CN109643901B - 蓄电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电系统。在蓄电系统(1)中，第1开关(SW1)连接在与蓄电部(10)的正端子连接的第1节点(N1)和与负载(60)的正端子连接的第2节点(N2)之间。第2开关(SW2)连接在与蓄电部(10)的负端子连接的第3节点(N3)和与负载(60)的负端子连接的第4节点(N4)之间。第1比较电路(30)将基于第1节点(N1)和第4节点(N4)之间的电压的第1电压与第1基准电压进行比较。第2比较电路(40)将基于第2节点(N2)和第3节点(N3)之间的电压的第2电压与第2基准电压进行比较。

Description

蓄电系统
技术领域
本发明涉及具备蓄电池的蓄电系统。
背景技术
一般而言，在蓄电池与负载之间设置正极侧继电器、负极侧继电器和预充电继电器。在专利文献1中公开了如下的蓄电系统，即，测定蓄电池的电压和负载的电压等，基于这些测定值来判定正极侧继电器、负极侧继电器和预充电继电器的故障。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-219955号公报
发明内容
发明要解决的课题
在如专利文献1那样利用电压的测定值的技术中，为了将电压的测定值传输给控制电路，一般需要将电压测定电路和控制电路进行绝缘来传输数据的绝缘电路。在绝缘电路中，需要将模拟数据的测定值进行绝缘、或者将对测定值执行AD变换后的数字数据进行绝缘。但是，伴随着蓄电池的高电压化，绝缘电路的实现变得困难，并且电压测定电路的实现也变得困难，从而导致高成本化。
本发明正是鉴于这种状况而完成的，其目的在于，提供一种能够在抑制成本增加的基础上判定故障的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的某形态的蓄电系统具备：蓄电部；第1开关，连接在与蓄电部的正端子连接的第1节点和与负载的正端子连接的第2节点之间；第2开关，连接在与蓄电部的负端子连接的第3节点和与负载的负端子连接的第4节点之间；第1比较电路，将基于第1节点和第4节点之间的电压的第1电压与第1基准电压进行比较；和第2比较电路，将基于第2节点和第3节点之间的电压的第2电压与第2基准电压进行比较。
发明效果
根据本发明，能够在抑制成本增加的基础上判定故障。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的蓄电系统的结构的框图。
图2是表示图1的第1比较电路的结构的框图。
图3是表示图1的第2比较电路的结构的框图。
图4是表示图1的蓄电系统的动作的时序图。
图5是表示预充电时的图1的第2节点的电压的时间变化的图。
图6是表示图1的蓄电系统的故障判定处理的流程图。
图7是表示图6的预充电判定时间的决定处理的流程图。
图8是表示图6的预充电电路的故障判定处理的流程图。
图9是表示第2实施方式所涉及的蓄电系统的结构的框图。
图10是表示预充电时的图9的第2节点的电压的时间变化的图。
图11是表示第2实施方式所涉及的预充电判定时间的决定处理的流程图。
图12是表示第2实施方式所涉及的预充电电路的故障判定处理的流程图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式所涉及的蓄电系统1的结构的框图。蓄电系统1例如能够作为混合动力汽车、电动车等的动力源而搭载于车辆。蓄电系统1具备：蓄电部10、熔丝20、正极接触器(第1开关)SW1、负极接触器(第2开关)SW2、预充电接触器(第3开关)SW3、电阻R1、第1比较电路30、第2比较电路40、控制电路50和负载60。
蓄电部10具有被串联连接的多个蓄电池模块12。蓄电池模块12具有作为能充放电的二次电池的被串联连接的多个电池单体。多个蓄电池模块12分别能够通信。熔丝20连接在蓄电部10的正端子和第1节点N1之间，切断异常电流。
正极接触器SW1连接在与蓄电部10的正端子连接的第1节点N1和与负载60的正端子连接的第2节点N2之间。正极接触器SW1按照控制电路50的控制而在接通时使第1节点N1和第2节点N2之间导通，在断开时使它们之间为非导通。
负极接触器SW2连接在与蓄电部10的负端子连接的第3节点N3和与负载60的负端子连接的第4节点N4之间。负极接触器SW2按照控制电路50的控制而在接通时使第3节点N3和第4节点N4之间导通，在断开时使它们之间为非导通。
预充电接触器SW3与正极接触器SW1并联地设置在第1节点N1和第2节点N2之间。电阻R1插入在预充电接触器SW3和第2节点N2之间，对预充电接触器SW3接通时的电流进行限制。电阻R1也可以插入在预充电接触器SW3与第1节点N1之间。预充电接触器SW3按照控制电路50的控制而在接通时使第1节点N1和电阻R1之间导通，在断开时使它们之间为非导通。预充电接触器SW3和电阻R.1构成预充电电路，对后述的负载60的电容器C1进行预充电。
第1比较电路30将基于第1节点N1和第4节点N4之间的电压的第1电压V1与第1基准电压进行比较。第1电压V1是第1节点N1和第4节点N4之间的电压被分压后的电压。第1比较电路30在第1电压V1为第1基准电压以上的情况下输出高电平的比较结果O1，在第1电压V1小于第1基准电压的情况下输出低电平的比较结果O1。
第2比较电路40将基于第2节点N2和第3节点N3之间的电压的第2电压V2与第2基准电压进行比较。第2电压V2是第2节点N2和第3节点N3之间的电压被分压后的电压。第2比较电路40在第2电压V2为第2基准电压以上的情况下输出高电平的比较结果O2，在第2电压V2小于第2基准电压的情况下输出低电平的比较结果O2。
图2是表示图1的第1比较电路30的结构的框图。第1比较电路30具有分压电阻32、第1比较器34和第1数字绝缘电路36。分压电阻32具有串联连接在第1节点N1和第4节点N4之间的多个电阻R30。分压电阻32输出由多个电阻R30对第1节点N1和第4节点N4之间的电压分压后的第1电压V1。
第1比较器34通过绝缘电源P1而动作，将第1电压V1与第1基准电压进行比较，并输出表示比较结果的1比特的数字数据。第1数字绝缘电路36通过绝缘电源P1和与绝缘电源P1电绝缘的非绝缘电源P2而动作，将第1比较器34的数字数据作为比较结果O1输出至控制电路50。比较结果O1是与第1比较器34的数字数据绝缘的数字数据。
图3是表示图1的第2比较电路40的结构的框图。第2比较电路40具有分压电阻42、第2比较器44和第2数字绝缘电路46。分压电阻42具有串联连接在第3节点N3和第2节点N2之间的多个电阻R40。分压电阻42输出由多个电阻R40对第3节点N3和第2节点N2之间的电压分压后的第2电压V2。
第2比较器44通过绝缘电源P1而动作，将第2电压V2与第2基准电压进行比较，并输出表示比较结果的1比特的数字数据。第2数字绝缘电路46通过绝缘电源P1和非绝缘电源P2而动作，将第2比较器44的数字数据作为比较结果O2输出至控制电路50。比较结果O2是与第2比较器44的数字数据绝缘的数字数据。
返回图1，控制电路50对正极接触器SW1、负极接触器SW2以及预充电接触器SW3进行控制，基于第1比较电路30的比较结果O1和第2比较电路40的比较结果O2是否分别与期望值一致，来判定正极接触器SW1、负极接触器SW2以及预充电接触器SW3的故障。
具体而言，控制电路50在将正极接触器SW1、负极接触器SW2和预充电接触器SW3控制为断开的状态下，基于第1比较电路30的比较结果O1，在第1电压V1为第1基准电压以上(即，比较结果O1为高)的情况下，判定负极接触器SW2发生熔敷。控制电路50在该状态下，在第1电压V1小于第1基准电压(即，比较结果O1为低)的情况下，判定负极接触器SW2未发生熔敷。在该状态下，期望值为低。
控制电路50在将正极接触器SW1、负极接触器SW2和预充电接触器SW3控制为断开的状态下，基于第2比较电路40的比较结果O2，在第2电压V2为第2基准电压以上(即，比较结果O2为高)的情况下，判定正极接触器SW1或预充电接触器SW3发生熔敷。控制电路50在该状态下，在第2电压V2小于第2基准电压(即，比较结果O2为低)的情况下，判定正极接触器SW1和预充电接触器SW3未发生熔敷。在该状态下，期望值为低。
控制电路50在将正极接触器SW1和预充电接触器SW3控制为断开并将负极接触器SW2控制为接通的状态下，基于第1比较电路30的比较结果O1，在第1电压V1为第1基准电压以上(即，比较结果O1为高)的情况下，判定负极接触器SW2以及熔丝20未发生故障。控制电路50在该状态下，在第1电压V1小于第1基准电压(即，比较结果O1为低)的情况下，判定负极接触器SW2发生开路故障、或者熔丝20发生断线。在该状态下，期望值为高。
控制电路50在将正极接触器SW1和负极接触器SW2控制为断开并将预充电接触器SW3控制为接通的状态下，基于第2比较电路40的比较结果O2，在第2电压V2为第2基准电压以上(即，比较结果O2为高)的情况下，判定预充电接触器SW3未发生故障。控制电路50在该状态下，在第2电压V2小于第2基准电压(即，比较结果O2为低)的情况下，判定预充电接触器SW3发生开路故障。在该状态下，期望值为高。
控制电路50在将正极接触器SW1控制为接通并将负极接触器SW2和预充电接触器SW3控制为断开的状态下，基于第2比较电路40的比较结果O2，在第2电压V2为第2基准电压以上(即，比较结果O2为高)的情况下，判定正极接触器SW1未发生故障。控制电路50在该状态下，在第2电压V2小于第2基准电压(即，比较结果O2为低)的情况下，判定正极接触器SW1发生开路故障。在该状态下，期望值为高。
正极接触器SW1或预充电接触器SW3为接通的情况下的第2电压V2不同于正极接触器SW1和预充电接触器SW3为断开的情况下的第2电压V2。因而，将第2电压V2与第2基准电压进行比较，在比较结果O2与期望值不一致的情况下，能够判定正极接触器SW1或预充电接触器SW3发生故障。
负极接触器SW2为接通的情况下的第1电压V1不同于负极接触器SW2为断开的情况下的第1电压V1。因而，将第1电压V1与第1基准电压进行比较，在比较结果O1与期望值不一致的情况下，能够判定负极接触器SW2发生故障。
此外，控制电路50从蓄电部10获取多个蓄电池模块12的检测电压，根据获取到的检测电压来计算蓄电部10的正端子与负端子之间的检测电压、即系统电压。而且，控制电路50基于蓄电部10的检测电压、第2基准电压、电阻R1以及电容器C1，来决定从负极接触器SW2和预充电接触器SW3闭合(turn on)起到第2电压V2达到第2基准电压为止的假定时间即预充电判定时间。
控制电路50基于从使正极接触器SW1关断并使负极接触器SW2和预充电接触器SW3闭合起到第2电压V2达到第2基准电压为止的时间(即，到比较结果O2变为高为止的时间)、和预充电判定时间，判定在电容器C1中是否正常进行了预充电。
控制电路50基于非绝缘电源P2而动作。控制电路50的结构能够通过硬件资源和软件资源的协作来实现，或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源，能够利用模拟元件、微型计算机、DSP、ROM、RAM、FPGA、其他LSI。作为软件资源，能够利用固件等的程序。
负载60具有电容器C1和功率调节器62。电容器C1连接在第2节点N2和第4节点N4之间。电容器C1具有比较大的静电电容以使得能够将比较大的电力瞬间供给至功率调节器62。功率调节器62将第2节点N2和第4节点N4之间的直流电压变换为交流电压，将变换后的交流电压供给至省略了图示的电动机等。
图4是表示图1的蓄电系统1的动作的时序图。图4表示在蓄电系统1中未发生故障的情况下的动作。
在时刻t1，在将正极接触器SW1、负极接触器SW2和预充电接触器SW3控制为断开的状态下，第1比较电路30的比较结果O1和第2比较电路40的比较结果O2为低。由此，控制电路50判定正极接触器SW1、负极接触器SW2和预充电接触器SW3未发生熔敷。
在时刻t2，控制电路50将负极接触器SW2控制为接通，第1比较电路30的比较结果O1变为高。由此，控制电路50判定为负极接触器SW2正常接通，且熔丝20未发生断线。在时刻t3，控制电路50将负极接触器SW2控制为断开。
在时刻t4，控制电路50将预充电接触器SW3控制为接通，第2比较电路40的比较结果O2变为高。由此，控制电路50判定预充电接触器SW3正常接通且未发生故障。在时刻t5，控制电路50将预充电接触器SW3控制为断开。
在时刻t6，控制电路50将正极接触器SW1控制为接通，第2比较电路40的比较结果O2变为高。由此，控制电路50判定正极接触器SW1正常接通且未发生故障。在时刻t7，控制电路50将正极接触器SW1控制为断开。
在时刻t8，控制电路50将负极接触器SW2控制为接通，在时刻t9，将预充电接触器SW3控制为接通。由此，预充电开始。时刻t9至t10的期间为预充电判定时间(tc-Δt)，时刻t9至t11的期间为预充电判定时间(tc+Δt)。在时刻t10至t11的期间，第2比较电路40的比较结果O2变为高。由此，控制电路50判定预充电正常进行，且预充电电路和电容器C1未发生故障。
控制电路50在从时刻t9起经过了预先规定的预充电时间Tp后的时刻t12，将正极接触器SW1控制为接通，在其后的时刻t13，将预充电接触器SW3控制为断开。由此，预充电结束，从蓄电部10经由正极接触器SW1和负极接触器SW2而向负载60供给电力。通过预充电而电容器C1被充分充电之后，正极接触器SW1变为接通，因此能够抑制过大的冲击电流。
接下来，对预充电判定时间的决定进行说明。
图5是表示预充电时的图1的第2节点N2的电压的时间变化的图。如图5所示，将预充电开始设为时间t＝0，第2节点N2的电压能够表示为Vs(1-exp(-t/τ))。在此，Vs为蓄电部10的检测电压即系统电压，τ为基于电阻R1和电容器C1的时间常数。
在预充电正常进行的情况下，被分压的第2电压V2达到第2基准电压的时间等于第2节点N2的电压达到与第2基准电压对应的阈值电压Vth1的时间。因此，计算第2节点N2的电压达到阈值电压Vth1为止的时间。阈值电压Vth1根据第2基准电压和分压电阻42的分压比是已知的。
控制电路50预先保持多个标准化表值。多个标准化表值是设系统电压Vs＝1的情况下的图5的函数的各时间t的值。控制电路50计算阈值电压Vth1除以系统电压Vs得到的值即阈值电压标准化值。控制电路50搜索与阈值电压标准化值接近的标准化表值，决定使与获得的标准化表值对应的时间tc具有预先规定的时间宽度Δt的、预充电判定时间(tc±Δt)。
图6是表示图1的蓄电系统1的故障判定处理的流程图。图6的处理在未图示的车辆的点火开关被设为接通的情况下执行。
首先，控制电路50将正极接触器SW1、负极接触器SW2以及预充电接触器SW3控制为断开(S10)。控制电路50判定第1比较电路30的比较结果O1是否为低(S12)，在比较结果O1为高的情况下(S12的否)，进行负极接触器熔敷通知(S14)，结束处理。另一方面，控制电路50在比较结果O1为低的情况下(S12的是)，判定第2比较电路40的比较结果O2是否为低(S16)。控制电路50在比较结果O2为高的情况下(S16的否)，进行正极接触器熔敷或预充电接触器熔敷通知(S18)，结束处理。
另一方面，控制电路50在比较结果O2为高的情况下(S16的是)，将负极接触器SW2控制为接通(S20)，判定第1比较电路30的比较结果O1是否为高(S22)。控制电路50在比较结果O1为低的情况下(S22的否)，进行熔丝断线或负极接触器开路故障通知(S24)，将负极接触器SW2控制为断开(S26)，结束处理。另一方面，控制电路50在比较结果O1为高的情况下(S22的是)，决定预充电判定时间(S28)。
接下来，控制电路50将负极接触器SW2控制为断开(S30)，将预充电接触器SW3控制为接通(S32)，判定第2比较电路40的比较结果O2是否为高(S34)。控制电路50在比较结果O2为低的情况下(S34的否)，进行预充电接触器开路故障通知(S36)，将预充电接触器SW3控制为断开(S38)，结束处理。
另一方面，控制电路50在比较结果O2为高的情况下(S34的是)，将预充电接触器SW3控制为断开(S40)，将正极接触器SW1控制为接通(S42)，判定第2比较电路40的比较结果O2是否为高(S44)。控制电路50在比较结果O2为低的情况下(S44的否)，进行正极接触器开路故障通知(S46)，将正极接触器SW1控制为断开(S48)，结束处理。
另一方面，控制电路50在比较结果O2为高的情况下(S44的是)，将正极接触器SW1控制为断开(S50)，进行预充电电路的故障判定(S52)，结束处理。
图7是表示图6的预充电判定时间的决定处理(S28)的流程图。控制电路50将计时器初始化(S60)，计算系统电压Vs(S62)，计算阈值电压标准化值(S64)，读出与计时器的值相应的标准化表值(S66)。控制电路50在阈值电压标准化值比标准化表值大的情况下(S68的否)，将计时器相加(S70)，返回步骤S66。另一方面，控制电路50在阈值电压标准化值为标准化表值以下的情况下(S68的是)，使此时的计时器的值即时间tc具有预先规定的时间宽度Δt来决定预充电判定时间(tc±Δt)，返回图6的处理。
图8是表示图6的预充电电路的故障判定处理(S52)的流程图。控制电路50将负极接触器SW2控制为接通(S80)，将预充电接触器SW3控制为接通(S82)，判定第2比较电路40的比较结果O2是否为高(S84)。控制电路50在比较结果O2为低的情况下(S84的否)，判定是否经过了长的预充电判定时间(tc+Δt)(S86)，在未经过的情况下(S86的否)，返回步骤S84。另一方面，控制电路50在经过了预充电判定时间(tc+Δt)的情况下(S86的是)，进行预充电失败通知(S90)，将负极接触器SW2控制为断开(S92)，将预充电接触器SW3控制为断开(S94)，返回图6的处理。
控制电路50在第2比较电路40的比较结果O2为高的情况下(S84的是)，判定从将负极接触器SW2和预充电接触器SW3控制为接通起到比较结果O2变为高为止的时间是否在预充电判定时间的范围内，即，是否在tc-Δt至tc+Δt的范围内(S88)。控制电路50在上述时间为预充电判定时间的范围外的情况下(S88的否)，转移至前述的步骤S90。由此，在预充电过早的情况和过晚的情况下能够判定为异常。控制电路50在上述时间为预充电判定时间的范围内的情况下(S88的是)，进行预充电成功通知(S96)。接下来，控制电路50判定是否经过了预充电时间Tp(S98)，在未经过的情况下(S98的否)，返回步骤S98。控制电路50在经过了预充电时间Tp的情况下(S98的是)，将正极接触器SW1控制为接通(S100)，将预充电接触器SW3控制为断开(S102)，返回图6的处理。
这样，根据本实施方式，将第1电压V1与第1基准电压进行比较，将第2电压V2与第2基准电压进行比较，基于比较结果O1、O2是否分别与期望值一致来判定故障。由此，因为无需测定高电压，所以能够简化电路结构。此外，因为第1数字绝缘电路36和第2数字绝缘电路46只要能够传输作为比较结果O1、O2的1比特的数字数据即可，所以能够以便宜的电路来容易实现。
此外，不仅能够判定正极接触器SW1、负极接触器SW2以及预充电接触器SW3的故障，还能够判定预充电是否正常，即，由预充电接触器SW3、电阻R1和电容器C1构成的预充电路径的故障。
因此，能够在抑制成本增加的基础上判定故障。
(第2实施方式)
在第2实施方式中，在利用第2比较电路40和第3比较电路70来判定预充电这一点上，不同于第1实施方式。以下，以与第1实施方式的不同点为中心来进行说明。
图9是表示第2实施方式所涉及的蓄电系统1A的结构的框图。蓄电系统1A除了第1实施方式的结构之外，还进一步具备第3比较电路70。此外，控制电路50A的功能不同于第1实施方式。
第3比较电路70将基于第2节点N2和第3节点N3之间的电压的第3电压V3与比第2基准电压低的第3基准电压进行比较。第3电压V3是第2节点N2和第3节点N3之间的电压被分压后的电压。第3比较电路70具有与第2比较电路40相同的电路结构，比较对象的基准电压不同。因而，省略第3比较电路70的内部结构的说明。
控制电路50A基于蓄电部10的检测电压、第2基准电压、第3基准电压、电阻R1以及电容器C1，在使负极接触器SW2和预充电接触器SW3闭合之后，决定从第3电压V3达到第3基准电压起到第2电压V2达到第2基准电压为止的假定时间即预充电判定时间。
控制电路50A使正极接触器SW1关断并使负极接触器SW2和预充电接触器SW3闭合，基于从第3电压V3达到第3基准电压起到第2电压V2达到第2基准电压为止的时间、和预充电判定时间，来判定预充电是否正常进行了。
图10是表示预充电时的图9的第2节点N2的电压的时间变化的图。
图10的波形与图5的波形相同。在预充电正常进行的情况下，被分压的第2电压V2达到第2基准电压的时间等于第2节点N2的电压达到与第2基准电压对应的第2阈值电压Vth2的时间。被分压的第3电压V3达到第3基准电压的时间等于第2节点N2的电压达到与第3基准电压对应的第3阈值电压Vth3的时间。因此，计算到第2节点N2的电压达到第2阈值电压Vth2为止的第2判定时间tc2、和到第2节点N2的电压达到第3阈值电压Vth3为止的第3判定时间tc3。
控制电路50A计算第2阈值电压Vth2除以系统电压Vs得到的值即第2阈值电压标准化值、和第3阈值电压Vth3除以系统电压Vs得到的值即第3阈值电压标准化值。控制电路50A搜索与第2阈值电压标准化值接近的标准化表值，将与获得的标准化表值对应的时间决定为第2判定时间tc2。控制电路50A搜索与第3阈值电压标准化值接近的标准化表值，将与获得的标准化表值对应的时间决定为第3判定时间tc3。而且，控制电路50A使第2判定时间tc2与第3判定时间tc3之差具有预先规定的时间宽度Δti，来决定预充电判定时间{(tc2-tc3)±Δti}。即便在预充电开始时电容器C1具有电荷，第2判定时间tc2与第3判定时间tc3之差也不变化。
蓄电系统1A的动作与第1实施方式的图6的流程图基本相同，但如以下说明的那样，步骤S28和步骤S52的处理不同。
图11是表示第2实施方式所涉及的预充电判定时间的决定处理(S28)的流程图。控制电路50A将计时器初始化(S110)，计算系统电压(S112)，计算第2阈值电压标准化值(S114)，计算第3阈值电压标准化值(S116)。
控制电路50A读出与计时器的值相应的标准化表值(S118)，在第3阈值电压标准化值比标准化表值大的情况下(S120的否)，将计时器相加(S122)，返回步骤S118。另一方面，控制电路50A在第3阈值电压标准化值为标准化表值以下的情况下(S120的是)，将第3判定时间tc3决定为此时的计时器的值。
接下来，控制电路50A读出与计时器的值相应的标准化表值(S126)，在第2阈值电压标准化值比标准化表值大的情况下(S128的否)，将计时器相加(S130)，返回步骤S126。另一方面，控制电路50A在第2阈值电压标准化值为标准化表值以下的情况下(S128的是)，将第2判定时间tc2决定为此时的计时器的值。控制电路50A决定预充电判定时间{(tc2-tc3)±Δti}(S134)，返回图6的处理。
另外，也可以使步骤S126～S132比步骤S118～S124先执行。在该情况下，在步骤S132与步骤S118之间将计时器初始化。
图12是表示第2实施方式所涉及的预充电电路的故障判定处理(S52)的流程图。控制电路50A将负极接触器SW2控制为接通(S140)，将预充电接触器SW3控制为接通(S142)，判定第3比较电路70的比较结果O3是否为高(S144)。控制电路50A在比较结果O3为低的情况下(S144的否)，判定是否经过了第2判定时间(tc2+Δt)(S146)，在未经过的情况下(S146的否)，返回步骤S144。另一方面，控制电路50A在经过了第2判定时间(tc2+Δt)的情况下(S146的是)，进行预充电失败通知(S148)，将负极接触器SW2控制为断开(S150)，将预充电接触器SW3控制为断开(S152)，返回图6的处理。
控制电路50A在第3比较电路70的比较结果O3为高的情况下(S144的是)，判定第2比较电路40的比较结果O2是否为高(S154)，在比较结果O2为低的情况下(S154的否)，转移至步骤S146。控制电路50A在第2比较电路40的比较结果O2为高的情况下(S154的是)，判定从比较结果O3变为高起到比较结果O2变为高为止的时间是否在预充电判定时间的范围内，即，是否在(tc2-tc3)-Δti至(tc2-tc3)+Δti的范围内(S156)。控制电路50A在上述时间为预充电判定时间的范围外的情况下(S156的否)，转移至前述的步骤S148。由此，能够在预充电过早的情况和过晚的情况下判定为异常。控制电路50A在上述时间为预充电判定时间的范围内的情况下(S156的是)，进行预充电成功通知(S160)。
接下来，控制电路50A判定是否经过了预充电时间Tp(S162)，在未经过的情况下(S162的否)，返回步骤S162。控制电路50A在经过了预充电时间Tp的情况下(S162的是)，将正极接触器SW1控制为接通(S164)，将预充电接触器SW3控制为断开(S166)，返回图6的处理。
如此，根据本实施方式，因为基于第2判定时间tc2与第3判定时间tc3之差所对应的预充电判定时间来判定是否正常进行了预充电，所以即便在预充电开始时电容器C1具有电荷，也能够更准确地判定。此外，也能够获得第1实施方式的效果。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。这些实施方式只是例示，对于本领域技术人员，可理解：能够在这些各结构要素、各处理工艺的组合实施各种变形例，此外，这样的变形例也在本发明的范围内。
在第1以及第2实施方式中，对蓄电系统1、1A为车载用的系统的一例进行了说明。关于这一点，蓄电系统1、1A也能够作为固置型的系统来利用。此外，蓄电部10中包含的电池单体也可以是双电层电容器、锂离子电容器等的电容器。
此外，在第1以及第2实施方式中，图6的预充电判定时间的决定处理(S28)只要在预充电电路的故障判定处理(S52)之间，就可以在任意定时执行。
此外，在第1实施方式中，也可以追加将基于第2节点N2和第3节点N3之间的电压的第3电压与比第2基准电压低的第3基准电压进行比较的第3比较电路。而且，控制电路50也可以基于第3比较电路的比较结果，在第2节点N2的电压为接近0V的给定值以下的情况下执行预充电电路的故障判定处理，在第2节点N2的电压比给定值高的情况下不执行预充电电路的故障判定处理。由此，能够进一步提高判定精度。
此外，在第2实施方式中，也可以追加将基于第2节点N2和第3节点N3之间的电压的第4电压与不同于第2基准电压以及第3基准电压的第4基准电压进行比较的第4比较电路。而且，可以也利用基于第4基准电压的另一预充电判定时间来判定是否正常进行了预充电。由此，能够进一步提高判定精度。
另外，实施方式也可以通过以下的项目来确定。
[项目1]
一种蓄电系统(1、1A)，其特征在于，具备：
蓄电部(10)；
第1开关(SW1)，连接在与所述蓄电部(10)的正端子连接的第1节点(N1)和与负载(60)的正端子连接的第2节点(N2)之间；
第2开关(SW2)，连接在与所述蓄电部(10)的负端子连接的第3节点(N3)和与所述负载(60)的负端子连接的第4节点(N4)之间；
第1比较电路(30)，将基于所述第1节点(N1)和所述第4节点(N4)之间的电压的第1电压(V1)与第1基准电压进行比较；和
第2比较电路(40)，将基于所述第2节点(N2)和所述第3节点(N3)之间的电压的第2电压(V2)与第2基准电压进行比较。
由此，能够在抑制成本增加的基础上判定故障。
[项目2]
根据项目1所记载的蓄电系统(1、1A)，其特征在于，
还具备：熔丝(20)，连接在所述蓄电部(10)的正端子和所述第1节点(N1)之间。
由此，能够判定熔丝(20)的断线。
[项目3]
根据项目1或2所记载的蓄电系统(1、1A)，其特征在于，
还具备：控制电路(50、50A)，对所述第1开关(SW1)和所述第2开关(SW2)进行控制，基于所述第1比较电路(30)的比较结果(O1)和所述第2比较电路(40)的比较结果(O2)是否分别与期望值一致，来判定所述第1开关(SW1)和所述第2开关(SW2)的故障。
由此，能够容易地判定故障。
[项目4]
根据项目3所记载的蓄电系统(1、1A)，其特征在于，
所述第1开关(SW1)和所述第2开关(SW2)为接触器，
所述控制电路(50、50A)在将所述第1开关(SW1)和所述第2开关(SW2)控制为断开的状态下，根据所述第1比较电路(30)的比较结果(O1)来判定所述第2开关(SW2)发生熔敷，根据所述第2比较电路(40)的比较结果(O2)来判定所述第1开关(SW1)发生熔敷。
由此，能够判定第1开关(SW1)和第2开关(SW2)的熔敷的故障。
[项目5]
根据项目4所记载的蓄电系统(1、1A)，其特征在于，
所述控制电路(50、50A)在将所述第1开关(SW1)控制为断开且将所述第2开关(SW2)控制为接通的状态下，根据所述第1比较电路(30)的比较结果(O1)来判定所述第2开关(SW2)发生开路故障，
所述控制电路(50、50A)在将所述第1开关(SW1)控制为接通且将所述第2开关(SW2)控制为断开的状态下，根据所述第2比较电路(40)的比较结果(O2)来判定所述第1开关(SW1)发生开路故障。
由此，能够判定第1开关(SW1)和第2开关(SW2)未接通的故障。
[项目6]
根据项目3至5中任一项所记载的蓄电系统(1、1A)，其特征在于，
还具备：
第3开关(SW3)，与所述第1开关(SW1)并联设置在所述第1节点(N1)和所述第2节点(N2)之间；和
电阻(R1)，与所述第3开关(SW3)串联连接在所述第1节点(N1)和所述第2节点(N2)之间。
由此，能够判定第3开关(SW3)和电阻(R1)的故障。
[项目7]
根据项目6所记载的蓄电系统(1)，其特征在于，
所述负载(60)具有连接在所述第2节点(N2)和所述第4节点(N4)之间的电容器(C1)，
所述控制电路(50)基于所述蓄电部(10)的检测电压和所述第2基准电压，来决定从所述第2开关(SW2)和所述第3开关(SW3)闭合起到所述第2电压(V2)达到所述第2基准电压为止的假定时间，
所述控制电路(50)基于从使所述第2开关(SW2)和所述第3开关(SW3)闭合起到所述第2电压(V2)达到所述第2基准电压为止的时间、和所述假定时间，来判定在所述电容器(C1)中是否正常地进行了预充电。
由此，能够判定是否正常地进行了预充电。
[项目8]
根据项目6所记载的蓄电系统(1A)，其特征在于，
还具备：第3比较电路(70)，将基于所述第2节点(N2)和所述第3节点(N3)之间的电压的第3电压(V3)与比所述第2基准电压低的第3基准电压进行比较，
所述负载(60)具有连接在所述第2节点(N2)和所述第4节点(N4)之间的电容器(C1)，
所述控制电路(50A)基于所述蓄电部(10)的检测电压、所述第2基准电压和所述第3基准电压，在使所述第2开关(SW2)和所述第3开关(SW3)闭合之后，决定从所述第3电压(V3)达到所述第3基准电压起到所述第2电压(V2)达到所述第2基准电压为止的假定时间，
所述控制电路(50A)使所述第2开关(SW2)和所述第3开关(SW3)闭合，基于从所述第3电压(V3)达到所述第3基准电压起到所述第2电压(V2)达到所述第2基准电压为止的时间、和所述假定时间，来判定在所述电容器(C1)中是否正常地进行了预充电。
由此，即便在预充电开始时电容器(C1)具有电荷，也能够更准确地判定是否正常地进行了预充电。
符号说明
1、1A...蓄电系统、C1...电容器、R1...电阻、SW1...正极接触器(第1开关)、SW2...负极接触器(第2开关)、SW3...预充电接触器(第3开关)、10...蓄电部、20...熔丝、30...第1比较电路、40...第2比较电路、50、50A...控制电路、60...负载、70...第3比较电路。

Claims (6)

1.一种蓄电系统，具备：
蓄电部；
第1开关，连接在与所述蓄电部的正端子连接的第1节点和与负载的正端子连接的第2节点之间；
第2开关，连接在与所述蓄电部的负端子连接的第3节点和与所述负载的负端子连接的第4节点之间；
第1比较电路，将基于所述第1节点和所述第4节点之间的电压的第1电压与第1基准电压进行比较；
第2比较电路，将基于所述第2节点和所述第3节点之间的电压的第2电压与第2基准电压进行比较；和
控制电路，对所述第1开关和所述第2开关进行控制，基于所述第1比较电路的比较结果和所述第2比较电路的比较结果是否分别与期望值一致，来判定所述第1开关和所述第2开关的故障，
所述控制电路在将所述第1开关控制为断开且将所述第2开关控制为接通的状态下，根据所述第1比较电路的比较结果来判定所述第2开关发生开路故障，
所述控制电路在将所述第1开关控制为接通且将所述第2开关控制为断开的状态下，根据所述第2比较电路的比较结果来判定所述第1开关发生开路故障。
2.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，
所述蓄电系统还具备：
熔丝，连接在所述蓄电部的正端子和所述第1节点之间。
3.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，
所述第1开关和所述第2开关为接触器，
所述控制电路在将所述第1开关和所述第2开关控制为断开的状态下，根据所述第1比较电路的比较结果来判定所述第2开关发生熔敷，根据所述第2比较电路的比较结果来判定所述第1开关发生熔敷。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电系统，其中，
所述蓄电系统还具备：
第3开关，与所述第1开关并联地设置在所述第1节点和所述第2节点之间；和
电阻，与所述第3开关串联地连接在所述第1节点和所述第2节点之间。
5.根据权利要求4所述的蓄电系统，其中，
所述负载具有连接在所述第2节点和所述第4节点之间的电容器，
所述控制电路基于所述蓄电部的检测电压和所述第2基准电压，来决定从所述第2开关和所述第3开关闭合起到所述第2电压达到所述第2基准电压为止的假定时间，
所述控制电路基于从使所述第2开关和所述第3开关闭合起到所述第2电压达到所述第2基准电压为止的时间、和所述假定时间，来判定在所述电容器中是否正常地进行了预充电。
6.根据权利要求4所述的蓄电系统，其中，
所述蓄电系统还具备：
第3比较电路，将基于所述第2节点和所述第3节点之间的电压的第3电压与比所述第2基准电压低的第3基准电压进行比较，
所述负载具有连接在所述第2节点和所述第4节点之间的电容器，
所述控制电路基于所述蓄电部的检测电压、所述第2基准电压和所述第3基准电压，在使所述第2开关和所述第3开关闭合之后，决定从所述第3电压达到所述第3基准电压起到所述第2电压达到所述第2基准电压为止的假定时间，
所述控制电路使所述第2开关和所述第3开关闭合，基于从所述第3电压达到所述第3基准电压起到所述第2电压达到所述第2基准电压为止的时间、和所述假定时间，来判定在所述电容器中是否正常地进行了预充电。
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