Power converter

阅读:268发布:2023-12-13

专利汇可以提供Power converter专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter which can continue driving of a dynamo-electric machine even when a switching element fails.SOLUTION: A first inverter 20 of a power converter 1 is connected between one ends 111, 121, 131 of U-phase coil 11, V-phase coil 12 and W-phase coil 13 and a first power supply source 41. A second inverter 30 is connected between the other ends 112, 122, 132 of U-phase coil 11, V-phase coil 12 and W-phase coil 13 and a second power supply source 42. The fault detecting section 61 of a control unit 60 detects fault of SW elements 21-26, 31-36 constituting the first inverter 20 and second inverter 30. A drive control unit 65 controls on/off operation of the SW elements 21-26, 31-36. Furthermore, the drive control unit 65 controls a motor 10 by switching from normal control to fault control, when fault of the SW elements 21-26, 31-36 is detected by the fault detecting section 61.,下面是Power converter专利的具体信息内容。

  • 巻線(11〜13)を有する回転電機(10)の電力を変換する電力変換装置(1)であって、
    前記巻線の一端(111、121、131)と第1電力供給源(41)との間に接続される第1インバータ部(20)と、
    前記巻線の他端(112、122、132)と第2電力供給源(42)との間に接続される第2インバータ部(30)と、
    前記第1インバータ部および前記第2インバータ部を構成するスイッチング素子(21〜26、31〜36)の故障を検出する故障検出手段(61)、および、前記スイッチング素子のオンオフ作動を制御する駆動制御手段(65)を有する制御部(60)と、
    を備え、
    前記駆動制御手段は、前記故障検出手段により前記スイッチング素子の故障が検出された場合、正常時制御から故障時制御に切り替えて前記回転電機を駆動することを特徴とする電力変換装置。
  • 前記故障時制御には、前記スイッチング素子にオープン故障が生じた場合におけるオープン故障時制御、および、前記スイッチング素子にショート故障が生じた場合におけるショート故障時制御の少なくとも一方が含まれることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
  • 前記スイッチング素子は、高電位側に接続される上アーム素子(21〜23、31〜33)、および、低電位側に接続される下アーム素子(24〜26、34〜36)から構成され、
    オープン故障が生じている前記スイッチング素子であるオープン故障素子を有する前記第1インバータ部または前記第2インバータ部をオープン故障インバータ部、前記スイッチング素子に故障が生じていない前記第1インバータ部または前記第2インバータ部を正常インバータ部とすると、
    前記駆動制御手段は、
    前記オープン故障時制御において、
    前記オープン故障インバータ部における前記オープン故障素子が含まれる前記上アーム素子または前記下アーム素子の全ての相をオフし、前記オープン故障素子が含まれない前記上アーム素子または前記下アーム素子の全ての相をオンし、
    前記正常インバータ部の前記スイッチング素子をスイッチングして前記回転電機を駆動することを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
  • 前記スイッチング素子は、高電位側に接続される上アーム素子(21〜23、31〜33)、および、低電位側に接続される下アーム素子(24〜26、34〜36)から構成され、
    ショート故障が生じている前記スイッチング素子であるショート故障素子を有する前記第1インバータ部または前記第2インバータ部をショート故障インバータ部、前記スイッチング素子に故障が生じていない前記第1インバータ部または前記第2インバータ部を正常インバータ部とすると、
    前記駆動制御手段は、
    前記ショート故障時制御において、
    前記ショート故障インバータ部における前記ショート故障素子が含まれる前記上アーム素子または前記下アーム素子の全ての相をオンし、前記ショート故障素子が含まれない前記上アーム素子または前記下アーム素子の全ての相をオフし、
    前記正常インバータ部の前記スイッチング素子をスイッチングして前記回転電機を駆動することを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
  • 说明书全文

    本発明は、電変換装置に関する。

    従来、1つの電動機に対して2つのインバータを設ける技術が知られている。 例えば特許文献1では、電動機の各相において、2つの巻線が直列に接続して構成され、高圧インバータが各相の巻線の端部に接続され、低圧インバータが各相の巻線の中間部に接続される。

    特開2000−324871号公報

    特許文献1では、インバータを2つ有する構成であるにも関わらず、インバータを構成するトランジスタが故障した場合について、何ら言及されていない。 そのため、例えば一方のインバータ部が故障した場合、正常であるインバータ部を有効に利用して電動機の駆動を継続することができない。
    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、スイッチング素子に故障が生じた場合であっても回転電機の駆動を継続可能な電力変換装置を提供することにある。

    本発明は、巻線を有する回転電機の電力を変換する電力変換装置であって、第1インバータ部と、第2インバータ部と、制御部と、を備える。
    第1インバータ部は、巻線の一端と第1電力供給源との間に接続される。
    第2インバータ部は、巻線の他端と第2電力供給源との間に接続される。

    制御部は、故障検出手段、および、駆動制御手段を有する。 故障検出手段は、第1インバータ部および第2インバータ部を構成するスイッチング素子の故障を検出する。 駆動制御手段は、スイッチング素子のオンオフ作動を制御する。 また、駆動制御部は、故障検出手段によりスイッチング素子の故障が検出された場合、正常時制御から故障時制御に切り替えて回転電機を駆動する。

    本発明では、回転電機に対し、回転電機の一側に第1インバータ部および第1電力供給源、他側に第2インバータ部および第2電力供給源が設けられている。 これにより、第1インバータ部および第2インバータ部を介し、第1電力供給源および第2電力供給源を用いて回転電機を駆動可能である。
    また、故障検出手段によりスイッチング素子の故障が検出された場合、正常時制御から故障時制御に切り替えているので、スイッチング素子に故障が生じた場合であっても、故障時制御により回転電機の駆動を継続することができる。

    本発明の一実施形態の電力変換装置の構成を示す概略構成図である。

    本発明の一実施形態の電力変換装置におけるオープン故障時制御を説明する説明図である。

    本発明の一実施形態の電力変換装置におけるショート故障時制御を説明する説明図である。

    本発明の一実施形態の電力変換装置における制御処理を説明するフローチャートである。

    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)
    図1に示すように、本発明の一実施形態による電力変換装置1は、回転電機としてのモータ10の電力を変換するものである。

    モータ10は、例えば電動車両に適用され、図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する。 本実施形態のモータ10は、駆動輪を駆動するための電動機としての機能、および、図示しないエンジンや駆動輪から伝わる運動エネルギにより駆動されて発電可能な発電機としての機能を有する、所謂モータジェネレータ(MG)である。 本実施形態では、主に電動機として機能する場合について説明するので、「モータ10」と呼ぶ。

    モータ10は、3相交流の回転電機であって、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。

    電力変換装置1は、第1インバータ部20、第2インバータ部30、および、制御部60等を備える。
    第1インバータ部20は、3相インバータであり、U相コイル11、V相コイル12およびW相コイル13への通電を切り替えるべく、6つのスイッチング素子(以下、「SW素子」という。)21〜26がブリッジ接続される。 本実施形態では、SW素子21〜26は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。

    SW素子21は、SW素子24の高電位側に接続される。 SW素子21とSW素子24との接続点27は、U相コイル11の一端111に接続される。
    SW素子22は、SW素子25の高電位側に接続される。 SW素子22とSW素子25との接続点28は、V相コイル12の一端121に接続される。
    SW素子23は、SW素子26の高電位側に接続される。 SW素子23とSW素子26との接続点29は、W相コイル13の一端131に接続される。
    以下適宜、高電位側に接続されるSW素子21〜23を「第1上アーム素子」、低電位側に接続されるSW素子24〜26を「第1下アーム素子」という。

    第2インバータ部30は、第1インバータ部20と同様、3相インバータであり、U相コイル11、V相コイル12およびW相コイル13への通電を切り替えるべく、6つのSW素子31〜36がブリッジ接続される。 本実施形態では、SW素子31〜36は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。

    SW素子31は、SW素子34の高電位側に接続される。 SW素子31とSW素子34との接続点37は、U相コイル11の他端112に接続される。
    SW素子32は、SW素子35の高電位側に接続される。 SW素子32とSW素子35との接続点38は、V相コイル12の他端122に接続される。
    SW素子33は、SW素子36の高電位側に接続される。 SW素子33とSW素子36との接続点39は、W相コイル13の他端132に接続される。

    以下適宜、高電位側に接続されるSW素子31〜33を「第2上アーム素子」、低電位側に接続されるSW素子34〜36を「第2下アーム素子」という。
    また、第1上アーム素子であるSW素子21〜23、および、第2上アーム素子であるSW素子31〜33が「上アーム素子」に対応し、第1下アーム素子であるSW素子24〜26、および、第2下アーム素子であるSW素子34〜36が「下アーム素子」に対応する。

    第1電力供給源41は、第1インバータ部20に接続される直流電源であって、第1インバータ部20を経由してモータ10に電力を供給する。
    第2電力供給源42は、第2インバータ部30に接続される直流電源であって、第2インバータ部30を経由してモータ10に電力を供給する。

    第1電力供給源41の電圧を第1電源電圧E1とし、第2電力供給源42の電圧を第2電源電圧E2とする。 第1電源電圧E1と第2電源電圧E2とは、異なる値であってもよいし、等しい値であってもよい。 なお、図1において、第1電力供給源41および第2電力供給源42を1つの直流電源として記載しているが、複数の直流電源により構成してもよいし、例えば図示しない昇圧コンバータ等を含んで構成するようにしてもよい。

    第1コンデンサ51は、第1電力供給源41と並列に接続され、第1電力供給源41からSW素子21〜26へ供給される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52は、第2電力供給源42と並列に接続され、第2電力供給源42からSW素子31〜36へ供給される電流を平滑化する平滑コンデンサである。

    ここで、第1インバータ部20および第1電力供給源41の組み合わせを第1系統100とし、第2インバータ部30および第2電力供給源42の組み合わせを第2系統200とすると、本実施形態では、モータ10の一側に第1系統100が設けられ、他側に第2系統200が設けられている、ということである。

    制御部60は、通常のコンピュータ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が備えられる。
    制御部60は、故障検出部61および駆動制御部65を有する。 本実施形態の故障検出部61および駆動制御部65は、ハードウェアにより構成してもよいし、ソフトウェアにより構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより構成してもよい。

    故障検出部61は、SW素子21〜26、31〜36の故障を検出する。 詳細には、故障検出部61は、SW素子21〜26、31〜36の各素子において、導通不能となるオープン故障、または、切断不能となるショート故障が生じているか否かを検出する。 SW素子21〜26、31〜36の各素子におけるオープン故障およびショート故障は、例えば各相電流や端子電圧等に基づいて、どのように検出するように構成してもよい。

    駆動制御部65は、SW素子21〜26、31〜36のオンオフ作動を制御する。 本実施形態では、駆動制御部65は、故障検出部61にてSW素子21〜26、31〜36の故障が検出されなかった場合、すなわちSW素子21〜26、31〜36のいずれもが正常であった場合、正常時制御とする。 また、駆動制御部65は、故障検出部61にてSW素子21〜26、31〜36の故障が検出された場合、正常時制御から故障時制御に切り替える。

    まず、正常時制御について説明する。
    正常時制御において、駆動制御部65は、第1の制御モードとして、第2インバータ部30の第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の全相の一方をオン、他方をオフして第2インバータ部30を中性点化し、第1インバータ部20のSW素子21〜26をスイッチングし、第1電力供給源41によりモータ10を駆動することができる。

    また正常時制御において、駆動制御部65は、第2の制御モードとして、第1インバータ部20の第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、他方をオフして第1インバータ部20を中性点化し、第2インバータ部30のSW素子31〜36をスイッチングし、第2電力供給源42によりモータ10を駆動することができる。

    さらにまた正常時制御において、駆動制御部65は、第3の制御モードとして、第1インバータ部20のSW素子21〜26および第2インバータ部30のSW素子31〜36を共にスイッチングし、第1電力供給源41および第2電力供給源42によりモータ10を駆動することができる。

    本実施形態では、モータ10の一側に第1系統100、他側に第2系統200が設けられているので、駆動制御部65では、正常時制御として、第2インバータ部30を中性点化して第1系統100にてモータ10を駆動する第1の制御モード、第1インバータ部20を中性点化して第2系統200にてモータ10を駆動する第2の制御モード、および、第1系統100および第2系統200にてモータ10を駆動する第3の制御モードを、モータ10の回転数や出力トルク等に応じて切り替え可能である。 また、第3の制御モードでは、例えば第1インバータ部20の電圧指令と第2インバータ部30の電圧指令の位相を180[°]ずらすことにより、第1電力供給源41と第2電力供給源42とが直列接続されているのに相当する状態にて駆動可能であるので、高回転数、高トルクを出力可能である。

    なお、第1インバータ部20および第2インバータ部30のスイッチングに係る制御は、例えば三波に代表されるキャリア波と電圧指令とに基づくPWM制御としてもよいし、又例えば電圧指令の位相の半周期毎にオンオフを切り替える矩形波制御としてもよい。

    本実施形態では、モータ10の一側に第1系統100、他側に第2系統200が設けられているので、故障検出部61にてSW素子21〜26、31〜36のいずれかに故障が生じた場合、正常時制御から故障時制御に切り替えることにより、故障が生じていないインバータ部を有効に利用し、モータ10の駆動を継続している。 具体的には、故障が生じたSW素子を含むインバータ部を中性点化し、正常なインバータ部およびこれに対応して設けられる電力供給源を用いてモータ10の駆動を継続する。

    ここで、故障時制御について説明する。 本実施形態では、故障時制御には、オープン故障時制御およびショート故障時制御が含まれる。
    まず、オープン故障時制御について説明する。
    駆動制御部65は、故障検出部61にてSW素子21〜26、31〜36のいずれかにオープン故障が生じていることが検出された場合、正常時制御からオープン故障時制御に切り替える。 以下適宜、オープン故障が生じたSW素子を「オープン故障素子」という。

    ここで、第1インバータ部20のU相の上アーム素子であるSW素子21においてオープン故障が生じた場合のオープン故障時制御について、図2に基づいて説明する。 図2においては、制御部60を省略した。
    SW素子21にオープン故障が生じている場合、SW素子21をオン(導通状態)とすることができず、SW素子21は常にオフ(非導通状態)となる。 そこで、第1上アーム素子21〜23の全相をオフ、第1下アーム素子24〜26の全相をオンすることにより、第1インバータ部20を中性点化する。 また、第2インバータ部30のSW素子21〜26をPWM制御や矩形波制御等によりスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。
    なお、図2においては、SW素子21がオープン故障しているときにオフ状態に制御される第1上アーム素子21〜23を破線で示した。

    以下、オープン故障が生じた箇所ごとのオープン故障時制御について説明する。
    (A1)第1上アーム素子21〜23のいずれかにオープン故障が生じた場合、第1上アーム素子21〜23の全相をオフ、第1下アーム素子24〜26の全相をオンすることにより、第1インバータ部20を中性点化する。
    (A2)第1下アーム素子24〜26のいずれかにオープン故障が生じた場合、第1上アーム素子21〜23の全相をオン、第1下アーム素子24〜26の全相をオフすることにより、第1インバータ部20を中性点化する。

    (A1)、(A2)では、第2インバータ部30のSW素子31〜36をPWM制御や矩形波制御等によりスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。
    (A1)、(A2)の例では、第1インバータ部20が「オープン故障インバータ部」に対応し、第2インバータ部30が「正常インバータ部」に対応する。

    (A3)第2上アーム素子31〜33のいずれかにオープン故障が生じた場合、第2上アーム素子31〜33の全相をオフ、第2下アーム素子34〜36の全相をオンすることにより、第2インバータ部30を中性点化する。
    (A4)第2下アーム素子34〜36のいずれかにオープン故障が生じた場合、第2上アーム素子31〜33の全相をオン、第2下アーム素子34〜36の全相をオフすることにより、第2インバータ部30を中性点化する。

    (A3)、(A4)では、第1インバータ部20のSW素子21〜26をPWM制御や矩形波制御等によりスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。
    (A3)、(A4)の例では、第1インバータ部20が「正常インバータ部」に対応し、第2インバータ部30が「オープン故障インバータ部」に対応する。

    すなわち本実施形態では、SW素子21〜26、31〜36のいずれかにオープン故障が生じた場合、オープン故障インバータ部においてオープン故障素子を含む側のアームの全相をオフし、オープン故障素子を含まない側のアームの全相をオンする。 また、正常インバータ部をスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。

    次に、ショート故障時制御について説明する。
    駆動制御部65は、故障検出部61にてSW素子21〜26、31〜36のいずれかにショート故障が生じていることが検出された場合、正常時制御からショート故障時制御に切り替える。 以下適宜、ショート故障が生じたSW素子を「ショート故障素子」という。

    ここで、第1インバータ部20のU相の上アーム素子であるSW素子21においてショート故障が生じた場合のショート故障時制御について、図3に基づいて説明する。 図3においては、図2と同様、制御部60を省略した。
    SW素子21にショート故障が生じている場合、SW素子21をオフ(非導通状態)とすることができず、SW素子21が常にオン(導通状態)となる。 そこで、第1上アーム素子21〜23の全相をオン、第1下アーム素子24〜26の全相をオフすることにより、第1インバータ部20を中性点化する。 また、第2インバータ部30のSW素子21〜26をPWM制御や矩形波制御等によりスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。
    なお、図3においては、SW素子21がショート故障しているときにオフ状態に制御される第1下アーム素子24〜26を破線で示した。

    以下、ショート故障が生じた箇所ごとの制御について説明する。
    (B1)第1上アーム素子21〜23のいずれかにショート故障が生じた場合、第1上アーム素子21〜23の全相をオン、第1下アーム素子24〜46の全相をオフすることにより、第1インバータ部20を中性点化する。
    (B2)第1下アーム素子24〜26のいずれかにショート故障が生じた場合、第1上アーム素子21〜23の全相をオフ、第1下アーム素子24〜26の全相をオンすることにより、第1インバータ部20を中性点化する。

    (B1)、(B2)では、第2インバータ部30のSW素子31〜36をPWM制御や矩形波制御等によりスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。
    (B1)、(B2)の例では、第1インバータ部20が「ショート故障インバータ部」に対応し、第2インバータ部30が「正常インバータ部」に対応する。

    (B3)第2上アーム素子31〜33のいずれかにショート故障が生じた場合、第2上アーム素子31〜33の全相をオン、第2下アーム素子34〜36の全相をオフすることにより、第2インバータ部30を中性点化する。
    (B4)第2下アーム素子34〜36のいずれかにショート故障が生じた場合、第2上アーム素子31〜33の全相をオフ、第2下アーム素子34〜36の全相をオンすることにより、第2インバータ部30を中性点化する。
    (B3)、(B4)では、第1インバータ部20のSW素子21〜26をPWM制御や矩形波制御等によりスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。
    (B3)、(B4)の例では、第1インバータ部20が「正常インバータ部」に対応し、第2インバータ部30が「ショート故障インバータ部」に対応する。

    すなわち本実施形態では、SW素子21〜26、31〜36のいずれかにショート故障が生じた場合、ショート故障インバータ部においてショート故障素子を含む側のアームの全相をオンし、ショート故障素子を含まない側のアームの全相をオフする。 また、正常インバータ部をスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。

    なお、オープン故障時制御およびショート故障時制御において、正常インバータ部は、正常時制御と同様に制御してもよいし、オープン故障インバータ部またはショート故障インバータ部を中性点化することにより不足する電圧を補うように制御してもよい。

    ここで、SW素子21〜26、31〜36の故障状態に応じた制御の切り替えについて、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。 図4に示す制御処理は、制御部60にて所定の間隔にて実行される。
    最初のステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す。)では、故障検出部61において、SW素子21〜26、31〜36にオープン故障が生じているか否かを判断する。 SW素子21〜26、31〜36にオープン故障が生じていないと判断された場合(S101:NO)、S103へ移行する。 SW素子21〜26、31〜36のいずれかにオープン故障が生じていると判断された場合(S101:YES)、S102へ移行する。

    S102では、駆動制御部65では、正常時制御からオープン故障時制御に切り替え、オープン故障素子を有するオープン故障インバータ部を中性点化し、正常インバータ部をスイッチングすることによりモータ10の駆動を継続する。

    SW素子21〜26、31〜36にオープン故障が生じていないと判断された場合(S101:NO)に移行するS103では、故障検出部61において、SW素子21〜26、31〜36にショート故障が生じているか否かを判断する。 SW素子21〜26、31〜36にショート故障が生じていない場合(S103:NO)、S105へ移行する。 SW素子21〜26、31〜36のいずれかにショート故障が生じていると判断された場合(S103:YES)、S104へ移行する。

    S104では、駆動制御部65では、正常時制御からショート故障時制御に切り替え、ショート故障素子を有するショート故障インバータ部を中性点化し、正常インバータ部をスイッチングすることによりモータ10の駆動を継続する。

    SW素子21〜26、31〜36にオープン故障およびショート故障が生じていない場合(S101:NO、S103:NO)に移行するS105では、駆動制御部65では、正常時制御とし、第1インバータ部20および第2インバータ部30を用いてモータ10を駆動する。

    以上詳述したように、U相コイル11、V相コイル12およびW相コイル13を有するモータ10の電力を変換する電力変換装置1は、第1インバータ部20と、第2インバータ部30と、制御部60と、を備える。
    第1インバータ部20は、U相コイル11、V相コイル12およびW相コイル13の一端111、121、131と第1電力供給源41との間に接続される。
    第2インバータ部30は、U相コイル11、V相コイル12およびW相コイル13の他端112、122、132と第2電力供給源42との間に接続される。

    制御部60は、故障検出部61、および、駆動制御部65を有する。
    故障検出部61は、第1インバータ部20および第2インバータ部30を構成するSW素子21〜26、31〜36の故障を検出する。
    駆動制御部65は、SW素子21〜26、31〜36のオンオフ作動を制御する。 また、駆動制御部65は、故障検出部61によりSW素子21〜26、31〜36の故障が検出された場合、正常時制御から故障時制御に切り替える。

    本実施形態では、モータ10に対し、モータ10の一側に第1インバータ部20および第1電力供給源41、他側に第2インバータ部30および第2電力供給源42が設けられている。 これにより、第1インバータ部20および第2インバータ部30を介し、第1電力供給源41および第2電力供給源42を用いてモータ10を駆動可能である。
    また、故障検出部61にてSW素子21〜26、31〜36の故障が検出された場合、正常時制御から故障時制御に切り替えているので、SW素子21〜26、31〜36に故障が生じた場合であっても、モータ10の駆動を継続することができる。

    また、故障時制御には、SW素子21〜26、31〜36にオープン故障が生じた場合におけるオープン故障時制御、および、SW素子21〜26、31〜36にショート故障が生じた場合におけるショート故障時制御が含まれる。
    これにより、SW素子21〜26、31〜36に生じている故障が導通不能となるオープン故障であるか、切断不能となるショート故障であるかに応じ、SW素子21〜26、31〜36のオンオフ作動を適切に制御し、モータ10の駆動を継続することができる。

    本実施形態では、第1インバータ部20のSW素子21〜26は、高電位側に接続される第1上アーム素子21〜23、および、低電位側に接続される第1下アーム素子24〜26から構成される。 また、第2インバータ部30のSW素子31〜36は、高電位側に接続される第2上アーム素子31〜33、および、低電位側に接続される第2下アーム素子34〜36から構成される。

    ここで、SW素子21〜26、31〜36のいずれかにオープン故障が生じている場合について述べる。
    オープン故障が生じているSW素子であるオープン故障素子を有する第1インバータ部20または第2インバータ部30をオープン故障インバータ部、SW素子に故障が生じていない第1インバータ部20または第2インバータ部30を正常インバータ部とする。

    駆動制御部65は、オープン故障時制御において、オープン故障インバータ部におけるオープン故障素子が含まれる上アーム素子または下アーム素子の全ての相をオフし、オープン故障素子が含まれない上アーム素子または下アーム素子の全ての相をオンする。 また、正常インバータ部のSW素子をスイッチングしてモータ10の駆動を継続する。

    すなわち、オープン故障インバータ部において、オープン故障が生じていない側のアームのSW素子を全相でオンすることにより、オープン故障インバータ部を中性点化し、正常インバータ部のSW素子をスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。 これにより、SW素子21〜26、31〜36のいずれかにオープン故障が生じた場合であっても、正常インバータ部を有効に利用してモータ10の駆動を適切に継続することができる。

    続いて、SW素子21〜26、31〜36のいずれかにショート故障が生じている場合について述べる。
    ショート故障が生じているSW素子であるショート故障素子を有する第1インバータ部20または第2インバータ部30をショート故障インバータ部、SW素子に故障が生じていない第1インバータ部20または第2インバータ部30を正常インバータ部とする。

    駆動制御部65は、ショート故障時制御において、ショート故障インバータ部におけるショート故障素子が含まれる上アーム素子または下アーム素子の全ての相をオンし、ショート故障素子が含まれない上アーム素子または下アーム素子の全ての相をオフとする。 また、正常インバータ部のSW素子をスイッチングしてモータ10の駆動を継続する。

    すなわち、ショート故障インバータ部において、ショート故障が生じている側のアームのSW素子を全相でオンすることにより、ショート故障インバータ部を中性点化し、正常インバータ部のSW素子をスイッチングすることにより、モータ10の駆動を継続する。 これにより、SW素子21〜26、31〜36のいずれかにショート故障が生じた場合であっても、正常インバータ部を有効に利用してモータ10の駆動を適切に継続することができる。

    本実施形態では、制御部60が、「故障検出手段」、および、「駆動制御手段」を構成する。 詳細には、故障検出部61が「故障検出手段」を構成し、駆動制御部65が「駆動制御手段」を構成する。

    また、図4中のS101およびS103が「故障検出手段」の機能としての処理に相当し、S102、S104およびS105が「駆動制御手段」の機能としての処理に相当する。 詳細には、S105が「正常時制御」に対応し、S102およびS104が「故障時制御」に対応する。 より詳細には、S102が「オープン故障時制御」に対応し、S104が「ショート故障時制御」に対応する。

    (他の実施形態)
    (ア)故障検出手段 上記実施形態では、故障検出手段として、スイッチング素子のオープン故障を検出した後、ショート故障を検出する。 他の実施形態では、スイッチング素子のショート故障を検出した後にオープン故障を検出するように構成してもよいし、別処理にてスイッチング素子のショート故障およびオープン故障を検出するように構成してもよい。
    (イ)上記実施形態では、故障時制御には、オープン故障時制御およびショート故障時制御を含む。 他の実施形態では、故障時制御として、オープン故障時制御またはショート故障時制御の一方を含むように構成してもよい。
    (ウ)上記実施形態では、スイッチング素子はIGBTである。 他の実施形態では、スイッチング素子は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ、バイポーラトランジスタ等を用いることができる。

    (エ)上記実施形態では、回転電機は、電動機としての機能および発電機としての機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであるが、他の実施形態では、発電機としての機能を持たない電動機であってもよいし、電動機としての機能を持たない発電機であってもよい。 また、上記実施形態では、回転電機は3相交流電動機である。 他の実施形態では、4相以上の回転電機であってもよい。
    (オ)上記実施形態では、回転電機は、電動車両の車両主機に適用される。 他の実施形態では、回転電機は、車両補機に適用してもよいし、他の装置に適用してもよい。
    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。

    1・・・電力変換装置 10・・・モータ(回転電機)
    11〜13・・・コイル(巻線)
    20・・・第1インバータ部 21〜26・・・SW素子(スイッチング素子)
    30・・・第2インバータ部 31〜36・・・SW素子(スイッチング素子)
    60・・・制御部 61・・・故障検出部(故障検出手段)
    65・・・駆動制御部(駆動制御手段)

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