控制装置、控制方法及程序的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种控制装置、控制方法及程序。本发明的控制装置在逆变器驱动马达的空调系统中，在一个或多个A/D转换电路中至少一个未正常动作时，能够检测其未正常动作，并能够安全地停止空调系统。控制装置具备一个或多个A/D转换部和判定部。所述A/D转换部在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值。所述判定部计算通过所述A/D转换部而转换后的所述数字值的平均值，在算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定所述A/D转换部未正常动作。
【专利说明】
控制装置、控制方法及程序
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种控制装置、控制方法及程序。
【背景技术】
[0002]在逆变器驱动马达的系统中，生成对构成驱动马达的逆变器的开关元件进行控制的控制信号。例如，在具有空气调节机(以下，称作空调机)的空调系统中，生成对构成驱动压缩机中的压缩机马达的逆变器的开关元件进行控制的控制信号。通常，逆变器为了将马达控制成进行适合于系统状态的动作而检测系统中的各种电压(模拟值)。而且，需要根据检测出的电压生成对构成逆变器的开关元件进行控制的控制信号。此时，有时使用将作为模拟值的电压转换为数字值的A/D转换电路。
[0003]在专利文献I中，作为相关技术而记载有检测如下范围内故障的技术，S卩，输入作为电压源的模拟值的电压并转换成数字信号的A/D转换电路的输出电压值，虽然在过充电状态与过放电状态之间的状态即正常电压范围内，但是成为与电压源的实际的模拟电压不同的数字值的范围内故障。
[0004]专利文献1:日本特开2013-234851号公报
[0005]然而，在逆变器驱动马达的空调系统中，A/D转换电路将系统中的各种电压(模拟值)转换为数字值。而且，对构成逆变器的开关元件进行控制的控制信号根据通过A/D转换电路进行转换后的数字值而被决定，从而使马达适当地进行动作。在这种空调系统中，在A/D转换电路中产生异常的情况下，A/D转换电路将与空调系统中的实际值不同的各种电压(模拟值)转换为数字值。因此，对构成逆变器的开关元件进行控制的控制信号有可能成为不适宜的控制信号。其结果，有可能使逆变器不适宜地驱动马达，且系统成为异常状态。
【发明内容】
[0006]于是，本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题的控制装置、控制方法及程序。
[0007]根据本发明的第I方式，控制装置具备:一个或多个A/D转换部，在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值;及判定部，计算通过所述A/D转换部而转换后的所述数字值的平均值，在算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定所述A/D转换部未正常动作。
[0008]根据本发明的第2方式，上述控制装置具备控制部，该控制部在所述判定部判定为所述A/D转换部的至少一个未正常动作的情况下，控制搭载有本装置的设备停止动作。
[0009]根据本发明的第3方式，在上述控制装置中，所述电压检测部检测出基于在马达中流通的三相交流电流的电压，所述A/D转换部对基于所述三相交流电流的电压进行转换。
[0010]根据本发明的第4方式，在控制方法中，一个或多个A/D转换部在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值，判定部计算通过所述A/D转换部而转换后的所述数字值的平均值，在算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定为所述A/D转换部未正常动作。[0011 ]根据本发明的第5方式，程序使计算机作为如下机构而发挥功能:一个或多个A/D转换机构，在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值;及判定机构，计算通过所述A/D转换机构而转换后的所述数字值的平均值，在所算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定为所述A/D转换机构未正常动作。
[0012]根据本发明的实施方式的控制装置，在逆变器驱动马达的空调系统中，在一个或多个A/D转换电路中至少一个未正常动作即异常时，能够检测其异常，并能够安全地停止空调系统。
【附图说明】
[0013]图1是表示根据本发明的第一实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构的第一图。
[0014]图2是表示根据本发明的第一实施方式的控制逆变器的控制信号的图。
[0015]图3是表示根据本发明的第一实施方式的电压检测部检测的电压的图。
[0016]图4是表示根据本发明的第一实施方式的驱动波形产生部具有的马达的输出电压的目标值的图。
[0017]图5是表示根据本发明的第一实施方式的室外机生成驱动马达的交流电压的处理流程的图。
[0018]图6是表示根据本发明的第一实施方式的室外机检测A/D转换电路的异常的处理流程的图。
[0019]图7是表示根据本发明的第一实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构的第二图。
[0020]图8是表示根据本发明的第二实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构的第一图。
[0021]图9是表示根据本发明的第二实施方式的室外机检测A/D转换电路的异常的处理流程的图。
[0022]图10是表示根据本发明的第二实施方式的电压检测部检测的电压的图。
[0023]图11是表示根据本发明的第二实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构的第二图。
[0024]图12是表示根据本发明的第三实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构的第一图。
[0025]图13是表示根据本发明的第三实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构的第二图。
[0026]符号说明
[0027]1-室外机，10-交流电源，20-AC-DC变换器，30-逆变器，40-马达，50-控制装置，201-电抗器，202-整流二极管堆栈，203-电容器，301、302、303、304、305、306_开关元件，501、508-检测部，502-电压检测部，503、504-A/D转换电路，505-驱动信号产生部，506-晶体管电路，507-A/D转换判定部，509-传感器，510、511_复用器，512-传感器电压转换部。
【具体实施方式】
[0028]<第一实施方式>
[0029]以下，参考附图对实施方式进行详细说明。
[0030]首先，对根据本发明的第一实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构进行说明。
[0031]如图1所示，根据本实施方式的室外机I(对象装置)具备交流电源10、AC(Alternative Current)_DC(Direct Current)变换器20、逆变器30、马达40及控制装置50。
[0032]交流电源10生成交流电压，并输出到AC-DC变换器20。
[0033]AC-DC变换器20具备电抗器201、整流二极管堆栈202及电容器203。
[0034]AC-DC变换器20所具备的整流二极管堆栈202对从交流电源10输入的交流电压进行整流。
[0035]电抗器201和电容器203构成抑制交流电源10的谐波的平滑滤波器，并降低通过整流二极管堆栈202进行整流后的电压的脉动。
[0036]并且，AC-DC变换器20将整流后的直流电压输出到逆变器30。
[0037]逆变器30将从AC-DC变换器20输入的直流电压转换为用于驱动马达40的交流电压。逆变器30例如由6个开关元件构成。开关元件301?306分别从控制装置50输入控制电压，当所输入的控制电压为Hi状态时切换为接通状态(导通状态)，当所输入的控制电压为Lo状态时切换为切断状态(非导通状态)。而且，逆变器30分别生成驱动马达40的U相电压、V相电压、W相电压。控制电压例如为如图2所示的PWM(Pulse Width Modulat1n)信号。控制电压为比逆变器30驱动马达40的电压的一个周期充分短的周期的电压。在控制信号的每一个周期，控制电压的脉冲宽度发生变化，以便逆变器30输出到马达40的交流电压的振幅在各时刻成为合适的大小。
[0038]开关元件301?306分别为例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)或功率M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
[0039]马达40根据逆变器30输出的交流电压而动作。马达40例如为空调机的压缩机用的压缩机马达。
[0040]控制装置50具备检测部501、电压检测部502、两个A/D(Analog to Digital)转换电路503、504(A/D转换部)、驱动信号产生部505、晶体管电路506及A/D转换判定部507(判定部)。
[0041]检测部501检测室外机I中的电流或电压。例如，检测部501为电阻，并检测在马达40中流通的三相交流电流即马达电流。例如，在开关元件301、304、306为接通状态，且开关元件302、303、305为切断状态时，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从开关元件301经由对应于U相的配线而输入到马达40，并从马达40经由分别与V相和W相对应的各配线输出到两个开关元件304、306。从而，检测部501在开关元件301、304、306为接通状态，且开关元件302、303、305为切断状态时，能够检测从开关元件301经由对应于U相的配线输入到马达40的电流。
[0042]并且，例如，在开关元件301、303、306为接通状态，且开关元件302、304、305为切断状态时，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从两个开关元件301、303经由分另IJ与U相和V相对应的各配线输入到马达40，并从马达40经由对应于W相的配线输出到开关元件306。从而，检测部501在开关元件301、303、306为接通状态，且开关元件302、304、305为切断状态时，能够检测从马达40经由对应于W相的配线输出到开关元件306的电流。
[0043]并且，例如，在开关元件302、303、306为接通状态，且开关元件301、304、305为切断状态时，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从开关元件303经由对应于V相的配线输入到马达40，并从马达40经由分别与U相和W相对应的各配线输出到两个开关元件302、306。从而，检测部501在开关元件302、303、306为接通状态，且开关元件301、304、305为切断状态时，能够检测从开关元件303经由对应于V相的配线输入到马达40的电流。
[0044]并且，例如，在开关元件302、303、305为接通状态，且开关元件301、304、306为切断状态时，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从两个开关元件303、305经由分另Ij与V相和W相对应的各配线输入到马达40，并从马达40经由对应于U相的配线输出到开关元件302。从而，检测部501在开关元件302、303、305为接通状态，且开关元件301、304、306为切断状态时，能够检测从马达40经由对应于U相的配线输出到开关元件302的电流。
[0045]并且，例如，在开关元件302、304、305为接通状态，且开关元件301、303、306为切断状态时，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从开关元件305经由对应于W相的配线输入到马达40，并从马达40经由分别与U相和V相对应的各配线输出到两个开关元件
302、304。从而，检测部501在开关元件302、304、305为接通状态，且开关元件301、303、306为切断状态时，能够检测从开关元件305经由对应于W相的配线输入到马达40的电流。
[0046]并且，例如，在开关元件301、304、305为接通状态，且开关元件302、303、306为切断状态时，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从两个开关元件301、305经由分另Ij与U相和W相对应的各配线输入到马达40，并从马达40经由对应于V相的配线输出到开关元件304。从而，检测部501在开关元件301、304、305为接通状态，且开关元件302、303、306为切断状态时，能够检测从马达40经由对应于V相的配线输出到开关元件304的电流。
[0047]另外，开关元件301、303、305为接通状态，且开关元件302、304、306为切断状态时，或者在开关元件302、304、306为接通状态，且开关元件301、303、305为切断状态时的马达电流为，马达的环流电流(在同时成为Hi状态或者同时成为Lo状态的情况下，使电流在马达绕组线圈中流通的电流)在分别与开关元件301?306连接的二极管中流通。并且，预先确定马达电流的两个周期的平均值为0，检测部501检测出的电流为振幅以O安培为中心在正值侧和负值侧波动的伪正弦波。
[0048]电压检测部502检测与检测部501检测出的电流对应的电压。例如，如图3所示，电压检测部502将与检测部501检测出的电流对应的电压转换为振幅的中心与基准电压(例如，2.5￥)—致的交流电压，并在131、&142、&243、&3、……的时刻输出。在图3中，横轴表示相位。并且，纵轴表示振幅。图3所示的分别与U相、V相、W相对应的交流电压的振幅为1.5V，相位彼此错开120度。
[0049]两个A/D转换电路503、504分别在每一规定时刻获取电压检测部502输出的电压。
[0050]在分别与U相、V相、W相对应的交流电压处于图4所示的相位关系时，在O度?60度中为最高电压的对应于U相的电压A为，从开关元件301经由对应于U相的配线输入到马达40，并从马达40经由分别与V相和W相对应的各配线输出到两个开关元件304、306的电压。并且，在O度?120度中为最低电压的对应于W相的电压B为，从两个开关元件301、303经由分别与U相和V相对应的各配线输入到马达40，并从马达40经由对应于W相的配线输出到开关元件306的电压。并且，在60度?180度中为最高电压的对应于V相的电压A为，从开关元件303经由对应于V相的配线输入到马达40，并从马达40经由分别与U相和W相对应的各配线输出到两个开关元件302、306的电压。并且，在120度?240度中为最低电压的对应于U相的电压B为，从两个开关元件304、306经由分别与V相和W相对应的各配线输入到马达40，并从马达40经由对应于U相的配线输出到开关元件302的电压。并且，在180度?300度中为最高电压的对应于W相的电压A为，从开关元件305经由对应于W相的配线输入到马达40，并从马达40经由分别与U相和V相对应的各配线输出到两个开关元件302、304的电压。并且，在240度?360度中为最低电压的对应于V相的电压B为，与控制开关元件301?306的控制电压对应的电流从两个开关元件301、305经由分别与U相和W相对应的各配线输入到马达40，并从马达40经由对应于V相的配线输出到开关元件304的电压。
[0051 ] 从而，A/D转换电路503在O度?60度中在开关元件301、304、306为接通状态，且开关元件302、303、305为切断状态的每一规定时刻(例如，在每个图4中的&1、&2、&3、……的分别相邻的时间间隔)，从电压检测部502获取图3中的电压A。并且，A/D转换电路503在60度?180度中在开关元件302、303、306为接通状态，且开关元件301、304、305为切断状态的每一规定时刻，从电压检测部502获取图3中的电压A。并且，A/D转换电路503在180度?300度中在开关元件302、304、305为接通状态，且开关元件301、303、306为切断状态的每一规定时亥Ij，从电压检测部502获取图3中的电压A。由此，A/D转换电路503能够在每一规定时刻获取图4所示的电压A，即从逆变器30经由分别与U相、V相、W相对应的配线输入到马达40的各电压中的与最大电压对应的电压A。
[0052]并且，例如，A/D转换电路504在O度?120度中在开关元件301、303、306为接通状态，且开关元件302、304、305为切断状态的每一规定时刻(例如，在每个图4中的13142、b3、……的分别相邻的时间间隔)，从电压检测部502获取图3中的电压B。并且，A/D转换电路504在120度?240度中在开关元件302、303、305为接通状态，且开关元件301、304、306为切断状态的每一规定时刻，从电压检测部502获取图3中的电压B。并且，A/D转换电路504在240度?360度中在开关元件301、304、305为接通状态，且开关元件302、303、306为切断状态的每一规定时刻，从电压检测部502获取图3中的电压B。由此，A/D转换电路504能够在每一规定时刻获取图4所示的波形B，即从马达40经由分别与U相、V相、W相对应的配线输出的各电压中的与最大电压对应的电压B。
[0053]A/D转换电路503将所获取的电压A(模拟值)转换为数字值。而且，A/D转换电路503将数字值输出到驱动信号产生部505和A/D转换判定部507。
[0054]并且，A/D转换电路504将所获取的电压B(模拟值)转换为数字值。而且，A/D转换电路504将数字值输出到驱动信号产生部505和A/D转换判定部507。
[0055]驱动信号产生部505生成对构成逆变器30的开关元件301?306进行控制的控制信号。驱动信号产生部505生成例如对开关元件301?306进行控制的PffM信号。此时，驱动信号产生部505也可以将表示从A/D转换电路503输入的数字值的电压A和表示从A/D转换电路504输入的数字值的电压B反馈到PffM信号的生成中。
[0056]驱动信号产生部505将所生成的控制信号经由晶体管电路506输出到逆变器30。并且，驱动信号产生部505将所生成的控制信号输出到A/D转换判定部507。
[0057]晶体管电路506将从驱动信号产生部505输入的控制信号转换为能够驱动逆变器30的信号并输出到逆变器30。晶体管电路506例如为缓冲电路，并将适合于如图2所示的各时刻的控制信号输出到逆变器30。
[0058]在室外机I中，检测部501检测在马达40中流通的马达电流。两个A/D转换电路503、504将与检测部501检测出的马达电流对应的电压从模拟值转换为数字值。A/D转换判定部507计算将分别通过两个A/D转换电路503、504转换后的数字值一定期间相加并取2分之I倍的值的平均值。而且，根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值O决定的基准电压(例如2.5V)与所算出的平均值之差在规定范围(例如1.5V?3.5V)之外时，A/D转换判定部507判定两个A/D转换电路503、504中的至少一个未正常动作。
[0059]接着，对根据本实施方式的室外机I所进行的处理进行说明。
[0060]另外，在此，以图1所示的室外机I为例，对处理进行说明。
[0061]首先，对室外机I将交流电源10所输出的单相交流电压进行整流而生成直流电压，并从所生成的直流电压生成驱动马达40的交流电压的正常状态的处理进行说明。
[0062]以下说明根据图5所示的本实施方式的室外机I生成驱动马达40的交流电压的正常状态的处理流程。
[0063]室外机I所具备的交流电源10将相位错开180度的单相交流电压输出到AC-DC变换器20。
[0064]AC-DC变换器20具备的整流二极管堆栈202从交流电源10输入单相交流电压(步骤SI)。整流二极管堆栈202将所输入的单相交流电压进行全波整流(步骤S2)。
[0065]电抗器201和电容器203构成平滑滤波器，将整流后的电压进行平滑化(步骤S3)。而且，电抗器201和电容器203将平滑化后的直流电压输出到逆变器30。
[0066]逆变器30在输入直流电压时，则由所输入的直流电压生成用于驱动马达40的交流电压(步骤S4)。逆变器30将所生成的交流电压输出到马达40。
[0067]马达40在从逆变器30输入交流电压时，则根据所输入的交流电压而动作(步骤S5)。
[0068]接着，对与室外机I的正常状态的处理并行进行的、检测两个A/D转换电路503、504的异常的处理进行说明。
[0069]以下说明根据图6所示的本实施方式的与室外机I的正常状态的处理并行进行的、检测两个A/D转换电路503、504的异常的处理流程。
[ΟΟΤ?]紧接着室外机I进行的步骤5的处理，A/D转换判定部507判定马达40是否在运行中(步骤S6)。具体而言，A/D转换判定部507例如从驱动信号产生部505获取驱动信号产生部505是否对晶体管电路506输出控制信号的信息。而且，A/D转换判定部507在获取表示从驱动信号产生部505对晶体管电路506输出控制信号的信息时，判定为马达40在运行中。并且，A/D转换判定部507在获取表示从驱动信号产生部505对晶体管电路506未输出控制信号的信息时，判定为马达40不在运行中。
[0071]A/D转换判定部507在判定马达40不在运行中时(步骤S6中，NO)，结束室外机I的处理。
[0072]并且，A/D转换判定部507在判定马达40在运行中时(步骤S6中，YES)，对两个A/D转换电路503、504分别输出获取与检测部501在正常状态下检测的马达电流的上侧和下侧分别对应的电压的指示信号。另外，与马达电流的上侧对应的电压是指从逆变器30经由分别与U相、V相、W相对应的配线输入到马达40的各电压中的与最大电压对应的电压(图4所示的电压A)。并且，与马达电流的下侧对应的电压是指从马达40经由分别与U相、V相、W相对应的配线输出的各电压中的与最大电压对应的电压(图4所示的电压B)。
[0073]在正常状态下，检测部501检测在马达40中流通的马达电流。并且，电压检测部502检测与检测部501检测出的马达电流对应的电压。
[0074]两个A/D转换电路503、504若分别从A/D转换判定部507输入指示信号，则获取从驱动信号产生部5 O 5输出到晶体管电路5 O 6的控制信号的时刻信息。而且，两个A / D转换电路503、504分别根据驱动信号产生部505输出到晶体管电路506的控制信号的时刻信息，在每一规定时刻获取与电压检测部5 O 2输出的马达电流的上侧和下侧分别对应的电压(步骤S7)。具体而言，两个A/D转换电路503、504分别通过驱动信号产生部505输出到晶体管电路506的控制信号的时刻信息而获知在如图2所示的各时刻中U相、V相、W相分别是接通状态还是切断状态。从而，例如，在分别与U相、V相、W相对应的电压处于图4所示的相位关系时，A/D转换电路503在O度?60度中在开关元件301、304、306为接通状态，且开关元件302、303、305为切断状态的每一规定时刻(例如，在每个图4中的&1、&2、&3、……的分别相邻的时间间隔)获取电压检测部502输出的电压A。并且，A/D转换电路503在60度?180度中在开关元件302、
303、306为接通状态，且开关元件301、304、305为切断状态的每一规定时刻从电压检测部502获取电压A。并且，A/D转换电路503在180度?300度中在开关元件302、304、305为接通状态，且开关元件301、303、306为切断状态的每一规定时刻获取电压检测部502输出的电压A。由此，A/D转换电路503能够在每一规定时刻获取图4所示的电压A，即从逆变器30经由分别与U相、V相、W相对应的配线输入到马达40的各电压中的与最大电压对应的电压A。
[0075]并且，例如，A/D转换电路504在O度?120度中在开关元件301、303、306为接通状态，且开关元件302、304、305为切断状态的每一规定时刻(例如，在每个图4中的13142、b3、……的分别相邻的时间间隔)，从电压检测部502获取电压B。并且，A/D转换电路504在120度?240度中在开关元件302、303、305为接通状态，且开关元件301、304、306为切断状态的每一规定时刻，从电压检测部502获取电压B。并且，A/D转换电路504在240度?360度中在开关元件301、304、305为接通状态，且开关元件302、303、306为切断状态的每一规定时刻，从电压检测部502获取电压B。由此，A/D转换电路504能够在每一规定时刻获取图4所示的波形B，即从马达40经由分别与U相、V相、W相对应的配线输出的各电压中的与最大电压对应的电压B。
[0076]A/D转换电路503将所获取的电压A(模拟值)转换为数字值。而且，A/D转换电路503将数字值输出到驱动信号产生部505和A/D转换判定部507。
[0077]并且，A/D转换电路504将所获取的电压B(模拟值)转换为数字值。而且，A/D转换电路504将数字值输出到驱动信号产生部505和A/D转换判定部507。
[0078]A/D转换判定部507从A/D转换电路503输入与电压A(与马达电流的上侧对应的电压)对应的数字值。并且，A/D转换判定部507从A/D转换电路504输入与电压B(与马达电流的下侧对应的电压)对应的数字值。而且，A/D转换判定部507计算将与所输入的电压A对应的数字值和与电压B对应的数字值一定期间相加并取2分之I倍的值的平均值(步骤S8)。在此，一定期间为平均值预先确定的、例如将图3所示的360度为一个周期的两个周期分量的期间等。A/D转换判定部507预先确定在计算将所输入的电压A和电压B—定期间相加并取2分之I倍的值的平均值时成为基准电压(图3所示的电压时为2.5V)。
[0079]A/D转换判定部507判定所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值之间的差值是否在规定范围内(步骤S9)。
[0080]A/D转换判定部507在所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值之间的差值在规定范围外时(步骤S9中，NO)，判定为A/D转换电路503及504中的至少一方未正常动作。例如，A/D转换判定部507计算在对应于马达电流的两个周期的期间将从两个A/D转换电路503、504分别输入的数字值一定期间相加并取2分之I倍的值的平均值。而且，A/D转换判定部507在所算出的平均值与电压检测部502使用的基准电压2.5V之间的差值为IV以上时，判定A/D转换电路503未正常动作。
[0081 ]并且，A/D转换判定部507(控制部)使搭载有控制装置50的设备即室外机I的停止动作(异常停止)(步骤S10)。
[0082]并且，A/D转换判定部507在所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值之间的差值在规定范围内时(步骤S9中，YES)，判定为正常状态，并返回到步骤S6的处理。
[0083]以上，对根据本发明的第一实施方式的具备控制装置50的室外机I的处理流程进行了说明。在上述室外机I的处理中，检测部501检测在马达40中流通的马达电流。电压检测部502检测与检测部501检测出的电流对应的电压。两个A/D转换电路503、504分别将电压检测部502检测出的电压从模拟值转换为数字值。A/D转换判定部507计算将分别根据两个A/D转换电路503、504转换后的数字值一定期间相加并取2分之I倍的值的平均值。并且，A/D转换判定部507在所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值O而决定的基准电压(例如2.5V)之间的差值在规定范围(例如1.5V?3.5V)外时，判定为两个A/D转换电路503、504未正常动作。并且，A/D转换判定部507使搭载有控制装置50的设备即室外机I停止动作。
[0084]由此，在逆变器30驱动马达40的室外机I中，在两个A/D转换电路503、504中的至少一方未正常动作即异常时，能够检测其异常，并且能够安全地停止具备控制装置50的室外机I。另外，能够保护包含室外机I的空调系统。
[0085]另外，根据本发明的第一实施方式的A/D转换电路并不限定于多个A/D转换电路。只要A/D转换电路能够高速动作，并能够由一个A/D转换电路获取与马达电流的上侧对应的电压即电压A和与马达电流的下侧对应的电压即电压B，能够将电压A和电压B分别区别处理，则如图7所示，可以由一个A/D转换电路503将根据检测部501检测出的马达电流的电压从模拟值转换为数字值。而且，也可以根据A/D转换电路503输出的数字值，A/D转换判定部507判定A/D转换电路503的异常动作。
[0086]<第二实施方式>
[0087]接着，说明根据本发明的第二实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构。
[0088]如图8所示，与根据第一实施方式的室外机I相同地，根据本发明的第二实施方式的室外机I具备交流电源10、AC-DC变换器20、逆变器30、马达40及控制装置50。
[0089]但是，根据第二实施方式的控制装置50在根据第一实施方式的控制装置50的基础上，还具备检测部508。
[0090]并且，检测部501连接于开关元件302与交流电源10的负电压侧端子之间。因此，逆变器30中的对应于U相的电流独立于与V相和W相对应的电流，从开关元件302经由检测部501流入到交流电源10的负电压侧端子。
[0091]并且，检测部508连接于开关元件304与交流电源10的负电压侧端子之间。因此，逆变器30中的对应于V相的电流独立于与U相和W相对应的电流，从开关元件304经由检测部508流入到交流电源10的负电压侧端子。
[0092]并且，开关元件306串联连接于交流电源10的负电压侧端子。因此，逆变器30中的对应于W相的电流独立于与U相和V相对应的电流，从开关元件306直接流入到交流电源10的负电压侧端子。
[0093]通过上述结构，检测部501能够单独检测出对应于U相的电流。并且，检测部508能够单独检测出对应于V相的电流。
[0094]接着，说明与室外机I的正常状态的处理并行进行的、检测两个A/D转换电路503、504的异常的处理。另外，关于室外机I将交流电源10输出的单相交流电压进行整流而生成直流电压，并由所生成的直流电压生成驱动马达40的交流电压的正常状态的处理，能够考虑为与根据第一实施方式的处理相同。
[0095]如下说明与图9所示的根据本实施方式的室外机I的正常状态的处理并行进行的、检测两个A/D转换电路503、504的异常的处理流程。
[0096]紧接着室外机I进行的步骤S5的处理，A/D转换判定部507判定马达40是否在运行中(步骤S21)。具体而言，A/D转换判定部507例如从驱动信号产生部505获取驱动信号产生部505是否对晶体管电路506输出控制信号的信息。而且，A/D转换判定部507在获取表示从驱动信号产生部505对晶体管电路506输出控制信号的信息时，判定为马达40在运行中。并且，A/D转换判定部507在获取表示从驱动信号产生部505对晶体管电路506未输出控制信号的信息时，判定为马达40不在运行中。
[0097]A/D转换判定部507在判定为马达40不在运行中时(步骤S21中，NO)，结束室外机I的处理。
[0098]并且，A/D转换判定部507在判定为马达40在运行中的情况下(步骤S21中，YES)，对A/D转换电路503输出获取与检测部501在正常状态下检测出的马达电流的U相对应的电压的指示信号，对A/D转换电路504输出获取与检测部508在正常状态下检测出的马达电流的V相对应的电压的指示信号。另外，与马达电流的U相对应的电压例如为图10所示的电压U。并且，与马达电流的V相对应的电压例如为图10所示电压V。并且，与马达电流的W相对应的电压例如为图10所示电压W。
[0099]两个A/D转换电路503、504在分别从A/D转换判定部507输入指示信号时，获取从驱动信号产生部505输出到晶体管电路506的控制信号的时刻信息。
[0100]A/D转换电路503根据驱动信号产生部505输出到晶体管电路506的控制信号的时刻信息，在每一规定时刻获取电压检测部502输出的与马达电流的U相对应的电压C(步骤
522)。并且，A/D转换电路504根据驱动信号产生部505输出到晶体管电路506的控制信号的时刻信息，在每一规定时刻获取电压检测部502输出的与马达电流的V相对应的电压D(步骤
523)0
[0101]A/D转换电路503将所获取的电压C(模拟值)转换为数字值。而且，A/D转换电路503将数字值输出到驱动信号产生部505和A/D转换判定部507。
[0102]并且，A/D转换电路504将所获取的电压D(模拟值)转换为数字值。而且，A/D转换电路504将数字值输出到驱动信号产生部505和A/D转换判定部507。
[0103]预先确定两个A/D转换电路503、504分别获取的各电压C、D的马达电流的一个周期内的平均值为O。因此，A/D转换判定部507将与从A/D转换电路503输入的电压C对应的数字值一定期间(例如马达电流的两个周期)相加并计算平均值(步骤S24)。
[0104]A/D转换判定部507判定A/D转换电路503所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值(例如2.5V)之间的差值是否在规定范围(例如1.5￥?3.5￥)内(步骤525)。
[0105]A/D转换判定部507在A/D转换电路503所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值(例如2.5V)之间的差值在规定范围(例如1.5V?3.5V)外时(步骤S25中，NO)，判定为A/D转换电路503未正常动作。
[0106]并且，A/D转换判定部507(控制部)使搭载有控制装置50的设备即室外机I停止动作(异常停止)(步骤S26)。
[0107]并且，A/D转换判定部507在A/D转换电路503算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值之间的差值在规定范围内时(步骤S25中，YES)，将与从A/D转换电路504输入的电压D对应的数字值一定期间(例如马达电流的一个周期)相加并计算平均值(步骤S27)。
[0108]A/D转换判定部507判定A/D转换电路504算出的平均值与根据一定期间的预先确定的马达电流的平均值而决定的基准值之间的差值是否在规定范围(例如1.5V?3.5V)内(步骤S28)。
[0109]A/D转换判定部507在A/D转换电路504算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值之间的差值在规定范围(例如1.5V?3.5V)外时(步骤S28中，N0)，判定为A/D转换电路504未正常动作。
[0110]并且，A/D转换判定部507(控制部)使搭载有控制装置50的设备即室外机I停止动作(异常停止)(步骤S26)。
[0111]并且，A/D转换判定部507在A/D转换电路504算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值而决定的基准值之间的差值在规定范围(例如1.5V?3.5V)内时(步骤S28中，YES)，判定为正常状态并返回到步骤S21的处理。
[0112]以上，对根据本发明的第二实施方式的具备控制装置50的室外机I的处理流程进行了说明。在上述室外机I的处理中，检测部501检测在马达40中流通的马达电流。电压检测部502检测与检测部501检测出的电流对应的电压。A/D转换电路503将与电压检测部502检测出的U相的马达电流对应的电压C从模拟值转换为数字值。A/D转换电路504将与电压检测部502检测出的V相的马达电流对应的电压D从模拟值转换为数字值。A/D转换判定部507计算与通过A/D转换电路503转换后的电压C对应的数字值的平均值。并且，A/D转换判定部507在所算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值O而决定的基准电压(例如2.5V)之间的差值在规定范围(例如1.5V?3.5V)外时，判定为A/D转换电路503未正常动作。另外，A/D转换判定部507计算与通过A/D转换电路504转换后的电压D对应的数字值的平均值。并且，A/D转换判定部507在算出的平均值与根据预先确定的马达电流的一定期间的平均值O而决定的基准电压(例如2.5V)之间的差值在规定范围(例如1.5V?3.5V)外时，判定为A/D转换电路504未正常动作。并且，A/D转换判定部507使搭载有控制装置50的设备即室外机I停止动作。
[0113]由此，在逆变器30驱动马达40的室外机I中，在A/D转换电路503或A/D转换电路504未正常动作即异常的情况下，能够检测其异常，并能够安全地停止具备控制装置50的室外机I。另外，能够保护包含室外机I的空调系统。
[0114]另外，根据本发明的第二实施方式的A/D转换电路并不限定于多个A/D转换电路。只要A/D转换电路能够高速动作，并能够由一个A/D转换电路获取对应于U相的电压C和与V相对应的电压D，能够将对应于U相的电压C和与V相对应的电压D分别区别处理，则如图11所示，可以由一个A/D转换电路503将与检测出的马达电流U相对应的电压C和与V相对应的电压D从模拟值转换为数字值。而且，根据A/D转换电路503输出的数字值，A/D转换判定部507可以判定A/D转换电路503的异常动作。
[0115]并且，根据本发明的第二实施方式的A/D转换电路，也可以由与W相对应的电压E来代替与上述U相对应的电压C或与V相对应的电压D，并将所述电压E从模拟值转换为数字值。该情况下，根据A/D转换电路所获取的电压E的马达电流的一个周期内的平均值对O的偏差来判定A/D转换电路的异常动作即可。
[0116]<第三实施方式>
[0117]接着，说明根据本发明的第三实施方式的使用于具备控制装置的空调系统中的室外机的结构。
[0118]如图12所示，与根据第一实施方式的室外机I相同地，根据本发明的第三实施方式的室外机I具备交流电源10、AC-DC变换器20、逆变器30、马达40及控制装置50。
[0119]但是，根据第三实施方式的控制装置50在根据第一实施方式的控制装置50的基础上，还具备传感器509、两个复用器510、511及传感器电压转换部512。
[0120]传感器509检测室外机I中的马达40的马达电流以外的电流或电压。传感器509检测例如室外机I所具备的马达40以外的马达的马达电流。并且，传感器509检测例如对室外机I所具备的马达40以外的马达进行驱动的逆变器的输出电压。
[0121]复用器510将电压检测部502或传感器509连接于A/D转换电路503，并将电压检测部502检测出的交流电压、以及传感器509检测出的室外机I中的电流或电压中的任意一个输出到A/D转换电路503。
[0122]复用器511将电压检测部502或传感器509连接于A/D转换电路504，并将电压检测部502检测出的电压、以及传感器509检测出的室外机I中的电流或电压中的任意一个输出至IJA/D转换电路504。
[0123]传感器电压转换部512将传感器509检测出的室外机I中的电流或电压转换为对应的电压。并且，传感器电压转换部512将转换后的电压经由复用器510输出到A/D转换电路503。并且，传感器电压转换部512将转换后的电压经由复用器511输出到A/D转换电路504。
[0124]在此，当预先确定两个A/D转换电路503、504获取的电压的一定期间的平均值时，能够通过与第一实施方式或第二实施方式相同的方法来检测A/D转换电路503或A/D转换电路504的异常。并且，A/D转换判定部507能够使搭载有控制装置50的设备即室外机I停止动作。
[0125]由此，在逆变器30驱动马达40的室外机I中，在A/D转换电路503或A/D转换电路504未正常动作即异常时，能够检测其异常即未正常动作，并且能够安全地停止具备控制装置50的室外机I。另外，能够保护包含室外机I的空调系统。
[0126]另外，根据本发明的第三实施方式的A/D转换电路并不限定于多个A/D转换电路。与第一实施方式或第二实施方式相同地，只要A/D转换电路能够高速动作，就能够由一个A/D转换电路适当地获取电压，并能够将各电压区别处理，则如图13所示，一个A/D转换电路503可以将电压从模拟值转换为数字值。而且，根据A/D转换电路503输出的数字值，A/D转换判定部507可以判定A/D转换电路503的异常。
[0127]并且，根据本发明的实施方式的电压检测部502也可以根据代替检测部501而配置的电流互感器等电流传感器检测出的电流来检测马达电流。
[0128]并且，根据本发明的实施方式的室外机I的处理流程以关于对应于三相交流马达的三相交流电压的处理为例进行了说明，但是并不限定于此。例如，室外机I的处理流程可以为关于两相交流电压或四相以上的交流电压的处理。但是，当室外机I进行关于两相交流电压或四相以上的交流电压的处理时，各电压的相位差与三相交流电压的相位差120度不同。并且，有时检测部的数量、A/D转换电路的数量等不同。
[0129]另外，本发明的实施方式中的处理流程在可进行适当的处理的范围内，也可以替换处理的顺序。
[0130]另外，对本发明的实施方式进行了说明，上述室外机I具备的控制装置50在内部具有计算机系统。而且，上述处理的过程以程序的形式存储于计算机可读取的记录介质中，通过计算机读取并执行该程序而进行上述处理。在此，计算机可读取的记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-R0M、DVD_R0M、半导体存储器等。并且，也可以将该计算机程序通过通信线路而传送到计算机，以便接收到该传送的计算机执行该程序。
[0131]并且，上述程序也可以用于实现所述功能的一部分。另外，也可以是通过组合将所述功能全部记录于计算机系统中的程序而实现，即所谓的差分文件(差分程序)。
[0132]对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，而并不限定发明的范围。并且，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种省略、置换及变更。
【主权项】
1.一种控制装置，其中，具备: 一个或多个A/D转换部，在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值;及 判定部，计算通过所述A/D转换部而转换后的所述数字值的平均值，在算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定所述A/D转换部未正常动作。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中， 具备控制部，该控制部在所述判定部判定为所述A/D转换部的至少一个未正常动作的情况下，控制搭载有本装置的设备停止动作。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中， 所述电压检测部检测基于在马达中流通的三相交流电流的电压， 所述A/D转换部对基于所述三相交流电流的电压进行转换。4.一种控制方法，其中， 一个或多个A/D转换部在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值， 判定部计算通过所述A/D转换部而转换后的所述数字值的平均值，在算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定所述A/D转换部未正常动作。5.—种程序，其中， 使计算机作为如下机构而发挥功能: 一个或多个A/D转换机构，在对象装置的电路内将电压检测部检测出的电压从模拟值转换为数字值;及 判定机构，计算通过所述A/D转换机构而转换后的所述数字值的平均值，在算出的平均值与基于一定期间的所述电压的预先确定的平均值的基准值之间的差值在规定范围外的情况下，判定所述A/D转换机构未正常动作。
【文档编号】H02P27/06GK105991081SQ201610101750
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】林茂树, 川岛允, 川岛一允
【申请人】三菱重工业株式会社