CN111391665A - 充电系统 - Google Patents
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Abstract
充电系统具备第一蓄电池(20)、第一DC/DC转换器(230)以及控制装置(240、250、500)。第一DC/DC转换器(230)构成为对输入的电力进行电压转换而向第一蓄电池(20)输出。控制装置(240、250、500)构成为以第一DC/DC转换器(230)的输出电压成为目标电压的方式对第一DC/DC转换器(230)进行控制。控制装置(500)构成为在目标电压比第一DC/DC转换器(230)的输出电压高规定的电压差以上且第一DC/DC转换器(230)的输出电流为规定的阈值以下的情况下判定为第一DC/DC转换器(230)发生了故障。
Description
技术领域
本公开涉及充电系统,涉及例如适合在车辆中使用的充电系统。
背景技术
日本特开2015-180138号公报中公开了一种包括DC/DC转换器的充电系统,该DC/DC转换器构成为在车辆中对从车辆外部的电源供给的电力进行电压转换而向辅机蓄电池输出。
在日本特开2015-180138号公报所记载的充电系统中,利用DC/DC转换器的自我诊断功能对过电流以及过电压进行检测,由此进行DC/DC转换器的故障诊断。但是,在该故障诊断方法中,难以检测出从DC/DC转换器输出的电流以及电压变得比目标值小的那种DC/DC转换器的故障(以下也称为“低输出故障”)。
作为检测DC/DC转换器的低输出故障的方法,可以考虑如下方法:通过监视DC/DC转换器的输出电流,虽然DC/DC转换器处于工作状态,但是若输出电流成为0A,则判断为发生了DC/DC转换器的低输出故障。但是,有时即使DC/DC转换器按照指令进行动作,DC/DC转换器的输出电流也会成为0A。
例如,在日本特开2015-180138号公报所记载的上述充电系统中,向上述DC/DC转换器的输出侧施加辅机蓄电池的电压,DC/DC转换器的输出电压变高。辅机蓄电池的电压根据充电状态(SOC(State Of Charge)等)而变动。在SOC充分高的情况下,与SOC下降的情况相比,辅机蓄电池的电压(进而DC/DC转换器的输出电压)变高。在与DC/DC转换器的输出电压相对的目标电压与DC/DC转换器的当前的输出电压相比不充分高的情况下,即使DC/DC转换器按照该目标电压而正常地进行动作,电流也不流动。即,DC/DC转换器的输出电流成为0A。因此,通过前述的方法,难以准确地检测出DC/DC转换器的低输出故障。
发明内容
本公开为了解决上述课题而完成,其目的在于提供一种能够准确地检测出以对输入的电力进行电压转换而向电池输出的方式构成的DC/DC转换器的低输出故障的充电系统。
本公开的充电系统具备第一蓄电池、第一DC/DC转换器、电压检测部、电流检测部以及控制装置。第一DC/DC转换器构成为对输入的电力进行电压转换而向第一蓄电池输出。电压检测部构成为检测第一DC/DC转换器的输出电压。电流检测部构成为检测第一DC/DC转换器的输出电流。控制装置构成为以使第一DC/DC转换器的输出电压成为目标电压的方式对第一DC/DC转换器进行控制。控制装置包括判定部。判定部构成为在目标电压比第一DC/DC转换器的输出电压高规定的电压差以上且第一DC/DC转换器的输出电流为规定的阈值以下的情况下判定为第一DC/DC转换器发生了故障。
在虽然与第一DC/DC转换器的输出电压相对的目标电压与第一DC/DC转换器的当前的输出电压相比充分高,但是第一DC/DC转换器的输出电流只流动微量(或完全不流动)的情况下,第一DC/DC转换器发生了故障的可能性较高。因此,根据上述充电系统(尤其判定部),能够准确地检测出第一DC/DC转换器的低输出故障。
判定部也可以在目标电压减去第一DC/DC转换器的输出电压后的值为规定值以上的情况下判断为目标电压比第一DC/DC转换器的输出电压高规定的电压差以上。并且,判定部也可以在目标电压高于第一DC/DC转换器的输出电压且第一DC/DC转换器的输出电压与目标电压的偏差为规定值以上的情况下判断为目标电压比第一DC/DC转换器的输出电压高规定的电压差以上。需要说明的是,偏差是表示两个值的分歧的大小(差异的程度)的参数。作为上述偏差,可采用例如差(|目标电压-输出电压|)或比率(输出电压/目标电压或者目标电压/输出电压)。差(绝对值)越大,偏差越大。并且,比率越接近1,偏差越小。
上述充电系统也可以还具备:第二蓄电池,向使车辆电动行驶的行驶驱动部供给电力;第二DC/DC转换器,对第二蓄电池的电力进行电压转换而向第一蓄电池输出;及接口,接受来自车辆外部的电力。第一蓄电池也可以是向车辆的辅机类供给电力的辅机蓄电池。第一DC/DC转换器也可以构成为对从接口供给的电力进行电压转换而向第一蓄电池输出。
辅机蓄电池的电压容易发生变动。在辅机蓄电池的电压维持较高时,即使第一DC/DC转换器按照目标电压而正常地进行动作,也容易发生电流不流动的前述的现象。但是,在上述充电系统中,通过前述的判定部,能够准确地检测出向辅机蓄电池输出电力的第一DC/DC转换器的低输出故障。
上述规定的阈值优选大于电流检测部的检测误差。并且,上述规定的电压差优选考虑目标电压的误差与电压检测部的检测误差的总和,以电流必定流动的方式设定。即,规定的电压差优选大于目标电压的误差与电压检测部的检测误差的总和。由此,能够准确地检测出低输出故障。
上述电压检测部也可以包括分压电路,该分压电路将第一DC/DC转换器的输出电压以规定的倍率降压而输出。
第一DC/DC转换器的输出电压在用半导体电路处理时存在过高的倾向。根据上述分压电路,能够将第一DC/DC转换器的输出电压转换为能够由半导体电路适当地处理的低电压的信号。
上述控制装置也可以包括信号生成电路,该信号生成电路被输入第一DC/DC转换器的输出电压和目标电压,输出用于驱动第一DC/DC转换器的信号。通过采用这样的信号生成电路,向信号生成电路输入第一DC/DC转换器的输出电压和目标电压,由此通过信号生成电路自动地生成用于驱动第一DC/DC转换器的信号,从信号生成电路输出。
在上述充电系统中,第一DC/DC转换器和第一蓄电池也可以以第一DC/DC转换器的输出电压与第一蓄电池的电压相等的方式电连接。上述控制装置也可以包括运算装置,该运算装置计算目标电压。电流检测部也可以包括电流传感器,该电流传感器设置为输出表示第一DC/DC转换器的输出电流的电流信号。电压检测部也可以包括电压传感器,该电压传感器设置为输出表示第一蓄电池的电压的电压信号。判定部也可以构成为使用由运算装置算出的目标电压、从电流传感器输出的电流信号以及从电压传感器输出的电压信号来判定第一DC/DC转换器是否发生了故障。
根据上述结构,判定部能够高精度地检测出第一DC/DC转换器的低输出故障。
上述控制装置也可以构成为在判定为第一DC/DC转换器发生了故障时,进行发生了故障的通知和发生了故障的记录中的至少一个操作。
根据上述结构,在第一DC/DC转换器发生了故障时,使用者能够在早期采取对策。例如,根据上述的通知或记录,使用者能够掌握第一DC/DC转换器发生了故障。并且,使用者能够通过更换发生故障的零件而使第一DC/DC转换器恢复(返回正常的状态)。
本发明的上述以及其他的目的、特征、方案以及优点可以由与附图关联地理解的涉及本发明的如下详细的说明而变得明确。
附图说明
图1是本公开的实施方式的充电系统的结构图。
图2是表示本公开的实施方式的充电系统的一部分的结构(更确定地说是用于进行故障判定的结构)的详细的图。
图3是表示由本公开的实施方式的充电系统的控制装置执行的DC/DC转换器的故障判定的处理步骤的流程图。
具体实施方式
对于本公开的实施方式,参照附图并详细地进行说明。图中,对于相同或相当的部分标注相同的标号而不重复其说明。以下,对车辆为插电式混合动力车的例子进行说明,但是适用充电系统的车辆并不限定于插电式混合动力车,也可以是未搭载发动机的电动汽车。并且,以下,将电子控制单元(Electronic Control Unit)称为“ECU”。
图1是本实施方式的充电系统的结构图。参照图1,该充电系统包括车辆100和具备车辆外部的电源300A的供电设备(以下也称为“充电站”)300。
车辆100是电动车辆。车辆100具备驱动电池10、SMR(系统主继电器)12、对驱动电池10的状态进行监视的监视单元10a、行驶驱动部50和对搭载于车辆100的各种设备进行控制的HV(混合动力)-ECU500。驱动电池10构成为向行驶驱动部50供给电力。SMR12位于行驶驱动部50与驱动蓄电池10之间,由HV-ECU500进行接通/断开控制。在SMR12为断开状态(切断状态)时,通过SMR12将电流切断。在SMR12为接通状态(连接状态)时,能够进行驱动蓄电池10与行驶驱动部50之间的电力的授受。行驶驱动部50构成为包括PCU(Power ControlUnit:动力控制单元)30和MG(Motor Generator:电动发电机)40,使用储存于驱动蓄电池10的电力而使车辆100电动行驶。MG40相当于车辆100的行驶用电动机,MG40的旋转轴与车辆100的驱动轮(未图示)机械地连接。在本实施方式中,采用三相交流电动发电机作为MG40。PCU30构成为包括控制部31和变换器32。控制部31接收来自HV-ECU500的指示(控制信号)并按照该指示来控制变换器32。在MG40的动力运行驱动时,变换器32将储存于驱动蓄电池10的电力转换成交流电力而向MG40供给,在基于MG40的发电时,变换器32对发电的电力进行整流而向驱动蓄电池10供给。并且,虽然省略了图示,但是车辆100还具备发动机(内燃机)。车辆100是能够使用储存于驱动蓄电池10的电力和发动机(未图示)的输出这两者来行驶的混合动力车。
驱动蓄电池10构成为包括例如锂离子电池或镍氢电池那种二次电池。监视单元10a包括对驱动蓄电池10的状态(温度、电流、电压等)进行检测的各种传感器,将检测结果向HV-ECU500输出。HV-ECU500基于监视单元10a的输出(各种传感器的检测值)来取得驱动蓄电池10的状态(SOC等)。本实施方式的驱动蓄电池10相当于本公开的“第二蓄电池”的一例。
车辆100还具备辅机蓄电池20、对辅机蓄电池20的电压进行检测的电压传感器21、对辅机蓄电池20的电流进行检测的电流传感器22和辅机类(更确定地说是低压辅机170以及高压辅机180)。辅机蓄电池20是低电压系的车载电池,构成为向低电压系的辅机类(例如低压辅机170)供给电力。并且,也向搭载于车辆100的各控制装置(控制部31、控制部250以及HV-ECU500)供给辅机蓄电池20的电力。作为辅机蓄电池20,可采用例如铅电池。不过,也可以采用除铅电池以外的二次电池(例如镍氢电池)作为辅机蓄电池20。二次电池既可以是单电池,也可以是电池组。电压传感器21以及电流传感器22的各自的检测结果(即各传感器的检测值)向HV-ECU500输出。HV-ECU500能够基于辅机蓄电池20的电压以及电流中的至少一个来求出辅机蓄电池20的SOC。本实施方式的辅机蓄电池20相当于本公开的“第一蓄电池”的一例。
辅机类是车辆100中除电动行驶以外消耗电力的负载。搭载于车辆100的辅机类包括低压辅机170以及高压辅机180。辅机蓄电池20和低压辅机170并联地连接。辅机蓄电池20构成为向低压辅机170供给电力。作为低压辅机170的例子,可列举音响设备、影像设备以及导航系统。向高压辅机180供给驱动蓄电池10的电力。SMR12位于高压辅机180与驱动蓄电池10之间,在SMR12为接通状态(连接状态)时,能够进行驱动蓄电池10与高压辅机180之间的电力的授受。作为高压辅机180的例子,可列举空调装置以及车内插座用的100V变换器。在本实施方式中,HV-ECU500构成为基于低压辅机170的驱动量来预测辅机蓄电池20的SOC下降。例如,在低压辅机170的驱动量以比规定速度大的速度增加时,预测会发生辅机蓄电池20的SOC下降。低压辅机170的驱动量增加时包括低压辅机170从停止状态(驱动量=0)变成驱动状态(驱动量>0)时。
车辆100还具备充电器200(车载充电器)、主DC/DC转换器140、接口320以及通知装置510。充电器200包括整流电路210、高压用DC/DC转换器220、副DC/DC转换器230、信号生成电路240、控制部250、平滑电容器260以及电压检测电路270。并且,在充电器200与驱动蓄电池10之间设有充电继电器11。充电继电器11由HV-ECU500进行接通/断开控制。在充电继电器11为断开状态(切断状态)时,通过充电继电器11将电流切断。本实施方式的副DC/DC转换器230、主DC/DC转换器140分别相当于本公开的“第一DC/DC转换器”、“第二DC/DC转换器”的一例。
接口320构成为接受来自车辆外部的电力。在接口320连接充电线缆的充电连接器310。通过将与充电站300相连的充电线缆的充电连接器310连接于车辆100的接口320,能够从充电站300的电源300A通过充电线缆向车辆100供给电力。作为充电站300的例子,可列举普通充电器。作为电源300A的例子,可列举系统电源。系统电源是从电力系统(例如由电力公司提供的电力网)接受电力的供给的交流电源(例如电压100V或200V的单相交流电源)。以下,有时将通过从接口320输入的电力对驱动蓄电池10以及辅机蓄电池20中的至少一个进行充电称为“外部充电”。
用接口320接受的电力向充电器200输入。整流电路210构成为将从接口320输入的交流电力转换成直流电力而向高压用DC/DC转换器220以及副DC/DC转换器230分别输出。整流电路210的输出电力通过平滑电容器260而被平滑。高压用DC/DC转换器220构成为将从接口320经过整流电路210供给的电力转换(更确定地说是电压转换)成适合驱动蓄电池10的充电的直流电力(例如电压200V的直流电力)而向驱动蓄电池10输出。副DC/DC转换器230构成为将从接口320经过整流电路210供给的电力转换(更确定地说是电压转换)成适合辅机蓄电池20的充电的直流电力(例如电压14V的直流电力)而向辅机蓄电池20输出。主DC/DC转换器140构成为将驱动蓄电池10的电力转换(更确定地说是电压转换)成适合辅机蓄电池20的充电的直流电力(例如电压14V的直流电力)而向辅机蓄电池20输出。
作为主DC/DC转换器140以及副DC/DC转换器230,分别独立地,可采用公知的DC/DC转换器。采用的DC/DC转换器的电路方式既可以是回扫方式,也可以是半桥方式。
在充电继电器11为接通状态(连接状态)时,能够进行充电器200与驱动蓄电池10之间的电力的授受。在外部充电时,通过HV-ECU500使充电继电器11为接通状态,利用从高压用DC/DC转换器220输出的电力对驱动蓄电池10进行充电。电源300A的电力经过整流电路210以及高压用DC/DC转换器220向驱动蓄电池10供给。
在SMR12为接通状态(连接状态)时,能够进行驱动蓄电池10与主DC/DC转换器140之间的电力的授受。例如,在驱动蓄电池10的SOC高于规定的第一SOC值且辅机蓄电池20的SOC低于规定的第二SOC值的情况下,HV-ECU500使SMR12为接通状态并且控制主DC/DC转换器140而利用驱动蓄电池10的电力对辅机蓄电池20进行充电。并且,在根据低压辅机170的驱动量而预测到辅机蓄电池20的SOC下降的情况下,HV-ECU500也与上述一样利用驱动蓄电池10的电力对辅机蓄电池20进行充电。驱动蓄电池10的电力经过主DC/DC转换器140向辅机蓄电池20供给。
在车辆100的行驶中,使充电继电器11为断开状态(切断状态),使SMR12为接通状态(连接状态)。并且,在车辆100的停车中进行外部充电时,使SMR12为断开状态,使充电继电器11为接通状态。外部充电中禁止规定的辅机类(例如低压辅机170中包括的一部分的辅机类以及高压辅机180中包括的全部的辅机类)的使用。不过,在个人空间模式(my roommode)下的外部充电中,使充电继电器11以及SMR12两者为接通状态,能够使用全部的辅机类。HV-ECU500在进行通常的外部充电(即不是个人空间模式的外部充电)时,若从使用者接受到个人空间模式的要求,则使SMR12接通并向个人空间模式下的外部充电转移。在个人空间模式下,与通常的外部充电时相比辅机蓄电池20的放电量增加。因此,HV-ECU500在个人空间模式下的外部充电中使主DC/DC转换器140启动并且将驱动蓄电池10的电力向辅机蓄电池20供给,由此抑制辅机蓄电池20变得电力不足。
电压检测电路270构成为将与副DC/DC转换器230的输出电压相关的电压信号向信号生成电路240以及控制部250分别输出。控制部250接收来自HV-ECU500的指示(控制信号),按照该指示对副DC/DC转换器230进行控制。副DC/DC转换器230通过脉冲宽度调制(PWM)来控制。用于驱动副DC/DC转换器230的信号(以下也称为“驱动信号”)由信号生成电路240生成。驱动信号是例如向副DC/DC转换器230中包括的开关施加的电压的脉冲波信号。信号生成电路240生成具有与从控制部250输入的目标电压对应的占空比的驱动信号。由信号生成电路240生成的驱动信号向副DC/DC转换器230输入。副DC/DC转换器230由驱动信号驱动。作为信号生成电路240,可采用例如包括半导体元件的定制IC(集成电路)。
在本实施方式中,HV-ECU500构成为基于驱动蓄电池10以及辅机蓄电池20的各自的SOC和低压辅机170的驱动量来计算与副DC/DC转换器230的输出电压相对的目标电压和与主DC/DC转换器140的输出电力相对的目标电力。HV-ECU500构成为以使从主DC/DC转换器140输出的电力成为目标电力的方式对主DC/DC转换器140进行控制。对主DC/DC转换器140的输出电力进行反馈控制。并且,HV-ECU500如以下说明的那样构成为通过控制部250对副DC/DC转换器230进行控制。
由HV-ECU500算出的目标电压向控制部250发送,而且从控制部250向信号生成电路240发送。信号生成电路240构成为从控制部250接收目标电压,生成用于使副DC/DC转换器230的输出电压与目标电压一致的驱动信号并向副DC/DC转换器230输出。利用这样生成的驱动信号对副DC/DC转换器230进行驱动,由此以使副DC/DC转换器230的输出电压接近目标电压的方式对副DC/DC转换器230进行控制。对副DC/DC转换器230的输出电压进行反馈控制。
另外,已知一种通过利用DC/DC转换器的自我诊断功能对过电流以及过电压进行检测从而进行DC/DC转换器的故障诊断的方法。但是,在该故障诊断方法中,难以检测出DC/DC转换器的低输出故障(即从DC/DC转换器输出的电流以及电压变得比目标值小的那种DC/DC转换器的故障)。
作为检测DC/DC转换器的低输出故障的方法,可以考虑如下方法:通过监视DC/DC转换器的输出电流,虽然DC/DC转换器处于工作状态,但是若输出电流成为0A,则判断为发生了DC/DC转换器的低输出故障。但是,有时即使DC/DC转换器按照指令进行动作,DC/DC转换器的输出电流也会成为0A。
例如,在图1所示的电路中,将副DC/DC转换器230的输出端子与辅机蓄电池20直接连接。始终向副DC/DC转换器230的输出端子施加辅机蓄电池20的电压。在本实施方式中,以副DC/DC转换器230的输出电压与辅机蓄电池20的电压相等的方式将副DC/DC转换器230与辅机蓄电池20电连接。辅机蓄电池20的电压根据SOC而变动,在SOC充分高的情况下,辅机蓄电池20的电压(进而副DC/DC转换器230的输出电压)变高。在与副DC/DC转换器230的输出电压相对的目标电压与副DC/DC转换器230的当前的输出电压相比不充分高的情况下,即使副DC/DC转换器230按照该目标电压正常地进行动作,电流也不流动。即,副DC/DC转换器230的输出电流成为0A。因此,通过前述的方法,难以准确地检测出副DC/DC转换器230的低输出故障。
相对于此,本实施方式的HV-ECU500构成为在目标电压比副DC/DC转换器230的输出电压高规定的电压差以上且副DC/DC转换器230的输出电流为规定的阈值以下的情况下判定为副DC/DC转换器230发生了故障。以下,使用图2来详细叙述用于进行该故障判定的结构。
图2是表示本实施方式的充电系统的一部分的结构(更确定地说是用于进行故障判定的结构)的详细的图。
与图1一起参照图2,电压检测电路270包括第一分压电路271以及第二分压电路272。副DC/DC转换器230的输出电压VD(以下也简称为“VD”)向第一分压电路271以及第二分压电路272分别输入。第一分压电路271以及第二分压电路272构成为分别独立地将VD以规定的倍率(以下也称为“分压率”)降压而输出。第一分压电路271以及第二分压电路272的各自的分压率为例如0.2倍。第一分压电路271以及第二分压电路272分别输出在半导体电路中能够适当处理的低电压的信号(例如2V左右的电压信号)。第一分压电路271将降压后的电压信号VD1向信号生成电路240输出。第二分压电路272将降压后的电压信号VD2向控制部250输出。本实施方式的第一分压电路271以及第二分压电路272分别相当于本公开的“分压电路”的一例。
向信号生成电路240输入从控制部250向信号生成电路240发送的目标电压VX和第一分压电路271的输出电压(电压信号VD1)。然后,信号生成电路240基于这些输入信号来生成驱动信号VW而向副DC/DC转换器230输出。
在副DC/DC转换器230的输出侧(更确定地说是副DC/DC转换器230与辅机蓄电池20之间)设有电流传感器273,该电流传感器273输出表示副DC/DC转换器230的输出电流的电流信号ID。电流信号ID从电流传感器273向控制部250输出。控制部250基于第二分压电路272的输出和电流传感器273的输出来监视副DC/DC转换器230的输出电压以及输出电流。本实施方式的电流传感器273相当于本公开的“电流检测部”的一例。
从电压传感器21向HV-ECU500输出表示辅机蓄电池20的电压的电压信号VB。从电流传感器22向HV-ECU500输出表示辅机蓄电池20的电流的电流信号IB。在本实施方式中,副DC/DC转换器230的输出电流与向低压辅机170流动的电流的差分等于辅机蓄电池20的电流。本实施方式的第一分压电路271、第二分压电路272以及电压传感器21分别相当于本公开的“电压检测部”的一例。
控制部250构成为包括运算装置251以及存储装置252。HV-ECU500构成为包括运算装置501以及存储装置502。作为运算装置251以及运算装置501,分别可采用例如CPU(Central Processing Unit:中央处理器)。存储装置252以及存储装置502分别包括暂时存储数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)和保存各种信息的存储器(例如ROM(Read Only Memory:只读存储器)以及可改写的非易失性存储器)。在存储器中除了预先储存了各种控制中使用的程序以外,还预先储存了程序中使用的各种参数。通过运算装置251、501执行存储于存储装置252、502的程序来执行各种控制。需要说明的是,对于各种控制,不限于基于软件的处理,也可用专用的硬件(电子电路)进行处理。
再参照图1,通知装置510构成为在从HV-ECU500有要求时向使用者(例如车辆100的驾驶员)进行规定的通知处理。作为通知装置510的例子,可列举显示装置、扬声器、灯。
在本实施方式中,通过HV-ECU500、控制部250以及信号生成电路240协作,实现了本公开的“控制装置”。在本实施方式中,运算装置501构成为计算目标电压。HV-ECU500包括本公开的“判定部”。判定部构成为在从目标电压VX减去副DC/DC转换器230的输出电压VD后的值(ΔV)为阈值X1以上且副DC/DC转换器230的输出电流为阈值X2以下的情况下判定为副DC/DC转换器230发生了故障。通过这样的判定部,能够准确地检测出副DC/DC转换器230的低输出故障。在HV-ECU500中,例如通过运算装置501和由运算装置501执行的程序来实现判定部。本实施方式的判定部构成为使用由运算装置501算出的目标电压VX、从电流传感器273输出的电流信号ID和从电压传感器21输出的电压信号VB来判定副DC/DC转换器230是否发生了故障。
图3是表示由本实施方式的HV-ECU500执行的副DC/DC转换器230的故障判定的处理步骤的流程图。该流程图所示的处理例如按每个规定的控制周期从主例程(未图示)调出并反复执行。
与图2一起参照图3,在步骤(以下也简写为“S”)11中,HV-ECU500从电压传感器21取得电压信号VB。在本实施方式中,副DC/DC转换器230的输出电压VD与辅机蓄电池20的电压相等,因此由电压信号VB表示的电压与VD相等。HV-ECU500可以根据电压信号VB来求出副DC/DC转换器230的输出电压VD。
在S12中,HV-ECU500计算从目标电压VX(以下也简称为“VX”)减去副DC/DC转换器230的输出电压VD后的值(以下也简写为“ΔV”)。ΔV可以用“ΔV=VX-VD”这样的式子表示。目标电压VX由运算装置501算出。
在S13中,通过HV-ECU500判断在上述S12中取得的ΔV是否为阈值X1以上。阈值X1可以任意设定,但是在本实施方式中,将阈值X1设为2.5V。本实施方式的阈值X1相当于本公开的“规定的电压差”的一例。
在S13中判断为ΔV小于阈值X1(否)的情况下,图3的一连串的处理结束。另一方面,在S13中判断为ΔV为阈值X1以上(是)的情况下,处理进入S14。
在S14中,HV-ECU500取得副DC/DC转换器230的输出电流。更具体而言,HV-ECU500从控制部250取得表示副DC/DC转换器230的输出电流的电流信号ID。
在S15中,通过HV-ECU500判断在上述S14中取得的副DC/DC转换器230的输出电流是否为阈值X2以下。阈值X2可以任意设定,但是在本实施方式中,将阈值X2设为3A。本实施方式的阈值X2相当于本公开的“规定的阈值”的一例。
在副DC/DC转换器230的输出电流不是3A以下的情况下即在S15中判断为否的情况下,图3的一连串的处理结束。另一方面,在副DC/DC转换器230的输出电流为3A以下的情况下即在S15中判断为是的情况下,判定为副DC/DC转换器230发生了故障,在S16中HV-ECU500执行规定的处理(副DC/DC转换器故障时的处理)。
在本实施方式中,HV-ECU500在S16中执行发生了故障的通知和发生了故障的记录中的至少一个操作。HV-ECU500使通知装置510(图1)进行上述通知。通知方法是任意的,既可以用向规定的显示装置的显示(例如文字或图像的显示)来告知,也可以通过扬声器用声音(包括语音)来告知,还可以使规定的灯点亮(包括闪烁)。HV-ECU500也可以通过无线通信对规定的便携设备(例如智能手机或智能手表)的显示以及/或者鸣动进行控制而向使用者通知发生了故障。并且,HV-ECU500也可以通过使存储装置502内的诊断(自我诊断)的标志的值(初始值为断开)为接通从而将发生了故障这一情况记录于存储装置502。
如以上说明的那样,本实施方式的HV-ECU500构成为在副DC/DC转换器230的输出电压与目标电压的差为阈值X1以上且副DC/DC转换器230的输出电流为阈值X2以下(S13以及S15两者中为是)的情况下判定为副DC/DC转换器230发生了故障。
在虽然与副DC/DC转换器230的输出电压相对的目标电压VX与副DC/DC转换器230的当前的输出电压(即在S11中取得的副DC/DC转换器230的输出电压VD)相比充分高,但是第一DC/DC转换器的输出电流不流动的情况(S13以及S15两者中为是)下,副DC/DC转换器230发生了故障的可能性较高。因此,根据上述HV-ECU500,能够准确地检测出副DC/DC转换器230的低输出故障。
在上述实施方式中,HV-ECU500、控制部250以及信号生成电路240协作而实现本公开的“控制装置”。但并不限于此,例如也可以控制部250单独实现本公开的“控制装置”。也可以省略信号生成电路240而从控制部250直接向副DC/DC转换器230发送驱动信号。控制部250也可以构成为包括本公开的“判定部”。控制部250也可以构成为执行图3的处理(进而故障判定)。运算装置251也可以构成为计算目标电压。判定部也可以构成为使用由运算装置251算出的目标电压VX、从电流传感器273输出的电流信号ID以及第二分压电路272的输出电压(电压信号VD2)来判定副DC/DC转换器230是否发生了故障。
在上述实施方式中,作为充电器200,例示了交流电力用的充电器,但是充电系统中的充电器也可以是直流电力用的充电器,还可以是无线充电(非接触充电)用的充电器。
上述实施方式的充电系统构成为判定副DC/DC转换器230是否发生了故障。但并不限于此,充电系统也可以构成为判定其他的DC/DC转换器(例如主DC/DC转换器140)是否发生了故障。
适用充电系统的对象是任意的,并不限于车辆。充电系统的适用对象例如既可以是其他的交通工具(船、飞机等),也可以是无人的移动体(无人搬运车(AGV)、农业机械、无人驾驶飞机等),还可以是建筑物(住宅、工厂等)。
对于本发明的实施方式进行了说明,但是本次公开的实施方式的全部的点应认为是例示而非限制性的。本发明的范围由权利要求书表示,旨在包含与权利要求书均等的意义以及范围内的全部的变更。
Claims (8)
1.一种充电系统,其中,所述充电系统具备:
第一蓄电池;
第一DC/DC转换器,对输入的电力进行电压转换而向所述第一蓄电池输出;
电压检测部,检测所述第一DC/DC转换器的输出电压;
电流检测部,检测所述第一DC/DC转换器的输出电流;及
控制装置,以使所述第一DC/DC转换器的输出电压成为目标电压的方式对所述第一DC/DC转换器进行控制,
所述控制装置包括判定部,在所述目标电压比所述第一DC/DC转换器的输出电压高规定的电压差以上且所述第一DC/DC转换器的输出电流为规定的阈值以下的情况下,所述判定部判定为所述第一DC/DC转换器发生了故障。
2.根据权利要求1所述的充电系统,其中,
所述充电系统还具备:
第二蓄电池,向使车辆电动行驶的行驶驱动部供给电力;
第二DC/DC转换器,对所述第二蓄电池的电力进行电压转换而向所述第一蓄电池输出;及
接口,接受来自所述车辆外部的电力,
所述第一蓄电池是向所述车辆的辅机类供给电力的辅机蓄电池,
所述第一DC/DC转换器构成为对从所述接口供给的电力进行电压转换而向所述第一蓄电池输出。
3.根据权利要求1或2所述的充电系统,其中,
所述规定的阈值大于所述电流检测部的检测误差。
4.根据权利要求3所述的充电系统,其中,
所述规定的电压差大于所述目标电压的误差与所述电压检测部的检测误差的总和。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的充电系统,其中,
所述电压检测部包括分压电路,该分压电路将所述第一DC/DC转换器的输出电压以规定的倍率降压而输出。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的充电系统,其中,
所述控制装置包括信号生成电路,该信号生成电路被输入所述第一DC/DC转换器的输出电压和所述目标电压,输出用于驱动所述第一DC/DC转换器的信号。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的充电系统,其中,
所述第一DC/DC转换器与所述第一蓄电池以所述第一DC/DC转换器的输出电压与所述第一蓄电池的电压相等的方式电连接,
所述控制装置包括运算装置,该运算装置计算所述目标电压,
所述电流检测部包括电流传感器,该电流传感器设置为输出表示所述第一DC/DC转换器的输出电流的电流信号,
所述电压检测部包括电压传感器,该电压传感器设置为输出表示所述第一蓄电池的电压的电压信号,
所述判定部构成为使用由所述运算装置算出的所述目标电压、从所述电流传感器输出的所述电流信号以及从所述电压传感器输出的所述电压信号来判定所述第一DC/DC转换器是否发生了故障。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的充电系统,其中,
所述控制装置在判定为所述第一DC/DC转换器发生了故障时,进行发生了故障的通知和发生了故障的记录中的至少一个操作。
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