JP2018085803A - Power supply system - Google Patents

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真吾 槌矢
Shingo Tsuchiya
真吾 槌矢
鎌田 誠二
Seiji Kamata
誠二 鎌田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire accurate current value even when an inexpensive ammeter is used in a power supply system which acquires a current value between a battery pack and vehicular load on the basis of an output signal of an ammeter installed between the battery pack and the vehicular load.SOLUTION: On the basis of an output signal of an ammeter 3a when a main contactor 2b, a sub contactor 2c, and a precharge contactor 2e2 are in off states and an output signal of the ammeter 3a when the main contactor 2b is in an off state and the sub contactor 2c and the precharge contactor 2e2 are in on states, gain characteristic and an offset error of the ammeter 3a are obtained. On the basis of the gain characteristic and the off-set error, a current value is obtained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電源システムに関するものである。   The present invention relates to a power supply system.

周知のように、自動車等の車両に対しては、バッテリやモータが搭載されている。例えば、特許文献1に示すように、バッテリとモータ等の車両用負荷との間に流れる電流は、電流計によって計測され、当該電流値を示す出力信号が電流計から出力される。このような電流計からの出力信号は、車両に搭載されたバッテリECUに入力される。バッテリECUでは、入力された電流計の出力信号が示す電圧値をバッテリとモータ等の車両用負荷との間に流れる電流値に置き換えることで、当該電流値を取得する。   As is well known, a battery or a motor is mounted on a vehicle such as an automobile. For example, as shown in Patent Document 1, a current flowing between a battery and a vehicle load such as a motor is measured by an ammeter, and an output signal indicating the current value is output from the ammeter. An output signal from such an ammeter is input to a battery ECU mounted on the vehicle. In the battery ECU, the current value is acquired by replacing the voltage value indicated by the output signal of the input ammeter with a current value flowing between the battery and a vehicle load such as a motor.

ところが、電流計の個体差等に起因して、バッテリと車両用負荷との間の電流値に対する出力信号の電圧値が本来の値からずれる場合がある。このような場合には、電流計から本来の電流値を示さない電圧値の出力信号が出力されることになるため、バッテリECU側で正確な電流値を取得することができなくなる。そこで、特許文献1では、オフセット誤差検出回路を備え、オフセット誤差検出回路で検出したオフセット誤差に基づく補正を行うことで、より正確な電流値を取得可能としている。   However, the voltage value of the output signal with respect to the current value between the battery and the vehicle load may deviate from the original value due to individual differences of the ammeter. In such a case, since an output signal having a voltage value that does not indicate the original current value is output from the ammeter, the battery ECU cannot obtain an accurate current value. Therefore, in Patent Document 1, an offset error detection circuit is provided, and a more accurate current value can be acquired by performing correction based on the offset error detected by the offset error detection circuit.

特開2005−91185号公報JP 2005-91185 A

しかしながら、廉価な電流計を用いた場合には、オフセット誤差のみではなくてゲイン誤差が大きく、オフセット誤差に基づく補正のみでは、正確な電流値を取得することができない。   However, when an inexpensive ammeter is used, not only the offset error but also the gain error is large, and an accurate current value cannot be obtained only by correction based on the offset error.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、直流電源と車両用負荷との間に設置された電流計の出力信号に基づいて直流電源と車両用負荷との間の電流値を取得する電源システムにおいて、廉価な電流計を用いた場合であっても、正確な電流値を取得可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the current value between the DC power supply and the vehicle load is calculated based on the output signal of an ammeter installed between the DC power supply and the vehicle load. It is an object of the present invention to make it possible to acquire an accurate current value even when an inexpensive ammeter is used in an acquired power supply system.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、直流電源の一方の出力端と車両用負荷との間に設けられる第1開閉器と、上記直流電源の他方の出力端と上記車両用負荷との間に設けられる第2開閉器と、一端が上記第1開閉器と上記車両用負荷との間に接続されると共に他端が上記第2開閉器と上記車両用負荷との間に接続される平滑コンデンサと、上記第1開閉器をバイパスすると共に、直列接続される抵抗器と第3開閉器とを有するプリチャージ回路と、上記直流電源と上記車両用負荷との間に設置される電流計と、上記電流計の出力信号に基づいて上記直流電源と上記車両用負荷との間に流れる電流値を求める電流検出部とを備える電源システムであって、上記電流検出部が、上記第1開閉器、上記第2開閉器及び上記第3開閉器がオフ状態での上記電流計の出力信号である第1出力信号を取得し、上記第2開閉器がオフ状態であり、上記第2開閉器及び上記第3開閉器がオン状態での電流計の出力信号である第2出力信号を取得し、上記第1出力信号及び上記第2出力信号に基づいて上記電流計のゲイン特性とオフセット誤差とを求め、上記ゲイン特性及び上記オフセット誤差に基づいて上記電流値を求めるという構成を採用する。   As means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a first switch provided between one output end of a DC power source and a vehicle load, the other output end of the DC power source, and the vehicle load. A second switch provided between the first switch and the vehicle load, and one end connected between the second switch and the vehicle load. And a precharge circuit that bypasses the first switch and has a resistor and a third switch connected in series, and is installed between the DC power source and the vehicle load. A power supply system comprising an ammeter and a current detection unit for obtaining a current value flowing between the DC power source and the vehicle load based on an output signal of the ammeter, wherein the current detection unit is the first 1 switch, the second switch, and the third switch A first output signal that is an output signal of the ammeter in an off state is acquired, the second switch is in an off state, and the ammeter in the state in which the second switch and the third switch are on A second output signal that is an output signal is acquired, a gain characteristic and an offset error of the ammeter are obtained based on the first output signal and the second output signal, and the gain characteristic and the offset error are calculated based on the gain characteristic and the offset error. A configuration in which the current value is obtained is adopted.

本発明によれば、第1開閉器、第2開閉器及び第3開閉器がオフ状態での電流計の出力信号(第1出力信号)と、第1開閉器がオフ状態であり、第2開閉器及び第3開閉器がオン状態での電流計の出力信号(第2出力信号)に基づいて、電流計のゲイン特性とオフセット誤差とを求め、ゲイン特性及びオフセット誤差に基づいて電流値を求める。つまり、本発明によれば、オフセット誤差のみならず、電流計のゲイン特性を考慮して電流値を求める。このため、本発明によれば、直流電源と車両用負荷との間に設置された電流計の出力信号に基づいて直流電源と車両用負荷との間の電流値を取得する電源システムにおいて、廉価な電流計を用いた場合であっても、正確な電流値を取得することができる。   According to the present invention, the output signal (first output signal) of the ammeter when the first switch, the second switch, and the third switch are off, the first switch is off, and the second switch Based on the output signal (second output signal) of the ammeter when the switch and the third switch are on, the gain characteristic and the offset error of the ammeter are obtained, and the current value is calculated based on the gain characteristic and the offset error. Ask. That is, according to the present invention, the current value is obtained in consideration of not only the offset error but also the gain characteristic of the ammeter. For this reason, according to the present invention, in a power supply system that acquires a current value between a DC power supply and a vehicle load based on an output signal of an ammeter installed between the DC power supply and the vehicle load, Even when an ammeter is used, an accurate current value can be obtained.

本発明の一実施形態における電源システムの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the power supply system in one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る電源システムの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a power supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

図1は、本実施形態の電源システム1の機能構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態の電源システム1は、電源装置2と、電源制御装置3とを備えている。電源装置2は、ハイブリッドカー、燃料電池車、電気自動車等の自動車に搭載されるものであり、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の直流電源を電力源とする。この電源装置2は、図1に示すように、組電池2a(直流電源)、メインコンタクタ2b(第1開閉器)、サブコンタクタ2c(第2開閉器)、平滑コンデンサ2d、及びプリチャージ回路2eを備えており、インバータや走行モータを含む車両用負荷Lに電力を供給する。   FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the power supply system 1 of the present embodiment. As shown in this figure, the power supply system 1 of this embodiment includes a power supply device 2 and a power supply control device 3. The power supply device 2 is mounted on a vehicle such as a hybrid car, a fuel cell vehicle, and an electric vehicle, and uses a DC power source such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery as a power source. As shown in FIG. 1, the power supply device 2 includes an assembled battery 2a (DC power supply), a main contactor 2b (first switch), a sub contactor 2c (second switch), a smoothing capacitor 2d, and a precharge circuit 2e. And supplies electric power to a vehicle load L including an inverter and a travel motor.

組電池2aは、複数の電池セルb1〜bnが直列接続されたものであり、一対の出力端子つまりプラス端子P1とマイナス端子P2とを備えている。この組電池2aは、プラス端子P1(一方の出力端)に接続されたメインコンタクタ2b及びマイナス端子P2(他方の出力端)に接続されたサブコンタクタ2cを介して車両用負荷Lに直流電力を供給する。   The assembled battery 2a includes a plurality of battery cells b1 to bn connected in series, and includes a pair of output terminals, that is, a plus terminal P1 and a minus terminal P2. The assembled battery 2a supplies DC power to the vehicle load L via a main contactor 2b connected to the plus terminal P1 (one output end) and a sub contactor 2c connected to the minus terminal P2 (the other output end). Supply.

各電池セルb1〜bnは、不図示のCID(Current Interrupt Device)と称する遮断素子を各々備えており、内圧が異常な高圧になると電池セルb1〜bnの出力端(プラス端及びマイナス端)の一方を機械的に開放する。このようなCIDが作動して電池セルb1〜bnの出力端の一方が開放されると、組電池2aは外部に直流電力を供給し得ない状態となると共に、出力電圧が所定の正常電圧範囲を逸脱して過電圧となる。   Each of the battery cells b1 to bn includes a non-illustrated interrupting element called CID (Current Interrupt Device), and when the internal pressure becomes abnormally high, the output terminals (plus end and minus end) of the battery cells b1 to bn One is opened mechanically. When such a CID is activated and one of the output ends of the battery cells b1 to bn is opened, the assembled battery 2a cannot supply DC power to the outside, and the output voltage is within a predetermined normal voltage range. Overvoltage.

メインコンタクタ2bは、励磁コイルへの駆動電流の通電によって開閉する開閉器である。このメインコンタクタ2bは、電源制御装置3の後述のコンタクタ駆動部3b2から入力される駆動電流に基づいて励磁コイルが発生する磁力の作用で可動片を変位させることにより、一対の接点を接続状態あるいは非接続状態とするものである。このようなメインコンタクタ2bは、一方の接点が組電池2aのプラス端子P1に接続され、他方の接点が車両用負荷Lの第1入力端に接続されている。   The main contactor 2b is a switch that opens and closes by energizing a drive current to the exciting coil. The main contactor 2b has a pair of contacts connected to each other by displacing the movable piece by the action of a magnetic force generated by an exciting coil based on a drive current input from a contactor drive unit 3b2 described later of the power supply control device 3. It is to be in a disconnected state. In such a main contactor 2b, one contact is connected to the plus terminal P1 of the assembled battery 2a, and the other contact is connected to the first input terminal of the vehicle load L.

サブコンタクタ2cは、上記メインコンタクタ2bと同様な構成を有しており、励磁コイルへの駆動電流の通電によって開閉する開閉器である。このサブコンタクタ2cも、電源制御装置3の後述のコンタクタ駆動部3b2から励磁コイルに供給される駆動電流に基づいて作動するものであり、一方の接点が組電池2aのマイナス端子P2に接続され、他方の接点が車両用負荷Lの第2入力端に接続されている。   The sub-contactor 2c has a configuration similar to that of the main contactor 2b, and is a switch that opens and closes when a drive current is supplied to the exciting coil. This sub-contactor 2c is also operated based on a drive current supplied to the exciting coil from a contactor drive unit 3b2 (to be described later) of the power supply control device 3, and one contact is connected to the negative terminal P2 of the assembled battery 2a. The other contact is connected to the second input end of the vehicle load L.

このようなメインコンタクタ2b及びサブコンタクタ2cは、組電池2aから車両用負荷Lへの給電をオン/オフする給電スイッチである。平滑コンデンサ2dは、メインコンタクタ2bの他方の接点とサブコンタクタ2cの他方の接点との間に設けられている。平滑コンデンサ2dは、一端がメインコンタクタ2bと車両用負荷Lとの間に接続され、他端がサブコンタクタ2cと車両用負荷Lとの間に接続されている。この平滑コンデンサ2dは、メインコンタクタ2b及びサブコンタクタ2cを介して組電池2aから車両用負荷Lに供給される直流電力の電圧を安定化させるためのものである。   The main contactor 2b and the sub contactor 2c are power supply switches that turn on / off the power supply from the assembled battery 2a to the vehicle load L. The smoothing capacitor 2d is provided between the other contact of the main contactor 2b and the other contact of the sub contactor 2c. One end of the smoothing capacitor 2d is connected between the main contactor 2b and the vehicle load L, and the other end is connected between the sub contactor 2c and the vehicle load L. The smoothing capacitor 2d is for stabilizing the voltage of the DC power supplied from the assembled battery 2a to the vehicle load L via the main contactor 2b and the sub contactor 2c.

プリチャージ回路2eは、直列接続されたプリチャージ抵抗2e1(抵抗器)及びプリチャージコンタクタ2e2(第3開閉器)を有する回路であり、電源システム1の起動時にメインコンタクタ2bよりも先にプリチャージコンタクタ2e2がオンとなることで、平滑コンデンサ2dに予め電荷をチャージする。このプリチャージ回路2eは、メインコンタクタ2bをバイパスするようにして、一端がメインコンタクタ2bと組電池2aとの間に接続され、他端がメインコンタクタ2bと車両用負荷Lとの間に接続されている。プリチャージ抵抗2e1は、プリチャージ回路2eに流れる電流量を規定する。   The precharge circuit 2e is a circuit having a precharge resistor 2e1 (resistor) and a precharge contactor 2e2 (third switch) connected in series, and precharges before the main contactor 2b when the power supply system 1 is started. When the contactor 2e2 is turned on, the smoothing capacitor 2d is charged in advance. The precharge circuit 2e has one end connected between the main contactor 2b and the assembled battery 2a and the other end connected between the main contactor 2b and the vehicle load L so as to bypass the main contactor 2b. ing. The precharge resistor 2e1 defines the amount of current flowing through the precharge circuit 2e.

プリチャージコンタクタ2e2は、励磁コイルへの駆動電流の通電によって開閉する開閉器である。このプリチャージコンタクタ2e2は、電源制御装置3の後述のコンタクタ駆動部3b2から入力される駆動電流に基づいて励磁コイルが発生する磁力の作用で可動片を変位させることにより、一対の接点を接続状態あるいは非接続状態とするものである。このようなプリチャージコンタクタ2e2は、一方の接点が組電池2aのプラス端子P1に接続され、他方の接点が車両用負荷Lの第1入力端に接続されている。   The precharge contactor 2e2 is a switch that opens and closes when a drive current is supplied to the exciting coil. The precharge contactor 2e2 is connected to a pair of contacts by displacing the movable piece by the action of magnetic force generated by the exciting coil based on a driving current input from a contactor driving unit 3b2 described later of the power supply control device 3. Alternatively, a non-connected state is set. In such a precharge contactor 2e2, one contact is connected to the plus terminal P1 of the assembled battery 2a, and the other contact is connected to the first input terminal of the vehicle load L.

電源制御装置3は、このような電源装置2を制御対象するものであり、電源装置2を制御することにより車両用負荷Lのインバータに直流電力を供給させる。このような電源制御装置3は、電流計3a、バッテリECU3bを備えている。   The power supply control device 3 controls the power supply device 2 as described above, and controls the power supply device 2 to supply DC power to the inverter of the vehicle load L. Such a power supply control device 3 includes an ammeter 3a and a battery ECU 3b.

電流計3aは、組電池2aのプラス端子P1とメインコンタクタ2bの一方の接点との間に設けられており、組電池2aからメインコンタクタ2bに流れる電流値を検出し、この電流値を示す電圧の信号(出力信号)を出力する。   The ammeter 3a is provided between the plus terminal P1 of the assembled battery 2a and one contact point of the main contactor 2b. The ammeter 3a detects a current value flowing from the assembled battery 2a to the main contactor 2b, and a voltage indicating this current value. The signal (output signal) is output.

バッテリECU3bは、所定の制御プログラム、各電池セルb1〜bnから入力される出力端の電圧、電流計3aの出力信号、また外部から入力される制御指令等に基づいてメインコンタクタ2b、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2を制御する制御装置である。このバッテリECU3bは、上記制御プログラムを記憶する記憶部、制御プログラムを実行する演算部及び相互接続された外部要素と信号の授受を行うインターフェース部等をハードウェアとして備えている。   The battery ECU 3b is connected to the main contactor 2b and the sub contactor 2c based on a predetermined control program, the voltage at the output terminal input from each of the battery cells b1 to bn, the output signal of the ammeter 3a, the control command input from the outside, and the like. And a control device for controlling the precharge contactor 2e2. The battery ECU 3b includes, as hardware, a storage unit that stores the control program, a calculation unit that executes the control program, an interface unit that exchanges signals with interconnected external elements, and the like.

また、本実施形態においてバッテリECU3bは、上記ハードウェアと制御プログラムによって具現化される主制御部3b1と、コンタクタ駆動部3b2と、ゲイン算出部3b3と、オフセット誤差算出部3b4と、電流値算出部3b5とを有している。   In the present embodiment, the battery ECU 3b includes a main control unit 3b1, a contactor driving unit 3b2, a gain calculation unit 3b3, an offset error calculation unit 3b4, and a current value calculation unit that are embodied by the hardware and the control program. 3b5.

主制御部3b1は、各電池セルb1〜bnから入力される出力端の電圧、外部から入力される制御指令、及び電流値算出部3b5から入力される電流値に基づいて、メインコンタクタ2b、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2のオン/オフ状態を判断し、この判断結果を示す指令信号をコンタクタ駆動部3b2に入力する。また、本実施形態において主制御部3b1は、イグニッションスイッチがオンにされ、電源システム1が起動されると、補正式算出処理を行う。この補正式算出処理は、後に詳細に説明するが、誤差を含む電流計3aの出力信号から誤差を取り除いて正確な電流値を取得するための補正式を求めるための処理である。   The main control unit 3b1 is connected to the main contactor 2b, the sub-contact, based on the voltage at the output terminal input from each of the battery cells b1 to bn, the control command input from the outside, and the current value input from the current value calculation unit 3b5. The ON / OFF state of the contactor 2c and the precharge contactor 2e2 is determined, and a command signal indicating the determination result is input to the contactor drive unit 3b2. Further, in the present embodiment, the main control unit 3b1 performs a correction formula calculation process when the ignition switch is turned on and the power supply system 1 is activated. As will be described in detail later, this correction formula calculation process is a process for obtaining a correction formula for obtaining an accurate current value by removing an error from the output signal of the ammeter 3a including an error.

コンタクタ駆動部3b2は、主制御部3b1から入力される指令信号に基づいて、メインコンタクタ2b、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2の開閉を行う。ゲイン算出部3b3は、補正式算出工程において、電流計3aの出力信号から電流計3aのゲイン特性を求める。オフセット誤差算出部3b4は、補正式算出工程において、電流計3aの出力信号から電流計3aのオフセット誤差を求める。電流値算出部3b5は、補正式算出工程において、ゲイン算出部3b3で求められたゲイン特性と、オフセット誤差算出部3b4で求められたオフセット誤差に基づいて、上述の補正式を求める。また、電流値算出部3b5は、補正式算出工程後において、補正式に基づいて電流計3aの出力信号が示す電流値を補正し、補正後の電流値を主制御部3b1に入力する。   The contactor drive unit 3b2 opens and closes the main contactor 2b, the sub contactor 2c, and the precharge contactor 2e2 based on a command signal input from the main control unit 3b1. The gain calculation unit 3b3 obtains the gain characteristic of the ammeter 3a from the output signal of the ammeter 3a in the correction formula calculation step. The offset error calculation unit 3b4 obtains an offset error of the ammeter 3a from the output signal of the ammeter 3a in the correction formula calculation step. In the correction formula calculation step, the current value calculation unit 3b5 calculates the above correction formula based on the gain characteristics obtained by the gain calculation unit 3b3 and the offset error obtained by the offset error calculation unit 3b4. Further, after the correction formula calculation step, the current value calculation unit 3b5 corrects the current value indicated by the output signal of the ammeter 3a based on the correction formula, and inputs the corrected current value to the main control unit 3b1.

このような構成の本実施形態の電源システム1では、イグニッションスイッチがオンにされることで起動されると、主制御部3b1の制御の下、補正式算出工程が行われる。この補正式算出工程では、主制御部3b1は、最初に、コンタクタ駆動部3b2にメインコンタクタ2b、サブコンタクタ2c、及びプリチャージコンタクタ2e2をオフ状態とさせる。そして、主制御部3b1は、この時の電流計3aの出力信号(第1出力信号)の電圧(以下、第1検出値と称する)をゲイン算出部3b3に記憶させる。   In the power supply system 1 of the present embodiment having such a configuration, when activated by turning on the ignition switch, a correction formula calculation step is performed under the control of the main control unit 3b1. In this correction formula calculation step, the main control unit 3b1 first causes the contactor driving unit 3b2 to turn off the main contactor 2b, the sub-contactor 2c, and the precharge contactor 2e2. The main control unit 3b1 stores the voltage (hereinafter referred to as a first detection value) of the output signal (first output signal) of the ammeter 3a at this time in the gain calculation unit 3b3.

次に、主制御部3b1は、コンタクタ駆動部3b2にメインコンタクタ2bをオフ状態、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2をオン状態とさせる。そして、主制御部3b1は、この時の電流計3aの出力信号(第2出力信号)の電圧(以下、第2検出値と称する)をゲイン算出部3b3及びオフセット誤差算出部3b4に記憶させる。   Next, the main control unit 3b1 causes the contactor driving unit 3b2 to turn off the main contactor 2b and turn on the sub-contactor 2c and the precharge contactor 2e2. Then, the main control unit 3b1 stores the voltage (hereinafter referred to as a second detection value) of the output signal (second output signal) of the ammeter 3a at this time in the gain calculation unit 3b3 and the offset error calculation unit 3b4.

ゲイン算出部3b3は、ゲイン特性を算出するときに、まず起動時における電流計3aの設置位置でのピーク電流を計算により算出する。電源システム1の起動後に、メインコンタクタ2b、サブコンタクタ2c、及びプリチャージコンタクタ2e2がオフ状態から、メインコンタクタ2bがオフ状態、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2がオン状態に切り替えられた場合には、平滑コンデンサ2dに電荷がチャージされていないため、平滑コンデンサ2dが電荷を十分に蓄えるまでの一定時間、電流計3aの設置位置には電流が流れる。この電流は、平滑コンデンサ2dが0Vのときに最も大きくなるため、ゲイン算出部3b3は、平滑コンデンサ2dが0Vのときに流れる電流値をピーク電流として求める。   When calculating the gain characteristic, the gain calculation unit 3b3 first calculates the peak current at the installation position of the ammeter 3a at the time of startup. When the main contactor 2b, the sub-contactor 2c, and the precharge contactor 2e2 are turned off after the power supply system 1 is started, the main contactor 2b is turned off, and the sub-contactor 2c and the precharge contactor 2e2 are turned on. Since no electric charge is charged in the smoothing capacitor 2d, a current flows through the installation position of the ammeter 3a for a certain period of time until the smoothing capacitor 2d stores the electric charge sufficiently. Since this current becomes the largest when the smoothing capacitor 2d is 0V, the gain calculation unit 3b3 obtains the current value that flows when the smoothing capacitor 2d is 0V as the peak current.

ゲイン算出部3b3は、主制御部3b1から電池セルb1〜bnの合計電圧を取得し、予め記憶されているプリチャージ回路2eのプリチャージ抵抗2e1の抵抗値に基づいて、例えば下式によりピーク電流を算出する。
([合計電圧]−[平滑コンデンサ電圧])/「抵抗値」=「ピーク電流」
The gain calculation unit 3b3 acquires the total voltage of the battery cells b1 to bn from the main control unit 3b1, and based on the pre-stored resistance value of the precharge resistor 2e1 of the precharge circuit 2e, for example, the peak current is calculated by the following equation: Is calculated.
([Total voltage]-[Smoothing capacitor voltage]) / "Resistance value" = "Peak current"

例えば、電池セルb1〜bnの合計電圧が480(V)、プリチャージ抵抗2e1の抵抗値が40(Ω)である場合には、ピーク電流が流れる際の平滑コンデンサ電圧が0(V)であることから、ピーク電流は12(A)であると計算される。   For example, when the total voltage of the battery cells b1 to bn is 480 (V) and the resistance value of the precharge resistor 2e1 is 40 (Ω), the smoothing capacitor voltage when the peak current flows is 0 (V). Therefore, the peak current is calculated to be 12 (A).

続いて、ゲイン算出部3b3は、上述のピーク電流と、第1検出値及び第2検出値に基づいて、例えば下式によりゲイン特性を算出する。
([ピーク電流]−[全コンタクタオフ時の電流])/([第2検出値]−[第1検出値])=ゲイン特性
Subsequently, the gain calculation unit 3b3 calculates the gain characteristic using, for example, the following equation based on the above-described peak current, the first detection value, and the second detection value.
([Peak current]-[current when all contactors are off]) / ([second detection value]-[first detection value]) = gain characteristics

例えば、第1検出値が2.7(V)、第2検出値が3.7(V)である場合には、全コンタクタオフ時の電流は当然に0(A)であることから、ゲイン特性は12(A/V)となる。   For example, when the first detection value is 2.7 (V) and the second detection value is 3.7 (V), the current when all contactors are off is naturally 0 (A). The characteristic is 12 (A / V).

オフセット誤差算出部3b4は、ゲイン算出部3b3で求められたゲイン特性と、第1検出値とに基づいて、例えば下式によりオフセット誤差を算出する。
[全コンタクタオフ時の電流]−[ゲイン特性]×[第1検出値]=[オフセット誤差]
The offset error calculation unit 3b4 calculates an offset error using, for example, the following expression based on the gain characteristic obtained by the gain calculation unit 3b3 and the first detection value.
[Current when all contactors are off]-[Gain characteristics] x [First detection value] = [Offset error]

例えば、第1検出値が上述の2.7(V)であり、ゲイン特性が12(A/V)である場合には、全コンタクタオフ時の電流は当然に0(A)であることから、オフセット誤差は、−32.4(A)となる。   For example, when the first detection value is 2.7 (V) and the gain characteristic is 12 (A / V), the current when all contactors are off is naturally 0 (A). The offset error is -32.4 (A).

電流値算出部3b5は、ゲイン算出部3b3で算出されたゲイン特性と、オフセット誤差算出部3b4で求められたオフセット誤差に基づいて、例えば下式のような補正式を作成し、記憶する。
[ゲイン特性]×[電流計の出力電圧]−[オフセット誤差]=[電流値]
The current value calculation unit 3b5 creates and stores a correction formula such as the following formula based on the gain characteristic calculated by the gain calculation unit 3b3 and the offset error calculated by the offset error calculation unit 3b4.
[Gain characteristics] x [Output voltage of ammeter]-[Offset error] = [Current value]

このように補正式算出工程にて補正式が求まり、平滑コンデンサ2dへのチャージが完了した後、制御指令に基づいて主制御部3b1は、コンタクタ駆動部3b2にメインコンタクタ2b及びサブコンタクタ2cをオン状態、プリチャージコンタクタ2e2をオフ状態とさせる。このとき、電流計3aの出力信号(電流計3aの出力電圧)は、電流値算出部3b5に入力される。電流値算出部3b5は、上述のように求めた補正式に当てはめて正確な電流値を算出して主制御部3b1に入力する。そして、主制御部3b1は、入力された電流値に基づいて様々な制御を行う。   After the correction formula is obtained in the correction formula calculation step and charging to the smoothing capacitor 2d is completed, the main control unit 3b1 turns on the main contactor 2b and the sub contactor 2c to the contactor drive unit 3b2 based on the control command. State, the precharge contactor 2e2 is turned off. At this time, the output signal of the ammeter 3a (the output voltage of the ammeter 3a) is input to the current value calculator 3b5. The current value calculation unit 3b5 calculates an accurate current value by applying the correction formula obtained as described above and inputs it to the main control unit 3b1. The main controller 3b1 performs various controls based on the input current value.

例えば、ゲイン特性が12(A/V)であり、オフセット誤差が−32.4(A)であり、電流計3aの出力電圧が2.7(V)である場合には、電流値は0(A)となる。一方、ゲイン特性が12(A/V)であり、オフセット誤差が−32.4(A)であり、電流計3aの出力電圧が3.7(V)である場合には、電流値は12(A)となる。   For example, when the gain characteristic is 12 (A / V), the offset error is −32.4 (A), and the output voltage of the ammeter 3a is 2.7 (V), the current value is 0. (A). On the other hand, when the gain characteristic is 12 (A / V), the offset error is -32.4 (A), and the output voltage of the ammeter 3a is 3.7 (V), the current value is 12 (A).

このような本実施形態の電源システム1によれば、バッテリECU3bが本発明の電流検出部として機能して、正確な電流値を求める。より詳細には、本実施形態の電源システム1では、メインコンタクタ2b、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2がオフ状態での電流計3aの出力信号(第1出力信号)と、メインコンタクタ2bがオフ状態であり、サブコンタクタ2c及びプリチャージコンタクタ2e2がオン状態での電流計3aの出力信号(第2出力信号)に基づいて、電流計3aのゲイン特性とオフセット誤差とを求め、ゲイン特性及びオフセット誤差に基づいて電流値を求める。つまり、本実施形態の電源システム1によれば、オフセット誤差のみならず、電流計3aのゲイン特性を考慮して電流値を求める。このため、本実施形態の電源システム1によれば、廉価な電流計を用いた場合であっても、正確な電流値を取得することができる。   According to the power supply system 1 of the present embodiment, the battery ECU 3b functions as a current detection unit of the present invention to obtain an accurate current value. More specifically, in the power supply system 1 of the present embodiment, the output signal (first output signal) of the ammeter 3a when the main contactor 2b, the sub-contactor 2c, and the precharge contactor 2e2 are off, and the main contactor 2b are off. The gain characteristic and the offset error of the ammeter 3a are obtained based on the output signal (second output signal) of the ammeter 3a when the sub contactor 2c and the precharge contactor 2e2 are in the on state. A current value is obtained based on the error. That is, according to the power supply system 1 of the present embodiment, the current value is obtained in consideration of not only the offset error but also the gain characteristic of the ammeter 3a. For this reason, according to the power supply system 1 of the present embodiment, an accurate current value can be acquired even when an inexpensive ammeter is used.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、メインコンタクタ2bをバイパスするようにプリチャージ回路2eを設ける構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、サブコンタクタ2cをバイパスするようにプリチャージ回路2eを設けるようにしても良い。   For example, in the above embodiment, a configuration in which the precharge circuit 2e is provided so as to bypass the main contactor 2b is employed. However, the present invention is not limited to this, and the precharge circuit 2e may be provided so as to bypass the sub contactor 2c.

1……電源システム、2……電源装置、2a……組電池(直流電源)、2b……メインコンタクタ(第1開閉器)、2c……サブコンタクタ(第2開閉器)、2d……平滑コンデンサ、2e……プリチャージ回路、2e1……プリチャージ抵抗(抵抗器)、2e2……プリチャージコンタクタ(第3開閉器)、3……電源制御装置、3a……電流計、3b1……主制御部、3b2……コンタクタ駆動部、3b3……ゲイン算出部、3b4……オフセット誤差算出部、3b5……電流値算出部、L……車両用負荷   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply system, 2 ... Power supply device, 2a ... Battery assembly (DC power supply), 2b ... Main contactor (first switch), 2c ... Sub-contactor (second switch), 2d ... Smooth Capacitor, 2e ...... Precharge circuit, 2e1 ... Precharge resistor (resistor), 2e2 ... Precharge contactor (third switch), 3 ... Power supply control device, 3a ... Ammeter, 3b1 ... Main Control unit, 3b2 ... contactor drive unit, 3b3 ... gain calculation unit, 3b4 ... offset error calculation unit, 3b5 ... current value calculation unit, L ... vehicle load

Claims (1)

直流電源の一方の出力端と車両用負荷との間に設けられる第1開閉器と、
前記直流電源の他方の出力端と前記車両用負荷との間に設けられる第2開閉器と、
一端が前記第1開閉器と前記車両用負荷との間に接続されると共に他端が前記第2開閉器と前記車両用負荷との間に接続される平滑コンデンサと、
前記第1開閉器をバイパスすると共に、直列接続される抵抗器と第3開閉器とを有するプリチャージ回路と、
前記直流電源と前記車両用負荷との間に設置される電流計と、
前記電流計の出力信号に基づいて前記直流電源と前記車両用負荷との間に流れる電流値を求める電流検出部と
を備える電源システムであって、
前記電流検出部は、
前記第1開閉器、前記第2開閉器及び前記第3開閉器がオフ状態での前記電流計の出力信号である第1出力信号を取得し、
前記第1開閉器がオフ状態であり、前記第2開閉器及び前記第3開閉器がオン状態での電流計の出力信号である第2出力信号を取得し、
前記第1出力信号及び前記第2出力信号に基づいて前記電流計のゲイン特性とオフセット誤差とを求め、
前記ゲイン特性及び前記オフセット誤差に基づいて前記電流値を求める
ことを特徴とする電源システム。
A first switch provided between one output end of the DC power supply and the vehicle load;
A second switch provided between the other output terminal of the DC power supply and the vehicle load;
A smoothing capacitor having one end connected between the first switch and the vehicle load and the other end connected between the second switch and the vehicle load;
A precharge circuit that bypasses the first switch and includes a resistor and a third switch connected in series;
An ammeter installed between the DC power source and the vehicle load;
A power detection system comprising: a current detection unit that obtains a current value flowing between the DC power source and the vehicle load based on an output signal of the ammeter;
The current detector is
Obtaining a first output signal which is an output signal of the ammeter when the first switch, the second switch and the third switch are in an off state;
Obtaining a second output signal that is an output signal of an ammeter when the first switch is in an off state and the second switch and the third switch are in an on state;
Obtaining a gain characteristic and an offset error of the ammeter based on the first output signal and the second output signal;
The power supply system, wherein the current value is obtained based on the gain characteristic and the offset error.
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