特開 2024-106804 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106804

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 5/14 20060101AFI20240801BHJP

【ＦＩ】

H02M5/14 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011250

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100171583

【弁理士】

【氏名又は名称】梅景 篤

(72)【発明者】

【氏名】柳原 卓朗

【テーマコード（参考）】

5H750

【Ｆターム（参考）】

5H750BA05

5H750CC06

5H750DD14

5H750DD17

5H750FF05

(57)【要約】

【課題】出力の正常化に要する時間を短縮可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置１は、三相交流電圧を供給する電源装置２に接続される入力端子１ａ，１ｂ，１ｃと、入力端子１ａにおける電圧値Ｖ１及び入力端子１ｂにおける電圧値Ｖ２を検出する検出回路５と、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６によって三相交流電圧を単相交流電圧に変換するコンバータ回路３と、閾値よりも大きい電圧値Ｖ１が検出されてから所定時間が経過した時点で閾値よりも大きい電圧値Ｖ２を検出した場合には、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６のスイッチングパターンを第１スイッチングパターンに設定し、閾値よりも大きい電圧値Ｖ１が検出されてから所定時間が経過した時点で閾値以下の電圧値Ｖ２を検出した場合には、上記スイッチングパターンを第２スイッチングパターンに設定する制御回路１０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三相交流電圧を供給する電源装置に接続され、それぞれが前記三相交流電圧のいずれかの相の電圧を受ける第１端子、第２端子、及び第３端子と、
前記第１端子における第１電圧値及び前記第２端子における第２電圧値を検出する検出回路と、
複数のスイッチング素子を含み、前記複数のスイッチング素子によって、前記第１端子、前記第２端子、及び前記第３端子に供給された前記三相交流電圧を単相交流電圧に変換するコンバータ回路と、
閾値よりも大きい前記第１電圧値が検出されてから所定時間が経過した時点で前記閾値よりも大きい前記第２電圧値を検出した場合には、前記複数のスイッチング素子のスイッチングパターンを第１スイッチングパターンに設定し、前記閾値よりも大きい前記第１電圧値が検出されてから前記所定時間が経過した時点で前記閾値以下の前記第２電圧値を検出した場合には、前記複数のスイッチング素子のスイッチングパターンを第２スイッチングパターンに設定する制御回路と、を備える、
電力変換装置。

【請求項2】

前記制御回路は、前記第１電圧値及び前記第２電圧値に基づいて、前記閾値を算出する、請求項１に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

三相交流電源と装置の電源端子との誤配線を検出する電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１９５３７５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に記載の電力変換装置では、三相交流電源と装置の電源端子との間の配線パターンとして、全６種類の配線パターンを順番に採用し、電流が流れるか否かを確認することによって、実配線パターンが検出される。そして、実配線パターンに基づいて、出力を正常化するためにスイッチング相が変更される。このように、実配線パターンの検出には、想定され得る全ての配線パターンを順番に試す必要があるので、出力の正常化に時間を要するおそれがある。

【0005】

本開示は、出力の正常化に要する時間を短縮可能な電力変換装置を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る電力変換装置は、三相交流電圧を供給する電源装置に接続され、それぞれが三相交流電圧のいずれかの相の電圧を受ける第１端子、第２端子、及び第３端子と、第１端子における第１電圧値及び第２端子における第２電圧値を検出する検出回路と、複数のスイッチング素子を含み、複数のスイッチング素子によって、第１端子、第２端子、及び第３端子に供給された三相交流電圧を単相交流電圧に変換するコンバータ回路と、閾値よりも大きい第１電圧値が検出されてから所定時間が経過した時点で閾値よりも大きい第２電圧値を検出した場合には、複数のスイッチング素子のスイッチングパターンを第１スイッチングパターンに設定し、閾値よりも大きい第１電圧値が検出されてから所定時間が経過した時点で閾値以下の第２電圧値を検出した場合には、複数のスイッチング素子のスイッチングパターンを第２スイッチングパターンに設定する制御回路と、を備える。

【0007】

この電力変換装置では、閾値よりも大きい第１電圧値が検出されてから所定時間が経過した時点で、閾値よりも大きい第２電圧値が検出された場合には、コンバータ回路に含まれる複数のスイッチング素子のスイッチングパターンが第１スイッチングパターンに設定される。閾値よりも大きい第１電圧値が検出されてから所定時間が経過した時点で、閾値以下の第２電圧値が検出された場合には、コンバータ回路に含まれる複数のスイッチング素子のスイッチングパターンが第２スイッチングパターンに設定される。このため、閾値よりも大きい第１電圧値が検出されてから所定時間が経過した時点で、第２電圧値が閾値よりも大きいか否かを判別するだけで、第１スイッチングパターン及び第２スイッチングパターンのいずれかがスイッチングパターンとして設定される。したがって、電源装置と第１端子、第２端子、及び第３端子とがどのように接続されているか（配線パターン）を検出することなく、スイッチングパターンを設定することができる。その結果、出力の正常化に要する時間を短縮することができる。

【0008】

いくつかの実施形態においては、制御回路は、第１電圧値及び第２電圧値に基づいて、閾値を算出してもよい。これにより、検出回路によって検出された第１電圧値及び第２電圧値に基づいて、閾値が算出されるので、実際の電圧値に応じた閾値が得られる。したがって、三相交流電圧の各電圧値が変動したとしても、実際の電圧値に応じた閾値と第１電圧値及び第２電圧値とを比較することができるので、より確実に出力を正常化することができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、出力の正常化に要する時間を短縮可能な電力変換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態に係る電力変換装置の概略構成図である。

【図2】図２は、図１に示される検出回路によって検出される電圧の波形の一例を示す図である。

【図3】図３は、図１に示される検出回路によって検出される電圧の波形の別の例を示す図である。

【図4】図４は、図１に示される制御回路が行うスイッチングパターン設定方法の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、各配線パターンに対して設定されるスイッチングパターンを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら一実施形態に係る電力変換装置を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。

【0012】

［電力変換装置の構成］
図１～図３を参照しながら、一実施形態に係る電力変換装置の構成を説明する。図１は、一実施形態に係る電力変換装置の概略構成図である。図２は、図１に示される検出回路によって検出される電圧の波形の一例を示す図である。図３は、図１に示される検出回路によって検出される電圧の波形の別の例を示す図である。図１に示される電力変換装置１は、電源装置２から供給された三相交流電圧を単相交流電圧に変換する装置である。電力変換装置１は、例えば、充電器に適用される。この場合、電力変換装置１は、例えば、不図示のトランスと整流回路とを介してバッテリを充電する。

【0013】

電源装置２は、三相交流電源である。電源装置２は、三相交流電圧であるＵ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ、及びＷ相電圧Ｖｗを供給する。Ｕ相電圧Ｖｕの位相、Ｖ相電圧Ｖｖの位相、及びＷ相電圧Ｖｗの位相は、互いに１２０°ずれている。電源装置２は、出力端子２ｕ、出力端子２ｖ、及び出力端子２ｗを有している。出力端子２ｕは、Ｕ相電圧Ｖｕを出力する。出力端子２ｖは、Ｖ相電圧Ｖｖを出力する。出力端子２ｗは、Ｗ相電圧Ｖｗを出力する。

【0014】

電力変換装置１は、入力端子１ａ（第１端子）、入力端子１ｂ（第２端子）、及び入力端子１ｃ（第３端子）を有している。電力変換装置１は、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃを介して電源装置２に接続される。具体的には、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃのそれぞれは、出力端子２ｕ、出力端子２ｖ、及び出力端子２ｗのいずれかに接続される。以下、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃと、出力端子２ｕ、出力端子２ｖ、及び出力端子２ｗとの接続のパターンを配線パターンと称する。電力変換装置１の設置工事において、電力変換装置１と電源装置２との接続が行われるが、誤配線が生じることがある。したがって、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃのそれぞれは、三相交流電圧のいずれかの相の電圧を受ける。

【0015】

電力変換装置１は、出力端子１ｄ及び出力端子１ｅを有している。出力端子１ｄ及び出力端子１ｅは、単相交流電圧を出力する。

【0016】

電力変換装置１は、コンバータ回路３と、フィルタ回路４と、検出回路５と、制御回路１０と、を含む。

【0017】

コンバータ回路３は、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃに供給された三相交流電圧を単相交流電圧に変換する回路である。コンバータ回路３は、複数のスイッチング素子（スイッチング素子ＳＷ１、スイッチング素子ＳＷ２、スイッチング素子ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ４、スイッチング素子ＳＷ５、及びスイッチング素子ＳＷ６）を含む。各スイッチング素子は、その両端の電気的な接続状態を導通状態（オン状態）と遮断状態（オフ状態）との間で切り替え可能な回路要素である。各スイッチング素子は、例えば、１又は複数の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）から構成されている。各スイッチング素子に制御回路１０から駆動信号が供給されることによって、スイッチング素子の状態がオン状態とオフ状態との間で切り替えられる。

【0018】

スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ４とは、出力端子１ｄと出力端子１ｅとの間に直列に接続されている。具体的には、スイッチング素子ＳＷ１の一端は、出力端子１ｄに接続されている。スイッチング素子ＳＷ１の他端とスイッチング素子ＳＷ４の一端とは互いに接続されており、後述のリアクトル４１を介して入力端子１ａに接続されている。スイッチング素子ＳＷ４の他端は、出力端子１ｅに接続されている。

【0019】

スイッチング素子ＳＷ２とスイッチング素子ＳＷ５とは、出力端子１ｄと出力端子１ｅとの間に直列に接続されている。具体的には、スイッチング素子ＳＷ２の一端は、出力端子１ｄに接続されている。スイッチング素子ＳＷ２の他端とスイッチング素子ＳＷ５の一端とは互いに接続されており、後述のリアクトル４２を介して入力端子１ｂに接続されている。スイッチング素子ＳＷ５の他端は、出力端子１ｅに接続されている。

【0020】

スイッチング素子ＳＷ３とスイッチング素子ＳＷ６とは、出力端子１ｄと出力端子１ｅとの間に直列に接続されている。具体的には、スイッチング素子ＳＷ３の一端は、出力端子１ｄに接続されている。スイッチング素子ＳＷ３の他端とスイッチング素子ＳＷ６の一端とは互いに接続されており、後述のリアクトル４３を介して入力端子１ｃに接続されている。スイッチング素子ＳＷ６の他端は、出力端子１ｅに接続されている。

【0021】

フィルタ回路４は、コンバータ回路３のスイッチングによって発生する高調波成分を抑制する回路である。フィルタ回路４は、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃと、コンバータ回路３との間に設けられている。フィルタ回路４は、リアクトル４１と、リアクトル４２と、リアクトル４３と、コンデンサ４４と、コンデンサ４５と、コンデンサ４６と、を含む。

【0022】

リアクトル４１の一端は入力端子１ａに接続され、リアクトル４１の他端はスイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ４との接続点に接続されている。リアクトル４２の一端は入力端子１ｂに接続され、リアクトル４２の他端はスイッチング素子ＳＷ２とスイッチング素子ＳＷ５との接続点に接続されている。リアクトル４３の一端は入力端子１ｃに接続され、リアクトル４３の他端はスイッチング素子ＳＷ３とスイッチング素子ＳＷ６との接続点に接続されている。

【0023】

コンデンサ４４，４５，４６は、相間コンデンサである。コンデンサ４４の一端はリアクトル４１の他端に接続され、コンデンサ４４の他端はリアクトル４２の他端に接続されている。コンデンサ４５の一端はリアクトル４２の他端に接続され、コンデンサ４５の他端はリアクトル４３の他端に接続されている。コンデンサ４６の一端はリアクトル４１の他端に接続され、コンデンサ４６の他端はリアクトル４３の他端に接続されている。

【0024】

検出回路５は、電圧値Ｖ１（第１電圧値）、電圧値Ｖ２（第２電圧値）、及び電圧値Ｖ３を検出する回路である。電圧値Ｖ１は、入力端子１ａおける電圧値である。言い換えると、電圧値Ｖ１は、入力端子１ａに供給される相電圧の電圧値である。電圧値Ｖ２は、入力端子１ｂにおける電圧値である。言い換えると、電圧値Ｖ２は、入力端子１ｂに供給される相電圧の電圧値である。電圧値Ｖ３は、入力端子１ｃにおける電圧値である。言い換えると、電圧値Ｖ３は、入力端子１ｃに供給される相電圧の電圧値である。

【0025】

検出回路５は、電圧センサ５１と、電圧センサ５２と、電圧センサ５３と、を含む。電圧センサ５１は、電圧値Ｖ１を検出し、電圧値Ｖ１を制御回路１０に出力する。電圧センサ５２は、電圧値Ｖ２を検出し、電圧値Ｖ２を制御回路１０に出力する。電圧センサ５３は、電圧値Ｖ３を検出し、電圧値Ｖ３を制御回路１０に出力する。

【0026】

制御回路１０は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３に基づいて、コンバータ回路３のスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６のスイッチングパターン（以下、「コンバータ回路３のスイッチングパターン」と称する場合がある。）を設定する。コンバータ回路３のスイッチングパターンは、コンバータ回路３に含まれる各スイッチング素子のオンオフの時系列パターンである。

【0027】

ここで、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３は周期的に変化するので、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回る（図２参照）か、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ３、及び電圧値Ｖ２の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回る（図３参照）かのいずれかである。閾値Ｖｔｈは、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３のうちのいずれがピークに近いか判定するための値である。

【0028】

したがって、制御回路１０は、コンバータ回路３のスイッチングパターンを第１スイッチングパターン及び第２スイッチングパターンのいずれかに設定する。第１スイッチングパターンは、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回る場合のスイッチングパターンである。第２スイッチングパターンは、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ３、及び電圧値Ｖ２の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回る場合のスイッチングパターンである。

【0029】

例えば、入力端子１ａが出力端子２ｕに接続され、入力端子１ｂが出力端子２ｖに接続され、入力端子１ｃが出力端子２ｗに接続されている場合、電圧値Ｖ１はＵ相電圧Ｖｕと等しくなり、電圧値Ｖ２はＶ相電圧Ｖｖと等しくなり、電圧値Ｖ３はＷ相電圧Ｖｗと等しくなる。したがって、出力端子１ｄにおける出力電圧Ｖｔ１及び出力端子１ｅにおける出力電圧Ｖｔ２は、式（１）によって表される。

【数1】

【0030】

なお、状態値Ｓ_ｓｗ１～Ｓ_ｓｗ６は、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６の状態をそれぞれ表す値である。例えば、状態値Ｓ_ｓｗ１が１である場合、その状態値Ｓ_ｓｗ１は、スイッチング素子ＳＷ１がオン状態であることを示す。状態値Ｓ_ｓｗ１が０である場合、その状態値Ｓ_ｓｗ１は、スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態であることを示す。他の状態値についても同様である。

【0031】

この場合、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回るので、コンバータ回路３のスイッチングパターンとして、第１スイッチングパターンが用いられる。

【0032】

入力端子１ａが出力端子２ｕに接続され、入力端子１ｂが出力端子２ｗに接続され、入力端子１ｃが出力端子２ｖに接続されている場合、電圧値Ｖ１はＵ相電圧Ｖｕと等しくなり、電圧値Ｖ２はＷ相電圧Ｖｗと等しくなり、電圧値Ｖ３はＶ相電圧Ｖｖと等しくなる。したがって、出力電圧Ｖｔ１及び出力電圧Ｖｔ２は、式（２）によって表される。

【数2】

【0033】

この場合、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ３、及び電圧値Ｖ２の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回るので、コンバータ回路３のスイッチングパターンとして、第２スイッチングパターンが用いられる。

【0034】

ここで、式（２）において、状態値Ｓ_ｓｗ２と状態値Ｓ_ｓｗ３とを入れ替え、状態値Ｓ_ｓｗ５と状態値Ｓ_ｓｗ６とを入れ替えることによって、式（２）によって表される出力電圧Ｖｔ１，Ｖｔ２は、式（１）によって表される出力電圧Ｖｔ１，Ｖｔ２と同じになる。したがって、第２スイッチングパターンは、第１スイッチングパターンにおけるスイッチング素子ＳＷ２のスイッチングパターンとスイッチング素子ＳＷ３のスイッチングパターンとを入れ替え、第１スイッチングパターンにおけるスイッチング素子ＳＷ５のスイッチングパターンとスイッチング素子ＳＷ６のスイッチングパターンとを入れ替えることによって得られる。

【0035】

［電力変換装置の動作］
次に、図４を更に参照しながら、制御回路１０が行うスイッチングパターン設定方法を説明する。図４は、図１に示される制御回路が行うスイッチングパターン設定方法の一例を示すフローチャートである。図４に示される一連の処理は、例えば、電力変換装置１が電源装置２に接続された時に行われる。なお、検出回路５は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３を連続的に検出している。

【0036】

図４に示されるように、まず、制御回路１０は、検出回路５から電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３を取得する（ステップＳ１）。

【0037】

そして、制御回路１０は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３に基づいて、閾値Ｖｔｈを算出する（ステップＳ２）。閾値Ｖｔｈは、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３のうちの２以上の電圧値が同時に上回らないような値に設定される。制御回路１０は、例えば、式（３）を用いて、閾値Ｖｔｈを算出する。式（３）では、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３のピーク値に係数Ｋを乗算することによって得られる値が、閾値Ｖｔｈとして算出される。係数Ｋは、０．５より大きく、１より小さい。

【数3】

【0038】

続いて、制御回路１０は、検出回路５から電圧値Ｖ１を取得する（ステップＳ３）。そして、制御回路１０は、電圧値Ｖ１と閾値Ｖｔｈとを比較して、電圧値Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、電圧値Ｖ１が閾値Ｖｔｈ以下であると判定された場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、制御回路１０は、ステップＳ４において電圧値Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定されるまでステップＳ３及びステップＳ４を繰り返す。

【0039】

ステップＳ４において、電圧値Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御回路１０は、電圧値Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定されてから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。所定時間は、三相交流電圧の周期の３分の１よりも大きく、３分の２よりも小さい時間に設定される。ステップＳ５において、所定時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御回路１０は、所定時間が経過するまでステップＳ５を繰り返す。

【0040】

ステップＳ５において、所定時間が経過したと判定された場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御回路１０は、検出回路５から電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３を取得する（ステップＳ６）。そして、制御回路１０は、電圧値Ｖ２と閾値Ｖｔｈとを比較して、電圧値Ｖ２が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、電圧値Ｖ２が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、図２に示されるように、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回ることを意味する。したがって、制御回路１０は、コンバータ回路３のスイッチングパターンを第１スイッチングパターンに設定する（ステップＳ８）。以上により、図４に示される一連の処理が終了する。

【0041】

一方、ステップＳ７において、電圧値Ｖ２が閾値Ｖｔｈ以下であると判定された場合には（ステップＳ７：ＮＯ）、制御回路１０は、電圧値Ｖ３と閾値Ｖｔｈとを比較して、電圧値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９において、電圧値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定された場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、図３に示されるように、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ３、及び電圧値Ｖ２の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回ることを意味する。したがって、制御回路１０は、コンバータ回路３のスイッチングパターンを第２スイッチングパターンに設定する（ステップＳ１０）。以上により、図４に示される一連の処理が終了する。

【0042】

一方、ステップＳ９において、電圧値Ｖ３が閾値Ｖｔｈ以下であると判定された場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、入力端子１ｂ及び入力端子１ｃが電源装置２に接続されていないなどの異常が生じていると考えられるので、コンバータ回路３のスイッチングパターンが設定されることなく、図４に示される一連の処理が終了する。

【0043】

図５に示されるように、入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃと、出力端子２ｕ、出力端子２ｖ、及び出力端子２ｗとの配線パターンには、６つの配線パターンがある。例えば、１番目の配線パターンは、電圧値Ｖ１がＵ相電圧Ｖｕと等しくなり、電圧値Ｖ２がＶ相電圧Ｖｖと等しくなり、電圧値Ｖ３がＷ相電圧Ｖｗと等しくなる配線パターンである。つまり、１番目の配線パターンは、入力端子１ａが出力端子２ｕに接続され、入力端子１ｂが出力端子２ｖに接続され、入力端子１ｃが出力端子２ｗに接続される配線パターンである。

【0044】

１番目の配線パターンでは、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回る。したがって、コンバータ回路３のスイッチングパターンは第１スイッチングパターンに設定される。同様に、４番目及び５番目の配線パターンにおいても、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回るので、コンバータ回路３のスイッチングパターンは第１スイッチングパターンに設定される。２番目、３番目及び６番目の配線パターンでは、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ３、及び電圧値Ｖ２の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回る。したがって、コンバータ回路３のスイッチングパターンは第２スイッチングパターンに設定される。

【0045】

以上説明した電力変換装置１においては、閾値Ｖｔｈよりも大きい電圧値Ｖ１が検出されてから所定時間が経過した時点で、閾値Ｖｔｈよりも大きい電圧値Ｖ２が検出された場合には、コンバータ回路３のスイッチングパターンが第１スイッチングパターンに設定される。閾値Ｖｔｈよりも大きい電圧値Ｖ１が検出されてから所定時間が経過した時点で、閾値Ｖｔｈ以下の電圧値Ｖ２が検出された場合には、コンバータ回路３のスイッチングパターンが第２スイッチングパターンに設定される。

【0046】

このため、閾値Ｖｔｈよりも大きい電圧値Ｖ１が検出されてから所定時間が経過した時点で、電圧値Ｖ２が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判別するだけで、第１スイッチングパターン及び第２スイッチングパターンのいずれかがコンバータ回路３のスイッチングパターンとして設定される。したがって、電源装置２と入力端子１ａ、入力端子１ｂ、及び入力端子１ｃとがどのように接続されているか（配線パターン）を検出することなく、スイッチングパターンを設定することができる。その結果、出力の正常化に要する時間を短縮することができる。

【0047】

電力変換装置１においては、検出回路５によって検出された電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３に基づいて、閾値Ｖｔｈが算出されるので、実際の電圧値に応じた閾値Ｖｔｈが得られる。したがって、三相交流電圧の各電圧値が変動したとしても、実際の電圧値に応じた閾値Ｖｔｈと電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３とを比較することができるので、より確実に出力を正常化することができる。

【0048】

以上、本開示の一実施形態について詳細に説明されたが、本開示に係る電力変換装置は上記実施形態に限定されない。

【0049】

検出回路５は、入力端子１ａ、入力端子１ｂ及び入力端子１ｃのいずれかが電源装置２に接続されていないなどの異常を検出する必要がない場合には、入力端子１ｂ及び入力端子１ｃが電源装置２に接続されていないなどの異常電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３として、入力端子１ａと入力端子１ｂとの間の線間電圧の電圧値、入力端子１ｂと入力端子１ｃとの間の線間電圧の電圧値、及び入力端子１ｃと入力端子１ａとの間の線間電圧の電圧値を検出してもよい。

【0050】

検出回路５は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３のうちの２つの電圧値のみを検出してもよい。この場合、検出対象ではない電圧値は、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２と電圧値Ｖ３との合計がゼロであるという関係から算出され得る。例えば、ステップＳ２において、制御回路１０は、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２及び電圧値Ｖ３のうちの２つの電圧値（例えば、電圧値Ｖ１及び電圧値Ｖ２）に基づいて、閾値Ｖｔｈを算出してもよい。

【0051】

図４に示されるスイッチングパターン設定方法において、ステップＳ９は省略されてもよい。ステップＳ７において、電圧値Ｖ２が閾値Ｖｔｈ以下であると判定された場合に（ステップＳ７：ＮＯ）、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ２、及び電圧値Ｖ３が、電圧値Ｖ１、電圧値Ｖ３、及び電圧値Ｖ２の順で周期的に閾値Ｖｔｈを上回るとみなすことができる。したがって、制御回路１０は、電圧値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定することなく、コンバータ回路３のスイッチングパターンを第２スイッチングパターンに設定してもよい（ステップＳ１０）。この場合、ステップＳ６において、制御回路１０は、電圧値Ｖ２のみを取得してもよい。

【符号の説明】

【0052】

１…電力変換装置、１ａ…入力端子（第１端子）、１ｂ…入力端子（第２端子）、１ｃ…入力端子（第３端子）、２…電源装置、３…コンバータ回路、５…検出回路、１０…制御回路、ＳＷ１～ＳＷ６…スイッチング素子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】