JP6268617B2 - カスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムとそのための自己試験方法 - Google Patents
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Description
少なくとも2つの変換回路はそれぞれ、第1の出力端子および第2の出力端子を有し、順番に第1の出力端子および第2の出力端子と電気的に接続され、少なくとも2つの変換回路のそれぞれは、1対1方式で外部の直流電源が設けられ、かつこの外部の直流電源に電気的に接続され、直流電源は、直流電源に対応する変換回路に直流を供給するように構成され、
少なくとも1つの電流検出回路の第1の端子は、少なくとも2つの変換回路のうちの最初の変換回路の第1の出力端子および/または少なくとも2つの変換回路のうちの最後の変換回路の第2の出力端子に電気的に接続され、少なくとも1つの電流検出回路の第2の端子は、接地され、少なくとも1つの電流検出回路は、カスケード型マルチレベルコンバータが第1の導電状態にある場合、第1の検出電流を検出し、カスケード型マルチレベルコンバータが第2の導電状態にある場合、第2の検出電流を検出するように構成され、
電圧取得モジュールは、カスケード型マルチレベルコンバータが第1の導電状態にある場合、少なくとも2つの変換回路の第1のバス電圧を取得し、カスケード型マルチレベルコンバータが第2の導電状態にある場合、少なくとも2つの変換回路の第2のバス電圧を取得するように構成され、
計算モジュールは、第1の検出電流、第2の検出電流、少なくとも2つの変換回路の第1のバス電圧、および少なくとも2つの変換回路の第2のバス電圧に基づいて、カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を計算するように構成されている。
計算モジュールによって計算されたカスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を基準絶縁抵抗値と比較して、カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値が基準絶縁抵抗値に達するかどうかを判定するように構成されている比較モジュール。
第1のスイッチトランジスタの第1の端子は、第2のスイッチトランジスタの第1の端子、第1のコンデンサの第1の端子、および変換回路に対応する直流電源の正の電極に電気的に接続可能であり、第1のスイッチトランジスタの第2の端子は、第3のスイッチトランジスタの第1の端子に電気的に接続可能であり、第2のスイッチトランジスタの第2の端子は、第4のスイッチトランジスタの第1の端子に電気的に接続可能であり、第3のスイッチトランジスタの第2の端子は、第4のスイッチトランジスタの第2の端子、第1のコンデンサの第2の端子、および変換回路に対応する直流電源の負の電極に電気的に接続可能であり、
自己試験装置は、第1のスイッチトランジスタ、第2のスイッチトランジスタ、第3のスイッチトランジスタ、および第4のスイッチトランジスタがオンに切り替えられる、またはオフに切り替えられるよう制御するように構成されている制御モジュールをさらに含むことができ、
カスケード型マルチレベルコンバータは、第1のスイッチトランジスタおよび第2のスイッチトランジスタがオンに切り替えられ、第3のスイッチトランジスタおよび第4のスイッチトランジスタがオフに切り替えられる場合、第1の導電状態にあることができ、
カスケード型マルチレベルコンバータは、第3のスイッチトランジスタおよび第4のスイッチトランジスタがオンに切り替えられ、第1のスイッチトランジスタおよび第2のスイッチトランジスタがオフに切り替えられる場合、第2の導電状態にあることができる。
フィルタリング回路の第1の端子は、少なくとも2つの変換回路のうちの最初の変換回路の第1の出力端子に電気的に接続可能であり、フィルタリング回路の第2の端子は、少なくとも2つの変換回路のうちの最後の変換回路の第2の出力端子に電気的に接続可能であり、フィルタリング回路の第3の端子および第4の端子は、スイッチグループモジュールに電気的に接続可能である。
第1のスイッチの第2の端子は、第2のスイッチの第1の端子に電気的に接続可能であり、第1のスイッチの第1の端子は、フィルタリング回路の第3の端子に電気的に接続可能であり、
第3のスイッチの第2の端子は、第4のスイッチの第1の端子に電気的に接続可能であり、第3のスイッチの第1の端子は、フィルタリング回路の第4の端子に電気的に接続可能である。
電流検出回路の第2の端子は、接地ワイヤに電気的に接続可能である。
電流検出回路によって、カスケード型マルチレベルコンバータが第1の導電状態にある場合、第1の検出電流を検出し、カスケード型マルチレベルコンバータが第2の導電状態にある場合、第2の検出電流を検出するステップ、
電圧取得モジュールによって、カスケード型マルチレベルコンバータが第1の導電状態にある場合、少なくとも2つの変換回路の第1のバス電圧を取得し、カスケード型マルチレベルコンバータが第2の導電状態にある場合、少なくとも2つの変換回路の第2のバス電圧を取得するステップ、ならびに
計算モジュールによって、第1の検出電流、第2の検出電流、少なくとも2つの変換回路の第1のバス電圧、および少なくとも2つの変換回路の第2のバス電圧に基づいて、カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を計算するステップ。
比較モジュールによって、計算モジュールによって計算されたカスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を基準絶縁抵抗値と比較して、カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値が基準絶縁抵抗値に達するかどうかを判定するステップ。
図1は、本開示の第1の実施形態によるカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムの第1の概略構造図である。図1に示されているように、本開示の第1の実施形態によるカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムは、カスケード型マルチレベルコンバータ100と、自己試験装置200とを含む。カスケード型マルチレベルコンバータ100は、カスケード接続される少なくとも2つの変換回路130を含む。自己試験装置200は、少なくとも1つの電流検出回路120、電圧取得モジュール210、および計算モジュール220を含む。
図3は、本開示の第2の実施形態によるカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムの概略回路図である。図3に示されているように、システムの中の少なくとも2つの変換回路130のそれぞれは、第1のコンデンサ1121、第1のスイッチトランジスタ1122、第2のスイッチトランジスタ1123、第3のスイッチトランジスタ1124、および第4のスイッチトランジスタ1125を含む。
上記の実施形態を参照すると、本開示による技術的な解決策においては、制御モジュールは、それぞれの変換回路130の中のそれぞれのスイッチトランジスタがオンに切り替えられる、またはオフに切り替えられるよう制御して、カスケード型マルチレベルコンバータの第1の導電状態および第2の導電状態を確定することができる。自己試験システムによって行われる自己試験中、スイッチグループモジュール110の中のスイッチのそれぞれが、常に、オフに切り替えられることに留意すべきである。
図9は、本開示の第4の実施形態によるカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムのための自己試験方法の概略流れ図である。自己試験方法は、上記の第1、第2、または第3の実施形態による自己試験システムに基づいて、カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を取得するために採用される。図9に示されているように、カスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムのための自己試験方法は、ステップS101からステップS103を含む。
110 スイッチグループモジュール
111 第1のスイッチ
112 第2のスイッチ
113 第3のスイッチ
114 第4のスイッチ
120 電流検出回路
121 第1の抵抗器
122 第5のスイッチ
123 電流取得ユニット
130 変換回路
140 フィルタリング回路
200 自己試験装置
210 電圧取得モジュール
220 計算モジュール
230 比較モジュール
240 制御モジュール
300 直流電源
1121 第1のコンデンサ
1122 第1のスイッチトランジスタ
1123 第2のスイッチトランジスタ
1124 第3のスイッチトランジスタ
1125 第4のスイッチトランジスタ
Id 電流
I1 第1の検出電流
I2 第2の検出電流
Kd スイッチ
N ゼロワイヤ
L ファイヤーワイヤ
R1 等価抵抗器
R2 等価抵抗器
Rd サンプリング抵抗器
Rd1 抵抗器
Rd2 抵抗器
R' 絶縁抵抗値
R0 基準絶縁抵抗値
U1 第1のバス電圧
U2 第2のバス電圧
vdiso 電圧
Claims (10)
- カスケード型マルチレベルコンバータと、自己試験装置とを備えるカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムであって、前記カスケード型マルチレベルコンバータは、カスケード接続される少なくとも2つの変換回路を備え、前記自己試験装置は、少なくとも1つの電流検出回路、電圧取得モジュール、および計算モジュールを備え、
前記少なくとも2つの変換回路はそれぞれ、第1の出力端子および第2の出力端子を有し、順番に前記第1の出力端子および前記第2の出力端子と電気的に接続され、前記少なくとも2つの変換回路のそれぞれは、1対1方式で外部の直流電源が設けられ、かつ前記外部の直流電源に電気的に接続され、前記直流電源は、前記直流電源に対応する前記変換回路に直流を供給するように構成され、
前記少なくとも1つの電流検出回路の第1の端子は、前記少なくとも2つの変換回路のうちの最初の変換回路の前記第1の出力端子および/または前記少なくとも2つの変換回路のうちの最後の変換回路の前記第2の出力端子に電気的に接続され、前記少なくとも1つの電流検出回路の第2の端子は、接地され、前記少なくとも1つの電流検出回路は、前記カスケード型マルチレベルコンバータが第1の導電状態にある場合、第1の検出電流を検出し、前記カスケード型マルチレベルコンバータが第2の導電状態にある場合、第2の検出電流を検出するように構成され、
前記電圧取得モジュールは、前記カスケード型マルチレベルコンバータが前記第1の導電状態にある場合、前記少なくとも2つの変換回路の第1のバス電圧を取得し、前記カスケード型マルチレベルコンバータが前記第2の導電状態にある場合、前記少なくとも2つの変換回路の第2のバス電圧を取得するように構成され、
前記計算モジュールは、前記第1の検出電流、前記第2の検出電流、前記少なくとも2つの変換回路の前記第1のバス電圧、および前記少なくとも2つの変換回路の前記第2のバス電圧に基づいて、前記カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を計算するように構成されている、
カスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。 - 前記計算モジュールによって計算された前記カスケード型マルチレベルコンバータの前記絶縁抵抗値を基準絶縁抵抗値と比較して、前記カスケード型マルチレベルコンバータの前記絶縁抵抗値が前記基準絶縁抵抗値に達するかどうかを判定するように構成されている比較モジュール
をさらに備える、請求項1に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。 - 前記少なくとも2つの変換回路のそれぞれは、第1のコンデンサ、第1のスイッチトランジスタ、第2のスイッチトランジスタ、第3のスイッチトランジスタ、および第4のスイッチトランジスタを備え、
前記第1のスイッチトランジスタの第1の端子は、前記第2のスイッチトランジスタの第1の端子、前記第1のコンデンサの第1の端子、および前記変換回路に対応する前記直流電源の正の電極に電気的に接続され、前記第1のスイッチトランジスタの第2の端子は、前記第3のスイッチトランジスタの第1の端子に電気的に接続され、前記変換回路の前記第1の出力端子として働き、前記第2のスイッチトランジスタの第2の端子は、前記第4のスイッチトランジスタの第1の端子に電気的に接続され、前記変換回路の前記第2の出力端子として働き、前記第3のスイッチトランジスタの第2の端子は、前記第4のスイッチトランジスタの第2の端子、前記第1のコンデンサの第2の端子、および前記変換回路に対応する前記直流電源の負の電極に電気的に接続され、
前記自己試験装置は、前記第1のスイッチトランジスタ、前記第2のスイッチトランジスタ、前記第3のスイッチトランジスタ、および前記第4のスイッチトランジスタがオンに切り替えられる、またはオフに切り替えられるよう制御するように構成されている制御モジュールをさらに備え、
前記カスケード型マルチレベルコンバータは、前記第1のスイッチトランジスタおよび前記第2のスイッチトランジスタがオンに切り替えられ、前記第3のスイッチトランジスタおよび前記第4のスイッチトランジスタがオフに切り替えられる場合、前記第1の導電状態にあり、
前記カスケード型マルチレベルコンバータは、前記第3のスイッチトランジスタおよび前記第4のスイッチトランジスタがオンに切り替えられ、前記第1のスイッチトランジスタおよび前記第2のスイッチトランジスタがオフに切り替えられる場合、前記第2の導電状態にある、
請求項1に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。 - 前記カスケード型マルチレベルコンバータは、フィルタリング回路およびスイッチグループモジュールをさらに備え、
前記フィルタリング回路の第1の端子は、前記少なくとも2つの変換回路のうちの前記最初の変換回路の前記第1の出力端子に電気的に接続され、前記フィルタリング回路の第2の端子は、前記少なくとも2つの変換回路のうちの前記最後の変換回路の前記第2の出力端子に電気的に接続され、前記フィルタリング回路の第3の端子および第4の端子は、前記スイッチグループモジュールに電気的に接続される、
請求項1に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。 - 前記スイッチグループモジュールは、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチを備え、
前記第1のスイッチの第2の端子は、前記第2のスイッチの第1の端子に電気的に接続され、前記第1のスイッチの第1の端子は、前記フィルタリング回路の前記第3の端子に電気的に接続され、
前記第3のスイッチの第2の端子は、前記第4のスイッチの第1の端子に電気的に接続され、前記第3のスイッチの第1の端子は、前記フィルタリング回路の前記第4の端子に電気的に接続される、
請求項4に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。 - 前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチのそれぞれは、継電器である、請求項5に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。
- 前記電流検出回路は、直列に接続された第1の抵抗器、第5のスイッチ、および電流取得ユニットを備える、請求項1から6のいずれか一項に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。
- 前記電流検出回路の前記第1の端子は、前記少なくとも2つの変換回路のうちの前記最初の変換回路の前記第1の出力端子に電気的に接続され、または前記電流検出回路の前記第1の端子は、前記少なくとも2つの変換回路のうちの前記最後の変換回路の前記第2の出力端子に電気的に接続され、または前記電流検出回路の前記第1の端子は、前記カスケード型マルチレベルコンバータがフィルタリング回路を含む場合、前記フィルタリング回路の第3の端子もしくは第4の端子に電気的に接続され、
前記電流検出回路の前記第2の端子は、接地ワイヤに電気的に接続される、
請求項7に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システム。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のカスケード型マルチレベルコンバータ自己試験システムのための自己試験方法であって、
電流検出回路によって、カスケード型マルチレベルコンバータが第1の導電状態にある場合、第1の検出電流を検出し、前記カスケード型マルチレベルコンバータが第2の導電状態にある場合、第2の検出電流を検出するステップ、
電圧取得モジュールによって、前記カスケード型マルチレベルコンバータが前記第1の導電状態にある場合、少なくとも2つの変換回路の第1のバス電圧を取得し、前記カスケード型マルチレベルコンバータが前記第2の導電状態にある場合、前記少なくとも2つの変換回路の第2のバス電圧を取得するステップ、ならびに
計算モジュールによって、前記第1の検出電流、前記第2の検出電流、前記少なくとも2つの変換回路の前記第1のバス電圧、および前記少なくとも2つの変換回路の前記第2のバス電圧に基づいて、前記カスケード型マルチレベルコンバータの絶縁抵抗値を計算するステップ
を含む、自己試験方法。 - 比較モジュールによって、前記計算モジュールによって計算された前記カスケード型マルチレベルコンバータの前記絶縁抵抗値を基準絶縁抵抗値と比較して、前記カスケード型マルチレベルコンバータの前記絶縁抵抗値が前記基準絶縁抵抗値に達するかどうかを判定するステップ
をさらに含む、請求項9に記載の自己試験方法。
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