CN115666997A - 电源系统及电源系统的控制方法 - Google Patents

电源系统及电源系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种电源系统，搭载于车辆上，该电源系统具备：第一电源(2)；第一负载(41)，其利用从第一电源(2)供给的电力进行动作；第一控制器(9)，其通过第一程序来控制第一负载(41)的动作；第二电源(8)，其经由转换器(7)与第一电源(2)连接；第二负载(11)，其利用从第二电源(8)供给的电力进行动作；第二控制器(10)，其通过第二程序来控制第二负载(11)的动作；电力切断装置(3)，其使第一电源(2)和第一负载(41)导通或切断；以及第三控制器(12)，其控制电力切断装置(3)，第三控制器(12)在第一程序被变更的情况下，在第一程序的变更处理开始之前，通过电力切断装置(3)使第一电源(2)和第一负载(41)切断。

Description

电源系统及电源系统的控制方法
技术领域
本发明涉及一种电源系统及电源系统的控制方法。
背景技术
已知有搭载于车辆上的电源系统(例如，专利文献1)。该电源系统具备：二次电池；与二次电池并联连接的电动发电机及电压变换器；经由该电压变换器与二次电池连接的辅助设备蓄电池。二次电池在电动发电机作为电动机发挥功能时放出电力，在电动发电机作为发电机发挥功能时被充电。电压变换器对二次电池的电压进行降压，并将降压后的电压输出给辅助设备蓄电池。辅助设备蓄电池对搭载于车辆上的辅助设备系统负载供给电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－135873号公报
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的电源系统中，电动发电机或辅助设备系统负载的动作有时通过程序控制。在改写控制用的程序的期间，难以正常地控制由程序控制的对象。在专利文献1所记载的电源系统中，在程序改写的期间，二次电池与电动发电机处于导通状态，因此，存在在程序的控制对象中发生未预期的动作的问题。
发明内容
本发明要解决的课题是提供一种电源系统及电源系统的控制方法，在程序被改写的期间，能够抑制在程序的控制对象中发生未预期的动作。
本发明具备：第一电源；第一负载，其利用从第一电源供给的电力进行动作；第一控制器，其通过第一程序来控制第一负载的动作；第二电源，其经由转换器与第一电源连接；第二负载，其利用从第二电源供给的电力进行动作；第二控制器，其通过第二程序来控制第二负载的动作；电力切断装置，其使第一电源和第一负载导通或切断；第三控制器，其控制电力切断装置。而且，在本发明中，第三控制器在第一程序被变更的情况下，在第一程序的变更处理开始之前，通过电力切断装置使第一电源和第一负载切断，由此解决上述课题。
发明效果
根据本发明，在第一程序的变更处理开始之前，切断第一电源和第一负载，所以在程序被改写的期间，能够抑制在程序的控制对象中发生未预期的动作。
附图说明
图1是第一实施方式的电源系统的块图。
图2是表示在第一实施方式的电源系统中车辆控制器执行的控制处理的流程图。
图3是第二实施方式的电源系统的块图。
图4是表示在第二实施方式的电源系统中车辆控制器执行的控制处理的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是将第一实施方式的电源系统100搭载于电动车辆的情况的电源系统100的块图。作为电动车辆，例如可以列举将电动机1作为行驶驱动源的电动汽车。在图1的例子中，电动机1与电动车辆的车轴(未图示)连结，通过蓄电池2的电力驱动。另外，能够搭载电源系统100的电动车辆不限于电动汽车。电源系统100也可以搭载于具备电动机1及内燃机(未图示)双方作为行驶驱动源的混合动力汽车。以下，为了方便，将电动车辆简称为车辆进行说明。
如图1所示，电源系统100由电压的高低不同的两种电力系统构成。电力系统50是由在蓄电池2的电压下工作的设备等构成的电力系统。电力系统60是由在比电力系统50低的电压、即比蓄电池2的电压低的电压下动作的设备等构成的电力系统。以下，将电力系统50称为高电压的电力系统50，将电力系统60称为低电压的电力系统60。
在高电压的电力系统50中包括：电动机1、蓄电池2、继电器3、电力变换装置4、电流传感器5。
电动机1是所谓的三相感应电动机。电动机1也被称为三相电动机。电动机1具有三相(U相、V相、W相)的线圈。如图1所示，电动机1的各相的线圈与电力变换装置4连接。在连接电动机1的各相的线圈和电力变换装置4的配线上设有电流传感器5。电流传感器5检测从电力变换装置4输出给电动机1的各相电流。由电流传感器5检测出的各相电流的值输出到电动机控制器9。另外，虽然在图1中未图示，但在电动机1上设置有旋转变压器或编码器等角度传感器，由角度传感器检测出的电动机1的转子的位置信息被输出到电动机控制器9。
蓄电池2是直流电源，是本实施方式的车辆的驱动用电源。例如，蓄电池2使用锂离子电池等二次电池。蓄电池2是以数百伏(V)的直流电压进行放电的所谓强电系统的直流电源。如后所述，电力转换装置4作为能够利用蓄电池2的电压进行动作的设备而具备逆变器41。在以下的说明中，也可以将逆变器41替换为强电设备。另外，在以下的说明中，也可以将蓄电池2替换为强电蓄电池2。
继电器3是由后述的车辆控制器12进行开闭驱动的设备。蓄电池2经由继电器3与电力转换装置4连接。另外，蓄电池2经由继电器3与DC－DC转换器7连接。
继电器3设置在蓄电池2与电力转换装置4之间，使蓄电池2和电力转换装置4导通或切断。另外，继电器3设置在蓄电池2与DC－DC转换器7之间，使蓄电池2和DC－DC转换器7导通或切断。作为继电器3，例如可以列举机械式的继电器。另外，继电器3也可以使用半导体的开关元件。
如图1的例子所示，在电力变换装置4和DC－DC转换器7与蓄电池2并联连接的情况下，很少分别设置用于电力变换装置4的继电器和用于DC－DC转换器7的继电器。通常，如图1的例子所示，继电器3设置在蓄电池2与电力转换装置4及DC－DC转换器7之间。另外，在本实施方式中，继电器3闭合与继电器3接通同义。另外，继电器3打开与继电器3断开同义。
电力变换装置4在电动机1和蓄电池2之间进行电力变换。如图1所示，电力变换装置4具备：逆变器41、电容器43、电压传感器44以及放电电路45。
逆变器41利用从蓄电池2供给的电力进行动作。逆变器41由多个开关元件Tr1～Tr6、多个整流元件D1～D6、以及栅极驱动电路42构成。多个开关元件Tr1～Tr6例如使用绝缘栅双极晶体管(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)。另外，多个开关元件Tr1～Tr6不限于IGBT，也可以使用金属氧化膜半导体场效应晶体管(MOSFET：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。在本实施方式中，以多个开关元件Tr1～Tr6使用IGBT的情况为例进行说明。
在逆变器41中，开关元件Tr1的发射电极与开关元件Tr2的集电电极连接，由开关元件Tr1和开关元件Tr2构成臂电路。开关元件Tr1和开关元件Tr2的连接点与电动机1的U相线圈(未图示)连接。整流元件D1与开关元件Tr1并联连接，以使电流在与开关元件Tr1的电流方向相反的方向上流动。整流元件D2与开关元件Tr2并联连接，以使电流在与开关元件Tr2的电流方向相反的方向上流动。整流元件D1和整流元件D2是回流二极管。
另外，如图1所示，在逆变器41中，由开关元件Tr3和开关元件Tr4构成臂电路，由开关元件Tr5和开关元件Tr6构成臂电路。图1所示的三个臂电路与电动机1的各相对应地设置，并联连接在供电母线6a和供电母线6b之间。另外，由开关元件Tr3和开关元件Tr4构成的臂电路、由开关元件Tr5和开关元件Tr6构成的臂电路是与由开关元件Tr1和开关元件Tr2构成的臂电路相同的电路结构，因此对于电路结构援用已述的说明。
多个开关元件Tr1～Tr6各自的栅电极与栅极驱动电路42连接。多个开关元件Tr1～Tr6根据从栅极驱动电路42输出的栅极控制信号而接通或断开。
栅极驱动电路42对多个开关元件Tr1～Tr6的栅电极输出栅极控制信号，使各开关元件接通或断开。从电动机控制器13向栅极驱动电路42输入PWM信号(Pulse WidthModulation：脉冲宽度调制信号)。栅极驱动电路42具有电平移位器电路，该电平移位器电路能够将输入的电压移位到高电平。栅极驱动电路42使PWM信号的电压电平移位至多个开关元件Tr1～Tr6能够接通或断开的电压。栅极驱动电路42使由电动机控制器13生成的PWM信号的电压电平移位，并输出给各开关元件的栅电极。由此，逆变器41的各开关元件接通或断开。
电容器43连接在供电母线6a和供电母线6b之间。电容器43是用于使从蓄电池2输出的电力平滑而设置的。电压传感器44与电容器43并联连接。电压传感器44检测电容器43的两个端子之间的电压。
放电电路45连接在供电母线6a和供电母线6b之间。放电电路45由放电电阻46与开关元件47的串联电路构成。开关元件47例如使用IGBT、MOSFET等。在本实施方式中，从栅极驱动电路42向开关元件47输入控制信号。开关元件47根据从栅极驱动电路42输入的控制信号而接通或断开。
接着，对低电压的电力系统70进行说明。如图1所示，蓄电池2经由DC－DC转换器7与辅助设备蓄电池8连接。DC－DC转换器7是对蓄电池2的电压进行降压的电压变换器。DC－DC转换器7的输入端子与蓄电池2连接。另外，DC－DC转换器7的输出端子与辅助设备蓄电池8、电动机控制器9、辅助设备控制器10、辅助设备11以及车辆控制器12连接。
DC－DC转换器7将降压后的蓄电池2的电压输出给辅助设备蓄电池8、电动机控制器9、辅助设备控制器10、辅助设备11以及车辆控制器12。辅助设备蓄电池8由从DC－DC转换器7输出的电压充电。在DC－DC转换器7中，可以应用本发明申请时已知的电路结构和控制机构。
辅助设备蓄电池8是直流电源，是用于驱动电动机控制器9、辅助设备控制器10、辅助设备11以及车辆控制器12的驱动源。辅助设备蓄电池8使用锂离子电池等二次电池。辅助设备蓄电池8是以十几伏(V)至几十伏(V)的范围的直流电压进行放电的、所谓弱电系统的直流电源。电动机控制器9、辅助设备控制器10、辅助设备11以及车辆控制器12是能够利用辅助设备蓄电池8的电压进行动作的设备。在以下的说明中，也可以将这些设备替换为弱电设备。另外，在以后的说明中，也可以将辅助设备蓄电池8替换为弱电蓄电池8。尽管在图1中未示出，但是辅助设备蓄电池8中设置有用于检测流经辅助设备蓄电池8的电流的电流传感器。由电流传感器检测出的辅助设备蓄电池8的电流值被输出到车辆控制器12。
电动机控制器9是用于控制电动机1的动作的计算机。具体地，电动机控制器9通过驱动构成逆变器41的多个开关元件Tr1～Tr6来控制电动机1的动作。例如，电动机控制器9由存储了用于控制电动机1的动作的程序的ROM(Read Only Memory)、执行存储在该ROM中的程序的CPU(Central Processing Unit)、作为可访问的存储装置发挥功能的RAM(RandomAccess Memory)构成。在电动机控制器9中，基于从车辆控制器12输入的扭矩指令值、从设置于电动机1上的角度传感器输入的转子的位置信息、以及从电流传感器5输入的电流值，生成PWM信号。电动机控制器9将PWM信号输出给栅极驱动电路42。由此，逆变器41进行与电动机1的动力运行或再生对应的动作。具体地，在电动机1进行动力运行动作时，逆变器41将从蓄电池2输出的直流电压变换为交流电压。另一方面，在电动机1进行再生动作时，逆变器41将由电动机1产生的交流电压变换为直流电压。
电动机控制器9通过执行存储在ROM中的程序，如上述那样控制逆变器41。电动机控制器9的ROM中存储的程序由后述的车辆控制器12变更。具体地，车辆控制器12将变更后的程序写入电动机控制器9的ROM。
另外，程序的变更包括程序的更新(程序的升级)。另外，程序的变更也被称为重新编程或重编程(重新编程的简称)，因此，在以后的说明中，对于电动机控制器9的程序，也可以将“程序的变更”替换为“重新编程”或“重编程”。另外，在以后的说明中，为了方便，将变更后的程序称为“变更程序”进行说明。
辅助设备控制器10是用于控制辅助设备11的动作的计算机。例如，辅助设备控制器10由存储了用于控制辅助设备11的动作的程序的ROM、执行存储在该ROM中的程序的CPU、作为可访问的存储装置发挥功能的RAM构成。
如图1所示，作为辅助设备11，例如可列举音响设备111、导航系统112。音响设备111根据车辆的乘员的操作，向车辆的室内输出音乐等。导航系统112基于车辆的当前位置的信息，表示从车辆的当前位置到目的地的路径，并引导车辆的乘员。另外，图1所示的音响设备111及导航系统112是辅助设备11的一例，并不限定辅助设备11。辅助设备11可以包括其他设备或系统，只要该设备或系统能够利用辅助设备蓄电池8的电压进行动作即可。在以后的说明中，也可以将辅助设备11替换为弱电设备。
辅助设备控制器10通过执行存储在ROM中的程序，来控制音响设备111及导航系统112的动作。存储在辅助设备控制器10的ROM中的程序也与电动机控制器9同样，由后述的车辆控制器12变更。具体地，车辆控制器12将变更程序写入辅助设备控制器10的ROM。
另外，关于辅助设备控制器10的程序，也与电动机控制器9同样，在以后的说明中，也可以将“程序的变更”替换为“重新编程”或“重编程”。另外，与电动机控制器9同样，对于辅助设备控制器10，也将变更后的程序称为“变更程序”进行说明。
车辆控制器12由具备硬件及软件的计算机构成。车辆控制器12由存储程序的ROM、执行存储在该ROM中的程序的CPU、作为可访问的存储装置发挥功能的RAM构成。另外，作为动作电路，可以代替CPU或与其一起使用MPU(Micro Processing Unit)、DSP(DigitalSignal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array)等。
车辆控制器12为了在电动机控制器9及辅助设备控制器10之间相互进行信息的收发，通过CAN(Controller Area Network)等车载LAN连接。另外，车辆控制器12也通过CAN等车载LAN与设置在车辆上的通信控制器(未图示)连接。通信控制器是用于控制设置在车辆上的通信装置的计算机。CAN及其他车载LAN被称为车载网络。在本实施方式中，在各控制器之间进行与电动机控制器9及辅助设备控制器10的程序相关的信息的收发。
车辆控制器12通过执行存储在ROM中的程序，实现转换器控制功能、继电器控制功能、放电控制功能、程序变更功能。以下，对车辆控制器12所具备的各功能进行说明。
车辆控制器12通过转换器控制功能，控制DC－DC转换器7的动作。具体地，车辆控制器12根据辅助设备蓄电池8的充电量，使DC－DC转换器7动作，对辅助设备蓄电池8进行充电。另外，关于用于对辅助设备蓄电池8进行充电的控制方法，可以将本发明申请时已知的控制方法应用于车辆控制器12。
车辆控制器12通过放电控制功能来控制放电电路45的动作。在本实施方式中，车辆控制器12通过对电动机控制器9输出用于使开关元件47动作的指令，使开关元件47接通或断开。
例如，若开关元件47根据车辆控制器12的指令而接通，则供电母线6a和供电母线6b经由放电电阻46连接。即，车辆控制器12能够使蓄积在电容器43中的电荷开始放电。另外，一旦开关元件47接通后，若开关元件47根据车辆控制器12的指令而断开，则供电母线6a和供电母线6b被切断，成为非导通的状态。即，车辆控制器12能够使蓄积在电容器43中的电荷的放电停止。
车辆控制器12通过程序变更功能，变更电动机控制器9的程序及辅助设备控制器10的程序中的至少任一方。
电动机控制器9的程序以及辅助设备控制器10的程序的变更处理例如根据来自设置在车辆外部的服务器的指令而开始。作为服务器的程序变更处理，例如可以列举服务器向车辆发送请求程序变更的请求信号，然后发送变更程序的处理。
例如，首先经由车载网络向车辆控制器12输入请求程序变更的请求信号。接着，向车辆控制器12输入与请求信号对应的变更程序。另外，车辆控制器12能够识别请求信号是针对哪个控制器的程序的变更请求的信号。另外，在辅助设备控制器10控制多个辅助设备11的情况下，车辆控制器12能够识别请求信号是针对用于控制多个辅助设备11中的哪个辅助设备的程序的请求信号。另外，在向车辆控制器12输入了多个变更程序的情况下，车辆控制器12能够识别变更程序是哪个控制器的程序。
当输入了变更程序时，车辆控制器12对变更对象的控制器(电动机控制器9、辅助设备控制器10)所具有的ROM执行基于变更程序的程序改写处理。由此，变更存储在电动机控制器9的ROM或辅助设备控制器10的ROM中的程序。换言之，重编程电动机控制器9的程序或辅助设备控制器10的程序。
另外，在本实施方式中，在对电动机控制器9的程序及辅助设备控制器10的程序中的至少任意一方进行变更的情况下，车辆控制器12控制继电器3，并控制放电电路45。由车辆控制器12控制继电器3及放电电路45的情况也可以是对电动机控制器9的程序或辅助设备控制器10的程序进行变更的情况以外的情况。例如，车辆控制器12在通过乘员的操作将电动车辆的点火开关从断开切换到接通的情况下，也可以控制继电器3及放电电路45。另外，关于这种情况下的继电器3及放电电路45的控制，能够将本发明申请时已知的控制技术应用于车辆控制器12。
图2是表示在电源系统100中车辆控制器12执行的控制处理的流程图。另外，作为图2所示的步骤S1开始之前的电源系统100的状态，继电器3接通，放电电路45的开关元件47断开。
在步骤S1中，车辆控制器12判定乘员(驾驶员)是否进行了车辆的停止操作。例如，当向车辆控制器12输入了表示点火开关断开的信号时，则车辆控制器12能够判定为车辆处于停止状态。该步骤是用于判定车辆的状态是否处于能够执行以后所示的程序的变更处理的状态的步骤。在判定为进行了车辆的停止操作的情况下，进入步骤S2。另一方面，在判定为未进行车辆的停止操作的情况下，在步骤S1中待机。另外，是否进行了车辆的停止操作的判定方法不限于上述例子，也可以使用其他方法来判定是否进行了车辆的停止操作。另外，不限于车辆的停止操作，也可以根据乘员的其他操作或车辆的状态，判定车辆的状态是否为可执行程序的变更处理的状态。
在步骤S2中，车辆控制器12判定是否输入了程序的变更请求。例如，从设置在车辆外部的服务器经由车载网络向车辆控制器12输入程序的变更请求。在向车辆控制器12输入了变更请求的情况下，进入步骤S3。在未向车辆控制器12输入变更请求的情况下，进入步骤S7。
在步骤S2中，在输入了程序的变更请求的情况下，进入步骤S3。在步骤S3中，车辆控制器12判定在步骤S2中输入的变更请求的目标程序(对象程序)是否是用于控制强电设备的程序。在本实施方式中，强电设备是指能够利用蓄电池2的电压进行动作的设备。例如，图1所示的逆变器41是强电设备。在判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备的程序的情况下，进入步骤S4。另一方面，在判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备以外的程序的情况下，进入步骤S8。
当在步骤S3中判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备的程序的情况下，处理进入步骤S4。在步骤S4中，车辆控制器12执行继电器3的断开处理。例如，车辆控制器12向继电器3输出用于断开继电器3的控制信号。由此，继电器3从接通状态切换为断开状态，蓄电池2和电力变换装置4从导通状态切换为切断状态。另外，蓄电池2和DC－DC转换器7也从导通状态切换到切断状态。通过该步骤的处理，能够防止蓄电池2的电压输入到电力变换装置4。
在步骤S5中，车辆控制器12执行用于对蓄积在电容器43中的电荷进行放电的放电处理。例如，车辆控制器12向电动机控制器9输出用于接通开关元件47的指令。开关元件47根据从电动机控制器9输入的控制信号而导通。由此，蓄积在电容器43中的电荷流向放电电阻46，在放电电阻46中消耗该电荷的能量。
另外，在步骤S5中，车辆控制器12也可以在执行了放电处理之后，进行确认电容器43的放电是否完成的处理。例如，车辆控制器12在规定时间的期间使开关元件47持续接通。之后，车辆控制器12也可以基于电压传感器44检测出的电容器43的两端子之间的电压，判定电容器43的放电是否完成。关于判定电容器43的放电是否完成的方法，可以将本发明申请时已知的判定方法应用于车辆控制器12。另外，车辆控制器12也可以在判定为电容器43的放电未完成的情况下，进一步在规定时间的期间使开关元件47持续接通，之后，再次进行放电是否完成的判定。
在步骤S6中，车辆控制器12执行用于控制强电设备的程序的变更处理。在图1的例子中，车辆控制器12对存储在电动机控制器9的ROM中的程序，执行程序的变更处理。当变更了存储在电动机控制器9的ROM中的程序时，进入步骤S7。
在步骤S7中，车辆控制器12执行车辆的休眠处理。例如，车辆控制器12根据在步骤S6中变更的程序，执行休眠处理，使逆变器41的各开关元件断开。另外，例如，车辆控制器12使在步骤S5中接通的开关元件47断开。当该步骤的处理结束时，车辆转移到所谓的休眠状态。当步骤S7中的处理结束时，车辆控制器12结束图2所示的处理。
当在步骤S3中判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备以外的程序的情况下，进入步骤S8。在步骤S8中，车辆控制器12执行用于控制弱电设备的程序的变更处理。在图1的例子中，车辆控制器12对存储在辅助设备控制器10的ROM中的程序，执行程序的变更处理。当变更了存储在辅助设备控制器10的ROM中的程序时，进入步骤S9。
在步骤S9中，车辆控制器12执行继电器3的断开处理。该步骤对应于步骤S3。关于继电器3的断开处理的具体例，援用步骤S3中的说明。当步骤S9中的处理结束时，进入步骤S7，车辆控制器12执行车辆的休眠处理。
另外，在图2所示的流程图中，对向车辆控制器12输入变更程序的时刻没有特别限定。例如，电动机控制器9或辅助设备控制器10的变更程序也可以在步骤S2中输入到车辆控制器12。另外，例如，在步骤6中，电动机控制器9或辅助设备控制器10的变更程序也可以输入到车辆控制器12。
在此，说明电动机控制器9的程序变更期间的电动机控制器9及电力变换装置4的状态。例如，为了削减稳定地流过的电流，在电动机控制器9的输出端子上不设置上拉电阻或下拉电阻的情况下，在执行电动机控制器9的程序的变更处理的期间，电动机控制器9的输出端子成为不定状态。由于从电动机控制器9向栅极驱动电路42输入不定的信号，所以栅极驱动电路42对逆变器41或放电电路45输出不定状态的控制信号。由于不定状态的控制信号，在逆变器41或放电电路45中，有可能引起本来未设想的动作。例如，构成逆变器41的臂电路的上侧的开关元件和下侧的开关元件同时接通，在程序的变更处理中，贯通电流有可能流过逆变器41。另外，例如放电电路45的开关元件47接通，在程序变更处理中，电流有可能持续流过放电电阻46。
本实施方式的电源系统100具备：蓄电池2；利用从蓄电池2供给的电力进行动作的逆变器41；通过程序来控制逆变器41的动作的电动机控制器9；经由DC－DC转换器7与蓄电池2连接的辅助设备蓄电池8；利用从辅助设备蓄电池8供给的电力进行动作的辅助设备11；通过程序来控制辅助设备11的动作的辅助设备控制器10；导通或切断蓄电池2和逆变器41的继电器3；控制继电器3的车辆控制器12。车辆控制器12在变更了电动机控制器9的程序的情况下，在电动机控制器9的程序的变更处理开始之前，通过继电器3切断蓄电池2和逆变器41。由此，在电动机控制器9的程序被改写的期间，能够抑制在程序的控制对象即逆变器41中发生未预期的动作。例如，即使在电动机控制器9的程序的变更处理中电动机控制器9的输出端子为不定状态，也不会对逆变器41施加蓄电池2的电压，因此，能够防止贯通电流流过逆变器41。
另外，在本实施方式中，电源系统100具备：使蓄电池2的输出电压平滑的电容器43、和将蓄积在电容器43中的电荷放电的放电电路45。另外，继电器3设置在蓄电池2与电容器43之间。车辆控制器12在蓄电池2与逆变器41被切断的状态下，通过放电电路45使蓄积在电容器43中的电荷放电。由此，能够防止在电动机控制器9的程序的变更处理中蓄积在电容器43中的电荷流入逆变器41。其结果是，即使在电动机控制器9的程序的变更处理中电动机控制器9的输出端子为不定状态，也能够防止贯通电流流向逆变器41。另外，由于能够比自然放电的情况更早地使该电荷放电，所以能够比自然放电的情况更早地执行电动机控制器9的程序的变更处理。其结果是，能够缩短继电器3断开的时间、即不能对辅助设备蓄电池8进行充电的时间，因此，能够实现辅助设备蓄电池8的小型化。
进而，在本实施方式中，车辆控制器12在辅助设备控制器10的程序被变更的情况下，在辅助设备控制器10的程序的变更处理结束后，通过继电器3切断蓄电池2和逆变器41。由此，在辅助设备控制器10的程序的变更处理中，能够通过DC－DC转换器7对辅助设备蓄电池8进行充电，因此能够抑制辅助设备控制器10的电源电压的降低。其结果是，能够抑制由于电源电压的降低而导致辅助设备控制器10的程序的变更处理异常结束的情况。另外，能够抑制在辅助设备控制器10的程序的变更处理中，辅助设备蓄电池8对辅助设备控制器10过剩地放出电荷而使辅助设备蓄电池8成为过放电的状态的情况。
(第二实施方式)
接着，使用图3说明第二实施方式的电源系统100。图3是第二实施方式的电源系统200的块图。电源系统200与第一实施方式的电源系统100同样地搭载于电动车辆。在第二实施方式中，电动车辆的驱动方法与第一实施方式的电动车辆的驱动方法不同。本实施方式的电动车辆是四轮驱动车。电动车辆设置有用于驱动前轮的电动机1和用于驱动后轮的电动机21。
如图3所示，电源系统200由电压的高度不同的两种电力系统构成。在高电压的电力系统150中，除了在第一实施方式中说明的电动机1、蓄电池2、继电器3、电力变换装置4以及电流传感器5之外，还包括电动机21、电力变换装置24、电流传感器25。对于与第一实施方式相同的结构，标注与图1相同的符号，对于各结构的说明，援用第一实施方式中的说明。
另外，图3所示的电动机21、电力变换装置24及电流传感器25对应于电动机1、电力变换装置4及电流传感器5，因此对于这些结构，援用第一实施方式中的说明。电力变换装置24具备：逆变器241、电容器243、电压传感器244以及放电电路245。电力变换装置24的各结构对应于电力变换装置4的各结构，因此对于这些结构，援用第一实施方式中的说明。如图3所示，在本实施方式中，电力转换装置4和电力转换装置24经由继电器3与蓄电池2并联连接。
接着，对第二实施方式的低电压的电力系统160进行说明。第二实施方式的低电压的电力系统160除了具备电动机控制器13这一点和车辆控制器14的一部分功能与第一实施方式的车辆控制器12不同这一点以外，与第一实施方式的低电压的电力系统60相同，因此对于与第一实施方式相同的结构，援用第一实施方式中的说明。
电动机控制器13是用于控制电动机21的动作的计算机。电动机控制器13与电动机控制器9同样，通过执行存储在ROM中的程序来控制逆变器241。存储在电动机控制器13的ROM中的程序由后述的车辆控制器14变更。
本实施方式的车辆控制器14与第一实施方式的车辆控制器12同样，具备转换器控制功能、继电器控制功能、放电控制功能、程序变更功能。以下，对与第一实施方式的车辆控制器12不同的控制进行说明，对于与车辆控制器12相同的控制，援用第一实施方式中的说明。
接着，使用图4对车辆控制器14执行的控制进行说明。图4是表示在电源系统200中车辆控制器14执行的控制处理的流程图。图4所示的处理由车辆控制器14执行。另外，作为图4所示的步骤S11开始前的电源系统200的状态，继电器3接通，放电电路45的开关元件47及放电电路245的开关元件247(未图示)断开。
步骤S11和步骤S12分别对应于图2所示的步骤S1和步骤S2。因此，对于各步骤的说明，援用第一实施方式中的说明。在变更请求输入到了车辆控制器14的情况下，进入步骤S13。在变更请求未输入到车辆控制器14的情况下，进入步骤S24。
在步骤S12中，在输入了程序的变更请求的情况下，进入步骤S13。在步骤S13中，车辆控制器14判定在步骤S12中输入的变更请求的目标程序是否是用于控制强电设备的程序。在本实施方式中，与第一实施方式不同，逆变器41和逆变器241这两个设备是强电设备。在判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备的程序的情况下，进入步骤S14。另一方面，在判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备以外的程序的情况下，进入步骤S21。
当在步骤S13中判定为变更请求的目标程序是用于控制强电设备的程序的情况下，处理进入步骤S14。步骤S14～步骤S16对应于图2所示的步骤S4～步骤S6。因此，这些步骤的说明援用第一实施方式中的说明。
另外，在本实施方式中，车辆控制器14判定在步骤S13中变更的程序是否是用于控制电动机1或电动机21中的任一个电动机的动作的程序。车辆控制器14在判定为是用于控制电动机1的动作的程序的情况下，在步骤S15中，向电动机控制器9输出用于接通开关元件47的指令。另外，车辆控制器14在步骤S16中，对存储在电动机控制器9的ROM中的程序执行程序的变更处理。另一方面，车辆控制器14在判定为是用于控制电动机21的动作的程序的情况下，在步骤S15中，向电动机控制器13输出用于接通开关元件247的指令。另外，车辆控制器14在步骤S16中，对存储在电动机控制器13的ROM中的程序执行程序的变更处理。
在步骤S17中，车辆控制器14判定是否存在未处理的变更程序。未处理的变更程序是指还未进行变更处理的程序。例如，在步骤S3中输入的程序的变更请求中包含针对多个控制器的程序的变更请求的情况下，车辆控制器14根据执行步骤S16的次数，判定是否存在未处理的变更程序。例如，在执行步骤S16的次数比有变更请求的程序的数量少的情况下，判定为存在未处理的变更程序。另一方面，例如，在执行步骤S16的次数与有变更请求的程序的数量相同的情况下，判定为没有未处理的变更程序。在判定为存在未处理的变更程序的情况下，进入步骤S18。另一方面，在判定为没有未处理的变更程序的情况下，进入步骤S24。
当在步骤S17中判定为存在未处理的变更程序的情况下，进入步骤S18。在步骤S18中，车辆控制器14执行继电器3的接通处理。例如，车辆控制器14向继电器3输出用于接通继电器3的控制信号。由此，继电器3从断开状态切换到接通状态，蓄电池2和DC－DC转换器7从切断状态切换到导通状态。通过该步骤的处理，向DC－DC转换器7输入蓄电池2的电压。能够开始对辅助设备蓄电池8充电。
在步骤S19中，车辆控制器14执行辅助设备蓄电池8的充电处理。例如，车辆控制器14向DC－DC转换器7输出用于使蓄电池2的电压降压的控制信号。由此，从DC－DC转换器7向辅助设备蓄电池8输入电压，辅助设备蓄电池8被充电。在步骤S16中，由于继电器3处于断开状态，所以在进行程序的变更处理的期间，为了向电动机控制器9或电动机控制器13供给电力，辅助设备蓄电池8将电荷放电。因此，当步骤S16的处理结束后，辅助设备蓄电池8的充电量与开始步骤S16的处理之前相比减少。通过该步骤的处理，能够补充在辅助设备蓄电池8中减少的电力。换言之，在步骤S19中，车辆控制器14对辅助设备蓄电池8执行补充电的处理。
另外，在步骤S19中，车辆控制器14也可以在执行了补充电的处理之后，进行测量辅助设备蓄电池8的充电量的处理。例如，车辆控制器14基于来自设于辅助设备蓄电池8中的电流传感器和电压传感器的检测结果来测量辅助设备蓄电池8的充电量。另外，作为测量辅助设备蓄电池8的充电量的方法，可以将本发明申请时已知的判定方法应用于车辆控制器14。当步骤S19的处理结束后，返回步骤S13。例如，在电动机控制器9以及电动机控制器13的程序是变更请求的目标(对象)的情况下，再次进入步骤S16，变更程序。
当在步骤S13中判定为变更请求的目标程序(对象程序)是用于控制强电设备以外的程序的情况下，进入步骤S21。在步骤S21中，车辆控制器14执行用于控制弱电设备的程序的变更处理。该步骤对应于图2所示的步骤S8。
在步骤S22中，车辆控制器14判定是否存在未处理的变更程序。该步骤对应于步骤S17。在判定为存在未处理的变更程序的情况下，返回步骤S13。另一方面，在判定为没有未处理的变更程序的情况下，进入步骤S23。
在步骤S23中，车辆控制器14执行继电器3的断开处理。该步骤对应于图2所示的步骤S9。关于继电器3的断开处理的具体例，援用第一实施方式中的说明。当步骤S23的处理结束后，进入步骤S24。
当在步骤S2中判定为未输入程序的变更请求的情况下、在步骤S17中判定为没有未处理的变更程序的情况下、或者步骤S22的处理结束的情况下，进入步骤S24。在步骤S24中，车辆控制器14执行车辆的休眠处理。该步骤对应于图2所示的步骤S7。当步骤S23中的处理结束后，车辆控制器14结束图4所示的处理。
如上所述，本实施方式的电源系统200包括：逆变器41及逆变器241的多个强电设备、控制逆变器41的动作的电动机控制器9和控制逆变器241的动作的电动机控制器13。在本实施方式中，车辆控制器14在依次变更电动机控制器9的程序和电动机控制器13的程序的情况下，在从一方的程序的变更处理结束后到开始下一个程序的变更处理的期间，通过继电器3使蓄电池2与DC－DC转换器7导通。由此，能够在程序的变更处理开始之前对辅助设备蓄电池8进行充电，因此能够抑制由于电源电压的降低而导致程序的变更处理异常结束的情况。另外，在程序的变更处理中，能够抑制辅助设备蓄电池8对电动机控制器9或电动机控制器13过剩地放出电荷而使辅助设备蓄电池8成为过放电的状态的情况。进而，由于能够尽可能地减小辅助设备蓄电池8的容量，因此，能够实现辅助设备蓄电池8的小型化。
另外，以上说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的，并不是为了限定本发明而记载的。因此，上述实施方式所公开的各要素的主旨还包括属于本发明的技术范围的所有设计变更和等同物。
例如，作为图2所示的步骤S1以及图4所示的步骤S11开始之前的继电器3的状态，说明了继电器3接通的状态，但车辆控制器也可以执行使继电器接通的处理。例如，在图2所示的步骤S8中，车辆控制器12也可以在辅助设备控制器10的程序的变更处理开始之前，通过继电器3使蓄电池2与逆变器41导通。由此，即使在程序的变更处理中，也能够通过DC－DC转换器7对辅助设备蓄电池8进行充电，因此能够抑制辅助设备控制器10的电源电压的降低。其结果是，能够抑制由于电源电压的降低而导致辅助设备控制器10的程序的变更处理异常结束的情况。另外，能够抑制在辅助设备控制器10的程序的变更处理中，辅助设备蓄电池8对辅助设备控制器10过剩地放出电荷而使辅助设备蓄电池8成为过放电的状态的情况。
另外，在上述的实施方式中，以电力变换装置具备放电电路的结构为例进行了说明，但电力变换装置不限于具备放电电路。车辆控制器也可以在放电电路以外使蓄积在电容器中的电荷放电。例如，车辆控制器也可以通过控制逆变器的各开关元件，使蓄积在电容器中的电荷流向电动机的绕组。使用电动机的绕组进行放电的技术，可以将本发明申请时已知的技术应用于车辆控制器。
另外，在上述实施方式中，以车辆控制器12或车辆控制器14具备多个功能的结构为例进行了说明，但也可以由多个控制器构成车辆控制器12或车辆控制器14的功能。例如，电源系统也可以构成为具备：具备转换器控制功能的转换器控制器、具备继电器控制功能的继电器控制器、具备放电控制功能的放电控制器、以及具备程序变更功能的程序控制器的结构。另外，在上述第一实施方式中，将控制电动机1的动作的控制器称为电动机控制器9进行了说明，但由于电动机1的动作控制是基于逆变器41的动作控制，因此，也可以将控制电动机1的动作的控制器称为“逆变器控制器9”。
另外，在上述实施方式中，以辅助设备蓄电池8驱动各控制器的结构为例进行了说明，但辅助设备蓄电池8只要是辅助设备11的驱动电源即可，各控制器的驱动电源也可以是与辅助设备蓄电池8不同的蓄电池。
符号说明
1：电动机
2：蓄电池
3：继电器
4：电力变换装置
41：逆变器
42：栅极驱动电路
43：电容器
44：电压传感器
45：放电电路
5：电流传感器
6a、6b：供电母线
7：DC－DC转换器
8：辅助设备蓄电池
9：电动机控制器
10：辅助设备控制器
11：辅助设备
111：音响设备
112：导航系统
12：车辆控制器

Claims (6)

1.一种电源系统，搭载于车辆上，其中，
该电源系统具备：
第一电源；
第一负载，其利用从所述第一电源供给的电力进行动作；
第一控制器，其通过第一程序来控制所述第一负载的动作；
第二电源，其经由转换器与所述第一电源连接；
第二负载，其利用从所述第二电源供给的电力进行动作；
第二控制器，其通过第二程序来控制所述第二负载的动作；
电力切断装置，其使所述第一电源和所述第一负载导通或切断；
第三控制器，其控制所述电力切断装置，
所述第三控制器在所述第一程序被变更的情况下，在所述第一程序的变更处理开始之前，通过所述电力切断装置使所述第一电源和所述第一负载切断。
2.如权利要求1所述的电源系统，其中，
该电源系统具备：
电容器，其使所述第一电源的输出电压平滑；
放电电路，其使蓄积在所述电容器中的电荷放电，
所述电力切断装置设置在所述第一电源与所述电容器之间，
所述第三控制器在所述第一电源和所述第一负载被切断的状态下，通过所述放电电路使所述电荷放电。
3.如权利要求1或2所述的电源系统，其中，
所述第三控制器在所述第二程序被变更的情况下，在所述第二程序的变更处理开始之前，通过所述电力切断装置使所述第一电源和所述第一负载导通。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电源系统，其中，
所述第三控制器在所述第二程序被变更的情况下，在所述第二程序的变更处理结束之后，通过所述电力切断装置使所述第一电源与所述第一负载及所述转换器之间切断。
5.如权利要求1～4中任一项所述的电源系统，其中，
所述电力切断装置使所述第一负载和所述转换器导通或切断，
所述第一负载由多个负载构成，
所述第一控制器由通过多个第一程序分别控制所述多个负载各自的动作的多个第一控制器构成，
所述多个负载和所述转换器经由所述电力切断装置与所述第一电源并联连接，
所述第三控制器在依次变更所述多个第一程序的情况下，在从所述第一程序的变更处理结束之后到开始下一个所述第一程序的变更处理为止的期间，通过所述电力切断装置使所述第一电源和所述转换器导通。
6.一种电源系统的控制方法，控制搭载于车辆上的电源系统，其中，
所述电源系统具备：
第一电源；
第一负载，其利用从所述第一电源供给的电力进行动作；
第一控制器，其通过第一程序来控制所述第一负载的动作；
第二电源，其经由转换器与所述第一电源连接；
第二负载，其利用从所述第二电源供给的电力进行动作；
第二控制器，其通过第二程序来控制所述第二负载的动作；
电力切断装置，其使所述第一电源和所述第一负载导通或切断；
第三控制器，其控制所述电力切断装置，
所述第三控制器在所述第一程序被变更的情况下，在所述第一程序的变更处理开始之前，通过所述电力切断装置使所述第一电源和所述第一负载切断。
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