DE102013102390B4

DE102013102390B4 - Leistungsversorgungssystem

Info

Publication number: DE102013102390B4
Application number: DE102013102390.8A
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Morita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: JP5477409B2; CN103312017A; JP2013192284A; US9705319B2; US20130234504A1; CN103312017B; DE102013102390A1

Abstract

Leistungsversorgungssystem (80), aufweisend:eine erste Speicherbatterie (20);eine Batterieeinheit (30), welche eine zweite Speicherbatterie (31) beinhaltet; undeinen Generator (10), welcher die erste Speicherbatterie (20) und die zweite Speicherbatterie (31) lädt, wobeidie Batterieeinheit (30) mit dem Generator (10) und der ersten Speicherbatterie (20) über einen verbindenden Leiter (22) verbunden ist,die Batterieeinheit (30) aufweist:einen Verbindungsanschluss (301), mit dem der verbindende Leiter (22) verbunden ist;einen Ausgangsanschluss (302), welcher mit einer elektrischen Last (52) verbunden ist und welcher der elektrischen Last (52) von einem des Generators (10), der ersten Speicherbatterie (30) und der zweiten Speicherbatterie (31) elektrische Leistung zuführt;einen erster Schalter (33), welcher in einer Verdrahtung angeordnet ist, die zwischen dem Verbindungsanschluss (301) und dem Ausgangsanschluss (302) verbindet, und welcher zwischen dem Verbindungsanschluss (301) und dem Ausgangsanschluss (302) öffnet oder schließt;eine Zweigleitung (308), welche von der Verdrahtung zwischen dem ersten Schalter (33) und dem Ausgangsanschluss (302) abzweigt, und mit der die zweite Speicherbatterie (31) verbunden ist;einen zweiter Schalter (34), welcher in der Zweigleitung (308) zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie (31) angeordnet ist, und welcher zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie (31) öffnet oder schließt;eine erste Spannungserfassungseinheit (37), welche eine Spannung des Verbindungsanschlusses (301) erfasst; undeine Schaltersteuereinheit (32), welche das Öffnen und Schließen des ersten Schalters (3§) und des zweiten Schalters (34) steuert,das Leistungsversorgungssystem (80) ferner aufweist:eine zweite Spannungserfassungseinheit (21), welche die elektromotorische Kraft der ersten Speicherbatterie erfasst (20); undeine Fehlerbestimmungseinheit(32, 40), welche einen Fehler des verbindenden Leiters (22) auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters (33) und des zweiten Schalters (34), welche durch die Schaltersteuereinheit (32) gesteuert werden, und basierend auf den Erfassungsergebnissen der ersten Spannungserfassungseinheit (37) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (21) bestimmt.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE VERBUNDENE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Vorteil der Priorität der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-54582 , eingereicht am 12. März 2012, wobei deren Beschreibung hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leistungsversorgungssystem mit einer ersten Speicherbatterie, einer zweiten Speicherbatterie und einem Generator, der die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie lädt.
Stand der Technik
Es wird ein Leistungsversorgungssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, in welchem eine relativ günstige Blei-Speicherbatterie verwendet wird, und eine Lithium-Ionen-Speicherbatterie als eine zweite Speicherbatterie verwendet wird, welche bei dem Entladen und Laden eine Energieeffizienz und eine Energiedichte aufweist, die höher sind, als diejenigen einer Blei-Speicherbatterie. In dem System sind die Speicherbatterien mit einem Generator parallel verbunden. Beispielsweise wird bei der JP-A-2007-46508 einer elektrischen Last (Hilfseinheit) elektrische Leistung von einer Blei-Speicherbatterie und einem Generator zugeführt, während eine Maschine angetrieben ist, und die Blei-Speicherbatterie und eine Lithium-Ionen-Speicherbatterie werden durch den Generator geladen. Während die Maschine gestoppt ist, wird der elektrischen Last (Hilfseinheit) elektrische Leistung von der Lithium-Ionen-Speicherbatterie zugeführt.
Wie vorstehend beschrieben ist in dem Leistungsversorgungssystem mit einer Blei-Speicherbatterie (erste Speicherbatterie) und einer Lithium-Ionen-Speicherbatterie (zweite Speicherbatterie) eine Batterieeinheit strukturiert, in welcher eine Lithium-Ionen-Speicherbatterie und ein Controller, welcher die elektrische Kapazität der Lithium-Ionen-Speicherbatterie steuert, vereinheitlicht sind. Die Batterieeinheit ist mit der Blei-Speicherbatterie und dem Generator über verbindende Leiter (externe Verdrahtung der Einheit), wie z. B. ein Kabelbaum, verbunden. In diesem Fall existiert eine Sorge, dass ein Fehler, wie z. B. ein Unterbrechungsfehler oder ein Massefehler, in den verbindenden Leitern auftreten könnten. Falls ein Unterbrechungsfehler oder ein Massefehler in den verbindenden Leitern auftritt, kann die Lithium-Ionen-Speicherbatterie nicht geladen werden. Daher kann der elektrischen Last elektrische Leistung von der Lithium-Ionen-Speicherbatterie nicht zugeführt werden, was unbeabsichtigt ist.
Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass ein Fehler des Leistungsversorgungssystems, welcher ein anderer ist, als die Fehler, die in den verbindenden Leitern (externe Verdrahtung der Einheit), wie z. B. ein Kabelbaum außerhalb der Batterieeinheit, auftreten, möglicherweise innerhalb der Batterieeinheit auftritt. In diesem Fall, sogar falls ein Fehler innerhalb der Batterieeinheit auftritt, kann die Lithium-Ionen-Speicherbatterie nicht geladen werden. Daher ist es möglich, dass die elektrische Leistung nicht von der Lithium-Ionen-Speicherbatterie zu der elektrischen Last zugeführt werden kann, was unbeabsichtigt ist. Wenn irgendein Fehler in dem Leistungsversorgungssystem auftritt, und falls fälschlicherweise bestimmt wird, dass die Batterieeinheit fehlerhaft ist, sogar obwohl der Fehler in den verbindenden Leitern aufgetreten ist, wird die Batterieeinheit unnötigerweise gewechselt oder einer Wartung unterworfen.
Weiterer Stand der Technik ist in den folgenden Dokumenten offenbart.
DE 10 2007 062 955 A1 offenbart eine Schaltung zur Spannungsstabilisierung eines Bordnetzes, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die in elektrischer Verbindung zwischen dem zu stabilisierenden Bordnetz und einem ersten Energiespeicher angeordnet ist. Die Schaltung umfasst ein Diodenelement das mehrere parallel geschaltete Halbleiterschalter beinhaltet, eine Kontroll- und Steuerschaltung, welche die Stärke eines durch das Diodenelement fließenden Stroms bestimmt und entsprechend der bestimmten Stromstärke die Halbleiterschalter des Diodenelements steuert, und einen mit dem Diodenelement und dem Bordnetz elektrisch verbundenen zweiten Energiespeicher.
US 2006 / 0 097 577 A1 beschreibt ein Stromversorgungssystem eines Fahrzeugs. Eine Hauptstromquelle ist zum Beispiel eine gewöhnliche Pb-Batterie und erzeugt eine Spannung von 12-13 V. Beim Starten eines Motors liefert die Hauptstromquelle Energie an einen Starter. Der Hauptstromquelle wird eine höhere Priorität als einer Hilfsstromquelle gegeben, um gewöhnliche Lasten mit Strom zu versorgen. Die Hilfsstromquelle ist eine Hochleistungsbatterie (z. B. eine Li-Ionen-Batterie), die eine überlegene Ladungsaufnahmefähigkeit und eine bessere Zustandserkennbarkeit gegenüber der Hauptleistungsquelle aufweist. Weiterhin weist die Hilfsstromquelle einen Innenwiderstand pro Kapazität auf, der kleiner ist als der der Hauptstromquelle, und erzeugt eine Spannung von 9-12 V. Ein Generator ist direkt an die Hilfsstromquelle angeschlossen. Die Hilfsstromquelle speichert regenerative Energie, die von dem Generator zum Zeitpunkt der Verzögerung bzw. der Verlangsamung eines Fahrzeugs erzeugt wird, und wird als redundante Stromquelle für die Hauptstromquelle verwendet. Die Hauptstromquelle und die Hilfsstromquelle sind miteinander durch eine Versorgungsschaltung, die einen DC/DC-Wandler aufweist, und eine zweite Versorgungsschaltung, die einen Schalter aufweist, verbunden.
In der DE 197 46 682 A1 wird eine Leistungsversorgungseinheit beschrieben, die geeignet ist, Leistung von einem Leistungsversorgungsabschnitt über eine Vielzahl von Leistungsversorgungsleitungen, die durch einen An/Aus-Schalter und Stecker verbunden sind, zu einem Verbraucher zu liefern. Die Leistungsversorgungseinheit umfasst einen Erkennungsabschnitt für einen offenen Verbraucher für das Erkennen eines offenen Zustandes zwischen dem An/Aus-Schalter und dem Verbraucher, einen Überwachungsabschnitt für das Überwachen der Anzahl von Zeiten, zu denen der offene Zustand pro Zeiteinheit aufgetreten ist, basierend auf dem Detektionsergebnis des Erkennungsabschnitts des offenen Verbrauchers, und einen Steuerabschnitt für das Ausschalten des An/Aus-Schalters, wenn die Zahl des Auftretens des offenen Zustandes pro Zeiteinheit größer als eine vorbestimmte Zahl ist.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform sieht ein Leistungsversorgungssystem vor, welches einen Fehler eines verbindenden Leiters, welcher einen Generator und eine Speicherbatterie mit einer Batterieeinheit verbindet, in geeigneter Weise bestimmt. Bei einem Aspekt der Ausführungsform beinhaltet ein Leistungsversorgungssystem: eine erste Speicherbatterie; eine Batterieeinheit, welche eine zweite Speicherbatterie beinhaltet; und einen Generator, welcher die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie lädt. Die Batterieeinheit ist mit dem Generator und der ersten Speicherbatterie über einen verbindenden Leiter verbunden. Die Batterieeinheit beinhaltet: einen Verbindungsanschluss mit dem der bindende Leiter verbunden ist; einen Ausgangsanschluss, welcher mit einer elektrischen Last verbunden ist und der elektrischen Last elektrische Leistung von irgendeinem des Generators, der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zuführt; einen ersten Schalter, welcher in einer Verdrahtung angeordnet ist, die zwischen dem Verbindungsanschluss und dem Ausgangsanschluss verbindet, und welcher zwischen dem Verbindungsanschluss und dem Ausgangsanschluss öffnet oder schließt; eine Zweigleitung, welche von der Verdrahtung zwischen dem ersten Schalter und dem Ausgangsanschluss abzweigt, und welche mit der zweiten Speicherbatterie verbunden ist; einen zweiten Schalter, welcher in der Zweigleitung zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie angeordnet ist, und welcher zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie öffnet oder schließt; eine erste Spannungserfassungseinheit, welche eine Spannung des Verbindungsanschlusses erfasst; und eine Schaltersteuereinheit, welche das Öffnen und Schließen des ersten Schalters und des zweiten Schalters steuert. Das Leistungsversorgungssystem beinhaltet ferner: eine zweite Spannungserfassungseinheit, welche die elektromotorische Kraft der ersten Speicherbatterie erfasst; und eine Fehlerbestimmungseinheit, welche einen Fehler des verbindenden Leiters auf der Basis der Eröffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters und des zweiten Schalters, welche durch die Schaltersteuereinheit gesteuert werden, und auf der Basis von Erfassungsergebnissen der ersten Spannungserfassungseinheit und der zweiten Spannungserfassungseinheit bestimmt.
Figurenliste
Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Leistungsversorgungssystems;
2 ein Timingdiagramm eines Zündsignals und eines Hilfssignals;
3 ein Flussdiagramm eines Fehlerbestimmungsverfahrens für das Leistungsversorgungssystem;
4 ein Flussdiagramm eines Fehlerbestimmungsverfahrens für einen Schlüsselschalter; und
5 ein Flussdiagramm eines Fehlerbestimmungsverfahrens für das Leistungsversorgungssystem, welches in Reaktion auf eine Fehlerdiagnoseanforderung durchgeführt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben werden.
Ein Fahrzeug, welches mit einem Leistungsversorgungssystem der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, verwendet eine interne Verbrennungsmaschine als eine Antriebsquelle. Das Fahrzeug weist eine Leerlaufstoppfunktion auf, welche die interne Verbrennungsmaschine automatisch stoppt, falls eine vorbestimmte automatische Stoppbedingung erfüllt ist, und startet die interne Verbrennungsmaschine automatisch neu, falls eine vorbestimmte automatische Neustartbedingung erfüllt ist.
Wie in 1 gezeigt sind in dem Fahrzeug ein Wechselstromgenerator 10, eine Blei-Speicherbatterie 20, ein Bleispannungssensor 21, eine Batterieeinheit 30, eine ECU (elektronische Steuereinheit) 40, ein Starter 51, verschiedene Arten von elektrischen Lasten 52 bis 54, und ein Schlüsselschalter 60 installiert. Ein Leistungsversorgungssystem 80 beinhaltet den Wechselstromgenerator 10, die Blei-Speicherbatterie 20, den Bleispannungssensor 21, die Batterieeinheit 30 und die ECU 40. Der Wechselstromgenerator 10, die Blei-Speicherbatterie 20, und die Batterieeinheit 30 sind miteinander über einen verbindenden Leiter 22, wie z. B. einen Kabelbaum, verbunden. Beispielsweise sind der Wechselstromgenerator 10 und die Blei-Speicherbatterie 20 innerhalb des Maschinenabteils des Fahrzeuges angeordnet. Die Batterieeinheit 30 ist in dem Inneren des Fahrzeugs angeordnet. Der verbindende Leiter 22 ist derart eingerichtet, dass er zwischen dem Maschinenabteil und dem Inneren des Fahrzeugs verbindet.
Der Bleispannungssensor 21 erfasst die elektromotorische Kraft der Blei-Speicherbatterie 20 und sieht das Erfassungsergebnis für die ECU 40 vor. Die Spannung, die durch den Bleispannungssensor 21 erfasst wird, ist als Spannung V (Pb) definiert. Die Batterieeinheit 30 beinhaltet eine Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31. Die Blei-Speicherbatterie 20 und die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 sind mit dem Wechselstromgenerator 10 parallel verbunden. Die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 weist eine Energieeffizienz auf, die höher ist, als diejenige der Blei-Speicherbatterie 20. Die Batterieeinheit 30 beinhaltet einen Controller 32. Der Controller 32 kommuniziert mit der ECU 40 und steuert die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 und dergleichen, die in der Batterieeinheit 30 enthalten sind.
Die ECU 40 ist hauptsächlich mittels eines Mikrocomputers beinhaltend eine CPU, ein ROM und ein RAM konfiguriert. Die ECU 40 führt verschiedene Steuerprogramme aus, die in dem ROM gespeichert sind, um die Kraftstoffeinspritzung, die Zündung und dergleichen für die interne Verbrennungsmaschine zu steuern. Die ECU 40 führt eine Leerlaufstoppsteuerung, welche die interne Verbrennungsmaschine stoppt, falls eine vorbestimmte automatische Stoppbedingung erfüllt ist, durch, und startet danach automatisch die interne Verbrennungsmaschine durch den Starter 51 neu, falls eine vorbestimmte automatische Neustartbedingung erfüllt ist. Die ECU 40 steuert die interne Verbrennungsmaschine, den Wechselstromgenerator 10 und dergleichen auf der Basis von Informationen, welche von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Bremsensensor, einem Beschleunigungssensor und dergleichen, welche nicht näher dargestellt sind, erhalten werden, um eine Regeneration von elektrischer Leistung durchzuführen. Es wird angemerkt, dass eine Maschine ECU, welche die Kraftstoffeinspritzung, die Zündung und dergleichen der internen Verbrennungsmaschine steuert, und eine Leerlaufstoppsteuer ECU, welche die Leerlaufstoppsteuerung durchführt, getrennt vorgesehen sein können.
Der Starter 51 ist mit dem verbindenden Leiter 22 verbunden. Wenn die interne Verbrennungsmaschine gestartet wird, wird der Stator 51 mit elektrischer Leistung von der Blei-Speicherbatterie 20 versorgt. Die elektrische Last 52 sind beispielsweise Frontscheinwerfer. Die elektrische Last 52 wird mit elektrischer Leistung mit einer stabilen Spannung aus der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 versorgt. Die elektrische Last 53 besteht beispielsweise aus Zusatzgeräten, wie z. B. ein Audioinstrument bzw. ein Radiogerät. Die elektrische Last 53 wird mit elektrischer Leistung versorgt, wenn ein Hilfssignal (ACC), welches später beschrieben wird, mit einem hohen Pegel in die Batterieeinheit 30 eingegeben worden ist. Die elektrische Last 54 besteht beispielsweise aus Messvorrichtungen oder Vorrichtungen eines Klimatisierungssystems, das durch die interne Verbrennungsmaschine angetrieben wird. Die elektrische Last 54 wird mit elektrischer Leistung versorgt, wenn ein Zünd (IG) Signal mit einem hohen Pegel, welches später beschrieben wird, in die Batterieeinheit 30 eingegeben worden ist.
Die Batterieeinheit 30 beinhaltet eine Steuerplatine, ein Batteriepackmodul (Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31) mit einer Mehrzahl von Lithium-Ionen-Einzelbatterien und dergleichen. Die Batterieeinheit 30 beinhaltet ferner einen Gehäuseabschnitt (Gehäuse), welcher die Steuerplatine, das Batteriepackmodul und dergleichen aufnimmt. Der Gehäuseabschnitt ist mit einem Blei bzw. Pb-Positiv (+) Anschluss 301, welcher zur Verbindung mit der Blei-Speicherbatterie 20 verwendet wird, und einem Lithium bzw. Li-Positiv (+) Anschluss 302, welcher zur Verbindung mit der elektrischen Last 52 verwendet wird, vorgesehen. Der Pb-Positiv (+) Anschluss 301 ist mit dem Li-Positiv (+) Anschluss 302 über eine interne Verdrahtung der Einheiten 307 verbunden. Die interne Verdrahtung der Einheiten 307 ist mit einem ersten Schalter 33 vorgesehen, der beispielsweise aus einem MOSFET ausgebildet ist. Wenn sich der erste Schalter 33 öffnet, ist die Leitung zwischen dem Pb-Positiv (+) Anschluss 301 und dem Li-Positiv (+) Anschluss 302 unterbrochen. Wenn sich der erste Schalter 33 schließt, ist die Leitung zwischen dem Pb-Positiv (+) Anschluss 301 und dem Li-Positiv (+) Anschluss 302 hergestellt.
Die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 ist mit einer Zweigleitung 308 verbunden, welche von der internen Verdrahtung der Einheiten 307 nach Masse (Referenzpotenzial) bei der Seite des Li-Positiv (+) Anschlusses 302 in Bezug auf den ersten Schalter 33 abzweigt. Die Zweigleitung 308 ist mit einem zweiten Schalter 34 vorgesehen, der beispielsweise aus einem MOSFET ausgebildet ist. Wenn sich der zweite Schalter 34 öffnet, ist die Leitung zwischen der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 und der internen Verdrahtung der Einheiten 307 unterbrochen. Wenn sich der zweite Schalter 34 schließt, ist die Leitung zwischen der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 und der internen Verdrahtung der Einheiten 307 hergestellt. Der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 werden unabhängig von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand oder von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand in Abhängigkeit zu einem Steuersignal, das von dem Controller 32 ausgegeben wird, geschaltet.
Der Controller 32 erhält von der ECU 40 Informationen über einen Zustand der elektrischen Leistungsregeneration durch den Wechselstromgenerator 10. Wenn die elektrische Leistungsregeneration durch den Wechselstromgenerator 10 durchgeführt wird, schließt der Controller 32 den ersten Schalter 33 und den zweiten Schalter 34. Daher wird eine Leitung zwischen der internen Verdrahtung der Einheit 307 und der Zweigleitung 308 hergestellt, und die Leitung zwischen dem Pb-Positiv (+) Anschluss 301 und der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 ist hergestellt. Im Ergebnis sind der Wechselstromgenerator 10 und die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 miteinander verbunden, wobei die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 mit der elektrischen Leistung geladen wird, die durch den Wechselstromgenerator 10 regeneriert wird.
Wenn die elektrische Leistungsregeneration nicht durch den Wechselstromgenerator 10 durchgeführt wird, öffnet der Controller 32 den ersten Schalter 33 und schließt den zweiten Schalter 34. Aufgrund dieser Steuerung, da die Leitung zwischen der internen Verdrahtung der Einheit 307 unterbrochen ist, ist die Verbindung zwischen dem Pb-Positiv (+) Anschluss 301 und der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 unterbrochen. Zusätzlich, da die Leitung der Zweigleitung 308 hergestellt ist, ist die Verbindung zwischen dem Li-Positiv (+) Anschluss 302 und der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 hergestellt. Im Ergebnis wird zu der Last 32 elektrische Leistung nur von der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 zugeführt. Wenn der Wechselstromgenerator 10 keine elektrische Leistungsregeneration durchführt, führt die Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 der elektrischen Last 52 elektrische Leistung zu. Daher wird das Laden von elektrischer Leistung der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 vor dem Wieder-Laden geringer, was das Laden während des Wieder-Ladens effizient durchführen kann.
Die Batterieeinheit 30 beinhaltet einen Li-Spannungssensor 38, welcher die elektromotorische Kraft der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 erfasst. Das Erfassungsergebnis der elektromotorischen Kraft der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 wird in den Controller 32 eingegeben. Die Spannung, welche durch den Li-Spannungssensor 38 erfasst wird, ist als Spannung V (Li) definiert. Der Controller 32 überträgt die Spannung V (Li) an die ECU 40. Ein Pb-Positiv (+) Spannungssensor 37 ist mit dem Pb-Positiv (+) Anschluss 301 verbunden. Der Pb-Positiv (+) Spannungssensor 37 erfasst einen Spannungswert von elektrischer Leistung, die der Batterieeinheit 30 von dem Wechselstromgenerator 10 oder der Blei-Speicherbatterie 20 über dem verbindenden Leiter 22 zugeführt wird. Der Spannungswert, der durch den Pb-Positiv (+) Spannungssensor 37 erfasst wird, wird in den Controller 32 eingegeben. Die Spannung, die durch den Pb-Positiv (+) Spannungssensor 37 erfasst wird, ist als Spannung V (Pb+) definiert. Der Controller 32 überträgt die Spannung V (Pb+) an die ECU 40.
Zusätzlich weist die Batterieeinheit 30 einen ACC-Anschluss 303 und einen IG-Anschluss 305, welche Eingangsanschlüsse sind, und einen ACCO-Anschluss 304 und einen IG-Anschluss 306 auf, welche Ausgangsanschlüsse sind. Der ACC-Anschluss 303 und der IG-Anschluss 305 sind mit dem Schlüsselschalter 60 verbunden. Der ACCO-Anschluss 304 und der IGO-Anschluss 306 sind jeweils mit den elektrischen Lasten 53 und 54 verbunden.
Der Schlüsselschalter 60 beinhaltet einen ACC-Schalter 61 und einen IG-Schalter 62. Der ACC-Schalter 61 und der IG-Schalter 62 werden unabhängig in Abhängigkeit zu einer Bedienung durch den Fahrer geöffnet oder geschlossen. Falls die Schalter 61 und 61 geschlossen sind, werden ein ACC-Singal mit einem hohen Pegel und ein IG-Signal mit einem hohen Pegel ausgegeben. Wenn der Fahrer ein Schlüsselelement in einen Zustand dreht, bei dem beispielsweise das Schlüsselelement (IG-Schlüssel) in ein Schlüsselloch eingefügt wird, schaltet der Schlüsselschalter 60 zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand um. In dem ersten Zustand ist nur der ACC-Schalter 61 von dem ACC-Schalter 61 und dem IG-Schalter 62 angeschaltet (geschlossen). In dem zweiten Zustand sind beide Schalter 61 und 62 angeschaltet (geschlossen). Bei dem Start des Verwendens des Fahrzeugs wechselt der Betrieb bzw. der Vorgang von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand. Bei dem Ende des Verwendens des Fahrzeugs wechselt der Betrieb bzw. der Vorgang von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand. Daher kann der IG-Schalter 62 nur in einem Zustand an oder ausgeschaltet werden, bei dem sich der ACC-Schalter 61 in einem An-Zustand befindet.
2 ist ein Timingdiagramm, das den Wechsel zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel des ACC-Signals und des IG-Signals zeigt, wenn das Fahrzeug anfängt zu fahren. In 2 wechselt das ACC-Signal zuerst auf den hohen Pegel. Als Nächstes wechselt das IG-Signal in einem Zustand auf den hohen Pegel, bei dem sich das ACC-Signal auf dem hohen Pegel befindet. Danach, wenn das Fahrzeug aufhört zu fahren, wechselt das IG-Signal zuerst auf den niedrigen Pegel in einem Zustand, wo sich das ACC-Signal auf dem hohen Signal befindet. Als Nächstes wechselt das ACC-Signal auf den niedrigen Pegel.
Falls der ACC-Schalter 61 durch die Bedienung des Fahrers geschlossen wird, wird das ACC-Signal mit dem hohen Pegel in einen ACC-Anschluss 303 der Batterieeinheit 30 eingegeben. Wenn der Controller 32 der Batterieeinheit 30 das ACC-Signal mit dem hohen Pegel über den ACC-Anschluss 303 empfängt, schließt der Controller 32 den dritten Schalter 35, um der elektrischen Last 53 über den ACCO-Anschluss 304 elektrische Leistung zuzuführen.
Falls der IG-Schalter 62 durch die Bedienung des Fahrers geschlossen wird, wird das IG-Signal mit dem hohen Pegel in dem IG-Anschluss 305 der Batterieeinheit 30 eingegeben. Wenn der Controller 32 der Batterieeinheit 30 das IG-Signal mit dem hohen Pegel empfängt, schließt der Controller 32 den vierten Schalter 36, um der elektrischen Last 54 über den IGO-Anschluss 306 elektrische Leistung zuzuführen.
Bezugnehmend auf das Leistungsversorgungssystem 80, welches wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, werden mögliche Fehler beschrieben.
Der verbindende Leiter 22 verbindet den Wechselstromgenerator 10 und die Blei-Speicherbatterie 20, welche innerhalb des Maschinenabteils des Fahrzeugs angeordnet sind, mit der Batterieeinheit 30, die in dem inneren des Fahrzeugs angeordnet ist. Es kann angenommen werden, dass ein Massefehler oder ein Unterbrechungsfehler in dem verbindenden Leiter 22 auftreten können. Beispielsweise, falls der verbindende Leiter 22 aufgrund einer Interferenz bzw. einer Störung mit einer Vorrichtung, die in der Vorrichtung installiert ist, oder durch mechanischen Kontakt, der durch Vibration verursacht wird, während das Fahrzeug fährt, beschädigt wird, kann ein Unterbrechungsfehler oder ein Massefehler auftreten. Zusätzlich, falls ein übermäßiger Strom durch den verbindenden Leiter 22 fließt, kann eine Sicherung, die an bzw. in dem verbindenden Leiter 22 vorgesehen ist, schmelzen. Falls mechanischer Kontakt oder Vibration verursacht wird, kann ein Verbinder, der zwischen dem verbindenden Leiter 22 und den Positiv (+) Anschluss 301 verbindet, getrennt werden.
Hinsichtlich des Massefehlers oder des Unterbrechungsfehlers des verbindenden Leiters 22 bestimmt die ECU 40, auf der Basis der Spannung V (Pb), welche durch den Pb-Spannungssensor 21 erfasst wird, der Spannung V (Pb+), welche durch den Pb-Positiv (+) Spannungssensor 37 erfasst wird, und der Spannung V (Li), welche durch den Li-Spannungssensor 38 erfasst wird, ob der verbindende Leiter 22 einen Fehler hat oder nicht.
In einem Zustand, bei dem der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 geschlossen sind, falls sich der verbindende Leiter 22 in einem normalen Zustand befindet, sind die Werte der Spannung V (Pb), der Spannung V (Pb+), und der Spannung V (Li) zueinander gleich. Im Gegensatz dazu, falls ein Unterbrechungsfehler in dem verbindenden Leiter 22 auftritt, sind die Werte der Spannung V (Pb+) und der Spannung V (Li) zueinander gleich, jedoch sind die Werte der Spannung V (Pb) und der Spannung V (Pb+) zueinander unterschiedlich. D. h., da die elektromotorische Kraft der Blei-Speicherbatterie 20 und der der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 nicht gleich zueinander sind, kann die folgende Gleichung erhalten werden: $V (Pb) \neq V (Pb +)$
Zusammengefasst, kann in einem Zustand, bei dem der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 geschlossen sind, falls die Werte der Spannung V (Pb) und der Spannung V (Pb+) unterschiedlich voneinander sind, bestimmt werden, dass ein Trennungsfehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist.
Zusätzlich, sind in einem Zustand, bei dem der erste Schalter 33 geöffnet ist und der zweite Schalter 34 geschlossen ist, falls sich der verbindende Leiter 22 in einem normalen Zustand befindet, die Spannung V (Pb) und die Spannung V (Pb+) gleich zueinander, und die Spannung V (Pb) und die Spannung V (Pb+) sind unterschiedlich zu der Spannung V (Li). Im Gegensatz dazu, falls ein Massefehler in dem verbindenden Leiter 22 auftritt, ist der Pb-Positiv (+) Anschluss 301 geerdet. Daher wird die Spannung V (Pb+) 0V.
In Kürze, kann in einem Zustand, wo der erste Schalter 33 geöffnet ist und der zweite Schalter 34 geschlossen ist, falls die Spannung V (Pb+) 0V ist, bestimmt werden, dass ein Massefehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist.
Es wird angemerkt, dass der Pb-Positiv (+) Anschluss 301 in einem Zustand, bei dem der erste Schalter 33 geöffnet ist und der zweite Schalter 34 geschlossen ist, falls der verbindende Leiter 22 unterbrochen ist (Unterbrechungsfehler), eine hohe Impedanz aufweist. Daher ist der Spannungswert nicht bestimmt. Deshalb ist, wenn der erste Schalter 33 geöffnet ist und der zweite Schalter 34 geschlossen ist, nicht bestimmt, ob der verbindende Leiter 22 unterbrochen ist oder nicht (eine Bestimmung betreffend einen Unterbrechungsfehler wird nicht durchgeführt).
Zusätzlich kann als ein Fehler des Leistungsversorgungssystems 80, welcher ein anderer ist, als der Fehler der in dem verbindenden Leiter 22 auftritt, ein Fehler, welcher innerhalb der Batterieeinheit 30 auftritt, auftreten. Beispielsweise kann angenommen werden, dass ein Offen-Fehler bzw. ein Öffnungsfehler in entweder dem ersten Schalter 33 oder dem zweiten Schalter 34 auftreten kann. Der Offen-Fehler ist ein Fehler, bei dem ein Schalter geöffnet verbleibt, sogar obwohl der Controller 32 ein Signal zum Schließen des Schalters ausgibt. Falls der Offen-Fehler bei einem Zustand in dem ersten Schalter 33 oder dem zweiten Schalter 34 auftritt, bei dem der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 geschlossen sind, sind die Spannungswerte der Spannung V (Pb+) und der Spannung V (Li) unterschiedlich zueinander. Daher kann bestimmt werden, dass ein Offen-Fehler in entweder dem ersten Schalter 33 oder dem zweiten Schalter 34 aufgetreten ist.
3 ist ein Flussdiagramm eines Fehlerbestimmungsverfahrens für das Leistungsversorgungssystem 80, welches durch die ECU 40 ausgeführt wird. Bei Schritt S201 wird erfasst, ob der Controller 32 ein Signal zum Schließen des zweiten Schalters 34 ausgegeben hat oder nicht. Falls ein Signal zum Öffnen des zweiten Schalters 34 ausgegeben worden ist (S01: NEIN), wird das Verfahren beendet. Falls das Signal zum Schließen des zweiten Schalters 34 ausgegeben worden ist (S01: JA), wird bei Schritt S02 bestimmt, ob ein Signal zum Schließen des ersten Schalters 33 ausgegeben worden ist oder nicht.
Falls das Ergebnis in Schritt S02 JA ist, d. h., falls ein Signal zum Schließen des zweiten Schalters 34 ausgegeben worden ist und ein Signal zum Schließen des ersten Schalters 33 ausgegeben worden ist, wird in Schritt S03 bestimmt, ob die Werte der Spannung V (Pb+) und der Spannung V (Li) zueinander gleich sind oder nicht. Falls die Werte der Spannung V (Pb+) und der Spannung V (Li) unterschiedlich zueinander sind, wird bestimmt, dass ein Trennungsfehler in entweder dem ersten Schalter 33 oder dem zweiten Schalter 34 aufgetreten ist (S04). Dann wird das Verfahren beendet.
Falls bestimmt wird, dass die Werte der Spannung V (Pb+) und der Spannung V (Li) gleich zueinander sind (S03: JA), wird bei Schritt S05 bestimmt, ob die Werte der Spannung V (Pb) und der Spannung V (Pb) gleich zueinander sind oder nicht. Falls die Werte der Spannung V (Pb) und der Spannung V (Pb+) gleich zueinander sind (S05: JA), wird das Verfahren beendet. Falls die Werte der Spannung V (Pb) und der Spannung V (Pb+) unterschiedlich zueinander sind (S05: NEIN), wird bestimmt, dass der verbindende Leiter 22 unterbrochen ist (ein Trennungsfehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist) (S06). Dann wird das Verfahren beendet.
Falls es bei Schritt S02 NEIN heißt, d. h., falls ein Signal zum Schließen des zweiten Schalters 34 ausgegeben worden ist und ein Signal zum Öffnen des ersten Schalters 33 ausgegeben worden ist, wird bestimmt, ob die Spannung V (Pb+) 0V ist oder nicht (S07). Falls die Spannung V (Pb+) 0V ist (S07: JA), wird bestimmt, dass ein Massefehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist (S08). Dann wird das Verfahren beendet. Alternativ, falls die Spannung V (Pb+) nicht 0V ist (S07: NEIN), wird das Verfahren beendet.
Falls bestimmt wird, dass ein Fehler aufgetreten ist, während das Fahrzeug fährt, steuert die ECU 40 einen Indikator oder dergleichen, um dem Fahrer den Fehler anzugeben, so dass der Fahrer aufgefordert wird, zum Verlassen zu fahren bzw. zum Verlassen des Fahrzeugs ranzufahren. Daher kann das Risiko, dass das Fahrzeug plötzlich stoppt, vermieden werden.
Das Leistungsversorgungssystem 80 der vorliegenden Ausführungsform kann ebenso einen Fehler betreffend den Schlüsselschalter 60 diagnostizieren, welcher nachstehend beschrieben wird. Nachstehend wird ein Fehler des Schlüsselschalters 60 auf der Basis des Fakts diagnostiziert, dass das ACC-Signal und das IG-Signal auf den hohen Pegel und dem niedrigen Pegel in der Sequenz, welche in 2 gezeigt ist wechseln.
4 ist ein Flussdiagramm eines Fehlerbestimmungsverfahrens für den Schlüsselschalter, welches durch die ECU 40 ausgeführt wird. Bei Schritt S11 wird bestimmt, ob das ACC-Signal einen niedrigen Pegel aufweist oder nicht. Bei Schritt S12 wird bestimmt, ob das IG-Signal einen hohen Pegel aufweist oder nicht. In diesem Fall, falls das ACC-Signal sich auf einem hohen Pegel befindet oder das IG-Signal sich auf einem niedrigen Pegel befindet (S11: NEIN oder S 12: NEIN), wird das Verfahren beendet.
Zusätzlich, falls sich das ACC-Signal auf einem niedrigen Pegel befindet und das IG-Signal sich auf einem hohen Pegel befindet (S 11: JA und S 12: JA), fährt das Verfahren mit Schritt S13 fort. In diesem Fall bedeutet das ACC-Signal auf einem niedrigen Pegel und das IG-Signal auf einem hohen Pegel, dass der ACC-Schalter 61 des Schlüsselschalters 60 geöffnet ist, und dass der IG-Schalter 62 geschlossen ist. Der IG-Schalter 61 ist nur dann geschlossen, wenn der ACC-Schalter 61 geschlossen ist. Daher wird bestimmt, dass ein Fehler in dem Schlüsselschalter 60 aufgetreten ist (S13). Zusätzlich wird ein Befehl zum zwingenden Schließen des dritten Schalters 35 an den Controller 32 ausgegeben (S14). Daher, sogar wenn der Schlüsselschalter 60 einen Fehler aufweist, und das ACC-Signal auf einem niedrigen Pegel verbleibt, wird elektrische Leistung zu der elektrischen Last 53 über den ACCO-Anschluss 304 zugeführt.
Während das Fahrzeug fährt (während die Leistungsversorgung für das Fahrzeug angeschaltet ist), tritt ein Regenerationszustand, bei welchem eine elektrische Leistungsregeneration durchgeführt wird und ein Nicht-Regenerationszustand, bei dem eine elektrische Leistungsregeneration nicht durchgeführt wird, wiederholt auf. In Abhängigkeit zu den Öffnungs- und Schließungszuständen der Schalter 33 und 34 in jeweils dem Regenerationszustand und dem Nicht-Regenerationszustand wird eine Fehlerbestimmung durchgeführt. Allerdings kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Fehlerbestimmung auch bestimmt werden, während das Fahrzeug nicht fährt, was nachstehend beschrieben ist.
Die ECU 40 kann mit einem Testinstrument 40 (externe Vorrichtung), wie z. B. einem Diagnosetester, verbunden werden. Wenn ein Test bei einer Fahrzeug-Verkaufsvertretung oder dergleichen durchgeführt wird, wird das Testinstrument 70 mit der ECU 40 verbunden (siehe 1). In diesem Fall, wenn die ECU 40 eine Fehlerdiagnoseanfrage von dem Testinstrument 70 empfängt, führt die ECU 40 die Fehlerbestimmung für das Leistungsversorgungssystem 80 durch.
Genauer gesagt, bezüglich der Fehlerbestimmung, führt die ECU 40 das Verfahren, welches in 5 gezeigt ist, aus. In 5 wird bei Schritt S21 bestimmt, ob eine Fehlerdiagnoseanfrage von dem Testinstrument 70 empfangen wird oder nicht. Falls eine Fehlerdiagnoseanfrage empfangen wird, fährt das Verfahren mit dem folgenden Schritt S22 fort. Falls eine Fehlerdiagnoseanfrage nicht empfangen wird, wird das Verfahren beendet.
Bei Schritt S22 wird ein Steuerbefehl an den Controller 32 ausgegeben, um sowohl den ersten Schalter 33 als auch den zweiten Schalter 34 zu schließen. Beim Empfang dieses Steuerbefehls schließt der Controller 32 sowohl den ersten Schalter 33 als auch den Schalter 34. In diesem Zustand wird bestimmt, ob die Schalter in der Batterieeinheit 30 einen Fehler aufweisen (S23) oder nicht, und ob ein Unterbrechungsfehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist oder nicht (S24). Es wird angemerkt, dass die Schritte S23 und S24 den Schritten S03 bis S06 in 3 entsprechen.
Nach den Schritten S23 und S24 wird bei Schritt S25 ein Steuerbefehl an den Controller 32 ausgegeben, um den ersten Schalter 33 zu öffnen und den zweiten Schalter 34 zu schließen. Beim Empfang dieses Steuerbefehls öffnet der Controller 23 den ersten Schalter 33 und schließt den zweiten Schalter 34. In diesem Zustand wird bestimmt, ob ein Massefehler des verbindenden Leiters 22 aufgetreten ist oder nicht (S26). Es wird angemerkt, dass Schritt S26 mit den Schritten S07 und S08 in 3 assoziiert ist.
Nachstehend werden die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fehler auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters 33 und des zweiten Schalters 34 in der Batterieeinheit 30 bestimmt. Zusätzlich werden die Spannung V (Pb+), welche die Spannung an dem Pb-Positiv (+) Anschluss 301 der Batterieeinheit 30 ist, und die Spannung V (Pb), welche die elektromotorische Kraft der Blei-Speicherbatterie 20 ist, erfasst. Die Erfassungsergebnisse werden zum Bestimmen eines Fehlers verwendet. Die Spannung V (Pb+) hängt zusätzlich zu der Spannung V (Pb) von den Öffnungs- und Schließungszuständen des ersten Schalters 33 und des zweiten Schalters 34 der Batterieeinheit 30 ab. Daher kann durch das Bestimmen eines Fehlers auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters 33 und des zweiten Schalters 34 geeignet bestimmt werden, ob die Erfassungswerte der Spannung V (Pb+) und der Spannung V (Pb) normale Werte oder abnormale Werte sind, was bestimmen kann, ob ein Fehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist oder nicht.
Daher kann, wenn irgendein Fehler in dem Leistungsversorgungssystem 80 aufgetreten ist, bestimmt werden, ob der Fehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist oder nicht. Daher können Probleme, dass die Batterieeinheit 30 unnötigerweise gewechselt wird oder einer Wartung unterworfen wird, vermieden werden.
Zusätzlich sind in einem Zustand, bei dem die elektrische Leistungsregeneration durchgeführt wird, sowohl der erste Schalter 33 als auch der zweite Schalter 34 geschlossen. In diesem Zustand kann das Vergleichen der Spannung V (Pb+) mit der Spannung V (Pb) geeignet bestimmen, dass ein Unterbrechungsfehler aufgetreten ist. Das Vergleichen der Spannung V (Pb+) mit der Spannung V (Li) kann geeignet bestimmen, dass Offen-Fehler des ersten Schalters 33 und des zweiten Schalters 34 aufgetreten sind.
Zusätzlich ist, in einem Zustand, bei dem die elektrische Leistungsregeneration nicht durchgeführt wird, der erste Schalter 33 geöffnet und der zweite Schalter 34 geschlossen. In diesem Zustand kann das Vergleichen der Spannung V (Pb+) mit dem Massepotential (0V) geeignet bestimmen, dass ein Massefehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist. Zusätzlich ist, wenn ein Test durch eine Auto-Verkaufsvertretung oder dergleichen durchgeführt wird, das Testinstrument 70, wie z. B. ein Diagnosetester, welcher eine externe Vorrichtung ist, mit der ECU 40 verbunden und wird bedient. Dadurch können die Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters 33 und des zweiten Schalters 34 geändert werden. Daher können ein Unterbrechungsfehler oder ein Massefehler des verbindenden Leiters 22 oder Offen-Fehler des ersten Schalters 33 und des zweiten Schalters 34 erfasst werden.
Zusätzlich weist die Batterieeinheit 30 eine Fehlerbestimmungsfunktion für den Schlüsselschalter 60 auf. Daher, sogar wenn ein Offen-Fehler in dem ACC-Schalter 61 aufgetreten ist, kann den elektrischen Lasten 53, 54 in geeigneter Weise Leistung von der Lithium-Ionen-Speicherbatterie 31 zugeführt werden, was einen Notfallbetrieb realisieren kann, wenn ein Fehler auftritt.
Es wird angemerkt, dass die vorstehende Ausführungsform wie folgt modifiziert werden kann. Ein Fehler kann durch den Controller 32 der Batterieeinheit 30 bestimmt werden. Genauer gesagt führt der Controller 32 die Verfahren durch, die in den 3 bis 5 gezeigt werden. In diesem Fall weist die Batterieeinheit 30 eine Fehlerbestimmungsfunktion für den verbindenden Leiter 22, eine Fehlerbestimmungsfunktion für den ersten Schalter 33 und den zweiten Schalter 34, und eine Fehlerbestimmungsfunktion für den Schlüsselschalter 60 auf. Es wird angemerkt, dass es erforderlich ist, dass der Spannungswert, der Spannung V (Pb) von der ECU 40 empfangen wird.
Bei der vorstehenden Ausführungsform, während die Leistungsversorgung für das Fahrzeug angeschaltet ist, und wenn der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 in einem elektrischen Leistungsregenerationszustand geschlossen sind, wird bestimmt, ob die Schalter in der Batterieeinheit 30 einen Fehler aufweisen oder nicht und ob der verbindende Leiter 22 einen Unterbrechungsfehler aufweist oder nicht. Zusätzlich, wenn in einem elektrischen Leistungs-Nicht-Regenerationszustand der erste Schalter 33 geöffnet ist und der zweite Schalter 34 geschlossen ist, wird bestimmt, ob ein Massefehler des verbindenden Leiters 22 aufgetreten ist oder nicht. Allerdings kann in einem elektrischen Leistungsregenerationszustand der erste Schalter 33 temporär geöffnet werden und der zweite Schalter 34 kann temporär geschlossen werden, um zu bestimmen, ob ein Massefehler in dem verbindenden Leiter 22 aufgetreten ist oder nicht. In einem elektrischen Leistungs-Nicht-Regenerationszustand kann der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 temporär geschlossen werden, um zu bestimmen, ob die Schalter in der Batterieeinheit 30 einen Fehler aufweisen oder nicht, und ob der verbindende Leiter 22 einen Unterbrechungsfehler aufweist oder nicht.
Zusätzlich, wenn das Fahrzeug startet oder die Leistungsversorgung gestoppt ist, kann das Fehlerbestimmungsverfahren durchgeführt werden. Beispielsweise, wenn der IG-Schalter 62 ausgeschaltet ist, sind der erste Schalter 33 und der zweite Schalter 34 geschlossen, oder der erste Schalter 33 ist geöffnet und der zweite Schalter 34 ist geschlossen.
Der Schlüsselschalter 60 kann derart eingeschränkt sein, dass der IG-Schalter 62 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand unter der Bedingung gesteuert werden kann, dass sich der ACC-Schalter 61 in einem geschlossenen Zustand befindet. Beispielsweise kann der Schlüsselschalter 60 elektronisch gesteuert und durch einen sogenannten Fernsteuerungsmaschinenstarter oder dergleichen betätigt werden kann. Die Schalter wie z. B. der erste Schalter 33 können ein Relaisschalter oder ein Halbleiterschalter sein, welcher als ein MOSFET konfiguriert ist.
Die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie können andere sein, als die Kombination einer Gleichspeicherbatterie und einer Lithium-Ionen-Speicherbatterie. Lithium-Ionen-Speicherbatterien können als die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie verwendet werden. In diesem Fall sind zwei Batterieeinheiten, wobei jede davon die Lithium-Ionen-Speicherbatterie aufweist, über einen verbindenden Leiter verbunden. Bei dem Fehlerbestimmungsverfahren wird ein Fehler des verbindenden Leiters bestimmt. Es wird im Hinblick auf die Herstellungskosten angemerkt, dass es wünschenswert ist, dass eine Gleichspeicherbatterie als die erste Speicherbatterie verwendet wird.
Als die zweite Speicherbatterie, die in der Batterieeinheit enthalten ist, kann eine Sekundärbatterie, wie z. B. eine Nickel-Kadmium-Speicherbatterie (Ni-Cd Batterie) oder eine Nickel-Metallhydrid-Speicherbatterie (Ni-MH Batterie) anstelle der Lithium-Ionen-Speicherbatterie verwendet werden.
Es wird gewürdigt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Konfigurationen beschränkt ist, sondern dass alle und jede Modifikationen, Variationen oder Äquivalente, die dem Fachmann einfallen mögen, derart berücksichtigt werden sollen, dass diese im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
Nachstehend werden die Aspekte der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zusammengefasst werden.
Bei einem Aspekt der Ausführungsform ist ein Leistungsversorgungssystem 80 vorgesehen, welches eine erste Speicherbatterie 20, eine Batterieeinheit 30, welche die zweite Speicherbatterie 31 beinhaltet, und einen Generator 10, welcher die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie lädt, beinhaltet. Die Batterieeinheit ist mit dem Generator und der ersten Speicherbatterie über einen verbindenden Leiter 22 verbunden.
Zusätzlich beinhaltet die Batterieeinheit einen Verbindungsanschluss 301, mit dem der verbindende Leiter verbunden ist, einen Ausgangsanschluss 302, welcher mit einer elektrischen Last 52 verbunden ist, und der elektrischen Last elektrische Leistung von irgendeinem des Generators, der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie zuführt, einen ersten Schalter 33, welcher in einer Verdrahtung 307, welche zwischen dem Verbindungsanschluss und dem Ausgangsanschluss verbindet, angeordnet ist, und welcher zwischen dem Verbindungsanschluss und dem Ausgangsanschluss öffnet oder schließt, eine Zweigleitung 308, welche von der Verdrahtung zwischen dem ersten Schalter und dem Ausgangsanschluss abzweigt, und mit dem die zweite Speicherbatterie verbunden ist, einen zweiten Schalter 34, welcher in der Zweigleitung zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie angeordnet ist, und welcher zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie öffnet oder schließt, eine erste Spannungserfassungseinheit 37, welche eine Spannung des Verbindungsanschlusses erfasst, und eine Schaltersteuereinheit 32, welche das Öffnen und Schließen des ersten Schalters und des zweiten Schalters steuert.
Das Leistungsversorgungssystem beinhaltet ferner eine zweite Spannungserfassungseinheit 21, welche die elektromotorische Kraft der ersten Speicherbatterie erfasst, und eine Fehlerbestimmungseinheit 32, 40, welche einen Fehler des verbindenden Leiters auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters und des zweiten Schalters, welche durch die Schaltersteuereinheit gesteuert werden, und basierend auf den Erfassungsergebnissen der ersten Spannungserfassungseinheit und der zweiten Spannungserfassungseinheit bestimmt.
Bei der Konfiguration, bei der eine Batterieeinheit mit einem Generator und einer ersten Speicherbatterie über einen verbindenden Leiter verbunden ist, wird bedacht, dass ein Fehler, wie z. B. ein Unterbrechungsfehler oder ein Massefehler in dem verbindenden Leiter auftreten kann. In diesem Hinblick wird ein Fehler in dem vorstehenden Leistungsversorgungssystem auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters und des zweiten Schalters in der Batterieeinheit bestimmt. Zusätzlich wird die Spannung bei dem Verbindungsanschluss der Batterieeinheit und die elektromotorische Kraft der ersten Speicherbatterie erfasst. Die Erfassungsergebnisse werden verwendet, um einen Fehler zu bestimmen. Die Spannung des Verbindungsanschlusses hängt zusätzlich zu der elektromotorischen Kraft der ersten Speicherbatterie von den Öffnungs- und Schließungszuständen des ersten Schalters und des zweiten Schalters der Batterieeinheit ab. Daher kann durch das Bestimmen eines Fehlers auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters und des zweiten Schalters geeignet bestimmt werden, ob die Erfassungswerte der Spannung des Verbindungsanschlusses und die elektromotorische Kraft der ersten Speicherbatterie normale Werte oder abnormale Werte sind, was bestimmen kann ob ein Fehler in dem verbindenden Leiter aufgetreten ist oder nicht.

Claims

Leistungsversorgungssystem (80), aufweisend: eine erste Speicherbatterie (20); eine Batterieeinheit (30), welche eine zweite Speicherbatterie (31) beinhaltet; und einen Generator (10), welcher die erste Speicherbatterie (20) und die zweite Speicherbatterie (31) lädt, wobei die Batterieeinheit (30) mit dem Generator (10) und der ersten Speicherbatterie (20) über einen verbindenden Leiter (22) verbunden ist, die Batterieeinheit (30) aufweist: einen Verbindungsanschluss (301), mit dem der verbindende Leiter (22) verbunden ist; einen Ausgangsanschluss (302), welcher mit einer elektrischen Last (52) verbunden ist und welcher der elektrischen Last (52) von einem des Generators (10), der ersten Speicherbatterie (30) und der zweiten Speicherbatterie (31) elektrische Leistung zuführt; einen erster Schalter (33), welcher in einer Verdrahtung angeordnet ist, die zwischen dem Verbindungsanschluss (301) und dem Ausgangsanschluss (302) verbindet, und welcher zwischen dem Verbindungsanschluss (301) und dem Ausgangsanschluss (302) öffnet oder schließt; eine Zweigleitung (308), welche von der Verdrahtung zwischen dem ersten Schalter (33) und dem Ausgangsanschluss (302) abzweigt, und mit der die zweite Speicherbatterie (31) verbunden ist; einen zweiter Schalter (34), welcher in der Zweigleitung (308) zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie (31) angeordnet ist, und welcher zwischen der Verdrahtung und der zweiten Speicherbatterie (31) öffnet oder schließt; eine erste Spannungserfassungseinheit (37), welche eine Spannung des Verbindungsanschlusses (301) erfasst; und eine Schaltersteuereinheit (32), welche das Öffnen und Schließen des ersten Schalters (3§) und des zweiten Schalters (34) steuert, das Leistungsversorgungssystem (80) ferner aufweist: eine zweite Spannungserfassungseinheit (21), welche die elektromotorische Kraft der ersten Speicherbatterie erfasst (20); und eine Fehlerbestimmungseinheit(32, 40), welche einen Fehler des verbindenden Leiters (22) auf der Basis der Öffnungs- und Schließungszustände des ersten Schalters (33) und des zweiten Schalters (34), welche durch die Schaltersteuereinheit (32) gesteuert werden, und basierend auf den Erfassungsergebnissen der ersten Spannungserfassungseinheit (37) und der zweiten Spannungserfassungseinheit (21) bestimmt.
Leistungsversorgungssystem (80) gemäß Anspruch 1, wobei die Fehlerbestimmungseinheit (32, 40) bestimmt, dass ein Unterbrechungsfehler in dem verbindenden Leiter (22) aufgetreten ist, falls sich, wenn die Schaltersteuereinheit (32) sowohl den ersten Schalter (33) als auch den zweiten Schalter (34) schließt, die Spannung des Verbindungsanschlusses (301), die durch die erste Spannungserfassungseinheit (37) erfasst wird, von der elektromotorischen Kraft der ersten Speicherbatterie (20), welche durch die zweite Spannungserfassungseinheit (21) erfasst wird, unterscheidet.
Leistungsversorgungssystem (80) gemäß Anspruch 1, wobei die Fehlerbestimmungseinheit (32, 40) bestimmt, dass ein Massefehler in dem verbindenden Leiter (22) aufgetreten ist, falls, wenn die Schaltersteuereinheit (32) den ersten Schalter (33) öffnet und den zweiten Schalter (34) schließt, die Spannung des Verbindungsanschlusses (301), welche durch die erste Spannungserfassungseinheit (37) erfasst wird, das Massepotenzial ist.
Leistungsversorgungssystem (80) gemäß Anspruch 1, wobei die erste Spannungserfassungseinheit /37) die Spannung zwischen dem Verbindungsanschluss (301) und dem ersten Schalter (33) als die Spannung des Verbindungsanschlusses (301) erfasst, die Batterieeinheit (30) eine dritte Spannungserfassungseinheit beinhaltet, welche die Spannung zwischen dem zweiten Schalter (34) und der zweiten Speicherbatterie (31) als die elektromotorische Kraft der zweiten Speicherbatterie (20) erfasst, und die Fehlerbestimmungseinheit (32, 40) bestimmt, dass ein Fehler in entweder dem ersten Schalter (33) oder dem zweiten Schalter (34) aufgetreten ist, falls sich, wenn die Schaltersteuereinheit (32) sowohl den ersten Schalter (33) als auch den zweiten Schalter (34) schließt, die Spannung des Verbindungsanschlusses (301), die durch die erste Spannungserfassungseinheit (37) erfasst wird, von der elektromotorischen Kraft der zweiten Speicherbatterie (31), welche durch die dritte Spannungserfassungseinheit erfasst wird, unterscheidet.
Leistungsversorgungssystem (80) gemäß Anspruch 1, wobei der Generator (10) eine elektrische Leistungsregeneration durchführt, wenn ein Fahrzeug, welches mit dem Leistungsversorgungssystem (80) ausgestattet, verzögert, die erste Speicherbatterie (20) und die zweite Speicherbatterie (31) mit der regenerierten elektrischen Leistung des Generators (10) geladen werden, und die Schaltersteuereinheit (32) den ersten Schalter (33) und den zweiten Schalter (34) schließt, wenn der Generator (10) die elektrische Leistungsregeneration durchführt, und die Schaltersteuereinheit (32) den ersten Schalter (33) öffnet und den zweiten Schalter (34) schließt, wenn der Generator (10) die elektrische Leistungsregeneration nicht durchführt.
Leistungsversorgungssystem (80) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine Empfangseinheit, welche von einer externen Vorrichtung eine Fehlerdiagnoseanfrage empfängt, wobei die Schaltersteuereinheit (32) das Öffnen und Schließen des ersten Schalters (33) und des zweiten Schalters (34) in Reaktion auf die Fehlerdiagnoseanfrage steuert, wenn die Empfangseinheit die Fehlerdiagnoseanfrage empfängt.
Leistungsversorgungssystem (80) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend einen Schlüsselschalter (60), wobei der Schlüsselschalter (60) einen Hauptschalter zum An- und Ausschalten einer Leistungsversorgung für ein Fahrzeug, welches mit dem Leistungsversorgungssystem (80) ausgestattet ist, und einen Unter-Schalter für ein An- und Ausschalten einer Leistungsversorgung einer Zusatzeinrichtung, welche in dem Fahrzeug installiert ist, aufweist, der Hauptschalter nur dann betätigbar ist, wenn der Unter-Schalter angeschaltet ist, der Schlüsselschalter (60) mit der Batterieeinheit (30) verbunden ist, die Batterieeinheit (30) eine elektrische Leistungsversorgungssteuereinheit aufweist, welche das Zuführen von elektrischer Leistung von der zweiten Speicherbatterie (31) zu elektrischen Lasten (52, 53, 54) auf der Basis von Eingangssignalen, die von dem Hauptschalter und dem Unter-Schalter empfangen werden, steuert, und eine zweite Fehlerbestimmungseinheit, welche einen Fehler des Schlüsselschalters (60) auf der Basis des Eingangssignals, welches von dem Hauptschalter und dem Unter-Schalter empfangen wird, bestimmt.