(57)【要約】【課題】簡単な構成により電圧測定回路で測定された電圧を補正することができる電力変換ユニットを得る。【解決手段】電力変換ユニット１００は、車両に搭載される電力変換装置１と、電力変換装置１が設けられた主回路１０の高圧ライン１１とグランドライン１２の間に接続されたコンデンサ２と、高圧ライン１１とグランドライン１２の間の電圧を測定する電圧測定回路４と、電圧測定回路４の出力値を用いて電力変換装置１を制御する演算装置９とを備えた電力変換ユニットであって、演算装置９は、予め定められた電圧に充電されたコンデンサ２の放電中に、予め定められたサンプリング間隔でサンプリングした出力値及びその時間変化量から電圧測定回路４のゲインＧｓｅｎｓを演算し、補正する。【選択図】図１
2018031633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電力変換装置と、
前記電力変換装置が設けられた主回路の高圧ラインとグランドラインの間に接続されたコンデンサと、
前記高圧ラインと前記グランドラインの間の電圧を測定する電圧測定回路と、
前記電圧測定回路の出力値を用いて前記電力変換装置を制御する演算装置とを備えた電力変換ユニットであって、
前記演算装置は、予め定められた電圧に充電された前記コンデンサの放電中に、予め定められたサンプリング間隔でサンプリングした前記出力値及び前記出力値の時間変化量から前記電圧測定回路のゲインを演算し、前記ゲインを補正することを特徴とする電力変換ユニット。
【請求項２】
前記演算装置は、前記コンデンサに電圧が印加される前の前記出力値を前記電圧測定回路のオフセット値として取得することを特徴とする請求項１に記載の電力変換ユニット。
【請求項３】
前記サンプリングのサンプリング時間は、前記主回路の時定数よりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換ユニット。
【請求項４】
前記演算装置は、前記出力値の時間変化の線形近似式から前記ゲインを演算することを特徴とする請求項３に記載の電力変換ユニット。
【請求項５】
前記演算装置は、前記出力値の時間変化の線形近似式から前記時定数を演算することを特徴とする請求項３に記載の電力変換ユニット。
【請求項６】
前記演算装置は、サンプリングした前記出力値から演算した前記ゲインの収束値を取得し、該収束値により前記ゲインを補正することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電力変換ユニット。
【請求項７】
前記演算装置は、サンプリングした前記出力値から演算した前記ゲインの平均値を取得し、該平均値により前記ゲインを補正することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電力変換ユニット。
【請求項８】
前記演算装置は、演算した前記ゲインを記憶する記憶部を備え、前記ゲインの初期値からの経時的変動を測定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電力変換ユニット。
【請求項９】
前記経時的変動が予め定められた値以上である場合に、前記主回路もしくは前記電圧測定回路に経年劣化が発生していると判定する判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の電力変換ユニット。
【請求項１０】
前記記憶部は、前記車両の動作モードに関連付けて前記ゲインを記憶することを特徴とする請求項８または９に記載の電力変換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、パワーエレクトロニクス分野における高出力回路の交流電圧や直流電圧を電力変換する電力変換ユニットに関するものであり、より詳しくは、電力変換ユニット内に搭載された電力変換装置のゲインや時定数の個体ばらつきや経時的変化を補正する機能を備えた電力変換ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用充電器、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、及びインバータなどの電力変換装においては、これらの機器の制御のために入力端子間あるいは出力端子間の電圧を電圧測定回路によりモニタする必要がある。従来の車載用電圧モニタ装置では、高電圧バッテリを観測対象とする場合、一旦高電圧バッテリの出力電圧を抵抗分圧で所望の電圧レベルにした後、絶縁アンプ及び増幅回路で０〜５Ｖ程度まで増幅したものをマイコンのＡ／Ｄポートに入力して、マイコンの制御により過電圧検知及び放電検知を行っていた。ここで、絶縁アンプの入力可能電圧は、通常３００ｍＶ程度であるので、電圧範囲が０〜１０００Ｖの高電圧バッテリの電圧をモニタする場合には、高電圧バッテリより出力される電圧を約１０００分の１程度に分圧しなければならない。一方で、制御性向上による効率改善や製品保護のための過電圧検出の必要性から、上記電圧測定回路には高精度な検出性能が求められている。
【０００３】
そこで、Ａ／Ｄ変換回路を用いた電圧測定装置として、複数の基準電圧を発生する基準電圧発生回路を備え、入力端に与えられた基準電圧とこれに対応する出力端の電圧から入力端と出力端の関数を近似的に取得し、この関数により被測定電圧に対応する出力端の電圧を演算するものがあった（例えば、特許文献１）。
また、直流電源の直流電力を交流電力に変換可能なインバータ装置に入力される入力電圧を測定する電圧測定装置を対象として、システムメインリレー（ＳＭＲ）等を制御して高圧バッテリ側から低圧検出回路、高圧検出回路に印加される印加電圧を変更した際の各検出回路の検出値に基づき各検出回路の誤差を補正することにより、基準電圧回路を追加することなく経時的に生ずる誤差を補正可能な電圧測定装置があった（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５１−８４２７９号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１９２３９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、特許文献１の電圧測定装置では、基準電圧発生回路の追加により部品点数が増加し、構成が複雑となるとともに、製造コストを増加させてしまう。
また、特許文献２の方法では、ゲイン誤差の補正において測定精度の悪化を防ぐため、上記圧検出回路、高圧検出回路とは別に設けられた電池電圧検出回路の検出値を利用しているが、これは複数の検出回路を駆使することが不可能な、ＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータに対しては適用できない。
【０００６】
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成により電圧測定回路で測定された電圧を補正することができる電力変換ユニットを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の電力変換ユニットは、車両に搭載される電力変換装置と、電力変換装置が設けられた主回路の高圧ラインとグランドラインの間に接続されたコンデンサと、高圧ラインとグランドラインの間の電圧を測定する電圧測定回路と、電圧測定回路の出力値を用いて電力変換装置を制御する演算装置とを備えた電力変換ユニットであって、演算装置は、予め定められた電圧に充電されたコンデンサの放電中に、予め定められたサンプリング間隔でサンプリングした出力値及び出力値の時間変化量から電圧測定回路のゲインを演算し、電圧測定回路のゲインを補正することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、予め定められた電圧に充電されたコンデンサの放電時における電圧測定回路の出力値及びその時間変化量から電圧測定回路のゲインを演算するため、簡単な構成により電圧測定回路のゲインを取得、補正し、電圧測定回路で測定された電圧を精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における電力変換ユニットの基本構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１において、線形近似された観測電圧の時間変化を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電圧測定回路のゲイン及び主回路の時定数の演算処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２における電力変換ユニットの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１を図１から図３に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１における電力変換ユニットの基本構成を示す図である。電力変換ユニット１００は、正極入力端子Ｐ及び負極入力端子Ｎから受け付けた入力電力を主回路１０に設けられた電力変換装置１により所望の電力に変換し、高圧側出力端子Ｖｏｕｔ及び接地側出力端子ＬＧＮＤに接続されたバッテリやモータ等（図示なし）に供給するものである。電力変換ユニット１００の主回路１０において、電力変換装置１の入力側には、高圧ライン１１とグランドライン１２の間にフィルタないし電圧平滑用のコンデンサ２、放電抵抗３が並列に接続されている。
【００１１】
高圧ライン１１は、電力変換装置１の入力側では正極入力端子Ｐに接続され、出力側では高圧側出力端子Ｖｏｕｔに接続されている。グランドライン１２は、電力変換装置１の入力側では負極入力端子Ｎに接続され、出力側では接地側出力端子ＬＧＮＤに接続されている。高圧ライン１１とグランドライン１２の間の合成容量は０．１μＦ〜から数１０００Ｆとなっている。また、主回路１０の時定数τは、放電抵抗３や電圧測定回路４の抵抗値から決まり、予め設計された値を持つが、個体ばらつきや経時的変化により、実際の時定数τは設計された値とは異なっている可能性がある。個体ばらつきや経時的変化により時定数τのオーダーが変化することは通常考えられないが、コンデンサ２に充電された電荷の放電特性を考慮する際には、都度、実際の時定数τに補正する必要がある。
【００１２】
電力変換装置１は、例えば、ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車に搭載されるＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータあるいはインバータなどであり、図示は省略するがＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＳｉＣ、ＧａＮなどのワイドギャップ半導体からなるスイッチング素子やダイオード、インダクタから構成される。
【００１３】
電圧測定回路４は、観測対象電圧を演算装置９のＡ／Ｄ端子にて所望のダイナミックレンジ範囲内に検出するための回路であり、電力変換装置１と並列に接続されている。電圧測定回路４は、例えば、プラグインハイブリッド車やハイブリッド車に搭載のＬｉイオンバッテリなどの高電圧側と鉛バッテリなどの低電圧側を絶縁し、入力された電圧を所望の電圧信号に増幅する絶縁アンプ６、観測対象電圧を絶縁アンプ６の入力電圧範囲内に分圧する分圧抵抗５、絶縁アンプ６によって増幅された電圧信号を所望の信号レベルに増幅あるいは減衰させる中間アンプ７、中間アンプ７を通過した電圧信号からノイズを除去するフィルタ１２を備えている。フィルタ１２を通過したで電圧信号は、観測電圧ＶμＡＤとして演算装置９に出力される。なお、本実施の形態において観測対象電圧は、電力変換ユニット１００の入力電圧Ｖｉｎ、すなわち正極入力端子Ｐ及び負極入力端子Ｎの端子間電圧であり、これは高圧ライン１１とグランドライン１２の間の電圧と等しい。
また、電圧測定回路４のゲインＧｓｅｎｓを及びオフセット値Ｖｏｆｆｓｅｔは、個体ばらつきや経時的変化により変動するので、観測電圧ＶμＡＤから実際の入力電圧Ｖｉｎに補正する際には、実際のゲインＧｓｅｎｓに及びオフセットＶｏｆｆｓｅｔを取得して、これらを補正する必要がある。
【００１４】
演算装置９は、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などのディジタルＩＣ、マイコン等であり、演算結果を記憶する記憶部９ａを備え、外部のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）（図示なし）からの指令信号や所望の出力特性を実現させるように、電圧測定回路４の観測電圧より演算した入力電圧に基づいて電力変換装置１を駆動制御する。演算装置９のＡ／Ｄ端子におけるダイナミックレンジは、本実施の形態では０〜５Ｖとするが、これに限られるものではない。
【００１５】
なお、図１の構成では、分圧抵抗５が２つ、中間アンプ７が１つとなっているが、分圧抵抗５や中間アンプ７の個数はこれに限られるものではなく、観測対象電圧及び演算装置９のＡ／Ｄ端子におけるダイナミックレンジに応じて適宜変更してもよい。また、演算装置９の記憶部９ａを省略し、外部に設けられた記憶装置に演算結果を記憶させる構成にしてもよい。
【００１６】
次に、演算装置９による電圧補正処理について説明する。時刻ｔにおける電力変換ユニット１００の入力電圧Ｖｉｎ（ｔ）と、観測電圧ＶμＡＤ（ｔ）については、以下の式（１）が成り立つ。ここで、Ｇｓｅｎｓ、Ｖｏｆｆｓｅｔは、電圧測定回路４のゲイン及びオフセットである。
【数１】
2018031633.tif 000003
式（１）より、観測電圧ＶμＡＤ（ｔ）を補正して入力電圧Ｖｉｎ（ｔ）を求めるには、式（２）の計算を行えばよい。
【数２】
2018031633.tif 000004
一方、ゲインＧｓｅｎｓ及びオフセットＶｏｆｆｓｅｔは、電圧測定回路４の各部品の個体ばらつきや経時的変化の影響を受け、その値が変動するため、式（２）において未知変数となっている。このため、入力電圧Ｖｉｎ（ｔ）を正確に求めるには、まずゲインＧｓｅｎｓ及びオフセットＶｏｆｆｓｅｔを求める必要がある。そこで、本発明では、コンデンサ２に既知の電圧ＶＩＮｍａｘを充電し、放電開始時刻ｔ＝０としたときのコンデンサ２の両端電圧の時間変化を利用することでゲインＧｓｅｎｓ及びをオフセットＶｏｆｆｓｅｔ求める。まず、コンデンサの２の両端電圧は、入力電圧Ｖｉｎ（ｔ）に等しいので、式（３）が成り立つ。
【数３】
2018031633.tif 000005
ここで、時定数τも上述したように個体ばらつきや経時的変化により変動するため、式（３）において時定数τも未知変数として求めなければならない。
次に、式（１）に式（３）を代入すると式（４）が得られる。
【数４】
2018031633.tif 000006
式（４）の右辺第１項の指数関数部分は、式（５）に示すようにテイラー展開できるため、時刻ｔが時定数τに比べて十分小さければ式（６）のように線形近似可能である。
【数５】
2018031633.tif 000007
【数６】
2018031633.tif 000008
式（６）を式（４）に代入して得られる式（７）を時間微分すると式（８）となるため、観測電圧ＶμＡＤ（ｔ）の時間変化量ΔＶμＡＤ（ｔ）について式（９）が成り立つ。
【数７】
2018031633.tif 000009
【数８】
2018031633.tif 000010
【数９】
2018031633.tif 000011
式（７）及び式（９）より、下記の連立方程式、式（１０）が成り立つ。
【数１０】
2018031633.tif 000012
式（１０）の右辺にある行列の逆行列を求めれば、式（１１）、式（１２）に示すようにＧｓｅｎｓ＊ＶＩＮｍａｘ／τ及び、Ｇｓｅｎｓ＊ＶＩＮｍａｘ＋Ｖｏｆｆｓｅｔが求まる。さらに、式（１３）に示すようにゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τを求めることができる。
【数１１】
2018031633.tif 000013
【数１２】
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【数１３】
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【００１７】
なお、オフセットＶｏｆｆｓｅｔに関しては、式（４）からはコンデンサ２が十分放電を行った後の電圧、すなわち式（１４）に示すようなｔ＝∞のときの観測電圧ＶμＡＤ（∞）となる。
【数１４】
2018031633.tif 000016
ただし、実際の観測では、主回路１０の始動時で、高電圧のメインコンタクタなどにより高圧バッテリラインと主回路１０が接点開放状態（コンデンサ２に充電が行われる前）や電力完全停止時など、コンデンサ２に電圧が印加されていないときの観測電圧ＶμＡＤをオフセットＶｏｆｆｓｅｔとする。
【００１８】
以上のように、各時刻における観測電圧ＶμＡＤ（ｔ）及びその時間変化量ΔＶμＡＤ（ｔ）より主回路１０の時定数τ及び電圧測定回路４のゲインＧｓｅｎｓをそれぞれ求め、補正することができる。本実施の形態では、図２に示すように観測電圧のサンプリング時間をＴ、サンプリング時刻をｔｎ（ｎ＝０、１、２、・・・・Ｎ）、として、観測電圧ＶμＡＤ（ｔ）及びその変化量ΔＶμＡＤ（ｔ）のサンプリングを行い、ゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τの演算を行う。なお、ｔ０＝０であり、ｔＮ＝Ｔである。この場合、式（１２）及び式（１３）は下記の式（１５）及び式（１６）に書き換えられる。
【数１５】
2018031633.tif 000017
【数１６】
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式（１５）及び式（１６）において、Δｔはサンプリング間隔であり、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１である。また、時間変化量ΔＶμＡＤ（ｔｎ）は、ΔＶμＡＤ（ｔｎ）＝ＶμＡＤ（ｔｎ）―ＶμＡＤ（ｔｎ−１）である。Ｇｓｅｎｓ（ｎ）、τ（ｎ）は、それぞれｔ＝ｔｎにおける観測電圧ＶμＡＤ（ｔｎ）及びその変化量ΔＶμＡＤ（ｔｎ）から計算される電圧測定回路４のゲイン及び主回路１０の時定数である。
【００１９】
なお、式（６）の線形近似が成り立つためには、サンプリング時刻ｔｎが時定数τより十分小さい範囲である必要があるため、サンプリング時間Ｔも時定数τよりも十分小さい必要がある。本実施の形態では、時定数τのオーダーは予め設計値から定まっていることから、線形近似が成り立つ範囲でサンプリング時間Ｔの上限を決定することは可能であり、例えば、サンプリング時間Ｔを時定数τの１／３００以下とすればよい。
また、観測電圧ＶμＡＤ（ｔｎ）の時間変化量ΔＶμＡＤ（ｔｎ）を演算装置９のＡ／Ｄ分解能以上とする必要があるためサンプリング間隔Δｔには下限があるが、例えば、Δｔを時定数τの１／３０００以上とすればよい。この場合、サンプリング時間Ｔも時定数τの１／３０００以上となる。
【００２０】
次に、本実施の形態の動作について説明する。図３は、実施の形態１に係る電圧測定回路４のゲイン及び主回路１０の時定数の演算処理を示すフローチャートである。本実施の形態では、製品出荷前の検査工程などにおける処理を対象としている。まず、ステップＳＴ０１において、まだ主回路１０に電圧が印加されていない状態の電圧測定回路４の出力をオフセットＶｏｆｆｓｅｔとして演算装置９にて取得し、記憶部９ａに記憶させる。
続いて、ステップＳＴ０２にて主回路１０の入力端子に既知の電圧ＶＩＮｍａｘを印加してコンデンサ２にＶＩＮｍａｘを充電する。
【００２１】
その後、ステップＳＴ０３にてコンデンサ２に蓄積された電荷を開放して放電させるとともに演算装置９にて電圧測定回路４の出力をサンプリングし、電圧測定回路４の出力値より観測電圧ＶμＡＤ（ｔｎ）及びその変化量ΔＶμＡＤ（ｔｎ）を取得して記憶部９ａに記憶する。
次いで、ステップＳＴ０４において上述の式（１６）からゲインＧｓｅｎｓ（ｎ）及び時定数τ（ｎ）を演算する。
ステップＳＴ０４の演算後、ステップＳＴ０５にてゲインＧｓｅｎｓ（ｎ）及び時定数τ（ｎ）を記憶部９ａに保存する。
【００２２】
ステップＳＴ０６にてゲインＧｓｅｎｓ（ｎ）及び時定数τ（ｎ）の収束判定を行う。収束したと判定した場合はステップＳＴ０７に進む。ステップＳＴ０７にてゲインＧｓｅｎｓ（ｎ）及び時定数τ（ｎ）の収束値を取得し、この収束値を記憶部９ａに保存して処理を終了する。収束していないと判定した場合は、ステップＳＴ０８に進む。
【００２３】
ステップＳＴ０８において、サンプリング時刻ｔｎとサンプリング時間Ｔを比較し、サンプリング時刻ｔｎがサンプリング時間Ｔ以上であればサンプリング終了と判定してステップＳＴ０９に進む。ステップＳＴ０９にてゲインＧｓｅｎｓ（ｎ）及び時定数τ（ｎ）の平均値を取得し、この平均値を記憶部９ａに保存して処理を終了する。サンプリング時間ｔｎがサンプリング時間Ｔより小さく、サンプリング終了ではないと判定した場合は、ステップＳＴ０３に戻る。
【００２４】
以上の演算処理により、個体ばらつきや経時的変化の影響が反映された電圧測定回路４のオフセットＶｏｆｆｓｅｔ、ゲインＧｓｅｎｓ及び主回路１０の時定数τを取得できるので、電力変換装置１の制御において式（２）により観測電圧ＶμＡＤから入力電圧Ｖｉｎへの補正を行うことができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では電圧測定回路４を電力変換装置１の入力側に設け、観測電圧ＶμＡＤと入力電圧Ｖｉｎの関係から電圧測定回路４のオフセットＶｏｆｆｓｅｔ及びゲインＧｓｅｎｓを求めているが、電圧測定回路４は、主回路１０の高圧ライン１１とグランドライン１２の間の電圧を測定できればよいので、電力変換装置１の出力側に設けてもよい。この場合、出力電圧（Ｖｏｕｔ−ＬＧＮＤ間電圧）と観測電圧ＶμＡＤの関係から電圧測定回路４のオフセットＶｏｆｆｓｅｔ及びゲインＧｓｅｎｓを求めることで同様の効果を得ることができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、式（６）のように線形近似を行ったが、式（５）の２次以上の項も残して多項式近似を行い、式（１０）の連立方程式の本数を増やし、より高精度にゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τを求めてもよい。また、線形近似から導出された式（１０）では、連立方程式が２本であるため未知数をゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τのみとし、オフセットＶｏｆｆｓｅｔは観測により求めていたが、式（５）で２次の項まで残し式（１０）を３本の連立方程式とすれば、オフセットＶｏｆｆｓｅｔも演算により求めることができる。また、式（１０）の方程式が２本でも、例えば時定数τが既知であるならば、ゲインＧｓｅｎｓとオフセットＶｏｆｆｓｅｔの２つを未知として演算を行ってもよい。
【００２７】
また、電圧測定回路４のゲインＧｓｅｎｓ及び主回路１０の時定数τの演算処理において、ゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τの収束判定を別々に行い、ゲインＧｓｅｎｓについては収束値を取得し、時定数τについては平均値を取得する、あるいは、ゲインＧｓｅｎｓについては平均値を取得し、時定数τについては収束値を取得してもよい。
【００２８】
また、ゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τの演算処理において、ＳＴ０４では式（１６）よりゲインＧｓｅｎｓ及びτを求めたが、式（１５）を用いてＧｓｅｎｓ（ｎ）＊ＶＩＮｍａｘ／τ（ｎ）及びＧｓｅｎｓ（ｎ）＊ＶＩＮｍａｘ＋Ｖｏｆｆｓｅｔを演算、保存し、これの収束値もしくは平均値からゲインＧｓｅｎｓ及び時定数τを求めてもよい。
【００２９】
実施の形態１によれば、予め定められた電圧に充電されたコンデンサの放電時における観測電圧及びその時間変化量から電圧測定回路のゲインを演算する。このため、簡単な構成により電圧測定回路のゲインを取得、補正して、電圧測定回路で測定された電圧を精度よく補正することができる
【００３０】
また、観測電圧を表す関数を線形近似し、この近似式から得られる連立方程式を解くことで電圧測定回路のゲイン及び主回路の時定数を算出するため、複雑な演算は必要なく、簡単な演算のみが可能なマイコン等を演算装置として適用できる。
【００３１】
また、観測電圧のサンプリング時間を主回路の時定数よりも十分小さく設定しており、短時間で電圧測定回路のゲイン及び主回路の時定数を演算するため、演算処理に伴う電圧測定回路への負荷が小さい。
【００３２】
また、観測電圧の補正に用いる電圧測定回路のゲインとして、各サンプリング時刻の観測電圧から演算されるゲインの収束値又は平均値を用いることにより、特定のサンプリング時刻で生じる一時的な観測電圧のゆらぎや誤差の影響を低減することができる。このため、観測電圧の補正を精度よく行うことができる。
【００３３】
実施の形態２
次に、この発明の実施の形態２を図４に基づいて説明する。実施の形態２は、電力変換ユニット１００が車両搭載され、実使用環境下における動作を示すもので、電力変換ユニット１００の構成は実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。また、実施の形態２は、実施の形態１で説明した検査工程における補正処理が完了したものであることを前提としている。すなわち、演算装置９の記憶部９ａには、実施の形態１の演算処理で取得された測定回路４のゲインＧｓｅｎｓ、及び主回路１０の時定数τが初期パラメータとして記憶されている。
【００３４】
図４は、実施の形態２における電力変換ユニットの動作を示すフローチャートである。
まず、ＳＴ１１にて外部の電源ライン（図示なし）と主回路１０の正極入力端子Ｐを接続するコンタクタ（図示なし）が開放状態にあるときの電圧測定回路４の出力をオフセットＶｏｆｆｓｅｔとして取得し、記憶部９ａに保存する。その後、特定の動作モードで電力変換装置１を起動する。
【００３５】
電力変換装置１が起動中のＳＴ１２において、演算装置９は、ＳＴ１１で取得したオフセットＶｏｆｆｓｅｔ、記憶部９ａに保存されているゲインＧｓｅｎｓ及び式（２）を用いて観測電圧を補正しながら電力変換装置１を制御する。
【００３６】
ＳＴ１３にて電力変換装置１を停止後、主回路１０の時定数τ及び電圧測定回路４のゲインＧｓｅｎｓの演算処理を行う。
まず、ＳＴ１４にてコンデンサ２に電圧ＶＩＮｍａｘ＊を印加する。ここで、ＶＩＮｍａｘ＊は、制御目標電圧値、電力変換ユニット１００外部からの指令による電圧値、あるいはコントロール・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）等による入力電圧情報から得られる電圧であり、実施の形態１における既知の電圧ＶＩＮｍａｘに相当する。
【００３７】
次に、ＳＴ１５にて電圧測定回路４のＧｓｅｎｓ及び主回路１０の時定数τを演算する。具体的な演算については、実施の形態１で説明した演算処理のＳＴ０３〜ＳＴ０９と同じであるが、式中、既知の電圧ＶＩＮｍａｘをＶＩＮｍａｘ＊に置き換えて演算を行い、電圧測定回路４のＧｓｅｎｓ及び主回路１０の時定数τを取得する。
【００３８】
主回路１０の時定数τは、コンデンサ２の容量や放電抵抗３の抵抗値、電圧測定回路４のインピーダンス、及び電源ライン（図示なし）と主回路１０を接続するコンタクタ（図示なし）後段に接続されるアクセサリによって変化するため、時定数τは車両の動作モードにより異なる値となる。また、電圧測定回路４のオフセットＶｏｆｆｓｅｔ及びゲインＧｓｅｎｓも同様に動作モードにより異なる。したがって、ＳＴ１６にてこれらを記憶部９ａに保存させる際は、動作モードに関連付け、検査工程で取得された初期パラメータとは別に保存する。
【００３９】
次に、ＳＴ１７にて、ＳＴ１６で動作モードに関連付けて保存した電圧測定回路４のオフセットＶｏｆｆｓｅｔ、ゲインＧｓｅｎｓ、主回路１０の時定数τと初期パラメータとして保存されている電圧測定回路４のオフセットＶｏｆｆｓｅｔ、ゲインＧｓｅｎｓ、主回路１０の時定数τとを比較し、これらの経時的変化が予め定められた閾値以上であった場合に部品の経年劣化が発生していると判定し、フェール（欠陥）として検出する。なお、上記閾値は、動作モード毎に異なる値を用いてもよいし、全ての動作モードで共通の値を用いてもよい。また、この判定を行う判定部（図示なし）は、演算装置９の内部の設けてもよいし、外部に設けてもよい。
【００４０】
実施の形態２によれば、実使用環境下で電圧測定回路のオフセット、ゲイン、及び主回路の時定数を取得し、車両の動作モードに関連付けて記憶する。そして、動作モードに関連付けられたオフセット、ゲイン、時定数を初期パラメータと比較することで経時的な変動を測定するため、電圧測定回路や演算装置、主回路の各部品や、これらを結ぶ経路の経年劣化を検出することができる。
【００４１】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  電力変換装置、２  コンデンサ、４  電圧測定回路、９  演算装置、９ａ  記憶部、１０  主回路、１１  高圧ライン、１２  グランドライン、１００  電力変換ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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