JP6428753B2

JP6428753B2 - 電力変換装置の制御システム

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Description

複数の半導体スイッチング素子を備える電源回路に適用され、その複数の半導体スイッチング素子の開閉状態を制御する制御装置を備える電源回路の制御システムに関するものである。

車載電動機を駆動するインバータ装置は高圧システムを構成し、インバータ装置を制御する制御装置は、高圧システムと絶縁された低圧システムを構成する。インバータ装置を構成する半導体スイッチング素子の温度情報や半導体スイッチング素子の異常を通知する異常情報を表す信号を、インバータ装置から制御装置に伝達する場合、高圧システムから低圧システムに信号を伝達することになる。高圧システムと低圧システムとは絶縁されているため、インバータ装置から制御装置への信号伝達は、絶縁素子を介して行うことになる。

特許文献１には、用いる絶縁素子の数の低減を目的として、共通の絶縁素子を介して、温度情報を表す信号、及び、異常情報を表す信号を伝達する構成が記載されている。

特開２００９−１３６１１５号公報

特許文献１の構成では、パルス信号の時比率によって、半導体スイッチング素子の温度情報を表す。また、温度情報を表す信号より短いパルス信号によって、温度情報より緊急度の高い半導体スイッチング素子の異常情報を表す。そして、温度情報を表す信号と異常情報を表す信号とを重畳し、その重畳信号にローパスフィルタを適用した信号と、重畳信号にディレイ回路を適用した信号とを比較することで、異常情報を表す信号を復元している。

特許文献１では、半導体スイッチング素子における異常の発生と異常の終了を短いパルス信号で伝える構成としている。しかし、特許文献１は、半導体スイッチング素子を複数備える場合に、どのように絶縁素子の数を低減しつつ、温度情報を表す信号と異常情報を表す信号とを伝達させるかについて何ら開示していない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体スイッチング素子を複数備える電力変換装置において、絶縁素子の数を低減しつつ、温度情報を表す信号と異常情報を表す信号とを伝達させる制御システムを実現することを主たる目的とする。

本構成は、それぞれ異なる基準電位に接続されている複数の半導体スイッチング素子（ＳＷ，ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３）を備える電力変換装置（ＩＮＶ）に適用され、その複数の半導体スイッチング素子の開閉状態を制御する制御装置（４０）を備える電力変換装置の制御システムであって、前記半導体スイッチング素子に対応して前記基準電位にそれぞれ接続され、その対応する前記半導体スイッチング素子の情報をそれぞれ送信する複数の送信回路（Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３）を備え、前記制御装置と、前記複数の送信回路とは、それぞれ絶縁されるとともに、前記制御装置と、前記複数の送信回路との接続経路には、それぞれ絶縁素子が設けられており、前記複数の送信回路として、ハイ及びローの二値で変化することで、対応する前記半導体スイッチング素子の温度情報を表す出力信号を前記制御装置に送信する第１送信部（２１）、及び、ハイ及びローの一方に固定されることで対応する前記半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す出力信号を前記制御装置に送信する第２送信部（２２）を備える一の第１送信回路（Ｄａ）と、前記第２送信部を備える第２送信回路（Ｄｂ）と、を備え、前記第１送信回路の前記第１送信部の出力信号と、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号とは、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す場合、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記第１送信回路の前記第１送信部の出力信号に対して優先されるように前記絶縁素子よりも前記第１送信回路側で論理和がとられた上で、前記絶縁素子に出力され、前記第１送信回路に対応する前記絶縁素子の出力信号と、前記第２送信回路の前記絶縁素子の出力信号とは、前記第２送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す場合、前記第２送信回路に対応する前記絶縁素子の出力信号が前記第１送信回路に対応する前記絶縁素子の出力信号に対して優先されるように前記絶縁素子よりも前記制御装置側で論理和がとられた上で、前記制御装置に出力される。

電力変換装置に用いる複数の半導体スイッチング素子において、各半導体スイッチング素子の温度は、ほぼ同一であるとみなすことができる。このため、制御装置は、第１送信回路と同一の基準電位に接続された半導体スイッチング素子の温度のみを取得する構成としている。ここで、第１送信回路から制御装置に対し、温度情報と異常情報とを一つの絶縁素子を介して送信する構成としているため、絶縁素子の数を省略することができる。

さらに、出力信号がハイ及びローの一方に固定されることで対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す出力信号が第１送信回路又は第２送信回路の第２送信部から制御装置に送信される。

第１送信回路に対応する半導体スイッチング素子に異常が生じている場合、第１送信回路の第２送信部の出力信号が対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表すため、第１送信回路の第１送信部の出力信号と、第１送信回路の第２送信部の出力信号とは、絶縁素子よりも第１送信回路側で、当該第２送信部の出力信号が優先されるように論理和がとられた上で、絶縁素子に出力される。つまり、第１送信回路に対応する半導体スイッチング素子に異常が生じている場合、第１送信回路に対応する絶縁素子から制御装置に対して出力される出力信号がハイ及びローの一方に固定される。

また、第２送信回路に対応する半導体スイッチング素子に異常が生じている場合、第２送信回路の第２送信部の出力信号が対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表すため、第１送信回路に対応する絶縁素子の出力信号と、第２送信回路の絶縁素子の出力信号とは、絶縁素子よりも制御装置側で、第２送信回路の絶縁素子の出力信号が第１送信回路に対応する絶縁素子の出力信号に対して優先されるように論理和がとられた上で、制御装置に出力される。

つまり、第１装置の第１送信部の出力信号に対して、第１送信回路及び第２送信回路の第２送信部の出力信号が優先されるように論理和がとられるため、制御装置に入力される信号がハイ及びローの一方に固定される。これにより、複数の半導体スイッチング素子に異常が生じた場合において、制御装置は半導体スイッチング素子の異常を正しく判定することが可能になる。つまり、上記構成によれば、絶縁素子の数を低減しつつ、制御装置による異常情報の誤判定を抑制することができる。

インバータ装置の電気的構成を表す図。インバータ装置が実装される回路基板を表す概略図。パワーカード（半導体スイッチング素子）の構成を表す概略図。第１実施形態の駆動回路と制御装置との接続を表す電気的構成図。第１実施形態の温度情報信号を表すタイミングチャート。スイッチの正常及び異常に応じた各信号の状態を表す真理値表。第１実施形態の制御装置への入力信号を表すタイミングチャート。第２実施形態の駆動回路と制御装置との接続を表す電気的構成図。第２実施形態の温度情報信号を表すタイミングチャート。第２実施形態の制御装置への入力信号を表すタイミングチャート。第３実施形態の温度情報信号を表すタイミングチャート。第３実施形態の制御装置への入力信号を表すタイミングチャート。

（第１実施形態）
以下、電力変換装置の制御システムをハイブリッド車に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかる電力変換装置の電気的構成を示す。モータジェネレータ１０は、駆動輪や内燃機関に機械的に連結されている。モータジェネレータ１０は、インバータ装置ＩＮＶに接続されている。インバータ装置ＩＮＶ（電力変換回路）は、直流電源１２の出力電圧を入力電圧とし、直流電力を交流電力に変換するものである。ここで、直流電源１２は、端子電圧がたとえば１００Ｖ以上の高電圧となる高電圧バッテリである。なお、直流電源は、昇降圧コンバータなどであってもよい。

インバータ装置ＩＮＶは、高電圧側のスイッチング素子ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３（上アームスイッチ）及び低電圧側のスイッチング素子ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３（下アームスイッチ）の直列接続体が３つ並列接続されて構成されている。そして、これら各スイッチング素子ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３、及び、スイッチング素子ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３の接続点が、モータジェネレータ１０の各相にそれぞれ接続されている。

また、上記高電圧側のスイッチング素子ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３及び低電圧側のスイッチング素子ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のそれぞれの入出力端子間（コレクタ及びエミッタ間）には、高電圧側のフリーホイールダイオードＦＤｐ１〜３及び低電圧側のフリーホイールダイオードＦＤｎ１〜３のカソード及びアノードが接続されている。

コンデンサＣＡは、上アームスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３のコレクタ（高電圧側端子）と、下アームスイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のエミッタ（低電圧側端子）とに接続され、その両端子間の電圧を平滑化する平滑コンデンサである。

なお、上記インバータ装置ＩＮＶを構成する半導体スイッチング素子ＳＷ（ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３）は、いずれもパワー半導体であり、より具体的には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）である。

制御装置４０は、マイクロコンピュータであって、インバータ装置ＩＮＶを操作することで、モータジェネレータ１０の制御量を制御するためのデジタル処理手段である。詳しくは、制御装置４０は、後述する絶縁手段としての磁気カプラＭｐ１〜Ｍｐ３，Ｍｎ１〜Ｍｎ３を備えるインターフェース４２を介して、インバータ装置ＩＮＶの各スイッチＳＷに操作信号を出力することで、インバータ装置ＩＮＶを操作する。

より具体的には、制御装置４０はインターフェース４２を介して各スイッチＳＷの制御端子（ゲート）に対して駆動信号を入力する駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３に操作信号を出力する。ここで、インターフェース４２に絶縁手段を備えるのは、インバータ装置ＩＮＶや直流電源１２を備える高電圧システムと、制御装置４０を備える低電圧システムとを絶縁するためである。

スイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のエミッタはそれぞれ絶縁されており、それぞれ異なる基準電位に接続されている。また、駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３は、駆動対象のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のエミッタに接続されている。駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３は、駆動対象のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のエミッタの電位を基準電位として、駆動対象のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のゲートに電圧を印加する。

図２に、本実施形態にかかるインバータ装置ＩＮＶが実装される回路基板５０を示す。図示される回路基板５０は、インバータ装置ＩＮＶに接続される高電圧回路領域ＨＶと、低電圧回路領域ＬＶとの双方を有する。ここで、基本的には、図中、右側（上アームスイッチＳＷｐ３に対し、上アームスイッチＳＷｐ２が設けられている方向と逆の方向）の領域が低電圧回路領域ＬＶであり、中央及び左側（上アームスイッチＳＷｐ３に対し、上アームスイッチＳＷｐ２が設けられている方向）の領域が高電圧回路領域ＨＶである。ただし、高電圧回路領域ＨＶ内には、磁気カプラＭｐ１〜Ｍｐ３，Ｍｎ１〜Ｍｎ３のように、低電圧システムと高電圧システムとの双方を構成する部品も混在している。

また、インバータ装置ＩＮＶを構成する各スイッチＳＷの駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３の電源回路を構成するフライバックコンバータ用の電解コンデンサ（図示略）は、低電圧システムを構成するものとして、図中右側の低電圧回路領域ＬＶに配置されている。また、駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３の電源回路を構成するフライバックコンバータ用のトランス（図示略）の１次巻線側は低電圧システムを構成するものとして低電圧回路領域ＬＶに配置され、２次巻線側は高電圧システムを構成するものとして高電圧回路領域ＨＶに配置されている。

図３に示すように、上記インバータ装置ＩＮＶを構成する各スイッチＳＷは、回路基板５０の裏面（図２に示された面の裏面）側から回路基板５０に差し込まれて接続されている。ここで、各スイッチＳＷは、他の素子とともに絶縁材料で被覆されてパワーカードＰＷＣ（モジュール）を構成している。パワーカードＰＷＣには、フリーホイールダイオードＦＤや感温ダイオードＳＤも収納されているが、図３では、フリーホイールダイオードＦＤの記載を省略している。

パワーカードＰＷＣは、高電圧側のスイッチＳＷｐが収納されたものと、低電圧側のスイッチＳＷｎが収納されたものとで互いに同一構造である。パワーカードＰＷＣは、絶縁材料から外部へ露出した複数の信号端子を有する。具体的には、スイッチＳＷのゲート端子Ｇ、エミッタ検出端子ＫＥ、センス端子ＳＥ、感温ダイオードＳＤのアノードＡおよびカソードＫの各端子が、回路基板５０に挿入され接続されている。ここで、エミッタ検出端子ＫＥは、スイッチＳＷのエミッタＥに接続され、エミッタＥと同電圧の電極である。コレクタ検出端子ＫＣは、スイッチＳＷのコレクタに接続され、コレクタと同電圧の電極である。センス端子ＳＥは、スイッチＳＷを流れる電流と相関を有する微小電流を出力するための端子である。

図２に示すように、スイッチＳＷは、高電圧システムを構成するものであるため、これら各スイッチＳＷを他の回路と絶縁すべく、回路基板５０には、絶縁領域ＩＡが設けられている。絶縁領域ＩＡは、回路（素子や配線や電源パターン）が配置されない領域である。

図中上の列には、上アームスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３を備えるパワーカードＰＷＣの端子が示されており、これらは互いに絶縁領域ＩＡによって隔離されている。そして、絶縁領域ＩＡによって囲まれた領域に上アームスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３を駆動する駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３が実装されている。これは、各上アームスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３同士のエミッタ検出端子ＫＥの電圧が、対応する下アームスイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３がオン状態（閉状態）であるかオフ状態（開状態）であるかに応じて、大きく変動するからである。このため、これらの駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３の動作電圧自体は小さいとはいえ、駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３同士を絶縁する必要が生じる。上記絶縁領域ＩＡの幅は、法規による要請や、絶縁破壊等を回避する観点から定められる。

また、図中下の列には、下アームスイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３を備えるパワーカードＰＷＣの端子が示されている。これら下アームスイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３に対応するエミッタ検出端子ＫＥの電圧が近いため、これらの間に絶縁領域ＩＡが設けられていない。駆動回路Ｄｎ１〜Ｄｎ３の構成部品の動作電圧自体は、必ずしも低電圧回路領域ＬＶ内の部品と比較して大きいわけではない。このため、これら下アームスイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３の駆動回路Ｄｎ１〜Ｄｎ３同士は、回路基板５０上において必ずしも絶縁領域ＩＡを設ける必要がない。

しかしながら、駆動回路Ｄｎ１〜Ｄｎ３の基準電位（対応するスイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のエミッタの電位）は、インバータ装置ＩＮＶの動作中において、スイッチＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のエミッタ間の抵抗成分及び誘導成分により互いに異なるものである。このため、駆動回路Ｄｎ１〜Ｄｎ３の間において、絶縁領域ＩＡは設けられていないものの、駆動回路Ｄｎ１〜Ｄｎ３同士は絶縁されている。

駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３（以下、駆動回路Ｄとも記載する）は、対応するスイッチＳＷのゲート端子Ｇ、エミッタ検出端子ＫＥに接続されて、スイッチＳＷのゲート端子Ｇに電圧を印加することで、スイッチＳＷを駆動する。

さらに、本実施形態の駆動回路Ｄは、対応するスイッチＳＷのセンス端子ＳＥ、並びに、感温ダイオードＳＤのアノードＡ及びカソードＫに接続される。そして、駆動回路Ｄは、センス端子ＳＥの電圧値に基づいて、スイッチＳＷに流れる電流を検出する。また、駆動回路Ｄは、感温ダイオードＳＤのアノードＡとカソードＫとの間の電圧に基づいて、スイッチＳＷの温度を検出する。また、駆動回路Ｄは、スイッチＳＷに流れる電流の検出値、及び、スイッチＳＷの温度の検出値に基づいて、スイッチＳＷの異常を判定する。そして、駆動回路Ｄは、スイッチＳＷの温度情報及び異常情報を制御装置４０に送信する。

インバータ装置ＩＮＶのような電源回路に用いる複数のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３において、スイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のそれぞれの温度は、ほぼ同一であるとみなすことができる。そこで、回路構成を簡略化するために、スイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のうち一つのスイッチの温度情報のみを制御装置４０が取得する構成とする。

さらに、複数のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３の異常情報を制御装置が取得する構成とする場合に、回路構成の簡略化のために、スイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３の異常情報を表す各信号の論理和をとり、その論理和を制御装置４０に入力する。

図４に本実施形態における駆動回路Ｄａ，Ｄｂと、制御装置４０との接続を表す概略図を示す。ここで、第１駆動回路Ｄａは、駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３うちの任意の１つであり、例えば、駆動回路Ｄｐ１である。また、第２駆動回路Ｄｂは、第１駆動回路以外の駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３うちの任意の１つであり、例えば、駆動回路Ｄｐ２である。

駆動回路Ｄａ，Ｄｂは、それぞれ、温度情報送信部２１（第１送信部）と、異常情報送信部２２（第２送信部）とを備えている。ここで、インバータ装置ＩＮＶに用いるスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３において、各スイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３の温度は、ほぼ同一であるとみなすことができる。このため、制御装置４０は、第１駆動回路Ｄａ（第１送信回路）と同一の基準電位に接続されたスイッチＳＷの温度情報のみを取得する構成としている。このため、第２駆動回路Ｄｂ（第２送信回路）の温度情報送信部２１は、無効化されている。具体的には、駆動回路Ｄｂの温度情報送信部２１の出力端子Ｐ１は、他の素子と接続されず、フロート状態とされている。

第１駆動回路Ｄａの温度情報送信部２１の出力（出力端子Ｐ１）と、第１駆動回路Ｄａの異常情報送信部２２の出力（出力端子Ｐ２）とは、論理和をとられた上で、第１磁気カプラＭａに接続されている。ここで、温度情報送信部２１の出力端子Ｐ１、及び、異常情報送信部２２の出力端子Ｐ２は、ともにオープンドレイン出力であるため、接続点Ｐ３で結線されるとともに、プルアップ抵抗Ｒ１に接続されることで、ワイヤードオアとされている。また、第２駆動回路Ｄｂの異常情報送信部の出力端子Ｐ２は、プルアップ抵抗Ｒ２に接続された後、第２磁気カプラＭｂに接続されている。即ち、制御装置４０と、駆動回路Ｄａ，Ｄｂとは、それぞれ絶縁されるとともに、制御装置４０と、駆動回路Ｄａ，Ｄｂとの接続経路には、それぞれ磁気カプラＭａ，Ｍｂが設けられている。

ここで、磁気カプラＭａ，Ｍｂは、絶縁素子の一種である。絶縁素子とは、絶縁素子の受信側と送信側とを絶縁した上で、受信側の素子から受信した信号を送信側の素子に対して送信する素子である。磁気カプラは、受信側と送信側とを磁気結合させることで、絶縁素子の受信側と送信側とを絶縁した上で、受信側の素子から受信した信号を送信側の素子に対して送信する。例えば、磁気カプラは、受信側と送信側とを磁気結合させる素子として、受信側に設けられた受信コイルと送信側に設けられた送信コイルとを有する。磁気カプラは、受信コイルに電流（信号）を流すことで磁界を変化させ、送信コイルに流れる電流又は電圧を変化させる。これにより、受信側の素子から受信した信号を送信側の素子に対して送信する。また、例えば、磁気カプラは、受信側と送信側とを磁気結合させる素子として、受信側に設けられた受信コイルと送信側に設けられた磁気抵抗効果素子とを有する。磁気カプラは、受信コイルに電流（信号）を流すことで磁界を変化させ、磁気抵抗効果素子の抵抗を変化させて送信側の電流又は電圧を変化させる。これにより、受信側の素子から受信した信号を送信側の素子に対して送信する。

磁気カプラＭａ，Ｍｂはオープンドレイン出力の絶縁素子である。第１磁気カプラＭａは、第１駆動回路Ｄａから入力された信号を出力端子Ｐ４から出力し、第２磁気カプラＭｂは、第２駆動回路Ｄｂから入力された信号を出力端子Ｐ５から出力する。第１磁気カプラＭａの出力信号及び第２磁気カプラＭｂの出力信号は、論理和がとられた上で、制御装置４０に入力される。具体的には、第１磁気カプラＭａの出力端子Ｐ４、及び、第２磁気カプラＭｂの出力端子Ｐ５は、ともに接続点Ｐ６に接続されるとともに、プルアップ抵抗Ｒ３に接続されることで、ワイヤードオアにより論理和がとられ、制御装置４０に入力される。

また、第１磁気カプラＭａの出力信号及び第２磁気カプラＭｂの出力信号は、論理和がとられた上で、ハイインピーダンス入力の素子であるバッファ４３に入力される。バッファ４３の出力信号は、ローパスフィルタ４４を介して制御装置４０に入力される。

図５に駆動回路Ｄが出力する温度情報信号の時間変化を表すタイミングチャートを示す。駆動回路Ｄの温度情報送信部２１は、ハイ及びローの二値で変化することで、対応するスイッチＳＷの温度情報を表す出力信号を制御装置４０に送信する。より具体的には、駆動回路Ｄの温度情報送信部２１は、時比率（Ｄｕｔｙ）によって温度情報を出力する。ここで、駆動回路Ｄと制御装置４０とは同期がとられていない。そこで、駆動回路Ｄは、温度情報を時比率で表す際に基準となる基準周期を、制御装置４０に通知する。

具体的には、図５で示すように、時刻Ｔ０において、温度情報送信部２１を構成するスイッチ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）をオン状態にすることで、出力信号をロー状態にする。時刻Ｔ０の後、基準周期に相当する期間が経過した時刻Ｔ１において、温度情報送信部２１のスイッチをオフ状態にすることで、出力信号をハイ状態にする。時刻Ｔ１の後、基準周期に相当する期間が経過した時刻Ｔ２において、温度情報送信部２１のスイッチをオン状態にすることで、出力信号をロー状態にする。つまり、温度情報送信部２１は、温度情報を送信する前に、基準周期にわたって出力信号をハイからローに変更した後、さらに、基準周期にわたって出力信号をローからハイに変更することで、制御装置４０に対して基準周期を通知する。制御装置４０は、この時刻Ｔ０〜Ｔ１において信号がロー状態とされる期間、及び、時刻Ｔ１〜Ｔ２において信号がハイ状態とされる期間の長さを基準周期として取得する。

また、温度情報を送信する前に、基準周期にわたって出力信号をハイからローに変更した後において、基準周期にわたって出力信号をローからハイに変更する期間（時刻Ｔ１〜Ｔ２）を省略してもよい。基準周期にわたって出力信号をローからハイに変更する期間（時刻Ｔ１〜Ｔ２）を省略する構成では、基準周期にわたって出力信号をハイからローに変更する期間（時刻Ｔ０〜Ｔ１）の前に、基準周期より長い期間（例えば、基準周期の２倍の期間）にわたって、出力信号をハイ状態としておくとよい。このような構成にすることで、制御装置４０は、時刻Ｔ０〜Ｔ１における出力信号の変化を、基準周期を通知するものとして容易に判定できる。

時刻Ｔ２の後、温度情報送信部２１は、時刻Ｔ２〜Ｔ４を基準周期とし、その基準周期に対して所定の時比率（ａ１％）を有するパルスを時刻Ｔ２〜Ｔ３にわたって出力する。具体的には、時刻Ｔ２〜時刻Ｔ３の期間において、温度情報送信部２１のスイッチをオン状態にすることで、出力信号をロー状態にする。そして、時刻Ｔ３〜Ｔ４の期間において、温度情報送信部２１のスイッチをオフ状態にすることで、出力信号をハイ状態にする。ここで、所定の時比率ａ１％は、駆動回路Ｄが感温ダイオードＳＤから取得したスイッチＳＷの温度に基づいて、温度情報送信部２１によって設定される。

時刻Ｔ４の後、温度情報送信部２１は、時刻Ｔ４〜Ｔ５にわたって、基準周期に対して所定の時比率（ａ２％）を有するパルスを出力する。温度情報送信部２１は、温度を時比率で表すパルスをｎ回送信した後、再度、基準周期を表す信号を送信する（ｎは例えば、６４回）。

以下、駆動回路Ｄの温度情報送信部２１によって設定される時比率の説明を行う。感温ダイオードＳＤ（図３）には定電流回路が接続され、一定電流が流れるようになっている。駆動回路Ｄは、感温ダイオードＳＤのアノードＡ−カソードＫ間電圧、即ち、感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧（アナログ値）を取得する。温度情報送信部２１は、感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧をＰＷＭ変調してデジタル信号である温度情報信号に変換し、これを制御装置４０へ出力する。温度情報信号は、感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧に応じた所定の時比率を有する。感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧は、感温ダイオードＳＤ、つまり、スイッチＳＷの温度に応じた値であるため、温度情報信号が有する時比率はスイッチＳＷの温度に応じた値となる。

例えば、温度情報送信部２１は、スイッチＳＷが最低温度Ａ℃（例えば、−５０℃）、及び、Ａ℃より低い場合の感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧を０％の時比率の信号に変換する。また、温度情報送信部２１は、スイッチＳＷが最高温度Ｂ℃（例えば、２００℃）、及び、Ｂ℃より高い温度の場合の感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧を１００％の時比率の信号に変換する。そして、温度情報送信部２１は、スイッチＳＷの温度ＴがＡ℃〜Ｂ℃の間である場合の感温ダイオードＳＤの順方向降下電圧を、（Ｔ−Ａ）／（Ｂ−Ａ）％の時比率の信号に変換する。なお、スイッチＳＷの最低温度Ａ℃及び最高温度Ｂ℃は、スイッチＳＷが使用される環境に応じて設定される。また、上述した説明では、スイッチＳＷの温度Ｔに応じて時比率を線形的に変化させるものとしたが、これを変更し、非線形的に変化させるものとしてもよい。

図６に第１駆動回路Ｄａに対応するスイッチング素子ＳＷａ、及び、第２駆動回路Ｄｂに対応するスイッチング素子ＳＷｂが、それぞれ正常又は異常である場合に、回路の各部位における信号の状態を表す真理値表を示す。

スイッチング素子ＳＷａが正常な場合、第１駆動回路Ｄａの端子Ｐ１はスイッチング素子ＳＷａの温度に応じた時比率で状態が変化し、第１駆動回路Ｄａの端子Ｐ２はハイインピーダンス状態とされる。このため、スイッチング素子ＳＷａが正常な場合、第１駆動回路Ｄａに対応する接続点Ｐ３は、スイッチング素子ＳＷａの温度に応じた時比率で状態が変化し、第１磁気カプラＭａの出力信号は、スイッチング素子ＳＷａの温度に応じた時比率で状態が変化する。

スイッチング素子ＳＷａが異常な場合、第１駆動回路Ｄａの端子Ｐ１はスイッチング素子ＳＷａの温度に応じた時比率で状態が変化し、第１駆動回路Ｄａの端子Ｐ２はロー状態とされる。このため、スイッチング素子ＳＷａが異常な場合、第１駆動回路Ｄａに対応する接続点Ｐ３は、ロー状態とされ、第１磁気カプラＭａの出力信号はロー状態とされる。

スイッチング素子ＳＷｂが正常な場合、第２駆動回路Ｄｂの端子Ｐ２はハイインピーダンス状態とされる。このため、第２磁気カプラＭｂの出力信号は、ハイインピーダンス状態とされる。

スイッチング素子ＳＷｂが異常な場合、第２駆動回路Ｄｂの端子Ｐ２はロー状態とされる。このため、第２磁気カプラＭｂの出力信号は、ロー状態とされる。

よって、スイッチング素子ＳＷａ，ＳＷｂがともに正常である場合、制御装置４０に入力される信号（接続点Ｐ６における信号）は、磁気カプラＭａから出力される時比率で状態が変化する信号と、第２磁気カプラＭｂから出力されるハイインピーダンス状態の信号とが、ワイヤードオアにより論理和をとられるため、時比率で状態が変化する信号となる。

また、スイッチング素子ＳＷａが異常であり、スイッチング素子ＳＷｂが正常である場合、制御装置４０に入力される信号（接続点Ｐ６における信号）は、磁気カプラＭａから出力される時比率で状態が変化する信号と、第２磁気カプラＭｂから出力されるロー状態の信号とが、ワイヤードオアにより論理和をとられるため、ロー状態の信号となる。

また、スイッチング素子ＳＷａが正常であり、スイッチング素子ＳＷｂが異常である場合、制御装置４０に入力される信号（接続点Ｐ６における信号）は、磁気カプラＭａから出力されるロー状態の信号と、第２磁気カプラＭｂから出力されるハイインピーダンス状態の信号とが、ワイヤードオアにより論理和をとられるため、ロー状態の信号となる。

また、スイッチング素子ＳＷａ，ＳＷｂがともに異常である場合、制御装置４０に入力される信号（接続点Ｐ６における信号）は、磁気カプラＭａから出力されるロー状態の信号と、第２磁気カプラＭｂから出力されるロー状態の信号とが、ワイヤードオアにより論理和をとられるため、ロー状態の信号となる。

スイッチＳＷが全て正常の場合、全ての駆動回路Ｄの異常情報送信部２２の送信信号がハイ状態とされる。このため、制御装置４０への入力信号（第１駆動回路Ｄａから送信される温度情報信号と、第１駆動回路Ｄａ及び第２駆動回路Ｄｂから送信される異常情報信号との重畳信号）は、図５に示す温度情報信号と同様の波形になる。

図７に、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じた場合の制御装置４０への入力信号の時間変化を表すタイミングチャートを示す。

時刻Ｔ０〜Ｔ４における制御装置４０への入力信号の波形は、図５に示す温度情報信号の波形と同様である。ここで、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５において、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じたため、対応する駆動回路Ｄの異常情報送信部２２の出力信号がロー状態に固定される。このため、第１駆動回路Ｄａから送信される温度情報信号と、第１駆動回路Ｄａ及び第２駆動回路Ｄｂから送信される異常情報信号との重畳信号である制御装置４０への入力信号がロー状態に固定される。

時刻Ｔ６において、時刻Ｔ４から基準周期に相当する時間が経過する。制御装置４０は、基準周期より長い時間にわたって、入力される信号がローとされたため、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じたと判定する。具体的には、制御装置４０は、ローパスフィルタ４４から入力される信号の電圧値に基づいて、基準周期より長い時間にわたって、入力される信号がローとされていることを判定する。

以下、本実施形態の効果を述べる。

インバータ装置ＩＮＶに用いる複数のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３において、各スイッチＳＷの温度は、ほぼ同一であるとみなすことができる。このため、制御装置４０は、第１駆動回路Ｄａと同一の基準電位に接続されたスイッチＳＷの温度のみを取得する構成としている。ここで、第１駆動回路Ｄａから制御装置４０に対し、温度情報と異常情報とを一つの磁気カプラＭａを介して送信する構成としているため、回路に用いる磁気カプラの数を省略することができる。

さらに、第１駆動回路Ｄａに対応するスイッチＳＷａに異常が生じた場合に、第１駆動回路Ｄａの異常情報送信部２２から出力される異常情報を表す信号がローに固定された上で、磁気カプラＭａよりも駆動回路Ｄａ側で、第１駆動回路Ｄａの温度情報送信部２１から出力される温度情報を表す信号に対して第１駆動回路Ｄａの異常情報送信部２２から出力される異常情報を表す信号が優先されるように論理和がとられる。そして、その論理和がとられた信号が磁気カプラＭａに入力される。

また、第２駆動回路Ｄｂに対応するスイッチＳＷｂに異常が生じた場合に、第２駆動回路Ｄｂの異常情報送信部２２から出力される異常情報を表す信号がローに固定された上で、磁気カプラＭａ，Ｍｂよりも制御装置４０側で、磁気カプラＭａから出力される信号に対して磁気カプラＭｂから出力される信号が優先されるように論理和がとられる。そして、その論理和がとられた信号が制御装置４０に入力される。

このため、第１駆動回路Ｄａ又は第２駆動回路Ｄｂに対応するスイッチＳＷａ，ＳＷｂの少なくとも一方に異常が生じた場合、制御装置４０に入力される信号がローに固定される。これにより、複数のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のいずれかに異常が生じた場合において、制御装置４０はスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３の異常を正しく判定することが可能になる。つまり、上記構成によれば、回路に用いる磁気カプラの数を低減しつつ、制御装置４０による異常情報の誤判定を抑制することができる。

具体的には、温度情報は、所定周期において出力信号がハイ状態とされる時間の比率（時比率）によって、第１駆動回路Ｄａから制御装置４０に対して出力される。これにより、温度情報を表すパルスの波長の最大値は、所定周期となる。そこで、制御装置４０に入力される信号が所定周期より長い時間にわたって、ローとされた場合に、複数のスイッチＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３のいずれかに異常が生じたと判定する構成とした。このような構成にすることで、異常の発生を誤判定することなく、かつ、迅速に異常の発生を判定することが可能になる。

制御装置４０の動作周波数と、駆動回路Ｄａ，Ｄｂの動作周波数とは異なるものである。このため、所定周期（基準周期）においてロー状態とされている時間の比率（デューティ）で温度情報を送信する場合に、その所定周期を予め通知する構成とした。より具体的には、温度情報を送信する前に、所定周期にわたって出力信号をハイからローに変更した後、さらに、所定周期にわたって出力信号をローからハイに変更する構成とした。この構成により、制御装置４０の動作周波数と、駆動回路Ｄａ，Ｄｂの動作周波数とが異なるものであっても、駆動回路Ｄａから温度情報を送信することが可能になるとともに、制御装置４０によるスイッチＳＷにおける異常発生の誤判定を抑制することが可能になる。

オープンドレイン出力の磁気カプラＭａ，Ｍｂの出力を結線することで、簡易な構成で、論理和（ワイヤードオア）をとることができる。特に、負論理でワイヤードオアを実現した場合、正論理でワイヤードオアを実現する構成と比べて、ダイオード等の素子の追加が不要になり、回路構成を簡易なものとすることができる。

上記構成では、駆動回路Ｄａ，Ｄｂの構成を共通化した。これにより、コスト削減が可能になる。また、駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３のうち第１駆動回路Ｄａとするものを変更する場合に、簡易な回路変更で実現することができる。

スイッチＳＷのうち、温度が最高となるものに対応する駆動回路Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３が、第１駆動回路Ｄａとして選択される。スイッチＳＷのうち、温度が最高となるものの温度を検出し、その検出値が所定の閾値以上の温度にならないように制御することで、全てのスイッチＳＷの温度が所定の閾値以上の温度になることを抑制できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態において、駆動回路Ｄ及び磁気カプラＭは、それぞれ負論理で信号を出力するものであったが、これを変更し、駆動回路Ｄ及び磁気カプラＭは、正論理で信号を出力するものであってもよい。

図８に本実実施形態の駆動回路Ｄと制御装置４０との接続を表す概略図を示す。図８について、図４と同一の構成に同一の符号を付し、当該構成について適宜説明を省略する。本変形例の温度情報送信部２１、及び、異常情報送信部２２は、ともに正論理（アクティブハイ）で信号を出力する。また、温度情報送信部２１、及び、異常情報送信部２２は、ともにオープンソース出力である。

そこで、磁気カプラＭａよりも駆動回路Ｄａ側において、駆動回路Ｄａの温度情報送信部２１の出力（端子Ｐ１）と、駆動回路Ｄａの異常情報送信部２２の出力（端子Ｐ２）とを接続点Ｐ３で結線することで、ワイヤードオアをとる構成としている。駆動回路Ｄａの温度情報送信部２１の出力、及び、駆動回路Ｄａの異常情報送信部２２の出力は、接続点Ｐ３において結線されるとともに、プルダウン抵抗Ｒ１ａに接続された上で、磁気カプラＭａに入力されている。また、駆動回路Ｄｂの異常情報送信部２２の出力（端子Ｐ２）は、プルダウン抵抗Ｒ２ａに接続された上で、磁気カプラＭｂに入力されている。

また、磁気カプラＭａ及び磁気カプラＭｂはともにオープンソース出力である。磁気カプラＭａの出力（端子Ｐ４）と、磁気カプラＭｂの出力（端子Ｐ５）とを、接続点Ｐ６において結線するとともにプルダウン抵抗Ｒ３ａに接続することで、ワイヤードオアをとる構成としている。また、第１磁気カプラＭａの出力信号及び第２磁気カプラＭｂの出力信号は、ワイヤードオアがとられた上で、ハイインピーダンス入力の素子であるＮＯＴ回路４３ａに入力される。ＮＯＴ回路４３ａの出力信号は、ローパスフィルタ４４を介して制御装置４０に入力される。

磁気カプラＭの入力側の論理（駆動回路Ｄの出力論理）が負論理である場合、図４に示す構成を適用し、磁気カプラＭの入力側の論理（駆動回路Ｄの出力論理）が正論理である場合、図８に示す構成を適用すれば、磁気カプラＭの入力側論理が負論理である場合も正論理である場合も温度情報及び異常情報を表す信号を伝達することが可能になる。

第１実施形態及び第２実施形態において、磁気カプラＭは駆動回路Ｄの出力論理を反転するものであってもよい。即ち、磁気カプラＭは、駆動回路Ｄから出力される正論理の信号を負論理に変換して出力するものであってもよいし、駆動回路Ｄから出力される負論理の信号を正論理に変換して出力するものであってもよい。

第２実施形態の構成では、温度情報信号は、図９で示すような信号となり、制御装置４０への入力信号は、図１０に示すようなものとなる。

図９で示すように、時刻Ｔ１０において、温度情報送信部２１は、温度情報信号をハイ状態にする。時刻Ｔ１０の後、基準周期に相当する期間が経過した時刻Ｔ１１において、温度情報送信部２１は、温度情報信号をロー状態にする。時刻Ｔ１１の後、基準周期に相当する期間が経過した時刻Ｔ１２において、温度情報送信部２１は、温度情報信号をハイ状態にする。制御装置４０は、この時刻Ｔ１０〜Ｔ１１において信号がハイ状態とされる期間、及び、時刻Ｔ１１〜Ｔ１２において信号がロー状態とされる期間の長さを基準周期として取得する。

時刻Ｔ１２の後、温度情報送信部２１は、時刻Ｔ１２〜Ｔ１４を基準周期とし、その基準周期に対して所定の時比率（ｃ１％）を有するパルスを時刻Ｔ１２〜Ｔ１３にわたって出力する。具体的には、時刻Ｔ１２〜時刻Ｔ１３の期間において、温度情報送信部２１の出力信号をハイ状態にする。そして、時刻Ｔ１３〜Ｔ１４の期間において、温度情報送信部２１の出力信号をロー状態にする。ここで、所定の時比率ｃ１％は、駆動回路Ｄが感温ダイオードＳＤから取得したスイッチＳＷの温度に基づいて、温度情報送信部２１によって設定される。

図１０に、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じた場合の制御装置４０への入力信号の時間変化を表すタイミングチャートを示す。

時刻Ｔ１０〜Ｔ１４における制御装置４０への入力信号の波形は、図９に示す温度情報信号の波形と同様である。ここで、時刻Ｔ１４〜時刻Ｔ１５において、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じたため、対応する駆動回路Ｄの異常情報送信部２２の出力信号がハイ状態に固定される。このため、第１駆動回路Ｄａから送信される温度情報信号と、第１駆動回路Ｄａ及び第２駆動回路Ｄｂから送信される異常情報信号との重畳信号である制御装置４０への入力信号ハイ状態に固定される。

時刻Ｔ１６において、時刻Ｔ１４から基準周期に相当する時間が経過する。制御装置４０は、基準周期より長い時間にわたって、入力される信号がハイとされたため、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じたと判定する。このように、駆動回路Ｄ及び磁気カプラＭが正論理で信号を出力する構成においても制御装置４０はスイッチＳＷにおける異常の発生を判定することができる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態及び第２実施形態では、所定の基準周期において出力信号がロー状態又はハイ状態とされる時間の比率（時比率）によって、温度情報を送信する構成とした。第３実施形態の温度情報送信部２１は、スイッチＳＷの温度情報を１又は０を表すパルスで送信する。具体的には、温度情報送信部２１は、温度情報を２進数で制御装置４０に出力する。

図１１で示すように、所定の周期で区切られた期間Ｔ２０〜Ｔ２１，Ｔ２１〜Ｔ２２，Ｔ２２〜Ｔ２３，Ｔ２３〜Ｔ２４，Ｔ２４〜Ｔ２５において、温度情報送信部２１は、時比率５０％のパルスを送信することで１を表すとともに、パルスを送信しないことで０を表す。

図１２に、時刻Ｔ２２〜Ｔ２３において、スイッチＳＷのいずれかに異常が生じた場合の制御装置４０への入力信号の時間変化を表すタイミングチャートを示す。時刻Ｔ２２〜Ｔ２３において異常が生じたため、異常情報送信部２２は、出力信号をハイ状態に固定する。これにより、時刻Ｔ２３以降においても、制御装置４０の入力信号はハイ状態を維持する。制御装置４０は、１を表すパルスの波長より長い期間にわたって、入力される信号がハイ状態とされた場合に、スイッチＳＷに異常が生じたことを判定する。

（他の実施形態）
・第１実施形態及び第２実施形態において、駆動回路Ｄが正論理で信号を出力するとともに、磁気カプラＭが負論理で信号を出力する構成であってもよいし、駆動回路Ｄが負論理で信号を出力するとともに、磁気カプラＭが正論理で信号を出力する構成であってもよい。

・第３実施形態において、駆動回路Ｄは、正論理で信号を出力する構成としたが、これを変更し負論理で信号を出力する構成としてもよい。また、温度情報送信部２１は、パルスを送信することで０を表し、パルスを送信しないことで１を表すものであってもよい。

・上記実施形態では、駆動回路Ｄが温度情報送信部２１及び異常情報送信部２２を備える構成としたが、これを変更し、駆動回路以外の送信回路が、温度情報送信部２１及び異常情報送信部２２を備える構成としてもよい。

・上記構成では、第１駆動回路Ｄａの温度情報送信部２１及び異常情報送信部２２の出力信号について、ワイヤードオアによって論理和をとる構成としたが、これを変更し、論理回路によって論理和をとる構成としてもよい。同様に、磁気カプラＭａ，Ｍｂの出力信号について、ワイヤードオアによって論理和をとる構成としたが、これを変更し、論理回路によって論理和をとる構成としてもよい。

・磁気カプラ、及び、駆動回路の温度情報送信部及び異常情報送信部は、オープンドレイン出力に代えて、オープンコレクタ出力であってもよい。また、オープンソース出力に代えて、オープンエミッタ出力であってもよい。また、トーテムポール出力であってもよい。

・上記構成は、インバータ装置以外の電力変換装置に適用されるものであってもよい。例えば、ＤＣＤＣコンバータ装置に適用されるものであってもよい。

・絶縁素子として、磁気カプラに代えて、フォトカプラやトランスなどを用いてもよい。また、磁気カプラに代えて、容量カプラを用いてもよい。容量カプラは、受信側と送信側とを容量結合させることで、絶縁素子の受信側と送信側とを絶縁した上で、受信側の素子から受信した信号を送信側の素子に対して送信する。容量カプラは、受信側と送信側とを容量結合させる素子として、例えば、コンデンサを有する。

・半導体スイッチング素子として、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳ−ＦＥＴを用いてもよい。

２１…温度情報送信部（第１送信部）、２２…異常情報送信部（第２送信部）、４０…制御装置、Ｄａ…第１駆動回路（第１送信回路）、Ｄｂ…第２駆動回路（第２送信回路）、ＩＮＶ…インバータ装置（電力変換装置）、ＳＷ，ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３…スイッチング素子、Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｐ１〜Ｍｐ３，Ｍｎ１〜Ｍｎ３…磁気カプラ（第１，２絶縁素子）。

Claims

それぞれ異なる基準電位に接続されている複数の半導体スイッチング素子（ＳＷ，ＳＷｐ１〜ＳＷｐ３，ＳＷｎ１〜ＳＷｎ３）を備える電力変換装置（ＩＮＶ）に適用され、その複数の半導体スイッチング素子の開閉状態を制御する制御装置（４０）を備える電力変換装置の制御システムであって、
前記半導体スイッチング素子に対応して前記基準電位にそれぞれ接続され、その対応する前記半導体スイッチング素子の情報をそれぞれ送信する複数の送信回路（Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｎ１〜Ｄｎ３）を備え、
前記制御装置と、前記複数の送信回路とは、それぞれ絶縁されるとともに、前記制御装置と、前記複数の送信回路との接続経路には、それぞれ絶縁素子が設けられており、
前記複数の送信回路として、ハイ及びローの二値で変化することで、対応する前記半導体スイッチング素子の温度情報を表す出力信号を前記制御装置に送信する第１送信部（２１）、及び、ハイ及びローの一方に固定されることで対応する前記半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す出力信号を前記制御装置に送信する第２送信部（２２）を備える一の第１送信回路（Ｄａ）と、前記第２送信部を備える第２送信回路（Ｄｂ）と、を備え、
前記第１送信回路の前記第１送信部の出力信号と、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号とは、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す場合、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記第１送信回路の前記第１送信部の出力信号に対して優先されるように前記絶縁素子よりも前記第１送信回路側で論理和がとられた上で、前記絶縁素子に出力され、
前記第１送信回路に対応する前記絶縁素子の出力信号と、前記第２送信回路の前記絶縁素子の出力信号とは、前記第２送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す場合、前記第２送信回路に対応する前記絶縁素子の出力信号が前記第１送信回路に対応する前記絶縁素子の出力信号に対して優先されるように前記絶縁素子よりも前記制御装置側で論理和がとられた上で、前記制御装置に出力される電力変換装置の制御システム。
前記第１送信部は、前記半導体スイッチング素子の温度情報を、所定周期において出力信号がハイ又はローとなる時比率によって前記制御装置に送信する請求項１に記載の電力変換装置の制御システム。
前記制御装置は、前記所定周期より長い時間にわたって、入力される信号がハイ又はローとされた場合に、前記複数の半導体スイッチング素子のいずれかに異常が生じたと判定する請求項２に記載の電力変換装置の制御システム。
前記第１送信部は、前記温度情報を送信する前に、前記所定周期にわたって出力信号をハイ及びローの一方から他方に変更することで、前記制御装置に対して前記所定周期を通知する請求項２又は３に記載の電力変換装置の制御システム。
前記第１送信部は、前記温度情報を送信する前に、前記所定周期にわたって出力信号をハイ及びローの一方から他方に変更した後、さらに、前記所定周期にわたって出力信号をハイ及びローの前記他方から前記一方に変更することで、前記制御装置に対して前記所定周期を通知する請求項４に記載の電力変換装置の制御システム。
前記第１送信部は、前記制御装置に対し、前記半導体スイッチング素子の温度情報を１又は０を表すパルスで送信し、
前記制御装置は、前記１又は０を表すパルスの波長より長い時間にわたって、入力される信号がハイ又はローとされた場合に、前記複数の半導体スイッチング素子のいずれかに異常が生じたと判定する請求項１に記載の電力変換装置の制御システム。
前記絶縁素子は、オープンコレクタ出力、又は、オープンドレイン出力であって、
前記第１送信回路の出力と、前記第２送信回路の出力とは、前記絶縁素子より前記制御装置側で、ワイヤードオアがとられることで、前記第１送信部の出力信号に対して前記第２送信部の出力信号が優先されるように論理和がとられた上で、前記制御装置に出力されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御システム。
前記第２送信回路は、前記第１送信部と前記第２送信部とを備え、
前記第１送信部、及び、前記第２送信部はともにオープンコレクタ出力、又は、オープンドレイン出力であって、
前記第２送信回路の前記第１送信部は、前記絶縁素子に接続されておらず、
前記第１送信回路の前記第１送信部の出力と、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力とは、前記絶縁素子よりも前記第１送信回路側で、ワイヤードオアがとられることで、前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号が前記対応する半導体スイッチング素子に異常が生じていることを表す場合、前記第１送信回路の前記第１送信部の出力信号に対して前記第１送信回路の前記第２送信部の出力信号が優先されるように論理和がとられた上で、前記絶縁素子に出力されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御システム。