CN111133651A - 电源开关控制装置 - Google Patents

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Abstract

电源开关控制装置(1)具备检测电路(c1)、检测电路(c2)、检测电路(c3)以及检测电路(c4)。检测电路(c1)检测FET(a1)的体二极管(d1)的正向电压，检测电路(c2)检测FET(a2)的体二极管(d2)的正向电压。检测电路(c3)检测FET(a3)的体二极管(d3)的正向电压，检测电路(c4)检测FET(a4)的体二极管(d4)的正向电压。控制部(50)基于检测电路(c1)～(c4)的检测结果，判定电源电路(101)的故障。由此，电源开关控制装置(1)能够正确地检测电源的开关元件的故障。

Description

电源开关控制装置
技术领域
本发明涉及电源开关控制装置。
背景技术
以往，作为电源开关控制装置，例如在专利文献1中公开了一种对控制电源供给的机械式继电器的熔敷进行检测的电源控制装置。近年来，有时使用具备开关元件的半导体继电器来代替机械式继电器。该半导体继电器通过接通或断开开关元件来控制电源供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-134707号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
然而，上述的半导体继电器例如在与高电压电源连接且具备多个开关元件的情况下，难以确定发生了故障的开关元件，在这一点上存在进一步改进的余地。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够正确地检测电源的开关元件的故障的电源开关控制装置。
用于解决问题的技术手段
为了解决上述问题并实现目的，本发明涉及的电源开关控制装置的特征在于，具备：上游侧双向切断电路，所述上游侧双向切断电路在连接有直流电源和负载部的电源电路中被设置在所述直流电源的正极与所述负载部之间，对从所述直流电源流向所述负载部的电源电流以及从所述负载部流向所述直流电源的再生电流进行接通或切断；下游侧双向切断电路，所述下游侧双向切断电路被设置在所述直流电源的负极与所述负载部之间，对所述电源电流和所述再生电流进行接通或切断；以及控制部，所述控制部对所述上游侧双向切断电路和所述下游侧双向切断电路进行控制，所述上游侧双向切断电路具有：第1开关元件，其对所述电源电流进行接通或切断；第2开关元件，其与所述第1开关元件串联连接，对所述再生电流进行接通或切断；第1二极管，其被设置为通电方向与所述电源电流流动的方向相反，并与所述第1开关元件并联连接；第2二极管，其被设置为通电方向与所述再生电流流动的方向相反，并与所述第2开关元件并联连接；第1检测部，其与所述第1二极管并联连接，检测该第1二极管的正向电压；及第2检测部，其与所述第2二极管并联连接，检测该第2二极管的正向电压，所述下游侧双向切断电路具有：第3开关元件，其对所述电源电流进行接通或切断；第4开关元件，其与所述第3开关元件串联连接，对所述再生电流进行接通或切断；第3二极管，其被设置为通电方向与所述电源电流流动的方向相反，并与所述第3开关元件并联连接；第4二极管，其被设置为通电方向与所述再生电流流动的方向相反，并与所述第4开关元件并联连接；第3检测部，其与所述第3二极管并联连接，检测该第3二极管的正向电压；及第4检测部，其与所述第4二极管并联连接，检测该第4二极管的正向电压，所述控制部基于所述第1检测部、所述第2检测部、所述第3检测部及所述第4检测部的检测结果，来判定所述电源电路的故障。
在上述电源开关控制装置中，优选为，所述控制部在起动准备期间、预充电期间、系统工作期间以及系统停止期间这4个期间中的至少1个期间对所述电源电路的故障进行判定，所述起动准备期间为从所述第1开关元件、第2开关元件、第3开关元件及第4开关元件全部截止的所述电源电路的截止状态起准备所述电源电路的起动的期间，所述预充电期间为避免在所述起动准备期间结束后从所述直流电源流向所述负载部的冲击电流的期间，所述系统工作期间为在所述预充电期间结束后使所述电源电路进行通常工作的期间，所述系统停止期间为使进行通常工作的所述电源电路停止的期间。
在上述电源开关控制装置中，优选为，在所述控制部使所述第1开关元件、所述第2开关元件、所述第3开关元件及所述第4开关元件导通，并使所述电源电流在所述电源电路中流动的情况下，所述控制部在所述第2检测部检测到所述第2二极管的正向电压时，判定为所述第2开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障，所述控制部在所述第4检测部检测到所述第4二极管的正向电压时，判定为所述第4开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。
在上述电源开关控制装置中，优选为，在所述控制部使所述第1开关元件和所述第3开关元件导通，使所述第2开关元件和所述第4开关元件截止，并使所述电源电流在所述电源电路中流动的情况下，在所述第2检测部没检测到所述第2二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第2开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障，在所述第4检测部没检测到所述第4二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第4开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。
在上述电源开关控制装置中，优选为，在所述控制部使所述第1开关元件、所述第2开关元件、所述第3开关元件及所述第4开关元件导通，并使所述再生电流在所述电源电路中流动的情况下，在所述第1检测部检测到所述第1二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第1开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障，在所述第3检测部检测到所述第3二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第3开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。
在上述电源开关控制装置中，优选为，在所述控制部使所述第2开关元件和所述第4开关元件导通，使所述第1开关元件和所述第3开关元件截止，并使所述再生电流在所述电源电路中流动的情况下，在所述第1检测部没检测到所述第1二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第1开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障，所述控制部在所述第3检测部没检测到所述第3二极管的正向电压时，判定为所述第3开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。
发明效果
本发明涉及的电源开关控制装置能够分别判定第1开关元件～第4开关元件的故障，能够正确地检测电源的各开关元件的故障。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的结构例的电路图。
图2是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的时序图。
图3是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的流程图。
图4是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的时序图。
图5是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的流程图。
图6是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的时序图。
图7是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的流程图。
图8是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的时序图。
图9是示出实施方式涉及的电源开关控制装置的工作例的流程图。
符号说明
1 电源开关控制装置
2 高电压电池(直流电源)
3 高电压负载部(负载部)
101 电源电路
30 上游侧双向切断电路
40 下游侧双向切断电路
50 控制部
a1 FET(第1开关元件)
a2 FET(第2开关元件)
a3 FET(第3开关元件)
a4 FET(第4开关元件)
d1 体二极管(第1二极管)
d2 体二极管(第2二极管)
d3 体二极管(第3二极管)
d4 体二极管(第4二极管)
Vf 正向电压
c1 检测电路(第1检测部)
c2 检测电路(第2检测部)
c3 检测电路(第3检测部)
c4 检测电路(第4检测部)
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容。另外，在以下记载的结构要素中包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素。并且，以下记载的结构能够适当组合。另外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、替换或变更。
[实施方式]
对实施方式涉及的电源开关控制装置1进行说明。在电动汽车、混合动力电动汽车等车辆中，例如有时设置有高电压系统100，该高电压系统100具备：从高电压电池2向高电压负载部3供给电源电力而使高电压负载部3驱动的功能；以及从高电压负载部3向高电压电池2供给再生电力而对高电压电池2进行充电的功能。该高电压系统100具备：作为直流电源的高电压电池2；作为负载部的高电压负载部3；以及电源开关控制装置1。高电压系统100构成将高电压电池2和高电压负载部3经由电源开关控制装置1电连接而成的电源电路101。
高电压电池2是能够充放电的高电压的二次电池，例如由将多个电池连接而成的锂离子电池组、镍氢电池组等构成。高电压电池2例如具有数百V的端子电压。高电压电池2经由电源开关控制装置1与高电压负载部3连接，向高电压负载部3供给电力。另外，高电压电池2对从高电压负载部3供给的再生电力进行充电。
高电压负载部3是高电压的负载部，例如是将直流转换为交流并将电力向驱动电动机供给的逆变器等。高电压负载部3经由电源开关控制装置1与高电压电池2连接，将从高电压电池2供给的直流电力转换为交流电力并向驱动马达供给。另外，高电压负载部3将从驱动电动机供给的交流的再生电力转换为直流电力并向高电压电池2供给。
电源开关控制装置1是以保险为目的而在高电压电池2与高电压负载部3之间对双向流动的电流进行接通或切断的半导体继电器装置。如图1所示，电源开关控制装置1具备：电流传感器10、电压监视电路20、上游侧双向切断电路30、下游侧双向切断电路40以及控制部50。
电流传感器10是检测流过电源电路101的电流的传感器。电流传感器10例如串联设置在高电压电池2的正极与高电压负载部3之间。电流传感器10与控制部50连接，检测流过电源电路101的电流即负载电流I，并将检测到的检测结果即负载电流I向控制部50输出。
电压监视电路20是检测电源电路101的负载电压V的电路。电压监视电路20与高电压负载部3并联连接，检测施加于该高电压负载部3的负载电压V。电压监视电路20与控制部50连接，并将检测到的检测结果即负载电压V向控制部50输出。
上游侧双向切断电路30是对在电源电路101中双向流动的电流进行接通或切断的电路。上游侧双向切断电路30在电源电路101中设置在高电压电池2的正极与高电压负载部3之间。上游侧双向切断电路30对从高电压电池2流向高电压负载部3的电源电流以及从高电压负载部3流向高电压电池2的再生电流进行接通或切断。上游侧双向切断电路30具有：作为第1开关元件的FET(Field-effect transistor；场效应晶体管)a1、作为第2开关元件的FET a2、驱动电路b1、驱动电路b2、作为第1检测部的检测电路c1以及作为第2检测部的检测电路c2。FET a1、a2例如是N沟道型的MOS(Metal-Oxide-Semiconductor；金属氧化物半导体)FET。
FET a1是对电源电流进行接通或切断的开关。在FET a1中，漏极端子经由电流传感器10与高电压电池2连接，源极端子经由FET a2与高电压负载部3连接。在FET a1中，在漏极端子与源极端子之间形成有作为第1二极管的体二极管(寄生二极管)d1。体二极管d1设置为通电方向与电源电流流动的方向相反，并与FET a1并联连接。具体而言，体二极管d1以阴极端子设置在高电压电池2侧且阳极端子设置在高电压负载部3侧的状态与FET a1并联连接。换言之，体二极管d1的阴极端子与FET a1的漏极端子连接，阳极端子与FET a1的源极端子连接。FET a1的栅极端子与后述的驱动电路b1连接，FET a1由该驱动电路b1驱动。FETa1由驱动电路b1驱动从而导通或截止，在电源电路101的上游侧对从高电压电池2流向高电压负载部3的电源电流进行接通或切断。另外，FET a1对再生电流不具有切断功能而是进行接通。FET a1例如在再生电流流动的情况下截止时，再生电流在体二极管d1中流动。另外，FET a1在再生电流流动的情况下导通时，再生电流不在体二极管d1中流动，而是在漏极-源极间流动。
FET a2是对再生电流进行接通或切断的开关。FET a2与FET a1串联连接。在FETa2中，例如，漏极端子与高电压负载部3连接，源极端子与FET a1连接。在FET a的漏极端子与源极端子之间形成有作为第2二极管的体二极管d2。体二极管d2设置为通电方向与再生电流流动的方向相反，并且与FET a2并联连接。具体而言，体二极管d2以阴极端子设置在高电压负载部3侧且阳极端子设置在高电压电池2侧的状态与FET a2并联连接。换言之，在体二极管d2中，阴极端子与FET a2的漏极端子连接，阳极端子与FET a2的源极端子连接。FETa2的栅极端子与后述的驱动电路b2连接，FET a2由该驱动电路b2驱动。FET a2由驱动电路b2驱动而导通或截止，在电源电路101的上游侧对从高电压负载部3流向高电压电池2的再生电流进行接通或切断。另外，FET a2对电源电流不具有切断功能而是进行接通。FET a2例如在电源电流流过的情况下截止时，电源电流流过体二极管d2。另外，FET a2在电源电流流过的情况下导通时，电源电流不在体二极管d2中流动，而是在漏极-源极间流动。
驱动电路b1是驱动FET a1的电路。驱动电路b1与FET a1的栅极端子连接，根据来自后述的控制部50的ON(导通)/OFF(截止)指令来驱动FET a1。在从控制部50输出了ON指令的情况下，驱动电路b1向FET a1输出驱动信号Sg(ON)而使FET a1导通。例如，驱动电路b1对FET a1的栅极端子施加ON电压而使FET a1导通。另外，在从控制部50输出了OFF指令的情况下，驱动电路b1向FET a1输出驱动信号Sg(OFF)而使FET a1截止。例如，驱动电路b1对FETa1的栅极端子施加OFF电压而使FET a1截止。驱动电路b1调整对栅极端子施加的ON电压以将负载电流I抑制在一定的值以下，从而防止在使FET a1导通的时刻过大的电源电流(冲击电流)在电源电路101中流动。
驱动电路b2是驱动FET a2的电路。驱动电路b2与FET a2的栅极端子连接，根据来自后述的控制部50的ON/OFF指令来驱动FET a2。在从控制部50输出了ON指令的情况下，驱动电路b2向FET a2输出驱动信号Sg(ON)而使FET a2导通。例如，驱动电路b2对FET a2的栅极端子施加ON电压而使FET a2导通。另外，在从控制部50输出了OFF指令的情况下，驱动电路b2向FET a2输出驱动信号Sg(OFF)而使FET a2截止。例如，驱动电路b2对FET a2的栅极端子施加OFF电压而使FET a2截止。
检测电路c1是检测电压的电路。检测电路c1与体二极管d1并联连接，检测该体二极管d1的电压降即正向电压Vf。检测电路c1例如与体二极管d1的阳极端子和阴极端子连接，检测该阳极端子与阴极端子之间的电压降即正向电压Vf。检测电路c1与控制部50连接，将检测到的检测结果即体二极管d1的正向电压Vf向控制部50输出。
检测电路c2是检测电压的电路。检测电路c2与体二极管d2并联连接，检测该体二极管d2的电压降即正向电压Vf。检测电路c2例如与体二极管d2的阳极端子和阴极端子连接，检测该阳极端子与阴极端子之间的电压降即正向电压Vf。检测电路c2与控制部50连接，将检测到的检测结果即体二极管d2的正向电压Vf向控制部50输出。
下游侧双向切断电路40是对在电源电路101中双向流动的电流进行接通或切断的电路。下游侧双向切断电路40在电源电路101中设置在高电压电池2的负极与高电压负载部3之间。下游侧双向切断电路40对从高电压电池2流向高电压负载部3的电源电流以及从高电压负载部3流向高电压电池2的再生电流进行接通或切断。下游侧双向切断电路40具有作为第3开关元件的FET a3、作为第4开关元件的FET a4、驱动电路b3、驱动电路b4、作为第3检测部的检测电路c3以及作为第4检测部的检测电路c4。FET a3、a4例如是N沟道型的MOSFET。
FET a3是对电源电流进行接通或切断的开关。FET a3的漏极端子与高电压负载部3连接，源极端子经由FET a4与高电压电池2连接。在FET a3中，在漏极端子与源极端子之间形成有作为第3二极管的体二极管d3。体二极管d3设置为通电方向与电源电流流动的方向相反，并与FET a3并联连接。具体而言，体二极管d3以阴极端子设置在高电压负载部3侧且阳极端子设置在高电压电池2侧的状态与FET a3并联连接。换言之，体二极管d3的阴极端子与FET a3的漏极端子连接，阳极端子与FET a3的源极端子连接。FET a3的栅极端子与后述的驱动电路b3连接，FET a3由该驱动电路b3驱动。FET a3由驱动电路b3驱动从而导通或截止，在电源电路101的下游侧对从高电压电池2流向高电压负载部3的电源电流进行接通或切断。另外，FET a3对再生电流不具有切断功能而是进行接通。FET a3例如在再生电流流动的情况下截止时，再生电流流过体二极管d3。另外，FET a3在再生电流流动的情况下导通时，再生电流不在体二极管d3流动，而是在漏极-源极间流动。
FET a4是对再生电流进行接通或切断的开关。FET a4与FET a3串联连接。在FETa4中，例如，漏极端子与高电压电池2连接，源极端子与FET a3连接。FET a4在漏极端子与源极端子之间形成有作为第4二极管的体二极管d4。体二极管d4设置为通电方向与再生电流流动的方向反向相反，并与FET a4并联连接。具体而言，体二极管d4以阴极端子设置在高电压电池2侧且阳极端子设置在高电压负载部3侧的状态与FET a4并联连接。换言之，体二极管d4的阴极端子与FET a4的漏极端子连接，阳极端子与FET a4的源极端子连接。FET a4的栅极端子与后述的驱动电路b4连接，FET a4由该驱动电路b4驱动。FET a4由驱动电路b4驱动从而导通或截止，在电源电路101的下游侧对从高电压负载部3流向高电压电池2的再生电流进行接通或切断。另外，FET a4对电源电流不具有切断功能而是进行接通。FET a4例如在电源电流流过的情况下截止时，电源电流流过体二极管d4。另外，FET a4在电源电流流过的情况下导通时，电源电流不在体二极管d4中流动，而是在漏极-源极间流动。
驱动电路b3是驱动FET a3的电路。驱动电路b3与FET a3的栅极端子连接，根据来自后述的控制部50的ON/OFF指令来驱动FET a3。在从控制部50输出了ON指令的情况下，驱动电路b3向FET a3输出驱动信号Sg(ON)而使FET a3导通。例如，驱动电路b3向FET a3的栅极端子施加ON电压而使FET a3导通。另外，在从控制部50输出了OFF指令的情况下，驱动电路b3向FET a3输出驱动信号Sg(OFF)而使FET a3截止。例如，驱动电路b3向FET a3的栅极端子施加OFF电压而使FET a3截止。驱动电路b3调整对栅极端子施加的ON电压以将负载电流I抑制在一定的值以下，从而防止在使FETT a3接通的时刻过大的电源电流(冲击电流)在电源电路101中流动。
驱动电路b4是驱动FET a4的电路。驱动电路b4与FET a4的栅极端子连接，根据来自后述的控制部50的ON/OFF指令来驱动FET a4。在从控制部50输出了ON指令的情况下，驱动电路b4向FET a4输出驱动信号Sg(ON)而使FET a4导通。例如，驱动电路b4对FET a4的栅极端子施加ON电压而使FET a4导通。另外，在从控制部50输出了OFF指令的情况下，驱动电路b4向FET a4输出驱动信号Sg(OFF)而使FET a4截止。例如，驱动电路b4对FET a4的栅极端子施加OFF电压而使FET a4截止。
检测电路c3是检测电压的电路。检测电路c3与体二极管d3并联连接，检测该体二极管d3的电压降即正向电压Vf。检测电路c3例如与体二极管d3的阳极端子和阴极端子连接，检测该阳极端子与阴极端子之间的电压降即正向电压Vf。检测电路c3与控制部50连接，将检测到的检测结果即体二极管d3的正向电压Vf向控制部50输出。
检测电路c4是检测电压的电路。检测电路c4与体二极管d4并联连接，检测该体二极管d4的电压降即正向电压Vf。检测电路c4例如与体二极管d4的阳极端子和阴极端子连接，检测该阳极端子与阴极端子之间的电压降即正向电压Vf。检测电路c4与控制部50连接，将检测到的检测结果即体二极管d4的正向电压Vf向控制部50输出。
控制部50是对上游侧双向切断电路30以及下游侧双向切断电路40进行控制的电路。控制部50构成为包含以包括CPU、构成存储部的ROM、RAM以及接口的公知的微型计算机为主体的电子电路。控制部50对上游侧双向切断电路30的驱动电路b1、b2以及下游侧双向切断电路40的驱动电路b3、b4进行控制。控制部50例如基于电流传感器10、电压监视电路20以及检测电路c1～c4的检测结果来判定FET a1～a4的故障，并基于判定结果来控制驱动电路b1～b4。控制部50与电流传感器10连接，基于从该电流传感器10输出的负载电流I，判定FET a1、a3发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障以及FET a1、a3发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。控制部50与电压监视电路20连接，基于从该电压监视电路20输出的负载电压V，判定FET a1、a3的导通粘连故障以及FET a1、a3的截止粘连故障。控制部50与检测电路c1连接，基于从该检测电路c1输出的体二极管d1的正向电压Vf，判定FET a1的导通粘连故障以及截止粘连故障。控制部50与检测电路c2连接，基于从该检测电路c2输出的体二极管d2的正向电压Vf，判定FET a2的导通粘连故障以及截止粘连故障。控制部50与检测电路c3连接，基于从该检测电路c3输出的体二极管d3的正向电压Vf，判定FET a3的导通粘连故障以及截止粘连故障。控制部50与检测电路c4连接，基于从该检测电路c4输出的体二极管d4的正向电压Vf，判定FET a4的导通粘连故障以及截止粘连故障。
接着，参照图2及图3，对电源开关控制装置1的工作例进行说明。电源开关控制装置1具有：截止状态，是高电压系统100(电源电路101)起动前且FET a1～a4全部为截止的状态(时刻t0)；以及起动准备期间，从该截止状态起准备高电压系统100的起动(时刻t0～时刻t5)。另外，电源开关控制装置1具有：预充电期间，在该起动准备期间结束后使高电压系统100起动时避免从高电压电池2流向高电压负荷部3的冲击电流(时刻t10～时刻t15)；以及系统停止期间，使进行通常工作的高电压系统100停止(时刻t22～时刻t26)(参照图8)。
在图2及图3所示的例子中，对起动准备期间(时刻t0～时刻t5)和预充电期间(时刻t5～时刻t10)的电源开关控制装置1的工作例进行说明。在该例中，以电源开关控制装置1是从高电压电池2向高电压负载部3供给电源电力的正向通电为前提。电源开关控制装置1在上述的截止状态下，FET a1～a4全部截止(时刻t0)。电源开关控制装置1利用控制部50在上述的起动准备期间使FET a1导通一定期间(步骤S1)。控制部50例如在图2所示的时刻t1至时刻t2的期间使FET a1导通，使FET a2～a4截止。接着，控制部50判定负载电压V和负载电流I是否没有变化(步骤S2)。控制部50在负载电压V和负载电流I有变化的情况下(步骤S2；否)，由于流过电源电流，因此判定为本应截止的FET a3发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤S3)。另外，控制部50在负载电压V和负载电流I没有变化的情况下(步骤S2；是)，使FET a1截止，使FET a3导通一定期间(步骤S4)。控制部50例如在图2所示的时刻t3至时刻t4的期间使FET a3导通，使FET a1、a2、a4截止。
接着，控制部50判定负载电压V和负载电流I是否没有变化(步骤S5)。控制部50在负载电压V和负载电流I有变化的情况下(步骤S5；否)，由于流过电源电流，所以判定为本应截止的FET a1粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤S6)。另外，控制部50在负载电压V和负载电流I没有变化的情况下(步骤S5；是)，在时刻t5使FET a1～a4导通(步骤S7)。此外，高电压系统100的起动准备期间在时刻t5结束，从时刻t5以后预充电期间开始。控制部50判定在预充电期间负载电压V和负载电流I是否增加(步骤S8)。控制部50在预充电期间负载电压V和负载电流I没有增加的情况下(步骤S8；否)，由于未流过电源电流，因此判定为FET a1或FET a3中的至少一者发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤S9)。控制部50在预充电期间负载电压V和负载电流I增加的情况下(步骤S8；是)，判定FET a2的体二极管d2的正向电压Vf是否为Lo电平(低电平)(步骤S10)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Hi电平(高电平)的情况下(步骤S10；否)，判定为本应导通的FET a2发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤S11)。在此，在FET a2导通的情况下，由于电源电流不在体二极管d2中流动而是在漏极-源极间流动，因此体二极管d2的正向电压Vf成为Lo电平。另一方面，在FET a2截止的情况下，由于电源电流不在漏极-源极间流动而是在体二极管d2中流动，因此体二极管d2的正向电压Vf成为Hi电平。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤S10；是)，判定FET a4的体二极管d4的正向电压Vf是否为Lo电平(步骤S12)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤S12；否)，判定为本应导通的FET a4发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤S13)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤S12；是)，将FET a2截止一定期间(步骤S14)。控制部50例如在图2所示的时刻t6至时刻t7的期间使FET a2截止，使FET a1、a3、a4导通。
接着，控制部50判定FET a2的体二极管d2的正向电压Vf是否为Hi电平(步骤S15)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Lo电平时(步骤S15；否)，判定为本应断开的FET a2发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤S16)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤S15；是)，使FET a4截止一定期间(步骤S17)。控制部50例如在图2所示的时刻t8至时刻t9的期间使FET a4截止，使FET a1、a2、a3导通。接着，控制部50判定FET a4的体二极管d4的正向电压Vf是否为Hi电平(步骤S18)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤S18；否)，判定为本应截止的FET a4发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤S19)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤S18；是)，判定为FET a1～a4正常，结束FET a1～a4的故障判定处理。此外，控制部50在判定FET a1～a4中发生导通粘连故障或截止粘连故障的情况下，进行高电压系统100的紧急停止处理(步骤S20)，结束故障判定处理。控制部50例如使FET a1～a4全部截止而切断电源电路101，并且使蓄积于高电压负载部3的电容器的电荷适当地放电。另外，控制部50向未图示的上级ECU(电子控制单元；ElectronicControl Unit)输出故障部位的FET a1～a4及其状态(导通粘连故障、截止粘连故障)。
接着，参照图4及图5，对电源开关控制装置1的工作例进行说明。在图4及图5所示的例子中，对系统工作期间(时刻t10～时刻t15)的电源开关控制装置1的工作例进行说明。在该例中，以电源开关控制装置1是从高电压电池2向高电压负载部3供给电源电力的正向通电为前提。在系统工作期间的时刻t10，电源开关控制装置1的FET a1～a4全部导通。电源开关控制装置1利用控制部50判定在系统工作期间负载电流I是否超过了电流阈值Ith1(步骤U1)。在此，电流阈值Ith1为能够检测到FET a2、a4的体二极管d2、d4的正向电压Vf的电流值。控制部50在系统工作期间负载电流I未超过电流阈值Ith1的情况下(步骤U1；否)，判定为不能判定故障，结束故障判定处理。控制部50在判定为在系统工作期间负载电流I超过电流阈值Ith1的情况下(步骤U1；是)，判定FET a2的体二极管d2的正向电压Vf是否为Lo电平(步骤U2)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤U2；否)，判定为本应导通的FET a2发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤U3)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤U2；是)，判定FET a4的体二极管d4的正向电压Vf是否为Lo电平(步骤U4)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤U4；否)，判定为本应导通的FET a4发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤U5)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤U4；是)，使FET a2截止一定期间(步骤U6)。控制部50例如在图4所示的时刻t11至时刻t12的期间使FET a2截止，使FET a1、a3、a4导通。
接着，控制部50判定FET a2的体二极管d2的正向电压Vf是否为Hi电平(步骤U7)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤U7；否)，判定为本应截止的FET a2发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤U8)。控制部50在FET a2的体二极管d2的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤U7；是)，使FET a4截止一定期间(步骤U9)。控制部50例如在图4所示的时刻t13至时刻t14的期间使FET a4截止，使FET a1、a2、a3导通。接着，控制部50判定FET a4的体二极管d4的正向电压Vf是否为Hi电平(步骤U10)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤U10；否)，判定为本应截止的FET a4发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤U11)。控制部50在FET a4的体二极管d4的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤U10；是)，判定为FET a2、a4正常，结束FET a2、a4的故障判定处理。此外，控制部50在判定为在FET a2、a4中发生导通粘连故障或截止粘连故障的情况下，进行高电压系统100的紧急停止处理(步骤U12)，结束故障判定处理。控制部50例如使FET a1～a4全部截止而切断电源电路101，并且使蓄积于高电压负载部3的电容器中的电荷适当地放电。另外，控制部50向上级ECU输出故障部位的FET a2、a4及其状态(导通粘连故障、截止粘连故障)。
接着，参照图6及图7，对电源开关控制装置1的工作例进行说明。在图6及图7所示的例子中，对系统工作期间(时刻t16～时刻t21)的电源开关控制装置1的工作例进行说明。在该例子中，以电源开关控制装置1是从高电压负载部3向高电压电池2供给再生电力的反向接通为前提。在系统工作期间的时刻t16，电源开关控制装置1的FET a1～a4全部导通。电源开关控制装置1利用控制部50来判定在系统工作期间负载电流I是否小于电流阈值Ith2(步骤P1)。在此，电流阈值Ith2是能够检测到FET a1、a3的体二极管d1、d3的正向电压Vf的电流值。控制部50在系统工作期间负载电流I不小于电流阈值Ith2的情况下(步骤P1；否)，判定为不能判定故障，结束故障判定处理。控制部50在判定为在系统工作期间负载电流I小于电流阈值Ith2的情况下(步骤P1；是)，判定FET a1的体二极管d1的正向电压Vf是否为Lo电平(步骤P2)。控制部50在FET a1的体二极管d1的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤P2；否)，判定为本应导通的FET a1发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤P3)。控制部50在FET a1的体二极管d1的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤P2；是)，判定FET a3的体二极管d3的正向电压Vf是否为Lo电平(步骤P4)。控制部50在FET a3的体二极管d3的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤P4；否)，判定为本应导通的FET a3发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障(步骤P5)。控制部50在FET a3的体二极管d3的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤P4；是)，使FET a1截止一定期间(步骤P6)。控制部50例如在图6所示的时刻t17到时刻t18的期间使FET a1截止，使FET a2、a3、a4导通。
接着，控制部50判定FET a1的体二极管d1的正向电压Vf是否为Hi电平(步骤P7)。控制部50在FET a1的体二极管d1的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤P7；否)，判定为本应截止的FET a1发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤P8)。控制部50在FET a1的体二极管d1的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤P7；是)，使FET a3截止一定期间(步骤P9)。控制部50例如在图6所示的时刻t19至时刻t20的期间使FET a3截止，使FET a1、a2、a4导通。接着，控制部50判定FET a3的体二极管d3的正向电压Vf是否为Hi电平(步骤P10)。控制部50在FET a3的体二极管d3的正向电压Vf为Lo电平的情况下(步骤P10；否)，判定为本应截止的FET a3发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤P11)。控制部50在FET a3的体二极管d3的正向电压Vf为Hi电平的情况下(步骤P10；是)，判定为FET a1、a3正常，结束FET a1、a3的故障判定处理。此外，控制部50在判定为在FET a1、a3中发生导通粘连故障或截止粘连故障的情况下，进行高电压系统100的紧急停止处理(步骤P12)，结束故障判定处理。控制部50例如使FET a1～a4全部截止而切断电源电路101，并且使蓄积于高电压负载部3的电容器的电荷适当地放电。另外，控制部50向上级ECU输出故障部位的FET a1、a3及其状态(导通粘连故障、截止粘连故障)。
接着，参照图8及图9，对电源开关控制装置1的工作例进行说明。在图8及图9所示的例子中，对系统停止期间(时刻t22～时刻t26)的电源开关控制装置1的工作例进行说明。在该例中，以电源开关控制装置1是从高电压电池2向高电压负载部3供给电源电力的正向通电为前提。在高电压系统100停止前的系统工作期间，电源开关控制装置1的FET a1～a4全部导通。电源开关控制装置1利用控制部50在系统停止期间使FET a1截止一定期间(步骤Q1)。控制部50例如在图8所示的时刻t22至时刻t23的期间使FET a1截止，使FET a2～a4导通。接着，控制部50判定在时刻t22至时刻t23的期间负载电压V是否减少(步骤Q2)。控制部50在负载电压V未减少的情况下(步骤Q2；否)，判定为本应截止的FET a1发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤Q3)。控制部50在负载电压V减少的情况下(步骤Q2；是)，使FETa3截止一定期间(步骤Q4)。控制部50例如在图8所示的时刻t24至时刻t25的期间使FET a3截止，使FET a1、a2、a4导通。
接着，控制部50判定在时刻t24至时刻t25的期间负载电压V是否减少(步骤Q5)。控制部50在负载电压V未减少的情况下(步骤Q5；否)，判定为本应截止的FET a3发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障(步骤Q6)。控制部50在负载电压V减少的情况下(步骤Q5；是)，使FET a1、a2、a4截止(步骤Q7)，结束FET a1、a3的故障判定处理。此外，控制部50在判定为在FET a1、a3中发生导通粘连故障的情况下，进行高电压系统100的紧急停止处理(步骤Q8)，结束故障判定处理。控制部50例如使FET a1～a4全部截止而切断电源电路101，并且使蓄积于高电压负载部3的电容器中的电荷适当地放电。另外，控制部50向上级ECU输出故障部位的FET a1、a3及其状态(导通粘连故障)。
如上所述，实施方式涉及的电源开关控制装置1具备上游侧双向切断电路30、下游侧双向切断电路40以及控制部50。上游侧双向切断电路30在连接有高电压电池2和高电压负载部3的电源电路101中设置在高电压电池2的正极与高电压负载部3之间，对从高电压电池2流向高电压负载部3的电源电流以及从高电压负载部3流向高电压电池2的再生电流进行接通或切断。下游侧双向切断电路40设置在高电压电池2的负极与高电压负载部3之间，对电源电流和再生电流进行接通或切断。控制部50对上游侧双向切断电路30和下游侧双向切断电路40进行控制。上游侧双向切断电路30具有FET a1、FET a2、体二极管d1、体二极管d2、检测电路c1以及检测电路c2。FET a1对电源电流进行接通或切断。FET a2与FET a1串联连接，对再生电流进行接通或切断。体二极管d1设置为通电方向与电源电流流动的方向相反，与FET a1并联连接。体二极管d2设置为通电方向与再生电流流动的方向相反，与FET a2并联连接。检测电路c1与体二极管d1并联连接，检测该体二极管d1的正向电压Vf。检测电路c2与体二极管d2并联连接，检测该体二极管d2的正向电压Vf。下游侧双向切断电路40具有FET a3、FET a4、体二极管d3、体二极管d4、检测电路c3以及检测电路c4。FET a3对电源电流进行接通或切断。FET a4与FET a3串联连接，对再生电流进行接通或切断。体二极管d3设置为通电方向与电源电流流动的方向相反，与FET a3并联连接。体二极管d4设置为通电方向与再生电流流动的方向相反，与FET a4并联连接。检测电路c3与体二极管d3并联连接，检测该体二极管d3的正向电压Vf。检测电路c4与体二极管d4并联连接，检测该体二极管d4的正向电压Vf。控制部50基于检测电路c1、检测电路c2、检测电路c3以及检测电路c4的检测结果，判定电源电路101的故障。
根据该结构，电源开关控制装置1能够基于检测电路c1的检测结果来判定FET a1的故障，能够基于检测电路c2的检测结果来判定FET a2的故障。另外，电源开关控制装置1能够基于检测电路c3的检测结果来判定FET a3的故障，能够基于检测电路c4的检测结果来判定FET a4的故障。于是，电源开关控制装置1能够基于检测电路c1～c4的检测结果分别判定FET a1～a4的故障。利用该判定，电源开关控制装置1能够确定FET a1～a4中的哪个发生了故障。利用该确定，电源开关控制装置1能够恰当地检测FET a1～a4的故障。另外，电源开关控制装置1能够确定故障部位，因此能够尽早且可靠地从故障恢复。
在上述电源开关控制装置1中，控制部50具有：起动准备期间，其为从FET a1～a4全部截止的电源电路101的截止状态，准备该电源电路101的起动；以及预充电期间，其为避免在起动准备期间结束后从高电压电池2流向高电压负载部3的冲击电流。控制部50还具有：系统工作期间，其为在预充电期间结束后使电源电路101进行通常工作；以及系统停止期间，其为使进行通常工作的电源电路101停止。控制部50在这4个期间中的至少1个期间进行电源电路101的故障进行判定。根据该结构，电源开关控制装置1能够在不影响高电压系统100工作的情况下在短时间内判定FET a1～a4的故障。
在上述电源开关控制装置1中，控制部50使FET a1、FET a2、FET a3以及FET a4导通，使电源电流在电源电路101中流动。控制部50在使该电源电流在电源电路101中流动的情况下，在检测电路c2检测到体二极管d2的正向电压Vf时，判定为FET a2发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。另外，控制部50在检测电路c4检测到体二极管d4的正向电压Vf时，判定为FET a4发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。根据该结构，电源开关控制装置1能够在供给电源电流时判定FET a2、a4发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障这种故障的种类。
在上述电源开关控制装置1中，控制部50使FET a1和FET a3导通，使FET a2和FETa4截止，使电源电流在电源电路101中流动。控制部50在使该电源电流在电源电路101中流动的情况下，在检测电路c2没检测到体二极管d2的正向电压Vf时，判定为FET a2发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。另外，控制部50在检测电路c4没检测到体二极管d4的正向电压Vf时，判定为FET a4发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。电源开关控制装置1能够在供给电源电流时判定FET a2、a4发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障这种故障的种类。
在上述电源开关控制装置1中，控制部50使FET a1、FET a2、FET a3以及FET a4导通，使再生电流在电源电路101中流动。控制部50在使该再生电流在电源电路101中流动的情况下，在检测电路c1检测到体二极管d1的正向电压Vf时，判定为FET a1粘连为截止而不导通的截止粘连故障。另外，控制部50在检测电路c3检测到体二极管d3的正向电压Vf时，判定为FET a3发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。根据该结构，电源开关控制装置1能够在供给再生电流时判定FET a1、a3发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障这种故障的种类。
在上述电源开关控制装置1中，控制部50使FET a2和FET a4导通，使FET a1和FETa3截止，使再生电流在电源电路101中流动。控制部50在使该再生电流在电源电路101中流动的情况下，在检测电路c1没检测到体二极管d1的正向电压Vf时，判定为FET a1粘连为导通而不截止的导通粘连故障。另外，控制部50在检测电路c3没检测到体二极管d3的正向电压Vf时，判定为FET a3发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。电源开关控制装置1能够在供给再生电流时判定FET a1、a3发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障这种故障的种类。
[变形例]
接着，对实施方式的变形例进行说明。虽然对FET a1～a4是N沟道型的MOSFET的例子进行了说明，但并不限定于此，也可以是其他开关元件。例如，开关元件也可以是P沟道型的MOSFET、双极晶体管、IGBT等。在双极晶体管、IGBT的情况下，由于二极管不寄生，因此需要另行并联连接二极管。
另外，对电源开关控制装置1应用于车辆所搭载的高电压系统100的例子进行了说明，但也可以搭载于除车辆以外的交通工具、建筑物、机械等所搭载的高电压系统100。
另外，对电源开关控制装置1应用于高电压系统100的例子进行了说明，但也可以应用于低电压系统。

Claims (6)

1.一种电源开关控制装置，其特征在于，具备：
上游侧双向切断电路，所述上游侧双向切断电路在连接有直流电源和负载部的电源电路中被设置在所述直流电源的正极与所述负载部之间，对从所述直流电源流向所述负载部的电源电流以及从所述负载部流向所述直流电源的再生电流进行接通或切断；
下游侧双向切断电路，所述下游侧双向切断电路被设置在所述直流电源的负极与所述负载部之间，对所述电源电流和所述再生电流进行接通或切断；以及
控制部，所述控制部对所述上游侧双向切断电路和所述下游侧双向切断电路进行控制，
所述上游侧双向切断电路具有：
第1开关元件，其对所述电源电流进行接通或切断；
第2开关元件，其与所述第1开关元件串联连接，对所述再生电流进行接通或切断；
第1二极管，其被设置为通电方向与所述电源电流流动的方向相反，并与所述第1开关元件并联连接；
第2二极管，其被设置为通电方向与所述再生电流流动的方向相反，并与所述第2开关元件并联连接；
第1检测部，其与所述第1二极管并联连接，检测该第1二极管的正向电压；及
第2检测部，其与所述第2二极管并联连接，检测该第2二极管的正向电压，
所述下游侧双向切断电路具有：
第3开关元件，其对所述电源电流进行接通或切断；
第4开关元件，其与所述第3开关元件串联连接，对所述再生电流进行接通或切断；
第3二极管，其被设置为通电方向与所述电源电流流动的方向相反，并与所述第3开关元件并联连接；
第4二极管，其被设置为通电方向与所述再生电流流动的方向相反，并与所述第4开关元件并联连接；
第3检测部，其与所述第3二极管并联连接，检测该第3二极管的正向电压；及
第4检测部，其与所述第4二极管并联连接，检测该第4二极管的正向电压，
所述控制部基于所述第1检测部、所述第2检测部、所述第3检测部及所述第4检测部的检测结果，来判定所述电源电路的故障。
2.根据权利要求1所述的电源开关控制装置，其中，
所述控制部在起动准备期间、预充电期间、系统工作期间以及系统停止期间这4个期间中的至少1个期间对所述电源电路的故障进行判定，所述起动准备期间为从所述第1开关元件、第2开关元件、第3开关元件及第4开关元件全部截止的所述电源电路的截止状态起准备所述电源电路的起动的期间，所述预充电期间为避免在所述起动准备期间结束后从所述直流电源流向所述负载部的冲击电流的期间，所述系统工作期间为在所述预充电期间结束后使所述电源电路进行通常工作的期间，所述系统停止期间为使进行通常工作的所述电源电路停止的期间。
3.根据权利要求1或2所述的电源开关控制装置，其中，
在使所述第1开关元件、所述第2开关元件、所述第3开关元件及所述第4开关元件导通，并使所述电源电流在所述电源电路中流动的情况下，
在所述第2检测部检测到所述第2二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第2开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障，
在所述第4检测部检测到所述第4二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第4开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电源开关控制装置，其中，
在使所述第1开关元件和所述第3开关元件导通，使所述第2开关元件和所述第4开关元件截止，并使所述电源电流在所述电源电路中流动的情况下，
在所述第2检测部没检测到所述第2二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第2开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障，
在所述第4检测部没检测到所述第4二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第4开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源开关控制装置，其中，
在使所述第1开关元件、所述第2开关元件、所述第3开关元件及所述第4开关元件导通，并使所述再生电流在所述电源电路中流动的情况下，
在所述第1检测部检测到所述第1二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第1开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障，
在所述第3检测部检测到所述第3二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第3开关元件发生粘连为截止而不导通的截止粘连故障。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电源开关控制装置，其中，
在使所述第2开关元件和所述第4开关元件导通，使所述第1开关元件和所述第3开关元件截止，并使所述再生电流在所述电源电路中流动的情况下，
在所述第1检测部没检测到所述第1二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第1开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障，
在所述第3检测部没检测到所述第3二极管的正向电压时，所述控制部判定为所述第3开关元件发生粘连为导通而不截止的导通粘连故障。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017223229A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrisches System und Verfahren zur Diagnose der Funktionsfähigkeit von Leistungsrelais in einem elektrischen System
US10848063B2 (en) * 2019-01-11 2020-11-24 Analog Devices International Unlimited Company Converter techniques for sinking and sourcing current
US11721508B2 (en) * 2019-12-06 2023-08-08 Amber Semiconductor, Inc. Solid-state ground-fault circuit interrupter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010012190A1 (en) * 1999-03-19 2001-08-09 Oleg Drapkin Input stage protection circuit for a receiver
US20110032647A1 (en) * 2006-05-31 2011-02-10 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including esd protection field effect transistor with adjustable back gate potential
JP2013009467A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Toshiba Corp 蓄電装置
CN103141002A (zh) * 2010-07-30 2013-06-05 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 保护电路
JP2015100240A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 保護装置及び変圧システム
CN204559111U (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 北京城市排水集团有限责任公司 一种plc输出模块保护电路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000134707A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Toyota Motor Corp 電源制御装置
JP2007159326A (ja) 2005-12-07 2007-06-21 Honda Motor Co Ltd 電源制御装置
US8970068B2 (en) * 2011-02-10 2015-03-03 Draker, Inc. Pseudo-random bit sequence generation for maximum power point tracking in photovoltaic arrays
JP2013169087A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電源装置の異常検出装置およびこれを備えた回転電機の電動駆動装置
JP6686857B2 (ja) * 2016-11-30 2020-04-22 トヨタ自動車株式会社 短絡故障検出装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010012190A1 (en) * 1999-03-19 2001-08-09 Oleg Drapkin Input stage protection circuit for a receiver
US20110032647A1 (en) * 2006-05-31 2011-02-10 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including esd protection field effect transistor with adjustable back gate potential
CN103141002A (zh) * 2010-07-30 2013-06-05 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 保护电路
JP2013009467A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Toshiba Corp 蓄電装置
JP2015100240A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 保護装置及び変圧システム
CN204559111U (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 北京城市排水集团有限责任公司 一种plc输出模块保护电路

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