转换装置、故障确定方法和控制程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种转换装置、故障确定方法和控制程序，该转换装置用于将交流电转换为直流电，该故障确定方法用于确定包括在转换装置中的各种类型的检测部件中存在/不存在故障，该控制程序用于确定各检测部件中存在/不存在故障。
【背景技术】
[0002]插电式混合动力车辆(PHEV)和电动车辆(EV)变得越来越受欢迎和流行，其中安装了用于对家用商业电源所供应的交流电进行转换的转换装置，以利用在该转换装置中转换而获得的直流电来对电池进行充电。
[0003]近年来，已预期将插电式混合动力车辆或电动车辆的电池作为赈灾或应急的电源来利用。为了将电池作为应急电源使用，需要双向地进行AC-DC转换。
[0004]专利文献I公开了一种转换装置，其通过进行双向AC-DC转换来将交流电转换为直流电以及进行反向转换。该转换装置包括:双向AC-DC转换电路，其在电池充电时用作功率因子改善电路，并且在电池放电时用作逆变器电路；以及绝缘双向DC-DC转换电路。该转换装置设置有用于检测输入/输出电压和电流的各种类型的检测部件，并且在监控输入/输出电压和电流的同时针对双向AC-DC转换电路和双向DC-DC转换电路执行开关控制，从而输出所期望的直流电或交流电。该转换装置进一步地设置有检测过电压和过电流的功能，以紧急停止充电/放电，从而保护电路。
[0005][现有技术文献]
[0006][专利文献]
[0007]专利文献1:日本专利申请公开发布第2010-178566号
【发明内容】
[0008][本发明所解决的问题]
[0009]然而，在专利文献I的转换装置中的各种检测部件中发生故障的情况下，无法检测到过电压和过电流，导致无法进行正常充电控制的问题。
[0010]鉴于上述情况而做出本发明，其目的在于提供一种能够确定用于检测交流电或直流电的电压或电流(下文中也称作AC或DC电压或电流)的检测单元中存在/不存在故障的转换装置。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种确定包括在转换装置中的检测单元中存在/不存在故障的故障确定方法，以及提供一种用于确定检测单元中存在/不存在故障的控制程序。
[0012][解决问题的手段]
[0013]根据本发明的转换装置包括AC-DC转换电路、用于对AC-DC转换电路输出的DC电压进行转换的DC-DC转换电路以及用于检测AC或DC电压或电流的检测单元，该转换装置的特征在于还进一步包括:获取部，用于获取指示AC电压是否被施加至AC-DC转换电路的信息；以及供电故障确定部，在通过获取部获取的信息指示AC电压未被施加至AC-DC转换电路的情况下，该供电故障确定部用于确定检测单元中存在/不存在供电故障或开路故障。
[0014]根据本发明的转换装置的特征在于，包括:时钟部，用于测量自从获取到指示AC电压被施加到AC-DC转换电路的信息起流逝的时间；流逝时间确定部，确定自从获取到指示AC电压的施加的信息起是否已经流逝了预定时间段；以及第一接地故障确定部，在流逝时间确定部确定自从获取到指示AC电压的施加的信息起已经流逝了预定时间段的情况下，该第一接地故障确定部确定用于检测电压的检测单元中存在/不存在接地故障。
[0015]根据本发明的转换装置的特征在于，AC-DC转换电路和DC-DC转换电路中的每一个是开关系统的转换电路，并且该转换装置进一步包括:开关控制部，用于控制AC-DC转换电路和DC-DC转换电路的开关；以及第二接地故障确定部，在对AC-DC转换电路和DC-DC转换电路执行开关控制的状态下，该第二接地故障确定部确定用于检测电流的检测单元中存在/不存在接地故障。
[0016]根据本发明的转换装置的特征在于，检测单元包括:AC电压检测部，用于检测施加至AC-DC转换电路的AC电压；AC电流检测部，用于检测施加至AC-DC转换电路的AC电流；DC电压检测部，用于检测施加至DC-DC转换电路的DC电压；以及DC电流检测部，用于检测从DC-DC转换电路输出的DC电流，并且供电故障确定部将AC电压检测部、AC电流检测部、DC电压检测部和DC电流检测部中的每一个的检测值与预定阈值进行比较，从而确定各检测部中存在/不存在供电故障或开路故障。
[0017]根据本发明的转换装置的特征在于，检测单元包括:AC电压检测部，用于检测施加至AC-DC转换电路的AC电压；以及DC电压检测部，用于检测施加至DC-DC转换电路的DC电压，并且第一接地故障确定部将AC电压检测部和DC电压检测部中的每个所检测到的电压与预定阈值进行比较，从而确定各检测部中存在/不存在接地故障。
[0018]根据本发明的转换装置的特征在于，包括:开关，用于接通/关断对AC-DC转换电路进行的AC电压的施加；开关控制部，用于在开关的接通和关断之间进行切换；以及开关故障确定部，在开关控制部将AC电压的施加控制为关断的状态下，该开关故障确定部基于由AC电压检测部和DC电压检测部检测到的电压来确定开关中存在/不存在故障，并且所述转换装置的特征在于，在开关故障确定部确定开关中不存在故障的情况下，开关控制部将AC电压的施加控制为接通，并且第一接地故障确定部在AC电压被施加到AC-DC转换电路的状态下确定DC电压检测部中存在/不存在接地故障。
[0019]根据本发明的转换装置的特征在于，检测单元包括:AC电流检测部，用于检测施加至AC-DC转换电路的AC电流；以及DC电流检测部，用于检测从DC-DC转换电路输出的DC电流，并且第二接地故障确定部包括:第一确定部，用于在检测到的AC电流小于预定阈值并且检测到的DC电流等于或大于预定阈值的情况下确定AC电流检测部具有接地故障；以及第二确定部，用于在检测到的DC电流小于预定阈值并且检测到的AC电流等于或大于预定阈值的情况下确定DC电流检测部具有接地故障。
[0020]根据本发明的故障确定方法在转换装置中确定检测单元中存在/不存在故障，所述转换装置包括AC-DC转换电路、用于对AC-DC转换电路输出的DC电压进行转换的DC-DC转换电路以及用于检测AC或DC电压或电流的所述检测单元，所述故障确定方法的特征在于包括:获取指示AC电压是否被施加至AC-DC转换电路的信息；以及在所获取的信息指示AC电压未被施加至AC-DC转换电路的情况下确定检测单元中存在/不存在供电故障或开路故障。
[0021]根据本发明的控制程序在转换装置中使得控制电路确定检测单元中存在/不存在故障，该转换装置包括AC-DC转换电路、用于对AC-DC转换电路输出的DC电压进行转换的DC-DC转换电路、用于检测AC或DC电压或电流的所述检测单元以及用于控制AC-DC转换电路和DC-DC转换电路的开关的所述控制电路，所述控制程序进而使得控制电路:确定从外部获取的信息是否指示AC电压未被施加至AC-DC转换电路；以及在所获取的信息指示AC电压未被施加至AC-DC转换电路的情况下确定检测单元中存在/不存在供电故障或开路故障。
[0022]根据本发明，获取了指示AC电压是否被施加至AC-DC转换电路的信息。在未从AC电源供电的状态下，检测到的电压是接地电压并且检测到的电流实质上为0A。如果检测单元检测到的电压不是接地电压，则推测检测单元具有供电故障或开路故障。同样地，如果检测单元检测到的电流不是实质上为0A，则推测检测单元具有供电故障或开路故障。因此，可以在AC电压未被施加至AC-DC转换电路的状态下确定检测单元是否具有供电故障或开路故障。
[0023]应注意，根据本发明的转换装置包括用于在交流电和直流电之间进行双向转换的装置。S卩，AC-DC转换电路包括用于在交流电和直流电之间进行双向转换的电路，而DC-DC转换电路包括能够对直流电的输入/输出的方向进行反转的电路。
[0024]根据本发明，在自从获取到指示AC电压被施加至AC-DC转换电路的信息起已流逝了预定时间段的情况下，即，来自AC电源的供电启动并且供电状态稳定时，检测单元检测到的电压将是不同于接地电压的电压。如果检测单元检测到的电压是接地电压，则推测检测单元出现接地故障。因此，可以在自从获取指示施加AC电压的信息起已流逝了预定时间段的状态下确定用于检测电压的检测单元中的接地故障。
[0025]根据本发明，在针对AC-DC转换电路和DC-DC转换电路的开关控制启动的情况下，检测部检测到的电流将是与供电状态相对应的值。因此，可以在针对AC-DC转换电路和DC-DC转换电路执行开关控制的状态下，确定用于检测电流的检测单元是否具有接地故障。
[0026]根据本发明，可以确定AC电压检测部、AC电流检测部、DC电压检测部和DC电流检测部中的每一个是否具有供电故障或接地故障。
[0027]根据本发明，可以确定AC电压检测部和DC电压检测部中的每一个是否具有接地故障。
[0028]根据本发明，可以首先确定开关中存在/不存在故障，然后控制开关以使得施加AC电压，从而确定DC电压检测部是否具有接地故障。
[0029]根据本发明，可以确定AC电流检测部和DC电流检测部中的每一个是否具有接地故障。
[0030][发明效果]
[0031]根据本发明，可以确定包括在转换装置