(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、
前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、
前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理と、前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰り返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第１の所定値より低下しない場合、前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下するまで前記電動機の前記２相とは別の２相の組み合わせによる前記放電処理を繰り返し行うことを特徴とする放電処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電処理装置において、
前記制御手段は、前記放電処理により前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下した場合であって、且つ、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第２の所定値（第１の所定値＞第２の所定値）より低下した場合、前記放電処理を停止することを特徴とする放電処理装置。
【請求項３】
直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段とを備えたシステムの放電処理方法であって、
前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理工程と、
前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理工程とを、
２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行うに際して、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第１の所定値より低下しない場合、前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下するまで前記電動機の前記２相とは別の２相の組み合わせによる前記放電処理を繰り返し行うことを特徴とする放電処理方法。
【請求項４】
直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段とを備えたシステムの放電処理プログラムであって、
前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理工程と、前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理工程とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行うに際して、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第１の所定値より低下しない場合、前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下するまで前記電動機の前記２相とは別の２相の組み合わせによる前記放電処理を繰り返し行う手段として、コンピュータを機能させるようプログラムの形態で記載されていることを特徴とする放電処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量素子の放電処理装置、放電処理方法、および放電処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直流電源からの出力をインバータにより交流電圧に変換し、交流モータを駆動するシステムにおいては、交流モータへ印加する電圧を制御するためにインバータ内に高速でスイッチングを行う素子を有し、このスイッチングにより変動する直流電圧を平滑化するためのコンデンサがインバータと直流電源の間に配置される。
【０００３】
特許文献1に記載の発明では、直流電源とインバータを切り離した後に、高調波電圧をインバータにより交流モータの全相に印加している。このことにより、交流モータの巻線に電流が流れ、巻線のインピーダンスによって電力が消費され、結果としてコンデンサ放電を短時間で実施している。この放電時において、交流モータには高調波成分を含むトルクが発生するが、トルクの正の値と負の値が相殺されるので、交流モータのロータは自身のイナーシャによって静止したままになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２４１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高調波電圧を交流モータに印加する従来の技術では、放電のために交流モータの全相に通電を行う必要があるので、断線故障あるいはインバータ内蔵のスイッチ故障などに起因して何らかの理由で電流が流せない相がある場合には、残りの相に意図しない電流が発生してしまうおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る放電処理装置は、直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段と、前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理と、前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰り返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第１の所定値より低下しない場合、前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下するまで前記電動機の前記２相とは別の２相の組み合わせによる前記放電処理を繰り返し行う。
本発明に係る放電処理方法は、直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段とを備えたシステムの放電処理方法であって、前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理工程と、前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理工程とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行うに際して、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第１の所定値より低下しない場合、前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下するまで前記電動機の前記２相とは別の２相の組み合わせによる前記放電処理を繰り返し行う。
本発明に係る放電処理プログラムは、直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段とを備えたシステムの放電処理プログラムであって、前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理工程と、前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理工程とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行うに際して、前記放電処理により前記容量素子の電圧が第１の所定値より低下しない場合、前記容量素子の電圧が前記第１の所定値より低下するまで前記電動機の前記２相とは別の２相の組み合わせによる前記放電処理を繰り返し行う手段として、コンピュータを機能させるようプログラムの形態で記載されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、３相以上の交流モータを駆動するインバータが直流電源から切り離された後で、交流相に通電ができない相がある場合でも交流モータを回転させることなく通電可能な２相間の組み合わせが選択されるので、交流モータの巻線で電力を消費させ、インバータと直流電源の間に配置されたコンデンサの放電を短時間に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態による直流電源、交流モータおよびコンデンサの放電処理を実施する装置を含むシステムの全体構成図である。
【図２】図１のシステムにおける起動から停止までの制御手順を示すフローチャートである。
【図３】図２示した放電処理ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態における第１の処理において、インバータ内のスイッチング素子のスイッチングパターンとそのときの電流の流れを示す説明図である。
【図５】本実施の形態における第２の処理において、インバータ内のスイッチング素子のスイッチングパターンとそのときの電流の流れを示す説明図である。
【図６】本実施の形態において第１の処理と第２の処理を実施するための第１のタイミング形態を示す波形図である。
【図７】本実施の形態において第１の処理と第２の処理を実施するための第２のタイミング形態を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態による直流電源、交流モータおよびコンデンサの放電処理を実施する装置を含むシステムの全体構成図である。本システムは、直流電源１と、コンタクタ２と、交流モータ３と、交流モータ３の磁極位置検出回路４と、インバータ５と、コンデンサ６と、コンデンサ６の電圧検出回路７と、電流検出回路８と、制御装置９を備えている。
【００１１】
本システムは、直流電源１の電圧をインバータ５により交流電圧に変換し、制御装置９により交流モータ３の制御を行うものである。例えばハイブリッド自動車の駆動系などへ適用される。その場合、直流電源１はニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの２次電池でありその電圧は数百Vとなることがあり、交流モータ３の出力軸は車軸へ接続される。
【００１２】
直流電源１からインバータ５への電力の供給はコンタクタ２が閉状態になることで行われ、これによりコンデンサ６の電圧は直流電源１の電圧と略同じになる。直流電源１からインバータ５への電力はコンタクタ２が開状態になることで遮断される。コンタクタ２が開状態で交流モータ３が回転していない時には、コンデンサ６へ電圧が印加されることはない。
【００１３】
交流モータ３は３相分（ここでは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相とする）の巻線を有するステータと巻線に電流が流れることで変化する磁束によって回転力が発生するロータの２つの部分から主として構成される。交流モータ３には、ロータの回転により変化する磁極位置を検出するための磁極位置検出回路４を配置してある。交流モータ３を流れる電流は電流検出回路８により検出され、制御装置９へ伝達される。
【００１４】
インバータ５内にはＩＧＢＴなどの高速でスイッチングを行う素子が直流電源１の正極側と負極側にそれぞれ３相分ずつ配置されており、この合計６つの素子（Ｔｒ１ないしＴｒ６）のスイッチングにより発生する電圧のパルス幅を変化させ、所定の電圧を交流モータ３へ印加するパルス幅変調方式を用いている。
【００１５】
コンデンサ６は上記のスイッチングにより変動する直流電圧を平滑化するために、直流電源１とインバータ５の間に配置され、その電圧（Ｖｄｃ）は電圧検出回路７から制御装置９へ伝達される。
【００１６】
制御装置９は交流モータ３の電流を制御するために、交流モータ３の３相電流と磁極位置をそれぞれ電流検出回路８と磁極位置検出回路４により取得する。図示してはいないが、制御装置９は取得した３相電流を交流モータ３のロータの磁束方向のｄ軸電流とｄ軸に直行するｑ軸電流に変換し、この取得したｄ軸電流およびｑ軸電流と目標とするｄ軸電流およびｑ軸電流との差分を０にするように交流モータ３へ印加する電圧指令値を決定し、インバータ５のスイッチング素子の制御を行う。目標とするｄ軸電流とｑ軸電流は、目標とする交流モータ３のトルク値より決定される。
【００１７】
本システムの起動から停止までの流れを図２のフローチャートにより説明する。ステップＳ１においてシステムが起動すると、ステップＳ２においてコンタクタ２は閉状態にされることで直流電源１とインバータ５は接続され、コンタクタ６には電圧が印加される。これにより、ステップＳ３の交流モータ３を制御することが可能な状態となり、制御装置９は目標とするトルク値に基づいて交流モータ３のｄ軸電流とｑ軸電流の制御を行う。
【００１８】
ステップＳ４においてシステムへの停止要求が確認されると、コンタクタ２は開状態にされ、直流電源１とインバータ５は切り離される。次に、コンデンサ６に残っている電圧を放電するためステップＳ６の放電処理が実施され、ステップＳ７において放電処理の完了が確認されるとステップＳ８において本システムは停止する。
【００１９】
放電処理の詳細を図３のフローチャートにより説明する。ステップＳ２２において、制御装置９はコンデンサ６の電圧を電圧検出回路７より取得する。次に、ステップＳ２３において、交流モータ３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相から任意の２相を選択する。本実施の形態では、任意の２相として、Ｕ相とＶ相を選択する。
【００２０】
ステップＳ２４においてＵ相からＶ相へ向かう電流が流れるようにコンデンサ６の電圧をＵ相とＶ相間に印加する第１の処理と、Ｖ相からＵ相へ電流が流れるようにコンデンサ６の電圧をＵ相とＶ相間に印加する第２の処理を、交流モータ３の機械的時定数より十分に短い周期（交流モータ３の機械的時定数の１０分の１以下が望ましい）で交互に繰り返すための指示を出す。図示してはいないがこの指示により第１の処理と第２の処理を実施するためのインバータ５のスイッチング素子の制御が、第１の処理と第２の処理の終了の指示があるまで実行される。
【００２１】
第１の処理および第２の処理が実施される際のインバータ５のスイッチングパターンと電流の流れを図４と図５により説明する。図４と図５には、図１で示したコンデンサ６と、インバータ５内の６つのスイッチング素子Ｔｒ１ないしＴｒ６と、交流モータ３内のステータ巻線１０を簡略化したスター結線とを示してある。図中のＵ、Ｖ、Ｗはぞれぞれの相の名前を示している。
【００２２】
はじめに、第１の処理を実施するために図４のＴｒ１とＴｒ５をオンすると、Ｕ相がコンデンサ６の正極と接続されＶ相がコンデンサ６の負極と接続されるので、図４の点線矢印のようにＵ相からＶ相へ向かう電流が流れる。
【００２３】
次に第２の処理を実施するために図５のＴｒ２とＴｒ４をオンすると、Ｖ相がコンデンサ６の正極と接続されＵ相がコンデンサ６の負極と接続されるので、図５の点線矢印のようにＶ相からＵ相へ向かう電流が流れる。このように第１の処理と第２の処理を繰り返すことでＵ相とＶ相間に交流電流が発生する。
【００２４】
図６と図７は、横軸に時間をとり、図４と図５で示した第１の処理と第２の処理を繰り返すためのスイッチングタイミングとスイッチングによるＵ相とＶ相間の線間電圧の２つの形態を示している。いずれの形態でもＵ相とＶ相間の線間電圧が正の電圧＋Ｖdc（コンデンサ６の電圧）の時にＵ相からＶ相に向かう電流が流れ、負の電圧−Ｖdcの時にＶ相からＵ相に向かう電流が流れる。また、Ｔ０は第１の処理と第２の処理を行う周期である。
【００２５】
図６に示す第１の形態では、図３のステップＳ２４の第１の処理と第２の処理を交互に繰り返す指示がA点で出され、はじめに第１の処理を行うためにＴｒ１とＴｒ５を時間Ｔ１の間オンするように操作し、続いて第２の処理を行うためにＴｒ２とＴｒ４を時間Ｔ１の間オンするように操作する。周期Ｔ０の第１の処理と第２の処理を行う時間が同じ時間となるようにすることで、Ｕ相とＶ相の間の線間電圧は同じ時間だけ＋Ｖdcと−Ｖdcになり、Ｕ相とＶ相の間に発生する交流電流の平均値は略０となる。図６では示していないが、Ｕ相とＶ相の間の線間電圧は、コンデンサ６の電圧の低下に伴って０に近づいていく。
【００２６】
図７に示す第２の形態では、図３のステップＳ２４の第１の処理と第２の処理を交互に繰り返す指示がA点で出され、はじめに第１の処理を行うためにＴｒ１とＴｒ５が時間Ｔ２の間だけ同時にオンし、Ｔｒ２とＴｒ４がオンする時間が重ならないように操作する。続いて第２の処理を行うためにＴｒ２とＴｒ４が時間のＴ２間だけ同時にオンし、Ｔｒ１とＴｒ５がオンする時間が重ならないように操作する。周期Ｔ０間の第１の処理と第２の処理を行う時間が同じ時間となるようにすることで、Ｕ相とＶ相の間の線間電圧は同じ時間だけ＋Ｖdcと−Ｖdcになり、図６に示した第１の形態と同様に、Ｕ相とＶ相の間に発生する交流電流の平均値は略０となる。図７では示していないが、Ｕ相とＶ相の間の線間電圧は、コンデンサ６の電圧の低下に伴って０に近づいていく。
【００２７】
なお、図６と図７では簡素化のため、各相の正極側と負極側のスイッチング素子が同時にオンされることを防止するためのデッドタイムの図示を省略してある。
【００２８】
他の２相を選択した場合にも、それに対応するスイッチング素子を上記のように操作することで選択２相間に交流電流を発生させることができる。
【００２９】
このように、Ｕ相とＶ相の間に交流電流が発生し、交流モータ３の巻線１０のインピーダンスにより電力が消費されてコンデンサ６の放電が開始される。Ｕ相とＶ相の間に発生する交流電流は、その周期が交流モータ３の機械的時定数より十分に短く且つその平均値が略０であるので、交流モータ３のロータを回転させることはない。
【００３０】
Ｕ相とＶ相の間に流れる交流電流の実効値は、Ｔ１またはＴ２に比例するので、Ｔ１またはＴ２を長くすることで巻線１０での電力消費を増やし、コンデンサ６の電圧を早く放電させることができる。これより放電時間を短縮するためには、例えば周期Ｔ０を交流モータ３の機械的時定数の１０分の１程度にすることが望ましい。
【００３１】
図３のステップＳ２５において第１の処理と第２の処理を開始してから所定の時間閾値１経過したことが確認されるとステップＳ２６を実施し、そうでない場合はステップＳ３５により処理を抜ける。
【００３２】
ステップＳ２６において、コンデンサ６の電圧がＵ相とＶ相の間への第１の処理と第２の処理を開始する前のコンデンサ６の電圧と比較して所定の電圧閾値１（例えば、バッテリ電圧が２００Ｖであるとき、電圧閾値１を１９０Ｖとする）
より低下している場合はステップＳ２７を実施し、そうでない場合はステップＳ３０を実施する。
【００３３】
ステップＳ２７において、コンデンサ６の電圧が電圧閾値２（例えば、バッテリ電圧が２００Ｖであるとき、電圧閾値２を６０Ｖとする）より低下した場合には、ステップＳ２８とステップＳ２９において第１の処理と第２の処理の終了指示を出して放電処理を完了し、そうでない場合はステップＳ３５により処理を抜ける。
【００３４】
ステップＳ３０において、３相のうちまだ選択していない別の２相の組み合わせが存在する場合、ステップS３１において別の２相の組み合わせを選択し、ステップＳ３２においてコンデンサ６の電圧を取得し、ステップＳ２４を実施する。
【００３５】
ステップＳ３０において、３相のうちまだ選択していない別の２相の組み合わせが存在しない場合は、ステップＳ３３において第１の処理と第２の処理を終了しステップＳ３４において放電処理を完了とするが、これは全ての２相を組み合わせても放電が達成できない場合であるので、外部へ異常通知等を行う処理（図示せず）を行うのが好適である。
【００３６】
このように、コンデンサ６の電圧が電圧閾値１より低下するまで２相の組み合わせを変更し通電を繰り返すことで、選択した２相のうち１相が断線故障している場合などでも交流モータ３に電流が流れないので、交流モータ３のロータが回転することはない。一方、３相通電によりロータを回転させないように電流を制御する従来の手法では、断線故障などにより１相に通電できない場合は意図しない電流が交流モータ３に流れる可能性がある。
【００３７】
また、相の断線故障など正常に通電できない状態を予め検知できるシステムにおいては、故障相を除いた２相間に通電することで放電処理を実施することができる。
【００３８】
電圧閾値１は、２相間に時間閾値１の間継続して通電が実施できた場合に低下するコンデンサ６の電圧の最小値を設定しておくことで、２相間に正常に通電ができたか否かを判定できる。時間閾値１は、システムに停止要求が出されてから放電が完了するまでの時間仕様から設定される。電圧閾値２は、システム停止後の機器の補修等を行う際の作業の安全性を確保できる値が設定される。
【００３９】
本実施の形態では、通電できない２相間に電圧を印加した際に、コンデンサ６の電圧が低下しないことから、結果として通電できない相が存在することを検知できるので、検知した際には外部への異常通知等を行うこともできる。
【００４０】
さらに本実施の形態では、図１に示した磁極位置検出回路４と電流検出回路８を使用していないので、これらの回路が故障している場合やこれらの回路が存在しないシステムにおいても、放電処理を確実に行うことができる。
【００４１】
−実施の形態１による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）直流電源１から供給される電力により所定の電圧を３相電動機３の巻線に印加するインバータ５と、直流電源１とインバータ５の間に配置されたコンデンサ６と、コンデンサ６の端子間電圧を検出する電圧検出回路７と、直流電源１からインバータ５への電力供給が切られた状態において、インバータ５により巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるようにコンデンサ６の端子間電圧を前記２相間に印加する第１の処理と、インバータ５により巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるようにコンデンサ６の端子間電圧を前記２相間に印加する第２の処理とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように電動機３の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰り返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行う制御装置９とを備えているので、電動機３に電流が流せない相がある場合でも、電動機３を回転させることなく巻線に通電を行い電力を消費させることで、コンデンサの放電を短時間で実施することができる。
【００４２】
（２）コンデンサ６の電圧が電圧閾値１より低下するまで２相の組み合わせを変更し通電を繰り返すことにより、選択した２相のうち１相が断線故障している場合にも交流モータ３には電流が流れないので、交流モータ３のロータが回転することはない。また、相の断線故障などに起因して正常に通電できない状態を検知する手段を併設することにより、故障相を除いた２相間に通電することで放電処理を実施することができる。
【００４３】
（３）電圧閾値１として、２相間に時間閾値１の間継続して通電できた場合に低下するコンデンサ６の電圧の最小値を設定しておくことにより、２相間に正常に通電ができたか否かを判定することができる。電圧閾値２を適切に設定することにより、システム停止後の機器の補修等を安全に行うことができる。
【００４４】
（４）通電できない２相間に電圧を印加した際にはコンデンサ６の電圧が低下しないので、コンデンサ６の電圧をモニタすることにより通電できない相の存在を検知することができる。
【００４５】
（５）本実施の形態では、磁極位置検出回路４と電流検出回路８を必要としないので、磁極位置検出回路４と電流検出回路８が故障している場合にも、放電処理を確実に行うことができる。また、磁極位置検出回路および電流検出回路を備えていないモータ制御システムでも、本実施の形態による放電処理を行うことができる。
【００４６】
（６）一般に、システム動作時に直流電源とインバータが接続され直流電源よりインバータへ電力の供給が行われている間は、コンデンサには電荷が蓄積し、コンデンサの電圧は直流電源の電圧と略同じになる。ハイブリッド自動車や電気自動車など数１０ｋＷ程度の出力が必要とされるシステムでは直流電源の電圧は通常１００Ｖ以上になる。このシステムの動作を停止する際に直流電源とインバータを切り離した後でも、コンデンサには電荷が残るためコンデンサは電圧を保持することになる。システムの動作停止後の機器の補修等を行う際に作業の安全性を確保するため、システムの動作停止時にコンデンサの電圧を短い時間で低い電圧まで放電することが望ましい。
従来、コンデンサの放電を実施する手法としてコンデンサに抵抗を並列に接続し、直流電源とインバータを切り離した後にこの抵抗により電力を消費させることでコンデンサの電圧を低下させる手段が広く用いられていが、直流電源とインバータが接続されているシステムの動作中にこの抵抗による電力の損失を小さくするために、抵抗値の高いものを選択する必要がありコンデンサの放電時間を短くすることは困難であった。また、直流電源とインバータを切り離した後に電力を消費させるための専用の放電回路とコンデンサを接続することにより、短時間でコンデンサの放電を行う手法もあるが、専用の放電回路を必要とするため装置が複雑化しコスト高になる。
一方、交流モータに電流を流すことにより電力を消費させコンデンサの放電を行う手法が提案されているが、放電の際に交流モータが回転することが好ましくないシステムでは交流モータを回転させないように通電を行う必要がある。例えばハイブリッド自動車や電気自動車など交流モータの出力軸が車軸に接続されているシステムでは、放電の際に交流モータが回転すると車両挙動に影響を与える可能性がある。
このような点を考慮して、本実施の形態は、交流モータに電流が流せない相がある場合でも、交流モータを回転させることなく交流モータの巻線に通電を行い電力を消費させることで、コンデンサの放電を短時間で実施することができる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
本発明は、放電処理プログラムにも適用することができる。より具体的には、直流電源から供給される電力により所定の電圧を３相以上の電動機の巻線に印加する電力変換手段と、前記直流電源と前記電力変換手段の間に配置された容量素子と、前記容量素子の電圧を検出する電圧検出手段とを備えたシステムの放電処理プログラムであって、前記直流電源から前記電力変換手段への電力供給が切られた状態において、前記電力変換手段により前記巻線の任意の２相の第１の相から第２の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第１の処理工程と、前記電力変換手段により前記巻線の前記２相の第２の相から第１の相へ向かう電流が流れるように前記容量素子の電圧を前記２相間に印加する第２の処理工程とを、２相間に流れる電流の平均値が略０となるように前記電動機の機械的時定数よりも十分に短い周期で交互に繰返すことにより、前記巻線において電力を消費させ前記容量素子の放電処理を行う手段として、コンピュータを機能させるようプログラムの形態で記載されている放電処理プログラムを提供することができる。
【００４８】
−実施の形態２による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）交流モータに電流が流せない相がある場合でも、交流モータを回転させることなく、交流モータの巻線に通電を行って電力を消費させることでコンデンサの放電を短時間で実施するためのプログラムを作成することができる。
【００４９】
＜その他の変形例＞
（１）これまでの説明は、負荷として３相交流モータが搭載されるシステムに本実施形態を適用した場合について述べたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、３相以上の交流モータあるいは３相以上の交流負荷を備えたシステムにも適用が可能である。
（２）図２および図３に示したフローチャートに限定されず、同様の機能を実施するためのステップ構成とすることができる。
【００５０】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１  直流電源
２  コンタクタ
３  交流モータ
４  磁極位置検出回路
５  インバータ
６  コンデンサ
７  電圧検出回路
８  電流検出回路
９  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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