CN110521099A - 电源装置 - Google Patents

Abstract

在通常模式时电压检测部(16)检测的电压值超过第一阈值的情况下，异常判定部(17)将第三开关(SW1)设为断开，使变换器控制部(15)停止。在使变换器控制部(15)停止了的状态下电压值超过第二阈值的情况下，异常判定部(17)判定为第一开关(Q1)异常。在使变换器控制部(15)停止了的状态下电压值小于第二阈值的情况下，异常判定部(17)使变换器(15)动作。在使变换器(15)动作了的状态下电压值超过第三阈值的情况下，异常判定部(17)判定为变换器控制部(15)异常。

Description

电源装置

技术领域

本发明涉及对直流电压进行升压或者降压的电源装置。

背景技术

以往，已知有对在与直流电源连接的DC-DC变换器的电源装置产生的异常进行判定的技术。

在日本特开2016-140118号公报(专利文献1)公开了一种电源装置中的异常判定方法，该电源装置具备：第一开关元件以及第二开关元件，依次串联地连接在第一直流电源至接地之间；电感器以及电容器，依次串联地连接在第一开关元件和第二开关元件的连接点至接地之间；以及第三开关元件，连接在电感器和电容器的连接点与第二直流电源之间。

具体地，在通常动作下电感器和第三开关元件的连接点的电压值为第一阈值以上的情况下，执行将第三开关元件断开并将第一开关元件以及第二开关元件接通断开的控制状态。在该控制状态下，在电感器和第三开关元件的连接点的电压值大于第二阈值的情况下，判定为比第三开关元件靠第一直流电源侧异常。

在判定为比第三开关元件靠第一直流电源侧异常的情况下，执行将第一开关元件～第三开关元件断开的控制状态。在该控制状态下，在电感器和第三开关元件的连接点的电压为第三阈值以上的情况下，判定为第一开关元件异常。在电感器和第三开关元件的连接点的电压小于第三阈值的情况下，判定为控制系统异常。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-140118号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在日本特开2016-140118号公报记载的技术中会产生以下的问题。在通常动作下电感器和第三开关元件的连接点的电压为第一阈值以上的情况下，执行将第三开关元件断开并将第一开关元件以及第二开关元件接通断开的控制状态。此时，在第一开关元件短路击穿的情况下，有可能连第二开关元件也会被击穿。即，故障部件有可能会增加。

本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够在不增加故障部件的情况下进行异常的判定的电源装置。

用于解决课题的技术方案

按照本公开的某个方面的电源装置具备：第一连接部，用于连接第一直流电源；第二连接部，用于连接第二直流电源；第一开关以及第二开关，依次串联地连接在第一连接部至接地之间；电感器以及电容器，依次串联地连接在第一开关和第二开关的连接点至接地之间；第三开关，连接在电感器和电容器的连接点与第二连接部之间；电压检测部，检测电感器和电容器的连接点的电压值；变换器控制部，控制第一开关以及第二开关的接通断开状态，使得由电压检测部检测的电压值接近目标值；以及异常判定部，将变换器控制部以及第三开关的状态模式切换为通常模式、第一异常判定模式以及第二异常判定模式中的任一者，基于电压检测部检测的电压来判定异常。通常模式是使变换器控制部动作并且使第三开关为接通状态的状态模式。第一异常判定模式是使变换器控制部的动作停止并使第一开关以及第二开关为断开状态并且使第三开关为断开状态的状态模式。第二异常判定模式是使变换器控制部动作并且使第三开关为断开状态的状态模式。异常判定部在通常模式时电压检测部检测的电压值超过第一阈值的情况下，将状态模式从通常模式切换为第一异常判定模式，在第一异常判定模式下电压检测部检测的电压值超过第二阈值的情况下，判定为第一开关异常。异常判定部在第一异常判定模式时电压检测部检测的电压值小于第二阈值的情况下，将状态模式从第一异常判定模式切换为第二异常判定模式，在第二异常判定模式下电压检测部检测的电压值超过第三阈值的情况下，判定为变换器控制部异常。

优选地，第三开关为MOSFET。MOSFET的体二极管的阴极与电感器和电容器的连接点连接。MOSFET的体二极管的阳极与第二连接部连接。

优选地，第三开关包含串联地连接为体二极管的方向成为相互相反的方向的两个MOSFET。

优选地，第三开关为双向开关元件。

优选地，电源装置还具备用于存储基于异常判定部的判定结果的非易失性存储部。异常判定部在非易失性存储部存储了示出存在异常的判定结果的情况下，使变换器控制部的动作停止并使第一开关以及第二开关为断开状态，并且使第三开关为断开状态。

发明效果

本公开的电源装置能够在不增加故障部件的情况下进行异常的判定。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1涉及的电源装置的结构的电路框图。

图2是示出实施方式1涉及的电源装置中的异常判定处理的流程的流程图。

图3是示出实施方式1的实施例1涉及的电源装置的电路图。

图4是示出实施方式1的另一个实施例2涉及的电源装置的电路图。

图5是示出实施方式2涉及的电源装置的结构的电路框图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对于图中的同一或者相当部分标注同一附图标记并不再重复其说明。此外，以下说明的各实施方式或者变形例也可以适当地选择性地进行组合。

<实施方式1>

(电源装置的结构)

图1是示出本发明的实施方式1涉及的电源装置1的结构的电路框图。如图1所示，电源装置1具备外部连接端子11～14、第一开关Q1、第二开关Q2、电感器L1、电容器C1、第三开关SW1、变换器控制部15、电压检测部16、以及异常判定部17。

在外部连接端子11、12连接有直流电源V1。在外部连接端子13、14连接有直流电源V2。外部连接端子12、14与接地连接。直流电源V1的电压比直流电源V2的电压高。

在将在外部连接端子11、12接收到的电力从外部连接端子13、14输出的情况下，电源装置1作为对施加于外部连接端子11、12的直流电压进行降压的降压变换器而发挥功能。此时，电源装置1具备的变换器的拓扑结构是同步整流型的降压斩波电路，电源装置1输出比输入的直流电压低的直流电压。另一方面，在将在外部连接端子13、14接收到的电力从外部连接端子11、12输出的情况下，电源装置1作为对施加于外部连接端子13、14的直流电压进行升压的升压变换器而发挥功能。此时，电源装置1具备的变换器的拓扑结构是同步整流型的升压斩波电路，电源装置1输出比输入的直流电压高的直流电压。像这样，电源装置1能够双向地传输电力。

在外部连接端子11、12之间依次串联地连接有第一开关Q1以及第二开关Q2。第一开关Q1以及第二开关Q2为n沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。另外，第二开关Q2也可以由二极管构成。在该情况下，二极管的阴极与第一开关Q1连接。

在第一开关Q1和第二开关Q2的连接点与接地之间，依次串联地连接有电感器L1和电容器C1。

电感器L1和电容器C1的连接点N1经由第三开关SW1与外部连接端子13连接。第三开关SW1例如由MOSFET等构成。像后述的那样，第三开关SW1在电感器L1和电容器C1的连接点N1的电压值为正常范围内时成为接通状态，在电感器L1和电容器C1的连接点N1的电压值变得异常高时成为断开状态。由此，第三开关SW1作为防止对外部连接端子13、14施加过电压的保护开关而发挥功能。

进而，在对外部连接端子13、14连接直流电源V2时，第三开关SW1也被设为断开状态。这是为了防止在外部连接端子13、14连接了使极性相反的状态的直流电源V2时流过过大的短路电流而使电源装置故障。

变换器控制部15控制第一开关Q1以及第二开关Q2的接通断开状态，进行对输入到外部连接端子11、12的直流电压进行降压的降压变换器动作或者对输入到外部连接端子13、14的直流电压进行升压的升压变换器动作。另外，在第二开关为二极管的情况下，变换器控制部15仅控制第一开关Q1的接通断开状态。变换器控制部15决定第一开关Q1以及第二开关Q2中的接通状态的工作期间(duty period)，并按照决定的工作期间对第一开关Q1以及第二开关Q2的接通断开状态进行控制。

变换器控制部15从电压检测部16接收连接点N1处的电压值Vs。变换器控制部15在降压变换器动作时进行如下的反馈控制，即，控制第一开关Q1以及第二开关Q2的接通断开状态，使得从电压检测部16接收的电压值Vs收敛于目标值。

电压检测部16对连接点N1处的电压值Vs进行检测。连接点N1处的电压值Vs在降压变换器动作时是通过降压变换器动作得到的直流电压的电压值。电压检测部16将检测的电压值Vs输出到变换器控制部15以及异常判定部17。

异常判定部17判定连接点N1处的电压值Vs的异常。作为该电压值Vs的异常的原因，可想到直流电源V2的电涌异常、第一开关Q1的短路击穿、变换器控制部15中的反馈控制的异常。

所谓直流电源V2的电涌异常，是在直流电源V2瞬间产生异常高的电压的现象。根据与直流电源V2连接的负载、发电机的状态或者对外部连接端子13、14和直流电源V2进行连接的线的电感，有可能产生直流电源V2的电涌异常。若产生直流电源V2的电涌异常，则经由外部连接端子13以及第三开关SW1，连接点N1的电压值Vs也瞬间变得异常高。直流电源V2的电涌异常是瞬间的，然后，直流电源V2的电压值收敛于正常时的电压范围。

所谓第一开关Q1的短路击穿，是第一开关Q1击穿而始终成为导通状态的现象。若产生第一开关Q1的短路击穿，则连接点N1的电压值Vs异常地变高至直流电源V1的电压值。

所谓变换器控制部15中的反馈控制的异常，是如下现象，即，在变换器控制部15进行降压变换器动作时，第一开关Q1以及第二开关Q2的接通断开状态未被正常地控制，连接点N1的电压值Vs异常地变得比目标值高。例如，由于某些原因而错误判定为目标值与电压值Vs之差比实际的值大，变换器控制部15将第一开关Q1的接通期间提升至最大值，在该情况下，产生反馈控制的异常。

异常判定部17将变换器控制部15以及第三开关SW1的状态模式切换为通常模式、第一异常判定模式以及第二异常判定模式中的任一者。

通常模式是使变换器控制部15动作并且使第三开关SW1为接通状态的状态模式。在通常模式下进行降压变换器动作时，变换器控制部15进行反馈控制。

第一异常判定模式是如下的状态模式，即，使变换器控制部15的动作停止并使第一开关Q1以及第二开关Q2为断开状态，并且使第三开关SW1为断开状态。

第二异常判定模式是使变换器控制部15动作并且使第三开关SW1为断开状态的状态模式。在第二异常判定模式下，变换器控制部15进行反馈控制。

在通常模式时电压检测部16检测的电压值Vs超过第一阈值的情况下，异常判定部17将状态模式从通常模式切换为第一异常判定模式。第一阈值是如下的值，即，比在产生了直流电源V2的电涌异常、第一开关Q1的短路异常以及变换器控制部15中的反馈异常中的任一者时连接点N1可取的电压值的最小值小，且比在电源装置1为正常状态时连接点N1可取的电压值的最大值大。第一阈值Vth1被预先设定。

在第一异常判定模式下电压检测部16检测的电压值Vs超过第二阈值Vth2的情况下，异常判定部17判定为第一开关Q1异常(也就是说，在第一开关Q1产生了短路击穿)。第二阈值Vth2是如下的值，即，比在产生了第一开关Q1的短路击穿时连接点N1可取的电压值的最小值小，且比在电源装置1为正常状态时连接点N1可取的电压值的最大值大。第二阈值Vth2被预先设定。

在第一异常判定模式时电压检测部16检测的电压值Vs小于第二阈值Vth2的情况下，异常判定部17将状态模式从第一异常判定模式切换为第二异常判定模式。

在第二异常判定模式下电压检测部16检测的电压值Vs超过第三阈值Vth3的情况下，异常判定部17判定为变换器控制部15异常(也就是说，产生了反馈控制的异常)。第三阈值Vth3是如下的值，即，比在变换器控制部15中产生了反馈控制的异常时连接点N1可取的电压值的最小值小，且比在电源装置1为正常状态时连接点N1可取的电压值的最大值大。第三阈值Vth3被预先设定。

在第二异常判定模式下电压检测部16检测的电压值Vs为第三阈值Vth3以下的情况下，异常判定部17判定为由于直流电源V2的电涌异常而电压值Vs瞬间变高。

第一阈值Vth1、第二阈值Vth2以及第三阈值Vth3可以为相同的值，也可以为彼此不同的值。例如，在直流电源V1由48V电池构成、直流电源V2由12V电池构成的情况下，第一阈值Vth1、第二阈值Vth2以及第三阈值Vth3例如设定为27V程度。在直流电源V1由48V电池构成的情况下，若考虑电池的输出电压的变动，则在外部连接端子11、12被施加30～50几V程度的电压。另一方面，在直流电源V2由12V电池构成的情况下，若考虑电池的输出电压的变动，则在外部连接端子13、14被施加10～16V程度的电压。在电源装置1正常地进行降压变换器动作的情况下，施加于外部连接端子11、12的直流电压被降压为与施加于外部连接端子13、14的直流电压相同的程度。即，电感器L1和电容器C1的连接点N1的电压值变为10～16V程度。因此，通过将第一阈值Vth1、第二阈值Vth2以及第三阈值Vth3设定为27V程度，从而能够判定连接点N1的电压值Vs的异常。

(电源装置的处理的流程)

参照图2对电源装置1中的异常判定处理的流程进行说明。图2是示出电源装置1中的异常判定处理的流程的流程图。

首先，异常判定部17将变换器控制部15以及第三开关SW1的状态模式设定为通常模式(步骤S1)。即，第三开关SW1成为接通状态，对第一开关Q1以及第二开关Q2进行接通断开控制。

接着，异常判定部17对在从步骤S1起经过了给定时间(例如10ms)之后由电压检测部16检测的电压值Vs和第一阈值Vth1进行比较，判定是否满足Vs＞Vth1(步骤S2)。

在Vs≤Vth1的情况下(S2中“否”)，异常判定处理返回到步骤S1。在Vs＞Vth1的情况下(S2中“是”)，异常判定部17将变换器控制部15以及第三开关SW1的状态模式从通常模式切换为第一异常判定模式(步骤S3)。即，第一开关Q1、第二开关Q2以及第三开关SW1成为断开状态。

接着，异常判定部17对在从步骤S3起经过了给定时间之后由电压检测部16检测的电压值Vs和第二阈值Vth2进行比较，判定是否满足Vs＞Vth2(步骤S4)。从由通常模式切换为第一异常判定模式起直到经过给定时间为止待机，是为了释放在通常模式时蓄积于连接点N1的电荷。在此，给定时间根据电源装置1的电路结构而适当地进行设定，例如为几秒(2～3秒)。

在此，在第一开关Q1产生了短路击穿的情况下，连接点N1的电压值Vs上升至直流电源V1的电压值。因此，在满足Vs＞Vth2的情况下(S4中“是”)，异常判定部17判定为第一开关Q1异常(步骤S9)。在步骤S9之后，异常判定处理结束。

另一方面，在Vs≤Vth2的情况下(S4中“否”)，异常判定部17将变换器控制部15以及第三开关SW1的状态模式从第一异常判定模式切换为第二异常判定模式(步骤S5)。即，第三开关SW1成为断开状态，对第一开关Q1以及第二开关Q2进行接通断开控制。

接着，异常判定部17对在从步骤S5起经过了给定时间之后由电压检测部16检测的电压值Vs和第三阈值Vth3进行比较，判定是否满足Vs＞Vth3(步骤S6)。从由第一异常判定模式切换为第二异常判定模式起直到经过给定时间为止待机，是为了释放在第一异常判定模式时蓄积于连接点N1的电荷。在此，给定时间根据电源装置1的电路结构而适当地进行设定，例如为几秒(2～3秒)。

在此，在变换器控制部15中产生了反馈控制的异常的情况下，降压变换器动作时的连接点N1的电压值Vs变得异常高。因此，在满足Vs＞Vth3的情况下(S6中“是”)，异常判定部17判定为变换器控制部15异常(步骤S8)。

另一方面，在Vs≤Vth3的情况下(S6中“否”)，异常判定部17判定为：在步骤S2中判定为Vs＞Vth1的原因是由直流电源V2中的电涌异常造成的暂时性的，在当前时间点无异常(步骤S7)。

在步骤S7、S8之后，异常判定部17使变换器控制部15以及第三开关SW1的状态模式从第二异常判定模式返回到第一异常判定模式，使电源装置1中的变换器动作停止(步骤S10)。在步骤S10之后，异常判定处理结束。

另外，若在步骤S10之后接收到重新启动指示，则电源装置1重新启动。此时，在上次的异常判定处理中，在虽然在步骤S2中判定为Vs＞Vth1但是在步骤S7中判定为无异常的情况下，上次的异常是暂时性的，因此电源装置1能够正常地重新开始变换器动作。另一方面，在上次的异常判定处理中判定为变换器控制部15或者第一开关Q1异常的情况下，只要不执行修理等维护，电源装置1就再次通过步骤S10停止变换器动作。

像以上那样，在通常模式时电压检测部16检测的电压值Vs超过第一阈值Vth1的情况下，异常判定部17将状态模式从通常模式切换为第一异常判定模式。即，异常判定部17将第三开关SW1设为断开，使变换器控制部15停止。在第一异常判定模式下电压值Vs超过第二阈值Vth2的情况下，异常判定部17判定为第一开关Q1异常。此外，在第一异常判定模式时电压值Vs小于第二阈值Vth2的情况下，异常判定部17将状态模式从第一异常判定模式切换为第二异常判定模式。即，异常判定部17将第三开关SW1设为断开，使变换器控制部15动作。在第二异常判定模式下电压值Vs超过第三阈值Vth3的情况下，异常判定部17判定为变换器控制部15异常。

像这样，在通常模式时电压值Vs超过第一阈值Vth1的情况下，第三开关SW1被设为断开状态，变换器控制部15的动作停止。然后，在该状态下，判定第一开关Q1有无异常。然后，在确认了第一开关Q1不是异常之后，使变换器控制部15动作，判定变换器控制部15有无异常。因此，在第一开关Q1引起了短路击穿的状态下，变换器控制部15不动作。其结果是，能够抑制起因于第一开关Q1的短路击穿的第二开关Q2的故障。由此，能够在不增加故障部件的情况下进行异常的判定。

(电源装置的实施例1)

接着，对本实施方式1涉及的电源装置1的具体的实施例进行说明。电源装置1应用于搭载两个不同的直流电源V1、V2的系统。例如，也能够应用于作为直流电源V1而具备是锂离子电池的48V电池并作为直流电源V2而具备是铅蓄电池的12V电池的车辆系统等。

图3是示出实施方式1的实施例1涉及的电源装置1a的电路图。如图3所示，电源装置1a具备外部连接端子11～14、通信端口19、第一开关Q1、第二开关Q2、n沟道MOSFET20、电感器L1、电容器C1、C2、电阻R1～R4、DC/DC控制电路151、驱动器152、以及微型计算机(以下，称为“微机”)18。

在外部连接端子11、12，除了作为锂离子电池的直流电源V1之外还连接有负载2。负载2通过直流电源V1的电压来驱动。另一方面，在外部连接端子13、14，除了作为铅蓄电池的直流电源V2之外还连接有负载3和发电机4。负载3通过直流电源V2的电压来驱动。发电机4例如为交流发电机。

在直流电源V2的充电状态低的情况下，电源装置1利用通过对从直流电源V1接收到的直流电压进行降压而得到的直流电压对直流电源V2进行充电。另一方面，在直流电源V1的充电状态低的情况下，电源装置1利用通过对从发电机4以及直流电源V2接收到的直流电压进行升压而得到的直流电压对直流电源V1进行充电。

n沟道MOSFET20是作为第三开关SW1而发挥功能的开关元件。n沟道MOSFET20的漏极端子与电感器L1和电容器C1的连接点N1连接。n沟道MOSFET20的源极端子与外部连接端子13连接。此时，n沟道MOSFET20的体二极管D1的阴极与连接点N1连接，体二极管D1的阳极与外部连接端子13连接。由此，即使在连接点N1变得电压值异常高的情况下，也能够通过使n沟道MOSFET20为断开状态而防止从外部连接端子13、14输出异常高的电压。

电容器C2连接在外部连接端子11与外部连接端子12之间，使输入到外部连接端子11、12的直流电压稳定化。

电阻R1、R2依次串联地连接在连接点N1与接地之间，对连接点N1处的电压进行分压。同样地，电阻R3、R4依次串联地连接在连接点N1与接地之间，对连接点N1处的电压进行分压。电阻R1和电阻R2的连接点与DC/DC控制电路151连接。电阻R3和电阻R4的连接点与微机18连接。

DC/DC控制电路151以及驱动器152构成变换器控制部15。DC/DC控制电路151是包含CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及接口的集成电路。DC/DC控制电路151基于电阻R1和电阻R2的连接点的电压值来运算连接点N1处的电压值Vs。即，电阻R1、电阻R2以及DC/DC控制电路151的一部分构成电压检测部16。DC/DC控制电路151运算电压值Vs与指定的目标值的差电压。DC/DC控制电路151基于运算的差电压来运算第一开关Q1以及第二开关Q2各自的相当于接通期间的长度的工作期间。DC/DC控制电路151通过所谓的P控制、PI控制或PID控制来运算工作期间。DC/DC控制电路151基于运算的工作期间对驱动器152输出指令。

另外，DC/DC控制电路151只在从微机18接收到动作信号的期间对工作期间进行运算。DC/DC控制电路151在从微机18接收到停止信号的期间，将第一开关Q1以及第二开关Q2的接通期间设为0，使第一开关Q1以及第二开关Q2为断开状态。

驱动器152与第一开关Q1以及第二开关Q2的栅极端子连接。驱动器152按照来自DC/DC控制电路151的指令生成脉冲信号，并将生成的脉冲信号输出到第一开关Q1以及第二开关Q2的栅极端子。由此，驱动器152进行第一开关Q1以及第二开关Q2的接通断开控制。

微机18是包含CPU、ROM、RAM以及接口的计算机。微机18包含进行模拟/数字变换的AD变换器181。AD变换器181将电阻R3和电阻R4的连接点的电压的模拟值变换为数字值的电压值Vs。电阻R3、电阻R4以及AD变换器181构成电压检测部16。

在微机18的ROM预先存储有用于进行上述的异常判定部17的处理的程序。微机18的CPU通过执行该程序，从而作为异常判定部17而发挥功能。在微机18连接有DC/DC控制电路151和n沟道MOSFET20的栅极端子。微机18按照基于由AD变换器181得到的电压值Vs决定的状态模式，对DC/DC控制电路151输出动作信号或者停止信号。进而，微机18按照决定的状态模式，将接通信号或者断开信号输出到n沟道MOSFET20的栅极端子。

微机18与通信端口19连接，将示出异常判定处理的结果的数据经由通信端口19输出到外部装置。由此，用户能够经由外部装置确认异常判定处理的结果，能够进行与该结果相应的作业(例如，第一开关Q1、DC/DC控制电路151、驱动器152中的任一者的检修以及更换)。

(电源装置的实施例2)

图4是示出实施方式1的另一个实施例2涉及的电源装置1b的电路图。如图3所示，电源装置1b与实施例1涉及的电源装置1a相比较，不同点仅在于，具备n沟道MOSFET21。在实施例2涉及的电源装置1b中，由两个n沟道MOSFET20、21构成第三开关SW1。

n沟道MOSFET21连接在n沟道MOSFET20与外部连接端子13之间。n沟道MOSFET21的体二极管D2的阴极与外部连接端子13连接，体二极管D2的阳极与n沟道MOSFET20的体二极管D1的阳极连接。即，n沟道MOSFET20、21连接为各自的体二极管D1、D2的方向相互相反。通过使体二极管D1、D2的方向为相反方向，从而即使在直流电源V2侧与直流电源V1侧相比成为高电位的情况下，也能够切断从外部连接端子13、14流向电感器L1的电流。由此，即使在直流电源V2中引起了稳定的过电压异常的情况下，由微机18构成的异常判定部17(参照图1)也能够在不受该稳定的过电压异常的影响的情况下判定第一开关Q1或者变换器控制部15的异常。另外，所谓在直流电源V2中引起稳定的过电压异常的情况，是像误将电压比所希望的电压(例如12V)高的电池连接到外部连接端子13、14那样的情况。

进而，通过切断从外部连接端子13、14流向电感器L1的电流，从而能够防止电流向第二开关Q2流入，能够抑制第二开关Q2的元件击穿。

另外，第三开关SW1也可以是能够双向地进行导通以及切断的双向开关元件。作为双向开关元件，能够使用不形成体二极管的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)、作为宽带隙半导体开关的GaN-FET、像继电器那样的机械开关等。在该情况下，能够用一个元件构成第三开关SW1，因此可谋求省空间化。

<实施方式2>

以下，参照图5对本发明的实施方式2涉及的电源装置10进行说明。图5是示出实施方式2涉及的电源装置10的结构的电路框图。

如图5所示，电源装置10与图1所示的电源装置1相比较，不同点在于，具备非易失性存储部22，并且代替异常判定部17而具备异常判定部17a。其它方面与图1所示的电源装置1相同，因此以下关于它们的说明将不再重复。

非易失性存储部22是用于存储基于异常判定部17a的最新的判定结果的存储器。非易失性存储部22例如也可以内置于图3所示的微机18。

异常判定部17a除了实施方式1的异常判定部17的功能之外还具有以下的功能。在判定为第一开关Q1异常的情况(参照图2的步骤S9)以及判定为变换器控制部15异常的情况(参照图2的步骤S8)下，异常判定部17a将示出存在异常的判定结果保存到非易失性存储部22。在判定为无异常的情况下(参照图2的步骤S7)，异常判定部17a将示出无异常的判定结果保存到非易失性存储部22。另外，在执行了图2所示的步骤S7～S9中的任一处理时非易失性存储部22已经存储有判定结果的情况下，异常判定部17a对非易失性存储部22存储的判定结果进行更新。

在非易失性存储部22存储有示出存在异常的判定结果的情况下，异常判定部17a使变换器控制部15的动作停止并使第一开关Q1以及第二开关Q2为断开状态，并且使第三开关SW1为断开状态。由此，即使在将示出存在异常的判定结果保存到非易失性存储部22之后重新启动了电源装置1的情况下，也能够抑制从外部连接端子13、14输出过电压。

但是，在非易失性存储部22存储有示出存在异常的判定结果的情况下，异常判定部17a在给定的定时执行图3所示的步骤S4～S10的处理。在此，所谓给定的定时，是从上位控制部接收到重新判定指示的定时、从重新启动电源装置1a起经过了给定时间(例如几秒(2～3秒))的定时等。由此，即使在由于误判定而将示出存在异常的判定结果保存到了非易失性存储部22的情况下，异常判定部17a也能够在给定的定时再次进行判定，将存储于非易失性存储部22的判定结果更新为无异常。其结果是，电源装置1能够重新启动。或者，在由于导体接触到第一开关Q1而判定为第一开关Q1异常的情况下，异常判定部17a能够在拆除了该导体之后的给定的定时再次进行判定。其结果是，进行更新，使得存储于非易失性存储部22的判定结果示出无异常，电源装置1能够重新启动。

应认为此次公开的实施方式在所有的方面均为例示，而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有的变更。

附图标记说明

1、1a、1b、10：电源装置，2、3：负载，4：发电机，11～14：外部连接端子，15：变换器控制部，16：电压检测部，17、17a：异常判定部，18：微机，19：通信端口，20、21：n沟道MOSFET，22：非易失性存储部，151：DC/DC控制电路，152：驱动器，181：AD变换器，C1、C2：电容器，D1、D2：体二极管，L1：电感器，N1：连接点，Q1：第一开关，Q2：第二开关，R1、R2、R3、R4：电阻，SW1：第三开关，V1、V2：直流申源。

Claims (5)

1.一种电源装置，具备：

第一连接部，用于连接第一直流电源；

第二连接部，用于连接第二直流电源；

第一开关以及第二开关，依次串联地连接在所述第一连接部至接地之间；

电感器以及电容器，依次串联地连接在所述第一开关和所述第二开关的连接点至接地之间；

第三开关，连接在所述电感器和所述电容器的连接点与所述第二连接部之间；

电压检测部，检测所述电感器和所述电容器的连接点的电压值；

变换器控制部，控制所述第一开关以及所述第二开关的接通断开状态，使得由所述电压检测部检测的电压值接近目标值；以及

异常判定部，将所述变换器控制部以及所述第三开关的状态模式切换为通常模式、第一异常判定模式以及第二异常判定模式中的任一者，基于所述电压检测部检测的电压来判定异常，

所述通常模式是使所述变换器控制部动作并且使所述第三开关为接通状态的状态模式，

所述第一异常判定模式是使所述变换器控制部的动作停止并使所述第一开关以及所述第二开关为断开状态并且使所述第三开关为断开状态的状态模式，

所述第二异常判定模式是使所述变换器控制部动作并且使所述第三开关为断开状态的状态模式，

所述异常判定部在所述通常模式时所述电压检测部检测的电压值超过第一阈值的情况下，将所述状态模式从所述通常模式切换为所述第一异常判定模式，在所述第一异常判定模式下所述电压检测部检测的电压值超过第二阈值的情况下，判定为所述第一开关异常，

所述异常判定部在所述第一异常判定模式时所述电压检测部检测的电压值小于第二阈值的情况下，将所述状态模式从所述第一异常判定模式切换为所述第二异常判定模式，在所述第二异常判定模式下所述电压检测部检测的电压值超过第三阈值的情况下，判定为所述变换器控制部异常。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，

所述第三开关为MOSFET，

所述MOSFET的体二极管的阴极与所述电感器和所述电容器的连接点连接，

所述MOSFET的体二极管的阳极与所述第二连接部连接。

3.根据权利要求1所述的电源装置，其中，

所述第三开关包含串联地连接为体二极管的方向成为相互相反的方向的两个MOSFET。

4.根据权利要求1所述的电源装置，其中，

所述第三开关为双向开关元件。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电源装置，其中，

还具备：非易失性存储部，用于存储基于所述异常判定部的判定结果，

所述异常判定部在所述非易失性存储部存储了示出存在异常的判定结果的情况下，使所述变换器控制部的动作停止并使所述第一开关以及所述第二开关为断开状态，并且使所述第三开关为断开状态。