(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列接続されている第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子の動作を制御する制御手段と、
前記第１スイッチング素子の温度を検出する第１温度センサと、
前記第２スイッチング素子の温度を検出する第２温度センサと、
前記第１温度センサが検出した前記第１スイッチング素子の温度を示す第１信号を前記制御手段へ送信する第１送信回路と、
前記第２温度センサが検出した前記第２スイッチング素子の温度が所定の第２比較温度以上であるか否かを示す比較結果を前記制御手段へ送信する第２送信回路を備えており、
前記制御手段が、
前記第２比較温度と修正量を記憶している記憶部と、
前記第１信号と前記修正量を用いて演算温度を演算する演算処理部と、
前記演算処理部が演算した演算温度に基づいて前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子の動作を制御する制御処理部を備えており、
前記演算処理部は、前記第２送信回路が送信する比較結果が、前記第２スイッチング素子の温度が前記第２比較温度未満であることを示す比較結果から前記第２比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時に、前記演算温度が前記第２比較温度未満であれば、前記第２比較温度と前記演算温度の差を前記修正量に加算する処理を実行し、演算温度が所定のリセット温度未満の場合に、演算温度の修正をリセットする、電力変換装置。
【請求項２】
前記制御処理部は、前記演算温度が前記第２比較温度より高温に設定されている制限温度以上の場合に、前記電力変換装置が出力する電力を低下させるように構成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１送信回路が、前記第１温度センサ側と前記制御手段側を電気的に絶縁した状態で前記第１信号を伝達する第１絶縁カプラを備えており、
前記第２送信回路が、前記第２温度センサ側と前記制御手段側を電気的に絶縁した状態で前記比較結果を伝達する第２絶縁カプラを備えている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子に並列接続されている第３スイッチング素子と、
前記第３スイッチング素子の温度を検出する第３温度センサと、
前記第３温度センサが検出した前記第３スイッチング素子の温度が所定の第３比較温度以上であるか否かを示す比較結果を前記制御手段へ送信する第３送信回路を備えており、
前記制御処理部が、前記演算処理部が演算した演算温度に基づいて前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子と前記第３スイッチング素子の動作を制御し、
前記記憶部が、前記第３比較温度を記憶しており、
前記演算処理部は、前記第３送信回路が送信する比較結果が、前記第３スイッチング素子の温度が前記第３比較温度未満であることを示す比較結果から前記第３比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時に、前記演算温度が前記第３比較温度未満であれば、前記第３比較温度と前記演算温度の差を前記修正量に加算する処理を実行する、請求項１から３のいずれかの一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列接続されている第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子に並列接続されている第３スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子と前記第３スイッチング素子の動作を制御する制御手段と、
前記第１スイッチング素子の温度を検出する第１温度センサと、
前記第２スイッチング素子の温度を検出する第２温度センサと、
前記第３スイッチング素子の温度を検出する第３温度センサと、
前記第１温度センサが検出した前記第１スイッチング素子の温度を示す第１信号を前記制御手段へ送信する第１送信回路と、
前記第２温度センサが検出した前記第２スイッチング素子の温度が所定の第２比較温度以上であるか否かを示す比較結果を送信する第２送信回路と、
前記第３温度センサが検出した前記第３スイッチング素子の温度が所定の第３比較温度以上であるか否かを示す比較結果を送信する第３送信回路と、
前記第２送信回路が送信した比較結果と第３送信回路が送信した比較結果をＯＲ回路を介して前記制御手段へ送信する第４送信回路を備えており、
前記制御手段が、
前記第２比較温度と前記第３比較温度と修正量を記憶している記憶部と、
前記第１信号と前記修正量を用いて演算温度を演算する演算処理部と、
前記演算処理部が演算した演算温度に基づいて前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子と前記第３スイッチング素子の動作を制御する制御処理部を備えており、
前記演算処理部は、前記第２送信回路が送信する比較結果が、前記第２スイッチング素子の温度が前記第２比較温度未満であることを示す比較結果から前記第２比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時、または、前記第３送信回路が送信する比較結果が、前記第３スイッチング素子の温度が前記第３比較温度未満であることを示す比較結果から前記第３比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時に、前記演算温度が前記第２比較温度と前記第３比較温度のうち高温側の温度未満であれば、前記高温側の比較温度と前記演算温度の差を前記修正量に加算する処理を実行し、演算温度が所定のリセット温度未満の場合に、演算温度の修正をリセットする、電力変換装置。
【請求項６】
前記制御処理部は、前記演算温度が前記高温側の比較温度より高温に設定されている制限温度以上の場合に、前記電力変換装置が出力する電力を低下させるように構成されている、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１送信回路が、前記第１温度センサ側と前記制御手段側を電気的に絶縁した状態で前記第１信号を伝達する第１絶縁カプラを備えており、
前記第４送信回路が、前記ＯＲ回路側と前記制御手段側を電気的に絶縁した状態で前記ＯＲ回路の出力結果を伝達する第４絶縁カプラを備えている、請求項５または６に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、大電流をスイッチングするために複数のスイッチング素子を並列接続して用いる。電力変換装置は、スイッチング素子が過熱しないように制御する必要があり、スイッチング素子が過熱しそうな場合には供給電力を制限するなどして過熱を防止する制御手段が利用される。特許文献１に開示されている電力変換装置は、複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング素子の温度を検出する温度センサと、温度センサが検出した温度に基づいて電力変換装置の動作を制御する制御手段を備えている。特許文献１の電力変換装置では、単一の温度センサによって電力変換装置に内蔵されている複数のスイッチング素子の温度を一括して検出し、その検出温度に基づいて電力変換装置の動作を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０９５１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電力変換装置では、複数のスイッチング素子の温度を単一の温度センサによって一括して検出するので、各素子の温度に違いが生じている場合にはその違いを区別することができない。複数のスイッチング素子の中に高温のスイッチング素子と低温のスイッチング素子がある場合に、温度センサはその中間温度を検出することがある。しかしながら、高温のスイッチング素子と低温のスイッチング素子が混在する場合は、高温のスイッチング素子の温度に基づいて電力変換装置の動作を制御することが好ましい。これによって、安全側で（高温のスイッチング素子の過熱を防止できるように）電力変換装置の動作を制御することができるからである。
【０００５】
複数のスイッチング素子のそれぞれの温度を区別するためには、それぞれのスイッチング素子に対して温度センサを配置し、各温度センサが検出したスイッチング素子の温度のそれぞれを制御手段に伝達する構成が必要になる。そうすると、そのための構成が複雑になり、装置が高価になってしまう。特に、スイッチング素子側と制御手段側の動作電圧が異なる場合は、両者間を絶縁しながら温度信号を伝達する必要があり、正確な温度信号を伝達するためには高価な絶縁カプラが必要とされる。
【０００６】
そこで本明細書では、簡易な構成によって、複数のスイッチング素子のうちの高温のスイッチング素子の温度に基づいて電力変換装置の動作を制御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】
【０００７】
本明細書に開示する電力変換装置は、第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子に並列接続されている第２スイッチング素子と、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の動作を制御する制御手段を備えている。また、電力変換装置は、第１スイッチング素子の温度を検出する第１温度センサと、第２スイッチング素子の温度を検出する第２温度センサを備えている。また、電力変換装置は、第１温度センサが検出した第１スイッチング素子の温度を示す第１信号を制御手段へ送信する第１送信回路と、第２温度センサが検出した第２スイッチング素子の温度が所定の第２比較温度以上か否であるかを示す比較結果を制御手段へ送信する第２送信回路を備えている。制御手段は、第２比較温度と修正量を記憶している記憶部と、第１信号と修正量を用いて演算温度を演算する演算処理部と、演算処理部が演算した演算温度に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の動作を制御する制御処理部を備えている。演算処理部は、第２送信回路が送信する比較結果が、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度未満であることを示す比較結果から第２比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時に、演算温度が第２比較温度未満であれば、第２比較温度と演算温度の差を修正量に加算する処理を実行する。
【０００８】
本明細書では、第１スイッチング素子に対応する要素を第１といい、第２スイッチング素子に対応する要素を第２という。後記するように、本明細書の技術は、第１・第２スイッチング素子に加えて第３スイッチング素子を用いる場合にも有効である。この場合、第３スイッチング素子に対応する要素を第３と称する。
【０００９】
第１スイッチング素子と第２スイッチング素子は並列接続されており、制御手段によって共通に制御されるものの、スイッチング素子の個体差あるいはスイッチング素子が置かれている熱環境の相違等によって、それぞれの温度が相違する。第１スイッチング素子の温度は第１温度センサによって検出されており、第２スイッチング素子の温度は第２温度センサによって検出されている。そして、第１温度センサが検出した第１スイッチング素子の温度を示す第１信号が第１送信回路を通じて制御手段に入力される。制御手段の演算処理部は、入力された第１信号と修正量を用いて演算温度を演算する。また、制御手段の制御処理部は、その演算温度に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の動作を制御する。第１スイッチング素子が高温であり、第２スイッチング素子が低温である場合は、上記によって高温側のスイッチング素子（この場合は第１スイッチング素子）の過熱を防止することができる。当然に、低温側のスイッチング素子の過熱も防止できる。
【００１０】
第２温度センサが検出した第２スイッチング素子の温度は、第２送信回路において所定の第２比較温度と比較される。そして、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度以上になった時に、演算温度が第２比較温度未満の場合は、第２比較温度と演算温度の差に基づいて演算温度を修正する。この結果、第２スイッチング素子が第１スイッチング素子より高温になったときは、それに応じて修正された演算温度に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の動作を制御することができる。第１スイッチング素子が低温であり、第２スイッチング素子が高温であっても、高温側のスイッチング素子の過熱を防止することができる。
【００１１】
第２比較温度は、以下のような考えに基づいて予め設定されている。以下では、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度以上であることを示す比較結果が制御手段へ送信されたときの第２スイッチング素子の温度に着目する。誤差等がなければ、その温度は設計上の基準温度に等しいはずである。しかしながら、実際には誤差が生じる。このような誤差は、主に第２温度センサと第２送信回路の製品誤差によって生じる。例えば、設計上の基準温度を１００℃とし、設計上では第２スイッチング素子の温度が１００℃以上になると第２スイッチング素子の温度が基準温度以上になったことを示す比較結果が制御手段へ送信されるように構成されていたとしても、実際には、第２スイッチング素子の温度が１００℃以上になっても前記比較結果が制御手段へ送信されない場合がある。製品誤差等によって、第２スイッチング素子の温度が例えば１０２℃以上になったときにはじめて前記比較結果が制御手段へ送信されるような製品ができてしまうことがある。そこで、第２スイッチング素子の温度が基準温度以上になったことを示す比較結果が制御手段へ送信されるときの第２スイッチング素子の実際の温度（上記の例では１０２℃）を予め測定しておき、その温度を第２比較温度として記憶部に予め記憶させておく。
【００１２】
このように設定された状況下で、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度未満であるとする。この場合は、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度以上になったことを示す比較結果（設計上では基準温度以上になったことを示す比較結果）が制御手段へ入力されないので、制御手段は、修正前の演算温度に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の動作を制御する。第２スイッチング素子の温度は第２比較温度未満であり、過熱防止のために制御が必要とされないので、第１スイッチング素子の温度に基づいて制御すればよい。第１スイッチング素子の温度が上昇すれば、その温度に基づいて制御することによって第１スイッチング素子が過熱することを防止できる。
【００１３】
第２スイッチング素子の温度が上昇して第１スイッチング素子の温度より高温になり、第２比較温度にまで上昇する。すると、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度以上になったことを示す比較結果（設計上では基準温度以上になったことを示す比較結果）が制御手段へ入力される。この場合、修正前の演算温度は第２スイッチング素子よりも低温の第１スイッチング素子の温度を示しており、その温度に基づいて制御すると第２スイッチング素子が過熱する可能性がある。その場合は、制御手段が、第２比較温度（例えば１０２℃）と演算温度（例えば１００℃）の差（２℃）を修正量に加算する。つまり、制御手段は、演算温度を１０２℃に修正する。そして、制御手段は、修正後の演算温度（１０２℃）に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の動作を制御する。したがって、複数のスイッチング素子のうちの高温のスイッチング素子の温度に基づいて電力変換装置の動作を制御することができる。
【００１４】
また、上記の電力変換装置によれば、第２送信回路を第１送信回路よりも簡易な構成にすることができる。すなわち、第１送信回路では、第１温度センサが検出した第１スイッチング素子の温度を示す第１信号を制御手段へ送信する。第１送信回路は、アナログ信号を送信する必要がある。アナログ信号を正確に送信する回路を実現するには高コストを要する。特に、絶縁カプラを介して、アナログ信号を、正確かつ時間遅れなく送信するためには高価な絶縁カプラを必要とする。温度信号をデジタル値に変換してから送信する方式も取りえる。この場合、第１温度センサが検出した第１スイッチング素子の温度は「多値（例えば、・・・９９℃、１００℃、１０１℃・・・）」となる。その温度を示す第１信号も「多値」となる。したがって、第１送信回路は「多値」を制御手段に送信するので構成が複雑になる。第１送信回路で第１信号を送信する場合、例えばＰＣＭ（Pulse Code Modulation）、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）、またはＰＤＭ（Pulse Density Modulation）の変調方式を用いることができる。いずれの場合であっても、構成が複雑になり、複数の送信回路に用いるとコストが高くなる。
【００１５】
一方、第２送信回路では、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度以上か否かを示す比較結果を制御手段へ送信すればよい。その比較結果は、「二値（例えばｙｅｓまたはｎｏ、ハイまたはロウ、あるいは「１」または「０」）」である。第２送信回路は「二値」を制御手段に送信すればよいので、「アナログ値または多値」を送信する第１送信回路よりも簡易な構成になる。これによって、第１送信回路と第２送信回路を備えている構成であっても、「多値」入力と「二値」入力に分けることによって、全体として簡易な構成にすることができる。
【００１６】
以上より、上記の電力変換装置によれば、全部の温度センサの検出値を制御手段に取り込まなくても、複数のスイッチング素子のうちの高温のスイッチング素子の温度に基づいてスイッチング素子の動作を制御することができる。
【００１７】
本明細書に開示する技術は、３個以上のスイッチング素子が並列接続されている場合にも有効である。
【００１８】
３個のスイッチング素子が並列接続されている場合は、第２スイッチング素子の温度を第２比較温度と比較する第２送信回路と、第３スイッチング素子の温度を第３比較温度と比較する第３送信回路のそれぞれの比較結果を制御手段に入力し、いずれかのスイッチング素子の温度が比較温度以上になったときの演算温度が比較温度未満の場合に、演算温度を修正するようにすればよい。第２送信回路の比較結果と第３送信回路の比較結果を区別してもよい。この場合、どちらのスイッチング素子が比較温度以上になったかを判別することができるので、第２スイッチング素子が第２比較温度以上になったときには第２比較温度と演算温度の差に基づいて修正すればよく、第３スイッチング素子が第３比較温度以上になったときには第３比較温度と演算温度の差に基づいて修正すればよい。
【００１９】
第２スイッチング素子と第３スイッチング素子のどちらが比較温度以上になったのかを判別することなく、いずれかが比較温度以上になったときに修正する方式でもよい。この場合は、下記の電力変換装置となる。
【００２０】
この電力変換装置は、第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子に並列接続されている第２スイッチング素子と、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子に並列接続されている第３スイッチング素子と、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子と第３スイッチング素子の動作を制御する制御手段を備えている。また、電力変換装置は、第１スイッチング素子の温度を検出する第１温度センサと、第２スイッチング素子の温度を検出する第２温度センサと、第３スイッチング素子の温度を検出する第３温度センサを備えている。また、電力変換装置は、第１温度センサが検出した第１スイッチング素子の温度を示す第１信号を制御手段へ送信する第１送信回路と、第２温度センサが検出した第２スイッチング素子の温度が所定の第２比較温度以上であるか否かを示す比較結果を送信する第２送信回路と、第３温度センサが検出した第３スイッチング素子の温度が所定の第３比較温度以上であるか否かを示す比較結果を送信する第３送信回路を備えている。また、電力変換装置は、第２送信回路が送信した比較結果と第３送信回路が送信した比較結果をＯＲ回路を介して制御手段へ送信する第４送信回路を備えている。制御手段は、第２比較温度と前記第３比較温度と修正量を記憶している記憶部と、第１信号と修正量を用いて演算温度を演算する演算処理部と、演算処理部が演算した演算温度に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子と第３スイッチング素子の動作を制御する制御処理部を備えている。演算処理部は、第２送信回路が送信する比較結果が、第２スイッチング素子の温度が第２比較温度未満であることを示す比較結果から第２比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時、または、第３送信回路が送信する比較結果が、第３スイッチング素子の温度が第３比較温度未満であることを示す比較結果から第３比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時に、演算温度が第２比較温度と第３比較温度のうち高温側の温度未満であれば、高温側の比較温度と演算温度の差を修正量に加算する処理を実行する。
【００２１】
このような構成によれば、上記と同様に、簡易な構成であっても複数のスイッチング素子のうち高温のスイッチング素子の温度に基づいて動作を制御することができる。
【００２２】
また上記の構成では、ＯＲ回路を介して、第２スイッチング素子の検出温度が第２比較温度以上になったことを示す比較結果（第２比較結果）と、第３スイッチング素子の検出温度が第３比較温度以上になったことを示す比較結果（第３比較結果）の論理和が制御手段に入力される。制御手段は、第２比較結果と第３比較結果について、どちらの比較結果であるのか区別しない。そのため、より安全側で動作を制御することができる。例えば、第２スイッチング素子の温度が第３スイッチング素子の温度より高い場合には、第３スイッチング素子に関する比較結果（第３比較結果）が制御手段に入力されなくても、第２スイッチング素子に関する比較結果（第２比較結果）が制御手段に入力されることによって、制御手段は演算温度を修正する。これによって、高温側スイッチング素子の比較結果によって複数個のスイッチング素子を制御することができ、より安全側でスイッチング素子の動作を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施例に係る電力変換装置のブロック図である。
【図２】第１実施例に係る電力変換装置の回路構成図である。
【図３】Ｕ相コンバーターの回路構成図である。
【図４】第１絶縁カプラの回路構成図である。
【図５】第２絶縁カプラの回路構成図である。
【図６】第３絶縁カプラの回路構成図である。
【図７】制御ユニットのブロック図である。
【図８】温度特性関数を示すグラフである。
【図９】制御装置が実行する第１実施例に係る処理のフローチャートである。
【図１０】第１電圧と演算温度の関係を示すグラフである（１）。
【図１１】第１電圧と演算温度の関係を示すグラフである（２）。
【図１２】第１電圧と演算温度の関係を示すグラフである（３）。
【図１３】演算温度と負荷率の関係を示すグラフである。
【図１４】他の実施例に係る第１電圧と演算温度の関係を示すグラフである。
【図１５】第２実施例に係る電力変換装置の回路構成図である。
【図１６】制御装置が実行する第２実施例に係る処理のフローチャートである。
【図１７】第２実施例に係る第１電圧と演算温度の関係を示すグラフである。
【図１８】第３実施例に係る電力変換装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施例）
図１に示すように、第１実施例に係る電力変換装置１は、コンバーター２とインバーター４と回路ユニット６と制御ユニット７を備えている。コンバーター２とインバーター４は電気的に接続されている。また、コンバーター２が電源３に接続されており、インバーター４がモーター５に接続されている。
【００２５】
電源３は、例えば蓄電池や燃料電池である。電源３は、コンバーター２とインバーター４を介してモーター５に電力を供給する。コンバーター２は、電源３が供給した電力を昇圧して出力する。コンバーター２の構成については後述する。インバーター４は、コンバーター２が出力した直流電力を交流電力に変換して出力する。インバーター４は、図示しないが、２個のスイッチング素子を直列に接続したセットが並列に３セット接続された構造を有している。インバーター４の構成は良く知られているので詳細な説明を省略する。また、図１ではインバーター４の制御装置の図示を省略している。モーター５は、コンバーター２とインバーター４を介して電源３から供給された電力によって回転する。モーター５は、例えばハイブリッド自動車、燃料電池自動車、電気自動車等における走行用のモーターである。
【００２６】
コンバーター２の構成について説明する。図２に示すように、コンバーター２は、多相コンバーターであり、Ｕ相コンバーター２ＵとＶ相コンバーター２ＶとＷ相コンバーター２ＷとＸ相コンバーター２Ｘの４個のコンバーターを備えている。Ｕ相コンバーター２ＵとＶ相コンバーター２ＶとＷ相コンバーター２ＷとＸ相コンバーター２Ｘは、並んで配置されており、並列接続されている。Ｕ相コンバーター２ＵとＶ相コンバーター２ＶとＷ相コンバーター２ＷとＸ相コンバーター２Ｘは、同様の構成を備えている。したがって、４個のコンバーターのうちの１つであるＵ相コンバーター２Ｕの構成についてのみ説明し、その他のＶ相コンバーター２ＶとＷ相コンバーター２ＷとＸ相コンバーター２Ｘの構成については説明を省略する。なお、以下の説明では、Ｕ相コンバーター２ＵとＶ相コンバーター２ＶとＷ相コンバーター２ＷとＸ相コンバーター２Ｘを区別せずに、「単相コンバーター２Ａ」と呼ぶ場合がある。
【００２７】
図３に示すように、Ｕ相コンバーター２Ｕは、１個のリアクトル９Ｕを備えている。また、Ｕ相コンバーター２Ｕは、第１ダイオード１１と第２ダイオード１２と第３ダイオード１３の３個のダイオードを備えている。また、Ｕ相コンバーター２Ｕは、第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３の３個のスイッチング素子を備えている。第１ダイオード１１と第２ダイオード１２と第３ダイオード１３は、並んで配置されており、並列接続されている。同様に、第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３も、並んで配置されており、並列接続されている。なお、以下の説明では、第１ダイオード１１と第２ダイオード１２と第３ダイオード１３を区別せずに、「ダイオード１０」と呼ぶ場合がある。また、第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３を区別せずに、「スイッチング素子２０」と呼ぶ場合がある。
【００２８】
リアクトル９Ｕの一端は、ダイオード１０の一端とスイッチング素子２０の一端に接続されている。図２に示すように、リアクトル９Ｕの他端は、電源３の正極に接続されている。ダイオード１０の他端は、正極側の出力端子に接続されている。スイッチング素子２０の他端は、負極側の出力端子と電源３の負極に接続されている。正極側の出力端子と負極側の出力端子の間にコンデンサ８が配置されている。コンデンサ８の一端が正極側の出力端子に接続されており、コンデンサ８の他端が負極側の出力端子に接続されている。
【００２９】
スイッチング素子２０としては、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。スイッチング素子２０は、所定のデューティ比に基づいてＯＮ／ＯＦＦの動作を繰り返す。スイッチング素子２０がＯＮ／ＯＦＦの動作を繰り返すと、その温度が上昇する。また、スイッチング素子２０のＯＦＦ状態が続くと、その温度が下降する。スイッチング素子２０の動作状態によってスイッチング素子２０の温度が変化する。スイッチング素子２０のデューティ比を制御してＯＮ／ＯＦＦを制御することによって、単相コンバーター２Ａが出力する電力を制御することができる。
【００３０】
本実施例では、同時にＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子２１，２２，２３を並列接続することによって大電流をＯＮ／ＯＦＦできるようにしている。スイッチング素子２１，２２，２３のゲートは、共通配線に接続されている。
【００３１】
次に、回路ユニット６と制御ユニット７の構成について説明する。図２に示すように、回路ユニット６は、第１温度センサ３１と第２温度センサ３２と第３温度センサ３３の３個の温度センサを備えている。また、回路ユニット６は、第１送信回路６１と第２送信回路６２と第３送信回路６３の３個の送信回路を備えている。
【００３２】
第１温度センサ３１と第２温度センサ３２と第３温度センサ３３は、並んで配置されている。なお、以下の説明では、第１温度センサ３１と第２温度センサ３２と第３温度センサ３３を区別せずに、「温度センサ３０」と呼ぶ場合がある。
【００３３】
図３に示すように、第１温度センサ３１は、第１スイッチング素子２１の隣に配置されている。第１温度センサ３１と第１スイッチング素子２１が並んで配置されている。第１温度センサ３１は、第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１を検出する。第１温度センサ３１は、検出した第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１に対応する電圧を出力する。第１温度センサ３１が出力する電圧（第１スイッチング素子２１の検出温度Ｔ１に対応する電圧）を第１電圧Ｖ１（第１信号の一例）とする。第１温度センサ３１は、第１電圧Ｖ１をアナログ信号として出力する。アナログ信号は、連続的に値が変化する信号である。
【００３４】
第２温度センサ３２は、第２スイッチング素子２２の隣に配置されている。第２温度センサ３２と第２スイッチング素子２２が並んで配置されている。第２温度センサ３２は、第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２を検出する。第２温度センサ３２は、検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２に対応する電圧を出力する。第２温度センサ３２が出力する電圧（第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２に対応する電圧）を第２電圧Ｖ２とする。第２温度センサ３２は、第２電圧Ｖ２をアナログ信号として出力する。
【００３５】
第３温度センサ３３は、第３スイッチング素子２３の隣に配置されている。第３温度センサ３３と第３スイッチング素子２３が並んで配置されている。第３温度センサ３３は、第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３を検出する。第３温度センサ３３は、検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３に対応する電圧を出力する。第３温度センサ３３が出力する電圧（第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３に対応する電圧）を第３電圧Ｖ３とする。第３温度センサ３３は、第３電圧Ｖ３をアナログ信号として出力する。
【００３６】
温度センサ３０としては、例えば温度検出用のダイオードを用いることができる。温度検出用のダイオードは、ダイオードの電圧−電流特性が温度によって変化する性質を利用して検出対象（スイッチング素子２０）の温度を検出することができる素子である。ダイオードに一定の順方向電流が流れている状態で温度が変化すると順方向電圧が変化するので、変化した順方向電圧から温度を検出することができる。
【００３７】
図２に示すように、第１送信回路６１は、第１温度センサ３１と制御装置１００に接続されている。第１送信回路６１は、制御装置１００に信号を送信する。第１送信回路６１は、変調回路４６と第１絶縁カプラ５１と復調回路４７を備えている。
【００３８】
変調回路４６は、第１温度センサ３１に電気的に接続されている。変調回路４６は、第１温度センサ３１が出力した第１電圧Ｖ１のアナログ信号をデジタル信号に変調する。変調回路４６は第１電圧Ｖ１のデジタル信号を出力する。デジタル信号は、非連続的（離散的）に値が変化する信号である。第１電圧Ｖ１のデジタル信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に変調されている。
【００３９】
第１絶縁カプラ５１は、変調回路４６と復調回路４７に電気的に接続されている。第１絶縁カプラ５１は、変調回路４６が出力した第１電圧Ｖ１のデジタル信号を復調回路４７に伝達する。第１絶縁カプラ５１としては、フォトカプラや磁気カプラを用いることができる。
【００４０】
図４に示すように、第１絶縁カプラ５１は、発光素子である発光ダイオード５１１と、受光素子であるフォトダイオード５１２と、増幅回路５１３を備えている。発光ダイオード５１１が変調回路４６に電気的に接続されており、増幅回路５１３が復調回路４７に電気的に接続されている。また、増幅回路５１３はフォトダイオード５１２に電気的に接続されている。発光ダイオード５１１が発光した光をフォトダイオード５１２が受光することによって信号を伝達することができる。入力側（発光素子側）と出力側（受光素子側）が電気的に絶縁されている状態で光によって信号を伝達することができる。また、光によって伝達された信号を増幅回路５１３が増幅して出力する。増幅回路５１３は複数のトランジスタを備えている。
【００４１】
第１絶縁カプラ５１は、後述する第２絶縁カプラ５２及び第３絶縁カプラ５３よりも高速で信号を伝達することができる。第１絶縁カプラ５１における信号伝達の周波数は、第２絶縁カプラ５２における信号伝達の周波数、及び、第３絶縁カプラ５３における信号伝達の周波数よりも高い。第１絶縁カプラ５１は、約１ＭＨｚ〜２５ＭＨｚの周波数の信号を伝達することができる。第１絶縁カプラ５１における伝達遅延歪は、第２絶縁カプラ５２及び第３絶縁カプラ５３における伝達遅延歪よりも抑制される。
【００４２】
復調回路４７は、第１絶縁カプラ５１が出力した第１電圧Ｖ１のデジタル信号をアナログ信号に復調する。復調回路４７は、制御装置１００に電気的に接続されている。復調回路４７は、復調した第１電圧Ｖ１のアナログ信号を出力する。復調回路４７が出力した第１電圧Ｖ１の信号が制御装置１００に入力される。なお、制御装置１１０にデジタル信号を入力してもよい。
【００４３】
第２送信回路６２は、第２温度センサ３２と制御装置１００に接続されている。第２送信回路６２は、制御装置１００に信号を送信する。第２送信回路６２は、第２比較回路４２と第２絶縁カプラ５２を備えている。なお、比較回路は、第１スイッチング素子に対しては利用せず、第２スイッチング素子と第３スイッチング素子に対してのみ利用する。従って第１比較回路は存在しない。それにもかかわらず、第２スイッチング素子に対応することから第２比較回路という。後述する第３比較回路についても同様である。
【００４４】
第２比較回路４２は、第２温度センサ３２に電気的に接続されている。第２比較回路４２は、例えばコンパレーターである。第２比較回路４２は、第２温度センサ３２が出力した第２電圧Ｖ２を所定の基準電圧Ｖ０と比較し、比較結果をデジタル信号として出力する。第２比較回路４２は、第２電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ０以上であるか、基準電圧Ｖ０未満であるかを出力する。第２電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ０以上であると判断した場合は、第２比較回路４２が「１」の信号を出力する。第２電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ０未満であると判断した場合は、第２比較回路４２が「０」の信号を出力する。第２比較回路４２は、第２電圧Ｖ２を基準電圧Ｖ０と比較することによって、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２を所定の基準温度Ｔ０と比較することができる。第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２と第２電圧Ｖ２が対応しており、基準温度Ｔ０と基準電圧Ｖ０が対応している。基準電圧Ｖ０は予め設定されており、それに対応する基準温度Ｔ０も予め設定されている。基準温度Ｔ０は、例えば１００℃に設定されている。基準温度Ｔ０は、スイッチング素子２０の過熱防止制御が必要とされる温度の直下に設定されている。
【００４５】
第２絶縁カプラ５２は、第２比較回路４２と制御装置１００に電気的に接続されている。第２絶縁カプラ５２は、第２比較回路４２が出力した比較結果のデジタル信号を制御装置１００に伝達する。第２絶縁カプラ５２としては、フォトカプラや磁気カプラを用いることができる。
【００４６】
図５に示すように、第２絶縁カプラ５２は、発光素子である発光ダイオード５２１と、受光素子であるフォトトランジスタ５２２を備えている。発光ダイオード５２１が第２比較回路４２に電気的に接続されており、フォトトランジスタ５２２が制御装置１００に電気的に接続されている。発光ダイオード５２１が発光した光をフォトトランジスタ５２２が受光することによって信号を伝達することができる。入力側（発光素子側）と出力側（受光素子側）が電気的に絶縁されている状態で光によって信号を伝達することができる。第２絶縁カプラ５２は、上述した第１絶縁カプラ５１よりも低速で信号を伝達する。第２絶縁カプラ５２は、約１ｋＨｚ〜９ｋＨｚの周波数の信号を伝達する。
【００４７】
第３送信回路６３は、第３温度センサ３３と制御装置１００に接続されている。第３送信回路６３は、制御装置１００に信号を送信する。第３送信回路６３は、第３比較回路４３と第３絶縁カプラ５３を備えている。
【００４８】
第３比較回路４３は、第３温度センサ３３に電気的に接続されている。第３比較回路４３は、例えばコンパレーターである。第３比較回路４３は、第３温度センサ３３が出力した第３電圧Ｖ３を所定の基準電圧Ｖ０と比較し、比較結果をデジタル信号として出力する。第３比較回路４３は、第３電圧Ｖ３が基準電圧Ｖ０以上であるか、基準電圧Ｖ０未満であるかを出力する。第３電圧Ｖ３が基準電圧Ｖ０以上である場合は、第３比較回路４３が「１」の信号を出力する。第３電圧Ｖ３が基準電圧Ｖ０未満である場合は、第３比較回路４３が「０」の信号を出力する。第３比較回路４３は、第３電圧Ｖ３を基準電圧Ｖ０と比較することによって、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３を所定の基準温度Ｔ０と比較することができる。第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３と第３電圧Ｖ３が対応しており、基準温度Ｔ０と基準電圧Ｖ０が対応している。第３比較回路４３の基準電圧Ｖ０は、第２比較回路４２の基準電圧Ｖ０に等しい。
【００４９】
第３絶縁カプラ５３は、第３比較回路４３と制御装置１００に電気的に接続されている。第３絶縁カプラ５３は、第３比較回路４３が出力した比較結果のデジタル信号を制御装置１００に伝達する。第３絶縁カプラ５３としては、フォトカプラや磁気カプラを用いることができる。
【００５０】
図６に示すように、第３絶縁カプラ５３は、発光素子である発光ダイオード５３１と、受光素子であるフォトトランジスタ５３２を備えている。発光ダイオード５３１が第３比較回路４３に電気的に接続されており、フォトトランジスタ５３２が制御装置１００に電気的に接続されている。発光ダイオード５３１が発光した光をフォトトランジスタ５３２が受光することによって信号を伝達することができる。入力側（発光素子側）と出力側（受光素子側）が電気的に絶縁されている状態で光によって信号を伝達することができる。第３絶縁カプラ５３は、上述した第１絶縁カプラ５１よりも低速で信号を伝達する。第３絶縁カプラ５３は、約１ｋＨｚ〜９ｋＨｚの周波数の信号を伝達する。
【００５１】
上記の変調回路４６、第２比較回路４２、第３比較回路４３、第１絶縁カプラ５１、第２絶縁カプラ５２、第３絶縁カプラ５３は、単一のＩＰＭ（Intelligent Power Module）基板の上に配置されている。
【００５２】
図７に示すように、制御ユニット７は制御装置１００と記憶装置２００を備えている。記憶装置２００は、各種の情報を記憶する。記憶装置２００には、温度特性関数Ｆｔと比較温度Ｔｃが予め格納されている。温度特性関数Ｆｔとしては、第１温度特性関数Ｆｔ１と第２温度特性関数Ｆｔ２と第３温度特性関数Ｆｔ３がある。図８に示すように、本実施例では温度特性関数Ｆｔ（Ｆｔ１、Ｆｔ２、Ｆｔ３）を一次関数としている。第１温度特性関数Ｆｔ１と第２温度特性関数Ｆｔ２と第３温度特性関数Ｆｔ３の一次関数の傾きと切片は、互いに異なっている。初期状態では、温度特性関数Ｆｔとして、第１温度特性関数Ｆｔ１が記憶装置２００に格納されている。比較温度Ｔｃとしては、第２比較温度Ｔｃ２と第３比較温度Ｔｃ３が記憶装置２００に格納されている。
【００５３】
また、記憶装置２００には、温度特性関数Ｆｔを修正するためのパラメーターが予め格納されている。パラメーターとしては、一次関数である温度特性関数Ｆｔの傾きが格納されている。例えば、第１温度特性関数Ｆｔ１に用いる傾き「ａ１」、第２温度特性関数Ｆｔ２に用いる傾き「ａ２」、第３温度特性関数Ｆｔ３に用いる傾き「ａ３」が記憶装置２００に格納されている。一次関数である温度特性関数Ｆｔの傾きは、後述する修正処理によって修正される。例えば、温度特性関数Ｆｔの傾きがａ１→ａ２→ａ３の順に修正される。
【００５４】
また、温度特性関数Ｆｔには、修正量αが加算されている。修正量αは、後述する修正処理における加算量ΔＴを全て加算した量（値）である。修正量αは、一次関数である温度特性関数Ｆｔの切片に加算されている量（値）である。後述する修正処理によって修正量αに加算量ΔＴが加算されると、一次関数である温度特性関数Ｆｔの切片が増加してゆく。なお、第１温度特性関数Ｆｔ１における修正量αは、「０（ゼロ）」である。
【００５５】
図８に示すように、温度特性関数Ｆｔ（Ｆｔ１、Ｆｔ２、Ｆｔ３）は、電圧と温度の関係を示す一次関数である。例えば、第１温度特性関数Ｆｔ１は、「Ｆｔ１＝ａ１Ｖ＋ｂ＋α」と表すことができる。ａ１が一次関数の傾きであり、ｂ＋αが一次関数の切片に対応する。αは、温度特性関数Ｆｔの切片に加えられている修正量であり、第１温度特性関数Ｆｔ１における修正量αは「０（ゼロ）」である。Ｖには、第１電圧Ｖ１を示す値が入力される。この温度特性関数Ｆｔ（Ｆｔ１、Ｆｔ２、Ｆｔ３）は、第１電圧Ｖ１から演算温度Ｔｘを演算するための関数である。温度特性関数Ｆｔ（Ｆｔ１、Ｆｔ２、Ｆｔ３）に第１電圧Ｖ１が入力されると演算温度Ｔｘが出力される。後述するように、演算温度Ｔｘを演算するときは、第１温度特性関数Ｆｔ１と第２温度特性関数Ｆｔ２と第３温度特性関数Ｆｔ３のいずれか１つを用いて演算する。第１温度特性関数Ｆｔ１と第２温度特性関数Ｆｔ２と第３温度特性関数Ｆｔ３のそれぞれに同じ第１電圧Ｖ１が入力された場合、本実施例では第１温度特性関数Ｆｔ１が最も低い演算温度Ｔｘを出力し、第２温度特性関数Ｆｔ２が次に低い演算温度Ｔｘを出力し、第３温度特性関数Ｆｔ３が最も高い演算温度Ｔｘを出力する。
【００５６】
第１温度特性関数Ｆｔ１は予め設定されている。第１温度特性関数Ｆｔ１は第１温度センサ３１に対応している。第１温度特性関数Ｆｔ１を設定するときは、第１温度センサ３１が検出した第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１と、それに対応する第１電圧Ｖ１の関係を実験や解析で予め調べておき、その温度Ｔ１と第１電圧Ｖ１の関係を求める。求めた関係を第１温度特性関数Ｆｔ１とする。
【００５７】
温度特性関数Ｆｔは、初期の第１温度特性関数Ｆｔ１から、第２温度特性関数Ｆｔ２と第３温度特性関数Ｆｔ３に修正される。本実施例では、Ｆｔ１→Ｆｔ２→Ｆｔ３の順に温度特性関数Ｆｔが修正される。後述する修正処理によって、温度特性関数Ｆｔの傾きと切片が修正される。
【００５８】
第２温度特性関数Ｆｔ２の傾き「ａ２」は予め設定されている。第２温度特性関数Ｆｔ２の傾き「ａ２」は第２温度センサ３２に対応している。第２温度特性関数Ｆｔ２の傾き「ａ２」を設定するときは、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２と、それに対応する第２電圧Ｖ２の関係を実験や解析で予め調べておき、その温度Ｔ２と第２電圧Ｖ２の関係を求める。求めた関係に基づいて第２温度特性関数Ｆｔ２の傾き「ａ２」を設定する。
【００５９】
同様に、第３温度特性関数Ｆｔ３の傾き「ａ３」は予め設定されている。第３温度特性関数Ｆｔ３の傾き「ａ３」は第３温度センサ３３に対応している。第３温度特性関数Ｆｔ３の傾き「ａ３」を設定するときは、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３と、それに対応する第３電圧Ｖ３の関係を実験や解析で予め調べておき、その温度Ｔ３と第３電圧Ｖ３の関係を求める。求めた関係に基づいて第３温度特性関数Ｆｔ３の傾き「ａ３」を設定する。
【００６０】
図８は、同じ温度であれば、第１温度センサ３１の出力電圧Ｖ１＞第２温度センサ３２の出力電圧Ｖ２＞第３温度センサ３３の出力電圧Ｖ３の関係にある場合を例示しており、同じ出力電圧であれば、第１スイッチング素子２１の検出温度Ｔ１＜第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２＜第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３の関係にある場合を例示している。
【００６１】
記憶装置２００に格納されている比較温度Ｔｃは、演算温度Ｔｘと比較するための温度である。第２比較温度Ｔｃ２は、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２と対応している。第３比較温度Ｔｃ３は、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３と対応している。第２比較温度Ｔｃ２と第３比較温度Ｔｃ３は、異なる温度である。例えば、第２比較温度Ｔｃ２が１０２℃であり、第３比較温度Ｔｃ３が１０５℃である。
【００６２】
第２比較温度Ｔｃ２は、以下のような考えに基づいて予め設定されている。すなわち、上記の構成を備えている電力変換装置１において、第２比較回路４２が比較結果として「１」の信号を出力するときの第２スイッチング素子２２の実際の温度に着目すると、設計上の温度と実際上の温度の間に誤差がある。このような誤差は、主に第２温度センサ３２と第２比較回路４２の製品誤差によって生じる。例えば、設計上の基準温度Ｔ０を１００℃とし、設計上では第２スイッチング素子２２の温度が１００℃以上になると第２比較回路４２が「１」の信号を出力するように構成されていたとしても、実際上では第２スイッチング素子２２の温度が１００℃以上になっても第２比較回路４２が「１」の信号を出力せず、製品誤差によって、第２スイッチング素子２２の温度が１０２℃以上になったときに第２比較回路４２が「１」の信号を出力する製品となってしまうことがある。そこで、第２比較回路４２が比較結果が「１」の信号を出力するときの第２スイッチング素子２２の温度を予め実験で求めておき、その温度（上記に例示する場合は１０２℃）を第２比較温度Ｔｃ２として記憶装置２００に予め格納しておく。すなわち、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２が設計上の所定の基準温度Ｔ０以上になったことを示す比較結果「１」が第２比較回路４２から出力されるときの第２スイッチング素子２２の実際の温度（１０２℃）を予め実験で求めておき、その温度（１０２℃）を第２比較温度Ｔｃ２として記憶装置２００に予め格納しておく。
【００６３】
同様に、第３比較温度Ｔｃ３は、以下のような考えに基づいて予め設定されている。すなわち、上記の構成を備えている電力変換装置１において、第３比較回路４３が比較結果として「１」の信号を出力するときの第３スイッチング素子２３の温度に着目すると、設計上の温度と実際の温度の間に誤差がある。このような誤差は、主に第３温度センサ３３と第３比較回路４３の製品誤差によって生じる。例えば、設計上の基準温度Ｔ０を１００℃として、設計上では第３スイッチング素子２３の温度が１００℃以上になると第３比較回路４３が「１」の信号を出力するように構成されていたとしても、実際上では第３スイッチング素子２３の温度が１００℃以上になっても第３比較回路４３が「１」の信号を出力せず、製品誤差によって、第３スイッチング素子２３の温度が１０５℃以上になったときに第３比較回路４３が「１」の信号を出力するような製品になってしまうことがある。そこで、第３比較回路４３が比較結果として「１」の信号を出力するときの第３スイッチング素子２３の温度を予め求めておき、その温度（上記に例示した場合は１０５℃）を第３比較温度Ｔｃ３として記憶装置２００に予め格納しておく。すなわち、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３が設計上の所定の基準温度Ｔ０以上になったことを示す比較結果「１」が第３比較回路４３から出力されるときの第３スイッチング素子２３の実際の温度（１０５℃）を予め実験で求めておき、その温度（１０５℃）を第３比較温度Ｔｃ３として記憶装置２００に予め格納しておく。
【００６４】
図７に示すように、制御装置１００は、演算処理部１１１と制御処理部１１２を備えている。後に説明するように、演算処理部１１１は、第１電圧Ｖ１から演算温度Ｔｘを演算する。また、演算処理部１１１は、必要に応じて、その演算温度Ｔｘを修正する。制御処理部１１２は、第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３の動作を制御する。制御装置１００による制御については、後に詳細に説明する。
【００６５】
次に電力変換装置の動作について説明する。上記の構成を備えている電力変換装置１では、コンバーター２のスイッチング素子２０がＯＮ／ＯＦＦの動作を繰り返すことで昇圧し、昇圧した電圧でモーター５を回転させる。スイッチング素子２０は、ＯＮ／ＯＦＦの動作を繰り返すことによって温度が次第に上昇してゆく。第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３のそれぞれの温度が上昇してゆく。
【００６６】
スイッチング素子２０の温度は温度センサ３０によって検出されている。第１スイッチング素子２１の温度が第１温度センサ３１によって検出されており、第２スイッチング素子２２の温度が第２温度センサ３２によって検出されており、第３スイッチング素子２３の温度が第３温度センサ３３によって検出されている。
【００６７】
第１温度センサ３１は、検出した第１スイッチング素子２１の温度に対応する電圧を出力する。第１温度センサ３１が出力する電圧を第１電圧Ｖ１とする。第１スイッチング素子２１が高温の場合は高電圧の第１電圧Ｖ１が出力され、低温の場合は低電圧の第１電圧Ｖ１が出力される。第１温度センサ３１が出力する第１電圧Ｖ１は、アナログ信号として出力される。
【００６８】
第１温度センサ３１と同様に、第２温度センサ３２は、検出した第２スイッチング素子２２の温度に対応する電圧を出力する。第２温度センサ３２が出力する電圧を第２電圧Ｖ２とする。第２スイッチング素子２２の温度が高温の場合は高電圧の第２電圧Ｖ２が出力され、低温の場合は低電圧の第２電圧Ｖ２が出力される。第２温度センサ３２が出力する第２電圧Ｖ２は、アナログ信号として出力される。
【００６９】
同様に、第３温度センサ３３は、検出した第３スイッチング素子２３の温度に対応する電圧を出力する。第３温度センサ３３が出力する電圧を第３電圧Ｖ３とする。第３スイッチング素子２３の温度が高温の場合は高電圧の第３電圧Ｖ３が出力され、低温の場合は低電圧が出力される。第３温度センサ３３が出力する第３電圧Ｖ３は、アナログ信号として出力される。
【００７０】
第１温度センサ３１が出力した第１電圧Ｖ１は、変調回路４６に入力される。第１電圧Ｖ１は、アナログ信号として変調回路４６に入力される。変調回路４６は、入力された第１電圧Ｖ１のアナログ信号をＰＷＭによってデジタル信号に変調する。変調回路４６は、第１電圧Ｖ１を、デジタル信号として出力する。変調回路４６が出力した第１電圧Ｖ１は、第１絶縁カプラ５１に入力される。
【００７１】
第１絶縁カプラ５１は、変調回路４６から入力された第１電圧Ｖ１を復調回路４７へ出力する。第１絶縁カプラ５１は、入力側（変調回路４６側）と出力側（復調回路４７側）が電気的に絶縁されている状態で、第１電圧Ｖ１のデジタル信号を伝達する。第１絶縁カプラ５１が出力した第１電圧Ｖ１は、復調回路４７に入力される。
【００７２】
復調回路４７は、入力された第１電圧Ｖ１のデジタル信号をアナログ信号に変調する。復調回路４７は、第１電圧Ｖ１をアナログ信号として出力する。復調回路４７が出力した第１電圧Ｖ１は、制御装置１００に入力される。
【００７３】
一方、第２温度センサ３２が出力した第２電圧Ｖ２は、第２比較回路４２に入力される。第２電圧Ｖ２は、アナログ信号として第２比較回路４２に入力される。第２比較回路４２は、入力された第２電圧Ｖ２を所定の基準電圧Ｖ０と比較する。また、第２比較回路４２は、第２電圧Ｖ２と基準電圧Ｖ０の比較結果をデジタル信号として出力する。第２比較回路４２による比較結果を第２比較結果Ｃ２という。第２比較回路４２は、第２電圧Ｖ２が所定の基準電圧Ｖ０未満であると判断した場合は、その第２比較結果Ｃ２を「０」のデジタル信号として出力する。一方、第２比較回路４２は、第２電圧Ｖ２が所定の基準電圧Ｖ０以上であると判断した場合は、その第２比較結果Ｃ２を「１」のデジタル信号として出力する。
【００７４】
上記の第２電圧Ｖ２は、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２に対応している。また、所定の基準電圧Ｖ０は所定の基準温度Ｔ０に対応している。したがって、第２比較回路４２は、第２電圧Ｖ２を所定の基準電圧Ｖ０と比較することによって、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２を所定の基準温度Ｔ０と比較することができる。よって、第２比較回路４２は、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２が所定の基準温度Ｔ０未満であると判断した場合は、その第２比較結果Ｃ２を「０」のデジタル信号として出力する。第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が所定の基準温度Ｔ０未満であると第２比較回路４２が判断するときの第２スイッチング素子２２の実際の温度は、第２比較温度Ｔｃ２未満である。よって、第２比較回路４２は、第２スイッチング素子２２の実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２未満である場合は（回路上では第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が設計上の基準温度Ｔ０未満であると判断する場合は）、第２比較結果Ｃ２を「０」のデジタル信号として出力する。一方、第２比較回路４２は、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２が所定の基準温度Ｔ０以上であると判断した場合は、その第２比較結果Ｃ２を「１」のデジタル信号として出力する。第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が所定の基準温度Ｔ０以上であると第２比較回路４２が判断するときの第２スイッチング素子２２の実際の温度は、第２比較温度Ｔｃ２以上である。よって、第２比較回路４２は、第２スイッチング素子２２の実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上である場合は（回路上では第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が設計上の基準温度Ｔ０以上であると判断する場合は）、第２比較結果Ｃ２を「１」のデジタル信号として出力する。第２スイッチング素子２２の温度が次第に上昇してゆき、第２電圧Ｖ２（第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２）が基準電圧Ｖ０（基準温度Ｔ０）以上になったと判断された時点で、第２比較結果Ｃ２が「０」から「１」に変化する。すなわち、第２スイッチング素子２２の実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上になった時点で、第２比較結果Ｃ２が「０」から「１」に変化する。第２比較回路４２が出力した第２比較結果Ｃ２（「０」又は「１」）は、第２絶縁カプラ５２に入力される。
【００７５】
第２絶縁カプラ５２は、第２比較回路４２から入力された第２比較結果Ｃ２（「０」又は「１」）を制御装置１００へ出力する。第２絶縁カプラ５２は、入力側（第２比較回路４２側）と出力側（制御装置１００側）が電気的に絶縁されている状態で、第２比較結果Ｃ２（「０」又は「１」）のデジタル信号を伝達する。第２絶縁カプラ５２が出力した第２比較結果Ｃ２は、制御装置１００に入力される。
【００７６】
また、第３温度センサ３３が出力した第３電圧Ｖ３は、第３比較回路４３に入力される。第３電圧Ｖ３は、アナログ信号として第３比較回路４３に入力される。第３比較回路４３は、入力された第３電圧Ｖ３を所定の基準電圧Ｖ０と比較する。また、第３比較回路４３は、第３電圧Ｖ３と基準電圧Ｖ０の比較結果をデジタル信号として出力する。第３比較回路４３による比較結果を第３比較結果Ｃ３という。第３比較回路４３は、第３電圧Ｖ３が所定の基準電圧Ｖ０未満であると判断した場合は、その第３比較結果Ｃ３を「０」のデジタル信号として出力する。一方、第３比較回路４３は、第３電圧Ｖ３が所定の基準電圧Ｖ０以上であると判断した場合は、その第３比較結果Ｃ３を「１」のデジタル信号として出力する。
【００７７】
上記の第３電圧Ｖ３は、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３に対応している。また、所定の基準電圧Ｖ０は所定の基準温度Ｔ０に対応している。したがって、第３比較回路４３は、第３電圧Ｖ３を所定の基準電圧Ｖ０と比較することによって、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３を所定の基準温度Ｔ０と比較することができる。よって、第３比較回路４３は、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３が所定の基準温度Ｔ０未満であると判断した場合は、その第３比較結果Ｃ３を「０」のデジタル信号として出力する。第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が所定の基準温度Ｔ０未満であると第３比較回路４３が判断するときの第３スイッチング素子２３の実際の温度は、第３比較温度Ｔｃ３未満である。よって、第３比較回路４３は、第３スイッチング素子２３の実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３未満である場合は（回路上では第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が設計上の基準温度Ｔ０未満であると判断する場合は）、第３比較結果Ｃ３を「０」のデジタル信号として出力する。一方、第３比較回路４３は、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３が所定の基準温度Ｔ０以上であると判断した場合は、その第３比較結果Ｃ３を「１」のデジタル信号として出力する。第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が所定の基準温度Ｔ０以上であると第３比較回路４３が判断するときの第３スイッチング素子２３の実際の温度は、第３比較温度Ｔｃ３以上である。よって、第３比較回路４３は、第３スイッチング素子２３の実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上である場合は（回路上では第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が設計上の基準温度Ｔ０以上であると判断する場合は）、第３比較結果Ｃ３を「１」のデジタル信号として出力する。第３スイッチング素子２３の温度が次第に上昇してゆき、第３電圧Ｖ３（第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３）が基準電圧Ｖ０（基準温度Ｔ０）以上になったと判断された時点で、第３比較結果Ｃ３が「０」から「１」に変化する。すなわち、第３スイッチング素子２３の実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上になった時点で、第３比較結果Ｃ３が「０」から「１」に変化する。第３比較回路４３が出力した第３比較結果Ｃ３（「０」又は「１」）は、第３絶縁カプラ５３に入力される。
【００７８】
第３絶縁カプラ５３は、第３比較回路４３から入力された第３比較結果Ｃ３（「０」又は「１」）を制御装置１００へ出力する。第３絶縁カプラ５３は、入力側（第３比較回路４３側）と出力側（制御装置１００側）が電気的に絶縁されている状態で、第３比較結果Ｃ３（「０」又は「１」）のデジタル信号を伝達する。第３絶縁カプラ５３が出力した第３比較結果Ｃ３は、制御装置１００に入力される。
【００７９】
次に、制御装置１００の動作について説明する。制御装置１００は、以下の手順に従って処理を実行する。上述したように、制御装置１００には、第１送信回路６１によって第１電圧Ｖ１のアナログ信号が入力されている。また、制御装置１００には、第２送信回路６２によって第２比較結果Ｃ２のデジタル信号が入力されており、第３送信回路６３によって第３比較結果Ｃ３のデジタル信号が入力されている。制御装置１００の演算処理部１１１は、これらの信号に基づいて演算温度Ｔｘを演算する。また、演算処理部１１１は、演算温度Ｔｘを修正する。また、制御装置１００の制御処理部１１２は、演算温度Ｔｘに基づいてスイッチング素子２０の動作を制御する。これらの処理について以下に詳細に説明する。
【００８０】
図９に示すように、まずＳ１０では、制御装置１００が、温度特性関数Ｆｔとして第１温度特性関数Ｆｔ１を設定する。次に、Ｓ１１では、制御装置１００の演算処理部１１１が、第１電圧Ｖ１と第１温度特性関数Ｆｔ１に基づいて演算温度Ｔｘを演算する。温度特性関数Ｆｔには修正量αが加算されている。第１温度特性関数Ｆｔ１に加算されている修正量αは「０（ゼロ）」である。第１電圧Ｖ１は、復調回路４７から制御装置１００に入力されている。第１温度特性関数Ｆｔ１は、記憶装置２００に格納されている。図１０に示すように、第１温度特性関数Ｆｔ１を用いて第１電圧Ｖ１から演算温度Ｔｘを演算する。演算処理部１１１が第１温度特性関数Ｆｔ１を用いて演算した演算温度Ｔｘは、修正処理が１回も行われていない温度である。制御装置１００は、この演算温度Ｔｘをスイッチング素子２０の温度として認識する。
【００８１】
第１電圧Ｖ１が復調回路４７から制御装置１００に入力されているのと並行して、第２比較結果Ｃ２が第２絶縁カプラ５２から制御装置１００に入力されており、第３比較結果Ｃ３が第３絶縁カプラ５３から制御装置１００に入力されている。
【００８２】
Ｓ１１に続くＳ１２では、演算処理部１１１が、第２絶縁カプラ５２から「１」の第２比較結果Ｃ２が入力されたか否かを判断する。上述したように、第２比較回路４２において第２電圧Ｖ２（第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２）が所定の基準電圧Ｖ０（設計上の基準温度Ｔ０）未満であると判断された場合は、制御装置１００に「０」の第２比較結果Ｃ２が入力されている。すなわち、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２の実際上の温度が第２比較温度Ｔｃ２未満であると判断された場合は、制御装置１００に「０」の第２比較結果Ｃ２が入力されている。一方、第２比較回路４２において第２電圧Ｖ２（第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２）が所定の基準電圧Ｖ０（設計上の基準温度Ｔ０）以上になったと判断された場合は、制御装置１００に「１」の第２比較結果Ｃ２が入力される。すなわち、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２の実際上の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上であると判断された場合は、制御装置１００に「１」の第２比較結果Ｃ２が入力される。演算処理部１１１は、入力される第２比較結果Ｃ２が「０」から「１」に変化したか否かを判断する。演算処理部１１１は、制御装置１００に入力される第２比較結果Ｃ２が「０」から「１」に変化すると、その時点でｙｅｓと判断してＳ１３に進む。一方、演算処理部１１１は、制御装置１００に「１」の第２比較結果Ｃ２が入力されない場合（「０」の第２比較結果Ｃ２が入力されている場合）は、Ｓ１３〜Ｓ１７をスキップしてＳ４２に進む。すなわち、演算処理部１１１は、制御装置１００に入力される第２比較結果Ｃ２が「０」から「１」に変化しない場合（「０」の状態が維持されている場合）は、ｎｏと判断してＳ４２に進む。
【００８３】
次にＳ１３では、演算処理部１１１は、第２比較結果Ｃ２に基づく第２修正完了フラグＦ２が立っているか否かを判断する。第２修正完了フラグＦ２は、演算温度Ｔｘの修正処理が完了したことを示す情報である。第２修正完了フラグＦ２が立っていない場合は、演算処理部１１１はＳ１３でｙｅｓと判断してＳ１４に進む。一方、第２修正完了フラグＦ２が立っている場合は、演算処理部１１１がｎｏと判断して、Ｓ１４〜Ｓ１７をスキップしてＳ４２に進む。
【００８４】
次にＳ１４では、演算処理部１１１が、上記のＳ１１で演算した演算温度Ｔｘと第２比較温度Ｔｃ２を比較する。第２比較温度Ｔｃ２は、記憶装置２００に格納してある。演算温度Ｔｘが第２比較温度Ｔｃ２未満の場合は、演算処理部１１１がＳ１４でｙｅｓと判断してＳ１５に進む。一方、演算温度Ｔｘが第２比較温度Ｔｃ２以上の場合は、演算処理部１１１がｎｏと判断して、Ｓ１５〜Ｓ１７をスキップしてＳ４２に進む。
【００８５】
次にＳ１５では、演算処理部１１１が、Ｓ１１で演算した演算温度Ｔｘを修正する。演算処理部１１１が、第１回目の修正処理を実行する。具体的には、演算処理部１１１は、第１回修正前の演算温度Ｔｘと第２比較温度Ｔｃ２に基づいて第１回目の加算量ΔＴを演算する。加算量ΔＴは、第２比較温度Ｔｃ２と第１回修正前の演算温度Ｔｘの差とする。すなわち、加算量ΔＴ＝Ｔｃ２−第１回修正前Ｔｘである。また、演算処理部１１１は、図１１に示すように、第１回修正前の演算温度Ｔｘに加算量ΔＴを加えた温度を第１回修正後の演算温度Ｔｘとする。すなわち、第１回修正後Ｔｘ＝第１回修正前Ｔｘ＋ΔＴである。制御装置１００は、第１回修正後の演算温度Ｔｘをスイッチング素子２０の温度として認識する。
【００８６】
続くＳ１６では、演算処理部１１１が、温度特性関数Ｆｔを第１温度特性関数Ｆｔ１から第２温度特性関数Ｆｔ２に修正する。具体的には、演算処理部１１１が、温度特性関数Ｆｔの傾きを第１温度特性関数Ｆｔ１用のａ１から第２温度特性関数Ｆｔ２用ａ２に修正する。また、演算処理部１１１が、上記で演算した第１回目の加算量ΔＴを温度特性関数Ｆｔの修正量αに加算する。すなわち、温度特性関数Ｆｔの切片に加算量ΔＴを加算する。演算処理部１１１は、今後の温度特性関数Ｆｔとして第２温度特性関数Ｆｔ２を用いる。また、続くＳ１７では、演算処理部１１１は、第２比較結果Ｃ２に基づく第２修正完了フラグＦ２を立てる。
【００８７】
以下の説明では、温度特性関数Ｆｔとして第２温度特性関数Ｆｔ２が設定されているとする。Ｓ１１では、制御装置１００の演算処理部１１１が、第１電圧Ｖ１と第２温度特性関数Ｆｔ２に基づいて演算温度Ｔｘを演算する。演算処理部１１１が第２温度特性関数Ｆｔ２を用いて演算した演算温度Ｔｘは、上記の第１回目の修正が反映されている温度であるが、第２回目以降の修正処理が行われていない温度である。Ｓ１１に続くＳ１２では、ｙｅｓの場合はＳ１３に進み、ｎｏの場合はＳ４２に進む。また、Ｓ１３では、第２修正完了フラグＦ２が立っているので、演算処理部１１１がｎｏと判断して、Ｓ４２に進む。
【００８８】
Ｓ４２では、演算処理部１１１が、第３絶縁カプラ５３から「１」の第３比較結果Ｃ３が入力されたか否かを判断する。上述したように、第３比較回路４３おいて第３電圧Ｖ３（第３スイッチング素子の検出温度Ｔ３）が所定の基準電圧Ｖ０（設計上の基準温度Ｔ０）未満であると判断された場合は、制御装置１００に「０」の第３比較結果Ｃ３が入力されている。すなわち、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３の実際上の温度が第３比較温度Ｔｃ３未満であると判断された場合は、制御装置１００に「０」の第３比較結果Ｃ３が入力されている。一方、第３比較回路４３において第３電圧Ｖ３（第３スイッチング素子の検出温度Ｔ３）が所定の基準電圧Ｖ０（設計上の基準温度Ｔ０）以上になったと判断された場合は、制御装置１００に「１」の第３比較結果Ｃ３が入力される。すなわち、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３の実際上の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上であると判断された場合は、制御装置１００に「１」の第３比較結果Ｃ３が入力される。演算処理部１１１は、入力される第３比較結果Ｃ３が「０」から「１」に変化したか否かを判断する。演算処理部１１１は、制御装置１００に入力される第３比較結果Ｃ３が「０」から「１」に変化すると、その時点でｙｅｓと判断してＳ４３に進む。一方、演算処理部１１１は、制御装置１００に「１」の第３比較結果Ｃ３が入力されない場合（「０」の第３比較結果Ｃ３が入力されている場合）は、Ｓ４３〜Ｓ４７をスキップしてＳ１１にリターンする。すなわち、演算処理部１１１は、制御装置１００に入力される第３比較結果Ｃ３が「０」から「１」に変化しない場合（「０」の状態が維持されている場合）は、ｎｏと判断してＳ１１にリターンする。
【００８９】
Ｓ４３では、演算処理部１１１が、第３比較結果Ｃ３に基づく第３修正完了フラグＦ３が立っているか否かを判断する。第３修正完了フラグＦ３は、演算温度Ｔｘの修正処理が完了したことを示す情報である。第３修正完了フラグＦ３が立っていない場合は、演算処理部１１１はＳ４３でｙｅｓと判断してＳ４４に進む。一方、第３修正完了フラグＦ３が立っている場合は、演算処理部１１１がｎｏと判断して、Ｓ４４〜Ｓ４７をスキップしてＳ１１にリターンする。
【００９０】
次にＳ４４では、演算処理部１１１が、上記のＳ１１で演算した演算温度Ｔｘと第３比較温度Ｔｃ３を比較する。温度特性関数Ｆｔが第２温度特性関数Ｆｔ２に修正されている場合は、演算温度Ｔｘは、第１電圧Ｖ１と第２温度特性関数Ｆｔ２に基づいて演算された温度である。第３比較温度Ｔｃ３は、記憶装置２００に格納してある。演算温度Ｔｘが第３比較温度Ｔｃ３未満の場合は、演算処理部１１１がＳ４４でｙｅｓと判断してＳ４５に進む。一方、演算温度Ｔｘが第３比較温度Ｔｃ３以上の場合は、制御装置１００がｎｏと判断して、Ｓ４５〜Ｓ４７をスキップしてＳ１１にリターンする。
【００９１】
次にＳ４５では、演算処理部１１１が、上記のＳ１１で演算した演算温度Ｔｘを修正する。演算処理部１１１が、第２回目の修正処理を実行する。具体的には、演算処理部１１１は、第２回修正前の演算温度Ｔｘと第３比較温度Ｔｃ３に基づいて第２回目の加算量ΔＴを演算する。加算量ΔＴは、第３比較温度Ｔｃ３と第２回修正前の演算温度Ｔｘの差とする。すなわち、加算量ΔＴ＝Ｔｃ３−第２回修正前Ｔｘである。また、演算処理部１１１は、図１２に示すように、第２回修正前の演算温度Ｔｘに加算量ΔＴを加えた温度を第２回修正後の演算温度Ｔｘとする。すなわち、第２回修正後Ｔｘ＝第２回修正前Ｔｘ＋ΔＴである。制御装置１００は、第２回修正後の演算温度Ｔｘをスイッチング素子２０の温度として認識する。
【００９２】
続くＳ４６では、演算処理部１１１は、温度特性関数Ｆｔを第２温度特性関数Ｆｔ２から第３温度特性関数Ｆｔ３に修正する。具体的には、演算処理部１１１が、温度特性関数Ｆｔの傾きを第２温度特性関数Ｆｔ２用のａ２から第３温度特性関数Ｆｔ３用ａ３に修正する。また、演算処理部１１１が、上記で演算した第２回目の加算量ΔＴを温度特性関数Ｆｔの修正量αに加算する。すなわち、温度特性関数Ｆｔの切片に加算量ΔＴを加算する。演算処理部１１１は、今後の温度特性関数Ｆｔとして第３温度特性関数Ｆｔ３を用いる。また、続くＳ４７では、演算処理部１１１は、第３比較結果Ｃ３に基づく第３修正完了フラグＦ３を立てる。
【００９３】
上記の処理が終了すると、演算処理部１１１は、Ｓ１１に戻る。Ｓ１１では、演算処理部１１１は、１回も修正処理が行われていなければ、第１電圧Ｖ１と温度特性関数Ｆｔに基づいて演算温度Ｔｘを演算する。温度特性関数Ｆｔが第２温度特性関数Ｆｔ２に修正されている場合は、その第２温度特性関数Ｆｔ２を用いる。また、温度特性関数Ｆｔが第３温度特性関数Ｆｔ３に修正されている場合は、その第３温度特性関数Ｆｔ３を用いる。制御装置１００の演算処理部１１１は、上記の処理を繰り返す。このようにして学習を行う。
【００９４】
図９の処理は、３つのスイッチング素子が並列接続されている場合の処理である。２個のスイッチング素子が並列接続されている場合は、Ｓ４２〜Ｓ４７の処理は不要である。２個のスイッチング素子が並列接続されている場合は、請求項１に記載の技術をそのまま利用することができる。
【００９５】
また、制御装置１００の制御処理部１１２は、演算処理部１１１が演算した演算温度Ｔｘに基づいてスイッチング素子２０の動作を制限する。上述した修正処理が行われた場合は、修正処理が反映されている演算温度Ｔｘに基づいてスイッチング素子２０の動作が制限される。具体的には、制御処理部１１２は、演算温度Ｔｘが所定の制限温度Ｔａ以上になると、第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３の動作を制限する。制御処理部１１２は、電力変換装置１が出力する電力を低下させるようにスイッチング素子２０の動作を制限する。すなわち、図１３に示すように、制御処理部１１２は、演算温度Ｔｘが所定の制限温度Ｔａ以上の場合、スイッチング素子２０の負荷率を制限する。これによって、電力変換装置１の負荷率を制限する。制限温度Ｔａは、第２比較温度Ｔｃ２と第３比較温度Ｔｃ３より高い温度である。
【００９６】
また、上記の電力変換装置１では、自動車走行用のモーター５が減速すると、それに伴って、スイッチング素子２０の温度が下降してゆく。第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３のそれぞれの温度が下降してゆく。第１スイッチング素子２１の温度が下降してゆくと、その温度に対応する第１電圧Ｖ１が下降してゆく。第１電圧Ｖ１が下降すると、第１電圧Ｖ１と温度特性関数Ｆｔに基づいて演算される演算温度Ｔｘが下降する。
【００９７】
制御装置１００の演算処理部１１１は、上述した修正処理が反映されている演算温度Ｔｘが所定のリセット温度Ｔｂ未満になると、上述した修正をリセットする。具体的には、演算温度Ｔｘがリセット温度Ｔｂ未満の場合には、演算処理部１１１が、温度特性関数Ｆｔを第１温度特性関数Ｆｔ１に戻す。また、演算処理部１１１が、温度特性関数Ｆｔにおける修正量αをリセットして０（ゼロ）にする。また、演算処理部１１１が、第２修正完了フラグＦ２と第３修正完了フラグＦ３をおろす。これによって初期状態に戻る。なお、リセット温度Ｔｂは、第２比較温度Ｔｃ２と第３比較温度Ｔｃ３より低い温度である。
【００９８】
上記の説明から明らかなように、第１実施例に係る電力変換装置１は、第１温度センサ３１が検出した第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１を示す第１電圧Ｖ１（第１信号の一例）を制御装置１００へ送信する第１送信回路６１を備えている。また、電力変換装置１は、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２を示す第２電圧Ｖ２を第２比較回路４２によって所定の基準電圧Ｖ０と比較し、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上になったことを示す第２比較結果Ｃ２を制御装置１００へ送信する第２送信回路６２を備えている。すなわち、第２送信回路６２が、第２スイッチング素子２２の実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上になったことを示す第２比較結果Ｃ２を制御装置１００へ送信する。また、電力変換装置１は、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３を示す第３電圧Ｖ３を第３比較回路４３によって所定の基準電圧Ｖ０と比較し、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上になったことを示す第３比較結果Ｃ３を制御装置１００へ送信する第３送信回路６３を備えている。すなわち、第３送信回路６３が、第３スイッチング素子２３の実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上になったことを示す第３比較結果Ｃ３を制御装置１００へ送信する。制御装置１００の演算処理部１１１は、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す「１」の第２比較結果Ｃ２が入力されていない状態から入力されている状態に変化した時に、第１回修正前の演算温度Ｔｘと第２比較温度Ｔｃ２を比較する。そして、第１回修正前の演算温度Ｔｘが第２比較温度Ｔｃ２未満の場合は、第２比較温度Ｔｃ２と第１回修正前の演算温度Ｔｘの差に基づいて演算温度Ｔｘを修正する。第２比較温度Ｔｃ２と第１回修正前の演算温度Ｔｘの差を加算量ΔＴとして、第１回修正前の演算温度Ｔｘに加算量ΔＴを加えて第１回修正後の演算温度Ｔｘとする。また、演算処理部１１１は、温度特性関数Ｆｔの修正量αに第１回目の加算量ΔＴを加算する。温度特性関数Ｆｔの切片が増加する。
【００９９】
また、制御装置１００の演算処理部１１１は、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上になったことを示す「１」の第３比較結果Ｃ３が入力されていない状態から入力されている状態に変化した時に、第２回修正前の演算温度Ｔｘと第３比較温度Ｔｃ３を比較する。そして、第２回修正前の演算温度Ｔｘが第３比較温度Ｔｃ３未満の場合は、第３比較温度Ｔｃ３と第２回修正前の演算温度Ｔｘの差に基づいて演算温度Ｔｘを修正する。第３比較温度Ｔｃ３と第２回修正前の演算温度Ｔｘの差を加算量ΔＴとして、第２回修正前の演算温度Ｔｘに加算量ΔＴを加えて第２回修正後の演算温度Ｔｘとする。また、演算処理部１１１は、温度特性関数Ｆｔの修正量αに第２回目の加算量ΔＴを加算する。温度特性関数Ｆｔの切片が増加する。
【０１００】
上述したように、第２比較温度Ｔｃ２は、次のように設定されている。すなわち、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２が所定の基準温度Ｔ０以上になったことを示す第２比較結果Ｃ２「１」が制御装置１００へ送信されるときの第２スイッチング素子２２の実際上の温度（１０２℃）を予め実験で求めておき、その温度（１０２℃）を第２比較温度Ｔｃ２として記憶装置２００に予め記憶させておく。
【０１０１】
このような状態で、例えば、ある時点において第１スイッチング素子２１の温度が１００℃であり、第２スイッチング素子２２の温度が１００℃であるとする。この場合、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す「１」の第２比較結果Ｃ２が制御装置１００へ入力されないので、制御装置１００は、修正前の演算温度Ｔｘに基づいて第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３の動作を制御する。その後、第２スイッチング素子２２の温度が上昇して第１スイッチング素子２１の温度より高温になり、１０２℃になったとする。この場合、第２スイッチング素子の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す第２比較結果Ｃ２が制御装置１００へ入力される。そうすると、制御装置１００の演算処理部１１１は、第２比較温度Ｔｃ２（１０２℃）と修正前の演算温度Ｔｘ（例えば１００℃）の差（２℃）に基づいて演算温度を１０２℃に修正する。第２比較温度Ｔｃ２（１０２℃）と修正前の演算温度Ｔｘ（１００℃）の差（２℃）を加算量ΔＴとして、修正前の演算温度Ｔｘ（１００℃）に加算量ΔＴ（２℃）を加えて修正後の演算温度（１０２℃）とする。そして、制御装置１００は、修正後の演算温度（１０２℃）に基づいて第１スイッチング素子２１と第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３の動作を制御する。したがって、複数のスイッチング素子２０のうち高温のスイッチング素子２０の温度に基づいて電力変換装置１の動作を制御することができる。
【０１０２】
また、第３比較温度Ｔｃ３についても第２比較温度Ｔｃ２と同様である。すなわち、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上になったことを示す第３比較結果Ｃ３が制御装置１００へ送信されるときの第３スイッチング素子２３の実際の温度（１０５℃）を予め求めておき、その温度（１０５℃）を第３比較温度Ｔｃ３として記憶装置２００に予め記憶させておく。制御装置１００の演算処理部１１１は、第３比較温度Ｔｃ３（１０５℃）と修正前の演算温度Ｔｘ（例えば１０２℃）の差（３℃）に基づいて演算温度を１０５℃に修正する。第３比較温度Ｔｃ３（１０５℃）と修正前の演算温度Ｔｘ（１０２℃）の差（３℃）を加算量ΔＴとして、修正前の演算温度Ｔｘ（１０２℃）に加算量ΔＴ（３℃）を加えて修正後の演算温度Ｔｘ（１０５℃）とする。
【０１０３】
電力変換装置１が第２スイッチング素子２２と第３スイッチング素子２３を備える構成では、演算温度Ｔｘに対する修正が２回行われることがある。上記の例では、まず第２スイッチング素子２２の温度に基づく第１回目の修正が行われ、その後に、第３スイッチング素子２３の温度に基づく第２回目の修正が行われる。このように修正が複数回行われる場合は、前回の修正が反映されている演算温度Ｔｘが、今回の修正における修正前の演算温度Ｔｘとなる。すなわち、前回の修正が反映されている演算温度Ｔｘ（今回の修正前の演算温度Ｔｘ）に対して、今回更に修正が行われることになる。上記の例では、前回（第１回目）の第２スイッチング素子２２の温度に基づく修正が反映されている演算温度Ｔｘが、今回（第２回目）の第３スイッチング素子２３の温度に基づく修正が行われるときの修正前の演算温度Ｔｘとなる。よって、本明細書における修正「前」と修正「後」は、各回の修正における前後関係を示している。スイッチング素子の数が更に多くなった場合も同様である。
【０１０４】
また、上記の電力変換装置１によれば、第２送信回路６２を第１送信回路６１よりも簡易な構成にすることができる。すなわち、第１送信回路６１では、第１温度センサ３１が検出した第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１を示す第１電圧Ｖ１を制御装置１００へ入力している。ここで、第１温度センサ３１が検出した第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１は「多値（例えば、・・・９９℃、１００℃、１０１℃・・・）」であるので、その温度を示す第１電圧Ｖ１も「多値」である。したがって、第１送信回路６１は「多値」を制御装置１００に入力するので構成が複雑になる。一方、第２送信回路６２では、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す第２比較結果Ｃ２を制御装置１００へ入力している。ここで、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す第２比較結果Ｃ２は、基準温度Ｔ０以上（第２比較温度Ｔｃ２以上）になったか否かの「二値（例えば、ｙｅｓ、ｎｏや１、０）」である。したがって、第２送信回路６２は「二値」を制御装置１００に入力するので、「多値」を制御装置１００に入力する第１送信回路６１よりも簡易な構成になる。これによって、第１送信回路６１と第２送信回路６２を備えている構成であっても、「多値」入力と「二値」入力に分けることによって、全体として簡易な構成にすることができる。また、コストを低減することができる。
【０１０５】
また、第３送信回路６３についても第２送信回路６２と同様である。第３送信回路６３では、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上）になったことを示す第３比較結果Ｃ３を制御装置１００へ入力している。ここで、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上）になったことを示す第３比較結果Ｃ３は、基準温度Ｔ０以上（第３比較温度Ｔｃ３以上）になったか否かの「二値（例えば、ｙｅｓ、ｎｏや１、０）」である。したがって、第３送信回路６３は「二値」を制御装置１００に入力するので、「多値」を制御装置１００に入力する第１送信回路６１よりも簡易な構成になる。
【０１０６】
以上より、上記の電力変換装置１によれば簡易な構成であっても複数のスイッチング素子２０のうち高温のスイッチング素子２０の温度に基づいて動作を制御することができる。
【０１０７】
また、上記の電力変換装置１では、演算温度Ｔｘ（修正処理が行われている場合は、修正処理が反映されている演算温度Ｔｘ）が制限温度Ｔａ以上の場合に、制御装置１００の制御処理部１１２が、スイッチング素子２０の負荷率を制限する。これによって、電力変換装置１が出力する電力を低下させるように構成されている。このような構成によれば、高温のスイッチング素子２０の温度に基づいて電力変換装置１の負荷率を制限することができる。スイッチング素子の過熱を防止できる。
【０１０８】
また、上記の電力変換装置１では、第１送信回路６１が、第１温度センサ３１側と制御装置１００側を電気的に絶縁した状態で第１電圧Ｖ１を伝達する第１絶縁カプラ５１を備えている。また、第２送信回路６２が、第２比較回路４２側と制御装置１００側を電気的に絶縁した状態で第２比較回路４２による第２比較結果Ｃ２を伝達する第２絶縁カプラ５２を備えている。このような構成では、第２絶縁カプラ５２を第１絶縁カプラ５１よりも簡易な構成にすることができる。すなわち、第１絶縁カプラ５１が伝達する第１電圧Ｖ１が上述したように「多値」なので、それを伝達するために第１絶縁カプラ５１には高い性能が求められて高価になるが、第２絶縁カプラ５２が伝達する第２比較結果Ｃ２は上述したように「二値」なので、それを伝達するための第２絶縁カプラ５２の構成を簡易にすることができる。よって、第１絶縁カプラ５１と第２絶縁カプラ５２を備えている構成であっても、「多値」入力と「二値」入力に分けることによって、全体として簡易な構成にすることができる。また、コストを低減することができる。また、第３絶縁カプラ５３についても第２絶縁カプラ５２と同様である。
【０１０９】
また、上記の電力変換装置１では、修正処理が反映されている演算温度Ｔｘが所定のリセット温度Ｔｂ未満の場合に、制御装置１００の演算処理部１１１が、演算温度Ｔｘの修正をリセットする。これによって、スイッチング素子２０の温度が下降したときには学習をリセットすることができる。したがって、初期状態から改めて修正処理を行うことができる。
【０１１０】
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１１】
上記の実施例では、制御装置１００が温度特性関数Ｆｔを第１温度特性関数Ｆｔ１から第２温度特性関数Ｆｔ２に修正し、その後に、第２温度特性関数Ｆｔ２から第３温度特性関数Ｆｔ３に修正する状態を説明したが、これに限定されるものではない。他の実施例では、図１４に示すように、制御装置１００が温度特性関数Ｆｔを第１温度特性関数Ｆｔ１から直接的に第３温度特性関数Ｆｔ３に修正してもよい。例えば、第３スイッチング素子２３の温度が第２スイッチング素子２２の温度に比べて突出して上昇してゆくと、制御装置１００に第３比較結果Ｃ３が早い段階で入力されるので、このような修正が行われる。
【０１１２】
（第２実施例）
図１５に示すように、第２実施例に係る電力変換装置１では、回路ユニット６が、第４送信回路６４を備えている。第４送信回路６４は、第２比較回路４２と第３比較回路４３と制御装置１００に接続されている。第４送信回路６４は、制御装置１００に信号を送信する。第４送信回路６４は、ＯＲ回路４４と第４絶縁カプラ５４を備えている。
【０１１３】
ＯＲ回路４４は、第２比較回路４２と第３比較回路４３に電気的に接続されている。ＯＲ回路４４は、第２比較回路４２が出力した第２比較結果Ｃ２が「１」場合、又は、第３比較回路４３が出力した第３比較結果Ｃ３が「１」場合に、「１」信号を出力する。ＯＲ回路４４は、第２比較結果Ｃ２と第３比較結果Ｃ３の少なくとも一方が「１」であるときに「１」を出力する。ＯＲ回路４４は、第２比較結果Ｃ２と第３比較結果Ｃ３の論理和を出力する。例えば、ＯＲ回路４４は、第２比較回路４２から「１」の信号が入力されると「１」の信号を出力する。また、ＯＲ回路４４は、第３比較回路４３から「１」の信号が入力されると「１」の信号を出力する。
【０１１４】
第４絶縁カプラ５４は、ＯＲ回路４４と制御装置１００に電気的に接続されている。第４絶縁カプラ５４は、ＯＲ回路４４が出力したデジタル信号を制御装置１００に伝達する。第４絶縁カプラ５４としては、フォトカプラや磁気カプラを用いることができる。第４絶縁カプラ５４のその他の構成については、上述した第２絶縁カプラ５２と第３絶縁カプラ５３と同様であるので詳細な説明を省略する。
【０１１５】
次に、電力変換装置の動作について説明する。第２実施例に係る電力変換装置１では、第２比較回路４２が出力した第２比較結果Ｃ２（「０」又は「１」）が、ＯＲ回路４４に入力される。また、第３比較回路４３が出力した第３比較結果Ｃ３（「０」又は「１」）が、ＯＲ回路４４に入力される。第２比較回路４２において第２電圧Ｖ２（第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２）が所定の基準電圧Ｖ０（基準温度Ｔ０）以上になったと判断された場合は、ＯＲ回路４４に「１」の第２比較結果Ｃ２が入力される。すなわち、第２スイッチング素子２２の実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上になった時に、ＯＲ回路４４に「１」の第２比較結果Ｃ２が入力される。または、第３比較回路４３において第３電圧Ｖ３（第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３）が所定の基準電圧Ｖ０（基準温度Ｔ０）以上になったと判断された場合は、ＯＲ回路４４に「１」の第３比較結果Ｃ３が入力される。すなわち、第３スイッチング素子２３の実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上になった時に、ＯＲ回路４４に「１」の第３比較結果Ｃ３が入力される。
【０１１６】
ＯＲ回路４４は、第２比較回路４２から入力された第２比較結果Ｃ２と第３比較回路４３から入力された第３比較結果Ｃ３を論理和として出力する。よって、ＯＲ回路４４は、第２比較回路４２から第２比較結果Ｃ２「１」又は第３比較回路４３から第３比較結果Ｃ３「１」が入力されると、論理和として「１」の信号を出力する。
【０１１７】
第４絶縁カプラ５４は、ＯＲ回路４４から入力された論理和としての信号を制御装置１００へ出力する。第４絶縁カプラ５４は、入力側（ＯＲ回路４４側）と出力側（制御装置１００側）が電気的に絶縁されている状態で、ＯＲ回路４４による論理和のデジタル信号を伝達する。第４絶縁カプラ５４が出力した信号は、制御装置１００に入力される。
【０１１８】
次に、制御装置の動作について図１６を参照して説明する。第２実施例におけるＳ１０とＳ１１の処理は、上述した第１実施例におけるＳ１０とＳ１１と同様なので説明を省略する。
【０１１９】
Ｓ１１に続くＳ６２では、演算処理部１１１が、ＯＲ回路４４から「１」の論理和の信号が入力されたか否かを判断する。演算処理部１１１は、ＯＲ回路４４から入力される論理和の信号が「０」から「１」に変化すると、その時点でｙｅｓと判断してＳ６３に進む。一方、演算処理部１１１は、ＯＲ回路４４から「１」の論理和の信号が入力されない場合（「０」の論理和の信号が入力されている場合）は、Ｓ６３〜Ｓ６７をスキップしてＳ１１にリターンする。すなわち、演算処理部１１１は、ＯＲ回路４４から入力される論理和の信号が「０」から「１」に変化しない場合（「０」の状態が維持されている場合）は、ｎｏと判断してＳ１１にリターンする。
【０１２０】
次にＳ６３では、演算処理部１１１が、論理和に基づく修正完了フラグＦｏｒが立っているか否かを判断する。修正完了フラグＦｏｒは、演算温度Ｔｘの修正処理が完了したことを示す情報である。修正完了フラグＦｏｒが立っていない場合は、制御装置１００がＳ６３でｙｅｓと判断してＳ６４に進む。一方、修正完了フラグＦｏｒが立っている場合は、制御装置１００がｎｏと判断して、Ｓ６４〜Ｓ６７をスキップしてＳ１１にリターンする。
【０１２１】
次にＳ６４では、演算処理部１１１は、上記のＳ１１で演算した演算温度Ｔｘと比較温度Ｔｃを比較する。比較温度Ｔｃは、記憶装置２００に格納してある。演算処理部１１１が演算温度Ｔｘを比較温度Ｔｃと比較するときは、第２比較温度Ｔｃ２と第３比較温度Ｔｃ３のうち高温の方と比較する。本実施例では、第３比較温度Ｔｃ３が第２比較温度Ｔｃ２より高温とする。演算処理部１１１は、演算温度Ｔｘと第３比較温度Ｔｃ３を比較する。演算温度Ｔｘが第３比較温度Ｔｃ３未満の場合は、演算処理部１１１がＳ６４でｙｅｓと判断してＳ６５に進む。一方、演算温度Ｔｘが第３比較温度Ｔｃ３以上の場合は、演算処理部１１１がｎｏと判断して、Ｓ６５〜Ｓ６７をスキップしてＳ１１にリターンする。
【０１２２】
次にＳ６５では、演算処理部１１１は、上記のＳ１１で演算した演算温度Ｔｘを修正する。具体的には、演算処理部１１１は、修正前の演算温度Ｔｘと第３比較温度Ｔｃ３に基づいて加算量ΔＴを演算する。加算量ΔＴは、第３比較温度Ｔｃ３と修正前の演算温度Ｔｘの差とする。すなわち、加算量ΔＴ＝Ｔｃ３−修正前Ｔｘである。また、演算処理部１１１は、図１７に示すように、修正前の演算温度Ｔｘに加算量ΔＴを加えた温度を修正後の演算温度Ｔｘとする。すなわち、修正後Ｔｘ＝修正前Ｔｘ＋ΔＴである。制御装置１００は、修正後の演算温度Ｔｘをスイッチング素子２０の温度として認識する。
【０１２３】
続くＳ６６では、演算処理部１１１は、温度特性関数Ｆｔを第１温度特性関数Ｆｔ１から第３温度特性関数Ｆｔ３に修正する。具体的には、演算処理部１１１が、温度特性関数Ｆｔの傾きを第１温度特性関数Ｆｔ１用のａ１から第３温度特性関数Ｆｔ３用ａ３に修正する。また、演算処理部１１１が、上記で演算した加算量ΔＴを温度特性関数Ｆｔの修正量αに加算する。すなわち、温度特性関数Ｆｔの切片に加算量ΔＴを加算する。演算処理部１１１は、今後の温度特性関数Ｆｔとして第３温度特性関数Ｆｔ３を用いる。また、続くＳ６７では、演算処理部１１１は、論理和に基づく修正完了フラグＦｏｒを立てる。
【０１２４】
上記の処理が終了すると、演算処理部１１１は、Ｓ１１に戻る。Ｓ１１では、演算処理部１１１は、１回も修正処理が行われていなければ、第１電圧Ｖ１と温度特性関数Ｆｔに基づいて演算温度Ｔｘを演算する。温度特性関数Ｆｔが第３温度特性関数Ｆｔ３に修正されている場合は、その第３温度特性関数Ｆｔ３を用いる。制御装置１００の演算処理部１１１は、上記の処理を繰り返す。このようにして学習を行う。
【０１２５】
上記の説明から明らかなように、第２実施例に係る電力変換装置１は、第１温度センサ３１が検出した第１スイッチング素子２１の温度Ｔ１を示す第１電圧Ｖ１（第１信号の一例）を制御装置１００へ送信する第１送信回路６１を備えている。また、電力変換装置１は、第２温度センサ３２が検出した第２スイッチング素子２２の温度Ｔ２を第２比較回路４２によって所定の基準温度と比較し、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上になったことを示す第２比較結果Ｃ２を送信する第２送信回路６２を備えている。すなわち、第２送信回路６２が、第２スイッチング素子２２の実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上になったことを示す第２比較結果Ｃ２を送信する。また、電力変換装置１は、第３温度センサ３３が検出した第３スイッチング素子２３の温度Ｔ３を第３比較回路４３によって所定の基準温度と比較し、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上になったことを示す第３比較結果Ｃ３を送信する第３送信回路６３を備えている。すなわち、第３送信回路６３が、第３スイッチング素子２３の実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上になったことを示す第３比較結果Ｃ３を送信する。また、電力変換装置１は、第２送信回路６２が送信した第２比較結果Ｃ２と第３送信回路６３が送信した第３比較結果Ｃ３をＯＲ回路４４を介して論理和で制御装置１００へ入力する第４送信回路６４を備えている。ＯＲ回路４４を備えている第４送信回路６４は、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す「１」の第２比較結果Ｃ２が入力されると、そのことを示す「１」の信号を制御装置１００へ入力する。また、第４送信回路６４は、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上）になったことを示す「１」の第３比較結果Ｃ３が入力されると、そのことを示す「１」の信号を制御装置１００へ入力する。制御装置１００の演算処理部１１１は、ＯＲ回路４４による論理和の信号「１」が入力されていない状態から入力されている状態に変化した時に、演算温度Ｔｘと比較温度Ｔｃを比較する。演算処理部１１１は、第２比較温度Ｔｃ２と第３比較温度Ｔｃ３のうち高温側の温度と演算温度Ｔｘを比較する。そして、演算温度Ｔｘが高温側の比較温度Ｔｃ未満の場合は、高温側の比較温度Ｔｃと演算温度Ｔｘの差に基づいて演算温度Ｔｘを修正する。高温側の比較温度Ｔｃと修正前の演算温度Ｔｘの差を加算量ΔＴとして、修正前の演算温度Ｔｘに加算量ΔＴを加えて修正後の演算温度Ｔｘとする。また、演算処理部１１１は、温度特性関数Ｆｔの修正量αに加算量ΔＴを加算する。温度特性関数Ｆｔの切片が増加する。
【０１２６】
このような構成によれば、上述した第１実施例と同様に、複数のスイッチング素子２０のうちの高温のスイッチング素子２０の温度に基づいて電力変換装置１の動作を制御することができる。
【０１２７】
また、上記の電力変換装置１によれば、第４送信回路６４を簡易な構成にすることができる。すなわち、第４送信回路６４では、第２比較結果Ｃ２と第３比較結果Ｃ３の論理和の信号を制御装置１００へ入力している。ここで、第２比較結果Ｃ２と第３比較結果Ｃ３は、基準温度Ｔ０以上になったか否かの「二値（例えば、ｙｅｓ、ｎｏや１、０）」である。したがって、第４送信回路６４は「二値」を制御装置１００に入力するので、「多値」を制御装置１００に入力する構成よりも簡易な構成になる。
【０１２８】
また、第２実施例の電力変換装置１では、ＯＲ回路４４を介して、第２スイッチング素子２２の検出温度Ｔ２が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第２比較温度Ｔｃ２以上）になったことを示す比較結果（第２比較回路４２による第２比較結果Ｃ２）と、第３スイッチング素子２３の検出温度Ｔ３が基準温度Ｔ０以上（実際の温度が第３比較温度Ｔｃ３以上）になったことを示す比較結果（第３比較回路４３による第３比較結果Ｃ３）の論理和が制御装置１００に入力される。制御装置１００は、第２比較回路４２による第２比較結果Ｃ２と第３比較回路４３による第３比較結果Ｃ３について、どちらの比較結果であるのか区別しない。そのため、より安全側で動作を制御することができる。例えば、第２スイッチング素子２２の温度が第３スイッチング素子２３の温度より高い場合に、第３スイッチング素子２３に関する比較結果（第３比較回路４３による第３比較結果Ｃ３）が制御手段に入力されなくても、第２スイッチング素子２２に関する比較結果（第２比較回路４２による第２比較結果Ｃ２）が制御装置１００に入力されることによって、制御装置１００は演算温度Ｔｘを修正する。これによって、低温側の比較結果を高温側の比較結果と同じとみなすことができるので、より安全側で動作を制御することができる。
【０１２９】
（第３実施例）
図１８に示すように、第３実施例に係る電力変換装置１は、第１コンバーター２ｂと第２コンバーター２ｃとインバーター４を備えている。また、電力変換装置１は、第１回路ユニット６ｂと第１制御ユニット７ｂと、第２回路ユニット６ｃと第２制御ユニット７ｃを備えている。第１コンバーター２ｂと第２コンバーター２ｃがインバーター４に接続されている。第１コンバーター２ｂが第１電源３ｂに接続されており、第２コンバーター２ｃが第２電源３ｃに接続されている。第１コンバーター２ｂと第２コンバーター２ｃの構成は、上述したコンバーター２の構成と同様である。また、第１回路ユニット６ｂと第２回路ユニット６ｃの構成は、上述した回路ユニット６の構成と同様である。また、第１制御ユニット７ｂと第２制御ユニット７ｃの構成は、上述した制御ユニット７の構成と同様である。よって、これらの構成についての詳細な説明は省略する。
【０１３０】
第１電源３ｂが蓄電池であり、第２電源３ｃが燃料電池である。本実施例では、第２電源３ｃ（燃料電池）に接続されている第２コンバーター２ｃにおけるスイッチング素子（図示せず）の温度を検出する。このような構成によれは、上述した燃料電池自動車に採用することができる。
【０１３１】
また、上記の各実施例では、コンバーターにおけるスイッチング素子の温度を検出する構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、インバーターにおけるスイッチング素子（図示せず）の温度を検出する構成であってもよい。
【０１３２】
上記の実施例に示す第１温度特性関数Ｆｔ１と第２温度特性関数Ｆｔ２と第３温度特性関数Ｆｔ３の一次関数における傾きは、特に限定されるものではない。傾きが同じであっても異なっていてもよい。
【０１３３】
上記の変調回路４６と復調回路４７の構成は特に限定されるものではない。例えば、変調回路４６は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）またはＰＤＭ（Pulse Density Modulation）の構成を用いることができる。復調回路４７は、パルス幅をマイコンでカウントする構成、または、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）で直流にした後にマイコンのＡ／Ｄポートで読み取る構成を用いることができる。それぞれの構成を組み合わせることができる。
【０１３４】
また、上記の実施例では、修正完了フラグＦ（第２修正完了フラグＦ２、第３修正完了フラグＦ３、論理和に基づく修正完了フラグＦｏｒ）を立てる構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、修正完了フラグＦを立てなくてもよい。制御装置１００の演算処理部１１１が、第２比較回路４２の比較結果に基づく修正を複数回行ってもよい。また、演算処理部１１１が、第３比較回路４３の比較結果に基づく修正を複数回行ってもよい。演算処理部１１１が各比較結果に基づく修正処理を繰り返し実行する。演算処理部１１１は、各修正処理の度に修正量αに加算量ΔＴ（比較温度と演算温度の差）を加算する。
【０１３５】
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合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合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し得るものであり、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。
【０１３６】
以下に本明細書が開示する技術要素の一例について説明する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
【０１３７】
１．制御処理部は、演算温度が比較温度より高温に設定されている所定の制限温度以上の場合に、電力変換装置が出力する電力を低下させるように構成されていてもよい。
【０１３８】
このような構成によれば、演算温度に基づいて電力変換装置の負荷率を制限することができる。したがって、スイッチング素子の過熱を防ぐことができる。
【０１３９】
２．第１送信回路が、第１温度センサ側と制御手段側を電気的に絶縁した状態で第１信号を伝達する第１絶縁カプラを備えていてもよい。第２送信回路が、第２温度センサ側と制御手段側を電気的に絶縁した状態で比較結果を伝達する第２絶縁カプラを備えていてもよい。
【０１４０】
第２送信回路における比較結果は、第２スイッチング素子の温度が基準温度以上か否かを示す「二値」の信号である。第２絶縁カプラは、その「二値」の信号を伝達する。アナログ信号のような「多値」の信号を伝達する場合はそのための構成が複雑になるが、第２絶縁カプラは「二値」の信号を伝達するだけなので、構成を簡素にすることができる。
【０１４１】
３．電力変換装置は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子に並列接続されている第３スイッチング素子と、第３スイッチング素子の温度を検出する第３温度センサを備えていてもよい。また、電力変換装置は、第３温度センサが検出した第３スイッチング素子の温度が所定の第３比較温度以上であるか否かを示す比較結果を制御手段へ送信する第３送信回路を備えていてもよい。制御処理部が、演算処理部が演算した演算温度に基づいて第１スイッチング素子と第２スイッチング素子と第３スイッチング素子の動作を制御してもよい。記憶部が、所定の第３比較温度を記憶していてもよい。演算処理部が、第３送信回路が送信する比較結果が、第３スイッチング素子の温度が第３比較温度未満であることを示す比較結果から第３比較温度以上であることを示す比較結果に変化した時に、演算温度が第３比較温度未満であれば、第３比較温度と演算温度の差を修正量に加算する処理を実行してもよい。
【０１４２】
第３スイッチング素子を備える構成であっても、第２スイッチング素子の場合と同様に、複数のスイッチング素子のうちの高温のスイッチング素子の温度に基づいて電力変換装置の動作を制御することができる。
【０１４３】
４．第４送信回路が、ＯＲ回路側と制御手段側を電気的に絶縁した状態でＯＲ回路の出力結果を伝達する第４絶縁カプラを備えていてもよい。
【０１４４】
上述したように第２送信回路における比較結果と第３送信回路における比較結果は「二値」の信号である。第４絶縁カプラは「二値」の信号を伝達するだけなので、構成を簡素にすることができる。
【０１４５】
５．演算処理部は、演算温度が所定のリセット温度未満の場合に、演算温度の修正をリセットしてもよい。
【０１４６】
このような構成によれば、スイッチング素子の温度が下降した場合にリセット処理を行うことができ、初期状態から改めて演算温度の修正を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１      ：電力変換装置
２      ：コンバーター
２Ａ    ：単相コンバーター
２Ｕ    ：Ｕ相コンバーター
２Ｖ    ：Ｖ相コンバーター
２Ｗ    ：Ｗ相コンバーター
２Ｘ    ：Ｘ相コンバーター
２ｂ    ：第１コンバーター
２ｃ    ：第２コンバーター
３      ：電源
３ｂ    ：第１電源
３ｃ    ：第２電源
４      ：インバーター
５      ：モーター
６      ：回路ユニット
６ｂ    ：第１回路ユニット
６ｃ    ：第２回路ユニット
７      ：制御ユニット
７ｂ    ：第１制御ユニット
７ｃ    ：第２制御ユニット
８      ：コンデンサ
９Ｕ    ：リアクトル
１０    ：ダイオード
１１    ：第１ダイオード
１２    ：第２ダイオード
１３    ：第３ダイオード
２０    ：スイッチング素子
２１    ：第１スイッチング素子
２２    ：第２スイッチング素子
２３    ：第３スイッチング素子
３０    ：温度センサ
３１    ：第１温度センサ
３２    ：第２温度センサ
３３    ：第３温度センサ
４２    ：第２比較回路
４３    ：第３比較回路
４４    ：ＯＲ回路
４６    ：変調回路
４７    ：復調回路
５１    ：第１絶縁カプラ
５２    ：第２絶縁カプラ
５３    ：第３絶縁カプラ
５４    ：第４絶縁カプラ
６１    ：第１送信回路
６２    ：第２送信回路
６３    ：第３送信回路
６４    ：第４送信回路
１００  ：制御装置
１１１  ：演算処理部
１１２  ：制御処理部
２００  ：記憶装置
５１１  ：発光ダイオード
５１２  ：フォトダイオード
５１３  ：増幅回路
５２１  ：発光ダイオード
５２２  ：フォトトランジスタ
５３１  ：発光ダイオード
５３２  ：フォトトランジスタ
【図１】
0006332297.tif 000002
【図２】
0006332297.tif 000003
【図３】
0006332297.tif 000004
【図４】
0006332297.tif 000005
【図５】
0006332297.tif 000006
【図６】
0006332297.tif 000007
【図７】
0006332297.tif 000008
【図８】
0006332297.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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