JP6348424B2

JP6348424B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6348424B2
Application number: JP2015004283A
Authority: JP
Inventors: 脇本　亨; 亨脇本; 芳光高橋; 満孝伊藤; 野村　由利夫; 由利夫野村; 浩史清水
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2035-01-13
Also published as: JP2016131426A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

従来、車両に搭載されたモータを制御する車載電子制御装置が知られている。例えば特許文献１では、車両の衝突等によりモータが損傷を受けた場合、モータの駆動を停止する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an in-vehicle electronic control device that controls a motor mounted on a vehicle is known. For example, in Patent Document 1, when the motor is damaged due to a vehicle collision or the like, the driving of the motor is stopped.

特開２００９−２５４１１９号公報JP 2009-254119 A

例えばモータが車両補機への給電を行う補機電源を充電可能なオルタネータとして機能する場合、特許文献１のように、モータの異常検出時にモータの駆動を停止すると、補機電源の充電を行うことができなくなるため、補機電源の電圧が低下すると、車両の走行を継続できない虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転電機の巻線に地絡異常が生じた場合であっても、回転電機が適用されるシステムの機能を維持可能である電力変換装置を提供することにある。 For example, when the motor functions as an alternator that can charge an auxiliary power source that supplies power to the vehicle auxiliary device, as in Patent Document 1, if the motor is stopped when an abnormality of the motor is detected, the auxiliary power source is charged. Therefore, if the voltage of the auxiliary power supply decreases, there is a possibility that the vehicle cannot continue to travel.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to maintain the function of a system to which the rotating electrical machine is applied even when a ground fault abnormality occurs in the winding of the rotating electrical machine. It is in providing the power converter device which is.

本発明の電力変換装置は、複数相の巻線を有する回転電機の電力を変換するものであって、第１インバータと、第２インバータと、リレーと、制御部と、を備える。
第１インバータは、巻線の各相に対応して設けられる第１上アーム素子、および、第１上アーム素子の低電位側に接続される第１下アーム素子を有し、巻線の一端およびグランドと接続される第１電圧源に接続される。
第２インバータは、巻線の各相に対応して設けられる第２上アーム素子、および、第２上アーム素子の低電位側に接続される第２下アーム素子を有し、巻線の他端およびグランドと非接続である第２電圧源に接続される。
リレーは、第１インバータの低電位側と第１電圧源との間に設けられる。 The power conversion device of the present invention converts power of a rotating electrical machine having a plurality of phases of windings, and includes a first inverter, a second inverter, a relay, and a control unit.
The first inverter has a first upper arm element provided corresponding to each phase of the winding, and a first lower arm element connected to the low potential side of the first upper arm element, and one end of the winding And a first voltage source connected to the ground.
The second inverter has a second upper arm element provided corresponding to each phase of the winding, and a second lower arm element connected to the low potential side of the second upper arm element. Connected to a second voltage source that is unconnected to the end and ground.
The relay is provided between the low potential side of the first inverter and the first voltage source.

制御部は、インバータ制御手段、リレー制御手段、および、地絡検出手段を有する。
インバータ制御手段は、第１インバータおよび第２インバータを制御する。リレー制御手段は、リレーの開閉を制御する。地絡検出手段は、巻線の地絡を検出する。
巻線の地絡が検出された場合、リレー制御手段はリレーを開とし、インバータ制御手段は電力要求に応じて第１インバータおよび第２インバータを制御する。 The control unit includes inverter control means, relay control means, and ground fault detection means.
The inverter control means controls the first inverter and the second inverter. The relay control means controls opening and closing of the relay. The ground fault detection means detects a ground fault of the winding.
When the ground fault of the winding is detected, the relay control means opens the relay, and the inverter control means controls the first inverter and the second inverter according to the power demand.

本発明では、接地される第１電圧源の低電位側に設けられるリレーを開とすることで、巻線に地絡が発生した場合に地絡電流が流れるのを防ぐことができる。
また本発明では、巻線の両側にインバータが設けられているので、リレーが開の状態にて、電力要求に応じて第１インバータおよび第２インバータを制御することで、地絡異常が生じた場合であっても、回転電機が適用されるシステムの機能を維持可能である。 In the present invention, by opening the relay provided on the low potential side of the grounded first voltage source, it is possible to prevent a ground fault current from flowing when a ground fault occurs in the winding.
Also, in the present invention, since the inverter is provided on both sides of the winding, the ground fault abnormality occurred by controlling the first inverter and the second inverter according to the power demand in the relay open state. Even in this case, the function of the system to which the rotating electrical machine is applied can be maintained.

本発明の一実施形態による補機駆動システムを示す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 本発明の一実施形態による第１片側駆動動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 1st one-side drive operation by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による第２片側駆動動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 2nd single side drive operation | movement by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による反転駆動動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the inversion drive operation | movement by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による同相駆動動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the common mode drive operation | movement by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のＷ相コイルが地絡した場合の地絡電流を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the ground fault electric current when the W phase coil of one Embodiment of this invention carries out a ground fault. 本発明の一実施形態による地絡時制御処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the ground fault time control processing by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による地絡時放電駆動を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the discharge drive at the time of a ground fault by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による地絡時充電駆動を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the charge drive at the time of a ground fault by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による地絡時充電駆動時のスイッチング素子のオンオフ状態および充電電流を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the on-off state and charging current of the switching element at the time of the ground fault charge drive by one Embodiment of this invention.

以下、本発明による電力変換装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による電力変換装置を図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示すように、回転電機駆動システム５は、図示しない車両に搭載される補機駆動システム１に適用される。補機駆動システム１は、回転電機駆動システム５、第１電圧電としての第１電源４１、第２電圧源としての第２電源４２、および、負荷５８等を備える。 Hereinafter, a power converter according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine drive system 5 is applied to an auxiliary machine drive system 1 mounted on a vehicle (not shown). The auxiliary machine drive system 1 includes a rotating electrical machine drive system 5, a first power supply 41 as a first voltage generator, a second power supply 42 as a second voltage source, a load 58, and the like.

回転電機駆動システム５は、電力変換装置６、および、回転電機としてのモータジェネレータ１０を備える。
モータジェネレータ１０は、３相交流の回転機である。本実施形態のモータジェネレータ１０は、エンジン９０と接続され、第１電源４１および第２電源４２の電力によって駆動されることでエンジン９０を始動させるスタータとしての機能、および、エンジン９０から伝わる運動エネルギによって駆動されて発電するオルタネータとしての機能を併せ持つＩＳＧ（Integrated Starter Generator）である。 The rotating electrical machine drive system 5 includes a power converter 6 and a motor generator 10 as a rotating electrical machine.
The motor generator 10 is a three-phase AC rotating machine. The motor generator 10 of the present embodiment is connected to the engine 90 and is driven by the electric power of the first power supply 41 and the second power supply 42 to function as a starter that starts the engine 90 and kinetic energy transmitted from the engine 90. It is an ISG (Integrated Starter Generator) that also has a function as an alternator that is driven by the generator to generate electric power.

モータジェネレータ１０は、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、および、Ｗ相コイル１３を有する。Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２およびＷ相コイル１３が「巻線」に対応する。以下適宜、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２およびＷ相コイル１３を「コイル１１〜１３」という。コイル１１〜１３は、図示しないステータコアに巻回される。 Motor generator 10 has a U-phase coil 11, a V-phase coil 12, and a W-phase coil 13. U-phase coil 11, V-phase coil 12 and W-phase coil 13 correspond to “windings”. Hereinafter, the U-phase coil 11, the V-phase coil 12, and the W-phase coil 13 are referred to as "coils 11 to 13" as appropriate. Coils 11 to 13 are wound around a stator core (not shown).

電力変換装置６は、モータジェネレータ１０の電力を変換するものであって、第１インバータ２０、第２インバータ３０、電流センサ５１〜５３、高電位側リレー５６、低電位側リレー５７、第１制御部６１、および、第２制御部６６等を備える。
第１インバータ２０は、コイル１１〜１３への通電を切り替える３相インバータであり、６つのスイッチング素子であるＵ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、Ｗ１上アーム素子２３、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、および、Ｗ１下アーム素子２６を有する。以下適宜、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、Ｗ１上アーム素子２３、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、および、Ｗ１下アーム素子２６を「（第１）スイッチング素子２１〜２６」という。 The power conversion device 6 converts the electric power of the motor generator 10, and includes a first inverter 20, a second inverter 30, current sensors 51 to 53, a high potential side relay 56, a low potential side relay 57, and a first control. A unit 61, a second control unit 66, and the like.
The first inverter 20 is a three-phase inverter that switches energization to the coils 11 to 13, and includes U1 upper arm element 21, V1 upper arm element 22, W1 upper arm element 23, and U1 lower arm element 24 that are six switching elements. , V1 lower arm element 25, and W1 lower arm element 26. Hereinafter, the U1 upper arm element 21, the V1 upper arm element 22, the W1 upper arm element 23, the U1 lower arm element 24, the V1 lower arm element 25, and the W1 lower arm element 26 are appropriately referred to as “(first) switching elements 21 to 21”. 26 ".

Ｕ１上アーム素子２１はＵ１下アーム素子２４の高電位側に接続され、Ｖ１上アーム素子はＶ１下アーム素子２５の高電位側に接続され、Ｗ１上アーム素子２３は、Ｗ１下アーム素子２６の高電位側に接続される。以下適宜、高電位側に接続されるＵ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、および、Ｗ１上アーム素子２３を「第１上アーム素子２１〜２３」、低電位側に接続されるＵ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、および、Ｗ１下アーム素子２６を「第１下アーム素子２４〜２６」という。 The U1 upper arm element 21 is connected to the high potential side of the U1 lower arm element 24, the V1 upper arm element is connected to the high potential side of the V1 lower arm element 25, and the W1 upper arm element 23 is connected to the W1 lower arm element 26. Connected to the high potential side. The U1 upper arm element 21, the V1 upper arm element 22, and the W1 upper arm element 23 connected to the high potential side are hereinafter referred to as “first upper arm elements 21 to 23”, and the lower U1 connected to the low potential side. The arm element 24, the V1 lower arm element 25, and the W1 lower arm element 26 are referred to as “first lower arm elements 24-26”.

第１インバータ２０は、コイル１１、１２、１３の一端１１１、１２１、１３１と第１電源４１との間に接続される。具体的には、Ｕ１上アーム素子２１とＵ１下アーム素子２４との接続点２７がＵ相コイル１１の一端１１１に接続され、Ｖ１上アーム素子２２とＶ１下アーム素子２５の接続点２８がＶ相コイル１２の一端１２１に接続され、Ｗ１上アーム素子２３とＷ１下アーム素子２６との接続点２９がＷ相コイル１３の一端１３１に接続される。また、第１上アーム素子２１〜２３の高電位側を接続する高電位側配線４６が第１電源４１の正極と接続され、第１下アーム素子２４〜２６の低電位側を接続する低電位側配線４７が第１電源４１の負極と接続される。 The first inverter 20 is connected between one end 111, 121, 131 of the coils 11, 12, 13 and the first power supply 41. Specifically, a connection point 27 between the U1 upper arm element 21 and the U1 lower arm element 24 is connected to one end 111 of the U-phase coil 11, and a connection point 28 between the V1 upper arm element 22 and the V1 lower arm element 25 is V. The connection point 29 between the W1 upper arm element 23 and the W1 lower arm element 26 is connected to one end 131 of the W phase coil 13. Further, the high potential side wiring 46 that connects the high potential side of the first upper arm elements 21 to 23 is connected to the positive electrode of the first power supply 41, and the low potential that connects the low potential side of the first lower arm elements 24 to 26. The side wiring 47 is connected to the negative electrode of the first power supply 41.

第２インバータ３０は、コイル１１〜１３への通電を切り替える３相インバータであり、６つのスイッチング素子であるＵ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、Ｗ２上アーム素子３３、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、および、Ｗ２下アーム素子３６を有する。以下適宜、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、Ｗ２上アーム素子３３、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、および、Ｗ２下アーム素子３６を「（第２）スイッチング素子３１〜３６」という。 The second inverter 30 is a three-phase inverter that switches energization to the coils 11 to 13, and is a U2 upper arm element 31, a V2 upper arm element 32, a W2 upper arm element 33, and a U2 lower arm element 34 that are six switching elements. , V2 lower arm element 35, and W2 lower arm element 36. Hereinafter, the U2 upper arm element 31, the V2 upper arm element 32, the W2 upper arm element 33, the U2 lower arm element 34, the V2 lower arm element 35, and the W2 lower arm element 36 are appropriately referred to as “(second) switching elements 31 to 31”. 36 ".

Ｕ２上アーム素子３１はＵ２下アーム素子３４の高電位側に接続され、Ｖ２上アーム素子３２はＶ２下アーム素子３５の高電位側に接続され、Ｗ２上アーム素子３３はＷ２下アーム素子３６の高電位側に接続される。以下適宜、高電位側に接続されるＵ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２およびＷ２上アーム素子３３を「第２上アーム素子３１〜３３」、低電位側に接続されるＵ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５およびＷ２下アーム素子３６を「第２下アーム素子３４〜３６」という。 The U2 upper arm element 31 is connected to the high potential side of the U2 lower arm element 34, the V2 upper arm element 32 is connected to the high potential side of the V2 lower arm element 35, and the W2 upper arm element 33 is connected to the W2 lower arm element 36. Connected to the high potential side. Hereinafter, the U2 upper arm element 31, the V2 upper arm element 32, and the W2 upper arm element 33 connected to the high potential side are referred to as “second upper arm elements 31 to 33”, and the U2 lower arm element connected to the low potential side as appropriate. 34, the V2 lower arm element 35 and the W2 lower arm element 36 are referred to as “second lower arm elements 34 to 36”.

第２インバータ３０は、コイル１１、１２、１３の他端１１２、１２２、１３２と第２電源４２との間に接続される。具体的には、Ｕ２上アーム素子３１とＵ２下アーム素子３４との接続点３７がＵ相コイル１１の他端１１２に接続され、Ｖ２上アーム素子３２とＶ２下アーム素子３５との接続点３８がＶ相コイル１２の他端１２２に接続され、Ｗ２上アーム素子３３とＷ２下アーム素子３６との接続点３９がＷ相コイル１３の他端１３２に接続される。また、第２上アーム素子３１〜３３の高電位側を接続する高電位側配線４８が第２電源４２の正極と接続され、第２下アーム素子３４〜３６の低電位側を接続する低電位側配線４９が第２電源４２の負極と接続される。
このように、本実施形態では、第１インバータ２０および第２インバータ３０がコイル１１〜１３の両側に接続される。
本実施形態では、スイッチング素子２１〜２６、３１〜３６は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）であるが、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）やその他の素子を用いてもよい。 The second inverter 30 is connected between the other ends 112, 122, 132 of the coils 11, 12, 13 and the second power supply 42. Specifically, a connection point 37 between the U2 upper arm element 31 and the U2 lower arm element 34 is connected to the other end 112 of the U-phase coil 11, and a connection point 38 between the V2 upper arm element 32 and the V2 lower arm element 35. Is connected to the other end 122 of the V-phase coil 12, and a connection point 39 between the W2 upper arm element 33 and the W2 lower arm element 36 is connected to the other end 132 of the W-phase coil 13. Further, the high potential side wiring 48 that connects the high potential side of the second upper arm elements 31 to 33 is connected to the positive electrode of the second power source 42 and the low potential that connects the low potential side of the second lower arm elements 34 to 36 The side wiring 49 is connected to the negative electrode of the second power source 42.
Thus, in this embodiment, the 1st inverter 20 and the 2nd inverter 30 are connected to the both sides of the coils 11-13.
In this embodiment, the switching elements 21 to 26 and 31 to 36 are IGBTs (insulated gate bipolar transistors), but MOSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors) and other elements may be used.

第１電源４１は、充放電可能な直流電源であり、第１インバータ２０と接続され、第１インバータ２０を経由してモータジェネレータ１０と電力を授受可能に設けられる。また、第１電源４１は、負荷５８と接続され、負荷５８に給電可能である。本実施形態の第１電源４１は、１２［Ｖ］の鉛蓄電池である。 The first power source 41 is a chargeable / dischargeable DC power source, is connected to the first inverter 20, and is provided so as to be able to exchange power with the motor generator 10 via the first inverter 20. The first power supply 41 is connected to the load 58 and can supply power to the load 58. The 1st power supply 41 of this embodiment is a 12 [V] lead acid battery.

第２電源４２は、充放電可能な直流電源であり、第２インバータ３０と接続され、第２インバータ３０を経由してモータジェネレータ１０と電力を授受可能に設けられる。本実施形態の第２電源４２は、４８［Ｖ］のリチウム蓄電池である。
本実施形態では、第１電源４１の電圧を第１電源電圧Ｖｂ１とし、第２電源４２の電圧を第２電源電圧Ｖｂ２とする。また、本実施形態では、第１電源４１は、第２電源４２より高容量であり、第２電源４２は、第１電源４１より高出力である。 The second power source 42 is a chargeable / dischargeable DC power source, is connected to the second inverter 30, and is provided so as to be able to exchange power with the motor generator 10 via the second inverter 30. The second power source 42 of the present embodiment is a 48 [V] lithium storage battery.
In the present embodiment, the voltage of the first power supply 41 is the first power supply voltage Vb1, and the voltage of the second power supply 42 is the second power supply voltage Vb2. In the present embodiment, the first power supply 41 has a higher capacity than the second power supply 42, and the second power supply 42 has a higher output than the first power supply 41.

第１コンデンサ４３は、第１電源４１から第１インバータ２０側への電流、または、第１インバータ２０から第１電源４１側への電流を平滑化する平滑コンデンサである。
第２コンデンサ４４は、第２電源４２から第２インバータ３０側への電流、または、第２インバータ３０側から第２電源４２側への電流を平滑化する平滑コンデンサである。 The first capacitor 43 is a smoothing capacitor that smoothes the current from the first power supply 41 to the first inverter 20 side or the current from the first inverter 20 to the first power supply 41 side.
The second capacitor 44 is a smoothing capacitor that smoothes the current from the second power source 42 to the second inverter 30 side or the current from the second inverter 30 side to the second power source 42 side.

Ｕ相電流センサ５１は、Ｕ相コイル１１に通電される電流であるＵ相電流Ｉｕを検出する。Ｖ相電流センサ５２は、Ｖ相コイル１２に通電される電流であるＶ相電流Ｉｖを検出する。Ｗ相電流センサ５３は、Ｗ相コイル１３に流れる電流であるＷ相電流Ｉｗを検出うする。電流センサ５１、５２、５３は、例えばホールＩＣにより構成され、第１インバータ２０とコイル１１〜１３との間に設けられる。以下、電流センサ５１、５２、５３により検出されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、および、Ｗ相電流Ｉｗに係る検出値を、「電流検出値Ｉｕ＿ｓ、Ｉｖ＿ｓ、Ｉｗ＿ｓ」という。 The U-phase current sensor 51 detects a U-phase current Iu that is a current passed through the U-phase coil 11. The V-phase current sensor 52 detects a V-phase current Iv that is a current passed through the V-phase coil 12. W-phase current sensor 53 detects a W-phase current Iw that is a current flowing through W-phase coil 13. The current sensors 51, 52, and 53 are configured by, for example, a Hall IC, and are provided between the first inverter 20 and the coils 11 to 13. Hereinafter, detection values related to the U-phase current Iu, the V-phase current Iv, and the W-phase current Iw detected by the current sensors 51, 52, and 53 are referred to as “current detection values Iu_s, Iv_s, and Iw_s”.

高電位側リレー５６は、第１電源４１の正極と第１インバータ２０との間に設けられ、第１電源４１と第１インバータ２０との間の電流の導通および遮断を切り替え可能である。
低電位側リレー５７は、第１電源４１の負極と第１インバータ２０との間に設けられ、第１電源４１と第１インバータ２０との間の電流の導通および遮断を切り替え可能である。また、低電位側リレー５７は、コイル１１〜１３および第１インバータ２０と、グランドとの間の電流の導通および遮断を切り替え可能である、と捉えることもできる。本実施形態では、低電位側リレー５７が「リレー」に対応する。
高電位側リレー５６および低電位側リレー５７は、スイッチング素子２１等と同様のＩＧＢＴ等の半導体素子であってもよいし、メカリレーであってもよい。 The high potential side relay 56 is provided between the positive electrode of the first power supply 41 and the first inverter 20, and can switch between conduction and interruption of current between the first power supply 41 and the first inverter 20.
The low potential side relay 57 is provided between the negative electrode of the first power supply 41 and the first inverter 20, and can switch between conduction and interruption of current between the first power supply 41 and the first inverter 20. Further, the low potential side relay 57 can also be understood as being able to switch between conduction and interruption of the current between the coils 11 to 13 and the first inverter 20 and the ground. In the present embodiment, the low potential side relay 57 corresponds to a “relay”.
The high potential side relay 56 and the low potential side relay 57 may be a semiconductor element such as IGBT similar to the switching element 21 or the like, or may be a mechanical relay.

負荷５８は、第１電源４１の電力が供給される定電圧負荷である。負荷５８は、例えば図示しないアクセサリ電源を経由して第１電源４１の電力が供給される補機類や電装品等を含む。すなわち、本実施形態の第１電源４１は、補機電源として機能する。少なくとも一部の負荷５８のマイナス端子は、図示しない車体に接続されることで、接地される。したがって、第１電源４１は、車体を経由してグランドと接続される。一方、第２電源４２は、車体とは絶縁されており、グランドと接続されていない。 The load 58 is a constant voltage load to which power from the first power supply 41 is supplied. The load 58 includes, for example, auxiliary equipment and electrical components to which the power of the first power supply 41 is supplied via an accessory power supply (not shown). That is, the first power supply 41 of this embodiment functions as an auxiliary machine power supply. At least some of the negative terminals of the load 58 are grounded by being connected to a vehicle body (not shown). Accordingly, the first power supply 41 is connected to the ground via the vehicle body. On the other hand, the second power source 42 is insulated from the vehicle body and is not connected to the ground.

第１制御部６１は、第１インバータ制御部６２、リレー制御部６３、第１充電判定部６４、および、異常検出部６５を有する。第２制御部６６は、第２インバータ制御部６７、および、第２充電判定部６８を有する。
第１制御部６１および第２制御部６６は、いずれも通常のコンピュータ等として構成されており、内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等を備える。第１制御部６１および第２制御部６６における各処理は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。なお、煩雑になることを避けるため、第１制御部６１および第２制御部６６に係る制御線を適宜省略した。 The first control unit 61 includes a first inverter control unit 62, a relay control unit 63, a first charge determination unit 64, and an abnormality detection unit 65. The second control unit 66 includes a second inverter control unit 67 and a second charge determination unit 68.
Each of the first control unit 61 and the second control unit 66 is configured as a normal computer or the like, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, a bus line for connecting these configurations, and the like. Prepare. Each processing in the first control unit 61 and the second control unit 66 may be software processing by executing a program stored in advance by the CPU, or may be hardware processing by a dedicated electronic circuit. . In addition, in order to avoid becoming complicated, the control line which concerns on the 1st control part 61 and the 2nd control part 66 was abbreviate | omitted suitably.

第１インバータ制御部６２は、モータジェネレータ１０の駆動要求、第１電源４１および第２電源４２の充電要求、ならびに、負荷５８の給電要求等に基づき、第１インバータ２０を制御する。本実施形態では、モータジェネレータ１０の駆動要求、第１電源４１および第２電源４２の充電要求、ならびに、負荷５８の給電要求を、「電力要求」とする。
詳細には、第１インバータ制御部６２は、電力要求に応じた駆動動作となるように、第１スイッチング素子２１〜２６のオンオフ作動を制御する第１制御信号を生成し、第１スイッチング素子２１〜２６のゲートに出力する。 The first inverter control unit 62 controls the first inverter 20 based on a drive request for the motor generator 10, a charge request for the first power supply 41 and the second power supply 42, a power supply request for the load 58, and the like. In the present embodiment, the drive request for the motor generator 10, the charge request for the first power supply 41 and the second power supply 42, and the power supply request for the load 58 are referred to as “power request”.
Specifically, the first inverter control unit 62 generates a first control signal for controlling the on / off operation of the first switching elements 21 to 26 so that the driving operation according to the electric power request is performed, and the first switching element 21. Output to ~ 26 gates.

リレー制御部６３は、高電位側リレー５６および低電位側リレー５７の開閉を制御する。
第１充電判定部６４は、第１電源４１の充電状態を判定する。本実施形態では、第１電源４１は、第１電源電圧Ｖｂ１が充電判定電圧Ｖｂ０以上となるように制御される。
異常検出部６５は、回転電機駆動システム５の異常を判定する。本実施形態では、例えば、電流センサ５１〜５３により検出される電流検出値Ｉｕ＿ｓ、Ｉｖ＿ｓ、Ｉｗ＿ｓと電流指令値Ｉｕ^*、Ｉｖ^*、Ｉｗ^*とを比較し、コイル１１〜１３がグランドと短絡する地絡異常が生じているか否かを判定する。また、異常検出部６５は、コイル１１〜１３のいずれかが地絡している場合、地絡相を特定する。なお、地絡異常には、コイル１１〜１３のいずれかとグランドとが完全に導通している状態に限らず、絶縁されているコイル１１〜１３とグランドとの間にて通電が許容されているような状態を含む。 The relay control unit 63 controls opening and closing of the high potential side relay 56 and the low potential side relay 57.
The first charge determination unit 64 determines the charge state of the first power supply 41. In the present embodiment, the first power supply 41 is controlled such that the first power supply voltage Vb1 is equal to or higher than the charge determination voltage Vb0.
The abnormality detection unit 65 determines an abnormality in the rotating electrical machine drive system 5. In the present embodiment, for example, the current detection values Iu_s, Iv_s, and Iw_s detected by the current sensors 51 to 53 are compared with the current command values Iu ^* , Iv ^* , and Iw ^*, and the coils 11 to 13 are short-circuited to the ground. It is determined whether or not a ground fault has occurred. Moreover, the abnormality detection part 65 specifies a ground fault phase, when either of the coils 11-13 has a ground fault. It should be noted that the ground fault is not limited to a state in which any of the coils 11 to 13 and the ground are completely connected, and energization is permitted between the insulated coils 11 to 13 and the ground. Including such a state.

第２インバータ制御部６７は、電力要求に基づき、第２インバータ３０を制御する。詳細には、第２インバータ制御部６７は、電力要求に応じた駆動動作となるように、第２スイッチング素子３１〜３６のオンオフ作動を制御する第２制御信号を生成し、第２スイッチング素子３１〜３６のゲートに出力する。
第２充電判定部６８は、第２電源４２の充電状態を判定する。 The second inverter control unit 67 controls the second inverter 30 based on the power request. Specifically, the second inverter control unit 67 generates a second control signal for controlling the on / off operation of the second switching elements 31 to 36 so that the driving operation according to the power request is performed, and the second switching element 31. Output to ~ 36 gates.
The second charge determination unit 68 determines the charge state of the second power source 42.

ここで、正常時における回転電機駆動システム５の動作について、図２〜図５に基づいて説明する。図２等において、オンされるスイッチング素子を実線、オフされるスイッチング素子を破線で示す。また、図２等において、エンジン９０、および、制御部６１、６６等の記載を適宜省略した。なお、回転電機駆動システム５が起動しているとき、異常が生じていなければ、リレー制御部６３は、高電位側リレー５６および低電位側リレー５７を閉にする。第１インバータ２０を中性点化する場合には、高電位側リレー５６および低電位側リレー５７を開としてもよい。
まず、第１電源４１および第２電源４２の少なくとも一方の電力を用いてモータジェネレータ１０を駆動する場合を説明する。 Here, the operation of the rotating electrical machine drive system 5 in a normal state will be described with reference to FIGS. In FIG. 2 and the like, switching elements that are turned on are indicated by solid lines, and switching elements that are turned off are indicated by broken lines. Further, in FIG. 2 and the like, descriptions of the engine 90 and the control units 61 and 66 are omitted as appropriate. When the rotating electrical machine drive system 5 is activated, if no abnormality has occurred, the relay control unit 63 closes the high potential side relay 56 and the low potential side relay 57. When neutralizing the first inverter 20, the high potential side relay 56 and the low potential side relay 57 may be opened.
First, the case where the motor generator 10 is driven using at least one power of the first power supply 41 and the second power supply 42 will be described.

（１）第１片側駆動動作
第１電源４１の電力によりモータジェネレータ１０を駆動する場合、第１インバータ２０および第２インバータ３０を第１片側駆動動作とする。第１片側駆動動作では、図２に示すように、第２上アーム素子３１〜３３の全相、または、第２下アーム素子３４〜３６の一方をオン、他方をオフすることで、第２インバータ３０を中性点化する。なお、熱損失の偏りを低減すべく、第２上アーム素子３１〜３３がオンされる状態と、第２下アーム素子３４〜３６がオンされる状態とを適宜切り替えるようにしてもよい。
また、電力要求に応じ、ＰＷＭ制御等により第１インバータ２０を制御する。 (1) First one-side drive operation When the motor generator 10 is driven by the electric power of the first power supply 41, the first inverter 20 and the second inverter 30 are set to the first one-side drive operation. In the first one-side driving operation, as shown in FIG. 2, the second upper arm elements 31 to 33, or one of the second lower arm elements 34 to 36 is turned on and the other is turned off. The inverter 30 is neutralized. In order to reduce the bias of heat loss, the state in which the second upper arm elements 31 to 33 are turned on and the state in which the second lower arm elements 34 to 36 are turned on may be appropriately switched.
Further, the first inverter 20 is controlled by PWM control or the like according to the power demand.

図２に示す例では、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１下アーム素子２５、Ｗ１下アーム素子２６、および、第２上アーム素子３１〜３３がオンされる。このとき、図２中に矢印Ｙ１１に示す経路の電流が流れ、モータジェネレータ１０には、パルスの高さが第１電源電圧Ｖｂ１の駆動電圧が印加される。
また、矢印ＹＬ１で示すように、負荷５８には第１電源４１から電力が供給される。後述する第２片側駆動動作、および、反転駆動動作においても同様である。 In the example shown in FIG. 2, the U1 upper arm element 21, the V1 lower arm element 25, the W1 lower arm element 26, and the second upper arm elements 31 to 33 are turned on. At this time, a current in a path indicated by an arrow Y11 in FIG. 2 flows, and the motor generator 10 is applied with a driving voltage whose pulse height is the first power supply voltage Vb1.
Further, as indicated by an arrow YL1, power is supplied to the load 58 from the first power supply 41. The same applies to the second one-side driving operation and the inversion driving operation described later.

（２）第２片側駆動動作
第２電源４２の電力によりモータジェネレータ１０を駆動する場合、第１インバータ２０および第２インバータ３０を第２片側駆動動作とする。第２片側駆動動作では、図３に示すように、第１上アーム素子２１〜２３の全相、または、第１下アーム素子２４〜２６の全相の一方をオン、他方をオフすることで、第１インバータ２０を中性点化する。なお、熱損失の偏りを低減すべく、第１上アーム素子２１〜２３がオンされる状態と、第１下アーム素子２４〜２６がオンされる状態とを適宜切り替えるようにしてもよい。後述する地絡時放電駆動時についても同様である。
また、電力要求に応じ、ＰＷＭ制御等により第２インバータ３０を制御する。
片側駆動動作において、中性点化されない側の第１インバータ２０および第２インバータ３０の制御方法は、ＰＷＭ制御に限らず、どのような制御方法としてもよい。後述する他の駆動動作においても同様である。 (2) Second one-side drive operation When the motor generator 10 is driven by the electric power of the second power source 42, the first inverter 20 and the second inverter 30 are set to the second one-side drive operation. In the second one-side drive operation, as shown in FIG. 3, by turning on one of all phases of the first upper arm elements 21 to 23 or all phases of the first lower arm elements 24 to 26 and turning off the other. The first inverter 20 is neutralized. In order to reduce the bias of heat loss, the state in which the first upper arm elements 21 to 23 are turned on and the state in which the first lower arm elements 24 to 26 are turned on may be appropriately switched. The same applies to the case of ground fault discharge driving described later.
Further, the second inverter 30 is controlled by PWM control or the like according to the power demand.
In the one-side drive operation, the control method of the first inverter 20 and the second inverter 30 on the side that is not neutralized is not limited to PWM control, and any control method may be used. The same applies to other driving operations described later.

図３に示す例では、第１上アーム素子２１〜２３、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２下アーム素子３５、および、Ｗ２下アーム素子３６がオンされる。このとき、図３中に矢印Ｙ１２に示す経路の電流が流れ、モータジェネレータ１０には、パルスの高さが第２電源電圧Ｖｂ２である駆動電圧が印加される。 In the example shown in FIG. 3, the first upper arm elements 21 to 23, the U2 upper arm element 31, the V2 lower arm element 35, and the W2 lower arm element 36 are turned on. At this time, a current in a path indicated by an arrow Y12 in FIG. 3 flows, and a drive voltage whose pulse height is the second power supply voltage Vb2 is applied to the motor generator 10.

（３）反転駆動動作
第１電源４１および第２電源４２の電力によりモータジェネレータ１０を駆動する場合、第１インバータ２０および第２インバータ３０を反転駆動動作とする。反転駆動動作では、電力要求に応じた第１基本波Ｆ１に基づいて第１インバータ２０の駆動を制御し、電力要求に応じた第２基本波Ｆ２に基づいて第２インバータ３０の駆動を制御する。 (3) Inversion Drive Operation When the motor generator 10 is driven by the power of the first power supply 41 and the second power supply 42, the first inverter 20 and the second inverter 30 are set to the inversion drive operation. In the inversion driving operation, the driving of the first inverter 20 is controlled based on the first fundamental wave F1 corresponding to the power request, and the driving of the second inverter 30 is controlled based on the second fundamental wave F2 corresponding to the power request. .

本実施形態では、第１制御部６１が第１インバータ２０の電圧指令に応じた第１基本波Ｆ１とキャリア波との比較により第１制御信号を生成し、第２制御部６６が第２インバータ３０の電圧指令に応じた第２基本波Ｆ２とキャリア波との比較により第２制御信号を生成するものとする。反転駆動動作において、第１基本波Ｆ１と第２基本波Ｆ２とは、位相が反転される。換言すると、第１基本波Ｆ１と第２基本波Ｆ２とは、位相が略１８０［°］ずれている。なお、第１基本波Ｆ１と第２基本波Ｆ２との位相差は、１８０［°］であるが、第１電源電圧Ｖｂ１と第２電源電圧Ｖｂ２との和に相当する電圧をモータジェネレータ１０に印加可能な程度のずれは許容される。 In this embodiment, the 1st control part 61 produces | generates a 1st control signal by the comparison with the 1st fundamental wave F1 according to the voltage command of the 1st inverter 20, and a carrier wave, and the 2nd control part 66 is a 2nd inverter. It is assumed that the second control signal is generated by comparing the second fundamental wave F2 and the carrier wave according to 30 voltage commands. In the inversion driving operation, the phases of the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 are inverted. In other words, the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 are out of phase by approximately 180 [°]. The phase difference between the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 is 180 [°], but a voltage corresponding to the sum of the first power supply voltage Vb1 and the second power supply voltage Vb2 is supplied to the motor generator 10. Deviations that can be applied are allowed.

第１基本波Ｆ１および第２基本波Ｆ２の振幅および波形が等しい場合、各相にてオンされる素子が第１インバータ２０と第２インバータ３０とで上下反対となる。図４に示す例では、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１下アーム素子２５、Ｗ１下アーム素子２６、Ｖ２上アーム素子３２、Ｗ２上アーム素子３３、および、Ｕ２下アーム素子３４がオンされ、矢印Ｙ１３で示す経路の電流が流れる。このとき、モータジェネレータ１０には、パルスの高さが第１電源電圧Ｖｂ１と第２電源電圧Ｖｂ２の和に相当する電圧（すなわちＶｂ１＋Ｖｂ２）が駆動電圧として印加される。 When the amplitude and the waveform of the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 are equal, the elements that are turned on in each phase are upside down in the first inverter 20 and the second inverter 30. In the example shown in FIG. 4, the U1 upper arm element 21, the V1 lower arm element 25, the W1 lower arm element 26, the V2 upper arm element 32, the W2 upper arm element 33, and the U2 lower arm element 34 are turned on, and the arrow Y13 The current of the path indicated by flows. At this time, a voltage corresponding to the sum of the first power supply voltage Vb1 and the second power supply voltage Vb2 (that is, Vb1 + Vb2) is applied to the motor generator 10 as a drive voltage.

なお、第１基本波Ｆ１および第２基本波Ｆ２は、振幅が等しくてもよいし、異なっていてもよい。また、第１基本波Ｆ１および第２基本波Ｆ２は、いずれも正弦波である場合のように同様の波形であってもよいし、例えば第１インバータ２０または第２インバータ３０の一方を正弦波ＰＷＭ制御し、他方を過変調ＰＷＭ制御するといった場合のように、波形が異なっていてもよい。また、振幅を無限大とみなし、基本波Ｆ１、Ｆ２の半周期ごとにオンオフが切り替えられる矩形波制御としてもよい。矩形波制御は、１８０度通電制御ともいえる。また、矩形波制御に替えて、基本波Ｆ１、Ｆ２に基づく１２０度通電制御としてもよい。１８０度通電制御または１２０度通電制御では、スイッチング回数が低減されるので、スイッチング損失を低減することができる。後述する同相駆動動作の場合も同様である。
なお、反転駆動動作にて、振幅や波形が異なる場合、各相にてオンされる素子は、第１インバータ２０と第２インバータ３０とで、必ずしも上下反対にならない。 The first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 may have the same or different amplitudes. Further, the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 may have the same waveform as in the case where both are sine waves. For example, one of the first inverter 20 and the second inverter 30 may be a sine wave. The waveforms may be different as in the case of PWM control and overmodulation PWM control of the other. Further, the rectangular wave control in which the amplitude is infinite and the on / off state is switched every half cycle of the fundamental waves F1 and F2 may be used. The rectangular wave control can be said to be 180-degree energization control. Moreover, it is good also as 120 degree electricity supply control based on fundamental wave F1 and F2 instead of rectangular wave control. In 180-degree energization control or 120-degree energization control, the number of switching operations is reduced, so that switching loss can be reduced. The same applies to the common-phase driving operation described later.
Note that, when the amplitude and the waveform are different in the inversion driving operation, the elements that are turned on in each phase are not necessarily upside down in the first inverter 20 and the second inverter 30.

本実施形態では、モータジェネレータ１０はＩＳＧであって、エンジン９０のスタータとして機能する。そのため、アイドルストップからの復帰時や冷間始動時等の高出力動作が必要な場合、第１インバータ２０および第２インバータ３０を反転駆動動作させ、第１電源４１および第２電源４２からの電力をモータジェネレータ１０へ供給可能であるので、モータジェネレータ１０の出力を高めることができる。 In the present embodiment, the motor generator 10 is an ISG and functions as a starter of the engine 90. For this reason, when a high output operation such as return from idle stop or cold start is necessary, the first inverter 20 and the second inverter 30 are driven in an inverted manner, and the electric power from the first power supply 41 and the second power supply 42 is obtained. Can be supplied to the motor generator 10, so that the output of the motor generator 10 can be increased.

（４）同相駆動動作
同相駆動動作において、第１基本波Ｆ１と第２基本波Ｆ２とは、同位相とする。同相駆動動作では、第１基本波Ｆ１と第２基本波Ｆ２の位相差は０［°］であるが、第１電源電圧Ｖｂ１と第２電源電圧Ｖｂ２との差に相当する電圧をモータジェネレータ１０に印加可能な程度のずれは許容される。
第１基本波Ｆ１および第２基本波Ｆ２の振幅および波形が等しい場合、各相にてオンされる素子が第１インバータ２０と第２インバータ３０とで上下同じとなる。図５に示す例では、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１下アーム素子２５、Ｗ１下アーム素子２６、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２下アーム素子３５、および、Ｗ２下アーム素子３６がオンされ、矢印Ｙ１４で示す経路の電流が流れる。 (4) In-phase driving operation In the in-phase driving operation, the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 have the same phase. In the in-phase driving operation, the phase difference between the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 is 0 [°], but a voltage corresponding to the difference between the first power supply voltage Vb1 and the second power supply voltage Vb2 is applied to the motor generator 10. Deviations that can be applied to are allowed.
When the amplitude and the waveform of the first fundamental wave F1 and the second fundamental wave F2 are equal, the elements that are turned on in each phase are the same in the upper and lower sides in the first inverter 20 and the second inverter 30. In the example shown in FIG. 5, U1 upper arm element 21, V1 lower arm element 25, W1 lower arm element 26, U2 upper arm element 31, V2 lower arm element 35, and W2 lower arm element 36 are turned on, and arrow Y14 The current of the path indicated by flows.

このとき、モータジェネレータ１０には、第１電源電圧Ｖｂ１と第２電源電圧Ｖｂ２との差に相当する電圧が駆動電圧として印加され、電圧が低い方の電源が高い方の電源の電力により充電される。本実施形態では、第２電源電圧Ｖｂ２が第１電源電圧Ｖｂ１より大きいので、モータジェネレータ１０には、パルスの高さが（Ｖｂ２−Ｖｂ１）に相当する電圧が駆動電圧として印加され、第２電源４２の電力により第１電源４１が充電される。また、負荷５８には、第２電源４２から電力が供給される。 At this time, a voltage corresponding to the difference between the first power supply voltage Vb1 and the second power supply voltage Vb2 is applied to the motor generator 10 as a drive voltage, and the lower power supply is charged by the power of the higher power supply. The In the present embodiment, since the second power supply voltage Vb2 is larger than the first power supply voltage Vb1, a voltage corresponding to a pulse height (Vb2-Vb1) is applied to the motor generator 10 as a drive voltage, and the second power supply The first power supply 41 is charged by the power of 42. In addition, power is supplied to the load 58 from the second power source 42.

なお、同相駆動動作にて、振幅や波形が異なる場合、各相にてオンされる素子は、第１インバータ２０と第２インバータ３０とで、必ずしも上下同じにならない。
同相駆動動作は、第１電源４１の充電を伴うため、第１電源４１のＳＯＣが上限値に近く、第１電源４１を充電できない場合には実行されない。 When the amplitude and waveform are different in the in-phase driving operation, the elements that are turned on in each phase are not necessarily the same in the first and second inverters 20 and 30.
Since the in-phase driving operation involves charging of the first power supply 41, the SOC of the first power supply 41 is close to the upper limit value and is not executed when the first power supply 41 cannot be charged.

モータジェネレータ１０を駆動するとき、駆動電圧が低いほど、損失が小さい。そのため、要求される回転数およびトルクを実現可能な駆動動作のうち、駆動電圧が最も小さい駆動動作を選択することが望ましい。
なお、第１電源電圧Ｖｂ１と第２電源電圧Ｖｂ２とが等しい場合、第１片側駆動動作にてモータジェネレータ１０に印加される駆動電圧と、第２片側駆動動作にてモータジェネレータ１０に印加される駆動電圧とは等しい。この場合、例えばスイッチング素子２１〜２６、３１〜３６の熱損失等に応じ、第１片側駆動動作と第２片側駆動動作とを適宜切り替えるようにしてもよい。 When driving the motor generator 10, the lower the drive voltage, the smaller the loss. For this reason, it is desirable to select a drive operation having the smallest drive voltage among drive operations capable of realizing the required rotation speed and torque.
When the first power supply voltage Vb1 and the second power supply voltage Vb2 are equal, the drive voltage applied to the motor generator 10 in the first one-side drive operation and the motor generator 10 applied in the second one-side drive operation. It is equal to the drive voltage. In this case, for example, the first one-side driving operation and the second one-side driving operation may be appropriately switched according to the heat loss of the switching elements 21 to 26 and 31 to 36, for example.

次に、モータジェネレータ１０がエンジン９０により駆動されて発電が行われる場合の第１インバータ２０および第２インバータ３０の動作について説明する。
第１インバータ２０および第２インバータ３０を第１片側駆動動作とし、第２インバータ３０を中性点化し、第１インバータ２０をモータジェネレータ１０の発電電力に基づいて回生動作させる。これにより、図２の矢印Ｙ１１と反対方向の電流が流れ、モータジェネレータ１０の発電電力により第１電源４１が充電されるとともに、モータジェネレータ１０の発電電力が負荷５８に給電される。 Next, operations of the first inverter 20 and the second inverter 30 when the motor generator 10 is driven by the engine 90 to generate power will be described.
First inverter 20 and second inverter 30 are set to the first one-side drive operation, second inverter 30 is neutralized, and first inverter 20 is regenerated based on the power generated by motor generator 10. Thereby, a current in the direction opposite to the arrow Y11 in FIG. 2 flows, the first power supply 41 is charged by the generated power of the motor generator 10, and the generated power of the motor generator 10 is supplied to the load 58.

また、第１インバータ２０および第２インバータ３０を第２片側駆動動作とし、第１インバータ２０を中性点化し、第２インバータ３０をモータジェネレータ１０の発電電力に基づいて回生動作させる。これにより、図３の矢印Ｙ１２と反対方向の電流が流れ、第２電源４２が充電される。 Further, the first inverter 20 and the second inverter 30 are set to the second one-side drive operation, the first inverter 20 is neutralized, and the second inverter 30 is regenerated based on the generated power of the motor generator 10. Thereby, a current in the direction opposite to the arrow Y12 in FIG. 3 flows, and the second power source 42 is charged.

次に、コイル１１〜１３が地絡した場合について説明する。
コイル１１〜１３は、製造過程や経時劣化等により、コイル１１〜１３の皮膜が破損して絶縁不良が生じ、例えばコイル１１〜１３とステータコアとが導通すると、ステータコアを経由してコイル１１〜１３とグランドとが導通する地絡異常が生じる。本実施形態では、第１電源４１は、負荷５８と接続されており、接地されている。そのため、図６中に記号Ｓ１で示すようにＷ相コイル１３が地絡している状態にてエンジン９０のエネルギや回生エネルギ等の外力によりモータジェネレータ１０が回転すると、矢印ＹＳ１で示すように、グランドを経由して地絡電流が流れる。地絡電流が流れると、Ｗ相コイル１３の発熱や損傷等により、モータジェネレータ１０が駆動できなくなる虞がある。Ｕ相コイル１１またはＶ相コイル１２が地絡した場合についても同様である。 Next, a case where the coils 11 to 13 are grounded will be described.
In the coils 11 to 13, the coating of the coils 11 to 13 is damaged due to a manufacturing process, deterioration with time, or the like, resulting in poor insulation. For example, when the coils 11 to 13 and the stator core are electrically connected, the coils 11 to 13 are connected via the stator core. An earth fault that connects the ground and the ground occurs. In the present embodiment, the first power supply 41 is connected to the load 58 and grounded. Therefore, when the motor generator 10 is rotated by an external force such as energy of the engine 90 or regenerative energy while the W-phase coil 13 is grounded as indicated by symbol S1 in FIG. 6, as indicated by an arrow YS1, A ground fault current flows through the ground. If a ground fault current flows, the motor generator 10 may not be driven due to heat generation or damage of the W-phase coil 13. The same applies to the case where the U-phase coil 11 or the V-phase coil 12 is grounded.

本実施形態のように、回転電機駆動システム５が補機駆動システム１に適用されている場合、車両走行中においては、地絡異常が生じていたとしても一時的な走行機能を確保すべく、モータジェネレータ１０へのダメージを抑えた状態にてモータジェネレータ１０の駆動を継続し、負荷５８への給電を継続することが望ましい。 When the rotating electrical machine drive system 5 is applied to the auxiliary machine drive system 1 as in the present embodiment, during the vehicle travel, even if a ground fault abnormality occurs, a temporary travel function is ensured. It is desirable to continue driving the motor generator 10 in a state where damage to the motor generator 10 is suppressed and to continue power supply to the load 58.

そこで本実施形態では、負荷５８への給電を継続すべく、第１電源４１の充電状態を適切に制御する。本実施形態の地絡時制御処理を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。地絡時制御処理は、所定の周期で実行される。本実施形態では、ステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。）およびＳ１０５の処理が第１充電判定部６４にて行われ、Ｓ１０２およびＳ１０３の処理が異常検出部６５にて行われ、Ｓ１０４、Ｓ１０６およびＳ１０７の処理が第１インバータ制御部６２および第２インバータ制御部６７、ならびに、リレー制御部６３にて行われる。
以下、Ｗ相コイル１３が地絡しているものとし、Ｗ相を「地絡相」、地絡していないＵ相およびＶ相を「正常相」とする。 Therefore, in the present embodiment, the state of charge of the first power supply 41 is appropriately controlled so as to continue power supply to the load 58. The ground fault control process of this embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. The ground fault control process is executed at a predetermined cycle. In the present embodiment, the process of step S101 (hereinafter, “step” is omitted and is simply referred to as the symbol “S”) and S105 is performed by the first charge determination unit 64, and the processes of S102 and S103 are detected as abnormal. The process of S104, S106, and S107 is performed by the first inverter control unit 62, the second inverter control unit 67, and the relay control unit 63.
Hereinafter, it is assumed that the W-phase coil 13 is grounded, the W-phase is “ground fault phase”, and the U-phase and V-phase not grounded are “normal phase”.

Ｓ１０１では、第１電源４１の充電判定電圧Ｖｂ０を読み込む。充電判定電圧Ｖｂ０は、第１電源４１の充電要否の判定に係る閾値であって、第１電源電圧Ｖｂ１が充電判定電圧Ｖｂ０未満である場合、第１電源４１の充電が必要であると判定する。
Ｓ１０２では、電流センサ５１〜５３により検出される各相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ等に基づき、コイル１１〜１３の地絡判定を行う。コイル１１〜１３に地絡が生じている場合、地絡が生じている相の特定を併せて行う。 In S101, the charge determination voltage Vb0 of the first power supply 41 is read. The charge determination voltage Vb0 is a threshold value for determining whether or not the first power supply 41 needs to be charged. When the first power supply voltage Vb1 is less than the charge determination voltage Vb0, it is determined that the first power supply 41 needs to be charged. To do.
In S102, the ground fault determination of the coils 11-13 is performed based on the phase currents Iu, Iv, Iw detected by the current sensors 51-53. When the ground fault has arisen in the coils 11-13, the phase in which the ground fault has arisen is identified together.

Ｓ１０３では、コイル１１〜１３のいずれかに地絡が発生しているか否かを判断する。コイル１１〜１３のいずれかに地絡が発生していると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。コイル１１〜１３に地絡が発生していないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０４へ移行する。
Ｓ１０４では、第１インバータ２０および第２インバータ３０を通常駆動とする。通常駆動では、上述の通り、電力要求に応じ、片側駆動動作、反転駆動動作、または、同相駆動動作となるように、第１インバータ２０および第２インバータ３０を制御する。 In S103, it is determined whether a ground fault has occurred in any of the coils 11-13. When it is determined that a ground fault has occurred in any of the coils 11 to 13 (S103: YES), the process proceeds to S105. When it is determined that no ground fault has occurred in the coils 11 to 13 (S103: NO), the process proceeds to S104.
In S104, the first inverter 20 and the second inverter 30 are normally driven. In the normal drive, as described above, the first inverter 20 and the second inverter 30 are controlled so as to perform the one-side drive operation, the inversion drive operation, or the in-phase drive operation according to the power demand.

コイル１１〜１３のいずれかに地絡が発生していると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）に移行するＳ１０５では、第１電源電圧Ｖｂ１が、充電判定電圧Ｖｂ０より大きいか否かを判断する。第１電源電圧Ｖｂ１が充電判定電圧Ｖｂ０以下であると判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、第１電源４１の充電要求があると判定され、Ｓ１０７へ移行する。第１電源電圧Ｖｂ１が充電判定電圧Ｖｂ０より大きいと判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、第１電源４１の充電要求がないと判定され、Ｓ１０６へ移行する。 In S105, when it is determined that a ground fault has occurred in any of the coils 11 to 13 (S103: YES), it is determined whether or not the first power supply voltage Vb1 is greater than the charging determination voltage Vb0. . When it is determined that the first power supply voltage Vb1 is equal to or lower than the charge determination voltage Vb0 (S105: NO), it is determined that there is a charge request for the first power supply 41, and the process proceeds to S107. When it is determined that the first power supply voltage Vb1 is greater than the charging determination voltage Vb0 (S105: YES), it is determined that there is no charge request for the first power supply 41, and the process proceeds to S106.

Ｓ１０６では、第１電源４１の地絡時放電駆動とする。
図８に示すように、地絡時放電駆動では、リレー制御部６３は、高電位側リレー５６および低電位側リレー５７を開にする。また、インバータ制御部６２、６７は、第１インバータ２０側を中性点化し、電力要求に応じて第２インバータ３０を制御する。モータジェネレータ１０がエンジン９０により駆動されて発電機として機能する場合、例えば、第１下アーム素子２４〜２６、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２下アーム素子３５、および、Ｗ２下アーム素子３６がオンされているとき、矢印ＹＤ１で示す経路の電流が流れることで、第２電源４２が充電される。
また、負荷５８には、第１電源４１から電力が供給される。 In S106, the first power supply 41 is driven to discharge at ground fault.
As shown in FIG. 8, in the ground fault discharge drive, the relay control unit 63 opens the high potential side relay 56 and the low potential side relay 57. Moreover, the inverter control parts 62 and 67 neutralize the 1st inverter 20 side, and control the 2nd inverter 30 according to an electric power request | requirement. When the motor generator 10 is driven by the engine 90 to function as a generator, for example, the first lower arm elements 24 to 26, the U2 upper arm element 31, the V2 lower arm element 35, and the W2 lower arm element 36 are turned on. The second power source 42 is charged by the current flowing through the path indicated by the arrow YD1.
Further, power is supplied from the first power supply 41 to the load 58.

第１電源電圧Ｖｂ１が充電判定電圧Ｖｂ０以下であると判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）に移行するＳ１０７では、第１電源４１の地絡時充電駆動とする。
図９に示すように、地絡時充電駆動では、リレー制御部６３は、高電位側リレー５６を閉、低電位側リレー５７を開とする。 In S107, when the first power supply voltage Vb1 is determined to be equal to or lower than the charging determination voltage Vb0 (S105: NO), the first power supply 41 is charged at ground fault.
As shown in FIG. 9, in the ground-fault charging drive, the relay control unit 63 closes the high potential side relay 56 and opens the low potential side relay 57.

インバータ制御部６２、６７は、スイッチング素子２１〜２６、３１〜３６のオンオフ作動を制御する。具体的には、図９および図１０に示すように、グランドに接続されていない側のインバータである第２インバータ３０の短絡相（図９、図１０の例ではＷ相）の下アーム素子３６をオンにする。また、正常相（図９、図１０の例ではＵ相）の第１上アーム素子２１または第２上アーム素子３１の一方をオン、他方を第１電源４１の充電要求、負荷５８の給電要求および電位差等に応じてオンオフを切り替えるスイッチング制御とする。図１０に示すように、本実施形態では、Ｕ２上アーム素子３１をオンし、Ｕ１上アーム素子２１をスイッチング制御している。 The inverter control parts 62 and 67 control the on / off operation of the switching elements 21 to 26 and 31 to 36. Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, the lower arm element 36 of the short-circuit phase (W-phase in the examples of FIGS. 9 and 10) of the second inverter 30 which is the inverter on the side not connected to the ground. Turn on. In addition, one of the first upper arm element 21 and the second upper arm element 31 in the normal phase (U phase in the examples of FIGS. 9 and 10) is turned on, the other is charged for the first power supply 41, and the power supply request for the load 58 Further, switching control is performed to switch on / off according to a potential difference or the like. As shown in FIG. 10, in this embodiment, the U2 upper arm element 31 is turned on and the U1 upper arm element 21 is controlled to be switched.

図１０（ｃ）および図９中に矢印ＹＣ１で示すように、Ｕ１上アーム素子２１のオンオフに応じた充電電流が流れることで、第１電源４１が充電されるとともに、負荷５８への給電が行われる。地絡時充電駆動では、図９に示すように、地絡箇所を利用して充電を行うため、長期間に亘って地絡時充電駆動が行われると、発熱や地絡箇所の損傷状態の悪化に繋がる虞がある。そのため、例えば地絡時充電駆動の継続期間が所定期間を超えた場合、地絡時充電駆動を中止する等、一時的な退避モードとして用いることが好ましい。 As indicated by an arrow YC1 in FIGS. 10C and 9, a charging current corresponding to the on / off state of the U1 upper arm element 21 flows, whereby the first power supply 41 is charged and power is supplied to the load 58. Done. As shown in FIG. 9, in the case of ground fault charge drive, charging is performed using the ground fault location.If the ground fault charge drive is performed over a long period of time, heat generation or damage to the ground fault location is caused. There is a risk of deterioration. Therefore, for example, when the duration of the ground fault charging drive exceeds a predetermined period, it is preferably used as a temporary evacuation mode such as stopping the ground fault charging drive.

本実施形態のモータジェネレータ１０はＩＳＧであり、図示しないロータに設けられる界磁巻線に通電することでロータに磁極が発生する構成となっている。そのため、地絡時充電駆動を行っても、界磁巻線に通電しなければ、多少のブレーキトルクが発生する可能性があるものの、地絡時充電駆動に支障はない。
なお、地絡時充電駆動中において、モータジェネレータ１０は回転していてもよいし、停止していてもよい。 The motor generator 10 of this embodiment is an ISG, and has a configuration in which a magnetic pole is generated in the rotor by energizing a field winding provided in the rotor (not shown). For this reason, even if the ground fault charging drive is performed, if the field winding is not energized, some brake torque may be generated, but there is no problem in the ground fault charging drive.
During the ground fault charging drive, the motor generator 10 may be rotating or may be stopped.

以上詳述したように、本実施形態の電力変換装置６は、複数相のコイル１１、１２、１３を有するモータジェネレータ１０の電力を変換するものであって、第１インバータ２０と、第２インバータ３０と、低電位側リレー５７と、第１制御部６１および第２制御部６６と、を有する。
第１インバータ２０は、第１上アーム素子２１〜２３、および、第１下アーム素子２４〜２６を有し、コイル１１、１２、１３の一端１１１、１２１、１３１およびグランドと接続される第１電源４１に接続される。第１上アーム素子２１〜２３は、コイル１１〜１３の各相に対応して設けられる。第１上アーム素子２４〜２６は、コイル１１〜１３の各相に対応して設けられ、第１上アーム素子２１〜２３の低電位側に接続される。 As described above in detail, the power conversion device 6 of the present embodiment converts the power of the motor generator 10 having the coils 11, 12, 13 of the plurality of phases, and includes the first inverter 20 and the second inverter. 30, a low potential side relay 57, and a first control unit 61 and a second control unit 66.
The first inverter 20 includes first upper arm elements 21 to 23 and first lower arm elements 24 to 26, and is connected to the ends 111, 121, 131 of the coils 11, 12, 13 and the ground. Connected to power supply 41. The first upper arm elements 21 to 23 are provided corresponding to the phases of the coils 11 to 13. The first upper arm elements 24 to 26 are provided corresponding to the respective phases of the coils 11 to 13 and are connected to the low potential side of the first upper arm elements 21 to 23.

第２インバータ３０は、第２上アーム素子３１〜３３、および、第２下アーム素子３４〜３６を有し、コイル１１、１２、１３の他端１１２、１２２、１３２およびグランドと非接続である第２電源４２に接続される。第２上アーム素子３１〜３３は、コイル１１〜１３の各相に対応して設けられる。第２下アーム素子３４〜３６は、コイル１１〜１３の各相に対応して設けられ、第２上アーム素子３１〜３３の低電位側に接続される。
低電位側リレー５７は、第１インバータ２０の低電位側と第１電源４１との間に設けられる。 The second inverter 30 includes second upper arm elements 31 to 33 and second lower arm elements 34 to 36, and is not connected to the other ends 112, 122, 132 of the coils 11, 12, 13 and the ground. Connected to the second power source 42. The second upper arm elements 31 to 33 are provided corresponding to the respective phases of the coils 11 to 13. The second lower arm elements 34 to 36 are provided corresponding to the respective phases of the coils 11 to 13 and are connected to the low potential side of the second upper arm elements 31 to 33.
The low potential side relay 57 is provided between the low potential side of the first inverter 20 and the first power supply 41.

第１制御部６１は、第１インバータ制御部６２、リレー制御部６３、および、異常検出部６５を有する。第２制御部６６は、第２インバータ制御部６７を有する。
第１インバータ制御部６２は、第１インバータ２０を制御する。第２インバータ制御部６７は、第２インバータ３０を制御する。リレー制御部６３は、低電位側リレー５７の開閉を制御する。異常検出部６５は、コイル１１〜１３の地絡を検出する。コイル１１〜１３の地絡が検出された場合、リレー制御部６３は低電位側リレー５７を開とし、インバータ制御部６２、６７は電力要求に応じて第１インバータ２０および第２インバータ３０を制御する。 The first control unit 61 includes a first inverter control unit 62, a relay control unit 63, and an abnormality detection unit 65. The second control unit 66 has a second inverter control unit 67.
The first inverter control unit 62 controls the first inverter 20. The second inverter control unit 67 controls the second inverter 30. The relay control unit 63 controls opening and closing of the low potential side relay 57. The abnormality detection unit 65 detects a ground fault of the coils 11 to 13. When the ground fault of the coils 11 to 13 is detected, the relay control unit 63 opens the low potential side relay 57, and the inverter control units 62 and 67 control the first inverter 20 and the second inverter 30 according to the power demand. To do.

本実施形態では、接地される第１電源４１の低電位側に設けられる低電位側リレー５７を開とすることで、コイル１１〜１３に地絡が発生した場合に地絡電流が流れるのを防ぐことができる。
また、本実施形態では、コイル１１〜１３の両側にそれぞれインバータ２０、３０が設けられているので、低電位側リレー５７が開の状態にて、電力要求に応じて第１インバータ２０および第２インバータ３０が制御することで、地絡異常が生じた場合であっても、モータジェネレータ１０が適用される補機駆動システム１の機能を維持可能である。具体的には、補機駆動システム１の機能には、モータジェネレータ１０の駆動、第１電源４１および第２電源４２の充電、ならびに、負荷５８への給電が含まれる。 In this embodiment, by opening the low potential side relay 57 provided on the low potential side of the grounded first power supply 41, when a ground fault occurs in the coils 11 to 13, the ground fault current flows. Can be prevented.
Moreover, in this embodiment, since the inverters 20 and 30 are provided on both sides of the coils 11 to 13, respectively, the first inverter 20 and the second inverter 20 according to the power demand with the low potential side relay 57 open. Control of the inverter 30 can maintain the function of the accessory drive system 1 to which the motor generator 10 is applied even when a ground fault abnormality occurs. Specifically, the functions of the auxiliary machine drive system 1 include driving the motor generator 10, charging the first power supply 41 and the second power supply 42, and supplying power to the load 58.

第１制御部６１は、第１電源４１の充電要求の有無を判定する第１充電判定部６４を備える。
コイル１１〜１３の地絡が検出され（図７中のＳ１０３：ＹＥＳ）、かつ、第１電源４１の充電要求がない場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、第１インバータ制御部６２は、第１上アーム素子２１〜２３の全相、または、第１下アーム素子２４〜２６の全相の一方をオン、他方をオフする。これにより、第１インバータ２０側が中性点化される。また、第２インバータ制御部６７は、電力要求に基づいて第２インバータ３０を制御する。
これにより、地絡異常が生じた場合であっても、モータジェネレータ１０の駆動要求、および、第２電源４２の充電要求等に応じ、回転電機駆動システム５を適切に制御することができる。 The first control unit 61 includes a first charge determination unit 64 that determines whether or not there is a charge request for the first power supply 41.
When the ground fault of the coils 11 to 13 is detected (S103 in FIG. 7: YES) and there is no charge request for the first power supply 41 (S105: YES), the first inverter control unit 62 is the first upper arm. One of all phases of the elements 21 to 23 or all phases of the first lower arm elements 24 to 26 is turned on, and the other is turned off. Thereby, the 1st inverter 20 side is neutralized. Moreover, the 2nd inverter control part 67 controls the 2nd inverter 30 based on an electric power request | requirement.
Thereby, even if a ground fault abnormality occurs, the rotating electrical machine drive system 5 can be appropriately controlled according to the drive request of the motor generator 10 and the charge request of the second power source 42.

コイル１１〜１３が地絡している相を地絡相、地絡していない相を正常相とする。
コイル１１〜１３の地絡が検出され（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、かつ、第１電源４１の充電要求がある場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、第２インバータ制御部６７は、地絡相の第２下アーム素子をオンし、第１インバータ制御部６２は、第１インバータ制御部６２は、正常相の少なくとも１相の第１上アーム素子または第２上アーム素子の一方をオンし、他方をスイッチング制御する。
これにより、地絡異常が生じた場合であっても、第１電源４１を適切に充電することができる。特に、第１電源４１に負荷５８が接続されている場合、負荷５８への給電を継続することができる。 The phase in which the coils 11 to 13 are grounded is the ground fault phase, and the phase that is not grounded is the normal phase.
When the ground faults of the coils 11 to 13 are detected (S103: YES) and there is a charge request for the first power supply 41 (S105: NO), the second inverter control unit 67 is configured to output the second lower arm of the ground fault phase. The first inverter control unit 62 turns on one of the first upper arm element or the second upper arm element of at least one normal phase and performs switching control on the other. .
Thereby, even if it is a case where a ground fault abnormality arises, the 1st power supply 41 can be charged appropriately. In particular, when the load 58 is connected to the first power supply 41, the power supply to the load 58 can be continued.

本実施形態では、第１制御部６１および第２制御部６６が「制御部」に対応する。また、第１インバータ制御部６２および第２インバータ制御部６７が「インバータ制御手段」に対応し、リレー制御部６３が「リレー制御手段」に対応し、第１充電判定部６４が「充電判定手段」に対応し、異常検出部６５が「地絡検出手段」に対応する。 In the present embodiment, the first control unit 61 and the second control unit 66 correspond to a “control unit”. The first inverter control unit 62 and the second inverter control unit 67 correspond to “inverter control means”, the relay control unit 63 corresponds to “relay control means”, and the first charge determination unit 64 corresponds to “charge determination means”. ”And the abnormality detection unit 65 corresponds to“ ground fault detection means ”.

（他の実施形態）
（ア）地絡検出手段
上記実施形態では、電流指令値と電流検出値との比較により、地絡検出を行う。他の実施形態では、地絡検出方法は、電流指令値と電流検出値との比較に限らず、どのような方法としてもよい。
また、上記実施形態では、電流検出値は、第１インバータと巻線との間に設けられる電流センサから取得される。他の実施形態では、電流センサは、第２インバータと巻線との間等、第１インバータと巻線との間以外の箇所に設けてもよい。また、上記実施形態では、電流センサは３相に設けられる。他の実施形態では、電流センサの一部を省略してもよく、例えば、電流センサを２相に設け、他１相の電流検出値は、３相和＝０より求めてもよい。また、電流センサを省略し、制御部にて内部的に実電流を推定するようにしてもよい。 (Other embodiments)
(A) Ground fault detection means In the above embodiment, ground fault detection is performed by comparing the current command value and the current detection value. In another embodiment, the ground fault detection method is not limited to the comparison between the current command value and the current detection value, and any method may be used.
In the above embodiment, the detected current value is acquired from a current sensor provided between the first inverter and the winding. In other embodiments, the current sensor may be provided at a location other than between the first inverter and the winding, such as between the second inverter and the winding. In the above embodiment, the current sensor is provided in three phases. In another embodiment, a part of the current sensor may be omitted. For example, the current sensor may be provided in two phases, and the current detection value of the other one phase may be obtained from the sum of three phases = 0. Further, the current sensor may be omitted, and the actual current may be estimated internally by the control unit.

（イ）地絡時充電駆動
上記実施形態では、正常相うちの１相の第１上アーム素子の一方をオン、他方をスイッチング制御する。他の実施形態では、正常相の複数の相の第１上アーム素子の一方をオン、他方をスイッチング制御するようにしてもよい。
（ウ）リレー
上記実施形態では、第１電圧源と第１インバータとの間には、高電位側リレーおよび低電位側リレーが設けられる。他の実施形態では、高電位側リレーを省略してもよい。 (A) Charging drive during ground fault In the above embodiment, one of the first upper arm elements of one phase among the normal phases is turned on and the other is subjected to switching control. In another embodiment, one of the first upper arm elements of the plurality of normal phases may be turned on and the other may be subjected to switching control.
(C) Relay In the above embodiment, the high potential side relay and the low potential side relay are provided between the first voltage source and the first inverter. In other embodiments, the high potential side relay may be omitted.

（エ）第１電圧源、第２電圧源
上記実施形態では、第１電圧源が１２［Ｖ］電源であり、第２電圧源が４８［Ｖ］電源である。他の実施形態では、第１電圧源および第２電圧源の電圧は、１２［Ｖ］および４８［Ｖ］に限らず、いくつであってもよい。上記実施形態では、第１電源電圧よりも第２電源電圧が大きい。他の実施形態では、第１電源電圧が第２電源電圧以上であってもよい。なお、第１電源電圧が第２電源電圧以上である場合、昇圧駆動を行うことで、第１電圧源を充電可能である。 (D) First voltage source, second voltage source In the above embodiment, the first voltage source is a 12 [V] power source, and the second voltage source is a 48 [V] power source. In another embodiment, the voltage of the first voltage source and the second voltage source is not limited to 12 [V] and 48 [V], and may be any number. In the above embodiment, the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage. In other embodiments, the first power supply voltage may be greater than or equal to the second power supply voltage. When the first power supply voltage is equal to or higher than the second power supply voltage, the first voltage source can be charged by performing boost driving.

上記実施形態では、第１電圧源を鉛蓄電池とし、第２電圧源をリチウム蓄電池とした。他の実施形態では、第１電圧源および第２電圧源は、例えば、電気二重層キャパシタ等、充放電可能などのような蓄電装置を用いてもよい。また、第１電圧源および第２電圧源は、蓄電装置の種類が同一でもよいし、異なっていてもよい。
上記実施形態では、第１電圧源は、車体を経由してグランドと接続される。他の実施形態では、車体を経由せずに、第１電圧源とグランドとが接続されるように構成してもよい。 In the above embodiment, the first voltage source is a lead storage battery, and the second voltage source is a lithium storage battery. In other embodiments, the first voltage source and the second voltage source may use any power storage device that can be charged and discharged, such as an electric double layer capacitor. Further, the first voltage source and the second voltage source may be the same or different types of power storage devices.
In the above embodiment, the first voltage source is connected to the ground via the vehicle body. In another embodiment, the first voltage source and the ground may be connected without going through the vehicle body.

（オ）回転電機駆動システム
上記実施形態では、回転電機は、３相交流の回転機である。他の実施形態では、４相以上の回転機としてもよい。また、上記実施形態では、ＩＳＧである。他の実施形態では、回転電機をＩＳＧ以外の装置としてもよい。この場合、界磁巻線に替えて、磁石がロータに設けられるようにしてもよい。 (E) Rotating electrical machine drive system In the above embodiment, the rotating electrical machine is a three-phase AC rotating machine. In another embodiment, a rotating machine having four or more phases may be used. Moreover, in the said embodiment, it is ISG. In another embodiment, the rotating electrical machine may be a device other than ISG. In this case, instead of the field winding, a magnet may be provided on the rotor.

また、上記実施形態では、回転電機駆動システムは、車両の補機駆動システムに適用される、第１電圧源に負荷が接続される。他の実施形態では、回転電機駆動システムを補機駆動システム以外のシステムに適用してもよい。また、第１電圧源に負荷が接続されていなくてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 Moreover, in the said embodiment, load is connected to the 1st voltage source which is applied to the auxiliary machinery drive system of a rotary electric machine drive system. In another embodiment, the rotating electrical machine drive system may be applied to a system other than the accessory drive system. Further, the load may not be connected to the first voltage source.
As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.

６・・・電力変換装置
１１〜１３・・・コイル（巻線）
２０・・・第１インバータ３０・・・第２インバータ
４１・・・第１電源（第１電圧源）４２・・・第２電源（第２電圧源）
５７・・・低電位側リレー（リレー）
６１・・・第１制御部（制御部）６６・・・第２制御部（制御部）
６２・・・第１インバータ制御部（インバータ制御手段）
６３・・・リレー制御部（リレー制御手段）
６５・・・異常検出部（地絡検出手段）
６７・・・第２インバータ制御部（インバータ制御手段） 6 ... Power converter 11-13 ... Coil (winding)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... 1st inverter 30 ... 2nd inverter 41 ... 1st power supply (1st voltage source) 42 ... 2nd power supply (2nd voltage source)
57 ... Low potential side relay (relay)
61 ... 1st control part (control part) 66 ... 2nd control part (control part)
62 ... 1st inverter control part (inverter control means)
63: Relay control unit (relay control means)
65: Abnormality detection unit (ground fault detection means)
67 ... 2nd inverter control part (inverter control means)

Claims

A power converter for converting electric power of a rotating electrical machine (10) having a plurality of phase windings (11, 12, 13),
A first upper arm element (21, 22, 23) provided corresponding to each phase of the winding and a first lower arm element (24, 25, 26) connected to the low potential side of the first upper arm element. And a first inverter (20) connected to one end (111, 121, 131) of the winding and a first voltage source (41) connected to the ground,
A second upper arm element (31, 32, 33) provided corresponding to each phase of the winding and a second lower arm element (34, 35, 36) connected to the low potential side of the second upper arm element. And a second inverter (30) connected to the second voltage source (42) not connected to the other end (112, 122, 132) of the winding and the ground;
A relay (57) provided between a low potential side of the first inverter and the first voltage source;
Inverter control means (62, 67) for controlling the first inverter and the second inverter, relay control means (63) for controlling opening and closing of the relay, and ground fault detection means for detecting a ground fault of the winding (65) a control unit (61, 66),
With
When a ground fault of the winding is detected,
The relay control means opens the relay,
The inverter control means controls the first inverter and the second inverter according to a power demand.

The control unit includes charge determination means (64) for determining whether or not there is a charge request for the first voltage source,
When a ground fault of the winding is detected and there is no charge request for the first voltage source,
The inverter control means includes
Turn on one of all phases of the first upper arm element or all phases of the first lower arm element, turn off the other,
The power converter according to claim 1, wherein the second inverter is controlled based on the power request.

The control unit includes charge determination means (64) for determining whether or not there is a charge request for the first voltage source,
When a ground fault of the winding is detected and there is a charge request for the first voltage source,
When the phase in which the winding is grounded is a ground fault phase, and a phase that is not ground fault is a normal phase,
The inverter control means includes
Turning on the second lower arm element of the ground fault phase;
3. The power converter according to claim 1, wherein one of the first upper arm element and the second upper arm element of at least one phase of the normal phase is turned on and the other is subjected to switching control. .