CN117280557A - 电力供给装置 - Google Patents

Abstract

电力供给装置(1)具有第一电路(11)、第二电路(12)、控制部(21)和异常判定部(22)。第一电路(11)具有第一电阻部(11A)，并相对于第一开关元件(10)并联设置。第二电路(12)设置在第一导电线路(81)与第二导电线路(82)之间。第一电路(11)形成为供电流经由第一电阻部(11A)从电源部(90)侧流向负载(91)侧的结构。第二电路(12)形成为在处于通电状态时供电流从第一导电线路(81)流向第二导电线路(82)的结构。异常判定部(22)基于第二电路(12)为通电状态时的第一导电线路(81)的电压来判定异常。

Description

电力供给装置

技术领域

本公开涉及电力供给装置。

背景技术

在专利文献1中公开了一种供电电路。该供电电路具备设置在电源与负载之间的半导体开关，在通常模式时对半导体开关进行接通控制而向负载供给通常电流，在休眠模式时对半导体开关进行断开控制。而且，该供电电路具备与半导体开关并联连接的旁路电阻，在休眠模式时经由旁路电阻向负载供给暗电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-60433号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述技术中，由于旁路电阻与半导体开关并联连接，所以与半导体开关的状态无关地，电流流向半导体开关的下游侧。因此，难以判定半导体开关的异常(例如，尽管进行了断开控制但未切换为断开状态的短路故障、尽管进行了接通控制但未切换为接通状态的开路故障等)。

本公开提供能够以更高的精度判定并联连接有电路的开关元件的异常的技术。

用于解决课题的技术方案

本公开的电力供给装置在电源系统中对电力进行控制，所述电源系统具有：电力线路，作为从电源部向负载供给电力的导电线路；及第一开关元件，设置于所述电力线路，其中，所述电力供给装置具有：第一电路，具有第一电阻部，并相对于所述第一开关元件并联设置；第二电路，设置在所述电力线路中的所述第一电路与所述负载之间的第一导电线路与作为接地的第二导电线路之间；及异常判定部，基于所述第一导电线路的电压来判定异常，所述第一电路形成为供电流经由所述第一电阻部从所述电源部侧流向所述负载侧的结构，所述第二电路形成为在处于通电状态时供电流从所述第一导电线路流向所述第二导电线路的结构，所述异常判定部基于所述第二电路为所述通电状态时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

发明效果

根据本公开，能够以更高的精度判定并联连接有电路的开关元件的异常。

附图说明

图1是概略性地表示第一实施方式的电源系统的结构的电路图。

图2是表示从负载放电时的经过时间与残留于负载的电压之间的关系的说明图。

图3是表示第一实施方式中的控制装置的动作的流程的流程图。

图4是概略性地表示第二实施方式的电源系统的结构的电路图。

图5是表示第三实施方式中的控制装置的动作的流程的流程图。

图6是表示第四实施方式中的控制装置的动作的流程的流程图。

图7是表示第五实施方式中的控制装置的动作的流程的流程图。

图8是表示第六实施方式中的控制装置的动作的流程的流程图。

图9是表示第七实施方式中的控制装置的动作的流程的流程图。

图10是概略性地表示第八实施方式的电源系统的结构的电路图。

具体实施方式

[本公开的实施方式的说明]

以下，列出本公开的实施方式进行例示。

〔1〕本公开的电力供给装置在电源系统中对电力进行控制，所述电源系统具有：电力线路，作为从电源部向负载供给电力的导电线路；及第一开关元件，设置于所述电力线路，其中，所述电力供给装置具有：第一电路，具有第一电阻部，并相对于所述第一开关元件并联设置；第二电路，设置在所述电力线路中的所述第一电路与所述负载之间的第一导电线路与作为接地的第二导电线路之间；及异常判定部，基于所述第一导电线路的电压来判定异常，所述第一电路形成为供电流经由所述第一电阻部从所述电源部侧流向所述负载侧的结构，所述第二电路形成为在处于通电状态时供电流从所述第一导电线路流向所述第二导电线路的结构，所述异常判定部基于所述第二电路为所述通电状态时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

在该电力供给装置中，通过第二电路成为通电状态，电流经由第二电路从第一导电线路流向第二导电线路，由此能够增大电源部的输出电位与第一导电线路的电位之差。因此，在第一开关元件正常工作的情况和第一开关元件未正常工作的情况下，第一导电线路的电压的差更大地产生。因此，该电力供给装置通过基于第二电路为通电状态时的第一导电线路的电压来判定异常，能够以更高的精度判定相对于第一电路并联连接的第一开关元件的异常。

〔2〕也可以是，所述第一电阻部的一端与所述电源部短路，所述第一电阻部的另一端与所述第一导电线路短路。

根据该结构，能够不切换开关而始终使第一电路成为通电状态，因此能够抑制由于使开关成为断开状态而停止向负载的电力供给，从而负载被复位的情况。

(3)也可以是，所述第一开关元件以如下方式进行正常动作：在处于接通状态时允许电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动，在处于断开状态时切断电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动。也可以是，所述电力供给装置还具有控制部，所述控制部进行如下的第一切换控制：对所述第一开关元件赋予成为断开状态的指示，且对所述第二电路赋予成为所述通电状态的指示。也可以是，所述异常判定部基于进行所述第一切换控制时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

根据该结构，能够判定第一开关元件未切换为断开状态的异常(所谓的短路故障)。

(4)也可以，所述第一开关元件以如下方式进行正常动作：在处于接通状态时允许电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动，在处于断开状态时切断电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动。也可以是，所述电力供给装置还具有控制部，所述控制部进行如下的第二切换控制：对所述第一开关元件赋予成为接通状态的指示，且对所述第二电路赋予成为所述通电状态的指示。也可以是，所述异常判定部基于进行所述第二切换控制时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

根据该结构，能够判定第一开关元件未切换为接通状态的异常(所谓的开路故障)。

〔5〕也可以是，所述第一电阻部的电阻值、所述第二电路的处于所述通电状态下的电阻值和所述负载的处于待机状态下的电阻值设定为如下方式：由所述第一电阻部、所述通电状态的所述第二电路和所述待机状态的所述负载对所述第一开关元件为断开状态时的所述电源部的输出电位与所述第二导电线路的电位之间的电压进行分压而得到的电压超过为了维持所述负载的所述待机状态所需要的最低限度的下限电压。

根据该结构，能够将负载以使其不被复位的方式维持在待机状态，并且判定异常。

〔6〕也可以是，所述电力供给装置具有：第一电压检测电路，检测所述第一导电线路的电压；及第二电压检测电路，检测所述电源部的输出电压。也可以是，所述异常判定部基于由所述第一电压检测电路检测出的所述第一导电线路的电压和由所述第二电压检测电路检测出的所述电源部的输出电压来判定异常。

根据该结构，即使在电源部的输出电压可能变动的情况下，也能够将其影响考虑在内来判定异常。

〔7〕也可以是，所述负载是电容性负载，在将所述通电状态时的所述第二电路的电阻值设为R、将所述负载的电容设为C的情况下，所述异常判定部判定异常的时间比由下述式(A)表示的时间常数τ大。

τ＝R×C…式(A)

根据该结构，能够抑制因在负载蓄电而引起的误判定。

〔8〕也可以是，所述异常判定部判定异常的时间为所述时间常数τ的3倍以上且9倍以下。

通过使异常判定时间为时间常数τ的3倍以上，能够更可靠地排除来自负载的放电的影响。因此，异常判定部能够进一步提高异常的判定精度。另一方面，通过使异常判定时间为时间常数τ的9倍以下，能够防止异常判定时间超过必要地变长的情况。因此，异常判定部能够在作为车辆的电力供给装置适合的时间的范围内判定异常。

〔9〕也可以是，所述异常判定部在判定为车辆的起动开关从断开状态切换为接通状态的情况下，在所述负载从待机状态恢复到起动状态为止的期间判定异常。

根据该结构，能够在车辆起动时判定异常。

〔10〕也可以是，所述异常判定部在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在所述负载成为待机状态之后判定异常。

根据该结构，能够在对车辆的行驶没有影响的状况下判定异常。

(11)也可以是，所述负载在从起动状态切换为待机状态的情况下输出通知信号，所述异常判定部在从所述负载接收到所述通知信号的情况下判定异常。

根据该结构，由于在从负载接收到通知信号的情况下判定异常，因此能够更可靠地在待机状态期间判定异常。

〔12〕也可以是，所述第二电路具有第二电阻部和第二开关元件，所述通电状态是所述第二开关元件的接通状态。

根据该结构，能够通过简单的结构实现第二电路。

〔13〕也可以是，所述第二电路具有第一电压检测电路，所述第一电压检测电路检测所述第一导电线路的电压，所述第一电压检测电路具有第一分压电路，所述第一分压电路检测所述第一导电线路的电压，所述第一分压电路由所述第二电阻部构成。

根据该结构，能够将第二电阻部兼用于第一电压检测电路的第一分压电路。

(14)也可以是，所述第二电路具有恒流电路，所述恒流电路进行从所述第一导电线路朝向所述第二导电线路流过恒定电流的恒流动作，所述通电状态是所述恒流电路进行所述恒流动作的状态。

根据该结构，能够利用恒流电路来在第二电路的通电状态和切断状态之间进行切换。

<第一实施方式>

图1所示的电源系统100是搭载于车辆的系统。电源系统100具有电源部90、负载91和作为将基于电源部90的电力供给至负载91的导电线路的电力线路80。

电源部90例如是蓄电池，更具体而言，是铅蓄电池、锂离子蓄电池等。电源部90的高电位侧的端子与电力线路80的一端电连接，电源部90的低电位侧的端子与接地的第二导电线路82电连接。电源部90的输出电压被施加于电力线路80。另外，在本说明书中，所谓“电压”，是以第二导电线路82的电位为基准的电压。

负载91是设置于车辆的电子设备，例如是ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。负载91在起动状态与待机状态之间进行切换。起动状态是执行预先确定的各种动作的状态。待机状态是与起动状态相比电力消耗被抑制的状态，是在起动状态下执行的动作被限制的状态。在负载91是ECU的情况下，待机状态例如是休眠状态。休眠状态例如是一部分功能被限制的状态、间歇地进行动作的状态等。负载91在车辆的起动开关成为接通状态的情况下接受来自外部的指令而切换为起动状态，在车辆的起动开关成为断开状态的情况下接受来自外部的指令而切换为待机状态。起动开关在车辆是发动机搭载车的情况下为点火开关，在车辆是电动汽车的情况下为电源开关。当施加到负载91的电压低于为了维持待机状态所需要的最低限度的下限电压时，负载91被复位。所谓复位，例如是存储于负载91的易失性存储器的信息被删除、负载91与外部的通信停止、负载91的动作停止等。负载91是电容性负载。

电源系统100具有电力供给装置1。电力供给装置1是对电力进行控制的装置。电力供给装置1具有第一开关元件10、第一电路11、第二电路12、第一电压检测电路13、第二电压检测电路14和控制装置20。

第一开关元件10是半导体开关元件，在本实施方式中是常断型的FET(FieldEffect Transistor：场效应晶体管)。第一开关元件10设置于电力线路80。第一开关元件10以如下方式进行正常动作：在处于接通状态时允许电流经由第一开关元件10向电力线路80的流动，在处于断开状态时切断电流经由第一开关元件10向电力线路80的流动。

第一电路11具有第一电阻部11A，并相对于第一开关元件10并联设置。第一电路11的一端与电力线路80中的比第一开关元件10靠电源部90侧的导电线路电连接，并且第一电路11的另一端与电力线路80中的比第一开关元件10靠负载91侧的导电线路电连接。第一电路11形成为供电流经由第一电阻部11A从电源部90侧向负载91侧流动的结构。第一电阻部11A的一端与电源部90短路，另一端与第一导电线路81短路。第一导电线路81是电力线路80中的第一电路11(换言之，第一电路11的另一端与电力线路80的连接点)与负载91之间的导电线路。第一电阻部11A是使多个电阻器串联连接而成的结构体。该结构体的一端是第一电阻部11A的一端，另一端是第一电阻部11A的另一端。

第二电路12设置在第一导电线路81与第二导电线路82之间。第二电路12的一端与第一导电线路81电连接，另一端与第二导电线路82电连接。第二电路12能够在通电状态与切断状态之间进行切换，所述通电状态是电流经由第二电路12从第一导电线路81流向第二导电线路82的状态，所述切断状态是切断经由第二电路12从第一导电线路81流向第二导电线路82的电流的状态。第二电路12形成为在处于通电状态时供电流从第一导电线路81流向第二导电线路82的结构。第二电路12具有第二电阻部12A和第二开关元件12B。第二电阻部12A和第二开关元件12B相互串联连接。第二电阻部12A是使多个电阻器串联连接而成的结构体。通电状态是第二开关元件12B的接通状态，切断状态是第二开关元件12B的断开状态。第二电路12形成为在第二开关元件12B处于接通状态时供电流从第一导电线路81流向第二导电线路82的结构。

第一电阻部11A的电阻值、第二电路12在通电状态下的电阻值(在本实施方式中为第二电阻部12A的电阻值)和负载91在待机状态下的电阻值设定为如下方式：由第一电阻部11A、通电状态的第二电路12(在本实施方式中为第二电阻部12A)和待机状态的负载91对第一开关元件10处于断开状态时的电源部90的输出电位与第二导电线路82的电位之间的电压进行分压而得到的电压超过为了维持负载91的待机状态所需要的最低限度的下限电压。

第一电压检测电路13是检测第一导电线路81的电压的电路。第一电压检测电路13具有第一分压电路13A、第一输出电路13B和第三开关元件13C。第一分压电路13A对第一导电线路81的电压进行检测并分压。第一输出电路13B输出由第一分压电路13A分压后的电压。第三开关元件13C在处于接通状态时允许电流从第一导电线路81侧向第一分压电路13A侧的流动，在处于断开状态时切断电流从第一导电线路81侧向第一分压电路13A侧的流动。即，第一电压检测电路13在第三开关元件13C处于接通状态时，检测第一导电线路81的电压，对检测出的电压进行分压并输出。并且，从第一电压检测电路13输出的表示第一导电线路81的电压的信号被输入到控制装置20。

第二电压检测电路14是检测电源部90的输出电压的电路。第二电压检测电路14与电力线路80中的比第一开关元件10靠电源部90侧的导电线路连接。第二电压检测电路14具有第二分压电路14A、第二输出电路14B和第四开关元件14C。第二分压电路14A对电源部90的输出电压进行检测并分压。第二输出电路14B输出由第二分压电路14A分压后的电压。第四开关元件14C在处于接通状态时允许电流从电源部90侧向第二分压电路14A侧的流动，在处于断开状态时切断电流从电源部90侧向第二分压电路14A侧的流动。即，第二电压检测电路14在第四开关元件14C处于接通状态时，检测电源部90的输出电压，对检测出的电压进行分压并输出。并且，从第二电压检测电路14输出的表示电源部90的输出电压的信号被输入到控制装置20。

控制装置20能够控制电力供给装置1。控制装置20例如是ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)，具有CPU、存储器、AD转换器、驱动电路等。控制装置20能够基于从第一电压检测电路13输出的信号来确定第一导电线路81的电压。控制装置20能够基于从第二电压检测电路14输出的信号来确定电源部90的输出电压。控制装置20具有控制部21和异常判定部22。

控制部21能够将第二电路12在通电状态与切断状态之间进行切换。控制部21控制第一开关元件10、第二开关元件12B、第三开关元件13C和第四开关元件14C。控制部21进行如下的第一切换控制：对第一开关元件10赋予成为断开状态的指示，且对第二开关元件12B赋予成为接通状态的指示。关于使第一开关元件10成为断开状态的指示和使第二开关元件12B成为接通状态的指示，可以是任一个先开始，也可以同时开始。

异常判定部22基于第一导电线路81的电压来判定异常。在此，所谓异常，是第一开关元件10未正常地切换为断开状态的短路故障。异常判定部22基于第二开关元件12B处于接通状态时的第一导电线路81的电压来判定异常。更具体而言，异常判定部22基于进行第一切换控制时的第一导电线路81的电压来判定异常。异常判定部22判定第一导电线路81的电压是否大于阈值电压，并且在大于阈值电压的情况下判定为异常。

异常判定部22基于由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压和由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来判定异常。在电源部90的输出电压不总是恒定的情况下，通过参照由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来判定异常，能够提高异常的判定精度。在本实施方式中，基于由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来校正阈值电压，并基于校正后的阈值电压来判定异常。校正后的阈值电压例如通过下述式(1)和式(2)求出。

Vth2＝CR×Vth1…式(1)

Vth2是校正后的阈值电压。Vth1是预先确定的阈值电压，是与电源部90的输出电压的基准值(例如蓄电池的充满电时的输出电压)对应的阈值电压。

CR＝VB2/VB1…式(2)

CR是电源部90的输出电压的变化率。VB1是电源部90的输出电压的基准值。VB2是由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压。

预先确定的阈值电压(校正前的阈值电压)被设定为比第一开关元件10正常地成为断开状态时的第一导电线路81的电压大、且比第一开关元件10未正常地成为断开状态时的第一导电线路81的电压小。

异常判定部22判定异常的异常判定时间被预先设定。在将通电状态时的第二电路12的电阻值(在本实施方式中为第二电阻部12A的电阻值)设为R、将负载91的电容设为C的情况下，异常判定时间被设定为比由下述式(A)表示的时间常数τ大的时间。

τ＝R×C…式(A)

图2示出了在负载91的充电电压达到电源部90的充满电时的输出电压(在本实施方式中为12V)后，从负载91放电时的经过时间与残留于负载91的电压之间的关系。残留于负载91的电压成为第一导电线路81的电压的误差主要原因。从图2可以明确，异常判定时间优选为时间常数τ的3倍以上且9倍以下。通过使异常判定时间为时间常数τ的3倍以上，能够更可靠地排除来自负载91的放电的影响。因此，异常判定部22能够进一步提高异常的判定精度。另一方面，通过使异常判定时间为时间常数τ的9倍以下，能够防止异常判定时间超过必要地变长的情况。因此，异常判定部22能够在作为车辆的电力供给装置适合的时间的范围内判定异常。

异常判定部22在判定为车辆的起动开关从断开状态切换为接通状态的情况下，在负载91从待机状态恢复到起动状态为止的期间判定异常。从外部向控制装置20输入表示起动开关的接通断开状态的信号。异常判定部22基于该信号判定起动开关的接通断开状态。异常判定部22在判定为起动开关切换为接通状态的情况下，立即判定异常，由此能够在负载91从待机状态恢复到起动状态为止的期间判定异常。

以下的说明涉及控制装置20进行的动作。控制装置20在车辆的起动开关成为断开状态的情况下执行图3所示的处理。控制装置20首先在步骤S10中判定车辆的起动开关是否从断开状态切换为接通状态。控制装置20在判定为起动开关未切换为接通状态的情况(在步骤S10中为否的情况)下，返回到步骤S10。即，控制装置20反复进行步骤S10，直到判定为起动开关切换为接通状态为止。

控制装置20在判定为起动开关切换为接通状态的情况(在步骤S10中为是的情况)下，在步骤S11中进行上述的第一切换控制。由此，如果第一开关元件10正常则成为断开状态，第二开关元件12B成为接通状态。

控制装置20在步骤S12中确定电源部90的输出电压，并在步骤S13中通过上述的式(1)和式(2)校正阈值电压。然后，控制装置20在步骤S14中开始计时器的工作，并在步骤S15中确定第一导电线路81的电压。然后，控制装置20在步骤S16中，判定在步骤S15中所确定的第一导电线路81的电压是否大于在步骤S13中校正后的阈值电压。

控制装置20在判定为第一导电线路81的电压不大于阈值电压的情况(在步骤S16中为否的情况)下，在步骤S17中，判定计时器的工作时间是否经过了预先设定的异常判定时间。控制装置20在判定为未经过异常判定时间的情况(在步骤S17中为否的情况)下，返回到步骤S15。即，控制装置20反复进行确定第一导电线路81的电压并判定所确定的第一导电线路81的电压是否大于阈值电压的处理，直到判定为第一导电线路81的电压大于阈值电压或判定为经过了异常判定时间为止。

控制装置20在判定为第一导电线路81的电压大于阈值电压的情况(在步骤S16中为是的情况)下，在步骤S18中判定为异常，结束图3的处理。控制装置20在未判定为第一导电线路81的电压大于阈值电压而经过了异常判定时间的情况(在步骤S17中为是的情况)下，结束图3的处理。

以下的说明涉及效果。

第一实施方式的电力供给装置1具有第一电路11，该第一电路11具有第一电阻部11A并相对于第一开关元件10并联设置。因此，能够不对第一开关元件10赋予成为接通状态的指示，而经由第一电路11向负载91供给暗电流。但是，在具有第一电路11的结构中，无论第一开关元件10是否正常地成为断开状态，电流都经由第一电路11迂回到第一开关元件10的下游侧，因此难以判定第一开关元件10未正常地切换为断开状态的异常。但是，电力供给装置1具有第二电路12，该第二电路12具有第二电阻部12A和第二开关元件12B并设置在电力线路80中的第一电路11与负载91之间的第一导电线路81与接地的第二导电线路82之间。第二电路12形成为在第二开关元件12B处于接通状态时供电流从第一导电线路81流向第二导电线路82的结构。即，该电力供给装置1通过在第二开关元件12B处于接通状态时使电流经由第二电路12从第一导电线路81流向第二导电线路82，能够增大电源部90的输出电位与第一导电线路81的电位之差。因此，在第一开关元件10正常地成为断开状态的情况和未成为正常的断开状态的情况下，第一导电线路81的电压的差更大地产生。因此，该电力供给装置1通过基于第二开关元件12B处于接通状态时的第一导电线路81来判定异常，能够以更高的精度判定相对于第一电路11并联连接的第一开关元件10的异常。

而且，第一电阻部11A的一端与电源部90短路，另一端与第一导电线路81短路。因此，该电力供给装置1能够不切换开关而始终使第一电路11成为通电状态，因此能够抑制由于使开关成为断开状态而停止向负载91的电力供给从而负载91被复位的情况。

而且，第一开关元件10以如下方式进行正常动作：在处于接通状态时允许电流经由第一开关元件10向电力线路80的流动，在处于断开状态时切断电流经由第一开关元件10向电力线路80的流动。控制部21进行如下的第一切换控制：对第一开关元件10赋予成为断开状态的指示，且对第二开关元件12B赋予成为接通状态的指示。异常判定部22基于进行第一切换控制时的第一导电线路81的电压来判定异常。因此，能够更可靠地判定第一开关元件10未切换为断开状态的异常。

而且，第一电阻部11A的电阻值、第二电阻部12A的电阻值和负载91的处于待机状态下的电阻值设定为如下方式：由第一电阻部11A、第二电阻部12A和待机状态的负载91对第一开关元件10处于断开状态时的电源部90的输出电位与第二导电线路82的电位之间的电压进行分压而得到的电压超过为了维持负载91的待机状态所需要的最低限度的下限电压。因此，能够在将负载91维持在待机状态以使其不被复位的同时，判定异常。

而且，异常判定部22基于由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压和由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来判定异常。更具体而言，异常判定部22基于由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来校正阈值电压，并在由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压大于校正后的阈值电压的情况下判定为异常。根据该结构，即使在电源部90的输出电压可能变动的情况下，也能够将其影响考虑在内来判定异常。

而且，负载91是电容性负载，异常判定部22判定异常的时间比由上述式(A)表示的时间常数τ大。因此，能够抑制因在负载91蓄电而引起的误判定。

而且，异常判定部22在判定为车辆的起动开关从断开状态切换为接通状态的情况下，在负载91从待机状态恢复到起动状态为止的期间判定异常，因此能够在对车辆的行驶没有影响的状况下判定异常。

<第二实施方式>

在第二实施方式中，对使在第一实施方式中所说明的第二电阻部12A兼用于第一分压电路13A的例子进行说明。另外，第二实施方式在使第二电阻部兼用于第一分压电路这一点上与第一实施方式不同，在其他方面共通。对于与第一实施方式相同的结构标注相同的标号并省略详细的说明。

图4所示的第二实施方式的电力供给装置201是在电源系统200中对电力进行控制的装置。电力供给装置201具有第二电路212。第二电路212设置在第一导电线路81与第二导电线路82之间。第二电路212的一端与第一导电线路81电连接，另一端与第二导电线路82电连接。

第二电路212具有第一电压检测电路213。第一电压检测电路213是检测第一导电线路81的电压的电路。第一电压检测电路213具有第一分压电路213A、第一输出电路213B和第二开关元件212B。第一分压电路213A具有第二电阻部212A，由第二电阻部212A构成。即，第二电路212具有第二电阻部212A和第二开关元件212B。第二电阻部212A与第二开关元件212B彼此串联连接。第二电路212形成为在第二开关元件212B处于接通状态时供电流从第一导电线路81流向第二导电线路82的结构。

第一分压电路213A对第一导电线路81的电压进行检测并分压。第一输出电路213B输出由第一分压电路213A分压后的电压。第二开关元件212B在处于接通状态时允许电流从第一导电线路81侧向第一分压电路213A侧的流动，在处于断开状态时切断电流从第一导电线路81侧向第一分压电路213A侧的流动。即，第一电压检测电路213在第二开关元件212B处于接通状态时，检测第一导电线路81的电压，对检测出的电压进行分压并输出。并且，从第一电压检测电路213输出的表示第一导电线路81的电压的信号被输入到控制装置20。

如上所述，在第二实施方式的电力供给装置201中，第一分压电路213A由第二电阻部212A构成。因此，能够将第二电阻部212A兼用于第一电压检测电路213的第一分压电路213A。

<第三实施方式>

在第三实施方式中，对“异常判定部在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载成为待机状态之后判定异常”的例子进行说明。另外，第三实施方式除了“异常判定部在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载成为待机状态之后判定异常”这一点以外，是与第一实施方式相同的结构。在第三实施方式的说明中，参照表示第一实施方式的电源系统的结构的图1进行说明。

异常判定部22在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载91成为待机状态之后判定异常。判定负载91是否切换为待机状态的方法没有特别限定，例如也可以基于从判定为切换为断开状态起的经过时间进行判定。

以下的说明涉及第三实施方式的控制装置20进行的动作。控制装置20在车辆的起动开关成为接通状态的情况下执行图5所示的处理。控制装置20首先在步骤S20中判定车辆的起动开关是否从接通状态切换为断开状态。控制装置20在判定为起动开关未切换为断开状态的情况(在步骤S20中为否的情况)下，返回到步骤S20。即，控制装置20反复进行步骤S20，直到判定为起动开关切换为断开状态为止。

控制装置20在判定为起动开关切换为断开状态的情况(在步骤S20中为是的情况)下，判定负载91是否切换为待机状态(步骤S20A)。控制装置20在判定为负载91未切换为待机状态的情况(在步骤S20A中为否的情况)下，返回到步骤S20A，并反复进行步骤S20A直到判定为负载91切换为待机状态为止。控制装置20在判定为负载91切换为待机状态的情况(在步骤S20A中为是的情况)下，进行步骤S21～S28的处理。步骤S21～S28的处理与第一实施方式中的步骤S11～S18相同，因此省略详细的说明。

如上所述，在第三实施方式的电力供给装置1中，异常判定部22在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载91成为待机状态之后判定异常。因此，根据该电力供给装置1，能够在对车辆的行驶没有影响的状况下判定异常。

<第四实施方式>

在第四实施方式中，对使在第一实施方式中所说明的控制装置20能够与负载91进行通信，并且控制装置20在从负载91接收到表示负载91已切换为待机状态的通知信号的情况下判定异常的例子进行说明。另外，第四实施方式在从控制装置20接收到通知信号的情况下判定异常这一点上与第一实施方式不同，在其他方面共通。另外，第四实施方式的电源系统的结构除了控制装置20能够与负载91进行通信以外都相同，因此参照表示第一实施方式的电源系统的结构的图1进行说明。

控制装置20能够与负载91进行通信。负载91在起动开关切换为断开状态的情况下，根据来自外部的指令从起动状态切换为待机状态。负载91在从起动状态切换为待机状态的情况下，将通知该意思的通知信号输出。通知信号被输入到控制装置20。控制装置20的异常判定部22在从负载91接收到通知信号的情况下判定异常。

以下的说明涉及第四实施方式的控制装置20进行的动作。控制装置20在车辆的起动开关成为接通状态的情况下执行图6所示的处理。控制装置20首先在步骤S30中，判定是否从负载91接收到通知信号。控制装置20在判定为未接收到通知信号的情况(在步骤S30中为否的情况)下，返回到步骤S30。即，控制装置20反复进行步骤S30直到判定为接收到通知信号为止。控制装置20在判定为接收到通知信号的情况(在步骤S30中为是的情况)下，进行步骤S31～S38的处理。步骤S31～S38的处理与第一实施方式中的步骤S11～S18相同，因此省略详细的说明。

如上所述，在第四实施方式的电力供给装置1中，异常判定部22在从负载91接收到通知信号的情况下判定异常。因此，根据该结构，能够更可靠地在待机状态期间判定异常。

<第五实施方式>

第一实施方式、第三实施方式和第四实施方式是判定第一开关元件的短路故障的结构。与此相对，第五实施方式是判定第一开关元件的开路故障的结构。第五实施方式仅控制装置20的控制方法与第一实施方式不同。在以下的说明中，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的标号并省略详细的说明。

控制部21进行如下的第二切换控制：对第一开关元件10赋予成为接通状态的指示，且对第二电路12赋予成为通电状态的指示。异常判定部22基于进行第二切换控制时的第一导电线路81的电压来判定异常。在此，所谓异常，是第一开关元件10未正常地切换为接通状态的开路故障。异常判定部22判定第一导电线路81的电压是否小于阈值电压，并且在小于阈值电压的情况下判定为异常。

预先确定的阈值电压(校正前的阈值电压)被设定为比第一开关元件10正常地成为接通状态时的第一导电线路81的电压小、且比第一开关元件10未正常地成为接通状态时的第一导电线路81的电压大。异常判定部22与第一实施方式同样地校正阈值电压。

以下的说明涉及第五实施方式的控制装置20进行的动作。控制装置20在车辆的起动开关成为断开状态的情况下，执行图7所示的处理。控制装置20首先在步骤S50中判定车辆的起动开关是否从断开状态切换为接通状态。控制装置20在判定为起动开关未切换为接通状态的情况(在步骤S50中为否的情况)下，返回到步骤S50。即，控制装置20反复进行步骤S50，直到判定为起动开关切换为接通状态为止。

控制装置20在判定为起动开关切换为接通状态的情况(在步骤S50中为是的情况)下，在步骤S51中进行上述的第二切换控制。由此，如果第一开关元件10正常则成为接通状态，且第二开关元件12B成为接通状态。

控制装置20在步骤S52中确定电源部90的输出电压，并在步骤S53中通过在第一实施方式中所说明的式(1)和式(2)校正阈值电压。然后，控制装置20在步骤S54中开始计时器的工作，并在步骤S55中确定第一导电线路81的电压。然后，控制装置20在步骤S56中，判定在步骤S55中所确定的第一导电线路81的电压是否小于在步骤S53中校正后的阈值电压。

控制装置20在判定为第一导电线路81的电压不小于阈值电压的情况(在步骤S56中为否的情况)下，在步骤S57中，判定计时器的工作时间是否经过了异常判定时间。控制装置20在判定为未经过异常判定时间的情况(在步骤S57中为否的情况)下，返回到步骤S55。即，控制装置20反复进行确定第一导电线路81的电压并判定所确定的第一导电线路81的电压是否小于阈值电压的处理，直到判定为第一导电线路81的电压小于阈值电压或判定为经过了异常判定时间为止。

控制装置20在判定为第一导电线路81的电压小于阈值电压的情况(在步骤S56中为是的情况)下，在步骤S58中判定为异常，结束图7的处理。控制装置20在未判定为第一导电线路81的电压小于阈值电压而经过了异常判定时间的情况(在步骤S57中为是的情况)下，结束图7的处理。

如上所述，根据第五实施方式的电力供给装置1，能够判定相对于第一电路11并联连接的第一开关元件10的开路故障。

<第六实施方式>

第五实施方式的电力供给装置1为如下结构：“异常判定部在判定为车辆的起动开关从断开状态切换为接通状态的情况下，在负载从待机状态切换为起动状态为止的期间判定异常”。与此相对，第六实施方式的电力供给装置1为如下结构：“异常判定部在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载成为待机状态之后判定异常”。第六实施方式仅判定异常的时刻与第五实施方式不同。在以下的说明中，主要对与第五实施方式的不同点进行说明，并省略共通的部分的说明。

异常判定部22在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载91成为待机状态之后判定异常。判定负载91是否切换为待机状态的方法没有特别限定，例如也可以基于从判定为切换为断开状态起的经过时间进行判定。

以下的说明涉及第六实施方式的控制装置20进行的动作。控制装置20在车辆的起动开关成为接通状态的情况下，执行图8所示的处理。控制装置20首先在步骤S60中判定车辆的起动开关是否从接通状态切换为断开状态。控制装置20在判定为起动开关未切换为断开状态的情况(在步骤S60中为否的情况)下，返回到步骤S60。即，控制装置20反复进行步骤S60，直到判定为起动开关切换为断开状态为止。

控制装置20在判定为起动开关切换为断开状态的情况(在步骤S60中为是的情况)下，判定负载91是否切换为待机状态(步骤S60A)。控制装置20在判定为负载91未切换为待机状态的情况(在步骤S60A中为否的情况)下，返回到步骤S60A，并反复进行步骤S60A直到判定为负载91切换为待机状态为止。控制装置20在判定为负载91切换为待机状态的情况(在步骤S60A中为是的情况)下，进行步骤S61～S68的处理。步骤S61～S68的处理与第五实施方式中的步骤S51～S58相同，因此省略详细的说明。

如上所述，在第六实施方式的电力供给装置1中，异常判定部22在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在负载91成为待机状态之后判定异常。因此，根据该电力供给装置1，能够在对车辆的行驶没有影响的状况下判定异常。

<第七实施方式>

第五实施方式的电力供给装置1为如下结构：“异常判定部在判定为车辆的起动开关从断开状态切换为接通状态的情况下，在负载从待机状态切换为起动状态为止的期间判定异常”。与此相对，第七实施方式的电力供给装置1为“异常判定部在从负载接收到通知信号的情况下判定异常”的结构。第七实施方式仅判定异常的时刻与第五实施方式不同。在以下的说明中，主要对与第五实施方式的不同点进行说明，并省略共通的部分的说明。

控制装置20能够与负载91进行通信。负载91在起动开关切换为断开状态的情况下，根据来自外部的指令从起动状态切换为待机状态。负载91在从起动状态切换为待机状态的情况下，将通知该意思的通知信号输出。通知信号被输入到控制装置20。控制装置20的异常判定部22在从负载91接收到通知信号的情况下判定异常。

以下的说明涉及第七实施方式的控制装置20进行的动作。控制装置20在车辆的起动开关成为接通状态的情况下，执行图9所示的处理。控制装置20首先在步骤S70中，判定是否从负载91接收到通知信号。控制装置20在判定为未接收到通知信号的情况(在步骤S70中为否的情况)下，返回到步骤S70。即，控制装置20反复进行步骤S70直到判定为接收到通知信号为止。

控制装置20在判定为接收到通知信号的情况(在步骤S70中为是的情况)下，进行步骤S71～S78的处理。步骤S71～S78的处理与第五实施方式中的步骤S51～S58相同，因此省略详细的说明。

如上所述，在第七实施方式的电力供给装置1中，异常判定部22在从负载91接收到通知信号的情况下判定异常。因此，根据该电力供给装置1，能够在负载91更可靠地成为待机状态后判定异常。

<第八实施方式>

第八实施方式的电力供给装置801在第二电路12具有恒流电路而不是第二电阻部这一点上，与第一实施方式的电力供给装置1不同。在以下的说明中，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的标号并省略详细的说明。

第八实施方式的电源系统800具有电力供给装置801。电力供给装置801具有第二电路812。第二电路812具有恒流电路812A和第二开关元件12B。恒流电路812A设置在第一导电线路81与第二导电线路82之间。恒流电路812A进行使恒定电流从第一导电线路81流向第二导电线路82的恒流动作。恒流电路812A与第二开关元件12B串联连接在第一导电线路81与第二导电线路82之间。第二开关元件12B由控制装置20进行PWM控制。流过恒流电路812A的恒定电流的电流值通过赋予给第二开关元件12B的PWM信号的占空比(接通时间相对于周期的比例)来调整。恒流电路812A进行恒流动作的状态是通电状态，恒流电路812A不进行恒流动作的状态是切断状态。即，第二开关元件12B被进行PWM控制的状态是通电状态，第二开关元件12B被维持在断开状态的状态是切断状态。另外，在本说明书中，在电流值没有被特别限定的情况下，恒流动作意味着流过预先确定的基准电流值的恒定电流的动作。

第二电阻部12A的电阻值、进行恒流动作时的恒流电路812A的电阻值和负载91的处于待机状态下的电阻值设定为如下方式：由第二电阻部12A、进行恒流动作的恒流电路812A和待机状态的负载91对第一开关元件10处于断开状态时的电源部90的输出电位与第二导电线路82的电位之间的电压进行分压而得到的电压超过为了维持负载91的待机状态所需要的最低限度的下限电压。

异常判定部22判定异常的异常判定时间由上述的式(A)确定。R为进行恒流动作时的恒流电路812A的电阻值。另外，确定电阻值R时的恒流动作中的电流的值可以是上述的基准电流值，也可以是设想的下限的电流值，也可以是设想的上限的电流值，也可以是其他电流值。

如上所述，根据第八实施方式的电力供给装置801，能够利用恒流电路812A来切换第二电路12的通电状态和切断状态。

<其他实施方式>

本公开并不限定于通过上述描述和附图所说明的实施方式。例如，上述或后述的实施方式的特征在不矛盾的范围内能够进行所有组合。另外，上述或后述的实施方式的任何特征也只要不是作为必须的特征而被明示就能够省略。而且，上述的实施方式也可以以如下方式变更。

在上述各实施方式中，作为“基于由第一电压检测电路检测出的第一导电线路的电压和由第二电压检测电路检测出的电源部的输出电压来判定异常”的方法，说明了基于由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来校正阈值电压，并基于校正后的阈值电压来判定异常的方法，但也可以采用其他方法。例如，异常判定部22也可以基于由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来校正由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压，并基于校正后的第一导电线路81的电压来判定异常。作为对第一导电线路81进行校正的方法，例如，可以通过将由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压乘以电源部90的输出电压的变化率CR来校正第一导电线路81的电压。

在上述各实施方式中，是基于由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压和由第二电压检测电路14检测出的电源部90的输出电压来判定异常的结构，但也可以是仅基于由第一电压检测电路13检测出的第一导电线路81的电压来判定异常的结构。即，也可以不校正阈值电压、第一导电线路81的电压等。

在上述各实施方式中，第一电路11是不具有开关的结构，但也可以是具有开关的结构。

在上述第一实施方式、第三实施方式和第四实施方式中，采用在从开始第一切换控制起到经过异常判定时间为止的期间判定为第一导电线路的电压大于阈值电压的情况下判定为异常的结构，但也可以采用其他结构。例如，也可以是在从开始第一切换控制起到经过异常判定时间为止的期间未判定为第一导电线路的电压为阈值电压以下的情况下判定为异常的结构。或者，也可以基于从开始第一切换控制起经过了异常判定时间时的第一导电线路的电压来判定异常。更具体而言，也可以在判定为从开始第一切换控制起经过了异常判定时间时的第一导电线路的电压大于阈值电压的情况下判定为异常。

在上述第五实施方式、第六实施方式和第七实施方式中，采用在从开始第二切换控制起到经过异常判定时间为止的期间判定为第一导电线路的电压小于阈值电压的情况下判定为异常的结构，但也可以是其他结构。例如，也可以是在从开始第二切换控制起到经过异常判定时间为止的期间未判定为第一导电线路的电压为阈值电压以上的情况下判定为异常的结构。或者，也可以基于从开始第二切换控制起经过了异常判定时间时的第一导电线路的电压来判定异常。更具体而言，也可以在判定为从开始第二切换控制起经过了异常判定时间时的第一导电线路的电压小于阈值电压的情况下判定为异常。

在上述各实施方式中，是仅进行短路故障的判定和开路故障的判定中的一方的结构，但也可以是进行双方的判定的结构。在进行双方的判定的情况下，例如也可以在一方的判定结束后继续进行另一方的判定。

另外，应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而不是限制性的内容。本发明的范围并不限定于本次公开的实施方式，而是意在包括由权利要求书示出的范围内或与权利要求书等同的范围内的全部变更。

标号说明

1…电力供给装置

10…第一开关元件

11…第一电路

11A…第一电阻部

12…第二电路

12A…第二电阻部

12B…第二开关元件

13…第一电压检测电路

13A…第一分压电路

13B…第一输出电路

13C…第三开关元件

14…第二电压检测电路

14A…第二分压电路

14B…第二输出电路

14C…第四开关元件

20…控制装置

21…控制部

22…异常判定部

80…电力线路

81…第一导电线路

82…第二导电线路

90…电源部

91…负载

100…电源系统

200…电源系统

201…电力供给装置

212…第二电路

212A…第二电阻部

212B…第二开关元件

213…第一电压检测电路

213A…第一分压电路

213B…第一输出电路

800…电源系统

801…电力供给装置

812…第二电路

812A…恒流电路

τ…时间常数。

Claims (14)

1.一种电力供给装置，在电源系统中对电力进行控制，所述电源系统具有：电力线路，作为从电源部向负载供给电力的导电线路；及第一开关元件，设置于所述电力线路，其中，

所述电力供给装置具有：

第一电路，具有第一电阻部，并相对于所述第一开关元件并联设置；

第二电路，设置在所述电力线路中的所述第一电路与所述负载之间的第一导电线路与作为接地的第二导电线路之间；及

异常判定部，基于所述第一导电线路的电压来判定异常，

所述第一电路形成为供电流经由所述第一电阻部从所述电源部侧流向所述负载侧的结构，

所述第二电路形成为在处于通电状态时供电流从所述第一导电线路流向所述第二导电线路的结构，

所述异常判定部基于所述第二电路为所述通电状态时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

2.根据权利要求1所述的电力供给装置，其中，

所述第一电阻部的一端与所述电源部短路，所述第一电阻部的另一端与所述第一导电线路短路。

3.根据权利要求1或2所述的电力供给装置，其中，

所述第一开关元件以如下方式进行正常动作：在处于接通状态时允许电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动，在处于断开状态时切断电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动，

所述电力供给装置还具有控制部，所述控制部进行如下的第一切换控制：对所述第一开关元件赋予成为断开状态的指示，且对所述第二电路赋予成为所述通电状态的指示，

所述异常判定部基于进行所述第一切换控制时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

4.根据权利要求1或2所述的电力供给装置，其中，

所述第一开关元件以如下方式进行正常动作：在处于接通状态时允许电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动，在处于断开状态时切断电流经由所述第一开关元件向所述电力线路的流动，

所述电力供给装置还具有控制部，所述控制部进行如下的第二切换控制：对所述第一开关元件赋予成为接通状态的指示，且对所述第二电路赋予成为所述通电状态的指示，

所述异常判定部基于进行所述第二切换控制时的所述第一导电线路的电压来判定异常。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述第一电阻部的电阻值、所述第二电路的处于所述通电状态下的电阻值和所述负载的处于待机状态下的电阻值设定为如下方式：由所述第一电阻部、所述通电状态的所述第二电路和所述待机状态的所述负载对所述第一开关元件为断开状态时的所述电源部的输出电位与所述第二导电线路的电位之间的电压进行分压而得到的电压超过为了维持所述负载的所述待机状态所需要的最低限度的下限电压。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电力供给装置，其中，所述电力供给装置具有：

第一电压检测电路，检测所述第一导电线路的电压；及

第二电压检测电路，检测所述电源部的输出电压，

所述异常判定部基于由所述第一电压检测电路检测出的所述第一导电线路的电压和由所述第二电压检测电路检测出的所述电源部的输出电压来判定异常。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述负载是电容性负载，

在将所述通电状态时的所述第二电路的电阻值设为R、将所述负载的电容设为C的情况下，所述异常判定部判定异常的时间比由下述式(A)表示的时间常数τ大，

τ＝R×C…式(A)。

8.根据权利要求7所述的电力供给装置，其中，

所述异常判定部判定异常的时间为所述时间常数τ的3倍以上且9倍以下。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述异常判定部在判定为车辆的起动开关从断开状态切换为接通状态的情况下，在所述负载从待机状态恢复到起动状态为止的期间判定异常。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述异常判定部在判定为车辆的起动开关从接通状态切换为断开状态的情况下，在所述负载成为待机状态之后判定异常。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述负载在从起动状态切换为待机状态的情况下输出通知信号，

所述异常判定部在从所述负载接收到所述通知信号的情况下判定异常。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述第二电路具有第二电阻部和第二开关元件，

所述通电状态是所述第二开关元件的接通状态。

13.根据权利要求12所述的电力供给装置，其中，

所述第二电路具有第一电压检测电路，所述第一电压检测电路检测所述第一导电线路的电压，

所述第一电压检测电路具有第一分压电路，所述第一分压电路检测所述第一导电线路的电压，

所述第一分压电路由所述第二电阻部构成。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的电力供给装置，其中，

所述第二电路具有恒流电路，

所述恒流电路进行从所述第一导电线路朝向所述第二导电线路流过恒定电流的恒流动作，

所述通电状态是所述恒流电路进行所述恒流动作的状态。