DE112017005620T5

DE112017005620T5 - Energieversorgungssteuervorrichtung und Batterieeinheit

Info

Publication number: DE112017005620T5
Application number: DE112017005620.9T
Authority: DE
Inventors: Shimpei Takita; Yamato Utsunomiya; Shunsuke TOMOTO
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US20190252908A1; US10855100B2; WO2018088111A1; CN109923747A; JP2018078701A; JP6665757B2; CN109923747B

Abstract

Eine Energieversorgungssteuervorrichtung (50) ist auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Öffnungs- und Schließeinheit (21, 22, 31, 32), die eine Vielzahl von Schaltern (S1 und S2), die auf einem Energiespeisungspfad (L1, L2), über den eine Energiespeisung von einer Spannungsquelle (11, 12, 13, 17) durchgeführt wird, in Reihe geschaltet sind, und eine Vielzahl von Dioden (D1, D2) aufweist, die parallel zu der Vielzahl von Schaltern geschaltet sind, wobei die Vielzahl von Dioden Dioden umfassen, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander eingerichtet sind. Die Energieversorgungssteuervorrichtung (50) umfasst eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden in einem Zustand fließt, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind, und eine Steuereinheit, die den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in einen Ein-Zustand schaltet, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.

Description

[Querverweis auf verwandte Anmeldungen]
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der am 8. November 2016 eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-218313 , deren gesamten Inhalte hierin mittels Bezugnahme eingebunden sind.
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Energieversorgungssteuervorrichtung, die auf ein Energieversorgungssystem Anwendung findet, das in einem Fahrzeug oder dergleichen installiert ist, und eine Steuerung in Bezug auf das Energieversorgungssystem durchführt, sowie eine Batterieeinheit.
[Hintergrundtechnik]
Herkömmlich wurden hinsichtlich eines Energieversorgungssystems, das eine Speicherbatterie, einen Generator und eine elektrische Last umfasst, verschiedene Arten einer Technik zum Optimieren einer Steuerung des Aufladens und Entladens der Speicherbatterie vorgeschlagen. Zum Beispiel, in einer in PTL 1 beschriebenen Technik, sind in einem Energieversorgungssystem, das einen Generator sowie eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie umfasst, die parallel zu einer elektrischen Last geschaltet sind, eine Vielzahl von Halbleiterschaltern auf einem Energiespeisungspfad zwischen dem Generator sowie der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie in Reihe geschaltet, so dass parasitäre Dioden, die in den Halbleiterschaltern vorhanden sind, in entgegengesetzten Richtungen vorliegen. In diesem Fall wird in einem Zustand, in dem alle Halbleiterschalter ausgeschaltet sind, eine Energiespeisung des Energiespeisungspfads durch die Halbleiterschalter, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander vorliegen, vollständig unterbrochen. Als Folge hiervon wird ein unbeabsichtigtes Aufladen und Entladen der zweiten Speicherbatterie verhindert.
[Literaturverzeichnis]
[Patentliteratur]
PTL 1: JP-A-2011-234479
[Kurzfassung der Erfindung]
In jedem der Schalter, die auf dem Energiespeisungspfad bereitgestellt sind, kann ein Auftreten eines Ein-Fehlers in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel kann in dem Halbleiterschalter ein Ein-Fehler des Schalters als Folge von Wärme aus einem transienten Strom auftreten, der während eines Um-/Schaltens eines Verbindungszustands erzeugt wird. Außerdem kann zum Beispiel, wenn ein Ein-Fehler in einem der Halbleiterschalter auftritt, die in Reihe geschaltet sind, so dass die parasitären Dioden in entgegengesetzten Richtungen vorliegen, wie es bei dem in PTL 1 beschriebenen Energieversorgungssystem der Fall ist, selbst wenn eine Aus-Steuerung für beide Halbleiterschalter durchgeführt wird, eine Situation auftreten, in der ein Strom an die parasitäre Diode des anderen Halbleiterschalters fließt, der normal ist bzw. arbeitet. In diesem Fall kann ein übermäßiger Strom an die parasitäre Diode des Halbleiterschalters fließen, der normal ist bzw. arbeitet. Der Halbleiterschalter, der normal ist bzw. arbeitet, kann auch ausfallen bzw. versagen.
Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Sachverhalte geschaffen. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Energieversorgungssteuervorrichtung, die eine geeignete bzw. zweckdienliche Steuerung selbst dann verwirklicht, wenn ein Ein-Fehler eines Schalters auftritt, und eine Batterieeinheit bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt ist/wird eine Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Öffnungs- und Schließeinheit umfasst, die eine Vielzahl von Schaltern, die auf einem Energiespeisungspfad, über den eine Energiespeisung von einer Spannungsquelle durchgeführt wird, in Reihe geschaltet sind, und eine Vielzahl von Dioden aufweist, die parallel zu der Vielzahl von Schaltern geschaltet sind, wobei die Vielzahl von Dioden Dioden umfassen, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander eingerichtet sind. Die Energieversorgungssteuervorrichtung umfasst: eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden in einem Zustand fließt, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind; und eine Steuereinheit, die den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in einen Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Energieversorgungssystem sind, in der Öffnungs- und Schließeinheit, die auf einem Energiespeisungspfad bereitgestellt ist, eine Vielzahl von Schaltern in Reihe geschaltet und eine Vielzahl von Dioden zu der Vielzahl von Schaltern parallel geschaltet. Die Vielzahl von Dioden umfassen Dioden, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander eingerichtet bzw. angeordnet sind. Als Folge hiervon kann eine Energiespeisung in der Öffnungs- und Schließeinheit in einem Zustand, in dem alle von der Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet (offen) sind, vollständig unterbrochen werden. Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann jedoch, wenn ein Ein-Fehler (Schließen-Fehler) in einem von der Vielzahl von Schaltern auftritt, eine Leitung in Betracht gezogen werden, die in der Öffnungs- und Schließeinheit über den Schalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, und die Diode auf der Seite des Schalters abgesehen von dem Schalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, auftritt. Das heißt, dass ein Strom in Betracht gezogen werden kann, der unbeabsichtigt an die Diode fließt. In diesem Fall stellt, abhängig von einem zulässigen Strom der Diode, eine Beschädigung, die als Folge eines Fließens eines übermäßigen Stroms erfolgt, ein Anliegen bzw. eine Besorgnis dar.
Hinsichtlich dieses Punkts wird bestimmt, dass ein unnormaler Zustand, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden fließt, in einem Zustand aufgetreten ist, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, wird der Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in den Ein-Zustand steuert. Als Folge hiervon kann selbst dann, wenn ein Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit auftritt, unterbunden werden, dass ein übermäßiger Strom an die Diode fließt, und können nachteilige Sachverhalte wie etwa eine Beschädigung unterbunden werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt bestimmt die Bestimmungseinheit, dass der unnormale Zustand, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden fließt, aufgetreten ist, indem bestimmt wird, dass ein Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist.
In dem Zustand, in dem die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit ausgeschaltet sind, fließt ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden, wenn der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern auftritt. Daher kann der unnormale Zustand, in dem ein Strom unbeabsichtigt an eine Diode fließt, auf geeignete Weise bestimmt werden, indem bestimmt wird, ob der Ein-Fehler eines Schalters aufgetreten ist.
Gemäß einem dritten Aspekt bestimmt die Bestimmungseinheit, dass, wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist, ein Strom unter der Vielzahl von Dioden an die Diode fließt, die in der Richtung vorliegt, die entgegengesetzt zu der Diode ist, die parallel zu dem Schalter geschaltet ist, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist.
Als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Diode, an die ein Strom unbeabsichtigt fließt, basierend auf dem Schalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, identifiziert werden. Daher kann der Schalter in der Öffnungs- und Schließeinheit, der einzuschalten ist, auf geeignete Weise ermittelt bzw. festgestellt werden.
Gemäß einem vierten Aspekt steuert die Steuereinheit alle von der Vielzahl von Schaltern in den Ein-Zustand, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden, wenn ein Strom unbeabsichtigt an eine Diode fließt, zusätzlich zu dem Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, die anderen Schalter in der Öffnungs- und Schließeinheit, nämlich die anderen Schalter einschließlich des Schalters, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesteuert. In diesem Fall wird als Folge dessen, dass der Schalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesteuert wird, davon ausgegangen, dass der Ein-Widerstand in dem Schalter reduziert wird/ist. Als Folge der Reduzierung des Ein-Widerstands kann eine auf den Schalter angewandte Last reduziert werden.
Gemäß einem fünften Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, in dem eine Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten parallel auf dem Energiespeisungspfad bereitgestellt sind. Die Bestimmungseinheit bestimmt, in welcher von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten der unnormale Zustand aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in einer von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten aufgetreten ist, steuert die Steuereinheit die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit, für die nicht bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in dieser aufgetreten ist, in den Ein-Zustand.
Als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden, wenn ein Strom unbeabsichtigt an eine Diode in einer von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten fließt, die Schalter in jeder von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten in den Ein-Zustand gesteuert. In diesem Fall kann selbst dann, wenn ein Strom unbeabsichtigt auf einem Pfad fließt, der die Öffnungs- und Schließeinheiten umfasst, ein übermäßiges Fließen von Strom unterbunden werden, der unter der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten an die Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite fließt, auf der der unnormale Zustand aufgetreten ist. Als Folge hiervon kann in der Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite, auf der der unnormale Zustand aufgetreten ist, das Auftreten eines gleichzeitigen Fehlers in Schaltern unterbunden werden, die in einem normalen Zustand sind.
Gemäß einem sechsten Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Speicherbatterie, die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, und einen Generator, der mit der anderen Endseite verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst. Die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, während einer Energieerzeugungsperiode, in der eine Energieerzeugung durch den Generator in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind.
Wenn eine Energieerzeugung durch den Generator in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit ausgeschaltet sind, wird eine Energiespeisung von dem Generator an die Speicherbatterie über die Öffnungs- und Schließeinheit gestoppt. Außerdem tritt, wenn der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in diesem Zustand auftritt, der unnormale Zustand auf, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden fließt. Das heißt, dass während der Energieerzeugungsperiode des Generators auf geeignete Weise ein Strom bestimmt werden kann, der unbeabsichtigt an eine Diode in der Öffnungs- und Schließeinheit fließt.
Gemäß einem siebten Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Speicherbatterie, die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst, wobei eine elektrische Last mit der anderen Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist. Die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, während einer Entladungsperiode, in der eine Entladung von der Speicherbatterie an die elektrische Last in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind.
Wenn eine Entladung von der Speicherbatterie an die elektrische Last in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind, wird eine Energiespeisung von der Speicherbatterie an die elektrische Last über die Öffnungs- und Schließeinheit gestoppt. Außerdem tritt, wenn der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in diesem Zustand auftritt, der unnormale Zustand auf, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden fließt. Das heißt, dass während der Entladungsperiode der elektrischen Last auf geeignete Weise ein Strom bestimmt werden kann, der unbeabsichtigt an eine Diode in der Öffnungs- und Schließeinheit fließt.
Gemäß einem achten Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Speicherbatterie, die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, und einen Generator, der mit der anderen Endseite verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst, wobei der Generator eine Energieerzeugung als Folge einer Drehung einer Maschine durchführt, und die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf einem Anhaltebefehl ausgeschaltet werden, der einen Betrieb der Maschine anhält. Die Steuereinheit steuert die Schalter während einer Periode von einem Anhaltebefehl, bis eine Energieerzeugung des Generators gestoppt wird/ist, in den Ein-Zustand, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Bei dem Energieversorgungssystem, das den Generator umfasst, der elektrische Energie mit der Maschine als Energiequelle erzeugt, und in dem die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf dem Anhaltebefehl der Maschine (wie etwa einem Ausschaltbefehl für einen Ein- bzw. Leistungsschalter eines Fahrzeugs) ausgeschaltet werden, kann eine Energieerzeugung durch den Generator während einer Trägheitsdrehung der Maschine fortgesetzt werden, selbst nachdem die Schalter durch den Anhaltebefehl der Maschine ausgeschaltet sind. In diesem Fall kann, wenn der Ein-Fehler in einem Schalter auftritt, ein Strom, der unbeabsichtigt an eine Diode fließt, in Betracht gezogen werden, wie es vorstehend beschrieben ist. Hinsichtlich dieses Punkts werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, die Schalter während der Periode von dem Anhaltebefehl, bis eine Energieerzeugung durch den Generator gestoppt wird/ist, in den Ein-Zustand gesteuert. Als Folge hiervon kann selbst dann, wenn eine Unnormalität bzw. Unregelmäßigkeit in dem Energieerzeugungszustand des Generators direkt bzw. unmittelbar nach dem Anhaltebefehl des Fahrzeugs auftritt, ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Gemäß einem neunten Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Speicherbatterie, die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst, wobei eine elektrische Last mit der anderen Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, und die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf einem Anhaltebefehl ausgeschaltet werden, der einen Betrieb einer Maschine anhält. Die Steuereinheit steuert die Schalter unter einer Bedingung, dass eine aktuelle Periode eine Periode ist, bis eine Entladung an die elektrische Last gestoppt wird/ist, oder eine Periode ist, bis eine Zufuhr von Dunkelstrom an die elektrische Last gestartet wird/ist, in den Ein-Zustand, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Bei dem Energieversorgungssystem, in dem die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf dem Anhaltebefehl der Maschine ausgeschaltet werden, kann ein An-/Betreiben der elektrischen Last fortgesetzt werden, selbst nachdem die Schalter durch den Anhaltebefehl der Maschine ausgeschaltet sind. In diesem Fall kann, wenn der Ein-Fehler in einem Schalter auftritt, ein Strom, der unbeabsichtigt an eine Diode fließt, in Betracht gezogen werden, wie es vorstehend beschrieben ist. Hinsichtlich dieses Punkts werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, die Schalter während der Periode von dem Anhaltebefehl, bis eine Entladung an die elektrische Last gestoppt wird/ist, oder bis die Zufuhr von Dunkelstrom an die elektrische Last gestartet wird/ist, in den Ein-Zustand gesteuert. Als Folge hiervon kann selbst dann, wenn eine Unnormalität bzw. Unregelmäßigkeit in dem Lastantriebszustand direkt bzw. unmittelbar nach dem Anhaltebefehl der Maschine auftritt, ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Gemäß einem zehnten Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie, die mit einer Endseite und der anderen Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden sind und parallel zueinander geschaltet sind, als die Spannungsquelle umfasst, wobei die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf einem Anhaltebefehl ausgeschaltet werden, der einen Betrieb einer Maschine anhält. Die Steuereinheit steuert die Schalter unter einer Bedingung, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie gleich oder größer einer vorbestimmten Spannungsdifferenz ist, in den Ein-Zustand, nachdem der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben ist, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Bei dem Energieversorgungssystem, in dem die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf dem Anhaltebefehl der Maschine ausgeschaltet werden, wird angenommen, dass nach dem Anhaltebefehl, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie gleich oder größer einer vorbestimmten Spannungsdifferenz ist, ein Strom zwischen den Speicherbatterien über die Öffnungs- und Schließeinheit fließt, wenn der Ein-Fehler in einem Schalter auftritt. Hinsichtlich dieses Punkts werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, die Schalter unter einer Bedingung, dass die Spannungsdifferenz zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie gleich oder größer der vorbestimmten Spannungsdifferenz ist, nachdem der Anhaltebefehl abgegeben ist, in den Ein-Zustand gesteuert. Als Folge hiervon kann ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode nach dem Anhaltebefehl der Maschine auf geeignete Weise unterbunden werden.
Gemäß einem elften Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie, die parallel zueinander geschaltet sind, als die Spannungsquelle umfasst, und eine erste Öffnungs- und Schließeinheit und eine zweite Öffnungs- und Schließeinheit, die in Reihe bereitgestellt sind, als die Öffnungs- und Schließeinheit auf einem Energiespeisungspfad zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie umfasst, wobei eine elektrische Last an einem Zwischenpunkt zwischen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist. Die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der zweiten Speicherbatterie aufgetreten ist, während einer Entladungsperiode, in der eine Entladung an die elektrische Last nur von der ersten Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie durchgeführt wird. Die Steuereinheit steuert die Schalter in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist.
Bei dem Energieversorgungssystem, das die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie sowie die erste Öffnungs- und Schließeinheit und die zweite Öffnungs- und Schließeinheit umfasst, die zwischen den Speicherbatterien in Reihe bereitgestellt sind, und in dem eine elektrische Last an einem Zwischenpunkt zwischen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, kann eine selektive Entladung an die elektrische Last für die Speicherbatterien durchgeführt werden. In diesem Fall kann, während einer Entladung von einer Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie, wenn der Ein-Fehler eines Schalters in der Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der anderen Speicherbatterie auftritt, ein Strom, der unbeabsichtigt an eine Diode in der Öffnungs- und Schließeinheit fließt, in Betracht gezogen werden. Hinsichtlich dieses Punkts werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wenn der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der zweiten Speicherbatterie während der Entladungsperiode aufgetreten ist, in der eine Entladung an die elektrische Last von nur der ersten Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie durchgeführt wird, die Schalter in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand gesteuert. Auch als Folge hiervon kann ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Hier wird der vorstehend beschriebene elfte Aspekt unter Bezugnahme auf eine Konfiguration gemäß 1 beschrieben. Zum Beispiel, wenn eine Bleispeicherbatterie 11 die erste Speicherbatterie ist und eine Lithiumionenspeicherbatterie 12 die zweite Speicherbatterie ist, entsprechen Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 der „ersten Öffnungs- und Schließeinheit“ und entsprechen Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 der „zweiten Öffnungs- und Schließeinheit“. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in den Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 während der Entladungsperiode aufgetreten ist, in der eine Entladung an eine elektrische Last 16 nur von der Bleispeicherbatterie 11 von den Speicherbatterien 11 und 12 durchgeführt wird, steuert die Steuereinheit die Schalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 in den Ein-Zustand. Außerdem, wenn die Lithiumionenspeicherbatterie 12 die erste Speicherbatterie ist und die Bleispeicherbatterie 11 die zweite Speicherbatterie ist, entsprechen die Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 der „ersten Öffnungs- und Schließeinheit“ und entsprechen die Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 der „zweiten Öffnungs- und Schließeinheit“. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in den Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 während der Entladungsperiode aufgetreten ist, in der eine Entladung an die elektrische Last 16 nur von der Lithiumionenspeicherbatterie 11 von den Speicherbatterien 11 und 12 durchgeführt wird, steuert die Steuereinheit die Schalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 in den Ein-Zustand.
Gemäß einem zwölften Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie, die parallel zueinander geschaltet sind, als die Spannungsquelle umfasst, und eine erste Öffnungs- und Schließeinheit und eine zweite Öffnungs- und Schließeinheit, die in Reihe bereitgestellt sind, als die Öffnungs- und Schließeinheit auf einem Energiespeisungspfad zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie umfasst, wobei ein Generator an einem Zwischenpunkt zwischen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist. Die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der zweiten Speicherbatterie aufgetreten ist, während einer Aufladungsperiode, in der eine Aufladung nur von der ersten Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie durch eine Energieerzeugung durch den Generator durchgeführt wird. Die Steuereinheit steuert die Schalter in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist.
Bei dem Energieversorgungssystem, das die erste Speicherbatterie und die zweite Speicherbatterie sowie die erste Öffnungs- und Schließeinheit und die zweite Öffnungs- und Schließeinheit umfasst, die zwischen den Speicherbatterien in Reihe bereitgestellt sind, und in dem ein Generator an einem Zwischenpunkt zwischen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, kann eine Zufuhr von erzeugter elektrischer Energie an zumindest eine der Speicherbatterien, nämlich eine selektive Aufladung für die Speicherbatterien, durchgeführt werden. In diesem Fall kann, während einer Aufladung von einer Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie, wenn der Ein-Fehler eines Schalters in der Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der anderen Speicherbatterie auftritt, ein Strom, der unbeabsichtigt an eine Diode in der Öffnungs- und Schließeinheit fließt, in Betracht gezogen werden. Hinsichtlich dieses Punkts werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, wenn der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der zweiten Speicherbatterie während der Aufladungsperiode aufgetreten ist, in der eine Aufladung von nur der ersten Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie durch eine Energieerzeugung durch den Generator durchgeführt wird, die Schalter in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand gesteuert. Auch als Folge hiervon kann ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Hier wird der vorstehend beschriebene zwölfte Aspekt unter Bezugnahme auf eine Konfiguration gemäß 13 beschrieben. Zum Beispiel, wenn die Bleispeicherbatterie 11 die erste Speicherbatterie ist und die Lithiumionenspeicherbatterie 12 die zweite Speicherbatterie ist, entsprechen die Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 der „ersten Öffnungs- und Schließeinheit“ und entsprechen die Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 der „zweiten Öffnungs- und Schließeinheit“. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in den Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 während der Aufladungsperiode aufgetreten ist, in der eine Aufladung von nur der Bleispeicherbatterie 11 der Speicherbatterien 11 und 12 durch eine Energieerzeugung durch einen integrierten Startergenerator (ISG) 17 durchgeführt wird, steuert die Steuereinheit die Schalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 in den Ein-Zustand. Außerdem, wenn die Lithiumionenspeicherbatterie 12 die erste Speicherbatterie ist und die Bleispeicherbatterie 11 die zweite Speicherbatterie ist, entsprechen die Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 der „ersten Öffnungs- und Schließeinheit“ und entsprechen die Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 der „zweiten Öffnungs- und Schließeinheit“. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in den Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 während der Aufladungsperiode aufgetreten ist, in der eine Aufladung von nur der Lithiumionenspeicherbatterie 12 von den Speicherbatterien 11 und 12 durch eine Energieerzeugung durch den ISG 17 durchgeführt wird, steuert die Steuereinheit die Schalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 in den Ein-Zustand.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt ist/wird die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine Speicherbatterie, die zum Durchführen einer Entladung über den Energiespeisungspfad imstande ist, als die Spannungsquelle umfasst. Die Energieversorgungssteuervorrichtung umfasst eine Speichereinheit, die, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, eine Unnormalitäts- bzw. Unregelmäßigkeitshistorie in einem Speicher speichert. Wenn die Speicherbatterie in einem Zustand ausgetauscht wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, steuert die Steuereinheit, nach Austausch von dieser, den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, basierend auf der Unnormalitäts- bzw. Unregelmäßigkeitshistorie, die in dem Speicher gespeichert ist, in den Ein-Zustand.
Es kann auch ein Austausch der Speicherbatterie in Betracht gezogen werden, der in einem Zustand durchgeführt wird, in dem der Ein-Fehler in einem Schalter in der Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist. In diesem Fall besteht zum Beispiel ein Anliegen bzw. eine Besorgnis darin, dass ein übermäßiger Strom unbeabsichtigt an die Diode fließt, direkt bzw. unmittelbar nachdem die Speicherbatterie durch eine neue Batterie ausgetauscht ist. Hinsichtlich dieses Punkts werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, nach Austausch der Speicherbatterie, die Schalter basierend auf der in dem Speicher gespeicherten Unnormalitäts- bzw. Unregelmäßigkeitshistorie in den Ein-Zustand gesteuert. Als Folge hiervon kann sogar unmittelbar nach Austausch der Speicherbatterie ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Eine Batterieeinheit kann eine solche sein, die die nachstehende Konfiguration aufweist. Gemäß einem vierzehnten Aspekt ist/wird nämlich eine Batterieeinheit auf ein Energieversorgungssystem angewandt, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie als eine Spannungsquelle umfasst. Die Batterieeinheit umfasst: einen ersten Ausgangsanschluss, mit dem die erste Speicherbatterie verbunden ist; einen zweiten Ausgangsanschluss, mit dem zumindest eines von einer elektrischen Last, die durch eine elektrische Energieversorgung von der Spannungsquelle ange-/betrieben wird, und einem Generator verbunden ist; die zweite Speicherbatterie; eine erste Öffnungs- und Schließeinheit, die auf einem ersten elektrischen Pfad bereitgestellt ist, der den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss verbindet, und die den ersten elektrischen Pfad öffnet oder schließt; eine zweite Öffnungs- und Schließeinheit, die auf einem zweiten elektrischen Pfad bereitgestellt ist, der einen Verbindungspunkt auf dem ersten elektrischen Pfad, der auf einer Seite weiter in Richtung des zweiten Eingangsanschlusses als die erste Öffnungs- und Schließeinheit liegt, und die zweite Speicherbatterie verbindet, und die den zweiten elektrischen Pfad öffnet oder schließt; und eine Steuervorrichtung, die ein Öffnen und Schließen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit steuert. Die erste Öffnungs- und Schließeinheit und die zweite Öffnungs- und Schließeinheit haben eine Vielzahl von Schaltern, die in Reihe geschaltet sind, und eine Vielzahl von Dioden, die parallel zu der Vielzahl von Schaltern geschaltet sind. Die Vielzahl von Dioden umfassen Dioden, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander eingerichtet sind. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden in einem Zustand fließt, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind, und eine Steuereinheit, die den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in einen Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Figurenliste
Die vorstehend beschriebene Aufgabe, weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden durch die ausführliche Beschreibung hierin nachstehend, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, weiter verdeutlicht. Die Zeichnungen sind wie folgt:

1 ist ein elektrisches Schaltbild eines Energieversorgungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 ist eine Darstellung eines Energiespeisungszustands während einer Energieerzeugungsperiode durch einen Generator;
3 ist eine Darstellung eines Energiespeisungszustands, wenn ein Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter auftritt;
4 ist eine Darstellung eines Energiespeisungszustands, wenn ein Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter auftritt;
5 ist eine Darstellung einer Entladung von einer Bleispeicherbatterie an eine elektrische Last über einen Umgehungspfad;
6 ist eine Darstellung eines Energiespeisungszustands, wenn ein Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter auftritt;
7 ist eine Darstellung eines Energiespeisungszustands, wenn ein Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter auftritt;
8 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
9 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses, wenn die Bleispeicherbatterie ausgetauscht wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
10 ist ein Zeitdiagramm eines Aspekts eines Prozesses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
11 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
12 veranschaulicht, bei (a) bis (e), elektrische Schaltbilder von weiteren Konfigurationen einer Einrichtung zum Bestimmen eines Ein-Fehlers eines Schalters; und
13 ist ein elektrisches Schaltbild eines weiteren Beispiels des Energieversorgungssystems.

[Beschreibung von Ausführungsbeispielen]
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird hierin nachstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das die vorliegende Offenbarung verwirklicht. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird/ist ein Fahrzeugenergieversorgungssystem verwirklicht, das in einem Fahrzeug, das mit einer als Antriebsquelle dienenden Maschine (Brennkraftmaschine) fährt, elektrische Energie bzw. Leistung an verschiedene Vorrichtungen eines Fahrzeugs liefert.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist das vorliegende Energieversorgungssystem ein duales Energieversorgungssystem, das eine Bleispeicherbatterie 11 und eine Lithiumionenspeicherbatterie 12 als eine erste Speicherbatterie bzw. einen ersten Akkumulator und eine zweite Speicherbatterie bzw. einen zweiten Akkumulator umfasst. Jede der Speicherbatterien 11 und 12 kann durch eine Lichtmaschine bzw. einen Wechselstromgenerator 13 aufgeladen werden, die bzw. der als Generator bzw. Stromgenerator/Energieerzeuger dient. Außerdem kann eine Energieversorgung an einen Starter bzw. Anlasser 14 und verschiedene Arten von elektrischen Lasten 15 und 16 von den Speicherbatterien 11 und 12 durchgeführt werden. Bei dem vorliegenden System sind die Bleispeicherbatterie 11 und die Lithiumionenspeicherbatterie 12 parallel zu der Lichtmaschine bzw. dem Wechselstromgenerator 13 geschaltet. Außerdem sind die Bleispeicherbatterie 11 und die Lithiumionenspeicherbatterie 12 parallel zu den elektrischen Lasten 15 und 16 geschaltet. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die Speicherbatterien 11 und 12 und die Lichtmaschine bzw. der Wechselstromgenerator 13 einer „Spannungsquelle“ .
Die Bleispeicherbatterie 11 ist eine bekannte Universalspeicherbatterie. Im Gegensatz dazu ist die Lithiumionenspeicherbatterie 12 eine Speicherbatterie hoher Dichte, die niedrigen Energieverlust während Aufladung und Entladung, sowie hohe Ausgangs- bzw. Leistungsdichte und Energiedichte aufweist. Die Lithiumionenspeicherbatterie 12 ist vorzugsweise eine Speicherbatterie, die eine höhere Energieeffizienz während Aufladung und Entladung als die Bleispeicherbatterie 11 aufweist. Außerdem ist die Lithiumionenspeicherbatterie 12 als eine zusammengebaute bzw. -gesetzte Batterie konfiguriert, die so konfiguriert ist, dass sie eine Vielzahl von Einheitsbatterien umfasst. Nennspannungen der Speicherbatterien 11 und 12 sind gleich und zum Beispiel 12 Volt.
Obwohl eine ausführliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausgelassen wird, ist die Lithiumionenspeicherbatterie 12 als eine Substratintegrierte Batterieeinheit U konfiguriert, die in einem Gehäuse untergebracht ist. Die Batterieeinheit U weist Ausgangsanschlüsse T1, T2 und T0 auf. Die Bleispeicherbatterie 11, die Lichtmaschine bzw. der Wechselstromgenerator 13, der Starter bzw. Anlasser 14 und die elektrische Last 15 sind mit den Ausgangsanschlüssen T1 und T0 unter den Ausgangsanschlüssen T1, T2 und T0 verbunden. Die elektrische Last 16 ist mit dem Ausgangsanschluss T2 verbunden.
Eine Drehwelle der Lichtmaschine bzw. des Wechselstromgenerators 13 ist durch einen Riemen oder dergleichen antriebsmäßig mit einer (nicht gezeigten) Maschinenabtriebswelle verbunden. Die Drehwelle der Lichtmaschine bzw. des Wechselstromgenerators 13 dreht sich als Folge einer Drehung der Maschinenabtriebswelle. Das heißt, dass die Lichtmaschine bzw. der Wechselstromgenerator 13 eine Energieerzeugung (regenerative Energieerzeugung) als Folge der Drehung der Maschinenabtriebswelle und einer Achse durchführt.
Die elektrischen Lasten 15 und 16 haben unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Spannung der zugeführten elektrischen Energie bzw. Leistung, die von den Speicherbatterien 11 und 12 geliefert wird. Von den elektrischen Lasten 15 und 16 umfasst die elektrische Last 16 eine Konstantspannung erfordernde Last, die erfordert, dass die Spannung der gelieferten elektrischen Energie bzw. Leistung stabil ist, so dass sie fest ist oder zumindest innerhalb eines vorbestimmten Bereichs schwankt. Im Gegensatz dazu ist die elektrische Last 15 eine allgemeine elektrische Last, die anders ist als die Konstantspannung erfordernde Last. Die elektrische Last 16 kann als eine geschützte Last betrachtet werden. Außerdem ist die elektrische Last 16 eine Last, hinsichtlich derer eine Energieversorgungsstörung bzw. ein Energieversorgungsausfall nicht erlaubt ist. Die elektrische Last 15 kann, im Vergleich zu der elektrischen Last 16, auch als eine Last betrachtet werden, hinsichtlich derer eine Energieversorgungsstörung bzw. ein Energieversorgungsausfall erlaubt ist.
Als spezielle Beispiele der elektrischen Last 16, die die Konstantspannung erfordernde Last ist, können eine Navigationsvorrichtung, eine Audiovorrichtung, eine Messgeräte- bzw. Instrumentenvorrichtung und verschiedene Arten von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) wie etwa eine Maschinen-ECU genannt werden. In diesem Fall kann als Folge dessen, dass Spannungsschwankungen in der gelieferten elektrischen Energie bzw. Leistung unterbunden werden, ein Auftreten von unnötigen Rücksetzungen und dergleichen bei den vorgenannten Vorrichtungen unterbunden werden, und kann ein stabiler Betrieb verwirklicht werden. Auch Fahrsystemaktoren bzw. -stellglieder, wie etwa eine elektrische Lenkvorrichtung und eine Bremsvorrichtung, können als die elektrische Last 16 umfasst sein. Außerdem können, als spezielle Beispiele der elektrischen Last 15, eine Sitzheizung, eine Heizung für einen Heckscheibenenteiser, Scheinwerfer, ein Windschutzscheibenwischer, ein Gebläse einer Klimavorrichtung und dergleichen genannt werden.
Als Nächstes wird eine elektrische Konfiguration der Batterieeinheit U beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Batterieeinheit U mit einem Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad L1 und einem Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad L2 als einheitsinterne elektrische Pfade versehen. Der Energiespeisungspfad L1 verbindet die Ausgangsanschlüsse T1 und T2, und der Energiespeisungspfad L2 verbindet einen Verbindungspunkt N1 auf dem Energiespeisungspfad L1 und die Lithiumionenspeicherbatterie 12. Eine erste Schaltergruppe SW1 ist auf dem Energiespeisungspfad L1 von den Energiespeisungspfaden L1 und L2 bereitgestellt, und eine zweite Schaltergruppe SW2 ist auf dem Energiespeisungspfad L2 bereitgestellt. Hier ist, im Hinblick auf den elektrischen Pfad, der die Bleispeicherbatterie 11 und die Lithiumionenspeicherbatterie 12 verbindet, die erste Schaltergruppe SW1 weiter in Richtung der Seite der Bleispeicherbatterie 11 als der Verbindungspunkt N1 bereitgestellt, und ist die zweite Schaltergruppe SW2 weiter in Richtung der Seite der Lithiumionenspeicherbatterie 12 als der Verbindungspunkt N1 bereitgestellt.
Die Schaltergruppen SW1 und SW2 umfassen jeweils zwei Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 sowie 31 und 32. Die zwei Öffnungs- und Schließeinheiten in jeder Schaltergruppe sind parallel zueinander geschaltet. Außerdem umfassen die Öffnungs- und Schließeinheiten 21, 22, 31 und 32 jeweils zwei Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) (Halbleiterschalter). Die zwei MOSFETs sind derart parallel geschaltet, dass parasitäre Dioden der zwei MOSFETs, die ein Paar bilden, in entgegengesetzten Richtungen zueinander vorliegen.
Zum Beispiel, wenn die Öffnungs- und Schließeinheit 31 ausführlich beschrieben wird, ist die Öffnungs- und Schließeinheit 31 durch Halbleiterschalter 31a und 31b konfiguriert, die in Reihe geschaltet sind. Die Halbleiterschalter 31a und 31b weisen in einer inneren Konfiguration eine Gleichrichtungseinheit auf. Das heißt, dass eine Innenschaltung des Halbleiterschalters 31a eine Schaltung ist, in der eine Schaltereinheit S1 und eine parasitäre Diode D1 parallel geschaltet sind. Gleichermaßen ist auch der Halbleiterschalter 31b eine Schaltung, in der eine Schaltereinheit S2 und eine parasitäre Diode D2 parallel geschaltet sind. Außerdem sind die Halbleiterschalter 31a und 31b derart in Reihe geschaltet, dass die parasitären Dioden D1 und D2 in entgegengesetzten Richtungen zueinander vorliegen. Einfachheitshalber wird die Beschreibung unter Verwendung der Öffnungs- und Schließeinheit 31 gegeben. Die anderen Öffnungs- und Schließeinheiten 21, 22 und 32 sind jedoch ebenfalls in einer zu der Öffnungs- und Schließeinheit 31 ähnlichen Art und Weise konfiguriert. Hier sind gemäß 1 die parasitären Dioden D1 und D2 durch jeweilige Anoden miteinander verbunden. Es können jeweilige Kathoden der parasitären Dioden D1 und D2 miteinander verbunden sein.
Als Folge dessen, dass die Schaltergruppen SW1 und SW2 so konfiguriert sind, wie es vorstehend beschrieben ist, wird zum Beispiel, wenn die zweite Schaltergruppe SW2 in einem Aus-Zustand ist, das heißt, wenn die Halbleiterschalter 31a, 31b, 32a und 32b in dem Aus-Zustand sind, ein Fließen eines Stroms durch die parasitären Dioden vollständig unterbrochen. Das heißt, dass ein unbeabsichtigtes Entladen von der Lithiumionenspeicherbatterie 12 auf die Seite der Bleispeicherbatterie 11 und ein unbeabsichtigtes Aufladen von der Seite der Bleispeicherbatterie 11 an die Lithiumionenspeicherbatterie 12 verhindert werden kann.
Anstelle von dem MOSFET kann hier ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), ein Bipolartransistor oder dergleichen als der Halbleiterschalter verwendet werden. Wenn der IGBT oder der Bipolartransistor verwendet wird, ist anstelle der vorstehend beschriebenen parasitären Diode eine Diode parallel zu jeder Schaltereinheit geschaltet.
Außerdem ist in der Batterieeinheit U ein Umgehungspfad L0 bereitgestellt, der die erste Schaltergruppe SW1 umgeht bzw. überbrückt. Der Umgehungspfad L0 ist parallel zu dem Energiespeisungspfad L1 bereitgestellt, sodass er den Ausgangsanschluss T0 und den Verbindungspunkt N1 auf dem Energiespeisungspfad L1 verbindet. Das heißt, dass durch den Umgehungspfad L0 die Bleispeicherbatterie 11 und die elektrische Last 16 verbunden werden können, ohne die erste Schaltergruppe SW1 zu durchlaufen. Ein Umgehungsschalter 40, der aus einem mechanischen Ruherelais bzw. normalerweise geschlossenen Relais gebildet ist, ist auf dem Umgehungspfad L0 bereitgestellt. Als Folge dessen, dass der Umgehungsschalter 40 in einen geschlossenen Zustand gesetzt wird, werden die Bleispeicherbatterie 11 und die elektrische Last 16 selbst dann elektrisch verbunden, wenn die erste Schaltergruppe SW1 ausgeschaltet (offen) ist. Zum Beispiel wird in einem Zustand, in dem ein Ein- bzw. Leistungsschalter (Zündschalter) des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, ein Dunkelstrom über den Umgehungsschalter 40 an die elektrische Last 16 geliefert. Hier können der Umgehungspfad L0 und der Umgehungsschalter 40 außerhalb der Batterieeinheit U bereitgestellt sein.
Die Batterieeinheit U umfasst eine Steuervorrichtung 50, die Ein/Aus (Öffnen/Schließen) der Schaltergruppen SW1 und SW2 und des Umgehungsschalters 40 steuert. Die Steuervorrichtung 50 ist durch einen Mikrocomputer konfiguriert, der eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle und dergleichen umfasst. Die Steuervorrichtung 50 hat einen Backup- bzw. Sicherungsspeicher 51, der imstande ist, Speicherungsinhalt darin zu speichern, selbst nachdem eine Energieversorgung bzw. -zufuhr unterbrochen ist. Außerdem ist eine ECU 100, die außerhalb der Batterieeinheit U liegt, mit der Steuervorrichtung 50 verbunden. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 und die ECU 100 durch ein Kommunikationsnetzwerk, wie etwa ein Controller Area Network (CAN), verbunden und zur gegenseitigen Kommunikation imstande sind. Verschiedene Arten von Daten, die in der Steuervorrichtung 50 und der ECU 100 gespeichert sind, können zwischen diesen geteilt bzw. gemeinsam genutzt werden.
Die Steuervorrichtung 50 steuert Ein/Aus der Schaltergruppen SW1 und SW2 und des Umgehungsschalters 40 basierend auf Ladungszuständen der Speicherbatterien 11 und 12 sowie Befehlswerten von der ECU 100, die eine Steuervorrichtung höherer Ordnung bzw. Ebene darstellt. Als Folge hiervon werden ein Aufladen und ein Entladen durch eine selektive Verwendung der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 durchgeführt. Gemäß 1 ist ein Spannungssensor 11a, der eine Batteriespannung Vb der Bleispeicherbatterie 11 detektiert, mit dem Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad der Bleispeicherbatterie 11 verbunden, und ist ein Spannungssensor 12a, der eine Batteriespannung Vb der Lithiumionenspeicherbatterie 12 detektiert, mit dem Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad der Lithiumionenspeicherbatterie 12 verbunden. Zum Beispiel berechnet die Steuervorrichtung 50 einen Ladezustand (SOC: „State of Charge“; Restkapazität) der Lithiumionenspeicherbatterie 12, und steuert sie eine Aufladungsmenge und eine Entladungsmenge der Lithiumionenspeicherbatterie 12, so dass der SOC innerhalb eines vorbestimmten Nutzungsbereichs gehalten wird.
Bei dem vorliegenden Energieversorgungssystem, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann elektrische Energie bzw. Leistung von zumindest einer von der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 an die elektrischen Lasten 15 und 16 geliefert werden. Außerdem kann, wenn die Lichtmaschine bzw. der Wechselstromgenerator 13 elektrische Energie erzeugt, die erzeugte elektrische Energie an die Bleispeicherbatterie 11, die Lithiumionenspeicherbatterie 12, sowie die elektrischen Lasten 15 und 16 geliefert werden.
Ein Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungszustand während einer Energieerzeugungsperiode, in der die Lichtmaschine 13 eine Energieerzeugung durchführt, während die Maschine in Betrieb ist, wird hier unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Gemäß 2 ist die erste Schaltergruppe SW1 als Folge dessen in einem Ein-Zustand, dass ein Ein-Befehl durch die Steuervorrichtung 50 an die erste Schaltergruppe SW1 abgegeben wird, und ist die zweite Schaltergruppe SW2 als Folge dessen in einem Aus-Zustand, dass ein Aus-Befehl an die zweite Schaltergruppe SW2 ausgegeben wird. Als Folge hiervon werden, wie es durch Pfeile in 2 angedeutet ist, eine Aufladung von der Lichtmaschine 13 an die Bleispeicherbatterie 11 und eine Entladung über den Energiespeisungspfad L1 an die elektrische Last 16 durchgeführt. Außerdem wird, wenn die erste Schaltergruppe SW1 in dem Ein-Zustand ist und die zweite Schaltergruppe SW2 in dem Aus-Zustand ist, eine Lieferung von elektrischer Energie bzw. Leistung von der Bleispeicherbatterie 11 an die elektrische Last 16 auf geeignete Weise ungeachtet dessen durchgeführt, ob eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 durchgeführt wird. Da die Maschine in Betrieb ist, ist der Umgehungsschalter 40 in dem Aus-Zustand.
Während der Energieerzeugungsperiode und der Entladungsperiode wie dieser kann ein Ein-Fehler in jedem beliebigen der Halbleiterschalter unter den Halbleiterschaltern 31a, 31b, 32a und 32b in der zweiten Schaltergruppe SW2 auftreten, die in dem Aus-Zustand ist. Der Ein-Fehler bezieht sich auf einen Zustand, in dem der Schalter als Folge von Wärme aus einem transienten Strom, der während eines Um-/Schaltens des Verbindungszustands oder dergleichen erzeugt wird, auf Ein fixiert bzw. festgesetzt ist. Zum Beispiel, wenn der Ein-Fehler in einem der Halbleiterschalter 31a und 31b in der Öffnungs- und Schließeinheit 31 der zweiten Schaltergruppe SW2 auftritt, tritt hier abhängig von einer Spannungsdifferenz zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 ein Zustand auf, in dem ein Strom unbeabsichtigt fließt. 3 zeigt einen Fall, in dem ein Strom einhergehend mit einem Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a unbeabsichtigt an die Öffnungs- und Schließeinheit 31 fließt. 4 zeigt einen Fall, in dem ein Strom einhergehend mit einem Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b unbeabsichtigt an die Öffnungs- und Schließeinheit 31 fließt.
Wenn während des Ein-Fehlers des Halbleiterschalters 31a, der in 3 gezeigt ist, eine Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11 größer ist als eine Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12, fließt ein Strom von der Bleispeicherbatterie 11 oder der Lichtmaschine 13 über die Öffnungs- und Schließeinheit 31 an die Lithiumionenspeicherbatterie 12. Das heißt, dass als Folge dessen, dass der Halbleiterschalter 31a den Strom infolge des Ein-Fehlers leitet und weiterhin die parasitäre Diode D2 des Halbleiterschalters 31b den Strom leitet, der Strom an die Lithiumionenspeicherbatterie 12 fließt. Außerdem fließt in diesem Fall ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode D2, und kann abhängig von der Größe des zulässigen Stroms der parasitären Diode D2 eine Beschädigung auftreten.
Indessen fließt, wenn während des Ein-Fehlers in dem Halbleiterschalter 31b die Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12 größer ist als die Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11, ein Strom von der Lithiumionenspeicherbatterie 12 über die Öffnungs- und Schließeinheit 21. Das heißt, dass als Folge dessen, dass der Halbleiterschalter 31b den Strom infolge des Ein-Fehlers leitet und weiterhin die parasitäre Diode D1 des Halbleiterschalters 31a den Strom leitet, der Strom an die Bleispeicherbatterie 11 und die elektrische Last 16 fließt. Außerdem fließt in diesem Fall ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode D1, und kann abhängig von der Größe des zulässigen Stroms der parasitären Diode D1 eine Beschädigung auftreten.
Daher bestimmt die Steuervorrichtung 50, die das Energieversorgungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert, ob ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, wobei der unnormale Zustand ein Zustand ist, in dem, in einem Zustand, in dem eine der Schaltergruppen SW1 und SW2 ausgeschaltet ist, ein Strom an eine der Dioden in der Schaltergruppe SW1 oder SW2 fließt, die in dem Aus-Zustand ist. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, gibt die Steuervorrichtung 50 den Ein-Befehl an die Schaltergruppe SW1 oder SW2 aus, und steuert sie die Halbleiterschalter in den Ein-Zustand. Eine Bestimmung des vorstehend beschriebenen unnormalen Zustands wird durch eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Halbleiterschaltern aufgetreten ist, die in den Schaltergruppen SW1 und SW2 umfasst sind. Das heißt, dass sich der unnormale Zustand hierin auf einen Zustand bezieht, in dem, in einem Zustand, in dem eine der Schaltergruppen SW1 und SW2 ausgeschaltet ist, als Folge dessen, dass der Ein-Fehler in einem von den Halbleiterschaltern in der Schaltergruppe auftritt, die in dem Aus-Zustand ist, ein Strom an die Diode des anderen Halbleiterschalters fließen kann, oder ein Strom tatsächlich an die Diode des anderen Halbleiterschalters fließt.
Mit anderen Worten wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten der Halbleiterschalter detektiert wird, die so bereitgestellt sind, dass die parasitären Dioden in entgegengesetzten Richtungen vorliegen, eine Steuerung derart durchgeführt, dass die anderen Halbleiterschalter in dem Ein-Zustand sind. Als Folge dessen kann verhindert werden, dass ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode der anderen Halbleiterschalter fließt.
Nachstehend wird eine Bestimmung des Ein-Fehlers in einem Schalter beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, ist an einem Zwischenpunkt P1 zwischen den Halbleiterschaltern 31a und 31b eine Spannungsdetektionsschaltung 63 bereitgestellt, die eine Spannung an dem Zwischenpunkt überwacht bzw. beobachtet. Das heißt, dass die Spannungsdetektionsschaltung 63 als eine Einrichtung zum Bestimmen des Ein-Fehlers zwischen den Halbleiterschaltern bereitgestellt ist, von denen die Richtungen der parasitären Dioden D1 und D2 entgegengesetzt zueinander sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Detektion eines Spannungswerts an dem Zwischenpunkt P1 durch die Spannungsdetektionsschaltung 63 unter der Annahme durchgeführt, dass sich der Spannungswert an dem Zwischenpunkt P1 basierend auf dem Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a oder 31b ändert.
Die Spannungsdetektionsschaltung 63 ist durch eine Spannungsteilungsschaltung konfiguriert, die ein Paar von Widerständen 63a und 63b umfasst. Eine Endseite der Spannungsteilungsschaltung (Widerstandsreihenschaltung) ist mit dem Zwischenpunkt P1 verbunden, und die andere Endseite ist geerdet. Außerdem wird die Spannung zwischen den Widerständen 63a und 63b an eine Analog-Digital-(A/D-)Wandlungseinheit 63c als ein Spannungsdetektionssignal eingegeben und an die Steuervorrichtung 50 ausgegeben. Hier ist eine Spannungsdetektionsschaltung 61 zwischen den Halbleiterschaltern 21a und 21b bereitgestellt. Eine Spannungsdetektionsschaltung 62 ist zwischen den Halbleiterschaltern 22a und 22b bereitgestellt. Eine Spannungsdetektionsschaltung 64 ist zwischen den Halbleiterschaltern 32a und 32b bereitgestellt. Obgleich dies in der Zeichnung weggelassen ist, sind die Spannungsdetektionsschaltungen 61, 62 und 64 ebenfalls in einer zu der Spannungsdetektionsschaltung 63 ähnlichen Art und Weise konfiguriert.
Zum Beispiel, wenn die Halbleiterschalter 31a und 31b beide in dem Ein-Zustand sind, ist hier die Spannung an dem Zwischenpunkt P1 gleich oder größer einem vorbestimmten Wert. Ob die Spannung in diesem Zustand ist, wird durch die Spannungsdetektionsschaltung 63 überwacht bzw. beobachtet. Indessen ist die Spannung an dem Zwischenpunkt P1 kleiner als der vorbestimmte Wert, wenn die Halbleiterschalter 31a und 31b beide in dem Aus-Zustand sind. Ob die Spannung in diesem Zustand ist, wird durch die Spannungsdetektionsschaltung 63 überwacht bzw. beobachtet.
Die Steuervorrichtung 50 bestimmt den Ein-Fehler in den Halbleiterschaltern in der zweiten Schaltergruppe SW2 basierend auf den Spannungsdetektionsergebnissen der Spannungsdetektionsschaltungen 63 und 64. Zum Beispiel, wenn der Aus-Befehl für die zweite Schaltergruppe SW2 abgegeben wird, wird die detektierte Spannung der Spannungsdetektionsschaltung 63 oder 64 zu einem unnormalen Wert (gleich oder größer dem vorbestimmten Wert), wenn zumindest einer von den Halbleiterschaltern in dem Ein-Zustand ist (wenn der Ein-Fehler aufgetreten ist). Basierend auf diesem Phänomen bestimmt die Steuervorrichtung 50, dass der Ein-Fehler in einem von den Halbleiterschaltern in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist.
Wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem von den Halbleiterschaltern in den Schaltergruppen SW1 und SW2 aufgetreten ist, steuert die Steuervorrichtung 50 dann zumindest die Halbleiterschalter, in denen der Ein-Fehler nicht aufgetreten ist, in der Schaltergruppe, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden alle von der Vielzahl von Halbleiterschaltern in der Schaltergruppe, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesteuert.
Zum Beispiel, wenn der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a auftritt, steuert die Steuervorrichtung 50 die zweite Schaltergruppe SW2 in den Ein-Zustand. Als Folge dessen fließt ein Strom von der Bleispeicherbatterie 11 oder der Lichtmaschine 13 über die zweite Schaltergruppe SW2, nämlich jede Schaltereinheit der Öffnungs- und Schließeinheit 31 und der Öffnungs- und Schließeinheit 32, an die Lithiumionenspeicherbatterie 12. Als Folge dessen kann verhindert werden, dass ein Strom an die parasitäre Diode D2 des Halbleiterschalters 31b fließt. Hierbei sind die Lichtmaschine 13 und die Lithiumionenspeicherbatterie 12 als Folge dessen, dass die zweite Schaltergruppe SW2 in dem Ein-Zustand ist, in einem verbundenen Zustand. Eine Energieerzeugungsspannung der Lichtmaschine 13 kann derart begrenzt werden, dass die Lithiumionenspeicherbatterie 12 nicht überladen wird.
Außerdem, wenn der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b auftritt, steuert die Steuervorrichtung 50 die zweite Schaltergruppe SW2 in den Ein-Zustand. Als Folge dessen fließt ein Strom von der Lithiumionenspeicherbatterie 12 über die zweite Schaltergruppe SW2 an die Bleispeicherbatterie 11 und die elektrische Last 16. Als Folge dessen kann verhindert werden, dass ein Strom an die parasitäre Diode D1 des Halbleiterschalters 31a fließt.
Hier wechseln bei der Ein/Aus-Steuerung der Schaltergruppen SW1 und SW2, wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird, das heißt, wenn ein Maschinenanhaltebefehl abgegeben wird, die erste Schaltergruppe SW1 und die zweite Schaltergruppe SW2 einhergehend damit, dass der Betrieb der Steuervorrichtung 50 gestoppt wird, in den Aus-Zustand. Zu dieser Zeit treten die erste Schaltergruppe SW1 und die zweite Schaltergruppe SW2 in den Aus-Zustand. Stattdessen tritt der Umgehungsschalter 40 in einen geschlossenen Zustand. Der Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungszustand in diesem Fall ist in 5 gezeigt. Auf diese Art und Weise wird in dem Zustand, in dem der Zündschalter ausgeschaltet ist (während die Maschine angehalten ist), elektrische Energie von der Bleispeicherbatterie 11 über den Umgehungspfad L0 an die elektrische Last 16 geliefert.
Indessen wird in einigen Fällen eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 fortgesetzt oder ein An-/Betreiben der elektrischen Last 16 fortgesetzt, unmittelbar nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wird/ist. Wenn in solchen Fällen der Ein-Fehler in einem Schalter auftritt, fließt ein Strom unbeabsichtigt an die Öffnungs- und Schließeinheit, wie es vorstehend beschrieben ist. Hinsichtlich einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 wird eine Energieerzeugung fortgesetzt, wenn eine Maschinendrehzahl bzw. -geschwindigkeit, nachdem die Zündung ausgeschaltet wird/ist, gleich oder größer einer vorbestimmten Drehzahl bzw. -geschwindigkeit ist. 6 zeigt einen Fall, in dem ein Strom unbeabsichtigt an die Öffnungs- und Schließeinheit 31 fließt, unmittelbar nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wird/ist, in einer Situation, in der der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a aufgetreten ist. 7 zeigt einen Fall, in dem ein Strom unbeabsichtigt an die Öffnungs- und Schließeinheit 31 fließt, unmittelbar nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wird/ist, in einer Situation, in der der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b aufgetreten ist.
Gemäß 6 fließt, wenn eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 fortgesetzt wird, unmittelbar nachdem die Zündung ausgeschaltet wird/ist, der erzeugte Strom von der Lichtmaschine 13 vermittels des Umgehungspfads L0 über die Öffnungs- und Schließeinheit 31 an die Lithiumionenspeicherbatterie 12. Das heißt, dass in diesem Fall ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode D2 fließt. Indessen fließt der Strom über die Öffnungs- und Schließeinheit 31 an die Lithiumionenspeicherbatterie 12, wenn die Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11 größer ist als die Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12. Auch in diesem Fall fließt ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode D2.
Gemäß 7 fließt, wenn ein An-/Betreiben der elektrischen Last 16 fortgesetzt wird, unmittelbar nachdem die Zündung ausgeschaltet wird/ist, der Strom von der Lithiumionenspeicherbatterie 12 über die Öffnungs- und Schließeinheit 31 an die elektrische Last 16. Das heißt, dass in diesem Fall ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode D1 fließt. Indessen fließt ein Strom von der Lithiumionenspeicherbatterie 12 über die Öffnungs- und Schließeinheit 31, wenn die Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12 größer ist als die Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11. Auch in diesem Fall fließt ein unbeabsichtigter Strom an die parasitäre Diode D1.
Daher werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn ein Anhaltebefehl, der mit dem Ausschalten des Zündschalters einhergeht, in einer Situation abgegeben wird, in der der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter bestimmt wird, die Halbleiterschalter während einer vorbestimmten Periode von bzw. ab/seit dem Anhaltebefehl in den Ein-Zustand gesetzt. Mit anderen Worten wird, wenn der Zustand derart ist, dass ein übermäßiger Strom an die parasitäre Diode fließen kann, die Ein-Steuerung der Schalter sogar durchgeführt, unmittelbar nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wird/ist.
Hier bezieht sich die vorbestimmte Periode auf zumindest eine Periode unter einer Periode von dem Anhaltebefehl, bis eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 gestoppt wird/ist, eine Periode von dem Anhaltebefehl, bis eine Entladung der elektrischen Last 16 gestoppt wird/ist, eine Periode von dem Anhaltebefehl, bis die Zufuhr von Dunkelstrom an die elektrische Last 16 gestartet wird/ist, und eine Periode, bis die Spannungsdifferenz zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 nach dem Anhaltebefehl kleiner wird als ein vorbestimmter Wert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Ein-Steuerung der Schalter durchgeführt, wenn eine beliebige Periode unter den vorstehend beschriebenen Perioden auftritt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm gemäß 8 ein Prozess beschrieben, der durch die Steuervorrichtung 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Der Prozess wird in einem vorbestimmten Steuerzyklus wiederholt durchgeführt. Die Steuervorrichtung 50 führt den Prozess gemäß 8 durch, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist, und während einer vorbestimmten Periode, nachdem der Zündschalter ausgeschaltet wird/ist.
Zunächst bestimmt die Steuervorrichtung 50 in Schritt S11, ob der Zündschalter eingeschaltet ist. Wenn in Schritt S11 JA bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S12 voran. Wenn in Schritt S11 NEIN bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S21 voran.
In Schritt S12 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die erste Schaltergruppe SW1 als Folge des Aus-Befehls in dem Aus-Zustand ist. In Schritt S13 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die erste Schaltergruppe SW1 als Folge des Aus-Befehls in dem Aus-Zustand ist. Hier sind bei dem vorliegenden Energieversorgungssystem, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist, die Schaltergruppen SW1 und SW2 im Regelfall nicht beide in den Aus-Zustand gesetzt. Zumindest eine der Schaltergruppen SW1 und SW2 ist in den Ein-Zustand gesetzt. Daher bedeutet es, wenn die Steuervorrichtung 50 in Schritt S12 JA bestimmt, dass die zweite Schaltergruppe SW2 in dem Aus-Zustand ist und die erste Schaltergruppe SW1 in dem Ein-Zustand ist. Wenn die Steuervorrichtung 50 in Schritt S13 JA bestimmt, bedeutet dies, dass die zweite Schaltergruppe SW2 in dem Ein-Zustand ist und die erste Schaltergruppe SW1 in dem Aus-Zustand ist. Wenn beide Schaltergruppen SW1 und SW2 in dem Ein-Zustand sind, bestimmt die Steuervorrichtung 50 hier in beiden Schritten S12 und S13 NEIN, und endet der vorliegende Prozess vorübergehend.
Daher kann eine Periode, während derer Schritt S12 bejaht wird bzw. positiv ist, mit anderen Worten als die Energieerzeugungsperiode bezeichnet werden, in der eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Halbleiterschalter der zweiten Schaltergruppe SW2 ausgeschaltet sind, und ferner als die Entladungsperiode bezeichnet werden, in der eine Entladung an die elektrische Last 16 durchgeführt wird. Indessen kann eine Periode, während derer Schritt S13 bejaht wird bzw. positiv ist, als die Entladungsperiode bezeichnet werden, in der eine Entladung von der Lithiumionenspeicherbatterie 12 an die elektrische Last 16 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Halbleiterschalter der ersten Schaltergruppe SW1 ausgeschaltet sind, und ferner als die Energieerzeugungsperiode bezeichnet werden, in der eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 durchgeführt wird.
In Schritt S14 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob der Ein-Fehler in einem von den Halbleiterschaltern in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist. Im Speziellen bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die durch die Spannungsdetektionsschaltungen 63 und 64 detektierten Spannungswerte gleich oder größer einem vorbestimmten Wert Vth sind. Wenn in Schritt S14 NEIN bestimmt wird, beendet die Steuervorrichtung 50 den vorliegenden Prozess direkt bzw. unmittelbar. Indessen, wenn in Schritt S14 JA bestimmt wird, bestimmt die Steuervorrichtung 50, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist, und schreitet sie zu Schritt S15 voran. In Schritt S15 steuert die Steuervorrichtung 50 alle der Halbleiterschalter in der zweiten Schaltergruppe SW2 in den Ein-Zustand. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 den Ein-Befehl an die Halbleiterschalter 31a, 31b, 32a und 32b überträgt. Im nachfolgenden Schritt S16 speichert die Steuervorrichtung 50 eine Fehlerhistorie, die den Halbleiterschalter bezeichnet, in dem der Ein-Fehler in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist, in dem Speicher 51 in der Steuervorrichtung 50.
In Schritt S17 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob der Ein-Fehler in einem von den Halbleiterschaltern in der ersten Schaltergruppe SW1 aufgetreten ist. Im Speziellen bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die durch die Spannungsdetektionsschaltungen 61 und 62 detektierten Spannungswerte gleich oder größer dem vorbestimmten Wert Vth sind. Wenn in Schritt S17 NEIN bestimmt wird, beendet die Steuervorrichtung 50 den vorliegenden Prozess direkt bzw. unmittelbar. Indessen, wenn in Schritt S17 JA bestimmt wird, bestimmt die Steuervorrichtung 50, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter in der ersten Schaltergruppe SW1 aufgetreten ist, und schreitet sie zu Schritt S18 voran. In Schritt S18 steuert die Steuervorrichtung 50 alle der Halbleiterschalter in der ersten Schaltergruppe SW1 in den Ein-Zustand. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 den Ein-Befehl an die Halbleiterschalter 21a, 21b, 22a und 22b überträgt. Im nachfolgenden Schritt S18 speichert die Steuervorrichtung 50 die Fehlerhistorie, die den Halbleiterschalter bezeichnet, in dem der Ein-Fehler in der ersten Schaltergruppe SW1 aufgetreten ist, in dem Speicher 51 in der Steuervorrichtung 50.
Wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter aufgetreten ist, setzt die Steuervorrichtung 50 hier die Ein-Steuerung der Schaltergruppe fort, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, bis der Zündschalter nachfolgend ausgeschaltet wird, nämlich bis der Maschinenanhaltebefehl zum Anhalten des Betriebs der Maschine empfangen wird. Wenn der Maschinenanhaltebefehl empfangen wird, bestimmt die Steuervorrichtung 50 dann in Schritt S11 NEIN, und schreitet sie zu Schritt S21 voran.
In Schritt S21 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die Fehlerhistorie, die erzeugt wurde, bevor der Zündschalter ausgeschaltet wurde, in dem Speicher 51 gespeichert ist. Wenn in Schritt S21 NEIN bestimmt wird, beendet die Steuervorrichtung 50 den vorliegenden Prozess direkt bzw. unmittelbar. Wenn in Schritt S21 JA bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S22 voran. In Schritten S22 bis S24 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob eine Bedingung zum Fortsetzen der Ein-Steuerung der Schaltergruppe, die den Halbleiterschalter umfasst, in der der Ein-Fehler aufgetreten ist, erfüllt ist, nachdem der Zündschalter ausgeschaltet ist. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 in Schritt S22 bestimmt, ob eine aktuelle Periode die Energieerzeugungsperiode ist, in der die Lichtmaschine 13 elektrische Energie erzeugt. Im Speziellen bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die erzeugte elektrische Energie der Lichtmaschine 13 gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist. In Schritt S23 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die aktuelle Periode die Entladungsperiode ist, in der eine Entladung der elektrischen Last 16 durchgeführt wird. Im Speziellen bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob ein durch die elektrische Last 16 verbrauchter bzw. aufgenommener Strom gleich oder größer dem Dunkelstrom ist. In Schritt S24 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob eine Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 gleich oder größer einem vorbestimmten Wert Th ist.
Wenn in einem von Schritten S22, S23 und S24 JA bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S25 voran, und setzt sie die Ein-Steuerung der Halbleiterschalter fort. Das heißt, dass die Ein-Steuerung der ersten Schaltergruppe SW1 fortgesetzt wird, wenn der Ein-Fehler in der ersten Schaltergruppe SW1 aufgetreten ist. Wenn der Ein-Fehler in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist, wird die Ein-Steuerung der zweiten Schaltergruppe SW2 fortgesetzt.
Indessen schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S26 voran, wenn in allen von Schritten S22, S23 und S24 NEIN bestimmt wird. In Schritt S26 führt die Steuervorrichtung 50 eine Steuerung zum Setzen der Ein-gesteuerten Halbleiterschalter in den Aus-Zustand durch. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 den Aus-Befehl an die Halbleiterschalter überträgt.
Es kann hier in Betracht gezogen werden, dass in einem Fahrzeug ein Austausch der Bleispeicherbatterie 11 durchgeführt wird. In diesem Fall kann, wenn der Umgehungsschalter 40 in dem geschlossenen Zustand ist und der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist, ein Strom unmittelbar nach Austausch der Bleispeicherbatterie 11 unbeabsichtigt an eine Diode in der zweiten Schaltergruppe SW2 fließen. Das heißt, dass angenommen wird, dass unmittelbar nach Austausch der Bleispeicherbatterie 11 die Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11 größer wird als die Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12. In diesem Fall kann in Betracht gezogen werden, dass ein Strom als Folge der Spannungsdifferenz zwischen den Speicherbatterien 11 und 12 unbeabsichtigt an eine Diode in der zweiten Schaltergruppe SW2 fließt. Selbst wenn nach Austausch der Bleispeicherbatterie 11 die Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11 kleiner ist als die Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12, kann hier in Betracht gezogen werden, dass ein Strom als Folge der Spannungsdifferenz unbeabsichtigt fließt.
Daher wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schaltergruppe SW1 oder SW2, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, basierend auf der Fehlerhistorie, die gespeichert wird/ist, bevor der Zündschalter ausgeschaltet wird/ist, in den Ein-Zustand gesteuert.
9 zeigt einen Prozess, der durch die Steuervorrichtung 50 durchgeführt wird, wenn die Bleispeicherbatterie 11 ausgetauscht wird. Der Prozess wird als Folge dessen durchgeführt, dass eine Steuervorrichtung höherer Ordnung bzw. Ebene (wie etwa die ECU 100) der Steuervorrichtung 50 einen Austausch der Bleispeicherbatterie 11 detektiert und die Steuervorrichtung 50 auf Detektion des Austauschs hin startet, während die Maschine angehalten ist. In diesem Fall wird ein Austausch der Bleispeicherbatterie 11 basierend auf einem Detektionswert des Spannungssensors 11a detektiert, der auf dem Energiespeisungspfad an die Bleispeicherbatterie 11 bereitgestellt ist. Die Konfiguration kann hier derart sein, dass die Steuervorrichtung 50 mit einer Überwachungs- bzw. Beobachtungsfunktion für die Batteriespannung der Bleispeicherbatterie 11 versehen ist, und die Steuervorrichtung 50 von selbst startet, wenn die Batteriespannung, von kleiner einem vorbestimmten Wert, gleich oder größer dem vorbestimmten Wert wird. Im Speziellen startet die Steuervorrichtung 50, wenn eine an die Steuervorrichtung 50 angelegte Batteriespannung erneut angelegt wird, nachdem sie vorübergehend unterbrochen ist.
In Schritt S31 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die Fehlerhistorie, die erzeugt wurde, bevor der Zündschalter ausgeschaltet wurde, in dem Speicher 51 gespeichert ist. Wenn in Schritt S31 NEIN bestimmt wird, beendet die Steuervorrichtung 50 den vorliegenden Prozess direkt bzw. unmittelbar. Wenn in Schritt S31 JA bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S32 voran. In Schritt S32 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob die Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Austauschbleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 gleich oder größer dem vorbestimmten Wert Th ist. Wenn in Schritt S32 JA bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S33 voran. Die Steuervorrichtung 50 überträgt den Ein-Befehl an die Schaltergruppe basierend auf der Fehlerhistorie. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 die Schaltergruppe, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand setzt. Wenn die Spannungsdifferenz ΔV als Folge dessen, dass ein Aufladen und Entladen zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 durchgeführt wird, kleiner wird als der vorbestimmte Wert Th, bestimmt die Steuervorrichtung 50 in Schritt S32 NEIN, und hebt bzw. löst sie die Ein-Steuerung der Schaltergruppe auf, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 den Aus-Befehl an die Schaltergruppe überträgt.
Als Nächstes wird die in 8 und 9 gezeigte Steuerung unter Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm gemäß 10 beschrieben. Gemäß 10 wird beispielhaft ein Fall angenommen, in dem der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist. Zu Beginn des Zeitdiagramms gemäß 10 befindet sich die erste Schaltergruppe SW1 in dem Ein-Zustand, befindet sich die zweite Schaltergruppe SW2 in dem Aus-Zustand, und wird elektrische Energie von der Bleispeicherbatterie 11 an die elektrische Last 16 geliefert. Außerdem ist der Zustand derart, dass die Klemmenspannung der Bleispeicherbatterie 11 größer ist als die Klemmenspannung der Lithiumionenspeicherbatterie 12.
Zum Zeitpunkt t11, wenn der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a auftritt, wird der Zustand derart, dass ein Strom von der Bleispeicherbatterie 11 über die parasitäre Diode D2 des Halbleiterschalters 31b an die Lithiumionenspeicherbatterie 12 fließen kann. Zu dieser Zeit wird als Folge dessen, dass eine Spannungsänderung einhergehend mit der Energiespeisung der parasitären Diode D2 auftritt, der Ein-Fehler eines Halbleiterschalters in der zweiten Schaltergruppe SW2 zum Zeitpunkt t12 bestimmt. Basierend auf diesem Bestimmungsergebnis wird der Ein-Befehl an die zweite Schaltergruppe SW2 übertragen. Als Folge der Übertragung des Ein-Befehls werden die Halbleiterschalter 31b, 32a und 32b in den Ein-Zustand gesetzt, und wird der an die parasitäre Diode D2 fließende Strom zu Null (durchgezogene Linie). Außerdem wird zu dieser Zeit die Fehlerhistorie der zweiten Schaltergruppe SW2 in dem Speicher 51 gespeichert.
Dann nimmt als Folge dessen, dass der Strom von der Bleispeicherbatterie 11 an die Lithiumionenspeicherbatterie 12 fließt, die Spannungsdifferenz ΔV zwischen den Speicherbatterien im Verlauf der Zeit ab. Zu dieser Zeit nimmt der an die zweite Schaltergruppe SW2 fließende Strom ab (gestrichelte Linie). Dann werden zum Zeitpunkt t13, wenn der Maschinenanhaltebefehl abgegeben wird, die erste Schaltergruppe SW1 in den Aus-Zustand gesetzt und der Umgehungsschalter 40 in den Ein-Zustand gesetzt. Zu dieser Zeit ist die Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 gleich oder größer dem vorbestimmten Wert Th. Der Ein-Befehl an die zweite Schaltergruppe SW2 wird fortgesetzt.
Dann wird zum Zeitpunkt t14, wenn die Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 kleiner wird als der vorbestimmte Wert Th (wie auch gleich zu diesem), der Ein-Befehl an die zweite Schaltergruppe SW2 aufgehoben. Das heißt, dass der Aus-Befehl an die zweite Schaltergruppe SW2 übertragen wird. Als Folge hiervon wird die zweite Schaltergruppe SW2, mit Ausnahme des Halbleiterschalters 31a, in den Aus-Zustand gesetzt, und wird die Steuervorrichtung 50 gestoppt.
Nachfolgend wird die Bleispeicherbatterie 11 zum Zeitpunkt t15 entfernt, und wird eine neue Bleispeicherbatterie 11 zum Zeitpunkt t16 angebracht. Dann startet die Steuervorrichtung 50. Zu dieser Zeit wird die Ein-Steuerung der zweiten Schaltergruppe SW2 basierend auf der Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 durchgeführt. Das heißt, dass als Folge dessen, dass der Ein-Befehl an die zweite Schaltergruppe SW2 übertragen wird, die zweite Schaltergruppe SW2 in den Ein-Zustand gesetzt wird. Nachfolgend wird die Ein-Steuerung der zweiten Schaltergruppe SW2 durchgeführt, bis die Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 kleiner wird als der vorbestimmte Wert Th. Wenn die Spannungsdifferenz ΔV kleiner wird als der vorbestimmte Wert Th, wird die Ein-Steuerung gestoppt.
In dem vorstehend beschriebenen Zeitdiagramm ist hierbei einfachheitshalber ein Aspekt gezeigt, in dem die Ein-Steuerung der Schaltergruppe, nachdem die Zündung ausgeschaltet wird/ist, basierend auf der Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 bestimmt wird. Es können jedoch auch der Energieerzeugungszustand der Lichtmaschine 13 und der Entladungszustand der elektrischen Last 16 in Betracht gezogen werden. Die Ein-Steuerung der Schaltergruppe, nachdem die Zündung ausgeschaltet wird/ist, kann basierend auf dem Energieerzeugungszustand und dem Entladungszustand bestimmt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das vorstehend ausführlich beschrieben ist, werden die folgenden hervorragenden Wirkungen erzielt.
Bei dem vorliegenden Energieversorgungssystem sind in jeder der Öffnungs- und Schließeinheiten 21, 22, 31 und 32, die auf den Energiespeisungspfaden L1 und L2 bereitgestellt sind, zwei Halbleiterschalter in Reihe geschaltet und so verbunden/angeschlossen, dass die parasitären Dioden, die in den Halbleiterschaltern jeweils umfasst sind, in entgegengesetzten Richtungen zueinander vorliegen. In dieser Konfiguration kann, wenn der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter unter den Halbleiterschaltern der Öffnungs- und Schließeinheiten auftritt, eine Leitung in Betracht gezogen werden, die über die parasitäre Diode des anderen Halbleiterschalters auftritt. Das heißt, dass ein Strom, der unbeabsichtigt an die parasitäre Diode fließt, in Betracht gezogen werden kann. Unter Berücksichtigung dieses Punkts wird das Auftreten eines unnormalen Zustands bestimmt, in dem ein Strom an eine der Dioden in der Öffnungs- und Schließeinheit in einem Zustand fließt, in dem die Halbleiterschalter der Öffnungs- und Schließeinheit ausgeschaltet sind. Wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, wird der Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in den Ein-Zustand geschaltet. Als Folge dessen kann selbst dann, wenn der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit auftritt, unterbunden werden, dass ein übermäßiger Strom an die Diode fließt. Es können nachteilige Sachverhalte wie etwa eine Beschädigung unterbunden werden.
Außerdem kann der Halbleiterschalter, in dem der Ein-Fehler in den Öffnungs- und Schließeinheiten aufgetreten ist, basierend auf den Detektionsergebnissen der Spannungsdetektionsschaltungen 61 bis 64 bestimmt werden. In diesem Fall wird als Folge dessen, dass bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Halbleiterschaltern in den Öffnungs- und Schließeinheiten aufgetreten ist, der unnormale Zustand, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden fließt, als aufgetreten bestimmt. Daher kann der unnormale Zustand, in dem ein Strom unbeabsichtigt an die Diode fließt, auf geeignete Weise bestimmt werden.
Wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter aufgetreten ist, werden alle Halbleiterschalter der Öffnungs- und Schließeinheit, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesetzt. Das heißt, wenn ein Strom unbeabsichtigt an eine Diode fließt, werden, zusätzlich zu dem Halbleiterschalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, andere Halbleiterschalter in der Öffnungs- und Schließeinheit, nämlich die anderen Halbleiterschalter, die den Halbleiterschalter umfassen, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesteuert. In diesem Fall wird angenommen, dass als Folge dessen, dass der Schalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesteuert wird, ein Ein-Widerstand in dem Schalter reduziert wird/ist. Als Folge der Reduzierung des Ein-Widerstands kann eine auf den Schalter angewandte Last reduziert werden.
Wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter aufgetreten ist, werden alle Halbleiterschalter in der Schaltergruppe, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand gesetzt. Das heißt, wenn ein Strom unbeabsichtigt an eine Diode in einer von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten fließt, werden die Schalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten, für die bestimmt wird, dass sie nicht in dem unnormalen Zustand sind, in den Ein-Zustand gesteuert. In diesem Fall kann selbst dann, wenn ein Strom unbeabsichtigt über einen Pfad fließt, der die Öffnungs- und Schließeinheiten umfasst, ein übermäßiges Fließen von Strom unterbunden werden, der unter der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten an die Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite fließt, auf der der unnormale Zustand aufgetreten ist. Als Folge hiervon kann in der Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite, auf der der unnormale Zustand aufgetreten ist, das Auftreten eines gleichzeitigen Fehlers in Schaltern unterbunden werden, die in einem normalen Zustand sind.
Die Konfiguration ist derart, dass bestimmt wird, dass der unnormale Zustand, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden fließt, während der Energieerzeugungsperiode, in der eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 durchgeführt wird, oder der Entladungsperiode, in der eine Entladung von den Speicherbatterien 11 und 12 an die elektrische Last 16 durchgeführt wird, in einem Zustand, in dem die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit ausgeschaltet sind, aufgetreten ist. Daher kann auf geeignete Weise bestimmt werden, dass ein Strom unbeabsichtigt an eine Diode in der Öffnungs- und Schließeinheit fließt.
Bei dem vorliegenden Energieversorgungssystem kann, selbst nachdem die Schalter in den Öffnungs- und Schließeinheiten als Folge des Maschinenanhaltebefehls ausgeschaltet werden/sind, eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 13 oder ein Be-/Antreiben der elektrischen Last während einer Trägheitsdrehung der Maschine fortgesetzt werden. Auch in diesem Fall kann, wenn der Ein-Fehler in einem Schalter auftritt, in Betracht gezogen werden, dass ein Strom unbeabsichtigt an die Diode fließt. Unter Berücksichtigung dieses Punkts wird, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter aufgetreten ist, unter einer Bedingung, dass die aktuelle Periode die Energieerzeugungsperiode der Lichtmaschine 13 und die Entladungsperiode der elektrischen Last 16 ist, die Ein-Steuerung der Schaltergruppe durchgeführt, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist. Selbst wenn eine Unnormalität bzw. Unregelmäßigkeit in dem Energieerzeugungszustand des Generators auftritt oder eine Unnormalität bzw. Unregelmäßigkeit in dem Lastantriebszustand unmittelbar nach dem Anhaltebefehl der Maschine auftritt, kann als Folge dessen ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Außerdem kann bei dem vorliegenden Energieversorgungssystem, wenn eine Differenz in einer Spannung zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 nach dem Anhaltebefehl der Maschine auftritt, in Betracht gezogen werden, dass ein Strom zwischen den Speicherbatterien über die Öffnungs- und Schließeinheit fließt, wenn der Ein-Fehler in einem Schalter aufgetreten ist. Unter Berücksichtigung dieses Punkts wird, nachdem der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird/ist, in dem bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter aufgetreten ist, unter einer Bedingung, dass die Spannungsdifferenz ΔV zwischen der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 gleich oder größer Th ist, die Ein-Steuerung der Schaltergruppe durchgeführt, die den Halbleiterschalter umfasst, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist. Als Folge dessen kann ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode nach dem Anhaltebefehl der Maschine auf geeignete Weise unterbunden werden.
Bei dem vorliegenden Energieversorgungssystem kann während einer Entladung von einer Speicherbatterie von der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12, wenn der Ein-Fehler in einem Schalter in der Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der anderen Speicherbatterie auftritt, ein Strom in Betracht gezogen werden, der unbeabsichtigt an die Diode in der Öffnungs- und Schließeinheit fließt. In dieser Hinsicht werden als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration, während der Entladungsperiode, in der eine Entladung von nur einer Speicherbatterie von der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 an die elektrische Last durchgeführt wird, wenn der unnormale Zustand in der Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der anderen Speicherbatterie aufgetreten ist, die Schalter in der Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand gesteuert. Auch als Folge hiervon kann ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Es kann auch in Betracht gezogen werden, dass ein Austausch der Bleispeicherbatterie 11 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter der Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist. Zum Beispiel besteht ein Anliegen bzw. eine Besorgnis darin, dass ein übermäßiger Strom unbeabsichtigt an die Diode fließt, unmittelbar nachdem die Bleispeicherbatterie 11 durch eine neue Batterie ausgetauscht wird/ist. Unter Berücksichtigung dieses Punkts werden nach Austausch der Bleispeicherbatterie 11 die Halbleiterschalter basierend auf einer in dem Speicher gespeicherten Unnormalitäts- bzw. Unregelmäßigkeitshistorie in den Ein-Zustand gesteuert. Als Folge hiervon kann selbst unmittelbar nach einem Austausch der Bleispeicherbatterie 11 ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Als Nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel abgestellt wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird hier die Systemkonfiguration angenommen, die in 1 gezeigt ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel identifiziert bzw. erkennt die Steuervorrichtung 50 den Halbleiterschalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, und führt sie eine Steuerung durch, um die Halbleiterschalter abgesehen von dem Halbleiterschalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, in den Ein-Zustand zu setzen. Da der Halbleiterschalter, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist, bereits in dem Ein-Zustand ist, werden mit anderen Worten, als Folge dessen, dass die Halbleiterschalter abgesehen von diesem Halbleiterschalter in den Ein-Zustand gesetzt werden, alle Halbleiterschalter dadurch in den Ein-Zustand gesetzt.
Ein Prozess in dieser Konfiguration wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 ist ein Prozess, der anstelle des Prozesses gemäß 8 durchgeführt wird. In 11 ist einfachheitshalber nur ein Teil (ein Schritten S11 bis S15 entsprechender Teil) des Prozesses gemäß 8 extrahiert und gezeigt. In 11 sind Prozessen, die ähnlich zu denjenigen gemäß 8 sind, die gleichen Schrittnummern gegeben. Beschreibungen von diesen werden vereinfacht.
Gemäß 11 schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S41 voran, wenn die Zündung Ein ist und der Aus-Befehl für die zweite Schaltergruppe SW2 abgegeben wird/ist (JA in beiden Schritten S11 und S12). Dann bestimmt die Steuervorrichtung 50 in Schritt S41 bis Schritt S44 individuell den Halbleiterschalter in der zweiten Schaltergruppe SW2, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist.
Zum Beispiel hinsichtlich einer Bestimmung, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a aufgetreten ist, bestimmt die Steuervorrichtung 50 hier, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a aufgetreten ist, wenn die Spannungsdetektionsschaltung 63 die Spannung basierend auf der Bleispeicherbatterie 11 in einem Zustand detektiert, in dem der Aus-Befehl für die zweite Schaltergruppe SW2 abgegeben wird/ist. Indessen hinsichtlich einer Bestimmung, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b aufgetreten ist, bestimmt die Steuervorrichtung 50, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b aufgetreten ist, wenn die Spannungsdetektionsschaltung 63 die Spannung basierend auf der Lithiumionenspeicherbatterie 12 in einem Zustand detektiert, in dem der Aus-Befehl für die zweite Schaltergruppe SW2 abgegeben wird/ist. Hinsichtlich der Ein-Fehler in den Halbleiterschaltern 32a und 32b wird hier die Bestimmung basierend auf dem durch die Spannungsdetektionsschaltung 64 detektierten Spannungswert auf ähnliche Weise durchgeführt.
Wenn in Schritt S41 JA bestimmt wird, bestimmt die Steuervorrichtung 50, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a aufgetreten ist, und schreitet sie zu Schritt S45 voran. Die Steuervorrichtung 50 überträgt den Ein-Befehl für die Halbleiterschalter außer den Halbleiterschalter 31a in der zweiten Schaltergruppe SW2. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 50 in diesem Fall den Ein-Befehl für die Halbleiterschalter 31b, 32a und 32b überträgt. Indessen, wenn in Schritt S41 NEIN bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S42 voran. In Schritt S42 bestimmt die Steuervorrichtung 50, ob der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b aufgetreten ist. Wenn in Schritt S42 JA bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 50 zu Schritt S46 voran. Die Steuervorrichtung 50 überträgt den Ein-Befehl für die Halbleiterschalter außer den Halbleiterschalter 31b in der zweiten Schaltergruppe SW2, nämlich 31a, 32a und 32b. Dies gilt hierin nachstehend gleichermaßen für Schritte S43 und S44. Wenn für jedem Halbleiterschalter bestimmt wurde, dass/ob der Ein-Fehler aufgetreten ist, speichert die Steuervorrichtung 50 dann die Fehlerhistorie von jedem Halbleiterschalter (Schritt S49).
Wenn in Schritt S44 NEIN bestimmt wird, bestimmt die Steuervorrichtung 50 hier, dass der Ein-Fehler nicht in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist, und beendet sie den vorliegenden Prozess direkt bzw. unmittelbar. Außerdem zeigt 11 den Prozess zum individuellen Bestimmen des Ein-Fehlers hinsichtlich der Halbleiterschalter in der zweiten Schaltergruppe SW2. Der Prozess wird jedoch für die Halbleiterschalter in der ersten Schaltergruppe SW1 auf ähnliche Weise durchgeführt. Im Speziellen wird der Prozess dadurch durchgeführt, dass die Schritte in Schritten S17 bis S19 gemäß 8 durch Schritte in Schritten S41 bis S49 gemäß 11 entsprechend der ersten Schaltergruppe SW1 ersetzt werden.
Als Folge der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Diode, durch die ein Strom unbeabsichtigt fließt, basierend auf dem Schalter identifiziert bzw. erkannt werden, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist. Daher können die Schalter, die einzuschalten sind, unter den Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit auf geeignete Weise ermittelt bzw. festgestellt werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen ist die Konfiguration derart, dass der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter basierend auf der Detektion durch die Spannungsdetektionsschaltungen 61 bis 64 unter der Annahme der in 1 gezeigten Systemkonfiguration bestimmt wird. Die Konfiguration kann jedoch geändert/abgewandelt werden. Zum Beispiel ist gemäß 12 bei (a) eine Stromdetektionsschaltung 73 zwischen den Halbleiterschaltern 31a und 31b bereitgestellt. Im Speziellen ist ein Nebenschlusswiderstand 73a (ein Stromdetektionswiderstand) zwischen den Halbleiterschaltern 31a und 31b bereitgestellt. Spannungen an beiden Enden des Nebenschlusswiderstands 73a werden jeweils an eine Verstärkerschaltung 73b eingegeben. Die Verstärkerschaltung 73 verstärkt eine Differenz zwischen den Spannungen an beiden Enden des Nebenschlusswiderstands 73a und gibt die verstärkte Differenz aus. In diesem Fall wird ein Strom, der zwischen den Halbleiterschaltern 31a und 31b fließt, durch die Stromdetektionsschaltung 73 detektiert. Ein Stromdetektionssignal von dieser wird an eine A/D-Wandlungseinheit 73c eingegeben und an die Steuervorrichtung 50 ausgegeben.
Auch bei der Konfiguration bei (a) in 12 wird der Ein-Fehler in einem Halbleiterschalter in einer Art und Weise, die ähnlich zu derjenigen gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist, als Folge des Detektionsergebnisses der verwendeten Stromdetektionsschaltung 73 bestimmt. Das heißt, wenn ungeachtet dessen, dass der Aus-Befehl für die Halbleiterschalter 31a und 31b abgegeben wird/ist, das Fließen eines Stroms durch die Stromdetektionsschaltung 73 detektiert wird, wird bestimmt, dass der Ein-Fehler in einem der Halbleiterschalter 31a und 31b aufgetreten ist.
Weiterhin wird basierend auf einer Orientierung bzw. Richtung des durch die Stromdetektionsschaltung 73 detektierten Stroms bestimmt, ob ein Fehler in einem der Halbleiterschalter 31a und 31b aufgetreten ist. Zum Beispiel, wenn der Strom von der Seite der Bleispeicherbatterie 11 zu der Seite der Lithiumionenspeicherbatterie 12 (in der Zeichnung von oben nach unten) detektiert wird, wird bestimmt, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31a aufgetreten ist. Wenn der Strom von der Seite der Lithiumionenspeicherbatterie 12 zu der Seite der Bleispeicherbatterie 11 (in der Zeichnung von unten nach oben) detektiert wird, wird bestimmt, dass der Ein-Fehler in dem Halbleiterschalter 31b aufgetreten ist.
Als eine weitere Konfiguration, bei der die Stromdetektionsschaltung verwendet wird, kann die Konfiguration, wie es zum Beispiel in 12 bei (b) gezeigt ist, derart sein, dass die Stromdetektionsschaltungen jeweils parallel neben den Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32 geschaltet bzw. verbunden/angeschlossen sind, die aus zwei Halbleiterschaltern aufgebaut sind. Außerdem, wie es in 12 bei (c) gezeigt ist, kann die Konfiguration derart sein, dass die Stromdetektionsschaltung in Reihe neben der zweiten Schaltergruppe SW2 geschaltet bzw. verbunden/angeschlossen ist, die aus zwei Öffnungs- und Schließeinheiten aufgebaut ist.
Außerdem, wie es in 12 bei (d) gezeigt ist, kann die Konfiguration derart sein, dass, in einer Schaltergruppe, in der eine Öffnungs- und Schließeinheit 81 und eine Öffnungs- und Schließeinheit 82, die aus zwei Halbleiterschaltern aufgebaut sind, die derart parallel geschaltet sind, dass die Richtungen der Dioden gleich sind, derart in Reihe geschaltet sind, dass die Richtungen der Dioden, die jeweils in den Öffnungs- und Schließeinheiten umfasst sind, entgegengesetzte Richtungen sind, die Stromdetektionsschaltung zwischen der Öffnungs- und Schließeinheit 81 und der Öffnungs- und Schließeinheit 82 in Reihe geschaltet bzw. verbunden/angeschlossen ist. Bei der Konfiguration, die in 12 bei (d) gezeigt ist, kann die Stromdetektionsschaltung in die Spannungsdetektionsschaltung geändert/abgewandelt werden bzw. sein.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zum Beispiel eine Konfiguration, bei der die zwei Öffnungs- und Schließeinheiten 21 und 22 parallel geschaltet sind, als die zweite Schaltergruppe SW2 angegeben. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es können zum Beispiel drei oder mehr Öffnungs- und Schließeinheiten parallel geschaltet sein. Alternativ kann die Konfiguration derart sein, dass eine einzelne Öffnungs- und Schließeinheit bereitgestellt ist. Dies gilt gleichermaßen für die erste Schaltergruppe SW1.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, wird zum Beispiel diejenige, in der die zwei Halbleiterschalter 31a und 31b, in denen die Richtungen der Dioden entgegengesetzt zueinander sind, verbunden sind, als die Öffnungs- und Schließeinheit 31 verwendet. Die Öffnungs- und Schließeinheit 31 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Öffnungs- und Schließeinheit 31 so sein, dass die Öffnungs- und Schließeinheit drei oder mehr Halbleiterschalter aufweist, und die Halbleiterschalter derart verbunden sind, dass die Richtung der Diode von einem der Halbleiterschalter die entgegengesetzte Richtung ist. Zum Beispiel kann eine Öffnungs- und Schließeinheit verwendet werden, die drei Halbleiterschalter SA, SB und SC umfasst, wie etwa diejenige, die in 12 bei (e) gezeigt ist. In diesem Fall ist die Spannungsdetektionsschaltung zwischen den Schaltern (in diesem Fall dem Halbleiterschalter SA und dem Halbleiterschalter SB) bereitgestellt, von denen die Richtungen der Dioden entgegengesetzt zueinander sind. Bei dieser Konfiguration fließt ein Strom hier nicht an die Diode des Halbleiterschalters SA, selbst wenn der Ein-Fehler in einem der Halbleiterschalter SB und SC auftritt. Das heißt, dass ein Strom an die Diode des Halbleiterschalters SA fließt, wenn der Ein-Fehler in beiden Halbleiterschaltern SB und SC auftritt. Als Folge hiervon kann eine Bestimmung des Ein-Fehlers in den Halbleiterschaltern SB und SC durchgeführt werden.
Bei der Konfiguration gemäß 1 ist die Konfiguration derart, dass die elektrische Last 16, die eine Konstantspannung erfordernde Last ist, mit der Seite des Ausgangsanschlusses T2 der Batterieeinheit U verbunden ist, und die elektrische Last 15, die eine allgemeine Last ist, mit der Seite des Ausgangsanschlusses T1 verbunden ist. Diese Konfiguration kann jedoch geändert/abgewandelt werden. Zum Beispiel kann die Konfiguration derart sein, dass die elektrische Last 15 (eine allgemeine Last) mit der Seite des Ausgangsanschlusses T2 verbunden ist, und die elektrische Last 16 (eine Konstantspannung erfordernde Last) mit der Seite des Ausgangsanschlusses T1 verbunden ist.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Konfiguration derart, dass die Bleispeicherbatterie 11 und die Lithiumionenspeicherbatterie 12 als die Speicherbatterien bereitgestellt sind. Die Konfiguration kann jedoch geändert/abgewandelt werden. Zum Beispiel kann anstelle der Lithiumionenspeicherbatterie 12 eine andere Speicherbatterie hoher Dichte bzw. ein anderer Akkumulator hoher Dichte, wie etwa eine Nickel-Wasserstoff-Batterie, verwendet werden. Außerdem kann ein Kondensator als zumindest eine der Speicherbatterien verwendet werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird/ist die Steuervorrichtung 50 auf ein Energieversorgungssystem angewandt, in dem die Bleispeicherbatterie 11, die Lichtmaschine bzw. der Wechselstromgenerator 13, die bzw. der als ein Generator bzw. Stromgenerator/Energieerzeuger dient, der Starter bzw. Anlasser 14 und die elektrische Last 15 mit dem Ausgangsanschluss T1 verbunden sind, und die elektrische Last 16 mit dem Ausgangsanschluss T2 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 50 kann jedoch auf andere Energieversorgungssysteme angewandt werden. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 50 auf ein Energieversorgungssystem angewandt werden, in dem der Generator bzw. Stromgenerator/Energieerzeuger mit dem Ausgangsanschluss T2 des vorstehend beschriebenen Energieversorgungssystems verbunden ist.
Das vorstehend dargelegte Energieversorgungssystem wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Gemäß 13 sind zur Einfachheit der Beschreibung Konfigurationen, die der vorstehend beschriebenen 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen gegeben. Beschreibungen von diesen werden ausgelassen, soweit dies zweckdienlich ist.
Bei der in 13 gezeigten Batterieeinheit U sind die Bleispeicherbatterie 11, der Starter bzw. Anlasser 14 und die elektrische Last 15 mit den Ausgangsanschlüssen T1 und T0 verbunden. Ein integrierter Startergenerator (ISG) 17, der als der Generator dient, ist mit dem Ausgangsanschluss T2 verbunden. Die elektrische Last 16 ist mit einem Ausgangsanschluss T3 verbunden. Der ISG 17 fungiert als Generator bzw. Stromgenerator/Energieerzeuger, der eine Energieerzeugung (regenerative Energieerzeugung) als Folge der Drehung der Maschinenabtriebswelle durchführt, und stellt auch eine Antriebsfunktion bereit, die eine Drehkraft auf die Maschinenabtriebswelle anwendet. Wenn der ISG 17 die Antriebsfunktion ausübt (einen Energie- bzw. Leistungsantrieb durchführt), wird hier elektrische Energie bzw. Leistung von den Speicherbatterien 11 und 12 geliefert. Der ISG 17 kann in diesem Fall als eine elektrische Last betrachtet werden. Gemäß 13 umfasst außerdem, von den elektrischen Lasten 15 und 16, die elektrische Last 16 die Konstantspannung erfordernde Last. Eine weitere elektrische Last kann mit dem Ausgangsanschluss T2 verbunden werden/sein.
Bei der Batterieeinheit U ist die erste Schaltergruppe SW1 auf dem Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad L1 bereitgestellt, und ist die zweite Schaltergruppe SW2 auf dem Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad L2 bereitgestellt. Außerdem ist ein Ende eines Zweigpfads L2 mit einem Verbindungspunkts N2 zwischen dem Ausgangsanschluss T1 und der ersten Schaltergruppe SW1 auf dem Energiespeisungspfad L1 verbunden. Außerdem ist ein Ende eines Zweigpfads L4 mit einem Verbindungspunkt N4 zwischen der Lithiumionenspeicherbatterie 12 und der zweiten Schaltergruppe SW2 auf dem Energiespeisungspfad L2 verbunden. Jeweilige andere Enden der Zweigpfade L3 und L4 sind mit einem Zwischenpunkt N3 verbunden. Außerdem sind der Zwischenpunkt N3 und der Ausgangsanschluss T3 durch einen Energiespeisungs- bzw. Stromversorgungspfad L5 verbunden. Schalter SW3 und SW4 sind auf den Zweigpfaden L3 und L4 bereitgestellt. Die Schalter SW3 und SW4 sind jeweils durch einen Halbleiterschalter wie etwa einen MOSFET konfiguriert. Eine Energieversorgung von den Speicherbatterien 11 und 12 an die elektrische Last 16 kann über die Pfade L3 bis L5 durchgeführt werden.
Außerdem sind bei der Batterieeinheit U Umgehungspfade L0 und L6 bereitgestellt, die eine Verbindung der Bleispeicherbatterie 11 mit der elektrischen Last 16 ermöglichen, ohne die Schalter SW1 bis SW4 innerhalb der Einheit zu durchlaufen. Im Speziellen sind in der Batterieeinheit U der Umgehungspfad L0 bereitgestellt, der den Ausgangsanschluss T0 und den Verbindungspunkt N1 auf dem Energiespeisungspfad L1 verbindet, und der Umgehungspfad L6 bereitgestellt, der den Verbindungspunkt N1 und den Ausgangsanschluss T3 verbindet. Außerdem ist der Umgehungsschalter 40 auf dem Umgehungspfad L0 bereitgestellt, und ist ein Umgehungsschalter 41 auf dem Umgehungspfad L6 bereitgestellt. Zum Beispiel sind die Umgehungsschalter 40 und 41 jeweils ein Ruherelaisschalter bzw. normalerweise geschlossener Relaisschalter.
Als Folge dessen, dass der Umgehungsschalter 40 geschlossen wird, werden die Bleispeicherbatterie 11 und die elektrische Last 15 selbst dann elektrisch verbunden, wenn die erste Schaltergruppe SW1 ausgeschaltet (offen) ist. Außerdem werden als Folge dessen, dass beide Umgehungsschalter 40 und 41 geschlossen werden, die Bleispeicherbatterie 11 und die elektrische Last 16 selbst dann elektrisch verbunden, wenn die Schalter SW1 bis SW4 alle ausgeschaltet (offen) sind.
Die vorstehend beschriebenen Schalter SW1 bis SW4 sowie die Umgehungsschalter 40 und 41 werden durch die Steuervorrichtung 50 Ein/Aus-gesteuert (hinsichtlich eines Öffnens/Schließens gesteuert). In diesem Fall wird zum Beispiel Ein/Aus der Schalter SW1 bis SW4 basierend auf den Ladungszuständen der Speicherbatterien 11 und 12 gesteuert. Als Folge hiervon werden ein Aufladen und ein Entladen durch eine selektive Verwendung der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 durchgeführt. Die Umgehungsschalter 40 und 41 werden hier grundsätzlich während eines Betriebs des vorliegenden Energieversorgungssystems in dem offenen Zustand gehalten und in einem Betriebsanhaltezustand in den geschlossenen Zustand geschaltet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Energieversorgungssystem bestimmt die Steuervorrichtung 50 während einer Aufladungsperiode, in der eine Aufladung von nur einer Speicherbatterie (wie etwa der Bleispeicherbatterie 11) von der Bleispeicherbatterie 11 und der Lithiumionenspeicherbatterie 12 durch eine Energieerzeugung durch den ISG 17 durchgeführt wird, dass der Ein-Fehler in den Öffnungs- und Schließeinheiten (wie etwa den Öffnungs- und Schließeinheiten 31 und 32, in diesem Fall der zweiten Schaltergruppe SW2) auf der Seite der anderen Speicherbatterie (wie etwa der Lithiumionenspeicherbatterie 12) aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem von den Halbleiterschaltern in der zweiten Schaltergruppe SW2 aufgetreten ist, steuert die Steuervorrichtung 50 dann die Halbleiterschalter in der zweiten Schaltergruppe SW2 in den Ein-Zustand. Auch in dieser Konfiguration kann ein Fließen eines übermäßigen Stroms an die Diode auf geeignete Weise unterbunden werden.
Außerdem können als weitere Energieversorgungssysteme ein Energieversorgungssystem, das nur die Bleispeicherbatterie als die Spannungsquelle umfasst und elektrische Energie bzw. Leistung von der Bleispeicherbatterie an die elektrische Last liefert, und ein Energieversorgungssystem, das die Bleispeicherbatterie 11 und den Generator als die Spannungsquelle umfasst und die Bleispeicherbatterie 11 von dem Generator auflädt, genannt werden bzw. gegeben sein. Die Steuervorrichtung 50 kann auf diese Energieversorgungssysteme angewandt werden.
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele von dieser beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dazu bestimmt, diverse Modifikationsbeispiele und Abwandlungen innerhalb des Äquivalenzbereichs abzudecken. Außerdem fallen auch diverse Kombinationen und Konfigurationen und zusätzlich andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element von diesen umfassen, ebenfalls in den Grundgedanken und den Umfang der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016218313 [0001]
JP 2011234479 A [0004]

Claims

Energieversorgungssteuervorrichtung (50), die auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine Öffnungs- und Schließeinheit (21, 22, 31, 32) umfasst, die eine Vielzahl von Schaltern (S1 und S2), die auf einem Energiespeisungspfad (L1, L2), über den eine Energiespeisung von einer Spannungsquelle (11, 12, 13, 17) durchgeführt wird, in Reihe geschaltet sind, und eine Vielzahl von Dioden (D1, D2) aufweist, die parallel zu der Vielzahl von Schaltern geschaltet sind, wobei die Vielzahl von Dioden Dioden umfassen, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander eingerichtet sind, wobei die Energieversorgungssteuervorrichtung aufweist: eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden in einem Zustand fließt, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind; und eine Steuereinheit, die den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in einen Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, indem bestimmt wird, dass ein Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: die Bestimmungseinheit bestimmt, dass, wenn bestimmt wird, dass der Ein-Fehler in einem von der Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist, ein Strom unter der Vielzahl von Dioden an die Diode fließt, die in der Richtung vorliegt, die entgegengesetzt zu der Diode ist, die parallel zu dem Schalter geschaltet ist, in dem der Ein-Fehler aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Steuereinheit alle von der Vielzahl von Schaltern in den Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, in dem eine Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten parallel auf dem Energiespeisungspfad bereitgestellt sind; die Bestimmungseinheit bestimmt, in welcher von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten der unnormale Zustand aufgetreten ist; und wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in einer von der Vielzahl von Öffnungs- und Schließeinheiten aufgetreten ist, die Steuereinheit die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit, für die nicht bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in dieser aufgetreten ist, in den Ein-Zustand steuert.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine Speicherbatterie (11, 12), die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, und einen Generator (13), der mit der anderen Endseite verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst; und die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, während einer Energieerzeugungsperiode, in der eine Energieerzeugung durch den Generator in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine Speicherbatterie (11, 12), die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst, wobei eine elektrische Last (16) mit der anderen Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist; und die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, während einer Entladungsperiode, in der eine Entladung von der Speicherbatterie an die elektrische Last in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine Speicherbatterie (11, 12), die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, und einen Generator (13, 17), der mit der anderen Endseite verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst, wobei der Generator eine Energieerzeugung als Folge einer Drehung einer Maschine durchführt, und die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf einem Anhaltebefehl ausgeschaltet werden, der einen Betrieb der Maschine anhält; und die Steuereinheit die Schalter während einer Periode von dem Anhaltebefehl, bis eine Energieerzeugung des Generators gestoppt wird, in den Ein-Zustand steuert, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine Speicherbatterie (11, 12), die mit einer Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, als die Spannungsquelle umfasst, wobei eine elektrische Last (16) mit der anderen Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist, und die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf einem Anhaltebefehl ausgeschaltet werden, der einen Betrieb einer Maschine anhält; und die Steuereinheit die Schalter unter einer Bedingung, dass eine aktuelle Periode eine Periode ist, bis eine Entladung an die elektrische Last gestoppt wird, oder eine Periode ist, bis eine Zufuhr von Dunkelstrom an die elektrische Last gestartet wird, in den Ein-Zustand steuert, wenn der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben wird, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie, die mit einer Endseite und der anderen Endseite der Öffnungs- und Schließeinheit verbunden sind und parallel zueinander geschaltet sind, als die Spannungsquelle umfasst, wobei die Vielzahl von Schaltern in der Öffnungs- und Schließeinheit basierend auf einem Anhaltebefehl ausgeschaltet werden, der einen Betrieb einer Maschine anhält; die Steuereinheit die Schalter unter einer Bedingung, dass eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie gleich oder größer einer vorbestimmten Spannungsdifferenz ist, in den Ein-Zustand steuert, nachdem der Anhaltebefehl in einem Zustand abgegeben ist, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie, die parallel zueinander geschaltet sind, als die Spannungsquelle umfasst, und eine erste Öffnungs- und Schließeinheit und eine zweite Öffnungs- und Schließeinheit, die in Reihe bereitgestellt sind, als die Öffnungs- und Schließeinheit auf einem Energiespeisungspfad zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie umfasst, wobei eine elektrische Last (16) an einem Zwischenpunkt zwischen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist; die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der zweiten Speicherbatterie aufgetreten ist, während einer Entladungsperiode, in der eine Entladung an die elektrische Last von nur der ersten Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie durchgeführt wird; und die Steuereinheit die Schalter in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine erste Speicherbatterie und eine zweite Speicherbatterie, die parallel zueinander geschaltet sind, als die Spannungsquelle umfasst, und eine erste Öffnungs- und Schließeinheit und eine zweite Öffnungs- und Schließeinheit, die in Reihe bereitgestellt sind, als die Öffnungs- und Schließeinheit auf einem Energiespeisungspfad zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie umfasst, wobei ein Generator (17) an einem Zwischenpunkt zwischen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit verbunden ist; die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit auf der Seite der zweiten Speicherbatterie aufgetreten ist, während einer Aufladungsperiode, in der eine Aufladung von nur der ersten Speicherbatterie von der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie durch eine Energieerzeugung durch den Generator durchgeführt wird; und die Steuereinheit die Schalter in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit in den Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand in der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit aufgetreten ist.
Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei: die Energieversorgungssteuervorrichtung auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine Speicherbatterie (11, 12), die zum Durchführen einer Entladung über den Energiespeisungspfad imstande ist, als die Spannungsquelle umfasst; die Energieversorgungssteuervorrichtung eine Speichereinheit umfasst, die, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, eine Unregelmäßigkeitshistorie in einem Speicher (51) speichert; und wenn die Speicherbatterie in einem Zustand, in dem bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, ausgetauscht wird, die Steuereinheit nach Austausch von dieser den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, basierend auf der Unregelmäßigkeitshistorie, die in dem Speicher gespeichert ist, in den Ein-Zustand steuert.
Batterieeinheit (U), die auf ein Energieversorgungssystem angewandt ist, das eine erste Speicherbatterie (11) und eine zweite Speicherbatterie (12) als eine Spannungsquelle umfasst, wobei die Batterieeinheit aufweist: einen ersten Ausgangsanschluss (T1), mit dem die erste Speicherbatterie verbunden ist; einen zweiten Ausgangsanschluss (T2), mit dem zumindest eines von einer elektrischen Last (16), die durch eine elektrische Energieversorgung von der Spannungsquelle angetrieben wird, und einem Generator (17) verbunden ist; die zweite Speicherbatterie; eine erste Öffnungs- und Schließeinheit (21, 22), die auf einem ersten elektrischen Pfad (L1) bereitgestellt ist, der den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss verbindet, und die den ersten elektrischen Pfad öffnet oder schließt; eine zweite Öffnungs- und Schließeinheit (31, 32), die auf einem zweiten elektrischen Pfad (L2) bereitgestellt ist, der einen Verbindungspunkt (N1) auf dem ersten elektrischen Pfad, der auf einer Seite weiter in Richtung des zweiten Ausgangsanschlusses als die erste Öffnungs- und Schließeinheit liegt, und die zweite Speicherbatterie verbindet, und die den zweiten elektrischen Pfad öffnet oder schließt; und eine Steuervorrichtung (50), die ein Öffnen und Schließen der ersten Öffnungs- und Schließeinheit und der zweiten Öffnungs- und Schließeinheit steuert, wobei die erste Öffnungs- und Schließeinheit und die zweite Öffnungs- und Schließeinheit eine Vielzahl von Schaltern (S1, S2), die in Reihe geschaltet sind, und eine Vielzahl von Dioden (D1, D2) aufweisen, die parallel zu der Vielzahl von Schaltern geschaltet sind, wobei die Vielzahl von Dioden Dioden umfassen, die in entgegengesetzten Richtungen zueinander eingerichtet sind, und die Steuervorrichtung eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass ein unnormaler Zustand aufgetreten ist, in dem ein Strom an eine von der Vielzahl von Dioden in einem Zustand fließt, in dem die Vielzahl von Schaltern ausgeschaltet sind, und eine Steuereinheit, die den Schalter, der parallel zu der Diode geschaltet ist, durch die der Strom fließt, in einen Ein-Zustand steuert, wenn bestimmt wird, dass der unnormale Zustand aufgetreten ist, umfasst.