CN103580002B - 开关故障诊断装置及蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及开关故障诊断装置及蓄电装置，用于在抑制负载、充电器等电气设备与蓄电元件之间的电流路径被切断的同时诊断是否发生了开关故障。电池保护装置（3）具备2个继电器（31）以及电池监视单元（33），电池监视单元（33）具备控制部（34）。控制部（34）基于向继电器（31）赋予了开启指令信号时的开启两端电压（V3B）是否在故障判断范围内，来判定继电器（31）有无故障。由此，能够在抑制电气设备与二次电池（2）之间的电流路径被切断的同时判定继电器（31）有无故障。

Description

开关故障诊断装置及蓄电装置
技术领域
本发明涉及对用于将充电电流或者放电电流切断的开关有无故障进行判定的技术。
背景技术
以往提出了一种具有在电池与负载之间并联连接的多个开关元件并检测多个开关元件中的任意一个的故障的电源控制装置（参照专利文献1）。具体而言，该电源控制装置在将多个开关元件分别独立开启的期间以及同时开启状态（开状态）的期间，分别测定开关元件的负载侧的端子的电压值，基于通过测定而得到的电压值来检测各开关元件的故障。其中，这样的开关故障例如包括即使向开关元件赋予用于使其进行开启动作的开启指令信号，该开关元件也依然处于关闭状态（闭状态）的关闭故障等。
【专利文献1】日本特开2011-229216
然而，在上述的现有技术中，为了判定上述开关故障的有无，需要使多个开关元件全部同时为开启状态，导致电池与负载之间的电流路径被切断。
发明内容
在本说明书中，公开一种能够在抑制负载、充电器等电气设备与蓄电元件之间的电流路径被切断的同时判定有无开关故障的技术。
本说明书公开的开关故障诊断装置具备：在电气设备与蓄电元件之间的电流路径中相互并联连接的多个开关、输出与上述多个开关的两端电压对应的两端检测信号的两端电压检测部、以及控制部，上述控制部执行开启指令处理和故障判定处理，上述开启指令处理是在不同的时期依次指定上述多个开关并赋予开启指令信号的处理，上述故障判定处理是基于赋予了上述开启指令信号时的上述两端检测信号，在上述两端电压处于故障判定范围内的情况下判定为存在开关故障的处理。
在上述开关故障诊断装置中，上述控制部执行：判断上述电气设备是通电状态还是非通电状态的设备判断处理；和当在上述设备判断处理中判定为是上述非通电状态时，判定上述多个开关的至少任意一个有无故障的非通电时处理；以在上述设备判断处理中判断为是上述通电状态并且在上述非通电时处理中判定为上述开关没有故障作为条件，来执行上述开启指令处理以及上述故障判定处理。
在上述开关故障诊断装置中，上述两端电压检测部具备设备侧电压检测部，该设备侧电压检测部输出与上述电气设备和上述开关之间的设备侧电压对应的设备侧检测信号，当在上述设备判断处理中判断为是上述非通电状态时，上述控制部在非通电时处理中执行上述开启指令处理，基于赋予了上述开启指令信号时的上述设备侧检测信号，在上述设备侧电压小于故障判定阈值的情况下判定为开关没有故障。
在上述开关故障诊断装置中，上述两端电压检测部具备：设备侧电压检测部，其输出与上述电气设备和上述开关之间的设备侧电压对应的设备侧检测信号；以及电池侧电压检测部，其输出与上述蓄电元件的端子电压对应的电池侧检测信号，上述控制部在上述故障判定处理中基于上述电池侧检测信号与上述设备侧检测信号的差值分来判定开关故障。
在上述开关故障诊断装置中，当在上述故障判定处理中基于向第N（>1）个上述规定数的开关输出了上述开启指令信号时的上述两端检测信号判定为上述开关有故障时，上述控制部不向接下来的第N+1个规定数的开关赋予上述开启指令信号而停止上述开启指令处理，在判定为上述开关没有故障的情况下，指定上述接下来的第N+1个规定数的开关并输出上述开启指令信号。
在上述开关故障诊断装置中，上述控制部执行条件判断处理，上述条件判断处理用于判断是否满足预先制定的继续条件，当在上述开启指令处理的执行过程中判断为不满足上述继续条件时，从第1个开关起重新进行上述开启指令处理以及上述故障判定处理。
在上述开关故障诊断装置中，上述多个开关的一个公共连接点与另一个连接点之间设有上述各开关的多个电流路径彼此的电阻值大致相同。
另外，也可以是具备蓄电元件和上述开关故障诊断装置的蓄电装置。
此外，本说明书中公开的技术也可以通过故障诊断装置、故障诊断方法、用于实现这些装置或者方法的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的记录介质等各种方式来实现。
根据本说明书所公开的发明，能够在抑制负载、充电器等电气设备与蓄电元件之间的电流路径被切断的同时判定是否发生了开关故障。
附图说明
图1是表示一个实施方式的电池组的电结构的框图。
图2是表示电池保护处理的流程图。
图3是表示开关故障诊断处理的流程图。
图4是表示开启故障诊断处理的流程图。
图5是表示开启故障时的继电器的状态变化的图。
图6是表示关闭故障诊断处理的流程图。
图7是表示关闭故障时的继电器的状态变化的图。
具体实施方式
在本实施方式的开关故障诊断装置中，向多个开关中的至少一个开关赋予开启指令信号时的多个开关的两端电压根据开关故障的有无而有所不同。鉴于此，根据该开关故障诊装置，在不同的时期依次指定多个开关来赋予开启指令信号，当赋予该开启指令信号时的上述两端电压在故障判定范围内时，判定为开关有故障。由此，能够在抑制负载、充电器等电气设备与蓄电元件之间的电流路径被切断的同时诊断开关故障的有无。
根据该开关故障诊断装置，以电气设备为通电状态并且在非通电时处理中判定为开关没有故障作为条件，来执行开启指令处理以及故障判定处理。由此，尽管在非通电时处理中判定为开关有故障也执行开启指令处理，结果，能够抑制负载、充电器等电气设备与蓄电元件之间的电流路径被切断。
根据该开关故障诊断装置，以电气设备为通电状态并且在非通电时处理中设备侧电压为故障判定阈值以上作为条件，来执行开启指令处理以及故障判定处理。由此，能够不依赖于外部设备地利用开关故障诊断装置自身来判定电气设备在非通电状态时的开关故障的有无。
根据该开关故障诊断装置，在判定为开关有故障的情况下，不向接下来的第N+1的规定个开关赋予开启指令信号地停止开启指令处理。由此，例如与向多个开关全部输出完了开启指令信号后集中执行故障判定处理的结构相比，能够抑制不必要的开启指令处理的执行。
根据该开关故障诊断装置，当在开启指令处理的执行过程中判断为不满足预先制定的继续条件时，从第1个开关起重新执行开启指令处理以及故障判定处理。由此，与即使不满足继续条件也原样继续执行开启指令处理以及故障判定处理的结构相比，能够高精度地判定开关故障。
根据该开关故障诊断装置，能够提供一种在抑制负载、充电器等电气设备与蓄电元件之间的电流路径被切断的同时判定有无开关故障的蓄电装置。
根据该开关故障诊断装置，在多个开关的一个公共连接点与另一个连接点之间设置有各开关的多个电流路径彼此的电阻值大致相同。因此，在开关没有故障的情况下，当改变了为开启状态的开关时，电路中流过的电流不会变化，将开关并联连接的一个公共连接点与另一个连接点之间的电压差也不会偏差。因此，能够降低误检开关故障的可能性。
参照图1～图7对一个实施方式的电池组1进行说明。电池组1具备二次电池2以及电池保护装置3。其中，电池组1例如被搭载于电动汽车或混合动力汽车，且向车内的各种设备提供电力。电池组1是蓄电装置的一个例子，也可以是电池模块。二次电池2是蓄电元件的一个例子，也可以是电容器等。另外，电池保护装置3是开关故障诊断装置的一个例子。
（电池组的电结构）
如图1所示，二次电池2例如是锂离子电池，是4个电池单元2A串联连接的组电池。此外，二次电池2可以是仅具有一个电池单元2A的构成，或者可以是2个、3个或者5个以上电池单元2A串联连接的构成。
电池保护装置3具备连接端子T1～T4、2个继电器31以及电池监视单元33。在一对连接端子T1、T2之间连接二次电池2，在一对连接端子T3、T4之间经由切换开关7选择性地连接充电器5（外部的充电装置、车辆内的充电电路）或者负载6（例如前照灯）等电气设备。其中，例如若用户对充电器5的未图示的电源开关进行接通（ON）操作，则图1中的开关5A从开启状态被切换为关闭状态，由此，充电器5从非通电状态被切换为通电状态。例如，若用户对点火键进行了操作，则开关6A被未图示的车辆侧的电子控制单元（以下简称为ECU）关闭/开启控制，由此，负载6被从非通电状态切换为通电状态。
2个继电器31在连接端子T1与连接端子T3之间的电流路径相互并联连接。各继电器31例如是有接点继电器（机械式开关），若接收到后述的开启指令信号，则基于电磁作用而以机械方式使接点为开启（开/断开）状态，若接收到后述的关闭指令信号，则基于电磁作用而以机械方式使接点为关闭（闭/接通）状态。另外，2个继电器31的关闭状态时的接点电阻都大致相同。其中，2个继电器31是开关的一个例子。
电池监视单元33具有控制部34、第一电压检测电路35、第二电压检测电路36以及电流检测电路37。控制部34具有中央处理装置（以下称为CPU）34A以及存储器34B。在存储器34B中存储有用于控制电池监视单元33的动作的各种程序，CPU34A按照从存储器34B读出的程序，来控制电池监视单元33的各部。存储器34B具有RAM、ROM。其中，除了RAM等以外，存储上述各种程序的存储介质还可以为CD-ROM、硬盘装置、闪存等非易失性存储器。
第一电压检测电路35向控制部34输出与连接端子T1和连接端子T2之间的电压对应的检测信号。该电压是二次电池2的端子电压，以下称为电池侧电压V1。第二电压检测电路36向控制部34输出与连接端子T3和连接端子T4之间的电压对应的检测信号。该电压是与通电状态时的充电器5的输出电压或者负载6的电压成比例的电压，以下称为设备侧电压V2。控制部34检测出电池侧电压V1与设备侧电压V2之间的电压差作为2个继电器31的两端电压V3。其中，第一电压检测电路35以及第二电压检测电路36是两端电压检测部的一个例子，第二电压检测电路36是设备侧电压检测部的一个例子。电流检测电路37向控制部34输出与在连接端子T1和连接端子T3之间的电流路径中流过的电流I的电流量对应的检测信号。其中，各检测信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。
（电池监视单元的控制）
（1）电池保护处理
若电池保护装置3的电源被接通，则CPU34A向2个继电器31均赋予关闭指令信号。由此，二次电池2进行放电来向负载6提供电力（参照图1）。另外，CPU34A从存储器34B读出上述程序，来执行图2所示的电池保护处理。
在电池保护处理中，CPU34A总是或者定期地例如基于来自第一电压检测电路35的检测信号来检测电池侧电压V1（S1），将该电池侧电压V1与过充电阈值以及过放电阈值进行比较。优选过充电阈值是比二次电池2处于过充电状态时的电池侧电压V1的值略小的值，优选过放电阈值是比二次电池2处于过放电状态时的电池侧电压V1的值略大的值。其中，对于过充电阈值以及过放电阈值而言，例如可以预先通过将二次电池2设为过充电状态、过放电状态而检测电池侧电压V1的实验来求出。
CPU34A在判断为电池侧电压V1大于过充电阈值的情况下（S2：是），存在二次电池2变为过充电状态的可能性，执行向2个继电器31赋予开启指令信号的过充电抑制处理（S3）。由此，2个继电器31成为开启状态，二次电池2的充电被停止，能够抑制二次电池2变成过充电状态。CPU34A在执行了过充电抑制处理后，返回至S1。
另一方面，CPU34A在判断为电池侧电压V1小于过放电阈值的情况下（S2：否且S4：是），存在二次电池2变成过放电状态的可能性，执行向2个继电器31赋予断开指令信号的过放电抑制处理（S5）。由此，2个继电器31变成开启状态，二次电池2的放电被停止，能抑制二次电池2变成过放电状态。CPU34A在执行了过放电抑制处理后，返回至S1。
另外，CPU34A在判断为电池侧电压V1为过放电阈值以上且为过充电阈值以下的情况下（S2：否且S4：否），向2个继电器31赋予关闭指令信号后直接返回至S3。
（2）开关故障诊断处理
在2个继电器31都为关闭状态并且满足规定的条件的情况下，CPU34A执行图3所示的开关故障诊断处理。规定的条件的例子是车辆的电源因用户对点火键进行操作而被接通，或者从上次的故障诊断处理的执行时起经过规定时间等。其中，用于执行开关故障诊断处理的程序是开关故障诊断程序的一个例子。
CPU34A首先执行对电气设备是处于通电状态还是处于非通电状态进行判断的设备判断处理（S11）。CPU34A例如通过从控制上述开关5A、6A的ECU或电气设备自身接收与该开关5A、6A的开启/关闭相关的信息，来判断电气设备是处于通电状态还是处于非通电状态。其中，在上述开关5A、6A例如由半导体开关构成的情况下，存在即使半导体开关处于开启状态，也流动暗电流等微小电流的情况，但该状态也包括于上述非通电状态。另外，存在电池监视单元33从二次电池2接受电源供给而成为运转状态的情况，该情况下，如果上述开关5A、6A为开启状态，则也包括于上述非通电状态。
CPU34A在判断为电气设备为非通电状态的情况下（S11：是），执行图4所示的开启故障诊断处理（S12）。该开启故障诊断处理是用于判定2个继电器31中的哪一个发生开启故障的处理。其中，开启故障例如是由于对2个继电器31进行驱动的线圈的故障等，使得该继电器31即使接受上述关闭指令信号也保持开启状态的故障，是开关故障的一个例子。
（2-1）开启故障诊断处理
CPU34A首先将继电器编号N初始化为1（S21），仅向第N个继电器31赋予开启指令信号（S22）。接下来，CPU34A检测设备侧电压V2（S23），向第N个继电器31赋予关闭指令信号（S24）。
这里，如上所述，在执行开启故障诊断处理的过程中，电子设备处于非通电状态。因此，在向第N个继电器31赋予了开启指令信号的情况下，如果第N个以外的继电器31不发生开启故障而正常地处于关闭状态，则设备侧电压V2与二次电池2的端子电压、即电池侧电压V1相等。另一方面，如果第N个以外的继电器31因开启故障而称为开启状态，则设备侧电压V2比第N个以外的继电器31正常地处于关闭状态的情况小。
鉴于此，CPU34A判断设备侧电压V2是否为故障判定阈值TH1以上（S25）。其中，S25的处理是非通电时处理的一个例子。由此，电池保护装置3能够不依赖于外部设备地判定电气设备为非通电状态时的2个继电器31有无故障。另外，优选例如CPU34A在S22中还检测电池侧电压V1，设定比该电池侧电压V1略小的值作为故障判定阈值TH1。另外，CPU34A也可以在向第N个继电器31赋予开启指令信号之前检测设备侧电压V2，设定比该设备侧电压V2略小的值作为故障判定阈值TH1。CPU34A在判断为设备侧电压V2为故障判定阈值TH1以上的情况下（S25：是），认为第N个以外的继电器31未发生开启故障，判断继电器编号N是否达到继电器总数（=2）（S26）。
CPU34A在判断为继电器编号N达到了继电器总数的情况下（S26：是），认为全部继电器31未发生开启故障，结束开启故障诊断处理，进入到图3的S13。另一方面，CPU34A在判断为继电器编号N未达到继电器总数的情况下（S26：否），对继电器编号N加1（S27），然后返回至S22。
在S25中，当CPU34A判断为设备侧电压V2小于故障判定阈值TH1时（S25：否），判定为第N个以外的继电器31发生开启故障，将开启故障的标志存储到存储器34B（S28），结束开启故障诊断处理，进入到S13。其中，优选CPU34A在判定为开启故障的情况下，执行例如向上述ECU等外部设备输出第N个以外的继电器发生了开启故障的通知信号等错误处理。另外，也可以构成为CPU34A在规定次数（例如3次）判断为设备侧电压V2小于故障判定阈值TH1的情况下（S25：否），将开启故障的标志存储到存储器34B或执行上述错误处理。
图4中表示了在具有2个继电器31A、31B的电池组1中继电器31A发生了开启故障的情况的例子。其中，在该图中，省略了充电器5等。CPU34A从C1向第一个继电器31A赋予开启指令信号（S22）。但是，由于第一个继电器31A发生了开启故障，所以赋予开启指令信号之后的C2与赋予开启指令信号之前的C1相同。
接着，CPU34A从C2向第一个继电器31A赋予关闭指令信号（S24）。但是，由于第一个继电器31A发生开启故障，所以赋予了关闭指令信号之后的C3也与C1相同。因此，CPU34A判断为设备侧电压V2为故障判定阈值TH1以上（S25：是），判定为第二个继电器31B未发生开启故障。
然后，CPU34A从C3向第二个继电器31B赋予开启指令信号（S22）。此时，由于第二个继电器31B未发生开启故障，所以第二个继电器31B从关闭状态向开启状态迁移。由此，由于第一个继电器31A与第二个继电器31B均变成开启状态，所以二次电池2与负载6之间成为断线状态。从而，在向第二个继电器31B赋予了开启指令信号之后的C4中，设备侧电压V2小于故障判定阈值TH1。因此，CPU34A判定为第一个继电器31A发生开启故障，将开启故障的标志存储到存储器34B（S28），结束开启故障诊断处理。
当在S13中CPU34A判断为电气设备是通电状态时（S13：是），基于存储器34B中是否存储有开启故障的标志，来判断在开启故障诊断处理中是否判定为发生了开启故障（S14）。CPU34A在判定为未发生开启故障的情况下（S14：是），执行图6所示的关闭故障诊断处理（S15）。该关闭故障诊断处理是用于判定2个继电器31中的哪一个发生了关闭故障的处理。其中，关闭故障例如是由于继电器31的接点的熔敷等而使得该继电器31即使接受上述开启指令信号也保持关闭状态的故障，是开关故障的一个例子。
（2-2）关闭故障诊断处理
CPU34A首先将继电器编号N初始化为1（S41），基于来自电流检测电路37的检测信号，来检测上述电流I的电流量IA（S42）。CPU34A判定电流I的电流量IA是否为电流判定下限值TH2（例如50A）以上，并且为电流判定上限值TH4（例如100A）以下（S43）。其中，该S43的处理是条件判断处理的一个例子，该判断条件是继续条件的一个例子。
在电流I的电流量IA小于电流判定下限值TH2的情况下，由于上述两端电压V3不会显著地表现出因关闭故障的有无引起的变化，所以有可能无法高精度进行后述S48中的关闭故障的判定。另外，在电流I的电流量IA大于电流判定上限值TH4的情况下，由于流动过大的电流，所以存在继电器31的接点劣化的可能性。
在CPU34A判断为电流I的电流量为电流判定下限值TH2以上并且为电流判定上限值TH4以下的情况下（S43：是），认为能够高精度地进行关闭故障的判定，检测向第N个继电器赋予开启指令信号之前的两端电压V3（S44）。以下，将此时的两端电压V3特意称为关闭两端电压V3A。
接着，CPU34A仅向第N个继电器31赋予开启指令信号（S45），检测两端电压V3（S46）。以下，将此时的两端电压V3特意称为开启两端电压V3B。接下来，CPU34A向第N个继电器31赋予关闭指令信号（S47）。其中，S45的处理是开启指令处理的一个例子。此外，设置有各继电器31的各电流路径彼此的电阻值大致相同。因此，在各继电器31没有故障的情况下，无论CPU34A向哪一个继电器31赋予开启指令信号，各电流路径中流过的电流量也大致相同，V3B大致相同。
这里，如上所述，在执行关闭故障诊断处理的过程中，电子设备为通电状态。因此，在向第N个继电器31赋予了开启指令信号的情况下，如果第N个继电器31不发生关闭故障而正常地处于开启状态，则开启两端电压V3B变得大于关闭两端电压V3A。另一方面，若第N个继电器31因关闭故障而处于关闭状态，则开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A大致相同。
鉴于此，CPU34A判断开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A之差的绝对值（=|V3B-V3A|）是否为故障判定阈值TH3以上（S48）。其中，S48的处理是故障判定处理的一个例子。优选故障判定阈值TH3例如是对第N个继电器31处于关闭状态时与处于开启状态时的上述电流路径（连接端子T1与连接端子T3之间）的电阻值的差值乘以任意的电流值而得到的值。其中，优选任意的电流值是从电流判定下限值TH2到电流判定上限值TH4的范围内的值。另外，比关闭两端电压V3A大故障判定阈值TH3的值与比关闭两端电压V3A小故障判定阈值TH3的值之间的范围是故障判定范围的一个例子。
CPU34A在判断为开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A之差的绝对值（=|V3B-V3A|）为故障判定阈值TH3以上的情况下（S48：是），认为第N个继电器31未发生关闭故障而进入S50。在S50中，CPU34A判断上述电流I的变动量是否为电流判定阈值TH5以下。具体而言，CPU34A检测电流I的电流量IB（S49），判断在S42中检测出的电流I的电流量IA与在S49中检测出的电流I的电流量IB之差的绝对值（=|IA-IB|）是否为电流判定阈值TH5（例如10A）以下。
在判断为上述绝对值为电流判定阈值TH5以下的情况下（S50：是），由于上述电流I的变动量比较小而对关闭故障的判定精度带来负面影响的可能性小，所以CPU34A保持原样地继续进行关闭故障诊断处理。然后，CPU34A判断继电器编号N是否达到了继电器总数（S51）。
CPU34A在判断为继电器编号N达到了继电器总数的情况下（S51：是），认为全部继电器31均未发生关闭故障，结束关闭故障诊断处理，结束开关故障诊断处理。另一方面，CPU34A在判断为继电器编号N未达到继电器总数的情况下（S51：否），对继电器编号N加1（S52），返回至S42。
当在S43中CPU34A判断为电流I的电流量IA小于电流判定下限值TH2或者大于电流判定上限值TH4时（S43：否），由于存在不能高精度地进行关闭故障的判定的可能性，所以返回至S41，从第一个继电器31起重新执行关闭故障诊断处理。
当在S50中CPU34A判断为上述绝对值（=|IA-IB|）大于电流判定阈值TH5时（S50：否），由于上述电流I的变动量比较大，开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A之差的绝对值（=|V3B-V3A|）在有关闭故障的情况下与没有关闭故障的情况下成为接近的值而存在对关闭故障的判定精度带来负面影响的可能性，所以返回至S41，从第一个继电器31起重新执行关闭故障诊断处理。
当在S48中CPU34A判断为开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A之差的绝对值（=|V3B-V3A|）小于故障判定阈值TH3时（S48：否），判定为第N个继电器31发生了关闭故障，将关闭故障的标志存储到存储器34B（S53），结束关闭故障诊断处理，结束开关故障诊断处理。其中，优选在CPU34A判定为关闭故障的情况下，执行例如向上述ECU等外部设备输出第N个继电器发生了关闭故障的通知信号等错误处理。另外，也可以构成为在CPU34A规定次数（例如3次）判断为上述绝对值小于故障判定阈值TH3的情况下（S48：否），使开启故障的标志存储到存储器34B，执行上述错误处理。
图7中表示了在具有2个继电器31A、31B的电池组1中继电器31B发生了关闭故障的情况的例子。其中，在该图中省略了充电器5等。CPU34A从C1向第一个继电器31A赋予开启指令信号（S45）。但是，由于第一个继电器31A未发生关闭故障，所以第一个继电器31A从关闭状态向开启状态迁移。由此，由于第一个继电器31A为开启状态，第二个继电器31B为关闭状态，所以与C1相比，二次电池2与负载6之间的电压变大。因此，在向第一个继电器31A赋予了开启指令信号之后的状态2中，开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A之差的绝对值（=|V3B-V3A|）大于故障判定阈值TH3。
接着，CPU34A从C2向第一个继电器31A赋予关闭指令信号（S47）。但是，由于第一个继电器31A未发生关闭故障，所以赋予了关闭指令信号之后的C3也与C1相同。
然后，CPU34A从C3向第二个继电器31B赋予开启指令信号（S45）。此时，由于第二个继电器31B发生了关闭故障，所以第二个继电器31B不从关闭状态向开启状态迁移。由此，由于第一个继电器31A与第二个继电器31B都处于关闭状态，所以向第二个继电器31B赋予了关闭指令信号之后的C4与C1相同。从而，在C4中，开启两端电压V3B与关闭两端电压V3A之差的绝对值（=|V3B-V3A|）小于故障判定阈值TH3。因此，CPU34A判定为第二个继电器31B发生关闭故障，将关闭故障的标志存储到存储器34B（S53），结束关闭故障诊断处理。其中，在图7中，在电流I的电流量为100A，继电器31A、31B的接点电阻为300μΩ的情况下，上述绝对值（=|V3B-V3A|）在两个继电器31A、31B处于关闭状态时为15mV，在继电器31A、31B中的仅一个处于关闭状态时为30mV。
（本实施方式的效果）
根据本实施方式，基于对至少一个继电器31赋予开启指令信号时的开启两端电压V3B是否在故障判定范围内，来判定继电器31有无故障。由此，能够在抑制电气设备与二次电池2之间的电流路径被切断的同时判定继电器31有无故障。即，在利用充电器5对二次电池2进行充电的情况下，能够在继续进行该充电的同时判定继电器31有无故障。另外，在由二次电池2向负载6提供电力的情况下，能够在维持向该负载6提供电力的同时判定继电器31有无故障。
另外，以充电器5、负载6为通电状态并且在非通电时处理中继电器31没有故障为条件，来对继电器31执行开启指令处理以及故障判定处理。由此，尽管在非通电时处理中判定为继电器31有故障，也对继电器31执行开启指令处理，结果，能够抑制充电器5、负载6与二次电池2之间的电流路径被切断。
另外，控制部34在判定为第N个继电器31发生了故障的情况下，不向接下来的第N+1个继电器31赋予开启指令信号地停止开启指令处理。由此，与总是在向所有继电器31输出了开启指令信号后集中执行故障判定处理的结构相比，能够抑制不必要的开启指令处理的执行。
并且，控制部34在电气设备为非通电状态时执行开启故障诊断处理，在电气设备为通电状态时，以在上述开启故障诊断处理中判定为没发生开启故障作为条件，来执行关闭故障诊断处理。这里，例如在图5所示那样第二个继电器31B发生了开启故障的情况下，假设构成为控制部34不执行开启故障诊断处理，而执行关闭故障诊断处理。在该构成中，因控制部34在关闭故障诊断处理中首先向第一个继电器31A赋予开启指令信号而导致两个继电器31变为开启状态，使得二次电池2与电气设备之间的电流路径被切断。但是，根据本实施方式，能够抑制这样的电流路径的切断。
根据该开关故障诊断装置，例如在电气设备为非通电状态的情况下，有时赋予开启指令信号时的2个继电器31的两端电压几乎不会因2个继电器31有无故障而发生变化。鉴于此，根据上述实施方式，以判断为电气设备处于通电状态为条件，来执行关闭故障诊断处理。由此，与不论电气设备是否为非通电状态都开始进行关闭故障诊断处理的结构相比，能够抑制2个继电器31有无故障的判定精度的降低。
<其他实施方式>
本说明书中公开的技术并不限于通过上述描述以及附图来进行说明的实施方式，例如还包含如下所述的各种方式。
在上述实施方式中，控制部34是具有一个CPU和存储器的构成。但是，控制部并不限于此，也可以是具备多个CPU的构成，或者是具备ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路）等硬件电路的构成，或者具备硬件电路以及CPU双方的构成。例如，可以是利用不同的CPU或硬件电路来执行上述电池保护处理或开关故障诊断处理的一部分或者全部的构成。另外，还可以适当地变更这些处理的顺序。
在上述实施方式中，作为开关的例子而列举了有接点的继电器31。但是，并不限于此，开关例如也可以是双极晶体管或MOSFET等半导体元件，另外，还可以是通常处于关闭状态、仅在被赋予了开启指令信号的情况下才变为开启状态的常闭类型。
在上述实施方式中，电池保护装置3是直接检测2个继电器31的两端电压V3的构成。但是，并不限于此，电池保护装置3也可以是通过对包含上述两端电压V3和与之串联连接的电阻元件的电压的合计电压进行检测，来间接检测两端电压V3的构成。总之，电池保护装置3可以是通过检测与上述两端电压V3具有相关关系的电压来间接检测两端电压V3的构成。
在上述实施方式中，是故障判定处理所利用的故障判定阈值TH1、故障判定阈值TH3对应于电池侧电压V1、设备侧电压V2而变动的构成。但是，故障判定阈值TH1、故障判定阈值TH3也可以是预先制定的固定值。
在上述实施方式中，成为首先向第N个继电器31赋予断开指令，接下来在向第N个继电器31赋予了接通指令之后，向第N+1个继电器31赋予相同指令的控制。但并不限于此，也可以是首先向第N+1个继电器31赋予断开指令，在赋予了接通指令之后，向第N个继电器31赋予相同指令的控制。即，赋予指令的顺序可以相反。
在上述实施方式中，电池保护装置3是具备2个继电器31的构成。但并不限于此，电池保护装置3也可以构成为具备三个以上继电器31。
在上述实施方式中，控制部34是在不同时期从2个继电器31中依次指定各个继电器31来赋予开启指令信号的构成。但也可以构成为控制部34在不同时期从三个以上继电器31中依次指定每2个以上继电器31来赋予开启指令信号。例如，可以是电池保护装置3具有4个继电器31A～31D，控制部34在相同时期向2个继电器31A、31B赋予开启指令信号，接下来，在相同时期向剩余的2个继电器31C、31D赋予开启指令信号的构成。另外，也可以构成为电池保护装置3具有三个继电器31A～31C，在相同时期向继电器31A、31B赋予开启指令信号，接下来，在相同时期向继电器31B、31C赋予开启指令信号，进而在相同时期向继电器31C、31A赋予开启指令信号。总之，优选开启指令处理是在不同的时期从多个开关中依次指定至少包含一个相互不同的开关的规定数（=K<M=开关总数）的开关，来赋予用于使该规定数的开关进行开启动作的开启指令信号的处理。
在上述实施方式中，列举了2个继电器31的接点电阻大致相同的构成作为例子。但并不限于此，也可以是2个继电器31的接点电阻不同的构成。
在上述实施方式中，列举了控制部34在判定为第N个继电器31发生了故障的情况下不向接下来的第N+1个继电器31赋予开启指令信号，而停止开启指令处理的构成作为例子。但并不限于此，也可以构成为控制部在判定为第N个继电器31发生了故障的情况下，向接下来的第N+1个继电器31赋予开启指令信号，在针对所有开关的开启指令处理结束的时刻，判定为开关故障。
在上述实施方式中，作为继续条件的例子，列举了电流判定下限值TH2、电流判定上限值TH4等。但并不限于此，继续条件例如也可以是继电器31的温度或者周围温度为热判定阈值以下。控制部34还可以利用未图示的温度检测部检测继电器31的温度，在该检测温度超过热判定阈值的情况下，判定为不继续进行开关故障诊断。
附图标记说明
1：电池组；2：二次电池；3：电池保护装置；31：继电器；34：控制部；35：第一电压检测电路；36：第二电压检测电路；I：放电电流。

Claims (10)

1.一种开关故障诊断装置，其特征在于，
具备：在电气设备与蓄电元件之间的电流路径中相互并联连接的多个开关、两端电压检测部，输出与所述多个开关的两端电压对应的两端检测信号、以及控制部，
所述控制部执行开启指令处理和故障判断处理，
所述开启指令处理是在不同的时期依次指定所述多个开关并赋予开启指令信号的处理，
所述故障判断处理是基于赋予了所述开启指令信号时的所述两端检测信号，在所述两端电压处于故障判断范围内的情况下判定为存在开关故障的处理，
所述控制部还执行：设备判断处理，判断所述电气设备是通电状态还是非通电状态；和非通电时处理，当在所述设备判断处理中判断为是所述非通电状态时，判定所述多个开关的至少任意一个有无故障；
所述控制部以在所述设备判断处理中判断为是所述通电状态并且在所述非通电时处理中判定为所述开关没有故障作为条件，来执行所述开启指令处理以及所述故障判断处理。
2.根据权利要求1所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述两端电压检测部具备设备侧电压检测部，该设备侧电压检测部输出与所述电气设备和所述开关之间的设备侧电压对应的设备侧检测信号，
当在所述设备判断处理中判断为是所述非通电状态时，所述控制部在非通电时处理中执行所述开启指令处理，基于赋予了所述开启指令信号时的所述设备侧检测信号，在所述设备侧电压为故障判断阈值以上的情况下判定为开关没有故障。
3.根据权利要求1所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述两端电压检测部具备：设备侧电压检测部，输出与所述电气设备和所述开关之间的设备侧电压对应的设备侧检测信号；以及电池侧电压检测部，输出与所述蓄电元件的端子电压对应的电池侧检测信号，
所述控制部在所述故障判断处理中基于所述电池侧检测信号与所述设备侧检测信号的差值来判定开关故障。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述控制部在所述故障判断处理中基于向第N个规定数的开关输出所述开启指令信号时的所述两端检测信号，当判定为所述开关有故障时，不向接下来的第N+1个规定数的开关赋予所述开启指令信号而停止所述开启指令处理，
当判定为所述开关没有故障时，指定所述接下来的第N+1个规定数的开关并输出所述开启指令信号，
其中，N>1。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述控制部具有执行条件判断处理的构成，所述条件判断处理用于判断是否满足预先制定的继续条件，
当在所述开启指令处理的执行过程中判断为不满足所述继续条件时，从第1个开关起重新进行所述开启指令处理以及所述故障判断处理。
6.根据权利要求4所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述控制部具有执行条件判断处理的构成，所述条件判断处理用于判断是否满足预先制定的继续条件，
当在所述开启指令处理的执行过程中判断为不满足所述继续条件时，从第1个开关起重新进行所述开启指令处理以及所述故障判断处理。
7.根据权利要求1至3、6中任意一项所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述多个开关的一个公共连接点与另一个公共连接点之间设有所述多个开关的各开关的多个电流路径彼此的电阻值相同。
8.根据权利要求4所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述多个开关的一个公共连接点与另一个公共连接点之间设有所述多个开关的各开关的多个电流路径彼此的电阻值相同。
9.根据权利要求5所述的开关故障诊断装置，其特征在于，
所述多个开关的一个公共连接点与另一个公共连接点之间设有所述多个开关的各开关的多个电流路径彼此的电阻值相同。
10.一种蓄电装置，其特征在于，
具备蓄电元件以及权利要求1至9中任意一项所述的开关故障诊断装置。
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