[发明专利]具有检测电流传感器异常的功能的电源设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源设备，尤其是涉及具有检测电流传感器异常的功能的电源设备，其中所述电流传感器能够检测出流过包含在电源设备中的驱动电路的电流。

背景技术

近年来，混合动力车辆和电动车辆作为环境友好的车辆而受到关注。除了传统的发动机以外，混合动力车辆还包括作为动力源的DC(直流)电源、逆变器、和由逆变器驱动的电动机。具体而言，车辆通过驱动发动机，以及通过逆变器将来自DC电源的DC电压转换成AC(交流)电压，使得转换后的AC电压用来驱动电动机为车辆提供动力。

电动车辆由DC电源、逆变器和由逆变器驱动的电动机来提供动力。

一般而言，在这种混合动力车辆和电动车辆中，使用电流传感器检测从逆变器实际地供应到电动机的电动机电流，并且施加使得从电流传感器输出电流检测值和根据所需扭矩值计算的电流指定值彼此一致的控制。换言之，施加了所谓的反馈控制。

在这里，如果电流传感器异常，则从电流传感器输出的电流检测值与实际电动机电流不一致。例如，其可以比实际电动机电流过度地小。如果在这样的情况下施加前述反馈，则实际电动机电流会比所需电流指定值过度地大。当过量电流通过逆变器时，对应于电流大小和电流流过时间的负荷施加在逆变器上，由此逆变器会被损坏。因而，为了防止逆变器被损坏，必需快速和确定地检测到电流传感器的异常。

例如，日本专利公开No.08-172721公开了用于检测电动机输出系统的异常的设备，其能够检测用于向电动机输出电流的系统(以下还称为电动机电流输出系统)的异常，使得防止由于过量电流对周围装备的损害。具体而言，用于检测电动机输出系统的异常的设备包括：检测流过电动机的实际电流并且输出实际电流的大小作为电流检测值的电流传感器；用于随时比较电流指定值和电流检测值并且输出电流检测值相对于电流指定值的偏差的电流比较装置；用于当偏差大于规定的阈值的状态持续至少规定的时间时，判断电动机电流输出系统异常的异常判断装置；和用于当异常判断装置判断有异常时，停止向电动机供电的异常处理装置。

利用这样的构造，由于当偏差大于规定阈值的状态持续至少规定的时间时判断电动机输出系统有异常，防止了在由于在过渡状态下实际电流升高相对于电流指令值延迟或者由于噪声混入而偏差暂时增大的情况下错误的异常判断。因而，能够精确地检测到电动机输出系统的异常，并且能够防止由于供应过量电流对外围设备的损害等。

然而，利用这种传统的异常检测设备，考虑到防止错误的检测，总是需要经过一段时间来判断异常。当电动机输出系统异常时电动机电流变成过量电流时，施加到逆变器上的负荷会与一定的时间成比例地变得极大，由此逆变器会受损。

进一步，根据传统异常检测设备，当电流比较装置输出电流检测值相对于电流指定值的偏差时，它们之间的偏差的输出波形由图12中的半波表示，这是因为本来实际电流和电流指定值都是如在附图中所示的正弦波。因而，不能在大小上精确地与规定的阈值进行比较。因而，电流比较装置构造成包括滤波电路，使得偏差能够被滤波以转换成由附图中的点划线表示的输出波形。将转换后的波形与规定的阈值进行比较以判断异常。

另一方面，利用具有这种构造的电流比较装置，输出的偏差由滤波电路的时间常数延迟。这增大了判断异常和施加到逆变器上的负荷所需的时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在较短期间内以高精度检测出电流传感器异常的电源设备。

根据本发明的一个方面，电源设备包括：电源；驱动电路，其供应有来自电源的电力来驱动负荷电路；第一电流传感器，其检测流过驱动电路的驱动电流以输出第一电流检测值；第二电流传感器，其检测驱动电流以输出第二电流检测值；控制电路，其控制驱动电路，使得第一电流检测值与驱动电流的电流指定值一致；和电流传感器异常检测电路，其检测出第一电流检测值在预定规定范围内和第一电流检测值和第二电流检测值之间的电流差持续超过规定的阈值达规定的期间，由此检测出第一电流传感器的异常。

优选地，电源设备进一步包括开关，其通过开关动作将电源和驱动电路电气连接或者分离。当电流传感器异常检测电路检测到第一电流传感器的异常时，电流传感器异常检测电路控制开关操作以将电源和驱动电路电气分离。

优选地，当第一电流传感器被短路至接地电平时，规定的范围确定在对应于第一电流检测值的可能的范围中。

优选地，在电源设备正常工作中，规定的阈值设定成比第一电流检测值和第二电流检测值之间的电流差要大。