ回路５は、ダイオード５１及びコンデンサ５２を備える。

ダイオード５１は、アノードが抵抗器６を介して第２直流電源３の正極端子に接続され、カソードがコンデンサ５２の第１端子に接続されている。

コンデンサ５２は、第１端子がダイオード５１のカソード及び駆動回路７に接続され、第２端子が第１スイッチング素子４２と第２スイッチング素子４３との間に接続されている。すなわち、コンデンサ５２の第２端子は、対応するスイッチングレグ４１からモータＭに出力電圧Ｖｏｕｔを供給するための出力線に接続されている。コンデンサ５２は、第２スイッチング素子４３がオン状態になると第２直流電圧Ｖｃが印加され充電する。これにより、ブートストラップ回路５は、コンデンサ５２に充電された電力を用いて第１スイッチング素子４２をオン状態にするための電圧Ｖｘを生成する。なお、コンデンサ５２の第１端子は、本発明の「出力端子」に相当する。

抵抗器６は、複数のブートストラップ回路５のそれぞれに対応して設けられる。
抵抗器６は、第１端部が第２直流電源３の正極端子に接続され、第２端子がダイオード５１のアノードに接続されている。

駆動回路７は、制御装置１１により動作が制御される。駆動回路７は、制御装置１１から出力される制御信号に基づいて、第１スイッチング素子４２と第２スイッチング素子４３とのそれぞれをオン状態又はオフ状態に駆動する。例えば、駆動回路７は、プッシュプル回路を備える。

駆動回路７は、第１スイッチング素子４２をオン状態に制御する場合には、コンデンサ５２の第１端部と第１スイッチング素子４２のゲート端子とを導通させる。これにより、ブートストラップ回路５で生成された電圧Ｖｘは、ゲート電圧として第１スイッチング素子４２のゲート端子に供給される。一方、駆動回路７は、第１スイッチング素子４２をオフ状態に制御する場合には、コンデンサ５２の第１端部と第１スイッチング素子４２との電気的な接続を遮断する。

駆動回路７は、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御する場合には、第２直流電源３の正極端子と第２スイッチング素子４３のゲート端子とを導通させる。これにより、第２直流電圧Ｖｃは、ゲート電圧として第２スイッチング素子４３のゲート端子に供給される。一方、駆動回路７は、第２スイッチング素子４３をオフ状態に制御する場合には、第２直流電源３の正極端子と第２スイッチング素子４３のゲート端子との電気的な接続を遮断する。

第１電圧計測部８は、第１直流電圧Ｖｉｎを計測する。そして、第１電圧計測部８は、第１直流電圧Ｖｉｎの計測結果を制御装置１１に出力する。

第２電圧計測部９は、三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の各相にそれぞれに対応して設けられている。第２電圧計測部９は、スイッチングレグ４１からモータＭに対して出力される出力電圧Ｖｏｕｔを計測する。第２電圧計測部９は、出力電圧Ｖｏｕｔの計測結果を制御装置１１に出力する。例えば、第２電圧計測部９は、スイッチングレグ４１ｕの第２スイッチング素子４３のドレイン端子とソース端子との間の電圧差を計測することで、モータＭのＵ相に供給される出力電圧Ｖｏｕｔを計測する。また、第２電圧計測部９は、スイッチングレグ４１ｖの第２スイッチング素子４３のドレイン端子とソース端子との間の電圧差を計測することで、モータＭのＶ相に供給される出力電圧Ｖｏｕｔを計測する。さらに、第２電圧計測部９は、スイッチングレグ４１ｗの第２スイッチング素子４３のドレイン端子とソース端子との間の電圧差を計測することで、モータＭのＷ相に供給される出力電圧Ｖｏｕｔを計測する。

回転角センサ１０は、モータＭの回転角を検出する。回転角センサ１０は、検出した回転角を示す検出信号を制御装置１１に出力する。例えば、回転角センサ１０は、レゾルバを備えてもよい。

制御装置１１は、制御信号を各駆動回路７に送信することで各駆動回路７の動作を制御する。すなわち、制御装置１１は、各駆動回路７の動作を制御することで、第１スイッチング素子４２及び第２スイッチング素子４３のそれぞれをオン状態又はオフ状態に制御する。

制御装置１１は、第２電圧計測部９の検出結果に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔの過電圧、上記出力線の断線故障及び出力線の地絡故障の少なくともいずれかを判定する。

制御装置１１は、第２電圧計測部９の検出結果を用いてブートストラップ回路５の異常を検出する。制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御することで、コンデンサ５２に対して充電させる。そして、制御装置１１は、コンデンサ５２を充電した後において、第１直流電圧Ｖｉｎと出力電圧ｏｕｔとに基づいてブートストラップ回路５の異常を検出する。ブートストラップ回路５の異常とは、例えば、コンデンサ５２の劣化や故障によってコンデンサ５２の容量が低下した場合、何らかの故障（例えば、断線）によりコンデンサ５２に電力が充電されていない場合、何らかの故障（例えば、断線）によりコンデンサ５２の電力が駆動回路７に供給されてない場合などである。

一例として、制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオフ状態に制御し、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子を導通させた場合において、第１直流電圧Ｖｉｎと出力電圧ｏｕｔとの差ΔＶを求める。そして、制御装置１１は、差ΔＶが所定の閾値Ｖｔｈ以上である場合には、ブートストラップ回路５の異常を検出する。例えば、制御装置１１は、第２スイッチング素子４３がオフ状態であり、且つ、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子を導通させた場合において、所定時間Ｔｘが経過するまでの間に、差ΔＶが閾値Ｖｔｈ未満であることが維持できなかった場合（差ΔＶが閾値Ｖｔｈ以上となった場合）には、ブートストラップ回路５の異常を検出する。

次に、本実施形態における電力変換装置１の異常検知の動作の流れを説明する。異常検知は、ブートストラップ回路５の異常を検出する処理である。制御装置１１は、三相の各相について、図２に示す異常検知の処理を実行して、ブートストラップ回路５ｕ，５ｖ，５ｗのそれぞれの異常を検出する。

制御装置１１は、回転角センサ１０からの検出信号に基づいて、モータＭが回転しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御装置１１は、モータＭが回転していないと判定している場合には、駆動回路７を制御して、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御する（ステップＳ１０２）。これにより、第２直流電源３の正極端子から出力される電流は、抵抗器６、ダイオード５１、コンデンサ５２、第２スイッチング素子４３を通り、第２直流電源３の負極端子に戻る充電経路を流れる。よって、コンデンサ５２に対する充電が開始する。なお、ステップＳ１０２において、第１スイッチング素子４２はオフ状態である。制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御してから第１時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御してから第１時間Ｔ１が経過したと判定した場合には、コンデンサ５２に対する充電を停止させるために、第２スイッチング素子４３をオフ状態に制御する（ステップＳ１０４）。そして、制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオフ状態に制御してから第２時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオフ状態に制御してから第２時間Ｔ２が経過したと判定した場合には、駆動回路７を制御して、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させる（ステップＳ１０６）。制御装置１１は、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させると、第１直流電圧Ｖｉｎと出力電圧ｏｕｔとの差ΔＶを求める。そして、制御装置１１は、差ΔＶが閾値Ｖｔｈ未満か否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御装置１１は、差ΔＶが閾値Ｖｔｈ以上である場合には、ブートストラップ回路５に異常が発生していると判定する（ステップＳ１０８）。一方、制御装置１１は、差ΔＶが閾値Ｖｔｈ未満である場合には、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させてから第３時間Ｔ３が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。例えば、第３時間Ｔ３は、第１時間Ｔ１よりも長い。

ステップＳ１０９において、制御装置１１は、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させてから第３時間Ｔ３が経過していない場合には、ステップＳ１０７の処理に移行する。一方、制御装置１１は、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させてから第３時間Ｔ３が経過している場合には、ブートストラップ回路５に異常が発生していない、すなわち、ブートストラップ回路５が正常である、と判定する（ステップＳ１１０）。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
まず、ブートストラップ回路５が正常である場合について、図３を用いて説明する。
制御装置１１は、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御して、第１時間Ｔ１の間、コンデンサ５２を充電する。そして、制御装置１１は、第１時間Ｔ１が経過すると、第２スイッチング素子４３をオフ状態に制御する。制御装置１１は、第１スイッチング素子４２及び第２スイッチング素子４３がともにオフ状態である期間（デットタイム）として第２時間Ｔ２が経過すると、第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させる。これにより、コンデンサ５２の電荷が第１スイッチング素子４２のゲート端子に放電される。ここで、ブートストラップ回路５が正常である場合には、コンデンサ５２には、第３時間Ｔ３の間において、第１スイッチング素子４２をオン状態に制御できる電力が充電されている。そのため、少なくとも第３時間Ｔ３が経過するまでは、第１スイッチング素子４２はオン状態に制御される。よって、少なくとも第３時間Ｔ３が経過するまでは、第１直流電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとの差ΔＶは、小さいままであり、閾値Ｖｔｈ未満となる。

次に、ダイオード５１とコンデンサ５２との間が断線した場合について図４を用いて説明する。制御装置１１は、コンデンサ５２を充電するために、第２スイッチング素子４３をオン状態に制御する。ただし、ダイオード５１とコンデンサ５２との間が断線しているため、コンデンサ５２には充電されない。すなわち、ブートストラップ回路５は、第１スイッチング素子４２をオン状態にするための電圧を生成することができない。よって、制御装置１１が第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させても、第１スイッチング素子４２のゲート端子には、第１直流電圧Ｖ１が印加されるだけであり、第１スイッチング素子４２は十分にオン状態にならない。したがって、差ΔＶが閾値Ｖｔｈを超え、制御装置１１は、ブートストラップ回路５の異常を検出することができる。

次に、劣化などによりコンデンサ５２の容量が低下した場合について図５を用いて説明する。制御装置１１は、コンデンサ５２を充電した後に第１スイッチング素子４２のゲート端子とコンデンサ５２の第１端子とを導通させる。ただし、劣化などによりコンデンサ５２の容量が低下しているため、第１スイッチング素子４２のゲート電圧の電圧降下が早い。よって、第１スイッチング素子４２は、すぐにオン状態からオフ状態に移行してしまう。したがって、第３時間Ｔ３が経過する前に差ΔＶが閾値Ｖｔｈ以上となり、制御装置１１は、ブートストラップ回路５の異常を検出することができる。

以上、説明したように、本実施形態の電力変換装置１は、コンデンサ５２を充電した後において、第１直流電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとに基づいてブートストラップ回路５の異常を検出する。そして、出力電圧Ｖｏｕｔを計測する第２電圧計測部９の検出結果は、一般的に、出力電圧Ｖｏｕｔの過電圧、上記出力線の断線故障及び出力線の地絡故障に用いられている。すなわち、第２電圧計測部９は、コンデンサ５２の異常電圧を検知するための専用の電圧検知回路ではない。本実施形態の電力変換装置１は、出力線の断線故障や出力線の地絡故障に用いられている第２電圧計測部９の検出結果を用いて、コンデンサ５２の異常を検知する。

このような構成によれば、コンデンサ５２の異常を検知するための専用の電圧検知回路を設けることなく、ブートストラップの異常を検知することができる。

コンデンサ５２の出力端子と第１スイッチング素子４２のゲート端子とを導通させた場合には、コンデンサ５２に十分な電力が充電されていないにもかかわらず、第１スイッチング素子４２は、瞬間的にオン状態になることがある。よって、このような事象を異常がないとして判定しないように、本実施形態の電力変換装置１は、コンデンサ５２の出力端子と第１スイッチング素子４２のゲート端子とが導通している場合において、所定時間（第３時間Ｔ３）が経過したときに差ΔＶが閾値Ｖｔｈ未満か否かを判定してもよい。また、電力変換装置１は、コンデンサ５２の出力端子と第１スイッチング素子４２のゲート端子とが導通している場合において、所定時間が経過するまでの間において、差ΔＶが閾値Ｖｔｈ未満か否かの判定を一定周期ごとに行ってもよい。そして、電力変換装置１は、所定時間が経過したときまでに、差ΔＶが閾値Ｖｔｈ以上となった場合には、ブートストラップの異常を検知してもよい。

なお、制御装置１１は、差ΔＶが所定の閾値Ｖｔｈ以上である場合には、ブートストラップ回路５の異常を検出したが、これに限定されない。制御装置１１は、第１直流電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとを用いて上記異常を検出すればよい。具体的には、制御装置１１は、第１直流電圧Ｖｉｎを基準とした場合に、出力電圧Ｖｏｕｔがどのくらい減少しているかを示す指標を求め、その指標に基づいてブートストラップ回路５の異常の有無を検出すればよい。差ΔＶは、上記指標の一例である。例えば、上記指標は、第１直流電圧Ｖｉｎに対する出力電圧Ｖｏｕｔの割合を示す値（例えば、Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ）であってもよい。

明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。

また、明細書に記載の「…部」の用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアとして具現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現されてもよい。

なお、上述した制御装置１１の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。そして、上記制御装置１１の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

１ 電力変換装置
２ 第１直流電源
３ 第２直流電源
５ ブートストラップ回路
９ 第２電圧計測部
１１ 制御装置
４２ 第１スイッチング素子
４３ 第２スイッチング素子
５１ ダイオード
５２ コンデンサ

Claims (4)

1. 直列接続された上アームの第１スイッチング素子と下アームの第２スイッチング素子とを備え、直流電源からの直流電圧を所定の出力電圧に変換する電圧変換部と、
   前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とをオン状態又はオフ状態に駆動する駆動回路と、
   前記第２スイッチング素子がオン状態になることによって充電されるコンデンサを備え、前記コンデンサに充電された電力を用いて前記第１スイッチング素子をオン状態にするための電圧を生成するブートストラップ回路と、
   前記駆動回路の動作を制御し、前記コンデンサを充電した後において、前記直流電圧と前記出力電圧とに基づいて前記ブートストラップ回路の異常を検出する制御装置と、
   を備える電力変換装置。
2. 前記駆動回路は、前記コンデンサを充電した後において、前記第１スイッチング素子がオン状態になるように前記コンデンサの出力端子と第１スイッチング素子の制御端子とを導通させ、
   前記制御装置は、前記出力端子と前記制御端子とが導通している場合において、前記直流電圧と前記出力電圧との差が所定の閾値以上である場合には、前記ブートストラップ回路の異常を検出する
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記制御装置は、
   前記出力端子と前記制御端子とが導通している場合において、所定時間が経過するまでの間に、前記差が前記所定の閾値以上になった場合は、前記ブートストラップ回路の異常を検出する、
   請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記出力電圧を計測する電圧計測部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記電圧計測部の計測結果を用いて前記出力電圧の過電圧検知、モータに出力電圧を供給するための出力線の断線故障及び出力線の地絡故障の少なくともいずれかを判定を行うとともに前記ブートストラップ回路の異常検知を行う、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置。

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