电力转换装置和电流检测方法与流程

本发明的实施方式涉及电力转换装置和电流检测方法。

背景技术：

以往，已知有如下技术：在将从直流电源提供的直流电压转换成交流电压的电力转换装置中，基于配置在逆变器电路和直流电源之间的分流电阻的两端产生的电压来检测输出电流(例如，参见专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013-247695号公报。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，在上述的以往的电力转换装置中，存在如下情况：当逆变器电路的输出脉冲的宽度窄时，难以进行电流检测，因此必须以脉冲的宽度不变窄的方式形成开关模式(switching pattern)。

实施方式的一种形式提供能够容易进行电流检测的电力转换装置和电流检测方法。

用于解决问题的手段

实施方式的一种形式涉及的电力转换装置包括第一支线和第二支线以及检测部。

所述第一支线和第二支线分别具有多个开关元件，并相互并联地连接。所述检测部对在并联连接所述第一支线和所述第二支线的连接线中流过的电流进行检测。

发明的效果

根据实施方式的一种形式，能够提供能够容易进行电流检测的电力转换装置和电流检测方法。

附图说明

图1是示出实施方式涉及的电力转换装置的构成例的图；

图2是示出检测部的构成例的图；

图3是示出PWM控制部的构成例的图；

图4是示出图1所示的电力转换部中的各相支线的状态和检测电流之间的关系的图；

图5是示出从转换部输出零矢量时的电流的状态的图；

图6是示出电压指令、载波、PWM信号以及检测电流的获取定时之间的关系的图；

图7是示出转换部的其他构成例的图；

图8是示出图7所示的电力转换部中的各支线的状态和检测电流之间的关系的图；

图9是示出转换部的其他构成例的图；

图10是示出转换部的其他构成例的图；

图11是示出推算部的构成例的图；

图12是示出由控制部进行的处理的流程的流程图；

图13是示出实施方式所涉及的电力转换装置的其他构成例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本申请公开的电力转换装置和电流检测方法的实施方式详细地进行说明。另外，本发明不被以下所示的实施方式限定。

[1.电力转换装置]

图1是示出实施方式所涉及的电力转换装置1的构成例的图。图1所示的电力转换装置1配置在直流电源2和电动机3之间。该电力转换装置1包括转换部10和控制部20。控制部20控制转换部10，以使转换部10执行将从直流电源2提供的直流电力转换成交流电力的动作。

此外，虽然图1所示的电力转换装置1配置在了直流电源2和电动机3之间，但是，也可以配置在交流电源和电动机3之间。在这种情况下，电力转换装置1包括整流器，该整流器将从交流电源提供的交流电力转换成直流电力并向直流母线12、13提供。

[2.转换部10]

转换部10包括电容器C1和三相桥式电路11。电容器C1配置在直流母线12、13之间，对直流母线12、13间的电压Vpn(以下，记载为母线电压Vpn)进行平滑。三相桥式电路11包括U相支线(leg)14u(第一支线的一例)、V相支线14v(第二支线的一例)、以及W相支线14w(第三支线的一例)。

U相支线14u、V相支线14v和W相支线14w通过连接线15、16相互并联连接，并从连接于转换部10的直流侧的直流母线12、13侧依次配置。此外，下面存在将U相支线14u、V相支线14v和W相支线14w总称为支线14的情况。

U相支线14u包括串联连接的一对开关元件Swup、Swun，V相支线14v包括串联连接的一对开关元件Swvp、Swvn，W相支线14w包括串联连接的一对开关元件Swwp、Swwn。此外，以下有时将开关元件Swup、Swvp、Swwp称为上臂，将开关元件Swun、Swvn、Swwn称为下臂。

开关元件Swup、Swun、Swvp、Swvn、Swwp、Swwn(以下，有时记载为开关元件Sw)例如是MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极晶体管)等半导体开关元件。另外，开关元件Sw也可以是下一代半导体开关元件SiC、GaN。

开关元件Swup和开关元件Swun的连接点连接到电动机3的U相，开关元件Swvp和开关元件Swvn的连接点连接到电动机3的V相。另外，开关元件Swwp和开关元件Swwn的连接点连接到电动机3的W相。

U相支线14u和V相支线14v之间设置有检测部17。该检测部17检测在将U相支线14u和V相支线14v并联连接的连接线16中流过的电流。

在图1所示的例中，连接线16在U相支线14u和V相支线14v之间被分成连接线16a和连接线16b，检测部17检测在连接线16a、16b之间流过的电流。

如此，检测部17能够检测在将U相支线14u和V相支线14v并联连接的连接线16中流过的电流，因此在从转换部10输出零矢量的情况下，能够检测在转换部10和电动机3之间流过的电流。因此，即使在转换部10的开关脉冲(Switching pulse)的宽度小的情况下，也能够容易地进行电流检测。将在后面详细叙述该点。

此外，在检测部17为非接触型的情况下，不分割连接线16，就能够通过检测部17检测在将U相支线14u和V相支线14v并联连接的连接线16中流过的电流。另外，将U相支线14u、V相支线14v和W相支线14w相互并联连接的连接线15、16只要构成为能够流过电流即可，例如可以是金属线被包覆的那样的配线部件，另外，也可以是形成在基板上的图案。

图2是示出检测部17的构成例的图。图2所示的检测部17包括分流电阻18和放大电路19，分流电阻18连接在连接线16a、16b之间。放大电路19对分流电阻18的两端电压进行放大，并输出在连接线16a、16b之间流过的电流的瞬时值(以下，记载为检测电流i_o)。

例如，在分流电阻18的电阻值为R1、分流电阻18的两端电压为电压v1的情况下，放大电路19输出对电压v1乘以系数K(＝1/R1)的值，作为检测电流i_o。

检测部17不限于图2所示的构成。例如，检测部17也可以是替代分流电阻18而具有作为磁电转换元件的霍尔元件的构成。在这种情况下，检测部17用放大电路放大霍尔元件的输出电压并作为检测电流i_o输出。

另外，检测部17也可以是替代分流电阻18而具有电流互感器的构成。在这种情况下，检测部17例如能够直接根据连接于电流互感器的次级线圈的两端的电阻的电压输出检测电流i_o，或者，根据通过放大电路放大连接于电流互感器的次级线圈的两端的电阻的电压，输出检测电流i_o。

此外，在检测部17为非接触型的情况(例如包含霍尔元件的检测部或包含电流互感器的检测部的情况)下，不分割连接线16，就能够通过检 测部17检测在将U相支线14u和V相支线14v并联连接的连接线16中流过的电流。

[3.控制部20的构成]

回到图1继续电力转换装置1的说明。电力转换装置1的控制部20包括推算部21、转换部座标变换部22、25、电流指令生成部23、电流控制部24以及PWM控制部26。

控制部20例如包括具有CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)、ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)、输入输出端子等的微型计算机或各种电路。该微型计算机的CPU读取存储于ROM中的程序并执行，由此实现后述的控制。

推算部21、转换部座标变换部22、25、电流指令生成部23、电流控制部24和PWM控制部26的功能例如通过上述CPU读出上述程序并执行来实现。此外，推算部21，转换部座标变换部22、25，电流指令生成部23，电流控制部24和PWM控制部26各自的一部分或全部也可以由硬件构成。

推算部21基于从检测部17输出的检测电流i_o，推算U相、V相和W相的电流瞬时值i_u、i_v、i_w(以下记载为相电流i_u、i_v、i_w)之中的除了与检测电流i_o对应的相电流之外的两个相电流，并将相电流i_u、i_v、i_w输出给转换部座标变换部22。

转换部座标变换部22在将相电流i_u、i_v、i_w通过3相一2相转换而转换成在固定座标上正交的两个轴的αβ分量之后，将这些分量转换成根据相位θ而旋转的dq轴旋转座标系的q轴分量(以下，记载为q轴电流i_q)和d轴分量(以下，记载为d轴电流i_d)。此外，d轴是与电动机3的转子产生的磁通量平行的轴，q轴是与d轴正交的轴。另外，相位θ是电动机3的转子位置(电角度)，通过编码器4被检测出，并被通知给控制部20。

电流指令生成部23例如基于角速度指令ω_a^*，生成q轴电流指令i_q^*和d轴电流指令i_d^*，并向电流控制部24输出。电流控制部24生成q轴电压指令v_q^*使q轴电流指令i_q^*和q轴电流i_q的偏差变为0，并生成d轴电压指 令v_d^*使d轴电流指令i_d^*和d轴电流i_d的偏差变为0。例如，电流控制部24通过对q轴电流指令i_q^*和q轴电流i_q的偏差进行比例积分控制来生成q轴电压指令v_q^*，并通过对d轴电流指令i_d^*和d轴电流i_d的偏差进行比例积分控制来生成d轴电压指令v_d^*。

转换部座标变换部25在将q轴电压指令v_q^*和d轴电压指令v_d^*变换成在固定座标上正交的两个轴的αβ分量之后，将该变换后的αβ分量根据相位θ进行2相一3相转换。由此，q轴电压指令v_q^*和d轴电压指令v_d^*被变换成U相、V相和W相的电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*。

PWM控制部26生成与U相、V相和W相的电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*对应的PWM(pulseWidthModulation)信号Sup、Sun、Svp、Svn、Swp、Swn。

上述PWM信号Sup、Sun、Svp、Svn、Swp、Swn(以下，有时总称为PWM信号So)如图1所示的那样被分别输入到开关元件Swup、Swun、Swvp、Swvn、Swwp、Swwn。由此，从转换部10输出与电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*对应的U相、V相和W相的电压转换部。此外，电力转换装置1也可以构成为通过没有图示的放大器放大PWM信号So之后输入到开关元件Sw。

PWM信号Sup、Sun中在一者为有效电平(例如，High电平)的情况下，另一者为非有效电平(例如，Low电平)。这样的关系对于PWM信号Svp、Svn也是同样的，另外，对于PWM信号Swp、Swn也是同样的。

图3是示出PWM控制部26的构成例的图。图3所示的PWM控制部26包括载波生成部30、比较部31～33和非(NOT)部34～36。载波生成部30生成预定周期Ta的载波Sc。该载波Sc例如为三角波的信号。

比较部31对电压指令v_u^*和载波Sc进行比较，输出与比较结果对应的PWM信号Sup。该比较部31例如在电压指令v_u^*为载波Sc以上的情况下，输出High电平的PWM信号Sup，在电压指令v_u^*低于载波Sc的情况下，输出Low电平的PWM信号Sup。同样地，比较部32对电压指令v_v^*和载波Sc进行比较，输出与比较结果对应的PWM信号Svp。另外，比较部33 对电压指令v_w^*和载波Sc进行比较，输出与比较结果对应的PWM信号Swp。

非部34对PWM信号Sup的电平进行反转来生成PWM信号Sun。例如，非部34在PWM信号Sup为有效电平(active level)的情况下，生成非有效电平(Non-active level)的PWM信号Sun，在PWM信号Sup为非有效电平的情况下，生成有效电平的PWM信号Sun。同样地，非部35对PWM信号Svp的电平进行反转来生成PWM信号Svn，非部36对PWM信号Swp的电平进行反转来生成PWM信号Swn。

此外，PWM控制部26能够通过死区时间处理部(未图示)设定死区时间。死区时间是使开关元件Sw的打开动作延迟的时间，是为了避免构成上臂的开关元件和构成下臂的开关元件同时打开而设置的。

PWM控制部26的死区时间处理部能够延迟使PWM信号So从非有效电平变为有效电平的定时，由此设定死区时间。此外，也可以使比较部31～33和非部34～36具有使PWM信号So从非有效电平变成有效电平的定时延迟的功能。

[4.检测电流的获取和PWM控制的关系]

接着，对推算部21中的检测电流i_o的获取和PWM控制部26的PWM控制的关系进行说明。图4是示出各相支线14的状态和检测电流i_o之间的关系的图，作为各相支线14的状态，将支线14的上臂为ON的状态设为“1”，将支线14的下臂为ON的状态设为“0”。

如图4所示，例如，U相、V相和W相的下臂全部为ON的情况下，从三相桥式电路11输出零矢量V0，检测部17的检测电流i_o是U相的相电流i_u。

图5是示出从转换部10输出零矢量V0时的电流的状态的图。如图5所示，检测部17检测在V相和W相中流过的电流。如果将U相、V相和W相的全部的电流相加，则成为0，因此，在从转换部10输出零矢量V0的状态下，检测部17能够将u相电流i_u(＝-i_v-i_w)作为检测电流i_o输出。

图6是示出电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*、载波Sc、PWM信号Sup、Svp、Swp、和检测电流i_o的获取定时的关系的图。PWM控制部26(参照图1、图3)如图6所示的那样对载波Sc和电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*进行比较，生成PWM信号Sup、Svp、Swp。此外，PWM信号Sun、Svn、Swn是对PWM信号Sup、Svp、Swp的电平进行了反转的信号，因此在图6中省略。

推算部21(参照图1)将载波Sc的波谷的定时(时刻t1，t9、t17)作为检测电流i_o的获取定时，获取检测电流i_o。由此，控制部20能够检测U相、V相和W相电流中的一个的电流。载波Sc的波谷的定时是从转换部10输出零矢量V0的期间，该期间中的检测部17的检测电流i_o为U相电流i_u。

另一方面，假如检测电流的检测部17位于电容器C1和三相桥式电路11之间(例如，图5所示的位置A)，在从转换部10输出零矢量V0的期间，在位置A处的检测部17中不流过电流。因此，在检测部17位于位置A所示的位置的情况下，在从转换部10输出有效矢量的期间，进行电流检测。但是，在有效矢量的期间(输出脉冲的宽度)短的情况下，难以检测电流，因此有必要在开关模式上下功夫，以使得输出脉冲的宽度不变窄。

另一方面，在实施方式所涉及的电力转换装置1中，如上所述，零矢量输出时能够进行电流检测，因此不用形成考虑了输出脉冲宽度的开关模式，就能进行电流检测。

在图1所示的转换部10中，在对U相支线14u和V相支线14v之间的连接线16中流过的电流进行检测的位置处配置了检测部17，但是检测部17的配置只要是能够检测在将多个支线14并联连接的连接线15、16中流过的电流的位置即可。

图7是示出转换部10的其他构成例的图。图7所示的转换部10的检测部17配置在U相支线14u和V相支线14v之间，检测在将U相支线14u和V相支线14v并联连接的连接线15中流过的电流。

在图7所示的例中，连接线15在U相支线14u和V相支线14v之间被分成连接线15a和连接线15b，检测部17检测在连接线15a、15b之间流过的电流。此外，在检测部17为非接触型的情况下，不分割连接线15， 就能够通过检测部17检测在将U相支线14u和V相支线14v并联连接的连接线15中流过的电流。关于这一点，在后述的检测部17的其他配置例中也是同样的。

图8是示出图7所示的转换部10的各支线14的状态和检测电流i_o的关系的图。如图8所示，在从转换部10输出零矢量V7的情况下，检测部17能够将U相电流i_u的反转值作为检测电流i_o输出。

零矢量V7是U相、V相和W相的上臂均为ON的状态，检测部17能够在载波Sc的波峰的定时(图6的时刻t5、t13)将U相电流i_u的反转值作为检测电流i_o输出。

因此，具有如图7所示的转换部10的电力转换装置1也能够在零矢量输出时进行电流检测，因此也可以不形成考虑了输出脉冲宽度的开关模式，另外，也能够实现低成本化或小型化。

另外，替代在U相支线14u和V相支线14v之间配置检测部17，也可以如图9和图10所示的那样在将V相支线14v和W相支线14w并联连接的连接线15、16之间配置检测部17。图9和图10是示出转换部10的其他构成例的图。

在图9的转换部10中，在检测将V相支线14v和W相支线14w并联连接的连接线16中流过的电流的位置处配置检测部17。如图9所示的检测部17在从转换部10输出零矢量V0的情况下，将W相的相电流i_w的反转值作为检测电流i_o输出。

另外，在图10的转换部10中，在检测将V相支线14v和W相支线14w并联连接的连接线15中流过的电流的位置处配置检测部17。如图10所示的检测部17在从转换部10输出零矢量V7的情况下，将W相的相电流i _w作为检测电流i_o输出。

[5.推算部21]

接着，对推算部21的构成例进行说明。图11是示出推算部21的构成例的图。

如图11所示，推算部21包括A/D转换部40、定时确定部41、全通滤波器部42、预变换部43、相位检测部44、振幅检测部45、相位修正部46、加法部47和三相电流再现部48。

A/D转换部40在由定时确定部41判定的获取定时，将检测部17的检测电流i_o从模拟转换成数字并输出给全通滤波器部42和相位检测部44。

在转换部10例如为图1或图9所示的构成的情况下，定时确定部41将载波Sc的波谷的定时(例如，图6所示的时刻t1、t9、t17)作为获取定时，使A/D转换部40动作。由此，控制部20能够在载波Sc的波谷的定时检测检测部17的检测电流i_o。

另外，在转换部10例如为图7或图10所示的构成的情况下，定时确定部41将载波Sc的波峰的定时(例如，图6所示的时刻t5、t13)作为获取定时，使A/D转换部40动作。由此，控制部20能够在载波Sc的波峰的定时检测检测部17的检测电流i_o。

全通滤波器部42具有全通滤波器，在不改变检测电流i_o的振幅的情况下使相位延迟90度。全通滤波器的传递函数如下述式(1)所示。此外，“ω_n”是用于使相位延迟90度的截止频率。另外，在下述式(1)所示的传递函数中，针对频率的增益是1，通过截止频率ω_n，相位被延迟90度。

【数1】

$G\left(s\right)=-\frac{s-{\mathrm{\ω}}_n}{s+{\mathrm{\ω}}_n}\·\·\·\left(1\right)$

在此，当将上述式(1)所示的传递函数以双线性变换进行离散化时，该双线性变换的式子可以通过下述式(2)来表示。在下述式中，“T”表示采样周期。

【数2】

$s=\frac{2}{T}\frac{1-z^{-1}}{1+z^{-1}}\·\·\·\left(2\right)$

当使用上述式(2)的变换式对上述(1)的传递函数进行离散化时，能够表示为如下述式(3)。

【数3】

$G\left(z\right)=-\frac{\frac{2}{T}\frac{1-z^{-1}}{1+z^{-1}}-{\mathrm{\ω}}_n}{\frac{2}{T}\frac{1-z^{-1}}{1+z^{-1}}+{\mathrm{\ω}}_n}=-\frac{2(1-z^{-1})-{\mathrm{\ω}}_{n}T(1+z^{-1})}{2(1-z^{-1})+{\mathrm{\ω}}_{n}T(1+z^{-1})}\·\·\·\left(3\right)$

在此，如果使用上述式(3)解下述式(4)，则能够如下述式(5)表示。全通滤波器部42通过将检测电流i_o设为下述式(5)所示的“X”，求出下述式(5)所示的“Y”，将该“Y”作为延迟电流i_o’输出。由此，全通滤波器部42能够将与检测电流i_o振幅相同、相位延迟了90度的电流作为延迟电流i_o’输出。此外，“Y z^-1”是“Y”的上次值(1次采样前的值)，“X z^-1”是“X”的上次值。

【数4】

Y＝G(z)X…(4)

$Y=\frac{2-{\mathrm{\ω}}_{n}T}{2+{\mathrm{\ω}}_{n}T}{\mathrm{Yz}}^{-1}+{\mathrm{Xz}}^{-1}-\frac{2-{\mathrm{\ω}}_{n}T}{2+{\mathrm{\ω}}_{n}T}X\·\·\·\left(5\right)$

预变换部43通过下述式(6)的运算，求出全通滤波器部42的截止频率ω_n，以能够修正由于上述的双线性变换而产生的频率失真。

【数5】

${\mathrm{\ω}}_n=\frac{2}{T}{\tan }^{-1}\left({\mathrm{\ω}}_a\frac{T}{2}\right)\·\·\·\left(6\right)$

此外，上述式(6)中的“ω_a”是从转换部10输出的U相、V相和W相的电流(以下，有时记载为输出电流)的频率(以下，有时记载为输出频率ω_a)。预变换部43例如能够将角速度指令ω_a^*作为输出频率ω_a，求出 截止频率ω_n。另外，预变换部43能够通过对相位θ进行微分来求出输出频率ω_a。

相位检测部44例如通过下述式(7)的运算，由检测电流i_o和延迟电流i_o’求出输出电流的相位θi(以下，有时记载为电流相位θi)。振幅检测部45例如通过下述式(8)的运算，求出输出电流的振幅Iam。此外，在检测电流i_o为U相电流i_u的情况下，当U相电流i_u为正的最大值时，电流相位θi为θi＝0。

【数6】

$\mathrm{\θi}={\tan }^{-1}\left(\frac{{i_o}^{\′}}{i_o}\right)\·\·\·\left(7\right)$

$\mathrm{Iam}=\sqrt{{i_o}^2+{i_o}^{\′2}}\·\·\·\left(8\right)$

相位修正部46输出用于调整电流相位θi的相位修正值Δθ。加法部47通过对电流相位θi加上相位修正值Δθ来生成相位θ。三相电流再现部48例如通过下述式(9)的运算，能够通过求出U相、V相和W相的电流i_u、i_v、i_w来推算V相和W相的电流i_v、i_w。

【数7】

i_u＝Iam×cos(θ)

$i_v=\mathrm{Iam}\×\cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})\·\·\·\left(9\right)$

$i_w=\mathrm{Iam}\×\cos (\mathrm{\θ}-\frac{4}{3}\mathrm{\π})$

如此，控制部20在转换部10输出零矢量的状态下，能够检测U相、V相和W相中的一相的电流，基于该检测电流来推算其余的相的电流。因此，能够使用一个电流检测部来判定三个电流，实现电力转换装置1的低成本化和小型化。

另一方面，在转换部10和电动机3之间设置三个电流检测部进行电流检测的情况下，由于电流检测部的数量变多，因此可能妨碍低成本化或小型化。

此外，推定部21不限于图11所示的构成，只要是基于U相、V相和W相中一相的电流，能够推算其余的电流的构成即可。例如，在转换部10为图7所示的构成的情况下，在推算部21中，通过将对检测部17的检测电流i_o的正负进行反转的反转部设置在A/D转换部40的前级或后级，能够使输入到全通滤波器部42或相位检测部44中的检测电流i_o成为U相电流i_u。

另外，在转换部10为图10所示的构成的情况下，例如，在三相电流再现部48中，通过进行i_u＝Iam×cos(θ+4π/3)、i_v＝Iam×cos(θ+2π/3)、i_w＝Iam×cos(θ)的运算，能够推算U相和V相的电流i_u、i_v。

另外，上述的转换部10从直流电源2侧依次配置有U相支线14u、V相支线14v和W相支线14w，但是转换部10不限于该配置。例如，在转换部10中，也可以从直流电源2侧依次配置W相支线14w、V相支线14v和U相支线14u。在这种情况下，能够将检测部17配置在V相支线14v和U相支线14u之间，以使其检测连接线15或连接线16中流过的电流。

[6.控制部20的处理]

图12是示出通过控制部20进行的处理的流程的流程图。图12所示的处理是在载波Sc的波峰或波谷的定时通过控制部20反复执行的处理。

如图12所示，控制部20获取检测部17的检测电流i_o，检测一个相的电流(步骤S11)，从获取的检测电流i_o推算其余的两相的电流(步骤S12)。例如，在检测部17的检测电流i_o为相电流i_u的情况下，控制部20从相电流i_u推算相电流i_v和相电流i_w。

接着，控制部20通过使用了相电流i_u、i_v、i_w的反馈控制来更新电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*(步骤S13)。控制部20基于电压指令v_u^*、v_v^*、v_w^*生成PWM信号So，控制转换部10。

在上述的实施方式中，以转换部10中具有三相桥式电路11为例进行了说明，但是也可以为转换部中具有全桥电路的构成。图13是示出实施方式所示的电力转换装置1的其他的构成例的图。

图13所示的电力转换装置1A包括转换部10A和控制部20A，控制部20A控制转换部10A，以使其将直流电力转换成单相的交流电力并从转换部10A输出交流电力。

转换部10A包括全桥电路11A和电容器C1。全桥电路11A包括两个支线14a、14b(以下，有时记载为支线14)。支线14a包括串联连接的一对开关元件Swap、Swan，支线14b包括串联连接的一对开关元件Swbp、Swbn。

检测部17配置在两个支线14之间，检测将两个支线14并联连接的连接线16的电流。由此，控制部20A在转换部10A输出零矢量的状态下，能够通过检测部17检测从转换部10A输出的单相的交流电流。

在上述实施方式中，电力转换装置1将直流电力或交流电力转换成所期望的交流电力而输出，但是，也可以：例如，将直流电源2替换成直流负荷，且将电动机3替换成交流电源(例如，发电机或电力系统等)。在这种情况下，电力转换装置1的控制部20控制转换部10，以使其将从交流电源提供的电力转换成直流电力并向直流负荷输出。

即使在这样的情况下，检测部17也能够在从多个支线14输出零矢量的状态下，基于在将多个支线14并联连接的连接线15(或连接线16)中流过的电流来检测从交流电源输入到一个支线14的电流。由此，例如不对开关模式的脉冲宽度等进行调整，就能够进行电流检测。

如上所述，电力转换装置1分别具有多个开关元件Sw，并且包括：相互并联连接的多个支线14(第一支线和第二支线的一例)、检测在将多个支线14并联连接的连接线15或连接线16中流过的电流的检测部17。由此，能够在包含零矢量的矢量的输出区间检测与支线14对应的电流，因此即使在开关脉冲的宽度小的情况下，也能够容易地进行电流检测。

另外，多个支线14包括U相支线14u、V相支线14v和W相支线14w(第一支线、第二支线、第三支线的一例)，这些支线14在从连接于 转换部10的直流侧的直流母线12、13侧以U相支线14u、V相支线14v、W相支线14w的顺序配置。由此，在进行三相交流的电力转换的电力转换装置1中，即使基于开关元件Sw的开关脉冲的宽度小的情况下，也能够容易进行电流检测。

另外，电力转换装置1包括推算部21，推算部21基于通过检测部17检测的电流，推算在三个支线14u、14v、14w中的两个支线14(例如，支线14v、14w)中流过的电流。检测部17检测在三个支线14u、14v、14w之中的其余的一个支线14(例如，支线14u)中流过的电流。由此，能够基于通过检测部17检测的电流，掌握在三个支线14u、14v、14w中流过的电流。

另外，在从三个支线14u、14v、14w输出零矢量的状态下，检测部17基于在将三个支线14u、14v、14w之中的两个支线14并联连接的连接线16或连接线15中流过的电流来检测在一个支线14中流过的电流(例如，支线14u)。由此，由于能够在零矢量的输出区间检测流过支线的电流，因此，例如不对开关模式的脉冲宽度等进行调整，就能够进行电流检测。

另外，检测部17具有分流电阻18、霍尔元件、电流互感器中的至少一者。检测部17例如具有分流电阻18，因此能够降低成本。

此外，上述转换部10为具备一个检测部17的构成，但是转换部10上也可以设置多个检测部17。例如，转换部10能够在图1所示的位置和图7所示的位置分别设置检测部17，或者，在图9所示的位置和图10所示的位置分别设置检测部17。

在这种情况下，定时确定部41将载波Sc的波峰和波谷的定时分别作为获取定时，使A/D转换部40动作。由此，控制部20能够在载波Sc的波峰和波谷的定时对检测部17的检测电流i_o进行检测。

另外，在上述的实施方式中，以通过载波比较法生成PWM信号So为例进行了说明，但是也可以通过空间矢量法生成PWM信号So。在这种情况下，电力转换装置1在从转换部10输出零矢量时，通过检测部17能够容易地进行电流检测。

如此，电力转换装置1包括“具有多个开关元件的转换部”和“在从所述转换部输出零矢量的状态下，检测所述转换部的输出电流和输入电流中至少一者的单元”。转换部10是“具有多个开关元件的转换部”的一个例子，检测部17和控制部20是“从所述转换部输出零矢量的状态下，检测所述转换部的输出电流和输入电流中至少一者的单元”的一个例子。此外，输出电流是从转换部10向交流负荷(例如，电动机3)提供电力时流过转换部10和交流负荷之间的电流。另外，输入电流是从交流电源(例如，发电机或电力系统等)向转换部10提供电力时流过转换部10和交流电源之间的电流。

本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果和变形例。因此，本发明的更广泛的方式，不限于上面示出且说明的特定的细节和代表性的实施方式。因此，能够在不脱离通过所附的权利要求书及其等同物来定义的概括性的发明的概念的宗旨或范围的情况下，进行各种各样的变更。

【符号说明】

1、1A 电力转换装置

2 直流电源

3 电动机

10、10A 转换部

11 三相桥式电路

11A 全桥电路

12、13 直流母线

14、14u、14v、14w、14a、14b 支线

15、16 连接线

17 检测部

18 分流电阻

19 放大电路

20、20A 控制部

21 推算部 。