CN113676044A - 电源电路的控制装置、控制方法及存储有程序的记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电源电路的控制装置、存储有控制电源电路的程序的记录介质及电源电路的控制方法。控制装置具备升压驱动部及预充电统括部。升压驱动部基于从预充电统括部输入的转换器用信号来停止转换器的升压驱动。预充电统括部在响应于转换器的升压驱动被停止而电容器的充电电压从上升转为下降后,在电容器的充电电压为目标电压范围外的值时,等待继电器的切换,当电容器的充电电压成为目标电压范围内的值时,将基于继电器的电连接切换为接通。

Description

电源电路的控制装置、控制方法及存储有程序的记录介质
技术领域
本公开涉及电源电路的控制装置、存储有控制电源电路的程序的记录介质及电源电路的控制方法。
背景技术
日本特开2008-289326号公报所公开的电力系统具有由二次电池构成的第一蓄电池。在第一蓄电池上经由将电连接选择性地接通和断开的继电器而连接有电负载。在继电器与电负载之间连接有电容器。另外,电力系统具有额定电压比第一蓄电池低的第二蓄电池。在第二蓄电池上连接有转换器。转换器连接于继电器与电负载之间的部分,将第二蓄电池的输出电压升压并向电负载输出。
电力系统的控制装置在开始从第一蓄电池向电负载的电力供给之前,在通过继电器将第一蓄电池与电负载的电连接断开的状态下进行预充电处理。在该预充电处理中,控制装置直到与转换器的输出电压一起上升的电容器的充电电压成为与作为第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压大致相等的值为止,对转换器进行升压驱动。控制装置当结束转换器的升压驱动后,将继电器切换为接通。
在如上述公报所记载的技术那样的控制装置中,有时分别设置有指示转换器的升压驱动的上位电路和实际执行转换器的升压驱动的下位电路。另外,有时与检测电容器的充电电压相独立地实测转换器的输出电压。并且,有时在上位电路中取得电容器的充电电压,另一方面,在下位电路中取得转换器的输出电压,直到该输出电压达到目标电压为止进行升压驱动。
在此,有时会发生在下位电路中无法取得转换器的输出电压的取得异常。在该情况下,下位电路无法判定转换器的输出电压是否达到了目标电压,即无法判定结束转换器的升压驱动的定时。于是,为了应对这样的状况,可考虑在上位电路中基于电容器的充电电压来判定转换器的升压驱动的完成并向下位电路输出升压驱动的停止信号。然而,从这样在上位电路中输出停止信号起到在下位电路中接收该信号并实际使转换器的升压驱动停止为止,存在相应的延迟。在该延迟的期间,转换器的升压也继续。因此,在转换器的升压结束而将继电器切换为接通的定时下,转换器的输出电压可能会大幅超过目标电压。
需要说明的是,不限于从上位电路向下位电路输出停止信号的情况,例如在从上位电路向下位电路输出电容器的充电电压并在下位电路中通过充电电压来判定升压驱动的完成的情况下,在上位电路与下位电路之间充电电压的授受也需要时间。因而,判定升压驱动的完成的定时比实时的充电电压达到目标电压的定时延迟。因此,在将继电器切换为接通的定时下,转换器的输出电压会大幅超过目标电压,产生与上述同样的课题。
发明内容
一个方案提供构成为控制电源电路的控制装置。电源电路具有:第一蓄电池;蓄电池电压传感器,构成为检测所述第一蓄电池的输出电压;继电器,选择性地接通和断开从所述第一蓄电池向负载的电连接;第二蓄电池,具有比所述第一蓄电池低的额定电压;转换器,构成为将所述第二蓄电池的输出电压升压并向所述继电器与所述负载之间输出;转换器电压传感器,构成为检测所述转换器的输出电压;电容器,在所述继电器与所述负载之间与所述继电器连接;及电容器电压传感器,构成为检测所述电容器的充电电压。所述控制装置构成为预充电处理,该预充电处理在通过所述继电器将所述第一蓄电池与所述负载之间的电连接断开的状态下,直到所述转换器的输出电压成为基于所述第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动。控制装置具备:升压驱动部,构成为取得所述转换器的输出电压,直到所述转换器的输出电压成为所述目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;及预充电统括部,构成为取得所述第一蓄电池的输出电压及所述电容器的充电电压,并且使所述升压驱动部执行所述转换器的升压驱动,且控制所述继电器的切换。所述预充电统括部构成为,在发生了所述升压驱动部无法取得所述转换器的输出电压的取得异常的状况下使所述升压驱动部执行所述转换器的升压驱动的情况下,将与所述转换器的输出电压相关的信号即转换器用信号输出到所述升压驱动部。所述升压驱动部构成为,基于从所述预充电统括部输入的所述转换器用信号来停止所述转换器的升压驱动。所述预充电统括部构成为,在响应于所述转换器的升压驱动被停止而所述电容器的充电电压从上升转为下降后,在所述电容器的充电电压为所述目标电压范围外的值时,等待所述继电器的切换,当所述电容器的充电电压成为所述目标电压范围内的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
在上述结构中,在发生了升压驱动部无法取得转换器的输出电压的取得异常的情况下,在转换器的输出电压超过目标电压范围后,在电容器的充电电压为目标电压范围外的值时,预充电统括部等待继电器的切换。并且,当电容器的充电电压成为目标电压范围内的值时,预充电统括部将继电器的电连接切换为接通。由此,即使在发生了取得异常的情况下,也能够在转换器的输出电压成为目标电压范围内的值的合适的定时下将继电器的电连接切换为接通。
在电源电路的控制装置中,所述预充电统括部可以构成为,当所述电容器的充电电压达到所述第一蓄电池的输出电压时,将用于使所述转换器的升压驱动停止的停止信号作为所述转换器用信号输出到所述升压驱动部。
通过如上述结构这样在预充电统括部中基于电容器的充电电压来判定转换器的升压驱动的停止的定时,即使在发生了取得异常的情况下,也能够在以第一蓄电池的输出电压为基准的合适的定时下使转换器的升压驱动停止。
在电源电路的控制装置中,所述电容器是第一电容器,所述转换器是第一转换器。电源电路具有:第二电容器,在所述第一电容器与所述负载之间与所述第一电容器并联连接;及第二转换器,连接于所述第一电容器与所述第二电容器之间,构成为将所述第一蓄电池的输出电压升压并将升压后的输出电压向所述负载输出。所述第二转换器具备二极管,该二极管构成为允许从所述第一电容器向所述第二电容器的通电而禁止从所述第二电容器向所述第一电容器的通电。所述预充电统括部可以构成为,在向所述升压驱动部输出所述停止信号后,在所述第一电容器或所述第二电容器的充电电压为比所述第一蓄电池的输出电压高的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
在上述结构中,若第一转换器被升压驱动,则第一转换器输出的电力不仅会到达第一电容器,也会经由二极管而到达第二电容器。因此,若第一转换器被升压驱动,则第一电容器及第二电容器双方被充电。并且,第一电容器及第二电容器的充电电压大致相同。
在此,假设在第一电容器及第二电容器的充电电压比目标电压范围中的第一蓄电池的输出电压低的状态下,将基于继电器的电连接接通。在该情况下,电流从第一蓄电池向负载流动。此时,第一蓄电池不仅能够与第一电容器通电,也能够经由二极管而与第二电容器通电。在该情况下,与将第一电容器及第二电容器双方具有的静电能量相加而得到的静电能量对应的电流从第一蓄电池向负载流动。因此,在继电器相应地流过大的电流。
相对于此,在如上述结构这样在第一电容器及第二电容器的充电电压比目标电压范围中的第一蓄电池的输出电压高的状态下将基于继电器的电连接接通的情况下,电流从负载向第一蓄电池流动。此时,从第二电容器向第一蓄电池的通电被二极管禁止。因而,仅与第一电容器蓄积的静电电容能量对应的电流向第一蓄电池流动。因此,在继电器流动的电流比在第一电容器及第二电容器的充电电压比第一蓄电池的输出电压低的状态下将基于继电器的电连接接通的情况小。因而,能够降低继电器熔断的风险。
在电源电路的控制装置中,所述预充电统括部可以构成为,在所述第一电容器和所述第二电容器中的所述第一电容器的充电电压为比所述第一蓄电池的输出电压高的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
在第一转换器的升压驱动被停止后,这些第一电容器及第二电容器放电时的每单位时间的充电电压的下降量根据这些电容器的静电电容而不同。在此,对位于第二转换器与负载之间的第二电容器要求能够蓄积负载的驱动电力的相当大的静电电容。另一方面,对连接于第一蓄电池的第一电容器仅要求能够蓄积从第一蓄电池供给的电力的比较小的静电电容。与这样的静电电容的规模的不同等相关联,第一电容器与第二电容器相比,在电源电路中采用的每个产品的静电电容的偏差可能变小。因此,若是第一电容器,则关于双向转换器的升压驱动被停止后的充电电压的下降量,每个产品的不同变小,继电器的切换的定时大概确定。这对于在继电器的切换的前后实现统一的各种控制来说是适宜的。
另一方案提供存储有用于使控制装置执行对电源电路进行控制处理的程序的非暂时性的计算机能够读取的记录介质。电源电路具有:第一蓄电池;蓄电池电压传感器,构成为检测所述第一蓄电池的输出电压;继电器,构成为选择性地接通和断开从所述第一蓄电池向负载的电连接;第二蓄电池,具有比所述第一蓄电池低的额定电压;转换器,构成为将所述第二蓄电池的输出电压升压并向所述继电器与所述负载之间输出;转换器电压传感器,构成为检测所述转换器的输出电压;电容器,在所述继电器与所述负载之间与所述继电器连接;及电容器电压传感器,检测所述电容器的充电电压。所述处理包括:预充电处理,在通过所述继电器将所述第一蓄电池与所述负载之间的电连接断开的状态下,直到所述转换器的输出电压成为基于所述第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;升压驱动处理,取得所述转换器的输出电压,直到所述转换器的输出电压成为所述目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;及预充电统括处理,取得所述第一蓄电池的输出电压及所述电容器的充电电压,并且通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行,且控制所述继电器的切换,所述预充电统括处理包括以下处理:在发生了在所述升压驱动处理中无法取得所述转换器的输出电压的取得异常的状况下通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行的情况下,输出与所述转换器的输出电压相关的信号即转换器用信号,所述升压驱动处理包括以下处理:基于在所述预充电统括处理中输出的所述转换器用信号来停止所述转换器的升压驱动,所述预充电统括处理包括以下处理:在响应于所述转换器的升压驱动被停止而所述电容器的充电电压从上升转为下降后,在所述电容器的充电电压为所述目标电压范围外的值时,等待所述继电器的切换,当所述电容器的充电电压成为所述目标电压范围内的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
在上述结构中,在发生了取得异常的情况下,在转换器的输出电压超过目标电压范围后,在电容器的充电电压为目标电压范围外的值时,等待继电器的切换。并且,当电容器的充电电压成为目标电压范围内的值时,将继电器的电连接切换为接通。由此,即使在发生了取得异常的情况下,也能够将在转换器的输出电压成为目标电压范围内的值的合适的定时下将继电器的电连接切换为接通。
又一方案提供控制电源电路的方法。电源电路具有:第一蓄电池;蓄电池电压传感器,构成为检测所述第一蓄电池的输出电压;继电器,构成为选择性地接通和断开从所述第一蓄电池向负载的电连接;第二蓄电池,具有比所述第一蓄电池低的额定电压;转换器,构成为将所述第二蓄电池的输出电压升压并将升压后的输出电压向所述继电器与所述负载之间输出;转换器电压传感器,构成为检测所述转换器的输出电压;电容器,在所述继电器与所述负载之间与所述继电器连接;及电容器电压传感器,构成为检测所述电容器的充电电压。所述方法具备:执行预充电处理的步骤,所述预充电处理在通过所述继电器将所述第一蓄电池与所述负载之间的电连接断开的状态下,直到所述转换器的输出电压成为基于所述第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;及执行升压驱动处理和预充电统括处理的步骤,所述升压驱动处理取得所述转换器的输出电压,直到所述转换器的输出电压成为所述目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动,所述预充电统括处理取得所述第一蓄电池的输出电压及所述电容器的充电电压,并且通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行,且控制所述继电器的切换。所述预充电统括处理包括以下步骤:在发生了在所述升压驱动处理中无法取得所述转换器的输出电压的取得异常的状况下通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行的情况下,输出与所述转换器的输出电压相关的信号即转换器用信号。所述升压驱动处理包括以下步骤:基于在所述预充电统括处理中输出的所述转换器用信号来停止所述转换器的升压驱动。所述预充电统括处理包括以下步骤:在响应于所述转换器的升压驱动被停止而所述电容器的充电电压从上升转为下降后,在所述电容器的充电电压为所述目标电压范围外的值时,等待所述继电器的切换,当所述电容器的充电电压成为所述目标电压范围内的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
附图说明
图1是车辆的电力系统的概略结构图。
图2是表示通常时用的预充电处理的处理步骤的流程图。
图3是表示异常发生时用的预充电处理的处理步骤的流程图。
图4是表示异常发生时用的预充电处理所涉及的各参数的时间变化的例子的时序图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明电源电路的控制装置的一个实施方式。
首先,说明搭载于车辆的电力系统的概略结构。
如图1所示,在混合动力车辆(以下,简记为车辆)10搭载有成为该车辆10的驱动源的内燃机12。另外,在车辆10搭载有成为与内燃机12相独立的起动源的电动发电机14。电动发电机14具有电动机及发电机双方的功能。
在车辆10搭载有与电动发电机14授受电力的二次电池即第一蓄电池22。即,第一蓄电池22向电动发电机14供给电力,或蓄积电动发电机14发电产生的电力。第一蓄电池22是车辆10的行驶用的蓄电池,额定电压例如是200[V]~250[V]左右。在第一蓄电池22的端子间连接有检测第一蓄电池22的输出电压VB的第一蓄电池电压传感器24。
第一蓄电池22经由一对电力线而连接于将电压升压及/或降压并予以输出的升降压转换器80。具体而言,第一蓄电池22的正极端子经由第一正极线31而连接于升降压转换器80。另外,第一蓄电池22的负极端子经由第一负极线32而连接于升降压转换器80。
在第一正极线31的中途安装有检测在第一蓄电池22流动的充放电电流AB的电流传感器26。
在第一正极线31中的电流传感器26与升降压转换器80之间的部分安装有将第一蓄电池22与升降压转换器80之间的电连接选择性地接通和断开的正极继电器35。另外,在第一负极线32的中途安装有将第一蓄电池22与升降压转换器80之间的电连接选择性地接通和断开的负极继电器36。若正极继电器35及负极继电器36成为切断状态,则第一蓄电池22与升降压转换器80之间的电连接成为断开。若正极继电器35及负极继电器36成为连接状态,则第一蓄电池22与升降压转换器80之间的电连接成为接通。
在第一正极线31和第一负极线32上连接有双向转换器50。详细而言,双向转换器50的一端连接于第一正极线31中的正极继电器35与升降压转换器80之间的部分,双向转换器50的另一端连接于第一负极线32中的负极继电器36与升降压转换器80之间的部分。在双向转换器50上连接有二次电池即第二蓄电池29。第二蓄电池29是辅机驱动用的蓄电池,额定电压例如是12[V]~48[V]左右。
虽然详细的图示省略,但双向转换器50构成为包括作为开关元件的多个晶体管50T及与该晶体管50T并联连接的回流用的二极管50D,将电压升压及/或降压并予以输出。具体而言,双向转换器50将第二蓄电池29的输出电压升压并向第一正极线31及第一负极线32输出。另外,双向转换器50将第一正极线31及第一负极线32的电压降压并向第二蓄电池29输出。在双向转换器50上连接有检测从该双向转换器50向第一正极线31及第一负极线32的输出电压作为转换器输出电压VD的转换器电压传感器52。
在第一正极线31和第一负极线32上连接有将第一蓄电池22与升降压转换器80之间的电压平滑化的第一电容器41。详细而言,第一电容器41的一端连接于第一正极线31中的双向转换器50的连接点与升降压转换器80之间的部分,第一电容器41的另一端连接于第一负极线32中的双向转换器50的连接点与升降压转换器80之间的部分。即,第一电容器41在正极继电器35与升降压转换器80之间经由第一正极线31而连接于正极继电器35,并且在负极继电器36与升降压转换器80之间经由第一负极线32而连接于负极继电器36。在第一电容器41的端子间连接有检测第一电容器41的充电电压VC1的第一电容器电压传感器43。
在上述的升降压转换器80中,作为开关元件的第一晶体管81及第二晶体管82串联连接。第一晶体管81及第二晶体管82均为npn型的晶体管。在第一晶体管81上并联连接有回流用的第一二极管85。在第二晶体管82上并联连接有回流用的第二二极管86。
在第一晶体管81的发射极端子与第二晶体管82的集电极端子的连接点经由电抗器88而连接有第一正极线31。在第一晶体管81的集电极端子经由第二正极线71而连接有变换器90。在第二晶体管82的发射极端子连接有第一负极线32,并且经由第二负极线72而连接有变换器90。需要说明的是,虽然图示省略,但对第一晶体管81的基极端子及第二晶体管82的基极端子输入用于将这些晶体管的接通和断开选择性地切换的控制电压。
在上述的连接关系下,升降压转换器80将第一蓄电池22的输出电压VB升压并向变换器90输出,将变换器90输出的电压降压并向第一蓄电池22输出。变换器90连接于电动发电机14。变换器90在升降压转换器80与电动发电机14之间变换直流电力和交流电力。
在第二正极线71和第二负极线72上连接有将升降压转换器80与变换器90之间的电压平滑化的第二电容器61。即,第二电容器61将升降压转换器80夹在中间而与第一电容器41并联连接。在此,在连接有第二电容器61的第二正极线与连接有第一电容器41的第一正极线31之间夹设有升降压转换器80的第一晶体管81及第一二极管85。作为相对于第一晶体管81的回流用的元件的第一二极管85允许从第一晶体管81的发射极端子向集电极端子的通电,禁止其相反的通电。也就是说,第一二极管85允许从第一电容器41向第二电容器61的通电,禁止从第二电容器61向第一电容器41的通电。
在第二电容器61的端子间连接有检测第二电容器61的充电电压VC2的第二电容器电压传感器63。
在该实施方式中,由变换器90与第一蓄电池22之间的电气系统构成了电源电路16。即,电源电路16包括第一蓄电池22、第一蓄电池电压传感器24、电流传感器26、第一正极线31、第一负极线32、正极继电器35及负极继电器36。另外,电源电路16包括第一电容器41、第一电容器电压传感器43、第二电容器61、第二电容器电压传感器63、第二正极线71及第二负极线72。另外,电源电路16包括第二蓄电池29、双向转换器50、转换器电压传感器52及升降压转换器80。双向转换器50是第一转换器,升降压转换器80是第二转换器。
另外,在该实施方式中,由变换器90和电动发电机14构成了电负载(以下,简称作负载)18。负载18和电源电路16构成了电力系统。需要说明的是,夹设于第一蓄电池22与升降压转换器80之间的正极继电器35及负极继电器36实质上将第一蓄电池22与负载18之间的电连接选择性地接通和断开。
接着,对车辆10的控制结构进行说明。
在车辆10搭载有控制包括电力系统的车辆10的各种部位的车辆控制装置100。另外,在车辆10搭载有控制双向转换器50的转换器控制装置200。转换器控制装置200是双向转换器50专用的控制装置。车辆控制装置100相对于转换器控制装置200成为了上位的控制装置,通过控制转换器控制装置200而控制双向转换器50。这些车辆控制装置100和转换器控制装置200构成了控制电源电路16的电源控制装置11。
车辆控制装置100及转换器控制装置200能够构成为按照计算机程序(软件)来执行各种处理的1个以上的处理器。需要说明的是,车辆控制装置100及转换器控制装置200也可以构成为执行各种处理中的至少一部分处理的面向特定用途的集成电路(ASIC)等1个以上的专用的硬件电路或包括它们的组合的电路(circuitry)。处理器包括CPU。车辆控制装置100包括RAM及ROM等存储器106。转换器控制装置200包括RAM及ROM等存储器206。存储器106、206保存有构成为使CPU执行电源电路控制程序的程序代码或指令。存储器106、206包括能够利用通用或专用的计算机来访问的所有能够利用的非暂时性的计算机能够读取的记录介质。
对车辆控制装置100输入来自安装于车辆10的各种传感器的检测信号。具体而言,对车辆控制装置100输入以下的各检测信号。
·第一蓄电池电压传感器24检测的第一蓄电池22的输出电压VB
·电流传感器26检测的第一蓄电池22的充放电电流AB
·第一电容器电压传感器43检测的第一电容器41的充电电压VC1
·第二电容器电压传感器63检测的第二电容器61的充电电压VC2另外,对转换器控制装置200输入与转换器电压传感器52检测的转换器输出电压VD相关的信号。
在此,若车辆10的点火开关G被接通,则基于正极继电器35及负极继电器36的第一蓄电池22与负载18之间的电连接(以下,简记为基于正极继电器35及负极继电器36的电连接)切换为接通而从第一蓄电池22向负载18的电力供给开始。此时,若从高电压的第一蓄电池22朝向负载18瞬间地流动大电流,则正极继电器35及负极继电器36可能会熔断。于是,在从第一蓄电池22向负载18开始电力供给之前,需要在将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接断开的状态下对第一电容器41进行充电的处理。通过对第一电容器41进行充电,第一蓄电池22与第一电容器41的电压差变小,能够将在正极继电器35及负极继电器36流动的电流抑制得较小。
车辆控制装置100具有统括对第一电容器41进行充电的处理即预充电处理的预充电统括部104。在该预充电处理中,在将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接断开的状态下,直到转换器输出电压VD成为基于第一蓄电池22的输出电压VB而确定的目标电压范围VZ内的值为止,进行双向转换器50的升压驱动。需要说明的是,在预充电处理的执行中,第一电容器41的充电电压VC1与转换器输出电压VD大致相同。另外,在进行预充电处理时,升降压转换器80和变换器90都是非驱动状态。此时,通过经由第一二极管85而连接第一正极线31和第二正极线71,第二电容器61的充电电压VC2与转换器输出电压VD大致相同。因此,在预充电处理中,第一电容器41的充电电压VC1及第二电容器61的充电电压VC2升高至目标电压范围VZ。
预充电统括部104能够执行成为预充电处理的基础的处理即预充电统括处理。在预充电统括处理中,预充电统括部104算出上述目标电压范围VZ。另外,在预充电统括处理中,预充电统括部104向转换器控制装置200输出指令信号,使转换器控制装置200执行双向转换器50的升压驱动。另外,在预充电统括处理中,预充电统括部104控制正极继电器35及负极继电器36的切换。
在此,有时会发生在转换器控制装置200中无法取得转换器输出电压VD的取得异常。预充电统括部104在未发生取得异常的状况下使双向转换器50的升压驱动执行的情况下,将双向转换器50的升压的完成即第一电容器41的充电完成的判定委托给转换器控制装置200。相对于此,预充电统括部104在发生了取得异常的状况下使双向转换器50的升压驱动执行的情况下,利用第一电容器41的充电电压VC1而自身判定双向转换器50的升压的完成。并且,当第一电容器41的充电电压VC1达到第一蓄电池22的输出电压VB时,预充电统括部104将与转换器输出电压VD相关的信号即转换器用信号输出到转换器控制装置200。在该实施方式中,转换器用信号成为了用于使转换器输出电压VD的上升停止的信号。详细而言,预充电统括部104将用于使双向转换器50的升压驱动停止的停止信号PN作为转换器用信号而输出到转换器控制装置200。
预充电统括部104在输出了上述停止信号PN的情况下,在响应于双向转换器50的升压驱动被停止而第一电容器41的充电电压VC1从上升转为下降后,在第一电容器41的充电电压VC1为目标电压范围VZ外的值时,等待正极继电器35及负极继电器36的切换。并且,当第一电容器41的充电电压VC1成为目标电压范围VZ内的值时,预充电统括部104将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。详细而言,预充电统括部104在第一电容器41的充电电压VC1为目标电压范围VZ内的值且为比第一蓄电池22的输出电压VB高的值时,将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。
转换器控制装置200具有判定是否发生了无法取得转换器输出电压VD的上述取得异常的异常判定部202。
另外,转换器控制装置200具有承担双向转换器50的升压驱动的升压驱动部204。升压驱动部204能够执行根据来自预充电统括部104的指令而进行双向转换器50的升压驱动的处理即升压驱动处理。在未发生取得异常的状况下的升压驱动处理中,升压驱动部204取得转换器输出电压VD,直到该转换器输出电压VD成为目标电压范围VZ内的值为止,进行双向转换器50的升压驱动。相对于此,在发生了取得异常的状况下的升压驱动处理中,升压驱动部204若取得车辆控制装置100的预充电统括部104输出的停止信号PN,则停止双向转换器50的升压驱动。即,升压驱动部204基于从预充电统括部104输入的作为转换器用信号的停止信号PN来停止双向转换器50的升压驱动。
接着,对转换器控制装置200的异常判定部202执行的取得异常的有无的判定处理进行说明。异常判定部202在从点火开关G成为接通起到成为断开为止的期间,反复进行取得异常的有无的判定处理。需要说明的是,作为该处理的前提,异常判定部202反复接受转换器电压传感器52检测的转换器输出电压VD。
异常判定部202在无法从转换器电压传感器52取得转换器输出电压VD的状况持续了预先确定的规定时间以上这一判定条件成立的情况下,判定为发生了取得异常。上述规定时间作为比异常判定部202中的转换器输出电压VD的接受周期充分长的时间而被确定。需要说明的是,异常判定部202无法取得转换器输出电压VD的状况例如在转换器电压传感器52与转换器控制装置200之间的通信线断线或者该通信线的连接器从转换器控制装置200的输入端口脱出而发生了通信障碍的情况下发生。
另外,异常判定部202即使在能够从转换器电压传感器52取得转换器输出电压VD的情况下,在该转换器输出电压VD是从预先确定的正常范围偏离的值这一判定条件成立时,也判定为发生了取得异常。上述正常范围作为转换器输出电压VD通常可取的值的范围而被确定。需要说明的是,转换器输出电压VD成为从正常范围偏离的值的状况例如在转换器电压传感器52发生异常而转换器电压传感器52无法合适地检测转换器输出电压VD时发生。
异常判定部202在上述的任一判定条件都不成立的情况下,判定为未发生取得异常。异常判定部202在判定取得异常的有无时,设定表示该判定结果的取得异常发生标志FC。异常判定部202在判定为发生了取得异常的情况下,将取得异常发生标志FC设为ON。异常判定部202在判定为未发生取得异常的情况下,将取得异常发生标志FC设为OFF。异常判定部202当设定取得异常发生标志FC时,将该取得异常发生标志FC输出到车辆控制装置100。
接着,对车辆控制装置100的预充电统括部104执行的预充电统括处理及随附于此而转换器控制装置200的升压驱动部204执行的升压驱动处理的详情进行说明。在此,预充电统括处理在未发生取得异常的状况下进行的通常时用的预充电统括处理和在发生了取得异常的状况下进行的异常发生时用的预充电统括处理中内容不同。关于升压驱动处理也是同样。以下,首先对通常时用的预充电统括处理及升压驱动处理进行说明,之后,对异常发生时用的预充电统括处理及升压驱动处理进行说明。需要说明的是,不管是通常时用还是异常发生时用,预充电统括处理及升压驱动处理都在从点火开关G成为接通起到成为断开为止的期间仅执行1次。另外,关于电源电路16所涉及的控制,预充电统括处理及升压驱动处理所涉及的控制优先于其他处理所涉及的控制。
对通常时用的预充电统括处理进行说明。当点火开关G被接通时,车辆控制装置100的预充电统括部104以取得异常发生标志FC为OFF为条件,开始通常时用的预充电统括处理。需要说明的是,在点火开关G成为了接通的时间点下,基于正极继电器35及负极继电器36的电连接为断开。
如图2的(A)所示,预充电统括部104当开始通常时用的预充电统括处理后,执行步骤S100的处理。在步骤S100中,预充电统括部104禁止正极继电器35及负极继电器36的切换。即,预充电统括部104将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接维持为断开。预充电统括部104当执行步骤S100的处理后,使处理进入步骤S110。
在步骤S110中,预充电统括部104算出目标电压范围VZ。具体而言,预充电统括部104关于第一蓄电池电压传感器24检测的第一蓄电池22的输出电压VB取得最新的值。然后,预充电统括部104将第一蓄电池22的输出电压VB作为目标电压范围VZ的下限值VZ1算出。另外,预充电统括部104将对第一蓄电池22的输出电压VB加上容许差电压VP而得到的值作为目标电压范围VZ的上限值VZ2算出。预充电统括部104预先存储有容许差电压VP。在此,关于第一蓄电池22和第一电容器41的电压差,将在将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通时这些正极继电器35及负极继电器36不熔断的电压差的界限值设为界限差电压VPM。容许差电压VP作为比该界限差电压VPM稍小的值而通过实验及/或模拟来确定。预充电统括部104当执行步骤S110的处理后,使处理进入步骤S120。需要说明的是,在通常时用的预充电统括处理的执行中,第一蓄电池22的输出电压VB不变化而维持为恒定。
在步骤S120中,预充电统括部104作为指示双向转换器50的升压驱动的执行的信号而将目标电压范围VZ输出到转换器控制装置200。之后,预充电统括部104使处理进入步骤S130。
在步骤S130中,预充电统括部104判定是否取得了表示双向转换器50的升压已完成的完成信号PE。该完成信号PE是在后述的通常时用的升压驱动处理中转换器控制装置200的升压驱动部204输出的信号。预充电统括部104在未取得完成信号PE的情况下(步骤S130:否),再次执行步骤S130的处理。预充电统括部104直到取得完成信号PE为止反复进行步骤S130的处理。预充电统括部104当取得完成信号PE后(步骤S130:是),使处理进入步骤S140。
在步骤S140中,预充电统括部104将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。然后,预充电统括部104结束通常时用的预充电统括处理的一系列处理。
对通常时用的升压驱动处理进行说明。如图2的(B)所示,转换器控制装置200的升压驱动部204接受通常时用的预充电统括处理中的步骤S120的处理而开始本处理。详细而言,升压驱动部204当取得预充电统括部104输出的目标电压范围VZ后,以取得异常发生标志FC为断开为条件而开始本处理。
升压驱动部204当开始通常时用的升压驱动处理后,执行步骤S200的处理。在步骤S200中,升压驱动部204开始双向转换器50的升压驱动。升压驱动部204当执行步骤S200的处理后,使处理进入步骤S210。
在步骤S210中,升压驱动部204判定转换器输出电压VD是否是目标电压范围VZ内的值。具体而言,升压驱动部204关于转换器电压传感器52检测的转换器输出电压VD取得最新的值。然后,升压驱动部204将转换器输出电压VD与目标电压范围VZ的下限值VZ1及上限值VZ2进行比较。升压驱动部204在转换器输出电压VD为目标电压范围VZ外的值的情况下(步骤S210:否),再次执行步骤S210的处理。升压驱动部204直到转换器输出电压VD成为目标电压范围VZ内的值为止反复进行步骤S210的处理。并且,升压驱动部204当转换器输出电压VD成为目标电压范围VZ内的值后(步骤S210:是),使处理进入步骤S220。
在步骤S220中,升压驱动部204停止双向转换器50的升压驱动。然后,升压驱动部204使处理进入步骤S230。
在步骤S230中,升压驱动部204将表示双向转换器50的升压完成的完成信号PE输出到车辆控制装置100。之后,升压驱动部204结束通常时用的升压驱动处理的一系列处理。由以上说明的通常时用的预充电统括处理所涉及的一系列处理和通常时用的升压驱动处理所涉及的一系列处理构成了通常时用的预充电处理。
接着,对异常发生时用的预充电统括处理进行说明。当点火开关G被接通后,车辆控制装置100的预充电统括部104以取得异常发生标志FC为ON为条件而开始异常发生时用的预充电统括处理。如上所述,在点火开关G成为了接通的时间点,基于正极继电器35及负极继电器36的电连接为断开。
如图3的(A)所示,预充电统括部104当开始异常发生时用的预充电统括处理后,执行步骤S300的处理。在步骤S300中,预充电统括部104禁止正极继电器35及负极继电器36的切换。之后,预充电统括部104使处理进入步骤S310。
在步骤S310中,预充电统括部104算出目标电压范围VZ。目标电压范围VZ的算出方法与通常时用的预充电统括处理的情况相同,因此省略说明。需要说明的是,与通常时用的预充电统括处理的情况同样,在异常发生时用的预充电统括处理的执行中,第一蓄电池22的输出电压VB恒定。预充电统括部104当执行步骤S310的处理后,使处理进入步骤S320。
在步骤S320中,预充电统括部104作为指示双向转换器50的升压驱动的执行的信号而将目标电压范围VZ向转换器控制装置200输出。之后,预充电统括部104使处理进入步骤S330。
在步骤S330中,预充电统括部104判定第一电容器41的充电电压VC1是否为第一蓄电池22的输出电压VB以上。具体而言,预充电统括部104关于第一电容器电压传感器43检测的第一电容器41的充电电压VC1取得最新的值。另外,预充电统括部104关于第一蓄电池电压传感器24检测的第一蓄电池22的输出电压VB取得最新的值。然后,预充电统括部104将第一电容器41的充电电压VC1和第一蓄电池22的输出电压VB进行比较。预充电统括部104在第一电容器41的充电电压VC1低于第一蓄电池22的输出电压VB的情况下(步骤S330:否),再次执行步骤S330的处理。预充电统括部104直到第一电容器41的充电电压VC1成为第一蓄电池22的输出电压VB以上为止反复进行步骤S330的处理。并且,预充电统括部104当第一电容器41的充电电压VC1成为第一蓄电池22的输出电压VB以上后(步骤S330:是),使处理进入步骤S340。需要说明的是,关于步骤S330的处理,预充电统括部104也可以将与第一蓄电池22的输出电压VB同值的目标电压范围VZ的下限值VZ1作为第一蓄电池22的输出电压VB而参照。
在步骤S340中,预充电统括部104将指示双向转换器50的升压驱动的停止的停止信号PN向转换器控制装置200输出。预充电统括部104当执行步骤S340的处理后,使处理进入步骤S350。
在步骤S350中,预充电统括部104关于第一电容器41的充电电压VC1,判定最新的充电电压VC1是否低于上次执行了步骤S350的处理的时间点下的充电电压VC1。具体而言,预充电统括部104关于第一电容器电压传感器43检测的第一电容器41的充电电压VC1取得最新的值。然后,预充电统括部104将取得的充电电压VC1和上次执行了步骤S350的处理的时间点下的充电电压VC1(以下,记为上次的充电电压VC1)进行比较。需要说明的是,预充电统括部104在开始异常发生时用的预充电统括处理后首次执行步骤S350的处理的情况下,将上次的充电电压VC1设为零来处理。
预充电统括部104在最新的充电电压VC1为上次的充电电压VC1以上的情况下(步骤S350:否),再次执行步骤S350的处理。预充电统括部104直到最新的充电电压VC1变得低于上次的充电电压VC1为止反复进行步骤S350的处理。并且,预充电统括部104当最新的充电电压VC1变得低于上次的充电电压VC1后(步骤S350:是),使处理进入步骤S360。需要说明的是,步骤S350的判定成为否的状况、即最新的充电电压VC1为上次的充电电压VC1以上的状况相当于在充电电压VC1的时间变化中充电电压VC1为上升中的状况。另外,步骤S350的判定从否切换为是的状况、即最新的充电电压VC1从为上次的充电电压VC1以上的状态切换为低于上次的充电电压VC1的状况相当于在充电电压VC1的时间变化中充电电压VC1从上升转为下降的状况。
在此,第一电容器41的充电电压VC1从上升转为下降的定时相当于在步骤S340中预充电统括部104输出了停止信号PN后经过各处的处理而双向转换器50的升压实际停止的定时。通过实验及/或模拟而已知:若将从在步骤S340中输出停止信号PN起到双向转换器50的升压实际停止为止的转换器输出电压VD的上升量和规定目标电压范围VZ的上限值VZ2的容许差电压VP进行比较,则前者比后者大。因而,在第一电容器41的充电电压VC1从上升转为下降时(步骤S350:是),第一电容器41的充电电压VC1超过了目标电压范围VZ的上限值VZ2。
在步骤S360中,预充电统括部104判定第一电容器41的充电电压VC1是否是目标电压范围VZ内的值。具体而言,预充电统括部104关于第一电容器电压传感器43检测的第一电容器41的充电电压VC1取得最新的值。然后,预充电统括部104将充电电压VC1与目标电压范围VZ的下限值VZ1及上限值VZ2进行比较。预充电统括部104在充电电压VC1是目标电压范围VZ外的值的情况下(步骤S360:否),再次执行步骤S360的处理。预充电统括部104直到充电电压VC1成为目标电压范围VZ内的值为止反复进行步骤S360的处理。并且,预充电统括部104当充电电压VC1成为目标电压范围VZ内的值后(步骤S360:是),使处理进入步骤S370。
需要说明的是,该步骤S360的处理兼顾上述步骤S350的处理,在充电电压VC1的时间变化中充电电压VC1朝向目标电压范围VZ下降中的状况下进行。因此,预充电统括部104在充电电压VC1在目标电压范围VZ中是接近上限值VZ2的值时,将步骤S360的处理判定为是。换言之,预充电统括部104在充电电压VC1是比目标电压范围VZ的下限值VZ1高的值时将步骤S360判定为是。目标电压范围VZ的下限值VZ1是异常发生时用的预充电统括处理的执行中的第一蓄电池22的输出电压VB。
在步骤S370中,预充电统括部104将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。预充电统括部104当执行步骤S370的处理后,结束异常发生时用的预充电统括处理的一系列处理。
对异常发生时用的升压驱动处理进行说明。如图3的(B)所示,转换器控制装置200的升压驱动部204接受异常发生时用的预充电统括处理中的步骤S320的处理而开始本处理。详细而言,升压驱动部204当取得车辆控制装置100的预充电统括部104输出的目标电压范围VZ后,以取得异常发生标志FC为ON为条件而开始本处理。
升压驱动部204当开始异常发生时用的升压驱动处理后,执行步骤S400的处理。在步骤S400中,升压驱动部204开始双向转换器50的升压驱动。升压驱动部204当执行步骤S400的处理后,使处理进入步骤S410。
在步骤S410中,升压驱动部204判定是否取得了指示双向转换器50的升压驱动的停止的停止信号PN。该停止信号PN是在异常发生时用的预充电统括处理的步骤S340中车辆控制装置100的预充电统括部104输出的信号。升压驱动部204在未取得停止信号PN的情况下(步骤S410:否),再次执行步骤S410的处理。升压驱动部204直到取得停止信号PN为止反复进行步骤S410的处理。升压驱动部204当取得停止信号PN后(步骤S410:是),使处理进入步骤S420。
在步骤S420中,升压驱动部204停止双向转换器50的升压驱动。然后,转换器控制装置200结束异常发生时用的升压驱动处理的一系列处理。由以上说明的异常发生时用的预充电统括处理所涉及的一系列处理和异常发生时用的升压驱动处理所涉及的一系列处理构成了异常发生时用的预充电处理。
接着,对本实施方式的作用进行说明。
假设:在车辆10的行驶中的时刻T1下发生取得异常,如图4的(C)所示,取得异常发生标志FC从OFF切换为ON。假设:之后,如图4的(A)所示,在时刻T2下点火开关G被断开,在之后的时刻T3下点火开关G再次被接通。响应于在时刻T2下点火开关G被断开,基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为断开。并且,在时刻T3下,基于正极继电器35及负极继电器36的电连接也保持断开。
如图4的(C)所示,假设:在点火开关G被接通的时刻T3以后,取得异常也继续。在该情况下,若点火开关G被接通,则执行异常发生时用的预充电处理。并且,根据来自预充电统括部104的目标电压范围VZ的输出(步骤S320),如图4的(D)所示,升压驱动部204开始双向转换器50的升压驱动(步骤S400)。需要说明的是,图4的(D)是为了方便而表示是否正在执行升压驱动的图。在此,如图4的(E)所示,伴随于在时刻T2下点火开关G被断开,转换器输出电压VD在时刻T3之前下降为零。并且,当如上述那样从时刻T3起开始双向转换器50的升压驱动后,转换器输出电压VD从零变大。
之后,预充电统括部104利用第一电容器41的充电电压VC1反复进行双向转换器50的升压完成的判定(步骤S330)。并且,当成为第一电容器41的充电电压VC1达到预充电处理中的第一蓄电池22的输出电压VB的时刻T4时(步骤S330:是),预充电统括部104输出停止信号PN(步骤S340)。接受该停止信号PN,如图4的(D)所示,升压驱动部204停止双向转换器50的升压驱动(步骤S420)。
如图4的(E)所示,在升压驱动被停止的时刻T4之后,直到双向转换器50中的晶体管50T的开关停止而双向转换器50的升压实际停止为止,转换器输出电压VD上升。在该上升的途中,转换器输出电压VD超过目标电压范围VZ的上限值VZ2。然后,当成为双向转换器50的升压停止的时刻T5时,转换器输出电压VD开始下降(步骤S350:是)。
之后,预充电统括部104在第一电容器41的充电电压VC1与转换器输出电压VD一起朝向目标电压范围VZ下降中的状况下反复判定第一电容器41的充电电压VC1是否成为了目标电压范围VZ内的值(步骤S360)。预充电统括部104在第一电容器41的充电电压VC1是比目标电压范围VZ高的值时等待正极继电器35及负极继电器36的切换。并且,预充电统括部104在第一电容器41的充电电压VC1成为目标电压范围VZ的上限值VZ2附近的值的时刻T6下(步骤S360:是),将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。即,预充电统括部104在充电电压VC1是比相当于目标电压范围VZ的下限值VZ1的第一蓄电池22的输出电压VB高的值时切换正极继电器35及负极继电器36。
需要说明的是,在正极继电器35及负极继电器36切换为接通的时刻T6以后,第一蓄电池22与电源电路16中的正极继电器35及负极继电器36与负载18之间的部分通电。因而,转换器输出电压VD及第一电容器41的充电电压VC1成为与第一蓄电池22的输出电压VB大致相同的值。
接着,对本实施方式的效果进行说明。
(1)在上述结构中,双向转换器50的升压驱动的执行及停止由作为双向转换器50专用的控制装置的转换器控制装置200的升压驱动部204进行。在发生了取得异常的状况下,升压驱动部204无法取得转换器输出电压VD。因而,升压驱动部204通过自身无法判定双向转换器50的升压完成。于是,在发生了取得异常的状况下,不是升压驱动部204,而是车辆控制装置100的预充电统括部104利用第一电容器41的充电电压VC1来进行双向转换器50的升压完成的判定。在该情况下,在使双向转换器50的升压驱动停止时,包括预充电统括部104与升压驱动部204之间的停止信号PN的授受,在升压完成的判定后,直到双向转换器50的升压实际停止为止存在相应的延迟。在该延迟的期间,双向转换器50的升压也继续。因此,在双向转换器50的升压实际停止的定时下,转换器输出电压VD会超过目标电压范围VZ。并且,若在该定时下将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通,则这些继电器可能会熔断。
在此,假设伴随于双向转换器50的升压驱动的转换器输出电压VD、第一电容器41的充电电压VC1的每单位时间的上升率能够预先掌握。在该情况下,若根据从输出停止信号PN起到双向转换器50的升压驱动实际停止为止所需的时间而进行逆运算,在第一电容器41的充电电压VC1达到目标电压范围VZ之前的合适的定时下进行停止信号PN,则能够在双向转换器50的升压驱动实际停止时使转换器输出电压VD、第一电容器41的充电电压VC1成为目标电压范围VZ内的值。然而,根据在电源电路16中采用的第一电容器41及/或第二电容器61的静电电容,伴随于双向转换器50的升压驱动的转换器输出电压VD及/或第一电容器41的充电电压VC1的每单位时间的上升率不同。也就是说,针对在电源电路16中采用的每个产品而上述上升率有偏差,因此预先掌握上述上升率事实上是困难的。
于是,在上述结构中,在升压完成的判定后,暂时容许转换器输出电压VD、第一电容器41的充电电压VC1超过目标电压范围VZ的上限值VZ2。并且,预充电统括部104在响应于双向转换器50的升压驱动被停止而第一电容器41的充电电压VC1从上升转为下降后,在第一电容器41的充电电压VC1是比目标电压范围VZ的上限值VZ2高的值时,等待正极继电器35及负极继电器36的切换。并且,当第一电容器41的充电电压VC1成为目标电压范围VZ内的值时,预充电统括部104将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。通过这样的结构,即使在发生了取得异常的情况下,也能够在转换器输出电压VD是目标电压范围VZ内的值时将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。因此,能够防止在切换了正极继电器35及负极继电器36时这些正极继电器35及负极继电器36熔断。
(2)在上述结构中,伴随于双向转换器50的升压驱动而双向转换器50输出的电力不仅会到达第一电容器41,也会经由第一二极管85而到达第二电容器61。因此,若双向转换器50被升压驱动,则第一电容器41及第二电容器61双方被充电。
假设将目标电压范围VZ的下限值设定为比预充电处理中的第一蓄电池22的输出电压VB低的值。并且,假设在第一电容器41的充电电压VC1比目标电压范围VZ中的第一蓄电池22的输出电压VB低的状态下将基于正极继电器35及负极继电器36的电连接切换为接通。在该情况下,由于与第一电容器41相比第一蓄电池22是高电压,所以电流从第一蓄电池22向第一电容器41流动。在此,第一二极管85容许从第一电容器41向第二电容器61的通电。因而,如图1的双点划线Q1所示,从第一蓄电池22向第一电容器41流动的电流不仅会向第一电容器41流动,也会经由第一二极管85而向第二电容器61流动。在该情况下,与将第一电容器41及第二电容器61双方具有的静电能量相加而得到的静电能量对应的电流在电源电路16流动。因此,在正极继电器35及负极继电器36相应地流过大的电流。
相对于此,在第一电容器41的充电电压VC1比第一蓄电池22的输出电压VB高的状态下将正极继电器35及负极继电器36切换为接通的情况下,在电源电路16流动的电流的朝向相对于上述的例子反转。具体而言,由于与第一蓄电池22相比第一电容器41是高电压,所以电流从第一电容器41向第一蓄电池22流动。此时,从第二电容器61向第一蓄电池22的通电被第一二极管85禁止。因而,如图1的双点划线Q2所示,在电源电路16中,电流仅在第一电容器41与第一蓄电池22间流动。在该情况下,在电源电路16中,仅流过与第一电容器41蓄积的静电电容能量对应的电流。因此,在正极继电器35及负极继电器36流动的电流比在第一电容器41的充电电压VC1比第一蓄电池22的输出电压VB低的状况下切换继电器的上述的例子(图1的双点划线Q1)的情况小。因而,能够降低在将正极继电器35及负极继电器36切换为接通时这些正极继电器35及负极继电器36熔断的风险。
(3)负载18的驱动所需的电力针对每个负载18大不相同。因而,根据成为电源电路16的连接对象的负载18,升降压转换器80的电压的升压量大不相同。在此,对第二电容器61要求能够蓄积升降压转换器80升压后的电力的静电电容。因而,第二电容器61针对成为电源电路16的连接对象的每个负载18采用具有彼此大不相同的静电电容的电容器。
相对于此,连接于比升降压转换器80靠第一蓄电池22侧处的第一电容器41只要具有能够蓄积第一蓄电池22输出的电力的静电电容即可。在此,第一蓄电池22输出的电力与负载18的驱动所需的电力相比相当小。因而,对第一电容器41要求的静电电容与对第二电容器61要求的静电电容相比相当小。兼顾这样的静电电容的规模的不同,第一电容器41与第二电容器61相比,在电源电路16中采用的每个产品的静电电容的偏差变小。另外,一般来说,第一蓄电池22与成为电源电路16的连接对象的负载18无关而大多采用具有大致相同的额定电压的蓄电池。因此,第一电容器41与成为电源电路16的连接对象的负载18无关而采用具有大致相同的静电电容的电容器。
在双向转换器50的升压驱动被停止后,这些第一电容器41及第二电容器61放电时的每单位时间的充电电压的下降量(以下,记为充电电压的下降率)根据这些电容器的静电电容而不同。因而,在针对成为电源电路16的连接对象的每个负载18采用不同的静电电容的电容器的第二电容器61的情况下,升压驱动被停止后的充电电压VC2的下降率针对连接对象的每个负载18大不相同。另一方面,若是与成为电源电路16的连接对象的负载18无关而采用大致相同的静电电容的电容器的第一电容器41,则双向转换器50的升压驱动被停止后的充电电压VC1的下降率与连接对象的负载18无关而大致相同。
于是,在上述结构中,预充电统括部104利用第一电容器41的充电电压VC1和第二电容器61的充电电压VC2中的第一电容器41的充电电压VC1来判定正极继电器35及负极继电器36的切换的定时。通过利用第一电容器41的充电电压VC1来判定正极继电器35及负极继电器36的切换的定时,与连接对象的负载18无关而正极继电器35及负极继电器36的切换定时大致一律地确定。这对于与连接对象的负载18无关而在正极继电器35及负极继电器36的切换的前后实现统一的各种控制来说是适宜的。
需要说明的是,本实施方式能够如以下这样变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。
·不限于熔断,规定容许差电压VP的界限差电压VPM只要是在将正极继电器35及负极继电器36接通时不会流动大到在这些继电器的动作中发生异常的程度的电流的电压差的界限值即可。
·目标电压范围VZ的算出方法不限定于上述实施方式的例子。例如,也可以将目标电压范围VZ的下限值作为从第一蓄电池22的输出电压VB减去容许差电压VP而得到的值算出。并且,也可以将目标电压范围VZ的上限值作为第一蓄电池22的输出电压VB而算出。
·也可以将目标电压范围VZ的下限值作为从第一蓄电池22的输出电压VB减去容许差电压VP而得到的值算出,将目标电压范围VZ的上限值作为对第一蓄电池22的输出电压VB加上容许差电压VP而得到的值算出。在该情况下,也可以将在目标电压范围VZ的下限值的算出中使用的容许差电压VP和在上限值的算出中使用的容许差电压VP设为不同的值。容许差电压VP只要是界限差电压VPM以下的值即可。
·也可以将容许差电压VP设为零。在该情况下,目标电压范围VZ不具有一定的幅度而成为特定的值。
·将正极继电器35及负极继电器36切换为接通的定时不限定于上述实施方式的例子。也可以在第一电容器41的充电电压VC1为预充电处理中的第一蓄电池22的输出电压VB以下时将正极继电器35及负极继电器36切换为接通。配合如上述变更例那样变更目标电压范围VZ的下限值、上限值而适当变更将正极继电器35及负极继电器36切换为接通的定时即可。只要能够在第一电容器41的充电电压VC1是目标电压范围VZ内的值时将正极继电器35及负极继电器36切换为接通,就能够防止正极继电器35及负极继电器36熔断。
·也可以利用第二电容器61的充电电压VC2来判定正极继电器35及负极继电器36的切换的定时。若以能够容许每个产品的充电电压VC2的下降率的不同的的方式构成各种控制的处理内容,则即使利用第二电容器61的充电电压VC2也没有任何问题。
·转换器用信号不限定于上述实施方式的停止信号PN。转换器用信号只要是与转换器输出电压VD相关的信号即可。并且,只要升压驱动部204能够基于该转换器用信号而停止双向转换器50的升压驱动即可。
例如,转换器用信号也可以是表示第一电容器41的充电电压VC1的值的信号(以下,简记为第一电容器41的充电电压VC1)。在该情况下,转换器用信号、即第一电容器41的充电电压VC1是表示与转换器输出电压VD相同的值的信号。在作为转换器用信号而采用第一电容器41的充电电压VC1的情况下,能够在升压驱动部204中利用第一电容器41的充电电压VC1来判定双向转换器50的升压完成。
具体而言,当由升压驱动部204开始双向转换器50的升压驱动后,预充电统括部104将最新的第一电容器41的充电电压VC1作为转换器用信号而反复向升压驱动部204输出。然后,升压驱动部204反复将输入的第一电容器41的充电电压VC1与目标电压范围VZ的下限值VZ1即第一蓄电池22的输出电压VB进行比较。然后,当第一电容器41的充电电压VC1达到第一蓄电池22的输出电压VB后,升压驱动部204判定为双向转换器50的升压已完成,停止双向转换器50的升压驱动。然后,升压驱动部204将双向转换器50的升压已完成的意思的信号向预充电统括部104输出。之后,预充电统括部104与上述实施方式的异常发生时用的预充电统括处理同样,当第一电容器41的充电电压VC1从上升转为下降并成为了目标电压范围VZ内的值后,将正极继电器35及负极继电器36切换为接通。在采用了这样的方案的情况下,升压驱动部204也基于作为转换器用信号的第一电容器41的充电电压VC1来停止双向转换器50的升压驱动。
在此,在作为转换器用信号而采用第一电容器41的充电电压VC1的情况下,存在用于将该充电电压VC1在预充电统括部104与升压驱动部204之间授受等的时滞。因此,升压驱动部204取得的充电电压VC1不是实时的充电电压VC1,而是时滞量前的定时的充电电压VC1。因而,在升压驱动部204中判定升压的完成的定时比实时的充电电压VC1达到了第一蓄电池22的输出电压VB的定时延迟。因此,在作为转换器用信号而采用第一电容器41的充电电压VC1的情况下,也通过在停止了双向转换器50的升压驱动后,当第一电容器41的充电电压VC1从上升转为下降并成为了目标电压范围VZ内的值后将正极继电器35及负极继电器36切换为接通,从而能够防止正极继电器35及负极继电器36的熔断。
·电源电路16的结构不限定于上述实施方式的例子。例如,也可以作为第一蓄电池22的状态的监视用而追加温度传感器。
·负载18的结构不限定于上述实施方式的例子。例如,也可以变更电动发电机14的数量。
·车辆10也可以构成为不具有内燃机12的电动汽车。

Claims (6)

1.一种电源电路的控制装置,构成为控制电源电路,其中,
所述电源电路具有:
第一蓄电池;
蓄电池电压传感器,构成为检测所述第一蓄电池的输出电压;
继电器,选择性地接通和断开从所述第一蓄电池向负载的电连接;
第二蓄电池,具有比所述第一蓄电池低的额定电压;
转换器,构成为将所述第二蓄电池的输出电压升压并将升压后的输出电压向所述继电器与所述负载之间输出;
转换器电压传感器,构成为检测所述转换器的输出电压;
电容器,在所述继电器与所述负载之间与所述继电器连接;及
电容器电压传感器,构成为检测所述电容器的充电电压,
所述控制装置构成为执行预充电处理,该预充电处理在通过所述继电器将所述第一蓄电池与所述负载之间的电连接断开的状态下,直到所述转换器的输出电压成为基于所述第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动,
所述控制装置具备:
升压驱动部,构成为取得所述转换器的输出电压,直到所述转换器的输出电压成为所述目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;及
预充电统括部,构成为取得所述第一蓄电池的输出电压及所述电容器的充电电压,并且使所述升压驱动部执行所述转换器的升压驱动,且控制所述继电器的切换,
所述预充电统括部构成为,在发生了所述升压驱动部无法取得所述转换器的输出电压的取得异常的状况下使所述升压驱动部执行所述转换器的升压驱动的情况下,将与所述转换器的输出电压相关的信号即转换器用信号输出到所述升压驱动部,
所述升压驱动部构成为,基于从所述预充电统括部输入的所述转换器用信号来停止所述转换器的升压驱动,
所述预充电统括部构成为,在响应于所述转换器的升压驱动被停止而所述电容器的充电电压从上升转为下降后,在所述电容器的充电电压为所述目标电压范围外的值时,等待所述继电器的切换,当所述电容器的充电电压成为所述目标电压范围内的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
2.根据权利要求1所述的电源电路的控制装置,
所述预充电统括部构成为,当所述电容器的充电电压达到所述第一蓄电池的输出电压时,将用于使所述转换器的升压驱动停止的停止信号作为所述转换器用信号输出到所述升压驱动部。
3.根据权利要求2所述的电源电路的控制装置,
所述电容器是第一电容器,
所述转换器是第一转换器,
所述电源电路具有:
第二电容器,在所述第一电容器与所述负载之间与所述第一电容器并联连接;及
第二转换器,连接于所述第一电容器与所述第二电容器之间,构成为将所述第一蓄电池的输出电压升压并将升压后的输出电压向所述负载输出,
所述第二转换器具备二极管,该二极管构成为允许从所述第一电容器向所述第二电容器的通电而禁止从所述第二电容器向所述第一电容器的通电,
所述预充电统括部构成为,在向所述升压驱动部输出所述停止信号后,在所述第一电容器或所述第二电容器的充电电压为比所述第一蓄电池的输出电压高的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
4.根据权利要求3所述的电源电路的控制装置,
所述预充电统括部构成为,在所述第一电容器和所述第二电容器中的所述第一电容器的充电电压为比所述第一蓄电池的输出电压高的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
5.一种非暂时性的计算机能够读取的记录介质,存储有用于使控制装置执行对电源电路进行控制的处理的程序,
所述电源电路具有:
第一蓄电池;
蓄电池电压传感器,构成为检测所述第一蓄电池的输出电压;
继电器,构成为选择性地接通和断开从所述第一蓄电池向负载的电连接;
第二蓄电池,具有比所述第一蓄电池低的额定电压;
转换器,构成为将所述第二蓄电池的输出电压升压并将升压后的输出电压向所述继电器与所述负载之间输出;
转换器电压传感器,构成为检测所述转换器的输出电压;
电容器,在所述继电器与所述负载之间与所述继电器连接;及
电容器电压传感器,构成为检测所述电容器的充电电压,
其中,所述处理包括:
预充电处理,在通过所述继电器将所述第一蓄电池与所述负载之间的电连接断开的状态下,直到所述转换器的输出电压成为基于所述第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;
升压驱动处理,取得所述转换器的输出电压,直到所述转换器的输出电压成为所述目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;及
预充电统括处理,取得所述第一蓄电池的输出电压及所述电容器的充电电压,并且通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行,且控制所述继电器的切换,
所述预充电统括处理包括以下处理:在发生了在所述升压驱动处理中无法取得所述转换器的输出电压的取得异常的状况下通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行的情况下,输出与所述转换器的输出电压相关的信号即转换器用信号,
所述升压驱动处理包括以下处理:基于在所述预充电统括处理中输出的所述转换器用信号来停止所述转换器的升压驱动,
所述预充电统括处理包括以下处理:在响应于所述转换器的升压驱动被停止而所述电容器的充电电压从上升转为下降后,在所述电容器的充电电压为所述目标电压范围外的值时,等待所述继电器的切换,当所述电容器的充电电压成为所述目标电压范围内的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
6.一种电源电路的控制方法,是控制电源电路的方法,所述电源电路具有:
第一蓄电池;
蓄电池电压传感器,构成为检测所述第一蓄电池的输出电压;
继电器,构成为选择性地接通和断开从所述第一蓄电池向负载的电连接;
第二蓄电池,具有比所述第一蓄电池低的额定电压;
转换器,将所述第二蓄电池的输出电压升压并将升压后的输出电压向所述继电器与所述负载之间输出;
转换器电压传感器,构成为检测所述转换器的输出电压;
电容器,在所述继电器与所述负载之间与所述继电器连接;及
电容器电压传感器,构成为检测所述电容器的充电电压,
其中,所述方法具备:
执行预充电处理的步骤,所述预充电处理在通过所述继电器将所述第一蓄电池与所述负载之间的电连接断开的状态下,直到所述转换器的输出电压成为基于所述第一蓄电池的输出电压而确定的目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动;及
执行升压驱动处理和预充电统括处理的步骤,所述升压驱动处理取得所述转换器的输出电压,直到所述转换器的输出电压成为所述目标电压范围内的值为止,进行所述转换器的升压驱动,所述预充电统括处理取得所述第一蓄电池的输出电压及所述电容器的充电电压,并且通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行,且控制所述继电器的切换,
所述预充电统括处理包括以下步骤:在发生了在所述升压驱动处理中无法取得所述转换器的输出电压的取得异常的状况下通过所述升压驱动处理而使所述转换器的升压驱动执行的情况下,输出与所述转换器的输出电压相关的信号即转换器用信号,
所述升压驱动处理包括以下步骤:基于在所述预充电统括处理中输出的所述转换器用信号来停止所述转换器的升压驱动,
所述预充电统括处理包括以下步骤:在响应于所述转换器的升压驱动被停止而所述电容器的充电电压从上升转为下降后,在所述电容器的充电电压为所述目标电压范围外的值时,等待所述继电器的切换,当所述电容器的充电电压成为所述目标电压范围内的值时,将基于所述继电器的电连接切换为接通。
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