JP2022059188A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電気自動車101は、電力変換装置100に加えて、蓄電部110、インバータ120、電動機130、表示装置140、および、車両本体側制御部150を備える。
電力変換装置100は、図2に示すように、電源ライン1、遮断部2、フィルタ回路部3、電力変換部4、漏電検知部5、故障判定部6、および、電力変換制御部7、を含む。電力変換装置100は、電気自動車101に搭載されており、電気自動車101の外部の交流電源から入力された交流電力を蓄電部110が充電可能な直流電力に変換することと、電気自動車101の内部の蓄電部110から出力された直流電力を電気自動車101の外部に出力するための交流電力に変換することとを行う。
電力変換制御部7は、図4に示すように、電力変換部4による電力の変換を制御する。具体的には、電力変換制御部7は、電力変換部4のブリッジ部41に含まれるスイッチング素子Sw(IGBT)のオンオフを制御するための制御信号(PWM信号)を出力する。そして、電力変換制御部7は、制御信号としてPWM信号を出力することによって、電力変換部4をPWM制御する。すなわち、電力変換制御部7は、電力変換部4を制御することによって、電気自動車101の内部の蓄電部110から出力された直流電力を変換して外部装置側に交流電力を出力することと、電気自動車101の外部の交流電源から入力された交流電力を変換して蓄電部110側に直流電力を出力することとを、切り替えて行わせる。
本実施形態では、図5に示すように、電力変換制御部7は、零相変流器51に含まれる2次巻線51aに流れる電流が、漏電閾値α(所定の閾値)よりも大きい場合、電源ライン1が漏電していると判定するように構成されている。すなわち、電力変換制御部7は、2次巻線51aに流れる電流に基づいて漏電検知部5に含まれる漏電検知回路部52によって出力された検出値aが、定められた漏電閾値αよりも大きい場合に、電源ライン1が漏電していると判定する。電力変換制御部7は、たとえば、電源ライン1を流れる漏電電流の値が8mA以上である場合に、電源ライン1において漏電が発生していると判定する。すなわち、電力変換制御部7は、電源ライン1を流れる電流が8mAである場合に漏電検知回路部52によって出力される検出値aを漏電閾値αとして定める。
本実施形態では、電力変換制御部7は、漏電検知部5による検知結果である検出値aに基づいて漏電検知情報を取得する。そして、電力変換制御部7は、取得された漏電検知情報を電気自動車101に搭載されている車両本体側制御部150に出力するように構成されている。具体的には、電力変換制御部7は、電力変換部4によって電気自動車101の外部に対して交流電力を出力している際に、漏電検知部5による検知結果である検出値aが漏電閾値αよりも大きい場合に漏電検知情報を取得する。そして、電力変換制御部7は、漏電検知情報が取得された場合に、電気自動車101の外部において漏電状態にあることを示す情報である漏電検知情報を、車両本体側制御部150に対して出力する。漏電検知情報は、たとえば、漏電が検出された時刻、漏電が検出された際に電源ライン1を流れた電流、および、漏電が検出された際に出力されていた電流値および電圧値などの情報を含む。
図8に示すように、電力変換制御部7は、漏電検知部5によって取得された漏電検知信号としてのパルス電流のパルス幅δが、検出値範囲β(所定の範囲)内であるか否かによって、漏電検知部5の故障を判定するように構成されている。具体的には、電力変換制御部7は、漏電検知信号としてのパルス電流のパルス幅δを漏電検知部5の漏電検知回路部52によって出力された疑似漏電検出値bとして取得する。そして、電力変換制御部7は、取得した疑似漏電検出値bに基づいて、漏電検知部5の故障の判定を行う。つまり、電力変換制御部7は、取得した疑似漏電検出値bが検出値範囲βに含まれるか否かによって、漏電検知部5の故障を判定する。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
2 遮断部
4 電力変換部
5 漏電検知部
6 故障判定部
7 電力変換制御部
51 零相変流器
51a 2次巻線
100 電力変換装置
101 電気自動車(車両)
110 蓄電部
150 車両本体側制御部
Claims (8)
- 入力された直流電力を変換することによって交流電力を出力する電力変換部と、
前記電力変換部によって交流電力が出力されている際に、前記電力変換部によって出力された交流電流が流れる電源ラインの漏電を検出する漏電検知部と、
前記電力変換部による電力の変換を制御する電力変換制御部と、を備え、
前記電力変換制御部は、前記漏電検知部による検知結果に基づいて前記電力変換部の電力変換動作を停止させるように構成されている、電力変換装置。 - 前記電力変換部は、車両の内部の蓄電部から出力された直流電力を交流電力に変換することと、前記車両の外部の交流電源から入力された交流電力を前記蓄電部が充電可能な直流電力に変換することとを、切り替えて行うように構成されており、
前記漏電検知部は、前記電力変換部から出力された交流電力が前記車両の外部に出力されている際に、前記電源ラインの漏電を検出するように構成されている、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記漏電検知部は、前記車両の外部に接続されている外部装置側の漏電に起因する前記電源ラインの漏電を検出するように構成されている、請求項2に記載の電力変換装置。
- 前記漏電検知部は、前記電力変換部よりも前記車両の外部側の前記電源ラインを取り囲むように設けられる零相変流器を含み、
前記電力変換制御部は、前記零相変流器に含まれる2次巻線に流れる電流が、所定の閾値よりも大きい場合、前記電源ラインが漏電していると判定するように構成されている、請求項2または3に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換制御部による制御によって前記電源ラインの導通を遮断する遮断部をさらに備え、
前記電力変換制御部は、前記漏電検知部による前記検知結果に基づいて、前記電力変換部の電力変換動作を停止させ、かつ、前記遮断部によって前記電源ラインを遮断させるように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換部は、前記電力変換制御部からの制御信号に基づいて、オンオフを切り替えるスイッチング素子を含み、
前記電力変換制御部は、前記制御信号の出力を停止させることにより前記スイッチング素子をオフにすることによって、前記電力変換部の電力変換動作を停止させるように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換制御部は、前記漏電検知部による前記検知結果に基づいて漏電検知情報を取得するとともに、取得された前記漏電検知情報を前記車両に搭載されている車両本体側制御部に出力するように構成されている、請求項2~4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記電力変換制御部は、取得された前記漏電検知情報を記憶するように構成されている、請求項7に記載の電力変換装置。
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