JP7007065B2 - Power converter - Google Patents
Power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP7007065B2 JP7007065B2 JP2018196343A JP2018196343A JP7007065B2 JP 7007065 B2 JP7007065 B2 JP 7007065B2 JP 2018196343 A JP2018196343 A JP 2018196343A JP 2018196343 A JP2018196343 A JP 2018196343A JP 7007065 B2 JP7007065 B2 JP 7007065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- voltage
- failure
- ratio
- main circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a power conversion device.
直流電力と交流電力との交直変換を行う主回路部を備えた電力変換装置が知られている。こうした電力変換装置では、ノイズの抑制などを目的として主回路部にコンデンサを設けることが行われている。また、比較的大きい電力を扱う電力変換装置では、複数のコンデンサを直列に接続し、1つ辺りのコンデンサに印加される電圧を抑えることが行われている。 A power conversion device including a main circuit unit that performs AC / DC conversion between DC power and AC power is known. In such a power conversion device, a capacitor is provided in the main circuit portion for the purpose of suppressing noise. Further, in a power conversion device that handles a relatively large amount of power, a plurality of capacitors are connected in series to suppress the voltage applied to one capacitor.
このような電力変換装置において、各コンデンサのいずれかに容量の低下や短絡などの故障が生じてしまう場合がある。こうしたコンデンサの故障は、直列に接続された他のコンデンサや主回路部の他の素子の故障の要因となってしまう。このため、電力変換装置では、各コンデンサの故障の検出を行うことが提案されている(例えば、特許文献1、2)。例えば、各コンデンサの故障の検出を行い、各コンデンサのいずれかの故障の検出に応じて、主回路部の動作を停止させる。これにより、主回路部の他のコンデンサや他の素子の連鎖的な故障を抑制することができる。 In such a power conversion device, a failure such as a decrease in capacity or a short circuit may occur in any of the capacitors. Failure of such a capacitor causes failure of other capacitors connected in series and other elements of the main circuit section. Therefore, it has been proposed that the power conversion device detects the failure of each capacitor (for example, Patent Documents 1 and 2). For example, the failure of each capacitor is detected, and the operation of the main circuit unit is stopped according to the detection of any failure of each capacitor. This makes it possible to suppress chain failures of other capacitors and other elements in the main circuit section.
各コンデンサの故障の検出方法として、例えば、直列に接続された2つのコンデンサの電圧差を算出し、この電圧差が所定の閾値を超えた場合に、故障と判定することが知られている。 As a method for detecting a failure of each capacitor, for example, it is known that a voltage difference between two capacitors connected in series is calculated, and when this voltage difference exceeds a predetermined threshold value, it is determined as a failure.
しかしながら、電圧差による故障の検出方法では、閾値を適切に設定することが難しい場合がある。例えば、各コンデンサの容量に初期誤差があり、且つ負荷変動によって各コンデンサに流れる電流値が変化する場合には、初期誤差と電流電動とによって表れる電圧差よりも高い値に閾値を設定しなければならず、各コンデンサの故障の検出が難しくなってしまう。このため、電力変換装置では、直列に接続された2つのコンデンサの故障をより確実に検出できるようにすることが望まれる。 However, it may be difficult to appropriately set the threshold value in the failure detection method due to the voltage difference. For example, if there is an initial error in the capacity of each capacitor and the current value flowing through each capacitor changes due to load fluctuation, the threshold value must be set to a value higher than the voltage difference that appears due to the initial error and current motorization. Therefore, it becomes difficult to detect the failure of each capacitor. Therefore, it is desired that the power conversion device can more reliably detect the failure of two capacitors connected in series.
本発明の実施形態は、直列に接続された2つのコンデンサの故障をより確実に検出できる電力変換装置を提供する。 An embodiment of the present invention provides a power conversion device capable of more reliably detecting a failure of two capacitors connected in series.
本発明の実施形態によれば、直流電力と交流電力との交直変換を行う主回路部と、前記主回路部に設けられ、前記交直変換を行う変換器と、前記主回路部において前記変換器と交流側の負荷との間に設けられた第1コンデンサと、前記主回路部において前記変換器と前記交流側の負荷との間に設けられ、前記交流側の負荷を介して前記第1コンデンサと直列に接続される第2コンデンサと、前記第1コンデンサの電圧を検出する第1電圧検出器と、前記第2コンデンサの電圧を検出する第2電圧検出器と、前記第1コンデンサの電圧と前記第2コンデンサの電圧との電圧比を基に、前記第1コンデンサ及び前記第2コンデンサの故障を検出する故障検出部と、を備え、前記故障検出部は、前記電圧比に対して1よりも大きい値の閾値を設定するとともに、前記第1コンデンサの電圧及び前記第2コンデンサの電圧のうちの大きい方を分子として前記電圧比を算出し、算出した前記電圧比が前記閾値以上である場合に、前記第1コンデンサ及び前記第2コンデンサの故障を検出する電力変換装置が提供される。
According to an embodiment of the present invention, a main circuit unit that performs AC / DC conversion between DC power and AC power, a converter provided in the main circuit unit that performs AC / DC conversion, and the main circuit unit said. The first capacitor provided between the converter and the load on the AC side, and the first capacitor provided between the converter and the load on the AC side in the main circuit section and via the load on the AC side . A second capacitor connected in series with the first capacitor, a first voltage detector that detects the voltage of the first capacitor, a second voltage detector that detects the voltage of the second capacitor, and the first capacitor. A failure detection unit for detecting a failure of the first capacitor and the second capacitor based on the voltage ratio of the voltage and the voltage of the second capacitor is provided , and the failure detection unit is provided with respect to the voltage ratio. A threshold value larger than 1 is set, and the voltage ratio is calculated using the larger of the voltage of the first capacitor and the voltage of the second capacitor as a molecule, and the calculated voltage ratio is equal to or higher than the threshold value. In certain cases, a power conversion device for detecting a failure of the first capacitor and the second capacitor is provided.
直列に接続された2つのコンデンサの故障をより確実に検出できる電力変換装置が提供される。 A power conversion device is provided that can more reliably detect a failure of two capacitors connected in series.
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, and the like are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawing.
In the specification of the present application and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
図1は、実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。
図1に表したように、電力変換装置10は、主回路部12と、制御部14と、を備える。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a power conversion device according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the
主回路部12は、直流電力と交流電力との交直変換を行う。この例において、主回路部12は、直流電力源2及び負荷4と接続されている。主回路部12は、直流電力源2から供給された直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を負荷4に供給する。主回路部12は、いわゆるインバータである。
The
直流電力源2は、例えば、交流電力を直流電力に変換するコンバータである。電力変換装置10は、例えば、供給された直流電力を、基の交流電力の周波数と異なる周波数の交流電力に変換して負荷4に供給する周波数変換装置である。
The
但し、電力変換装置10は、周波数変換装置に限定されるものではない。電力変換装置10は、交直変換を行う任意の装置でよい。主回路部12は、上記と反対に、交流電力を直流電力に変換して負荷に供給する回路でもよい。あるいは、主回路部12は、直流電力から交流電力への変換、及び交流電力から直流電力への変換の双方向の変換を行う回路でもよい。すなわち、主回路部12の構成は、直流電力から交流電力への変換、及び交流電力から直流電力への変換の少なくとも一方を行うことができる任意の構成でよい。
However, the
制御部14は、主回路部12と接続されている。制御部14は、主回路部12による交直変換を制御する。制御部14には、例えば、電流指令や電圧指令などの指令値が入力される。制御部14は、入力された指令値に基づいて、主回路部12の交直変換を制御する。指令値は、例えば、ネットワークなどを介して接続された上位のコントローラなどから制御部14に入力される。指令値は、例えば、予め設定された一定値でもよい。
The
また、制御部14は、例えば、指令値などに基づいて実質的に一定の電圧が負荷4に供給されるように、主回路部12の交直変換を制御する。制御部14は、交流電力を負荷4に供給する場合、実質的に一定の実効値の電圧が負荷4に供給されるように、主回路部12の交直変換を制御する。
Further, the
電力変換装置10は、変換器16と、第1コンデンサ21と、第2コンデンサ22と、第1電圧検出器31と、第2電圧検出器32と、故障検出部40と、をさらに備える。
The
変換器16は、主回路部12に設けられる。変換器16は、交直変換を行う。変換器16には、例えば、複数のスイッチング素子をブリッジ接続したインバータ回路などが用いられる。制御部14は、主回路部12の変換器16と接続され、変換器16の動作を制御することにより、主回路部12による交直変換を制御する。より詳しくは、制御部14は、変換器16の各スイッチング素子と接続され、各スイッチング素子のスイッチングを制御することにより、主回路部12による交直変換を制御する。但し、変換器16の構成は、上記に限ることなく、交直変換を行うことが可能な任意の構成でよい。
The
第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、主回路部12に設けられている。第1コンデンサ21は、変換器16の一対の出力端子(交流端子)の一方と負荷4の一端との間に設けられている。第2コンデンサ22は、変換器16の一対の出力端子の他方と負荷4の他端との間に設けられている。このため、第2コンデンサ22は、主回路部12において負荷4を介して第1コンデンサ21と直列に接続される。
The
第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、例えば、変換器16のリアクトルを含む回路上のインダクタンス成分を打ち消すために、変換器16から出力される交流電流と同じ周波数で共振させるための交流フィルタである。
The
但し、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の配置は、上記に限定されるものではない。第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、例えば、負荷4に対して並列に接続してもよい。第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、例えば、変換器16の一対の入力端子(直流端子)の間に設けられる直流平滑用のコンデンサなどでもよい。第1コンデンサ21を設ける位置は、主回路部12の任意の位置でよい。第2コンデンサ22を設ける位置は、主回路部12において第1コンデンサ21と直列に接続される任意の位置でよい。
However, the arrangement of the
第1コンデンサ21は、例えば、複数のコンデンサ21cを含む。各コンデンサ21cは、直列接続及び並列接続されている。各コンデンサ21cは、直列接続及び並列接続の一方のみでもよい。第2コンデンサ22は、第1コンデンサ21と同様に、直列接続及び並列接続の少なくとも一方の複数のコンデンサ22cを含む。第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、換言すれば、複数のコンデンサ21c、22cを含むコンデンサユニットである。但し、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、同じ構成であるなら1並列-1直列~n並列-m直列でも問題ない。第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22は、1つのコンデンサでもよい。
The
第1電圧検出器31は、第1コンデンサ21の電圧V1を検出する。第1電圧検出器31は、制御部14と接続されている。第1電圧検出器31は、第1コンデンサ21の電圧V1の検出結果を制御部14に入力する。第1電圧検出器31の構成は、第1コンデンサ21の電圧V1を検出可能な任意の構成でよい。
The
第2電圧検出器32は、第2コンデンサ22の電圧V2を検出する。第2電圧検出器32は、制御部14と接続されている。第2電圧検出器32は、第2コンデンサ22の電圧V2の検出結果を制御部14に入力する。第2電圧検出器32の構成は、第2コンデンサ22の電圧V2を検出可能な任意の構成でよい。
The
故障検出部40は、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障の検出を行う。故障検出部40が検出する第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障は、例えば、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の容量の低下又は短絡である。
The failure detection unit 40 detects the failure of the
故障検出部40は、制御部14に設けられている。故障検出部40には、第1電圧検出器31による第1コンデンサ21の電圧V1の検出結果と、第2電圧検出器32による第2コンデンサ22の電圧V2の検出結果とが、制御部14を介して入力される。これにより、故障検出部40は、第1コンデンサ21の電圧V1と第2コンデンサ22の電圧V2との電圧比を基に、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障を検出する。
The failure detection unit 40 is provided in the
故障検出部40は、より詳しくは、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれか一方が故障した状態を検出する。すなわち、故障検出部40は、第1コンデンサ21が故障した状態又は第2コンデンサ22が故障した状態を検出する。第1コンデンサ21が故障した状態において、第2コンデンサ22は正常でもよいし、第2コンデンサ22の一部も故障していてもよい。第1コンデンサ21が故障した状態とは、換言すれば、第1コンデンサ21の故障の頻度が、第2コンデンサ22の故障の頻度よりも大きい状態である。第2コンデンサ22が故障した状態についても、同様である。
More specifically, the failure detection unit 40 detects a state in which either the
制御部14は、故障検出部40が第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれか一方の故障を検出した場合、主回路部12(変換器16)による交直変換の動作を停止させる。これにより、例えば、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22に深刻な故障が生じたり、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障にともなって変換器16も故障してしまうことなどを抑制することができる。
When the failure detection unit 40 detects a failure of either the
なお、故障検出部40の構成は、上記に限定されるものではない。故障検出部40は、例えば、制御部14と別に設けてもよい。例えば、主回路部12の入出力部に設けられた遮断器の投入及び開放の切り替えを故障検出部40に制御させることにより、故障の検出に応じて主回路部12を直流電力源2や負荷4から切り離すようにしてもよい。
The configuration of the failure detection unit 40 is not limited to the above. The failure detection unit 40 may be provided separately from the
例えば、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障を電圧V1、V2の電圧差によって検出する方法が知られている。電圧差V_differenceは、電圧V1の実効値をV1_rms、電圧V2の実効値をV2_rms、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22に流れる電流の実効値をI_rms、第1コンデンサ21の容量をC1、第2コンデンサ22の容量をC2、角周波数をωとするとき、下式(1)のように表すことができる。
V_difference=V2_rms-V1_rms
=I_rms×(1/C1-1/C2)/ω ・・・ (1)
このように、電圧差V_differenceは、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22に流れる電流に依存していることが明確である。
For example, a method of detecting a failure of the
V_difference = V2_rms-V1_rms
= I_rms × (1 / C1-1 / C2) / ω ・ ・ ・ (1)
As described above, it is clear that the voltage difference V_difference depends on the current flowing through the
図2(a)及び図2(b)は、電圧差によるコンデンサの故障検出方法を例示する参考のグラフ図である。
図2(a)及び図2(b)は、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の容量の初期誤差の有無による電圧差と閾値との関係について示している。
2 (a) and 2 (b) are reference graphs illustrating a method of detecting a capacitor failure due to a voltage difference.
2 (a) and 2 (b) show the relationship between the voltage difference and the threshold value depending on the presence or absence of the initial error of the capacities of the
図2(a)は、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の容量に初期誤差が無く、容量C1、C2が一致している場合を例示している。この場合、正常時の電圧差V_differenceは、(1)式より0となる。そして、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障時には、故障によって生じた容量差に電流を掛けた値が電圧差V_differenceとして表れる。従って、負荷変動などにともなって第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22に流れる電流I_rmsが変動する場合でも、例えば、故障と検出すべき容量差と変動する電流とによって求められる電圧差範囲よりも低い値に閾値Vthを設定することにより、第1コンデンサ21又は第2コンデンサ22の故障を検出することができる。
FIG. 2A illustrates a case where the capacitances of the
一方、図2(b)は、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の容量に初期誤差が有り、容量C1、C2に差が有る場合を例示している。この場合には、正常時においても負荷変動などにともなって電圧差が発生してしまう。従って、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の容量に初期誤差が有る場合には、図2(b)に表したように、正常時に負荷変動によって生じる電圧差の範囲よりも高い値に閾値Vthを設定する必要がある。このように、初期誤差が有る場合には、電流値変動によって正常時の電圧差範囲が広がってしまうため、電流値の変動によっては、故障時の電圧差範囲と重なり、閾値Vthの設定が難しくなってしまう場合がある。例えば、故障しているにも関わらず故障が検出されず、故障の度合いが進行してしまうことなどが懸念される。
On the other hand, FIG. 2B illustrates a case where there is an initial error in the capacities of the
これに対して、本実施形態に係る故障検出部40は、第1コンデンサ21の電圧V1と第2コンデンサ22の電圧V2との電圧比を基に、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障を検出する。電圧比V_ratioは、下式(2)のように表すことができる。
V_ratio=V1/V2
=(I_rms/(ω×C1))/(I_rms/(ω×C2))
=C2/C1 ・・・ (2)
このように、(2)式より、電圧比V_ratioでは、電流に依存せずに検出を行うことが可能となる。従って、故障検出部40では、電圧比V_ratioに対して所定の閾値Vthを設定することにより、電流値変動の影響を受けることなく、より確実に第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障を検出することができる。
On the other hand, the failure detection unit 40 according to the present embodiment fails in the
V_ratio = V1 / V2
= (I_rms / (ω × C1)) / (I_rms / (ω × C2))
= C2 / C1 ... (2)
As described above, from the equation (2), the voltage ratio V_ratio enables detection without depending on the current. Therefore, by setting a predetermined threshold value Vth for the voltage ratio V_ratio, the failure detection unit 40 more reliably detects the failure of the
図3は、実施形態に係る電力変換装置の動作の一例を模式的に表すフローチャートである。
図3に表したように、電力変換装置10では、制御部14が主回路部12による交直変換の制御を開始すると、第1電圧検出器31が、第1コンデンサ21の電圧V1を検出するとともに、第2電圧検出器32が、第2コンデンサ22の電圧V2を検出する(図3のステップS101)。検出された電圧V1、V2は、故障検出部40に入力される。
FIG. 3 is a flowchart schematically showing an example of the operation of the power conversion device according to the embodiment.
As shown in FIG. 3, in the
故障検出部40は、電圧V1、V2の検出結果を入力されると、第1コンデンサ21の電圧V1が、第2コンデンサ22の電圧V2よりも大きいか否かを判定する(図3のステップS102)。
When the failure detection unit 40 inputs the detection results of the voltages V1 and V2, the failure detection unit 40 determines whether or not the voltage V1 of the
故障検出部40は、第1コンデンサ21の電圧V1が、第2コンデンサ22の電圧V2よりも大きいと判定した場合、電圧V1を分子、電圧V2を分母として電圧比V_ratioを算出する(図3のステップS103)。
When the failure detection unit 40 determines that the voltage V1 of the
一方、故障検出部40は、第1コンデンサ21の電圧V1が、第2コンデンサ22の電圧V2以下と判定した場合、電圧V2を分子、電圧V1を分母として電圧比V_ratioを算出する(図3のステップS104)。
On the other hand, when the failure detection unit 40 determines that the voltage V1 of the
すなわち、故障検出部40は、電圧V1、V2のうちの大きい方を分子として電圧比V_ratioを算出する。電圧V1、V2が同じである場合、電圧比V_ratioは、「1」である。従って、上記のように電圧比V_ratioを算出した場合、電圧比V_ratioは、「1」よりも大きくなる。なお、電圧V1、V2が同じである場合には、電圧V1、V2のどちらを分子に設定してもよい。 That is, the failure detection unit 40 calculates the voltage ratio V_ratio with the larger of the voltages V1 and V2 as the numerator. When the voltages V1 and V2 are the same, the voltage ratio V_ratio is "1". Therefore, when the voltage ratio V_ratio is calculated as described above, the voltage ratio V_ratio is larger than "1". When the voltages V1 and V2 are the same, either the voltage V1 or V2 may be set as the numerator.
故障検出部40は、電圧比V_ratioを算出した後、電圧比V_ratioが所定の閾値Vth以上か否かを判定する(図3のステップS105)。前述のように、この例において、電圧比V_ratioは、「1」以上である。従って、閾値Vthは、「1」以上の任意の値に設定される。これにより、電圧比V_ratioが閾値Vth以上となった場合には、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかが故障していると確実に検出することができる。
After calculating the voltage ratio V_ratio, the failure detection unit 40 determines whether or not the voltage ratio V_ratio is equal to or higher than a predetermined threshold value Vth (step S105 in FIG. 3). As described above, in this example, the voltage ratio V_ratio is "1" or more. Therefore, the threshold value Vth is set to an arbitrary value of "1" or more. As a result, when the voltage ratio V_ratio becomes equal to or higher than the threshold value Vth, it can be reliably detected that either the
故障検出部40は、電圧比V_ratioが閾値Vth未満であると判定した場合、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22を正常と検出し、ステップS101の処理に戻る(図3のステップS106)。
When the failure detection unit 40 determines that the voltage ratio V_ratio is less than the threshold value Vth, the failure detection unit 40 detects the
一方、故障検出部40は、電圧比V_ratioが閾値Vth以上であると判定した場合、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかの故障と検出する(図3のステップS107)。
On the other hand, when the failure detection unit 40 determines that the voltage ratio V_ratio is equal to or higher than the threshold value Vth, the failure detection unit 40 detects that either the
制御部14は、故障検出部40が第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかの故障を検出した場合、主回路部12による交直変換の制御を停止する。これにより、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかの故障の度合いが進行したり、変換器16が連鎖的に故障してしまうことなどを抑制することができる。
When the failure detection unit 40 detects a failure of either the
以上、説明したように、本実施形態に係る電力変換装置10では、故障検出部40が、第1コンデンサ21の電圧V1と第2コンデンサ22の電圧V2との電圧比V_ratioを基に、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障を検出する。これにより、例えば、電圧差V_differenceによって第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障を検出する場合などと比べて、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障をより確実に検出することができる。このように、直列に接続された2つのコンデンサ21、22の故障をより確実に検出できる電力変換装置10を提供することができる。
As described above, in the
図4は、実施形態に係る電力変換装置の動作の変形例を模式的に表すフローチャートである。
なお、上記実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。
図4に表したように、この例では、第1電圧検出器31が、第1コンデンサ21の電圧V1を検出し、第2電圧検出器32が、第2コンデンサ22の電圧V2を検出した後、故障検出部40が、V1/V2によって電圧比V_ratioを算出する(図3のステップS201、S202)。
FIG. 4 is a flowchart schematically showing a modified example of the operation of the power conversion device according to the embodiment.
The same reference numerals are given to those having substantially the same functions and configurations as those of the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 4, in this example, after the
故障検出部40は、電圧比V_ratioを算出した後、算出した電圧比V_ratioが、第1閾値Vth1以上かつ第2閾値Vth2以下であるか否かを判定する(図3のステップS203)。換言すれば、故障検出部40は、電圧比V_ratioが、第1閾値Vth1から第2閾値Vth2までの範囲にあるか否かを判定する。 After calculating the voltage ratio V_ratio, the failure detection unit 40 determines whether or not the calculated voltage ratio V_ratio is equal to or higher than the first threshold value Vth1 and equal to or lower than the second threshold value Vth2 (step S203 in FIG. 3). In other words, the failure detection unit 40 determines whether or not the voltage ratio V_ratio is in the range from the first threshold value Vth1 to the second threshold value Vth2.
上記のように電圧比V_ratioを算出する場合、電圧V1が電圧V2よりも大きい場合には、電圧比V_ratioが「1」よりも大きくなり、電圧V2が電圧V1よりも大きい場合には、電圧比V_ratioが「1」よりも小さくなる。従って、「1」よりも小さい任意の値に第1閾値Vth1を設定し、「1」よりも大きい任意の値に第2閾値Vth2を設定することにより、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかの故障を確実に検出することができる。
When calculating the voltage ratio V_ratio as described above, when the voltage V1 is larger than the voltage V2, the voltage ratio V_ratio is larger than "1", and when the voltage V2 is larger than the voltage V1, the voltage ratio. V_ratio becomes smaller than "1". Therefore, by setting the first threshold value Vth1 to an arbitrary value smaller than "1" and setting the second threshold value Vth2 to an arbitrary value larger than "1", the
故障検出部40は、電圧比V_ratioが第1閾値Vth1以上かつ第2閾値Vth2以下であると判定した場合、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22を正常と検出し、ステップS201の処理に戻る(図3のステップS204)。
When the failure detection unit 40 determines that the voltage ratio V_ratio is equal to or higher than the first threshold value Vth1 and is equal to or lower than the second threshold value Vth2, the failure detection unit 40 detects the
一方、故障検出部40は、電圧比V_ratioが第1閾値Vth1未満であると判定した場合、又は電圧比V_ratioが第2閾値Vth2よりも大きいと判定した場合、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかの故障と検出する(図3のステップS205)。
On the other hand, when the failure detection unit 40 determines that the voltage ratio V_ratio is less than the first threshold Vth1, or determines that the voltage ratio V_ratio is larger than the second threshold Vth2, the
このように、この例において、故障検出部40は、1よりも小さい第1閾値Vth1と、1よりも大きい第2閾値Vth2と、を電圧比V_ratioに対して設定し、電圧比V_ratioが第1閾値Vth1未満である場合、又は電圧比V_ratioが第2閾値Vth2よりも大きい場合に、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22のいずれかの故障を検出する。この場合にも、上記実施形態と同様に、第1コンデンサ21及び第2コンデンサ22の故障をより確実に検出することができる。
As described above, in this example, the failure detection unit 40 sets the first threshold Vth1 smaller than 1 and the second threshold Vth2 larger than 1 with respect to the voltage ratio V_ratio, and the voltage ratio V_ratio is the first. When it is less than the threshold value Vth1 or when the voltage ratio V_ratio is larger than the second threshold value Vth2, the failure of either the
なお、電圧比V_ratioに対して第1閾値Vth1と第2閾値Vth2とを設定する場合には、上記とは反対に、V2/V1によって電圧比V_ratioを算出してもよい。 When the first threshold value Vth1 and the second threshold value Vth2 are set for the voltage ratio V_ratio, the voltage ratio V_ratio may be calculated by V2 / V1 contrary to the above.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
2…直流電力源、 4…負荷、 10…電力変換装置、 12…主回路部、 14…制御部、 16…変換器、 21…第1コンデンサ、 22…第2コンデンサ、 31…第1電圧検出器、 32…第2電圧検出器、 40…故障検出部 2 ... DC power source, 4 ... Load, 10 ... Power converter, 12 ... Main circuit unit, 14 ... Control unit, 16 ... Converter, 21 ... 1st capacitor, 22 ... 2nd capacitor, 31 ... 1st voltage detection Instrument, 32 ... 2nd voltage detector, 40 ... Failure detector
Claims (1)
前記主回路部に設けられ、前記交直変換を行う変換器と、
前記主回路部において前記変換器と交流側の負荷との間に設けられた第1コンデンサと、
前記主回路部において前記変換器と前記交流側の負荷との間に設けられ、前記交流側の負荷を介して前記第1コンデンサと直列に接続される第2コンデンサと、
前記第1コンデンサの電圧を検出する第1電圧検出器と、
前記第2コンデンサの電圧を検出する第2電圧検出器と、
前記第1コンデンサの電圧と前記第2コンデンサの電圧との電圧比を基に、前記第1コンデンサ及び前記第2コンデンサの故障を検出する故障検出部と、
を備え、
前記故障検出部は、前記電圧比に対して1よりも大きい値の閾値を設定するとともに、前記第1コンデンサの電圧及び前記第2コンデンサの電圧のうちの大きい方を分子として前記電圧比を算出し、算出した前記電圧比が前記閾値以上である場合に、前記第1コンデンサ及び前記第2コンデンサの故障を検出する電力変換装置。 The main circuit section that performs AC / DC conversion between DC power and AC power,
A converter provided in the main circuit section and performing AC / DC conversion, and
A first capacitor provided between the converter and the load on the AC side in the main circuit section, and
A second capacitor provided between the converter and the load on the AC side in the main circuit unit and connected in series with the first capacitor via the load on the AC side ,
A first voltage detector that detects the voltage of the first capacitor,
A second voltage detector that detects the voltage of the second capacitor,
A failure detection unit that detects a failure of the first capacitor and the second capacitor based on the voltage ratio of the voltage of the first capacitor and the voltage of the second capacitor.
Equipped with
The failure detection unit sets a threshold value larger than 1 with respect to the voltage ratio, and calculates the voltage ratio by using the larger of the voltage of the first capacitor and the voltage of the second capacitor as molecules. A power conversion device that detects a failure of the first capacitor and the second capacitor when the calculated voltage ratio is equal to or higher than the threshold value .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018196343A JP7007065B2 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018196343A JP7007065B2 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Power converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020065384A JP2020065384A (en) | 2020-04-23 |
JP7007065B2 true JP7007065B2 (en) | 2022-01-24 |
Family
ID=70387645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018196343A Active JP7007065B2 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Power converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7007065B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000166221A (en) | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | Double chopper |
JP2003244837A (en) | 2002-02-21 | 2003-08-29 | Nisshinbo Ind Inc | Electric double-layer capacitor charger |
JP2009268201A (en) | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | Ac-dc converter and compressor drive device, compressor and air conditioner using the ac-dc converter |
JP2011239492A (en) | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Nitta Ind Corp | Power supply unit |
US20160322913A1 (en) | 2013-12-19 | 2016-11-03 | Abb Technology Ltd. | Multi-phase electric drive and power unit thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62222177A (en) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Toshiba Corp | Apparatus for detecting trouble of condenser |
JPH07255179A (en) * | 1994-03-14 | 1995-10-03 | Toshiba Corp | Power converter |
-
2018
- 2018-10-18 JP JP2018196343A patent/JP7007065B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000166221A (en) | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | Double chopper |
JP2003244837A (en) | 2002-02-21 | 2003-08-29 | Nisshinbo Ind Inc | Electric double-layer capacitor charger |
JP2009268201A (en) | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | Ac-dc converter and compressor drive device, compressor and air conditioner using the ac-dc converter |
JP2011239492A (en) | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Nitta Ind Corp | Power supply unit |
US20160322913A1 (en) | 2013-12-19 | 2016-11-03 | Abb Technology Ltd. | Multi-phase electric drive and power unit thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020065384A (en) | 2020-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2784926B1 (en) | Voltage balancing system and method for multilevel converters | |
JP5040287B2 (en) | Three-phase AC-AC converter | |
JP2018014782A (en) | Power conversion device, and method of diagnosing abnormalities in voltage sensor characteristics | |
KR20000011274A (en) | Power source device for arc processing | |
JP2018011420A (en) | Electric power converter | |
WO2020255189A1 (en) | Power supply device, and method for detecting abnormality in ac power supply | |
JP7007065B2 (en) | Power converter | |
JP2008236993A (en) | Semiconductor power conversion system | |
JP6658369B2 (en) | Power converter | |
US9666375B2 (en) | Voltage smoothing circuit, voltage conversion circuit, and method for controlling voltage to be applied to multilayer capacitor | |
JP6455938B2 (en) | Power conversion apparatus and control method thereof | |
JP2006304456A (en) | Power converter | |
JP2019213382A (en) | Power conversion apparatus | |
JP6908366B2 (en) | Power circuit and power control method | |
JP2018046601A (en) | Control device of power factor improving converter | |
JP7291592B2 (en) | Converter device and its output control method | |
JP2014090641A (en) | Controller for electric power conversion system | |
JP6541155B2 (en) | Power converter and control method thereof | |
JP5510735B2 (en) | Motor control device | |
JP6598742B2 (en) | DC voltage converter test method and control apparatus therefor | |
JP2017184496A (en) | Power conversion device and method for controlling the same | |
JP6570073B2 (en) | Failure detection device | |
US10333429B1 (en) | Method for controlling inverter | |
WO2017199405A1 (en) | Power conversion device | |
KR102165546B1 (en) | Self-diagnosis/correcting module and self-diagnosis/correcting method in DC plasma power supply apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201111 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220105 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7007065 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |