DE112016006573T5 - On-board loader - Google Patents

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Abstract

Eine bordeigene Ladevorrichtung (100) umfasst: eine DC/DC-Wandlereinheit (16) einschließlich eines Schalt-Ausgangsschaltkreises (12); und eine Steuereinheit (17), die in der Lage ist, einen Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung zwischen einem Schaltmodus, in dem ein Ausgangsbetrieb durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis (12) ausgeführt wird, und einem Fehlerbestimmungsmodus, in dem bestimmt wird, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis (12) vorliegt, in einem Zustand zu schalten, in dem der Ausgangsbetrieb gestoppt wird. Die bordeigene Ladevorrichtung (100) arbeitet in dem Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus, wenn ein Ladevorgang einer Antriebsbatterie (4), die an einem Fahrzeug (2) befestigt ist, gestartet wird und der Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung (100) wird in den Schaltmodus gewechselt, wenn bestimmt wurde, dass kein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis (12) vorliegt.An on-board charging device (100) comprises: a DC / DC converter unit (16) including a switching output circuit (12); and a control unit (17) capable of operating mode of the on-board charging device between a shift mode in which an output operation is performed by the shift output circuit (12) and a fault determination mode in which it is determined whether an error in the switching output circuit (12) is to switch in a state in which the output operation is stopped. The on-board charging device (100) operates in the failure determination mode before the shift mode when charging a drive battery (4) mounted on a vehicle (2) is started and the operating mode of the on-board charging device (100) is changed to the shift mode, when it is determined that there is no fault in the switching output circuit (12).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine bordeigene Ladevorrichtung.The present invention relates to an onboard loader.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Konventionell wird ein Wandler zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, ein sogenannter „Wechselrichter“ entwickelt. Der Wechselrichter umfasst eine Vielzahl von Schaltelementen und einen Schaltkreis, der einen Ausgang ein/ausschaltet, indem die Schaltelemente ein- und ausgeschaltet werden, d. h. ein sogenannter „Schalt-Ausgangsschaltkreis“.Conventionally, a converter for converting direct current into alternating current, a so-called "inverter" is being developed. The inverter includes a plurality of switching elements and a switching circuit that turns an output on / off by switching the switching elements on and off, i. H. a so-called "switching output circuit".

Im Allgemeinen, wenn ein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente auftritt, die in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis enthaltenen sind, fließt Überstrom durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis. Aufgrund dieses Überstroms, erhöht sich die Temperatur eines anderen Schaltelements in dem der Kurzschlussfehler nicht auftritt, und ein Kurzschlussfehler des anderen Schaltelements, d. h. ein sekundärer Fehler, tritt auf. Patentliteratur 1 offenbart eine Technologie zur Erkennung und Anzeige eines Überstroms, der durch ein Schaltelement in einem Wechselrichter fließt.In general, when a short circuit fault occurs in one of the switching elements included in the switching output circuit, overcurrent flows through the switching output circuit. Due to this overcurrent, the temperature of another switching element in which the short circuit fault does not occur, and a short circuit failure of the other switching element, that is, increase. H. a secondary error occurs. Patent Literature 1 discloses a technology for detecting and displaying an overcurrent flowing through a switching element in an inverter.

ZITIERUNGSLISTECITATION

PATENTLITERATURPatent Literature

Patentliteratur 1: JP H10-215578 A ( JP 1998-215578 A )Patent Literature 1: JP H10-215578 A ( JP 1998-215578 A )

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM

Elektrische Fahrzeuge wie ein Elektrofahrzeug (engl. electric vehicle (EV)), ein Hybridfahrzeug (engl. hybrid electric vehicle (HEV)) und ein Plug-in-Hybridfahrzeug (engl. plug-in hybrid vehicle (PHEV)) umfassen eine Ladevorrichtung zum Laden einer Antriebsbatterie mittels einer externen Stromversorgung wie z. B. einer kommerziellen Stromversorgung in einem Haus oder einer dedizierten Ladestation, eine sogenannte „bordeigene Ladevorrichtung“ (engl. on-board charger (OBC)). Die bordeigene Ladevorrichtung umfasst einen Wandler (nachfolgend als „DC/DC-Wandler“ bezeichnet) zur Umwandlung von Gleichstrom in Gleichstrom. Außerdem umfasst die bordeigene Ladevorrichtung einen Wandler (nachfolgend als „AC/DC-Wandler“ bezeichnet) zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom, wenn die externe Stromversorgung eine Wechselstromstromversorgung ist.Electric vehicles such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid vehicle (PHEV) include a charging device for Charging a drive battery by means of an external power supply such. As a commercial power supply in a house or a dedicated charging station, a so-called "on-board charger" (English on-board charger (OBC)). The on-board charging device includes a converter (hereinafter referred to as "DC / DC converter") for converting direct current into direct current. In addition, the on-board charger includes a converter (hereinafter referred to as "AC / DC converter") for converting AC to DC when the external power supply is an AC power supply.

In dem DC/DC-Wandler der bordeigenen Ladevorrichtung wird ein Schalt-Ausgangsschaltkreis verwendet, der ähnlich wie der vorher beschriebene ist. Konkret wird z. B. eine Brückenschaltung, die aus vier Schaltelementen geformt ist, eine sogenannte „Vollbrückenschaltung“, verwendet. Alternativ wird z. B. eine Brückenschaltung, die aus zwei Schaltelementen geformt ist, eine sogenannte „Halbbrückenschaltung“, verwendet. Der DC/DC-Wandler für die bordeigene Ladevorrichtung ist mit einem Schaltkreis zur Erkennung eines Überstroms, der durch die Schalt- Ausgangsschaltkreise fließt, versehen.In the on-board charger DC / DC converter, a switching output circuit similar to that described above is used. Specifically, z. As a bridge circuit, which is formed of four switching elements, a so-called "full bridge circuit" is used. Alternatively, z. As a bridge circuit, which is formed of two switching elements, a so-called "half-bridge circuit" used. The in-vehicle charging DC / DC converter is provided with a circuit for detecting an overcurrent flowing through the switching output circuits.

Da die bordeigene Ladevorrichtung ein wichtiger Bestandteil in einem Ladesystem elektrischer Fahrzeuge ist, ist es notwendig Fehler sicher zu erkennen. Außerdem, ist es notwendig eine fehlerhafte Erkennung eines Fehlers zu vermeiden, da Austauschkosten einer bordeigenen Ladevorrichtung hoch sind. Daher wird in einer konventionellen bordeigenen Ladevorrichtung der Ladevorgang temporär gestoppt und neugestartet, wenn Überstrom durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis des DC/DC-Wandlers erkannt wird, und wenn Überstrom eine vorbestimmte Anzahl von Malen (z. B. dreimal) wiederholt erkannt wird, wird ein Ausfall des DC/DC-Wandlers bestimmt. Als Ergebnis ist es möglich eine fehlerhafte Bestimmung eines Fehlers zu verhindern, wenn die Ursache des auftretenden Überstroms flüchtig ist, d. h. wenn es keinen Fehler in dem DC/DC-Wandler gibt, und außerdem ist es möglich zu bestimmen, dass der DC/DC-Wandler ausfällt, wenn die Ursache des auftretenden Überstroms ein Kurzschlussfehler des Schaltelements ist.Since the on-board loader is an important component in a charging system of electric vehicles, it is necessary to reliably detect faults. In addition, it is necessary to avoid erroneous detection of an error, since exchange costs of an onboard loader are high. Therefore, in a conventional on-board charging device, charging is temporarily stopped and restarted when overcurrent is detected by the switching output circuit of the DC / DC converter, and when overcurrent is repeatedly detected a predetermined number of times (for example, three times) a failure of the DC / DC converter determined. As a result, it is possible to prevent erroneous determination of an error when the cause of the overcurrent occurring is volatile, i. H. if there is no fault in the DC / DC converter and, in addition, it is possible to determine that the DC / DC converter fails if the cause of the overcurrent that occurs is a short circuit fault of the switching element.

Dabei wird beim Start des Ladevorgangs der Antriebsbatterie, unter dem Gesichtspunkt der Stabilisierung des Ladevorgangs, unmittelbar nach dem Start des Ladens im DC/DC-Wandler für die bordeigene Ladevorrichtung ein Anfangswert eines Tastverhältnisses des Ausgangsbetriebs durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis auf einen kleinen Wert (z. B. einige Prozent) eingestellt und der Wert des Tastverhältnisses wird anschließend allmählich erhöht. In mehreren zehn bis mehreren hundert Einschaltzeiten nach dem Ladestart kann dieser Überstrom, selbst bei Überstrom der durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis fließt, nicht erkannt werden, da jede Einschaltzeit kurz ist.Incidentally, at the start of the charging operation of the driving battery, immediately after the start of charging in the on-board charging DC / DC converter, an initial value of a duty ratio of the output operation by the switching output circuit is set to a small value (for example, in order to stabilize the charging process) B. some percent) and the value of the duty cycle is then gradually increased. In several tens to several hundred on-times after the start of charging, this overcurrent can not be detected even with overcurrent flowing through the switching output circuit, since each on-time is short.

Das heißt, in der konventionellen bordeigenen Ladevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler in einem Schaltelement aus einer Vielzahl von Schaltelementen auftritt, die in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis des DC/DC-Wandlers enthalten sind, besteht ein Problem, dass es eine gewisse Zeit dauert, um zu bestimmen, dass der DC/DC-Wandler ausgefallen ist, nachdem Überstrom vorbestimmte Male erkannt wurde, so dass es nicht möglich ist den Fehler des DC/DC-Wandlers zu einem frühen Zeitpunkt zu erkennen. Außerdem fließt in der bestimmten Zeitspanne der Überstrom mit der Anzahl der Male, die durch Multiplikation einer vorbestimmten Anzahl von Malen mit mehreren zehn bis zu mehreren Hundert erhalten wird, durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis des DC/DC-Wandlers. Aufgrund eines solchen Überstroms, besteht das Problem, dass sich die Temperatur eines anderen Schaltelements in dem der Kurzschlussfehler nicht auftritt erhöht und ein sekundärer Fehler auftritt.That is, in the conventional on-board charging apparatus, when a short-circuit failure occurs in one switching element among a plurality of switching elements included in the switching output circuit of the DC / DC converter, there is a problem that it takes a certain time to close determine that the DC / DC converter has failed after overcurrent has been detected predetermined times, so that it is not possible the error of the DC / DC converter at an early time to recognize. In addition, in the certain period of time, the overcurrent flows through the switching output circuit of the DC / DC converter with the number of times obtained by multiplying a predetermined number of times from several tens to several hundreds. Due to such an overcurrent, there is a problem that the temperature of another switching element in which the short circuit fault does not occur increases and a secondary fault occurs.

Die vorliegende Erfindung wird zur Lösung der oben genannten Probleme erreicht, und ein Ziel ist es, einen Fehler des DC/DC-Wandlers frühzeitig zu finden und das Auftreten eines sekundären Fehlers aufgrund des Überstroms in der bordeigenen Ladevorrichtung zu unterdrücken.The present invention is achieved to solve the above-mentioned problems, and an object is to find an error of the DC / DC converter early and to suppress the occurrence of a secondary fault due to the overcurrent in the on-board charging device.

LÖSUNG DES PROBLEMSTHE SOLUTION OF THE PROBLEM

Eine bordeigene Ladevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine DC/DC-Wandlereinheit einschließlich eines Schalt-Ausgangsschaltkreises; und eine Steuereinheit, die in der Lage ist, einen Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung zwischen einem Schaltmodus, in dem ein Ausgangsbetrieb durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis ausgeführt wird, und einem Fehlerbestimmungsmodus, in dem bestimmt wird, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangskreis vorliegt, in einem Zustand zu schalten, in dem der Ausgangsbetrieb gestoppt wird. Die bordeigene Ladevorrichtung arbeitet in dem Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus, wenn ein Ladevorgang einer Antriebsbatterie, die an einem Fahrzeug befestigt ist, gestartet wird und der Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung wird in den Schaltmodus gewechselt, wenn bestimmt wurde, dass kein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis vorliegt.An on-board charging apparatus according to the present invention comprises: a DC / DC converter unit including a switching output circuit; and a control unit capable of operating mode of the on-board charging device between a shift mode in which an output operation is executed by the shift-output circuit and a fault determination mode in which it is determined whether there is an error in the shift-output circuit. in a state in which the output operation is stopped. The on-board charging apparatus operates in the failure determination mode before the shift mode when a charging operation of a drive battery mounted on a vehicle is started, and the operating mode of the onboard charging device is changed to the shift mode when it is determined that there is no fault in the shift output circuit is present.

VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNGADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION

Die bordeigene Ladevorrichtung der vorliegenden Erfindung hat einen Fehlerbestimmungsmodus, der sich von einem Schaltmodus unterscheidet, und arbeitet in dem Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus, wenn das Laden der Antriebsbatterie gestartet wird. Als Ergebnis ist es möglich einen Fehler der DC/DC-Wandlereinheit zu einem frühen Zeitpunkt zu finden und das Auftreten eines sekundären Fehlers aufgrund des Überstroms zu unterdrücken.The on-board charging apparatus of the present invention has a failure determination mode that is different from a shift mode, and operates in the failure determination mode before the shift mode when the charging of the drive battery is started. As a result, it is possible to find an error of the DC / DC converter unit at an early stage and suppress the occurrence of a secondary error due to the overcurrent.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Hauptteils einer bordeigenen Ladevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 13 is a view for explaining a main part of an onboard loading apparatus according to a first embodiment of the present invention;
  • 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Hauptteils von jeweils einem Schalt-Ausgangsschaltkreis und einer Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 Fig. 12 is a view for explaining a main part of each of a switching output circuit and a control unit according to the first embodiment of the present invention;
  • 3A ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; 3A Fig. 10 is a flowchart illustrating an operation of a control unit according to the first embodiment of the present invention;
  • 3B ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; 3B Fig. 10 is a flowchart illustrating an operation of the control unit according to the first embodiment of the present invention;
  • 3C ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; 3C Fig. 10 is a flowchart illustrating an operation of the control unit according to the first embodiment of the present invention;
  • 4 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs, wenn ein Kurzschlussfehler in einem Schaltelement nicht auftritt, aus den Betrieben des Schalt-Ausgangsschaltkreises und der Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; 4 FIG. 10 is a timing chart showing an example of operation when a short circuit fault does not occur in a switching element, from the operations of the switching output circuit and the control unit according to the first embodiment of the present invention; FIG.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs, wenn ein Kurzschlussfehler in einem Schaltelement auftritt, aus dem Betrieb des Schalt-Ausgangsschaltkreises und der Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; 5 FIG. 10 is a timing chart illustrating an example of the operation when a short-circuit failure occurs in a switching element from the operation of the switching output circuit and the control unit according to the first embodiment of the present invention; FIG.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Steuereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; 6 Fig. 10 is a flowchart illustrating an operation of a control unit according to a second embodiment of the present invention;
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs, wenn ein Kurzschlussfehler in einem Schaltelement nicht auftritt, aus dem Betrieb eines Schalt-Ausgangsschaltkreises und der Steuereinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und 7 FIG. 13 is a timing chart showing an example of operation when a short circuit failure in a switching element does not occur from the operation of a switching output circuit and the control unit according to the second embodiment of the present invention; FIG. and
  • 8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs, wenn ein Kurzschlussfehler in einem Schaltelement auftritt, aus dem Betrieb des Schalt-Ausgangsschaltkreises und der Steuereinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. 8th FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of the operation when a short-circuit failure occurs in a switching element from the operation of the switching output circuit and the control unit according to the second embodiment of the present invention.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Um die Erfindung näher zu beschreiben, werden im Folgenden einige Ausführungsbeispiele zur Durchführung der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.In order to further describe the invention, some embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

Erstes Ausführungsbeispiel First embodiment

1 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Hauptteils einer bordeigenen Ladevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die bordeigene Ladevorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf 1 erläutert. 1 FIG. 14 is a view for explaining a main part of an onboard loading device according to a first embodiment of the present invention. FIG. The on-board loader 100 of the first embodiment will be described with reference to 1 explained.

In der Zeichnung repräsentiert das Referenzzeichen 1 eine externe Stromversorgung. Die externe Stromversorgung 1 wird durch eine Wechselstrom-Stromversorgung gebildet. Konkret wird die externe Stromversorgung 1 z. B. durch eine kommerzielle Stromversorgung in einem Haus oder einer dedizierten Ladestation gebildet.In the drawing, the reference sign represents 1 an external power supply. The external power supply 1 is formed by an AC power supply. Specifically, the external power supply 1 z. B. formed by a commercial power supply in a house or a dedicated charging station.

Ein Fahrzeug 2 z. B. ist ein elektrisches Fahrzeug wie EV, HEV oder PHEV. Das Fahrzeug 2 umfasst einen Ladeanschluss 3, der mit der externen Stromversorgung 1 verbunden werden kann, und eine Antriebsbatterie 4. Die Antriebsbatterie 4 wird z. B. aus einer Lithium-Ionen-Sekundärbatterie oder einer Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterie gebildet.A vehicle 2 z. B. is an electric vehicle such as EV, HEV or PHEV. The vehicle 2 includes a charging port 3 that with the external power supply 1 can be connected, and a drive battery 4 , The drive battery 4 is z. B. formed from a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery.

Eine AC/DC-Wandlereinheit 11 ist zwischen dem Ladeanschluss 3 und der Antriebsbatterie 4 vorgesehen. Die AC/DC-Wandlereinheit 11 wird z. B. durch einen AC/DC-Wandler unter Verwendung einer Vollbrückenschaltung, ein sogenannter „Vollbrücken-AC/DC-Wandler“, gebildet.An AC / DC converter unit 11 is between the charging port 3 and the drive battery 4 intended. The AC / DC converter unit 11 is z. B. by an AC / DC converter using a full bridge circuit, a so-called "full bridge AC / DC converter" is formed.

Ein Schalt-Ausgangsschaltkreis 12, eine Spannungswandlerschaltung 13, eine Gleichrichterschaltung 14 und eine Glättungsschaltung 15 sind sequenziell in dieser Reihenfolge zwischen der AC/DC-Wandlereinheit 11 und der Antriebsbatterie 4 verbunden. Der Schalt-Ausgangsschaltkreis 12, die Spannungswandlerschaltung 13, die Gleichrichterschaltung 14 und die Glättungsschaltung 15 bilden eine DC/DC-Wandlereinheit 16. Außerdem ist eine Steuereinheit 17 für den Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 vorgesehen.A switching output circuit 12 , a voltage converter circuit 13 , a rectifier circuit 14 and a smoothing circuit 15 are sequential in this order between the AC / DC converter unit 11 and the drive battery 4 connected. The switching output circuit 12 , the voltage converter circuit 13 , the rectifier circuit 14 and the smoothing circuit 15 form a DC / DC converter unit 16 , There is also a control unit 17 for the switching output circuit 12 intended.

Der Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 ist z. B. aus einer Vollbrückenschaltung oder dergleichen gebildet. Die Spannungswandlerschaltung 13 wird aus einem Spannungswandler, der durch Wickeln eines Primärdrahtes und eines Sekundärdrahtes um einen Eisenkern erzeugt wird, gebildet. Die Gleichrichterschaltung 14 ist z. B. aus einer Diode gebildet. Die Glättungsschaltung 15 ist z. B. aus einem LC-Filter gebildet, einschließlich einer Spule (L), die durch Wickeln eines Drahtes um einen Eisenkern und einen Kondensator (C) hergestellt wird. Das heißt, die DC/DC-Wandlereinheit 16 wird aus einem sogenannten „Vollbrücken-DC/DC-Wandler“ gebildet. Die Steuereinheit 17 wird aus einem Prozessor wie z. B. einen Mikrocontroller oder einen digitalen Signalprozessor (DSP) gebildet.The switching output circuit 12 is z. B. formed from a full bridge circuit or the like. The voltage converter circuit 13 is formed of a voltage converter, which is generated by winding a primary wire and a secondary wire around an iron core. The rectifier circuit 14 is z. B. formed of a diode. The smoothing circuit 15 is z. B. formed from an LC filter, including a coil (L), which is prepared by winding a wire around an iron core and a capacitor (C). That is, the DC / DC converter unit 16 is formed of a so-called "full bridge DC / DC converter". The control unit 17 is from a processor such. As a microcontroller or a digital signal processor (DSP) formed.

Die AC/DC-Wandlereinheit 11, die DC/DC-Wandlereinheit 16 und die Steuereinheit 17 bilden einen Hauptteil der bordeigenen Ladevorrichtung 100. Die bordeigene Ladevorrichtung 100 ist an einem Fahrzeug 2 befestigt und lädt die Antriebsbatterie 4 unter Verwendung der externen Stromversorgung 1. Die bordeigene Ladevorrichtung 100 ist eine bordeigene Ladevorrichtung.The AC / DC converter unit 11 , the DC / DC converter unit 16 and the control unit 17 form a major part of the onboard loader 100 , The on-board loader 100 is on a vehicle 2 attaches and charges the drive battery 4 using the external power supply 1 , The on-board loader 100 is an onboard loader.

Als nächstes werden der Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 und die Steuereinheit 17 mit Bezug auf 2 erläutert.Next, the switching output circuit 12 and the control unit 17 regarding 2 explained.

Eine Vollbrückenschaltung 21 ist aus vier Schaltelementen Q1 bis Q4 gebildet. Jedes der Schaltelemente Q1 bis Q4 wird durch einen N-Kanal Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) gebildet.A full bridge circuit 21 is made up of four switching elements Q1 to Q4 educated. Each of the switching elements Q1 to Q4 is formed by an N-channel metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET).

Eine Treiberschaltung 22 setzt die Schaltelemente Q1 bis Q4 auf den An-Zustand durch Anlegen einer Antriebsspannung, mit einem vorbestimmten Wert (z. B. fünf Volt), an die Gate-Anschlüsse der Schaltelemente Q1 bis Q4 in Übereinstimmung mit einem Treibersignal das von der Steuereinheit 17 eingegeben wird. Außerdem stellt die Treiberschaltung 22 die Schaltelemente Q1 bis Q4 auf den Aus-Zustand durch stoppen der angelegten Antriebsspannung.A driver circuit 22 sets the switching elements Q1 to Q4 to the on state by applying a driving voltage having a predetermined value (eg, five volts) to the gate terminals of the switching elements Q1 to Q4 in accordance with a drive signal from the control unit 17 is entered. It also sets the driver circuit 22 the switching elements Q1 to Q4 to the off state by stopping the applied drive voltage.

Eine Stromerkennungsschaltung 23 erkannt einen Stromwert des Stroms, der durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt. Die Stromerkennungsschaltung 23 wird z. B. aus einem Stromwandler, der durch Wickeln eines Primärdrahtes und eines Sekundärdrahtes um einen Eisenkern erhalten wird, gebildet.A current detection circuit 23 detects a current value of the current flowing through the full bridge circuit 21 flows. The current detection circuit 23 is z. B. from a current transformer, which is obtained by winding a primary wire and a secondary wire around an iron core formed.

Eine Überstromerkennungsschaltung 24 erkannt einen Überstrom, der durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt. Das heißt, ein Schwellenwert, der mit dem von der Stromerkennungsschaltung 23 erkannten Stromwert verglichen wird, ist im Voraus in der Überstromerkennungsschaltung 24 festgelegt. Die Überstromerkennungsschaltung 24 vergleicht den von der Stromerkennungsschaltung 23 erkannten Stromwert mit dem Schwellenwert. Wenn der Stromwert den Schwellenwert übersteigt gibt die Überstromerkennungsschaltung 24 ein Signal an die Steuereinheit 17 aus, dass der Stromwert den Schwellenwert überschreitet, und gibt ein Gate-Abschaltsignal an die Treiberschaltung 22 aus. Die Überstromerkennungsschaltung 24 wird z. B. durch einen Komparator, der einen Operationsverstärker verwendet, gebildet.An overcurrent detection circuit 24 detected an overcurrent caused by the full bridge circuit 21 flows. That is, a threshold corresponding to that of the current detection circuit 23 detected current value is in advance in the overcurrent detection circuit 24 established. The overcurrent detection circuit 24 compares that from the current detection circuit 23 detected current value with the threshold. When the current value exceeds the threshold, the overcurrent detection circuit outputs 24 a signal to the control unit 17 from that the current value exceeds the threshold, and outputs a gate turn-off signal to the driver circuit 22 out. The overcurrent detection circuit 24 is z. By a comparator using an operational amplifier.

Wenn das Gate-Abschaltsignal von der Überstromerkennungsschaltung 24 eingegeben wird stoppt die Treiberschaltung 22 die Versorgung aller Schaltelemente Q1 bis Q4 mit der Antriebsspannung, ungeachtet, ob ein Treibersignal von der Steuereinheit 17 eingegeben wird.When the gate turn-off signal from the overcurrent detection circuit 24 is entered stops the driver circuit 22 the supply of all switching elements Q1 to Q4 with the drive voltage, regardless of whether a drive signal from the control unit 17 is entered.

Die Vollbrückenschaltung 21, die Treiberschaltung 22, die Stromerkennungsschaltung 23 und die Überstromerkennungsschaltung 24 bilden einen Hauptteil des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12.The full bridge circuit 21 , the driver circuit 22 , the current detection circuit 23 and the overcurrent detection circuit 24 form a major part of the switching output circuit 12 ,

Die DC/DC-Wandlereinheit 16 hat vier Betriebsmodi: einen Ladestartmodus, einen Schaltmodus, einen Ladestoppmodus und einen Fehlerbestimmungsmodus.The DC / DC converter unit 16 has four modes of operation: a charge start mode, a shift mode, a charge stop mode and a fault determination mode.

Der Ladestartmodus ist ein Betriebsmodus, der jedes Mal eingesetzt wird, wenn das Laden der Antriebsbatterie 4 gestartet wird. Im Ladestartmodus stoppt die Treiberschaltung 22 die Versorgung aller Schaltelemente Q1 bis Q4 mit der Antriebsspannung.The charge start mode is an operation mode that is used every time the drive battery is charged 4 is started. In the charging start mode, the driver circuit stops 22 the supply of all switching elements Q1 to Q4 with the drive voltage.

Der Schaltmodus ist ein Betriebsmodus in dem Ausgangsbetrieb durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 (nachfolgend manchmal einfach als „Ausgangsbetrieb“ bezeichnet) ausgeführt wird, um die Antriebsbatterie 4 zu laden. In dem Schaltmodus versorgt die Treiberschaltung 22 abwechselnd die zwei Schaltelemente Q2 und Q3 und die verbleibenden Schaltelemente Q1 und Q4 aus den vier in der Vollbrückenschaltung 21 enthaltenen Schaltelementen Q1 bis Q4 mit einer Antriebsspannung. Der Zyklus des Ausgangsbetriebs im Schaltmodus wird z. B. auf 13 Mikrosekunden gesetzt.The switching mode is an operation mode in the output operation by the switching output circuit 12 (hereinafter sometimes simply referred to as "output operation") is performed to the drive battery 4 to load. In the switching mode, the driver circuit powers 22 alternately the two switching elements Q2 and Q3 and the remaining switching elements Q1 and Q4 from the four in the full bridge circuit 21 contained switching elements Q1 to Q4 with a drive voltage. The cycle of the output mode in the switching mode is z. B. set to 13 microseconds.

Im Schaltmodus sind ein Langsamstartmodus, in dem ein Wert eines Tastverhältnisses im Ausgangsbetrieb allmählich zunimmt, und ein Dauerzustand-Schaltmodus, der ein aus dem Langsamstartmodus verschobener Betriebsmodus ist und in dem der Wert des Tastverhältnisses ein konstanter Wert ist, enthalten. In dem Langsamstartmodus ist z. B. der untere Grenzwert (d. h. der Anfangswert) des Tastverhältnisses auf einen Wert größer als 0 % und kleiner als 10 % eingestellt und der obere Grenzwert (d. h. der Endwert) des Tastverhältnisses ist auf einen Wert größer als 40 % und kleiner als 50 % eingestellt. In dem Dauerzustand-Schaltmodus ist das Tastverhältnis auf einen Wert gesetzt, der annähernd derselbe ist wie der obere Grenzwert in dem Langsamstartmodus.In the shift mode, a slow-start mode in which a value of a duty ratio in the output operation gradually increases, and a steady-state shift mode that is an operation mode shifted from the slow-start mode and in which the value of the duty ratio is a constant value are included. In the slow start mode is z. For example, the lower limit value (ie, the initial value) of the duty ratio is set to a value greater than 0% and less than 10%, and the upper limit value (ie, the end value) of the duty ratio is set to a value greater than 40% and less than 50% , In the steady-state switching mode, the duty ratio is set to a value that is approximately the same as the upper limit value in the slow-start mode.

Der Ladestoppmodus ist ein Betriebsmodus in dem das Laden der Antriebsbatterie 4 gestoppt ist. Im Ladestoppmodus stoppt die Treiberschaltung 22 die Versorgung aller Schaltelemente Q1 bis Q4 mit der Antriebsspannung.The charge stop mode is an operation mode in which the drive battery is charged 4 is stopped. In the charge stop mode, the driver circuit stops 22 the supply of all switching elements Q1 to Q4 with the drive voltage.

Der Fehlerbestimmungsmodus ist ein Betriebsmodus in dem bestimmt wird, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 besteht, in einem Zustand in dem der Ausgangsbetrieb gestoppt wird. Konkret wird z. B. aus den vier Schaltelementen Q1 bis Q4, die in der Vollbrückenschaltung 21 enthalten sind, bestimmt, ob ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q1 und Q3, die mit einer Seite hohen Potentials verbunden sind, besteht und auch ob ein Kurzschlussfehler in den zwei Schaltelementen Q2 und Q4, die mit einer Seite niedrigen Potentials verbunden sind, besteht.The error determination mode is an operation mode in which it is determined whether an error in the switching output circuit 12 is in a state in which the output operation is stopped. Specifically, z. B. from the four switching elements Q1 to Q4 that in the full bridge circuit 21 are included, determines if a short circuit fault in the switching elements Q1 and Q3 , which are connected to a high-potential side, and there is also a short-circuit fault in the two switching elements Q2 and Q4 composed of a low potential side exists.

Das heißt, in dem Fehlerbestimmungsmodus legt die Treiberschaltung 22 die Antriebsspannung abwechselnd einmal an die Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials und an die Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials an. Wenn die Antriebsspannung an die Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials angelegt wird, wenn die Überstromerkennungsschaltung 24 Überstrom erkennt, wird bestimmt, dass der Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials auftritt. Wenn die Antriebsspannung an die Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials angelegt wird, wenn die Überstromerkennungsschaltung 24 Überstrom erkennt, wird bestimmt, dass der Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt.That is, in the error determination mode, the driver circuit sets 22 the drive voltage alternately once to the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side and on the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side. When the drive voltage to the switching elements Q2 and Q4 is applied to the low potential side when the overcurrent detection circuit 24 Overcurrent detected, it is determined that the short circuit fault in at least one of the switching elements Q1 and Q3 occurs on the high potential side. When the drive voltage to the switching elements Q1 and Q3 is applied to the high potential side when the overcurrent detection circuit 24 Overcurrent detected, it is determined that the short circuit fault in at least one of the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side.

Die Einschaltzeit jedes der Schaltelemente Q1 bis Q4 ist in dem Fehlerbestimmungsmodus auf einen Wert eingestellt, der groß genug ist, dass die Überstromerkennungsschaltung 24 Überstrom erkennt, wenn der Überstrom ausgelöst durch den Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 zur Vollbrückenschaltung 21 fließt. Außerdem ist die Einschaltzeit auf einen Wert eingestellt, der klein genug ist, dass der Temperaturanstiegswert der Schaltelemente Q1 bis Q4 aufgrund von Überstrom in einer vorgegebenen Anzahl von Male (z. B. dreimal) des Fehlerbestimmungsmodus gleich oder kleiner als ein im Voraus eingestellter Referenzwert ist. Der Referenzwert ist z. B. ein Wert, der erhalten wird durch Subtrahieren eines vorausberechneten Werts oder eines gemessenen Werts der Umgebungstemperatur der bordeigenen Ladevorrichtung 100 zum Zeitpunkt des Ladens, von einem oberen Grenzwert (z. B. 150 bis 175 Grad C) der Wärmebeständigkeitstemperatur der Schaltelemente Q1 bis Q4. Zum Beispiel ist die Einschaltzeit der Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials auf 50 Millisekunden eingestellt und die Einschaltzeit der Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials ist auf 50 Millisekunden eingestellt.The switch-on time of each of the switching elements Q1 to Q4 is set in the error determination mode to a value large enough that the overcurrent detection circuit 24 Overcurrent detects when the overcurrent is triggered by the short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 to the full bridge circuit 21 flows. In addition, the on-time is set to a value small enough that the temperature rise value of the switching elements Q1 to Q4 due to overcurrent in a predetermined number of times (for example, three times) of the error determination mode is equal to or smaller than a reference value set in advance. The reference value is z. For example, a value obtained by subtracting a pre-calculated value or a measured value of the ambient temperature of the on-board charging device 100 at the time of charging, from an upper limit (eg, 150 to 175 degrees C) of the heat-resistant temperature of the switching elements Q1 to Q4 , For example, the turn-on time of the switching elements Q2 and Q4 is set to 50 milliseconds on the low potential side and the turn-on time of the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side is set to 50 milliseconds.

Eine Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 stellt den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 ein. Eine Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 gibt das jedem der Schaltelemente Q1 bis Q4 entsprechenden Treibersignal an die Treiberschaltung 22 aus, zu einem Zeitpunkt in Übereinstimmung mit dem durch die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 eingestellten Betriebsmodus.An operation mode setting unit 31 represents the operating mode of the DC / DC converter unit 16 one. A driver signal output unit 32 gives that to each of the switching elements Q1 to Q4 corresponding driver signal to the driver circuit 22 out, at a time in accordance with the by the operation mode setting unit 31 set operating mode.

Wenn der Ladevorgang für die Antriebsbatterie 4 gestartet wird, stellt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 erst den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus ein und schaltet den Betriebsmodus dann in den Fehlerbestimmungsmodus um. Wenn in dem Fehlerbestimmungsmodus bestimmt wird, dass kein Fehler in den Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 besteht, schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus in den Schaltmodus um.When the charging process for the drive battery 4 is started, sets the operation mode setting unit 31 first the operating mode of the DC / DC converter unit 16 to the charge start mode and then switches the operation mode in the error determination mode. When it is determined in the error determination mode that no error in the switching output circuit 12 exists, the operating mode setting unit switches 31 change the operating mode to the switching mode.

Eine Abnormalitätserkennungseinheit 33 überwacht die Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24 während des Betriebs in dem Schaltmodus, um einen abnormalen Zustand des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12 zu erkennen. Das heißt der abnormale Zustand ist ein Zustand in dem Überstrom durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt.An abnormality detection unit 33 monitors the output of the overcurrent detection circuit 24 during operation in the switching mode, to an abnormal state of the switching output circuit 12 to recognize. That is, the abnormal state is a state in the overcurrent through the full-bridge circuit 21 flows.

Wenn die Abnormalitätserkennungseinheit 33 den abnormalen Zustand erkennt, schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Schaltmodus in den Ladestoppmodus und schaltet dann den Betriebsmodus auf den Ladestartmodus und dann wiederum in den Fehlerbestimmungsmodus.If the abnormality detection unit 33 detects the abnormal condition, switches the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the shift mode to the charge stop mode, and then switches the operation mode to the charge start mode and then to the failure determination mode again.

Während des Betriebs in dem Fehlerbestimmungsmodus überwacht eine Fehlerbestimmungseinheit 34 die Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24, um zu bestimmen ob es einen Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 gibt. Konkret bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials auftritt z. B. in einem Fall, in dem Überstrom erkannt wird, wenn die Treibersignale entsprechend der Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials ausgegeben werden. Außerdem bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt z. B. in einem Fall, in dem Überstrom erkannt wird, wenn die Treibersignale entsprechend der Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials ausgegeben werden.During operation in the failure determination mode, a fault determination unit monitors 34 the output of the overcurrent detection circuit 24 to determine if there is an error in the switching output circuit 12 gives. Specifically, the error determination unit determines 34 in that a short circuit fault in at least one of the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side occurs, for. In a case where overcurrent is detected when the drive signals corresponding to the switching elements Q2 and Q4 be output on the low potential side. In addition, the error determination unit determines 34 in that a short circuit fault in at least one of the switching elements Q2 and Q4 on the side low Potentialstritt for. In a case where overcurrent is detected when the drive signals corresponding to the switching elements Q1 and Q3 be output on the high potential side.

Wenn durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens entweder in den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials oder in den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt, schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus in den Ladestoppmodus um. Außerdem fixiert die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestoppmodus und ändert den Betriebsmodus anschließend nicht, wenn von der Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wurde, dass es eine vorbestimmte Anzahl (z. B. dreimal) von aufeinander folgenden Kurzschlussfehler in wenigstens entweder den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials oder die Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt. Außerdem weißt zu diesem Zeitpunkt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 eine Fehlersignalübertragungseinheit 35 an, ein Signal zu übertragen, dass anzeigt, dass die bordeigene Ladevorrichtung 100 ausfällt (nachfolgend als „Fehlersignal“ bezeichnet).If through the fault determination unit 34 it is determined that a short circuit fault occurs in at least one of the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side or in the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the charge stop mode. In addition, the operation mode setting unit fixes 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 in the charge stop mode and then does not change the operating mode when the fault determination unit 34 it has been determined that there is a predetermined number (e.g., three times) of consecutive short circuit failures in at least one of the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side or the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side. In addition, the operation mode setting unit knows at this time 31 an error signal transmission unit 35 to transmit a signal indicating that the onboard loader 100 fails (hereinafter referred to as "error signal").

Die Fehlersignalübertragungseinheit 35 sendet das Fehlersignal an eine externe nicht dargestellte Vorrichtung. Die externe Vorrichtung ist z. B. eine Steuervorrichtung für ein Armaturenbrett in einem Fahrzeug 2. Bei Empfang des Fehlersignals schaltet die Steuervorrichtung eine Warnlampe, aus den in dem Armaturenbrett bereitgestellten Warnlampen, ein, die darauf hinweist, dass das Ladesystem der Antriebsbatterie 4 ausgefallen ist.The error signal transmission unit 35 sends the error signal to an external device not shown. The external device is z. B. a control device for a dashboard in a vehicle 2 , Upon receipt of the error signal, the control device turns on a warning lamp, from the warning lights provided in the dashboard, indicating that the charging system of the drive battery 4 has failed.

Die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31. die Treibersignal-Ausgabeeinheit 32, die Abnormalitätserkennungseinheit 33, die Fehlerbestimmungseinheit 34 und die Fehlersignalübertragungseinheit 35 bilden einen Hauptteil der Steuereinheit 17.The operating mode setting unit 31 , the driver signal output unit 32 , the abnormality detection unit 33 , the error determination unit 34 and the error signal transmission unit 35 form a main part of the control unit 17 ,

Als nächstes wird der Betrieb der Steuereinheit 17 erläutert mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm der 3, dass sich auf den Betrieb der Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31, der Abnormalitätserkennungseinheit 33, der Fehlerbestimmungseinheit 34 und der Fehlersignalübertragungseinheit 35 konzentriert. Die Anzahl der Fehlerbestimmungen durch die Fehlerbestimmungseinheit 34, die als Referenz für die Festlegung des Betriebsmodus und die Übertragung des Fehlersignals dient, wird auf drei gesetzt. Wenn die Ladeanschluss 3 an die externe Stromversorgung 1 angeschlossen ist oder wenn der Start des Ladevorgangs der Antriebsbatterie 4 durch die Betrieb einer nicht abgebildeten Eingabevorrichtung angewiesen wird, startet die Steuereinheit 17 einen Prozess in Schritt ST1.Next, the operation of the control unit 17 explained with reference to a flowchart of 3 that affects the operation of the operating mode setting unit 31 , the abnormality detection unit 33 , the error determination unit 34 and the error signal transmission unit 35 concentrated. The number of error determinations by the error determination unit 34 , which serves as a reference for determining the operating mode and transmitting the error signal, is set to three. When the charging port 3 to the external power supply 1 is connected or when the start of charging the drive battery 4 commanded by the operation of an input device not shown, the control unit starts 17 a process in step ST1.

Als erstes stellt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 in Schritt ST1 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus ein. Als nächstes schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 in Schritt ST2 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Ladestartmodus auf den Fehlerbestimmungsmodus um. Zusätzlich benachrichtigt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 die Fehlerbestimmungseinheit 34, dass der Modus in den Fehlerbestimmungsmodus umgeschaltet wurde. Die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 benachrichtigt die Fehlerbestimmungseinheit 34 über den Zeitpunkt, an dem die Treibersignale, die den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials entsprechen, ausgegeben werden und den Zeitpunkt zu dem die Treibersignale, die den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials entsprechen, ausgegeben werden.First, the operation mode setting unit 31 in step ST1, the operation mode of the DC / DC converter unit 16 enter the charging start mode. Next, the operation mode setting unit switches 31 in step ST2, the operation mode of the DC / DC converter unit 16 from the charge start mode to the failure determination mode. In addition, the operation mode setting unit notifies 31 the error determination unit 34 in that the mode has been switched to the error determination mode. The operating mode setting unit 31 notifies the error determination unit 34 about the timing at which the driver signals to the switching elements Q2 and Q4 correspond to the low potential side, and the timing at which the driver signals to the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side.

Als nächstes bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34 in Schritt ST3, ob ein Fehler in dem Schalt- Ausgangsschaltkreis 12 besteht, durch Überwachung der Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24 während des Fehlerbestimmungsmodusbetriebs. Das heißt, die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, ob ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials auftritt und bestimmt außerdem, ob ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt. Die Fehlerbestimmungseinheit 34 gibt das Bestimmungsergebnis an die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 aus.Next, the error determination unit determines 34 in step ST3, whether an error in the switching output circuit 12 by monitoring the output of the overcurrent detection circuit 24 during fault determination mode operation. That is, the error determination unit 34 determines if a short circuit fault in the switching elements Q1 and Q3 occurs on the high potential side and also determines whether a short circuit fault in the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side. The error determination unit 34 gives the determination result to the operation mode setting unit 31 out.

Wenn die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens entweder in den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials oder in den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials auftritt (JA in Schritt ST3), schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus in den Ladestoppmodus in Schritt ST4 um.If the error determination unit 34 determines that a short circuit fault in at least either in the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side or in the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side (YES in step ST3), the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the charge stop mode in step ST4 around.

Als nächstes greift die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 in Schritt ST5 auf die Bestimmungsergebnisse der Fehlerbestimmungseinheit 34 spätestens dreimal zu Schritt ST3 zu. In einem Fall, in dem die Fehlerbestimmungseinheit 34 weniger als dreimal bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials auftritt und die Fehlerbestimmungseinheit 34 weniger als dreimal bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt (NEIN in Schritt ST5), kehrt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 zurück zu Schritt ST1 und stellt den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus um.Next, the operation mode setting unit engages 31 in step ST5 on the determination results of the error determination unit 34 at least three times to step ST3 to. In a case where the error determination unit 34 less than three times determines that a short circuit fault in the switching elements Q1 and Q3 occurs on the high potential side and the fault determination unit 34 less than three times determines that a short circuit fault in the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side (NO in step ST5 ), the operating mode setting unit returns 31 back to step ST1 and represents the operating mode of the DC / DC converter unit 16 to the charging start mode.

Andererseits, in einem Fall in dem die Fehlerbestimmungseinheit 34 dreimal oder mehr als dreimal bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens entweder in den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials oder in den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt (JA in Schritt ST5), schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 in den Ladestoppmodus in Schritt ST6 um. Zusätzlich weißt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 die Fehlersignalübertragungseinheit 35 an ein Fehlersignal zu senden.On the other hand, in a case where the error determination unit 34 three times or more than three times determines that a short circuit fault in at least either in the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side or in the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side (YES in step ST5 ), switches the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 in the charge stop mode in step ST6 around. In addition, the operation mode setting unit knows 31 the error signal transmission unit 35 to send an error signal.

Als nächstes sendet in Schritt ST7 die Fehlersignalübertragungseinheit 35 das Fehlersignal an eine externe Vorrichtung.Next, send in step ST7 the error signal transmission unit 35 the error signal to an external device.

Wenn die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass kein Kurzschlussfehler in den beiden Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials und in den beiden Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt (NEIN in Schritt ST3), schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus in den Langsamstartmodus in Schritt ST11 um. Zusätzlich benachrichtigt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 die Abnormalitätserkennungseinheit 33, dass der Betriebsmodus in den Schaltmodus umgeschaltet wurde.If the error determination unit 34 determines that no short circuit fault in the two switching elements Q1 and Q3 on the high potential side and in the two switching elements Q2 and Q4 on the low potential side (NO in step ST3 ), switches the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the slow start mode in step ST11 around. In addition, the operation mode setting unit notifies 31 the abnormality detection unit 33 in that the operating mode has been switched to the switching mode.

Als nächstes überwacht die Abnormalitätserkennungseinheit 33 in Schritt ST12 die Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24 während des Betriebs im Langsamstartmodus. Wenn der abnormale Zustand des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12, d. h. der Zustand, in dem Überstrom durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt, erkannt wird (JA in Schritt ST12), benachrichtigt die Abnormalitätserkennungseinheit 33 die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 über das Erkennungsergebnis.Next, the abnormality detection unit monitors 33 in step ST12 the output of the overcurrent detection circuit 24 during operation in slow start mode. When the abnormal state of the switching output circuit 12 , ie the state in which overcurrent through the full bridge circuit 21 flows, is detected (YES in step ST12 ) notifies the abnormality detection unit 33 the operation mode setting unit 31 about the recognition result.

Bei Erhalt der Benachrichtigung in Schritt ST12, schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 in Schritt ST13 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Langsamstartmodus auf den Ladestoppmodus um. Als nächstes kehrt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 zurück zu dem Prozess in Schritt ST1 und stellt die DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus ein.Upon receiving the notification in step ST12 , switches the operation mode setting unit 31 in step ST13 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the slow start mode to the charge stop mode. Next, the operation mode setting unit returns 31 back to the process in step ST1 and provides the DC / DC converter unit 16 enter the charging start mode.

Andererseits, wenn der Langsamstartmodus endet ohne die Benachrichtigung zu empfangen, dass der abnormale Zustand erkannt wurde (NEIN in Schritt ST12), stellt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Langsamstartmodus in den Dauerzustand-Schaltmodus in Schritt ST21.On the other hand, when the slow start mode ends without receiving the notification that the abnormal condition has been detected (NO in step S4) ST12 ), sets the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the slow start mode to the steady state shift mode in step ST21 ,

Als nächstes überwacht die Abnormalitätserkennungseinheit 33 in Schritt ST22 die Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24 während des Betriebs im Dauerzustand-Schaltmodus. Wenn ein abnormaler Zustand des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12, d. h. der Zustand, in dem Überstrom durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt, erkannt wird (JA in Schritt ST22), benachrichtigt die Abnormalitätserkennungseinheit 33 die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 über das Erkennungsergebnis.Next, the abnormality detection unit monitors 33 in step ST22 the output of the overcurrent detection circuit 24 during operation in steady state switching mode. When an abnormal state of the switching output circuit 12 , ie the state in which overcurrent through the full bridge circuit 21 flows, is detected (YES in step ST22 ) notifies the abnormality detection unit 33 the operation mode setting unit 31 about the recognition result.

Bei Erhalt der Benachrichtigung in Schritt ST22, schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 in Schritt ST23 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Dauerzustand-Schaltmodus auf den Ladestoppmodus um. Als nächstes kehrt Ablauf durch die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 zurück zu dem Prozess in Schritt ST1 und die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 stellt die DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus ein.Upon receiving the notification in step ST22 , switches the operation mode setting unit 31 in step ST23 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the steady state switch mode to the charge stop mode. Next, flow returns through the operation mode setting unit 31 back to the process in step ST1 and the operation mode setting unit 31 represents the DC / DC converter unit 16 enter the charging start mode.

Andererseits, wenn der Dauerzustand-Schaltmodus endet ohne die Benachrichtigung zu empfangen, dass der abnormale Zustand erkannt wurde (NEIN in Schritt ST22), beendet die Steuereinheit 17 den Prozess. Der Dauerzustand-Schaltmodus endet, wenn der Ladevorgang der Antriebsbatterie 4 vollendet ist, wenn die Verbindung zwischen dem Ladeanschluss 3 und der externen Stromversorgung 1 unterbrochen wird, oder wenn die Anweisung den Ladevorgang der Antriebsbatterie 4 zu beenden von einer nicht dargestellten Eingabevorrichtung erfolgt.On the other hand, when the steady-state switching mode ends without receiving the notification that the abnormal condition has been detected (NO in step S4 ST22 ), the control unit ends 17 the process. The steady state switching mode ends when the charging battery is being charged 4 is completed when the connection between the charging port 3 and the external power supply 1 is interrupted, or if the instruction charging the drive battery 4 to finish by an input device, not shown, takes place.

Als nächstes wird mit Bezug auf die 4 und 5 ein Beispiel des Betriebs des Schalt- Ausgangsschaltkreises 12 und der Steuereinheit 17 detailliert beschrieben.Next, referring to the 4 and 5 an example of the operation of the switching output circuit 12 and the control unit 17 described in detail.

4 ist ein Zeitdiagramm, das die Treibersignale, die den Schaltelementen Q1 bis Q4, den An/Aus-Zuständen der Schaltelemente Q1 bis Q4, einer Markierung bezüglich des Bestimmungsergebnisses durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 und dem Gate-Abschaltsignal entsprechen, in einem Fall anzeigt, in dem kein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt. 4 is a timing diagram showing the driver signals to the switching elements Q1 to Q4 , the on / off states of the switching elements Q1 to Q4 , a mark relating to the determination result by the error determination unit 34 and the gate turn-off signal, in a case indicating that there is no short-circuit fault in any of the switching elements Q1 to Q4 occurs.

Als erstes stellt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus ein. Im Ladestartmodus stoppt die Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 die Ausgabe von Treibersignalen die den Schaltelementen Q1 bis Q4 entsprechen. Als Ergebnis wird die an alle Schaltelemente Q1 bis Q4 angelegte Antriebsspannung gestoppt und die Schaltelemente Q1 bis Q4 befinden sich alle im Aus-Zustand.First, the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 enter the charging start mode. In the charging start mode, the drive signal output unit stops 32 the output of driver signals the the switching elements Q1 to Q4 correspond. As a result, the to all switching elements Q1 to Q4 applied drive voltage stopped and the switching elements Q1 to Q4 are all in the off state.

Als nächstes schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Ladestartmodus auf den Fehlerbestimmungsmodus um. In dem Fehlerbestimmungsmodus gibt die Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 erst die Treibersignale aus, die den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials entsprechen und dann die Treibersignale, die den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials entsprechen. In Übereinstimmung mit den Treibersignalen, wird die Antriebsspannung erst an die Schaltelemente Q2 und Q4 angelegt und dann wird die Antriebsspannung an die Schaltelemente Q1 und Q3 angelegt. Als Ergebnis werden zuerst die Schaltelemente Q2 und Q4 eingeschaltet und danach die Schaltelemente Q1 und Q3. Die Einschaltzeit der Schaltelemente Q2 und Q4 und die Einschaltzeit der Schaltelemente Q1 und Q3 werden jeweils auf 50 Millisekunden eingestellt.Next, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the charge start mode to the failure determination mode. In the failure determination mode, the drive signal output unit outputs 32 first the driver signals off, the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side and then the driver signals corresponding to the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side. In accordance with the drive signals, the drive voltage is first applied to the switching elements Q2 and Q4 applied and then the drive voltage to the switching elements Q1 and Q3 created. As a result, first the switching elements Q2 and Q4 switched on and then the switching elements Q1 and Q3 , The switch-on time of the switching elements Q2 and Q4 and the turn-on time of the switching elements Q1 and Q3 are each set to 50 milliseconds.

Da kein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, kein Überstrom durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt, sodass kein Überstrom von der Überstromerkennungsschaltung 24 erkannt werden kann. Als Ergebnis bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34, dass es keinen Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 gibt. Die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 schaltet den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus auf den Langsamstartmodus um.Because no short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs, no overcurrent through the full bridge circuit 21 flows, so no overcurrent from the overcurrent detection circuit 24 can be recognized. As a result, the error determination unit determines 34 in that there is no error in the switching output circuit 12 gives. The operating mode setting unit 31 Switches the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the slow start mode.

In dem Langsamstartmodus gibt die Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 die Treibersignale, die den zwei Schaltelementen Q2 und Q3 entsprechen und dann die verbleibenden Treibersignale, die den Schaltelementen Q1 und Q4 entsprechen, abwechselnd aus. Die Antriebsspannung wird abwechselnd an die Schaltelemente Q2 und Q3 und die Schaltelemente Q1 und Q4 in Übereinstimmung mit den Treibersignalen angelegt. Als Ergebnis werden die Schaltelemente Q2 und Q3 und die Schaltelemente Q1 und Q4 abwechselnd eingeschaltet. Folglich wird der Ausgangsbetrieb der Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 ausgeführt und die Antriebsbatterie 4 geladen.In the slow start mode, the drive signal output unit outputs 32 the driver signals corresponding to the two switching elements Q2 and Q3 and then the remaining driver signals corresponding to the switching elements Q1 and Q4 correspond, alternately. The drive voltage is alternately applied to the switching elements Q2 and Q3 and the switching elements Q1 and Q4 created in accordance with the driver signals. As a result, the switching elements Q2 and Q3 and the switching elements Q1 and Q4 switched on alternately. As a result, the output operation becomes the switching output circuit 12 executed and the drive battery 4 loaded.

Im Langsamstartmodus wird der Zyklus des Ausgangsbetriebs auf 13 Mikrosekunden eingestellt. Der untere Grenzwert (d. h. der Anfangswert) des Tastverhältnisses des Ausgangsbetriebs ist auf einen Wert größer als 0 % und kleiner als 10 %, konkret 1 %, eingestellt und der obere Grenzwert (d. h. der Endwert) dessen ist auf einen Wert größer als 40 % und kleiner als 50 %, konkret 48 %, eingestellt. Im Langsamstartmodus wird z. B. das Ein- und Ausschalten über mehrere hundert Zyklen wiederholt, während der Wert des Tastverhältnisses innerhalb eines vorgegebenen Bereichs allmählich erhöht wird. In 4 ist zur besseren Verständlichkeit der Beschreibung dargestellt, dass der Wert des Tastverhältnisses über drei Zyklen schnell erhöht wird.In the slow start mode, the cycle of the output operation is set to 13 microseconds. The lower limit value (ie, the initial value) of the duty ratio of the output operation is set to a value greater than 0% and less than 10%, specifically 1%, and the upper limit value (ie, the end value) thereof is greater than 40% and less than 50%, specifically 48%. In slow start mode z. For example, the on and off switching is repeated for several hundred cycles while the value of the duty ratio is gradually increased within a predetermined range. In 4 For clarity of description, it is shown that the value of the duty cycle is increased rapidly over three cycles.

Nach Beendigung des Langsamstartmodus schaltet die Steuereinheit 17 dann den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 vom Langsamstartmodus in den Dauerzustand-Schaltmodus. Der Zyklus des Ausgangsbetriebs im Dauerzustand-Schaltmodus ist auf einen Wert gesetzt, der annähernd derselbe ist wie in dem Langsamstartmodus (13 Mikrosekunden). Das Tastverhältnis im Dauerzustand-Schaltmodus ist auf einen Wert (48 %) gesetzt, der annähernd derselbe ist wie der obere Grenzwert in dem Langsamstartmodus.After completion of the slow start mode, the control unit switches 17 then the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from slow start mode to steady state shift mode. The cycle of the output operation in the steady state switching mode is set to a value that is approximately the same as in the slow start mode (FIG. 13 Microseconds). The duty cycle in the steady state shift mode is set to a value (48%) that is approximately the same as the upper limit value in the slow start mode.

5 ist ein Zeitdiagramm, das die Treibersignale entsprechend der Schaltelemente Q1 bis Q4, die An/Aus-Zustände der Schaltelemente Q1 bis Q4, die Markierung bezüglich des Bestimmungsergebnisses durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 und das Gate-Abschaltsignal, wenn ein Kurzschlussfehler in dem Schaltelement Q2 auftritt anzeigt. 5 is a timing diagram showing the driver signals corresponding to the switching elements Q1 to Q4 , the on / off states of the switching elements Q1 to Q4 , the mark with respect to the determination result by the error determination unit 34 and the gate turn-off signal when a short circuit fault in the switching element Q2 indicates occurrence.

Als erstes stellt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestartmodus ein. Als nächstes schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Ladestartmodus auf den Fehlerbestimmungsmodus um.First, the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 enter the charging start mode. Next, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the charge start mode to the failure determination mode.

Da zu diesem Zeitpunkt ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q2 auftritt, befindet sich das Schaltelement Q2 in einem Zustand, der einem ständigen Einschalten entspricht, unabhängig davon, ob die Antriebsspannung zugeführt wird. Wenn die Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 die Treibersignale entsprechend den Schaltelementen Q1 und Q3 ausgibt, fließt daher ein Überstrom durch das durch die Zufuhr der Antriebsspannung eingeschaltete Schaltelement Q1 und das Schaltelement Q2, in dem der Kurzschlussfehler auftritt. Die Überstromerkennungsschaltung 24 erkennt den Überstrom, wodurch das Gate-Abschaltsignal an die Treiberschaltung 22 ausgegeben wird. Als Ergebnis stoppt die Treiberschaltung 22 die Zufuhr der Antriebsspannung an die Schaltelemente Q1 und Q3 und als Ergebnis werden die Schaltelemente Q1 und Q3 ausgeschaltet. Außerdem schaltet die Fehlerbestimmungseinheit 34 die Markierung des Bestimmungsergebnisses ein und bestimmt, dass der Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentialsauftritt.Since at this time a short circuit fault in the switching element Q2 occurs, is the switching element Q2 in a state corresponding to a continuous turn-on, regardless of whether the drive voltage is supplied. When the driver signal output unit 32 the driver signals corresponding to the switching elements Q1 and Q3 Therefore, an overcurrent flows through the switched by the supply of the drive voltage switching element Q1 and the switching element Q2 in which the short circuit fault occurs. The overcurrent detection circuit 24 Detects the overcurrent, causing the gate shutdown signal to the driver circuit 22 is issued. As a result, the driver circuit stops 22 the supply of the drive voltage to the switching elements Q1 and Q3 and as a result, the switching elements Q1 and Q3 switched off. In addition, the error determination unit switches 34 marking the determination result and determines that the short-circuit fault in at least one of the switching elements Q2 and Q4 on the low potential side.

Da die Überstromerkennungsschaltung 24 das Gate-Abschaltsignal ausgibt, kann bei Auftreten eines Kurzschlussfehlers im Schaltelement Q2 die Zeit, in der der Überstrom in jedem Fehlerbestimmungsmodus durch ein anderes Schaltelement Q1 fließt, auf Einschaltzeit reduziert werden, die kürzer ist als eine vorgegebene Einschaltzeit (50 Millisekunden). Folglich ist es möglich die Temperaturzunahme des Schaltelements Q1 zu unterdrücken und das Vorkommnis eines sekundären Fehlers sicherer zu verhindern.Because the overcurrent detection circuit 24 the gate turn-off signal outputs, may occur when a short circuit fault occurs in the switching element Q2 the time in which the overcurrent in each fault determination mode by another switching element Q1 flows, be reduced to on time, which is shorter than a predetermined on-time (50 milliseconds). Consequently, it is possible to increase the temperature of the switching element Q1 to suppress and more reliably prevent the occurrence of a secondary error.

Als nächstes schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus auf den Ladestoppmodus um. Zu diesem Zeitpunkt setzt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 die Markierung der Fehlerbestimmungseinheit 34 zurück. Anschließend schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 hintereinander in den Ladestartmodus und den Fehlerbestimmungsmodus um. Wenn der Betriebsmodus in den Ladestartmodus wechselt, bricht die Betriebsarten-Einstelleinheit 31 die Ausgabe des Gate-Abschaltsignals durch die Überstromerkennung 24 ab. In 1 ist die Verbindungsleitung zwischen der Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 und der Überstromerkennungsschaltung 24 nicht dargestellt.Next, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the charge stop mode. At this time, the operation mode setting unit continues 31 the marking of the error determination unit 34 back. Subsequently, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 consecutively in the charge start mode and the fault determination mode. When the operation mode changes to the charge start mode, the mode setting unit breaks 31 the output of the gate turn-off signal by the overcurrent detection 24 from. In 1 is the connection line between the operating mode setting unit 31 and the overcurrent detection circuit 24 not shown.

Als nächstes werden Effekte der bordeigenen Ladevorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert.Next are effects of the onboard loader 100 explained according to the first embodiment.

Ein herkömmliches bordeigenen Ladevorrichtung hat keinen Betriebsmodus, der dem Fehlerbestimmungsmodus des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, und wenn während des Betriebs in einem Schaltmodus ein abnormaler Zustand (d. h. ein Zustand, in dem Überstrom fließt) erkannt wird, wird der Betriebsmodus in einen Ladestoppmodus und in einen Ladestartmodus und dann wieder in den Schaltmodus versetzt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn im Schaltmodus eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Überströmen erkannt wird, wird bestimmt, dass die DC/DC-Wandlereinheit ausfällt, und der Betriebsmodus ist auf den Ladestoppmodus festgelegt und es wird ein Fehlersignal übertragen.A conventional on-board charging device has no operation mode corresponding to the failure determination mode of the first embodiment, and when an abnormal state (ie, a state in which overcurrent flows) is detected during operation in a shift mode, the operation mode becomes a charge stop mode and a charge start mode and then put back in the switching mode. At this time, when a predetermined number of consecutive overcurrents are detected in the switching mode, it is determined that the DC / DC converter unit fails, and the operation mode is set to the charge stop mode and an error signal is transmitted.

Der Schaltmodus umfasst einen Langsamstartmodus. Individuelle Einschaltzeiten in mehr als der Hälfte der Zeit des Langsamstartmodus, einschließlich einer ersten Hälfte, sind Zeiten von 1 % bis 40 % von zehn und mehreren Mikrosekunden, was kürzer ist als die Reaktionszeit einer Stromerkennungsschaltung unter Verwendung eines Stromwandlers oder dergleichen. Selbst wenn Überstrom aufgrund eines Kurzschlussfehlers in einem der Schaltelemente fließt, kann der Überstrom in der mehr als halben Zeit des Langsamstartmodus einschließlich der ersten Hälfte nicht erkannt werden.The shift mode includes a slow start mode. Individual turn-on times in more than half the time of the slow start mode, including a first half, are times of 1% to 40% of ten and several microseconds, which is shorter than the response time of a current detection circuit using a current transformer or the like. Even if overcurrent flows in one of the switching elements due to a short circuit fault, the overcurrent can not be detected in the more than half time of the slow start mode including the first half.

Als Ergebnis besteht in der konventionellen bordeigene Ladevorrichtung, wenn ein Kurzschlussfehler in einem aus einer Vielzahl von Schaltelementen auftritt, die in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis der DC/DC-Wandlereinheit enthalten sind, ein Problem, dass es eine gewisse Zeit dauert, um zu bestimmen, dass die DC/DC-Wandlereinheit ausfällt, nachdem Überstrom vorbestimmte Male erkannt wurde, so dass es nicht möglich ist den Fehler des DC/DC-Wandlereinheit zu einem frühen Zeitpunkt zu erkennen. Außerdem fließt in dieser Zeitspanne Überstrom mit der Anzahl der Male, die durch Multiplikation einer vorbestimmten Anzahl von Malen mit mehreren zehn bis zu mehreren Hundert erhalten werden, durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis der DC/DC-Wandlereinheit. Aufgrund dieses Überstroms, besteht das Problem, dass sich die Temperatur anderer Schaltelemente in dem der Kurzschlussfehler nicht auftritt erhöht, so dass ein sekundärer Fehler auftritt.As a result, in the conventional on-board charging apparatus, when a short-circuit failure occurs in any of a plurality of switching elements included in the switching output circuit of the DC / DC converter unit, there is a problem that it takes a certain time to determine that the DC / DC converter unit fails after overcurrent has been detected predetermined times, so that it is not possible to detect the fault of the DC / DC converter unit at an early time. In addition, in this period, overcurrent flows through the switching output circuit of the DC / DC converter unit with the number of times obtained by multiplying a predetermined number of times from several tens to several hundreds. Due to this overcurrent, there is a problem that the temperature of other switching elements in which the short circuit fault does not occur increases, so that a secondary fault occurs.

In Bezug auf dieses Problem hat die bordeigene Ladevorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels den Fehlerbestimmungsmodus, der sich vom Schaltmodus unterscheidet, und wenn das Laden der Antriebsbatterie 4 gestartet wird, wird der Betrieb im Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus durchgeführt. Im Fehlerbestimmungsmodus wird die Einschaltzeit jedes der Schaltelemente Q1 bis Q4 auf einen Wert eingestellt, der groß genug ist, damit die Überstromerkennungsschaltung 24 den durch die Vollbrückenschaltung 21 fließenden Überstrom erkennt, und einen Wert, der klein genug ist, um den Wert des Temperaturanstiegs der Schaltelemente Q1 bis Q4 aufgrund des Überstroms gleich oder kleiner als ein Referenzwert zu erkennen. Regarding this problem has the onboard loader 100 of the first embodiment, the failure determination mode, which is different from the shift mode, and when the charging of the drive battery 4 is started, the operation is performed in the error determination mode before the switching mode. In the failure determination mode, the turn-on time of each of the switching elements becomes Q1 to Q4 set to a value large enough to allow the overcurrent detection circuit 24 through the full bridge circuit 21 detects flowing overcurrent, and a value small enough to the value of the temperature rise of the switching elements Q1 to Q4 due to the overcurrent, equal to or less than a reference value.

Dadurch ist es möglich, den durch die Vollbrückenschaltung 21 fließenden Überstrom während eines Zeitraums zu reduzieren, von dem Zeitpunkt an dem in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 ein Kurzschlussfehler auftritt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussfehler eine vorbestimmte Anzahl (dreimal) auftritt, und somit das Auftreten eines Sekundärfehlers aufgrund des Überstroms unterdrückt werden kann. Weiterhin ist es möglich, die Zeit von dem Zeitpunkt, an dem ein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, bis zu dem Zeitpunkt zu verkürzen, an dem bestimmt wird, dass der Kurzschlussfehler eine vorbestimmte Anzahl von Malen (dreimal) durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 auftritt, und somit ist es möglich, einen Fehler der DC/DC-Wandlereinheit 16 früher zu finden als bei einer konventionellen bordeigenen Ladevorrichtung, die nicht den Fehlerbestimmungsmodus aufweist.This makes it possible, by the full bridge circuit 21 reduce overcurrent over a period of time from the time it is in one of the switching elements Q1 to Q4 a short circuit fault occurs until the fault determination unit 34 It is determined that a short circuit fault occurs a predetermined number (three times), and thus the occurrence of a secondary error due to the overcurrent can be suppressed. Furthermore, it is possible the time from the time at which a short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs to shorten until the time when it is determined that the short-circuit fault is a predetermined number of times (three times) by the fault determination unit 34 occurs, and thus it is possible to cause a fault of the DC / DC converter unit 16 earlier than a conventional onboard loader that does not have the fault determination mode.

Die externe Stromversorgung 1 kann durch eine Gleichstromversorgung gebildet werden. In diesem Fall kann die bordeigene Ladevorrichtung 100 aus der DC/DC-Wandlereinheit 16 und der Steuereinheit 17 durch entfernen der AC/DC-Wandlereinheit 11 aus der in 1 dargestellten Konfiguration gebildet werden.The external power supply 1 can be formed by a DC power supply. In this case, the onboard loader can 100 from the DC / DC converter unit 16 and the control unit 17 by removing the AC / DC converter unit 11 from the in 1 represented configuration are formed.

Die AC/DC-Wandlereinheit 11 ist nicht auf den Vollbrücken-AC/DC-Wandler beschränkt. Die AC/DC-Wandlereinheit 11 kann z. B. auch aus einem AC/DC-Wandler gebildet werden, der eine Halbbrückenschaltung verwendet, ein sogenannter „Halbbrücken-AC/DC-Wandler“.The AC / DC converter unit 11 is not limited to the full bridge AC / DC converter. The AC / DC converter unit 11 can z. B. also be formed of an AC / DC converter, which uses a half-bridge circuit, a so-called "half-bridge AC / DC converter".

Die Schaltkreiskonfiguration der Spannungswandlerschaltung 13, die Gleichrichterschaltung 14 und die Glättungsschaltung 15 sind nicht auf das in 1 dargestellte Beispiel beschränkt. Alle Schaltungskonfigurationen können verwendet werden, solange sie den Ausgang des Schalt- Ausgangsschaltkreises 12 transformieren, gleichrichten und glätten.The circuit configuration of the voltage converter circuit 13 , the rectifier circuit 14 and the smoothing circuit 15 are not on that in 1 illustrated example limited. All circuit configurations can be used as long as they are the output of the switching output circuit 12 transform, rectify and smooth.

Die Schaltelemente Q1 bis Q4 können mittels eines sogenannten „Leistungshalbleiter“ gebildet werden und sind nicht auf die N-Kanal MOSFET beschränkt. Die Schaltelemente Q1 bis Q4 können z. B. mit P-Kanal-MOSFET oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (engl. insulated gate bipolar transistors (IGBT)) gebildet werden.The switching elements Q1 to Q4 can be formed by means of a so-called "power semiconductor" and are not limited to the N-channel MOSFET. The switching elements Q1 to Q4 can z. B. with P-channel MOSFET or bipolar transistors with insulated gate (English Insulated gate bipolar transistors (IGBT)) are formed.

Der Schalt- Ausgangsschaltkreis 12 kann mit einer Halbbrückenschaltung anstelle der Vollbrückenschaltung 21 versehen sein. Das heißt, die DC/DC-Wandlereinheit 16 ist nicht auf den Vollbrücken-DC/DC-Wandler beschränkt, und kann auch mit einem sogenannten „Halbbrücken-DC/DC-Wandler“ gebildet werden. Bei Verwendung der Halbbrückenschaltung im Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 werden jedoch im Fehlerbestimmungsmodus abwechselnd zwei Schaltelemente eingeschaltet, ähnlich dem Fall im Schaltmodus. Daher ist es notwendig, eine Schaltung zum Stoppen des Ausgangsbetriebs im Fehlerbestimmungsmodus auf einer Ausgangsseite des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12 hinzuzufügen. Hinsichtlich der Kostenreduzierung durch Wegfall einer solchen Zusatzschaltung und der Bereitstellung einer an die große Leistung der bordeigenen Ladevorrichtung angepassten Schaltung ist es besser, die Vollbrückenschaltung 21 im Schaltausgangskreis 12 zu verwenden.The switching output circuit 12 can with a half-bridge circuit instead of the full-bridge circuit 21 be provided. That is, the DC / DC converter unit 16 is not limited to the full-bridge DC / DC converter, and can also be formed with a so-called "half-bridge DC / DC converter". When using the half-bridge circuit in the switching output circuit 12 however, in the fault determination mode, two switching elements are alternately turned on, similar to the case in the switching mode. Therefore, it is necessary to provide a circuit for stopping the output operation in the error determination mode on an output side of the switching output circuit 12 add. With regard to the cost reduction by eliminating such an additional circuit and providing a circuit adapted to the high performance of the on-board charging device, it is better to use the full bridge circuit 21 in the switching output circuit 12 to use.

Die Stromerkennungsschaltung 23 ist nicht auf einen Stromwandler beschränkt und jede andere Vorrichtung kann als Stromerfassungsschaltung 23 verwendet werden, solange sie den Stromwert erkennen kann. Die Stromerkennungsschaltung 23 kann z. B. aus einem Strömungsteiler bestehen, der durch Anschließen eines Widerstands an einen Nebenschluss oder eine dedizierte integrierte Schaltung (IC) erhalten wird.The current detection circuit 23 is not limited to a current transformer and any other device can be used as a current detection circuit 23 used as long as it can recognize the current value. The current detection circuit 23 can z. Example, consist of a flow divider, which is obtained by connecting a resistor to a shunt or a dedicated integrated circuit (IC).

Die Anzahl der Fehlerbestimmungen durch die Fehlerbestimmungseinheit 34, die als eine Referenz, die für die Festlegung des Betriebsmodus und die Übertragung eines Fehlersignals genutzt wird, ist nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Male kann auf eine beliebige Anzahl von gleich oder mehr als zwei eingestellt werden. Hinsichtlich der sichereren Vermeidung des Auftretens eines sekundären Fehlers ist es jedoch vorzuziehen, die Anzahl der Male so gering wie möglich zu halten. Insbesondere wenn die Überstromerkennungsschaltung 24 eine Schaltkreiskonfiguration aufweist, in der das Gate-Abschaltsignal nicht an die Treiberschaltung 22 ausgegeben wird, ist es erforderlich, die Anzahl der Male zu reduzieren.The number of error determinations by the error determination unit 34 which is used as a reference used for determining the operation mode and the transmission of an error signal is not limited to three. The number of times can be set to any number equal to or more than two. However, in order to more surely prevent the occurrence of a secondary fault, it is preferable to keep the number of times as small as possible. In particular, when the overcurrent detection circuit 24 has a circuit configuration in which the gate turn-off signal is not applied to the driver circuit 22 is output, it is necessary to reduce the number of times.

Die Einschaltzeit jedes der Schaltelemente Q1 bis Q4 im Fehlerbestimmungsmodus ist nicht auf 50 Millisekunden begrenzt. Die Einschaltzeit kann auf jeden Wert eingestellt werden, solange dieser groß genug ist, damit die Überstromerkennungsschaltung 24 durch die Vollbrückenschaltung 21 fließenden Überstrom erkennt, und klein genug, um den Wert des Temperaturanstiegs Wert der Schaltelemente Q1 bis Q4 aufgrund des Überstroms gleich oder kleiner als ein Referenzwert zu erkennen.The switch-on time of each of the switching elements Q1 to Q4 in error determination mode is not limited to 50 milliseconds. The on-time can be set to any value as long as it is large enough for the overcurrent detection circuit 24 through the full bridge circuit 21 detects flowing overcurrent, and small enough to the value of the temperature rise value of the switching elements Q1 to Q4 due to the overcurrent, equal to or less than a reference value.

Der Zyklus im Dauerzustand-Schaltmodus ist nicht auf 13 Mikrosekunden beschränkt und kann irgendeinen Wert haben. Das Tastverhältnis im Dauerzustand-Schaltmodus kann jeder Wert sein, der kleiner als 50 % ist und ist daher nicht auf 48 % beschränkt.The cycle in the steady state switching mode is not limited to 13 microseconds and may have any value. The duty cycle in the steady state switching mode may be any value less than 50%, and is therefore not limited to 48%.

Der Zyklus im Langsamstartmodus ist nicht auf 13 Mikrosekunden beschränkt und kann ein Wert sein, der annähernd derselbe ist wie der im Dauerzustand-Schaltmodus. Der obere Grenzwert des Tastverhältnisses im Langsamstartmodus kann jeder Wert sein der gleich oder kleiner ist als das Tastverhältnis im Dauerzustand-Schaltmodus und ist nicht auf 48 % beschränkt. Der untere Grenzwert des Tastverhältnisses im Langsamstartmodus kann jeder Wert sein der kleiner ist als der obere Grenzwert und ist nicht auf 1 % beschränkt.The slow start mode cycle is not limited to 13 microseconds and may be a value that is approximately the same as that in the steady state switch mode. The upper limit of the duty ratio in the slow start mode may be any value equal to or smaller than the duty ratio in the steady state shift mode and is not limited to 48%. The lower limit of the duty ratio in the slow start mode may be any value smaller than the upper limit and is not limited to 1%.

Wie zuvor beschrieben umfasst die bordeigene Ladevorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels: eine DC/DC-Wandlereinheit einschließlich eines Schalt-Ausgangsschaltkreises; und eine Steuereinheit, die in der Lage ist, einen Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung zwischen einem Schaltmodus, in dem ein Ausgangsbetrieb durch den Schalt- Ausgangsschaltkreis ausgeführt wird, und einem Fehlerbestimmungsmodus, in dem bestimmt wird, ob ein Fehler in dem Schaltausgangskreis vorliegt, in einem Zustand, in dem der Ausgangsbetrieb gestoppt wird. Die bordeigene Ladevorrichtung arbeitet in dem Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus, wenn ein Ladevorgang einer Antriebsbatterie, die an einem Fahrzeug befestigt ist, gestartet wird und der Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung wird in den Schaltmodus gewechselt, wenn bestimmt wurde, dass kein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis vorliegt. Durch die Bereitstellung des vom Schaltmodus unterschiedlichen Fehlerbestimmungsmodus und den Betrieb im Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus zu Beginn des Ladevorgangs ist es möglich, den Fehler der DC/DC-Wandlereinheit 16 frühzeitig zu erkennen. Außerdem ist es in der DC/DC-Wandlereinheit 16 mit dem Langsamstartmodus möglich, durch Einstellen der Einschaltzeit jedes der Schaltelemente Q1 bis Q4 im Fehlerbestimmungsmodus auf einen geeigneten Wert, den durch den Vollbrückenstromkreis 21 fließenden Überstrom von dem Zeitpunkt an, an dem ein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, bis zu dem Zeitpunkt zu dem die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler eine vorbestimmte Anzahl von Malen auftritt, zu reduzieren, und somit kann das Auftreten eines Sekundärfehlers unterdrückt werden.As described above, the onboard loader includes 100 of the first embodiment: a DC / DC converter unit including a switching output circuit; and a control unit capable of operating mode of the on-board charging device between a shift mode in which an output operation is performed by the shift-output circuit and a fault determination mode in which it is determined whether there is an error in the shift output circuit State in which the output operation is stopped. The on-board charging apparatus operates in the failure determination mode before the shift mode when starting a charging operation of a drive battery mounted on a vehicle, and the operation mode of the on-board charging device is changed to the shift mode when it is determined that there is no fault in the shift output circuit is present. By providing the failure determination mode different from the shift mode and the operation in the failure determination mode before the shift mode at the beginning of the charging operation, it is possible to suppress the failure of the DC / DC converter unit 16 to recognize early. It is also in the DC / DC converter unit 16 with the slow start mode possible by adjusting the turn-on time of each of the switching elements Q1 to Q4 in fault determination mode, to an appropriate value given by the full bridge circuit 21 flowing overcurrent from the time at which a short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs until the time when the fault determination unit 34 determines that a short circuit error occurs a predetermined number of times, and thus the occurrence of a secondary error can be suppressed.

Wenn ein abnormaler Zustand des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12 während des Betrieb des Schaltmodus erkannt wird, wechselt die bordeigene Ladevorrichtung 100 den Betriebsmodus von dem Schaltmodus in den Fehlerbestimmungsmodus und bestimmt, ob es einen Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 gibt. Als Ergebnis kann das Vorkommnis eines Sekundärfehlers aufgrund von Überstrom wie vorher beschrieben unterdrückt werden.When an abnormal state of the switching output circuit 12 is detected during operation of the shift mode, changes the onboard loader 100 the operating mode of the switching mode in the error determination mode and determines whether there is an error in the switching output circuit 12 gives. As a result, the occurrence of a secondary error due to overcurrent can be suppressed as described above.

Wenn im Fehlerbestimmungsmodus bestimmt wird, dass ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 besteht, wechselt die bordeigene Ladevorrichtung 100 den Betriebsmodus wieder in den Fehlerbestimmungsmodus und bestimmt, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 besteht. Als Ergebnis ist es möglich eine fehlerhafte Erkennung eines Fehlers der DC/DC-Wandlereinheit 16 aufgrund eines flüchtigen Überstroms zu verhindern, wenn ein Kurzschlussfehler nicht in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt.When it is determined in fault determination mode that an error in the switching output circuit 12 the onboard loader changes 100 the operating mode again in the error determination mode and determines whether an error in the switching output circuit 12 consists. As a result, it is possible to erroneously detect a fault of the DC / DC converter unit 16 due to a transient overcurrent, if a short circuit fault is not present in any of the switching elements Q1 to Q4 occurs.

Der Fehlerbestimmungsmodus ist ein Betriebsmodus zur Bestimmung, ob ein Fehler in den mit der Seite hohen Potentials verbundenen Schaltelementen Q1 und Q3 und ob ein Fehler in den mit der Seite niedrigen Potentials verbundenen Schaltelementen Q2 und Q4 aus der Vielzahl der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, die in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 enthalten sind. In einem solchen Fehlerbestimmungsmodus ist es möglich zu spezifizieren, ob ein Fehlerpunkt in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 die Schaltelemente Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials oder die Schaltelemente Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials sind.The failure determination mode is an operation mode for determining whether an error is in the switching elements connected to the high potential side Q1 and Q3 and whether an error in the switching elements connected to the low potential side Q2 and Q4 from the large number of switching elements Q1 to Q4 occurs in the switching output circuit 12 are included. In such a failure determination mode, it is possible to specify whether a fault point in the shift output circuit 12 the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side or the switching elements Q2 and Q4 are on the low potential side.

Zweites Ausführungsbeispiel Im Fehlerbestimmungsmodus bestimmt die bordeigene Ladevorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels, ob ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q1 und Q3 auf der Seite hohen Potentials und ob ein Kurzschlussfehler in den Schaltelementen Q2 und Q4 auf der Seite niedrigen Potentials besteht. In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine bordeigene Ladevorrichtung 100 beschrieben, die in einem Fehlerbestimmungsmodus bestimmt, ob ein Kurzschlussfehler in jedem der Schaltelemente Q1 bis Q4 besteht. Da eine Schaltkreiskonfiguration oder dergleichen der bordeigenen Ladevorrichtung 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Schaltkreiskonfiguration im ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, erfolgt die Beschreibung mit Bezug auf die 1 und 2. Die Komponenten, die denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind, werden die gleichen Bezugszeichen zugeordnet und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.Second Embodiment In the failure determination mode, the onboard loader determines 100 of the first embodiment, whether a short-circuit fault in the switching elements Q1 and Q3 on the high potential side and if there is a short circuit fault in the switching elements Q2 and Q4 exists on the low potential side. In a second embodiment, an onboard loader 100 which determines in a fault determination mode whether a short circuit fault in each of the switching elements Q1 to Q4 consists. As a circuit configuration or the like of the on-board charging device 100 According to the second embodiment, the circuit configuration in the first embodiment is similar, the description will be made with reference to FIGS 1 and 2 , The components similar to those of the first embodiment will be assigned the same reference numerals and their description will not be repeated.

Im Fehlerbestimmungsmodus des zweiten Ausführungsbeispiels versorgt eine Treiberschaltung 22 die Schaltelemente Q1 bis Q4 jeweils einmal mit Antriebsspannung. Konkret versorgt die Treiberschaltung 22 z. B. das Schaltelement Q4, das Schaltelement Q3, das Schaltelement Q2 und das Schaltelement Q1 nacheinander mit Antriebsspannung. In the fault determination mode of the second embodiment, a driver circuit supplies 22 the switching elements Q1 to Q4 each once with drive voltage. Concretely supplies the driver circuit 22 z. B. the switching element Q4 , the switching element Q3 , the switching element Q2 and the switching element Q1 successively with drive voltage.

Die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 besteht, durch Überwachung der Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24 während des Fehlerbestimmungsmodusbetriebs. Konkret bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34, dass ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q2 auftritt z. B. wenn Überstrom erkannt wird, wenn ein Treibersignal entsprechend dem Schaltelement Q1 ausgegeben wird. Die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q1 auftritt z. B. wenn Überstrom erkannt wird, wenn ein Treibersignal entsprechend dem Schaltelement Q2 ausgegeben wird. Die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q4 auftritt z. B. wenn Überstrom erkannt wird, wenn ein Treibersignal entsprechend dem Schaltelement Q3 ausgegeben wird. Die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q3 auftritt z. B. wenn Überstrom erkannt wird, wenn ein Treibersignal entsprechend dem Schaltelement Q4 ausgegeben wird.The error determination unit 34 determines if an error in the switching output circuit 12 by monitoring the output of the overcurrent detection circuit 24 during fault determination mode operation. Specifically, the error determination unit determines 34 in that a short circuit fault in the switching element Q2 occurs z. B. when overcurrent is detected when a drive signal corresponding to the switching element Q1 is issued. The error determination unit 34 determines that a short circuit fault in the switching element Q1 occurs z. B. when overcurrent is detected when a drive signal corresponding to the switching element Q2 is issued. The error determination unit 34 determines that a short circuit fault in the switching element Q4 occurs z. B. when overcurrent is detected when a drive signal corresponding to the switching element Q3 is issued. The error determination unit 34 determines that a short circuit fault in the switching element Q3 occurs z. B. when overcurrent is detected when a drive signal corresponding to the switching element Q4 is issued.

Wenn durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, schaltet eine Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus einer DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus in einen Ladestoppmodus um. Außerdem, wenn von der Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wurde, dass es eine vorbestimmte Anzahl (z. B. dreimal) von aufeinander folgenden Kurzschlussfehler in demselben Schaltelement aus den Schaltelementen Q1 bis Q4 besteht, fixiert die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 auf den Ladestoppmodus und weißt eine Fehlersignalübertragungseinheit 35 an ein Fehlersignal zu übertragen.If through the fault determination unit 34 it is determined that a short circuit fault in at least one of the switching elements Q1 to Q4 occurs, switches an operation mode setting unit 31 the operating mode of a DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to a charge stop mode. In addition, if from the fault determination unit 34 it has been determined that there are a predetermined number (e.g., three times) of consecutive short circuit faults in the same switching element among the switching elements Q1 to Q4 exists, fixes the operation mode setting unit 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 to the charge stop mode and know an error signal transfer unit 35 to transmit to an error signal.

Als nächstes wird der Betrieb der Steuereinheit 17 mit Bezug auf Ablaufdiagramm 6 erläutert. In 6 werden dieselben Referenzzeichen den Schritten zugeordnet, die denen im Ablaufdiagramm dem ersten in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel ähneln, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.Next, the operation of the control unit 17 with reference to flowchart 6 explained. In 6 the same reference characters are assigned to the steps that correspond to those in the flowchart of the first in 3A illustrated embodiment, and their description will not be repeated.

Nach Schritt ST2 bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34 in Schritt ST3a, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 besteht, durch Überwachung der Ausgabe der Überstromerkennungsschaltung 24 während des Fehlerbestimmungsmodusbetriebs. Das heißt, die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, ob ein Kurzschlussfehler jedem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt. Die Fehlerbestimmungseinheit 34 gibt das Bestimmungsergebnis an die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 aus.After step ST2 determines the error determination unit 34 in step ST3a, whether an error in the switching output circuit 12 by monitoring the output of the overcurrent detection circuit 24 during fault determination mode operation. That is, the error determination unit 34 determines if a short circuit fault each of the switching elements Q1 to Q4 occurs. The error determination unit 34 gives the determination result to the operation mode setting unit 31 out.

Wenn durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussfehler in wenigstens einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt (JA in Schritt ST3a), schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus in den Ladestoppmodus in Schritt ST4 um.If through the fault determination unit 34 it is determined that a short circuit fault in at least one of the switching elements Q1 to Q4 occurs (YES in step ST3a), the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the charge stop mode in step ST4 around.

Als nächstes greift die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 in Schritt ST5a auf die Bestimmungsergebnisse der Fehlerbestimmungseinheit 34 spätestens dreimal zu Schritt ST3a zu. Basierend auf den Bestimmungsergebnissen der Fehlerbestimmungseinheit 34, geht der von der Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 ausgeführte Prozess zurück zu Schritt ST1, wenn die Anzahl der Male, bei denen ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q1 auftritt, kleiner als drei ist, die Anzahl der Male, bei denen ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q2 auftritt, weniger als drei ist, die Anzahl der Male, bei denen ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q3 auftritt, weniger als drei ist, und die Anzahl der Male, bei denen ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q4 auftritt, weniger als drei ist (NEIN in Schritt ST5a).Next, the operation mode setting unit engages 31 in step ST5a, on the determination results of the error determination unit 34 at least three times to step ST3a. Based on the determination results of the error determination unit 34 , goes from the operating mode setting unit 31 executed process back to step ST1 if the number of times at which a short circuit fault in the switching element Q1 occurs less than three, the number of times that a short circuit fault in the switching element Q2 occurs less than three, the number of times that a short circuit fault in the switching element Q3 occurs less than three, and the number of times that a short circuit fault occurs in the switching element Q4 occurs less than three (NO in step ST5a).

Andererseits, wenn die Anzahl der Male, die die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt, dass ein Kurzschlussfehler in mindestens einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, gleich oder mehr als drei ist (JA in Schritt ST5a), wird der von der Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 ausgeführte Prozess auf Schritt ST6 gewechselt.On the other hand, if the number of times that the error determination unit 34 determines that a short circuit fault in at least one of the switching elements Q1 to Q4 is equal to or more than three (YES in step ST5a) becomes that of the operation mode setting unit 31 executed process on step ST6 changed.

Der Betrieb, wenn durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wird, dass in keinem der Schaltelemente Q1 bis Q4 (NEIN in Schritt ST3a) ein Kurzschlussfehler auftritt, ist ähnlich wie der mit Bezug auf 3B und 3C im ersten Ausführungsbeispiel beschriebene, so dass die Darstellung und Beschreibung nicht wiederholt wird.The operation, if by the fault determination unit 34 it is determined that in none of the switching elements Q1 to Q4 (NO in step ST3a) a short circuit failure occurs is similar to that with reference to FIG 3B and 3C described in the first embodiment, so that the illustration and description will not be repeated.

Als nächstes wird mit Bezug auf die 7 und 8 ein Beispiel des Betriebs des Schalt-Ausgangsschaltkreises 12 und der Steuereinheit 17 detailliert beschrieben.Next, referring to the 7 and 8th an example of the operation of the switching output circuit 12 and the control unit 17 described in detail.

7 ist ein Zeitdiagramm, das die Treibersignale, die den Schaltelementen Q1 bis Q4, An/Aus-Zuständen der Schaltelemente Q1 bis Q4, einer Markierung bezüglich des Bestimmungsergebnisses durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 und einem Gate-Abschaltsignal entsprechen, wenn kein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt. Da das Zeitdiagramm in dem anderen Betriebsmodus als der Fehlerbestimmungsmodus dem Zeitdiagramm des ersten in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels ähnlich ist, wird die Beschreibung nicht wiederholt. 7 is a timing diagram showing the driver signals to the switching elements Q1 to Q4 On / off states of the switching elements Q1 to Q4 , a mark relating to the determination result by the error determination unit 34 and a gate turn-off signal when no short-circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs. Since the timing chart in the operation mode other than the failure determination mode corresponds to the timing chart of the first in FIG 4 is similar to the embodiment shown, the description will not be repeated.

In dem Fehlerbestimmungsmodus gibt eine Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 erst das dem Schaltelement Q4 entsprechende Treibersignal aus, dann nacheinander das dem Schaltelement Q3 entsprechende Treibersignal, das dem Schaltelement Q2 entsprechende Treibersignal und das dem Schaltelement Q1 entsprechende Treibersignal aus. In Übereinstimmung mit den Treibersignalen werden das Schaltelement Q4, das Schaltelement Q3, das Schaltelement Q2 und das Schaltelement Q1 nacheinander mit Antriebsspannung versorgt. Als Ergebnis werden das Schaltelement Q4, das Schaltelement Q3, das Schaltelement Q2 und das Schaltelement Q1 nacheinander eingeschaltet. Die Einschaltzeit jedes der Schaltelemente Q1 bis Q4 ist z. B. auf 50 Millisekunden eingestellt.In the error determination mode, there is a drive signal output unit 32 only the switching element Q4 corresponding driver signal, then successively the switching element Q3 corresponding driver signal, the switching element Q2 corresponding driver signal and the switching element Q1 corresponding driver signal. In accordance with the driver signals, the switching element Q4 , the switching element Q3 , the switching element Q2 and the switching element Q1 supplied in succession with drive voltage. As a result, the switching element Q4 , the switching element Q3 , the switching element Q2 and the switching element Q1 switched on one by one. The switch-on time of each of the switching elements Q1 to Q4 is z. B. set to 50 milliseconds.

Da kein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, kein Überstrom durch die Vollbrückenschaltung 21 fließt, sodass kein Überstrom von der Überstromerkennungsschaltung 24 erkannt werden kann. Als Ergebnis bestimmt die Fehlerbestimmungseinheit 34, dass es keinen Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 gibt. Die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 schaltet den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus auf den Langsamstartmodus um.Because no short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs, no overcurrent through the full bridge circuit 21 flows, so no overcurrent from the overcurrent detection circuit 24 can be recognized. As a result, the error determination unit determines 34 in that there is no error in the switching output circuit 12 gives. The operating mode setting unit 31 Switches the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the slow start mode.

8 ist ein Zeitdiagramm, das die Treibersignale entsprechend der Schaltelemente Q1 bis Q4, die An/Aus-Zustände der Schaltelemente Q1 bis Q4, die Markierung bezüglich des Bestimmungsergebnisses durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 und das Gate-Abschaltsignal, wenn ein Kurzschlussfehler in dem Schaltelement Q2 auftritt anzeigt. Da das Zeitdiagramm in anderen Betriebsmodi als dem Fehlerbestimmungsmodus mit dem Zeitdiagramm des ersten in 5 dargestellten Ausführungsbeispiels identisch ist, wird die Beschreibung nicht wiederholt. 8th is a timing diagram showing the driver signals corresponding to the switching elements Q1 to Q4 , the on / off states of the switching elements Q1 to Q4 , the mark with respect to the determination result by the error determination unit 34 and the gate turn-off signal when a short circuit fault in the switching element Q2 indicates occurrence. Since the timing chart in other modes of operation than the error determination mode with the timing chart of the first in FIG 5 The embodiment is identical, the description will not be repeated.

Da ein Kurzschlussfehler im Schaltelement Q2 auftritt, befindet sich das Schaltelement Q2 in einem Zustand, der einem ständigen Einschalten entspricht, unabhängig davon, ob die Antriebsspannung zugeführt wird. Daher, wenn die Treibersignal-Ausgabeeinheit 32 im Fehlerbestimmungsmodus das dem Schaltelement Q1 entsprechende Treibersignal ausgibt, fließt ein Überstrom durch das durch die Zufuhr der Antriebsspannung eingeschaltete Schaltelement Q1 und das Schaltelement Q2, in dem der Kurzschlussfehler auftritt. Die Überstromerkennungsschaltung 24 erkennt den Überstrom und gibt das Gate-Abschaltsignal an die Treiberschaltung 22 aus. Als Ergebnis stoppt die Treiberschaltung 22 die Zufuhr der Antriebsspannung an das Schaltelement Q1 und als Ergebnis wird das Schaltelement Q1 ausgeschaltet. Außerdem schaltet die Fehlerbestimmungseinheit 34 die Markierung des Bestimmungsergebnisses ein und bestimmt, dass der Kurzschlussfehler in dem Schaltelement Q2 auftritt.As a short circuit fault in the switching element Q2 occurs, is the switching element Q2 in a state corresponding to a continuous turn-on, regardless of whether the drive voltage is supplied. Therefore, when the drive signal output unit 32 in fault determination mode, that the switching element Q1 outputs corresponding drive signal, an overcurrent flows through the switched by the supply of the drive voltage switching element Q1 and the switching element Q2 in which the short circuit fault occurs. The overcurrent detection circuit 24 Detects the overcurrent and gives the gate shutdown signal to the driver circuit 22 out. As a result, the driver circuit stops 22 the supply of the drive voltage to the switching element Q1 and as a result, the switching element becomes Q1 switched off. In addition, the error determination unit switches 34 marking the determination result and determines that the short-circuit fault in the switching element Q2 occurs.

Als nächstes schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 von dem Fehlerbestimmungsmodus auf den Ladestoppmodus um. Zu diesem Zeitpunkt setzt die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 die Markierung der Fehlerbestimmungseinheit 34 zurück. Anschließend schaltet die Betriebsmodus-Einstellungseinheit 31 den Betriebsmodus der DC/DC-Wandlereinheit 16 hintereinander in den Ladestartmodus und den Fehlerbestimmungsmodus um. Wenn der Betriebsmodus in den Ladestartmodus gewechselt wird, bricht die Betriebsarten-Einstelleinheit 31 die Ausgabe des Gate-Abschaltsignals durch die Überstromerkennung 24 ab.Next, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 from the failure determination mode to the charge stop mode. At this time, the operation mode setting unit continues 31 the marking of the error determination unit 34 back. Subsequently, the operation mode setting unit switches 31 the operating mode of the DC / DC converter unit 16 consecutively in the charge start mode and the fault determination mode. When the operation mode is changed to the charge start mode, the mode setting unit breaks 31 the output of the gate turn-off signal by the overcurrent detection 24 from.

Auf diese Weise hat die bordeigene Ladevorrichtung 100 des zweiten Ausführungsbeispiels den Fehlerbestimmungsmodus, der sich vom Schaltmodus unterscheidet, wie es in der bordeigenen Ladevorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels der Fall ist, und wenn das Laden der Antriebsbatterie 4 startet, arbeitet die bordeigene Ladevorrichtung 100 im Fehlerbestimmungsmodus vor dem Schaltmodus. Dadurch ist es möglich, das Auftreten eines sekundären Fehlers aufgrund des Überstroms zu unterdrücken, indem der Überstrom, der durch eine Vollbrückenschaltung 21 fließt, in einem Zeitraum von dem Zeitpunkt, an dem ein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem bestimmt wird, dass ein Kurzschlussfehler durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 eine vorbestimmte Anzahl von Malen (z. B. dreimal) auftritt, reduziert wird. Darüber hinaus ist es im Vergleich zu einer herkömmlichen bordeigenen Ladevorrichtung, die den Fehlerbestimmungsmodus nicht umfasst, möglich, einen Fehler der DC/DC-Wandlereinheit 16 früher zu finden, indem die Zeit von dem Zeitpunkt, an dem ein Kurzschlussfehler in einem der Schaltelemente Q1 bis Q4 auftritt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem durch die Fehlerbestimmungseinheit 34 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussfehler eine vorbestimmte Anzahl von Malen (z.B. dreimal) auftritt.This way has the onboard loader 100 of the second embodiment, the failure determination mode, which is different from the shift mode, as in the on-board charging device 100 of the first embodiment, and when charging the drive battery 4 starts, the onboard loader works 100 in the fault determination mode before the shift mode. This makes it possible to suppress the occurrence of a secondary fault due to the overcurrent by the overcurrent generated by a full bridge circuit 21 flows, in a period of time from the time at which a short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs until the time it is determined that a short circuit fault by the fault determination unit 34 a predetermined number of times (for example, three times) occurs is reduced. Moreover, compared to a conventional on-board charging apparatus not including the failure determination mode, it is possible to fail the DC / DC converter unit 16 earlier to find by the time from the time at which a short circuit fault in one of the switching elements Q1 to Q4 occurs until the time by the fault determination unit 34 it is determined that a short circuit fault occurs a predetermined number of times (eg three times).

Außerdem kann die bordeigene Ladevorrichtung 100 des zweiten Ausführungsbeispiels verschiedene Modifikationen übernehmen, die ähnlich zu denen im ersten Ausführungsbeispiel sind.In addition, the onboard loader can 100 of the second embodiment take various modifications that are similar to those in the first embodiment.

Wie vorher beschrieben wird im Fehlerbestimmungsmodus des zweiten Ausführungsbeispiels bestimmt, ob ein Fehler in jedem der Schaltelemente Q1 bis Q4 aus der Vielzahl von Schaltelementen Q1 bis Q4, die in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis 12 enthalten sind, auftritt. Dadurch ist es möglich, das Schaltelement festzulegen, bei dem ein Fehler in den Schaltelementen Q1 bis Q4 auftritt.As described previously, in the error determination mode of the second embodiment, it is determined whether an error is present in each of the switching elements Q1 to Q4 from the large number of switching elements Q1 to Q4 in the switching output circuit 12 are included. This makes it possible to set the switching element, in which an error in the switching elements Q1 to Q4 occurs.

In der Erfindung der vorliegenden Anmeldung können Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden, jede Komponente jedes Ausführungsbeispiels kann geändert oder im Rahmen der Erfindung weggelassen werden.In the invention of the present application, embodiments may be freely combined with each other, each component of each embodiment may be changed or omitted in the invention.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY

Die bordeigene Ladevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann als eine bordeigene Ladevorrichtung für elektrische Fahrzeuge verwendet werden.The on-board charging apparatus of the present invention may be used as an on-board charging apparatus for electric vehicles.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Externe StromversorgungExternal power supply
22
Fahrzeugvehicle
33
Ladeanschlusscharging port
44
Antriebsbatterietraction battery
1111
AC/DC-WandlereinheitAC / DC converter unit
1212
Schalt-AusgangsschaltkreisSwitching output circuit
1313
SpannungswandlerschaltungVoltage converter circuit
1414
GleichrichterschaltungRectifier circuit
1515
Glättungsschaltungsmoothing circuit
1616
DC/DC-WandlereinheitDC / DC converter unit
1717
Steuereinheitcontrol unit
2121
VollbrückenschaltungFull bridge circuit
2222
Treiberschaltungdriver circuit
2323
StromerkennungsschaltungCurrent detection circuit
2424
ÜberstromerkennungsschaltungOvercurrent detection circuit
3131
Betriebsmodus-EinstellungseinheitOperating mode setting unit
3232
Treibersignal-AusgabeeinheitDrive signal output unit
3333
Abnormalitätserkennungseinheitabnormality detecting
3434
FehlerbestimmungseinheitProblem determination unit
3535
FehlersignalübertragungseinheitError signal transmission unit
100100
bordeigene Ladevorrichtungon-board loader
Q1, Q2, Q3, Q4Q1, Q2, Q3, Q4
Schaltelementswitching element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP H10215578 A [0004]JP H10215578 A [0004]
  • JP 10215578 A [0004]JP 10215578 A [0004]

Claims (9)

Bordeigene Ladevorrichtung umfassend: eine DC/DC-Wandlereinheit einschließlich eines Schalt-Ausgangsschaltkreises; und eine Steuereinheit, die in der Lage ist, einen Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung zwischen einem Schaltmodus, in dem ein Ausgangsbetrieb durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis ausgeführt wird, und einem Fehlerbestimmungsmodus, in dem in einem Zustand, in dem der Ausgangsbetrieb gestoppt ist, bestimmt wird, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangskreis vorliegt, umzuschalten, wobei die bordeigene Ladevorrichtung, wenn ein Ladevorgang einer Antriebsbatterie des Fahrzeugs gestartet wird, vor dem Schaltmodus in dem Fehlerbestimmungsmodus arbeitet, und der Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung in den Schaltmodus wechselt, wenn bestimmt wird, dass kein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis vorliegt.On-board charging device comprising: a DC / DC converter unit including a switching output circuit; and a control unit capable of determining an operation mode of the onboard loading device between a shift mode in which an output operation is performed by the shift output circuit and a fault determination mode in which a state in which the output operation is stopped is determined; whether there is an error in the switching output circuit to switch over, wherein the on-board charging device, when charging a traction battery of the vehicle is started, operates in the failure determination mode before the shift mode, and the operating mode of the on-board charging device changes to the shift mode when it is determined that there is no fault in the shift output circuit. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn ein abnormaler Zustand des Schalt-Ausgangsschaltkreises während des Betriebs im Schaltmodus erkannt wird, der Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung von dem Schaltmodus in den Fehlerbestimmungsmodus wechselt, in welchem bestimmt wird, ob es einen Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis gibt.On-board loader according to Claim 1 wherein, when an abnormal state of the switching output circuit is detected during operation in the shift mode, the operating mode of the on-board charging device changes from the shift mode to the failure determination mode in which it is determined whether there is an error in the shift output circuit. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei, wenn im Fehlerbestimmungsmodus bestimmt wird, dass ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis besteht, der Betriebsmodus der bordeigenen Ladevorrichtung wieder in den Fehlerbestimmungsmodus wechselt und die bordeigene Ladevorrichtung bestimmt, ob ein Fehler in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis vorliegt.On-board loader according to Claim 2 wherein if in the error determination mode it is determined that there is a fault in the switching output circuit, the operating mode of the on-board charging device again changes to the fault determination mode and the on-board charging device determines whether there is an error in the switching output circuit. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in dem Fehlerbestimmungsmodus die bordeigene Ladevorrichtung bestimmt, ob unter einer Vielzahl von in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis enthaltenen Schaltelementen ein Fehler in einem Schaltelement vorliegt, das an eine Seite hohen Potentials angeschlossen ist, und bestimmt, ob ein Fehler in einem Schaltelement vorliegt, das an eine Seite niedrigen Potentials angeschlossen ist.On-board loader according to Claim 1 wherein, in the failure determination mode, the onboard loader determines whether or not there is a fault in a switching element connected to a high potential side among a plurality of switching elements included in the switching output circuit, and determines whether there is a fault in a switching element connected to a low potential side. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in dem Fehlerbestimmungsmodus die bordeigene Ladevorrichtung in jedem Schaltelement unter einer Vielzahl von in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis enthaltenen Schaltelementen bestimmt, ob ein Fehler vorliegt.On-board loader according to Claim 1 wherein, in the failure determination mode, the on-board charging device in each switching element among a plurality of switching elements included in the switching output circuit determines whether there is an error. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Schaltmodus einen Langsamstartmodus, in dem ein Wert eines Tastverhältnisses im Ausgangsbetrieb allmählich zunimmt, und einen Dauerzustand-Schaltmodus umfasst, der ein Betriebsmodus ist, in den aus dem Langsamstartmodus gewechselt wird und in dem der Wert des Tastverhältnisses ein konstanter Wert ist.On-board loader according to Claim 1 wherein the shift mode includes a slow start mode in which a value of a duty ratio in the output operation gradually increases, and a steady state shift mode that is an operating mode in which is changed from the slow start mode and in which the value of the duty ratio is a constant value. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei in dem Langsamstartmodus ein unterer Grenzwert des Tastverhältnisses auf einen Wert größer als 0 % und kleiner als 10 % eingestellt ist und ein oberer Grenzwert des Tastverhältnisses auf einen Wert größer als 40 % und kleiner als 50 % eingestellt ist.On-board loader according to Claim 6 wherein, in the slow start mode, a lower limit of the duty ratio is set to a value greater than 0% and less than 10% and an upper limit value of the duty ratio is set to a value greater than 40% and less than 50%. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in dem Fehlerbestimmungsmodus eine Ein-Zeit für jedes der in dem Schalt-Ausgangsschaltkreis enthaltenen Schaltelemente auf einen solchen Wert eingestellt ist, dass durch den Schalt-Ausgangsschaltkreis fließender Überstrom erkannt werden kann und ein Temperaturanstiegswert des Schaltelements aufgrund des Überstroms, gleich oder niedriger als ein Referenzwert ist.On-board loader according to Claim 1 wherein, in the fault determination mode, an on-time for each of the switching elements included in the switching output circuit is set to such a value that overcurrent flowing through the switching output circuit can be recognized, and a temperature increase value of the switching element due to the overcurrent is equal to or lower than is a reference value. Bordeigene Ladevorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Ein-Zeit auf 50 Millisekunden eingestellt ist.On-board loader according to Claim 8 with on-time set to 50 milliseconds.
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