DE112019000707T5 - Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung, Energiezuführungs-Steuerungsverfahren und Computerprogramm - Google Patents

Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung, Energiezuführungs-Steuerungsverfahren und Computerprogramm Download PDF

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Shunichi SAWANO
Shinji Nouda
Masayuki Kato
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

In einer Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung bestimmt eine Steuerungseinheit, wenn eine Anweisung zum Ausschalten erster Schalter abgegeben wurde, ob ein Strom zumindest durch einen der ersten Schalter fließt oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlasst die Steuerungseinheit einen ersten Kondensator dazu, sich über einen Strompfad des Stromes, der durch einen zweiten Schalter fließt, zu entladen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung, ein Energiezuführungs-Steuerungsverfahren und ein Computerprogramm.
  • Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 7. Februar 2018 in Japan eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-20401 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hiermit aufgenommen wird.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Fahrzeuge sind mit einer Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung (siehe beispielsweise Patentdokument 1) zum Steuern der Zuführung von Energie von einer Batterie zu einer Last versehen. In der in Patentdokument 1 offenbarten Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung ist ein Halbleiterschalter in einem Strompfad eines Stromes, der von der Batterie zu der Last fließt, vorgesehen und wird ein- oder ausgeschaltet, so dass die Energiezuführung von der Batterie zu der Last gesteuert wird.
  • Der Halbleiterschalter weist einen Steueranschluss auf. Wenn der Halbleiterschalter beispielsweise ein Feldeffekttransistor (FET) ist, ist der Steueranschluss ein Gate. Der Wert des Widerstands zwischen zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters variiert gemäß der Spannung an dem Steueranschluss. Durch Einstellen des Wertes des Widerstands zwischen den zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters durch Einstellung der Spannung an dem Steueranschluss zu einem ausreichend kleinen Wert, wird der Halbleiterschalter eingeschaltet. Durch Einstellen des Wertes des Widerstands zwischen den zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters durch Einstellung der Spannung an dem Steueranschluss zu einem ausreichend großen Wert, wird der Halbleiterschalter ausgeschaltet.
  • VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
  • PATENTDOKUMENTE
  • Patentdokument 1: JP 2013-143905 A
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung auf: einen Halbleiterschalter, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; eine Anweisungseinheit, die eingerichtet ist, eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abzugeben; eine Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, wenn die Anweisungseinheit eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben hat, zu bestimmen, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und eine Entladungs-Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, wenn von der Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, den Kondensator dazu zu veranlassen, sich über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms zu entladen, oder den Kondensator dazu zu veranlassen, die Entladung zu beenden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Energiezuführungs-Steuerungsverfahren die Schritte auf: Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Halbleiterschalters, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; Bestimmen, wenn die Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlassen, dass sich der Kondensator über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms entlädt oder veranlassen, dass der Kondensator die Entladung beendet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung veranlasst ein Computerprogramm einen Computer, die folgenden Schritte auszuführen: Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Halbleiterschalters, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; Bestimmen, wenn die Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlassen, dass sich der Kondensator über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms entlädt oder veranlassen, dass der Kondensator die Entladung beendet.
  • Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht nur als eine Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung realisiert werden kann, welche die oben beschriebenen charakteristischen Verarbeitungseinheiten aufweist, sondern auch als ein Energiezuführungs-Steuerungsverfahren, welches die oben beschriebene charakteristische Verarbeitung als Schritte aufweist sowie als ein Computerprogramm zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen dieser Schritte. Auch kann die vorliegende Erfindung als eine integrierte Halbleiterschaltung realisiert werden, die einen Teil oder die Gesamtheit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung realisiert oder als ein Energiezuführungs-Steuerungssystem, welches die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung aufweist.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts eines Energieversorgungssystems gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts einer Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung zeigt.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung zeigt.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer ersten Unterbindungsverarbeitung zeigt.
    • 5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung zeigt.
    • 6 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts eines Energieversorgungssystems gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
    • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts einer Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung zeigt.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung zeigt.
    • 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts eines Energieversorgungssystems gemäß Ausführungsform 3 zeigt.
    • 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts einer Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung zeigt.
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer ersten Unterbindungsverarbeitung zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
  • Ein Beispiel eines Fehlers eines Halbleiterschalters ist ein Fehler, bei dem der Halbleiterschalter halb-leitend oder halb-offen ist („halfway-on-Fehler“). Ein „halfway-on-Fehler“ betrifft ein Phänomen, in welchem der Wert des Widerstands zwischen zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters nicht zu einem ausreichend großen Wert oder einem ausreichend kleinen Wert durch Einstellen der Spannung an dem Steueranschluss eingestellt werden kann. Wenn ein halfway-on-Fehler aufgetreten ist, ist der Wert des Widerstands zwischen zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters nicht ausreichend groß, und somit fließt ein Strom durch den Halbleiterschalter und der Halbleiterschalter erzeugt Wärme.
  • Die Menge der Wärmeerzeugung des Halbleiterschalters ist größer, je größer das Produkt des Wertes des Widerstands zwischen den zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters und dem Quadrat des Stromwertes des Stroms ist, der durch den Halbleiterschalter fließt. Wenn ein halfway-on-Fehler aufgetreten ist, ist der Wert des Widerstands zwischen den zwei Anschlüssen des Halbleiterschalters nicht ausreichend klein, und somit ist die Menge der Wärmeerzeugung des Halbleiterschalters groß. Wenn ein halfway-on-Fehler in dem Halbleiterschalter aufgetreten ist, kann somit die Temperatur zu einer Nenntemperatur oder höher ansteigen. Wenn dementsprechend ein halfway-on-Fehler auftritt, wird es notwendig, ein Ansteigen der Temperatur des Halbleiterschalters durch Einstellen des Stromwerts eines Stromes, der durch den Halbleiterschalter fließt, zu unterbinden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung, ein Energiezuführungs-Steuerungsverfahren und ein Computerprogramm vorzusehen, die, wenn ein halfway-on-Fehler auftritt, ein Ansteigen der Temperatur eines Halbleiterschalters unterbinden können.
  • VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, ein Ansteigen der Temperatur eines Halbleiterschalters zu unterbinden, wenn ein halfway-on-Fehler auftritt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Als Erstes werden Aspekte einer Implementierung der vorliegenden Offenbarung aufgelistet und beschrieben. Zumindest einige der unten beschriebenen Ausführungsformen können frei kombiniert werden.
  • (1) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Energiezuführungs-Steuereinrichtung auf einen Halbleiterschalter, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; eine Anweisungseinheit, die eingerichtet ist, eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abzugeben; eine Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, wenn die Anweisungseinheit eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben hat, zu bestimmen, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und eine Entladungs-Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, wenn von der Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, den Kondensator dazu zu veranlassen, sich über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms zu entladen, oder den Kondensator dazu zu veranlassen, die Entladung zu beenden.
  • (2) In der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Bestimmungseinheit bestimmen, dass ein Strom fließt, wenn die Anweisungseinheit eine Anweisung abgegeben hat, den Halbleiterschalter auszuschalten, wenn eine Spannung an einem Anschluss auf der nachgeschalteten Seite des Halbleiterschalters gleich oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist.
  • (3) In der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Energieerzeuger den Kondensator über einen Verbindungsschalter aufladen und kann elektrische Energie über den Verbindungsschalter und den Halbleiterschalter zuführen, und die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung kann ferner eine Aus-Signal-Ausgabeeinheit umfassen, die eingerichtet ist, wenn durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, ein Aus-Signal zum Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten des Verbindungsschalters auszugeben.
  • (4) In der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner ein Stromschalter, der in dem zweiten Strompfad vorgesehen ist, vorgesehen werden, wobei durch Abgeben einer Anweisung zum Einschalten des Stromschalters, die Entladungs-Steuerungseinheit den Kondensator dazu veranlasst, sich über den zweiten Strompfad zu entladen.
  • (5) In der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Kondensator über den zweiten Strompfad elektrische Energie zu einer Last zuführen, und die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung kann ferner eine Betriebssignal-Ausgabeeinheit umfassen, die eingerichtet ist, wenn durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, ein Betriebssignal zum Anweisen der Last eine vorbestimmte Operation durchzuführen, auszugeben.
  • (6) In der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann, durch Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Eingangs-/Ausgangsschalters, dessen eines Ende mit dem Kondensator verbunden ist, die Entladungs-Steuerungseinheit den Kondensator dazu zu veranlassen, die Entladung zu beenden.
  • (7) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Energiezuführungs-Steuerungsverfahren die Schritte auf Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Halbleiterschalters, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; Bestimmen, wenn die Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlassen, dass sich der Kondensator über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms entlädt oder veranlassen, dass der Kondensator die Entladung beendet.
  • (8) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung veranlasst ein Computerprogramm einen Computer, die folgenden Schritte auszuführen: Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Halbleiterschalters, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; Bestimmen, wenn die Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlassen, dass sich der Kondensator über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms entlädt oder veranlassen, dass der Kondensator die Entladung beendet.
  • Wenn mit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung, dem Energiezuführungs-Steuerungsverfahren und dem Computerprogramm gemäß den oben beschriebenen Aspekten ein Halfway-On-Fehler in einem Halbleiterschalter aufgetreten ist, fließt, selbst in einem Zustand, in welchem eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ein Strom durch den Halbleiterschalter. Wenn bestimmt wird, dass ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt, wenn eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, entlädt sich der Kondensator über den zweiten Strompfad, welcher sich von dem ersten Strompfad unterscheidet, oder beendet die Entladung. Wenn der Kondensator sich über den zweiten Strompfad entlädt, reduziert sich mit der Zeit die Ausgangsspannung des Kondensators. Aufgrund der Entladung über den zweiten Strompfad oder der Beendigung des Entladens wird der Stromwert des Stroms, der durch den Halbleiterschalter fließt, in welchem der halfway-on-Fehler aufgetreten ist, reduziert, was eine Erhöhung der Temperatur des Halbleiterschalters unterbindet.
  • In der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt führt beispielsweise der Kondensator elektrische Energie über den Halbleiterschalter einer Last zu. Wenn in diesem Fall ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt, übersteigt die Spannung an einem Anschluss auf der nachgeschalteten Seite des Halbleiterschalters 0V. Wenn in demselben Fall kein Strom durch den Halbleiterschalter fließt, fließt kein Strom zu der Last, und somit ist die Spannung an einem Anschluss auf der nachgeschalteten Seite des Halbleiterschalters 0V. In dem Zustand, in welchem eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, wird bestimmt, wenn die Spannung auf der nachgeschalteten Seite des Halbleiterschalters gleich oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist, dass ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt.
  • Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt bestimmt wird, dass ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt, wird der Verbindungsschalter ausgeschaltet, und ein Aufladen des Kondensators von dem Energieerzeuger und eine Energiezuführung des Energieerzeugers über den Halbleiterschalter werden verboten. In einem Zustand, in welchem der Verbindungsschalter AUS ist, entlädt sich der Kondensator über den zweiten Strompfad, oder der Kondensator beendet die Entladung.
  • Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt bestimmt wird, dass ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt, wird der Stromschalter eingeschaltet. Dementsprechend entlädt sich der Kondensator über den zweiten Strompfad, und die Ausgangsspannung an dem Kondensator wird reduziert.
  • Wenn in der Energiezuführungs-Steuereinrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt bestimmt wird, dass ein Strom durch den Halbleiteschalter fließt, wird ein Betriebssignal ausgegeben. Dementsprechend führt die Last, die mit elektrischer Energie über den zweiten Strompfad durch den Kondensator versorgt wird, eine vorbestimmte Operation durch, und eine Meldung über den Fehler, der aufgetreten ist, wird abgegeben.
  • Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung gemäß dem oben beschriebenen Aspekt bestimmt wird, dass ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt, wird der Eingangs-/Ausgangsschalter ausgeschaltet. Dementsprechend beendet der Kondensator die Entladung.
  • DETAILS DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN OFFENBARUNG
  • Nachfolgend werden spezifische Beispiele des Energieversorgungssystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, sondern durch die Patentansprüche angegeben wird, und alle Modifikationen im Wortsinn und im Bereich der Äquivalenz der Patentansprüche sollen darin abgedeckt sein.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 1
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts eines Energieversorgungssystems 1 gemäß Ausführungsform 1 zeigt. Das Energieversorgungssystem 1 ist geeigneter Weise in einem Fahrzeug installiert und weist einen ersten Kondensator 10, einen zweiten Kondensator 11, eine Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12, eine erste Last 13a, eine zweite Last 13b, eine dritte Last 14, ein Steuergerät (ECU) 15, einen Verbindungsschalter 16, einen Energiezuführungsschalter 17, einen Energieerzeuger 18 und einen Starter 19 auf. Der erste Kondensator 10 und der zweite Kondensator 11 ist jeweils eine Gleichspannungsquelle und ist beispielsweise eine Batterie.
  • Die positive Elektrode des ersten Kondensators 10 ist mit einem Ende des Verbindungsschalters 16 verbunden. Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 sind mit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 verbunden. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 ist ferner mit der ersten Last 13a, der zweiten Last 13b und dem Steuergerät 15 verbunden. Die negative Elektrode des ersten Kondensators 10 und die anderen Enden der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b liegen auf Masse.
  • Das andere Ende des Verbindungsschalters 16 ist mit der positiven Elektrode des zweiten Kondensators 11 und einem Ende des Energiezuführungsschalters 17, des Energieerzeugers 18 und des Starters 19 verbunden. Das andere Ende des Energiezuführungsschalters 17 ist mit einem Ende der dritten Last 14 verbunden. Die negative Elektrode des zweiten Kondensators 11 und das andere Ende der dritten Last 14, des Energieerzeugers 18 und des Starters 19 liegen auf Masse.
  • Der Energieerzeuger 18 erzeugt Wechselspannung mit einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs. Der Energieerzeuger 18 richtet die erzeugte Wechselspannung in Gleichspannung gleich und führt die gleichgerichtete Gleichspannung zu. Der Energieerzeuger 18 erzeugt elektrische Energie an einem geeigneten Zeitpunkt, während die Antriebsmaschine betrieben wird. Der Energieerzeuger 18 erzeugt keine elektrische Energie, wenn die Antriebsmaschine nicht in Betrieb ist.
  • Der Starter 19 ist ein Motor zum Aktivieren der Antriebsmaschine. Während des Betriebs des Starters 19 erzeugt der Energieerzeuger 18 keine elektrische Energie.
  • Wenn der Energieerzeuger 18 elektrische Energie erzeugt, lädt der Energieerzeuger 18 den zweiten Kondensator 11 auf. Wenn in demselben Fall der Energiezuführungsschalter 17 EIN ist, führt der Energieerzeuger 18 elektrische Energie über den Energiezuführungsschalter 17 der dritten Last 14 zu. Wenn in demselben Fall der Verbindungsschalter 16 EIN ist, lädt der Energieerzeuger 18 über den Verbindungsschalter 16 den ersten Kondensator 10 auf und führt elektrische Energie der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b über den Verbindungsschalter 16 und die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zu.
  • Der zweite Kondensator 11 führt elektrische Energie dem Starter 19 zu. Es wird angenommen, dass, wenn der Energieerzeuger 18 deaktiviert ist, der Verbindungsschalter 16 und der Energiezuführungsschalter 17 EIN sind. Wenn in diesem Zustand die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 größer als die Ausgangsspannung an dem zweiten Kondensator 11 ist, lädt der erste Kondensator 10 den zweiten Kondensator 11 auf, führt elektrische Energie der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b über die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zu, und führt elektrische Energie der dritten Last 14 zu. Wenn in demselben Fall die Ausgangsspannung an dem zweiten Kondensator 11 größer als die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 ist, lädt der zweite Kondensator 11 den ersten Kondensator 10 auf, führt elektrische Energie der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b über die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zu und führt elektrische Energie der dritten Last 14 zu.
  • Wenn in dem Fall, in dem der Energieerzeuger 18 deaktiviert ist, der Verbindungsschalter 16 AUS ist, führt der erste Kondensator 10 elektrische Energie der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b über die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zu. Wenn in demselben Fall der Verbindungsschalter 16 AUS ist und der Energiezuführungsschalter 17 EIN ist, führt der zweite Kondensator 11 elektrische Energie der dritten Last 14 zu. Wenn der Energiezuführungsschalter 17 AUS ist, wird keine elektrische Energie der dritten Last 14 zugeführt.
  • Die erste Last 13a, die zweite Last 13b und die dritte Last 14 sind elektrische Einrichtungen, die in einem Fahrzeug installiert sind. Die erste Last 13a, die zweite Last 13b und die dritte Last 14 werden aktiviert, wenn elektrische Energie zugeführt wird, und werden deaktiviert, wenn keine elektrische Energie zugeführt wird.
  • Wie oben beschrieben, führt der erste Kondensator 10, der zweite Kondensator 11 oder der Energieerzeuger 18 elektrische Energie der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b über die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zu. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 steuert die Energiezuführung zu der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 verbindet den Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 elektrisch mit einem Ende der ersten Last 13a. Dementsprechend wird der ersten Last 13a elektrische Energie von dem ersten Kondensator 10, dem zweiten Kondensator 11 oder dem Energieerzeuger 18 zugeführt. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 unterbricht die elektrische Verbindung zwischen einem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und dem einen Ende der ersten Last 13a. Dementsprechend wird die Energiezuführung zu der ersten Last 13a beendet.
    Analog dazu verbindet die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 einen Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 elektrisch mit einem Ende der zweiten Last 13b. Dementsprechend wird der zweiten Last 13b elektrische Energie von dem ersten Kondensator 10, dem zweiten Kondensator 11 oder dem Energieerzeuger 18 zugeführt. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 unterbricht die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und dem einen Ende der zweiten Last 13b. Dementsprechend wird die Energiezuführung zu der zweiten Last 13b beendet.
  • Ein Aktivierungssignal, das jeweils die zu aktivierende erste Last 13a und zweite Last 13b angibt, und ein Deaktivierungssignal, das jeweils die zu deaktivierende erste Last 13a und zweite Last 13b angibt, werden in die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 eingegeben. Nach Eingabe des Aktivierungssignals verbindet die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 den Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und die Last, die durch das Aktivierungssignal angegeben wird. Dementsprechend wird der Last, die durch das Aktivierungssignal angegeben wird, elektrische Energie zugeführt, und die Last, die durch das Aktivierungssignal angegeben wird, wird aktiviert. Nach Eingabe des Deaktivierungssignals unterbricht die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und der Last, die durch das Deaktivierungssignal angegeben wird. Dementsprechend wird die Energiezuführung zu der Last, die durch das Deaktivierungssignal angegeben wird, beendet und die Last, die durch das Deaktivierungssignal angegeben wird, wird deaktiviert.
  • Wie später beschrieben wird, gibt es in der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 eine Wahrscheinlichkeit, dass ein halfway-on-Fehler auftreten kann. Wenn ein halfway-on-Fehler auftritt, steuert die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 die Energiezuführung zu der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b unabhängig von einem Eingangsaktivierungssignal und einem Deaktivierungssignal und gibt an das Steuergerät 15 ein AUS-Signal zum Anweisen zum Ausschalten des Verbindungsschalters 16 aus.
  • Wenn der Energiezuführungsschalter 17 eingeschaltet wird, führt der zweite Kondensator 11 oder der Energieerzeuger 18 elektrische Energie der dritten Last 14 zu, und die dritte Last 14 wird aktiviert. Wenn der Energiezuführungsschalter 17 ausgeschaltet wird, wird die Energiezuführung zu der dritten Last 14 beendet und die dritte Last 14 wird deaktiviert.
  • Die dritte Last 14 ist beispielsweise eine elektrische Einrichtung, die essenziell zum Antreiben eines Fahrzeugs ist und wird aktiviert, während die Antriebsmaschine in Betrieb ist.
  • Weiterhin wird ein Vorabmeldungssignal zum Abgeben einer Meldung hinsichtlich einer Aktivierung des Starters 19 auch in das Steuergerät 15 eingegeben. Nach der Eingabe des Vorabmeldungssignals, schaltet das Steuergerät 15 den Verbindungsschalter 16 aus. Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Verbindungsschalter 16 ausgeschaltet wurde, schaltet das Steuergerät 15 den Verbindungsschalter 16 ein.
  • Wenn der Verbindungsschalter 16 AUS ist, startet der Starter 19 die Antriebsmaschine. Während des Betriebs verbraucht der Starter 19 Energie, die in dem zweiten Kondensator 11 gespeichert ist. Nach dem Start der Antriebsmaschine wird der Starter 19 deaktiviert. Während der Verbindungsschalter 16 AUS ist, wird der Starter 19 aktiviert und deaktiviert. Wenn, wie oben beschrieben, der Verbindungsschalter 16 AUS ist, führt der erste Kondensator 10 elektrische Energie der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b zu.
  • In dem zweiten Kondensator 11 fließt ein Strom durch einen nicht gezeigten internen Widerstand. Während der Starter 19 in Betrieb ist, ist der Stromwert eines Stromes, der von dem zweiten Kondensator 11 zu dem Starter 19 fließt, hoch. Während dementsprechend der Starter 19 in Betrieb ist, tritt ein großer Spannungsfall in dem internen Widerstand des zweiten Kondensators 11 auf, und die Ausgangsspannung an dem zweiten Kondensator 11 wird signifikant reduziert.
  • Während der Starter 19 in Betrieb ist, ist der Verbindungsschalter 16 AUS und der erste Kondensator 10 führt elektrische Energie zu der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b zu. Selbst wenn dementsprechend der Starter 19 aktiviert ist und die Ausgangsspannung an dem zweiten Kondensator 11 reduziert ist, werden die Spannungen, die an die erste Last 13a und die zweite Last 13b angelegt werden, kaum reduziert.
  • Wie oben beschrieben, wird ein AUS-Signal in das Steuergerät 15 von der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 eingegeben. Nach der Eingabe des AUS-Signals schaltet das Steuergerät 15 den Verbindungsschalter 16 AUS. Dementsprechend werden das Aufladen des ersten Kondensators 10 jeweils von dem zweiten Kondensator 11 und dem Energieerzeuger 18, und die Energiezuführung des zweiten Kondensators 11 und des Energieerzeugers 18 über die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 verboten. Wenn ein halfway-on-Fehler auftritt, reduziert die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 während der Verbindungsschalter 16 in dem AUS-Zustand gehalten wird.
  • Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 gibt an die erste Last 13a ein erstes Betriebssignal zum Anweisen der ersten Last 13a aus, eine vorbestimmte erste Operation durchzuführen. Nach der Eingabe des ersten Betriebssignals führt die erste Last 13a die erste Operation aus. Analog dazu gibt die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 an die zweite Last 13b ein zweites Betriebssignal zum Anweisen der zweiten Last 13b aus, eine vorbestimmte zweite Operation durchzuführen. Nach der Eingabe des zweiten Betriebssignals führt die zweite Last 13b die zweite Operation aus.
  • Wenn die erste Last 13a oder die zweite Last 13b beispielsweise ein Innenlicht ist, ist die erste Operation oder die zweite Operation ein Ein- oder Ausschalten des Innenlichts. Wenn die erste Last 13a oder die zweite Last 13b beispielsweise ein Heckscheibenwischer ist, ist die erste Operation oder die zweite Operation ein Verschwenken des Heckscheibenwischers in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen von einem Ende aus, das als ein Startpunkt dient.
  • Wenn ein halfway-on-Fehler auftritt, gibt die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 das erste Betriebssignal oder das zweite Betriebssignal so aus, dass die erste Last 13a oder die zweite Last 13b angesteuert wird, die erste Operation oder die zweite Operation durchzuführen. Dementsprechend wird eine Meldung über den Fehler abgegeben.
    Es sei angemerkt, dass die erste Operation vorzugsweise eine Operation ist, die durch die erste Last 13a, nur wenn das erste Betriebssignal in die erste Last 13a eingegeben wurde, durchgeführt wird. Die zweite Operation ist vorzugsweise eine Operation, die durch die zweite Last 13b, auch nur wenn das zweite Betriebssignal in die zweite Last 13b eingegeben wurde, durchgeführt wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zeigt. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 weist erste Schalter 20a, einen zweiten Schalter 20b, Treiberschaltungen 21a und 21b, Komparatoren 22a und 22b, Gleichspannungs-Energieversorgungen 23a und 23b und einen Mikrocomputer 24 auf. Die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b sind N-Kanal-Typ FET. Ein FET ist ein Halbleiterschalter. Die Komparatoren 22a und 22b weisen jeweils einen Plus-Anschluss, einen Minus-Anschluss und einen Ausgangsanschluss auf. Der Mikrocomputer 24 weist Ausgabeeinheiten 30a, 30b, 31a, 31b und 32, Eingangseinheiten 33a, 33b und 34, eine Speichereinheit 35 und eine Steuerungseinheit 36 auf.
  • Die Drains der ersten Schalter 20a werden mit einem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 verbunden. Die Sources der ersten Schalter 20a werden mit einem Ende der ersten Last 13a verbunden. Die Gates der ersten Schalter 20a werden mit der Treiberschaltung 21a verbunden. Die Treiberschaltung 21a ist ferner mit der Ausgabeeinheit 30a des Mikrocomputers 24 verbunden. Die Sources der ersten Schalter 20a sind ferner mit dem Plus-Anschluss des Komparators 22a verbunden. Der Minus-Anschluss des Komparators 22a ist mit der positiven Elektrode der Gleichspannungs-Energieversorgung 23a verbunden. Die negative Elektrode der Gleichspannungs-Energieversorgung 23a liegt auf Masse. Der Ausgangsanschluss des Komparators 22a ist mit der Eingangseinheit 33a des Mikrocomputers 24 verbunden.
  • Der Drain des zweiten Schalters 20b ist mit einem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 verbunden. Die Source des zweiten Schalters 20b ist mit einem Ende der zweiten Last 13b verbunden. Das Gate des zweiten Schalters 20b ist mit der Treiberschaltung 21b verbunden. Die Treiberschaltung 21b ist ferner mit der Ausgabeeinheit 30b des Mikrocomputers 24 verbunden. Die Source des zweiten Schalters 20b ist ferner mit dem Plus-Anschluss des Komparators 22b verbunden. Der Minus-Anschluss des Komparators 22b ist mit der positiven Elektrode der Gleichspannungs-Energieversorgung 23b verbunden. Die negative Elektrode der Gleichspannungs-Energieversorgung 23b liegt auf Masse. Der Ausgangsanschluss des Komparators 22b ist mit der Eingangseinheit 33b des Mikrocomputers 24 verbunden.
  • In dem Mikrocomputer 24 sind die Ausgabeeinheiten 30a, 30b, 31a, 31b und 32, die Eingangseinheiten 33a, 33b und 34, die Speichereinheit 35 und die Steuerungseinheit 36 mit einem internen Bus 37 verbunden. Die Ausgabeeinheit 32 ist ferner mit dem Steuergerät 15 verbunden.
  • Wenn jeweils in den ersten Schaltern 20a und dem zweiten Schalter 20b die Spannung an dem Gate relativ zu dem Potenzial der Source gleich oder größer als eine EIN-Spannung ist, ist der Wert des Widerstands zwischen dem Drain und der Source ausreichend klein und ein Strom kann durch den Drain und den Source fließen. Zu diesem Zeitpunkt sind die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b EIN.
  • Wenn jeweils in den ersten Schaltern 20a und dem zweiten Schalter 20b die Spannung an dem Gate relativ zu dem Potenzial der Source kleiner als eine AUS-Spannung ist, wird ferner der Wert des Widerstands zwischen dem Drain und der Source ausreichend groß, und kein Strom wird durch den Drain und die Source fließen. Zu diesem Zeitpunkt sind die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b AUS.
  • Die EIN-Spannungen und die AUS-Spannungen der ersten Schalter 20a und des zweiten Schalters 20b sind konstant, und die EIN-Spannungen sind größer als die AUS-Spannungen. Die EIN-Spannungen der ersten Schalter 20a sind im Wesentlichen die gleichen, und die AUS-Spannungen der ersten Schalter 20a sind auch im Wesentlichen die gleichen.
  • Die Ausgabeeinheit 30a gibt eine Hoch-Pegel-Spannung oder eine Niedrig-Pegel-Spannung an die Treiberschaltung 21a aus. Die Ausgabeeinheit 30a schaltet die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 21a ausgibt, zu der Hoch-Pegel-Spannung oder der Niedrig-Pegel-Spannung in Übereinstimmung mit einer Anweisung der Steuerungseinheit 36 um. Wenn die Spannung, die durch die Ausgabeeinheit 30a ausgegeben wird, von der Niedrig-Pegel-Spannung zu der Hoch-Pegel-Spannung umgeschaltet wird, erhöht die Treiberschaltung 21a die Spannung an dem Gate der ersten Schalter 20a relativ zu dem Massepotenzial. Dementsprechend ist in jedem ersten Schalter 20a, die Spannung an dem Gate relativ zu dem Potenzial der Source gleich oder größer als die EIN-Spannung, und die ersten Schalter 20a werden im Wesentlichen zu der gleichen Zeit eingeschaltet. Dementsprechend wird der Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 elektrisch mit der ersten Last 13a verbunden.
  • Nachfolgend wird die Spannung an dem Gate von den ersten Schaltern 20a relativ zu dem Massepotenzial als eine erste Gate-Spannung bezeichnet, und die Spannung an der Source jedes ersten Schalters 20a relativ zu dem Massepotenzial wird als erste Source-Spannung bezeichnet.
  • Wenn die ersten Schalter 20a EIN sind, fließt ein Strom von dem ersten Kondensator 10, dem zweiten Kondensator 11 oder dem Energieerzeuger 18 zu der ersten Last 13a über die ersten Schalter 20a. Zu diesem Zeitpunkt fließt in jedem der ersten Schalter 20a ein Strom durch den Drain und die Source in dieser Reihenfolge. Dementsprechend ist die Source des ersten Schalters 20a ein Anschluss, der auf der nachgeschalteten Seite lokalisiert ist.
  • Da hier die zwei ersten Schalter 20a parallel zueinander geschaltet sind, ist die Strommenge eines Stroms, der durch jeden der ersten Schalter 20a fließt, klein. Somit ist die Menge der Wärmeerzeugung jedes ersten Schalters 20a klein.
  • Die ersten Schalter 20a sind in einem Strompfad eines Stromes, der von dem ersten Kondensator 10 fließt, vorgesehen. Der erste Kondensator 10 führt elektrische Energie über diesen Strompfad der ersten Last 13a zu. Wenn der Energieerzeuger 18 elektrische Energie erzeugt und der Verbindungsschalter 16 und die ersten Schalter 20a EIN sind, führt der Energieerzeuger 18 elektrische Energie über den Verbindungsschalter 16 und die ersten Schalter 20a der ersten Last 13a zu.
  • Wenn die Spannung, die von der Ausgabeeinheit 30a ausgegeben wird, von der Hoch-Pegel-Spannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet wird, reduziert die Treiberschaltung 21a die erste Gate-Spannung. Dementsprechend ist in jedem der ersten Schalter 20a die Spannung an dem Gate relativ zu dem Potenzial der Source kleiner als die AUS-Spannung, und die ersten Schalter 20a werden ausgeschaltet. Dementsprechend wird die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und der ersten Last 13a unterbrochen.
  • Wenn die erste Source-Spannung größer als die erste Schwellenspannung ist, welche eine Spannung zwischen zwei Enden der Gleichspannungs-Energieversorgung 23a ist, gibt der Komparator 22a eine Hoch-Pegel-Spannung an die Eingangseinheit 33a des Mikrocomputers 24 aus. Wenn die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung ist, gibt der Komparator 22a eine Niedrig-Pegel-Spannung an die Eingangseinheit 33a des Mikrocomputers 24 aus. Die Eingangseinheit 33a benachrichtigt die Steuerungseinheit 36 über die Spannung, die durch den Komparator 22a ausgegeben wird. Die erste Schwellenspannung ist eine konstante Spannung.
  • Wenn die Spannung, die an die erste Last 13a angelegt wird, gleich oder größer als eine konstante erste Betriebsspannung ist, wird die erste Last 13a aktiviert. Wenn die Spannung, die an die erste Last 13a angelegt wird, kleiner als eine erste Betriebsspannung ist, wird die erste Last 13a deaktiviert. Die erste Schwellenspannung ist eine Spannung, die gleich oder kleiner als die erste Betriebsspannung ist.
  • Der zweite Schalter 20b, die Treiberschaltung 21b, der Komparator 22b, die Gleichspannungs-Energieversorgung 23b, die Ausgabeeinheit 30b und die Eingangseinheit 33b fungieren jeweils auf die gleiche Art und Weise wie der erste Schalter 20a, die Treiberschaltung 21a, der Komparator 22a, die Gleichspannungs-Energieversorgung 23a, die Ausgabeeinheit 30a und die Eingangseinheit 33a.
  • Somit schaltet die Ausgabeeinheit 30b die Spannung, die sie an die Treiberschaltung 21b ausgibt, zu einer Hoch-Pegel-Spannung oder einer Niedrig-Pegel-Spannung in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Steuerungseinheit 36 um. Wenn die Spannung, die durch die Ausgabeeinheit 30b ausgegeben wird, zu der Hoch-Pegel-Spannung oder der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet wurde, stellt die Treiberschaltung 21b die Spannung an dem Gate des zweiten Schalters 20b relativ zu dem Massepotenzial ein und schaltet den zweiten Schalter 20b ein oder aus. Wenn der zweite Schalter 20b eingeschaltet wird, wird der Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 elektrisch mit der zweiten Last 13b verbunden. Wenn der zweite Schalter 20b ausgeschaltet wird, wird die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und der zweiten Last 13b unterbrochen.
  • Wenn der zweite Schalter 20b EIN ist, fließt ein Strom von dem ersten Kondensator 10, dem zweiten Kondensator 11 oder dem Energieerzeuger 18 über den zweiten Schalter 20b zu der zweiten Last 13b. Zu diesem Zeitpunkt fließt in dem zweiten Schalter 20b ein Strom durch den Drain und die Source in dieser Reihenfolge. Die Source des zweiten Schalters 20b ist auch ein Anschluss, der auf der nachgeschalteten Seite lokalisiert ist. Der zweite Schalter 20b ist in einem Strompfad eines Stroms, der von dem ersten Kondensator 10 fließt, vorgesehen. Der erste Kondensator 10 führt elektrische Energie der zweiten Last 13b über diesen Strompfad zu. Wenn der Energieerzeuger 18 elektrische Energie erzeugt und der Verbindungsschalter 16 und der zweite Schalter 20b EIN sind, führt der Energieerzeuger 18 die elektrische Energie der zweiten Last 13b über den Verbindungsschalter 16 und den zweiten Schalter 20b zu.
  • Wenn die Spannung an der Source des zweiten Schalters 20b gleich oder größer als eine zweite Schwellenspannung ist, welche eine Spannung zwischen zwei Enden der Gleichspannungs-Energieversorgung 23b ist, gibt der Komparator 22b eine Hoch-Pegel-Spannung zu der Eingangseinheit 33b des Mikrocomputers 24 aus. Wenn die Spannung an der Source des zweiten Schalters 20b relativ zu dem Massepotenzial kleiner als die zweite Schwellenspannung ist, gibt der Komparator 22b eine Niedrig-Pegel-Spannung an die Eingangseinheit 33b des Mikrocomputers 24 aus. Die Eingangseinheit 33b benachrichtigt die Steuerungseinheit 36 über die Spannung, die durch den Komparator 22b ausgegeben wird. Die zweite Schwellenspannung ist eine konstante Spannung.
  • Wenn die Spannung, die an die zweite Last 13b angelegt wird, gleich oder größer als eine konstante zweite Betriebsspannung ist, wird die zweite Last 13b aktiviert. Wenn die Spannung, die an die zweite Last 13b angelegt wird, kleiner als die zweite Betriebsspannung ist, wird die zweite Last 13b deaktiviert. Die zweite Schwellenspannung ist gleich oder kleiner als die zweite Betriebsspannung.
  • Die Ausgabeeinheit 31a gibt ein erstes Betriebssignal an die erste Last 13a in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Steuerungseinheit 36 aus. Nach Eingabe des ersten Betriebssignals von der Ausgabeeinheit 31a führt die erste Last 13a die erste Operation durch.
  • Die Ausgabeeinheit 31b gibt das zweite Betriebssignal an die zweite Last 13b in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Steuerungseinheit 36 aus. Nach Eingabe des zweiten Betriebssignals von der Ausgabeeinheit 31b führt die zweite Last 13b die zweite Operation durch.
  • Die Ausgabeeinheit 32 gibt ein AUS-Signal an das Steuergerät 15 in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Steuerungseinheit 36 aus. Nach Eingabe des AUS-Signals von der Ausgabeeinheit 32 schaltet das Steuergerät 15 den Verbindungsschalter 16 aus.
  • Ein Aktivierungssignal und ein Deaktivierungssignal werden in die Eingangseinheit 34 eingegeben. Nach Eingabe des Aktivierungssignals benachrichtigt die Eingangseinheit 34 die Steuerungseinheit 36 über die Eingabe des Aktivierungssignals und die Last, die durch das eingegebene Aktivierungssignal angegeben wird. Nach Eingabe des Deaktivierungssignals, benachrichtigt analog dazu die Eingangseinheit 34 die Steuerungseinheit 36 über die Eingabe des Deaktivierungssignals und die Last, die durch das eingegebene Deaktivierungssignal angegeben wird.
  • Die Speichereinheit 35 ist ein nichtflüchtiger Speicher. In der Speichereinheit 35 ist der Wert eines Flags gespeichert. Der Wert des Flags ist 0 oder 1 und wird durch die Steuerungseinheit 36 geändert. Das Flag mit dem Wert „0“ bedeutet, dass die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b normal ausgeschaltet wurden. Das Flag mit dem Wert „1“ bedeutet, dass zumindest einer der ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b nicht normal ausgeschaltet wurden.
  • In der Speichereinheit 35 ist ferner ein Computerprogramm P1 gespeichert. Die Steuerungseinheit 36 weist eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs) auf. Durch Ausführen des Computerprogramms P1 führen die eine oder mehreren CPUs, welche die Steuerungseinheit 36 aufweist, die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung, die erste Unterbindungsverarbeitung und die zweite Unterbindungsverarbeitung durch.
  • Die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Steuern der Energiezuführung jeweils zu der ersten Last 13a und der zweiten Last 13b. Die erste Unterbindungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Unterbinden, wenn zumindest einer der ersten Schalter 20a nicht normal ausgeschaltet wurde, eines Anstiegs der Temperatur der ersten Schalter 20a. Die zweite Unterbindungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Unterbinden, wenn der zweite Schalter 20b nicht normal ausgeschaltet wurde, eines Ansteigens der Temperatur des zweiten Schalters 20b. Das Computerprogramm P1 wird für die eine oder mehreren CPUs, welche die Steuerungseinheit 36 aufweist, verwendet, so dass dieses die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung, die erste Unterbindungsverarbeitung und die zweite Unterbindungsverarbeitung ausführt.
  • Es sei angemerkt, dass das Computerprogramm P1 auch in einem Speichermedium A1 gespeichert werden kann, so dass es durch die eine oder mehreren CPUs, welche die Steuerungseinheit 36 aufweist, lesbar ist. In diesem Fall wird das Computerprogramm P1, das von dem Speichermedium A1 durch ein nicht gezeigtes Lesegerät gelesen wird, in die Speichereinheit 35 geschrieben. Das Speichermedium A1 ist ein optischer Datenträger, ein flexibler Datenträger, ein magnetischer Datenträger, ein magnetooptischer Datenträger, ein Halbleiterspeicher oder dergleichen. Der optische Datenträger ist ein Compact Disc-Read-only Memory (CD-ROM), ein Digital Versatile Disc (DVD)-ROM, ein Bluray (eingetragene Marke)-Disc (BD) oder dergleichen. Der magnetische Datenträger ist beispielsweise eine Festplatte. Alternativ kann das Computerprogramm P1 auch von einer nicht gezeigten externen Einrichtung, die mit einem nicht gezeigten Kommunikationswerk verbunden ist, heruntergeladen werden, und das heruntergeladene Computerprogramm P1 kann in die Speichereinheit 35 geschrieben werden.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung zeigt. Die Steuerungseinheit 36 führt periodisch die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung aus. Die Steuerungseinheit 36 bestimmt zuerst, ob der Wert des Flags 0 ist oder nicht (Schritt S1). Wenn bestimmt wird, dass der Wert des Flags 0 ist (JA in Schritt S1), bestimmt die Steuerungseinheit 36, ob ein Aktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde oder nicht (Schritt S2).
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Aktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (JA in Schritt S2), wählt die Steuerungseinheit 36 basierend auf der Last, die durch das Aktivierungssignal, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde, angegeben wird, zumindest eine der Ausgabeeinheiten 30a und 30b (Schritt S3) aus. Die Ausgabeeinheit 30a bezieht sich auf die erste Last 13a, und die Ausgabeeinheit 30b bezieht sich auf die zweite Last 13b. In Schritt S3 wird die Ausgabeeinheit ausgewählt, die sich auf die Last bezieht, die durch das Aktivierungssignal, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wird, angegeben wird. Wenn beispielsweise das Aktivierungssignal die erste Last 13a angibt, wird die Ausgabeeinheit 30a ausgewählt.
  • Dann weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit, die in Schritt 3 ausgewählt wird, an, ihren Ausgang zu einer Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S4). Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit, die in Schritt S3 ausgewählt wird, die Spannung, die sie ausgibt, zu der Hoch-Pegel-Spannung um. Wenn beispielsweise die Ausgabeeinheit 30a durch die Steuerungseinheit 36 in Schritt S3 ausgewählt wird, weist die Steuerungseinheit 36 in Schritt S4 die Ausgabeeinheit 30a an, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten. Die Ausgabeeinheit 30a schaltet die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 21a ausgibt, zu der Hoch-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21a erhöht die erste Gate-Spannung. Dementsprechend werden die ersten Schalter 20a eingeschaltet.
  • Das Anweisen der Ausgabeeinheit 30a, ihren Ausgang zu einer Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, entspricht dem Abgeben einer Anweisung zum Einschalten der ersten Schalter 20a. Das Anweisen der Ausgabeeinheit 30b zum Umschalten ihres Ausgangs zu einer Hoch-Pegel-Spannung entspricht dem Abgeben einer Anweisung zum Einschalten des zweiten Schalters 20b.
  • Wenn bestimmt wird, dass kein Aktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (NEIN in Schritt S2), bestimmt die Steuerungseinheit 36, ob ein Deaktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde oder nicht (Schritt S5). Wenn bestimmt wird, dass ein Deaktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (JA in Schritt S5), wählt die Steuerungseinheit 36 basierend auf der Last, die durch das Deaktivierungssignal, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wird, angegeben wird, zumindest eine der Ausgabeeinheiten 30a und 30b aus (Schritt S6). In Schritt S6 wird die Ausgabeeinheit ausgewählt, die sich auf die Last bezieht, die durch das Deaktivierungssignal, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wird, angegeben wird.
  • Dann weist die Steuerungseinheit 36 die in Schritt S6 ausgewählte Ausgabeeinheit an, ihren Ausgang zu einer Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S7). Dementsprechend schaltet die Ausgabeeinheit, die in Schritt S6 ausgewählt wird, ihre auszugebene Spannung, zu der Niedrig-Pegel-Spannung um. Wenn beispielsweise die Ausgabeeinheit 30a durch die Steuerungseinheit 36 in Schritt S6 ausgewählt wird, weist die Steuerungseinheit 36 in Schritt S7 die Ausgabeeinheit 30a an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten. Die Ausgabeeinheit 30 schaltet die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 21a ausgibt, zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21a verringert die erste Gate-Spannung. Dementsprechend werden die ersten Schalter 20a ausgeschaltet.
  • Das Anweisen der Ausgabeeinheit 30a zum Umschalten ihres Ausgangs zu einer Niedrig-Pegel-Spannung entspricht dem Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a. Das Anweisen der Ausgabeeinheit 30b zum Umschalten ihres Ausgangs zu einer Niedrig-Pegel-Spannung entspricht dem Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten des zweiten Schalters 20b. Die Steuerungseinheit 36 fungiert als eine Anweisungseinheit.
  • Die Steuerungseinheit 36 beendet die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung, wenn bestimmt wird, dass der Wert des Flags nicht 0 ist, das heißt, dass der Wert des Flags 1 (NEIN in Schritt S1) ist, wenn bestimmt wird, dass kein Deaktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (NEIN in Schritt S5) oder nachdem einer der Schritte S4 und S7 ausgeführt wurde.
  • Wenn wie oben beschrieben in der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung der Wert des Flags 0 ist, wird zumindest einer der ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b auf Basis des Aktivierungssignals, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wird, eingeschaltet. Auch wird zumindest einer der ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b auf Basis des Deaktivierungssignals, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wird, ausgeschaltet. Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung der Wert des Flags 1 ist, werden die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b nicht ein- oder ausgeschaltet.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der ersten Unterbindungsverarbeitung zeigt. Die Steuerungseinheit 36 führt periodisch die erste Unterbindungsverarbeitung durch, wenn diese die Ausgabeeinheit 30a angewiesen hat, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, das heißt, wenn eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a abgegeben wurde.
  • Die Steuerungseinheit 36 bestimmt, ob die Eingangsspannung, die in die Eingangseinheit 33a von dem Komparator 22a eingegeben wird, eine Hoch-Pegel-Spannung ist oder nicht (Schritt S11).
    Wenn ein halfway-on-Fehler in zumindest einem der ersten Schalter 20a auftritt, wird der Wert des Widerstands zwischen dem Drain und der Source des zumindest einen ersten Schalters 20a nicht ausreichend groß. Somit fließt, selbst wenn eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a abgegeben wurde, ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Source-Spannung gleich oder größer als die erste Schwellenspannung, und der Komparator 22a gibt die Hoch-Pegel-Spannung an die Eingangseinheit 34 aus. Das Bestimmen, ob die Eingangsspannung eine Hoch-Pegel-Spannung oder nicht ist, entspricht dem Bestimmen, ob ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a fließt. Die Steuerungseinheit 36 fungiert auch als eine Bestimmungseinheit.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung eine Hoch-Pegel-Spannung ist (JA in Schritt S11), sieht die Steuerungseinheit 36, dass zumindest einer der ersten Schalter 20a nicht normal ausgeschaltet wurde, und verändert den Wert des Flags auf 1 (Schritt S12). Dann weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 32 an, ein AUS-Signal auszugeben (Schritt S13). Als Antwort darauf gibt die Ausgabeeinheit 32 das AUS-Signal an das Steuergerät 15 aus, und das Steuergerät 15 schaltet den Verbindungsschalter 16 aus. Wenn der Verbindungsschalter 16 AUS ist, werden das Aufladen des ersten Kondensators 10 von jeweils dem zweiten Kondensator 11 und dem Energieerzeuger 18, das Energiezuführen des zweiten Kondensators 11 und des Energieerzeugers 18 über die ersten Schalter 20a und das Energiezuführen des zweiten Kondensators 11 und des Energieerzeugers 18 über den zweiten Schalter 20b verboten. Die Ausgabeeinheit 32 fungiert als eine Aus-Signal-Ausgabeeinheit.
  • Dann weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu einer Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S14). Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit 30b die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 21 ausgibt, zu der Hoch-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b ein. Wenn der zweite Schalter 20b eingeschaltet wird, entlädt sich der erste Kondensator 10 über einen Strompfad eines Stroms, der durch den zweiten Schalter 20b fließt. Dementsprechend wird die in dem ersten Kondensator 10 angesammelte elektrische Energie reduziert, und die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 wird reduziert. Die Steuerungseinheit 36 fungiert als eine Entladungs-Steuerungseinheit.
  • Dann weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 31b an, das zweite Betriebssignal auszugeben (Schritt S15). Als Antwort darauf gibt die Ausgabeeinheit 31b das zweite Betriebssignal aus, und die zweite Last 13b führt die zweite Operation aus. Als Ergebnis davon wird eine Meldung über den Fehler abgegeben. Die Ausgabeeinheit 31b fungiert als eine Betriebssignal-Ausgabeeinheit.
    Dann bestimmt die Steuerungseinheit 36, ob die Eingangsspannung, die von dem Komparator 22a in die Eingangseinheit 33a eingegeben wird, eine Niedrig-Pegel-Spannung ist oder nicht (Schritt S16). Wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung nicht eine Niedrig-Pegel-Spannung ist (NEIN in Schritt S16), führt die Steuerungseinheit 36 Schritt S16 erneut aus und wartet, bis die Eingangsspannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet wurde. Wenn die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 reduziert wird, wird die erste Source-Spannung auch reduziert. Wenn die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung ist, wird die Eingangsspannung, die in die Eingangseinheit 33a von dem Komparator 22a eingegeben wurde, zu der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung eine Niedrig-Pegel-Spannung ist (JA in Schritt S16), weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S17). Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit 30b die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 21b ausgibt, zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b aus. Das verhindert, dass sich die in dem ersten Kondensator 10 angesammelte elektrische Energie zu stark reduziert, und unterbindet den Verfall des ersten Kondensators 10, das heißt, ein Ansteigen des internen Widerstandswerts des ersten Kondensators 10.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung nicht eine Hoch-Pegel-Spannung ist, das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung eine Niedrig-Pegel-Spannung ist (NEIN in Schritt S11), oder nachdem Schritt S17 ausgeführt wurde, beendet die Steuerungseinheit 36 die erste Unterbindungsverarbeitung.
  • Wenn wie oben beschrieben in der ersten Unterbindungsverarbeitung die Steuerungseinheit 36 eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a abgegeben hat, wenn ein Strom durch die ersten Schalter 20a fließt, wird jeweils der Verbindungsschalter 16 und der zweite Schalter 20b ein- und ausgeschaltet, und die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 wird reduziert. Weiterhin führt die zweite Last 13b die zweite Operation aus, und eine Meldung über den Fehler wird abgegeben.
  • Die Steuerungseinheit 36 führt die zweite Unterbindungsverarbeitung aus, die gleich zu der ersten Unterbindungsverarbeitung ist. Wenn die Ausgabeeinheit 30b angewiesen wurde, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, das heißt, wenn eine Anweisung zum Ausschalten des zweiten Schalters 20b abgegeben wurde, führt die Steuerungseinheit 36 periodisch die zweite Unterbindungsverarbeitung durch. Wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung, die von dem Komparator 22b in die Eingangseinheit 33b eingegeben wird, die Hoch-Pegel-Spannung ist, verändert die Steuerungseinheit 36 den Wert des Flags auf 1 und weist die Ausgabeeinheit 32 an, ein AUS-Signal auszugeben.
  • Weiterhin weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30a an, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, und die Treiberschaltung 21a schaltet die ersten Schalter 20a ein. Die Steuerungseinheit 36 weist die Ausgabeeinheit 31a an, das erste Betriebssignal auszugeben, und die Ausgabeeinheit 31a gibt das erste Betriebssignal zu der ersten Last 13a aus. Die Ausgabeeinheit 31a fungiert auch als die Betriebssignal-Ausgabeeinheit.
    Wenn die Eingangsspannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet wurde, weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, und die Treiberschaltung 21a schaltet die ersten Schalter 20a aus. Wenn in dem ersten Schritt der Unterbindungsverarbeitung bestimmt wird, dass die Eingangsspannung eine Niedrig-Pegel-Spannung ist, oder nachdem die Ausgabeeinheit 30b angewiesen wurde, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, beendet die Steuerungseinheit 36 die zweite Unterbindungsverarbeitung.
  • Die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b fungieren jeweils als ein Halbleiterschalter und auch als ein Stromschalter. Der Strompfad eines Stroms, der von dem ersten Kondensator 10 zu den ersten Schaltern 20a fließt, fungiert als ein erster Strompfad und auch als ein zweiter Strompfad. Der Strompfad eines Stroms, der von dem ersten Kondensator 10 zu dem zweiten Schalter 20b fließt, fungiert analog dazu als der erste Strompfad und auch als der zweite Strompfad.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zeigt. In 5 werden der Verlauf der ersten Source-Spannung, der Verlauf der Ausgangsspannung an den Ausgabeeinheiten 30a und 30b und der Verlauf der Eingangsspannung, die von dem Komparator 22a in die Eingangseinheit 33a eingegeben wird, gezeigt. In 5 ist die erste Schwellenspannung durch „V1“ gekennzeichnet, die Hoch-Pegel-Spannung ist durch „H“ gekennzeichnet und die Niedrig-Pegel-Spannung ist durch „L“ gekennzeichnet.
  • Wenn die Ausgangsspannung, die zu der Treiberschaltung 21a durch die Ausgabeeinheit 30a ausgegeben wird, die Niedrig-Pegel-Spannung ist, dann ist die erste Source-Spannung 0V und ist kleiner als die erste Schwellenspannung V1. Dementsprechend ist die Eingangsspannung, die von dem Komparator 22a in die Eingangseinheit 33a eingegeben wird, die Niedrig-Pegel-Spannung. Es wird angenommen, dass die Ausgangsspannung, die zu der Treiberschaltung 21b durch die Ausgabeeinheit 30b ausgegeben wird, die Niedrig-Pegel-Spannung ist, und der zweite Schalter 20b ist AUS.
  • Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30a angewiesen hat, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, schaltet die Ausgabeeinheit 30a die Ausgangsspannung zu der Hoch-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21a erhöht so die erste Gate-Spannung, dass die ersten Schalter 20a eingeschaltet werden. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Strom durch die ersten Schalter 20a, die erste Source-Spannung steigt zu der ersten Schwellenspannung V1 oder mehr an und die Eingangsspannung wird zu der Hoch-Pegel-Spannung umgeschaltet. Wenn ein halfway-on-Fehler in einem der ersten Schalter 20a auftritt, wird sich der kombinierte Widerstandswert der ersten Schalter 20a erhöhen und die erste Source-Spannung wird sich verringern.
  • Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30a angewiesen hat, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, schaltet die Ausgabeeinheit 30a die Ausgangsspannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21a reduziert die erste Gate-Spannung. Da zu diesem Zeitpunkt ein halfway-on-Fehler in einem der ersten Schalter 20a aufgetreten ist, fließt ein Strom weiter durch den ersten Schalter 20a, in welchem der halfway-on-Fehler aufgetreten ist, die erste Source-Spannung bleibt bei der ersten Schwellenspannung V1 oder mehr und die Eingangsspannung bleibt bei der Hoch-Pegel-Spannung. Zu diesem Zeitpunkt sieht die Steuerungseinheit 36, dass ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a fließt, wenn eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a abgegeben wurde, und hierdurch erkennt die Steuerungseinheit 36 den halfway-on-Fehler und ändert den Wert des Flags auf 1.
  • Wenn ein halfway-on-Fehler erkannt wird, weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 32 an, eine AUS-Signal auszugeben, die Ausgabeeinheit 32 gibt das AUS-Signal an das Steuergerät 15 weiter und das Steuergerät 15 schaltet den Verbindungsschalter 16 aus. Dementsprechend werden ein Aufladen des ersten Kondensators 10 von jeweils dem zweiten Kondensator 11 und dem Energieerzeuger 18, die Energiezuführung des zweiten Kondensators 11 und des Energieerzeugers 18 über die ersten Schalter 20a und die Energiezuführung des zweiten Kondensators 11 und des Energieerzeugers 18 über den zweiten Schalter 20b verboten. Dann weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, die Ausgabeeinheit 30b schaltet die Ausgangsspannung zu der Hoch-Pegel-Spannung um und die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b ein.
  • Wenn der zweite Schalter 20b eingeschaltet wurde, entlädt sich der erste Kondensator 10 über einen Strompfad eines Stroms, der durch den zweiten Schalter 20b in einem Zustand fließt, in welchem der Verbindungsschalter 16 AUS ist, und die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 reduziert sich mit der Zeit. Somit wird auch die erste Source-Spannung reduziert. Wenn die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung V1 ist, wird die Eingangsspannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet, und somit weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten. Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit 30b die Ausgangsspannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b aus. Da der Wert des Flags 1 ist, behalten dann die Ausgabeeinheiten 30a und 30b die Ausgangsspannung auf der Niedrig-Pegel-Spannung bei, und die ersten Schalter 20a und der zweite Schalter 20b bleiben auf AUS.
  • Wie oben beschrieben, ist die erste Schwellenspannung V1 gleich oder kleiner als die erste Betriebsspannung. Wenn dementsprechend die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung V1 ist, ist die erste Source-Spannung kleiner als die erste Betriebsspannung und die erste Last 13a wird deaktiviert. Wenn dementsprechend die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung V1 ist, fließt kaum ein Strom durch die ersten Schalter 20a und die Temperatur der ersten Schalter 20a erhöht sich kaum. Die elektrische Energie, die sich in dem ersten Kondensator 10 ansammelt, reduziert sich nicht zu stark, und der Verfall des ersten Kondensators 10 wird unterbunden.
  • Wenn ein halfway-on-Fehler durch die Steuerungseinheit 36 erkannt wird, gibt die Ausgabeeinheit 31b das zweite Betriebssignal zu der zweiten Last 13b aus, und die zweite Last 13b führt die zweite Operation aus, so dass diese eine Meldung über den Fehler, der aufgetreten ist, abgibt. Wenn der zweite Schalter 20b ausgeschaltet wird, wird die zweite Last 13b deaktiviert.
    Es sei angemerkt, dass, selbst wenn die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 reduziert wird, die dritte Last 14, welche eine elektrische Einrichtung ist, die essenziell zum Betreiben des Fahrzeugs ist, mit elektrischer Energie von dem Energieerzeuger 18 oder dem zweiten Kondensator 11 versorgt wird. Somit kann ein Fahrer sicher das Fahrzeug fahren.
  • Die Menge der Wärmeerzeugung des ersten Schalters 20a ist größer, je größer das Produkt des Quadrats des Stromwerts eines Stroms, der durch den ersten Schalter 20a fließt, und des Werts des Widerstands zwischen dem Drain und der Source des ersten Schalters 20a ist. Wenn die Ausgangspannung an dem ersten Kondensator 10 reduziert wird, wird der Stromwert eines Stroms, der durch den ersten Schalter 20a fließt, in welchem der halfway-on-Fehler aufgetreten ist, reduziert und ein Anstieg der Temperatur des ersten Schalters 20a wird unterbunden.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 2
  • Wenn in Ausführungsform 1 ein halfway-on-Fehler in zumindest einem der ersten Schalter 20a auftritt, entlädt sich der erste Kondensator 10 über einen Strompfad eines Stroms, der zu der zweiten Last 13b fließt. Allerdings ist der Strompfad, der für den ersten Kondensator 10 zum Entladen verwendet wird, nicht auf den Strompfad des Stroms, der zu der zweiten Last 13b fließt, beschränkt.
  • Nachfolgend wird Ausführungsform 2 beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der Ausführungsform 1 liegt. Ausgestaltungen, die anders als die nachfolgenden Ausgestaltungen sind, sind die gleichen wie in Ausführungsform 1. Bestandteileinheiten, welche die gleichen wie die in Ausführungsform 1 sind, werden somit mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die in Ausführungsform 1 verwendeten, und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts eines Energieversorgungssystems 1 gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Das Energieversorgungssystem 1 der Ausführungsform 2 unterscheidet sich von dem Energieversorgungssystem 1 der Ausführungsform 1 darin, ob die zweite Last 13b mit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 verbunden ist oder nicht. In dem Energieversorgungssystem 1 der Ausführungsform 2 ist keine zweite Last 13b mit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 verbunden, und die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 liegt auf Masse.
  • Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 steuert die Energiezuführung zu der ersten Last 13a. Ein Aktivierungssignal zum Anweisen einer Aktivierung der ersten Last 13a und ein Deaktivierungssignal zum Anweisen einer Deaktivierung der ersten Last 13a werden in die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 eingegeben. Nach der Eingabe des Aktivierungssignals verbindet die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 einen Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 elektrisch mit der ersten Last 13a. Dementsprechend wird der ersten Last 13a elektrische Energie zugeführt, und die erste Last 13a wird aktiviert. Nach der Eingabe des Deaktivierungssignals unterbricht die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsknoten zwischen dem ersten Kondensator 10 und dem Verbindungsschalter 16 und der ersten Last 13a. Dementsprechend wird die Energiezuführung zu der ersten Last 13a beendet und die Last, die durch das Deaktivierungssignal angegeben wird, wird deaktiviert. Ferner gibt die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 ein erstes Betriebssignal und ein zweites Betriebssignal nicht aus.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zeigt. Wie in Ausführungsform 1, weist die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 2 die ersten Schalter 20a, den zweiten Schalter 20b, die Treiberschaltungen 21a und 21b, den Komparator 22a, die Gleichspannungs-Energieversorgung 23a und den Mikrocomputer 24 auf. Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 2 weist einen Widerstand R1 anstatt des Komparators 22b und der Gleichspannungs-Energieversorgung 23b auf. Analog zu der Ausführungsform 1 weist der Mikrocomputer 24 der Ausführungsform 2 eine Ausgabeeinheit 30a, 30b und 32, die Eingangseinheiten 33a und 34, die Speichereinheit 35 und die Steuerungseinheit 36 auf.
  • Ein Ende des Widerstands R1 ist mit der Source des zweiten Schalters 20b verbunden. Das andere Ende des Widerstands R1 liegt auf Masse. Die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b in einen Zustand ein, in welchem der Verbindungsschalter 16 AUS ist. Wenn der zweite Schalter 20b EIN ist, fließt ein Strom von dem ersten Kondensator 10 durch den zweiten Schalter 20b und den Widerstand R1 in dieser Reihenfolge, und der erste Kondensator 10 entlädt sich.
  • Eine oder mehrere CPUs, welche die Steuerungseinheit 36 des Mikrocomputers 24 aufweist, führen Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung und erste Unterbindungsverarbeitung durch Ausführen des Computerprogramms P1 durch. Während der Wert des Flags 0 ist, bleibt der zweite Schalter 20b AUS. In Ausführungsform 2 bedeutet das Flag, das den Wert 0 hat, dass die ersten Schalter 20a normal ausgeschaltet wurden. Das Flag mit dem Wert „1“ bedeutet, dass zumindest einer der ersten Schalter 20a nicht normal ausgeschaltet wurde.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung zeigt. Wie in Ausführungsform 1 führt die Steuerungseinheit 36 periodisch die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung aus. Die Steuerungseinheit 36 bestimmt zuerst, ob der Wert des Flags 0 ist oder nicht (Schritt S21). Wenn bestimmt wird, dass der Wert des Flags 0 ist (JA in Schritt S21), bestimmt die Steuerungseinheit 36, ob ein Aktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde oder nicht (Schritt S22).
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Aktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (JA in Schritt S22), weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30a an, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S23). Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit 30a die Spannung, die sie an die Treiberschaltung 21a ausgibt, zu der Hoch-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21a erhöht die erste Gate-Spannung, so dass die ersten Schalter 20a eingeschaltet werden. Dementsprechend wird der ersten Last 13a elektrische Energie zugeführt, und die erste Last 13a wird aktiviert.
  • Wenn bestimmt wird, dass kein Aktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (NEIN in Schritt S22), bestimmt die Steuerungseinheit 36, ob ein Deaktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde oder nicht (Schritt S24). Wenn bestimmt wird, dass ein Deaktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (JA in Schritt S24), weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30a an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S25). Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit 30a die Spannung, die sie an die Treiberschaltung 21a ausgibt, zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21a reduziert die erste Gate-Spannung, so dass die ersten Schalter 20a ausgeschaltet werden. Dementsprechend wird die Energiezuführung zu der ersten Last 13a beendet, und die erste Last 13a wird deaktiviert.
  • Die Steuerungseinheit 36 beendet die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung, wenn bestimmt wird, dass der Wert des Flags nicht 0 ist (NEIN in Schritt S21), wenn bestimmt wird, dass kein Deaktivierungssignal in die Eingangseinheit 34 eingegeben wurde (NEIN in Schritt S25) oder nachdem einer der Schritte S23 und S25 ausgeführt wurde.
  • Wenn wie oben beschrieben der Wert des Flags in der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung 0 ist, werden die ersten Schalter 20a ein- oder ausgeschaltet auf Basis eines Signals, das in die Eingangseinheit 34 eingegeben wird. Wenn in der Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung der Wert des Flags 1 ist, werden die ersten Schalter 20a nicht ein- oder ausgeschaltet.
  • Wie in Ausführungsform 1 beschrieben, führt die Steuerungseinheit 36 die erste Unterbindungsverarbeitung aus. Die Steuerungseinheit 36 weist die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, die Ausgabeeinheit 30b schaltet die Ausgangsspannung zu der Hoch-Pegel-Spannung um und die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b ein. Wenn der zweite Schalter 20b EIN ist, entlädt sich der erste Kondensator 10 über den zweiten Schalter 20b und den Widerstand R1, und die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 reduziert sich mit der Zeit. Wenn die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 reduziert wird, wird die erste Source-Spannung reduziert. Wenn die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung ist, weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30b an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, und die Ausgabeeinheit 30b schaltet die Ausgangsspannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 21b schaltet den zweiten Schalter 20b aus.
  • Wie oben in der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 2 beschrieben, wird ein Strompfad speziell für den ersten Kondensator 10 zum Entladen vorgesehen, wenn die erste Source-Spannung gleich oder größer als die erste Schwellenspannung ist, wenn die Steuerungseinheit 36 eine Anweisung zum Einschalten der ersten Schalter 20a abgegeben hat.
  • Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 2 kann auch die Effekte erzielen, die durch die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 1 erzielt werden, mit Ausnahme der Effekte, die durch die Ausgabe des zweiten Betriebssignals erhalten werden.
  • Es sei angemerkt, dass in der ersten Unterbindungsverarbeitung gemäß Ausführungsformen 1 und 2, wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung, die von dem Komparator 22a in die Eingangseinheit 33a eingegeben wird, die Hoch-Pegel-Spannung ist, die Steuerungseinheit 36 auch die Ausgabeeinheit 30a anweisen kann, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, das heißt, die Steuerungseinheit 36 kann auch eine Anweisung zum Einschalten der ersten Schalter 20a geben. Wenn die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 30a angewiesen hat, ihren Ausgang zu der Hoch-Pegel-Spannung umzuschalten, schaltet die Ausgabeeinheit 30a die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 21a ausgibt, zu der Hoch-Pegel-Spannung um. Wenn in diesem Fall die ersten Schalter 20a einen normalen ersten Schalter 20a aufweisen, schaltet die Treiberschaltung 21a den normalen ersten Schalter 20a ein. Dementsprechend entlädt sich der erste Kondensator 10 über den Strompfad eines Stroms, der durch den normalen ersten Schalter 20a fließt, anstatt über den Strompfad eines Stroms, der durch den zweiten Schalter 20b fließt. Als ein Ergebnis davon ist es möglich, schnell die Ausgangsspannung an dem ersten Kondensator 10 zu reduzieren.
  • In der ersten Unterbindungsverarbeitung gemäß Ausführungsformen 1 und 2 kann die Steuerungseinheit 36 auch ferner den Verbindungsschalter 16 in dem EIN-Zustand aufrechterhalten, ohne den Schritt S13 auszuführen. In einem Zustand, in welchem sichergestellt ist, dass der Energieerzeuger 18 keine Energie erzeugt, das heißt, in einem Zustand, in dem die Antriebsmaschine deaktiviert ist, führt in dieser Ausgestaltung die Steuerungseinheit 36, wenn sie eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a erhalten hat, periodisch die erste Unterbindungsverarbeitung durch. Wenn in diesem Fall die Treiberschaltung 21b den zweiten Schalter 20b einschaltet, entladen sich der erste Kondensator 10 und der zweite Kondensator 11. Somit werden die Ausgangsspannungen des ersten Kondensators 10 und des zweiten Kondensators 11 reduziert.
  • Analog dazu kann in der zweiten Unterbindungsverarbeitung gemäß Ausführungsform 1 die Steuerungseinheit 36 auch den Verbindungsschalter 16 in dem EIN-Zustand aufrechterhalten. In einem Zustand, in welchem sichergestellt ist, dass der Energieerzeuger 18 keine Energie erzeugt, führt in dieser Ausgestaltung die Steuerungseinheit 36, wenn sie eine Anweisung zum Ausschalten des zweiten Schalters 20b erhalten hat, auch periodisch die zweite Unterbindungsverarbeitung durch. Wenn in diesem Fall die Treiberschaltung 21b die ersten Schalter 20a einschaltet, entladen sich der erste Kondensator 10 und der zweiten Kondensator 11. Dementsprechend werden die Ausgangspannungen des ersten Kondensators 10 und des zweiten Kondensators 11 reduziert.
  • In den Ausführungsformen 1 und 2 ist die erste Schwellenspannung nicht auf eine Spannung beschränkt, die gleich oder kleiner als die erste Betriebsspannung ist. In der ersten Unterbindungsverarbeitung wird die Ausgabeeinheit 30a in diesem Fall angewiesen, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, wenn die erste Source-Spannung kleiner als eine konstante Spannung ist, die gleich oder kleiner als die erste Betriebsspannung ist, anstatt wenn die Eingangsspannung unter die Niedrig-Pegel-Spannung fällt, das heißt, wenn die erste Source-Spannung kleiner als die erste Schwellenspannung ist.
  • Analog dazu ist die zweite Schwellenspannung nicht auf eine Spannung beschränkt, die gleich oder kleiner als die zweite Betriebsspannung ist. In der zweiten Unterbindungsverarbeitung wird die Ausgabeeinheit 30b in diesem Fall angewiesen, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, wenn die Spannung an der Source des zweiten Schalters 20b relativ zu dem Massepotenzial kleiner als eine konstante Spannung ist, die gleich oder kleiner als die zweite Betriebsspannung ist, anstatt wenn die Eingangsspannung unter die Niedrig-Pegel-Spannung fällt, das heißt, dass die Spannung an dieser Source des zweiten Schalters 20b kleiner als die zweite Schwellenspannung ist.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 3
  • Wenn zumindest einer der ersten Schalter 20a nicht normal eingeschaltet wird, veranlasst in den Ausführungsformen 1 und 2 die Steuerungseinheit 36 den ersten Kondensator 10 dazu, sich zu entladen. Allerdings kann auch die Steuerungseinheit 36 den ersten Kondensator 10 dazu zu veranlassen, die Entladung zu beenden, anstatt den ersten Kondensator 10 dazu zu veranlassen, sich zu entladen.
  • Nachfolgend wird Ausführungsform 3 beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf den Unterschieden zu der Ausführungsform 2 liegt. Ausgestaltungen, die anders als die nachfolgenden Ausgestaltungen sind, sind die gleichen wie in Ausführungsform 2. Bestandteileinheiten, welche die gleichen wie die in Ausführungsform 2 sind, werden somit mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die in Ausführungsform 2 verwendeten, und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts eines Energieversorgungssystems 1 gemäß Ausführungsform 3 zeigt. Das Energieversorgungssystem 1 der Ausführungsform 3 weist, zusätzlich zu den Bestandteileinheiten des Energieversorgungssystems 1 der Ausführungsform 2, einen Eingangs-/Ausgangsschalter 40 und eine Treiberschaltung 41 auf. Ein Ende des Eingangs-/Ausgangsschalters 40 ist mit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 und einem Ende des Verbindungsschalters 16 verbunden. Das andere Ende des Eingangs-/Ausgangsschalters 40 ist mit der positiven Elektrode des ersten Kondensators 10 verbunden. Die Treiberschaltung 41 ist mit der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 verbunden.
  • Wenn die ersten Schalter 20a normal ausgeschaltet werden, das heißt, wenn der Wert des Flags 0 ist, gibt die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 die Hoch-Pegel-Spannung zu der Treiberschaltung 41 aus. In diesem Fall hält die Treiberschaltung 41 den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 in dem EIN-Zustand aufrecht. Wenn der Eingangs-/Ausgangsschalter 40 EIN ist, werden Aufladen und Entladen des ersten Kondensators 10 wie in Ausführungsform 2, das heißt, wie in Ausführungsform 1, durchgeführt.
  • Wenn zumindest einer der ersten Schalter 20a nicht normal eingeschaltet wird, ändert die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 den Wert des Flags auf 1 und schaltet die Spannung, die an die Treiberschaltung 41 ausgegeben wird, von der Hoch-Pegel-Spannung zu einer Niedrig-Pegel-Spannung um. Wenn die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 die Spannung, die an die Treiberschaltung 41 ausgegeben wird, von der Hoch-Pegel-Spannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung umgeschaltet hat, schaltet die Treiberschaltung 41 den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 aus. Wenn der Eingangs-/ Ausgangsschalter 40 AUS ist, wird das Aufladen des ersten Kondensators 10 verboten, und das Entladen des ersten Kondensators 10 wird beendet.
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Hauptabschnitts der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 zeigt. Wie in Ausführungsform 2 weist die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 3 die ersten Schalter 20a, die Treiberschaltung 21a, den Komparator 22a, die Gleichspannungs-Energieversorgung 23a und den Mikrocomputer 24 auf. Wie in Ausführungsform 2 weist der Mikrocomputer 24 der Ausführungsform 3 die Ausgabeeinheiten 30a und 32, die Eingangseinheiten 33a und 34, die Speichereinheit 35 und die Steuerungseinheit 36 auf. Diese sind mit dem internen Bus 37 verbunden. Der Mikrocomputer 24 weist ferner eine Ausgabeeinheit 50 auf. Die Ausgabeeinheit 50 ist mit dem internen Bus 37 und der Treiberschaltung 41 verbunden.
  • Wenn der Wert des Flags 0 ist, gibt die Ausgabeeinheit 50 die Hoch-Pegel-Spannung zu der Treiberschaltung 41 aus. Die Steuerungseinheit 36 weist die Ausgabeeinheit 50 an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten. In diesem Fall schaltet die Ausgabeeinheit 50 die Spannung, die sie an die Treiberschaltung 41 ausgibt, zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 41 schaltet den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 aus. Das Anweisen der Ausgabeeinheit 50, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten, entspricht dem Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten des Eingangs-/Ausgangsschalters 40.
  • Durch Ausführen des Computerprogramms P1 führt die Steuerungseinheit 36 die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung und die erste Unterbindungsverarbeitung durch. Die Energiezuführungs-Steuerungsverarbeitung der Ausführungsform 3 ist die gleiche wie die der Ausführungsform 1.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der ersten Unterbindungsverarbeitung zeigt. Wie in Ausführungsform 2, das heißt, wie in Ausführungsform 1, führt die Steuerungseinheit 36 die erste Unterbindungsverarbeitung periodisch aus, wenn sie die Ausgabeeinheit 30a angewiesen hat, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten. Die Schritte S31 bis S33 der ersten Unterbindungsverarbeitung der Ausführungsform 3 sind die gleichen wie die Schritte S11 bis S13 der ersten Unterbindungsverarbeitung der Ausführungsform 2, das heißt, der Ausführungsform 1. Dementsprechend wird auf detaillierte Beschreibungen der Schritte S31 bis S33 verzichtet.
  • Wenn das Flag 0 ist, das heißt, bis der Wert des Flags in der ersten Unterbindungsverarbeitung zu 1 geändert wird, gibt die Ausgabeeinheit 50 die Hoch-Pegel-Spannung an die Treiberschaltung 41 aus, und die Treiberschaltung 41 hält den EIN-Zustand des Eingangs-/Ausgangsschalters 40 aufrecht.
  • Nachdem in der ersten Unterbindungsverarbeitung der Schritt S33 ausgeführt wurde, weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 50 an, ihren Ausgang zu der Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten (Schritt S34). Als Antwort darauf schaltet die Ausgabeeinheit 50 die Spannung, die sie zu der Treiberschaltung 41 ausgibt, von der Hoch-Pegel-Spannung zu der Niedrig-Pegel-Spannung um, und die Treiberschaltung 41 schaltet den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 von EIN zu AUS um. Wenn, wie oben beschrieben, der Eingangs-/Ausgangsschalter 40 ausgeschaltet wurde, beendet der erste Kondensator 10 die Entladung. Wenn bestimmt wird, dass die Eingangsspannung, die von dem Komparator 22a in die Eingangseinheit 33a eingegeben wird, nicht die Hoch-Pegel-Spannung ist, das heißt, die Niedrig-Pegel-Spannung ist (NEIN in Schritt S31), oder nachdem Schritt S34 ausgeführt wurde, beendet die Steuerungseinheit 36 die erste Unterbindungsverarbeitung.
  • In einem Fall in der ersten Unterbindungsverarbeitung, in dem, wie oben beschrieben, eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a abgegeben wurde, wenn die erste Source-Spannung gleich oder größer als die erste Schwellenspannung ist, bestimmt die Steuerungseinheit 36, dass ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a fließt. In diesem Fall weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 50 an, ihren Ausgang zu einer Niedrig-Pegel-Spannung umzuschalten. Dementsprechend schaltet die Treiberschaltung 41 den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 aus, und der erste Kondensator 10 beendet die Entladung. Es sei angemerkt, dass die erste Schwellenspannung nicht notwendigerweise gleich oder kleiner als die erste Betriebsspannung sein muss.
  • Wenn ein halfway-on-Fehler in einem der ersten Schalter 20a auftritt, wird ein Strom durch den ersten Schalter 20a, in welchem der halfway-on-Fehler aufgetreten ist, fließen, selbst wenn die Steuerungseinheit 36 eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a abgegeben hat. Dementsprechend steigt die erste Source-Spannung zu der ersten Schwellenspannung oder höher an, und die Steuerungseinheit 36 bestimmt, dass ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a fließt.
  • Wenn bestimmt wird, dass ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a fließt, weist die Steuerungseinheit 36 die Ausgabeeinheit 32 an, ein AUS-Signal auszugeben, und das Steuergerät 15 schaltet den Verbindungsschalter 16 aus. Dementsprechend wird die Energiezuführung von dem zweiten Kondensator 11 und dem Energieerzeuger 18 zu der ersten Last 13a verboten. Wenn bestimmt wird, dass ein Strom durch zumindest einen der ersten Schalter 20a fließt, weist die Steuerungseinheit 36 ferner die Ausgabeeinheit 50 an, den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 auszuschalten, und die Treiberschaltung 41 schaltet den Eingangs-/Ausgangsschalter 40 aus. In einem Zustand, in welchem der Verbindungsschalter 16 AUS ist, beendet der erste Kondensator 10 aus diesem Grund die Entladung, und der Stromwert des Stroms, der durch den ersten Schalter 20a, in welchem der halfway-on-Fehler aufgetreten ist, fließt, wird reduziert, wodurch ein Ansteigen der Temperatur des ersten Schalters 20a unterbunden wird.
  • Die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 3 erzielt auch die Effekte, die durch die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung 12 der Ausführungsform 2 erzielt werden.
  • In der ersten Unterbindungsverarbeitung der Ausführungsform 3 kann die Steuerungseinheit 36 ferner den Verbindungsschalter 16 auch in dem EIN-Zustand halten, ohne den Schritt S33 auszuführen. In dieser Ausgestaltung ist ein zweiter Eingangs-/Ausgangsschalter an der positiven Elektrode des zweiten Kondensators 11 vorgesehen. Analog zu dem Eingangs-/Ausgangsschalter 40, bleibt der zweite Eingangs-/Ausgangsschalter 40 EIN, wenn der Wert des Flags 0 ist. In einem Zustand, in welchem der Energieerzeuger 18 keine Energie erzeugt, führt die Steuerungseinheit 36, wenn diese eine Anweisung zum Ausschalten der ersten Schalter 20a gegeben hat, periodisch die erste Unterbindungsverarbeitung aus. In dieser ersten Unterbindungsverarbeitung gibt die Steuerungseinheit 36 eine Anweisung zum Ausschalten des Eingangs-/Ausgangsschalters 40 und eine Anweisung zum Ausschalten des zweiten Eingangs-/Ausgangsschalters. Wenn der zweite Eingangs-/Ausgangsschalter ausgeschaltet wird, wird das Entladen des zweiten Kondensators 11 beendet.
  • In den Ausführungsformen 1 bis 3 kann jedes Energieversorgungssystem 1 auch eine Ausgestaltung aufweisen, in welcher auf den zweiten Kondensator 11, die dritte Last 14, das Steuergerät 15, den Verbindungsschalter 16, den Energiezuführungsschalter 17, den Energieerzeuger 18 und den Starter 19 verzichtet wird. Selbst in diesem Fall weisen solche Energiezuführungs-Steuerungseinrichtungen 12 der Ausführungsformen 1 bis 3 die gleichen Effekte auf, wie diese in den Beschreibungen der Ausführungsformen 1 bis 3 beschrieben sind. In jeder der Energiezuführungs-Steuerungseinrichtungen 12 wird in der Verarbeitung, die durch die Steuerungseinheit 36 ausgeführt wird, auf eine Verarbeitung zum Abgeben einer Anweisung zum Ausgeben eines AUS-Signals verzichtet.
  • In den Ausführungsformen 1 bis 3 bestimmt die Steuerungseinheit 36, ob ein Strom durch die ersten Schalter 20a fließt oder nicht, auf Basis davon, ob der Komparator 22a die Hoch-Pegel-Spannung ausgibt oder nicht, das heißt, ob die erste Source-Spannung gleich oder größer als die erste Schwellenspannung ist oder nicht. Allerdings kann auch die Steuerungseinheit 36 bestimmen, ob ein Strom durch die ersten Schalter 20a fließt oder nicht, basierend auf einem Stromwert des Stroms, der durch die ersten Schalter 20a fließt. Wenn beispielsweise der Stromwert 0A übersteigt, kann die Steuerungseinheit 36 bestimmen, dass ein Strom durch die ersten Schalter 20a fließt. In diesem Fall wird ein Stromsensor, ein Shunt-Widerstand oder dergleichen zum Erkennen eines Stromwerts verwendet.
  • Analog zu der Ausführungsform 1 kann die Steuerungseinheit 36 auf Basis eines Stromwerts des Stroms, der durch den zweiten Schalter 20b fließt, auch bestimmen, ob ein Strom durch den zweiten Schalter 20b fließt oder nicht. Auch wird in diesem Fall ein Stromsensor, ein Shunt-Widerstand oder dergleichen zum Erkennen des Stromwerts verwendet.
  • In den Ausführungsformen 1 bis 3 kann der erste Schalter 20a ferner auch ein Halbleiterschalter sein, der zu einem N-Kanal-Typ FET unterschiedlich ist. In Ausführungsform 1 kann der zweite Schalter 20b auch ein Halbleiterschalter sein, der zu einem N-Kanal-Typ FET unterschiedlich ist. Beispiele für einen Halbleiterschalter, der unterschiedlich zu einem N-Kanal-Typ FET ist, sind ein P-Kanal-Typ FET und ein Bipolartransistor. Auch muss der zweite Schalter 20b der Ausführungsform 2 nur als ein Schalter fungieren, und somit ist der zweite Schalter 20b nicht auf den N-Kanal-Typ FET beschränkt und kann auch ein P-Kanal-Typ FET, ein Bipolartransistor, ein Relaiskontakt oder dergleichen sein.
  • Ferner ist in den Ausführungsformen 1 bis 3 die Anzahl der ersten Schalter 20a nicht auf 2 beschränkt und kann 1 oder 3 oder mehr sein. Wenn die Anzahl der ersten Schalter 20a 3 oder mehr ist, sind diese ersten Schalter 20a parallelgeschaltet und werden durch die Treiberschaltung 21a im Wesentlichen zu der gleichen Zeit ein- oder ausgeschaltet. Weiterhin ist in der Ausführungsform 1 die Anzahl der zweiten Schalter 20b nicht auf 1 beschränkt und kann auch 2 oder mehr sein. In diesem Fall sind die mehreren zweiten Schalter 20b, analog zu den ersten Schaltern 20a, parallelgeschaltet und werden im Wesentlichen durch die Treiberschaltung 21b zu der gleichen Zeit ein- oder ausgeschaltet.
  • Die hier offenbarten Ausführungsformen 1 bis 3 sind in allen Aspekten Beispiele und nicht als einschränkend zu interpretieren. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch den Wortsinn der vorangehenden Beschreibung, sondern durch den Umfang der Patentansprüche definiert und soll alle Modifikationen im Wortsinn und im Umfang darin abdecken, die äquivalent zu den Patenansprüchen sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Energieversorgungssystem
    10
    erster Kondensator
    11
    zweiter Kondensator
    12
    Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung
    13a
    erste Last
    13b
    zweite Last
    14
    dritte Last
    15
    Steuergerät (ECU)
    16
    Verbindungsschalter
    17
    Energiezuführungsschalter
    18
    Energieerzeuger
    19
    Starter
    20a
    erster Schalter (Halbleiterschalter, Stromschalter)
    20b
    zweiter Schalter (Halbleiterschalter, Stromschalter)
    21a, 21b, 41
    Treiberschaltung
    22a, 22b
    Komparator
    23a, 23b
    Gleichspannungs-Energieversorgung
    24
    Mikrocomputer
    30a, 30b
    Ausgabeeinheit
    31a, 31b
    Ausgabeeinheit (Betriebssignal-Ausgabeeinheit)
    32
    Ausgabeeinheit (Aus-Signal-Ausgabeeinheit)
    33a, 33b, 34
    Eingangseinheit
    35
    Speichereinheit
    36
    Steuerungseinheit (Anweisungseinheit, Bestimmungseinheit, Entladungs-Steuerungseinheit)
    37
    interner Bus
    40
    Eingangs-/Ausgangsschalter
    A1
    Speichermedium
    P1
    Computerprogramm
    R1
    Widerstand
  • 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 2018020401 [0002]

Claims (8)

  1. Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung, umfassend: einen Halbleiterschalter, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; eine Anweisungseinheit, die eingerichtet ist, eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abzugeben; eine Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, wenn die Anweisungseinheit eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben hat, zu bestimmen, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und eine Entladungs-Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, wenn von der Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, den Kondensator dazu zu veranlassen, sich über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms zu entladen, oder den Kondensator dazu zu veranlassen, die Entladung zu beenden.
  2. Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit bestimmt, dass ein Strom fließt, wenn die Anweisungseinheit eine Anweisung abgegeben hat, den Halbleiterschalter auszuschalten, wenn eine Spannung an einem Anschluss auf der nachgeschalteten Seite des Halbleiterschalters gleich oder größer als eine vorbestimmte Spannung ist.
  3. Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Energieerzeuger den Kondensator über einen Verbindungsschalter auflädt und elektrische Energie über den Verbindungsschalter und den Halbleiterschalter zuführt, und die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung ferner eine Aus-Signal-Ausgabeeinheit umfasst, die eingerichtet ist, wenn durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, ein Aus-Signal zum Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten des Verbindungsschalters auszugeben.
  4. Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: einen Stromschalter, der in dem zweiten Strompfad vorgesehen ist, wobei durch Abgeben einer Anweisung zum Einschalten des Stromschalters, die Entladungs-Steuerungseinheit den Kondensator dazu veranlasst sich über den zweiten Strompfad zu entladen.
  5. Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei der Kondensator über den zweiten Strompfad elektrische Energie zu einer Last zuführt, und die Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung ferner eine Betriebssignal-Ausgabeeinheit umfasst, die eingerichtet ist, wenn durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass ein Strom fließt, ein Betriebssignal zum Anweisen der Last, eine vorbestimmte Operation durchzuführen, auszugeben.
  6. Energiezuführungs-Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, durch Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Eingangs-/Ausgangsschalters, dessen eines Ende mit dem Kondensator verbunden ist, die Entladungs-Steuerungseinheit den Kondensator dazu veranlasst, die Entladung zu beenden.
  7. Energiezuführungs-Steuerungsverfahren, umfassend die Schritte: Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Halbleiterschalters, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; Bestimmen, wenn eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlassen, dass sich der Kondensator über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms entlädt oder veranlassen, dass der Kondensator die Entladung beendet.
  8. Computerprogramm, das einen Computer veranlasst, die Schritte auszuführen: Abgeben einer Anweisung zum Ausschalten eines Halbleiterschalters, der in einem ersten Strompfad eines von einem Kondensator fließenden Stroms vorgesehen ist; Bestimmen, wenn eine Anweisung zum Ausschalten des Halbleiterschalters abgegeben wurde, ob ein Strom durch den Halbleiterschalter fließt oder nicht; und wenn bestimmt wird, dass ein Strom fließt, veranlassen, dass sich der Kondensator über einen zweiten Strompfad eines vom Kondensator fließenden Stroms entlädt oder veranlassen, dass der Kondensator die Entladung beendet.
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