提供能够在更短的时间内对逆变器的开关元件的故障进行检测的电力转换装置。本实用新型专利技术的电力转换装置(1000)具有第1逆变器(120)、第2逆变器(130)、故障检测装置(340)以及存储器(341)，其中，该故障检测装置(340)对第1逆变器和第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测。故障检测装置按照每个规定的周期获得马达的n相(n为3以上的整数)电流和在dq坐标系中表示的电流/电压中的至少1个，并将获得的电流/电压的数据写入存储器，根据在故障检测的基准时刻获得的电流/电压的数据与过去的数据组的比较结果，对第1逆变器和第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测，其中，该过去的数据组包含在基准时刻之前的时刻获得的多个电流/电压的数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置
本技术涉及将来自电源的电力转换为向电动马达提供的电力的电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置。
技术介绍
近年来，开发了电动马达(以下，简记为“马达”。)和ECU(ElectricalControlUnit：电子控制单元)一体化的机电一体型马达。特别是在车载领域中，从安全性的观点出发，要求较高的质量保证。因此，采用了如下的冗余设计：即使在部件的一部分发生故障的情况下，也能够继续安全动作。作为冗余设计的一例，考虑对1个马达设置2个逆变器。作为另一例，考虑在主微控制器设置备用微控制器。专利文献1公开了一种电力转换装置，该电力转换装置具有控制部和2个逆变器，将来自电源的电力转换为向三相马达提供的电力。2个逆变器分别与电源和地(以下，记为“GND”。)连接。一个逆变器与马达的三相绕组的一端连接，另一个逆变器与三相绕组的另一端连接。各逆变器具有由3个支路构成的桥电路，该3个支路分别包含高边开关元件和低边开关元件。在检测到2个逆变器中的开关元件的故障的情况下，控制部将马达控制从正常时的控制切换为异常时的控制。在正常时的控制中，例如通过对2个逆变器的开关元件进行开关来驱动马达。在异常时的控制中，例如使用发生故障的逆变器中的绕组的中性点，通过未发生故障的逆变器来驱动马达。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-192950号公报专利文献2：日本特开2017-063571号公报
技术实现思路
技术要解决的课题>在使用上述那样的2个逆变器来对马达进行驱动的装置中，在逆变器发生了故障的情况下，要求在尽可能短的时间内确定其故障部位。专利文献2公开了利用1个逆变器对具有Y接线的绕组的马达进行驱动的装置(以下，记为“单逆变器型的装置”。)。在专利文献2中，公开了如下的方法：将在预先确定的通电模式下检测出的信号与预先确定的异常种类对应表进行对照，从而检测布线的断线和短路。但是，在专利文献2的技术中，由于使用测定出的电流值和电压值来进行布线的断线等故障检测，因此在故障检测和故障部位的确定上花费更多时间。本技术的实施方式提供能够在更短的时间内对逆变器的开关元件的故障进行检测的电力转换装置、具有该电力转换装置的马达模块以及具有该马达模块的电动助力转向装置。用于解决课题的手段本技术的例示的电力转换装置将来自电源的电力转换为向具有n相的绕组的马达提供的电力，n为3以上的整数，其中，该电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述马达的各相的绕组的一端连接，并且该第1逆变器具有n个支路，各个支路分别具有低边开关元件和高边开关元件；第2逆变器，其与所述马达的各相的绕组的另一端连接，并且该第2逆变器具有n个支路，各个支路分别具有低边开关元件和高边开关元件；故障检测装置，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测；以及存储器，其存储所述故障检测装置的处理数据，所述故障检测装置按照每个规定的周期获得在dq坐标系中表示的电流/电压和所述马达的n相电流中的至少1个，并将获得的电流/电压的数据写入所述存储器，所述故障检测装置根据在故障检测的基准时刻获得的电流/电压的数据与过去的数据组的比较结果，对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测，其中，该过去的数据组包含在所述基准时刻之前的时刻获得的多个电流/电压的数据。本技术的例示的马达模块具有马达和以上记载的电力转换装置。本技术的例示的电动助力转向装置具有以上记载的马达模块。技术效果根据本技术的例示的实施方式，提供电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置，该电力转换装置通过参照在故障检测的基准时刻之前获得的过去的数据组，能够在更短的时间内对逆变器的开关元件的故障进行检测，该马达模块具有该电力转换装置，该电动助力转向装置具有该马达模块。附图说明图1是示出例示的实施方式1的逆变器单元100的电路结构的电路图。图2是示出例示的实施方式1的马达模块2000的块结构、并且主要示出电力转换装置1000的块结构的块结构图。图3是例示对根据三相通电控制来控制电力转换装置1000时在马达200的A相、B相以及C相的各绕组中流过的电流值进行标绘而得到的电流波形(正弦波)的曲线图。图4是示出H桥的结构的示意图。图5是例示A相H桥的开关元件L1发生开路故障的情况下的三相电流Ia、Ib以及Ic的模拟结果的波形的曲线图。图6是例示记录在故障检测装置340的内部寄存器341中的三相电流的数据组的表的图。图7是例示对在绕组M1断线的情况下根据两相通电控制来控制电力转换装置1000时在马达200的B相、C相的各绕组中流过的电流值进行标绘而得到的电流波形的曲线图。图8是例示对在绕组M2断线的情况下根据两相通电控制来控制电力转换装置1000时在马达200的A相、C相的各绕组中流过的电流值进行标绘而得到的电流波形的曲线图。图9是例示对在绕组M3断线的情况下根据两相通电控制来控制电力转换装置1000时在马达200的A相、B相的各绕组中流过的电流值进行标绘而得到的电流波形的曲线图。图10A是示出在A相H桥的高边侧的开关元件发生开路故障的情况下得到的三相电流、d轴电流、q轴电流以及零相电流的模拟结果的波形的曲线图。图10B是示出在A相H桥的高边侧的开关元件发生短路故障的情况下得到的三相电流、d轴电流、q轴电流以及零相电流的模拟结果的波形的曲线图。图10C是示出在A相H桥的低边侧的开关元件发生开路故障的情况下得到的三相电流、d轴电流、q轴电流以及零相电流的模拟结果的波形的曲线图。图10D是示出在A相H桥的低边侧的开关元件发生短路故障的情况下得到的三相电流、d轴电流、q轴电流以及零相电流的模拟结果的波形的曲线图。图11是例示记录在内部寄存器341中的d轴电流、q轴电流、零相电流以及q轴电压的数据组的表的图。图12是示出例示的实施方式2的电动助力转向装置3000的典型结构的示意图。具体实施方式参照附图对本技术的电力转换装置、马达模块以及电动助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是，为了避免以下说明不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解，有时省略必要程度以上的详细的说明。例如，有时省略已经普遍了解的事项的详细说明或对实质上相同的结构的重复说明。在本说明书中，以电力转换装置为例对本技术的实施方式进行说明，该电力转换装置将来自电源的电力转换为向具有三相(A相、B相、C相)的绕组的三相马达提供的电力。但是，将来自电源的电力转换为向具有四相或五相等n相(n为4以上的整数)的绕组的n相马达提供的电力的电力转换装置也属于本技术的范畴。(实施方式1)【1-1.逆变器单元100的构造】图1示意性地示出本实施方式的逆变器单元100的电路结构。逆变器单元1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其将来自电源的电力转换为向具有n相的绕组的马达提供的电力，n为3以上的整数，其特征在于，/n该电力转换装置具有：/n第1逆变器，其与所述马达的各相的绕组的一端连接，并且该第1逆变器具有n个支路，各个支路分别具有低边开关元件和高边开关元件；/n第2逆变器，其与所述马达的各相的绕组的另一端连接，并且该第2逆变器具有n个支路，各个支路分别具有低边开关元件和高边开关元件；/n故障检测装置，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测；以及/n存储器，其存储供所述故障检测装置进行运算处理的数据，/n所述故障检测装置按照每个规定的周期获得在dq坐标系中表示的电流/电压和所述马达的n相电流中的至少1个，并将获得的电流/电压的数据写入所述存储器，/n所述故障检测装置根据在故障检测的基准时刻获得的电流/电压的数据与过去的数据组的比较结果，对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测，其中，该过去的数据组包含在所述基准时刻之前的时刻获得的多个电流/电压的数据。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1897651.一种电力转换装置，其将来自电源的电力转换为向具有n相的绕组的马达提供的电力，n为3以上的整数，其特征在于，
该电力转换装置具有：
第1逆变器，其与所述马达的各相的绕组的一端连接，并且该第1逆变器具有n个支路，各个支路分别具有低边开关元件和高边开关元件；
第2逆变器，其与所述马达的各相的绕组的另一端连接，并且该第2逆变器具有n个支路，各个支路分别具有低边开关元件和高边开关元件；
故障检测装置，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测；以及
存储器，其存储供所述故障检测装置进行运算处理的数据，
所述故障检测装置按照每个规定的周期获得在dq坐标系中表示的电流/电压和所述马达的n相电流中的至少1个，并将获得的电流/电压的数据写入所述存储器，
所述故障检测装置根据在故障检测的基准时刻获得的电流/电压的数据与过去的数据组的比较结果，对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检测，其中，该过去的数据组包含在所述基准时刻之前的时刻获得的多个电流/电压的数据。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述故障检测装置根据所述马达的n相电流，按照每个所述规定的周期获得在所述dq坐标系中表示的电流/电压，并写入所述存储器。
3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述dq坐标系的电流/电压是d轴电流、q轴电流、零相电流、d轴电压、q轴电压以及z相电压中的至少1个。
4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述故障检测装置根据在所述基准时刻获得的零相电流的数据与在所述基准时刻之前的时刻获得的多个零相电流的数据组的比较结果，对所述第1逆变器和所述第2逆变器中的开关元件有无故障进行检...
【专利技术属性】
技术研发人员：锅师香织，小池上贵，中田雄飞，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP
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