(57)【要約】【課題】整流回路の動作を停止させることなく、整流回路を検査することが可能な整流回路検査装置を提供する。【解決手段】整流回路検査装置は、ブリッジ接続された第１〜第６整流素子を含み三相交流電圧を整流する整流回路の第１整流素子のアノード及び第２整流素子のカソードの接続点に接続され、三相交流電圧のうちの何れか一相の第１電圧が印加される第１配線に流れる第１電流を測定する第１測定部と、第１測定部の測定結果に基づいて、整流回路が三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作するか否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブリッジ接続された第１〜第６整流素子を含み、三相交流電圧を整流する整流回路の前記第１整流素子のアノード及び第２整流素子のカソードの接続点に接続され、前記三相交流電圧のうちの何れか一相の第１電圧が印加される第１配線に流れる第１電流を測定する第１測定部と、
前記第１測定部の測定結果に基づいて、前記整流回路が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作するか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする整流回路検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第１電流の直流成分の大きさに基づいて、前記整流回路が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作するか否かを判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記直流成分の大きさが所定の範囲を超える場合、前記整流回路が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していないと判定し、前記直流成分の大きさが前記所定の範囲を超えない場合、前記整流回路が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していると判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の整流回路検査装置であって
前記整流回路の前記第３整流素子のアノード及び第４整流素子のカソードの接続点に接続され、前記三相交流電圧のうちの一相の電圧であり前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加される第２配線に流れる第２電流を測定する第２測定部と、
前記整流回路の前記第５整流素子のアノード及び第６整流素子のカソードの接続点に接続され、前記三相交流電圧のうち一相の電圧であり前記第１及び第２電圧とは異なる第３電圧が印加される第３配線に流れる第３電流を測定する第３測定部と、
を更に備え、
前記判定部は、
前記第１〜第３測定部の測定結果に基づいて、第１〜第６整流素子が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作するか否かを判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第１電流の直流成分の大きさが、前記第２電流の直流成分の大きさ及び前記第３電流の直流成分の大きさより大きい場合、前記第１または第２整流素子が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していないと判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第１電流の直流成分の値が所定の値より高いか低いかに基づいて、前記第１及び第２整流素子のうち前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していない整流素子を判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項７】
請求項４〜５の何れか一項に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第２電流の直流成分の大きさが、前記第１電流の直流成分の大きさ及び前記第３電流の直流成分の大きさより大きい場合、前記第３または第４整流素子が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していないと判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項８】
請求項６に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第２電流の直流成分の値が所定の値より高いか低いかに基づいて、前記第３及び第４整流素子のうち前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していない整流素子を判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項９】
請求項４〜８の何れか一項に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第３電流の直流成分の大きさが、前記第１電流の直流成分の大きさ及び前記第２電流の直流成分の大きさより大きい場合、前記第５または第６整流素子が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していないと判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の整流回路検査装置であって、
前記判定部は、
前記第３電流の直流成分の値が所定の値より高いか低いかに基づいて、前記第５及び第６整流素子のうち前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作していない整流素子を判定すること、
を特徴とする整流回路検査装置。
【請求項１１】
ブリッジ接続された第１〜第６整流素子を含み、三相交流電圧を整流する整流回路の前記第１整流素子のアノード及び第２整流素子のカソードの接続点に接続され、前記三相交流電圧のうちの何れか一相の第１電圧が印加される第１配線に流れる第１電流を測定し、
前記第１測定部の測定結果に基づいて、前記整流回路が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作するか否かを判定すること、
を特徴とする整流回路検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流回路検査装置、整流回路検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力される交流電圧を整流、平滑化して直流電圧を生成する直流電源装置には、整流回路、蓄電池を含むものがある。このような直流電源装置は、一般に無停電電源装置と呼ばれ、交流電圧が入力されない場合には蓄電池を電源として直流電圧を生成する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の直流電源装置において、蓄電池や交流電圧を整流する整流回路が劣化していると、所望の直流電圧が生成されないことがある。このため、蓄電池は、直流電源装置が動作している間に、例えば特許文献１に開示されているような技術で診断される。一方、整流回路に異常があるか否かの検査は、一般に直流電源装置の動作が停止されている間に実行される。つまり、整流回路を検査する際には、整流回路の動作を停止させる必要があった。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、整流回路の動作を停止させることなく、整流回路を検査することが可能な整流回路検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る整流回路装置は、ブリッジ接続された第１〜第６整流素子を含み、三相交流電圧を整流する整流回路の前記第１整流素子のアノード及び第２整流素子のカソードの接続点に接続され、前記三相交流電圧のうちの何れか一相の第１電圧が印加される第１配線に流れる第１電流を測定する第１測定部と、前記第１測定部の測定結果に基づいて、前記整流回路が前記三相交流電圧のレベルに応じた所定のタイミングで動作するか否かを判定する判定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、整流回路の動作を停止させることなく、整流回路を検査することが可能な整流回路検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である直流電源装置１０の構成を示す図である。
【図２】整流素子の全てが正常な場合の電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形の一例を示す図である。
【図３】サイリスタ５０が開放故障した場合の電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形の一例を示す図である。
【図４】ダイオード６０が開放故障した場合の電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形の一例を示す図である。
【図５】電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの特性を示す図である。
【図６】マイコン８２が実現する機能ブロックを示す図である。
【図７】検査装置２５が実施する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】判定処理Ｓ１０６の一例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】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態である直流電源装置１０の構成例を示す図である。直流電源装置１０は、例えば電気所（不図示）に設けられ、入力される三相交流電圧から、継電器等の負荷１５を動作させるための電源を生成する装置であり、電源供給装置２０、変流器２１〜２３、及び検査装置２５を含んで構成される。
【００１１】
電源供給装置２０は、三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔから所望の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する装置であり、整流回路３０、コンデンサ３１、蓄電池３２、制御装置３３、電源線３５〜３９、及び配電用遮断器４０〜４５を含んで構成される。
【００１２】
整流回路３０は、電源線３５〜３７の夫々に印加される三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔを整流して出力する回路であり、サイリスタ５０〜５２、ダイオード６０〜６２を含んで構成される。
【００１３】
サイリスタ５０（第１整流素子）のアノード及びダイオード６０（第２整流素子）のカソードの接続点には、三相交流電圧Ｖｒが印加された電源線３５が接続されている。サイリスタ５１（第３整流素子）のアノード及びダイオード６１（第４整流素子）のカソードの接続点には、三相交流電圧Ｖｓが印加された電源線３６が接続されている。サイリスタ５２（第５整流素子）のアノード及びダイオード６２（第６整流素子）のカソードの接続点には、三相交流電圧Ｖｔが印加された電源線３７が接続されている。また、サイリスタ５０〜５２の夫々のカソードは接続され、ダイオード６０〜６２の夫々のアノードは接続されている。このため、サイリスタ５０〜５２、ダイオード６０〜６２はブリッジ接続されている。
【００１４】
コンデンサ３１は、整流回路３０で整流された電圧を平滑化し、直流の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。コンデンサ３１の一端は、配電用遮断器４０を介して電源線３８に接続され、コンデンサ３１の他端は、配電用遮断器４１を介して電源線３９に接続される。
【００１５】
蓄電池３２は、電源線３８，３９の間に接続され、例えば、停電等で整流回路３０に三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔが入力されない場合に、電源線３８，３９に接続される負荷１５に直流電源を供給する。また蓄電池３２は、蓄電池３２の電池電圧Ｖｂａｔが出力電圧Ｖｏｕｔの直流レベルと一致するように充電される。
【００１６】
制御装置３３は、出力電圧Ｖｏｕｔの直流レベルに基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔの直流レベルが所定のレベルとなるようにサイリスタ５０〜５２の点弧角を制御する装置である。詳細は後述するが、例えば出力電圧Ｖｏｕｔのレベルを上昇させる場合、制御装置３３は、サイリスタ５０〜５２の点弧角を大きくし、サイリスタ５０〜５２のオン期間を長くする。一方、出力電圧Ｖｏｕｔのレベルを低下させる場合、制御装置３３は、サイリスタ５０〜５２の点弧角を小さくし、サイリスタ５０〜５２のオン期間を短くする。
【００１７】
また、制御装置３３は、後述する検査装置２５からの指示に基づいて、サイリスタ５０〜５２を制御する。具体的には、検査装置２５から蓄電池３２を均等充電させる指示が入力されると、出力電圧Ｖｏｕｔの直流レベルが電圧Ｖ１から電圧Ｖ２へと上昇するようにサイリスタ５０〜５２の点弧角を大きくする。この結果、蓄電池３２の電池電圧Ｖｂａｔも電圧Ｖ１から電圧Ｖ２へと上昇するため、蓄電池３２は均等充電される。
【００１８】
配電用遮断器４０，４１は、整流回路３０、コンデンサ３１を過電流から保護するための遮断器である。配電用遮断器４２〜４５の夫々は、接続される負荷を過電流から保護するための遮断器である。なお、前述した継電器等の負荷１５は、例えば配電用遮断器４２，４３の間に接続されることにより出力電圧Ｖｏｕｔの電源が供給される。
【００１９】
変流器２１（第１測定部）は、配線３５（第１配線）に流れる電流Ｉｒを測定する。変流器２２（第２測定部）は、配線３６（第２配線）に流れる電流Ｉｓを測定し、変流器２３（第３測定部）は、配線３７（第３配線）に流れる電流Ｉｔを測定する。
【００２０】
変流器２４は、コンデンサ３１から出力される電流Ｉｏｕｔを測定する。なお、変流器２１〜２４は、いわゆる直流変流器であり、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔ，Ｉｏｕｔの直流成分及び交流成分を測定する。
【００２１】
検査装置２５は、変流器２１〜２３の測定結果に基づいて、整流回路３０、制御装置３３の異常の有無を検査する。詳細は後述するが、例えば整流回路３０が正常に動作する場合、すなわち、整流回路３０が入力される三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔのレベルに応じたタイミングで動作する場合、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルはゼロとなる。
【００２２】
ここで、電流Ｉｒの直流成分のレベルとは、電流Ｉｒを、例えば三相交流電圧Ｖｒの１周期の期間だけ積分した際の電流値をいう。なお、電流Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルも、電流Ｉｒの直流成分のレベルと同様である。一方、整流回路３０が正常に動作しない場合、すなわち、整流回路３０が入力される三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔのレベルに応じたタイミングで動作しない場合、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルはゼロから変化する。このような現象に基づいて、検査装置２５は、例えば、電流Ｉｓ，Ｉｒ，Ｉｔの直流成分を検出し、整流回路３０、または制御装置３３の異常の有無を検査する。なお、変流器２１〜２３、及び検査装置２５が整流回路検査装置に相当する。
【００２３】
＝＝電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔについて＝＝
ここで、サイリスタ５０〜５２の点弧角が１８０度の際に、整流回路３０に含まれる整流素子の全てが正常である場合と、整流素子の何れか一つが例えば開放故障している場合の電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔについて説明する。なお、ここでは電源供給装置２０は、負荷１５として接続された継電器の内部に含まれる抵抗（不図示）に電源を供給することとする。つまり、本実施形態では、配電用遮断器４２，４３の間には、等価的に抵抗負荷が接続されていることになる。
【００２４】
＜＜整流素子の全てが正常の場合＞＞
図２を参照しつつ整流回路３０に含まれる整流素子の全てが正常である場合について説明する。なお、時刻ｔ０〜ｔ６までの期間は三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔの夫々の１周期の期間である。また、ここでは、配線３５からサイリスタ５０へと流れる電流Ｉｒを正の電流Ｉｒとし、ダイオード６０から配線３５へと流れる電流Ｉｒを負の電流Ｉｒとする。なお、電流Ｉｓ，Ｉｔも電流Ｉｒと同様に、配線側から整流回路３０へと流れる電流を正の電流とし、その逆を負の電流とする。
【００２５】
時刻ｔ０においては、三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｔが三相交流電圧Ｖｓより高い。この場合、サイリスタ５０，５２及びダイオード６１がオンするため、サイリスタ５０，５２へと供給される正の電流Ｉｒ，Ｉｔは、配電用遮断器４０、配電用遮断器４２、負荷１５、配電用遮断器４３、配電用遮断器４１を介してダイオード６１へと帰還される。そして、ダイオード６１からは帰還された電流が負の電流Ｉｓとして出力される。なお、以下、電流が経由される配電用遮断器４０等の経路は省略して説明する。
【００２６】
時刻ｔ１においては、三相交流電圧Ｖｓ，Ｖｔがマイナスであるため、ダイオード６１と、ダイオード６２がオンする。この結果、サイリスタ５０へと供給される正の電流Ｉｒは、ダイオード６１，６２へと帰還されて負の電流Ｉｓ，Ｉｔとして出力される。
【００２７】
そして、時刻ｔ２においては、三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓがプラスであるため、サイリスタ５０，５１がオンする。この結果、正の電流Ｉｒ，Ｉｓは、ダイオード６２へと帰還されて負の電流Ｉｔとして出力される。
【００２８】
時刻ｔ３では、三相交流電圧Ｖｔ，Ｖｒがマイナスであるため、ダイオード６２と、ダイオード６０がオンする。この結果、サイリスタ５１へと供給される正の電流Ｉｓはダイオード６０，６２へと帰還され、負の電流Ｉｒ，Ｉｔとして出力される。
【００２９】
時刻ｔ４では、三相交流電圧Ｖｓ，Ｖｔがプラスであるため、サイリスタ５１とサイリスタ５２がオンする。このため、サイリスタ５１，５２へと供給される正の電流Ｉｓ，Ｉｔは、ダイオード６０へと帰還されて負の電流Ｉｒとして出力される。
【００３０】
そして、時刻ｔ５においては、三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓがマイナスであるため、ダイオード６０，６１がオンする。したがって、サイリスタ５２へと供給される正の電流Ｉｔは、ダイオード６０，６１へと帰還される。そして、ダイオード６０からは、負の電流Ｉｒが出力され、ダイオード６１からは、負の電流Ｉｓが出力される。なお、時刻ｔ６以降は、時刻ｔ０〜ｔ６までの動作が繰り返される。
【００３１】
ところで、三相交流電圧Ｖｒの１周期の期間においては、大きさの等しい正の電流Ｉｒと負の電流Ｉｒとが交互に流れる。このため、１周期における電流Ｉｒの直流成分はゼロとなる。また、電流Ｉｓ，Ｉｔも電流Ｉｒと同様に直流成分のレベル（直流レベル）はゼロとなる。このように、整流回路３０が正常である場合、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルはゼロとなる。なお、直流成分のレベル（値）はゼロアンペアを基準としたレベルである。
【００３２】
＜＜サイリスタ５０が開放故障している場合＞＞
サイリスタ５０が開放故障している場合の電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔについて、図３を参照しつつ説明する。サイリスタ５０が開放故障していると、サイリスタ５０がオンすべき時刻ｔ０〜ｔ２までサイリスタ５０がオフした状態となる。つまり、サイリスタ５０は、三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔのレベルに応じた所定のタイミングで動作（オン）しなくなる。
【００３３】
このため、時刻ｔ０〜ｔ１においては、サイリスタ５０へ供給される正の電流Ｉｒはゼロとなる。そして、サイリスタ５２に供給される正の電流Ｉｔが、ダイオード６１に帰還され、負の電流Ｉｓとして出力される。
【００３４】
また、時刻ｔ１〜ｔ２においても、時刻ｔ０〜ｔ１と同様に、サイリスタ５０へ供給される正の電流Ｉｒはゼロとなる。そして、サイリスタ５１に供給される正の電流Ｉｓが、ダイオード６２に帰還され、負の電流Ｉｔとして出力される。なお、時刻ｔ０〜ｔ２以外の期間における電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔは、サイリスタ５０が故障していない場合と同様である。
【００３５】
このため、サイリスタ５０が開放故障している場合には、１周期あたりの電流Ｉｒの直流成分のレベルは負（例えば、−Ｉ１アンペア）となる。一方、電流Ｉｓの直流成分のレベルは正（例えば、＋Ｉ２アンペア）となる。また、電流Ｉｔは、電流Ｉｓと同様に変化するため、電流Ｉｔの直流成分のレベルも＋Ｉ２となる。なお、図３より明らかなように、直流成分Ｉ１の大きさは、直流成分Ｉ２の大きさよりも大きくなる。
【００３６】
＜＜ダイオード６０が開放故障している場合＞＞
ダイオード６０が開放故障している場合の電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔについて、図４を参照しつつ説明する。ダイオード６０が開放故障していると、ダイオード６０がオンすべき時刻ｔ３〜ｔ５までダイオード６０がオフした状態となる。つまり、ダイオード６０は、三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔのレベルに応じた所定のタイミングで動作（オン）しなくなる。
【００３７】
このため、時刻ｔ３〜ｔ４においては、ダイオード６０はオフしているため、電流Ｉｒはゼロとなる。また、この期間においては、サイリスタ５１へ供給される正の電流Ｉｓは、ダイオード６２へと帰還され、ダイオード６２から負の電流Ｉｔとして出力される。
【００３８】
時刻ｔ４〜ｔ５においても、時刻ｔ３〜ｔ４と同様に電流Ｉｒはゼロとなる。また、この期間においては、サイリスタ５２へ供給される正の電流Ｉｔは、ダイオード６１へと帰還され、負の電流Ｉｓとして出力される。この結果、ダイオード６０が開放故障している場合には、１周期あたりの電流Ｉｒの直流成分のレベルは、例えば、＋Ｉ１となる。一方、電流Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルは、例えば−Ｉ２となる。
【００３９】
このように、電流Ｉｒが流れる配線３５に接続されるサイリスタ５０、またはダイオード６０の何れかが開放故障し、サイリスタ５０等が所定のタイミングで動作しなくなると、電流Ｉｒの直流成分の大きさが、他の電流Ｉｓ，Ｉｔよりも大きくなる。なお、ここで、直流成分の大きさとは、直流成分のレベル（直流レベル）の絶対値である。
【００４０】
＝＝電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの特性＝＝
図５は、整流回路３０の整流素子が正常な場合と、何れか一つが開放故障している場合における電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの特性をまとめた図である。例えば、サイリスタ５１が故障すると、サイリスタ５０が故障した場合と同様に、電流Ｉｓの直流成分のレベルが−Ｉ１となり、電流Ｉｒ，Ｉｔの直流成分のレベルが＋Ｉ２となる。一方、ダイオード６１が故障すると、ダイオード６０が故障した場合と同様に、電流Ｉｓの直流成分のレベルが＋Ｉ１となり、電流Ｉｒ，Ｉｔの直流成分のレベルが−Ｉ２となる。
【００４１】
また、サイリスタ５２が故障すると、サイリスタ５０が故障した場合と同様に、電流Ｉｔの直流成分のレベルが−Ｉ１となり、電流Ｉｒ，Ｉｓの直流成分のレベルが＋Ｉ２となる。一方、ダイオード６２が故障すると、ダイオード６０が故障した場合と同様に、電流Ｉｔの直流成分のレベルが＋Ｉ１となり、電流Ｉｒ，Ｉｓの直流成分のレベルが−Ｉ２となる。
【００４２】
なお、ここでは、整流素子に開放故障がある場合について説明したが、例えば、制御装置３３が故障し、サイリスタ５０〜５２をオンできない場合も、図３に示した場合と同様である。このため、制御装置３３に故障が発生し、サイリスタ５０〜５２をオンできない場合は、サイリスタ５０〜５２が開放故障している場合と同様に電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔが変化する。
【００４３】
＝＝検査装置２５の詳細＝＝
ここで、図１に示す検査装置２５の詳細について説明する。検査装置２５は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔに基づいて、整流回路３０、制御装置３３の異常の有無を検査する。
【００４４】
検査装置２５は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）８０、記憶装置８１、マイコン８２、インターフェース回路（ＩＦ）８３、及び表示器８４を含んで構成される。
【００４５】
ＡＤコンバータ８０は、変流器２１〜２４で測定されるアナログの電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔ，Ｉｏｕｔをデジタル値に変換する。記憶装置８１は、マイコン８２が実行するプログラムデータや、各種データを記憶する。
【００４６】
マイコン８２は、記憶装置８１に記憶されたプログラムデータを実行することにより、各種機能を実現する。具体的には、マイコン８２は図６に示すような、判定部９０、及び処理部９１の機能を実現する。なお、ＡＤコンバータ８０、及び判定部９０が判定部に相当する。
【００４７】
判定部９０は、デジタル化された電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔに基づいて、整流回路３０または、制御装置３３に異常が有るかを判定する。なお、前述のように、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分には、図５に示すような特性がある。このため、判定部９０は、入力される電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔを、例えば三相交流電圧Ｖｒの１周期の期間だけ積分し、直流成分のレベル、及び直流成分の大きさを計算する。また、判定部９０は、１つの直流成分の大きさが、他の２つの直流成分の大きさよりも大きい場合に、整流回路３０、または制御装置３３に異常があると判定する。なお、本実施形態では、１つの直流成分の大きさが、他の直流成分の大きさよりも所定倍（例えば、１．３倍）大きい場合に、整流回路３０または、制御装置３３に異常有りと判定することとする。一般に、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルは、例えば負荷１５に流れる電流に応じて変化する。このため、例えば、１つの直流成分の大きさと他の直流成分の大きさの所定倍とを比較することにより、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルが変動した場合であっても、精度良く整流回路３０、または制御装置３３の異常の有無を検出できる。
【００４８】
例えば、電流Ｉｒの直流成分の大きさが、電流Ｉｓ，Ｉｔの直流成分の大きさよりも大きい場合、判定部９０は、サイリスタ５０、またはダイオード６０が所定のタイミングで動作していないことを判定する。この結果、サイリスタ５０、ダイオード６０、または制御装置３３の何れかに異常があることが判定される。さらに、判定部９０は、電流Ｉｒの直流成分の大きさが最も大きい場合において、電流Ｉｒの直流成分のレベルが、所定の値である０アンペアより小さい場合には、サイリスタ５０が所定のタイミングで動作していないことを判定する。この結果、サイリスタ５０、または制御装置３３に異常があることが判定される。一方、判定部９０は、電流Ｉｒの直流成分のレベルが、０アンペアより大きい場合には、ダイオード６０が所定のタイミングで動作していないことを判定する。こと結果、ダイオード６０に異常があることが判定される。
【００４９】
また、判定部９０は、電流Ｉｓの直流成分の大きさが、電流Ｉｒ，Ｉｔの直流成分の大きさよりも大きい場合、サイリスタ５１、またはダイオード６１が所定のタイミングで動作していないことを判定する。この結果、サイリスタ５１、ダイオード６１、または制御装置３３の何れかに異常があることが判定される。さらに判定部９０は、電流Ｉｓの直流成分の大きさが最も大きい場合において、電流Ｉｓの直流成分のレベルが、０アンペアより小さい場合には、サイリスタ５１が所定のタイミングで動作していないことを判定する。この結果、サイリスタ５１、または制御装置３３に異常があることが判定される。一方、判定部９０は、電流Ｉｓの直流成分のレベルが、０アンペアより大きい場合には、ダイオード６１が所定のタイミングで動作しておらず、ダイオード６０に異常があることを判定する。
【００５０】
さらに、判定部９０は、電流Ｉｔの直流成分の大きさが、電流Ｉｒ，Ｉｓの直流成分の大きさよりも大きい場合、サイリスタ５２、またはダイオード６２が所定のタイミングで動作していないことを判定する。そして判定部９０は、電流Ｉｔの直流成分の大きさが最も大きい場合において、電流Ｉｔの直流成分のレベルが、０アンペアより小さい場合には、サイリスタ５２が所定のタイミングで動作していないことを判定する。この結果、サイリスタ５２、または制御装置３３に異常があることが判定される。一方、判定部９０は、電流Ｉｔの直流成分のレベルが、０アンペアより大きい場合には、ダイオード６２が所定のタイミングで動作しておらず、ダイオード６０に異常があることを判定する。
【００５１】
処理部９１は、電流Ｉｏｕｔの直流成分のレベルを検出し、直流成分のレベルが所定値より小さい場合には、蓄電池３２の均等充電を開始させるための均等充電指示を、インターフェース回路８３を介して制御装置３３に出力する。なお、蓄電池３２の均等充電が開始されると、前述のようにサイリスタ５０〜５２の点弧角は大きくなるため、電流Ｉｏｕｔの直流レベルは増加する。また、処理部９１は、判定部９０が計算した、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分の大きさやレベル等を表示器８４に表示させる。さらに、処理部９１は、判定部９０が整流回路３０、または制御装置３３に異常が有ることを判定すると、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形、直流成分や、判定した時刻を記憶装置８１に記録する。また、処理部９１は、判定部９０が整流回路３０等に異常が有ることを判定すると、異常があったことを示す警報を、インターフェース回路８３に出力する。
【００５２】
インターフェース回路８３は、処理部９１からの指示に基づいて、均等充電指示を制御装置３３に出力し、直流電源装置１０の外部に警報を出力する。
【００５３】
表示器８４は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形、直流成分のレベル等を表示する表示パネルである。このため、例えば、利用者が表示器８４のパネルを確認することにより、整流回路３０、または制御装置３３の異常の有無を判定することもできる。
【００５４】
＝＝検査装置２５の処理の一例＝＝
ここで、図７を参照しつつ、検査装置２５が整流回路３０、または制御装置３３に異常があるか否かを検査する処理の一例を説明する。検査装置２５は、例えば所定周期ごとに図７に示した処理を実行することとする。また、図７に示すフローチャートの処理の主体はマイコン８２が実現する各機能ブロックである。
【００５５】
まず、処理部９１は電流Ｉｏｕｔの直流成分のレベルを検出する（Ｓ１００）。そして、処理部９１は、電流Ｉｏｕｔの直流成分のレベルが所定以上であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。直流レベルが所定以上である場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、判定部９０は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベル、大きさを計算する（Ｓ１０４）。一方、電流Ｉｏｕｔの直流成分のレベルが所定以上でない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、処理部９１は、蓄電池２３の均等充電を開始させるべく均等充電指示を出力する（Ｓ１０２）。処理Ｓ１０２が実行されると、蓄電池２３の均等充電が開始されるため、電流Ｉｏｕｔは増加し始める。そして、処理部９１は、電流Ｉｏｕｔが十分増加するのに要する一定時間が経過すると（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、判定部９０に、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベル、大きさを計算させる（Ｓ１０４）。
【００５６】
例えば、整流回路３０等に異常があった場合であっても、負荷１５に流れる電流が小さく、電流Ｉｏｕｔが小さい場合には、一般に電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルの変化は小さい。そこで、本実施形態では、整流回路３０等に異常があった際に電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルが大きく変化するように、電流Ｉｏｕｔが小さい場合には均等充電をさせている。
【００５７】
そして、処理Ｓ１０４が実行されると、処理部９１は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形や、判定部９０が計算した、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベル等を表示器８４に表示させる（Ｓ１０５）。そして、判定部９０は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分に基づいて、整流回路３０、または制御装置３３に異常があるか否かの判定処理を実行する（Ｓ１０６）。
【００５８】
ここで、判定処理Ｓ１０６は例えば、図８に示すような処理である。以下、判定処理の詳細を説明する。まず、判定部９０は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔのうちの１つの直流成分の大きさが、他の２つの直流成分の大きさの所定倍よりも大きい電流が有るかを判定する（Ｓ２００）。そして、１つの直流成分の大きさが、他の２つの直流成分の大きさの所定倍よりも大きい電流が無い場合（Ｓ２００：ＮＯ）、判定部９０は、整流回路３０及び制御装置３３には異常が無いことを判定する（Ｓ２０１）。
【００５９】
一方、１つの直流成分の大きさが、他の２つの直流成分の大きさの所定倍よりも大きい電流が有る場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、判定部９０は、該当する電流を判定する（Ｓ２０２）。
【００６０】
処理Ｓ２０２で該当する電流が電流Ｉｒである場合（Ｓ２０２：Ｉｒ）、判定部９０は、電流Ｉｒをゼロアンペアより大きいか否かを比較する（Ｓ２０３）。そして、電流Ｉｒがゼロアンペアより小さい場合（Ｓ２０３：マイナス）、判定部９０は、サイリスタ５０、またはサイリスタ５０を制御する制御装置３３に異常があると判定する（Ｓ２０４）。一方、電流Ｉｒがゼロアンペアより大きい場合（Ｓ２０３：プラス）、判定部９０は、ダイオード６０に異常があると判定する（Ｓ２０５）。
【００６１】
処理Ｓ２０２で該当する電流が電流Ｉｓである場合（Ｓ２０２：Ｉｓ）、判定部９０は、電流Ｉｓをゼロアンペアより大きいか否かを比較する（Ｓ２０６）。そして、電流Ｉｓがゼロアンペアより小さい場合（Ｓ２０６：マイナス）、判定部９０は、サイリスタ５１、またはサイリスタ５１を制御する制御装置３３に異常があると判定する（Ｓ２０７）。一方、電流Ｉｓがゼロアンペアより大きい場合（Ｓ２０６：プラス）、判定部９０は、ダイオード６１に異常があると判定する（Ｓ２０８）。
【００６２】
処理Ｓ２０２で該当する電流が電流Ｉｔである場合（Ｓ２０２：Ｉｔ）、判定部９０は、電流Ｉｔをゼロアンペアより大きいか否かを比較する（Ｓ２０９）。そして、電流Ｉｔがゼロアンペアより小さい場合（Ｓ２０９：マイナス）、判定部９０は、サイリスタ５２、またはサイリスタ５２を制御する制御装置３３に異常があると判定する（Ｓ２１０）。一方、電流Ｉｔがゼロアンペアより大きい場合（Ｓ２０９：プラス）、判定部９０は、ダイオード６２に異常があると判定する（Ｓ２１１）。
【００６３】
そして、図７に示すように、判定部９０が異常ありと判定した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、処理部９１は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの波形、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルや、判定した時刻を記憶装置８１に記録し、異常があったことを示す警報を出力する（Ｓ１０８）。一方、判定部９０が異常なしと判定した場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、処理は終了される。
【００６４】
以上、本実施形態の検査装置２５を備える直流電源装置１０について説明した。検査装置２５は、変流器２１〜２３で測定される測定結果に基づいて、直流電源装置１０に含まれる整流回路３０等に異常があるか否かを判定する。しかしながら、例えば、変流器２１〜２３で測定される測定結果のうち、何れかの測定結果のみに基づいて、整流回路３０が三相交流電圧Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔのレベルに応じた所定のタイミングで動作するかを判定させても良い。整流回路３０に異常があると、１周期における電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔは、例えば図３〜５に示すように変化する。このため、例えば電流Ｉｒの実効値や平均値等に基づいても整流回路３０が所定のタイミングで動作しているかが判定可能である。このような場合、整流回路３０の動作を停止させること無く、整流回路３０の異常の検出が可能となる。また、異常が検出されると、利用者は直流電源装置１０を停止させ、故障した素子等を交換できる。このため、整流回路３０が故障した状態で直流電源装置１０を動作させることを防ぐことができるため、直流電源装置１０に対する負担を軽減できる。さらに、故障した素子が交換されると、電流Ｉｏｕｔにおけるリップル電流は小さくなる。このため、直流電源装置１０が駆動する負荷への影響も小さくなる。
【００６５】
また、図５に示すように、整流回路３０の全ての整流素子が正常な場合、電流Ｉｒの直流成分のレベルはゼロである。しかしながら、整流回路３０の何れかの整流素子に異常があり、整流素子が所定のタイミングでオンしない場合、電流Ｉｒの直流成分の大きさはゼロから、Ｉ１、またはＩ２へと変化する。したがって、検査装置２５は、例えば電流Ｉｒの大きさのみに基づいて、整流回路３０に異常があるか否かを判別させても良い。
【００６６】
また、検査装置２５には、電流Ｉｒの大きさが例えばＩ１アンペアという所定の範囲を超えるか否かに基づいて、整流回路３０の異常の有無を判別させても良い。具体的には、判定部９０に、電流Ｉｒの大きさが所定の範囲であるＩ１を超えた場合には整流回路３０が所定のタイミングで動作していないと判定させ、電流Ｉｒの大きさがＩ１を超えていない場合には整流回路３０が所定のタイミングで動作していると判定させても良い。このように、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの全ての電流を測定しない場合であっても、整流回路３０の動作を停止させること無く、整流回路３０の異常の有無を判定することができる。
【００６７】
また、判定部９０は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分に基づいて、整流回路３０の整流素子が所定のタイミングで動作しているかを判定したがこれに限られない。例えば、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの実効値は、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの直流成分のレベルと同様に変化する。このため、判定部９０は、例えば、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの実効値に基づいて、各整流素子が所定のタイミングで動作しているかを判定させても良い。
【００６８】
また、判定部９０は、電流Ｉｒの直流成分の大きさが、電流Ｉｓ，Ｉｔの直流成分の大きさより大きい場合、サイリスタ５０、ダイオード６０の何れかが所定のタイミングで動作していないと判定する（例えば、処理Ｓ２０２：Ｉｒ）。このため、検査装置２５は、整流回路３０の整流素子のうち、サイリスタ５０または、ダイオード６０に異常があるか、制御装置３３が故障していると判定できる。
【００６９】
また、判定部９０は、電流Ｉｒの直流成分の値が０よりも低い場合、サイリスタ５０または制御装置３３に異常があると判定し、電流Ｉｒの直流成分の値が０よりも高い場合、ダイオード６０に異常があると判定する（例えば、処理Ｓ２０３〜Ｓ２０５）。このように、検査装置２５はより詳細に異常箇所を特定できる。
【００７０】
また、判定部９０は、電流Ｉｓの直流成分の大きさが、電流Ｉｒ，Ｉｔの直流成分の大きさより大きい場合、サイリスタ５１または、ダイオード６１の何れかが所定のタイミングで動作していないと判定する（例えば、処理Ｓ２０２：Ｉｓ）。このため、検査装置２５は、整流回路３０の整流素子のうち、サイリスタ５１または、ダイオード６１に異常があるか、制御装置３３が故障していること判定できる。
【００７１】
また、判定部９０は、電流Ｉｓの直流成分の値が０よりも低い場合、サイリスタ５１または、制御装置３３に異常があると判定し、電流Ｉｓの直流成分の値が０よりも高い場合、ダイオード６１に異常があると判定する（例えば、処理Ｓ２０６〜Ｓ２０８）。このように、検査装置２５はより詳細に異常箇所を特定できる。
【００７２】
また、判定部９０は、電流Ｉｔの直流成分の大きさが、電流Ｉｒ，Ｉｓの直流成分の大きさより大きい場合、サイリスタ５２または、ダイオード６２の何れかが所定のタイミングで動作していないと判定する（例えば、処理Ｓ２０２：Ｉｔ）。このため、検査装置２５は、整流回路３０の整流素子のうち、サイリスタ５２または、ダイオード６２に異常があるか、制御装置３３が故障していることを判定できる。
【００７３】
また、判定部９０は、電流Ｉｔの直流成分の値が０よりも低い場合、サイリスタ５２、または制御装置３３に異常があると判定し、電流Ｉｔの直流成分の値が０よりも高い場合、ダイオード６２に異常があると判定する（例えば、処理Ｓ２０９〜Ｓ２１１）。このように、検査装置２５はより詳細に異常箇所を特定できる。
【００７４】
また、変流器２１で電流Ｉｒを測定し、変流器２１の測定結果に基づいて整流回路３０が所定のタイミングで動作しているか否かの判定をしても良い。具体的には、電流Ｉｒの波形を表示器８４に表示させ、整流回路３０が正常な際の電流Ｉｒの波形と比較することにより整流回路３０の動作が判定できる。
【００７５】
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００７６】
例えば、図２に示すように、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの夫々のピーク値は１２０度毎に出力される。このため、判定部９０は、例えば、電流Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの夫々のピーク値の位相差が１２０度であるか否かを判定し、整流回路３０等に異常があるか否かを判定しても良い。
【００７７】
変流器２１〜２３、及び検査装置２５は、直流電源装置１０の内部に設けられているが、外部に設けられていても良い。また、整流回路３０は、全てダイオードで構成されても良いし、全てサイリスタで構成されても良い。また、蓄電池３２を含まないような一般的なＡＣ−ＤＣコンバータに含まれる整流回路等の異常も、変流器２１〜２３、及び検査装置２５を用いることにより検出できる。
【００７８】
また、判定部９０は、判定処理のＳ２０２を実行する前に、該当する電流の直流成分のレベルがゼロより大きいか、小さいかを判定させても良い。このような順序で判定処理を実施した場合であても、整流回路３０や、制御装置３３が故障していることを判定できる。
【符号の説明】
【００７９】
１０  直流電源装置
２０  電源供給装置
２１〜２４  変流器
２５  検査装置  
３０  整流回路
３１  コンデンサ
３２  蓄電池
３３  制御装置
３５〜３９  電源線
４０〜４５  配電用遮断器
５０〜５２  サイリスタ
６０〜６２  ダイオード
８０  ＡＤコンバータ
８１  記憶装置
８２  マイコン
８３  インターフェース回路
８４  表示器
９０  判定部
９２  処理部
【図１】
2011254636.tif 000003
【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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【図８】
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