JP2020184838A - Inverter device and inverter control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インバータ装置及びインバータ制御プログラムに関する。 The present invention relates to an inverter device and an inverter control program.
電気自動車に搭載されるモータ駆動用のインバータ装置は、高圧バッテリ（以下「バッテリ」）から供給される直流電圧を平滑する平滑コンデンサを備え、平滑コンデンサには電気自動車の走行中に多くの電荷が蓄積される。この状態で電気自動車が衝突事故などを起こした場合の安全を確保するため、電気自動車には、バッテリとインバータ装置との間の電路を閉塞（オン）又は開放（オフ）するコンタクタと、コンタクタのオンオフ制御を行う放電機構とが設けられている。 The motor drive inverter device mounted on an electric vehicle is equipped with a smoothing capacitor that smoothes the DC voltage supplied from a high-voltage battery (hereinafter referred to as "battery"), and the smoothing capacitor has a large amount of electric charge while the electric vehicle is running. Accumulate. In order to ensure safety in the event of a collision accident or the like in an electric vehicle in this state, the electric vehicle includes a contactor that blocks (on) or opens (off) the electric circuit between the battery and the inverter device, and a contactor. A discharge mechanism for on / off control is provided.
放電機構は、コンタクタをオフ状態に制御することによってインバータ装置からバッテリが切り離された状態で、平滑コンデンサに蓄積された電荷（蓄積電荷）を短時間で放電する機構である。放電機構によれば、蓄積電荷の放電が、平滑コンデンサに直列接続された放電抵抗で熱として消費される。ただし、バッテリの放電電流が放電抵抗に流入すると放電抵抗が焼損する虞があるため、蓄積電荷の放電動作は、通常、コンタクタがオンからオフに切り替わった後に行われる。ところが、放電機構などに何らかの不具合が生じた場合には、コンタクタがオンからオフに切り替わらない事象が発生しうる。このため蓄積電荷の放電動作においては、コンタクタがオフされていない状態、すなわちコンタクタのオン状態を検知することで、放電を中止する必要がある。 The discharge mechanism is a mechanism that discharges the electric charge (accumulated charge) accumulated in the smoothing capacitor in a short time in a state where the battery is disconnected from the inverter device by controlling the contactor to the off state. According to the discharge mechanism, the discharge of the accumulated charge is consumed as heat by the discharge resistor connected in series with the smoothing capacitor. However, if the discharge current of the battery flows into the discharge resistor, the discharge resistor may be burnt out. Therefore, the discharge operation of the accumulated charge is usually performed after the contactor is switched from on to off. However, if something goes wrong with the discharge mechanism or the like, an event may occur in which the contactor does not switch from on to off. Therefore, in the discharge operation of the accumulated charge, it is necessary to stop the discharge by detecting the state in which the contactor is not turned off, that is, the state in which the contactor is turned on.
特許文献１には、蓄積電荷の放電開始後に平滑コンデンサに印加されるコンデンサ電圧が所定の閾値を下回らない場合、すなわちコンデンサ電圧が所定の閾値よりも高い場合、コンタクタがオフされていない状態（コンデンサにバッテリが接続された状態）であることを検知する技術が開示されている。特許文献１に開示される従来技術では、コンデンサ電圧と比較される所定の閾値が、放電抵抗を含む放電回路の部品定数で決定される。
According to
しかしながら、特許文献１に開示される従来技術では、放電抵抗の劣化や放電抵抗の開放故障などによって放電回路の部品定数（例えば放電抵抗値など）が変化した場合の対応が考慮されていない。従って、特許文献１に開示される従来技術では、部品定数が変化すると、実際にはコンタクタがオフ状態であるにも拘わらず、コンタクタがオン状態と誤検出されてしまい、蓄積電荷の放電が実施されない虞がある。また、特許文献１に開示される従来技術では、コンタクタのオンオフ状態の検出を、コンデンサ電圧の検出値のみで行っているため、放電抵抗の開放故障が発生した場合、抵抗値の変化量を検出できないため、適切な閾値を決定できない。
However, in the prior art disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、平滑コンデンサの放電を適切に実施できるインバータ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain an inverter device capable of appropriately discharging a smoothing capacitor.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るインバータ装置は、車両に搭載されるバッテリから供給される電圧をコンタクタ経由で入力して平滑する平滑コンデンサを有し、平滑した電圧を交流電圧に変換する電圧変換部と、前記電圧変換部に印加される前記電圧の値である電圧値を検出する電圧検出部とを備える。インバータ装置は、前記平滑コンデンサの蓄電電荷を放電する抵抗器である放電抵抗と、前記放電抵抗に接続されるスイッチング素子に流れる電流の値である電流値を検出する電流検出部と、前記スイッチング素子する制御して前記蓄電電荷を放電させる放電制御部とを備える。前記放電制御部は、前記コンタクタがオン状態で、かつ、前記スイッチング素子が所定時間オンされたときに検出される前記電圧値及び前記電流値に基づき、前記放電抵抗の値である放電抵抗値を演算する放電抵抗値演算部と、上位装置からの放電指令に基づき前記スイッチング素子がオンされたときに検出される前記電流値と比較される電流閾値を、前記放電抵抗値に基づき補正する電流閾値補正部とを備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the inverter device according to the present invention has a smoothing capacitor that inputs and smoothes the voltage supplied from the battery mounted on the vehicle via the contactor, and smoothes the voltage. A voltage conversion unit that converts the voltage into an AC voltage and a voltage detection unit that detects a voltage value that is the value of the voltage applied to the voltage conversion unit are provided. The inverter device includes a discharge resistor which is a resistor for discharging the stored charge of the smoothing capacitor, a current detection unit which detects a current value which is a value of a current flowing through a switching element connected to the discharge resistor, and the switching element. It is provided with a discharge control unit that controls and discharges the stored charge. The discharge control unit determines the discharge resistance value, which is the value of the discharge resistance, based on the voltage value and the current value detected when the contactor is on and the switching element is turned on for a predetermined time. The discharge resistance value calculation unit to be calculated and the current threshold value to be compared with the current value detected when the switching element is turned on based on the discharge command from the host device are corrected based on the discharge resistance value. It is provided with a correction unit.
本発明によれば、平滑コンデンサの放電を適切に実施できる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the smoothing capacitor can be appropriately discharged.
以下に、本発明の実施の形態に係るインバータ装置及びインバータ制御プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 The inverter device and the inverter control program according to the embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１に係るインバータ装置１００を備えた車両２００の構成例を示す図である。車両２００は、例えばＥＶ（Electric Vehicle）である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
車両２００は、車両２００の走行時の駆動力を発生させる同期回転電機、誘導回転電機などの主電動機（三相交流モータ）であるモータ２０３と、モータ２０３を駆動するための電力を蓄える蓄電池である高圧バッテリ２０１とを備える。また車両２００は、高圧バッテリ２０１からインバータ装置１００に伸びる直流母線（例えば正極側直流母線１）に設けられる開閉器であるコンタクタ２０２と、高圧バッテリ２０１から入力される直流電圧を交流電圧に変換してモータ２０３に印加するインバータ装置１００とを備える。なお車両２００は、ＥＶに限定されず、高圧バッテリ２０１、コンタクタ２０２、インバータ装置１００、及びモータ２０３を備えた自動車であればよく、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車などでもよい。
The
コンタクタ２０２は、放電制御部６２からの制御信号に応じて、閉塞状態（オン）又は開放状態（オフ）に変化する。コンタクタ２０２がオンのとき、高圧バッテリ２０１がインバータ装置１００と電気的に接続されるため、高圧バッテリ２０１からインバータ装置１００へ直流電流が供給される。コンタクタ２０２がオフのとき、高圧バッテリ２０１とインバータ装置１００との電気的な接続が解除されるため、高圧バッテリ２０１からインバータ装置１００への直流電流の供給が停止される。
The
インバータ装置１００は、電圧変換部５０、放電制御回路６０、及び制御部７０を備える。放電制御回路６０及び制御部７０はマイクロコンピュータである。
The
電圧変換部５０は、電源生成部５１、放電抵抗５２、平滑コンデンサ５３及びインバータ回路５４を備える。
The
電源生成部５１は、直流母線（正極側直流母線１及び負極側直流母線２）に供給される電力を利用して、電圧検出部６１及び放電制御部６２を駆動するための電圧及び電流を生成する電源回路である。
The power
放電抵抗５２は、例えば複数の抵抗器を並列に接続して成る並列抵抗器である。複数の抵抗器の数を調整することで、放電抵抗５２の合成抵抗の値を変更できる。なお放電抵抗５２は並列抵抗器に限定されず、単一の抵抗器で構成されるものでもよい。放電抵抗５２は、平滑コンデンサ５３の蓄積電荷を熱エネルギに変換することによって蓄積電荷を消費させる。放電抵抗５２の一端は、例えば正極側直流母線１に接続される。正極側直流母線１には平滑コンデンサ５３の一端が接続されているため、放電抵抗５２は、正極側直流母線１を介して、平滑コンデンサ５３と電気的に接続される。放電抵抗５２の他端は、スイッチング素子６３に接続される。
The
スイッチング素子６３は、例えばＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。なお、スイッチング素子６３は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴに限定されず、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などでもよい。
The switching
インバータ回路５４は、コンタクタ２０２を介して高圧バッテリ２０１から入力される直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧をモータ２０３に印加する電圧変換回路である。インバータ回路５４は、例えばＩＧＢＴなどのスイッチング素子を複数備え、それぞれのスイッチング素子は、ゲート駆動信号によりスイッチング動作を行う。ゲート駆動信号は、Ｈレベル又はＬレベルの二値をとる矩形波信号である。ゲート駆動信号は、ＥＣＵ７２から出力されるパルス幅変調信号が不図示のドライバによって、スイッチング素子を駆動可能な値の電圧に増幅された信号である。パルス幅変調信号のオンデューティが変化することによって、インバータ回路５４の出力電流（交流電圧）の平均値が変化する。なお、スイッチング素子は、ゲート駆動信号によりスイッチング動作が可能な素子であればよく、ＩＧＢＴに限定されない。
The
放電制御回路６０は、直流母線に印加される電圧を検出する電圧検出部６１と、放電制御部６２と、放電抵抗５２と直列に接続されるスイッチング素子６３と、スイッチング素子６３に流れる電流を検出するシャント抵抗などである電流検出部６４とを備える。
The
放電制御部６２は、電圧検出部６１で検出された電圧の値を示す電圧検出情報（Vdc_det）と、電流検出部６４に流れる電流の電流値に対応する電圧情報（Isw_det）と、ＥＣＵ７２からの各種指令とを入力する。放電制御部６２は、これらのデータ及び指令に基づき、コンタクタの動作を制御すると共に、スイッチング素子６３の動作を制御する。各種指令は、コンタクタ２０２をオン状態にさせるオン指令、コンタクタ２０２をオフ状態にさせるオフ指令、放電抵抗５２によって蓄電電荷を放電させるためにスイッチング素子６３をオン状態にさせる放電指令などである。放電指令は例えば不図示の上位装置から入力される。
The
放電制御部６２は、オフ指令を入力したとき、コンタクタ２０２の状態をオンからオフに変化させる制御信号を出力する。これにより、電圧変換部５０が高圧バッテリ２０１から切り離される。
When the off command is input, the
また放電制御部６２は、オン指令を入力したとき、コンタクタ２０２の状態をオフからオンに変化させる制御信号を出力する。これにより、電圧変換部５０が高圧バッテリ２０１に接続される。
Further, when the on command is input, the
また放電制御部６２は、放電指令を入力したとき、スイッチング素子６３をオフからオンに変化させる制御信号を出力する。スイッチング素子６３が例えばＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲートに制御信号が入力されることによって、平滑コンデンサ５３、正極側直流母線１、放電抵抗５２、及びスイッチング素子６３による、電流経路が形成される。これにより、平滑コンデンサ５３の蓄積電荷を放電することができる。
Further, when the discharge command is input, the
また放電制御部６２は、放電抵抗５２の抵抗値を演算するために、コンタクタ２０２を一時的にオン状態にさせるオン指令を入力したとき、スイッチング素子６３を一時的にオン状態にさせる制御信号を出力する。一時的にオン状態にさせるとは、スイッチング素子６３をオフ状態からオン状態に変化させた後、例えば高圧バッテリ２０１から放電抵抗５２に供給される電流によって放電抵抗５２が破損しない程度の時間、スイッチング素子６３をオンさせた後、再びスイッチング素子６３をオフ状態にさせることである。放電抵抗５２の抵抗値の演算動作や、放電制御部６２の機能の詳細については後述する。
Further, the
制御部７０は、放電制御部６２とインバータ回路５４を統括的に制御するＥＣＵ７２を備える。ＥＣＵ７２は、低圧バッテリ７１から供給される電力で駆動する。ＥＣＵ７２は、モータ２０３を制御するとき、例えば、電流検出部２０４で検出されたＵ、Ｖ、Ｗ相のそれぞれの電流の内、少なくとも２つの電流（例えばＵ相とＷ相の電流）の値を示す電流検出信号に基づいて、モータ２０３に流れる三相の各電流が目標トルクに応じた目標値となるように、パルス幅変調信号を生成する。パルス幅変調信号は、フォトカプラなどの信号絶縁部２０７を介してインバータ回路５４に入力される。電流検出部２０４は、インバータ回路５４とモータ２０３とを間に設けられる三相交流配線に流れる電流を検出するシャント抵抗などの電流検出手段である。
The
またＥＣＵ７２は、コンタクタオフ指令、コンタクタオン指令、放電指令を生成して放電制御部６２に入力する。これらの指令は、フォトカプラなどの信号絶縁部２０６を介して放電制御部６２に入力される。
Further, the
図２は図１に示す放電制御部６２が有する機能の構成例を示す図である。放電制御部６２は、サンプラ１０、サンプラ１１、サンプラ１２、第１サンプリングタイミング生成部１３、スイッチング素子オン信号生成部１４、第２サンプリングタイミング生成部１５、サンプラ１６、電流閾値記憶部１７、電流閾値選択部１８、放電抵抗値演算部１９、放電抵抗値記憶部２０、電流閾値補正部２１、比較部２２及びコンタクタドライバ２３を備える。放電制御部６２が備えるこれらの機能は、インバータ制御プログラムをメモリに格納しておき、このプログラムをプロセッサ（コンピュータ）に実行させることにより、これらの機能が実現される。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a function of the
サンプラ１０は、第１サンプリングタイミング生成部１３からのサンプリングタイミング信号に基づき、電圧検出部６１からの電圧検出情報（Vdc_det）をＡ／Ｄ変換してサンプリング情報を生成し、放電抵抗値演算部１９に入力する。サンプラ１１は、第１サンプリングタイミング生成部１３からのサンプリングタイミング信号に基づき、電流検出部６４からの電圧情報（Isw_det）をＡ／Ｄ変換してサンプリング情報を生成し、放電抵抗値演算部１９に入力する。サンプラ１０、１１は、後述するステップＳ３における電圧、電流のサンプリングを行う。
Based on the sampling timing signal from the first sampling
サンプラ１２は、第２サンプリングタイミング生成部１５からのサンプリングタイミング信号に基づき、電流検出部６４からの電圧情報（Isw_det）をＡ／Ｄ変換してサンプリング情報を生成し、電流閾値選択部１８に入力する。サンプラ１２は、後述するステップＳ１１における電流サンプルを行う。
Based on the sampling timing signal from the second sampling
第１サンプリングタイミング生成部１３は、コンタクタオン指令を入力して、コンタクタオン指令をトリガにして、電圧、電流のサンプリングを行うためのサンプリングタイミング信号を生成する。当該サンプリングタイミング信号は、後述するステップＳ３における電圧、電流のサンプリングを行うための信号である。
The first sampling
スイッチング素子オン信号生成部１４は、第１サンプリングタイミング生成部１３からのサンプリングタイミング信号、又は放電指令を入力したとき、スイッチング素子オン信号を生成する。第１サンプリングタイミング生成部１３からのサンプリングタイミング信号が入力された場合、後述するステップＳ２の動作が行われる。また放電指令が入力された場合、後述するステップＳ９の動作が行われる。
The switching element on
またスイッチング素子オン信号生成部１４は、比較部２２からのコンタクタ固着検知信号を入力したとき、スイッチング素子オン信号の生成を停止する。コンタクタ固着検知信号は、コンタクタ２０２が固着状態（コンタクタ２０２がオン状態）であることを示す信号である。コンタクタ固着検知信号が入力された場合、後述するステップＳ１７の動作が行われる。
Further, when the contactor sticking detection signal from the
第２サンプリングタイミング生成部１５は、放電指令とスイッチング素子オン信号とを入力して、サンプリングタイミング信号を生成する。
The second sampling
サンプラ１６は、第２サンプリングタイミング生成部１５で生成されたサンプリングタイミング信号に基づき、放電が開始された時点から所定の時間が経過した後に、Isw_detをＡ／Ｄ変換してサンプリング情報を生成する。サンプラ１６は、後述するステップＳ１５における電流サンプルを行う。
Based on the sampling timing signal generated by the second sampling
電流閾値記憶部１７は、放電開始直後に検出される電流値（後述するステップＳ９〜Ｓ１１）のそれぞれに対応する電流閾値を記録している。
The current
電流閾値選択部１８は、サンプラ１２でサンプリングされた電流値（放電開始直後の電流）を入力したとき、電流閾値記憶部１７を参照して、サンプリングされた電流に対応する電流閾値を選択して、選択した電流閾値を電流閾値補正部２１に入力する。このように放電開始直後の電流を対応する電流閾値を選択する理由は、平滑コンデンサ５３の放電開始の蓄電電荷量が異なると、平滑コンデンサ５３の端子電圧が異なり、放電開始直後の電流値が変化するためである。複数の放電開始直後の電流に対応する電流閾値を選択することで、放電開始後の所定タイミングにおける電流閾値の補正（後述するステップＳ１３）を適切に行うことが可能となる。なお「電流閾値」は、コンタクタオン状態を検出するための閾値である。
When the current threshold
放電抵抗値演算部１９は、サンプラ１０及びサンプラ１１でサンプリングされた電流及び電圧に基づき、例えば電圧を電流で除すことで、放電抵抗５２の抵抗値（放電抵抗値）を演算する。
The discharge resistance
放電抵抗値記憶部２０は、放電抵抗値演算部１９で演算された放電抵抗値を示す情報を記憶する。放電抵抗値記憶部２０は、放電抵抗値演算部１９で演算された、時系列的に最新の抵抗値のみを記憶してもよいし、放電抵抗値演算部１９で複数回演算された抵抗値を時系列順に複数記憶してもよい。時系列順に複数記憶することで、例えば、過去に記憶された抵抗値の変化の傾向から、放電抵抗５２の劣化度合いを推定して放電抵抗５２の交換時期を判断するなどの対応も可能となる。
The discharge resistance
電流閾値補正部２１は、電流閾値選択部１８で選択された電流閾値（初期閾値、あるいは初期電流閾値）を、放電抵抗値に基づき、放電抵抗５２の現在の状態（経年劣化や、並列接続される複数の抵抗器の一部が開放故障しているなど）に応じた適切な電流閾値に補正し、補正後の電流閾値を比較部２２に入力する。具体的には、電流閾値補正部２１は、初期閾値に、下記（１）式で求められる値を乗算することによって、補正後の電流閾値を演算する。
The current
Ｃは、平滑コンデンサ５３のコンデンサ静電容量である。Ｒは健全な抵抗値である。健全な抵抗値とは、放電抵抗５２の出荷時に測定された抵抗値、放電抵抗５２の製造時に満たすべき抵抗値などである。ΔＲは、放電抵抗５２の経年劣化などによって健全な抵抗値から増加した抵抗の値であり、放電抵抗値演算部１９で演算された抵抗値と、健全な抵抗値との差分に等しい。Ｔｓ２は、スイッチング素子６３のオンタイミング（ステップＳ９）を起点として、このオンタイミングから所定時間経過するまでの時間である。Ｔｓ２は、図４に示される時刻ｔ６から時刻ｔ８までの時間に等しい。ｅは自然対数の底を表す。Ｔｓ２は、バッテリ電圧が連続的に印加されても部品の許容最高温度を超えない時間となるように決定される。
C is the capacitor capacitance of the smoothing
比較部２２は、サンプラ１６でサンプリングされたサンプリング情報である電流値と、電流閾値補正部２１で補正された電流閾値とを比較し、電流値が電流閾値以上（電流値≧電流閾値）の場合、コンタクタ２０２が固着状態（コンタクタ２０２がオン状態）であると判定し、スイッチング素子オン信号の出力を中止する信号（コンタクタ固着検知信号）を出力する。これにより、放電制御回路６０や放電抵抗５２などに、高圧バッテリ２０１の放電電流が流入して焼損することを抑制できる。コンタクタドライバ２３は、オフ指令を入力したとき、コンタクタ２０２の状態をオンからオフに変化させる制御信号を出力する。
The
次に図３〜５を用いてインバータ装置１００の動作を説明する。図３はインバータ装置１００の処理動作を説明するためのフローチャートである。図４はインバータ装置１００の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。
Next, the operation of the
図３に示される処理動作は、放電抵抗値測定と記憶を実施するフロー（ステップＳ１〜Ｓ６）と、放電実施フロー（ステップＳ７以降）とを含む。放電実施フローは、電流閾値補正フローと、コンタクタ固着検出フローとを含む。 The processing operation shown in FIG. 3 includes a flow for performing discharge resistance value measurement and storage (steps S1 to S6) and a discharge execution flow (steps S7 and subsequent steps). The discharge execution flow includes a current threshold value correction flow and a contactor sticking detection flow.
例えばＥＣＵ７２がインバータ装置１００を起動するために、コンタクタオン指令を出力すると、図３に示される処理フローが開始される。
For example, when the
コンタクタオン指令が出力された時点から所定の時間Ｔ１が経過するまでステップＳ１の処理が繰り返される（ステップＳ１，Ｎｏ）。 The process of step S1 is repeated from the time when the contactor-on command is output until a predetermined time T1 elapses (steps S1 and No).
所定の時間Ｔ１が設けられている理由は、コンタクタオン指令が投入された直後は、コンタクタ２０２のチャタリングなどによって、インバータ装置１００に印加される電圧の値とインバータ装置１００に流れる電流の値とが不安定なため、正確な抵抗値（放電抵抗５２の値）を演算することができないためである。
The reason why the predetermined time T1 is provided is that immediately after the contactor on command is input, the value of the voltage applied to the
図４に示すように、時刻ｔ１でコンタクタオン指令が投入されると、平滑コンデンサ電圧（平滑コンデンサ５３の両端に印加される電圧）が時間の経過と共に上昇し、その後、一定値となる。所定の時間Ｔ１は、例えは平滑コンデンサ電圧が一定値となるまでの時間を考慮して、予め放電抵抗値演算部１９などに設定されている。
As shown in FIG. 4, when the contactor-on command is input at time t1, the smoothing capacitor voltage (voltage applied to both ends of the smoothing capacitor 53) rises with the passage of time and then becomes a constant value. The predetermined time T1 is set in advance in the discharge resistance
所定の時間Ｔ１が経過したとき（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、ステップＳ２の処理が実行され、スイッチング素子６３がオンされる。
When the predetermined time T1 has elapsed (steps S1 and Yes), the process of step S2 is executed and the switching
スイッチング素子６３がオンされたことで、放電抵抗５２に電流が流れる。このとき電圧検出部６１で検出される電圧がサンプリングされ、さらに電流検出部６４で検出される電流がサンプリングされる（ステップＳ３）。例えば、図４の時刻ｔ３で、これらのサンプリングが行われる。
When the switching
サンプリングが行われた後、ステップＳ４において、スイッチング素子６３がオフされる。例えば図４の時刻ｔ４でスイッチング素子６３がオフされる。
After sampling is performed, the switching
その後、ステップＳ５において、放電抵抗値が演算され、ステップＳ６において、放電抵抗値が記憶される。 After that, the discharge resistance value is calculated in step S5, and the discharge resistance value is stored in step S6.
ステップＳ７において、コンタクタオフ指令が入力されるまでステップＳ７の処理が繰り返される（ステップＳ７，Ｎｏ）。 In step S7, the process of step S7 is repeated until the contactor off command is input (steps S7 and No).
コンタクタオフ指令が入力されたとき（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、ステップＳ８の処理が実行される。コンタクタオフ指令が入力されるタイミングは図４において時刻ｔ５で示される。 When the contactor off command is input (steps S7, Yes), the process of step S8 is executed. The timing at which the contactor off command is input is shown at time t5 in FIG.
ステップＳ８において、放電指令が入力されたか否かが判断される。放電指令が入力されるまでステップＳ８の処理が繰り返され（ステップＳ８，Ｎｏ）。 In step S8, it is determined whether or not the discharge command has been input. The process of step S8 is repeated until the discharge command is input (steps S8, No).
放電指令が入力されたとき（ステップＳ８，Ｙｅｓ）、ステップＳ９において、スイッチング素子６３がオンされる。これにより放電が開始される（ステップＳ１０）。放電が開始されるタイミングは図４において時刻ｔ６で示される。
When the discharge command is input (steps S8, Yes), the switching
放電が開始された後、電流のサンプリングが行われ（ステップＳ１１）、サンプリングされた電流の値に基づき、電流閾値が選択される（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ１２で選択された電流閾値の補正が行われる（ステップＳ１３）。電流閾値の選択と、電流閾値の補正が行われるタイミングは図４において時刻ｔ７で示される。 After the discharge is started, current sampling is performed (step S11) and a current threshold is selected based on the sampled current value (step S12). Then, the current threshold value selected in step S12 is corrected (step S13). The timing at which the current threshold is selected and the current threshold is corrected is shown at time t7 in FIG.
ステップＳ１４において、ステップＳ１０の放電が開始された時点から所定の時間Ｔｓ２が経過するまでステップＳ１４の処理が繰り返される（ステップＳ１４，Ｎｏ）。
In step S14, the process of step S14 is repeated from the time when the discharge of step S10 is started until a
所定の時間Ｔｓ２が経過したとき（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、電流のサンプリングが行われる（ステップＳ１５）。電流のサンプリングが行われるタイミングは図４において時刻ｔ８で示される。
When the
ステップＳ１６では、ステップＳ１５でサンプリングされた電流値と、ステップＳ１３で補正された電流閾値とが比較される。 In step S16, the current value sampled in step S15 and the current threshold value corrected in step S13 are compared.
電流値が電流閾値未満（電流値＜電流閾値）の場合（ステップＳ１６，Ｎｏ）、平滑コンデンサ５３の電圧が安全電圧未満となるまで放電が継続される（ステップ１８及びステップＳ１９，Ｎｏ）。安全電圧は、車両２００の乗客へ蓄電電荷の影響が及ぶ虞がない値の電圧である。平滑コンデンサ５３の電圧が安全電圧未満となったとき（ステップＳ１９，Ｙｅｓ）、蓄電電荷の放電が停止される（ステップＳ２０）。
When the current value is less than the current threshold (current value <current threshold) (steps S16, No), the discharge is continued until the voltage of the smoothing
電流値が電流閾値以上（電流値≧電流閾値）の場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、コンタクタ２０２が固着状態（コンタクタ２０２がオン状態）であると判定され、放電制御回路６０や放電抵抗５２に高圧バッテリ２０１の放電電流が流入して焼損することを抑制するため、蓄電電荷の放電が中止される（ステップＳ１７）。
When the current value is equal to or higher than the current threshold value (current value ≥ current threshold value) (step S16, Yes), it is determined that the
図５は補正される前の電流閾値（初期値）と放電電流を比較した場合におけるコンタクタ２０２のオン状態判定を説明するための図である。図５の横軸は時間を表し、縦軸は放電電流を表す。
FIG. 5 is a diagram for explaining the on-state determination of the
放電電流特性Ａは、放電抵抗が劣化などしていない場合に、スイッチング素子６３がオンされたときに検出される電流の経時的変化を表す。放電電流特性Ａでは、時刻ｔ８で検出される電流が電流閾値（初期値）よりも小さいため、コンタクタ２０２がオフ状態と判定される。
The discharge current characteristic A represents a change over time in the current detected when the switching
放電電流特性Ｂは、放電電流特性Ａに対し放電開始電圧（平滑コンデンサ電圧）が２倍の条件で放電抵抗５２が劣化（抵抗値が２倍）などしている場合に、スイッチング素子６３がオンされたときに検出される電流の経時的変化を表す。放電抵抗５２が劣化などしている場合、抵抗値が大きくなり、放電時定数が増加する。一方、放電開始電流は放電開始電圧が２倍で抵抗値が２倍のため放電電流特性Ａと同じなる。従って、電流閾値（初期値）も放電電流特性Ａと同じ値が選択される。従って、時定数増加の影響で放電に時間がかかることで、時刻ｔ８で検出される電流が電流閾値（初期値）よりも大きくなり、実際にはコンタクタ２０２がオフ状態であるにも拘わらず、コンタクタ２０２がオン状態と誤判定され得る。その結果、平滑コンデンサ５３の放電が中止され、あるいは放電が実施されずに、車両２００の乗客に蓄電電荷の影響が及ぶ虞がある。
In the discharge current characteristic B, the switching
図６は補正された後の電流閾値（初期値）と放電電流を比較した場合におけるコンタクタのオン状態判定を説明するための図である。図６の横軸は時間を表し、縦軸は放電電流を表す。放電電流特性Ａ、Ｂは、図６に示されるものと同じでものである。 FIG. 6 is a diagram for explaining the on-state determination of the contactor when the corrected current threshold value (initial value) and the discharge current are compared. The horizontal axis of FIG. 6 represents time, and the vertical axis represents discharge current. The discharge current characteristics A and B are the same as those shown in FIG.
本実施の形態に係る放電制御部６２では、放電抵抗５２の状態に応じて、電流閾値が補正されるため、放電抵抗５２が劣化などよって抵抗値が大きくなった場合でも、時刻ｔ８で検出される電流が、補正後の電流閾値（初期値）よりも小さくなり、コンタクタ２０２がオフ状態と正しく判定される。
In the
このように、本実施の形態では、放電抵抗５２が劣化などした場合でも、コンタクタ２０２がオフ状態と判定され、平滑コンデンサ５３の放電が適切に実施される。そのため、速やかに蓄電電荷の放電が行われ、車両２００の乗客に対する安全性が向上する。
As described above, in the present embodiment, even if the
なお、実施の形態１では、放電抵抗値演算部１９で演算された放電抵抗値を、放電抵抗値記憶部２０に記憶させて、記憶された放電抵抗値を電流閾値補正部２１が読み出すように構成されているが、放電抵抗値演算部１９で演算された放電抵抗値を電流閾値補正部２１が直接入力するように構成してもよい。
In the first embodiment, the discharge resistance value calculated by the discharge resistance
実施の形態２
図７は本発明の実施の形態２に係るインバータ装置１００を備えた車両２００の構成例を示す図である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分について述べる。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a
図７に示すインバータ装置１００は、実施の形態１のインバータ装置１００の構成要素に加えて、放電抵抗の温度を検出する温度検出部５５を備える。
The
図８は図７に示す放電制御部６２が有する機能の構成例を示す図である。図７に示す放電制御部６２は、実施の形態１の放電制御部６２の構成要素に加えて、処理中断部３０を備える。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the function of the
処理中断部３０は、温度検出部５５で検出された温度が所定の温度を超えるとき、スイッチング素子オン信号生成部１４と電流閾値補正部２１に対して、中断指令を入力する。中断指令は、コンタクタ２０２がオン状態で、かつ、スイッチング素子６３が所定時間オンされる処理を、中断するための指令である。所定の温度は、事前の試験などによって得られた温度の値を示すデータであり、例えば、放電抵抗５２の故障率が増加傾向となる温度を基準に設定される。
When the temperature detected by the
電流閾値補正部２１は、中断指令を入力したとき、放電抵抗値記憶部２０に記憶された放電抵抗値に基づき、電流閾値を補正する。
When the interruption command is input, the current threshold
急速放電直後の放電抵抗は高温状態のため、高温状態で放電抵抗値の演算処理のためにスイッチング素子６３をオンさせると、放電抵抗５２に過度な熱ストレスがかかり、放電抵抗５２の故障率が増加する。また頻繁にコンタクタ２０２をオンオフ制御した場合も、コンタクタ２０２がオンされる度に、放電抵抗５２に抵抗値測定用の電流が流れるため、同様に放電抵抗５２の故障率が増加する。
Since the discharge resistance immediately after rapid discharge is in a high temperature state, when the switching
実施の形態２に係るインバータ装置１００によれば、放電抵抗５２が高温の場合、放電抵抗値の演算処理（コンタクタがオン状態で、かつ、スイッチング素子が所定時間オンされる処理）が中断されるため、放電抵抗５２に対する過度な熱ストレスを回避できる。従って、放電抵抗値の測定時おける放電抵抗５２の温度上昇が抑制され、放電抵抗５２の熱ストレスが軽減される。その結果、実施の形態１の効果に加えて、放電抵抗５２の故障率の上昇を抑制でき、放電抵抗５２の長寿命化を図ることができると共に、インバータ装置１００の信頼性が向上する。
According to the
実施の形態３
図９は実施の形態３に係るインバータ装置１００が備える放電制御部６２の機能の構成例を示す図である。図９に示される放電制御部６２は、図２に示される構成に加えて、オンオフ制御部４０を備える。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分について述べる。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the function of the
オンオフ制御部４０は、コンタクタ２０２がオフされた状態で、かつ、電源生成部５１から出力される電力で電圧検出部６１が動作可能な期間に検出される電圧値が、第１閾値未満となったとき、スイッチング素子６３をオンさせ、さらに当該電圧値が、第１閾値より低い第２閾値未満となったとき、スイッチング素子６３をオフさせる。
In the on / off
図１０及び図１１を用いて実施の形態３のインバータ装置１００の動作を説明する。図１０は実施の形態３に係るインバータ装置１００の処理動作を説明するためのフローチャートである。図１１は実施の形態３に係るインバータ装置１００の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。
The operation of the
インバータ装置１００を起動するためコンタクタオン指令が出力された後に、コンタクタオフ指令が入力されるまで、ステップＳ２１の処理が繰り返される（ステップＳ２１，Ｎｏ）。
After the contactor on command is output to start the
コンタクタオフ指令が入力されたとき（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、放電指令が入力されたか否かが判断される（ステップＳ２２）。 When the contactor off command is input (step S21, Yes), it is determined whether or not the discharge command is input (step S22).
放電指令が入力された場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、ステップＳ２３〜Ｓ３４までの処理フローが実行される。ステップＳ２３〜Ｓ３４までの処理フローは、図３に示す放電実施フローと同様のため、説明を割愛する。 When the discharge command is input (steps S22, Yes), the processing flows from steps S23 to S34 are executed. Since the processing flow from steps S23 to S34 is the same as the discharge execution flow shown in FIG. 3, the description thereof is omitted.
放電指令が入力されない場合（ステップＳ２２，Ｎｏ）、ステップＳ４１〜Ｓ４８までの処理が実行される。 If no discharge command is input (steps S22, No), the processes of steps S41 to S48 are executed.
ステップＳ４１において、検出される電圧値（直流母線電圧に等しい）が第１閾値電圧以下であるか否かが判断される。電圧値が第１閾値電圧以下になるまでステップＳ４１の処理が繰り返される（ステップＳ４１，Ｎｏ）。 In step S41, it is determined whether or not the detected voltage value (equal to the DC bus voltage) is equal to or less than the first threshold voltage. The process of step S41 is repeated until the voltage value becomes equal to or less than the first threshold voltage (steps S41, No).
なお、第１閾値電圧は、高圧バッテリ２０１の最低電圧未満に設定することが望ましい。コンタクタ２０２が固着している場合（オン状態のとき）には、高圧バッテリ２０１が接続状態のため検出される電圧値が高圧バッテリ２０１の最低電圧未満にならない。従って、検出される電圧値が第１閾値電圧以上に維持され、ステップＳ４２にてスイッチング素子オンが実施されないため、コンタクタ固着状態での放電（ステップＳ４３）を避けることができる。
The first threshold voltage is preferably set to less than the minimum voltage of the
コンタクタオフ指令が入力され、かつ、平滑コンデンサ５３の電圧値が第１閾値電圧以下となった場合（ステップＳ４１，Ｙｅｓ）、オンオフ制御部４０からの信号によりスイッチング素子６３がオンされる（ステップＳ４２）。
When the contactor off command is input and the voltage value of the smoothing
これにより放電が開始される（ステップＳ４３）。さらに、実施の形態３の第１サンプリングタイミング生成部１３は、オンオフ制御部４０の出力するスイッチング素子オン信号を受け、電圧、電流のサンプリングを行うためのサンプリングタイミング信号を生成する。これにより、電圧検出部６１で検出される電圧がサンプリングされ、さらに電流検出部６４で検出される電流がサンプリングされる（ステップＳ４４）。
As a result, discharge is started (step S43). Further, the first sampling
ステップＳ４５において、実施の形態３のオンオフ制御部４０は、電圧値、すなわち電圧検出情報（Vdc_det）を入力し、直流母線電圧が第２閾値電圧以下であるか否かを判断する。電圧値が第２閾値電圧以下になるまでステップＳ４５の処理が繰り返される（ステップＳ４５，Ｎｏ）。
In step S45, the on / off
電圧値が第２閾値電圧以下となった場合（ステップＳ４５，Ｙｅｓ）、オンオフ制御部４０は、スイッチング素子６３がオフにする信号をスイッチング素子オン信号生成部１４に入力する（ステップＳ４６）。
When the voltage value becomes equal to or less than the second threshold voltage (step S45, Yes), the on / off
その後、ステップＳ４７、ステップＳ４８において、図３に示すステップＳ５及びステップＳ６の処理と同様に、放電抵抗値の演算と記憶が行われる。 After that, in steps S47 and S48, the discharge resistance value is calculated and stored in the same manner as in the processes of steps S5 and S6 shown in FIG.
図１１に示すように、コンタクタオフ指令が時刻ｔ１０で入力された場合でも、電圧検出部６１と放電制御部６２には、電源生成部５１からの電源供給が一定時間継続されるための、その間に平滑コンデンサ５３の電圧を計測することができる。そのため図１１に示すように、平滑コンデンサ５３の電圧が第１閾値以下になった時点（時刻ｔ１１）から、第２閾値以下となる時点（時刻ｔ１２）までの間に、スイッチング素子６３がオンにされることで、放電抵抗値を演算するための電流を検出できる。
As shown in FIG. 11, even when the contactor off command is input at time t10, the
平滑コンデンサが第１閾値（Ｖ１）に達したタイミングと、第２閾値（Ｖ２）に達したタイミングと、スイッチング素子６３のオン期間（放電期間）Ｔｓ３との関係は、下記（２）式のようになる。そして、Ｖ２、Ｔｓ３が決まると、第１閾値（Ｖ１）は下記（３）式で表すことができる。Ｔｓ３は，電圧または電流の検出遅れ時間のうち、長い方の検出遅れ時間以上となるように決定される。
The relationship between the timing when the smoothing capacitor reaches the first threshold value (V1), the timing when the smoothing capacitor reaches the second threshold value (V2), and the on period (discharge period)
第２閾値（Ｖ２）は、電源生成部５１が出力を停止する直前の出力電圧より高い値である。（３）式に従い第１閾値を定めることで、電源生成部５１が出力を停止する前に図１０のステップＳ４８の処理を完了することができる。
The second threshold value (V2) is a value higher than the output voltage immediately before the
実施の形態３によれば、コンタクタ２０２がオフの状態でも、コンタクタ２０２がオフされた後に電源生成部５１から供給される電圧を利用することで、実施の形態１と同様に、適切な値の放電抵抗値を演算することができる。
According to the third embodiment, even when the
また実施の形態３によれば、コンタクタ２０２がオフの状態のときに、放電抵抗値を演算できるため、放電抵抗測定時おける放電抵抗５２の温度上昇が抑制され、放電抵抗５２の熱ストレスが軽減される。
Further, according to the third embodiment, since the discharge resistance value can be calculated when the
また実施の形態３によれば、実施の形態２のような温度検出手段が不要になり、インバータ装置１００の構成が簡素化され、信頼性がより一層向上する。
Further, according to the third embodiment, the temperature detecting means as in the second embodiment becomes unnecessary, the configuration of the
図１２は実施の形態３に係るインバータ装置１００において放電抵抗値を演算する場合にスイッチング素子６３をオンするタイミングを説明するための第１図である。図１３は実施の形態３に係るインバータ装置１００において放電抵抗値を演算する場合にスイッチング素子６３をオンするタイミングを説明するための第２図である。
FIG. 12 is a first diagram for explaining the timing of turning on the switching
実施の形態３に係るインバータ装置１００において、放電抵抗値の演算を行う場合、コンタクタオフ指令が入力された直後は、図１３に示すように平滑コンデンサ５３の放電電圧及び放電電流の変化率が大きい。このように、放電電圧及び放電電流の変化率が大きい期間にそれぞれをサンプル放電電圧，を、放電抵抗演算期間とした場合、電圧と電流のサンプルタイミングのずれによって、サンプルの同時性が失われ、放電抵抗値の演算結果に誤差を生じさせる。
When calculating the discharge resistance value in the
これに対して、図１２に示すように、コンタクタオフ指令が入力されてから一定時間経過すると、平滑コンデンサ５３の放電電圧及び放電電流の変化率が比較的穏やかになるため、上記の誤差が低減する。従って、実施の形態３に係るインバータ装置１００において、放電抵抗値の演算を行う場合、コンタクタオフ指令が入力されてから一定時間経過したところで、スイッチング素子６３をオンさせて、放電抵抗値の演算を行うことが望ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 12, when a certain period of time elapses after the contactor off command is input, the rate of change of the discharge voltage and the discharge current of the smoothing
また、放電抵抗が健全などきの電流閾値（初期値）「Ｉｔｈ（Ｒ）」を下記（４）式で表し、ΔＲ増加時の閾値「Ｉｔｈ（Ｒ）＋ΔＲ」を下記（５）式で表し、電流閾値の補正値「（Ｉｔｈ（Ｒ）＋ΔＲ）／Ｉｔｈ（Ｒ）」を（６）式で表すると、（４）式（初期値）に（６）式を乗ずることで、放電抵抗健全時の電流閾値を、実際の放電抵抗の値に対応した電流閾値に補正できる。 Further, the current threshold value (initial value) "Ith (R)" when the discharge resistance is sound is expressed by the following equation (4), and the threshold value "Ith (R) + ΔR" when ΔR increases is expressed by the following equation (5). When the correction value "(It (R) + ΔR) / Is (R)" of the current threshold is expressed by the equation (6), the discharge resistance is sound by multiplying the equation (4) (initial value) by the equation (6). The current threshold of time can be corrected to the current threshold corresponding to the actual value of the discharge resistance.
上記（４）式から（６）式において、Ｉｏは放電電流の値である。ｅは自然対数の底を表す。Ｃは平滑コンデンサ５３のコンデンサ静電容量である。Ｒは健全な抵抗値である。Ｔｓ２は、図１１に示される時刻ｔ１１から電流検出タイミングまでの時間に等しい。ΔＲは、放電抵抗５２の経年劣化などによって健全な抵抗値から増加した抵抗の値であり、放電抵抗値演算部１９で演算された抵抗値と、健全な抵抗値との差分に等しい。
In the above equations (4) to (6), Io is the value of the discharge current. e represents the base of the natural logarithm. C is the capacitor capacitance of the smoothing
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
１ ：正極側直流母線
２ ：負極側直流母線
１０ ：サンプラ
１１ ：サンプラ
１２ ：サンプラ
１３ ：第１サンプリングタイミング生成部
１４ ：スイッチング素子オン信号生成部
１５ ：第２サンプリングタイミング生成部
１６ ：サンプラ
１７ ：電流閾値記憶部
１８ ：電流閾値選択部
１９ ：放電抵抗値演算部
２０ ：放電抵抗値記憶部
２１ ：電流閾値補正部
２２ ：比較部
２３ ：コンタクタドライバ
３０ ：処理中断部
４０ ：オンオフ制御部
５０ ：電圧変換部
５１ ：電源生成部
５２ ：放電抵抗
５３ ：平滑コンデンサ
５４ ：インバータ回路
５５ ：温度検出部
６０ ：放電制御回路
６１ ：電圧検出部
６２ ：放電制御部
６３ ：スイッチング素子
６４ ：電流検出部
７０ ：制御部
７１ ：低圧バッテリ
７２ ：ＥＣＵ
１００ ：インバータ装置
２００ ：車両
２０１ ：高圧バッテリ
２０２ ：コンタクタ
２０３ ：モータ
２０４ ：電流検出部
２０６ ：信号絶縁部
２０７ ：信号絶縁部
1: Positive side DC bus 2: Negative side DC bus 10: Sampler 11: Sampler 12: Sampler 13: First sampling timing generation unit 14: Switching element on signal generation unit 15: Second sampling timing generation unit 16: Sampler 17: Current threshold storage unit 18: Current threshold selection unit 19: Discharge resistance value calculation unit 20: Discharge resistance value storage unit 21: Current threshold correction unit 22: Comparison unit 23: Contactor driver 30: Processing interruption unit 40: On / off control unit 50: Voltage conversion unit 51: Power generation unit 52: Discharge resistance 53: Smoothing capacitor 54: Inverter circuit 55: Temperature detection unit 60: Discharge control circuit 61: Voltage detection unit 62: Discharge control unit 63: Switching element 64: Current detection unit 70 : Control unit 71: Low-voltage battery 72: ECU
100: Inverter device 200: Vehicle 201: High-voltage battery 202: Contactor 203: Motor 204: Current detection unit 206: Signal insulation unit 207: Signal insulation unit
Claims (6)
前記電圧変換部に印加される前記電圧の値である電圧値を検出する電圧検出部と、
前記平滑コンデンサの蓄電電荷を放電する抵抗器である放電抵抗と、
前記放電抵抗に接続されるスイッチング素子に流れる電流の値である電流値を検出する電流検出部と、
前記スイッチング素子する制御して前記蓄電電荷を放電させる放電制御部と、
を備え、
前記放電制御部は、
前記コンタクタがオン状態で、かつ、前記スイッチング素子が所定時間オンされたときに検出される前記電圧値及び前記電流値に基づき、前記放電抵抗の値である放電抵抗値を演算する放電抵抗値演算部と、
上位装置からの放電指令に基づき前記スイッチング素子がオンされたときに検出される前記電流値と比較される電流閾値を、前記放電抵抗値に基づき補正する電流閾値補正部と、
を備えるインバータ装置。 A voltage converter that has a smoothing capacitor that inputs the voltage supplied from the battery mounted on the vehicle via a contactor and smoothes it, and converts the smoothed voltage into an AC voltage.
A voltage detection unit that detects a voltage value that is the value of the voltage applied to the voltage conversion unit, and
Discharge resistance, which is a resistor that discharges the stored charge of the smoothing capacitor,
A current detector that detects the current value, which is the value of the current flowing through the switching element connected to the discharge resistor.
A discharge control unit that controls the switching element to discharge the stored charge,
With
The discharge control unit
Discharge resistance value calculation for calculating the discharge resistance value, which is the value of the discharge resistance, based on the voltage value and the current value detected when the contactor is in the ON state and the switching element is turned on for a predetermined time. Department and
A current threshold value correction unit that corrects a current threshold value compared with the current value detected when the switching element is turned on based on a discharge command from a host device based on the discharge resistance value.
Inverter device equipped with.
前記放電抵抗値演算部で演算された放電抵抗値を記憶する放電抵抗値記憶部と、
前記温度が所定の温度を超える場合、前記コンタクタがオン状態で前記スイッチング素子が所定時間オンされる処理を中断する処理中断部と、
を備え、
前記電流閾値補正部は、
前記処理中断部で前記処理が中断されたとき、前記放電抵抗値記憶部に記憶された放電抵抗値に基づき、前記電流閾値を補正する請求項１に記載のインバータ装置。 A temperature detection unit that detects the temperature of the discharge resistance,
A discharge resistance value storage unit that stores the discharge resistance value calculated by the discharge resistance value calculation unit, and a discharge resistance value storage unit.
When the temperature exceeds a predetermined temperature, a process interruption unit that interrupts the process of turning on the switching element for a predetermined time while the contactor is on, and
With
The current threshold value correction unit
The inverter device according to claim 1, wherein when the processing is interrupted by the processing interruption unit, the current threshold value is corrected based on the discharge resistance value stored in the discharge resistance value storage unit.
前記電圧変換部に印加される前記電圧の値である電圧値を検出する電圧検出部と、
前記平滑コンデンサの蓄電電荷を放電する抵抗器である放電抵抗と、
前記放電抵抗に接続されるスイッチング素子に流れる電流の値である電流値を検出する電流検出部と、
前記スイッチング素子する制御して前記蓄電電荷を放電させる放電制御部と、
前記コンタクタと前記電圧変換部との間に設けられる直流母線に供給される電力を利用して前記電圧検出部を駆動する電源を生成する電源生成部と、
を備え、
前記放電制御部は、
前記コンタクタがオフされ、上位装置からの放電指令が無い状態、かつ、前記電源で動作する前記電圧検出部で検出される電圧値が、第１閾値未満となったとき、前記スイッチング素子をオンさせ、さらに当該電圧値が、前記第１閾値より低い第２閾値未満となったとき、前記スイッチング素子をオフさせるオンオフ制御部と、
前記スイッチング素子が所定時間オンされたときに検出される前記電圧値及び前記電流値に基づき、前記放電抵抗の値である放電抵抗値を演算し、前記放電指令が有る状態にて前記スイッチング素子がオンされたときに検出される前記電流値と比較される電流閾値を、前記放電抵抗値に基づき補正する電流閾値補正部と、
を備えるインバータ装置。 A voltage converter that has a smoothing capacitor that inputs the voltage supplied from the battery mounted on the vehicle via a contactor and smoothes it, and converts the smoothed voltage into an AC voltage.
A voltage detection unit that detects a voltage value that is the value of the voltage applied to the voltage conversion unit, and
Discharge resistance, which is a resistor that discharges the stored charge of the smoothing capacitor,
A current detector that detects the current value, which is the value of the current flowing through the switching element connected to the discharge resistor.
A discharge control unit that controls the switching element to discharge the stored charge,
A power generation unit that generates a power source for driving the voltage detection unit by using the electric power supplied to the DC bus provided between the contactor and the voltage conversion unit.
With
The discharge control unit
When the contactor is turned off, there is no discharge command from the host device, and the voltage value detected by the voltage detection unit operating on the power supply becomes less than the first threshold value, the switching element is turned on. Further, when the voltage value becomes less than the second threshold value lower than the first threshold value, the on / off control unit that turns off the switching element and
Based on the voltage value and the current value detected when the switching element is turned on for a predetermined time, the discharge resistance value, which is the value of the discharge resistance, is calculated, and the switching element is in a state where the discharge command is given. A current threshold correction unit that corrects the current threshold that is compared with the current value detected when it is turned on based on the discharge resistance value, and
Inverter device equipped with.
前記第１閾値は、下記（１）式で演算される値より高い値とされ、
前記第２閾値は、前記電源生成部が出力を停止する値より高い値である請求項３に記載のインバータ装置。
The second threshold value is V2, the sound discharge resistance value is R, the capacitor capacitance of the smoothing capacitor is C, and the longer of the detection delay time of the voltage detection unit and the detection delay time of the current detection unit. When the time of one is T s 3,
The first threshold value is set to be higher than the value calculated by the following equation (1).
The inverter device according to claim 3, wherein the second threshold value is a value higher than a value at which the power generation unit stops the output.
前記放電抵抗値演算部で演算された放電抵抗値が健全な値より大きい場合、
健全な抵抗値をＲとし、増加した抵抗値をΔＲとし、前記平滑コンデンサのコンデンサ静電容量をＣとし、前記スイッチング素子のオンタイミングを起点として当該オンタイミングから所定時間経過するまでの時間をＴｓ２とし、自然対数の底をｅとしたとき、
前記電流閾値を、前記電流閾値の初期設定値に下記（２）式を乗じた値とする請求項１又は４に記載のインバータ装置。
When the discharge resistance value calculated by the discharge resistance value calculation unit is larger than a sound value,
The sound resistance value is R, the increased resistance value is ΔR, the capacitor capacitance of the smoothing capacitor is C, and the time from the on-timing of the switching element to the elapse of a predetermined time is T. When s is 2 and the base of the natural logarithm is e,
The inverter device according to claim 1 or 4, wherein the current threshold value is a value obtained by multiplying the initial setting value of the current threshold value by the following equation (2).
前記平滑コンデンサの蓄電電荷を放電する抵抗器である放電抵抗に接続されるスイッチング素子に流れる電流の値である電流値を検出するステップと、
前記コンタクタがオン状態で、かつ、前記スイッチング素子が所定時間オンされたときに検出される前記電圧値及び前記電流値に基づき、前記放電抵抗の値である放電抵抗値を演算するステップと、
上位装置からの放電指令に基づき前記スイッチング素子がオンされたときに検出される前記電流値と比較される電流閾値を、前記放電抵抗値に基づき補正するステップとを、
コンピュータに実行させるインバータ制御プログラム。 The step of detecting the voltage value, which is the value of the voltage applied to the smoothing capacitor, which inputs the voltage supplied from the battery mounted on the vehicle via the contactor and smoothes it,
A step of detecting a current value which is a value of a current flowing through a switching element connected to a discharge resistor which is a resistor for discharging the stored charge of the smoothing capacitor.
A step of calculating a discharge resistance value, which is a value of the discharge resistance, based on the voltage value and the current value detected when the contactor is in the ON state and the switching element is turned on for a predetermined time.
The step of correcting the current threshold value to be compared with the current value detected when the switching element is turned on based on the discharge command from the host device based on the discharge resistance value.
An inverter control program that is executed by a computer.
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