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公開番号2025070077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180135
出願日2023-10-19
発明の名称検出装置及びプログラム
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/487 20070101AFI20250424BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インバータの部品点数が増大することを抑制することができる検出装置を提供する。
【解決手段】制御装置50は、直列接続された第1,第2コンデンサ21,22と、各スイッチSu1～Su4,Sv1～Sv4、Sw1～Sw4と、を備える3レベルインバータ30に適用され、各コンデンサ21,22のうち少なくとも1つの故障を検出する。制御装置50は、各電圧センサ51,52の検出電圧V1r,V2rに基づいた演算結果、及び各検出電圧V1r,V2rのうち少なくとも一方である判定パラメータを取得する取得部と、取得された判定パラメータに基づいて、各コンデンサ21,22のうち少なくとも1つの故障の発生の有無を判定する判定部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直列接続された複数の蓄電部（２１，２２）と、
前記各蓄電部及び回転電機（１０）の電機子巻線（１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ）に電気的に接続されたスイッチ（Ｓｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４）と、を備えるインバータ（３０）に適用され、前記各蓄電部のうち少なくとも１つの故障を検出する検出装置（５０）において、
前記インバータは、前記各蓄電部のうち少なくとも１つの電圧値に基づいて、前記各蓄電部の直列接続体から出力可能な複数の電圧レベルのうちいずれかの出力電圧又はゼロ電圧を前記電機子巻線に印加するように、前記スイッチのスイッチング制御を行うマルチレベルのインバータであり、
前記電圧値に基づいた演算結果及び前記電圧値のうち少なくとも一方である判定パラメータを取得する取得部と、
取得された前記判定パラメータに基づいて、前記故障の発生の有無を判定する判定部と、
を備える、検出装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記取得部は、前記各蓄電部の直列接続体が前記各電圧レベルの出力電圧を出力可能な出力期間における前記判定パラメータを取得する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記判定パラメータは、前記スイッチング制御が停止している場合における前記電圧値の時間変化量である、請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記判定パラメータは、前記スイッチング制御中に前記各電圧レベルのうち中間電圧レベルの出力電圧が出力されていない場合における前記電圧値の時間変化量である、請求項２に記載の検出装置。
【請求項５】
前記判定パラメータは、前記スイッチング制御中に前記各電圧レベルのうち中間電圧レベルの出力電圧が出力されている場合における前記電圧値の時間変化量である、請求項２に記載の検出装置。
【請求項６】
前記判定パラメータは、前記スイッチング制御中に前記各電圧レベルのうち中間電圧レベルの出力電圧が出力されている場合における前記電圧値と、前記電圧値に応じて選択される前記スイッチの駆動状態とのうち少なくとも一方である、請求項２に記載の検出装置。
【請求項７】
前記各蓄電部の直列接続体には、前記回転電機に対して駆動電力を供給する電源（２０）が接続されており、
前記電源と前記各蓄電部の直列接続体との間には、電源スイッチ（４０）が設けられており、
前記取得部は、前記電源スイッチがオンされてから前記電圧値が充電所定値に到達するまでの充電期間と、前記充電期間における前記電圧値が維持される期間と、前記電源スイッチがオフされてから前記電圧値が放電所定値以下となるまでの放電期間とのうち少なくとも１つにおける前記判定パラメータを取得する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項８】
前記判定パラメータは、前記電圧値に基づいて算出された前記充電期間の長さと、前記電圧値に基づいて算出された前記放電期間の長さとのうち少なくとも一方である、請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記判定部は、取得された前記判定パラメータに基づいて、前記蓄電部における静電容量の増加故障が発生しているか静電容量の低下故障が発生しているかを特定する、請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記判定パラメータは、前記充電期間と前記充電期間における前記電圧値が維持される期間とのうち少なくとも一方の期間における２つの異なる前記蓄電部の前記電圧値の差である、請求項７に記載の検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検出装置及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、インバータの直流側に接続された蓄電部の故障を検出する検出装置が知られている。例えば、検出装置は、蓄電部に直流電力を供給するコンバータの出力電力と、インバータの出力電力とに基づいて、蓄電部の故障を検出する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１４０７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インバータの部品点数の増大を抑制した蓄電部の新たな故障検出方法が望まれている。
【０００５】
本開示の主たる目的は、インバータの部品点数が増大することを抑制することができる検出装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
直列接続された複数の蓄電部と、
前記各蓄電部及び回転電機の電機子巻線に電気的に接続されたスイッチと、を備えるインバータに適用され、前記各蓄電部のうち少なくとも１つの故障を検出する検出装置において、
前記インバータは、前記各蓄電部のうち少なくとも１つの電圧値に基づいて、前記各蓄電部の直列接続体から出力可能な複数の電圧レベルのうちいずれかの出力電圧又はゼロ電圧を前記電機子巻線に印加するように、前記スイッチのスイッチング制御を行うマルチレベルのインバータであり、
前記電圧値に基づいた演算結果及び前記電圧値のうち少なくとも一方である判定パラメータを取得する取得部と、
取得された前記判定パラメータに基づいて、前記故障の発生の有無を判定する判定部と、
を備える。
【０００７】
マルチレベルのインバータでは、各蓄電部の直列接続体から出力可能な複数の電圧レベルのうちいずれかの出力電圧又はゼロ電圧を電機子巻線に印加するように、スイッチのスイッチング制御が行われる。ここで、マルチレベルのインバータにおけるスイッチング制御は、例えば各蓄電部の電圧値を制御範囲内に制御するために、各蓄電部の電圧値に基づいて行われる。
【０００８】
そこで、本開示では、各蓄電部のうち少なくとも１つの電圧値に基づいた演算結果及び電圧値のうち少なくとも一方である判定パラメータに基づいて、各蓄電部のうち少なくとも１つにおける故障の発生の有無が判定される。この場合、スイッチング制御を行うのに用いられる各蓄電部の電圧値を活用して、各蓄電部のうち少なくとも１つの故障を検出することができる。そのため、インバータの部品点数の増大を抑制しつつ、蓄電部の故障検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る制御システムの全体構成図。
制御装置が実行するスイッチング制御の機能ブロック図。
ベクトル空間を示す図。
正常時における各コンデンサの電圧推移の一例を示すタイムチャート。
短絡故障時における各コンデンサの電圧推移の一例を示すタイムチャート。
故障検出処理の手順を示すフローチャート。
第１実施形態の変形例に係る故障検出処理の手順を示すフローチャート。
容量変化故障時における各コンデンサの電圧推移の一例を示すタイムチャート。
第２実施形態に係る故障検出処理の手順を示すフローチャート。
第２実施形態の変形例に係る故障検出処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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