[发明专利]电力转换装置的异常检测装置以及异常检测方法

说明书

本非临时性申请基于2007年7月4日在日本特许厅提交的日本专利申请No.2007-176068，其全部内容引入此处作为参考。

技术领域

本发明涉及电力转换装置的异常检测装置以及异常检测方法，特别涉及这样的异常检测装置以及异常检测方法：其用于检测构成电力转换装置的开关元件的短路故障。

背景技术

近些年来，作为在考虑到环境的情况下开发出的车辆，混合动力车和电气车辆受到人们的关注。除了传统的发动机以外，混合动力车将DC电源、变换器、由变换器驱动的电动机用作驱动动力源。具体而言，发动机受到驱动以提供驱动动力源，进一步地，变换器将供自DC电源的DC电压转换为AC电压，以便通过转换得到的AC电压驱动电动机，从而提供驱动动力源。

电气车辆将DC电源、变换器以及由变换器驱动的电动机用作驱动动力源。

在安装在混合动力车或电气车辆上的电动机驱动装置中，当检测到构成变换器的开关元件的短路故障等异常时，变换器通常停止其操作，以便防止开关元件由于经过短路开关元件的过电流的通过而发生过热。

例如，日本特开No.08-308244公开了一种与具有电力转换单元的电力转换装置有关的异常判断方法，其中，三组开关臂(其各自由串联连接在一起的两个开关元件构成)并联布置在DC电源之间，开关元件的开关操作将DC电力转换为三相AC电力。在这种电力转换装置中，上述方法根据多个预定的组合模式依次开通电力转换单元的六个开关元件，并基于在电力转换单元的输出或输入电流中出现的变化判断短路故障开关元件。

在上面的方法中，当六个开关元件被依次开通时，输出电流检测器仅在包含故障或缺陷开关元件的臂以外的两对臂处于这样的状态时检测到电流：分别位于垂直相对位置的这些臂的开关元件被开通。基于这一事实，设置或确定判断开关元件中的任何短路故障所需要的模式以及用于判断的逻辑表。

日本特开No.07-071805公开了空气调节器的控制装置，其包括用于开通变换器的任意一个开关元件的任意元件开通装置、用于检测流入变换器单元的过电流的过电流检测装置、用于通过检测流入变换器单元的过电流来检查开关元件的短路的自诊断装置。

根据这种装置，当任意元件被开通且与此任意元件串联连接的开关元件短路时，短路电流流经从此任意元件延伸到成问题的开关元件(theswitching element in question)的路径。过电流检测电路接收连接在开关元件与平滑电容器之间的电流检测器的检测值，并向微计算机提供过电流检测信号。微计算机接收过电流检测信号，并判断成问题的开关元件具有短路故障。

另外，日本特开No.2005-210830公开了一种用于变换器的异常检测方法，该变换器包含：多个向电动机供给多相驱动电压的配线(interconnection)；多个正臂元件，其分别向所述多个配线供给正驱动电压；多个负臂元件，其分别向所述多个配线供给负驱动电压。该方法包含这样的步骤：逐次切换所述多个负臂元件；在上述步骤后逐次切换所述多个正臂元件；响应于所述多个负与正臂元件的每次切换，通过基于电流信号或母线电流信号的算术处理装置，判断母线或所述多个配线的导通状态；当电流流经母线或所述多个配线的任意一个时，通过由算术处理装置判断所述多个元件中的一个的“短路故障”，提供第一错误信号。

前述日本特开No.08-308244、07-071805、2005-210830中公开的每个异常检测方法基于当任意开关元件开通时流经变换器的电流中表现出的变化来判断短路故障开关元件。

然而，在这种构造中，过电流在当任意开关元件(例如U相臂的上臂)在下面两种情况中的任意一种情况下开通时被检测到：串联连接到上述开关元件的开关元件(U相臂的下臂)短路的情况，短路发生在属于U相臂以外的臂(例如V或W相臂)且与上述开通的开关元件垂直相对的开关元件的情况。因此，不可能由过电流检测结果准确判断短路故障开关元件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确判断短路故障开关元件的、电力转换装置的异常检测装置。

本发明的另一目的在于提供能够准确判断短路故障开关元件的、电力转换装置的异常检测方法。