CN108292840A - 充放电装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种充放电装置,能够通过利用驱动电路切换继电器来切换相对于蓄电部的充放电的允许、不允许,且在继电器未正常地进行动作的异常时能够确定产生了异常的部分。在充放电装置(1)中,充放电电路(4)根据充电指示而进行相对于蓄电池(104)的充电动作,根据放电指示而进行相对于蓄电池(104)的放电动作。驱动电路(8)在被给予了驱动指示的情况下基于电源电压来生成驱动电流,并向继电器(110)供给。控制部(6)控制向充放电电路(4)给予的充电及放电的指示和向驱动电路(8)给予的驱动指示。此外,充放电装置(1)具备基于向驱动电路(8)输入的电源电压、从驱动电路(8)向继电器(110)给予的输出和充放电路径的电压来确定产生了异常的部分的异常确定部。

Description

充放电装置
技术领域
本发明涉及充放电装置。
背景技术
在车载用电子设备等领域中,提出了各种利用继电器来切换电力供给的状态的结构。在使用继电器的结构中,有时也要求确认继电器是否在无异常地进行动作,为了响应这样的要求,也提供了内置有进行继电器的异常判定的机构的电路。需要说明的是,作为这种技术,例如存在专利文献1那样的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-322362号公报
发明内容
发明要解决的课题
作为车载用的电子设备之一,也能想到利用规定的充放电电路来控制蓄电部的充放电这样的充放电装置。在这种充放电装置中,例如也可以设置用于将充放电电路与蓄电部切离的继电器,通过这样设置继电器,能够利用继电器来切换相对于蓄电部的充放电的允许、不允许。
在这样的装置中,也希望引入判定继电器是否在正常地进行动作的技术,但在以往的判定方法中,仅能够进行继电器是否在正常地进行动作的判定,在判定为异常的情况下,无法准确地确定哪个部分存在异常。
本发明基于上述的情况而完成,目的在于提供一种充放电装置,其能够通过利用驱动电路切换继电器来切换相对于蓄电部的充放电的允许、不允许,且在继电器未正常地进行动作的异常时能够确定产生了异常的部分。
用于解决课题的方案
本发明的充放电装置包括:
充放电电路,连接于具备蓄电部和继电器的电路,根据充电指示而进行对所述蓄电部充电的充电动作,根据放电指示而进行使所述蓄电部放电的放电动作,所述继电器连接于所述蓄电部,并且在允许相对于所述蓄电部的充放电的接通状态和不允许相对于所述蓄电部的充放电的断开状态之间切换,所述断开状态和所述接通状态根据被施加驱动电流而切换;
驱动电路,构成为被输入电源电压,在被给予了规定的驱动指示的情况下,基于所述电源电压来生成所述驱动电流,并且对所述继电器供给所述驱动电流;
控制部,控制向所述充放电电路给予的所述充电指示及所述放电指示和向所述驱动电路给予的所述驱动指示;及
异常确定部,基于向所述驱动电路输入的所述电源电压、从所述驱动电路向所述继电器给予的输出和处于所述充放电电路与所述蓄电部之间的充放电路径的电压,来确定产生了异常的部分。
在本发明中,向驱动电路输入的电源电压、从驱动电路向继电器给予的输出及处于充放电电路与蓄电部之间的充放电路径的电压的组合具有根据产生了异常的部分而变化的关系。因此,如果设置异常确定部并构成为在掌握了它们的状态的基础上确定产生了异常的部分,则能够更具体地锁定并确定产生了异常的部分。
附图说明
图1是例示使用了实施例1的充放电装置的车载用的充放电系统的框图。
图2是例示构成图1的充放电装置的一部分的继电器驱动电路的内部结构的框图。
图3是例示图1的充放电装置中的各信号与蓄电池电压等的对应关系的时间图。
图4是例示在图1的充放电装置中进行的复位驱动时的诊断处理的流程的流程图。
图5是例示关于图4的诊断处理的一部分的具体流程的流程图。
图6是表示短路故障诊断时的各信号与继电器线圈电流及继电器线圈电压的关系的时间图。
图7是表示在继电器驱动电路为正常状态时诊断到短路故障的情况下的各信号与继电器线圈电流及继电器线圈电压的对应关系的表。
图8是例示在图1的充放电装置中进行的置位驱动时的诊断处理的流程的流程图。
图9是例示关于图8的诊断处理的一部分的具体流程的流程图。
图10是例示关于在实施例2的充放电装置中进行的复位驱动时的诊断处理的一部分的具体流程的流程图。
图11是例示关于在实施例2的充放电装置中进行的置位驱动时的诊断处理的一部分的具体流程的流程图。
具体实施方式
以下例示发明的优选方式。
在本发明中,异常确定部可以构成为,基于向驱动电路输入的电源电压和向驱动电路给予驱动指示的期间或未给予驱动指示的期间中的从驱动电路向继电器给予的输出,来确定产生了异常的部分是驱动电路还是驱动电路以外的部分。
这样,如果掌握向驱动电路输入的电源电压和给予驱动指示的期间或未给予驱动指示的期间中的从驱动电路向继电器给予的输出,则容易准确地判断是否在驱动电路产生了异常的可能性高。
例如,在虽然向驱动电路输入的电源电压的状态正常,但在给予驱动指示的期间从驱动电路向继电器未进行正常的输出的情况下,可以说,驱动电路产生了开路故障的可能性高,产生了异常的部分为驱动电路的可能性高。或者,在向驱动电路输入的电源电压的状态正常且在未给予驱动指示的期间从驱动电路向继电器进行了驱动输出的情况下,可以说,在驱动电路产生了短路故障的可能性高,产生了异常的部分为驱动电路的可能性高。这样,如果基于向驱动电路输入的电源电压和给予驱动指示的期间或未给予驱动指示的期间中的从驱动电路向继电器给予的输出来判断产生了异常的部分是驱动电路还是驱动电路以外的部分,则能够更准确地锁定产生了异常的部分。
在本发明中,异常确定部判断在给予驱动指示的期间向继电器施加的电流及电压中的至少任一者是否超过了阈值,基于是否超过了阈值的判断结果和充放电路径的电压来判断产生了异常的部分是否为继电器。
在给予驱动指示的期间向继电器施加的电流及电压中的至少任一者超过了阈值的情况下,对继电器正常地施加驱动电流的可能性高。另一方面,如果继电器正常,则继电器的动作及非动作容易反映到充放电路的电压中。由此,如果评价上述判断结果和充放电路径的电压,则能够更准确地判断产生了异常的部分是否为继电器。
在本发明中,异常确定部可以构成为,基于向驱动电路输入的电源电压来判断产生了异常的部分是否为输入电源电压的电路。
在向驱动电路输入的电源电压不是正常状态的情况下,在输入电源电压的电路产生了异常的可能性高。由此,如果评价向驱动电路输入的电源电压,则能够区分产生了异常的部分是驱动电路本身还是处于输入电源电压之前的电路部分。
在本发明中,在与蓄电部连接的充放电路径上可以以与蓄电部并联的方式连接有电容比蓄电部小的电容器。并且,异常确定部可以构成为,在从控制部对驱动电路作出将继电器设定为断开状态的指示的期间由充放电电路进行了充电动作或放电动作的情况下,判定在充电动作中或放电动作中充放电路径的电压是否发生了超过规定电位差的变动,基于充放电路径的电压是否发生了超过规定电位差的变动的判定结果、向驱动电路输入的电源电压和从驱动电路向继电器给予的输出,来确定产生了异常的部分。
在电容比蓄电部小的电容器与蓄电部并联连接的结构中,在从控制部对驱动电路作出了将继电器设定为断开状态的指示的情况下,在继电器正常地切换为断开状态时和继电器仍为接通状态时(继电器未正常地切换时),与充电动作或放电动作相伴的充放电路径中的电压的变化程度不同。即,在继电器正常地切换为断开状态的情况下,仅进行与充放电路径连接的蓄电部及电容器中的电容小的电容器的充放电,因此,在充电动作中或放电动作中,在充放电路径中在相对短的时间内产生大的电压变化。反之,在继电器仍为接通状态的情况下(继电器未正常地切换的情况下),对与充放电路径连接的蓄电部及电容器的双方进行充放电,因此,在充电动作中或放电动作中在短时间内难以产生大的电压变动。
由此,在从控制部对驱动电路作出将继电器设定为断开状态的指示的期间由充放电电路进行了充电动作或放电动作的情况下,如果基于充放电路径的电压是否发生了超过规定电位差的变动的判定结果、向驱动电路输入的电源电压和从驱动电路向继电器给予的输出,来确定产生了异常的部分,则容易更具体地锁定产生了异常的部分。
例如,如果评价电源电压,则能够判断在输入电源电压之前的电路部分是否产生了异常。而且,如果评价向驱动电路输入的电源电压和从驱动电路向继电器给予的输出,则能够判断在驱动电路是否产生了异常。此外,在电源电压及驱动电路未产生异常的情况下,在充电动作中或放电动作中充放电路径的电压未发生超过规定电位差的变动时,可以说,虽然驱动电路正常地进行动作,但未由继电器正常地进行切离的可能性高。由此,也能够判断继电器的路径是否在正常地进行动作。
在本发明中,继电器可以是闩锁继电器,该闩锁继电器根据第一驱动电流在第一导电路中流动而保持置位状态,根据第二驱动电流在第二导电路中流动而保持复位状态。驱动电路可以构成为,在被给予了第一驱动指示作为驱动指示的情况下,对继电器通入第一驱动电流,在被给予了第二驱动指示作为驱动指示的情况下,对继电器通入第二驱动电流。控制部可以构成为控制向驱动电路给予的第一驱动指示及第二驱动指示。异常确定部可以构成为,基于电源电压、至少在由控制部给予了第一驱动指示的期间从驱动电路向继电器给予的输出和充放电路径的电压,来确定在应该保持置位状态的驱动时产生了异常的部分,基于至少在由控制部给予了第二驱动指示的期间从驱动电路向继电器给予的输出和充放电路径的电压,来确定在应该保持复位状态的驱动时产生了异常的部分。
根据该结构,能够具体地锁定在应该将闩锁继电器保持为置位状态的驱动时产生异常的情况下的异常部位、及在应该将闩锁继电器保持为复位状态的驱动时产生异常的情况下的异常部位。即,能够确定在使闩锁继电器如何动作时在哪个部分产生异常,能够将异常诊断进一步具体化。
<实施例1>
以下,说明将本发明具体化的实施例1。
图1是例示使用了实施例1的充放电装置1的车载用的充放电系统100的框图。图1所示的充放电系统100例如构成为如下系统:对从一次电源120等供给的电力进行转换并蓄积于蓄电池104,利用蓄积的电力来驱动未图示的负载。
充放电系统100在输入侧的导电路15上连接有一次电源120,并在输出侧的导电路16上连接有作为二次电源的蓄电池104。一次电源120例如构成为铅电池等蓄电池。相当于二次电源的蓄电池104相当于蓄电部的一例。蓄电池104只要构成为能够蓄积从充放电电路4供给的电力即可,例如可以使用锂离子电池、双电荷层电容器或其他电容器等。
输入侧的导电路15构成为与一次电源120的高电位侧的端子导通并且从一次电源120被施加规定的直流电压。需要说明的是,在输入侧的导电路15上连接有交流发电机等未图示的电气部件。
输出侧的导电路16构成为与蓄电池104的高电位侧的端子导通并且从蓄电池104被施加规定的直流电压。需要说明的是,在输出侧的导电路16上连接有起动机等未图示的负载。
闩锁继电器110相当于继电器的一例,以与蓄电池104串联的方式连接在蓄电池104与大地之间。闩锁继电器110构成为在允许相对于蓄电池104的充放电的接通状态与不允许相对于蓄电池104的充放电的断开状态之间切换,且断开状态和接通状态根据从继电器驱动电路8被施加驱动电流而切换。具体而言,闩锁继电器110例如构成为双绕组式的闩锁继电器,根据第一驱动电流经由第一导电路51流向第一线圈114而保持置位状态(setstate)。在该置位状态下,即使在流向第一线圈114的第一驱动电流停止之后,闩锁继电器110也维持为接通状态,将蓄电池104与大地之间的导电路17维持为导通状态,将蓄电池104的负侧端子保持为接地电位。而且,闩锁继电器110根据第二驱动电流经由第二导电路52流向第二线圈112而保持复位状态(reset state)。在该复位状态下,即使在流向第二线圈112的第二驱动电流停止之后,闩锁继电器110也维持为断开状态,将蓄电池104与大地之间的导电路17维持为非导通状态,蓄电池104的负侧端子成为开路状态。
充放电装置1例如构成为车载用的DCDC转换器系统,构成为将向输入侧的导电路15施加的直流电压降压或升压并向输出侧的导电路16输出。
充放电电路4连接于具备闩锁继电器110的电路部分(蓄电池104与闩锁继电器110串联连接而成的电路部分),根据经由控制电路7作出的来自控制部6的充电指示进行对蓄电池104充电的充电动作,并根据放电指示进行使蓄电池104放电的放电动作。该充放电电路4构成为公知的升降压DCDC转换器电路,通过根据从控制电路7输入的脉冲信号(PWM信号)反复进行开关元件的接通/断开来进行升压动作或降压动作。在降压模式下,将向输入侧的导电路15施加的直流电压降压,将与从控制电路7输出的PWM信号的占空比对应的电压向输出侧的导电路16输出。在升压模式下,将向输入侧的导电路15施加的直流电压升压,将与从控制电路7输出的PWM信号的占空比对应的电压向输出侧的导电路16输出。需要说明的是,充放电电路4例如可以是升降压斩波方式的周知的升降压电路,也可以是Cuk转换器、SEPIC、四开关转换器等。
控制部6构成为控制向充放电电路4给予的充电指示及放电指示和向继电器驱动电路8给予的驱动指示。该控制部6例如构成为微型计算机,是用于将高电平信号与低电平信号交替切换的PWM信号向充放电电路4输出的信号输出源。从控制部6输出的PWM信号向控制电路7(FET驱动部)输入,由该控制电路7对一个或多个开关元件输出PWM信号。
控制部6构成为具备CPU等运算装置及ROM或RAM等存储元件等。而且,控制部6构成为能够取得蓄电池侧电流检测电路22及蓄电池侧电压检测电路24检测到的电流值及电压值,而且构成为也能够取得电池侧电流检测电路32及电池侧电压检测电路34检测到的电流值及电压值。而且,控制部6构成为能够取得确定车辆的点火开关的接通/断开状态的接通信号及断开信号。
这样构成的控制部6基于取得的电流值、电压值来控制充放电电路4的动作的开始及停止、占空比等。例如,控制部6在点火开关成为了接通状态的情况下使充放电电路4的动作开始,使充放电电路4进行升压动作或降压动作。并且,控制部6在点火开关成为了断开状态的情况下使充放电电路4的动作停止。
蓄电池侧电流检测电路22(以下,也称为电流检测电路22)以处于从充放电电路4通向蓄电池104的输出侧的导电路16(充放电路径)的中途的方式设置。该电流检测电路22构成为公知的电流检测电路,检测在输出侧的导电路16中流动的电流,并将检测到的电流值向控制部6输入。蓄电池侧电压检测电路24(以下,也称为电压检测电路24)构成为公知的电压检测电路,检测输出侧的导电路16的电压(即,以接地电位为基准的蓄电池104的正侧端子的电压),并将检测到的电压值向控制部6输入。
电池侧电流检测电路32(以下,也称为电流检测电路32)以处于从一次电源120通向充放电电路4的输入侧的导电路15的中途的方式设置。该电流检测电路32构成为公知的电流检测电路,检测在输入侧的导电路15中流动的电流,并将检测到的电流值向控制部6输入。电池侧电压检测电路34(以下,也称为电压检测电路34)构成为公知的电压检测电路,检测输入侧的导电路15的电压(即,以接地电位为基准的一次电源120的正侧端子的电压),并将检测到的电压值向控制部6输入。
在成为来自充放电电路4的输出路径的输出侧的导电路16中,在充放电电路4与蓄电池104之间以与蓄电池104并联的方式连接有电容器130。该电容器130作为将输出侧的导电路16的输出电流平滑化而进行整流的整流电容器发挥功能,例如电容比蓄电池104小。
继电器驱动电路8相当于驱动电路的一例,构成为切换闩锁继电器110的接通/断开的电路。该继电器驱动电路8构成为经由电源导电路50被输入电源电压的,构成为在从控制部6被给予了规定的驱动指示的情况下,基于该电源电压来生成驱动电流并且对闩锁继电器110供给驱动电流。具体而言,构成为在被给予了第一驱动指示作为来自控制部6的驱动指示的情况下,经由第一导电路51对闩锁继电器110通入第一驱动电流,在被给予了第二驱动指示作为驱动指示的情况下,对闩锁继电器110通入第二驱动电流。
如图2那样,继电器驱动电路8具备电源导电路50,该电源导电路50从在继电器驱动电路8的外部设置的未图示的电源部被施加规定的恒定电压。并且,从该电源导电路50分支出两个导电路(第一导电路51及第二导电路52)。在电源导电路50的中途设有继电器保护用IC41,在第一导电路51的中途设有置位侧IC42,在第二导电路52的中途设有复位侧IC43。
在继电器保护用IC41中,在电源导电路50的中途存在由MOSFET构成的开关元件SW1。开关元件SW1在经由信号线61向栅极输入了接通信号的情况下切换为接通状态,在向栅极输入了断开信号的情况下切换为断开状态。信号线61构成为连接于控制部6并向开关元件SW1的栅极输入来自控制部6的接通信号(H电平信号)或断开信号(L电平信号)的导电路。在开关元件SW1为接通状态时,成为电流能够经由开关元件SW1在电源导电路50中流动的状态,在开关元件SW1为断开状态时,没有电流在开关元件SW1中流动,电源导电路50的通电被切断。而且,在继电器保护用IC41设有控制电路44,该控制电路44输出表示在开关元件SW1的漏极-源极之间流动的电流的检测值。
在置位侧IC42中,在第一导电路51的中途存在由MOSFET构成的开关元件SW2。开关元件SW2在经由信号线62向栅极输入了接通信号的情况下切换为接通状态,在向栅极输入了断开信号的情况下切换为断开状态。信号线62构成为连接于控制部6并向开关元件SW2的栅极输入来自控制部6的接通信号(H电平信号)或断开信号(L电平信号)的导电路。在开关元件SW2为接通状态时,成为电流能够经由开关元件SW2在第一导电路51中流动的状态,在开关元件SW2为断开状态时,没有电流在开关元件SW2中流动,第一导电路51的通电被切断。而且,在置位侧IC42设有控制电路45,该控制电路45输出表示在开关元件SW2的漏极-源极之间流动的电流的检测值。
在复位侧IC43中,在第二导电路52的中途存在由MOSFET构成的开关元件SW3。开关元件SW3在经由信号线63向栅极输入了接通信号的情况下切换为接通状态,在向栅极输入了断开信号的情况下切换为断开状态。信号线63构成为连接于控制部6并向开关元件SW3的栅极输入来自控制部6的接通信号(H电平信号)或断开信号(L电平信号)的导电路。在开关元件SW3为接通状态时,成为电流能够经由开关元件SW3在第二导电路52中流动的状态,在开关元件SW3为断开状态时,没有电流在开关元件SW3中流动,第二导电路52的通电被切断。而且,在复位侧IC43设有控制电路46,该控制电路46输出表示在开关元件SW3的漏极-源极之间流动的电流的检测值。
此外,在继电器驱动电路8设有检测电路47、48、49。检测电路47构成为公知的电压检测电路,输出电源导电路50的电压值Va。从检测电路47输出电源电压值Va的输出线71连接于控制部6,向控制部6输入电压值Va。检测电路48将第一导电路51和第二导电路52中的流动着线圈电流的一方的电流值作为Ib而输出。从检测电路48输出电流值Ib的输出线72连接于控制部6,向控制部6输入电流值Ib。具体而言,在开关元件SW2进行动作且开关元件SW3未进行动作的状态下,将在开关元件SW2的漏极-源极之间流动的电流即在第一导电路51中流动的电流值作为Ib而输出,在开关元件SW3进行动作且开关元件SW2未进行动作的状态下,将在第二导电路52中流动的电流值作为Ib而输出。检测电路49将第一导电路51和第二导电路52中的流动着线圈电流的一方的电压值作为Vb而输出。从检测电路49输出电压值Vb的输出线73连接于控制部6,向控制部6输入电压值Vb。具体而言,在线圈电流仅在第一导电路51及第二导电路52中的第一导电路51中流动的状态下,检测电路49将第一导电路51的电压值作为Vb而输出,在电流仅在第二导电路52中流动的状态下,检测电路49将第二导电路52的电压值作为Vb而输出。
接下来,说明在图1的充放电装置中进行的诊断处理。在充放电装置1中,在图3所示的时间图的各定时进行诊断。具体而言,按照图4所示的流程图的流程进行复位驱动时的诊断处理,按照图8所示的流程图的流程进行置位驱动时的诊断处理。
首先,参照图4等,说明复位驱动时的诊断处理。图4所示的复位驱动时的诊断处理是在规定的开始条件成立时由控制部6执行的处理。进行复位驱动时的诊断处理的开始条件例如可以是点火开关切换为断开的定时或切换为接通的定时等,也可以是除此以外的检査定时。需要说明的是,在图4所示的诊断处理开始前,闩锁继电器110保持为置位状态。
控制部6在开始图4的诊断处理之后,使继电器驱动电路8的IC进行规定的驱动动作(S1)。具体而言,如图6那样,在规定期间T1内,以将向开关元件SW1的栅极施加的电压(继电器保护输入信号)切换为H电平并将向开关元件SW2、SW3的栅极施加的电压维持为L电平的方式驱动继电器驱动电路8。然后,空出些许时间,在规定期间T2内,以将向开关元件SW3的栅极施加的电压(复位驱动输入信号)切换为H电平并将向开关元件SW1、SW2的栅极施加的电压维持为L电平的方式驱动继电器驱动电路8。
在这样进行了动作的情况下,如果继电器保护用IC41、置位侧IC42、复位侧IC43均正常,则在期间T1、T2内,应该在第一导电路51及第二导电路52中都没有电流(继电器线圈电流)流动。即,如果继电器保护用IC41、置位侧IC42、复位侧IC43均正常,则如图6那样,在期间T1、T2中的任何一个期间都是,来自检测电路48的输出值(电流值Ib)为规定的电流阈值Ith1以下的低电平,来自检测电路49的输出值(电压值Vb)为规定的电压阈值Vthb1以下的低电平。需要说明的是,图7示出期间T1、T2的真值表,在向开关元件SW1施加的栅极信号(继电器保护输入信号)为H电平且向开关元件SW3施加的栅极信号(复位驱动输入信号)为L电平的期间T1中,由检测电路48检测的电流值Ib(线圈电流)及由检测电路49检测的电压值Vb(线圈电压)均为L电平。而且,在向开关元件SW1施加的栅极信号(继电器保护输入信号)为L电平且向开关元件SW3施加的栅极信号(复位驱动输入信号)为H电平的期间T2中也是,由检测电路48检测的电流值Ib(线圈电流)及由检测电路49检测的电压值Vb(线圈电压)均为L电平。
在图4所示的诊断处理中,在S2中进行基于这样的动作的诊断。具体而言,在期间T1、T2中的任一期间中来自检测电路48的输出值(电流值Ib)超过了规定的电流阈值Ith1的情况下或者来自检测电路49的输出值(电压值Vb)超过了规定的电压阈值Vthb1的情况下,在S2中向“是”前进,诊断为至少在复位驱动时产生了继电器驱动电路8的一部分短路的短路故障,确定故障(S6)。需要说明的是,在S6中确定了诊断的情况下,结束图4的处理。需要说明的是,在仅在期间T1产生了异常的情况下,也可以诊断为开关元件SW3产生了短路故障。或者,在仅在期间T2产生了异常的情况下,也可以诊断为开关元件SW1产生了短路故障。
此外,例如也可以判断在期间T1、T2中的至少任一期间中电源导电路50的电源电压值Va是否超过规定电压阈值Vtha1,在未超过的情况下,诊断为产生了异常的部分是向电源导电路50输入电源电压的电路。
在期间T1、T2中的任何一个期间中都是来自检测电路48的输出值(相当于检测值的电流值Ib)未超过规定的电流阈值Ith1且来自检测电路49的输出值(相当于检测值的电压值Vb)未超过规定的电压阈值Vthb1的情况下,在S2中向“否”前进。
在S2中向“否”前进的情况下,进行规定的复位驱动(S3)。控制部6在进行S3的复位驱动的情况下,首先在最初的期间T3取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。需要说明的是,在期间T3从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_A。控制部6在期间T3之后的期间T4内,对开关元件SW1的栅极持续输出H电平的接通信号(继电器保护输入信号),而且在与该期间T4重叠的期间T5内,对开关元件SW3的栅极持续输出H电平的接通信号(复位驱动输入信号)。并且,在该输出期间T5中的后一半的时间段(期间T6)内,确认从检测电路47输出的电源导电路50的电压值Va(继电器驱动电源电压)、从检测电路48输出的电流值Ib(继电器线圈电流)、从检测电路49输出的电压值Vb(继电器线圈电压)。
然后,在图4的诊断处理中,在S3的处理之后进行充放电动作(S4)。在S4的充放电动作中,将在S3的处理中在期间T3确认到的电压值V_C_A与预先确定的阈值VC_a_th1进行比较,在电压值V_C_A大于阈值VC_a_th1的情况下,使充放电电路4进行一定期间的放电动作,使蓄电池104放电。反之,在S3中确认到的电压值V_C_A为阈值VC_a_th1以下的情况下,使充放电电路4进行一定期间的充电动作,使蓄电池104充电。并且,无论在进行了充电动作的情况下还是在进行了放电动作的情况下,都在动作结束即刻之后的期间T7取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。在期间T7从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_B。
在图4中,简略地示出了S4以后的处理,但具体而言,按照图5那样的流程进行S4以后的处理。如图5那样,在S4的处理结束后,首先,判断在期间T3取得的电压值V_C_A与在期间T7取得的电压值V_C_B的电压差是否满足第一条件(S10)。具体而言,判断电压值V_C_A与电压值V_C_B之差的绝对值是否超过了一定值(规定电位差),在超过了的情况下,在S10中向“是”前进,在未超过的情况下,在S10中向“否”前进。
在图5的S10中向“是”前进的情况下,判断在S3的复位驱动动作中在期间T6检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第二条件。具体而言,判断是否电源导电路50的电源电压值Va为超过规定电压阈值Vtha1的正常状态且线圈电流的电流值Ib为超过规定电流阈值Ith1的正常状态且线圈电压的电压值Vb为超过规定电压阈值Vthb1的正常状态。在Va>Vtha1且Ib>Ith1且Vb>Vthb1的情况下,即电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb全部为正常状态的情况下,在S11中向“是”前进,诊断为至少在复位驱动时为正常状态(S12)。在S12的处理之后,结束图4的诊断处理。
在图5的S11中电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb中的任一者异常的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)中的任一者的情况下,在S11中向“否”前进。而且,在S10中向“否”前进的情况下,判断在S3的复位驱动动作的期间T6检测到的电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb是否满足第三条件(S13)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)是否全部满足,在满足的情况下,在S13中向“是”前进。在S11中向“否”前进的情况下或者在S13中向“是”前进的情况下,诊断为至少在复位驱动时继电器驱动电路8产生了故障(S14)。在S14的处理之后,结束图4的诊断处理。需要说明的是,在S11中向“否”前进的情况下,虽然闩锁继电器110被正常切换的可能性高,但监控值异常,因此,例如可以诊断为在检测电路48、49或检测电路48、49的路径中产生了异常。另一方面,在S13中向“是”前进的情况下,由于开关元件SW1、SW3未正常动作而导致闩锁继电器110未被正常切换的可能性高,因此,也可以诊断为开关元件SW1、SW3中的任一开关元件产生了异常。
在图5的S13中不满足第三条件的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)中的任一者的情况下,在S13中向“否”前进,判断在S3的复位驱动动作中在期间T6检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第四条件(S15)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)是否全部满足,在满足的情况下,在S15中向“是”前进,诊断为至少在复位驱动时闩锁继电器110产生了故障(S16)。在S16的处理之后,结束图4的诊断处理。这种情况下,也可以诊断为在闩锁继电器110中产生了继电器无法从接通状态(置位状态)变更的粘连异常。
在图5的S15中不满足第四条件的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)中的任一者的情况下,在S15中向“否”前进,诊断为至少在复位驱动时线束产生了故障(S17)。在S17的处理之后,结束图4的诊断处理。需要说明的是,在S17中,也可以诊断为至少在复位驱动时除了继电器驱动电路8及闩锁继电器110之外的部分产生了故障。
接下来,参照图8等,说明置位驱动时的诊断处理。图8所示的置位驱动时的诊断处理是在规定的开始条件成立时由控制部6执行的处理。进行置位驱动时的诊断处理的开始条件例如可以是点火开关切换为断开的定时或切换为接通的定时等,也可以是除此以外的检査定时。例如,也可以接在图4的复位驱动时的诊断处理之后进行。需要说明的是,在图8所示的诊断处理开始前,闩锁继电器110保持为复位状态。
控制部6在开始图8的诊断处理之后,使继电器驱动电路8的IC进行规定的驱动动作(S21)。该S21的处理是与图4的S1的处理类似的处理。具体而言,在图3所示的规定期间T8内,以将向开关元件SW1的栅极施加的电压(继电器保护输入信号)切换为H电平并将向开关元件SW2、SW3的栅极施加的电压维持为L电平的方式驱动继电器驱动电路8。然后,空出些许时间,在规定期间T9内,以将向开关元件SW2的栅极施加的电压(置位驱动输入信号)切换为H电平并将向开关元件SW1、SW3的栅极施加的电压维持为L电平的方式驱动继电器驱动电路8。
在这样进行了动作的情况下,如果继电器保护用IC41、置位侧IC42、复位侧IC43均正常,则在期间T8、T9内,应该在图1、图2所示的第一导电路51及第二导电路52中都没有电流(继电器线圈电流)流动。在图8所示的诊断处理中,在S22中进行基于这样的动作的诊断。具体而言,在期间T8、T9(图3)中的任一期间内来自检测电路48的输出值(电流值Ib)超过了规定的电流阈值Ith1的情况下或者来自检测电路49的输出值(电压值Vb)超过了规定的电压阈值Vthb1的情况下,在S22中向“是”前进,诊断为至少在置位故障时产生了继电器驱动电路8的一部分短路的短路故障,确定故障(S25)。需要说明的是,在S25中确定了诊断的情况下,结束图8的处理。需要说明的是,在仅在期间T8产生了异常的情况下,也可以诊断为在开关元件SW2产生了短路故障。或者,在仅在期间T9产生了异常的情况下,也可以诊断为在开关元件SW1产生了短路故障。
在期间T8、T9(图3)中的任何一个期间内都是来自检测电路48的输出值(相当于检测值的电流值Ib)未超过规定的电流阈值Ith1且来自检测电路49的输出值(相当于检测值的电压值Vb)未超过规定的电压阈值Vthb1的情况下,在S22中向“否”前进。
在S22中向“否”前进的情况下,进行规定的置位驱动(S23)。控制部6在进行S23的置位驱动的情况下,首先在最初的期间T10(图3)内,取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。需要说明的是,在期间T10从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_C。控制部6在期间T10之后的期间T11(图3)内,对开关元件SW1的栅极持续输出H电平的接通信号(继电器保护输入信号),而且在与该期间T11重叠的期间T12内,对开关元件SW2的栅极持续输出H电平的接通信号(置位驱动输入信号)。并且,在该输出期间T12中的后一半的时间段(期间T13)内,确认从检测电路47输出的电源导电路50的电压值Va(继电器驱动电源电压)、从检测电路48输出的电流值Ib(继电器线圈电流)、从检测电路49输出的电压值Vb(继电器线圈电压)。
在图8的诊断处理中,简略地示出了S23以后的处理,但具体而言,按照图9那样的流程进行S23以后的处理。如图9那样,在S23之后进行的S30的处理中,在使开关元件SW1断开之后的期间T14(图3)中,取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。以下,将在期间T14从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_D来进行说明。在S30中,在期间T14取得了电压值V_C_D之后,将该电压值V_C_D与在期间T10取得的电压值V_C_C进行比较,判断电压值V_C_C与电压值V_C_D的电压差是否满足第五条件(S30)。具体而言,判断电压值V_C_C与电压值V_C_D之差的绝对值是否超过了一定值(规定电位差),在超过了的情况下,在S30中向“是”前进,在未超过的情况下,在S30中向“否”前进。
在图9的S30中向“是”前进的情况下,判断在期间T13(图3)检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第六条件(S31)。具体而言,判断是否电源导电路50的电源电压值Va为超过规定电压阈值Vtha1的正常状态且线圈电流的电流值Ib为超过规定电流阈值Ith1的正常状态且线圈电压的电压值Vb为超过规定电压阈值Vthb1的正常状态。在Va>Vtha1且Ib>Ith1且Vb>Vthb1的情况下,即电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb全部为正常状态的情况下,在S31中向“是”前进,诊断为至少在置位驱动时为正常状态(S32)。在S32的处理之后,结束图8的诊断处理。即,在S31中向“是”前进而进行S32的诊断的事例下,“通过闩锁继电器110的切换动作(置位动作)而向输出侧的导电路16正常地施加蓄电池104的电压,由此产生了电位差”的可能性高,且由于电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb均正常,因此诊断为正常。
在图9的S31中电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb中的任一者异常的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)中的任一者的情况下,在S31中向“否”前进。而且,在S30中向“否”前进的情况下,判断在期间T13(图3)中检测到的电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb是否满足第七条件(S33)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)是否全部满足,在满足的情况下,在S33中向“是”前进。在S31中向“否”前进的情况下或者在S33中向“是”前进的情况下,诊断为至少在置位驱动时继电器驱动电路8产生了故障(S34)。在S34的处理之后,结束图8的诊断处理。
需要说明的是,在图9的S31中向“否”前进的情况下,虽然闩锁继电器110为被正常切换的可能性高,但线圈电流或线圈电压的监控值异常,因此,例如可以诊断为在检测电路48、49或检测电路48、49的路径中产生了异常。另一方面,在S33中向“是”前进的情况下,由于开关元件SW1、SW2未正常动作而导致闩锁继电器110未被正常切换的可能性高,因此,可以诊断为开关元件SW1、SW2中的任一开关元件产生了异常。
在图9的S33中不满足第七条件的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)中的任一者的情况下,在S33中向“否”前进,判断在期间T13(图3)检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第八条件(S35)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)是否全部满足。在不满足任一者的情况下,在S35中向“否”前进,诊断为至少在置位驱动时线束产生了故障(S41)。在S41的处理之后,结束图8的诊断处理。需要说明的是,在S41中,也可以诊断为除了继电器驱动电路8及闩锁继电器110之外的部分产生了故障。
在图9的S35中判断为Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)全部满足的情况下,在S35中向“是”前进,将在期间T14确认到的电压值V_C_D与预先确定的阈值VC_a_th2进行比较,判断是否满足第九条件。具体而言,在电压值V_C_D大于阈值VC_a_th2的情况下,在S36中向“是”前进,使充放电电路4进行一定期间的放电动作,使蓄电池104放电。反之,在电压值V_C_D为阈值VC_a_th2以下的情况下,在S36中向“否”前进,使充放电电路4进行一定期间的充电动作,使蓄电池104充电。并且,无论在进行了充电动作的情况下还是在进行了放电动作的情况下,都在动作结束即刻之后的期间T15取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。在期间T15从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_E。
然后,在S37或S38之后,判断在期间T14取得的电压值V_C_D与在期间T15取得的电压值V_C_E的电压差是否满足第十条件(S39)。具体而言,判断电压值V_C_D与电压值V_C_E之差的绝对值是否超过了一定值(规定电位差),在超过了的情况下,在S39中向“是”前进,在未超过的情况下,在S39中向“否”前进。在S39中向“是”前进的情况下,诊断为至少在置位驱动时为正常状态(S32),结束图8的诊断处理。即,在S39中向“是”前进而进行S32的诊断的事例是如下事例:虽然在期间T10和期间T13中未确保电位差,但通过S37或S38的放电动作或充电动作而确认到充分的电位差,并确认到能够进行蓄电池104的充放电的置位状态。在这样的情况下,也在S32中诊断为正常状态。
在S39中向“否”前进的情况下,诊断为至少在置位驱动时闩锁继电器110产生了故障(S40)。在S40的处理之后,结束图8的诊断处理。需要说明的是,这种情况下,也可以诊断为在闩锁继电器110中产生了继电器无法从断开状态(复位状态)变更的粘连异常。
如以上所述,在本结构的充放电装置1中,控制部6相当于异常确定部的一例,控制部6基于向继电器驱动电路8输入的电源电压、从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出和处于充放电电路4与蓄电池104之间的输出侧的导电路16(充放电路径)的电压,来确定产生了异常的部分。具体而言,控制部6构成为能够基于向继电器驱动电路8输入的电源电压和向继电器驱动电路8给予驱动指示的期间或未给予驱动指示的期间中的从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出,来确定产生了异常的部分是继电器驱动电路8还是继电器驱动电路8以外的部分。此外,控制部6构成为判断在给予驱动指示的期间向闩锁继电器110施加的电流及电压中的至少任一者是否超过了阈值,基于是否超过了阈值的判断结果和输出侧的导电路16(充放电路径)的电压来判断产生了异常的部分是否为闩锁继电器110。而且,控制部6构成为能够基于向继电器驱动电路8输入的电源电压,来判断产生了异常的部分是否为输入电源电压的电路。
更具体而言,相当于异常确定部的控制部6构成为,在由该控制部6作出复位驱动指示(对于继电器驱动电路8将闩锁继电器110设定为断开状态的指示)的期间(即,期间T5之后的期间)如S4那样由充放电电路4进行了充电动作或放电动作的情况下,如S10那样判定在充电动作中或放电动作中输出侧的导电路16(充放电路径)的电压是否发生了规定电位差以上的变动,而且如S10以后的处理那样,基于输出侧的导电路16的电压是否发生了规定电位差以上的变动的判定结果、向继电器驱动电路8输入的电源电压和从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出,来确定产生了异常的部分。
另外,在本结构中,控制部6构成为控制向继电器驱动电路8给予的“第一驱动指示”及“第二驱动指示”。“第一驱动指示”是向第一导电路51通入线圈电流,然后使向第二导电路52通入线圈电流的条件不成立的指示。具体而言,给予向开关元件SW1、SW2的两个栅极输入H电平信号的指示,然后将开关元件SW1、SW2、SW3的状态以不向第二导电路52通入线圈电流的条件进行维持的指示是“第一驱动指示”。“第二驱动指示”是向第二导电路52通入线圈电流,然后使向第一导电路51通入线圈电流的条件不成立的指示。具体而言,给予向开关元件SW1、SW3的两个栅极输入H电平信号的指示,然后将开关元件SW1、SW2、SW3的状态以不向第一导电路51通入线圈电流的条件进行维持的指示是“第二驱动指示”。
并且,控制部6基于电源导电路50的电源电压、在给予“第一驱动指示”的期间从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出和输出侧的导电路16(充放电路径)的电压,来确定在应该保持置位状态的驱动时产生了异常的部分。此外,控制部6基于在给予“第二驱动指示”的期间从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出和输出侧的导电路16的电压,来确定在应该保持复位状态的驱动时产生了异常的部分。
接下来,例示本结构的效果。
在本结构中,向继电器驱动电路8(驱动电路)输入的电源电压、从继电器驱动电路8向闩锁继电器110(继电器)给予的输出以及处于充放电电路4与蓄电池104之间的输出侧的导电路16(充放电路径)的电压的组合具有根据产生了异常的部分而变化的关系。由此,如果构成为通过相当于异常确定部的控制部6在掌握了这些状态的基础上确定产生了异常的部分,则能够更具体地锁定并确定产生了异常的部分。
另外,若如本结构那样掌握向继电器驱动电路8(驱动电路)输入的电源电压和给予驱动指示的期间或未给予驱动指示的期间中的从继电器驱动电路8向闩锁继电器110(继电器)给予的输出,则容易准确地判断是否在继电器驱动电路8产生了异常的可能性高。
例如,在虽然向继电器驱动电路8输入的电源电压的状态正常但在给予驱动指示的期间从驱动电路向闩锁继电器110未进行正常的输出的情况下,可以说,在继电器驱动电路8产生了开路故障的可能性高,产生了异常的部分为继电器驱动电路8的可能性高。或者,在向继电器驱动电路8输入的电源电压的状态正常且在未给予驱动指示的期间从继电器驱动电路8向闩锁继电器110进行了驱动输出的情况下,可以说,在继电器驱动电路8产生了短路故障的可能性高,产生了异常的部分为继电器驱动电路8的可能性高。这样,如果基于向继电器驱动电路8输入的电源电压和给予驱动指示的期间或未给予驱动指示的期间中的从继电器驱动电路8向继电器给予的输出来判断产生了异常的部分是继电器驱动电路8还是继电器驱动电路8以外的部分,则能够更准确地锁定产生了异常的部分。
另外,在本结构中,在从控制部6对继电器驱动电路8给予驱动指示的期间向闩锁继电器110施加的电流及电压中的至少任一者超过了阈值的情况下,对闩锁继电器110正常地施加驱动电流的可能性高。另一方面,如果闩锁继电器110正常,则闩锁继电器110的动作及非动作容易反映到输出侧的导电路16(充放电路径)的电压中。由此,如果评价向闩锁继电器110施加的电流及电压中的至少任一者是否超过了阈值的判断结果和输出侧的导电路16的电压,则能够更准确地判断产生了异常的部分是否为闩锁继电器110。
另外,在本结构中,在向继电器驱动电路8输入的电源电压不是正常状态的情况下,在输入电源电压的电路产生了异常的可能性高。由此,如果评价向继电器驱动电路8输入的电源电压,则能够区分产生了异常的部分是继电器驱动电路8本身,还是处于输入电源电压之前的电路部分。
另外,在如本结构那样将电容比蓄电池104小的电容器130与蓄电池104并联连接的结构中,在从控制部6对继电器驱动电路8作出了将闩锁继电器110设定为断开状态的指示的情况下,在闩锁继电器110正常地切换为断开状态时和闩锁继电器110仍为接通状态时(闩锁继电器110未正常地切换时),与充电动作或放电动作相伴的充放电路径中的电压的变化程度不同。即,在闩锁继电器110正常地切换为断开状态的情况下,仅进行与输出侧的导电路16(充放电路径)连接的蓄电池104及电容器130中的电容小的电容器130的充放电,因此在充电动作中或放电动作中,在输出侧的导电路16中在相对短的时间内产生大的电压变化。反之,在闩锁继电器110仍为接通状态的情况下(闩锁继电器110未正常切换的情况下),会对与输出侧的导电路16连接的蓄电池104及电容器130的双方进行充放电,因此在充电动作中或放电动作中难以在短时间内产生大的电压变动。
由此,在从控制部6对继电器驱动电路8作出将闩锁继电器110设定为断开状态的指示的期间由充放电电路4进行了充电动作或放电动作的情况下,如果基于输出侧的导电路16(充放电路径)的电压是否发生了规定电位差以上的变动的判定结果、向继电器驱动电路8输入的电源电压和从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出来确定产生了异常的部分,则容易更具体地锁定产生了异常的部分。
例如,如果评价向继电器驱动电路8输入的电源电压,则能够判断是否在输入电源电压之前的电路部分产生了异常。而且,如果评价向继电器驱动电路8输入的电源电压和从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出,则能够判断是否在继电器驱动电路8产生了异常。此外,在电源电压及继电器驱动电路8未产生异常的情况下,在充电动作中或放电动作中输出侧的导电路16(充放电路径)的电压未发生规定电位差以上的变动时,可以说,虽然继电器驱动电路8在正常地进行动作,但未由闩锁继电器110正常地进行切离的可能性高。由此,也能够判断闩锁继电器110的路径是否在正常地进行动作。
另外,根据本结构,能够具体地锁定在应该将闩锁继电器110保持为置位状态的驱动时产生异常的情况下的异常部位及在应该将闩锁继电器110保持为复位状态的驱动时产生异常的情况下的异常部位。即,能够确定在使闩锁继电器110如何动作时在哪个部分产生异常,能够使异常诊断更加具体化。
<实施例2>
接下来,说明实施例2。
实施例2的充放电装置1是包括实施例1的充放电装置1的全部特征并进一步附加了特征的实施例。在以下的说明及附图中,关于与实施例1的充放电装置1同样构成的部分,标注与实施例1的充放电装置1相同的标号,并省略详细说明。
实施例2的充放电装置1仅在将图5所示的控制如图10那样变更并将图9所示的控制如图11那样变更这一点上与实施例1不同,除了这一点以外与实施例1的充放电装置1相同。而且,关于图1~图4、图6~图8所示的内容,实施例2的充放电装置1也与实施例1相同。以下,适当地参照这些附图进行说明。
实施例2的充放电装置1是图1那样的电路结构。该充放电装置1具备与实施例1同样的蓄电池侧电压检测电路24(图1)。蓄电池侧电压检测电路24相当于第二电压检测部的一例,以检测处于充放电电路4与蓄电池104(蓄电部)之间的导电路16(充放电路径)的电压的方式发挥功能。
实施例2的充放电装置1具备与实施例1同样的电容器130(图1)。该电容器130的一侧的电极与导电路16(充放电路径)电连接,另一侧的电极与大地电连接,经由导电路16进行充电或放电。电容器130与蓄电池104并联连接,并且作为将与充放电电路4连接的导电路16的电流平滑化而进行整流的整流电容器发挥功能,电容例如比蓄电池104小。
在实施例2的充放电装置1中,继电器驱动电路8(图1)也具有与实施例1同样的结构,作为驱动电路的一例发挥功能。继电器驱动电路8构成为,在从控制部6被给予了第一驱动指示(使开关元件SW1、SW2进行接通动作的指示)的情况下经由第一导电路51对闩锁继电器110通入第一驱动电流,在被给予了第二驱动指示(使开关元件SW1、SW3进行接通动作的指示)的情况下经由第二导电路52对闩锁继电器110通入第二驱动电流。
在应用实施例2的充放电装置1的充放电系统100中,闩锁继电器110也具有与应用了实施例1的充放电装置1的充放电系统100同样的结构,是根据第一驱动电流在第一导电路51中流动而保持置位状态,根据第二驱动电流在第二导电路52中流动而保持复位状态的闩锁继电器。具体而言,闩锁继电器110在第一驱动电流在第一导电路51中流动而切换为了置位状态的情况下,直到接下来第二驱动电流在第二导电路52中流动为止维持置位状态。而且,在第二驱动电流在第二导电路52中流动而切换为了复位状态的情况下,直到接下来第一驱动电流在第一导电路51中流动为止维持复位状态。闩锁继电器110在置位状态时允许对于蓄电池104的充电及来自蓄电池104的放电,在复位状态时禁止对于蓄电池104的充电及来自蓄电池104的放电。
在此,关于在实施例2的充放电装置1中进行的诊断处理,主要参照图3、图4、图8、图10、图11进行说明。在实施例2的充放电装置1中,也在图3所示的时间图的各定时进行诊断。具体而言,按照图4所示的流程图的流程进行复位驱动时的诊断处理,按照图8所示的流程图的流程进行置位驱动时的诊断处理。
首先,参照图4、图10等,说明复位驱动时的诊断处理。
在实施例2的充放电装置1中,也是在规定的开始条件成立时控制部6执行图4所示的复位驱动时的诊断处理。关于图4中的步骤S1、S2、S3、S4、S6、S12的处理,控制部6与实施例1的充放电装置1同样地进行。需要说明的是,进行复位驱动时的诊断处理的开始条件也可以设为与实施例1的充放电装置1相同,例如可以是点火开关切换为断开的定时或切换为接通的定时等,也可以是除此以外的检査定时。而且,在图4所示的诊断处理开始前,闩锁继电器110保持为置位状态,控制部6在这样闩锁继电器110保持为置位状态时开始图4所示的诊断处理。
控制部6在图4的诊断处理的S2中向“否”前进的情况下,进行规定的复位驱动(S3),然后进行充电动作或放电动作(S4)。上述S3、S4的处理基本上与实施例1相同,但在此更详细地进行说明。控制部6在S3中进行复位驱动的情况下,首先在最初的期间T3(图3)取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。控制部6在期间T3内向开关元件SW1、SW2、SW3的任何一者的栅极都持续施加L电平的断开信号。需要说明的是,在以下的说明中,也将在期间T3中从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_A。
控制部6在图3所示的期间T3之后的期间T4内,对开关元件SW1的栅极持续施加H电平的接通信号(继电器保护输入信号),而且在与该期间T4重叠的期间T5内,对开关元件SW3的栅极持续施加H电平的接通信号(复位驱动输入信号)。并且,控制部6在该输出期间T5的后一半的时间段(期间T6)内,确认从检测电路47输出的电源导电路50的电压值Va(继电器驱动电源电压)、从检测电路48输出的电流值Ib(继电器线圈电流)、从检测电路49输出的电压值Vb(继电器线圈电压)。
在实施例2中,控制部6也在图4所示的S3的处理之后进行充放电动作(S4)。该S4的充放电动作与实施例1同样,将在S3的处理中在期间T3确认到的电压值V_C_A与预先确定的阈值VC_a_th1进行比较,在电压值V_C_A大于阈值VC_a_th1的情况下,使充放电电路4进行一定期间(规定时间)的放电动作,在电压值V_C_A为阈值VC_a_th1以下的情况下,使充放电电路4进行一定期间(规定时间)的充电动作。阈值VC_a_th1例如可以设定为比0大的值且比在蓄电池104充满电时闩锁继电器110为置位状态时的导电路16的电压(充满电时电压)低的值,例如可以设为充满电电压的1/2左右。
充放电电路4在进行放电动作的情况下,例如以导电路16为输入侧的导电路并以导电路15为输出侧的导电路而进行升压动作或降压动作,使电流从导电路16侧流向充放电电路4侧流动。在期间T5之后通过控制部6的控制而充放电电路4进行放电动作的情况下,如果通过期间T5的控制而闩锁继电器110正常地切换为了复位状态,则导电路16与蓄电池104成为被切离了的状态(即,不会从蓄电池104向导电路16放电的状态),因此,通过充放电电路4的放电动作而仅电容器130放电。另一方面,在期间T5进行了控制时由于某些异常而导致闩锁继电器110未切换为复位状态而是维持置位状态的情况下,导电路16与蓄电池104处于未被切离的状态(即,能够从蓄电池104向导电路16放电的状态),因此,通过充放电电路4的放电动作而蓄电池104及电容器130放电。
充放电电路4在进行充电动作的情况下,例如以导电路15为输入侧的导电路并以导电路16为输出侧的导电路而进行升压动作或降压动作,使电流从充放电电路4向导电路16流动。在期间T5之后通过控制部6的控制而充放电电路4进行充电动作的情况下,如果通过期间T5的控制而闩锁继电器110正常地切换为了复位状态,则导电路16与蓄电池104成为被切离了的状态(即,不会从导电路16向蓄电池104流入充电电流的状态),因此,通过充放电电路4的充电动作而仅电容器130被充电。另一方面,在期间T5进行了控制时由于某些异常而导致闩锁继电器110未切换为复位状态而是维持置位状态的情况下,导电路16与蓄电池104处于未被切离的状态(电流能够经由导电路16向蓄电池104流入的状态),因此,通过充放电电路4的充电动作而蓄电池104及电容器130被充电。
在S4中这样的充电动作或放电动作进行了规定时间之后,控制部6使充放电电路4的动作停止。在充放电电路4的动作停止期间,导电路15与导电路16维持非通电状态,并且无论是从导电路16向充放电电路4的电流的流入还是从充放电电路4向导电路16的电流的流入都停止。并且,无论是在进行了充电动作的情况下还是在进行了放电动作的情况下,都在充放电电路4的动作结束即刻之后(经过了进行充电动作或放电动作的规定时间即刻之后)的期间T7取得从电压检测电路24输出的导电路16的电压值(蓄电池电压)。在期间T7从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_B。
在实施例2的充放电装置1中,控制部6在S4的处理之后,按照图10那样的流程进行S5以后的处理。在图10所示的流程图中,步骤S10、S12~S17的各处理与实施例1的充放电装置1按照图5的流程进行的这些处理相同。但是,关于步骤S11,第二条件与实施例1相比稍有变更。而且,在图10所示的流程图中,将向图5的流程图追加而具体化的部分(步骤S200~S207)以标注粗线框及花纹的方式进行明示。
如图10那样,在实施例2的充放电装置1中,也是在上述的S4的处理结束后,首先判断在期间T3取得的电压值V_C_A与在期间T7取得的电压值V_C_B的电压差是否满足第一条件(S10)。具体而言,判断电压值V_C_A与电压值V_C_B之差(电位差)的绝对值是否超过了一定值(规定电位差),在超过了的情况下,在S10中向“是”前进,在未超过的情况下,在S10中向“否”前进。
电压值V_C_A与电压值V_C_B之差的绝对值相当于“在控制部6给予第二驱动指示且进行了规定时间的充电指示或放电指示时表示导电路16(充放电路径)的电压变动的值”的一例。在本结构中,基于该绝对值来判断闩锁继电器110是否实际从置位状态切换为了复位状态。
在闩锁继电器110处于置位状态时控制部6对继电器驱动电路8给予了第二驱动指示(通入第二驱动电流的指示)的情况下,如果电路(继电器驱动电路8、闩锁继电器110及其周边电路等)为正常状态,则根据第二驱动电流在第二导电路52中流动而闩锁继电器110切换为复位状态,并保持复位状态直至接下来流动第一驱动电流为止。在这样闩锁继电器110正常地切换为复位状态的情况下,成为在导电路16(充放电路径)上未施加来自蓄电池104的输出电压(充电电压)而施加了来自电容器130的电压的状态。因此,如果闩锁继电器110正常地进行了切换为复位状态的动作(复位动作),则之后控制部6对充放电电路4进行了规定时间的充电指示或放电指示时,充放电电路4的充电动作或放电动作的对象成为电容器130,由导电路16(充放电路径)对电容器130进行充电或放电,因此,导电路16(充放电路径)的每单位时间的电压变动增大。即,与能够在蓄电池104与导电路16之间进行充放电的情况相比,能够充放电的蓄电单元整体的电容格外变小,可能以更小的充电电流或放电电流导致蓄电单元的充电电压(即,导电路16的电压)更大幅地变动。
另一方面,在闩锁继电器110处于置位状态时控制部6对继电器驱动电路8给予了第二驱动指示(通入第二驱动电流的指示)的情况下,当由于某些异常而导致闩锁继电器110不进行切换为复位状态的动作(复位动作)时,置位状态继续维持,因此充放电电路4的充电动作或放电动作的对象成为电容器130及蓄电池104。因此,如果充电动作或放电动作相同,则与闩锁继电器110正常地进行复位动作的情况(即,充放电的对象仅为电容器130的情况)相比,导电路16(充放电路径)的每单位时间的电压变动相对变小。即,与通过充放电电路4能够充放电的对象仅为电容器130的情况相比,能够充放电的对象(蓄电池104及电容器130)的电容格外变大,因此,如果充电动作或放电动作相同(充电电流或放电电流为相同程度且进行充电或放电的时间为相同的规定时间),则进行了规定时间的充电或放电时的充电电压(蓄电池104及电容器130的充电电压)的变动与仅电容器130为充放电的对象的情况相比格外变小。
在本结构中,设定上述的一定值(阈值)作为判断在控制部6向继电器驱动电路8给予第二驱动指示的复位驱动时闩锁继电器110是否正常地切换为复位状态的基准值,在S10中,通过判断电压值V_C_A与电压值V_C_B之差(电位差)的绝对值是否超过了该一定值,来判断闩锁继电器110是否正常地切换为了复位状态。成为该判断的基准的一定值(阈值)设定为比在蓄电池104不能充放电的状态下仅电容器130成为充放电对象的情况下充放电电路4以规定方式(在S4中执行的充电及放电的方式)进行了规定时间的充电动作或放电动作时设想的导电路16的电压变动(即,电容器130的充电电压变动)小的值,且设定为比在蓄电池104及电容器130为能够充放电的状态时充放电电路4以上述规定方式进行了规定时间的充电动作或放电动作时设想的导电路16的电压变动大的值。需要说明的是,在S4中执行充电时的充放电电路4的充电方式(规定方式)能够采用公知的恒压充电、恒流充电、恒流恒压充电等公知的各种方式,但例如在充放电电路4构成为双向型的非绝缘型DCDC转换器的情况下,可列举以使施加于导电路15的输入电压降压或升压而向导电路16施加期望的输出电压的方式进行电压转换动作(向导电路16侧的电力供给动作)的方法等作为优选例。而且,在S4中执行放电时的充放电电路4的放电方式(规定方式)也能够采用公知的各种方式,但可列举例如以使施加于导电路16的输入电压降压或升压而向导电路15施加期望的输出电压的方式进行电压转换动作(从导电路16侧的电力放出动作)的方法等作为优选例。
在图10的S10中向“是”前进的情况下,判断在S3的复位驱动动作中在期间T6检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第二条件。
电源导电路50的电压值Va(继电器驱动电源电压)的正常范围更详细而言是Vtha1<Va<Vtha2。而且,在线圈电流经由第一导电路51和第二导电路52中的任一者而流动时,流动线圈电流的导电路的电压值(线圈电压值Vb)的正常范围更详细而言是Vthb1<Vb<Vthb2。此外,在线圈电流经由第一导电路51和第二导电路52中的任一者而流动时,流动线圈电流的导电路的电流值(线圈电流值Ib)的正常范围更详细而言是Ith1<Ib<Ith2。在实施例2的充放电装置1中,S11的第二条件是在期间T6检测到的电源电压值Va、电压值Vb(继电器线圈电压)、电流值Ib(继电器线圈电流)成为Vtha1<Va<Vtha2(正常)、Vthb1<Vb<Vthb2(正常)、Ith1<Ib<Ith2(正常)这一条件。在满足这样的第二条件的情况下,即电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb全部为正常范围的情况下,在S11中向“是”前进,诊断为至少在复位驱动时为正常状态(S12)。具体而言,能够确认“在闩锁继电器110为置位状态的情况下控制部6向继电器驱动电路8给予了第二驱动指示时,继电器驱动电路8正常地动作而闩锁继电器110从置位状态正常地切换为了复位状态”及“在复位驱动时正常地检测到电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)”,能够诊断为至少在复位驱动时驱动部(继电器保护用IC41、置位侧IC42、复位侧IC43)及检测部(检测电路47、48、49)正常地进行动作。需要说明的是,在S12的处理之后,结束图4的诊断处理。
控制部6在图10的S11中判断为电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb不满足第二条件的情况下,即不满足Vtha1<Va<Vtha2、Vthb1<Vb<Vthb2、Ith1<Ib<Ith2中的任一者的情况下,在S11中向“否”前进。在S11中向“否”前进的情况是指如下情况:虽然能够确认“在闩锁继电器110为置位状态的情况下控制部6向继电器驱动电路8给予了第二驱动指示时,继电器驱动电路8正常地动作而闩锁继电器110从置位状态正常地切换为了复位状态”,但检测部(检测电路47、48、49)中的至少任一者的监控动作异常的可能性高。
控制部6在图10的S11中向“否”前进的情况下,判断在S3的复位驱动动作的期间T6检测到的电源电压值Va、线圈电压值Vb、线圈电流值Ib是否满足第十一条件(S201)。具体而言,判断是否满足Va≤Vtha1(低电压)和Vtha2≤Va(高电压)中的任一者,并满足Vthb1<Vb<Vthb2(正常)且Ith1<Ib<Ith2(正常)。在满足Va≤Vtha1和Vtha2≤Va中的任一者,并满足Vthb1<Vb<Vthb2且Ith1<Ib<Ith2的情况下(在满足第十一条件的情况下),在S201中向“是”前进,诊断为检测电路47(检测部的一部分)的故障(继电器驱动电源电压监控故障)(S202)。需要说明的是,在S202的处理之后,结束图4的诊断处理。
控制部6在S201中判断为不满足第十一条件的情况下,在S201中向“否”前进,判断在S3的复位驱动动作的期间T6检测到的电源电压值Va、线圈电压值Vb、线圈电流值Ib是否满足第十二条件(S203)。第十二条件是满足Vb≤Vthb1(低电压)和Vthb2≤Vb(高电压)中的任一者,并满足Vtha1<Va<Vtha2(正常)且Ith1<Ib<Ith2(正常)这一条件。在满足这样的第十二条件的情况下,控制部6在S203中向“是”前进,诊断为检测电路49(检测部的一部分)的故障(继电器线圈电压监控故障)(S204)。需要说明的是,在S204的处理之后,结束图4的诊断处理。
控制部6在S203中判断为不满足第十二条件的情况下,在S203中向“否”前进,判断在S3的复位驱动动作的期间T6检测到的电源电压值Va、线圈电压值Vb、线圈电流值Ib是否满足第十三条件(S205)。第十三条件是满足Ib≤Ith1(低电流)和Ith2≤Ib(过电流)中的任一者,并满足Vtha1<Va<Vtha2(正常)且Vthb1<Vb<Vthb2(正常)这一条件。在满足这样的第十三条件的情况下,控制部6在S205中向“是”前进,诊断为检测电路48(检测部的一部分)的故障(继电器线圈电流监控故障)(S206)。需要说明的是,在S206的处理之后,结束图4的诊断处理。
控制部6在S205中判断为不满足第十三条件的情况下,在S205中向“否”前进,诊断为多个检测部的故障(监控多重故障)(S207)。这种情况下,得知检测电路47、48、49中的任两者或全部产生了故障的可能性高。需要说明的是,在S207的处理之后,结束图4的诊断处理。
这样,作为异常确定部发挥功能的控制部6具有具体确定产生了监控故障的部分的功能,在满足在控制部6对继电器驱动电路8给予第二驱动指示(使第二驱动电流流动的指示)并对充放电电路4进行了规定时间的充电指示或放电指示时导电路16(充放电路径)的电压变动超过一定值这一条件(即,满足在S10中判断为“是”的条件),并满足由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围外这一条件或者在从控制部6对继电器驱动电路8作出第二驱动指示的期间由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外这一条件的情况下(即,满足在S11中判定为“否”的条件的情况下),确定为检测电路47(电压检测部)及检测电路48、49(输出检测部)中的至少任一者产生了异常。
另一方面,在S10中向“否”前进的情况下,即电压值V_C_A与电压值V_C_B之差的绝对值未超过一定值(规定电位差)的情况下,判断在S3的复位驱动动作的期间T6检测到的电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb是否满足第三条件(S13)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)是否全部满足,在满足的情况下,在S13中向“是”前进。在S13中向“是”前进的情况是如下情况:虽然作出了使开关元件SW1、SW3进行接通动作的指示,但由于开关元件SW1、SW3中的至少任一者未正常动作而导致闩锁继电器110未正常切换的可能性高。因此,在S13中向“是”前进的情况下,诊断为驱动部(具体而言是继电器保护用IC41及复位侧IC43中的至少任一者)产生了故障(S200)。在S200的处理之后,结束图4的诊断处理。需要说明的是,在S13中,也可以在满足Va>Vtha1(正常)并满足Ib≤Ith1(低电流)和Vb≤Vthb1(低电压)中的任一者的情况下向“是”前进。
这样作为异常确定部发挥功能的控制部6具有确定驱动部的故障的功能,在满足在控制部6对继电器驱动电路8给予第二驱动指示(使第二驱动电流流动的指示)且对充放电电路4进行了规定时间的充电指示或放电指示时导电路16(充放电路径)的电压变动为一定值以下这一条件(即,满足在S10中成为“否”的条件),并满足由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围内这一条件及在从控制部6对继电器驱动电路8作出第二驱动指示的期间由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外这一条件的情况下,确定为驱动部(具体而言是继电器保护用IC41及复位侧IC43中的至少任一者)产生了异常。
在图10的S13中不满足第三条件的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)中的任一者的情况下,在S13中向“否”前进,判断在S3的复位驱动动作中在期间T6检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第四条件(S15)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)是否全部满足,在满足的情况下,在S15中向“是”前进,诊断为至少在复位驱动时闩锁继电器110产生了故障(S16)。在S16的处理之后,结束图4的诊断处理。这种情况下,虽然根据由控制部6作出第二驱动指示而流动着适当的继电器线圈电流,但闩锁继电器110未切换为复位状态,因此在闩锁继电器110中产生了从接通状态(置位状态)无法变更为断开状态(复位状态)的粘连异常的可能性高。因此,这种情况下,也可以诊断为在闩锁继电器110中产生了粘连异常。
在图10的S15中不满足第四条件的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)中的任一者的情况下,在S15中向“否”前进,诊断为至少在复位驱动时线束产生了故障(S17)。在S17的处理之后,结束图4的诊断处理。需要说明的是,在S17中,也可以诊断为至少在复位驱动时除了继电器驱动电路8及闩锁继电器110之外的部分产生了故障。
在此,例示与复位驱动诊断相关的效果。
在本结构中,在闩锁继电器110处于置位状态时进行图4所示的复位驱动诊断,在S3中控制部6对继电器驱动电路8给予了第二驱动指示的情况下,如果电路为正常状态,则闩锁继电器110保持复位状态,因此成为在导电路16(充放电路径)上未施加来自蓄电池104的输出电压(充电电压)而施加了来自电容器130的电压的状态。在这样的状态时控制部6在S4中进行了规定时间的充电指示或放电指示的情况下,如果闩锁继电器110在S3中正常地进行了复位动作,则在S4中充放电电路4的充电动作或放电动作的对象成为电容器130,经由导电路16(充放电路径)对电容器130进行充电或放电,因此,导电路16(充放电路径)的每单位时间的电压变动增大。反之,在S3中闩锁继电器110未正常地进行复位动作的情况下,在S4中,充放电电路4的充电动作或放电动作的对象成为电容器130及蓄电池104,因此,与闩锁继电器110正常地进行复位动作的情况相比,导电路16(充放电路径)的每单位时间的电压变得极小。因此,如果设定一定值(阈值)作为判断闩锁继电器110成为了哪个状态的基准值,如S10那样判断在如S3那样控制部6给予第二驱动指示且如S4那样进行了规定时间的充电指示或放电指示时导电路16(充放电路径)的电压变动是否为一定值以下,则能够更准确地判断闩锁继电器110是否正常地进行复位动作。
并且,在如S3那样控制部6给予第二驱动指示且如S4那样进行了规定时间的充电指示或放电指示时导电路16(充放电路径)的电压变动为一定值以下的情况下(即,闩锁继电器110未正常地进行复位动作的可能性高的情况下,在S10中为“否”的情况下),在由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围内且在从控制部6对继电器驱动电路8作出第二驱动指示的期间(期间T6)由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外时(在图10的S13中为“是”时),闩锁继电器110未正常地进行复位动作的起因是驱动部(具体而言是继电器保护用IC41及复位侧IC43中的至少任一者)的可能性高。即,可以说,虽然电源电压Va被正常地供给,但由于驱动部产生了异常,因此即使作出第二驱动指示,也不会流动第二驱动电流的可能性高。由此,根据上述方法,能够确定这样的驱动部的异常。
另外,在S3中控制部6给予第二驱动指示且在S4中进行了规定时间的充电指示或放电指示时导电路16(充放电路径)的电压变动超过一定值的情况下(即,闩锁继电器110正常地进行复位动作的可能性高的情况下,在S10中为“是”的情况下),在满足由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围外这一条件或者在从控制部6对继电器驱动电路8作出第二驱动指示的期间(期间T6)由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外这一条件时(即,在图10的S11中为“否”时),可以说,虽然闩锁继电器110为正常地进行复位动作的状态(即,电源电压或第二驱动电流被正常供给的状态),但检测电路47(电压检测部)和检测电路48、49(输出检测部)中的至少任一者的检测结果表示异常值的可能性高。由此,根据上述方法,能够确定这样的检测部的异常。
接下来,参照图8、图11等,说明置位驱动时的诊断处理。
在实施例2的充放电装置1中,也是在规定的开始条件成立时控制部6执行图8所示的置位驱动时的诊断处理。关于图8中的步骤S21、S22、S23、S25、S32的处理,控制部6与实施例1的充放电装置1同样地进行。需要说明的是,进行置位驱动时的诊断处理的开始条件也可以设为与实施例1的充放电装置1相同,例如可以是点火开关切换为断开的定时或切换为接通的定时等,也可以是除此以外的检査定时。例如,可以接在图4的复位驱动时的诊断处理之后进行。而且,在图8所示的诊断处理开始前,闩锁继电器110保持为复位状态,控制部6在闩锁继电器110这样保持为复位状态时开始图8所示的诊断处理。
在实施例2的充放电装置1中,在图8所示的S23的处理之后,按照图11那样的流程进行S23以后的处理。在图11所示的流程图中,步骤S30、S32~S40的各处理与实施例1的充放电装置1按照图9的流程进行的这些处理相同。但是,关于步骤S31,第六条件与实施例1相比稍有变更。而且,在图11所示的流程图中,将向图9的流程图追加而具体化的部分(步骤S230~S237)以标注粗线框及花纹的方式进行明示。
如图11那样,在S23之后进行的S30的处理中,在将开关元件SW1、SW2断开之后的期间T14(图3)中,取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。以下,将在期间T14从电压检测电路24输出的电压值作为V_C_D来进行说明。在S30中,在期间T14取得了电压值V_C_D之后,将该电压值V_C_D与在期间T10(图3)取得的电压值V_C_C进行比较,判断电压值V_C_C与电压值V_C_D的电压差是否满足第五条件(S30)。具体而言,判断电压值V_C_C与电压值V_C_D之差(电位差)的绝对值是否超过了一定值(规定电位差),在超过了的情况下,在S30中向“是”前进,在未超过的情况下,在S30中向“否”前进。
期间T10的时间段是在控制部6给予第一驱动指示之前闩锁继电器110保持为复位状态的期间。因此,该期间T10成为蓄电池104被切离而蓄电池104的充电电压不向导电路16施加的状态。在期间T10取得的电压值V_C_C是这样的状态时的导电路16的电压。并且,在这样的状态时由控制部6给予了第一驱动指示的情况下,如果闩锁继电器110根据第一驱动指示正常地动作,则闩锁继电器110从复位状态切换为置位状态并保持置位状态,因此,在导电路16(充放电路径)上施加来自蓄电池104的输出电压(充电电压)。因此,在电压值V_C_C与电压值V_C_D之差(电位差)的绝对值超过了一定值(规定电位差)的情况下,从复位状态切换为置位状态的可能性高,在S30中,在这样的情况下向“是”前进。反之,在电压值V_C_C与电压值V_C_D之差(电位差)的绝对值未超过一定值(规定电位差)的情况下,闩锁继电器110未切换为置位状态或者虽然切换为了置位状态但蓄电池104的输出电压(充电电压)被施加时与未被施加时的电位差减小的可能性高。在S30中,在这样的情况下向“否”前进。
在图11的S30中向“是”前进的情况下,判断在S23的置位驱动动作中在期间T13(图3)检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第六条件(S31)。
如上所述,电源导电路50的电压值Va(继电器驱动电源电压)的正常范围为Vtha1<Va<Vtha2,在线圈电流经由第一导电路51和第二导电路52中的任一者而流动时流动线圈电流的导电路的电压值(线圈电压值Vb)的正常范围为Vthb1<Vb<Vthb2,在线圈电流经由第一导电路51和第二导电路52中的任一者而流动时流动线圈电流的导电路的电流值(线圈电流值Ib)的正常范围为Ith1<Ib<Ith2。在实施例2的充放电装置1中,S31的第六条件是在期间T13检测到的电源电压值Va、电压值Vb(继电器线圈电压)、电流值Ib(继电器线圈电流)成为Vtha1<Va<Vtha2(正常)、Vthb1<Vb<Vthb2(正常)、Ith1<Ib<Ith2(正常)这一条件。在满足这样的第六条件的情况下,即电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb全部为正常范围的情况下,在S31中向“是”前进,诊断为至少在置位驱动时为正常状态(S32)。具体而言,能够确认“在闩锁继电器110为复位状态的情况下控制部6向继电器驱动电路8给予了第一驱动指示时,继电器驱动电路8正常地进行动作而闩锁继电器110从复位状态正常地切换为了置位状态”及“在置位驱动时正常地检测到电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)”,能够诊断为至少在置位驱动时驱动部(继电器保护用IC41、置位侧IC42、复位侧IC43)及检测部(检测电路47、48、49)正常地进行动作。需要说明的是,在S32的处理之后,结束图8的诊断处理。
控制部6在图11的S31中判断为电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb不满足第六条件的情况,即不满足Vtha1<Va<Vtha2、Vthb1<Vb<Vthb2、Ith1<Ib<Ith2中的任一者的情况下,在S31中向“否”前进。在S31中向“否”前进的情况是如下情况:虽然能够确认“在闩锁继电器110为复位状态的情况下控制部6向继电器驱动电路8给予了第一驱动指示时,继电器驱动电路8正常动作而闩锁继电器110从复位状态正常地切换为了置位状态”,但检测部(检测电路47、48、49)中的至少任一者的监控动作异常。
控制部6在图11的S31中向“否”前进的情况下,判断在S23的置位驱动动作的期间T13检测到的电源电压值Va、线圈电压值Vb、线圈电流值Ib是否满足第十四条件(S231)。具体而言,判断是否满足Va≤Vtha1(低电压)和Vtha2≤Va(高电压)中的任一者,并满足Vthb1<Vb<Vthb2(正常)且Ith1<Ib<Ith2(正常)。在满足Va≤Vtha1和Vtha2≤Va中的任一者,并满足Vthb1<Vb<Vthb2且Ith1<Ib<Ith2的情况下(满足第十四条件的情况下),在S231中向“是”前进,诊断为检测电路47(检测部的一部分)的故障(继电器驱动电源电压监控故障)(S232)。在S232的处理之后,结束图8的诊断处理。
控制部6在S231中判断为不满足第十四条件的情况下,在S231中向“否”前进,判断在S23的置位驱动动作的期间T13检测到的电源电压值Va、线圈电压值Vb、线圈电流值Ib是否满足第十五条件(S233)。第十五条件是满足Vb≤Vthb1(低电压)和Vthb2≤Vb(高电压)中的任一者,并满足Vtha1<Va<Vtha2(正常)且Ith1<Ib<Ith2(正常)这一条件。在满足这样的第十五条件的情况下,控制部6在S233中向“是”前进,诊断为检测电路49(检测部的一部分)的故障(继电器线圈电压监控故障)(S234)。在S234的处理之后,结束图8的诊断处理。
控制部6在S233中判断为不满足第十五条件的情况下,在S233中向“否”前进,判断在S23的置位驱动动作的期间T13检测到的电源电压值Va、线圈电压值Vb、线圈电流值Ib是否满足第十六条件(S235)。第十六条件是满足Ib≤Ith1(低电流)和Ith2≤Ib(过电流)中的任一者,并满足Vtha1<Va<Vtha2(正常)且Vthb1<Vb<Vthb2(正常)这一条件。在满足这样的第十六条件的情况下,控制部6在S235中向“是”前进,诊断为检测电路48(检测部的一部分)的故障(继电器线圈电流监控故障)(S236)。在S236的处理之后,结束图8的诊断处理。
控制部6在S235中判断为不满足第十六条件的情况下,在S235中向“否”前进,诊断为多个检测部的故障(监控多重故障)(S237)。这种情况下,得知检测电路47、48、49中的任两者或全部产生了故障的可能性高。在S237的处理之后,结束图8的诊断处理。
这样,作为异常确定部发挥功能的控制部6具有具体确定产生了监控故障的部分的功能,在满足在控制部6对继电器驱动电路8给予第一驱动指示之前成为了复位状态时的导电路16(充放电路径)的电压与给予了第一驱动指示之后的导电路16(充放电路径)的电压之差超过一定值这一条件,并满足由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围外这一条件或者在从控制部6对继电器驱动电路8作出第一驱动指示的期间由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外这一条件的情况下,确定为检测电路47(电压检测部)及检测电路48、49(输出检测部)中的至少任一者产生了异常。
另一方面,在S30中向“否”前进的情况下,即电压值V_C_C与电压值V_C_D之差的绝对值未超过一定值(规定电位差)的情况下,判断在期间T13(图3)检测到的电源电压值Va、线圈电流值Ib、线圈电压值Vb是否满足第七条件(S33)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)是否全部满足,在满足的情况下,在S33中向“是”前进。S33中向“是”前进的情况是如下情况:虽然作出了使开关元件SW1、SW2进行接通动作的指示,但由于开关元件SW1、SW2中的至少任一者未正常地进行动作而导致闩锁继电器110未正常地切换的可能性高。因此,在S33中向“是”前进的情况下,诊断为在驱动部(具体而言是继电器保护用IC41及置位侧IC42中的至少任一者)产生了故障(S230)。在S230的处理之后,结束图8的诊断处理。需要说明的是,在S33中,也可以在满足Va>Vtha1(正常)并满足Ib≤Ith1(低电流)和Vb≤Vthb1(低电压)中的任一者的情况下向“是”前进。
这样作为异常确定部发挥功能的控制部6具有确定驱动部的故障的功能,在满足在控制部6对继电器驱动电路8给予第一驱动指示之前成为了复位状态时的导电路16(充放电路径)的电压与给予第一驱动指示之后的导电路16(充放电路径)的电压之差为一定值以下这一条件,并满足由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围内这一条件及在从控制部6对继电器驱动电路8作出第一驱动指示的期间由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外这一条件的情况下,确定为在驱动部(具体而言是继电器保护用IC41及置位侧IC42中的至少任一者)产生了异常。
在图11的S33中不满足第七条件的情况下,即不满足Va>Vtha1(正常)、Ib≤Ith1(低电流)、Vb≤Vthb1(低电压)中的任一者的情况下,在S33中向“否”前进,判断在期间T13(图3)检测到的电源电压值Va、电流值Ib(继电器线圈电流)、电压值Vb(继电器线圈电压)是否满足第八条件(S35)。具体而言,判断Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)是否全部满足。在不满足任一者的情况下,在S35中向“否”前进,诊断为至少在置位驱动时线束产生了故障(S41)。在S41的处理之后,结束图8的诊断处理。需要说明的是,在S41中,也可以诊断为除了继电器驱动电路8及闩锁继电器110之外的部分产生了故障。
在图11的S35中判断为Va>Vtha1(正常)、Ib>Ith1(正常)、Vb>Vthb1(正常)全部满足的情况下,在S35中向“是”前进,将在期间T14确认的电压值V_C_D与预先确定的阈值VC_a_th2进行比较,判断是否满足第九条件。具体而言,在电压值V_C_D大于阈值VC_a_th2的情况下,在S36中向“是”前进,使充放电电路4进行一定期间的放电动作,使蓄电池104放电(S37)。反之,在电压值V_C_D为阈值VC_a_th2以下的情况下,在S36中向“否”前进,使充放电电路4进行一定期间的充电动作,使蓄电池104充电(S38)。需要说明的是,阈值VC_a_th2例如可以设为比0大且比充满电时的蓄电池104的充电电压小的值。如果通过S23的置位驱动而闩锁继电器正常地切换为了置位状态,则在S37的放电动作中蓄电池104放电,随着放电时间的经过而导电路16的电压下降。而且,如果通过S23的置位驱动而闩锁继电器正常地切换为了置位状态,则通过S38的充电动作而蓄电池104被充电,随着充电时间的经过而导电路16的电压上升。无论在进行充电动作(S38)的情况下还是在进行放电动作(S37)的情况下,都在进行了决定出的一定时间的充电或放电之后使充电动作或放电动作停止,在动作结束即刻之后的期间T15取得从电压检测电路24输出的输出侧的导电路16的电压值(蓄电池电压)。在使放电动作或充电动作停止之后的期间T15从电压检测电路24输出的电压值设为V_C_E。
并且,在S37或S38之后,判断在期间T14取得的电压值V_C_D与在期间T15取得的电压值V_C_E之差(电位差)是否满足第十条件(S39)。具体而言,判断电压值V_C_D与电压值V_C_E之差(电位差)的绝对值是否超过了一定值(规定电位差),在超过了的情况下,在S39中向“是”前进,在未超过的情况下,在S39中向“否”前进。在S39中向“是”前进的情况下,诊断为至少在置位驱动时为正常状态(S32),结束图8的诊断处理。
在S39中向“否”前进的情况下,诊断为至少在置位驱动时闩锁继电器110产生了故障(S40)。在S40的处理之后,结束图8的诊断处理。需要说明的是,这种情况下,也可以诊断为在闩锁继电器110中产生了继电器从断开状态(复位状态)无法变更的粘连异常。
在此,例示与置位驱动诊断相关的效果。
在本结构中,在进行了图8那样的置位驱动时的诊断时在S23中闩锁继电器110正常地进行动作的情况下,在控制部6给予第一驱动指示之前闩锁继电器110保持复位状态,在给予第一驱动指示之后保持置位状态,因此,导电路16(充放电路径)从不被施加来自蓄电池104的输出电压(充电电压)的状态切换为被施加输出电压的状态。反之,在S23中闩锁继电器110不正常地进行动作的情况下,在控制部6给予第一驱动指示的前后闩锁继电器110不发生切换,因此导电路16(充放电路径)的电压不会大幅变化。因此,如果设定一定值(阈值)作为判断闩锁继电器110为哪个状态的基准值,并判断控制部6给予第一驱动指示之前的导电路16(充放电路径)的电压与给予第一驱动指示之后的导电路16(充放电路径)的电压之差是否为一定值以下,则能够更准确地判断闩锁继电器110是否正常地进行动作。并且,在控制部6给予第一驱动指示之前的导电路16(充放电路径)的电压与给予第一驱动指示之后的导电路16(充放电路径)的电压之差为一定值以下的情况下(即,闩锁继电器110不正常地进行置位动作的可能性高的情况下),在由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围内且在从控制部6对继电器驱动电路8作出第一驱动指示的期间(期间T13)由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外时,闩锁继电器110不正常地进行置位动作的起因是驱动部(具体而言是继电器保护用IC41及置位侧IC42中的至少任一者)的可能性高。即,可以说,虽然电源电压未被正常供给,但由于驱动部产生了异常,因此即使作出第一驱动指示也不会流动第一驱动电流的可能性高。由此,根据上述方法,能够确定这样的驱动部的异常。
另外,在控制部6给予第一驱动指示之前的导电路16(充放电路径)的电压与给予第一驱动指示之后的导电路16(充放电路径)的电压之差超过一定值的情况下(即,闩锁继电器110正常地进行置位动作的可能性高的情况下),在满足由检测电路47(电压检测部)检测的电源电压Va为正常范围外这一条件或者在从控制部6对继电器驱动电路8作出第一驱动指示的期间(期间T13)由检测电路48、49(输出检测部)检测的电压Vb及电流Ib中的至少任一者为正常范围外这一条件时,可以说,虽然闩锁继电器110为正常地进行置位动作的状态(即,电源电压或第一驱动电流被正常供给的状态),但检测电路47(电压检测部)和检测电路48、49(输出检测部)中的至少任一者的检测结果表示异常值的可能性高。由此,根据上述方法,能够确定这样的检测部的异常。
<其他的实施例>
本发明不限定于通过上述记述及附图而说明的实施例,例如,以下那样的实施例也包含于本发明的技术范围。
(1)在实施例1中,例示了铅电池作为一次电源120,但在上述的实施例或对上述的实施例进行变更后的所有例子中,都可以是除此以外的公知的蓄电单元。而且,虽然例示了锂离子电池、双电荷层电容器等的蓄电池作为相当于二次电源的蓄电池104,但也可以是除此以外的公知的蓄电单元。
(2)在图1中,省略了与输入侧的导电路15或输出侧的导电路16连接的电气部件(负载等),但在上述的实施例或对上述的实施例进行变更后的所有例子中,都可以在输入侧的导电路15或输出侧的导电路16上连接各种装置或电子部件。
(3)在图1中,闩锁继电器110连接于蓄电池104与大地之间,但在上述的实施例或对上述的实施例进行变更后的所有例子中,都可以使其在输出侧的导电路16中处于蓄电池104与电容器130之间。
(4)在实施例1中,作为从继电器驱动电路8向闩锁继电器110给予的输出的检测方法,例示了检测向第一导电路51及第二导电路52分别施加的电压及电流的方法,但在上述的实施例或对上述的实施例进行变更后的任何例子中,都可以是检测向第一导电路51及第二导电路52分别施加的电压的方法,也可以是检测向第一导电路51及第二导电路52分别施加的电流的方法。
(5)在上述的实施例1中,例示了电流阈值Ith1及电压阈值Vthb1作为在S2中使用的输出阈值,但在上述的实施例或对上述的实施例进行变更后的任何例子中,在S2的判断中使用的电流阈值都可以设为比0大且比在正常状态时流动的第一驱动电流及第二驱动电流的值小的各种值。同样,在S2的判断中使用的电压阈值可以设为比0大且比在正常状态下流动了第一驱动电流或第二驱动电流时由检测电路49检测的电压值小的各种值。
(6)在上述的实施例1中,例示了电流阈值Ith1及电压阈值Vthb1作为在S13、S203、S33、S233等的判断中使用的输出阈值,但在上述的实施例或对上述的实施例进行变更后的任何例子中,在S13、S203、S33、S233的判断中使用的电流阈值都可以设为比0大且比在正常状态时流动的第一驱动电流及第二驱动电流的值小的各种值。同样,在S13、S203、S33、S233等的判断中使用的电压阈值可以设为比0大且比在正常状态下流动了第一驱动电流或第二驱动电流时由检测电路49检测的电压值小的各种值。
标号说明
1…充放电装置
4…充放电电路
6…控制部(异常确定部)
8…继电器驱动电路(驱动电路)
16…第二导电路(充放电路径)
104…蓄电池(蓄电部)
110…闩锁继电器(继电器)
130…电容器

Claims (6)

1.一种充放电装置,包括:
充放电电路,连接于具备蓄电部和继电器的电路,根据充电指示而进行对所述蓄电部充电的充电动作,根据放电指示而进行使所述蓄电部放电的放电动作,所述继电器连接于所述蓄电部,并且在允许相对于所述蓄电部的充放电的接通状态和不允许相对于所述蓄电部的充放电的断开状态之间切换,所述断开状态和所述接通状态根据被施加驱动电流而切换;
驱动电路,构成为被输入电源电压,在被给予了规定的驱动指示的情况下,基于所述电源电压来生成所述驱动电流,并且对所述继电器供给所述驱动电流;
控制部,控制向所述充放电电路给予的所述充电指示及所述放电指示和向所述驱动电路给予的所述驱动指示;及
异常确定部,基于向所述驱动电路输入的所述电源电压、从所述驱动电路向所述继电器给予的输出和处于所述充放电电路与所述蓄电部之间的充放电路径的电压,来确定产生了异常的部分。
2.根据权利要求1所述的充放电装置,
所述异常确定部基于向所述驱动电路输入的所述电源电压和向所述驱动电路给予所述驱动指示的期间或未给予所述驱动指示的期间中的从所述驱动电路向所述继电器给予的输出,来确定产生了异常的部分是所述驱动电路还是所述驱动电路以外的部分。
3.根据权利要求1或2所述的充放电装置,
所述异常确定部判断在给予所述驱动指示的期间向所述继电器施加的电流及电压中的至少任一者是否超过了阈值,基于是否超过了所述阈值的判断结果和所述充放电路径的电压,来判断产生了异常的部分是否为所述继电器。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的充放电装置,
所述异常确定部基于向所述驱动电路输入的所述电源电压,来判断产生了异常的部分是否为输入所述电源电压的电路。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的充放电装置,
在连接于所述蓄电部的所述充放电路径上,以与所述蓄电部并联的方式连接有电容比所述蓄电部小的电容器,
在从所述控制部对所述驱动电路作出将所述继电器设定为所述断开状态的指示的期间由所述充放电电路进行了所述充电动作或所述放电动作的情况下,所述异常确定部判定在所述充电动作中或所述放电动作中所述充放电路径的电压是否发生了超过规定电位差的变动,基于所述充放电路径的电压是否发生了超过所述规定电位差的变动的判定结果、向所述驱动电路输入的所述电源电压和从所述驱动电路向所述继电器给予的输出,来确定产生了异常的部分。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的充放电装置,
所述继电器是闩锁继电器,该闩锁继电器根据第一驱动电流在第一导电路中流动而保持置位状态,根据第二驱动电流在第二导电路中流动而保持复位状态,
所述驱动电路构成为,在被给予了第一驱动指示作为所述驱动指示的情况下,对所述继电器通入所述第一驱动电流,在被给予了第二驱动指示作为所述驱动指示的情况下,对所述继电器通入所述第二驱动电流,
所述控制部构成为控制向所述驱动电路给予的所述第一驱动指示及所述第二驱动指示,
所述异常确定部基于所述电源电压、至少在由所述控制部给予了所述第一驱动指示的期间从所述驱动电路向所述继电器给予的输出和所述充放电路径的电压,来确定在应该保持所述置位状态的驱动时产生了异常的部分,基于至少在由所述控制部给予了所述第二驱动指示的期间从所述驱动电路向所述继电器给予的输出和所述充放电路径的电压,来确定在应该保持所述复位状态的驱动时产生了异常的部分。
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