JP5648601B2 - コンデンサの放電回路 - Google Patents
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Description
以下、本発明にかかるコンデンサの放電回路を、ハイブリッド車両の主機回転機に接続される電力変換システムに適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
Va=Rl/(Rh+Rl)×VL…(e2)
Rhl=Rh×Rl/(Rh+Rl)…(e3)
なお、ここでは、プリチャージ用抵抗体22の抵抗値が放電抵抗体26a,26bの抵抗値Rh,Rlよりも十分に小さいとしている。また、上式(e2)にて表される電圧Vaを、以降、収束電圧と称すこととする。
ここで、放電抵抗体26al,26ar,26bl,26brのいずれかに異常が生じると、上記合計抵抗値Rhlが変化する。詳しくは、放電抵抗体26al,26arのいずれかにショート故障が生じると放電抵抗体26aの抵抗値Rhが低下し、放電抵抗体26bl,26brのいずれかにショート故障が生じると放電抵抗体26bの抵抗値Rlが低下する。そして、放電抵抗体26aの抵抗値Rhや放電抵抗体26bの抵抗値Rlが低下すると、合計抵抗値Rhlが低下し、遅延回路36の時定数(遅延回路36に対する入力信号の変化に起因して異常判断用電圧Vdelayが変化する場合、異常判断用電圧Vdelayの全変化量に対する実際の異常判断用電圧Vdelayの変化量の割合が略63%に到達するまでの時間)が小さくなる。すなわち、立ち上がり時間τaが短くなる。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第4の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
そして、上式(e4),(e5)を用いると、上記時間比率「τa/τb」は下式(e6)によって表される。
Rhl/Rref×ln(1−Vth/Va)/ln(Vtl/Va)…(e6)
上式(e6)によれば、時間比率「τa/τb」は、遅延用コンデンサ32の容量Ctの影響を受けない。このため、時間比率によれば、遅延用コンデンサ32の温度の変化等が生じる場合であっても、これらの影響を極力排除して放電抵抗体26a,26bの異常の有無を判断することができる。
なお、上式(e7)にて表される時間比率「τa/τb」を用いた具体的な異常判断手法としては、例えば、時間比率「τa/τb」が規定範囲内であると判断された場合、放電抵抗体26a,26bが正常である旨判断し、時間比率「τa/τb」が規定範囲の下限値未満になると判断された場合、放電抵抗体26a,26bにショート故障が生じている旨判断し、時間比率「τa/τb」が規定範囲の上限値を上回ると判断された場合、放電抵抗体26a,26bにオープン故障が生じている旨判断すればよい。ここで、上記規定範囲は、例えば固定値として設定することができる。
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
放電抵抗体26aを構成するいずれかの抵抗体にオープン故障が生じる場合、放電抵抗体26aの抵抗値Rhが増大することから、立ち下がり時間τcが短くなる。一方、放電抵抗体26aを構成するいずれかの抵抗体にショート故障が生じる場合には、放電抵抗体26aの抵抗値Rhが低下することから、立ち下がり時間τcが長くなる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
×[Rh/Rl+exp{−t/(Ct×Rhl)}]…(e9)
このため、時刻t1から異常判断用電流Idelayが所定の閾値に到達するまでの時間に基づき、放電抵抗体の異常の有無を判断することとなる。
Claims (7)
- 直流電源と、一対の入力端子を有して且つ該一対の入力端子を介して前記直流電源と接続される電力変換回路と、前記一対の入力端子間に接続されるコンデンサと、前記一対の入力端子間に接続される放電経路とを備えるシステムに適用され、
前記放電経路の中間点における電位の変化を遅延させて出力する遅延回路と、
前記遅延回路の出力信号の変化が開始されてから該出力信号が所定の閾値に到達するまでの時間に基づき、前記放電経路の異常の有無を判断する異常判断手段とを備えることを特徴とするコンデンサの放電回路。 - 前記放電経路は、複数の抵抗体の直列接続体からなり、
前記遅延回路は、遅延用コンデンサを更に備え、前記複数の抵抗体の一部に前記遅延用コンデンサが並列接続されてなることを特徴とする請求項1記載のコンデンサの放電回路。 - 前記遅延回路は、前記コンデンサ及び前記遅延用コンデンサを接続する電気経路を開閉する電子制御式の第1の開閉手段と、前記遅延用コンデンサの充電電圧よりも低い電圧を有する部材及び前記遅延用コンデンサを接続する電気経路を開閉する電子制御式の第2の開閉手段とを更に備えることを特徴とする請求項2記載のコンデンサの放電回路。
- 前記遅延回路は、前記遅延用コンデンサの充電電圧よりも低い電圧を有する部材及び前記遅延用コンデンサを接続する電気経路に抵抗体を更に備えることを特徴とする請求項3記載のコンデンサの放電回路。
- 前記第1の開閉手段が閉状態とされて且つ前記第2の開閉手段が開状態とされる場合において、前記遅延回路の出力信号の変化が開始されてから該出力信号が第1の閾値に到達するまでの時間と、前記第1の開閉手段が開状態とされて且つ前記第2の開閉手段が閉状態とされる場合において、前記遅延回路の出力信号の変化が開始されてから該出力信号が第2の閾値に到達するまでの時間との比に基づき、前記放電経路としての前記抵抗体の異常の有無を判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする請求項4記載のコンデンサの放電回路。
- 直流電源と、一対の入力端子を有して且つ該一対の入力端子を介して前記直流電源と接続される電力変換回路と、前記一対の入力端子間に接続されるコンデンサと、前記一対の入力端子間に接続される放電経路とを備えるシステムに適用され、
前記放電経路の中間点における電位の変化を遅延させて出力する遅延回路を備え、
前記放電経路は、抵抗体からなり、
前記遅延回路は、リアクトルを更に備え、前記抵抗体に該リアクトルが直列接続されてなることを特徴とするコンデンサの放電回路。 - 前記遅延回路の出力信号の変化が開始されてから該出力信号が所定の閾値に到達するまでの時間に基づき、前記放電経路の異常の有無を判断する異常判断手段を更に備えることを特徴とする請求項6記載のコンデンサの放電回路。
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