CN117044058A - 异常检测装置及异常检测方法 - Google Patents

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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

提供能够良好地检测两个电源部被连接的电力线路的电压的异常的异常检测装置及异常检测方法。异常检测装置(70)用于具有第一电源部(90)、第二电源部(93)、在第一电源部(90)与第二电源部(93)之间传送电力的第一导电路(1)及第二导电路(2)、以及将第一导电路(1)与第二导电路(2)的通电切换为允许状态和切断状态的继电器(10)的电源系统(100),具有:第一电压检测部(50),检测第一导电路(1)及第二导电路(2)中的比继电器(10)靠第一电源部(90)侧处的第一电压(V1);第二电压检测部(51),检测第一导电路(1)及第二导电路(2)中的比继电器(10)靠第二电源部(93)侧处的第二电压(V2);及检测部(30B),基于继电器(10)为切断状态时的第一电压(V1)和第二电压(V2)来检测异常。

Description

异常检测装置及异常检测方法
技术领域
本公开涉及异常检测装置及异常检测方法。
背景技术
在专利文献1中公开了从产生相对高的电压的蓄电部向产生相对低的电压的蓄电部供给电力的车载用电源装置。该车载用电源装置能够在产生相对低的电压的蓄电部被相反连接或者成为了未被连接的开路状态的情况下使开关部进行断开动作而保护蓄电部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-129951号公报
专利文献2:日本专利第6729390号公报
专利文献3:日本特开2019-83393号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1的技术能够检测一方的蓄电部中的异常,但未设想检测另一方的蓄电部中的异常。但是,实际上,具有在各蓄电部中成为开路状态的可能性。另外,在要检测各蓄电部中的异常的情况下,需要避免由各蓄电部的输出电压妨碍对方侧的蓄电部的电压的检测的事态。
本公开基于如上所述的情形而完成,目的在于提供能够良好地检测两个电源部被连接的电力线路中的电压的异常的异常检测装置及异常检测方法。
用于解决课题的手段
作为本公开之一的异常检测装置用于电源系统,并检测异常,所述电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在所述第一电源部与所述第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,在允许所述电力线路的通电的允许状态和切断所述电力线路的通电的切断状态之间切换,其中,所述异常检测装置具有:
第一电压检测部,检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第一电源部侧处的第一电压;
第二电压检测部,检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第二电源部侧处的第二电压;及
检测部,基于所述继电器为所述切断状态时的所述第一电压和所述第二电压来检测异常。
作为本公开之一的异常检测方法用于电源系统,并检测异常,所述电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在所述第一电源部与所述第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,在允许所述电力线路的通电的允许状态和切断所述电力线路的通电的切断状态之间切换,其中,所述异常检测方法包括:
第一动作,控制部将继电器切换为所述切断状态;
第二动作,至少在所述第一动作之后,第一电压检测部检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第一电源部侧处的第一电压;
第三动作,至少在所述第一动作之后,第二电压检测部检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第二电源部侧处的第二电压;及
第四动作,在所述第二动作和所述第三动作被执行后,检测部基于所述切断状态时的所述第一电压和所述第二电压来检测异常。
发明效果
根据本公开,能够良好地检测两个电源部被连接的电力线路中的电压的异常。
附图说明
图1是示出设置有实施方式1的异常检测装置的电源系统的结构的示意图。
图2是示出实施方式1的异常检测装置的结构的示意图。
图3是示出实施方式1的异常检测装置的异常检测方法中的工序的流程图。
图4是示出第一继电器部及第二继电器部的动作状态和第一电压及第二电压的推移的时序图。
图5是示出其他的实施方式中的异常检测装置的结构的一部分的示意图。
图6是示出其他的实施方式中的第一继电器部及第二继电器部的动作状态和第一电压及第二电压的推移的时序图。
具体实施方式
以下,列举并例示本公开的实施方式。需要说明的是,以下所示的〔1〕~〔7〕的特征也可以以不矛盾的方式任意组合。
〔1〕本公开的异常检测装置用于电源系统,并检测异常。电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在第一电源部与第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,在允许电力线路的通电的允许状态和切断电力线路的通电的切断状态之间切换。异常检测装置具有第一电压检测部、第二电压检测部及检测部。第一电压检测部检测电力线路中的比继电器靠第一电源部侧处的第一电压。第二电压检测部检测电力线路中的比继电器靠第二电源部侧处的第二电压。检测部基于继电器为切断状态时的第一电压和第二电压来检测异常。
上述〔1〕的异常检测装置通过使继电器成为切断状态,能够将电力线路断开成第一电源部侧及第二电源部侧,因此能够避免第一电源部及第二电源部的电压向夹着继电器的相反侧的电力线路传递。由此,能够良好地检测继电器的两侧的电力线路各自中的电压。
〔2〕在上述〔1〕的异常检测装置中,具有控制继电器的控制部,控制部能够将继电器周期性地在允许状态和切断状态之间切换。
上述〔2〕所记载的异常检测装置容易从在电力线路产生了异常的时间点不空出时间地精细地检测异常。
〔3〕在上述〔1〕或〔2〕的异常检测装置中,具有控制继电器的控制部,控制部能够在检测部检测到异常的情况下维持切断状态。
上述〔3〕所记载的异常检测装置能够抑制在一侧的电力线路产生的异常向另一侧的电力线路传播。
〔4〕在上述〔1〕或〔2〕的异常检测装置中,具有控制继电器的控制部,控制部能够在检测部检测到异常的情况下,一边维持允许状态一边进行向外部的报告和存储中的至少任一者。
上述〔4〕所记载的异常检测装置在即使在一侧的电力线路产生异常也需要向一侧的导电路供给电力的情况下,通过将继电器维持为允许状态,能够向一侧的导电路继续供给电力。由于是进行向外部的报告的结构,所以能够报告尽管在一侧的导电路存在异常却在向一侧的导电路供给电力的状态。而且,通过控制部对产生了尽管在一侧的导电路存在异常却在向一侧的导电路供给电力的状态进行存储,在维护时,能够容易参照导电路中的异常状态的履历。
〔5〕在上述〔2〕~〔4〕的任一异常检测装置中,能够具有故障检测装置。故障检测装置能够检测出故障状态和正常状态,所述故障状态是在控制部进行使继电器成为切断状态的控制时继电器维持为允许状态的状态,所述正常状态是在控制部进行使继电器成为切断状态的控制时继电器维持为切断状态的状态。检测部能够以故障检测装置检测出正常状态为条件,基于控制部进行使继电器成为切断状态的控制时的第一电压和第二电压来检测异常。
上述〔5〕所记载的异常检测装置能够将继电器的故障和电力线路的异常分开,因此能够进一步提高检测部中的电力线路的异常检测的可靠性。
〔6〕本公开的异常检测方法用于电源系统,并检测异常。电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在第一电源部与第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,在允许电力线路的通电的允许状态和切断电力线路的通电的切断状态之间切换。异常检测方法包括第一动作、第二动作、第三动作及第四动作。在第一动作中,控制部将继电器切换为切断状态。在第二动作中,至少在第一动作之后,第一电压检测部检测电力线路中的比继电器靠第一电源部侧处的第一电压。在第三动作中,至少在第一动作之后,第二电压检测部检测电力线路中的比继电器靠第二电源部侧处的第二电压。在第四动作中,在第二动作和第三动作被执行后,检测部基于切断状态时的第一电压和第二电压来检测异常。
上述〔6〕的异常检测方法通过使继电器成为切断状态,能够将电力线路断开成第一电源部侧及第二电源部侧,因此能够避免第一电源部及第二电源部的电压向夹着继电器的相反侧的电力线路传递。由此,能够良好地检测继电器的两侧的电力线路各自中的电压。
〔7〕一种异常检测程序,在电源系统中使用,所述电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在所述第一电源部与所述第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,切换为允许所述电力线路的通电的允许状态和切断所述电力线路的通电的切断状态,其中,所述异常检测程序包括:
第一步骤,使控制部进行将所述继电器切换为所述切断状态的动作;及
第二步骤,使检测部进行基于所述切断状态的期间的所述电力线路中的比所述继电器靠所述第一电源部侧处的第一电压和所述切断状态的期间的所述电力线路中的比所述继电器靠所述第二电源部侧处的第二电压来检测异常的动作。
上述〔7〕的异常检测程序通过使继电器成为切断状态,能够将电力线路断开成第一电源部侧及第二电源部侧,因此能够避免第一电源部及第二电源部的电压向夹着继电器的相反侧的电力线路传递。由此,能够良好地检测继电器的两侧的电力线路各自中的电压。
[本公开的实施方式的详情]
<实施方式1>
〔电源系统的结构〕
在图1中例示设置有实施方式1涉及的异常检测装置70的电源系统100。电源系统100作为使所被搭载的车辆的负载92、94等进行动作的电源而使用。电源系统100具有第一电源部90、第二电源部93、作为电力线路的第一导电路1、作为电力线路的第二导电路2、继电器10及异常检测装置70。
第一电源部90及第二电源部93构成为锂离子电池、铅蓄电池等直流电源。第一电源部90及第二电源部93的输出电压例如为12V。第一导电路1的一端与第一电源部90的高电位侧的端子电连接。在第一导电路1的一端以与第一电源部90构成并联的方式电连接有负载92。第一导电路1的另一端与继电器10的一端电连接。第二导电路2的一端与第二电源部93的高电位侧的端子电连接。在第二导电路2的一端以与第二电源部93构成并联的方式电连接有负载94。第二导电路2的另一端与继电器10的另一端电连接。第一导电路1及第二导电路2是在第一电源部90与第二电源部93之间传送电力的路径。
在本公开中,“电连接”优选是以使连接对象的双方的电位相等的方式互相导通的状态(能够使电流流动的状态)连接的结构。不过,不限定于该结构。例如,“电连接”也可以是在两个连接对象之间存在电气部件且两个连接对象以能够导通的状态连接的结构。
负载92构成接受来自第一电源部90的电力供给而电气部件进行动作的结构。负载94具有与负载92同等的结构及功能。电源系统100构成为在负载92产生了异常的情况下取代负载92而使负载94进行动作、从而即使在负载92的异常时也能够利用负载94来维持负载92的功能的系统。
继电器10配置于第一电源部90与第二电源部93之间。继电器10切换为允许第一导电路1与第二导电路2的通电的允许状态和切断第一导电路1与第二导电路2的通电的切断状态。如图2所示,继电器10为第一继电器部10C和第二继电器部10F并联地电连接的结构。第一继电器部10C由以互相不同的向串联连接的2个开关元件10A、10B构成。第二继电器部10F由以互相不同的向串联连接的2个开关元件10D、10E构成。
在实施方式1中,将第一继电器部10C及第二继电器部10F分别由2个N沟道型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor:金属-氧化物半导体场效应晶体管)构成的情况作为代表例来说明。在第一继电器部10C的开关元件10A、10B分别由N沟道型MOSFET构成的情况下,这些开关元件10A、10B的源极彼此经由第一中间导电路4而电连接。开关元件10A的漏极以与第一导电路1的端部连接的方式配置,开关元件10B的漏极以与第二导电路2连接的方式配置。第一中间导电路4经由第一信号线21而与故障检测装置30A电连接。
在第二继电器部10F的开关元件10D、10E分别由N沟道型MOSFET构成的情况下,这些开关元件10D、10E的源极彼此经由第二中间导电路5而电连接。开关元件10D的漏极以与第一导电路1的端部连接的方式配置,开关元件10E的漏极以与第二导电路2连接的方式配置。第二中间导电路5经由第二信号线22而与故障检测装置30A电连接。由此,第一继电器部10C及第二继电器部10F能够构成为将2个MOSFET以所谓对接状态(使体二极管互相反向的配置状态)串联设置。
开关元件10A、10B、10D、10E的各栅极与控制部30电连接。具体而言,开关元件10A、10B的栅极经由第一电线6而与控制部30电连接。开关元件10D、10B的栅极经由第二电线7而与控制部30电连接。通过该结构,第一继电器部10C及第二继电器部10F为能够由控制部30单独地控制的结构。
[异常检测装置的结构]
异常检测装置70具有第一电压检测部50、第二电压检测部51、控制部30、故障检测装置30A及检测部30B。
第一电压检测部50设置于位于比继电器10靠第一电源部90侧处的电力线路即第一导电路1。第一电压检测部50检测第一导电路1中的规定位置(比继电器10靠第一电源部90侧的位置)的第一电压V1,将与第一电压V1对应的检测值向检测部30B提供。检测部30B能够利用从第一电压检测部50输入的检测值来确定第一导电路1的规定位置的电压值。
第二电压检测部51设置于位于比继电器10靠第二电源部93侧处的电力线路即第二导电路2。第二电压检测部51检测第二导电路2中的规定位置(比继电器10靠第二电源部93侧的位置)的第二电压V2,将与第二电压V2对应的检测值向检测部30B提供。检测部30B能够利用从第二电压检测部51输入的检测值来确定第二导电路2的规定位置的电压值。
控制部30例如以微型计算机为主体而构成,具有CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等运算装置、ROM(Read Only Memory:只读存储器)或RAM(Random AccessMemory:随机存取存储器)等存储器、A/D变换器等。控制部30进行经由第一电线6及第二电线7而向开关元件10A、10B、10D、10E的各栅极提供接通信号Son的接通控制。于是,继电器10(开关元件10A、10B、10D、10E)进行接通动作而成为第一导电路1与第二导电路2之间的导通被允许的允许状态。控制部30进行经由第一电线6及第二电线7而向开关元件10A、10B、10D、10E的各栅极提供断开信号Soff的断开控制。于是,继电器10(开关元件10A、10B、10D、10E)进行断开动作而成为切断状态。继电器10在切断状态时在所有方向(即,去往第一导电路1的方向及去往第二导电路2的方向)上都不使电流流动,在该状态下,第一导电路1与第二导电路2之间的通电完全被切断。也就是说,控制部30为能够控制继电器10的结构。
另外,控制部30为在继电器10未发生短路故障及开路故障的情况下能够将继电器10的开关元件10A、10B、10D、10E周期性地切换为允许状态和切断状态的结构。
故障检测装置30A例如设置于控制部30。故障检测装置30A为能够检测继电器10中的开关元件10A、10B、10D、10E的故障的结构。故障检测装置30A例如在未图示的起动开关(例如点火开关)成为了接通的情况下进行故障检测动作。故障检测装置30A经由第一信号线21而取得第一中间导电路4的电压即第三电压V3,经由第二信号线22而取得第二中间导电路5的电压即第四电压V4。
故障检测装置30A一边利用控制部30使开关元件10D、10E进行接通动作,一边基于开关元件10A、10B的接通断开的控制状态和第三电压V3来检测开关元件10A、10B的故障。例如,故障检测装置30A进行将开关元件10A、10B的开路故障基于第三电压V3来检测的开路故障检测处理。开路故障是开关元件不从断开切换为接通的故障。在尽管从控制部30向开关元件10A、10B输出接通信号Son、第三电压V3却不与第一导电路1或第二导电路2的电压相同的情况下,故障检测装置30A判别为开关元件10A、10B都发生了开路故障。该状态是在控制部30进行着使继电器10成为允许状态的控制时继电器10维持为切断状态的故障状态。这样,故障检测装置30A检测开关元件10A、10B的开路故障。例如,故障检测装置30A若检测到开关元件10A、10B的开路故障,则向检测部30B输出开路故障信号Sop。
故障检测装置30A在从控制部30向开关元件10A、10B输出接通信号Son的情况下第三电压V3与第一导电路1或第二导电路2的电压相同时,不检测出开关元件10A、10B的开路故障。该状态是在控制部30进行着使继电器10成为允许状态的控制时继电器10维持为允许状态的正常状态。在该情况下,故障检测装置30A不向检测部30B输出开路故障信号Sop。
另外,故障检测装置30A进行将开关元件10A、10B的短路故障基于第三电压V3来检测的短路故障检测处理。短路故障是开关元件不从接通切换为断开的故障。在尽管从控制部30向开关元件10A、10B输出断开信号S0ff、第三电压V3却与第一导电路1或第二导电路2的电压相同的情况下,故障检测装置30A判别为开关元件10A、10B的至少一方发生了短路故障。该状态是在控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时继电器10维持为允许状态的故障状态。这样,故障检测装置30A检测开关元件10A、10B的短路故障。例如,故障检测装置30A若检测到开关元件10A、10B的短路故障,则向检测部30B输出短路故障信号Ssh。
故障检测装置30A在从控制部30向开关元件10A、10B输出断开信号Soff的情况下第三电压V3不与第一导电路1或第二导电路2的电压相同时,不检测开关元件10A、10B的短路故障。该状态是在控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时继电器10维持为切断状态的正常状态。在该情况下,故障检测装置30A不向检测部30B输出短路故障信号Ssh。这样,故障检测装置30A能够检测继电器10中的故障状态和正常状态。
故障检测装置30A一边利用控制部30使开关元件10A、10B进行接通动作,一边基于开关元件10D、10E的接通断开的控制状态和第四电压V4来检测开关元件10D、10E的故障。开关元件10D、10E的故障的检测方法与上述的开关元件10A、10B的故障的检测方法是同样的,因此省略说明。故障检测装置30A若检测到开关元件10D、10E的短路故障,则向检测部30B输出短路故障信号Ssh,若检测到开关元件10D、10E的开路故障,则向检测部30B输出开路故障信号Sop。
检测部30B例如设置于控制部30。检测部30B为从第一电压检测部50及第二电压检测部51分别输入第一导电路1中的第一电压V1及第二导电路2中的第二电压V2的结构。检测部30B以故障检测装置30A检测到正常状态为条件,基于控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时的第一电压和第二电压来检测异常。检测部30B基于第一电压V1及第二电压V2来检测在第一导电路1及第二导电路2中分别产生的接地、第一电源部90从第一导电路1的脱落、第二电源部93从第二导电路2的脱落等异常。
具体而言,在从第一电压检测部50输入的第一电压V1与第一电源部90的输出电压(12V)之差为规定的阈值以上的情况下,检测部30B判别为电力线路是异常状态(即,检测到异常)。另外,在从第一电压检测部50输入的第一电压V1与第一电源部90的输出电压之差小于规定的阈值的情况下,检测部30B判别为电力线路是正常状态(即,未检测到异常)。
另外,在从第二电压检测部51输入的第二电压V2与第二电源部93的输出电压(12V)之差为规定的阈值以上的情况下,检测部30B判别为电力线路是异常状态(即,检测到异常)。另外,在从第二电压检测部51输入的第二电压V2与第二电源部93的输出电压之差小于规定的阈值的情况下,检测部30B判别为电力线路是正常状态(即,未检测到异常)。
[异常检测装置中的动作]
关于异常检测装置70检测异常的异常检测方法的一例进行说明。
首先,起动开关被接通(步骤S1中的是)。于是,移向步骤S2,故障检测装置30A进行故障检测动作(开路故障检测处理及短路故障检测处理)。在步骤S1中起动开关未被接通的情况下(步骤S1中的否),结束图3所示的处理。
在步骤S2中故障检测装置30A未检测到开关元件10A、10B、10D、10E的短路故障和开路故障(步骤S2中的是)的情况下,短路故障信号Ssh及开路故障信号Sop都不向检测部30B输出。然后,移向步骤S3,控制部30开始对继电器10的开关元件10A、10B、10D、10E每隔规定的周期交替地输出接通信号Son和断开信号Soff。这样,控制部30将继电器10周期性地切换为允许状态和切断状态。
在步骤S3中,控制部30周期性地交替地执行将继电器10中的开关元件10A、10B、10D、10E切换为切断状态的第一动作和将开关元件10A、10B、10D、10E切换为允许状态的允许动作。第一动作是控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E进行了输出断开信号Soff的断开控制的状态。由此,开关元件10A、10B、10D、10E各自的源极与漏极之间成为切断状态。允许动作是控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E进行了输出接通信号Son的接通控制的状态。由此,成为开关元件10A、10B、10D、10E各自的源极与漏极之间导通的允许状态。
若在步骤S2中故障检测装置30A检测到开关元件10A、10B、10D、10E的短路故障(步骤S2中的否),则故障检测装置30A向检测部30B输出短路故障信号Ssh。然后,结束图3中的处理。若在步骤S2中故障检测装置30A检测到开路故障,则故障检测装置30A向检测部30B输出开路故障信号Sop并结束图3中的处理。检测部30B若被输入了短路故障信号Ssh或开路故障信号Sop,则不进行异常的检测。也就是说,在故障检测装置30A检测到继电器10的短路故障(即,在被进行断开控制时进行接通动作)的情况下,检测部30B不进行异常的检测。需要说明的是,也可以构成为在第一继电器部10C和第二继电器部10F的任一方发生开路故障且另一方未发生故障的情况下,检测部30B进行异常的检测。
当移向步骤S4后,控制部30判别是否执行着第一动作。在步骤S4中控制部未执行第一动作(即,是对开关元件10A、10B、10D、10E进行着输出接通信号Son的接通控制的状态,步骤S4中的否)的情况下,结束图3中的处理。
在步骤S4中控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E进行着输出断开信号Soff的断开控制的情况(步骤S4中的是)情况下,移向步骤S5。当移向步骤S5后,第一电压检测部50执行检测第一导电路1中的比继电器10靠第一电源部90侧处的第一电压V1的第二动作。具体而言,在第二动作中,第一电压检测部50检测第一导电路1中的规定位置(比继电器10靠第一电源部90侧的位置)的第一电压V1,将与第一电压V1对应的检测值向检测部30B提供。
接着,移向步骤S6,在第一动作之后,第二电压检测部51执行检测第二导电路2中的比继电器10靠第二电源部93侧处的第二电压V2的第三动作。具体而言,在第三动作中,第二电压检测部51检测第二导电路2中的规定位置(比继电器10靠第二电源部93侧的位置)的第二电压V2,将与第二电压V2对应的检测值向检测部30B提供。
接着,在第二动作和第三动作被执行后,移向步骤S7,检测部30B执行基于切断状态时的第一电压V1和第二电压V2来检测异常的第四动作。在步骤S7中,检测部30B以故障检测装置30A在步骤S2中检测到正常状态为条件,基于在步骤S4中控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时的第一电压和第二电压来检测异常。若在步骤S7中检测部30B判别为第一电压V1与第一电源部90的输出电压(12V)之差为规定的阈值以上或者第二电压V2与第二电源部93的输出电压(12V)之差为规定的阈值以上(步骤S7中的是),则移向步骤S8。当移向步骤S8后,检测部30B判别为电力线路是异常状态(即,检测到异常)。然后,控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E继续输出断开信号Soff。也就是说,控制部30在检测部30B检测到异常的情况下维持切断状态。然后,结束图3中的处理。
若检测部30B判别为第一电压V1与第一电源部90的输出电压之差小于规定的阈值且第二电压V2与第二电源部93的输出电压之差小于规定的阈值(步骤S7中的否),则移向步骤S9。当移向步骤S9后,检测部30B判别为电力线路是正常状态(即,未检测到异常)。然后,控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E进行接通信号Son的输出。也就是说,控制部30在检测部30B未检测到电力线路的异常的情况下将继电器10从切断状态切换为允许状态。然后,结束图3中的处理。
[异常检测装置中的动作的一例]
将异常检测装置70中的动作的一例一边参照图4等一边进行说明。
在故障检测装置30A未检测到开关元件10A、10B、10D、10E的故障的情况下,控制部30开始对开关元件10A、10B、10D、10E每隔规定的周期交替地输出接通信号Son和断开信号Soff。
如图4所示,在时刻T1下,控制部30将对第一继电器部10C及第二继电器部10F(开关元件10A、10B、10D、10E)输出的信号从接通信号Son切换为断开信号Soff。在从时刻T1到时刻T2的期间,控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E继续输出断开信号Soff。在从时刻T1到时刻T2的期间,继电器10是切断第一导电路1与第二导电路2的通电的切断状态(图3的步骤S4中的是)。在从时刻T1到时刻T2的期间,执行第二动作~第四动作,检测部30B判定电力线路是异常状态还是正常状态(图3的步骤S5~步骤S9)。
在从时刻T1到时刻T2的期间,第一导电路1中的第一电压V1与第一电源部90的输出电压(12V)相同,第二导电路2中的第二电压V2与第二电源部93的输出电压(12V)相同。即,第一电压V1与第一电源部90的输出电压之差小于规定的阈值且第二电压V2与第二电源部93的输出电压之差小于规定的阈值(图3的步骤S7中的否)。在该情况下,检测部30B判别为电力线路是正常状态(图3的步骤S9)。
接着,在时刻T2,控制部30将对第一继电器部10C及第二继电器部10F(开关元件10A、10B、10D、10E)输出的信号从断开信号Soff切换为接通信号Son。在从时刻T2到时刻T3的期间,继电器10是允许第一导电路1与第二导电路2的通电的允许状态(图3的步骤S4中的否)。因此,在从时刻T2到时刻T3的期间,不执行第二动作~第四动作。即,检测部30B在允许状态时不判定电力线路是异常状态还是正常状态。
接着,在时刻T3下,控制部30将对第一继电器部10C及第二继电器部10F(开关元件10A、10B、10D、10E)输出的信号从接通信号Son切换为断开信号Soff。在从时刻T3到时刻T4的期间,控制部30对开关元件10A、10B、10D、10E继续输出断开信号Soff。在从时刻T3到时刻T4的期间,继电器10是切断第一导电路1与第二导电路2的通电的切断状态(图3的步骤S4中的是)。在从时刻T3到时刻T4的期间,执行第二动作~第四动作,检测部30B判定电力线路是异常状态还是正常状态(图3的步骤S5~步骤S9)。
另外,在时刻T3,第一导电路1中的第一电压V1从与第一电源部90的输出电压相同的大小变化成0V。第二导电路2中的第二电压V2与第二电源部93的输出电压(12V)相同,未发生变化。此时,第一电压V1与第一电源部90的输出电压之差为规定的阈值以上,第二电压V2与第二电源部93的输出电压之差小于规定的阈值(图3的步骤S7中的是)。于是,检测部30B判别为电力线路是异常状态(图3的步骤S8)。这样,异常检测装置70检测到电力线路中的异常。在时刻T4以后,控制部30对第一继电器部10C及第二继电器部10F(开关元件10A、10B、10D、10E)继续输出断开信号Soff。由此,防止在第一导电路1侧产生的异常向第二导电路2侧传播。
接着,例示本构成的效果。
本公开的异常检测装置70在电源系统100中使用,检测异常。电源系统100具有第一电源部90、第二电源部93、第一导电路1及第二导电路2、以及继电器10。第一导电路1及第二导电路2是在第一电源部90与第二电源部93之间传送电力的路径。继电器10切换为允许第一导电路1与第二导电路2的通电的允许状态和切断第一导电路1与第二导电路2的通电的切断状态。异常检测装置70具有第一电压检测部50、第二电压检测部51及检测部30B。第一电压检测部50检测第一导电路1及第二导电路2中的比继电器10靠第一电源部90侧处的第一电压V1。第二电压检测部51检测第一导电路1及第二导电路2中的比继电器10靠第二电源部93侧处的第二电压V2。检测部30B基于继电器10为切断状态时的第一电压V1和第二电压V2来检测异常。
根据该结构,通过使继电器10成为切断状态,能够将第一导电路1及第二导电路2断开成第一电源部90侧及第二电源部93侧。因而,能够避免第一电源部90及第二电源部93的电压向夹着继电器10的相反侧的电力线路传递。由此,能够良好地检测继电器10的两侧的第一导电路1及第二导电路2各自中的电压。
在本公开的异常检测装置70中,具有控制继电器10的控制部30,控制部30将继电器10周期性地切换为允许状态和切断状态。根据该结构,容易从在第一导电路1及第二导电路2产生了异常的时间点不空出时间地检测异常。
在本公开的异常检测装置70中,具有控制继电器10的控制部30,控制部30在检测部30B检测到异常的情况下维持切断状态。根据该结构,能够抑制在一侧的电力线路产生的异常向另一侧的电力线路传播。
本公开的异常检测装置70具有故障检测装置30A。故障检测装置30A能够检测故障状态和正常状态。故障状态是在控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时继电器10维持为允许状态的状态。正常状态是在控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时继电器10维持为切断状态的状态。检测部30B以故障检测装置30A检测到正常状态为条件,基于控制部30进行着使继电器10成为切断状态的控制时的第一电压V1和第二电压V2来检测异常。根据该结构,能够将继电器10的故障和第一导电路1及第二导电路2的异常分开,因此能够进一步提高检测部30B中的第一导电路1及第二导电路2的异常检测的可靠性。
本公开的异常检测方法在电源系统100中使用,检测异常。电源系统100具有第一电源部90、第二电源部93、第一导电路1及第二导电路2、以及继电器10。第一导电路1及第二导电路2是在第一电源部90与第二电源部93之间传送电力的路径。继电器10切换为允许第一导电路1与第二导电路2的通电的允许状态和切断第一导电路1与第二导电路2的通电的切断状态。异常检测方法包括第一动作、第二动作、第三动作及第四动作。在第一动作中,控制部30将继电器10切换为切断状态。在第二动作中,在第一动作之后,第一电压检测部50检测第一导电路1及第二导电路2中的比继电器10靠第一电源部90侧处的第一电压V1。在第三动作中,在第一动作之后,第二电压检测部51检测第一导电路1及第二导电路2中的比继电器10靠第二电源部93侧处的第二电压V2。在第四动作中,在第二动作和第三动作被执行后,检测部30B基于切断状态时的第一电压V1和第二电压V2来检测异常。
根据该结构,通过使继电器10成为切断状态,能够将第一导电路1及第二导电路2断开成第一电源部90侧及第二电源部93侧。因而,能够避免第一电源部90及第二电源部93的电压向夹着继电器10的相反侧的电力线路传递。由此,能够良好地检测继电器10的两侧的第一导电路1及第二导电路2各自中的电压。
<其他的实施方式>
需要说明的是,应该认为,本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的内容。本发明的范围不限定于本次公开的实施方式,意在包括由请求保护的范围所表示的范围内或与请求保护的范围等同的范围内的所有变更。
在实施方式1中,构成为在检测部30B检测到异常的情况下控制部30维持切断状态,但也可以构成为控制部在检测部检测到异常的情况下一边维持允许状态一边进行向外部的报告及存储。具体而言,如图5所示,异常检测装置170在检测部30B检测到异常时,将表示检测部检测到异常的报告信号N从控制部130向外部ECU200输出。若向外部ECU200输入报告信号N,则连接于外部ECU200的报告部200A产生声音。对于报告部200A,例如使用蜂鸣器、扬声器等。由此,向车辆的使用者报告电力线路是异常状态。而且,此时,检测部30B使表示电力线路成为了异常状态的异常信息M向控制部130的RAM130C等存储。需要说明的是,也可以构成为对报告部使用LED。在该情况下,若向外部ECU输入报告信号,则报告部发光,连接于外部ECU的报告部发光。
例如,如图6所示,在时刻T11下,控制部130将对第一继电器部10C及第二继电器部10F输出的信号从接通信号Son切换为断开信号Soff。并且,在该定时下第一电压V1从与第一电源部90的输出电压相同的大小变化成了0V的情况下,在从时刻T11到时刻T12的期间检测部30B判别为电力线路是异常状态。之后,在时刻T12下,控制部130将对第一继电器部10C及第二继电器部10F输出的信号从断开信号Soff切换为接通信号Son。于是,第一导电路1与第二导电路2的通电被允许。在该情况下,例如,预先使电阻成分处于第一导电路1与第二导电路2之间。于是,能够不使第二导电路2的第二电压V2下降为0V、使电流从第二导电路2侧向第一导电路1侧流动。
根据该结构,在即使在一侧的电力线路产生异常也需要向一侧的导电路供给电力的情况下,通过将继电器维持为允许状态,能够向一侧的导电路继续供给电力。而且,通过向外部ECU200输出报告信号N,能够将尽管在一侧的导电路存在异常却在向一侧的导电路供给电力的状态使用报告部200A来报告。而且,通过控制部130向自身的RAM130C等存储表示产生了尽管在一侧的导电路存在异常却在向一侧的导电路供给电力的状态的异常信息M,在维护时,能够容易参照导电路中的异常状态的履历。需要说明的是,也可以构成为仅进行向外部ECU输出报告信号及向RAM存储异常信息中的任一者。
在实施方式1中,关于第一继电器部10C、第二继电器部10F并联连接的结构进行了说明,但根据向电力线路流动的电流的大小,继电器部并联连接的数量也可以为3以上。另外,在实施方式1中,公开了对继电器10使用MOSFET,但也可以对继电器使用机械式的继电器开关。
在实施方式1中,控制部30以微型计算机为主体而构成,但也可以由微型计算机以外的多个硬件电路实现。另外,也可以是将故障检测装置和检测部的至少任一者与控制部互相独立地设置的结构。
在实施方式1中,公开了第一电源部90及第二电源部93的输出电压为12V,但第一电源部及第二电源部的输出电压不限于该电压。另外,第一电源部及第二电源部的输出电压也可以不相同。
在实施方式1中,在继电器10未发生短路故障及开路故障的情况下控制部30将开关元件10A、10B、10D、10E周期性地切换为允许状态和切断状态。但是,不限于此,例如也可以在车辆的行驶中、驻停车中、起动开关为断开状态的情况等下将继电器周期性地切换为允许状态和切断状态。
在实施方式1中,构成为在第一动作之后以第二动作、第三动作的顺序执行动作,但也可以在第一动作之后以第三动作、第二动作的顺序执行动作。也就是说,也可以是,至少在第一动作之后,第一电压检测部进行第二动作,也可以是,至少在第一动作之后,第二电压检测部进行第三动作。
附图标记说明
1…第一导电路(电力线路)
2…第二导电路(电力线路)
4…第一中间导电路
5…第二中间导电路
10…继电器
10A、10B、10D、10E…开关元件
10C…第一继电器部
10F…第二继电器部
21…第一信号线
22…第二信号线
30、130…控制部
30A…故障检测装置
30B…检测部
50…第一电压检测部
51…第二电压检测部
70、170…异常检测装置
90…第一电源部
92、94…负载
93…第二电源部
100…电源系统
130C…RAM
200…外部ECU
200A…报告部
M…异常信息
N…报告信号
Sop…开路故障信号
Ssh…短路故障信号
Soff…断开信号
Son…接通信号
V1…第一电压
V2…第二电压
V3…第三电压
V4…第四电压。

Claims (6)

1.一种异常检测装置,用于电源系统,并检测异常,所述电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在所述第一电源部与所述第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,在允许状态和切断状态之间切换,所述允许状态允许所述电力线路的通电,所述切断状态切断所述电力线路的通电,其中,
所述异常检测装置具有:
第一电压检测部,检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第一电源部侧处的第一电压;
第二电压检测部,检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第二电源部侧处的第二电压;及
检测部,基于所述继电器为所述切断状态时的所述第一电压和所述第二电压来检测异常。
2.根据权利要求1所述的异常检测装置,其中,
所述异常检测装置具有控制所述继电器的控制部,
所述控制部将所述继电器周期性地在所述允许状态和所述切断状态之间切换。
3.根据权利要求1或2所述的异常检测装置,其中,
所述异常检测装置具有控制所述继电器的控制部,
所述控制部在所述检测部检测到异常的情况下维持所述切断状态。
4.根据权利要求1或2所述的异常检测装置,其中,
所述异常检测装置具有控制所述继电器的控制部,
所述控制部在所述检测部检测到异常的情况下,一边维持所述允许状态一边进行向外部的报告和存储中的至少任一者。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的异常检测装置,其中,
所述异常检测装置具有故障检测装置,所述故障检测装置能够检测出故障状态和正常状态,所述故障状态是在所述控制部进行使所述继电器成为所述切断状态的控制时所述继电器维持为所述允许状态的状态,所述正常状态是在所述控制部进行使所述继电器成为所述切断状态的控制时所述继电器维持为所述切断状态的状态,
所述检测部以所述故障检测装置检测出所述正常状态为条件,基于所述控制部进行使所述继电器成为所述切断状态的控制时的所述第一电压和所述第二电压来检测异常。
6.一种异常检测方法,用于电源系统,并检测异常,所述电源系统具有:第一电源部;第二电源部;电力线路,是在所述第一电源部与所述第二电源部之间传送电力的路径;及继电器,在允许状态和切断状态之间切换,所述允许状态允许所述电力线路的通电,所述切断状态切断所述电力线路的通电,其中,
所述异常检测方法包括:
第一动作,控制部将所述继电器切换为所述切断状态;
第二动作,至少在所述第一动作之后,第一电压检测部检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第一电源部侧处的第一电压;
第三动作,至少在所述第一动作之后,第二电压检测部检测所述电力线路中的比所述继电器靠所述第二电源部侧处的第二电压;及
第四动作,在所述第二动作和所述第三动作被执行后,检测部基于所述切断状态时的所述第一电压和所述第二电压来检测异常。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6623937B2 (ja) * 2016-05-31 2019-12-25 株式会社オートネットワーク技術研究所 リレー装置及び電源装置
JP6694592B2 (ja) * 2016-07-07 2020-05-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 リレー装置
JP2018129951A (ja) 2017-02-09 2018-08-16 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置の異常検出装置及び車載用電源装置
JP6986402B2 (ja) * 2017-09-26 2021-12-22 株式会社デンソーテン 制御装置および故障判定方法
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