JP2013500548A

JP2013500548A - 電池と車両両の車載電力系統との切断および接続を行なうための装置の動作を診断する方法

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Publication number: JP2013500548A
Application number: JP2012521070A
Authority: JP
Inventors: ダニエルボワロン，; マサトオリグチ，
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2013-01-07
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Abstract

本発明は、バイポーラ式の高電圧電池（１２）と、車両両のバイポーラ式の車載電力系統（１４）との切断および接続を行なうための装置（１０）の作動状態を診断する方法に関する。前記装置（１０）は、電池（１２）の第１の端子（１８）と電力系統（１４）の第１の端子（２０）との間に配置された第１の電力リレー（１６）と、電池（１２）の第２の端子（２４）と電力系統（１４）の第２の端子（２６）との間に配置された第２の電力リレー（２２）と、第１の電力リレー（１６）と並列に接続される第３のプレチャージリレー（２８）とプレチャージ抵抗器（３０）との直列配置（２８、３０）とを含み、この方法は、切断／接続装置（１０）における２つの電圧（Ｖ_１、Ｖ_２）を測定することと、測定された電圧（Ｖ_１、Ｖ_２）を、切断／接続装置（１０）の故障を表す電圧の所定の値と比較することと、比較の結果に基づいてリレー（１６、２２、２８）の故障を診断することとを含む。本発明によれば、測定される電圧は、電池（１２）の第１の端子（１８）と車載電力系統（１４）側に配置された第２のリレー（２２）との間の第１の電圧（Ｖ_１）と、車載電力系統（１４）の第１の端子（２０）と第２の端子（２６）との間の第２の電圧（Ｖ_２）である。

Description

本発明は、車両両の車載電力系統の供給の分野と、蓄電池とに関し、具体的には、車載電力系統と電池とのバイポーラ切断およびバイポーラ接続を行うリレーの作動状態の診断方法に関する。

電気車両両またはハイブリッド車両両では、蓄電池は、車両の車載高電圧電力系統、すなわち電池で駆動される電力消費部品のすべてに、通常６０Ｖ超の高電圧を供給する。電池によって供給される高電圧により、たとえば車両が駐車モードに切り替わる際の電池の切断は、バイポーラである必要がある、つまり、車載電力系統から電池の２つの端子を切断する必要がある。このような電池のバイポーラ切断によって、
・車載電力系統の部品を破損する可能性がある、または、車両のユーザーの安全に弊害を及ぼす可能性がある技術的な故障の場合に、高電圧電力系統を電池から自動的に隔離することと、
・駐車モードにおける、漏洩電流による電池の放電を回避することと、
・車載電力系統への高電圧の印加の継続時間を、電池の実使用可能期間のみに制限し、これにより、車載電力系統の部品の耐用年数を改善して、この切断を行う部品の単純な故障の場合も含め、高電圧および関連する電力需要の影響下に部品が置かれる時間を可能な限り短くすることと、
が可能となる。

電池のバイポーラ切断は、切断を行う部品と車載電力系統の部品とを保護するために、特に接続と切断の遷移相に関しては、電気的制約をより良く満たす必要がある。具体的には、
・電流は、車載電力系統と電池との切断および接続の間は、車載電力系統の部品、たとえばキャパシタと、切断／接続部品自体とにストレスをかけないように、制限する必要があり、
・切断／接続部品、通常は電力リレーの作動状態を診断して、これにより、車載電力系統への故障の伝播を完全に回避する必要があり、
・切断／接続部品、通常は電力リレーの動作回数は、特にリレー接点の耐用年数を最適化するために、最小限にする必要があり、
・ゼロ電流の高電圧電池の電圧計測を可能にして、特に、電気車両またはハイブリッド車両の管理に必要な電池の充電状態の推測を行う必要がある。

図１は、高電圧蓄電池１２と車載高電圧電力系統１４との間を切断したり、接続したりするための従来技術装置１０の概略図であり、上に示した状態を満たすことを目的として設計されている。

切断／接続装置１０は、
・電池１２の第１の端子１８と、電力系統１４の第１の端子２０との間を接続する第１の電力リレー１６と、
・電池の第２の端子２４と、電力系統の第２の端子２６との間を接続する第２の電力リレー２２と、
・電池の第１の端子１８と電力系統の第１の端子２０との間で直列接続されている第３のリレー２８および抵抗器３０を含むプレチャージ線と、
・以下で説明するように、所定の手順に従ったリレー１６、２２、２８の開閉を命令する制御モジュール３２と、
を含む。

図２は、制御モジュール３２によって実現される、リレー１６、２２、２８の開閉手順を示す流れ図であり、これによって、車両を駐車モード（電池１２が車載電力系統１４から切断される場合）から走行モード（電池１２が車載電力系統１４に接続される場合）に切り替えることができる。

３つのリレー１６、２２、２８が開いている駐車モード４０から、第１のリレー１６および第２のリレー２２が閉じて、第３のリレー２８が開く走行モード４２に切り替えるためには、モジュール３２が、まず、第３のリレー２８を閉じるための命令を４４で生成し、次いで第２のリレー２２を閉じるよう４６で命令する。次に、車載電力系統１４のプレローディングを行うために、タイマが４８で起動する。

車載電力系統はプレローディングされると、モジュール３２は５０で第１のリレー１６に閉じるよう命令し、次に、５２でタイマが起動して車載電力系統１４に電流が安定するまで待つ。このタイマは、第１のリレー１６のバウンスの継続時間に比して著しく長い。車載電力系統で電流が安定すると、モジュール３２は５４で第３のリレー２８を開けるための命令を生成し、次に、車両は走行モード４２となる。

走行モード４２から駐車モード４０に切り替えるためには、最初に、モジュール３２は、第１のリレー１６を開くための命令を５６で送信し、次に、第２のリレー２２を開けるための命令を５８で送信する。

一動作モードから別の動作モードに切り替えるための、上に記載した手順は、リレーの開閉動作の回数を最小限に抑えるものである。したがって、これらの手順は、実際、リレー１６、２２、２８を保護するのに好適であって、耐用年数を最適化する。

図１を再度参照すると、従来は、たとえばリレーが開閉状態のいずれかに固着した状態になるといった切断／接続装置１０の故障を診断するために、第１の電圧計６０（図１）を電池１２の端子１８と２４との間に設置し、第２の電圧計６２を車載電力系統１４の端子２０と２６との間に設置し、電圧計６０、６２をたとえば制御モジュール３２に接続し、この制御モジュール３２が、電圧計によって測定される電圧に基づいて診断手順を実行するする。

測定電圧の処理は、いくつかの特定の故障を効果的に診断すること、たとえば、第１のリレー１６を開けるための命令（電池の切断のための手順におけるステップ５６）の後に、第１の電圧計６０および第２の電圧計６２による測定電圧が、電池１２の端子間の電圧（車両が駐車モードである場合に、第１の電圧計６０によって測定される）と等しい場合には、第１のリレー１６が閉状態に固着していると診断することなどが可能であるが、他の故障を同時的に診断することはできない。具体的には、第２のリレー２２が閉状態に固着している場合、この故障は車両が駐車モードから起動モードに切り替わる時にしか診断することができない。実際、この故障が検出される前には、電池１２のバイポーラ切断を長時間（駐車モードに費やされる時間）行うことが出来ず、上に記載した理由により電池１２と車載電力系統１４とを破損しうる。

本発明の目的は、切断／接続装置のリレーの作動状態を診断するための方法を提供し、リレーの開閉手順を変更せずに、最小限の測定で、電池のバイポーラ切断に影響を及ぼす故障を判断することを可能にすることによって、上記の問題を解決することである。

この目的のために、本発明の一主題は、車両両のバイポーラ式の電力系統とバイポーラ式の高電圧蓄電池との切断／接続装置の作動状態を診断するための方法であって、この装置は、電池の第１の端子と電力系統の第１の端子との間に設置される第１の電力リレーと、電池の第２の端子と電力系統の第２の端子との間に設置される第２の電力リレーと、第１の電力リレーと並列に接続される第３のプレチャージリレーとプレチャージ抵抗器との直列接続とを含み、この方法は、
・切断／接続装置における２つの電圧の測定と、
・測定電圧と、切断／接続装置の故障を表す電圧の所定の値との比較と、
・比較の結果に基づくリレーの故障の診断と、
を含む。

本発明によれば、測定電圧は、電池の第１の端子と、車載電力系統側に設置される第２のリレーの端子との間の第１の電圧と、車載電力系統の第１の端子と第２の端子との間の第２の電圧である。

言い換えれば、これらの電圧は共に、車両を駐車モードに切り替えることなく電池のバイポーラ切断に影響を及ぼす故障を診断するために必要となる情報を含む。

本発明の特定の実施形態によれば、この方法は以下に記載する特徴の１または複数を含む。

運転者による車両の使用中、
・車載電力系統への電池の接続は、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開くことからなり、
・車載電力系統からの電池の切断は、連続して、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、
第１のリレーを開くための命令の後に、第１の測定電圧および第２の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しい場合は、第１のリレーは継続的に閉状態であると診断される。

運転者による車両の使用中、
・車載電力系統への電池の接続は、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開くことからなり、
・車載電力系統からの電池の切断は、連続して、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、
第２のリレーを開くための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が実質的にゼロである場合は、第２のリレーは継続的に閉状態であると診断される。

運転者による車両の使用中、
・車載電力系統への電池の接続は、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開くことからなり、
・車載電力系統からの電池の切断は、連続して、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、
第１のリレーを開くための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が正かつ電池の開回路電圧未満の場合は、第３のリレーは継続的に閉状態であると診断される。

運転者による車両の使用中、
・車載電力系統への電池の接続は、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開くことからなり、
・車載電力系統からの電池の切断は、連続して、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、
第３のリレーを開くための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が低下する場合は、第１のリレーは継続的に開状態であると診断される。

運転者による車両の使用中、
・車載電力系統への電池の接続は、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開くことからなり、
・車載電力系統からの電池の切断は、連続して、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、
第２のリレーを開くための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が実質的にゼロである場合は、第３のリレーは継続的に開状態であると診断される。

運転者による車両の使用中、
・車載電力系統への電池の接続は、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開くことからなり、
・車載電力系統からの電池の切断は、連続して、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、
第２のリレーを閉じるための命令の後に、第１の測定電圧および第２の測定電圧が実質的にゼロである場合は、第２のリレーは継続的に開状態であると診断されるか、または、電池の端子が開回路と診断される。

車両の保守手順は、第１、第２および第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開き、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、駐車モードにおいて、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が実質的にゼロである場合は、第２のリレーは継続的に閉状態であると診断される。

車両の保守手順は、第１、第２および第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開き、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、第２のリレーを閉じるための命令の後に、第１の測定電圧および第２の測定電圧が実質的にゼロである場合は、第２のリレーは継続的に開状態であると診断されるか、または、電池の端子は開回路と診断される。

この方法は、電池の端子または第２のリレーの端子どちらが開回路かを知るために、第２のリレーの端子間の電圧を測定することをさらに含む。

車両の保守手順は、第１、第２および第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開き、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、第２のリレーを閉じるための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が電池の開回路電圧まで増大する場合は、第３のリレーは継続的に閉状態であると診断され、

車両の保守手順は、第１、第２および第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開き、第１のリレーを開くことからなり、第３のリレーを閉じるための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が実質的にゼロである場合は、第３のリレーは継続的に開状態であると診断され、

車両の保守手順は、第１、第２および第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、第２のリレーを閉じ、第３のリレーを閉じ、第１のリレーを閉じ、第３のリレーを開き、第１のリレーを開き、第２のリレーを開くことからなり、第３のリレーを開くための命令の後に、第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、第２の測定電圧が低下する場合は、第１のリレーは継続的に開状態であると診断される。

本発明は、単なる例として、および、添付図面に関して提示される以下の記載を参照することによってさらによく理解され、同一の符号は同一または類似の要素を指す。

電池を車両両の車載電力系統から切り離したり、この系統に接続したりするための、本明細書の背景技術に記載されている従来技術の装置の概略図である。本明細書の背景技術に記載されている図１の装置の開閉手順の流れ図である。本発明による電圧測定を示す概略図である。本発明によって図３に示す電圧測定に応じて故障を診断するための表を伴った、リレーの開閉手順に関する流れ図である。本発明によって図３に示す電圧測定に応じて故障を診断するための表を伴った、車両両のための保守開閉手順に関する流れ図である。

図３は、本発明に従って実施される電圧測定を示し、電池１２と車載電力系統１４との切断および接続を行なうための装置１０は図１の装置と同一である。

本発明によれば、第１の電圧測定は、電池１２の第１の端子１８と、車載電力系統の第２の端子２６との間、言い換えれば、電池の第１の端子１８と、車載電力系統１４側に設置されている第２のリレー２２の端子７２との間の電圧計７０によって行われる。さらに、第２の電圧測定は、車載電力系統の端子２０と２６との間の電圧計６２によって行われる。最後に、任意に、第３の電圧測定は、第２のリレー２２の端子間の電圧計７４によって行われる。

図４は、制御モジュール３２によって実行され、車両を駐車モードから走行モードへ切り替えることを可能にする、リレー１６、２２、２８の開閉手順を示す流れ図である。本発明によれば、この開閉手順は、図２に関して説明した開閉手順とは、第２のリレー２２を閉じる４４の命令と第３のリレー２８を閉じる４６の命令が逆になる点で異なる。さらに、電池１２の開回路電圧Ｖ_Ｂ、言い換えれば、駐車モードの場合に、端子が開回路の場合の電池の端子１８と２４との間の電圧の測定のためのステップ８０は、走行モードに遷移するためにリレーを閉じるための手順より前に実施される。

図４は、制御モジュール３２の各開閉命令後に、リレー１６、２２、２８に故障がある場合、つまり、第１のリレー１６が開位置に固着しているか、第２のリレー２２が開位置に固着しているか、第３のリレー２８が開位置に固着しているか、第１のリレー１６が閉位置に固着しているか、第２のリレー２２が閉位置に固着しているか、第３のリレー２８が閉位置に固着している場合における、第１の電圧計７０によって測定された電圧Ｖ_１と、第２の電圧計６２によって測定された電圧Ｖ_２とによる値も示す。記号「↑」は電圧の増大を表し、記号「↓」は電圧の減少を表す。したがって、たとえば、表現「Ｖ_１↓Ｖ_Ｂ」は、電圧Ｖ_１が値Ｖ_Ｂまで減少することを意味する。さらに、リレーの開閉が同じ状態であっても、電圧Ｖ_１およびＶ_２は、さまざまな値を取る場合もあり、たとえばブロック９０および９１などの上下に配置される２つのブロックによって表される。

測定電圧Ｖ_１およびＶ_２を用い、これらの電圧を切断／接続装置のリレー１６、２２、２８の所定の故障を表す値と比較して、制御モジュール３２は故障を診断する。

具体的には、
・４６での第２のリレー２２を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１およびＶ_２が実質的にゼロである場合（ブロック９０）、モジュール３２は、第２のリレー２２が開状態に固着していると診断するか、または、電池１２の端子が開回路であると診断し、
・４４での第３のリレー２８を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が実質的にゼロである場合（ブロック９２）、モジュール３２は、第３のリレー２８が開状態に固着していると診断し、
・５４での第３のリレー２８を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が低下する場合（ブロック９４）、モジュール３２は、第３のリレー２８が開状態に固着していると診断し、
・５６での第１のリレー１６を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１およびＶ_２が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しい場合（ブロック９６）、モジュール３２は、第１のリレー１６が閉状態に固着していると診断し、
・５６での第１のリレー１６を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が０〜Ｖ_Ｂである場合（ブロック９８）、モジュール３２は、第３のリレー２８が閉状態に固着していると診断し、
・５８での第２のリレー２２を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が実質的にゼロである場合（ブロック１００）、モジュール３２は、第２のリレー２２が閉状態に固着していると診断する。

図に示すように、リレーの故障は、車両が駐車モードに切り替わる前に、極めて早い時点で検出される。このように、たとえば車両を駐車モードに設定する開始手順中に、電圧Ｖ_１およびＶ_２が実質的に等しい場合は、第１のリレー１６は閉状態には固着されており、電圧Ｖ_２がＶ_１より小さい場合は、第３のリレー２８は閉状態に固着されている。

第２のリレー２２が開状態であるのか、または、電池１２の端子が開回路かを区別する必要がある場合（ブロック９０）には、第３の電圧計７４による電圧測定によってこの不確実性を取り除くことができる。

さらに、故障の正確な原因がどのように特定されたかに関わらず、切断／接続装置１０で故障が発生したことをさらに早い時点で判断することができる。

具体的には、以下に示す場合に、この段階では電池および車載電力系統の部品の動作に対していかなる機能的な、つまり重大な影響を及ぼすことのない、モジュール１０の故障が診断される。
・４６での第２のリレー２２を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が実質的にゼロである場合（ブロック１０２）。
・４４での第３のリレー２８を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が電圧Ｖ_Ｂまで増大する場合（ブロック１０４）。
・５４での第３のリレー２８を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１および電圧Ｖ_２が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しい場合（ブロック１０６）。
・５６での第１のリレー１６を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が低下する場合（ブロック１０８）。
・５６での第２のリレー２２を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１および電圧Ｖ_２が実質的にゼロである場合（ブロック１１０）。

切断／接続装置１０の故障が診断された場合、車両の運転者は、たとえば車両のダッシュボードの表示灯の照明により故障の警告を受け、修理または交換を行うように促される。

修理時には、運転者による車両の使用中に検出されたリレーの故障を再現し、この診断を確認し、修理が完了した後に故障が修復されたことを検査するために、「保守手順」と呼ばれるリレー１６、２２、２８の開閉手順を実行することができる。

このような保守手順は、リレー１６、２２、２８の故障中に測定電圧Ｖ_１およびＶ_２がとる値と関連して図５に示す。

駐車モード４０から開始して、１２０で第２のリレー２２を閉じるための命令が、続いて１２２で第３のリレー２８を閉じるための命令が生成される。１２４でプレローディングタイマが実行されると、保守手順は、１２６で第１のリレー１２６を閉じるための命令によって継続し、１２８で電気出力にスイッチが入り、電池１２は、車両の電気牽引システムを動作させるために車載電力系統１４に接続される。１３０で第３のリレー２８を開くための命令が生成され、続いて１３２で第１のリレー１６を開くための命令が生成され、１３４で第２のリレーを開くための命令が生成される。その後、車両は駐車モード４０に戻る。

制御モジュール３２は以下に示す診断手順を実行する。
・駐車モード４０で、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が実質的にゼロである場合（ブロック１３６）、モジュール３２は、第３のリレー２８が閉状態に固着していると診断する。
・１２０での第２のリレー２２を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１およびＶ_２が実質的にゼロである場合（ブロック１３８）、モジュール３２は、第２のリレー２２が開状態に固着していると診断するか、または、電池１２の端子が開回路と診断し、故障の不確実性は電圧計７４で第２のリレー２２の端子間の電圧測定を任意に利用することによって取り除かれる。
・１２０での第２のリレー２２を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が電圧Ｖ_Ｂまで増大する場合（ブロック１４０）、モジュール３２は、第３のリレー２８が開状態に固着していると診断する。
・１２２での第３のリレー２８を閉じるための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が実質的にゼロである場合（ブロック１４２）、モジュール３２は、第３のリレー２８が開状態に固着していると診断する。
・１３０での第３のリレー２８を開くための命令に続いて、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_Ｂと実質的に等しく、かつ、電圧Ｖ_２が低下する場合（ブロック１４４）、モジュール３２は、第１のリレー１６が開状態に固着していると診断する。

さらに、図４に関して記載したように、たとえば運転者による車両の使用中に、第１のリレー１６が閉状態であると診断された場合、ステップ１２０〜１３４で構成される保守手順は禁止されるのが好ましい。これは、このような手順は、第１のリレー１６が閉状態で固着していると、車載電力系統１４の急速な充電を引き起こす可能性があり、車載電力系統１４の他のリレーおよび部品を破損する危険性があることによる。同じ理由で、第２のリレー２２が閉状態で固着している場合、ステップ１２６〜１３４で構成される手順は禁止される。

禁止状態は、たとえば制御モジュール３２によって管理され、この制御モジュールは、メモリに診断した故障を保存し、デフォルトでさまざまな部品やリレーに危険性のある手順を禁止する。

本発明によれば、このようにして切断／接続装置の動作の診断方法が得られ、特に車両が駐車モードに切り替わる前に、極めて早い時点でこの装置を形成するリレーの故障を検出することが可能となる。さらに、この診断方法は、リレーの開閉のためのステップを追加しないため、リレーの耐用年数は維持される。

Claims

バイポーラ式の高電圧蓄電池（１２）と車両両の電力系統（１４）との切断および接続を行なう装置（１０）の作動状態を診断する方法であって、前記装置（１０）は、前記電池（１２）の第１の端子（１８）と前記電力系統（１４）の第１の端子（２０）との間に設置される第１の電力リレー（１６）と、前記電池（１２）の第２の端子（２４）と前記電力系統（１４）の第２の端子（２６）との間に設置される第２の電力リレー（２２）と、前記第１のリレー（１６）と並列に接続される第３のプレチャージリレー（２８）とプレチャージ抵抗器（３０）との直列接続（２８、３０）とを含み、前記方法は、
前記切断／接続装置（１０）における２つの電圧（Ｖ_１、Ｖ_２）を測定することと、
前記測定された電圧（Ｖ_１、Ｖ_２）を、前記切断／接続装置（１０）の故障を表す電圧の所定の値と比較することと、
前記比較の結果に基づいてリレー（１６、２２、２８）の故障を診断することと
を含み、
前記測定電圧が、前記電池（１２）の前記第１の端子（１８）と、前記車載電力系統側（１４）に設置される前記第２のリレー（２２）の前記端子との間の第１の電圧（Ｖ_１）および、前記車載電力系統（１４）の前記第１の端子（２０）と前記第２の端子（２６）との間の第２の電圧（Ｖ_２）であることを特徴とする、方法。
運転者による前記車両の使用中に、
・前記電池の前記車載電力系統への接続が、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開くことからなり、
・前記電池の前記車載電力系統からの切断が、連続して、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、
前記第１のリレーを開くための命令の後に、前記第１の測定電圧および前記第２の測定電圧が、前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しい場合に、前記第１のリレーが継続的に閉状態であると診断することと
を特徴とする、請求項１に記載の方法。
運転者による車両の使用中に、
・前記電池の前記車載電力系統への接続が、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開くことからなり、
・前記電池の前記車載電力系統からの切断が、連続して、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、
前記第２のリレーを開くための命令の後に、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が実質的にゼロである場合に、前記第２のリレーが継続的に閉状態であると診断することと
を特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
運転者による車両の使用中に、
・前記電池の前記車載電力系統への接続が、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開くことからなり、
・前記電池の前記車載電力系統からの切断が、連続して、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、
前記第１のリレーを開くための命令の後に、前記第１の測定電圧が電池の開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が正かつ前記電池の前記開回路電圧未満の場合に、第３のリレーが継続的に閉状態であると診断することと
を特徴とする、請求項１、２または３に記載の方法。
運転者による車両の使用中に、
・前記電池の前記車載電力系統への接続が、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開くことからなり、
・前記電池の前記車載電力系統からの切断が、連続して、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、
前記第３のリレーを開くための命令の後に、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が低下する場合に、前記第１のリレーが継続的に開状態であると診断することと
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
運転者による車両の使用中に、
・前記電池の前記車載電力系統への接続が、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開くことからなり、
・前記電池の前記車載電力系統からの切断が、連続して、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、
前記第２のリレーを閉じるための命令の後に、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が実質的にゼロである場合に、第３のリレーが継続的に開状態であると診断することと
を特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
運転者による車両の使用中に、
・前記電池の前記車載電力系統への接続が、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開くことからなり、
・前記電池の前記車載電力系統からの切断が、連続して、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、
前記第２のリレーを閉じるための命令の後に、前記第１の測定電圧および前記第２の測定電圧が実質的にゼロである場合に、前記第２のリレーが継続的に開状態であると診断するか、または、前記電池の前記端子が開回路であると診断することと
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
前記車両の保守手順が、前記第１、前記第２および前記第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開き、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、駐車モードで、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が実質的にゼロである場合に、前記第２のリレーが継続的に閉状態であると診断することとを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
前記車両の保守手順が、前記第１、前記第２および前記第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開き、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、前記第２のリレーを閉じるための命令の後に、前記第１の測定電圧および前記第２の測定電圧が実質的にゼロである場合に、前記第２のリレーが継続的に開状態であると診断するか、または、前記電池の前記端子が開回路であると診断することとを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
前記電池の前記端子または前記第２のリレーの前記端子のどちらが開回路かを知るために、前記第２のリレーの端子間の電圧を測定することをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
前記車両の保守手順が、前記第１、前記第２および前記第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開き、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、前記第２のリレーを閉じるための命令の後に、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧まで増大する場合に、前記第３のリレーが継続的に閉状態であると診断することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
前記車両の保守手順が、前記第１、前記第２および前記第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開き、前記第１のリレーを開くことからなることと、前記第３のリレーを閉じるための命令の後に、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が実質的にゼロである場合に、前記第３のリレーが継続的に開状態であると診断することとを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
前記車両の保守手順が、前記第１、前記第２および前記第３のリレーがすべて開いている駐車モードから開始して、連続して、前記第２のリレーを閉じ、前記第３のリレーを閉じ、前記第１のリレーを閉じ、前記第３のリレーを開き、前記第１のリレーを開き、前記第２のリレーを開くことからなることと、前記第３のリレーを開くための命令の後に、前記第１の測定電圧が前記電池の前記開回路電圧と実質的に等しく、かつ、前記第２の測定電圧が低下する場合に、前記第１のリレーが継続的に開状態であると診断することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。