CN112140888A - 车载电源装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

车载电源装置的控制装置适用于装设于车辆的电源装置，该电源装置包括：锂离子蓄电池、对所述蓄电池的温度进行检测的温度传感器，基于由温度传感器检测出的检测温度控制锂离子蓄电池的通电，包括：对温度传感器的故障进行判断的故障判断部；在判断为温度传感器发生了故障的情况下，通过温度传感器故障后的持续通电来设定预测锂离子蓄电池的温度上升至规定的限制温度所需的温度上升所需时间的设定部；以及在从判断为温度传感器发生了故障起至经过温度上升所需时间为止的期间内，实施对锂离子蓄电池持续通电的处理，以作为故障安全防护处理的故障安全防护处理部。

Description

车载电源装置的控制装置
技术领域
本发明涉及车载电源装置的控制装置。
背景技术
以往，在车载电源装置中设置有对蓄电池的温度进行检测的温度传感器，基于温度传感器检测出的蓄电池的温度实施通电控制，以使蓄电池不会变成过高温。在温度传感器发生故障的情况下，无法对蓄电池的温度进行检测。在上述情况下，为了抑制蓄电池的过高温，有时停止蓄电池的充放电、有时对充放电进行限制。例如，在日本专利号：日本专利第5404241号(P5404241)(以下，称为“专利文献1”)的电池组控制装置中，基于电池组的温度、电池组的总电压来推断电池组的SOC。而且，在温度传感器与电池组的接触状态中产生异常的情况下，推断出的SOC会产生误差，因此，将比通常的允许充放电范围更窄的范围设定为允许充放电范围。也就是说，在温度传感器中产生故障的情况下，在对允许充放电范围进行限制的同时使用电池组。
然而，在专利文献1的发明中并未考虑在温度传感器故障后持续通电时的蓄电池的温度变化。因此，蓄电池的温度随着通电状况而上升，可能会变得过高温。此外，若随着温度传感器的故障而停止蓄电池的充放电，则可能会无法实现车辆的故障安全行驶。
发明内容
本发明鉴于上述技术问题而作，其主要目的在于提供一种车载电源装置的控制装置，即使在温度传感器的故障时，也能在考虑到温度的上升的同时进行通电。
在第一方式中，一种车载电源装置的控制装置(20)，所述车载电源装置的控制装置(20)适用于装设于车辆的电源装置(10)，该电源装置(10)包括：蓄电池(11)；以及温度传感器(25)，所述温度传感器(25)对所述蓄电池的温度进行检测，所述车载电源装置的控制装置(20)基于由所述温度传感器检测出的检测温度对所述蓄电池的通电进行控制，其特征是，包括：故障判断部，所述故障判断部对所述温度传感器的故障进行判断；设定部，所述设定部通过判断为所述温度传感器发生了故障后的蓄电池的持续通电来对预测所述蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的温度上升所需时间进行设定；以及故障安全防护处理部，所述故障安全防护处理部在从判断为所述温度传感器发生了故障起至经过所述温度上升所需时间为止的期间内实施持续所述蓄电池的通电的处理，以作为故障安全防护处理。
即使在蓄电池的温度传感器发生了故障的情况下，也能根据蓄电池的通电量等预测温度传感器的故障后的蓄电池的温度上升，能对蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止的所需时间(温度上升所需时间)进行推测。在所述设定部中，通过判断为所述温度传感器发生了故障后的蓄电池的持续通电来对预测蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的温度上升所需时间进行设定。此外，在故障安全防护处理部中，在从判断为温度传感器发生了故障起经过温度上升所需时间为止的期间内，实施持续蓄电池的通电的处理，以作为故障安全防护处理。由此，能在考虑到判断为温度传感器发生了故障之后的蓄电池的温度上升的同时，进行蓄电池的通电。因此，即使温度传感器发生了故障，也能在蓄电池变成过高温之前使车辆故障安全行驶。
在第二方式中，所述故障安全防护处理部实施对所述蓄电池的通电量进行限制的处理以作为所述故障安全防护处理，所述设定部对与实施所述蓄电池的所述通电量的限制时流过所述蓄电池的电流最大值对应的所述温度上升所需时间进行设定。
在温度传感器的故障时，温度传感器的故障后的蓄电池的温度上升变化是与蓄电池的通电量对应的。也就是说，蓄电池的通电量越多，则蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的时间越短。关于这一点，对与实施通电量的限制时流过蓄电池的电流最大值对应的温度上升所需时间进行设定，因此，能适当地设定温度上升所需时间，进而能适当地实施温度传感器的故障发生后的蓄电池的持续通电。
在第三方式中，包括温度取得部，在判断为所述温度传感器发生了故障的情况下，所述温度取得部取得所述故障安全防护处理的开始时间点处的所述蓄电池的温度以作为开始温度，所述设定部基于所述开始温度对所述温度上升所需时间进行设定。
在温度传感器的故障时，温度传感器的故障后的蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的时间是与故障安全防护处理开始时间点处的蓄电池的温度(开始温度)对应的。也就是说，开始温度越高，则蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的时间越短。关于这一点，基于开始温度对温度上升所需时间进行设定，因此，能适当地设定温度上升所需时间，进而能适当地实施温度传感器的故障发生后的蓄电池的持续通电。
在第四方式中，所述故障安全防护处理部实施越是后续的阶段则所述蓄电池的通电量的限制程度越大的、针对蓄电池的多个通电限制处理，以作为所述故障安全防护处理，在从判断为所述温度传感器发生了故障起至经过所述温度上升所需时间为止的期间内，实施所述多个通电限制处理。
在多个阶段中执行越是后续的阶段则蓄电池的通电量的限制越大的蓄电池的通电限制处理，以作为故障安全防护处理。在上述情况下，通过最初减小蓄电池的通电量的限制或消除通电限制，并随着时间的经过增大蓄电池的通电量的限制，能抑制在最初开始故障安全防护处理时设置强烈的限制的同时，实现蓄电池的持续通电时间的延长。
在第五方式中，所述故障安全防护处理部基于所述温度上升所需时间使针对所述蓄电池的所述多个通电限制处理中的所述蓄电池的通电限制的方式可变。
蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的温度上升所需时间的长度因蓄电池的通电量、开始温度等不同而不同。在温度所述所需时间为规定时间以上的情况下，减小通过多个阶段切换针对蓄电池的各通电限制处理时的蓄电池的通电量的限制程度的变化，在温度上升所需时间小于规定时间的情况下，增大通过多个阶段切换各通电限制处理时的通电量的限制程度的变化等，根据温度上升所需时间使通电限制的方式可变。由此，能适当地进行通电限制处理，进而能恰当地实施温度传感器的故障发生后的蓄电池的持续通电。
在第六方式中，包括温度取得部，在判断为所述温度传感器发生了故障的情况下，所述温度取得部取得所述故障安全防护处理的开始时间点处的所述蓄电池的温度以作为开始温度，所述故障安全防护处理部基于所述开始温度使针对所述蓄电池的所述多个通电限制处理中的所述蓄电池的通电限制的方式可变。
蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止的温度上升幅度的大小因开始温度不同而不同。在开始温度比规定温度低的情况下，由于通过多个阶段切换针对蓄电池的各通电限制处理时的温度上升幅度大，因此，减小通电量的限制程度的变化，在开始温度为规定温度以上的情况下，通过多个阶段切换各通电限制处理时的温度上升幅度小，因此，增大通电量的限制程度的变化等，根据开始温度使通电限制的方式可变。由此，能适当地进行通电限制处理，进而能恰当地实施温度传感器的故障发生后的蓄电池的持续通电。
在第七方式中，包括温度下降判断部，所述温度下降判断部在从判断为所述温度传感器发生了故障起至经过所述温度上升所需时间为止的期间内，对变成所述蓄电池产生温度下降的状态进行判断，在通过所述温度下降判断部判断为变成所述蓄电池产生温度下降的状态的情况下，所述故障安全防护处理部延长所述温度上升所需时间。
在正实施故障安全防护处理时，例如车辆变成停车状态，若蓄电池的通电量微小或通电量为零，则有时会变成蓄电池产生温度下降的状态。因此，在变成蓄电池产生温度下降的状态的情况下，从最初起延长温度上升所需时间。由此，能将随着温度传感器的通电的温度上升和蓄电池的温度下降一同考虑进去，同时能恰当地实施蓄电池的持续通电。
在第八方式中，包括取得部，在判断为所述温度传感器发生了故障的情况下，所述取得部取得所述车辆故障安全行驶至规定的故障安全行驶目的位置为止所需的行驶距离，所述设定部根据所述车辆行驶所述行驶距离时的蓄电池的温度上升的预测来对所述温度上升所需时间进行设定。
在车辆的行驶过程中温度传感器发生了故障的情况下，认为车辆的故障安全行驶所需的行驶距离根据该车辆的行驶场景而变化。故障安全行驶所需的行驶距离是到规定的故障安全行驶目的位置为止的距离，例如是到修理工厂、导航装置中设定的目的位置为止的距离。在上述设定部中，根据车辆行驶故障安全行驶所需的行驶距离时的温度上升的预测对温度上升所需时间进行设定，因此，能恰当地实现车辆的故障安全行驶。
附图说明
图1是第一实施方式的电源装置的示意结构图。
图2是第一实施方式的温度传感器的故障时的流程图。
图3是表示第一实施方式的锂离子蓄电池的通电量与温度上升率之间的关系的图。
图4是第一实施方式的温度传感器的故障时的时序图。
图5是第二实施方式的温度传感器的故障时的时序图。
图6是表示第二实施方式的故障时温度及外部气温与限制改变的阶段之间的关系的图。
图7是第二实施方式的温度传感器的故障时的时序图。
图8是第三实施方式的温度传感器的故障时的时序图。
具体实施方式
<第一实施方式>
以下，基于图1至图4，对将本发明具体化的第一实施方式进行说明。在本实施方式中，例如在将电动汽车这种将马达作为驱动源进行行驶的车辆中，采用具体化为将电力供给至上述车辆的马达等各种设备的车载电源装置的方式。
如图1所示，车载电源装置10是具有锂离子蓄电池11的电源装置。能从锂离子蓄电池11向旋转电机12等电气设备供电。此外，能通过旋转电机12对锂离子蓄电池11充电。在本实施方式中，锂离子蓄电池11相当于蓄电池。
锂离子蓄电池11是充放电的电力损失少、输出密度及能量密度高的高密度蓄电池。此外，锂离子蓄电池11构成为具有多个单电池的电池组。
旋转电机12是三相交流马达、或具有作为功率转换装置的逆变器的带发电功能的马达。旋转电机12包括利用车轴的旋转进行发电(再生发电)的发电功能和将旋转力向车轴施加的动力运行功能。通过马达控制器13对旋转电机12的发电、动力运行进行控制。
在连接锂离子蓄电池11与旋转电机12的电气路径L1中设置有开关部SW。为了对应于大电流，在开关部SW各自并排配设有两个一组的MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应管)。另外，开关部SW中使用的开关元件并非MOSFET，既可以是其它的半导体开关元件，也可以是机械开关。
车载电源装置10包括控制装置20，该控制装置20对锂离子蓄电池11的状况进行监视，并对开关部SW进行控制。控制装置20由包括CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微型计算机而构成。控制装置20对锂离子蓄电池11的温度状况、蓄电状况等进行监视，并基于锂离子蓄电池11的状况对开关部SW进行控制。此外，在控制装置20连接有该控制装置20的高阶的控制装置、即高阶ECU21(Electronic Control Unit:电子控制单元)。控制装置20通过CAN等通信网络连接于高阶ECU21等并能相互通信，各种数据能够相互共有。此外，高阶ECU21通过CAN连接于马达控制器13，并取得旋转电机12的状况。
在控制装置20连接有温度传感器25，该温度传感器25对锂离子蓄电池11的温度进行检测。温度传感器25例如与作为电池组的锂离子蓄电池11的中央部分相接，其对锂离子蓄电池11的温度进行检测。而且，温度传感器25的检测温度输入到控制装置20，控制装置20基于检测温度经由开关部SW对锂离子蓄电池11的通电进行控制，以使锂离子蓄电池11的温度处于规定的范围、例如10℃～60℃的范围。
此外，在控制装置20连接有外部气温传感器26。外部气温传感器26对外部气温进行检测，以作为表示锂离子蓄电池11的散热环境的指标、即环境气温。另外，在设置有对锂离子蓄电池11进行冷却的水冷装置的情况下，也可以检测水冷装置的水温来代替外部气温传感器26作为环境气温。
在对锂离子蓄电池11的温度进行检测的温度传感器25中有时会因断线等无法输出正常的信号。在温度传感器25无法输出正常的信号的情况下，也就是说温度传感器25视为发生故障的情况下，无法对锂离子蓄电池11的温度进行检测。因此，若在温度传感器25发生故障的状态下持续对锂离子蓄电池11进行通电，则锂离子蓄电池11可能会变成过高温。也就是说，可能会变成如下状态：锂离子蓄电池11的温度超过可安全使用锂离子蓄电池11的上限温度、即规定的限制温度Th1。
因此，在判断为温度传感器25故障的情况下，还考虑立即停止锂离子蓄电池11的通电。然而，由于锂离子蓄电池11的温度变化平缓，因此，在判断为温度传感器25故障的情况下，立即停止锂离子蓄电池11的通电被认为是过剩的应对。
此外，即使在对锂离子蓄电池11的温度进行检测的温度传感器25发生了故障的情况下，仍认为能根据锂离子蓄电池11的通电量等对温度传感器25的故障后的锂离子蓄电池11的温度上升进行预测。而且，若能对锂离子蓄电池11的温度上升进行预测，则能对锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的时间(温度上升所需时间T1)进行推测。
因此，控制装置20根据判断为温度传感器25发生了故障之后的锂离子蓄电池11的持续通电来设定预测锂离子蓄电池11的温度上升达到规定的限制温度Th1为止所需的温度上升所需时间T1。此外，作为故障安全防护处理，在从判断为温度传感器25发生了故障起至经过温度上升所需时间T1为止的期间内，实施一边限制、一边持续锂离子蓄电池11的通电的处理。
图2是温度传感器25的故障时的流程图。本流程图的处理是通过控制装置20周期性执行的。
在S11的处理中，控制装置20通过周知的方法来判断温度传感器25是否发生了故障。例如，若因断线等使得温度传感器25无法输出正常的信号，则温度传感器25的检测温度保持恒定值不变。因此，在温度传感器25的检测温度在规定时间内不变的情况下，判断为温度传感器25发生故障。另外，S11的处理相当于故障判断部。
在S11的处理中，在温度传感器25并未发生故障(S11：否)的情况下，在S12的处理中，控制装置20取得温度传感器25所检测出的检测温度并进行存储。接着，在S13的处理中，控制装置20进行通常的锂离子蓄电池11的通电控制，并结束处理。也就是说，根据锂离子蓄电池11的充电状态等进行开关部SW的接通、断开控制，并结束处理。
在S11的处理中，在温度传感器25发生故障(S11：是)的情况下，在S21的处理中，控制装置20对是否处于故障安全防护(FS)处理中进行判断。具体而言，在表示开始故障安全防护处理之后经过的时间的经过时间T为大于1的值的情况下，判断为处于故障安全防护处理中。经过时间T在未实施故障安全防护处理的情况下为0，在实施故障安全防护处理的情况下根据经过的时间为大于1的值。在并非执行故障安全防护处理中(S21：否)的情况、即温度传感器25发生了故障后的最初处理的情况下，进入S22的处理。
在S22的处理中，控制装置20取得温度传感器25的故障发生时间点处的锂离子蓄电池11的温度以作为故障时温度。此时，取得锂离子蓄电池11的规定范围的温度的上限值Th2例如60℃以作为故障时温度。通过在通常的锂离子蓄电池11的通电控制时将锂离子蓄电池11所取得的规定范围的温度的上限值Th2作为故障时温度使用，能够将故障时温度作为锂离子蓄电池11的故障发生时间点的温度的上限值。因此，由于在持续通电时将故障时温度估算得较低，因此，能抑制锂离子蓄电池11的温度变得过高温。另外，故障时温度是故障安全防护处理开始时间点的温度、即开始温度。此外，作为故障时温度，也可以取得温度传感器25即将发生故障之前的处理的S12中存储的锂离子蓄电池11的温度、即判断为温度传感器25发生了故障的时间点的锂离子蓄电池11的温度、即故障时温度。作为故障时温度，也可以使用在未超过锂离子蓄电池11的规定范围的温度的上限值Th2的范围内，在温度传感器25即将发生故障之前的处理的S12中存储的锂离子蓄电池11的温度上加上规定的余量部分后的温度。S22相当于温度取得部。
在S23的处理中，控制装置20取得由外部气温传感器26检测出的温度以作为环境气温。
在S24的处理中，控制装置20对锂离子蓄电池11的通电电流进行限制。具体而言，将锂离子蓄电池11的充放电电流的通电量设定为相对于通常时的锂离子蓄电池11的最大充放电电流的规定比例。例如，若将通常时的最大充放电电流设为100％，则设定为50％左右。另外，也可以不设定为规定比例(固定值)，而是根据将故障时温度并非恒定值时的故障时温度、环境气温等使限制程度可变。
在S25的处理中，控制装置20对锂离子蓄电池11的温度上升率、即每单位时间的温度上升的斜率进行计算。具体而言，基于图3所示的锂离子蓄电池11的通电量与温度上升率之间的关系性对温度上升率进行计算。如图3所示，通电量越大、即通电量的限制程度越小，则温度上升率越大。此外，环境气温、即外部气温越高，则即使为相同的通电量，温度上升率也越高。在基于图3对温度上升率进行计算时，在对S24中设定的锂离子蓄电池11的通电量实施限制的状态下的最大值的电流(电流最大值)流至锂离子蓄电池11的状态下，对温度上升率进行计算。另外，较为理想的是，预先通过仿真等对图3所示的通电量与温度上升率之间的关系进行计算并加以存储。此时，也可以将上述环境气温下的锂离子蓄电池11的散热量假定为最小，并对温度上升率进行计算。
在S26的处理中，控制装置20对锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间(温度上升所需时间T1)进行设定。也就是说，作为故障安全防护处理，对持续锂离子蓄电池11的通电的时间进行计算，并将该值设定为温度上升所需时间T1。具体而言，基于S22中取得的锂离子蓄电池11的故障时温度和S25中算出的温度上升率对上升至规定的限制温度Th1、例如70℃为止所需的时间进行计算。例如，温度上升所需时间T1设定为十分钟至数十分钟左右。S26相当于设定部。
另外，在S26的处理中，控制装置20也可以根据通电量等直接对温度上升所需时间T1进行计算，来代替根据温度上升率和故障时温度来对温度上升所需时间T1进行计算。具体而言，也可以通过映射等根据通电量、环境气温、故障时温度对温度上升所需时间T1进行计算。在上述情况下，能省略S25的处理。此外，在S24的限制程度始终恒定、且不考虑环境气温、将故障时温度视为规定范围的温度的上限值Th2的情况下，也可以将温度上升所需时间T1设为规定的固定值。
在S27的处理中，控制装置20在S24中对锂离子蓄电池11的通电电流进行了限制的状态下，开始持续锂离子蓄电池11的通电的处理。此时，将表示从开始故障安全防护处理之后经过的时间的经过时间T设为1，并结束处理。另外，较为理想的是，在实施锂离子蓄电池11的通电量的限制的状态下，为了能够优先给车辆的行驶所需的设备供给电力，向高阶ECU21输出锂离子蓄电池11的通电量的限制。而且，也可以根据高阶ECU21的通电的限制调节设备的输出。
在S21的处理中，在判断为处于故障安全防护处理中(S21：是)的情况下，在S31的处理中，控制装置20判断经过时间T是否比温度上升所需时间T1大。在S31中，在判断为经过时间T为温度上升所需时间T1以下(S31：否)的情况下，在S32中，控制装置20将经过时间T加1。接着，在S33的处理中，控制装置20持续故障安全防护处理，并结束处理。另外，S33的处理相当于故障安全防护处理部。
另一方面，在S31的处理中，在判断为经过时间T比温度上升所需时间T1大(S31：是)的情况下，在S34的处理中，控制装置20结束故障安全防护处理，并停止锂离子蓄电池11的通电。也就是说，将开关部SW设为断开状态，并结束处理。此时，较为理想的是，将经过时间T重置为0。
接着，基于图4对温度传感器25发生故障后的故障安全防护处理进行说明。图4是温度传感器25的故障时的时序图。
在时刻t11以前、即温度传感器25中发生故障之前的状态下，锂离子蓄电池11的电流值是基于旋转电机12等电气设备的要求决定的。而且，根据锂离子蓄电池11的通电量和散热状态，锂离子蓄电池11的温度处于规定的范围，例如10℃～60℃的范围。在时刻t11以前，将Imax1设为最大电流值，在以Imax1为上限的电流范围内对锂离子蓄电池11实施通电控制。
在时刻t11，当检测出温度传感器25的故障时，取得故障时温度和外部气温。此时，作为故障时温度，取得规定范围的上限值Th2。接着，作为故障安全防护处理，设定锂离子蓄电池11的电流的限制。例如，限制至通常时的50％左右的通电量。也就是说，在时刻t11以后，将Imax1的50％、即Imax2设为最大电流值，在以Imax2为上限的电流范围内对锂离子蓄电池11实施通电控制。
此外，在时刻t11，基于被限制的通电量和外部气温对温度上升率、即从时刻t11至时刻t12为止的期间的温度的斜率进行计算。此时，较为理想的是，基于实施通电量的限制时的电流最大值对温度上升率进行计算。此外，较为理想的是，基于对外部气体实施散热时的最小散热量对温度上升率进行计算。也就是说，通过对相同通电限制状态下的最大温度上升率进行推断，能适当地对温度上升率进行计算。
基于温度上升率与故障时温度(规定范围的上限值Th2)对上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间(温度上升所需时间T1)进行计算并进行设定。在温度传感器25的故障时，温度上升所需时间T1与温度传感器25的故障发生时间点处的锂离子蓄电池11的温度(故障时温度)对应。也就是说，故障时温度越高，则温度上升所需时间T1越短。关于这一点，基于温度传感器25的故障发生时间点处的蓄电池的温度(故障时温度)对温度上升所需时间T1进行设定，能适当地对温度上升所需时间T1进行设定。
在判断为温度传感器25发生了故障之后、即在时刻t11以后，执行故障安全防护处理。对经过时间T进行计时，直至经过时间T变成温度上升所需时间T1为止，在对通电量进行了限制的状态下持续锂离子蓄电池11的通电。
在时刻t12，当经过时间T比温度上升所需时间T1大时，开关部SW设为断开状态。也就是说，结束故障安全防护处理。由此，能在考虑到判断为温度传感器25发生了故障之后的锂离子蓄电池11的温度上升的同时，进行锂离子蓄电池11的通电。
根据以上详细叙述的本实施方式，能够得到以下优异效果。
即使在锂离子蓄电池11的温度传感器25发生了故障的情况下，也能根据锂离子蓄电池11的通电量等对温度传感器25的故障后的锂离子蓄电池11的温度上升进行预测，能对锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间(温度上升所需时间T1)进行推测。根据上述结构，根据判断为温度传感器25发生了故障后的持续通电来设定预测锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的温度上升所需时间T1。此外，作为故障安全防护处理，在从判断为温度传感器25发生了故障起至经过温度上升所需时间T1为止的期间内，实施持续锂离子蓄电池11的通电的处理。由此，能在考虑到判断为温度传感器25发生了故障之后的锂离子蓄电池11的温度上升的同时，进行锂离子蓄电池11的通电。因此，即使温度传感器25发生了故障，也能在锂离子蓄电池11变成过高温之前使车辆故障安全行驶。
在温度传感器25的故障时，温度传感器25的故障后的锂离子蓄电池11的温度上升变化被认为是与锂离子蓄电池11的通电量对应的。也就是说，认为锂离子蓄电池11的通电量越多，则锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的时间越短。关于这一点，对与实施通电量的限制时的电流最大值对应的温度上升所需时间T1进行设定，因此，能适当地设定温度上升所需时间T1，进而能恰当地实施温度传感器25的故障发生后的锂离子蓄电池11的持续通电。
在温度传感器25的故障时，温度传感器25的故障后的锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的时间被认为是与温度传感器25的故障发生时间点处的锂离子蓄电池11的温度(故障时温度)对应的。也就是说，认为故障时温度越高，则锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的时间越短。关于这一点，基于温度传感器25的故障发生时间点处的锂离子蓄电池11的温度(故障时温度)对温度上升所需时间T1进行设定，因此，能适当地设定温度上升所需时间T1，进而能恰当地实施温度传感器25的故障发生后的锂离子蓄电池11的持续通电。
<第二实施方式>
在第二实施方式中，作为故障安全防护处理，采用实施越是后续的阶段则限制的程度越大的锂离子蓄电池11的多个通电限制处理的结构。此外，基于故障时温度等使多个通电限制处理中的通电限制的方式可变。
图5是第二实施方式的温度传感器25的故障时的流程图。本流程图的处理是通过控制装置20周期性执行的。另外，S11至S13的处理与图2的处理相同，因此，省略说明。
在S21的处理中，与图2的流程图相同，控制装置20对是否在执行故障安全防护处理中进行判断。在并非执行故障安全防护处理中(S21：否)的情况、即温度传感器25发生了故障后的最初处理的情况下，进入S22的处理。
在S22的处理中，控制装置20取得在即将故障前的处理的S12中存储的锂离子蓄电池11的温度以作为故障时温度(开始温度)。根据故障时温度不同，锂离子蓄电池11的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的时间不同。因此，取得即将判断为故障之前的温度。在S23的处理中，与图2的流程图相同，控制装置20取得由外部气温传感器26检测出的温度以作为环境气温。
在S28的处理中，控制装置20对是否实施多个阶段的通电限制进行判断。具体而言，基于图6所示的故障时温度及外部气温与限制改变的阶段的相关性，对是否实施多个阶段的通电限制进行判断。在图6中确定通过一个阶段实施通电限制的区域(A区域)和通过多个阶段实施通电限制的区域(B区域)，在S28中，若属于图6所示的A区域和B区域中的A区域，则进入S24的处理，若属于B区域，则进入S29的处理。
在S28中未实施多个阶段的通电限制(S28：否)的情况下，在S24的处理中，控制装置20对锂离子蓄电池11的通电电流进行限制。具体而言，与第一实施方式相同，将锂离子蓄电池11的充放电电流的通电量设定为相对于通常时的锂离子蓄电池11的最大充放电电流的规定比例。接着，在S26中，基于故障时温度、环境气温和通电量对温度上升所需时间T1进行计算。
在S28中实施多阶段的通电限制(S28：是)的情况下，在S29的处理中，在图6中，控制装置20基于故障时温度和外部气温来决定通电限制处理的阶段数及其通电限制的方式。此时，故障时温度越低、或外部气温越低，则阶段数越多，通电量的限制程度的变化变小。例如，以使通电量从80％向60％变化，并从60％向40％变化的方式增加限制阶段，并减小改变幅度。
接着，决定与通电限制处理的阶段数对应的通电限制的方式。具体而言，根据通电量得到决定后的阶段数限制为各阶段的规定的通电量的比例。接着，基于各阶段的通电量、故障时温度和环境气温来设定各阶段的所需时间T2、T3。例如，在两个阶段的情况下，在第一阶段中，将第一阶段的通电量的限制程度设为70％，并对到达第一阶段上限温度Th3为止的所需时间T2进行设定。此外，在第二阶段中，将第二阶段的通电量的限制程度设为30％，并对从第一阶段上限温度Th3上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间T3进行设定。另外，各阶段的所需时间T2、T3的总计为温度上升所需时间T1。此外，也可以基于故障时温度等使各阶段的通电量的限制程度可变。例如，也可以是故障时温度越低，则使限制程度越平缓。而且，也可以与第一实施方式相同地对温度上升率进行计算，并使用温度上升率对各阶段的所需时间T2、T3进行计算。
在S27的处理中，在S24中实施了锂离子蓄电池11的通电电流的限制的状态、或在S29中实施了设定的第一阶段的锂离子蓄电池11的通电限制的状态下，控制装置20开始持续锂离子蓄电池11的通电的处理。此时，将表示开始故障安全防护处理之后经过的时间的经过时间T设定为1。此外，对与经过时间T进行比较的阈值进行设定。具体而言，在一个阶段的通电限制处理的情况下，将温度上升所需时间T1设定为阈值。在多个阶段的通电限制处理的情况下，在第一阶段中，对第一阶段的所需时间T2进行设定。接着，将比通电限制处理的阶段数小1的数设定为阶段剩余数，并结束处理。例如，在两个阶段的情况下，将阶段剩余数设定为1，在一个阶段的情况下，将阶段剩余数设定为0。由此，能对执行第几阶段的处理进行判别。
在S21中，在判断为处于故障安全防护处理中(S21：是)的情况下，在S35的处理中，控制装置20对是否经过了规定时间进行判断。具体而言，在S27等中对设定的阈值与经过时间T进行比较。在经过时间T比阈值小的情况、即未经过规定时间(S35：否)的情况下，进入S32的处理。在S32的处理中，控制装置20将经过时间T加1。接着，在S33中持续故障安全防护处理，并结束处理。
另一方面，在S35中，经过时间T为阈值以上的情况、即经过了规定时间(S35：是)的情况下，在S36的处理中控制装置20对是否存在现阶段的后段的处理进行判断。具体而言，对阶段剩余数是否为0进行判断。例如，在两个阶段的通电限制处理中，在经过了第一阶段的所需时间T2的情况下，阶段剩余数为1，因此，判断为存在后段的处理。另一方面，在一个阶段的通电限制处理的情况、或多个阶段的通电限制处理的最后的情况下，阶段剩余数为0，因此，判断为不存在后段的处理。
在S36中存在后段的处理(S36：是)的情况下，在S37的处理中，控制装置20进行切换至后段处理的设定。基于阶段剩余数，对接着是哪个阶段的处理进行判断，并对该阶段的通电限制进行设定。此外，将经过时间T设为1，并对与经过时间T进行比较的阈值进行设定。例如，在第二阶段中，将第二阶段的所需时间T3设定为阈值。接着，将阶段剩余数减1，并结束处理。
在S36中不存在后段处理(S36：否)的情况下，在S34的处理中，控制装置20停止锂离子蓄电池11的通电。也就是说，将开关部SW设为断开状态，并结束处理。此时，较为理想的是，将经过时间T重置为0。
接着，基于图7对温度传感器25发生故障后的故障安全防护处理进行说明。图7是第二实施方式的温度传感器25的故障时的时序图。
在时刻t21以前、即温度传感器25中发生故障之前的状态下，电流值是基于旋转电机12等电气设备的要求决定的。而且，根据锂离子蓄电池11的通电量和散热状态，锂离子蓄电池11的温度处于规定的范围，例如10℃～60℃的范围。
在时刻t21，当检测出温度传感器25的故障时，取得故障时温度和外部气温。此时，取得最后存储的温度以作为故障时温度。而且，作为故障安全防护处理，设定为执行两个阶段的通电限制处理。例如，作为第一阶段的电流限制，设定通常时的70％左右的通电量。此外，作为第二阶段的电流限制，设定30％左右的通电量。此时，作为各阶段的电流最大值，分别设定作为Imax1的70％的Imax21和作为Imax1的30％的Imax22。
接着，对各阶段的通电时间进行计算，并设定通电时间的阈值。具体而言，基于限制后的通电量、外部气温和故障时温度，在第一阶段中，对上升至第一阶段上限温度Th3为止的所需时间T2进行计算，并设定所需时间T2以作为通电时间的阈值。此外，在第二阶段中，基于限制后的通电量、外部气温和第一阶段上限温度Th3，对上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间T3进行计算。
在判断为温度传感器25发生了故障之后、即在时刻t21以后，执行故障安全防护处理。对经过时间T进行计时，直至经过时间T为所需时间T2为止，在第一阶段中对通电量进行了限制的状态下持续锂离子蓄电池11的通电。
若在时刻t22经过时间T为所需时间T2以上，则在第二阶段中对故障安全防护处理进行切换。具体而言，对第二阶段的通电量的限制进行设定。此外，将经过时间T设为1，并设定第二阶段的所需时间T3以作为通电时间的阈值。
在时刻t22以后，执行第二阶段的故障安全防护处理。对经过时间T进行计时，直至经过时间T为所需时间T3为止，在第二阶段中对通电量进行了限制的状态下持续锂离子蓄电池11的通电。
若在时刻t23经过时间T为所需时间T3以上，则由于不存在其后的阶段的处理，因此，开关部SW设为断开状态。也就是说，结束故障安全防护处理。由此，能在考虑到判断为温度传感器25发生了故障之后的锂离子蓄电池11的温度上升的同时，进行锂离子蓄电池11的通电。
作为故障安全防护处理，在多个阶段中执行越是后续的阶段则限制越大的通电量的限制改变处理。在上述情况下，通过最初减小锂离子蓄电池11的通电量的限制，并随着时间的经过增大锂离子蓄电池11的通电量的限制，能在故障安全防护处理的最初不实施强烈的限制的情况下延长持续通电时间。
<第三实施方式>
在第三实施方式中，作为故障安全防护处理，在预先设定的阶段进行锂离子蓄电池11的多个通电限制处理。此外，构成为最初不进行通电量的限制，并实施越是后续的阶段限制的程度越大的多个限制改变处理。
在第三实施方式中，局部改变图5的流程图并进行实施。具体而言，不实施S28、S24、S26的处理，而是执行两个阶段的通电限制处理。此外，改变S29和S27的处理并进行实施。以下，对改变后的部分进行说明。
在S29的处理中，控制装置20对各阶段的通电限制和时间进行设定。具体而言，在第一阶段中，将第一阶段的通电量的限制程度设为0％、即不设置通电量的限制。接着，基于锂离子蓄电池11的最大通电量、外部气温和故障时温度对到达第一阶段上限温度Th3为止的所需时间T2进行设定。此外，在第二阶段中，将第二阶段的通电量的限制程度设为30％，并对从第一阶段上限温度Th3上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间T3进行设定。另外，各阶段的所需时间T2、T3的总计为温度上升所需时间T1。
在S27的处理中，在实施了S29中设定的第一阶段的锂离子蓄电池11的通电限制的状态下，控制装置20开始持续锂离子蓄电池11的通电的处理。此时，将表示从开始故障安全防护处理之后经过的时间的经过时间T设为1。此外，对与经过时间T进行比较的阈值进行设定。具体而言，对第一阶段的所需时间T2进行设定。接着，将通电限制处理的阶段剩余数设定为1，并结束处理。
基于图8对温度传感器25发生故障后的故障安全防护处理进行说明。图8是第三实施方式的温度传感器25的故障时的时序图。
在时刻t31以前、即温度传感器25中发生故障之前的状态下，锂离子蓄电池11的电流值是基于旋转电机12等电气设备的要求决定的。而且，根据锂离子蓄电池11的通电量和散热状态，锂离子蓄电池11的温度处于规定的范围，例如10℃～60℃的范围。
在时刻t31，当检测出温度传感器25的故障时，取得故障时温度和外部气温。此时，取得最后存储的温度以作为故障时温度。而且，作为故障安全防护处理，设定为执行两个阶段的通电限制处理。例如，作为第一阶段的电流限制，设定通常时的100％左右的通电量。也就是说，第一阶段不设置通电量的限制。此外，作为第二阶段的电流限制，设定30％左右的通电量。此时，作为电流最大值，在第一阶段中将与时刻t31同样没有限制的Imax1设为最大电流值，在第二阶段中将作为Imax1的30％的Imax2设定为最大电流值。
接着，对各阶段的通电时间进行计算，并设定通电时间的阈值。具体而言，基于锂离子蓄电池11的最大通电量、外部气温和故障时温度，在第一阶段中，对上升至第一阶段上限温度Th3为止的所需时间T2进行计算，并设定所需时间T2以作为第一阶段的通电时间的阈值。此外，在第二阶段中，基于限制后的通电量、外部气温和第一阶段上限温度Th3，对上升至规定的限制温度Th1为止的所需时间T3进行计算。
在判断为温度传感器25发生了故障之后、即在时刻t31以后，执行故障安全防护处理。对经过时间T进行计时，直至经过时间T到达所需时间T2为止，持续锂离子蓄电池11的通电。也就是说，作为故障安全防护处理实施通电时间的限制。
若在时刻t32经过时间T为所需时间T2以上，则结束第一阶段的故障安全防护处理，在第二阶段对故障安全防护处理进行切换。具体而言，对第二阶段的通电量的限制进行设定。此外，将经过时间T设为1，并设定第二阶段的所需时间T3以作为通电时间的阈值。
在时刻t32以后，执行第二阶段的故障安全防护处理。对经过时间T进行计时，直至经过时间T为所需时间T3为止，在第二阶段中对通电量进行了限制的状态下持续锂离子蓄电池11的通电。
若在时刻t33经过时间T为所需时间T3以上，则由于不存在其后的阶段的处理，因此，开关部SW设为断开状态。也就是说，结束故障安全防护处理。由此，能在考虑到判断为温度传感器25发生了故障之后的锂离子蓄电池11的温度上升的同时，进行锂离子蓄电池11的通电。
＜其它实施方式＞
本发明并不限定于上述实施方式，例如也可以以下述方式实施。顺便说一下，既可以将以下的其它实施例的结构单独地适用于上述实施方式的结构中，或者也可以将以下的其它实施例的结构任意地组合并应用于上述实施方式的结构中。
在上述第二实施方式和第三实施方式中，基于温度上升所需时间T1，使多个限制改变处理中的限制改变的方式可变。蓄电池的温度上升至规定的限制温度Th1为止所需的温度上升所需时间T1的长度因通电量、故障时温度等不同而不同。在温度上升所需时间T1为规定时间以上的情况下，减小通电量的限制程度的变化，在温度上升所需时间T1小于规定时间的情况下，增大通电量的限制程度的变化等，并根据温度上升所需时间T1使限制改变的方式可变。
在图5的S28中判断是否实施多个阶段的通电限制时，在推断为温度上升所需时间T1为规定时间以上的情况下，也可以增加通电量的限制阶段、或减小通电量的改变幅度。例如，也可以以使通电量从100％向80％变化、从80％向60％变化、从60％向40％变化的方式增加限制阶段，并减小改变幅度。另一方面，在图5的S28中判断是否实施多个阶段的通电限制时，在推断为故障时温度高等、温度上升所需时间T1比规定时间短的情况下，也可以减少通电量的限制阶段、或增大通电量的改变幅度。例如，也可以使通电量从70％向30％变化。由此，能适当地进行通电限制处理，进而能恰当地实施温度传感器25的故障发生后的蓄电池的持续通电。
在上述第一实施方式中，不实施通电量的限制亦可。也就是说，也可以以通常的通电量实施仅由温度上升所需时间T1实现的通电时间的限制。
在正实施故障安全防护处理时，例如车辆变成停车状态，若锂离子蓄电池11的通电量微小或通电量为零，则锂离子蓄电池11有时会产生温度下降。在锂离子蓄电池11产生温度下降的情况下，也可以延长预测到达规定的限制温度Th1为止所需的温度上升所需时间T1。
在延长温度上升所需时间T1时，例如，也可以在图2的S21的处理之后，作为温度下降判断部，对是否产生温度下降进行判断。具体而言，也可以对车辆的变速杆是否处于停车状态进行判断。接着，在判断为处于产生温度下降的状况的情况下，在S32中不实施经过时间T的增量、或减少经过时间T。也就是说，在产生温度下降的状况下，即使经过了时间也将经过时间T保持与以前相同的值或减小经过时间T。因此，温度上升所需时间T1实质上延长。由此，能将随着温度传感器25的通电的温度上升和温度下降一同考虑进去，同时能适当地实施蓄电池的持续通电。
在判断为温度传感器25发生了故障的情况下，也可以通过取得部从高阶ECU21取得车辆故障安全行驶至规定的故障安全行驶目的位置为止所需的行驶距离，并根据车辆行驶行驶距离时的温度上升预测对温度上升所需时间T1进行设定。上述取得部的处理是通过控制装置20执行的。在车辆的行驶过程中温度传感器25发生了故障的情况下，认为车辆的故障安全行驶所需的行驶距离根据该车辆的行驶场景而变化。故障安全行驶所需的行驶距离是从判断为发生了故障时的车辆的位置至规定的故障安全行驶目的位置为止的距离，例如是到修理工厂、导航装置中设定的目的位置为止的距离。
因此，在图2的S22之前或之后，从高阶ECU21等中取得故障安全行驶所需的行驶距离。接着，在S24～S26中，根据车辆行驶故障安全行驶所需的行驶距离时的温度上升预测来设定温度上升所需时间T1。由此，能适当地实现车辆的故障安全行驶。
也可以根据车速使通电量的限制程度可变。例如，在高速道路上行驶过程中等车速高的情况下，进行严格的通电量的限制，若减小通电量，则车速会急剧地降低。因此，在车速高的情况下，也可以在图2的S24中减小通电量的限制程度、即增大通电量。
在图2的S25中，也可以根据学习经历对温度上升率进行计算，来代替基于最大电流值以及最小散热量对温度上升率进行计算。
在上述实施方式中，使用锂离子蓄电池11作为蓄电池，但也可以使用其它高密度蓄电池。例如，也可以使用镍氢电池。
本发明所记载的控制部(控制装置)和该控制部的方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供，上述处理器被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能。或者，也可以是，本发明所记载的控制部和该控制部的方法通过专用计算机来实现，该专用计算机通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供。或者，本发明所记载的控制部和该控制部的方法由一个以上的专用计算机来实现，该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器及存储器与由一个以上硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外，计算机程序也可以被存储于计算机可读的非过渡有形存储介质，以作为由计算机执行的指令。
虽然基于实施例对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于上述实施例、结构。本发明也包含各种各样的变形例、同等范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (8)

1.一种车载电源装置的控制装置，控制装置(20)适用于装设于车辆的电源装置(10)，该电源装置(10)包括：蓄电池(11)；以及温度传感器(25)，所述温度传感器(25)对所述蓄电池的温度进行检测，控制装置(20)基于由所述温度传感器检测出的检测温度对所述蓄电池的通电进行控制，
其特征在于，所述车载电源装置的控制装置包括：
故障判断部，所述故障判断部对所述温度传感器的故障进行判断；
设定部，所述设定部通过判断为所述温度传感器发生了故障后的持续通电来对预测所述蓄电池的温度上升至规定的限制温度为止所需的温度上升所需时间进行设定；以及
故障安全防护处理部，所述故障安全防护处理部在从判断为所述温度传感器发生了故障起至经过所述温度上升所需时间为止的期间内实施持续所述蓄电池的通电的处理，以作为故障安全防护处理。
2.如权利要求1所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
所述故障安全防护处理部实施对所述蓄电池的通电量进行限制的处理以作为所述故障安全防护处理，
所述设定部对与实施所述通电量的限制时流过所述蓄电池的电流的最大值对应的所述温度上升所需时间进行设定。
3.如权利要求1或2所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
包括温度取得部，在判断为所述温度传感器发生了故障的情况下，所述温度取得部取得所述故障安全防护处理的开始时间点处的所述蓄电池的温度以作为开始温度，
所述设定部基于所述开始温度对所述温度上升所需时间进行设定。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
所述故障安全防护处理部实施越是后续的阶段则所述蓄电池的通电量的上限值越小的多个通电限制处理，以作为所述故障安全防护处理，在从判断为所述温度传感器发生了故障起至经过所述温度上升所需时间为止的期间内，实施所述多个通电限制处理。
5.如权利要求4所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
所述故障安全防护处理部基于所述温度上升所需时间使所述多个通电限制处理中的所述通电量的上限值可变。
6.如权利要求4所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
包括温度取得部，在判断为所述温度传感器发生了故障的情况下，所述温度取得部取得所述故障安全防护处理的开始时间点处的所述蓄电池的温度以作为开始温度，
所述故障安全防护处理部基于所述开始温度使所述多个通电限制处理中的通电限制的方式可变。
7.如权利要求1至6中任一项所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
包括温度下降判断部，所述温度下降判断部在从判断为所述温度传感器发生了故障起至经过所述温度上升所需时间为止的期间内，对变成所述蓄电池产生温度下降的状态进行判断，
在通过所述温度下降判断部判断为变成所述蓄电池产生温度下降的状态的情况下，所述故障安全防护处理部延长所述温度上升所需时间。
8.如权利要求1至7中任一项所述的车载电源装置的控制装置，其特征在于，
包括取得部，在判断为所述温度传感器发生了故障的情况下，所述取得部取得所述车辆故障安全行驶至规定的故障安全行驶目的位置为止所需的行驶距离，
所述设定部根据所述车辆行驶所述行驶距离时的温度上升的预测来对所述温度上升所需时间进行设定。
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