JP2007244123A - Power unit - Google Patents

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JP2007244123A JP2006064404A JP2006064404A JP2007244123A JP 2007244123 A JP2007244123 A JP 2007244123A JP 2006064404 A JP2006064404 A JP 2006064404A JP 2006064404 A JP2006064404 A JP 2006064404A JP 2007244123 A JP2007244123 A JP 2007244123A
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Takaya Soma
貴也 相馬
Hiroshi Yoshida
寛史 吉田
Takeshi Shigekari
武志 茂刈
Naoya Kaneda
直哉 金田
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Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power unit which can judge the existence of melting of a relay to be connected to a capacitor without increasing power consumption more than necessary. <P>SOLUTION: A controller 20 discharges a capacitor C2 after giving a control command SEC for switch off to system relays SRC1 and SRC2. After passage of a specified time, the controller 20 judges whether discharge is occurring in a capacitor C1, based on at least either whether a current Ic is at or over a specified value, or whether a voltage deviation ΔV is at or over a specified value. The controller 20 judges that the system relays SRC1 and SRC2 are sound if there is no discharge in the capacitor C1, and judges that the system relays SRC1 and SRC2 are melted together if there is discharge. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、並列接続された蓄電装置およびキャパシタを含む電源装置に関し、特にキャパシタ部を電気的に接続または遮断するリレー部についての溶着有無の判定技術に関する。   The present invention relates to a power supply device including a power storage device and a capacitor connected in parallel, and particularly to a technique for determining the presence or absence of welding for a relay unit that electrically connects or disconnects a capacitor unit.
電動機により車両の駆動力を得る、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車などは、二次電池などからなる蓄電装置(バッテリー)を搭載している。電気自動車は、この蓄電装置に蓄えられた電力から電動機を用いて駆動力を発生する。ハイブリッド自動車は、この蓄電装置に蓄えられた電力から電動機を用いて駆動力を発生したり、蓄電装置に蓄えられた電力から電動機を用いて発生させる駆動力でエンジンをアシストしたりする。燃料電池自動車は、燃料電池が発生する電力から電動機を用いて駆動力を発生したり、この燃料電池が発生する電力に加えて蓄電装置に蓄えられた電力から電動機を用いて駆動力を発生したりする。   An electric vehicle, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, and the like that obtain driving power of a vehicle with an electric motor are equipped with a power storage device (battery) including a secondary battery. The electric vehicle generates a driving force from the electric power stored in the power storage device using an electric motor. The hybrid vehicle generates a driving force using an electric motor from the electric power stored in the power storage device, or assists the engine with a driving force generated using the electric motor from the electric power stored in the power storage device. A fuel cell vehicle generates a driving force using an electric motor from the electric power generated by the fuel cell, or generates an electric driving force using an electric motor from the electric power stored in the power storage device in addition to the electric power generated by the fuel cell. Or
このような自動車においては、車両を適切に走行させつつエネルギ効率を向上させるために、電動機に対する負荷に応じた電力を供給し、かつ、回生制動時に高効率でエネルギを回収できる電源装置が求められる。   In such an automobile, in order to improve energy efficiency while driving the vehicle appropriately, a power supply device that supplies electric power according to the load on the motor and can recover energy with high efficiency during regenerative braking is required. .
このような要求に対応するために、たとえば、特開平07−231511号公報(特許文献1)には、バッテリーと、電気二重層キャパシタなどからなる大容量のキャパシタ(コンデンサ)とを備える電気自動車用電源装置が開示されている。この電気自動車用電源装置によれば、加速時のエネルギ放出および減速時のエネルギ回収に際して、主としてキャパシタが用いられるため、加速時および減速時におけるバッテリーの急速充放電に基づくバッテリーの寿命劣化を抑制できる。   In order to meet such demands, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-231511 (Patent Document 1) discloses a battery for an electric vehicle including a large-capacity capacitor (capacitor) including an electric double layer capacitor. A power supply is disclosed. According to this electric vehicle power supply device, a capacitor is mainly used for energy release during acceleration and energy recovery during deceleration. Therefore, it is possible to suppress deterioration in battery life due to rapid charge / discharge of the battery during acceleration and deceleration. .
また、発電機を備えたハイブリッド車両などでは、特開平10−191503号公報(特許文献2)に開示されるように、走行中にバッテリーが使用不能または使用不適となった場合において、バッテリーを電気的に切離すことで退避走行を行なうことが提案されている。特に大容量キャパシタを備えているハイブリッド車両では、当該キャパシタを利用することで、このような退避走行を容易に実現できるという利点もある。   Moreover, in a hybrid vehicle equipped with a generator, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-191503 (Patent Document 2), when the battery becomes unusable or unsuitable during traveling, the battery is electrically connected. It has been proposed to evacuate by separating them. In particular, a hybrid vehicle including a large-capacity capacitor has an advantage that such a retreat travel can be easily realized by using the capacitor.
ところで、バッテリーや大容量キャパシタを電気的に接続または遮断する目的で、それぞれの回路には、リレー(継電器)が設けられている。このようなリレーには、バッテリーや大容量キャパシタに対して入出力する比較的大きな電流が流れる。比較的大きな電流の通電中に、リレーがオン(導通)またはオフ(遮断)されると、リレーは、瞬間的に発生するアーク熱により接点部分が溶けて固着された状態(溶着状態)になる場合がある。   By the way, a relay (relay) is provided in each circuit for the purpose of electrically connecting or disconnecting a battery or a large-capacity capacitor. Such a relay carries a relatively large current that is input to and output from the battery and the large-capacity capacitor. If the relay is turned on (conducted) or turned off (cut off) while a relatively large current is applied, the relay is melted and fixed (welded state) by the instantaneously generated arc heat. There is a case.
そのため、このようなリレーの多くは、電流が通電していない期間にオン/オフ動作を行なうように制御される一方、所定のタイミングで溶着の有無が判定される場合もある。たとえば、特開2004−303691号公報(特許文献3)には、二次電池の正極側の回路に接続されている複数のリレーの溶着を区別して判定することのできる溶着判定装置が開示されている。この溶着判定装置によれば、抵抗と接続される第1のリレーと、抵抗と接続されない第2のリレーとを含み、抵抗で生じる電圧降下の有無による電圧変化に基づいて、いずれのリレーが溶着しているかを判定できる。
特開平07−231511号公報 特開平10−191503号公報 特開2004−303691号公報 特開2003−199203号公報 特開平06−292305号公報
For this reason, many of such relays are controlled to perform an on / off operation during a period when no current is applied, while the presence or absence of welding may be determined at a predetermined timing. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2004-303691 (Patent Document 3) discloses a welding determination device that can distinguish and determine the welding of a plurality of relays connected to a circuit on the positive electrode side of a secondary battery. Yes. According to this welding determination device, which includes a first relay connected to the resistor and a second relay not connected to the resistor, any of the relays is welded based on a voltage change caused by the presence or absence of a voltage drop caused by the resistor. Can be determined.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-231511 JP-A-10-191503 JP 2004-303691 A JP 2003-199203 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-292305
一方、大容量キャパシタに設けられているリレーの溶着有無を判定する場合には、蓄電装置から所定電圧を印加し、その印加電圧により生じる電流または電圧の変化に基づいて判定する構成が提案されている。この構成によれば、大容量キャパシタに接続されているリレーに対して遮断指令を与えた後に、蓄電装置から所定電圧を印加した場合において、大容量キャパシタが充電されるか否かに基づいて、溶着の有無が判定される。   On the other hand, when determining whether or not a relay provided in a large-capacity capacitor is welded, a configuration has been proposed in which a predetermined voltage is applied from a power storage device and a determination is made based on a current or voltage change caused by the applied voltage. Yes. According to this configuration, based on whether or not the large-capacity capacitor is charged when a predetermined voltage is applied from the power storage device after giving a cutoff command to the relay connected to the large-capacity capacitor, The presence or absence of welding is determined.
しかしながら、このような構成では、大容量キャパシタへの印加電圧を生じさせるために、蓄電装置から所定の電荷(電力)を供給する必要があり、消費電力が不必要に増加するという問題があった。   However, in such a configuration, in order to generate a voltage applied to the large-capacity capacitor, it is necessary to supply a predetermined charge (electric power) from the power storage device, and there is a problem that power consumption increases unnecessarily. .
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、消費電力を不必要に増加させることなく、キャパシタに接続されるリレーの溶着有無を判定する電源装置を提供することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to determine whether or not a relay connected to a capacitor is welded without unnecessarily increasing power consumption. Is to provide.
この発明によれば、電力を発生する発電手段と、発電手段から出力される電力を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサと並列接続され、発電手段から出力される電力により充電可能なキャパシタと、キャパシタと平滑コンデンサとの間に配置され、制御指令に基づいてキャパシタと平滑コンデンサとを電気的に接続または遮断する第1のリレー部と、平滑コンデンサと並列接続され、発電手段から出力される電力により充電可能な蓄電部と、蓄電部と平滑コンデンサとの間に配置され、制御指令に基づいて蓄電部と平滑コンデンサとを電気的に接続または遮断する第2のリレー部と、第1のリレー部における溶着の有無を判定する制御部とを備えた電源装置である。そして、制御部は、第2のリレー部により、蓄電部を平滑コンデンサと電気的に遮断する蓄電部遮断手段と、キャパシタの充電状態を判断する充電判断手段と、充電判断手段によりキャパシタが所定量まで充電されていると判断されたときに、第1のリレー部に対して、キャパシタを平滑コンデンサと電気的に遮断するための制御指令を与える遮断指令手段と、遮断指令手段による制御指令が与えられた後に、平滑コンデンサを放電する放電手段と、放電手段による平滑コンデンサの放電に伴うキャパシタの放電の有無を検知することにより、第1のリレー部における溶着の有無を判定する溶着判定手段とを含む。   According to the present invention, the power generation means for generating power, the smoothing capacitor for smoothing the power output from the power generation means, the capacitor connected in parallel with the smoothing capacitor and chargeable by the power output from the power generation means, A first relay unit that is arranged between the capacitor and the smoothing capacitor and electrically connects or disconnects the capacitor and the smoothing capacitor based on a control command, and is connected in parallel with the smoothing capacitor and is output from the power generation means A second power storage unit that can be charged by the first power supply unit, a second relay unit that is disposed between the power storage unit and the smoothing capacitor, and that electrically connects or disconnects the power storage unit and the smoothing capacitor based on a control command; It is a power supply device provided with the control part which determines the presence or absence of the welding in a part. Then, the control unit uses the second relay unit to electrically disconnect the power storage unit from the smoothing capacitor, the power storage unit blocking unit, the charge determination unit to determine the charge state of the capacitor, and the charge determination unit to set the capacitor to a predetermined amount. When it is determined that the battery has been charged up to the first relay unit, a cutoff command means for giving a control command for electrically shutting off the capacitor from the smoothing capacitor and a control command by the cutoff command means are given to the first relay unit. A discharge means for discharging the smoothing capacitor, and a welding determination means for detecting the presence or absence of welding in the first relay unit by detecting whether or not the capacitor is discharged due to the discharge of the smoothing capacitor by the discharging means. Including.
この発明によれば、制御部は、蓄電部を平滑コンデンサと電気的に遮断した後、キャパシタを平滑コンデンサと電気的に遮断するための指令を与え、さらに、平滑コンデンサを放電する。第1のリレー部が健全であれば、当該指令に応じて、キャパシタが平滑コンデンサと電気的に遮断されるので、キャパシタは放電されることがない。一方、第1のリレー部が溶着していれば、キャパシタは平滑コンデンサとともに放電される。そのため、キャパシタにおいて放電が生じているか否かを判断することで、第1のリレー部の溶着の有無を判定できる。   According to the present invention, the control unit electrically shuts off the power storage unit from the smoothing capacitor, then gives a command for electrically shutting off the capacitor from the smoothing capacitor, and further discharges the smoothing capacitor. If the first relay unit is healthy, the capacitor is electrically disconnected from the smoothing capacitor in accordance with the command, so that the capacitor is not discharged. On the other hand, if the first relay unit is welded, the capacitor is discharged together with the smoothing capacitor. Therefore, whether or not the first relay unit is welded can be determined by determining whether or not the capacitor is discharged.
このように、電気的に遮断された蓄電部からの放電電力を使用することなく、かつ、第1のリレー部が溶着していなければキャパシタからの放電電力を使用することもない。このため、第1のリレー部が健全である限り、溶着有無判定の実施回数に関わらず、蓄電部およびキャパシタからの電力を不必要に消費することはない。また、第1のリレー部が溶着している場合には、キャパシタの使用は中止されるべきであるため、キャパシタが放電されることはかえって好ましく、電力を不必要に消費することにはならない。   In this way, the discharge power from the electrically disconnected power storage unit is not used, and the discharge power from the capacitor is not used unless the first relay unit is welded. For this reason, as long as the 1st relay part is healthy, the electric power from an electrical storage part and a capacitor is not unnecessarily consumed irrespective of the frequency | count of implementation of welding presence / absence determination. In addition, when the first relay unit is welded, the use of the capacitor should be stopped. Therefore, it is preferable that the capacitor is discharged, and power is not consumed unnecessarily.
好ましくは、溶着判定手段は、キャパシタから放電される電流、および、平滑コンデンサの両端電圧に対するキャパシタの両端電圧の電圧偏差、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタにおいて放電が生じているか否かを判断する放電判断手段を含む。   Preferably, the welding determination unit determines whether or not the capacitor is discharged based on at least one of a current discharged from the capacitor and a voltage deviation of the voltage across the capacitor with respect to the voltage across the smoothing capacitor. A discharge determination means is included.
好ましくは、第1のリレー部は、キャパシタの正極側に直列接続される正極側リレーと、キャパシタの負極側に直列接続される負極側リレーとからなり、遮断指令手段は、正極側リレーおよび負極側リレーに対して、制御指令を同時に与える。   Preferably, the first relay unit includes a positive side relay connected in series to the positive side of the capacitor and a negative side relay connected in series to the negative side of the capacitor, and the cutoff command means includes the positive side relay and the negative side A control command is given simultaneously to the side relay.
好ましくは、第1のリレー部は、キャパシタの正極側に直列接続される正極側リレーと、キャパシタの負極側に直列接続される負極側リレーとからなり、遮断指令手段は、正極側リレーおよび負極側リレーのうち一方に対して、制御指令を与える。   Preferably, the first relay unit includes a positive side relay connected in series to the positive side of the capacitor and a negative side relay connected in series to the negative side of the capacitor, and the cutoff command means includes the positive side relay and the negative side A control command is given to one of the side relays.
好ましくは、この発明に係る電源装置は、平滑コンデンサに接続され、電力を受けて駆動力を発生するモータジェネレータをさらに備え、放電手段は、モータジェネレータが駆動力を発生しないように、平滑コンデンサに蓄えられた電荷をモータジェネレータで消費させて放電を行なう。   Preferably, the power supply device according to the present invention further includes a motor generator connected to the smoothing capacitor and receiving electric power to generate a driving force, and the discharging means is connected to the smoothing capacitor so that the motor generator does not generate the driving force. The stored electric charge is consumed by the motor generator and discharged.
この発明によれば、消費電力を不必要に増加させることなく、キャパシタに接続されるリレーの溶着有無を判定する電源装置を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize a power supply apparatus that determines whether or not a relay connected to a capacitor is welded without unnecessarily increasing power consumption.
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態に従う電源装置を搭載した車両100の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100 equipped with a power supply device according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、車両100は、一例として、エンジン2およびモータジェネレータMG1,MG2を備えるハイブリッド車両である。そして、車両100は、エンジン2と、モータジェネレータMG1,MG2と、動力分割機構4と、減速機6と、インバータ8,10と、キャパシタC1と、コンデンサC2と、放電抵抗R2と、電圧測定部22,26と、電流測定部24と、昇圧コンバータ12と、蓄電装置BATと、制御装置20とを含む。   Referring to FIG. 1, a vehicle 100 is a hybrid vehicle including an engine 2 and motor generators MG1, MG2 as an example. Vehicle 100 includes engine 2, motor generators MG1 and MG2, power split mechanism 4, speed reducer 6, inverters 8 and 10, capacitor C1, capacitor C2, discharge resistor R2, and voltage measurement unit. 22, 26, current measuring unit 24, boost converter 12, power storage device BAT, and control device 20.
エンジン2は、燃料と空気との混合気を燃焼させてクランクシャフト(図示せず)を回転させ、駆動力を発生する。エンジン2が発生した駆動力は、動力分割機構4により、2経路に分割される。一方は減速機6を介して車輪(図示せず)を駆動させる経路である。他方は、モータジェネレータMG1を駆動して発電させる経路である。   The engine 2 burns a mixture of fuel and air, rotates a crankshaft (not shown), and generates a driving force. The driving force generated by the engine 2 is divided into two paths by the power split mechanism 4. One is a path for driving wheels (not shown) via the speed reducer 6. The other is a path for generating power by driving motor generator MG1.
モータジェネレータMG1は、三相交流回転機であり、特に永久磁石型の同期回転機である。そして、モータジェネレータMG1は、図示しないY結線された3相分のコイルが配置されたステータと、永久磁石が埋め込まれたロータとを含み、供給される電力が当該コイルに通電されることで、回転駆動力(トルク)を発生する。また、モータジェネレータMG1は、エンジン2の駆動力を用いて発電する発電機として機能し、もしくはエンジン2に駆動力を与えて始動を行ない得る電動機として機能する。   Motor generator MG1 is a three-phase AC rotating machine, and in particular, a permanent magnet type synchronous rotating machine. The motor generator MG1 includes a stator in which coils for three-phase Y-connection (not shown) are arranged, and a rotor in which permanent magnets are embedded, and the supplied power is energized to the coils. Rotational driving force (torque) is generated. Motor generator MG1 functions as a generator that generates electric power using the driving force of engine 2, or functions as an electric motor that can be started by applying driving force to engine 2.
モータジェネレータMG2も同様に、三相交流回転機であり、特に永久磁石型の同期回転機である。そして、モータジェネレータMG2は、図示しないY結線された3相分のコイルが配置されたステータと、永久磁石が埋め込まれたロータとを含み、供給される電力が当該コイルに通電されることで、回転駆動力(トルク)を発生する。また、モータジェネレータMG2は、減速機6を介して車輪(図示せず)を駆動する電動機として機能し、もしくは回生制動時に車輪(図示せず)の回転力を受けて発電する発電機として機能する。   Similarly, motor generator MG2 is a three-phase AC rotating machine, and in particular a permanent magnet type synchronous rotating machine. The motor generator MG2 includes a stator in which coils for three-phase Y-connection (not shown) are arranged and a rotor in which permanent magnets are embedded, and the supplied power is energized to the coils. Rotational driving force (torque) is generated. The motor generator MG2 functions as an electric motor that drives wheels (not shown) via the speed reducer 6, or functions as a generator that generates power by receiving the rotational force of the wheels (not shown) during regenerative braking. .
なお、ここで言う回生制動とは、運転者によるフットブレーキ操作があった場合における車両100の発電制動を伴う制動、およびフットブレーキ操作をしないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで発電制動をさせながら減速(または加速を中止)することを含む。   Here, regenerative braking refers to braking with power generation braking of the vehicle 100 when the driver performs a foot brake operation, and power generation braking by turning off the accelerator pedal during traveling, although no foot brake operation is performed. Including decelerating (or stopping acceleration).
インバータ8は、正極ラインPL2および負極ラインNL2と接続される三相インバータである。そして、インバータ8は、エンジン2の駆動力を受けてモータジェネレータMG1が発電した交流電力を、制御装置20からの制御信号PWM1に基づいて、直流電力に変換してコンデンサC2を介してキャパシタC1または昇圧コンバータ12の少なくとも一方へ供給する。また、インバータ8は、エンジン2の始動時に、キャパシタC1または昇圧コンバータ12の少なくとも一方から供給される直流電力を受け、制御装置20からの制御信号PWM1に基づいて、三相交流電力に変換してモータジェネレータMG1を駆動する。   Inverter 8 is a three-phase inverter connected to positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2. Then, inverter 8 converts AC power generated by motor generator MG1 by receiving the driving force of engine 2 into DC power based on control signal PWM1 from control device 20, and converts capacitor C1 or capacitor C1 via capacitor C2. The voltage is supplied to at least one of the boost converter 12. Inverter 8 receives DC power supplied from at least one of capacitor C1 or boost converter 12 when engine 2 is started, and converts it into three-phase AC power based on control signal PWM1 from control device 20. Motor generator MG1 is driven.
インバータ10も同様に、正極ラインPL2および負極ラインNL2と接続される三相インバータであり、コンデンサC2を介して、キャパシタC1または昇圧コンバータ12の少なくとも一方から供給される直流電力を受け、制御装置20からの制御信号PWM2に基づいて、三相交流電力に変換してモータジェネレータMG2を駆動する。また、インバータ10は、車両の回生制動時にモータジェネレータMG2が発電した交流電力を制御装置20からの制御信号PWM2に基づいて、直流電力に変換してコンデンサC2を介してキャパシタC1または昇圧コンバータ12の少なくとも一方へ供給する。   Similarly, inverter 10 is a three-phase inverter connected to positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2, and receives DC power supplied from at least one of capacitor C1 or boost converter 12 via capacitor C2, and receives control device 20. Is converted into three-phase AC power based on the control signal PWM2 from the motor to drive the motor generator MG2. Further, inverter 10 converts AC power generated by motor generator MG2 during regenerative braking of the vehicle into DC power based on control signal PWM2 from control device 20, and converts capacitor C1 or boost converter 12 via capacitor C2. Supply to at least one.
コンデンサC2は、正極ラインPL2と負極ラインNL2との間に接続され、インバータ8または10から供給される電力に含まれる交流成分を吸収して平滑化する。また同様に、コンデンサC2は、昇圧コンバータ12から供給される電力に含まれる交流成分を吸収して平滑化する。   Capacitor C2 is connected between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2, and absorbs and smoothes the AC component included in the power supplied from inverter 8 or 10. Similarly, the capacitor C2 absorbs and smoothes the AC component contained in the power supplied from the boost converter 12.
放電抵抗R2は、正極ラインPL2と負極ラインNL2との間にコンデンサC2と並列接続される。そして、放電抵抗R2は、車両100の作動終了後(たとえば、イグニッション信号IGのオフ時)において、コンデンサC2に蓄えられている電荷を放電させる。なお、放電抵抗R2は、インバータ8,10、昇圧コンバータ12およびキャパシタC1との間で電力授受が行なわれる際に発生する損失を抑制するため、比較的大きな抵抗値をもつように選定される。   Discharge resistor R2 is connected in parallel with capacitor C2 between positive line PL2 and negative line NL2. Discharge resistor R2 discharges the electric charge stored in capacitor C2 after the operation of vehicle 100 ends (for example, when ignition signal IG is off). Discharge resistor R2 is selected to have a relatively large resistance value in order to suppress a loss that occurs when power is transferred between inverters 8 and 10, boost converter 12 and capacitor C1.
電圧測定部22は、正極ラインPL2と負極ラインNL2と間に接続され、負極ラインNL2に対する正極ラインPL2の電圧Vm(コンデンサC2の両端電圧と略一致)を測定し、その測定結果を制御装置20へ出力する。   The voltage measurement unit 22 is connected between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2, measures the voltage Vm of the positive electrode line PL2 with respect to the negative electrode line NL2 (substantially coincides with the voltage across the capacitor C2), and the measurement result is the control device 20. Output to.
昇圧コンバータ12は、正極ラインPL1および負極ラインNL1と、正極ラインPL2および負極ラインNL2との間に配置される。そして、昇圧コンバータ12は、正極ラインPL1および負極ラインNL1を介して蓄電装置BATから供給される直流電力を、制御装置20からの制御信号PWM1に基づいて任意の電圧まで昇圧する。また、昇圧コンバータ12は、正極ラインPL2および負極ラインNL2を介して、コンデンサC2で平滑された後の直流電力を、制御装置20からの制御信号PWM1に基づいて、任意の電圧まで降圧する。一例として、昇圧コンバータ12は、昇降圧型のチョッパ回路などによって構成される。   Boost converter 12 is arranged between positive electrode line PL1 and negative electrode line NL1, and positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2. Boost converter 12 boosts the DC power supplied from power storage device BAT via positive electrode line PL1 and negative electrode line NL1 to an arbitrary voltage based on control signal PWM1 from control device 20. Boost converter 12 steps down DC power that has been smoothed by capacitor C2 to any voltage based on control signal PWM1 from control device 20 via positive line PL2 and negative line NL2. As an example, the boost converter 12 includes a step-up / step-down chopper circuit or the like.
蓄電装置BATは、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。そして、蓄電装置BATは、正極ラインPL1および負極ラインNL1を介して、昇圧コンバータ12へ直流電力を供給する。また、蓄電装置BATは、正極ラインPL1および負極ラインNL1を介して、昇圧コンバータ12から直流電力を受けて充電される。   The power storage device BAT is a chargeable / dischargeable DC power source, and is composed of, for example, a secondary battery such as nickel hydride or lithium ion. Power storage device BAT supplies DC power to boost converter 12 via positive line PL1 and negative line NL1. Power storage device BAT is charged by receiving DC power from boost converter 12 via positive line PL1 and negative line NL1.
システムリレーSRB1〜SRB3は、蓄電装置BATとコンデンサC2との間に配置され、制御装置20からの制御指令SEBに応じてオン/オフ、すなわち蓄電装置BATとコンデンサC2とを電気的に接続または遮断する。そして、システムリレーSRB1および制限抵抗R1は、正極ラインPL1に直列に介挿される正極側リレーである。そして、システムリレーSRB2は、システムリレーSRB1および制限抵抗R1と並列接続される。また、システムリレーSRB3は、負極ラインNL1に直列に介挿される負極側リレーである。   System relays SRB1 to SRB3 are arranged between power storage device BAT and capacitor C2, and are turned on / off according to control command SEB from control device 20, that is, electrically connect or disconnect power storage device BAT and capacitor C2. To do. System relay SRB1 and limiting resistor R1 are positive side relays inserted in series with positive line PL1. System relay SRB2 is connected in parallel with system relay SRB1 and limiting resistor R1. System relay SRB3 is a negative side relay inserted in series with negative line NL1.
さらに、システムリレーSRB1およびSRB2は、蓄電装置BATと昇圧コンバータ12とが電気的に接続される際に生じる、過大な突入電流を抑制するために、所定の手順に従いオン/オフが制御される。具体的には、蓄電装置BATを昇圧コンバータ12と電気的に接続することが要求された場合において、先行して、システムリレーSRB1とシステムリレーSRB3とが同時にオンされる。すると、蓄電装置BATからの放電電流は、制限抵抗R1を介して昇圧コンバータ12へ供給されるため、過大な突入電流を抑制できる。その後、システムリレーSRB1およびSRB3がオンされた状態で、システムリレーSRB2がオンされる。すると、蓄電装置BATからの放電電流は、制限抵抗R1が接続されたシステムリレーSRB1の経路に比較して、システムリレーSRB2の経路を主として流れる。そのため、最後にシステムリレーSRB1がオフされたとしても、昇圧コンバータ12へ供給される放電電流は大きく変化することなく、昇圧コンバータ12は、通常動作を継続する。   Further, system relays SRB1 and SRB2 are controlled to be turned on / off according to a predetermined procedure in order to suppress an excessive inrush current that is generated when power storage device BAT and boost converter 12 are electrically connected. Specifically, when it is required to electrically connect power storage device BAT to boost converter 12, system relay SRB1 and system relay SRB3 are simultaneously turned on. Then, since the discharge current from power storage device BAT is supplied to boost converter 12 via limiting resistor R1, an excessive inrush current can be suppressed. Thereafter, system relay SRB2 is turned on with system relays SRB1 and SRB3 being turned on. Then, the discharge current from power storage device BAT mainly flows through the path of system relay SRB2 as compared to the path of system relay SRB1 to which limiting resistor R1 is connected. Therefore, even if system relay SRB1 is turned off last, the discharge current supplied to boost converter 12 does not change greatly, and boost converter 12 continues normal operation.
キャパシタC1は、正極ラインPL3および負極ラインNL3を介して、正極ラインPL1および負極ラインNL1に接続される。そして、キャパシタC1は、たとえば電気二重層キャパシタからなり、コンデンサC2と並列接続される。さらに、キャパシタC1は、システムリレーSRC1,SRC2により、コンデンサC2と電気的に接続または遮断される。   Capacitor C1 is connected to positive electrode line PL1 and negative electrode line NL1 via positive electrode line PL3 and negative electrode line NL3. Capacitor C1 is formed of, for example, an electric double layer capacitor, and is connected in parallel with capacitor C2. Further, capacitor C1 is electrically connected or disconnected from capacitor C2 by system relays SRC1 and SRC2.
この発明の実施の形態に従う電源装置においては、キャパシタC1は、モータジェネレータMG1,MG2から駆動力を発生させるときの電力供給源、ならびに、モータジェネレータMG1,MG2から発電する電力の電力回収源として機能する。特に、キャパシタC1は、大容量の電気二重層キャパシタで構成されるので、急激な回生電流に対しても高い回生効率を実現できる。そのため、キャパシタC1は、コンデンサC2に比較して十分大きな容量をもつ。   In the power supply device according to the embodiment of the present invention, capacitor C1 functions as a power supply source for generating driving force from motor generators MG1 and MG2 and a power recovery source of power generated from motor generators MG1 and MG2. To do. In particular, since the capacitor C1 is composed of a large-capacity electric double layer capacitor, high regenerative efficiency can be realized even for a rapid regenerative current. Therefore, the capacitor C1 has a sufficiently large capacity compared to the capacitor C2.
システムリレーSRC1,SRC2は、キャパシタC1とコンデンサC2との間に配置され、制御装置20からの制御指令SECに応じてオン/オフ、すなわちキャパシタC1とコンデンサC2とを電気的に接続または遮断する。そして、システムリレーSRC1は、正極ラインPL3に直列に介挿される正極側リレーであり、システムリレーSRC2は、負極ラインNL3に直列に介挿される負極側リレーである。   System relays SRC1 and SRC2 are arranged between capacitors C1 and C2, and are turned on / off according to a control command SEC from control device 20, that is, electrically connect or disconnect capacitors C1 and C2. System relay SRC1 is a positive side relay inserted in series with positive line PL3, and system relay SRC2 is a negative side relay inserted in series with negative line NL3.
電流測定部24は、正極ラインPL3に直列に介挿され、キャパシタC1から正極ラインPL3を介して正極ラインPL2側へ流れる電流Icを測定し、その測定結果を制御装置20へ出力する。なお、電流Icは、キャパシタC1から放電される場合を正としている。   Current measurement unit 24 is inserted in series with positive electrode line PL3, measures current Ic flowing from capacitor C1 to positive electrode line PL2 via positive electrode line PL3, and outputs the measurement result to control device 20. The current Ic is positive when discharged from the capacitor C1.
電圧測定部26は、正極ラインPL3と負極ラインNL3と間に接続され、負極ラインNL3に対する正極ラインPL3の電圧Vc(キャパシタC1の両端電圧と略一致)を測定し、その測定結果を制御装置20へ出力する。   The voltage measurement unit 26 is connected between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3, measures the voltage Vc of the positive electrode line PL3 with respect to the negative electrode line NL3 (substantially coincides with the voltage across the capacitor C1), and the measurement result is the control device 20. Output to.
制御装置20は、一例として、ECU(Electrical Control Unit)などから構成され、図示しない外部のECUや各センサなどから送信される信号に応じて、予め格納されたプログラムを実行する。そして、制御装置20は、運転者の操作に応じて、車両100が所望の運転状態となるように、回路・機器類に指令を与える。   As an example, the control device 20 is configured by an ECU (Electrical Control Unit) or the like, and executes a program stored in advance in accordance with signals transmitted from an external ECU (not shown) or each sensor. And the control apparatus 20 gives a command to a circuit and apparatus so that the vehicle 100 may be in a desired driving state according to a driver's operation.
特に、主源源としてキャパシタC1および蓄電装置BATを備える車両100において、制御装置20は、キャパシタC1に対して優先的に充放電を行なうように制御する。そのため、制御装置20は、キャパシタC1の電荷量(充電量)に基づいて、インバータ8,10および昇圧コンバータ12に対して、それぞれ制御信号PWM1,PWM2,PWCを与える。   In particular, in vehicle 100 including capacitor C1 and power storage device BAT as main source sources, control device 20 performs control so that capacitor C1 is charged / discharged preferentially. Therefore, control device 20 provides control signals PWM1, PWM2, and PWC to inverters 8 and 10 and boost converter 12 based on the amount of charge (charge amount) of capacitor C1, respectively.
具体的には、発進時や急加速時などのモータジェネレータMG2からの駆動力が要求されるときに、制御装置20は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧がキャパシタC1の両端電圧より低くなるように、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与える。すると、キャパシタC1の放電量が大きくなるため、昇圧コンバータ12を介して蓄電装置BATから供給される直流電力とともに、キャパシタC1の放電により供給される直流電力がインバータ10へ供給される。これにより、蓄電装置BATにおける過大な放電電流を抑制できる一方、モータジェネレータMG2から十分な駆動力を発生できる。   Specifically, when the driving force from motor generator MG2 is required such as when starting or suddenly accelerating, control device 20 determines that the voltage between positive line PL2 and negative line NL2 is lower than the voltage across capacitor C1. Thus, the control signal PWC is supplied to the boost converter 12. Then, since the discharge amount of capacitor C1 increases, DC power supplied by discharging capacitor C1 is supplied to inverter 10 together with DC power supplied from power storage device BAT via boost converter 12. Thus, an excessive discharge current in power storage device BAT can be suppressed, and a sufficient driving force can be generated from motor generator MG2.
さらに、モータジェネレータMG2からの駆動力発生の要求が完了し、キャパシタC1が放電状態になると、制御装置20は、モータジェネレータMG1が発生する電力、または、蓄電装置BATが蓄えている電力をキャパシタC1へ供給し、キャパシタC1を所定の充電状態に回復させる。このとき、制御装置20は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧がキャパシタC1の両端電圧より高くなるように、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与える。すると、キャパシタC1は、正極ラインPL2を流れる直流電力により充電される。   Further, when the request for generating the driving force from motor generator MG2 is completed and capacitor C1 is discharged, control device 20 uses capacitor C1 to supply the electric power generated by motor generator MG1 or the electric power stored in power storage device BAT. To restore the capacitor C1 to a predetermined charged state. At this time, control device 20 provides control signal PWC to boost converter 12 so that the voltage between positive line PL2 and negative line NL2 is higher than the voltage across capacitor C1. Then, capacitor C1 is charged with DC power flowing through positive electrode line PL2.
また、回生制動時には、制御装置20は、モータジェネレータMG2が発生した交流電力を直流電力に変換するように、インバータ10に制御信号PWM2を与えるとともに、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧がキャパシタC1の両端電圧より高くなるように、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与える。たとえば、制御装置20は、インバータ10から供給される直流電力に比較して、昇圧コンバータ12から蓄電装置BATへ供給される直流電力を小さくするように制御することで、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧を上昇させて、キャパシタC1を優先的に充電する。   At the time of regenerative braking, control device 20 provides control signal PWM2 to inverter 10 so as to convert AC power generated by motor generator MG2 into DC power, and the voltage between positive line PL2 and negative line NL2 is a capacitor. The control signal PWC is supplied to the boost converter 12 so as to be higher than the voltage across C1. For example, control device 20 performs control such that DC power supplied from boost converter 12 to power storage device BAT is smaller than DC power supplied from inverter 10, thereby positive line PL2-negative line NL2. The capacitor C1 is preferentially charged by increasing the voltage between them.
上述したように、制御装置20は、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与えて、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧を調整することで、キャパシタC1の充放電量を制御する。   As described above, control device 20 provides control signal PWC to boost converter 12 to adjust the voltage between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2, thereby controlling the charge / discharge amount of capacitor C1.
一方、たとえば、上述した特許文献2に開示されるように、走行中に蓄電装置BATが使用不能または使用不適になると、制御装置20は、システムリレーSRB1〜3をオフして、蓄電装置BATを電気的に遮断する。そして、制御装置20は、キャパシタC1が過充電または過放電とならないように、モータジェネレータMG1,MG2の発電力および消費量を制御しながら、車両100を退避走行させる。このようなモードを「リンプフォーム」とも称す。   On the other hand, for example, as disclosed in Patent Document 2 described above, when power storage device BAT becomes unusable or unsuitable during traveling, control device 20 turns off system relays SRB1 to SRB3 and turns off power storage device BAT. Electrically shut off. Control device 20 causes vehicle 100 to retreat while controlling the power generation and consumption of motor generators MG1 and MG2 so that capacitor C1 is not overcharged or overdischarged. Such a mode is also referred to as “limp form”.
また、イグニッション信号IGがオンされた直後などにおいて、キャパシタC1の両端電圧が蓄電装置BATの両端電圧より低い場合には、キャパシタC1を過大な突入電流から保護するため、システムリレーSRB1〜3がオフに維持される。すなわち、制御装置20は、昇圧コンバータ12を介して、蓄電装置BATからキャパシタC1へ過大な突入電流が生じるのを防止するため、蓄電装置BATを電気的に遮断する。   Further, when the voltage across the capacitor C1 is lower than the voltage across the power storage device BAT immediately after the ignition signal IG is turned on, the system relays SRB1 to 3 are turned off to protect the capacitor C1 from an excessive inrush current. Maintained. In other words, control device 20 electrically shuts down power storage device BAT in order to prevent an excessive inrush current from power storage device BAT to capacitor C1 via boost converter 12.
このように、蓄電装置BATが電気的に遮断されている場合には、昇圧コンバータ12は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧を調整することができない。そのため、キャパシタC1は、エンジン2の回転駆動に伴い、モータジェネレータMG1に発生する逆起電圧に応じて充電される。この逆起電圧は、界磁磁束と電気角速度との積に応じて生じるので、永久磁石型の同期回転機で構成されるモータジェネレータMG1は、エンジン2の回転数に略比例した逆起電圧を発生する。そのため、キャパシタC1は、モータジェネレータMG1が発生する逆起電圧に応じた電荷量(電力量)を蓄えることになる。   Thus, when power storage device BAT is electrically disconnected, boost converter 12 cannot adjust the voltage between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2. Therefore, capacitor C1 is charged according to the counter electromotive voltage generated in motor generator MG1 as engine 2 is driven to rotate. Since this counter electromotive voltage is generated according to the product of the field magnetic flux and the electric angular velocity, the motor generator MG1 composed of a permanent magnet type synchronous rotating machine generates a counter electromotive voltage substantially proportional to the rotational speed of the engine 2. appear. Therefore, capacitor C1 stores a charge amount (power amount) corresponding to the counter electromotive voltage generated by motor generator MG1.
上述のような充放電制御に加えて、制御装置20は、システムリレーSRC1,SRC2の溶着の有無を判定する。通常走行においては、イグニッション信号IGがオンである期間において、システムリレーSRC1,SRC2がオフされることはないが、万が一、キャパシタC1が破損した場合などに備えて、システムリレーSRC1,SRC2の健全性を確認しておくことは重要である。そのため、制御装置20は、一例として、イグニッション信号IGがオフとなった直後において、システムリレーSRC1,SRC2の溶着の有無を判定する。以下、このようなシステムリレーSRC1,SRC2の溶着有無判定について詳述する。   In addition to the charge / discharge control as described above, control device 20 determines whether system relays SRC1, SRC2 are welded. In normal driving, the system relays SRC1 and SRC2 are not turned off during the period when the ignition signal IG is on, but the soundness of the system relays SRC1 and SRC2 is prepared in case the capacitor C1 is damaged. It is important to confirm this. Therefore, as an example, control device 20 determines whether system relays SRC1 and SRC2 are welded immediately after ignition signal IG is turned off. Hereinafter, the determination of whether or not the system relays SRC1 and SRC2 are welded will be described in detail.
なお、制御装置20は、後述する処理が規定されたプログラムを実行することにより、この発明の実施の形態に従う溶着有無判定を実現する。   Control device 20 realizes welding presence / absence determination according to the embodiment of the present invention by executing a program in which processing to be described later is defined.
この発明の実施の形態に従う溶着有無判定においては、キャパシタC1の充電量に応じて、異なる判定方法を実施する。   In the welding presence / absence determination according to the embodiment of the present invention, a different determination method is performed according to the charge amount of capacitor C1.
(キャパシタC1の充電電荷を利用した溶着有無判定)
イグニッション信号IGがオフされた直後、キャパシタC1が所定量まで充電されていれば、制御装置20は、キャパシタC1の充電電荷を利用して、システムリレーSRC1,SRC2の溶着有無の判定を行なう。具体的には、制御装置20は、蓄電装置BATが電気的に遮断された状態で、キャパシタC1を電気的に遮断するための制御指令SECをシステムリレーSRC1,SRC2に与える。その後、制御装置20は、コンデンサC2に蓄えられている電荷を放電させて、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(コンデンサC2の両端電圧)を低下させる。そして、制御装置20は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(コンデンサC2の両端電圧)と、正極ラインPL3−負極ラインNL3間の電圧(キャパシタC1の両端電圧)との電圧差により、キャパシタC1において放電が生じているか否かに基づいて、溶着有無を判定する。
(Welding presence / absence determination using charge of capacitor C1)
If the capacitor C1 is charged to a predetermined amount immediately after the ignition signal IG is turned off, the control device 20 determines whether or not the system relays SRC1 and SRC2 are welded using the charge of the capacitor C1. Specifically, control device 20 provides system relays SRC1 and SRC2 with a control command SEC for electrically disconnecting capacitor C1 while power storage device BAT is electrically disconnected. Thereafter, control device 20 discharges the electric charge stored in capacitor C2, and decreases the voltage between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2 (the voltage across capacitor C2). Then, the control device 20 generates a capacitor based on a voltage difference between a voltage between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2 (a voltage across the capacitor C2) and a voltage between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3 (a voltage across the capacitor C1). The presence or absence of welding is determined based on whether or not a discharge occurs in C1.
なお、この発明の実施の形態においては、放電抵抗R2がコンデンサC2と並列接続されているので、コンデンサC2に蓄えられた電荷は、放電抵抗R2へ流れて消費される。そのため、インバータ8,10および昇圧コンバータ12を停止すると、コンデンサC2と放電抵抗R2とに応じて決定される所定の時定数で放電される。しかしながら、上述したように、放電抵抗R2は、比較的大きな値が選定されるので、放電の時定数が長すぎることがある。   In the embodiment of the present invention, since the discharge resistor R2 is connected in parallel with the capacitor C2, the charge stored in the capacitor C2 flows to the discharge resistor R2 and is consumed. Therefore, when inverters 8 and 10 and boost converter 12 are stopped, discharge is performed with a predetermined time constant determined in accordance with capacitor C2 and discharge resistor R2. However, as described above, since a relatively large value is selected for the discharge resistor R2, the time constant of discharge may be too long.
そこで、制御装置20は、コンデンサC2に蓄えられた電荷をモータジェネレータMG1またはMG2のステータを構成するコイルで消費させるように、インバータ8または10に制御信号PWM1またはPWM2を与える。さらに、制御装置20は、制御信号PWM1またはPWM2を適切に生成することで、放電時間を最適化する。なお、制御装置20は、モータジェネレータMG1およびMG2が駆動力を発生しないように、たとえば、3相分のコイルのうち、直列に接続された2相分のコイルに対してのみ通電するように、制御信号PWM1またはPWM2を生成する。   Therefore, control device 20 provides control signal PWM1 or PWM2 to inverter 8 or 10 so that the electric charge stored in capacitor C2 is consumed by the coil constituting the stator of motor generator MG1 or MG2. Furthermore, the control device 20 optimizes the discharge time by appropriately generating the control signal PWM1 or PWM2. In order to prevent motor generators MG1 and MG2 from generating a driving force, for example, control device 20 energizes only two-phase coils connected in series among three-phase coils. A control signal PWM1 or PWM2 is generated.
図2は、システムリレーSRC1またはSRC2が健全である場合における各部の時間波形である。   FIG. 2 is a time waveform of each part when the system relay SRC1 or SRC2 is healthy.
図2(a)は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(電圧Vm)および正極ラインPL3−負極ラインNL3間の電圧(電圧Vc)を示す。   FIG. 2A shows a voltage (voltage Vm) between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2, and a voltage (voltage Vc) between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3.
図2(b)は、制御装置20からシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3へ与えられる制御指令SEBを示す。   FIG. 2B shows a control command SEB given from the control device 20 to the system relays SRB1, SRB2, and SRB3.
図2(c)は、制御装置20からシステムリレーSRC1へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 2C shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC1.
図2(d)は、制御装置20からシステムリレーSRC2へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 2D shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC2.
図2(e)は、キャパシタC1の放電電流(電流Ic)を示す。
図2(a)を参照して、イグニッション信号IGがオフされた直後においては、並列接続されるキャパシタC1とコンデンサC2との両端電圧は、略一致している。そのため、測定される電圧Vmと電圧Vcとは略一致する。図2(b)を参照して、制御装置20は、まずシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3に対して、オフにするための制御指令SEBを与える。図2(c)および図2(d)を参照して、その後、制御装置20は、それぞれシステムリレーSRC1およびSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える。続いて、制御装置20は、コンデンサC2を放電させる。
FIG. 2E shows the discharge current (current Ic) of the capacitor C1.
Referring to FIG. 2 (a), immediately after the ignition signal IG is turned off, the voltages across the capacitors C1 and C2 connected in parallel are substantially the same. Therefore, the measured voltage Vm and the voltage Vc are substantially the same. Referring to FIG. 2 (b), control device 20 first gives control command SEB for turning off to system relays SRB1, SRB2, and SRB3. Referring to FIGS. 2 (c) and 2 (d), after that, control device 20 gives control command SEC for turning off system relays SRC1 and SRC2, respectively. Subsequently, the control device 20 discharges the capacitor C2.
再度、図2(a)を参照して、システムリレーSRC1,SRC2が健全であれば、キャパシタC1は放電されないので、電圧Vcはほぼ一定を保つ。一方、コンデンサC2は放電されるので、電圧Vmは低下していく。そのため、電圧Vmと電圧Vcとの間には、大きな電圧偏差ΔVが生じていく。そして、キャパシタC1において放電が生じないので、図2(e)に示すように、キャパシタC1からの放電電流(電流Ic)は、ゼロを維持する。   Referring to FIG. 2A again, if system relays SRC1 and SRC2 are healthy, capacitor C1 is not discharged, and voltage Vc remains substantially constant. On the other hand, since the capacitor C2 is discharged, the voltage Vm decreases. For this reason, a large voltage deviation ΔV occurs between the voltage Vm and the voltage Vc. Since no discharge occurs in the capacitor C1, the discharge current (current Ic) from the capacitor C1 maintains zero as shown in FIG. 2 (e).
図3は、システムリレーSRC1およびSRC2が溶着している場合における各部の時間波形である。   FIG. 3 is a time waveform of each part when the system relays SRC1 and SRC2 are welded.
図3(a)は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(電圧Vm)および正極ラインPL3−負極ラインNL3間の電圧(電圧Vc)を示す。   FIG. 3A shows a voltage (voltage Vm) between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2, and a voltage (voltage Vc) between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3.
図3(b)は、制御装置20からシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3へ与えられる制御指令SEBを示す。   FIG. 3B shows a control command SEB given from the control device 20 to the system relays SRB1, SRB2, and SRB3.
図3(c)は、制御装置20からシステムリレーSRC1へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 3C shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC1.
図3(d)は、制御装置20からシステムリレーSRC2へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 3D shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC2.
図3(e)は、キャパシタC1の放電電流(電流Ic)を示す。
図3(a)を参照して、図2(a)と同様に、イグニッション信号IGがオフされた直後においては、並列接続されるキャパシタC1とコンデンサC2との両端電圧は、略一致している。そのため、測定される電圧Vmと電圧Vcとは略一致する。図3(b)を参照して、制御装置20は、まずシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3に対して、オフにするための制御指令SEBを与える。図3(c)および図3(d)を参照して、その後、制御装置20は、それぞれシステムリレーSRC1およびSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える。ここで、システムリレーSRC1およびSRC2が溶着していれば、制御指令SECに関わらず、キャパシタC1は、コンデンサC2と電気的に接続されたままとなる。
FIG. 3E shows the discharge current (current Ic) of the capacitor C1.
Referring to FIG. 3A, as in FIG. 2A, immediately after the ignition signal IG is turned off, the voltages at both ends of the capacitor C1 and the capacitor C2 connected in parallel are substantially the same. . Therefore, the measured voltage Vm and the voltage Vc are substantially the same. Referring to FIG. 3B, control device 20 first gives control command SEB for turning off to system relays SRB1, SRB2, and SRB3. Referring to FIG. 3C and FIG. 3D, control device 20 thereafter provides control instructions SEC for turning off to system relays SRC1 and SRC2, respectively. Here, if system relays SRC1 and SRC2 are welded, capacitor C1 remains electrically connected to capacitor C2 regardless of control command SEC.
そのため、再度、図3(a)を参照して、キャパシタC1およびコンデンサC2は、共に放電されるため、電圧Vcおよび電圧Vmは、その電圧偏差ΔVが小さいまま、低下していく。なお、キャパシタC1は、コンデンサC2に比較して十分その容量(電荷量)が大きいので、単位時間当たりの放電電荷量が同一であるとすると、図3における電圧低下速度は、図2における電圧低下速度に比較して遅くなる。   Therefore, referring again to FIG. 3A, since capacitor C1 and capacitor C2 are both discharged, voltage Vc and voltage Vm decrease while the voltage deviation ΔV is small. Note that, since the capacity (charge amount) of the capacitor C1 is sufficiently larger than that of the capacitor C2, if the discharge charge amount per unit time is the same, the voltage drop rate in FIG. Slow compared to speed.
このように、キャパシタC1において放電が生じるので、図3(e)に示すように、キャパシタC1からは、所定の放電電流(電流Ic)が生じる。   Thus, since the discharge occurs in the capacitor C1, a predetermined discharge current (current Ic) is generated from the capacitor C1, as shown in FIG.
上述したように、キャパシタC1において放電が生じているか否かに基づいて、システムリレーSRC1,SRC2の溶着の有無を判定することができる。そこで、制御装置20は、コンデンサC2の放電を開始した後、キャパシタC1から放電される電流である電流Ic、または、コンデンサC2の両端電圧である電圧Vmに対するキャパシタC1の両端電圧である電圧Vcの電圧偏差ΔV、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断する。   As described above, whether or not the system relays SRC1 and SRC2 are welded can be determined based on whether or not the capacitor C1 is discharged. Therefore, the control device 20 starts discharging the capacitor C2, and then sets the current Ic that is discharged from the capacitor C1 or the voltage Vc that is the voltage across the capacitor C1 to the voltage Vm that is the voltage across the capacitor C2. Based on at least one of the voltage deviations ΔV, it is determined whether or not the capacitor C1 is discharged.
図4は、本発明の溶着有無判定に係るフローチャートである。
図4を参照して、制御装置20は、イグニッション信号IGがオフされると、システムリレーSRB1〜SRB3に対して、オフにするための制御指令SEBを与える(ステップS100)。なお、システムリレーSRC1,SRC2は、オンに維持される。そして、制御装置20は、キャパシタC1が所定量まで充電されているか否かを判断する(ステップS101)。たとえば、ステップS101では、制御装置20は、イグニッション信号IGがオフされる直前のインバータ8,10および昇圧コンバータ12の動作状態、電圧測定部22で測定された電圧Vm、電流測定部24で測定された電流Ic、および電圧測定部26で測定された電圧Vcなどに基づいて、キャパシタC1の充電状態を判断する。
FIG. 4 is a flowchart according to the welding presence / absence determination of the present invention.
Referring to FIG. 4, when ignition signal IG is turned off, control device 20 provides control command SEB for turning it off to system relays SRB1 to SRB3 (step S100). System relays SRC1 and SRC2 are kept on. Then, the control device 20 determines whether or not the capacitor C1 is charged to a predetermined amount (step S101). For example, in step S101, the control device 20 measures the operating states of the inverters 8 and 10 and the boost converter 12 immediately before the ignition signal IG is turned off, the voltage Vm measured by the voltage measuring unit 22, and the current measuring unit 24. Based on the measured current Ic and the voltage Vc measured by the voltage measuring unit 26, the state of charge of the capacitor C1 is determined.
キャパシタC1が所定量まで充電されている場合(ステップS101においてYESの場合)には、制御装置20は、それぞれシステムリレーSRC1およびSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える(ステップS102)。その後、制御装置20は、モータジェネレータMG1またはMG2のステータコイルで電荷が消費されるように、インバータ8または10に制御信号PWM1またはPWM2を与え、コンデンサC2を放電する(ステップS104)。そして、制御装置20は、所定の時間だけ待機する(ステップS106)。   When capacitor C1 is charged to a predetermined amount (YES in step S101), control device 20 provides control command SEC for turning off system relays SRC1 and SRC2, respectively (step S102). ). Thereafter, control device 20 provides control signal PWM1 or PWM2 to inverter 8 or 10 so that the electric charge is consumed by the stator coil of motor generator MG1 or MG2, and discharges capacitor C2 (step S104). Then, the control device 20 waits for a predetermined time (step S106).
所定の時間経過(ステップS106)後、制御装置20は、電流Icが所定値以上であるか否か(ステップS108)、または、電圧偏差ΔVが所定値以下であるか否か(ステップS110)、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断する(ステップS112)。   After a predetermined time has elapsed (step S106), the control device 20 determines whether or not the current Ic is equal to or greater than a predetermined value (step S108), or whether or not the voltage deviation ΔV is equal to or less than a predetermined value (step S110). Based on at least one of the above, it is determined whether or not a discharge occurs in the capacitor C1 (step S112).
キャパシタC1において放電が生じていない場合(ステップS112においてNOの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1,SRC2が健全であると判定する(ステップS114)。   When no discharge occurs in capacitor C1 (NO in step S112), control device 20 determines that system relays SRC1 and SRC2 are healthy (step S114).
キャパシタC1において放電が生じている場合(ステップS112においてYESの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1,SRC2が溶着していると判定する(ステップS116)。さらに、制御装置20は、システムリレーSRC1,SRC2が溶着しているとの判断結果を車内のインジケータなどに表示してもよい。   When discharge occurs in capacitor C1 (YES in step S112), control device 20 determines that system relays SRC1 and SRC2 are welded (step S116). Furthermore, the control device 20 may display the determination result that the system relays SRC1 and SRC2 are welded on an in-vehicle indicator or the like.
上述したように、本発明に係る溶着有無判定は、キャパシタC1が所定量まで充電されていれば適用可能である。そのため、蓄電装置BATが正常に動作している場合に加えて、蓄電装置BATが使用不能または使用不適になった場合(リンプフォーム)や、蓄電装置BATが電気的に遮断されて逆起電圧充電が行なわれていた場合などであっても、システムリレーSRC1,SRC2の溶着有無判定を行なうことができる。なお、このような場合には、制御装置20は、イグニッション信号IGがオフされる以前から、システムリレーSRB1〜SRB3をオフにして、蓄電装置BATを電気的に遮断していることが多い。そのため、制御装置20は、イグニッション信号IGがオフにされた時点で、システムリレーSRB1〜SRB3がオフされている場合には、ステップS100の処理を省略してもよい。   As described above, the welding presence / absence determination according to the present invention is applicable if the capacitor C1 is charged to a predetermined amount. Therefore, in addition to the case where the power storage device BAT is operating normally, when the power storage device BAT becomes unusable or unusable (limpform), or when the power storage device BAT is electrically cut off, the back electromotive voltage is charged. Whether or not the system relays SRC1 and SRC2 are welded can be determined. In such a case, control device 20 often shuts off power storage device BAT by turning off system relays SRB1 to SRB3 before ignition signal IG is turned off. Therefore, the control device 20 may omit the process of step S100 when the system relays SRB1 to SRB3 are turned off at the time when the ignition signal IG is turned off.
一方、キャパシタC1が所定量まで充電されていない場合(ステップS101においてNOの場合)には、制御装置20は、後述する蓄電装置BATの充電電荷を利用した溶着有無判定を実行する。   On the other hand, when capacitor C1 is not charged to a predetermined amount (NO in step S101), control device 20 performs a welding presence / absence determination using a charge stored in power storage device BAT, which will be described later.
このように、電気的に遮断された蓄電装置BATからの放電電力を使用することなく、かつ、システムリレーSRC1,SRC2が溶着していなければキャパシタC1からの放電電力を使用することもない。このため、システムリレーSRC1,SRC2が健全である限り、溶着有無判定の実施回数に関わらず、蓄電装置BATおよびキャパシタC1の蓄えている電力を不必要に消費することはない。また、システムリレーSRC1,SRC2が溶着している場合には、キャパシタC1の使用は中止されるべきであるため、キャパシタC1の電荷が放電されることはかえって好ましく、電力を不必要に消費することにはならない。   In this way, the discharge power from the electrically disconnected power storage device BAT is not used, and the discharge power from the capacitor C1 is not used unless the system relays SRC1, SRC2 are welded. For this reason, as long as system relays SRC1 and SRC2 are healthy, the power stored in power storage device BAT and capacitor C1 is not unnecessarily consumed regardless of the number of executions of the welding presence / absence determination. Further, when the system relays SRC1 and SRC2 are welded, the use of the capacitor C1 should be stopped. Therefore, it is preferable that the charge of the capacitor C1 is discharged, and power is unnecessarily consumed. It will not be.
よって、消費電力を不必要に増加させることなく、キャパシタC1に接続されるリレーの溶着有無を判定する電源装置を実現できる。   Therefore, it is possible to realize a power supply device that determines whether or not a relay connected to the capacitor C1 is welded without unnecessarily increasing power consumption.
この発明の実施の形態においては、モータジェネレータMG1およびMG2が「発電手段」および「負荷」を実現可能であるが、多くの場面において、モータジェネレータMG1が「発電手段」を実現し、モータジェネレータMG2が「負荷」を実現する。そして、コンデンサC2が「平滑コンデンサ」に相当し、キャパシタC1が「キャパシタ」に相当し、システムリレーSRC1,SRC2が「第1のリレー部」に相当し、システムリレーSRB1,SRB2,SRB3が「第2のリレー部」に相当し、制御装置20が「制御部」に相当する。また、システムリレーSRC1が「正極側リレー」に相当し、システムリレーSRC2が「負極側リレー」に相当する。さらに、制御装置20が、「蓄電部遮断手段」、「充電判断手段」、「遮断指令手段」、「放電手段」、「溶着判定手段」および「放電判断手段」を実現する。あるいは、放電抵抗R2が「放電手段」を実現してもよい。   In the embodiment of the present invention, motor generators MG1 and MG2 can realize “power generation means” and “load”. However, in many situations, motor generator MG1 realizes “power generation means” and motor generator MG2 Realizes "load". The capacitor C2 corresponds to the “smoothing capacitor”, the capacitor C1 corresponds to the “capacitor”, the system relays SRC1, SRC2 correspond to the “first relay unit”, and the system relays SRB1, SRB2, SRB3 correspond to the “first capacitor”. The control device 20 corresponds to a “control unit”. Further, the system relay SRC1 corresponds to a “positive side relay”, and the system relay SRC2 corresponds to a “negative side relay”. Further, the control device 20 realizes “power storage unit shut-off means”, “charge determination means”, “cut-off command means”, “discharge means”, “welding determination means”, and “discharge determination means”. Alternatively, the discharge resistor R2 may realize a “discharge unit”.
この発明の実施の形態によれば、制御装置20は、蓄電装置BATをコンデンサC2と電気的に遮断した後、システムリレーSRC1,SRC2にキャパシタC1をコンデンサC2と電気的に遮断するための指令を与え、さらに、コンデンサC2を放電する。システムリレーSRC1,SRC2が健全であれば、当該指令に応じて、キャパシタC1がコンデンサC2と電気的に遮断されるので、キャパシタC1は放電されることがない。一方、システムリレーSRC1,SRC2が溶着していれば、キャパシタC1はコンデンサC2とともに放電される。そのため、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断することで、システムリレーSRC1,SRC2の溶着の有無を判定できる。   According to the embodiment of the present invention, control device 20 electrically disconnects power storage device BAT from capacitor C2, and then instructs system relays SRC1 and SRC2 to electrically disconnect capacitor C1 from capacitor C2. In addition, the capacitor C2 is discharged. If the system relays SRC1 and SRC2 are healthy, the capacitor C1 is electrically disconnected from the capacitor C2 in accordance with the command, so that the capacitor C1 is not discharged. On the other hand, if system relays SRC1 and SRC2 are welded, capacitor C1 is discharged together with capacitor C2. Therefore, whether or not the system relays SRC1 and SRC2 are welded can be determined by determining whether or not the capacitor C1 is discharged.
[変形例]
上述した、この発明の実施の形態においては、システムリレーSRC1,SRC2の両方が溶着している場合を検出する構成について説明した。これは、システムリレーSRC1,SRC2の各々がキャパシタC1と直列に接続されているため、少なくとも一方が健全であれば、キャパシタC1とコンデンサC2とを電気的に遮断することが可能であるためである。一方、より安全上の観点から見ると、完全に溶着した場合を検出するのではなく、システムリレーSRC1,SRC2の溶着を予め個別に検出しておくことがより望ましい。
[Modification]
In the embodiment of the present invention described above, the configuration for detecting the case where both system relays SRC1 and SRC2 are welded has been described. This is because each of system relays SRC1 and SRC2 is connected in series with capacitor C1, and therefore, if at least one is healthy, capacitor C1 and capacitor C2 can be electrically disconnected. . On the other hand, from the viewpoint of safety, it is more preferable to detect the welding of the system relays SRC1 and SRC2 individually in advance, instead of detecting the case of complete welding.
図5は、本発明の変形例の溶着有無判定の実施に係る各部の時間波形である。
図5(a)は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(電圧Vm)および正極ラインPL3−負極ラインNL3間の電圧(電圧Vc)を示す。
FIG. 5 is a time waveform of each part according to the welding presence / absence determination of the modification of the present invention.
FIG. 5A shows a voltage (voltage Vm) between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2, and a voltage (voltage Vc) between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3.
図5(b)は、制御装置20からシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3へ与えられる制御指令SEBを示す。   FIG. 5B shows a control command SEB given from the control device 20 to the system relays SRB1, SRB2, and SRB3.
図5(c)は、制御装置20からシステムリレーSRC1へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 5C shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC1.
図5(d)は、制御装置20からシステムリレーSRC2へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 5D shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC2.
図5(e)は、キャパシタC1の放電電流(電流Ic)を示す。
図5(a)を参照して、イグニッション信号IGがオフされた直後においては、電圧Vmと電圧Vcとは略一致する。図5(b)を参照して、制御装置20は、まずシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3に対して、オフにするための制御指令SEBを与える(図5(b)の時刻ta)。続いて、制御装置20は、システムリレーSRC1に対して、オフにするための制御指令SECを与える(図5(c)の時刻tb)。さらに、制御装置20は、コンデンサC2を放電させる。
FIG. 5E shows the discharge current (current Ic) of the capacitor C1.
Referring to FIG. 5A, immediately after ignition signal IG is turned off, voltage Vm and voltage Vc substantially match. Referring to FIG. 5B, first, control device 20 provides control instruction SEB for turning off to system relays SRB1, SRB2, and SRB3 (time ta in FIG. 5B). Subsequently, the control device 20 gives a control command SEC for turning off to the system relay SRC1 (time tb in FIG. 5C). Furthermore, the control device 20 discharges the capacitor C2.
ここで、システムリレーSRC1が健全であれば、当該制御指令SECに応じて、キャパシタC1は、コンデンサC2と電気的に遮断される。そのため、キャパシタC1は放電されないので、電圧Vcはほぼ一定を保ち、コンデンサC2は放電されるので、電圧Vmは低下していき、電圧偏差ΔV1は増大する(図5(a)の時刻tb〜tc)。また、電流Icはゼロを維持する(図5(e)におけるIc)。   Here, if the system relay SRC1 is healthy, the capacitor C1 is electrically disconnected from the capacitor C2 in accordance with the control command SEC. Therefore, since the capacitor C1 is not discharged, the voltage Vc is kept almost constant and the capacitor C2 is discharged. Therefore, the voltage Vm decreases and the voltage deviation ΔV1 increases (time tb to tc in FIG. 5A). ). Further, the current Ic maintains zero (Ic in FIG. 5E).
一方、システムリレーSRC1が溶着していれば、当該制御指令SECに関わらず、キャパシタC1は、コンデンサC2と電気的に接続されたままとなる。そのため、キャパシタC1も放電されるので、電流Icは増加する(図5(e)における#Ic1)。   On the other hand, if the system relay SRC1 is welded, the capacitor C1 remains electrically connected to the capacitor C2 regardless of the control command SEC. Therefore, since the capacitor C1 is also discharged, the current Ic increases (# Ic1 in FIG. 5E).
上述したこの発明の実施の形態に従う溶着有無判定と同様に、制御装置20は、コンデンサC2の放電を開始した後、電流Icまたは電圧偏差ΔV1の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断し、システムリレーSRC1の溶着有無を判定する。   Similarly to the above-described welding presence / absence determination according to the embodiment of the present invention, controller 20 starts discharging capacitor C2, and then discharges capacitor C1 based on at least one of current Ic and voltage deviation ΔV1. Whether or not the system relay SRC1 is welded is determined.
システムリレーSRC1の溶着有無判定を実行した後には、コンデンサC2の電荷量が減少し、電圧Vmが低下する。そのため、コンデンサC2の放電に伴う電圧Vmの電圧降下代が、システムリレーSRC1の溶着有無判定を行なうには不十分である場合がある。そこで、制御装置20は、システムリレーSRC2の溶着有無判定を行なう前に、コンデンサC2を再充電し、電圧Vmを上昇させる。   After performing the welding presence / absence determination of the system relay SRC1, the charge amount of the capacitor C2 decreases and the voltage Vm decreases. Therefore, the voltage drop margin of the voltage Vm accompanying the discharge of the capacitor C2 may be insufficient to determine whether the system relay SRC1 is welded. Therefore, control device 20 recharges capacitor C2 and increases voltage Vm before determining whether system relay SRC2 is welded or not.
具体的には、制御装置20は、キャパシタC1が蓄えている電荷をコンデンサC2へ供給することで、電圧Vmを上昇させる。そのため、制御装置20は、システムリレーSRC1の溶着有無判定後、システムリレーSRC1に対して、オンにするための制御指令SECを与える(図5(c)の時刻tc)。すると、システムリレーSRC1,SRC2がいずれもオンとなるので、キャパシタC1の電荷がコンデンサC2へ移動し、電圧Vmおよび電圧Vcは、互いに略同一の電圧値となるまで、それぞれ上昇および低下する(図5(a)の時刻tc〜td)。   Specifically, the control device 20 increases the voltage Vm by supplying the charge stored in the capacitor C1 to the capacitor C2. Therefore, after determining whether or not system relay SRC1 is welded, control device 20 provides control command SEC for turning on system relay SRC1 (time tc in FIG. 5C). Then, since system relays SRC1 and SRC2 are both turned on, the electric charge of capacitor C1 moves to capacitor C2, and voltage Vm and voltage Vc rise and fall, respectively, until they have substantially the same voltage value (FIG. 5 (a) times tc to td).
電圧Vmと電圧Vbとが略一致した(時刻td)後、制御装置20は、システムリレーSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える(図5(d)の時刻td)。続いて、制御装置20は、コンデンサC2を放電させる。   After the voltage Vm and the voltage Vb substantially coincide (time td), the control device 20 gives a control command SEC for turning off to the system relay SRC2 (time td in FIG. 5D). Subsequently, the control device 20 discharges the capacitor C2.
システムリレーSRC1の場合と同様に、システムリレーSRC2が健全であれば、電圧Vcはほぼ一定を保ち、電圧Vmは低下する(図5(a)の時刻td〜te)。また、電流Icはゼロを維持する(図5(e)におけるIc)。一方、システムリレーSRC2が溶着していれば、電流Icは増加する(図5(e)における#Ic2)。そのため、制御装置20は、コンデンサC2の放電を開始した後、電流Icまたは電圧偏差ΔV2の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断し、システムリレーSRC2の溶着有無を判定する。   As in the case of the system relay SRC1, if the system relay SRC2 is healthy, the voltage Vc remains substantially constant and the voltage Vm decreases (time td to te in FIG. 5A). Further, the current Ic maintains zero (Ic in FIG. 5E). On the other hand, if system relay SRC2 is welded, current Ic increases (# Ic2 in FIG. 5E). Therefore, after starting discharge of capacitor C2, control device 20 determines whether or not discharge has occurred in capacitor C1 based on at least one of current Ic and voltage deviation ΔV2, and determines whether system relay SRC2 is welded or not. judge.
図6は、本発明の変形例の溶着有無判定に係るフローチャートである。
図6を参照して、制御装置20は、イグニッション信号IGがオフされると、システムリレーSRB1〜SRB3に対して、オフにするための制御指令SEBを与える(ステップS200)。なお、システムリレーSRC1,SRC2は、オンに維持される。
FIG. 6 is a flowchart according to the welding presence / absence determination according to the modification of the present invention.
Referring to FIG. 6, when ignition signal IG is turned off, control device 20 provides control instructions SEB for turning off to system relays SRB1 to SRB3 (step S200). System relays SRC1 and SRC2 are kept on.
そして、制御装置20は、キャパシタC1が所定量まで充電されているか否かを判断する(ステップS201)。たとえば、ステップS201では、制御装置20は、イグニッション信号IGがオフされる直前のインバータ8,10および昇圧コンバータ12の動作状態、電圧測定部22で測定された電圧Vm、電流測定部24で測定された電流Ic、および電圧測定部26で測定された電圧Vcなどに基づいて、キャパシタC1の充電状態を判断する。   Then, the control device 20 determines whether or not the capacitor C1 is charged to a predetermined amount (step S201). For example, in step S201, the control device 20 measures the operating states of the inverters 8 and 10 and the boost converter 12 immediately before the ignition signal IG is turned off, the voltage Vm measured by the voltage measuring unit 22, and the current measuring unit 24. Based on the measured current Ic and the voltage Vc measured by the voltage measuring unit 26, the state of charge of the capacitor C1 is determined.
キャパシタC1が所定量まで充電されている場合(ステップS201においてYESの場合)には、制御装置20は、システムリレーSRC1に対して、オフにするための制御指令SECを与える(ステップS202)。一方、システムリレーSRC2は、オンに維持される。その後、制御装置20は、モータジェネレータMG1またはMG2のコイルで電荷が消費されるように、インバータ8または10に制御信号PWM1またはPWM2を与え、コンデンサC2を放電する(ステップS204)。そして、制御装置20は、所定の時間だけ待機する(ステップS206)。   When capacitor C1 is charged to a predetermined amount (YES in step S201), control device 20 provides control command SEC for turning off to system relay SRC1 (step S202). On the other hand, system relay SRC2 is kept on. Thereafter, control device 20 provides control signal PWM1 or PWM2 to inverter 8 or 10 so that the electric charge is consumed by the coil of motor generator MG1 or MG2, and discharges capacitor C2 (step S204). Then, the control device 20 waits for a predetermined time (step S206).
所定の時間経過(ステップS206)後、制御装置20は、電流Icが所定値以上であるか否か(ステップS208)、または、電圧偏差ΔVが所定値以下であるか否か(ステップS210)、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断する(ステップS212)。   After a predetermined time has elapsed (step S206), the control device 20 determines whether or not the current Ic is equal to or greater than a predetermined value (step S208), or whether or not the voltage deviation ΔV is equal to or less than a predetermined value (step S210). Based on at least one of the above, it is determined whether or not a discharge occurs in the capacitor C1 (step S212).
また、キャパシタC1において放電が生じていない場合(ステップS212においてNOの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1が健全であると判定する(ステップS214)。   When no discharge occurs in capacitor C1 (NO in step S212), control device 20 determines that system relay SRC1 is healthy (step S214).
キャパシタC1において放電が生じている場合(ステップS212においてYESの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1が溶着していると判定する(ステップS216)。さらに、制御装置20は、システムリレーSRC1が溶着しているとの判断結果を車内のインジケータなどに表示してもよい。そして、制御装置20は、以後の処理を中止する。   When discharge occurs in capacitor C1 (in the case of YES in step S212), control device 20 determines that system relay SRC1 is welded (step S216). Furthermore, the control device 20 may display a determination result that the system relay SRC1 is welded on an in-vehicle indicator or the like. Then, the control device 20 stops the subsequent processing.
システムリレーSRC1が健全であると判定する(ステップS214)と、制御装置20は、システムリレーSRC1に対して、オンにするための制御指令SECを与える(ステップS218)。すると、既にオンに維持されているシステムリレーSRC2に加えて、システムリレーSRC1がオンになる。そのため、キャパシタC1は、コンデンサC1と電気的に接続される。   When determining that the system relay SRC1 is healthy (step S214), the control device 20 gives a control command SEC for turning on the system relay SRC1 (step S218). Then, in addition to system relay SRC2 that is already kept on, system relay SRC1 is turned on. Therefore, the capacitor C1 is electrically connected to the capacitor C1.
その後、制御装置20は、コンデンサC2がキャパシタC1により充電されるように、所定の時間だけ待機する(ステップS220)。すなわち、制御装置20は、キャパシタC1の両端電圧(電圧Vc)がコンデンサC2(電圧Vm)の両端電圧と略一致するまで待機する。   Thereafter, the control device 20 waits for a predetermined time so that the capacitor C2 is charged by the capacitor C1 (step S220). That is, the control device 20 stands by until the voltage across the capacitor C1 (voltage Vc) substantially matches the voltage across the capacitor C2 (voltage Vm).
所定の時間経過(ステップS220)後、制御装置20は、システムリレーSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える(ステップS222)。その後、制御装置20は、モータジェネレータMG1またはMG2のコイルで電荷が消費されるように、インバータ8または10に制御信号PWM1またはPWM2を与え、コンデンサC2を放電する(ステップS224)。そして、制御装置20は、所定の時間だけ待機する(ステップS226)。   After a predetermined time has elapsed (step S220), the control device 20 gives a control command SEC for turning off to the system relay SRC2 (step S222). Thereafter, control device 20 provides control signal PWM1 or PWM2 to inverter 8 or 10 so that the electric charge is consumed by the coil of motor generator MG1 or MG2, and discharges capacitor C2 (step S224). Then, the control device 20 waits for a predetermined time (step S226).
所定の時間経過(ステップS226)後、制御装置20は、電流Icが所定値以上であるか否か(ステップS228)、または、電圧偏差ΔVが所定値以下であるか否か(ステップS230)、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において放電が生じているか否かを判断する(ステップS232)。   After a predetermined time has elapsed (step S226), the control device 20 determines whether or not the current Ic is equal to or greater than a predetermined value (step S228), or whether or not the voltage deviation ΔV is equal to or less than a predetermined value (step S230). Based on at least one of the above, it is determined whether or not a discharge occurs in the capacitor C1 (step S232).
キャパシタC1において放電が生じていない場合(ステップS232においてNOの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC2が健全であると判定する(ステップS234)。   If no discharge occurs in capacitor C1 (NO in step S232), control device 20 determines that system relay SRC2 is healthy (step S234).
また、キャパシタC1において放電が生じている場合(ステップS232においてYESの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC2が溶着していると判定する(ステップS236)。さらに、制御装置20は、システムリレーSRC2が溶着しているとの判断結果を車内のインジケータなどに表示してもよい。   Further, when the capacitor C1 is discharged (YES in step S232), control device 20 determines that system relay SRC2 is welded (step S236). Furthermore, the control device 20 may display a determination result that the system relay SRC2 is welded on an in-vehicle indicator or the like.
なお、キャパシタC1が所定量まで充電されていない場合(ステップS201においてNOの場合)には、制御装置20は、上述した蓄電装置BATの充電電荷を利用した溶着有無判定を実行する。   When capacitor C1 is not charged up to a predetermined amount (NO in step S201), control device 20 performs the above-described welding presence / absence determination using the charged charge of power storage device BAT.
この発明の実施の形態の変形例によれば、上述したこの発明の実施の形態における効果に加えて、システムリレーSRC1,SRC2の溶着を個別に判定することができる。そのため、システムリレーSRC1,SRC2の両方が溶着して、キャパシタC1が使用不能、すなわち車両100が走行不能となる前に、いずれか一方だけが溶着した場合などにおいて、運転者などにその警告を表示することができる。これにより、車両100が走行不能に陥る前に、溶着したシステムリレーを交換することができ、安全上もより好ましくなる。   According to the modification of the embodiment of the present invention, in addition to the effects in the embodiment of the present invention described above, the welding of the system relays SRC1 and SRC2 can be individually determined. Therefore, when both system relays SRC1 and SRC2 are welded and capacitor C1 is unusable, that is, when only one of them is welded before vehicle 100 cannot run, a warning is displayed to the driver. can do. As a result, the system relay that has been welded can be replaced before the vehicle 100 becomes unable to travel, which is more preferable in terms of safety.
(蓄電装置BATの充電電荷を利用した溶着有無判定)
イグニッション信号IGがオフされた後、キャパシタC1が所定量まで充電されていなければ、制御装置20は、蓄電装置BATが蓄えている電力を利用して、システムリレーSRC1,SRC2の溶着有無の判定を行なう。具体的には、制御装置20は、蓄電装置BATが電気的に接続された状態で、キャパシタC1を電気的に遮断するための制御指令SECをシステムリレーSRC1,SRC2に与える。その後、制御装置20は、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与えて、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(コンデンサC2の両端電圧)を上昇させる。そして、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(コンデンサC2の両端電圧)と、正極ラインPL3−負極ラインNL3間の電圧(キャパシタC1の両端電圧)との電圧差により、キャパシタC1が充電されるか否かに基づいて、溶着有無を判定する。
(Welding presence / absence determination using the charged charge of power storage device BAT)
If the capacitor C1 is not charged to a predetermined amount after the ignition signal IG is turned off, the control device 20 uses the power stored in the power storage device BAT to determine whether or not the system relays SRC1, SRC2 are welded. Do. Specifically, control device 20 provides system relays SRC1 and SRC2 with a control command SEC for electrically disconnecting capacitor C1 while power storage device BAT is electrically connected. Thereafter, control device 20 provides control signal PWC to boost converter 12 to increase the voltage between positive line PL2 and negative line NL2 (the voltage across capacitor C2). The capacitor C1 is charged by the voltage difference between the voltage between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2 (the voltage across the capacitor C2) and the voltage between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3 (the voltage across the capacitor C1). Whether or not welding is performed is determined based on whether or not the welding is performed.
図7は、蓄電装置BATの充電電荷を利用した溶着有無判定の実施に係る各部の時間波形である。   FIG. 7 is a time waveform of each unit related to the determination of the presence or absence of welding using the charge of the power storage device BAT.
図7(a)は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(電圧Vm)および正極ラインPL3−負極ラインNL3間の電圧(電圧Vc)を示す。   FIG. 7A shows a voltage between the positive electrode line PL2 and the negative electrode line NL2 (voltage Vm) and a voltage between the positive electrode line PL3 and the negative electrode line NL3 (voltage Vc).
図7(b)は、制御装置20からシステムリレーSRB1,SRB2,SRB3へ与えられる制御指令SEBを示す。   FIG. 7B shows a control command SEB given from the control device 20 to the system relays SRB1, SRB2, and SRB3.
図7(c)は、制御装置20からシステムリレーSRC1へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 7C shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC1.
図7(d)は、制御装置20からシステムリレーSRC2へ与えられる制御指令SECを示す。   FIG. 7D shows a control command SEC given from the control device 20 to the system relay SRC2.
図7(e)は、キャパシタC1の充放電電流(電流Ic)を示す。
図7(a)に示されるように、イグニッション信号IGがオフされた直後において、キャパシタC1の充電量が小さいために、電圧Vmおよび電圧Vcが低い場合には、制御装置20は、システムリレーSRB1,SRB2,SRB3に対して、オンにするための制御指令SEBを与える(図7(b)の時刻t1)。すなわち、制御装置20は、昇圧コンバータ12が正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧を調整可能なように、蓄電装置BATを昇圧コンバータ12と電気的に接続する。なお、上述したように、制御装置20は、昇圧コンバータ12への突入電流を抑制するため、システムリレーSRB1に遅延してシステムリレーSRB2をオンさせてもよいが、説明の便宜上、図7(b)における詳細な図示は省略する。
FIG. 7E shows the charge / discharge current (current Ic) of the capacitor C1.
As shown in FIG. 7A, immediately after the ignition signal IG is turned off, when the voltage Vm and the voltage Vc are low because the charge amount of the capacitor C1 is small, the control device 20 controls the system relay SRB1. , SRB2 and SRB3, a control command SEB for turning on is given (time t1 in FIG. 7B). That is, control device 20 electrically connects power storage device BAT to boost converter 12 such that boost converter 12 can adjust the voltage between positive line PL2 and negative line NL2. As described above, control device 20 may delay system relay SRB1 to turn on system relay SRB2 in order to suppress inrush current to boost converter 12, but for convenience of explanation, FIG. Detailed illustration in FIG.
そして、制御装置20は、システムリレーSRC1に対して、オフにするための制御指令SECを与える(図7(c)の時刻t2)。続いて、制御装置20は、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧を上昇させるように、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与える。すると、電圧Vmは、時定数をもって所定の電圧値まで到達する(時刻t3)。   And the control apparatus 20 gives the control instruction | command SEC for turning off with respect to system relay SRC1 (time t2 of FIG.7 (c)). Subsequently, control device 20 provides control signal PWC to boost converter 12 so as to increase the voltage between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2. Then, the voltage Vm reaches a predetermined voltage value with a time constant (time t3).
ここで、システムリレーSRC1が健全であれば、当該制御指令SECに応じて、キャパシタC1は、コンデンサC2と電気的に遮断される。そのため、キャパシタC1において充電が生じず、電圧Vcは現在の電圧を維持し(図7(a)におけるVc)、電流Icはゼロを維持する(図7(e)におけるIc)。   Here, if the system relay SRC1 is healthy, the capacitor C1 is electrically disconnected from the capacitor C2 in accordance with the control command SEC. Therefore, charging does not occur in the capacitor C1, the voltage Vc maintains the current voltage (Vc in FIG. 7A), and the current Ic maintains zero (Ic in FIG. 7E).
一方、システムリレーSRC1が溶着していれば、当該制御指令SECに関わらず、キャパシタC1は、コンデンサC2と電気的に接続されたままとなる。そのため、キャパシタC1において充電が生じず、電圧Vcは上昇し(図7(a)における#Vc1)、電流Icも充電側に増加する(図7(e)における#Ic1)。   On the other hand, if the system relay SRC1 is welded, the capacitor C1 remains electrically connected to the capacitor C2 regardless of the control command SEC. Therefore, charging does not occur in the capacitor C1, the voltage Vc increases (# Vc1 in FIG. 7A), and the current Ic also increases on the charging side (# Ic1 in FIG. 7E).
このように、キャパシタC1において充電が生じているか否かに基づいて、システムリレーSRC1の溶着の有無を判定することができる。そこで、制御装置20は、電圧Vmが所定の電圧値まで上昇した後、キャパシタC1の充電電流である電流Ic、または、キャパシタC1の両端電圧である電圧Vc、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において充電が生じているか否かを判断する(時刻t3〜時刻t4)。   In this manner, whether or not the system relay SRC1 is welded can be determined based on whether or not the capacitor C1 is charged. Therefore, after the voltage Vm rises to a predetermined voltage value, the control device 20 determines the capacitor C1 based on at least one of the current Ic that is the charging current of the capacitor C1 or the voltage Vc that is the voltage across the capacitor C1. It is determined whether or not charging is occurring at time t3 to time t4.
その後、制御装置20は、コンデンサC2に蓄えられている電荷を放電させて、電圧Vmを低下させる。電圧Vmが元の電圧レベルまで低下すると、制御装置20は、システムリレーSRC1に対して、オンにするための制御指令SECを与える(図7(c)の時刻t5)。   Thereafter, the control device 20 discharges the electric charge stored in the capacitor C2, and decreases the voltage Vm. When voltage Vm decreases to the original voltage level, control device 20 provides control command SEC for turning on to system relay SRC1 (time t5 in FIG. 7C).
さらに、制御装置20は、システムリレーSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える(図7(d)の時刻t6)。以下、上述した手順と同様の手順に従い、システムリレーSRC2の溶着有無判定を行なう(時刻t6〜時刻t9)。   Furthermore, the control device 20 gives a control command SEC for turning off to the system relay SRC2 (time t6 in FIG. 7D). Hereinafter, according to the procedure similar to the procedure described above, it is determined whether or not the system relay SRC2 is welded (time t6 to time t9).
図8は、蓄電装置BATの充電電荷を利用した溶着有無判定を行なうフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart for performing the welding presence / absence determination using the charge of the power storage device BAT.
図8を参照して、図4に示すフローチャートにおいて、キャパシタC1が所定量まで充電されていない場合(ステップS101においてNOの場合)には、制御装置20は、蓄電装置BATが使用可能であるか否かを判断する(ステップS300)。蓄電装置BATが使用可能である場合(ステップS300においてYESの場合)には、制御装置20は、システムリレーSRB2およびSRB3に対して、オンにするための制御指令SEBを与える(ステップS302)。すると、蓄電装置BATは、昇圧コンバータ12と電気的に接続される。   Referring to FIG. 8, in the flowchart shown in FIG. 4, when capacitor C1 is not charged up to a predetermined amount (NO in step S101), control device 20 can use power storage device BAT. It is determined whether or not (step S300). When power storage device BAT is usable (YES in step S300), control device 20 provides control command SEB for turning on system relays SRB2 and SRB3 (step S302). Then, power storage device BAT is electrically connected to boost converter 12.
そして、制御装置20は、システムリレーSRC1に対して、オフにするための制御指令SECを与える(ステップS304)。一方、システムリレーSRC2は、オンに維持される。続いて、制御装置20は、昇圧コンバータ12により電圧Vmを上昇させるように、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与える(ステップS306)。   Then, the control device 20 gives a control command SEC for turning off to the system relay SRC1 (step S304). On the other hand, system relay SRC2 is kept on. Subsequently, control device 20 provides control signal PWC to boost converter 12 so as to increase voltage Vm by boost converter 12 (step S306).
電圧Vmが所定の電圧値まで到達した後、制御装置20は、電流Icが所定値以上であるか否か(ステップS308)、または、電圧偏差ΔVが所定値以下であるか否か(ステップS310)、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において充電が生じているか否かを判断する(ステップS312)。   After voltage Vm reaches a predetermined voltage value, control device 20 determines whether current Ic is equal to or greater than the predetermined value (step S308), or whether voltage deviation ΔV is equal to or smaller than the predetermined value (step S310). ), Whether or not the capacitor C1 is charged is determined (step S312).
キャパシタC1において充電が生じていない場合(ステップS312においてNOの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1が健全であると判定する(ステップS314)。そして、制御装置20は、コンデンサC2を放電し(ステップS316)、続いて、システムリレーSRC1に対して、オンにするための制御指令SECを与え(ステップS317)、システムリレーSRC1をオンにする。制御装置20は、システムリレーSRC1についての溶着有無判定を終了する。   If charging has not occurred in capacitor C1 (NO in step S312), control device 20 determines that system relay SRC1 is healthy (step S314). Then, control device 20 discharges capacitor C2 (step S316), then gives control command SEC to turn on system relay SRC1 (step S317), and turns on system relay SRC1. The control device 20 ends the welding presence / absence determination for the system relay SRC1.
キャパシタC1において充電が生じている場合(ステップS312においてYESの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1が溶着していると判定する(ステップS318)。さらに、制御装置20は、システムリレーSRC1が溶着しているとの判断結果を車内のインジケータなどに表示してもよい。そして、制御装置20は、以後の処理を終了する。   When charging has occurred in capacitor C1 (YES in step S312), control device 20 determines that system relay SRC1 is welded (step S318). Furthermore, the control device 20 may display a determination result that the system relay SRC1 is welded on an in-vehicle indicator or the like. Then, the control device 20 ends the subsequent processing.
システムリレーSRC1についての溶着有無判定が終了すると、制御装置20は、システムリレーSRC2に対して、オフにするための制御指令SECを与える(ステップS320)。続いて、制御装置20は、昇圧コンバータ12により電圧Vmを上昇させるように、昇圧コンバータ12に制御信号PWCを与える(ステップS322)。   When the welding presence / absence determination for system relay SRC1 ends, control device 20 provides control command SEC for turning off system relay SRC2 (step S320). Subsequently, control device 20 provides control signal PWC to boost converter 12 so as to increase voltage Vm by boost converter 12 (step S322).
電圧Vmが所定の電圧値まで到達した後、制御装置20は、電流Icが所定値以上であるか否か(ステップS324)、または、電圧偏差ΔVが所定値以下であるか否か(ステップS326)、の少なくとも一方に基づいて、キャパシタC1において充電が生じているか否かを判断する(ステップS328)。   After voltage Vm reaches a predetermined voltage value, control device 20 determines whether or not current Ic is equal to or greater than a predetermined value (step S324), or whether or not voltage deviation ΔV is equal to or smaller than a predetermined value (step S326). ), Whether or not charging is occurring in the capacitor C1 is determined (step S328).
キャパシタC1において充電が生じていない場合(ステップS328においてNOの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC1が健全であると判定する(ステップS330)。   When charging is not occurring in capacitor C1 (NO in step S328), control device 20 determines that system relay SRC1 is healthy (step S330).
キャパシタC1において充電が生じている場合(ステップS328においてYESの場合)において、制御装置20は、システムリレーSRC2が溶着していると判定する(ステップS332)。さらに、制御装置20は、システムリレーSRC2が溶着しているとの判断結果を車内のインジケータなどに表示してもよい。   When charging has occurred in capacitor C1 (YES in step S328), control device 20 determines that system relay SRC2 is welded (step S332). Furthermore, the control device 20 may display a determination result that the system relay SRC2 is welded on an in-vehicle indicator or the like.
なお、蓄電装置BATが使用可能でない場合(ステップS300においてNOの場合)には、正極ラインPL2−負極ラインNL2間の電圧(電圧Vm)を調整できないため、制御装置20は、溶着有無判定を中止する。   When power storage device BAT is not usable (in the case of NO in step S300), control device 20 cancels the welding presence / absence determination because voltage (voltage Vm) between positive electrode line PL2 and negative electrode line NL2 cannot be adjusted. To do.
上述のように、制御装置20は、キャパシタC1の充電状態に応じて、システムリレーSRC1,SRC2に対する溶着有無判定の方法を切換える。   As described above, control device 20 switches the method for determining whether or not welding is performed for system relays SRC1 and SRC2 according to the state of charge of capacitor C1.
なお、この発明の実施の形態においては、この発明に係る電源装置を搭載したハイブリッド車両について説明したが、この発明の適用は、発電手段と、充放電特性が異なる蓄電装置およびキャパシタとを搭載した電源装置に対して可能である。一例として、燃料電池を搭載した燃料電池車などにも適用できる。   In the embodiment of the present invention, the hybrid vehicle equipped with the power supply device according to the present invention has been described. However, the application of the present invention includes power generation means, a power storage device and a capacitor having different charge / discharge characteristics. This is possible for the power supply. As an example, the present invention can be applied to a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明の実施の形態に従う電源装置を搭載した車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a power supply device according to an embodiment of the present invention. システムリレーSRC1またはSRC2が健全である場合における各部の時間波形である。It is a time waveform of each part in case system relay SRC1 or SRC2 is healthy. システムリレーSRC1およびSRC2が溶着している場合における各部の時間波形である。It is a time waveform of each part in case system relays SRC1 and SRC2 are welded. 本発明の溶着有無判定に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on the welding presence determination of this invention. 本発明の変形例の溶着有無判定の実施に係る各部の時間波形である。It is a time waveform of each part which concerns on implementation of the welding presence determination of the modification of this invention. 本発明の変形例の溶着有無判定に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on the welding presence determination of the modification of this invention. 蓄電装置の充電電荷を利用した溶着有無判定の実施に係る各部の時間波形である。It is a time waveform of each part which concerns on implementation of the welding presence determination using the charge of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の充電電荷を利用した溶着有無判定を行なうフローチャートである。It is a flowchart which performs the welding presence determination using the charge of an electrical storage apparatus.
符号の説明Explanation of symbols
2 エンジン、4 動力分割機構、6 減速機、8,10 インバータ、12 昇圧コンバータ、20 制御装置、22,26 電圧測定部、24 電流測定部、100 車両、BAT 蓄電装置、C1 キャパシタ、C2 コンデンサ、IG イグニッション信号、MG1,MG2 モータジェネレータ、PL1,PL2,PL3 正極ライン、PWM1,PWM2,PWC 制御信号、R1 制限抵抗、R2 放電抵抗、SEB,SEC 制御指令、NL1,NL2,NL3 負極ライン、SRB1,SRB2,SRB3,SRC1,SRC2 システムリレー。   2 engine, 4 power split mechanism, 6 speed reducer, 8, 10 inverter, 12 boost converter, 20 control device, 22, 26 voltage measurement unit, 24 current measurement unit, 100 vehicle, BAT power storage device, C1 capacitor, C2 capacitor, IG ignition signal, MG1, MG2 motor generator, PL1, PL2, PL3 positive line, PWM1, PWM2, PWC control signal, R1 limiting resistance, R2 discharge resistance, SEB, SEC control command, NL1, NL2, NL3 negative line, SRB1, SRB2, SRB3, SRC1, SRC2 System relay.

Claims (5)

  1. 電力を発生する発電手段と、
    前記発電手段から出力される電力を平滑化する平滑コンデンサと、
    前記平滑コンデンサと並列接続され、前記発電手段から出力される電力により充電可能なキャパシタと、
    前記キャパシタと前記平滑コンデンサとの間に配置され、制御指令に基づいて前記キャパシタと前記平滑コンデンサとを電気的に接続または遮断する第1のリレー部と、
    前記平滑コンデンサと並列接続され、前記発電手段から出力される電力により充電可能な蓄電部と、
    前記蓄電部と前記平滑コンデンサとの間に配置され、制御指令に基づいて前記蓄電部と前記平滑コンデンサとを電気的に接続または遮断する第2のリレー部と、
    前記第1のリレー部における溶着の有無を判定する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記第2のリレー部により、前記蓄電部を前記平滑コンデンサと電気的に遮断する蓄電部遮断手段と、
    前記キャパシタの充電状態を判断する充電判断手段と、
    前記充電判断手段により前記キャパシタが所定量まで充電されていると判断されたときに、前記第1のリレー部に対して、前記キャパシタを前記平滑コンデンサと電気的に遮断するための制御指令を与える遮断指令手段と、
    前記遮断指令手段による前記制御指令が与えられた後に、前記平滑コンデンサを放電する放電手段と、
    前記放電手段による前記平滑コンデンサの放電に伴う前記キャパシタの放電の有無を検知することにより、前記第1のリレー部における溶着の有無を判定する溶着判定手段とを含む、電源装置。
    Power generation means for generating electric power;
    A smoothing capacitor for smoothing the power output from the power generation means;
    A capacitor that is connected in parallel with the smoothing capacitor and can be charged by the power output from the power generation means;
    A first relay unit that is disposed between the capacitor and the smoothing capacitor and electrically connects or disconnects the capacitor and the smoothing capacitor based on a control command;
    A power storage unit that is connected in parallel with the smoothing capacitor and can be charged by power output from the power generation means,
    A second relay unit disposed between the power storage unit and the smoothing capacitor and electrically connecting or disconnecting the power storage unit and the smoothing capacitor based on a control command;
    A control unit for determining the presence or absence of welding in the first relay unit,
    The controller is
    A power storage unit blocking means for electrically blocking the power storage unit from the smoothing capacitor by the second relay unit;
    Charge determining means for determining a charge state of the capacitor;
    When the charge determining means determines that the capacitor is charged to a predetermined amount, a control command for electrically disconnecting the capacitor from the smoothing capacitor is provided to the first relay unit. Shut-off command means;
    Discharging means for discharging the smoothing capacitor after the control command by the shut-off command means is given;
    And a welding determination unit that determines whether or not the first relay unit is welded by detecting whether or not the capacitor is discharged due to the discharging of the smoothing capacitor by the discharging unit.
  2. 前記溶着判定手段は、前記キャパシタから放電される電流、および、前記平滑コンデンサの両端電圧に対する前記キャパシタの両端電圧の電圧偏差、の少なくとも一方に基づいて、前記キャパシタにおいて放電が生じているか否かを判断する放電判断手段を含む、請求項1に記載の電源装置。   The welding determination means determines whether or not a discharge has occurred in the capacitor based on at least one of a current discharged from the capacitor and a voltage deviation of the voltage across the capacitor with respect to the voltage across the smoothing capacitor. The power supply device according to claim 1, further comprising a discharge determination unit that determines the determination.
  3. 前記第1のリレー部は、前記キャパシタの正極側に直列接続される正極側リレーと、前記キャパシタの負極側に直列接続される負極側リレーとからなり、
    前記遮断指令手段は、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーに対して、前記制御指令を同時に与える、請求項1または2に記載の電源装置。
    The first relay unit includes a positive side relay connected in series to the positive side of the capacitor and a negative side relay connected in series to the negative side of the capacitor.
    3. The power supply device according to claim 1, wherein the shutoff command unit simultaneously gives the control command to the positive side relay and the negative side relay.
  4. 前記第1のリレー部は、前記キャパシタの正極側に直列接続される正極側リレーと、前記キャパシタの負極側に直列接続される負極側リレーとからなり、
    前記遮断指令手段は、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうち一方に対して、前記制御指令を与える、請求項1または2に記載の電源装置。
    The first relay unit includes a positive side relay connected in series to the positive side of the capacitor and a negative side relay connected in series to the negative side of the capacitor.
    3. The power supply device according to claim 1, wherein the cutoff command means gives the control command to one of the positive side relay and the negative side relay.
  5. 前記平滑コンデンサに接続され、電力を受けて駆動力を発生するモータジェネレータをさらに備え、
    前記放電手段は、前記モータジェネレータが駆動力を発生しないように、前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷を前記モータジェネレータで消費させて放電を行なう、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電源装置。
    A motor generator connected to the smoothing capacitor and receiving electric power to generate a driving force;
    5. The discharge unit according to claim 1, wherein the discharging unit discharges the electric charge stored in the smoothing capacitor by the motor generator so that the motor generator does not generate a driving force. 6. Power supply.
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