CN113316527A - 电源系统 - Google Patents

Abstract

一种电源系统(100)，包括：蓄电池(10)；控制装置(30)，上述控制装置通过来自蓄电池的电力供给进行工作，并且监测该蓄电池；锁存式的第一开关(SW1)，上述第一开关设置在蓄电池与控制装置之间的第一电气路径(L1)；以及锁存式的第二开关(SW2)，上述第二开关设置于蓄电池与作为该蓄电池的供电对象的电气设备(20)之间的第二电气路径(L2)。第一开关及第二开关与控制装置并联连接，将第一开关和第二开关设为闭合状态并从蓄电池向控制装置供给电流，控制装置包括开关控制部(S22、S24)，上述开关控制部将第一开关和第二开关切换为断开状态，并且停止从蓄电池向控制装置供给电流。

Description

电源系统

相关申请的援引

本申请以2019年1月23日申请的日本专利申请2019-009761号的申请为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本公开涉及一种电源系统。

背景技术

以往，例如在电动车辆中，已知包括向动力转向装置或车室的空调装置等电气设备供给电力的蓄电池的电源系统(例如专利文献1)。在该电源系统中，设置有监测蓄电池的控制装置。控制装置通过从蓄电池供给的电力来工作，例如在车辆驻车时等电源系统的系统休眠状态下，从蓄电池向控制装置供给暗电流。在电源系统中，在将蓄电池与控制装置连接的电气路径上设置有锁存继电器。控制装置在系统休眠状态下以闭合状态保持锁存继电器，并且例如在车辆长期放置等蓄电池的电压降低时，控制装置自行将控制侧锁存继电器切换为断开状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2017-93226号公报

发明内容

但是，若由于噪声等而使锁存继电器错误地切换为断开状态，则会停止从蓄电池向控制装置的暗电流供给，从而之后无法监测蓄电池。为了即使在锁存继电器错误地切换为断开状态的情况下也能继续监测蓄电池，例如，若将锁存继电器设为多个锁存继电器的并联结构，则电源系统的构成会复杂化，从而导致高成本和体格的大型化。期望一种即使在锁存继电器错误地切换为断开状态的情况下也能够继续监测蓄电池且能够抑制电源系统的结构的复杂化的技术。

本公开是为了解决上述技术问题而作出的，其目的在于提供一种能够继续监测蓄电池且能够抑制电源系统的结构的复杂化的电源系统。

用于解决上述技术问题的第一方式是一种电源系统，包括：蓄电池；控制装置，上述控制装置通过来自上述蓄电池的电力供给进行工作，并且监测该蓄电池；锁存式的第一开关，上述第一开关设置在上述蓄电池与上述控制装置之间的第一电气路径；以及锁存式的第二开关，上述第二开关设置于上述蓄电池与作为该蓄电池的供电对象的电气设备之间的第二电气路径，其中，上述第一开关和上述第二开关与上述控制装置并联连接，将上述第一开关和上述第二开关设为闭合状态并从上述蓄电池向上述控制装置供给电流，上述控制装置包括开关控制部，上述开关控制部将上述第一开关和上述第二开关切换为断开状态，并且停止从上述蓄电池向上述控制装置供给电流。

在电源系统中，通常在包括第一开关的第一电气路径中，从蓄电池向控制装置供给电流，并且在包括第二开关的第二电气路径中，从蓄电池向电气设备供给电流。该方式利用这两个系统的电气路径来进行从蓄电池向控制装置的电流供给。因此，即使假设在第一开关由于噪声等而错误地切换为断开状态的情况下，也不会停止向控制装置供给电流，从而能够继续监测蓄电池。另外，例如在长期放置的情况等蓄电池的电压降低时，利用控制装置的开关控制部将第一开关和第二开关切换为断开状态，并且停止从蓄电池向控制装置供给电流，由此能够抑制蓄电池中的过放电。根据上述结构，由于使用设置于通向电气设备的第二电气路径的第二开关来实现控制装置侧的第一开关的冗余化，因此，能够抑制电源系统的结构的复杂化。

在第二方式中，上述第一电气路径中的上述第一开关与上述控制装置之间的第一连接点被连接到上述第二电气路径中的上述第二开关与上述电气设备之间的第二连接点，由此上述第一开关及上述第二开关与上述控制装置并联地连接，并且包括第一整流元件和第二整流元件，上述第一整流元件设置在上述第一电气路径中的上述第一开关与上述第一连接点之间，并将从上述第一开关朝向上述第一连接点的方向设为顺方向，上述第二整流元件设置于上述第一连接点与上述第二连接点之间的第三电气路径，并将从上述第二连接点朝向上述第一连接点的方向设为顺方向。

在设置有第三电气路径的结构中，例如，即使将第二开关切换为断开状态来停止从电气设备向蓄电池供给电力，若第一开关处于闭合状态，则会通过第三电气路径进行从电气设备到蓄电池的不希望的充电，从而无法适当地控制电池的充电状态。在该方式中，由于在第一电气路径上设置有第一二极管，因此，能够适当地抑制从电气设备经由第三电气路径向蓄电池进行不希望的充电。

另外，在设置有第三电气路径的结构中，例如，即使试图将第二开关切换为断开状态并切断从蓄电池泄漏到电气设备的电流，若第一开关处于闭合状态，则电流会通过第三电气路径从蓄电池泄漏到电气设备，蓄电池的电力被不必要地消耗。在该方式中，由于在第三电气路径上设置有第二二极管，因此，能够抑制电流从蓄电池经由第三电气路径L3向电气设备泄漏，从而能够抑制蓄电池中的不必要的电力消耗。

在第三方式中，提供一种电源系统，上述电源系统在系统休眠状态下，使上述控制装置以规定周期起动，并且在该起动时，实施上述开关控制部对上述第一开关和上述第二开关的开闭控制，其中，上述控制装置包括：第一异常判断部，上述第一异常判断部基于上述第一开关的两端的电压中的蓄电池相反侧的电压，对上述第一开关是否处于异常开放的状态进行判断；以及第二异常判断部，上述第二异常判断部基于上述第二开关的两端的电压中的蓄电池相反侧的电压，对上述第二开关是否处于异常开放的状态进行判断，上述开关控制部以由上述第一异常判断部判断为处于上述异常开放的状态为条件，对上述第一开关输出用于闭合的锁存指令信号，另一方面，以由上述第二异常判断部判断为处于上述异常开放的状态为条件对上述第二开关输出用于闭合的锁存指令信号。

在电源系统的中止状态(系统休眠状态)下，经由第一开关和第二开关向控制装置供给暗电流，根据蓄电池的蓄电状态来控制第一开关和第二开关的开闭状态。在该系统休眠状态下，根据第一开关的两端的电压中的蓄电池相反侧的电压、或第二开关的两端的电压中的蓄电池相反侧的电压，能够对第一开关、第二开关是否处于由于噪声等而异常开放的状态进行判断。另外，以判断为上述各开关处于异常开放的状态为条件，对各开关输出用于闭合的锁存指令信号，因此，能够抑制对各开关无用地输出锁存指令信号。由此，能够抑制系统休眠状态下的不必要的电力消耗。

在第四方式中，上述控制装置包括第三异常判断部，上述第三异常判断部基于上述第一开关的两端的电压中的上述蓄电池侧的电压，对上述第一电气路径中是否发生了切断异常进行判断，上述开关控制部在由上述第三异常判断部判断为上述第一电气路径中发生了切断异常的情况下，在系统休眠状态下的上述开闭控制中，不对该各开关输出用于闭合的锁存指令信号。

在第一电气路径中发生了切断异常的情况下，即使对第一开关输出用于闭合的锁存指令信号，也不会再次开始经由第一开关的电力供给。在此，在判断为第一电气路径中发生了切断异常的情况下，由于不对各开关输出用于闭合的锁存指令信号，因此，能够抑制对第一开关无用地输出锁存指令信号。由此，依然能够抑制系统休眠状态下的不必要的电力消耗。

在第五方式中，在上述第一开关和上述第二开关处于断开状态的情况下，能够利用从连接到外部连接端子的外部电源供给的电力来起动上述控制装置，上述控制装置包括：电压获取部，上述电压获取部获取上述蓄电池的电池电压；以及外部供电判断部，上述外部供电判断部对是否处于由上述外部电源进行的电力供给状态进行判断，上述开关控制部包括：第一控制部，上述第一控制部在上述电池电压比第一阈值低的情况下将上述第一开关和上述第二开关切换为断开状态；以及第二控制部，上述第二控制部在由上述第一控制部将上述第一开关和上述第二开关切换为断开状态且判断为处于由上述外部电源进行的电力供给状态的情况下，以上述蓄电池的电池电压比上述第一阈值小为条件，将上述第一开关和上述第二开关切换为闭合状态。

在由于蓄电池的电压比第一阈值低而将第一开关和第二开关切换为断开状态的情况下，可以考虑实施由外部电源实现的控制装置的起动(所谓的跳接起动)。在这种情况下，如上所述，在第一开关和第二开关切换为断开状态的状态下，以蓄电池的电压比第二阈值大为条件将第一开关和第二开关切换为闭合状态，由此能够将在蓄电池中不会产生过度的电压降低(即，难以恢复的水平的电压降低)设为条件，通过来自外部电源的电力供给来再次起动控制装置。因此，在蓄电池电压降低之后，能够实施适当的跳接起动。

在第六方式中，上述第一电气路径中的上述第一开关与上述控制装置之间的第一连接点连接到上述第二电气路径中的上述第二开关与上述电气设备之间的第二连接点，由此上述第一开关及上述第二开关与上述控制装置并联地连接，上述控制装置经由上述第一电气路径与上述第二电气路径之间的第三电气路径连接到上述外部连接端子。

控制装置经由第三电气路径连接到外部连接端子，能够使用为了实现控制装置侧的第一开关的冗余化而设置的第三电气路径，在跳接起动时从外部电源向控制装置供给电力。因此，不需要在第三电气路径以外，设置用于从外部电源向控制装置供给电力的电气路径，从而能够简化电源系统的结构。

在第七方式中，上述控制装置的起动开关设置于上述控制装置与上述外部连接端子之间的信号路径，上述外部供电判断部基于经由上述信号路径传递的起动信号对是否处于由上述外部电源进行的电力供给状态进行判断。

外部供电判断部经由信号路径传递来起动信号。由于信号路径是传递起动信号的路径，因此，与供给电力(电流)的电气路径相比，能够细线化。另外，信号路径中不需要设置用于限制电流方向的整流元件。由此，仍然能够简化电源系统的结构。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是第一实施方式的电源系统的整体结构图。

图2是第一实施方式的开关控制处理的流程图。

图3是表示第一开关和第二开关的状态转变的时序图。

图4是第二实施方式的开关控制处理的流程图。

图5是异常部位特定处理的流程图。

图6是第三实施方式的电源系统的整体结构图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图，对将本公开的电源系统具体化的第一实施方式进行说明。本实施方式的电源系统100装设于具有旋转电机的电动车辆、例如混合动力车。

如图1所示，电源系统100包括直流电源10、控制装置30、第一开关SW1和第二开关SW2。直流电源10是能够充电放电的蓄电池，由多个电池单元12串联连接而构成。作为电池单元12，例如能够使用锂离子蓄电池、镍氢蓄电池。

第一开关SW1和第二开关SW2是仅在闭合(接通)状态和断开(关断)状态的切换时才流过励磁电流的锁存式的开关。第一开关SW1被设置于直流电源10与控制装置30之间的第一电气路径L1。具体而言，第一电气路径L1将直流电源10的正极端子与控制装置30的电源端子之间连接，在该第一电气路径L1上设置有第一开关SW1。

第二开关SW2被设置于直流电源10与电源系统100的第一端子T1之间的第二电气路径L2。具体而言，第二电气路径L2在第一电气路径L1中的直流电源10与第一开关SW1之间的第三连接点P3处从第一电气路径L1分岔，在该第三连接点P3与第一端子T1之间的第二电气路径L2上设置有第二开关SW2。

第一电气路径L1中的第一开关SW1与控制装置30之间的第一连接点P1连接到电源系统100的第三端子T3。在第三端子T3与第一连接点P1之间的第四电气路径L4上设置有作为第三整流元件的第三二极管DR3。第三二极管DR3设置成使得从起动开关22朝向第一连接点P1的方向为顺方向。由此，在电源系统100之外的外部电源26连接到第三端子T3的情况下，能够从外部电源26经由第四电气路径L4向控制装置30供给电力。

在第一电气路径L1中的第一开关SW1与第一连接点P1之间设置有作为第一整流元件的第一二极管DR1。第一二极管DR1设置成使得从第一开关SW1朝向第一连接点P1的方向为顺方向。由此，能够从直流电源10经由第一电气路径L1向控制装置30供给电力。

接着，对控制装置30进行说明。控制装置30通过来自直流电源10的电力供给进行工作。控制装置30以由CPU、ROM、RAM等构成的微型计算机为主体而构成，通过执行存储在ROM中的各种控制程序来监测直流电源10。具体而言，控制装置30与第一DC/DC转换器40、第二DC/DC转换器42、第三开关SW3、逻辑或电路38、电压检测电路32、第一驱动电路34以及第二驱动电路36连接，使用这些元件来监测直流电源10。

第一DC/DC转换器40设置在第一电气路径L1中的第一连接点P1与控制装置30之间。第一DC/DC转换器40将直流电源10的电源电压VDD转换为控制装置30的后备动作所需的后备电压VOS，并输出到控制装置30。除了从直流电源10向控制装置30的电力供给(电流供给)被停止的电源系统100的系统停止状态之外，后备电压VOS始终被输入到控制装置30。

第一电气路径L1中的第一连接点P1与第一DC/DC转换器40之间的第四连接点P4通过与第一电气路径L1不同的第五电气路径L5连接到控制装置30，第二DC/DC转换器42设置在第五电气路径L5中的第四连接点P4与控制装置30之间。第二DC/DC转换器42将直流电源10的电源电压VDD转换为控制装置30的工作所需的工作电压VOM，并输出到控制装置30。

第三开关SW3设置在第五电气路径L5中的第四连接点P4与第二DC/DC转换器42之间。第三开关SW3连接到逻辑或电路38的输出端子38C，通过从逻辑或电路38输出的切换信号来切换接通状态和关断状态。

具体而言，逻辑或电路38的第一输入端子38A连接在第四电气路径L4中的第三端子T3与第三二极管DR3之间，并且输入有作为第四电气路径L4中的第三端子T3与第三二极管DR3之间的电压的特定电压VP。此外，逻辑或电路38的第二输入端子38B连接到控制装置30的信号输出端子，并且从控制装置30输入有起动电压VL。在特定电压VP和起动电压VL中的至少一个成为大于规定值Vn的逻辑“H”的情况下，逻辑或电路38将成为逻辑“H”的切换信号输出到第三开关SW3。由此，第三开关SW3切换为接通状态，并且向控制装置30输入工作电压VOM。

另外，在特定电压VP和起动电压VL均成为小于规定值Vn的逻辑“L”的情况下，逻辑或电路38将成为逻辑“L”的切换信号输出到第三开关SW3。由此，第三开关SW3切换为关断状态，并且停止向控制装置30输入的工作电压VOM。

电压检测电路32连接在第五电气路径L5中的第三开关SW3与第二DC/DC转换器42之间，并且通过施加于第五电气路径L5的直流电源10的电源电压VDD进行工作。电压检测电路32根据来自控制装置30的指示对直流电源10的各电池单元12的单元电压VB1～VBN(N为2以上的整数)进行检测，并且将检测出的单元电压VB1～VBN输出到控制装置30。控制装置30使用从电压检测电路32获取的单元电压VB1～VBN对各电池单元12的充电状态(SOC：StateOf Charge)进行计算。另外，在本实施方式中，单元电压VB1～VBN相当于“电池电压”。

第一驱动电路34与第一开关SW1连接，根据来自控制装置30的指示，对第一开关SW1输出用于开放或闭合的励磁电流，并且对第一开关SW1的接通状态和关断状态进行切换。另外，第二驱动电路36与第二开关SW2连接，根据来自控制装置30的指示，对第二开关SW2输出用于开放或闭合的励磁电流，并且对第二开关SW2的接通状态和关断状态进行切换。另外，在本实施方式中，励磁电流相当于“锁存指令信号”。

接着，对电源系统100与电源系统100以外的外部结构的连接进行说明。电源系统100与作为外部结构的车辆负载20及外部连接端子24连接。车辆负载20是作为直流电源10的供电对象的装置，包括旋转电机。车辆负载20连接到电源系统100的第一端子T1。具体而言，车辆负载20经由第一端子T1连接到延伸到电源系统100之外的第二电气路径L2。因此，第二开关SW2被设置于直流电源10与车辆负载20之间的第二电气路径L2。直流电源10的负极端子、控制装置30和车辆负载20经由电源系统100的第二端子T2彼此连接并接地。另外，在本实施方式中，车辆负载20相当于“电气设备”。

外部连接端子24是用于连接外部电源26的连接端子。外部连接端子24连接到电源系统100的第三端子T3。具体而言，外部连接端子24经由第三端子T3连接到延伸到电源系统100之外的第四电气路径L4。在第四电气路径L4中的外部连接端子24与第三端子T3之间设置有起动开关22。

起动开关22例如是车辆的IG开关，由车辆的使用者对接通状态和关断状态进行切换。外部电源26例如是装设于与装设有电源系统100的车辆不同的外部救援车的直流电源，通过车辆的使用者等与外部连接端子24连接。在电源系统100中，在开关SW1、SW2处于接通状态的情况下、即在从直流电源10向控制装置30的电力供给被停止的系统停止状态下，利用从连接到外部连接端子24的外部电源26供给的电力，能够起动控制装置30、即跳接起动。

另外，外部连接端子24连接到第二电气路径L2中的第一端子T1与车辆负载20之间的第五连接点P5。由此，在控制装置30的跳接起动时，能够从外部电源26向直流电源10和车辆负载20供给电力。

另外，电源系统100在车辆行驶时成为开关SW1～SW3被保持于接通状态的系统驱动状态，例如在车辆的驻车时等切换为系统休眠状态。在系统休眠状态下，开关SW1、SW2被保持于接通状态，并且第三开关SW3被保持于断开状态。由此，抑制了控制装置30中的电力消耗。另外，在系统休眠状态下，间歇地例如每隔1小时将起动电压VL切换为逻辑“H”，由此将第三开关SW3切换为接通状态。其结果是，在系统停止状态下，控制装置30以规定周期起动。在系统休眠状态下的间歇起动时，实施各电池单元12的充电状态的均衡化处理。

即，在系统驱动状态和系统休眠状态下，控制装置30继续监测直流电源10，并且从直流电源10向控制装置30供给电流。然而，在以往的电源系统中，从直流电源10向控制装置30供给电力(电流)的电气路径仅存在第一电气路径L1。因此，若由于噪声等而使第一开关SW1错误地切换为关断状态的现象、即发生所谓的错误锁存，则会停止从直流电源10向控制装置30供给电流，并且之后无法继续监测直流电源10。

在本实施方式的电源系统100中，第一开关SW1及第二开关SW2与控制装置30并联连接。具体而言，第一电气路径L1中的第一连接点P1连接到第二电气路径L2中的第二开关SW2与车辆负载20之间，详细而言，连接到第二开关SW2与第一端子T1之间的第二连接点P2。

在第一连接点P1与第二连接点P2之间的第三电气路径L3上设置有作为第二整流元件的第二二极管DR2。即，在第一电气路径L1、第三电气路径L3和第四电气路径L4中，利用二极管DR1～DR3形成与向控制装置30供给电力有关的逻辑或电路OR。第二二极管DR2设置成使得从第二连接点P2朝向第一连接点P1的方向为顺方向。由此，能够从直流电源10经由第二电气路径L2和第三电气路径L3向控制装置30供给电力。

第三电气路径L3经由第二电气路径L2上的第五连接点P5连接到外部连接端子24。因此，控制装置30经由第三电气路径L3连接到外部连接端子24。

根据上述结构，将第一开关SW1和第二开关SW2设为接通状态，并且从直流电源10向控制装置30供给电流。因此，即使假设在由于噪声等而在第一开关SW1中发生错误锁存的情况下，由于第二开关SW2接通，因此，也能够经由第二电气路径L2和第三电气路径L3从直流电源10向控制装置30供给电流。因此，能够在不停止向控制装置30供给电流的情况下继续监测直流电源10。此外，例如在车辆长期放置的情况等直流电源10的电压降低时，控制装置30将第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态，并且停止从直流电源10向控制装置30供给电流。由此，能够抑制直流电源10中的过放电。此外，关于第一开关SW1，通过使设置于通向车辆负载20的第二电气路径L2的第二开关SW2与控制装置30并联连接来实现通向控制装置30侧的电流路径、即第一开关SW1的冗余化，因此，能够抑制电源系统100的结构的复杂化。

控制装置30对第四电气路径L4的特定电压VP进行检测。控制装置30对第一判断电压VS1进行检测，上述第一判断电压VS1是第三电气路径L3中的第二连接点P2与第二二极管DR2之间的电压、即第二开关SW2的两端的电压中的与直流电源10相反一侧(直流电源相反侧)的电压。另外，控制装置30对第二判断电压VS2进行检测，上述第二判断电压VS2是第一电气路径L1中的直流电源10与第一开关SW1之间的电压、即第一开关SW1的两端的电压中的直流电源侧的端子的电压。此外，控制装置30对第三判断电压VS3进行检测，上述第三判断电压VS3是第一电气路径L1中的第一开关SW1与第一二极管DR1之间的电压、即第一开关SW1的两端的电压中的与直流电源相反一侧的端子的电压。控制装置30基于检测出的这些电压实施对第一开关SW1和第二开关SW2的开闭状态进行切换的开关控制处理。

图2示出了本实施方式的开关控制处理的流程图。控制装置30在系统驱动状态、系统休眠状态下的间歇起动时、以及系统停止状态下的跳接起动时重复实施开关控制处理。

在开始开关控制处理时，首先，在步骤S10中，使用电压检测电路32对单元电压VB1～VBN进行检测。接着，在步骤S12中，获取在步骤S10中检测出的单元电压VB1～VBN中的电压值最小的最小单元电压Vmin。另外，各电池单元12的单元电压VB1～VBN与各电池单元12的充电状态相关。因此，最小单元电压Vmin表示各电池单元12中的充电容量最小的电池单元12的充电状态。在本实施方式中，步骤S10、S12的处理相当于“电压获取部”。

接着，在步骤S13中，对特定电压VP进行检测。接着，在步骤S14中，对在步骤S13中检测出的特定电压VP是否大于规定阈值Vth进行判断。规定阈值Vth是用于对特定电压VP是否大致为0V进行判断的电压值，例如为0.5V。

如果处于系统驱动状态或系统休眠状态下的间歇起动时，由于特定电压VP小于阈值Vth，因此，在步骤S14中判断为否定。在这种情况下，接着，在步骤S16中，对在步骤S12中获取的最小单元电压Vmin是否大于第一阈值Vk1进行判断。在本实施方式中，在对直流电源10的过放电状态进行监测方面，规定了第一阈值Vk1和第二阈值Vk2，其中第二阈值Vk2是用于对电池单元12是否处于过放电状态进行判断的判断阈值，第一阈值Vk1是电压值比第二阈值Vk2高且用于抑制电池单元12的过放电的判断阈值。若在步骤S16中判断为肯定，则在步骤S18、S20中，对第一开关SW1和第二开关SW2输出用于闭合的励磁电流，并且结束开关控制处理。由此，即使在开关SW1、SW2的一方中发生错误锁存的情况下，也能够切换为接通状态。

另外，若在步骤S16中判断为否定、即在最小单元电压Vmin比第一阈值Vk1低的情况下，在步骤S22、S24中，对第一开关SW1和第二开关SW2输出用于开放的励磁电流，并且结束开关控制处理。由此，能够抑制电池单元12过放电。另外，在本实施方式中，步骤S22、S24的处理相当于“开关控制部、第一控制部”。

另一方面，在系统停止状态下的跳接起动时、即如果处于外部电源26进行的电力供给状态，则由于特定电压VP比阈值Vth大，因此，在步骤S14中判断为肯定。在这种情况下，接着，在步骤S26中，对在步骤S12中获取的最小单元电压Vmin是否大于第二阈值Vk2进行判断。若在步骤S26中判断为肯定、即在最小单元电压Vmin大于第二阈值Vk2的条件下，在步骤S28、S30中，对第一开关SW1和第二开关SW2输出用于闭合的励磁电流，并且结束开关控制处理。由此，能够利用从外部电源26供给的电力来起动控制装置30。另外，在本实施方式中，步骤S14的处理相当于“外部供电判断部”，步骤S28、30的处理相当于“第二控制部”。

另外，若在步骤S26中判断为否定，则在步骤S32、34中，对第一开关SW1和第二开关SW2输出用于开放的励磁电流，并且结束开关控制处理。由此，能够抑制从外部电源26向过放电状态的电池单元12供给电力而产生不良情况。

接着，图3示出了开关控制处理的一例。图3示出了系统休眠状态和系统停止状态下的第一开关SW1和第二开关SW2的状态的转变。在图3中，(a)表示最小单元电压Vmin的转变，(b)表示外部电源26的连接状态的转变，(c)表示起动开关22的状态的转变。此外，(d)～(f)表示开关SW1～SW3的状态的转变，(g)表示特定电压VP的转变值，(h)～(j)表示判断电压VS1～VS3的转变。

此外，在图3的(b)中，外部电源26与外部连接端子24连接的状态以“接通”表示，未与外部连接端子24连接的状态以“关断”表示。另外，在图3的(g)～(j)中，特定电压VP和判断电压VS1～VS3比规定值Vn大的状态以逻辑“H”表示，比规定值Vn小的状态以逻辑“L”表示。

如图3所示，在系统休眠状态下，第一开关SW1和第二开关SW2保持于接通状态。在该系统休眠状态下，在时刻t1处由于噪声等而在第一开关SW1中发生错误锁存时，第三判断电压VS3从逻辑“H”切换为逻辑“L”。

在本实施方式中，第一开关SW1及第二开关SW2与控制装置30并联连接。因此，即使在由于噪声等而在第一开关SW1中发生错误锁存的情况下，也能够经由第二电气路径L2和第三电气路径L3从直流电源10向控制装置30供给暗电流。由此，即使在第一开关SW1中发生错误锁存的时刻t1至时刻t2的期间，也能够继续监测直流电源10。接着，在间歇起动时的时刻t2处实施开关控制处理，由此第一开关SW1被切换为接通状态，第三判断电压VS3被切换为逻辑“H”。

在之后的时刻t3处由于噪声等而在第二开关SW2中发生错误锁存时，第一判断电压VS1从逻辑“H”切换为逻辑“L”。

在本实施方式中，第一开关SW1及第二开关SW2与控制装置30并联连接。因此，即使在由于噪声等而在第二开关SW2中发生错误锁存的情况下，也能够经由第一电气路径L1从直流电源10向控制装置30供给暗电流。由此，即使在第二开关SW2中发生错误锁存的时刻t3至时刻t4的期间，也能够继续监测直流电源10。接着，在间歇起动时的时刻t4处实施开关控制处理，由此第二开关SW2被切换为接通状态，第一判断电压VS1被切换为逻辑“H”。

最小单元电压Vmin由于在系统休眠状态下从直流电源10向控制装置30供给暗电流而减小。然后，在之后的时刻t5处，在最小单元电压Vmin小于第一阈值Vk1时，第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态，并且从系统休眠状态切换为系统停止状态。由此，能够抑制最小单元电压Vmin的减小，并且能够抑制电池单元12过放电。

在第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态时，第一判断电压VS1和第三判断电压VS3切换为逻辑“L”。另一方面，即使第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态，第二判断电压VS2也被维持于逻辑“H”。

在系统停止状态下，最小单元电压Vmin由于电池单元12的自然放电而逐渐地减小。在系统停止状态下，当外部电源26在时刻t6处连接到外部连接端子24时，第一判断电压VS1从逻辑“L”切换为逻辑“H”。

然后，在之后的时刻t7处，在起动开关22切换为接通状态时，第三开关SW3切换为接通状态，向控制装置30输入工作电压VOM，并且车辆负载20起动。在向控制装置30输入工作电压VOM时，实施开关控制处理，获取最小单元电压Vmin，并且对特定电压VP进行检测。

在时刻t7处检测出的特定电压VP大于阈值Vth的情况下，由于处于使用了起动开关22的车辆起动状态，因此，对在时刻t7处获取的最小单元电压Vmin是否大于第二阈值Vk2进行判断。然后，如图3所示，在时刻t7处获取的最小单元电压Vmin大于第二阈值Vk2的情况下，第一开关SW1和第二开关SW2切换为接通状态。由此，第三判断电压VS3从逻辑“L”切换为逻辑“H”。

在第二开关SW2被切换为接通状态时，经由该第二开关SW2从外部电源26和被起动的车辆负载20(旋转电机)向直流电源10供给电力。由此，最小单元电压Vmin上升。在车辆负载20起动后，若在时刻t8处从外部连接端子24拆除外部电源26，则从车辆负载20向直流电源10供给电力。

各单元电压VB1～VBN由控制装置30进行反馈控制，若在时刻t9处最小单元电压Vmin达到第三阈值Vk3，则抑制最小单元电压Vmin的上升。第三阈值Vk3是用于对电池单元12的过充电进行抑制的判断阈值。在从继续从车辆负载20供给电力的时刻t9开始到时刻t10为止的期间，最小单元电压Vmin维持于第三阈值Vk3。

然后，当起动开关22在时刻t10处切换为关断状态时，特定电压VP切换为逻辑“L”。其结果是，第三开关SW3切换为关断状态，并且切换为系统休眠状态。此外，车辆负载20被停止。由此，最小单元电压Vmin开始从第三阈值Vk3减小。

另一方面，在时刻t7处获取的最小单元电压Vmin小于第二阈值Vk2的情况下，第一开关SW1和第二开关SW2维持于关断状态。由此，能够禁止向过放电状态的电池单元12供给电力。

根据以上说明的本实施方式，起到了以下效果。

·在本实施方式中，在包括第一开关SW1的第一电气路径L1和包括第二开关SW2的第二电气路径L2的两个系统中，进行从直流电源10向控制装置30的电流供给。因此，即使假设在由于噪声等而在第一开关SW1中发生错误锁存的情况下，也不会停止向控制装置30供给电流，从而能够继续监测直流电源10。另外，即使在这两个系统中的任一个电气路径中发生路径异常的情况下，也能够继续监测直流电源10。由此，能够提高防止直流电源10过放电的可靠性。

·在本实施方式中，例如在车辆长期放置的情况等直流电源10的电压降低时，利用控制装置30将第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态。由此，即使在使控制装置30侧的第一开关SW1冗余化的情况下，也能够适当地抑制直流电源10中的过放电。

·特别地，在本实施方式中的电源系统100的结构中，使用设置于通向车辆负载20的第二电气路径L2的第二开关SW2来实现控制装置30侧的第一开关SW1的冗余化。由于第二开关SW2使电流流向车辆负载20，因此，与第一开关SW1的情况相比，可以增大能流过的电流量，并且能使用第二开关SW2向控制装置30供给电流。在本实施方式中，由于使用第二开关SW2来实现第一开关SW1的冗余化，因此，与设置有多个第一开关SW1且上述第一开关SW1为并联结构的情况相比，能够抑制电源系统100的结构的复杂化，从而能够实现电源系统100的小型化和低成本化。

·在设置有将第一电气路径L1的第一连接点P1与第二电气路径L2的第二连接点P2连接的第三电气路径L3的结构中，考虑存在以下情况：例如，即使试图将第二开关SW2切换为关断状态并停止从车辆负载20向直流电源10供给电力，若第一开关SW1处于接通状态，则会通过第三电气路径L3进行从车辆负载20到直流电源10的不希望的充电，从而无法适当地控制直流电源10的充电状态。在本实施方式中，由于第一电气路径L1上装设有第一二极管DR1，因此，能够适当地抑制从车辆负载20经由第三电气路径L3向直流电源10进行不希望的充电。

·另外，在设置有第三电气路径L3的结构中，例如，即使试图将第二开关SW2切换为关断状态并切断从直流电源10泄漏到车辆负载20的电流，若第一开关SW1处于接通状态，则电流会通过第三电气路径L3从直流电源10泄漏到车辆负载20，导致直流电源10的电力被不必要地消耗。在本实施方式中，由于第三电气路径L3上设置有第二二极管DR2，因此，能够抑制电流从直流电源10经由第三电气路径L3向车辆负载20泄漏，从而能够抑制直流电源10中的不必要的电力消耗。

·在伴随直流电源10中的最小单元电压Vmin的降低而使第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态的情况下，考虑实施跳接起动。在本实施方式中，在第一开关SW1和第二开关SW2切换为关断状态的状态下，以直流电源10中的最小单元电压Vmin比小于第一阈值Vk1的第二阈值Vk2大为条件，将第一开关SW1和第二开关SW2切换为关闭状态。由此，能够将在直流电源10中不会产生过度的电压降低(即，难以恢复的水平的电压降低)设为条件，通过来自外部电源26的电力供给来再次起动控制装置30。因此，在直流电源10的电压降低之后，能够实施适当的跳接起动。

(第二实施方式)

以下，以与第一实施方式的不同点为中心，参照图4、5对第二实施方式进行说明。在本实施方式中，开关控制处理与第一实施方式不同。

图4示出了本实施方式的开关控制处理的流程图。另外，在图4中，为了方便，对于与之前的图2所示的处理相同的处理，标注相同的步骤编号并省略说明。另外，在本实施方式中，开关控制处理相当于“第一开关和第二开关的开闭控制”。

如图4所示，在本实施方式的开关控制处理中，在步骤S12中获取最小单元电压Vmin后，在步骤S40中实施异常部位特定处理。

图5示出了异常部位特定处理的流程图。在开始异常部位特定处理时，首先，在步骤S80中，对判断电压VS1～VS3进行检测。接着，在步骤S82中，对在步骤S80中检测出的第二判断电压VS2是否大于阈值Vth进行判断。若在步骤S82中判断为否定，则在步骤S84中，判断为第一电气路径L1中发生了路径异常，并且结束异常部位特定处理。路径异常是电源电压VDD未传递到第一开关SW1的异常，例如第一电气路径L1的断线。另外，在本实施方式中，路径异常相当于“切断异常”，步骤S82、84的处理相当于“第三异常判断部”。

若在步骤S82中判断为肯定，则在步骤S86中，对在步骤S80中检测出的第三判断电压VS3是否大于阈值Vth进行判断。若在步骤S86中判断为否定，则在步骤S88中，临时判断为第一开关SW1处于异常开放的状态，并且结束异常部位特定处理。异常开放是即使控制装置30将第一开关SW1设为接通状态，第一开关SW1也处于关断状态的异常。在本实施方式中，步骤S86、S88的处理相当于“第一异常判断部”。

若在步骤S86中判断为肯定，则在步骤S90中，对在步骤S80中检测出的第一判断电压VS1是否大于阈值Vth进行判断。若在步骤S90中判断为否定，则在步骤S92中，临时判断为第二开关SW2处于异常开放的状态，并且结束异常部位特定处理。另外，在本实施方式中，步骤S90、S92的处理相当于“第二异常判断部”。

另一方面，若在步骤S90中判断为肯定，则在步骤S92中，判断为电气路径L1、L3正常，并且结束异常部位特定处理。

若结束异常部位特定处理，则返回到图4，并且在步骤S48中，对在步骤S12中获取的最小单元电压Vmin是否大于第一阈值Vk1进行判断。若在步骤S48中判断为否定，则在步骤S50、S52中，对第一开关SW1及第二开关SW2输出用于开放的励磁电流，并且结束开关控制处理。

另一方面，若在步骤S48中判断为肯定，则在步骤S54中，判断在异常部位特定处理中是否临时判断为第一开关SW1处于异常开放的状态。若在步骤S54中判断为肯定，则在步骤S56～S64中，对第一开关SW1的异常开放是否是由于错误锁存引起的异常开放进行判断。

具体而言，在步骤S56中，对第一开关SW1输出用于闭合的励磁电流。即，以在异常部位特定处理中临时判断为第一开关SW1处于异常开放的状态为条件，对第一开关SW1输出用于闭合的励磁电流。接着，在步骤S58中，对第三判断电压VS3进行检测。接着，在步骤S60中，对在步骤S58中检测出的第三判断电压VS3是否大于阈值Vth进行判断。

若在步骤S60中判断为肯定、即在通过步骤S56的处理消除了第一开关SW1的异常开放的情况下，在步骤S62中，判断为第一开关SW1是错误锁存异常，并且结束开关控制处理。另一方面，若在步骤S60中判断为否定、即在通过步骤S56的处理没有消除第一开关SW1的异常开放的情况下，在步骤S64中，判断为处于第一电气路径L1的不可逆异常，并且结束开关控制处理。不可逆异常例如是第一开关SW1的开路异常或第一开关SW1附近的第一电气路径L1的断线。

另一方面，若在步骤S54中判断为否定，则在步骤S66中，判断在异常部位特定处理中是否临时判断为第二开关SW2处于异常开放的状态。若在步骤S66中判断为肯定，则在步骤S68～S76中，对第二开关SW2的异常开放是否是由于错误锁存引起的异常开放进行判断。

具体而言，在步骤S68中，将第二开关SW2切换为接通状态。即，以在异常部位特定处理中临时判断为第二开关SW2处于异常开放状态为条件，对第二开关SW2输出用于闭合的励磁电流。接着，在步骤S70中，对第一判断电压VS1进行检测。接着，在步骤S72中，对在步骤S70中检测出的第一判断电压VS1是否大于阈值Vth进行判断。

若在步骤S72中判断为肯定、即在通过步骤S68的处理消除了第二开关SW2的异常开放的情况下，在步骤S74中，判断为第二开关SW2是错误锁存异常，并且结束开关控制处理。另一方面，若在步骤S74中判断为否定、即在通过步骤S68的处理没有消除第二开关SW2的异常开放的情况下，在步骤S76中，判断为处于第三电气路径L3的不可逆异常，并且结束开关控制处理。

另一方面，若在步骤S66中判断为否定，则不切换开关SW1、SW2的状态就结束开关控制处理。不切换开关SW1、SW2的状态的情况包括在异常部位特定处理中判断为电气路径L1、L3正常的情况，并且判断为在第一电气路径L1中发生路径异常的情况。即，在异常部位特定处理中判断为在第一电气路径L1中发生路径异常的情况下，不对各开关SW1、SW2输出用于闭合的励磁电流。

·根据以上说明的本实施方式，在电源系统100的系统休眠状态下，经由第一开关SW1和第二开关SW2向控制装置30供给暗电流，根据直流电源10的充电状态来控制第一开关SW1和第二开关SW2的开闭状态。在该系统休眠状态下，根据第一开关SW1的两端的电压中的直流电源相反侧的电压(VS3)、或第二开关SW2的两端的电压中的直流电源相反侧的电压(VS1)，能够对上述第一开关SW1和第二开关SW2是否由于噪声等而处于异常开放的状态进行判断。另外，以判断为上述各开关SW1、SW2处于异常开放的状态为条件，对各开关SW1、SW2输出用于闭合的励磁电流，因此，能够抑制对各开关SW1、SW2无用地输出励磁电流。由此，能够抑制系统休眠状态下的不必要的电力消耗。

·在本实施方式中，在第一电气路径L1中发生路径异常的情况下，即使对第一开关SW1输出用于闭合的励磁电流，也不会再次开始经由第一开关SW1的电力供给。在本实施方式中，在判断为在第一电气路径L1中发生路径异常的情况下，由于不对各开关SW1、SW2输出用于闭合的励磁电流，因此，能够抑制对第一开关SW1无用地输出励磁电流。由此，依然能够抑制系统休眠状态下的不必要的电力消耗。

(第三实施方式)

以下，参照图6，以与第一实施方式的不同点为中心，对第三实施方式进行说明。在本实施方式中，与第一实施方式的不同点在于，第一连接点P1未连接到第三端子T3。

具体而言，未设置将外部连接端子24与第一连接点P1连接的第四电气路径L4。在本实施方式中，在系统停止状态下的跳接起动时，仅利用第三电气路径L3进行从外部电源26向控制装置30的电力供给。

在本实施方式中，设置信号路径LD来代替第四电气路径L4。信号路径LD是传递表示外部连接端子24的电压即特定电压VP的电压值的电压值信号的路径。信号路径LD设置在外部连接端子24与控制装置30之间。具体而言，信号路径LD经由第三端子T3将外部连接端子24与控制装置30的信号输入端子之间连接，并且起动开关22设置在该信号路径LD上。起动开关22设置在信号路径LD中的外部连接端子24与第三端子T3之间。另外，在本实施方式中，电压值信号相当于“起动信号”。

逻辑或电路38的第一输入端子38A连接在信号路径LD中的第三端子T3与控制装置30之间，并且特定电压VP的电压值信号经由信号路径LD供给至逻辑或电路38。在电源系统100的系统停止状态下，控制装置30基于该电压值信号对是否处于跳接起动时、即由外部电源26进行的电力供给状态进行判断。

·根据以上说明的本实施方式，能够使用为了实现控制装置30侧的第一开关SW1的冗余化而设置的第三电气路径L3，在跳接起动时从外部电源26向控制装置30供给电力。因此，不需要在第三电气路径L3以外，设置作为用于从外部电源26向控制装置30供给电力的电气路径的第四电气路径L4，从而能够简化电源系统100的结构。

·在本实施方式中，设置信号路径LD来代替第四电气路径L4。由于信号路径LD是传递电压值信号的路径，因此，与供给电力(电流)的第四电气路径L4相比，能够细线化。此外，信号路径LD中不需要设置用于限制电流方向的第三二极管DR3。由此，仍然能够简化电源系统100的结构。

(其他实施方式)

另外，上述各实施方式也可进行以下变更来实施。

·不限于混合动力车，电源系统100也可以装设于发动机车。

·作为整流元件，可以使用二极管，也可以使用其他的整流元件。

虽然基于实施例对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。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他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (7)

1.一种电源系统，包括：

蓄电池(10)；控制装置(30)，所述控制装置通过来自所述蓄电池的电力供给进行工作，并且监测所述蓄电池；

锁存式的第一开关(SW1)，所述第一开关设置在所述蓄电池与所述控制装置之间的第一电气路径(L1)；以及

锁存式的第二开关(SW2)，所述第二开关设置于所述蓄电池与作为所述蓄电池的供电对象的电气设备(20)之间的第二电气路径(L2)，

所述第一开关及所述第二开关与所述控制装置并联连接，

将所述第一开关和所述第二开关设为闭合状态，以从所述蓄电池向所述控制装置供给电流，

所述控制装置包括开关控制部(S22、S24)，所述开关控制部将所述第一开关和所述第二开关切换为断开状态，以停止从所述蓄电池向所述控制装置供给电流。

2.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，

所述第一电气路径中的所述第一开关与所述控制装置之间的第一连接点(P1)被连接到所述第二电气路径中的所述第二开关与所述电气设备之间的第二连接点(P2)，由此所述第一开关及所述第二开关与所述控制装置并联地连接，所述电源系统包括第一整流元件(DR1)和第二整流元件(DR2)，

所述第一整流元件设置在所述第一电气路径中的所述第一开关与所述第一连接点之间，并将从所述第一开关朝向所述第一连接点的方向设为顺方向，

所述第二整流元件设置于所述第一连接点与所述第二连接点之间的第三电气路径(L3)，并将从所述第二连接点朝向所述第一连接点的方向设为顺方向。

3.如权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于，

所述电源系统在系统休眠状态下，使所述控制装置以规定周期起动，并且在所述起动时，实施所述开关控制部对所述第一开关和所述第二开关的开闭控制，

所述控制装置包括：第一异常判断部(S86、S88)，所述第一异常判断部基于所述第一开关的两端的电压中的蓄电池相反侧的电压(VS3)，对所述第一开关是否处于异常开放的状态进行判断；以及

第二异常判断部(S90、S92)，所述第二异常判断部基于所述第二开关的两端的电压中的蓄电池相反侧的电压(VS1)，对所述第二开关是否处于异常开放的状态进行判断，

所述开关控制部以由所述第一异常判断部判断为处于所述异常开放的状态为条件，对所述第一开关输出用于闭合的锁存指令信号，另一方面，以由所述第二异常判断部判断为处于所述异常开放的状态为条件，对所述第二开关输出用于闭合的锁存指令信号(S54、S56)(S66、S68)。

4.如权利要求3所述的电源系统，其特征在于，

所述控制装置包括第三异常判断部(S82、S84)，所述第三异常判断部基于所述第一开关的两端的电压中的所述蓄电池侧的电压(VS2)，对所述第一电气路径中是否发生了切断异常进行判断，

所述开关控制部在由所述第三异常判断部判断为所述第一电气路径中发生了切断异常的情况下，在系统休眠状态下的所述开闭控制中，不对各开关输出用于闭合的锁存指令信号。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电源系统，其特征在于，

在所述第一开关和所述第二开关处于断开状态的情况下，能够利用从连接到外部连接端子(24)的外部电源(26)供给的电力来起动所述控制装置，

所述控制装置包括：电压获取部(S10、S12)，所述电压获取部获取所述蓄电池的电池电压；以及

外部供电判断部(S14)，所述外部供电判断部对是否处于由所述外部电源进行的电力供给状态进行判断，

所述开关控制部包括：

第一控制部(S22、S24)，所述第一控制部在所述电池电压比第一阈值(Vk1)低的情况下，将所述第一开关和所述第二开关切换为断开状态；以及

第二控制部(S28、S30)，所述第二控制部在由所述第一控制部将所述第一开关和所述第二开关切换为断开状态且判断为处于由所述外部电源进行的电力供给状态的情况下，以所述蓄电池的电池电压比小于所述第一阈值的第二阈值(Vk2)大为条件，将所述第一开关和所述第二开关切换为闭合状态。

6.如权利要求5所述的电源系统，其特征在于，

所述第一电气路径中的所述第一开关与所述控制装置之间的第一连接点(P1)被连接到所述第二电气路径中的所述第二开关与所述电气设备之间的第二连接点(P2)，由此所述第一开关及所述第二开关与所述控制装置并联地连接，

所述控制装置经由所述第一电气路径与所述第二电气路径之间的第三电气路径(L3)连接到所述外部连接端子。

7.如权利要求6所述的电源系统，其特征在于，

所述控制装置的起动开关设置于所述控制装置与所述外部连接端子之间的信号路径，

所述外部供电判断部基于经由所述信号路径传递的起动信号对是否处于所述外部电源进行的电力供给状态进行判断。

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