電力轉換裝置和電流檢測方法與流程

本發明的實施方式涉及電力轉換裝置和電流檢測方法。

背景技術：

以往，已知有如下技術：在將從直流電源提供的直流電壓轉換成交流電壓的電力轉換裝置中，基于配置在逆變器電路和直流電源之間的分流電阻的兩端產生的電壓來檢測輸出電流(例如，參見專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2013-247695號公報。

技術實現要素：

發明所要解決的問題

但是，在上述的以往的電力轉換裝置中，存在如下情況：當逆變器電路的輸出脈沖的寬度窄時，難以進行電流檢測，因此必須以脈沖的寬度不變窄的方式形成開關模式(switching pattern)。

實施方式的一種形式提供能夠容易進行電流檢測的電力轉換裝置和電流檢測方法。

用于解決問題的手段

實施方式的一種形式涉及的電力轉換裝置包括第一支線和第二支線以及檢測部。

所述第一支線和第二支線分別具有多個開關元件，并相互并聯地連接。所述檢測部對在并聯連接所述第一支線和所述第二支線的連接線中流過的電流進行檢測。

發明的效果

根據實施方式的一種形式，能夠提供能夠容易進行電流檢測的電力轉換裝置和電流檢測方法。

附圖說明

圖1是示出實施方式涉及的電力轉換裝置的構成例的圖；

圖2是示出檢測部的構成例的圖；

圖3是示出PWM控制部的構成例的圖；

圖4是示出圖1所示的電力轉換部中的各相支線的狀態和檢測電流之間的關系的圖；

圖5是示出從轉換部輸出零矢量時的電流的狀態的圖；

圖6是示出電壓指令、載波、PWM信號以及檢測電流的獲取定時之間的關系的圖；

圖7是示出轉換部的其他構成例的圖；

圖8是示出圖7所示的電力轉換部中的各支線的狀態和檢測電流之間的關系的圖；

圖9是示出轉換部的其他構成例的圖；

圖10是示出轉換部的其他構成例的圖；

圖11是示出推算部的構成例的圖；

圖12是示出由控制部進行的處理的流程的流程圖；

圖13是示出實施方式所涉及的電力轉換裝置的其他構成例的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本申請公開的電力轉換裝置和電流檢測方法的實施方式詳細地進行說明。另外，本發明不被以下所示的實施方式限定。

[1.電力轉換裝置]

圖1是示出實施方式所涉及的電力轉換裝置1的構成例的圖。圖1所示的電力轉換裝置1配置在直流電源2和電動機3之間。該電力轉換裝置1包括轉換部10和控制部20。控制部20控制轉換部10，以使轉換部10執行將從直流電源2提供的直流電力轉換成交流電力的動作。

此外，雖然圖1所示的電力轉換裝置1配置在了直流電源2和電動機3之間，但是，也可以配置在交流電源和電動機3之間。在這種情況下，電力轉換裝置1包括整流器，該整流器將從交流電源提供的交流電力轉換成直流電力并向直流母線12、13提供。

[2.轉換部10]

轉換部10包括電容器C1和三相橋式電路11。電容器C1配置在直流母線12、13之間，對直流母線12、13間的電壓Vpn(以下，記載為母線電壓Vpn)進行平滑。三相橋式電路11包括U相支線(leg)14u(第一支線的一例)、V相支線14v(第二支線的一例)、以及W相支線14w(第三支線的一例)。

U相支線14u、V相支線14v和W相支線14w通過連接線15、16相互并聯連接，并從連接于轉換部10的直流側的直流母線12、13側依次配置。此外，下面存在將U相支線14u、V相支線14v和W相支線14w總稱為支線14的情況。

U相支線14u包括串聯連接的一對開關元件Swup、Swun，V相支線14v包括串聯連接的一對開關元件Swvp、Swvn，W相支線14w包括串聯連接的一對開關元件Swwp、Swwn。此外，以下有時將開關元件Swup、Swvp、Swwp稱為上臂，將開關元件Swun、Swvn、Swwn稱為下臂。

開關元件Swup、Swun、Swvp、Swvn、Swwp、Swwn(以下，有時記載為開關元件Sw)例如是MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管)或IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵雙極晶體管)等半導體開關元件。另外，開關元件Sw也可以是下一代半導體開關元件SiC、GaN。

開關元件Swup和開關元件Swun的連接點連接到電動機3的U相，開關元件Swvp和開關元件Swvn的連接點連接到電動機3的V相。另外，開關元件Swwp和開關元件Swwn的連接點連接到電動機3的W相。

U相支線14u和V相支線14v之間設置有檢測部17。該檢測部17檢測在將U相支線14u和V相支線14v并聯連接的連接線16中流過的電流。

在圖1所示的例中，連接線16在U相支線14u和V相支線14v之間被分成連接線16a和連接線16b，檢測部17檢測在連接線16a、16b之間流過的電流。

如此，檢測部17能夠檢測在將U相支線14u和V相支線14v并聯連接的連接線16中流過的電流，因此在從轉換部10輸出零矢量的情況下，能夠檢測在轉換部10和電動機3之間流過的電流。因此，即使在轉換部10的開關脈沖(Switching pulse)的寬度小的情況下，也能夠容易地進行電流檢測。將在后面詳細敘述該點。

此外，在檢測部17為非接觸型的情況下，不分割連接線16，就能夠通過檢測部17檢測在將U相支線14u和V相支線14v并聯連接的連接線16中流過的電流。另外，將U相支線14u、V相支線14v和W相支線14w相互并聯連接的連接線15、16只要構成為能夠流過電流即可，例如可以是金屬線被包覆的那樣的配線部件，另外，也可以是形成在基板上的圖案。

圖2是示出檢測部17的構成例的圖。圖2所示的檢測部17包括分流電阻18和放大電路19，分流電阻18連接在連接線16a、16b之間。放大電路19對分流電阻18的兩端電壓進行放大，并輸出在連接線16a、16b之間流過的電流的瞬時值(以下，記載為檢測電流i_o)。

例如，在分流電阻18的電阻值為R1、分流電阻18的兩端電壓為電壓v1的情況下，放大電路19輸出對電壓v1乘以系數K(＝1/R1)的值，作為檢測電流i_o。

檢測部17不限于圖2所示的構成。例如，檢測部17也可以是替代分流電阻18而具有作為磁電轉換元件的霍爾元件的構成。在這種情況下，檢測部17用放大電路放大霍爾元件的輸出電壓并作為檢測電流i_o輸出。

另外，檢測部17也可以是替代分流電阻18而具有電流互感器的構成。在這種情況下，檢測部17例如能夠直接根據連接于電流互感器的次級線圈的兩端的電阻的電壓輸出檢測電流i_o，或者，根據通過放大電路放大連接于電流互感器的次級線圈的兩端的電阻的電壓，輸出檢測電流i_o。

此外，在檢測部17為非接觸型的情況(例如包含霍爾元件的檢測部或包含電流互感器的檢測部的情況)下，不分割連接線16，就能夠通過檢 測部17檢測在將U相支線14u和V相支線14v并聯連接的連接線16中流過的電流。

[3.控制部20的構成]

回到圖1繼續電力轉換裝置1的說明。電力轉換裝置1的控制部20包括推算部21、轉換部座標變換部22、25、電流指令生成部23、電流控制部24以及PWM控制部26。

控制部20例如包括具有CPU(CentralProcessingUnit，中央處理單元)、ROM(ReadOnlyMemory，只讀存儲器)、RAM(RandomAccessMemory，隨機存取存儲器)、輸入輸出端子等的微型計算機或各種電路。該微型計算機的CPU讀取存儲于ROM中的程序并執行，由此實現后述的控制。

推算部21、轉換部座標變換部22、25、電流指令生成部23、電流控制部24和PWM控制部26的功能例如通過上述CPU讀出上述程序并執行來實現。此外，推算部21，轉換部座標變換部22、25，電流指令生成部23，電流控制部24和PWM控制部26各自的一部分或全部也可以由硬件構成。

推算部21基于從檢測部17輸出的檢測電流i_o，推算U相、V相和W相的電流瞬時值i_u、i_v、i_w(以下記載為相電流i_u、i_v、i_w)之中的除了與檢測電流i_o對應的相電流之外的兩個相電流，并將相電流i_u、i_v、i_w輸出給轉換部座標變換部22。

轉換部座標變換部22在將相電流i_u、i_v、i_w通過3相一2相轉換而轉換成在固定座標上正交的兩個軸的αβ分量之后，將這些分量轉換成根據相位θ而旋轉的dq軸旋轉座標系的q軸分量(以下，記載為q軸電流i_q)和d軸分量(以下，記載為d軸電流i_d)。此外，d軸是與電動機3的轉子產生的磁通量平行的軸，q軸是與d軸正交的軸。另外，相位θ是電動機3的轉子位置(電角度)，通過編碼器4被檢測出，并被通知給控制部20。

電流指令生成部23例如基于角速度指令ω_a^*，生成q軸電流指令i_q^*和d軸電流指令i_d^*，并向電流控制部24輸出。電流控制部24生成q軸電壓指令v_q^*使q軸電流指令i_q^*和q軸電流i_q的偏差變為0，并生成d軸電壓指 令v_d^*使d軸電流指令i_d^*和d軸電流i_d的偏差變為0。例如，電流控制部24通過對q軸電流指令i_q^*和q軸電流i_q的偏差進行比例積分控制來生成q軸電壓指令v_q^*，并通過對d軸電流指令i_d^*和d軸電流i_d的偏差進行比例積分控制來生成d軸電壓指令v_d^*。

轉換部座標變換部25在將q軸電壓指令v_q^*和d軸電壓指令v_d^*變換成在固定座標上正交的兩個軸的αβ分量之后，將該變換后的αβ分量根據相位θ進行2相一3相轉換。由此，q軸電壓指令v_q^*和d軸電壓指令v_d^*被變換成U相、V相和W相的電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*。

PWM控制部26生成與U相、V相和W相的電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*對應的PWM(pulseWidthModulation)信號Sup、Sun、Svp、Svn、Swp、Swn。

上述PWM信號Sup、Sun、Svp、Svn、Swp、Swn(以下，有時總稱為PWM信號So)如圖1所示的那樣被分別輸入到開關元件Swup、Swun、Swvp、Swvn、Swwp、Swwn。由此，從轉換部10輸出與電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*對應的U相、V相和W相的電壓轉換部。此外，電力轉換裝置1也可以構成為通過沒有圖示的放大器放大PWM信號So之后輸入到開關元件Sw。

PWM信號Sup、Sun中在一者為有效電平(例如，High電平)的情況下，另一者為非有效電平(例如，Low電平)。這樣的關系對于PWM信號Svp、Svn也是同樣的，另外，對于PWM信號Swp、Swn也是同樣的。

圖3是示出PWM控制部26的構成例的圖。圖3所示的PWM控制部26包括載波生成部30、比較部31～33和非(NOT)部34～36。載波生成部30生成預定周期Ta的載波Sc。該載波Sc例如為三角波的信號。

比較部31對電壓指令v_u^*和載波Sc進行比較，輸出與比較結果對應的PWM信號Sup。該比較部31例如在電壓指令v_u^*為載波Sc以上的情況下，輸出High電平的PWM信號Sup，在電壓指令v_u^*低于載波Sc的情況下，輸出Low電平的PWM信號Sup。同樣地，比較部32對電壓指令v_v^*和載波Sc進行比較，輸出與比較結果對應的PWM信號Svp。另外，比較部33 對電壓指令v_w^*和載波Sc進行比較，輸出與比較結果對應的PWM信號Swp。

非部34對PWM信號Sup的電平進行反轉來生成PWM信號Sun。例如，非部34在PWM信號Sup為有效電平(active level)的情況下，生成非有效電平(Non-active level)的PWM信號Sun，在PWM信號Sup為非有效電平的情況下，生成有效電平的PWM信號Sun。同樣地，非部35對PWM信號Svp的電平進行反轉來生成PWM信號Svn，非部36對PWM信號Swp的電平進行反轉來生成PWM信號Swn。

此外，PWM控制部26能夠通過死區時間處理部(未圖示)設定死區時間。死區時間是使開關元件Sw的打開動作延遲的時間，是為了避免構成上臂的開關元件和構成下臂的開關元件同時打開而設置的。

PWM控制部26的死區時間處理部能夠延遲使PWM信號So從非有效電平變為有效電平的定時，由此設定死區時間。此外，也可以使比較部31～33和非部34～36具有使PWM信號So從非有效電平變成有效電平的定時延遲的功能。

[4.檢測電流的獲取和PWM控制的關系]

接著，對推算部21中的檢測電流i_o的獲取和PWM控制部26的PWM控制的關系進行說明。圖4是示出各相支線14的狀態和檢測電流i_o之間的關系的圖，作為各相支線14的狀態，將支線14的上臂為ON的狀態設為“1”，將支線14的下臂為ON的狀態設為“0”。

如圖4所示，例如，U相、V相和W相的下臂全部為ON的情況下，從三相橋式電路11輸出零矢量V0，檢測部17的檢測電流i_o是U相的相電流i_u。

圖5是示出從轉換部10輸出零矢量V0時的電流的狀態的圖。如圖5所示，檢測部17檢測在V相和W相中流過的電流。如果將U相、V相和W相的全部的電流相加，則成為0，因此，在從轉換部10輸出零矢量V0的狀態下，檢測部17能夠將u相電流i_u(＝-i_v-i_w)作為檢測電流i_o輸出。

圖6是示出電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*、載波Sc、PWM信號Sup、Svp、Swp、和檢測電流i_o的獲取定時的關系的圖。PWM控制部26(參照圖1、圖3)如圖6所示的那樣對載波Sc和電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*進行比較，生成PWM信號Sup、Svp、Swp。此外，PWM信號Sun、Svn、Swn是對PWM信號Sup、Svp、Swp的電平進行了反轉的信號，因此在圖6中省略。

推算部21(參照圖1)將載波Sc的波谷的定時(時刻t1，t9、t17)作為檢測電流i_o的獲取定時，獲取檢測電流i_o。由此，控制部20能夠檢測U相、V相和W相電流中的一個的電流。載波Sc的波谷的定時是從轉換部10輸出零矢量V0的期間，該期間中的檢測部17的檢測電流i_o為U相電流i_u。

另一方面，假如檢測電流的檢測部17位于電容器C1和三相橋式電路11之間(例如，圖5所示的位置A)，在從轉換部10輸出零矢量V0的期間，在位置A處的檢測部17中不流過電流。因此，在檢測部17位于位置A所示的位置的情況下，在從轉換部10輸出有效矢量的期間，進行電流檢測。但是，在有效矢量的期間(輸出脈沖的寬度)短的情況下，難以檢測電流，因此有必要在開關模式上下功夫，以使得輸出脈沖的寬度不變窄。

另一方面，在實施方式所涉及的電力轉換裝置1中，如上所述，零矢量輸出時能夠進行電流檢測，因此不用形成考慮了輸出脈沖寬度的開關模式，就能進行電流檢測。

在圖1所示的轉換部10中，在對U相支線14u和V相支線14v之間的連接線16中流過的電流進行檢測的位置處配置了檢測部17，但是檢測部17的配置只要是能夠檢測在將多個支線14并聯連接的連接線15、16中流過的電流的位置即可。

圖7是示出轉換部10的其他構成例的圖。圖7所示的轉換部10的檢測部17配置在U相支線14u和V相支線14v之間，檢測在將U相支線14u和V相支線14v并聯連接的連接線15中流過的電流。

在圖7所示的例中，連接線15在U相支線14u和V相支線14v之間被分成連接線15a和連接線15b，檢測部17檢測在連接線15a、15b之間流過的電流。此外，在檢測部17為非接觸型的情況下，不分割連接線15， 就能夠通過檢測部17檢測在將U相支線14u和V相支線14v并聯連接的連接線15中流過的電流。關于這一點，在后述的檢測部17的其他配置例中也是同樣的。

圖8是示出圖7所示的轉換部10的各支線14的狀態和檢測電流i_o的關系的圖。如圖8所示，在從轉換部10輸出零矢量V7的情況下，檢測部17能夠將U相電流i_u的反轉值作為檢測電流i_o輸出。

零矢量V7是U相、V相和W相的上臂均為ON的狀態，檢測部17能夠在載波Sc的波峰的定時(圖6的時刻t5、t13)將U相電流i_u的反轉值作為檢測電流i_o輸出。

因此，具有如圖7所示的轉換部10的電力轉換裝置1也能夠在零矢量輸出時進行電流檢測，因此也可以不形成考慮了輸出脈沖寬度的開關模式，另外，也能夠實現低成本化或小型化。

另外，替代在U相支線14u和V相支線14v之間配置檢測部17，也可以如圖9和圖10所示的那樣在將V相支線14v和W相支線14w并聯連接的連接線15、16之間配置檢測部17。圖9和圖10是示出轉換部10的其他構成例的圖。

在圖9的轉換部10中，在檢測將V相支線14v和W相支線14w并聯連接的連接線16中流過的電流的位置處配置檢測部17。如圖9所示的檢測部17在從轉換部10輸出零矢量V0的情況下，將W相的相電流i_w的反轉值作為檢測電流i_o輸出。

另外，在圖10的轉換部10中，在檢測將V相支線14v和W相支線14w并聯連接的連接線15中流過的電流的位置處配置檢測部17。如圖10所示的檢測部17在從轉換部10輸出零矢量V7的情況下，將W相的相電流i _w作為檢測電流i_o輸出。

[5.推算部21]

接著，對推算部21的構成例進行說明。圖11是示出推算部21的構成例的圖。

如圖11所示，推算部21包括A/D轉換部40、定時確定部41、全通濾波器部42、預變換部43、相位檢測部44、振幅檢測部45、相位修正部46、加法部47和三相電流再現部48。

A/D轉換部40在由定時確定部41判定的獲取定時，將檢測部17的檢測電流i_o從模擬轉換成數字并輸出給全通濾波器部42和相位檢測部44。

在轉換部10例如為圖1或圖9所示的構成的情況下，定時確定部41將載波Sc的波谷的定時(例如，圖6所示的時刻t1、t9、t17)作為獲取定時，使A/D轉換部40動作。由此，控制部20能夠在載波Sc的波谷的定時檢測檢測部17的檢測電流i_o。

另外，在轉換部10例如為圖7或圖10所示的構成的情況下，定時確定部41將載波Sc的波峰的定時(例如，圖6所示的時刻t5、t13)作為獲取定時，使A/D轉換部40動作。由此，控制部20能夠在載波Sc的波峰的定時檢測檢測部17的檢測電流i_o。

全通濾波器部42具有全通濾波器，在不改變檢測電流i_o的振幅的情況下使相位延遲90度。全通濾波器的傳遞函數如下述式(1)所示。此外，“ω_n”是用于使相位延遲90度的截止頻率。另外，在下述式(1)所示的傳遞函數中，針對頻率的增益是1，通過截止頻率ω_n，相位被延遲90度。

【數1】

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

在此，當將上述式(1)所示的傳遞函數以雙線性變換進行離散化時，該雙線性變換的式子可以通過下述式(2)來表示。在下述式中，“T”表示采樣周期。

【數2】

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

當使用上述式(2)的變換式對上述(1)的傳遞函數進行離散化時，能夠表示為如下述式(3)。

【數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)，則能夠如下述式(5)表示。全通濾波器部42通過將檢測電流i_o設為下述式(5)所示的“X”，求出下述式(5)所示的“Y”，將該“Y”作為延遲電流i_o’輸出。由此，全通濾波器部42能夠將與檢測電流i_o振幅相同、相位延遲了90度的電流作為延遲電流i_o’輸出。此外，“Y z^-1”是“Y”的上次值(1次采樣前的值)，“X z^-1”是“X”的上次值。

【數4】

Y＝G(z)X…(4)

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

預變換部43通過下述式(6)的運算，求出全通濾波器部42的截止頻率ω_n，以能夠修正由于上述的雙線性變換而產生的頻率失真。

【數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”是從轉換部10輸出的U相、V相和W相的電流(以下，有時記載為輸出電流)的頻率(以下，有時記載為輸出頻率ω_a)。預變換部43例如能夠將角速度指令ω_a^*作為輸出頻率ω_a，求出 截止頻率ω_n。另外，預變換部43能夠通過對相位θ進行微分來求出輸出頻率ω_a。

相位檢測部44例如通過下述式(7)的運算，由檢測電流i_o和延遲電流i_o’求出輸出電流的相位θi(以下，有時記載為電流相位θi)。振幅檢測部45例如通過下述式(8)的運算，求出輸出電流的振幅Iam。此外，在檢測電流i_o為U相電流i_u的情況下，當U相電流i_u為正的最大值時，電流相位θi為θi＝0。

【數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輸出用于調整電流相位θi的相位修正值Δθ。加法部47通過對電流相位θi加上相位修正值Δθ來生成相位θ。三相電流再現部48例如通過下述式(9)的運算，能夠通過求出U相、V相和W相的電流i_u、i_v、i_w來推算V相和W相的電流i_v、i_w。

【數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在轉換部10輸出零矢量的狀態下，能夠檢測U相、V相和W相中的一相的電流，基于該檢測電流來推算其余的相的電流。因此，能夠使用一個電流檢測部來判定三個電流，實現電力轉換裝置1的低成本化和小型化。

另一方面，在轉換部10和電動機3之間設置三個電流檢測部進行電流檢測的情況下，由于電流檢測部的數量變多，因此可能妨礙低成本化或小型化。

此外，推定部21不限于圖11所示的構成，只要是基于U相、V相和W相中一相的電流，能夠推算其余的電流的構成即可。例如，在轉換部10為圖7所示的構成的情況下，在推算部21中，通過將對檢測部17的檢測電流i_o的正負進行反轉的反轉部設置在A/D轉換部40的前級或后級，能夠使輸入到全通濾波器部42或相位檢測部44中的檢測電流i_o成為U相電流i_u。

另外，在轉換部10為圖10所示的構成的情況下，例如，在三相電流再現部48中，通過進行i_u＝Iam×cos(θ+4π/3)、i_v＝Iam×cos(θ+2π/3)、i_w＝Iam×cos(θ)的運算，能夠推算U相和V相的電流i_u、i_v。

另外，上述的轉換部10從直流電源2側依次配置有U相支線14u、V相支線14v和W相支線14w，但是轉換部10不限于該配置。例如，在轉換部10中，也可以從直流電源2側依次配置W相支線14w、V相支線14v和U相支線14u。在這種情況下，能夠將檢測部17配置在V相支線14v和U相支線14u之間，以使其檢測連接線15或連接線16中流過的電流。

[6.控制部20的處理]

圖12是示出通過控制部20進行的處理的流程的流程圖。圖12所示的處理是在載波Sc的波峰或波谷的定時通過控制部20反復執行的處理。

如圖12所示，控制部20獲取檢測部17的檢測電流i_o，檢測一個相的電流(步驟S11)，從獲取的檢測電流i_o推算其余的兩相的電流(步驟S12)。例如，在檢測部17的檢測電流i_o為相電流i_u的情況下，控制部20從相電流i_u推算相電流i_v和相電流i_w。

接著，控制部20通過使用了相電流i_u、i_v、i_w的反饋控制來更新電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*(步驟S13)。控制部20基于電壓指令v_u^*、v_v^*、v_w^*生成PWM信號So，控制轉換部10。

在上述的實施方式中，以轉換部10中具有三相橋式電路11為例進行了說明，但是也可以為轉換部中具有全橋電路的構成。圖13是示出實施方式所示的電力轉換裝置1的其他的構成例的圖。

圖13所示的電力轉換裝置1A包括轉換部10A和控制部20A，控制部20A控制轉換部10A，以使其將直流電力轉換成單相的交流電力并從轉換部10A輸出交流電力。

轉換部10A包括全橋電路11A和電容器C1。全橋電路11A包括兩個支線14a、14b(以下，有時記載為支線14)。支線14a包括串聯連接的一對開關元件Swap、Swan，支線14b包括串聯連接的一對開關元件Swbp、Swbn。

檢測部17配置在兩個支線14之間，檢測將兩個支線14并聯連接的連接線16的電流。由此，控制部20A在轉換部10A輸出零矢量的狀態下，能夠通過檢測部17檢測從轉換部10A輸出的單相的交流電流。

在上述實施方式中，電力轉換裝置1將直流電力或交流電力轉換成所期望的交流電力而輸出，但是，也可以：例如，將直流電源2替換成直流負荷，且將電動機3替換成交流電源(例如，發電機或電力系統等)。在這種情況下，電力轉換裝置1的控制部20控制轉換部10，以使其將從交流電源提供的電力轉換成直流電力并向直流負荷輸出。

即使在這樣的情況下，檢測部17也能夠在從多個支線14輸出零矢量的狀態下，基于在將多個支線14并聯連接的連接線15(或連接線16)中流過的電流來檢測從交流電源輸入到一個支線14的電流。由此，例如不對開關模式的脈沖寬度等進行調整，就能夠進行電流檢測。

如上所述，電力轉換裝置1分別具有多個開關元件Sw，并且包括：相互并聯連接的多個支線14(第一支線和第二支線的一例)、檢測在將多個支線14并聯連接的連接線15或連接線16中流過的電流的檢測部17。由此，能夠在包含零矢量的矢量的輸出區間檢測與支線14對應的電流，因此即使在開關脈沖的寬度小的情況下，也能夠容易地進行電流檢測。

另外，多個支線14包括U相支線14u、V相支線14v和W相支線14w(第一支線、第二支線、第三支線的一例)，這些支線14在從連接于 轉換部10的直流側的直流母線12、13側以U相支線14u、V相支線14v、W相支線14w的順序配置。由此，在進行三相交流的電力轉換的電力轉換裝置1中，即使基于開關元件Sw的開關脈沖的寬度小的情況下，也能夠容易進行電流檢測。

另外，電力轉換裝置1包括推算部21，推算部21基于通過檢測部17檢測的電流，推算在三個支線14u、14v、14w中的兩個支線14(例如，支線14v、14w)中流過的電流。檢測部17檢測在三個支線14u、14v、14w之中的其余的一個支線14(例如，支線14u)中流過的電流。由此，能夠基于通過檢測部17檢測的電流，掌握在三個支線14u、14v、14w中流過的電流。

另外，在從三個支線14u、14v、14w輸出零矢量的狀態下，檢測部17基于在將三個支線14u、14v、14w之中的兩個支線14并聯連接的連接線16或連接線15中流過的電流來檢測在一個支線14中流過的電流(例如，支線14u)。由此，由于能夠在零矢量的輸出區間檢測流過支線的電流，因此，例如不對開關模式的脈沖寬度等進行調整，就能夠進行電流檢測。

另外，檢測部17具有分流電阻18、霍爾元件、電流互感器中的至少一者。檢測部17例如具有分流電阻18，因此能夠降低成本。

此外，上述轉換部10為具備一個檢測部17的構成，但是轉換部10上也可以設置多個檢測部17。例如，轉換部10能夠在圖1所示的位置和圖7所示的位置分別設置檢測部17，或者，在圖9所示的位置和圖10所示的位置分別設置檢測部17。

在這種情況下，定時確定部41將載波Sc的波峰和波谷的定時分別作為獲取定時，使A/D轉換部40動作。由此，控制部20能夠在載波Sc的波峰和波谷的定時對檢測部17的檢測電流i_o進行檢測。

另外，在上述的實施方式中，以通過載波比較法生成PWM信號So為例進行了說明，但是也可以通過空間矢量法生成PWM信號So。在這種情況下，電力轉換裝置1在從轉換部10輸出零矢量時，通過檢測部17能夠容易地進行電流檢測。

如此，電力轉換裝置1包括“具有多個開關元件的轉換部”和“在從所述轉換部輸出零矢量的狀態下，檢測所述轉換部的輸出電流和輸入電流中至少一者的單元”。轉換部10是“具有多個開關元件的轉換部”的一個例子，檢測部17和控制部20是“從所述轉換部輸出零矢量的狀態下，檢測所述轉換部的輸出電流和輸入電流中至少一者的單元”的一個例子。此外，輸出電流是從轉換部10向交流負荷(例如，電動機3)提供電力時流過轉換部10和交流負荷之間的電流。另外，輸入電流是從交流電源(例如，發電機或電力系統等)向轉換部10提供電力時流過轉換部10和交流電源之間的電流。

本領域技術人員能夠容易地導出進一步的效果和變形例。因此，本發明的更廣泛的方式，不限于上面示出且說明的特定的細節和代表性的實施方式。因此，能夠在不脫離通過所附的權利要求書及其等同物來定義的概括性的發明的概念的宗旨或范圍的情況下，進行各種各樣的變更。

【符號說明】

1、1A 電力轉換裝置

2 直流電源

3 電動機

10、10A 轉換部

11 三相橋式電路

11A 全橋電路

12、13 直流母線

14、14u、14v、14w、14a、14b 支線

15、16 連接線

17 檢測部

18 分流電阻

19 放大電路

20、20A 控制部

21 推算部 。