(57)【要約】【課題】  平滑化コンデンサのＥＳＲを測定することで、平滑化コンデンサの劣化を検知することができる技術を提供する。【解決手段】  ＤＣ−ＤＣコンバータは、高電位入力配線と高電位出力配線と低電位配線を備える。ＤＣ−ＤＣコンバータは、第１端子が高電位入力配線に接続されたコイルと、コイルの第２端子と低電位配線の間に接続されたスイッチング素子と、アノードが第２端子に接続され、カソードが高電位出力配線に接続されたダイオードと、高電位出力配線と低電位配線の間に接続された平滑化コンデンサと、コイルに流れる電流値を検出する電流センサと、平滑化コンデンサの両端子間の電圧値を検出する電圧センサと、スイッチング素子がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおいて、当該タイミングにおける電圧値の上昇量と、当該タイミングにおける電流値とに基づいて、平滑化コンデンサの等価直列抵抗を測定する制御装置、を備える。【選択図】図１
2019146445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電位入力配線と高電位出力配線と低電位配線を備えており、前記高電位入力配線と前記低電位配線の間に直流電源が接続され、前記高電位出力配線と前記低電位配線の間に負荷が接続され、前記高電位入力配線の電位を昇圧して前記高電位出力配線に供給するＤＣ−ＤＣコンバータであって、
第１端子と第２端子を有しており、前記第１端子が前記高電位入力配線に接続されたコイルと、
前記コイルの前記第２端子と前記低電位配線の間に接続されたスイッチング素子と、
アノードが前記コイルの前記第２端子に接続され、カソードが前記高電位出力配線に接続されたダイオードと、
前記高電位出力配線と前記低電位配線の間に接続された平滑化コンデンサと、
前記コイルに流れる電流値を検出する電流センサと、
前記平滑化コンデンサの両端子間の電圧値を検出する電圧センサと、
制御装置と、
を備えており、
前記制御装置が、
前記スイッチング素子がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおいて、前記タイミングにおける前記電圧値の上昇量と、前記タイミングにおける前記電流値とに基づいて、前記平滑化コンデンサの等価直列抵抗を測定する、
ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【０００２】
特許文献１には、コンバータと平滑化コンデンサとを有する電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は、平滑化コンデンサが放電する期間（すなわち、コンバータから平滑化コンデンサへ流入する電流がゼロである期間）において、平滑化コンデンサに印加される電圧の変化率を算出する。そして、当該変化率と、コンバータの出力側の負荷（例えば、インバータやモータ）の消費電力と、に基づいて平滑化コンデンサの容量を測定する。特許文献１では、測定した平滑化コンデンサの容量が閾値未満である場合に、平滑化コンデンサが劣化していることを検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６０００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
平滑化コンデンサが劣化すると、容量がほとんど変化せずに、等価直列抵抗（以下、ＥＳＲ（Equivalent Series Resistance）ともいう。）が上昇する場合がある。このモードでの平滑化コンデンサの劣化は、平滑化コンデンサの容量を測定しても検知することができない。
【０００５】
本明細書では、平滑化コンデンサのＥＳＲを測定することで、平滑化コンデンサの劣化を検知することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示するＤＣ−ＤＣコンバータは、高電位入力配線と高電位出力配線と低電位配線を備えており、前記高電位入力配線と前記低電位配線の間に直流電源が接続され、前記高電位出力配線と前記低電位配線の間に負荷が接続され、前記高電位入力配線の電位を昇圧して前記高電位出力配線に供給する。前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、コイルと、スイッチング素子と、ダイオードと、平滑化コンデンサと、電流センサと、電圧センサと、制御装置、を備える。前記コイルは、第１端子と第２端子を有しており、前記第１端子が前記高電位入力配線に接続されている。前記スイッチング素子は、前記コイルの前記第２端子と前記低電位配線の間に接続されている。前記ダイオードは、アノードが前記コイルの前記第２端子に接続され、カソードが前記高電位出力配線に接続されている。前記平滑化コンデンサは、前記高電位出力配線と前記低電位配線の間に接続されている。前記電流センサは、前記コイルに流れる電流値を検出する。前記電圧センサは、前記平滑化コンデンサの両端子間の電圧値を検出する。前記制御装置が、前記スイッチング素子がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおいて、前記タイミングにおける前記電圧値の上昇量と、前記タイミングにおける前記電流値とに基づいて、前記平滑化コンデンサの等価直列抵抗を測定する。
【０００７】
上記のＤＣ−ＤＣコンバータでは、スイッチング素子がオン状態のときは、ダイオードがオフしているため、直流電源からの電流は、コイルを介してスイッチング素子に流れる。このため、直流電源からの電流は平滑化コンデンサには流れず、平滑化コンデンサは充電されない。スイッチング素子がオン状態からオフ状態に変化すると、直流電源の電圧とコイルの起電力がダイオードに印加されてダイオードがオンするため、コイルを介して平滑化コンデンサに電流が流れる。このとき、平滑化コンデンサに電荷が蓄積される（すなわち、平滑化コンデンサが充電される）。このとき、平滑化コンデンサがＥＳＲを有するので、平滑化コンデンサの両端子間の電圧が上昇する。したがって、スイッチング素子がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおける平滑化コンデンサの両端子間の電圧値の上昇量を電圧センサによって検出し、当該タイミングにおけるコイルに流れる電流値を電流センサによって検出することにより、平滑化コンデンサのＥＳＲを測定することができる。このように、上記のＤＣ−ＤＣコンバータによれば、平滑コンデンサのＥＳＲを測定することができ、測定したＥＳＲに基づいて、平滑化コンデンサの劣化を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の回路図。
【図２】ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の動作における各値の変化を示す図。
【図３】参考例のＤＣ−ＤＣコンバータ１００の回路図。
【図４】ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の動作における各値の変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施例）
図面を参照して、実施例のＤＣ−ＤＣコンバータ１０（以下、単にコンバータ１０という。）について説明する。コンバータ１０は、例えば、車両に搭載される。図１に示すように、コンバータ１０は、高電位入力配線１２と、高電位出力配線１４と、低電位配線１６を有している。高電位入力配線１２と低電位配線１６の間には、直流電源５２（例えば、バッテリ）が接続されている。直流電源５２の正極が高電位入力配線１２に接続され、直流電源５２の負極が低電位配線１６に接続されている。コンバータ１０は、直流電源５２の印加電圧（すなわち、高電位入力配線１２と低電位配線１６の間の電圧）を昇圧して、昇圧した電圧を高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に供給する。すなわち、コンバータ１０は昇圧コンバータである。高電位出力配線１４と低電位配線１６の間には、負荷５４（例えば、インバータやモータ等）が接続されている。したがって、昇圧された電圧が、負荷５４に供給される。
【００１０】
コンバータ１０は、コイル２０と、スイッチング素子２２と、ダイオード２４と、平滑化コンデンサ２６（以下、単にコンデンサ２６ともいう。）と、電流センサ２８と、電圧センサ３０と、制御装置３２と、を有している。
【００１１】
コイル２０は、第１端子２０ａと第２端子２０ｂを有している。第１端子２０ａは、高電位入力配線１２に接続されている。すなわち、第１端子２０ａは、直流電源５２の正極に接続されている。第２端子２０ｂは、後述するスイッチング素子２２とダイオード２４に接続されている。
【００１２】
スイッチング素子２２は、本実施例では、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。スイッチング素子２２のソースは、低電位配線１６に接続されている。スイッチング素子２２のドレインは、コイル２０の第２端子２０ｂに接続されている。なお、スイッチング素子２２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であってもよい。
【００１３】
ダイオード２４のアノードは、コイル２０の第２端子２０ｂとスイッチング素子２２のドレインに接続されている。ダイオード２４のカソードは、高電位出力配線１４に接続されている。すなわち、ダイオード２４とスイッチング素子２２は、高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に直列に接続されている。
【００１４】
コンデンサ２６は、高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に接続されている。すなわち、コンデンサ２６は、高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に、負荷５４に対して並列に接続されている。コンデンサ２６は、コンバータ１０の出力電流の脈動を除去する。
【００１５】
電流センサ２８は、コイル２０に流れる電流値を検出する。電流センサ２８は、検出した電流値を制御装置３２へ送信する。電圧センサ３０は、コンデンサ２６の両端子間の電圧値を検出する。電圧センサ３０は、検出した電圧値を制御装置３２へ送信する。
【００１６】
制御装置３２は、スイッチング素子２２がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおいて、当該タイミングにおけるコンデンサ２６の両端子間の電圧値の上昇量と、当該タイミングにおけるコイル２０の電流値と、に基づいて、コンデンサ２６の等価直列抵抗（ＥＳＲ）を測定する。なお、図１において、ＥＳＲは、抵抗２６ａによって示されている。ＥＳＲは、コンデンサ２６を構成する電極、電解液、誘電体等の抵抗の合計値である。ＥＳＲの測定については、後述する。また、制御装置３２は、スイッチング素子２２を制御する信号Ｓ１を出力する。信号Ｓ１は、スイッチング素子２２をオンさせるオン電位Ｖｏｎと、スイッチング素子２２をオフさせるオフ電位Ｖｏｆｆの間で繰り返し変化する信号である。
【００１７】
次に、コンバータ１０の動作について説明する。図２は、コンバータ１０の動作における各値の変化を示す図である。参照符号Ｖｏは、電圧センサ３０が検出する電圧値、すなわち、コンデンサ２６の両端子間の電圧値を示している。参照符号ＩＬは、電流センサ２８が検出する電流値、すなわち、コイル２０に流れる電流値を示している。参照符号Ｉｃは、コンデンサ２６に流れる電流値を示している。
【００１８】
図２の期間Ｔ１では、制御装置３２が、信号Ｓ１としてオン電位Ｖｏｎを出力する。すると、スイッチング素子２２がオン状態となり、ダイオード２４のアノードの電位が低電位配線１６の電位と略等しくなる。したがって、期間Ｔ１では、コンバータ１０には、図１において矢印で示す電流Ｉ１が流れる。期間Ｔ１では、コイル２０の誘導電圧（この場合、電流Ｉ１を止める方向に作用する電圧）が徐々に減少するので、コイル２０に流れる電流ＩＬが徐々に増加する。
【００１９】
図２の期間Ｔ２では、制御装置３２が信号Ｓ１としてオフ電位Ｖｏｆｆを出力する。すると、スイッチング素子２２がオフ状態となる。コイル２０には、電流Ｉ１を維持する方向に起電力が生じるので、ダイオード２４のアノードの電位が、直流電源５２の電圧にコイル２０の起電力を重畳した電位に上昇する。これにより、ダイオード２４のアノードの電位が高電位出力配線１４の電位よりも高くなる。このため、ダイオード２４がオンして、コンバータ１０には、図１において矢印で示す電流Ｉ２が流れる。期間Ｔ２では、コイル２０の誘導電圧（この場合、電流Ｉ２を流す方向に作用する電圧）が徐々に減少するので、コイル２０に流れる電流ＩＬが徐々に減少する。
【００２０】
上記の通り、期間Ｔ２では、コンデンサ２６と負荷５４に電流Ｉ２が分岐して流れる。したがって、負荷５４に流れる電流をＩｏとすると、期間Ｔ２においては、コンデンサ２６に流れる電流Ｉｃは、Ｉｃ＝ＩＬ−Ｉｏを満たす。他方、期間Ｔ１では、直流電源５２からの電流（すなわち、電流Ｉ１）はコンデンサ２６及び負荷５４には流入しない。期間Ｔ１では、コンデンサ２６に蓄積された電荷を負荷５４が消費することで、負荷５４に電流Ｉｏが流れる。このため、Ｉｃ＝−Ｉｏとなる。
【００２１】
上記の通り、期間Ｔ２ではコンデンサ２６に電流Ｉｃ（＝ＩＬ−Ｉｏ）が流れるので、ＥＳＲに相当する寄生抵抗２６ａの両端に電位差が生じる。寄生抵抗２６ａの抵抗値をＲＥＳＲとすると、寄生抵抗２６ａの両端にＲＥＳＲ（ＩＬ−Ｉｏ）の電位差が生じる。他方、期間Ｔ１ではＩｃ＝−Ｉｏであるので、寄生抵抗２６ａの両端に−ＲＥＳＲＩｏの電位差が生じる。したがって、期間Ｔ２から期間Ｔ１に変化するタイミングにおいては、コンデンサ２６の両端子間の電圧Ｖｏ（すなわち、電圧センサ３０で検出される電圧）が、下降する。また、期間Ｔ１から期間Ｔ２に変化するタイミングにおいては、コンデンサ２６の両端子間の電圧ＶｏがΔＶｏ１だけ上昇する。なお、ΔＶｏ１＝ＲＥＳＲ（ＩＬ−Ｉｏ）−（−ＲＥＳＲＩｏ）＝ＲＥＳＲＩＬとなる。すなわち、以下の式（１）が満たされる。
ＲＥＳＲ＝ΔＶｏ１／ＩＬ      （１）
なお、期間Ｔ１の間は、コンデンサ２６に蓄積された電荷を負荷５４が消費するので、電圧Ｖｏが徐々に下降する。また、期間Ｔ２の間は、電流ＩＬが徐々に減少するため、電圧Ｖｏが徐々に下降する。
【００２２】
以上に説明したように、コンバータ１０は、電流Ｉ１が流れる状態（期間Ｔ１）と、電流Ｉ２が流れる状態（期間Ｔ２）とが繰り返される。これによって、高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に、直流電源５２の電圧を上昇させた電圧が印加される。
【００２３】
続いて、制御装置３２によるコンデンサ２６のＥＳＲの測定について説明する。制御装置３２は、コンデンサ２６の両端子間の電圧Ｖｏを電圧センサ３０から受信し、スイッチング素子２２がオン状態からオフ状態に変化したタイミング（すなわち、期間Ｔ１から期間Ｔ２に変化するタイミング）におけるコンデンサ２６の電圧Ｖｏの上昇量ΔＶｏ１を算出する。また、制御装置３２は、スイッチング素子２２がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおけるコイル２０に流れる電流ＩＬを電流センサ２８から受信する。制御装置３２は、上式（１）と、算出した上昇量ΔＶｏ１と、当該タイミングにおける電流ＩＬとに基づいて、コンデンサ２６のＥＳＲを測定する。
【００２４】
コンデンサ２６が劣化するとＥＳＲが上昇するため、制御装置３２は、上式（１）により測定したＥＳＲが所定値以上であることを検出した場合には、コンデンサ２６が劣化していることを検知することができる。
【００２５】
また、制御装置３２は、コンデンサ２６のＥＳＲを測定するとともに、コンデンサ２６の容量Ｃを測定する。以下、制御装置３２によるコンデンサ２６の容量Ｃの測定について説明する。上述したように、期間Ｔ１では、コンデンサ２６に蓄積された電荷を負荷５４が消費するため、コンデンサ２６の電圧ＶｏがΔＶｏ２だけ下降する。ここで、期間Ｔ１においては、コンデンサ２６と負荷５４には、直流電源５２からの電流Ｉ１が流入しないため、コンデンサ２６の容量Ｃと電圧Ｖｏの下降量ΔＶｏ２の積（すなわち、コンデンサ２６が放電した電荷）は、期間Ｔ１において負荷５４で消費された電荷に等しい。したがって、期間Ｔ１において負荷５４が消費した電荷をＱ１とすると、Ｑ１＝Ｃ・ΔＶｏ２の関係が成立する。さらに、電荷Ｑ１は、負荷５４に流れる電流Ｉｏと、スイッチング素子２２がオン状態である時間ΔＴ１（期間Ｔ１の長さ）の積により表せるため、以下の式（２）が満たされる。
Ｃ＝（Ｉｏ・ΔＴ１）／ΔＶｏ２      （２）
【００２６】
制御装置３２は、コンデンサ２６の両端子間の電圧Ｖｏを電圧センサ３０から受信し、期間Ｔ１の間の電圧Ｖｏの下降量ΔＶｏ２を算出する。制御装置３２は、上式（２）と、算出した下降量ΔＶｏ２と、負荷５４の電流Ｉｏと、時間ΔＴ１とに基づいて、コンデンサ２６の容量Ｃを測定する。なお、図２に示すように、期間Ｔ１において負荷５４が消費する電荷Ｑ１（＝Ｉｏ・ΔＴ１）は、期間Ｔ２においてコンデンサ２６に蓄積される電荷Ｑ２（すなわち、期間Ｔ２における電流ＩＬ−Ｉｏをスイッチング素子２２がオフ状態である時間ΔＴ２（期間Ｔ２の長さ）で積分した値）に等しい。したがって、これらを用いることによって、電流Ｉｏを算出することができる。なお、負荷５４の電流Ｉｏを直接測定し、上式（２）を用いて容量Ｃを算出してもよい。
【００２７】
このように、制御装置３２は、負荷５４の電流Ｉｏが変動する状況においても、コンデンサ２６の容量Ｃを精度良く測定することができる。そして、制御装置３２は、測定した容量Ｃが所定値以下であることを検出した場合には、コンデンサ２６が劣化していることを検知することができる。
【００２８】
以上に説明したように、本実施例のコンバータ１０によれば、コンデンサ２６の容量Ｃが低下するモードでのコンデンサ２６の劣化を検知することができるとともに、容量Ｃが低下するモードとは異なるモードである、コンデンサ２６のＥＳＲが上昇するモードでのコンデンサ２６の劣化を検知することができる。
【００２９】
（参考例）
次に、図３及び４を参照して、参考例のＤＣ−ＤＣコンバータ１００（以下、単にコンバータ１００ともいう。）について説明する。なお、図３では、実施例のコンバータ１０と共通の機能を有する部分に、図１と共通の参照符号を付し、その説明を省略する。実施例のコンバータ１０が昇圧コンバータであったのに対し、参考例のコンバータ１００は、いわゆる反転型の降圧コンバータである。すなわち、図３に示すコンバータ１００は、直流電源５２の電圧とは逆極性の電圧を生成する。
【００３０】
図３に示すように、コンバータ１００は、コイル１２０と、スイッチング素子１２２と、ダイオード１２４と、コンデンサ２６と、電流センサ２８と、電圧センサ３０と、制御装置３２と、を有している。コンバータ１００では、実施例のコンバータ１０におけるコイル２０、スイッチング素子２２及びダイオード２４の配置が異なっている。
【００３１】
コイル１２０は、第１端子１２０ａと第２端子１２０ｂを有している。第１端子１２０ａは、低電位配線１６に接続されている。すなわち、第１端子１２０ａは、直流電源５２の負極に接続されている。第２端子１２０ｂは、後述するスイッチング素子１２２とダイオード１２４に接続されている。
【００３２】
スイッチング素子１２２は、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子１２２のソースは、コイル１２０の第２端子１２０ｂに接続されている。スイッチング素子１２２のドレインは、高電位入力配線１２に接続されている。
【００３３】
ダイオード１２４のアノードは、高電位出力配線１４に接続されている。ダイオード１２４のカソードは、コイル１２０の第２端子１２０ｂとスイッチング素子１２２のドレインに接続されている。すなわち、ダイオード１２４とコイル１２０は、高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に直列に接続されている。
【００３４】
電流センサ２８は、コイル１２０に流れる電流値を検出し、検出した電流値を制御装置１３２へ送信する。電圧センサ３０は、コンデンサ２６の両端子間の電圧値を検出し、検出した電圧値を制御装置１３２へ送信する。
【００３５】
制御装置１３２は、スイッチング素子１２２がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおいて、当該タイミングにおけるコンデンサ２６の両端子間の電圧値の下降量と、当該タイミングにおけるコイル１２０の電流値とに基づいて、コンデンサ２６の等価直列抵抗（ＥＳＲ）を測定する。また、制御装置１３２は、スイッチング素子１２２を制御する信号Ｓ２を出力する。信号Ｓ２は、スイッチング素子１２２をオンさせるオン電位Ｖｏｎと、スイッチング素子１２２をオフさせるオフ電位Ｖｏｆｆの間で繰り返し変化する信号である。
【００３６】
次に、コンバータ１００の動作について説明する。図４は、コンバータ１００の動作における各値の変化を示す図である。図４の参照符号は実施例と同様であるので説明を省略する。なお、電圧Ｖｏは、コンデンサ２６の高電位出力配線１４側の端子の電位を示している。コンデンサ２６には、直流電源５２の電圧とは逆極性の電圧が印加されるため、図４では、電圧Ｖｏは負の値で変化し、コンデンサ２６の両端子間の電位差が大きくなると、電圧Ｖｏが下降する。
【００３７】
図４の期間Ｔ３では、制御装置１３２が信号Ｓ２としてオン電位Ｖｏｎを出力する。すると、スイッチング素子１２２がオン状態となり、ダイオード１２４のカソードの電位が低電位配線１６の電位と略等しくなる。したがって、期間Ｔ３では、コンバータ１００には、図３において矢印で示す電流Ｉ３が流れる。期間Ｔ３では、コイル１２０の誘導電圧（この場合、電流Ｉ３を流す方向に作用する電圧）が徐々に増加するので、コイル１２０に流れる電流ＩＬが徐々に増加する。
【００３８】
図４の期間Ｔ４では、制御装置１３２が信号Ｓ２としてオフ電位Ｖｏｆｆを出力する。すると、スイッチング素子１２２がオフ状態となる。コイル１２０には、電流Ｉ３を維持する方向に起電力が生じるので、ダイオード１２４のカソードの電位が高電位出力配線１４の電位よりも低くなる。このため、ダイオード１２４がオンして、コンバータ１００には、図４において矢印で示す電流Ｉ４が流れる。この結果、コンデンサ２６と負荷５４には、直流電源５２の電圧とは逆極性である負電圧が印加される。期間Ｔ４では、コイル１２０の誘導電圧（この場合、電流Ｉ４を止める方向に作用する電圧）が徐々に減少するので、コイル１２０に流れる電流ＩＬが徐々に減少する。
【００３９】
上記の通り、期間Ｔ４では、コイル１２０の誘導電圧によりコンデンサ２６と負荷５４に電流Ｉ４が分岐して流れる。したがって、期間Ｔ４においては、コンデンサ２６に流れる電流Ｉｃは、Ｉｃ＝ＩＬ−Ｉｏを満たす。他方、期間Ｔ３では、コンデンサ２６及び負荷５４にはコイル１２０からの電流（すなわち、電流Ｉ３）が流入しない。期間Ｔ３では、コンデンサ２６に蓄積された電荷を負荷５４が消費することで、負荷５４に電流Ｉｏが流れる。このため、Ｉｃ＝−Ｉｏとなる。
【００４０】
上記の通り、期間Ｔ４ではコンデンサ２６に電流Ｉｃ（＝ＩＬ−Ｉｏ）が流れるので、ＥＳＲに相当する寄生抵抗２６ａの両端に電位差が生じる。寄生抵抗２６ａの抵抗値をＲＥＳＲとすると、寄生抵抗２６ａの両端にＲＥＳＲ（ＩＬ−Ｉｏ）の電位差が生じる。他方、期間Ｔ３ではＩｃ＝−Ｉｏであるので、寄生抵抗２６ａの両端に−ＲＥＳＲＩｏの電位差が生じる。したがって、期間Ｔ４から期間Ｔ３に変化するタイミングにおいては、コンデンサ２６の両端子間の電位差が小さくなり、電圧Ｖｏ（すなわち、電圧センサ３０で検出される電圧）が、上昇する。また、期間Ｔ３から期間Ｔ４に変化するタイミングにおいては、コンデンサ２６の両端子間の電圧ＶｏがΔＶｏ３だけ下降する。なお、ΔＶｏ３＝ＲＥＳＲ（ＩＬ−Ｉｏ）−（−ＲＥＳＲＩｏ）＝ＲＥＳＲＩＬとなる。すなわち、以下の式（３）が満たされる。
ＲＥＳＲ＝ΔＶｏ３／ＩＬ      （３）
なお、期間Ｔ３の間は、コンデンサ２６に蓄積された電荷を負荷５４が消費する（すなわち、コンデンサ２６の両端子間の電位差が小さくなる）ので、電圧Ｖｏは徐々に上昇する。また、期間Ｔ４の間は、電流ＩＬが徐々に減少するため、電圧Ｖｏは徐々に上昇する。
【００４１】
以上に説明したように、コンバータ１００は、電流Ｉ３が流れる状態（期間Ｔ３）と、電流Ｉ４が流れる状態（期間Ｔ４）とが繰り返される。これによって、高電位出力配線１４と低電位配線１６の間に、直流電源５２の電圧とは逆極性である負電圧が印加される。
【００４２】
続いて、制御装置１３２によるコンデンサ２６のＥＳＲの測定について説明する。制御装置１３２は、コンデンサ２６の両端子間の電圧Ｖｏを電圧センサ３０から受信し、スイッチング素子１２２がオン状態からオフ状態に変化したタイミング（すなわち、期間Ｔ３から期間Ｔ４に変化するタイミング）におけるコンデンサ２６の電圧Ｖｏの下降量ΔＶｏ３を算出する。また、制御装置１３２は、スイッチング素子１２２がオン状態からオフ状態に変化したタイミングにおけるコイル１２０に流れる電流ＩＬを電流センサ２８から受信する。制御装置１３２は、上式（３）と、算出した下降量ΔＶｏ３と、当該タイミングにおける電流ＩＬとに基づいて、コンデンサ２６のＥＳＲを測定する。
【００４３】
次に、制御装置１３２によるコンデンサ２６の容量Ｃの測定について説明する。上述したように、期間Ｔ３では、コンデンサ２６に蓄積された電荷を負荷５４が消費するため、コンデンサ２６の両端子間の電位差が徐々に減少し、コンデンサ２６の電圧ＶｏがΔＶｏ４だけ上昇する。ここで、期間Ｔ３においては、コンデンサ２６と負荷５４には、コイル１２０からの電流Ｉ３が流入しないため、コンデンサ２６の容量Ｃと電圧Ｖｏの上昇量ΔＶｏ４の積（すなわち、コンデンサ２６が放電した電荷）は、期間Ｔ３において負荷５４で消費された電荷に等しい。したがって、期間Ｔ３において負荷５４が消費した電荷をＱ３とすると、Ｑ３＝Ｃ・ΔＶｏ４の関係が成立する。さらに、電荷Ｑ３は、負荷５４に流れる電流Ｉｏと、スイッチング素子１２２がオン状態である時間ΔＴ３（期間Ｔ３の長さ）の積により表せるため、以下の式（４）が満たされる。
Ｃ＝（Ｉｏ・ΔＴ３）／ΔＶｏ４      （４）
【００４４】
制御装置１３２は、コンデンサ２６の両端子間の電圧Ｖｏを電圧センサ３０から受信し、期間Ｔ３の間の電圧Ｖｏの上昇量ΔＶｏ４を算出する。制御装置１３２は、上式（４）と、算出した上昇量ΔＶｏ４と、負荷５４の電流Ｉｏと、時間ΔＴ３とに基づいて、コンデンサ２６の容量Ｃを測定する。なお、図４に示すように、期間Ｔ３において負荷５４が消費する電荷Ｑ３は、期間Ｔ４においてコンデンサ２６に蓄積される電荷Ｑ４に等しいため、これらを用いることによって、実施例と同様に電流Ｉｏを算出することができる。
【００４５】
このように、参考例のコンバータ１００においても、コンデンサ２６のＥＳＲや容量Ｃを測定することができ、これらに基づいてコンデンサ２６の劣化を検知することができる。
【００４６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４７】
１０：ＤＣ−ＤＣコンバータ、１２：高電位入力配線、１４：高電位出力配線、１６：低電位配線、２０：コイル、２０ａ：第１端子、２０ｂ：第２端子、２２：スイッチング素子、２４：ダイオード、２６：平滑化コンデンサ、２８：電流センサ、３０：電圧センサ、３２：制御装置、５２：直流電源、５４：負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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