CN108604809B - 继电器装置以及电源装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够切换蓄电部间的通电路径的接通断开、并且在任意一方的蓄电部侧发生接地故障的情况下能够抑制另一方的蓄电部侧的电压降低的继电器装置以及电源装置。继电器装置(2)具有：继电器部(5)，具有由电阻部(12)与开关部(14)串联连接而成的串联结构部(10)，在开关部(14)是接通状态时成为在第一蓄电部(91)与第二蓄电部(92)之间流过的电流的路径；以及控制部(3)，进行切换继电器部(5)中的开关部(14)的控制。

Description

继电器装置以及电源装置
技术领域
本发明涉及一种与蓄电部关联的继电器装置以及电源装置。
背景技术
在专利文献1中，公开了车载用的电源装置的一个例子。在专利文献1中公开的电源装置具备铅蓄电池和锂蓄电池，作为铅蓄电池与锂蓄电池之间的电力路径，设置有供电线。并且，设置有切换该供电线的通电以及切断的2个MOSFET。该电源装置例如在非再生时(怠速驾驶时、加速行驶时、稳定行驶时等)，根据锂蓄电池的SOC(State of charge，充电状态)而切换MOSFET的接通断开，从而以SOC成为最佳范围的方式进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－130108号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在专利文献1那样的具备2个蓄电部的系统中，尽量降低2个蓄电部间的电阻值是一般的设计思想。例如，在回收再生能量而由2个蓄电部来利用的再生型的双电池系统中，为了高效地回收再生能量，需要减少整体的损失，为此，关于蓄电部间的电路的电阻值，也期望尽可能地抑制得低。但是，如果这样2个蓄电部间的电阻值变低，则当在某一方的蓄电部侧发生接地故障的情况下，不仅在发生该接地故障的蓄电部侧电压会瞬间降低，在另一方的蓄电部侧电压也瞬间降低，所以，会产生从任一方的蓄电部都不供给适宜电压的空白期间。其结果为，产生连接于各个蓄电部的负载均不正常进行动作的停止期间。
另外，在这种系统中，为了进行充电控制、保护动作，优选在2个蓄电部间设置开关。如果这样设置有开关，则例如当在一方的蓄电部侧发生接地故障时，将开关切换成断开状态，从而能够将2个蓄电部间切断，由此，能够将另一方的蓄电部侧的系统隔离。但是，在该结构中也存在如下顾虑：当在一方的蓄电部侧发生接地故障的情况下，在将开关切换成断开状态之前另一方的蓄电部侧的电压已降低，所以发生接地故障的一侧的负载自不用说，连接于另一方的蓄电部的负载的动作也会停止。
本发明是基于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能够切换蓄电部间的通电路径的接通断开、并且当在某一方的蓄电部侧发生接地故障的情况下能够抑制另一方的蓄电部侧的电压降低的继电器装置以及电源装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的第一方式的继电器装置具有：继电器部，具备配置于第一蓄电部与第二蓄电部之间的开关部，并且所述开关部在容许所述第一蓄电部与所述第二蓄电部之间的通电的接通状态和不容许通电的断开状态间切换；以及控制部，控制所述开关部的接通断开动作，在所述继电器装置中，具备：第一导电路，电连接于所述第一蓄电部、第一电气负载及发电机；第二导电路，电连接于所述第二蓄电部及第二电气负载；第一电压检测部，检测所述第一导电路的电压；以及第二电压检测部，检测所述第二导电路的电压，所述第二电气负载是在所述第一电气负载异常时能够执行所述第一电气负载的功能的负载，所述继电器部构成为将电阻部和所述开关部串联连接于所述第一导电路与所述第二导电路之间，具备并联导电路以及第二开关部，该并联导电路与所述电阻部并联连接，该第二开关部将所述并联导电路在通电状态和非通电状态间切换，且所述继电器部构成为，在所述开关部以及所述第二开关部均是接通状态时，流过所述并联导电路的电流量比流过所述电阻部的电流量大，在由所述第一电压检测部以及所述第二电压检测部中的至少任一个电压检测部检测到的电压值处于预定的异常阈值以下的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成断开状态，在所述第二导电路的电压值为大于所述异常阈值的快速充电开始阈值以上的情况下，所述控制部将所述开关部切换成接通状态，将所述第二开关部切换成断开状态，在所述第二导电路的电压值低于所述快速充电开始阈值并且超过所述异常阈值的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成接通状态。
本发明的第二方式的继电器装置具有：继电器部，具备配置于第一蓄电部与第二蓄电部之间的开关部，并且所述开关部在容许所述第一蓄电部与所述第二蓄电部之间通电的接通状态和不容许通电的断开状态间切换；以及控制部，控制所述开关部的接通断开动作，在所述继电器装置中，具备：第一导电路，电连接于所述第一蓄电部、第一电气负载及发电机；第二导电路，电连接于所述第二蓄电部及第二电气负载；第一电压检测部，检测所述第一导电路的电压；以及第二电压检测部，检测所述第二导电路的电压，所述第二电气负载是在所述第一电气负载异常时能够执行所述第一电气负载的功能的负载，所述继电器部具备串联结构部、并联导电路及第二开关部，该串联结构部将电阻部和所述开关部串联连接于所述第一导电路与所述第二导电路之间而构成，该并联导电路与所述串联结构部并联连接，该第二开关部将所述并联导电路在通电状态和非通电状态间切换，所述继电器部构成为，与在所述开关部是接通状态且所述第二开关部是断开状态时流过所述串联结构部的电流量相比，在所述第二开关部是接通状态时流过所述并联导电路的电流量较大，在由所述第一电压检测部以及所述第二电压检测部中的至少任一个电压检测部检测到的电压值处于预定的异常阈值以下的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成断开状态，在所述第二导电路的电压值为大于所述异常阈值的快速充电开始阈值以上的情况下，所述控制部将所述开关部切换成接通状态，将所述第二开关部切换成断开状态，在所述第二导电路的电压值低于所述快速充电开始阈值并且超过所述异常阈值的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成接通状态。
发明效果
根据本发明，当在开关部是接通状态时在比电阻部靠第一蓄电部侧的导电路中发生接地故障的情况下，能够通过电阻部的电阻分量来抑制第二蓄电部侧的电压降低。同样地，当在开关部是接通状态时在比电阻部靠第二蓄电部侧的导电路中发生接地故障的情况下，能够通过电阻部的电阻分量来抑制第一蓄电部侧的电压降低。即，当在一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，能够抑制另一边的蓄电部侧的电压降低，所以，容易维持基于与发生接地故障的一侧相反的一侧的蓄电部的供给电压。
另外，在第一方式的发明中，在第二开关部是断开状态、并且开关部是接通状态时，能够以相对小的电流量进行充电。此时，当在任意一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，能够抑制另一边的蓄电部侧的电压降低，所以，能够使发生接地故障时的电压降低抑制效果优先。另外，在第二开关部以及开关部均是接通状态时，能够以相对大的电流量进行充电，所以，能够进行使充电速度优先的动作。
在第二方式的发明中，在第二开关部是断开状态、并且开关部是接通状态时，能够以相对小的电流量进行充电。此时，当在任意一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，能够抑制另一边的蓄电部侧的电压降低，所以，能够使发生接地故障时的电压降低抑制效果优先。另外，在第二开关部是接通状态时，能够以相对大的电流量进行充电，所以，能够进行使充电速度优先的动作。特别是，该结构能够使相对小的电流流过开关部、使相对大的电流流过第二开关部，所以，对开关部所要求的特性与对第二开关部所要求的特性相比被缓和。因此，容易实现开关部的小型化、低成本化。
也可以构成为包括上述的任一个继电器装置以及电连接到继电器装置的一端侧的第二蓄电部的电源装置。
根据该结构，能够实现起到与上述继电器装置相同的效果的电源装置。
附图说明
图1是概略地例示出实施例1的继电器装置以及车载用电源装置的电路图。
图2是说明在图1的车载用电源装置中在第二蓄电部侧的布线处发生接地故障的情况的说明图。
图3是说明在图1的车载用电源装置中在第一蓄电部侧的布线处发生接地故障的情况的说明图。
图4是概略地例示出实施例2的继电器装置以及车载用电源装置的电路图。
图5是概略地例示出实施例3的继电器装置以及车载用电源装置的电路图。
具体实施方式
＜实施例1＞
下面，说明使本发明具体化而得到的实施例1。
图1所示的车载用电源装置1(下面，简称为电源装置1)构成为具备第一蓄电部91以及第二蓄电部92的车载用的电源系统。继电器装置2构成车载用电源装置1的一部分，具有将第一蓄电部91与第二蓄电部92之间在通电状态和非通电状态间切换的功能。
下面，作为车载用电源装置1的例子，将具备作为主要负载的第一电气负载81和作为辅助负载的第二电气负载82、并且第一电气负载81与第二电气负载82具有等同的功能的结构作为代表例来进行说明。但是，这只不过是代表例，继电器装置2的应用对象不仅仅限定于该结构。
作为主负载而发挥功能的第一电气负载81例如是电动式动力转向系统，构成为接受来自第一蓄电部91的电力供给而使马达等电气部件进行动作。作为子负载而发挥功能的第二电气负载82是具有与第一电气负载81等同的结构以及功能的电动式动力转向系统。车载用电源装置1构成为如下系统：在第一电气负载81发生异常的情况下，代替第一电气负载81，使第二电气负载82进行动作，从而即使在第一电气负载81异常时，也能够维持第一电气负载81的功能。
第一蓄电部91是能够向第一电气负载81供给电力的电源部，例如由铅电池等公知的电源构成。第二蓄电部92是能够向第二电气负载82将供给电力的电源部，例如由锂离子电池、双电层电容器等公知的电源构成。
第一蓄电部91以及第一电气负载81电连接于设置于继电器装置2外部的布线71，发电机95也电连接于布线71。发电机95作为公知的交流发电机而构成，构成为对布线71施加发电电压。布线71例如由导线等构成，电连接于后述的第一导电路51。
第二蓄电部92以及第二电气负载82电连接于设置于继电器装置2的外部的布线72。布线72例如由导线等构成，电连接于后述的第二导电路52，并且，经由第二导电路52而电连接于继电器装置2的一端侧。
第一蓄电部91利用通过由发电机95进行的发电而产生的电力而被充电。在继电器部5是接通状态(可通电状态)时，利用通过发电机95的发电而产生的电力或者来自第一蓄电部91的电力，对第二蓄电部92进行充电。
继电器装置2具备第一导电路51、第二导电路52、继电器部5、第一电压检测部21、第一电流检测部31、第二电压检测部22和控制部3。此外，在图1的例子中，继电器装置2作为将各种电子部件安装到基板主体而成的电路基板而构成，并经由端子P1连接于布线71，经由端子P2连接于布线72。
导电路50是成为在第一蓄电部91与第二蓄电部92之间流过的电流的路径的部分。导电路50具备配置于比串联结构部10靠第一蓄电部91侧的第一导电路51以及配置于比串联结构部10靠第二蓄电部92侧的第二导电路52。导电路50是电力线，成为用于使来自第一蓄电部91、发电机95的电流流到第二蓄电部92的通电路径。另外，根据情况，还能够成为使来自第二蓄电部92的放电电流流到布线71侧的路径。
第一导电路51的一端侧连接于电阻部12的端部，另一端侧连接于第一蓄电部91侧的布线71，并经由布线71而电连接于第一蓄电部91。第二导电路52连接于第二蓄电部92侧的布线72，并经由布线72而电连接于第二蓄电部92。此外，后述的第一电流检测部31介于第一导电路51中。
继电器部5通过将电阻部12与开关部14串联连接而成的串联结构部10来构成，设置于第一导电路51与第二导电路52之间。继电器部5在开关部14是接通状态时，使第一蓄电部91与第二蓄电部92之间导通，此时，成为在第一蓄电部91与第二蓄电部92之间流过的电流的路径。具体来说，构成为在开关部14是接通状态时流过继电器部5的全部电流通过电阻部12。另外，继电器部5构成为在开关部14是断开状态时将第一蓄电部91与第二蓄电部92之间的通电切断，在该断开状态时，将从第一导电路51侧向第二导电路52侧的电流以及从第二导电路52侧向第一导电路51侧的电流都切断。
开关部14由例如按相互不同的朝向串联连接的2个MOSFET构成。下面，将开关部14由2个N沟道型MOSFET构成的情况作为代表例来进行说明。在开关部14由2个N沟道型MOSFET构成的情况下，例如配置成将这些MOSFET的漏极彼此连接，将一个MOSFET的源极连接到电阻部12的端部，将另一个MOSFET的源极连接到第二导电路52，从而能够以所谓对接状态(将体二极管设为相互反向的配置状态)串联地设置2个MOSFET。在该情况下，在控制部3对2个MOSFET的两栅极提供接通信号时，开关部14进行接通动作而成为导通状态。另外，在控制部3对2个MOSFET的两栅极提供断开信号时，开关部14进行断开动作而成为导通切断状态。开关部14在该导通切断状态时，在任意方向上都不流过电流，在该状态下，完全切断第一导电路51与第二导电路52之间的通电。
第一电压检测部21作为公知的电压检测电路(电压监控器)而构成，具有检测第一导电路51的电压的功能。将由第一电压检测部21检测到的电压值通过信号线而输入到控制部3。
第二电压检测部22作为公知的电压检测电路(电压监控器)而构成，具有检测第二导电路52的电压的功能。将由第二电压检测部22检测到的电压值通过信号线而输入到控制部3。
第一电流检测部31作为公知的电流检测电路(电流监控器)而构成，具有对流过第一导电路51的电流进行检测的功能。将由第一电流检测部31检测到的电流值通过信号线而输入到控制部3。
控制部3例如是具有具备CPU、ROM、RAM、A/D变换器等的微型计算机而构成的。将第一电压检测部21的检测值(第一导电路51的电压值)、第二电压检测部22的检测值(第二导电路52的电压值)、第一电流检测部31的检测值(第一导电路51的电流值)输入到控制部3。输入到控制部3的各检测值通过控制部3内的A/D变换器而变换成数字值。
在这里，说明通常情况下的继电器装置2的基本动作。
在继电器装置2中，通过控制部3来控制开关部14的接通断开。控制部3在预定的接通条件成立的情况下，将开关部14控制成接通状态。在这样控制成接通状态时，第一蓄电部91与第二蓄电部92之间导通。控制部3将开关部14控制成接通状态的时机没有特别限定，条件数量也不限定于1个。例如，控制部3也可以构成为持续地监视第二蓄电部92的输出电压，当在第二蓄电部92的输出电压达到预定的第一阈值(充满电阈值)之后降低到低于预定的第二阈值(充电开始阈值)的情况下，将开关部14控制成接通状态。即，也可以以如下方式进行控制：当在充满电之后第二蓄电部92的输出电压降低至充电开始阈值的情况下，将导电路50切换成导通状态，利用发电机95或者第一蓄电部91的电力，对第二蓄电部92进行充电。当然，将开关部14控制成接通状态的时间也可以是此外的其他时间。
另外，控制部3在预定的断开条件成立的情况下，将开关部14控制成断开状态。控制部3将开关部14控制成断开状态的条件没有特别限定，条件数量也不限定于1个。例如，控制部3也可以构成为，在第二蓄电部92的输出电压达到预定的第一阈值(充满电阈值)的情况下(即，在第二蓄电部92被充分地充电的情况下)，将开关部14控制成断开状态。或者，也可以构成为在电源装置1为预定的异常状态的情况下，将开关部14控制成断开状态。当然，将开关部14控制成断开状态的时间也可以是此外的其他时间。
接下来，说明异常时的继电器装置2的动作。
控制部3在产生预定的异常状态的情况下，将设置于继电器部5的开关部14强制地控制成断开状态。例如，控制部3持续地监视从第一电压检测部21以及第二电压检测部22输入的各检测值(各电压值)，在从第一电压检测部21以及第二电压检测部22中的至少任意一方输入的检测值为预定的异常阈值Vth以下的情况下，进行将开关部14切换成断开状态的控制。此外，异常阈值Vth的值没有特别限定，例如能够设定为低于上述第二阈值的值。
在这里，说明发生异常时的动作的例子。
在构成继电器部5的开关部14是接通状态时，当如图2所示在连接于第二蓄电部92的布线72处发生接地故障时，布线72以及第二导电路52的电压值瞬间变化为接近0V(地电位)，如图2所示，电流向发生接地故障的部分流入。但是，在继电器装置2中，与开关部14串联地设置有电阻部12，从第一导电路51侧向第二导电路52侧的电流经由该电阻部12而流入。即，在这样发生接地故障时，通过电阻部12的电阻分量，使得配置于隔着电阻部12而与发生接地故障的一侧相反的一侧的导电路(即第一导电路51)的电压不会降低至0V附近而被大幅抑制。另外，在发生图2所示的接地故障的情况下，在刚发生接地故障之后由第二电压检测部22检测的电压值瞬间变为低于异常阈值Vth，所以，控制部3能够在刚发生接地故障之后瞬间判定为异常。然后，控制部3能够立即进行将开关部14切换成断开状态的控制，迅速地切断导电路50的通电。
这样在第二导电路52侧发生接地故障的情况下，通过电阻部12的电阻分量，能够抑制第一导电路51侧的电压降低，能够在这样抑制电压降低的同时迅速地切断开关部14，所以，能够使向连接于第一导电路51的负载的供给电压降低到必要电压以下的可能性进一步地变低。
这样的作用以及效果在如图3所示在第一蓄电部91侧发生接地故障的情况下也一样。当如图3所示在连接于第一蓄电部91的布线71处发生接地故障时，布线71以及第一导电路51的电压值瞬间变化为接近0V(地电位)，如图3所示，电流向发生接地故障的部分流入。但是，在继电器装置2中，与开关部14串联地设置有电阻部12，从第二导电路52侧向第一导电路51侧的电流经由该电阻部12而流入。即，在这样发生接地故障时，通过电阻部12的电阻分量，配置于隔着电阻部12而与发生接地故障的一侧相反的一侧的导电路(即第二导电路52)的电压不会降低至0V附近而被大幅抑制。另外，在发生图3所示的接地故障的情况下，在刚发生接地故障之后由第一电压检测部21检测的电压值瞬间低于异常阈值Vth，所以，控制部3能够在刚发生接地故障之后瞬间判定为异常。然后，控制部3能够立即进行将开关部14切换成断开状态的控制，迅速地切断导电路50的通电。
这样在第一导电路51侧发生接地故障的情况下，通过电阻部12的电阻分量，能够抑制第二导电路52侧的电压降低，能够在这样抑制电压降低的同时迅速地切断开关部14，所以，能够使向连接于第二导电路52的负载的供给电压降低到必要电压以下的可能性进一步地变低。
此外，在上述结构中，例示出当在开关部14的接通动作中第一电压检测部21或者第二电压检测部22的检测值处于异常范围的情况下控制部3将开关部14切换成断开状态的结构，但不限定于该例子。也可以在上述控制基础上，或代替上述控制，而在开关部14的接通动作中第一电流检测部31的检测值处于异常范围的情况下(例如在大于预定的过电流阈值的情况下)，由控制部3进行将开关部14切换成断开状态的控制。
在本结构中，第一电压检测部21、第二电压检测部22及第一电流检测部31相当于检测部的一个例子，具有对配置于电阻部12的一端与第一蓄电部91之间的第一导电路51及配置于电阻部12的另一端与第二蓄电部92之间的第二导电路52中的至少某一导电路的电流及电压中的至少某一方进行检测的功能。并且，控制部3具有进行切换开关部14的控制的功能，具体来说，构成为当至少在开关部14是接通状态时检测部的检测值处于对应于接地故障状态的预定的异常范围内的情况下，将开关部14切换成断开状态。
例如，在使第一电压检测部21以及第二电压检测部22作为检测部而发挥功能的情况下，低于异常阈值Vth的范围相当于预定的异常范围，在该结构中，当在开关部14是接通状态时第一电压检测部21以及第二电压检测部22中的至少某一方的检测值(电压值)处于预定的异常范围内(低于异常阈值Vth的范围内)的情况下，控制部3将开关部14切换成断开状态。另外，在使第一电流检测部31作为检测部而发挥功能的情况下，超过异常阈值Ith的范围相当于预定的异常范围，在该结构中，当在开关部14是接通状态时第一电流检测部31的检测值(电流值)处于预定的异常范围内(超过异常阈值Ith的范围内)的情况下，控制部3将开关部14切换成断开状态。
如上所述，在本结构的继电器装置2中，当在开关部14是接通状态时如图3所示在比电阻部12靠第一蓄电部91侧的导电路中发生接地故障的情况下，通过电阻部12的电阻分量而能够抑制第二蓄电部92侧的电压降低。同样地，当在开关部14是接通状态时如图2所示在比电阻部12靠第二蓄电部92侧的导电路中发生接地故障的情况下，通过电阻部12的电阻分量而能够抑制第一蓄电部91侧的电压降低。即，当在一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，能够抑制另一边的蓄电部侧的电压降低，所以，容易维持由与发生接地故障的一侧相反的一侧的蓄电部产生的供给电压。
本结构的继电器装置2构成为在开关部14是接通状态时流过继电器部5的全部电流通过电阻部12。在该结构中，在通过继电器装置2的接通动作而在蓄电部之间流过电流时，始终经由电阻部12而流过电流，当在蓄电部之间流过电流时在一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，在发生接地故障的部分与另一边的蓄电部之间必定设有电阻部12。因此，能够通过电阻部12而切实地抑制另一边的蓄电部侧的电压降低。
本结构的继电器装置2具有检测部，检测部构成为对配置于电阻部12的一端与第一蓄电部91之间的第一导电路51及配置于电阻部12的另一端与第二蓄电部92之间的第二导电路52中的至少某一导电路的电流及电压中的至少某一方进行检测。控制部3构成为，当至少在开关部14是接通状态时检测部的检测值处于对应于接地故障状态的预定的异常范围内的情况下，将开关部14切换成断开状态。根据该结构，当在第一导电路51或者第二导电路52或者与它们电连接的导电路中发生接地故障的情况下，能够检测伴随着发生接地故障的电流或者电压的变化，将开关部14切换成断开状态。特别是，由于电阻部12的存在，在从发生接地故障起直至将开关部14切换成断开状态为止的期间内，能够抑制未发生接地故障的一侧的电压降低，所以，容易在未发生接地故障的一侧维持必要电压。
＜实施例2＞
接下来，参照图4，说明实施例2的继电器装置202以及使用它的车载用电源装置201。图4所示的车载用电源装置201仅有继电器装置202的结构和继电器装置202的控制方法与实施例1的车载用电源装置1不同，除此以外，与实施例1的车载用电源装置1相同。因此，在图4中，针对与实施例1的车载用电源装置1相同的部分，附加与图1等所示的车载用电源装置1相同的符号，在以下说明中，省略相同部分的详细说明。
图4所示的继电器装置202具备继电器部205和控制部3。控制部3是与实施例1的继电器装置2的控制部3相同的电路结构，仅继电器部205的控制方法与实施例1的控制部3不同。
继电器部205是在开关部14是接通状态时成为在第一蓄电部91与第二蓄电部92之间流过的电流的路径的部分。设置于继电器部205的串联结构部10构成为与实施例1的串联结构部10相同，将电阻部12和开关部14串联连接于第一导电路51与第二导电路52之间。
继电器部205具备与电阻部12并联连接的并联导电路240以及将并联导电路240在通电状态和非通电状态间切换的第二开关部242。第二开关部242例如由与开关部14相同的开关单元等构成，构成为在接通状态时使电阻部12的两端部间短路，在断开状态时使电流不流过并联导电路240。继电器部205构成为在开关部14以及第二开关部242均是接通状态时，在电阻部12的路径和并联导电路240的路径中分别流过电流，但与流过电阻部12的电流量相比，流过并联导电路240的电流量大幅变大。
在这里，说明通常情况下的控制。
在继电器装置202中，通过控制部3来控制开关部14以及第二开关部242的接通断开。控制部3在预定的第一条件成立的情况下，将开关部14以及第二开关部242中的仅开关部14控制成接通状态。例如，控制部3也可以持续地监视第二蓄电部92的输出电压，在第二蓄电部92的输出电压低于预定的第二阈值(充电开始阈值)并且为第三阈值(快速充电开始阈值)以上的情况下，控制成仅将开关部14设为接通状态。作为具体例，可列举如下那样的例子：当在第二蓄电部92的输出电压达到预定的第一阈值(充满电阈值)之后降低到低于预定的第二阈值(充电开始阈值)的情况下，仅将开关部14控制成接通状态，基于发电机95或者第一蓄电部91的电力并经由串联结构部10流过充电电流而对第二蓄电部92进行充电。根据该例子，当在第二蓄电部92充满电之后由于电气负载的驱动等而第二蓄电部92的输出电压降低到低于预定的第二阈值(充电开始阈值)的情况下，能够以相对小的充电电流来补充充电量。此外，该例子只不过是一个例子，控制部3仅将开关部14控制成接通状态的时机(第一条件的成立时机)没有特别限定，条件数量也不限定于1个。
控制部3在预定的第二条件成立的情况下，将开关部14以及第二开关部242这两者控制成接通状态。例如，控制部3也可以在第二蓄电部92的输出电压低于上述第三阈值(快速充电开始阈值)且大于后述的异常阈值的情况下，将开关部14以及第二开关部242均控制成接通状态。作为具体例，可列举如下这样的例子：当在车辆的点火开关刚刚从断开状态切换成接通状态之后等特定的时间内第二蓄电部92的输出电压低于第三阈值(快速充电开始阈值)并且大于异常阈值的情况下，将开关部14以及第二开关部控制成接通状态，基于发电机95或者第一蓄电部91的电力并经由串联结构部10以及并联导电路240而流过充电电流，迅速地对第二蓄电部92进行充电。根据该例子，在第二蓄电部92的输出电压在特定的时间内以一定程度大幅降低的情况下，能够以相对大的充电电流来补充充电量。此外，该例子只不过是一个例子，控制部3将开关部14以及第二开关部242控制成接通状态的时机(第二条件的成立时机)没有特别限定，条件数量也不限定于1个。
另外，控制部3在预定的断开条件成立的情况下，将开关部14以及第二开关部242控制成断开状态。控制部3将开关部14以及第二开关部242控制成断开状态的条件没有特别限定，条件数量也不限定于1个。例如，控制部3也可以构成为在第二蓄电部92的输出电压达到预定的第一阈值(充满电阈值)的情况下(即，在第二蓄电部92被充分地充电的情况下)，将开关部14以及第二开关部242均控制成断开状态。或者，也可以构成为在电源装置201为预定的异常状态的情况下，将开关部14以及第二开关部242控制成断开状态。当然，将开关部14以及第二开关部242控制成断开状态的时间也可以是此外的其他时间。
接下来，说明异常时的继电器装置202的动作。
控制部3在产生预定的异常状态的情况下，将设置于继电器部5的开关部14以及第二开关部242强制地控制成断开状态。例如，控制部3持续地监视从相当于检测部的一个例子的第一电压检测部21以及第二电压检测部22输入的各检测值(各电压值)，在从第一电压检测部21以及第二电压检测部22中的至少某一方输入的检测值为预定的异常阈值Vth以下的情况下，进行将开关部14以及第二开关部242均设为断开状态的控制。此外，异常阈值Vth的值没有特别限定，例如，能够设定为低于上述第二阈值以及第三阈值的值。
此外，在该例中，也可以使第一电流检测部31作为检测部而发挥功能，在该情况下，当在至少开关部14是接通状态时第一电流检测部31的检测值(电流值)处于预定的异常范围内(超过异常阈值Ith的范围内)的情况下，控制部3将开关部14以及第二开关部242均设为断开状态。
如上所述，在继电器装置202以及使用它的电源装置201中，继电器部5具备与电阻部12并联连接的并联导电路240以及将并联导电路240在通电状态和非通电状态间切换的第二开关部242。并且，构成为在第二开关部242是接通状态时，流过并联导电路240的电流量比流过电阻部12的电流量大。并且，控制部3以对开关部14以及第二开关部242的切换进行控制的方式发挥功能。
在该结构中，在第二开关部242是断开状态、并且开关部14是接通状态时，能够以相对小的电流量进行充电。当此时在任一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，都能够抑制另一边的蓄电部侧的电压降低，所以，能够使发生接地故障时的电压降低抑制效果优先。即，在以将开关部14设为接通状态、将第二开关部242设为断开状态的方式进行充电动作时，在发生接地故障时会产生与实施例1相同的作用/效果。
另外，在第二开关部242以及开关部14均是接通状态时，能够以相对大的电流量进行充电，所以，能够进行使充电速度优先的动作。
控制部3构成为在第一条件成立时，使开关部14以及第二开关部242中的仅开关部14进行接通动作，在第二条件成立时，使开关部14以及第二开关部242均进行接通动作。根据该结构，能够以在预先确定的第一条件成立时设为使发生接地故障时的电压降低抑制效果优先的状态、在预先确定的第二条件成立时设为使充电速度优先的状态的方式，通过控制而区分使用。
＜实施例3＞
接下来，参照图5，说明实施例3的继电器装置302以及使用它的车载用电源装置301。图5所示的车载用电源装置301仅有继电器装置302的结构和继电器装置302的控制方法与实施例1的车载用电源装置1不同，除此以外，与实施例1的车载用电源装置1相同。因此，在图5中，针对与实施例1的车载用电源装置1相同的部分，附加与图1等所示的车载用电源装置1相同的符号，在以下说明中，省略相同部分的详细说明。
图5所示的继电器装置302具备继电器部305和控制部3。控制部3是与实施例1的继电器装置2的控制部3相同的电路结构，仅继电器部305的控制方法与实施例1的控制部3不同。
继电器部305是至少在开关部14是接通状态时成为在第一蓄电部91与第二蓄电部92之间流过的电流的路径的部分。设置于继电器部305的串联结构部10构成为与实施例1的串联结构部10相同，将电阻部12和开关部14串联连接于第一导电路51与第二导电路52之间。
继电器部305具备与串联结构部10并联连接的并联导电路340以及将并联导电路340在通电状态和非通电状态间切换的第二开关部342。第二开关部342既可以是例如与开关部14相同的开关单元，也可以是耐压、尺寸比开关部14大的开关单元。第二开关部342构成为，在接通状态时使串联结构部10的两端部间短路、在断开状态时使电流不流过并联导电路340。继电器部305构成为，与在开关部14是接通状态、第二开关部342是断开状态时流过串联结构部10的电流量相比，在第二开关部342是接通状态时(包括开关部14是接通状态的情况以及是断开状态的情况)流过并联导电路340的电流量变大。
在这里，说明通常情况下的控制。
在继电器装置302中，通过控制部3来控制开关部14以及第二开关部342的接通断开。控制部3在预定的第一条件成立的情况下，将开关部14以及第二开关部342中的仅开关部14控制成接通状态。例如，控制部3也可以持续地监视第二蓄电部92的输出电压，在第二蓄电部92的输出电压低于预定的第二阈值(充电开始阈值)并且为第三阈值(快速充电开始阈值)以上的情况下，控制成仅将开关部14设为接通状态。作为具体例，可列举如下那样的例子：当在第二蓄电部92的输出电压达到预定的第一阈值(充满电阈值)之后降低到低于预定的第二阈值(充电开始阈值)的情况下，在将第二开关部342维持于断开状态的同时，仅将开关部14控制成接通状态，基于发电机95或者第一蓄电部91的电力并经由串联结构部10而流过充电电流，对第二蓄电部92进行充电。根据该例子，当在第二蓄电部92充满电之后由于电气负载的驱动等而第二蓄电部92的输出电压降低到低于预定的第二阈值(充电开始阈值)的情况下，能够以相对小的充电电流来补充充电量。此外，该例子只不过是一个例子，控制部3仅将开关部14控制成接通状态的时机(第一条件的成立时机)没有特别限定，条件数量也不限定于1个。
在预定的第二条件成立的情况下，控制部3进行第二开关部342的接通动作。例如，在第二蓄电部92的输出电压低于上述第三阈值(快速充电开始阈值)且大于后述的异常阈值的情况下，控制部3能够进行将第二开关部342设为接通状态的控制。作为具体例，可列举如下那样的例子：当在车辆的点火开关刚刚从断开状态切换成接通状态之后等特定的时间内第二蓄电部92的输出电压低于第三阈值(快速充电开始阈值)并且大于异常阈值的情况下，将第二开关部342设为接通状态，基于发电机95或者第一蓄电部91的电力并经由并联导电路340而流过充电电流，迅速地对第二蓄电部92进行充电。根据该例子，在第二蓄电部92的输出电压在特定的时间内以一定程度大幅降低的情况下，能够以相对大的充电电流来补充充电量。此外，该例子只不过是一个例子，控制部3将第二开关部342控制成接通状态的时机(第二条件的成立时机)没有特别限定，条件数量也不限定于1个。另外，关于第二开关部342的接通动作，既可以仅使第二开关部342进行接通动作，也可以使开关部14以及第二开关部342这两者进行接通动作。
另外，控制部3在预定的断开条件成立的情况下，将开关部14以及第二开关部342控制成断开状态。控制部3将开关部14以及第二开关部342控制成断开状态的条件没有特别限定，条件数量也不限定于1个。例如，控制部3也可以构成为在第二蓄电部92的输出电压达到预定的第一阈值(充满电阈值)的情况下(即，在对第二蓄电部92充分地进行充电的情况下)，将开关部14以及第二开关部342均控制成断开状态。或者，也可以构成为在电源装置301为预定的异常状态的情况下，将开关部14以及第二开关部342控制成断开状态。当然，将开关部14以及第二开关部342控制成断开状态的时间也可以是此外的其他时间。
接下来，说明异常时的继电器装置302的动作。
在产生预定的异常状态的情况下，控制部3将设置于继电器部5的开关部14以及第二开关部342强制地控制成断开状态。例如，控制部3持续地监视从相当于检测部的一个例子的第一电压检测部21以及第二电压检测部22输入的各检测值(各电压值)，在从第一电压检测部21以及第二电压检测部22中的至少某一方输入的检测值为预定的异常阈值Vth以下的情况下，进行将开关部14以及第二开关部342均设为断开状态的控制。此外，异常阈值Vth的值没有特别限定，例如，能够设定为低于上述第二阈值以及第三阈值的值。
此外，在该例中，也可以使第一电流检测部31作为检测部而发挥功能，在该情况下，当在开关部14以及第二开关部342中的至少某一方是接通状态时第一电流检测部31的检测值(电流值)处于预定的异常范围内(超过异常阈值Ith的范围内)的情况下，控制部3将开关部14以及第二开关部342均设为断开状态即可。
如上所述，继电器装置302以及使用它的电源装置301具备与串联结构部10并联连接的并联导电路340以及将并联导电路340在通电状态和非通电状态间切换的第二开关部342，构成为与在开关部14是接通状态、且第二开关部342是断开状态时流过串联结构部10的电流量相比，在第二开关部342是接通状态时流过并联导电路340的电流量较大。
在该结构中，在第二开关部342是断开状态、并且开关部14是接通状态时，能够以相对小的电流量进行充电。当此时在某一边的蓄电部侧发生接地故障的情况下，能够抑制另一边的蓄电部侧的电压降低，所以，能够使发生接地故障时的电压降低抑制效果优先。即，在该状况下，能够起到与实施例1相同的效果。
另一方面，在第二开关部342是接通状态、开关部14是断开状态时，能够以相对大的电流量进行充电，所以，能够进行使充电速度优先的动作。特别是，该结构能够使相对小的电流流过开关部14，使相对大的电流流过第二开关部342，所以，对开关部14所要求的特性与对第二开关部342所要求的特性相比被缓和。因此，容易实现开关部14的小型化、低成本化。
＜其他实施例＞
本发明不限定于通过上述叙述以及附图而说明的实施例，例如，如下的实施例也包括在本发明的技术范围中。
(1)在上述实施例中，作为第一电气负载81以及第二电气负载82，例示出要求冗余性的致动器(例如，电动动力转向系统)，但在任意例子中都不限定于该结构。例如，第一电气负载81也可以作为雷达、超声波传感器、摄像机等感测装置而构成，第二电气负载82也可以作为具有与它等同的功能的备份用的感测装置而构成。另外，连接于第一蓄电部91侧的负载与连接于第二蓄电部92侧的负载也可以具有不同的功能。
(2)在上述实施例中，示出了将电阻部12与开关部14串联连接而成的串联结构部10仅有1个的例子，但在任意例子中，都可以在第一导电路51与第二导电路52之间并联地设置多个串联结构部10。
(3)在上述实施例中，示出了开关部14由2个MOSFET构成的例子，但在任意例子中，开关部14都既可以由MOSFET以外的半导体开关构成，也可以是机械式的继电器。
(4)在上述实施例中，示出了作为检测部而设置有第一电压检测部21、第二电压检测部22、第一电流检测部31的例子，但也可以省略任一个或者多个检测部。另外，也可以将电流检测部设置于第二导电路侧。
标号说明
1、201、301…车载用电源装置
2、202、302…继电器装置
3…控制部
5、205、305…继电器部
10…串联结构部
12…电阻部
14…开关部
21…第一电压检测部(检测部)
22…第二电压检测部(检测部)
31…第一电流检测部(检测部)
51…第一导电路
52…第二导电路
91…第一蓄电部
92…第二蓄电部
240、340…并联导电路
242、342…第二开关部。

Claims (3)

1.一种继电器装置，具有：
继电器部，具备配置于第一蓄电部与第二蓄电部之间的开关部，并且所述开关部在容许所述第一蓄电部与所述第二蓄电部之间通电的接通状态和不容许通电的断开状态间切换；以及
控制部，控制所述开关部的接通断开动作，
在所述继电器装置中，具备：
第一导电路，电连接于所述第一蓄电部、第一电气负载及发电机；
第二导电路，电连接于所述第二蓄电部及第二电气负载；
第一电压检测部，检测所述第一导电路的电压；以及
第二电压检测部，检测所述第二导电路的电压，
所述第二电气负载是在所述第一电气负载异常时能够执行所述第一电气负载的功能的负载，
所述继电器部构成为将电阻部和所述开关部串联连接于所述第一导电路与所述第二导电路之间，具备并联导电路以及第二开关部，该并联导电路与所述电阻部并联连接，该第二开关部将所述并联导电路在通电状态和非通电状态间切换，且所述继电器部构成为，在所述开关部以及所述第二开关部均是接通状态时，流过所述并联导电路的电流量比流过所述电阻部的电流量大，
在由所述第一电压检测部以及所述第二电压检测部中的至少任一个电压检测部检测到的电压值处于预定的异常阈值以下的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成断开状态，
在所述第二导电路的电压值为大于所述异常阈值的快速充电开始阈值以上的情况下，所述控制部将所述开关部切换成接通状态，将所述第二开关部切换成断开状态，
在所述第二导电路的电压值低于所述快速充电开始阈值并且超过所述异常阈值的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成接通状态。
2.一种继电器装置，具有：
继电器部，具备配置于第一蓄电部与第二蓄电部之间的开关部，并且所述开关部在容许所述第一蓄电部与所述第二蓄电部之间通电的接通状态和不容许通电的断开状态间切换；以及
控制部，控制所述开关部的接通断开动作，
在所述继电器装置中，具备：
第一导电路，电连接于所述第一蓄电部、第一电气负载及发电机；
第二导电路，电连接于所述第二蓄电部及第二电气负载；
第一电压检测部，检测所述第一导电路的电压；以及
第二电压检测部，检测所述第二导电路的电压，
所述第二电气负载是在所述第一电气负载异常时能够执行所述第一电气负载的功能的负载，
所述继电器部具备串联结构部、并联导电路及第二开关部，该串联结构部将电阻部和所述开关部串联连接于所述第一导电路与所述第二导电路之间而构成，该并联导电路与所述串联结构部并联连接，该第二开关部将所述并联导电路在通电状态和非通电状态间切换，所述继电器部构成为，与在所述开关部是接通状态且所述第二开关部是断开状态时流过所述串联结构部的电流量相比，在所述第二开关部是接通状态时流过所述并联导电路的电流量较大，
在由所述第一电压检测部以及所述第二电压检测部中的至少任一个电压检测部检测到的电压值处于预定的异常阈值以下的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成断开状态，
在所述第二导电路的电压值为大于所述异常阈值的快速充电开始阈值以上的情况下，所述控制部将所述开关部切换成接通状态，将所述第二开关部切换成断开状态，
在所述第二导电路的电压值低于所述快速充电开始阈值并且超过所述异常阈值的情况下，所述控制部将所述开关部以及所述第二开关部切换成接通状态。
3.一种电源装置，包括：
权利要求1或2所述的继电器装置；以及
所述第二蓄电部，电连接到所述继电器装置的一端侧。
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