JP2018121453A - Power source device for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書では、電動自動車の電源装置を開示する。本明細書でいう電動自動車には、走行用モータとエンジンを備えるハイブリッド車と、走行用モータを備えるもののエンジンを備えない電気自動車や燃料電池自動車が含まれる。 In this specification, the power supply device of an electric vehicle is disclosed. The electric vehicle referred to in this specification includes a hybrid vehicle including a traveling motor and an engine, and an electric vehicle and a fuel cell vehicle including a traveling motor but not including an engine.
特許文献1に、バッテリと、バッテリが供給する電力を変換してモータに供給する電力変換装置を備えている電動自動車の電源装置が開示されている。バッテリと電力変換装置の間は高圧電源線と低圧電源線で接続されている。
バッテリと電力変換装置の間を非導通状態に切換えられるように、高圧電源線と低圧電源線の各々にスイッチが挿入されている。また、電力変換装置に入力する電圧が平滑化されるように、スイッチより電力変換装置側の高圧電源線と低圧電源線の間に平滑コンデンサが挿入されている。
A switch is inserted in each of the high-voltage power supply line and the low-voltage power supply line so that the battery and the power conversion device can be switched to a non-conductive state. In addition, a smoothing capacitor is inserted between the high-voltage power supply line and the low-voltage power supply line closer to the power converter than the switch so that the voltage input to the power converter is smoothed.
電動自動車が走行を停止する際には、スイッチ制御装置がスイッチを導通状態から非導通状態に切り換える。電動自動車が走行を開始する際には、スイッチ制御装置がスイッチを非導通状態から導通状態に切り換える。走行開始前に、バッテリ電圧と平滑コンデンサの充電電圧が大きく相違していると、スイッチを非導通状態から導通状態に切換えた瞬間にスイッチに大きな突入電流が流れ、スイッチが損傷する恐れがある。 When the electric vehicle stops traveling, the switch control device switches the switch from the conductive state to the non-conductive state. When the electric vehicle starts running, the switch control device switches the switch from the non-conductive state to the conductive state. If the battery voltage and the charging voltage of the smoothing capacitor are significantly different before the start of running, a large inrush current flows through the switch at the moment when the switch is switched from the non-conductive state to the conductive state, and the switch may be damaged.
特許文献1の電源装置は、DC−DCコンバータを備えている。そのDC−DCコンバータは、スイッチよりバッテリ側の高圧電源線とスイッチより電力変換装置側の高圧電源線の間と、スイッチよりバッテリ側の低圧電源線とスイッチより電力変換装置側の低圧電源線の間に挿入されており、バッテリ電圧を降圧して補機に供給したり、補機駆動電圧を昇圧して電力変換装置に供給するといったことができる。DC−DCコンバータを備えていると、スイッチが非導通状態であっても、DC−DCコンバータからコンデンサに充電電流を供給することができる。特許文献1の電源装置では、このDC−DCコンバータを利用してスイッチに大きな突入電流が流れるのを防止する。すなわち、スイッチを非導通状態から導通状態に切り換えるのに先立って、DC−DCコンバータの制御装置がDC−DCコンバータの運転を開始し、コンデンサに充電する。バッテリ電圧とコンデンサ電圧がほぼ一致してからスイッチを導入状態に切換えるので、スイッチに大きな突入電流が流れるのが防止される。DC−DCコンバータは、内部インダクタやトランス等を内蔵しており、DC−DCコンバータに大きな突入電流が流れることはない。
The power supply device of
DC−DCコンバータは、スイッチより電力変換装置側の高圧電源線と低圧電源線の間の電圧を検出する第1電圧センサを内蔵しており、その検出値に基づいて制御される。
第1電圧センサが正常であれば、第1電圧センサによってバッテリ電圧とコンデンサ電圧がほぼ一致したタイミングを検知することができ、スイッチに大きな突入電流が流れるのを防止することができる。しかしながら、第1電圧センサに異常が生じると、実際にはバッテリ電圧とコンデンサ電圧が大きくずれているにも関わらず、バッテリ電圧とコンデンサ電圧がほぼ一致したと誤判定することがあり、スイッチに大きな突入電流が流れてしまうことがある。
本明細書では、第1電圧センサの異常を検知する技術を開示する。異常が検知できれば、第1電圧センサの異常に対処するための処理の実行が可能となる。
The DC-DC converter incorporates a first voltage sensor that detects a voltage between the high-voltage power supply line and the low-voltage power supply line on the power converter side of the switch, and is controlled based on the detected value.
If the first voltage sensor is normal, the first voltage sensor can detect the timing at which the battery voltage and the capacitor voltage substantially coincide with each other, and can prevent a large inrush current from flowing through the switch. However, if an abnormality occurs in the first voltage sensor, it may be erroneously determined that the battery voltage and the capacitor voltage are almost the same even though the battery voltage and the capacitor voltage are actually greatly shifted. Inrush current may flow.
In the present specification, a technique for detecting an abnormality of the first voltage sensor is disclosed. If an abnormality can be detected, processing for coping with the abnormality of the first voltage sensor can be executed.
本明細書が開示する電動自動車の電源装置は、バッテリと、バッテリが供給する電力を変換してモータに供給する電力変換装置と、バッテリと電力変換装置を接続する高圧電源線と低圧電源線と、高圧電源線と低圧電源線の各々に挿入されているスイッチと、スイッチより電力変換装置側の高圧電源線と低圧電源線の間に挿入されているコンデンサと、スイッチよりバッテリ側の高圧電源線とスイッチより電力変換装置側の高圧電源線の間と、スイッチよりバッテリ側の低圧電源線とスイッチより電力変換装置側の低圧電源線の間に挿入されているとともにスイッチより電力変換装置側の高圧電源線と低圧電源線の間の電圧を検出する第1電圧センサを備えているDC−DCコンバータと、スイッチよりバッテリ側の高圧電源線と低圧電源線の間の電圧を検出する第2電圧センサと、スイッチとDC−DCコンバータと電力変換装置を制御する制御装置を備えている。制御装置は、DC−DCコンバータと電力変換装置の運転を停止し、その後にスイッチを導通状態から非導通状態に切り換える終了手順と、DC−DCコンバータの運転を開始し、その後にスイッチを非導通状態から導通状態に切り換える開始手順を実行するとともに、終了手順の実行時にDC−DCコンバータと電力変換装置の運転を停止してスイッチが導通状態にある間に検出した第1電圧センサの検出値と第2電圧センサの検出値の差の絶対値が所定値以上のときに第1電圧センサに異常が発生したことを検知する。 A power supply device for an electric vehicle disclosed in the present specification includes a battery, a power conversion device that converts power supplied from the battery and supplies the motor, a high-voltage power supply line and a low-voltage power supply line that connect the battery and the power conversion device, A switch inserted in each of the high-voltage power line and the low-voltage power line, a capacitor inserted between the high-voltage power line and the low-voltage power line on the power converter side from the switch, and a high-voltage power line on the battery side from the switch Between the switch and the high-voltage power line on the power converter side from the switch, and between the low-voltage power line on the battery side from the switch and the low-voltage power line on the power converter side from the switch. A DC-DC converter having a first voltage sensor for detecting a voltage between the power line and the low voltage power line, and a high voltage power line and a low voltage power line on the battery side from the switch A second voltage sensor for detecting a voltage between, and a control device for controlling the switch and the DC-DC converter and the power converter. The control device stops the operation of the DC-DC converter and the power converter, and then starts the operation of the DC-DC converter after finishing the switching procedure from the conductive state to the non-conductive state, and then the switch is non-conductive. And a detection value of the first voltage sensor detected while the switch is in the conductive state by stopping the operation of the DC-DC converter and the power converter when executing the end procedure. When the absolute value of the difference between the detection values of the second voltage sensor is greater than or equal to a predetermined value, it is detected that an abnormality has occurred in the first voltage sensor.
第1電圧センサの異常を検知するために、第1電圧センサの検出値を第2電圧センサの検出値と比較することが想定される。しかし、第1電圧センサの検出値と第2電圧センサの検出値は、配線抵抗等に起因して一致することが保証されず、通常では比較し難い。
上記構成によると、制御装置は、終了手順の実行時にDC−DCコンバータと電力変換装置の運転を停止してスイッチが導通状態にある間に検出した第1電圧センサの検出値と第2電圧センサの検出値を比較する。この期間では、配線抵抗等の影響を受けないことから第1電圧センサの検出値と第2電圧センサの検出値が一致することが保証され、不一致であれば、第1電圧センサに異常が発生していると判別することができる。これにより、制御装置は、第1電圧センサの異常を検知し、第1電圧センサの異常に対処するための処理を実行させることができる。異常対処処理には、例えば、第1電圧センサの異常をユーザに報知する処理、それ以後の開始手順の実行を禁止する処理、第1電圧センサとは異なる電圧センサの検出値に基づいて開始手順を実行する処理等が例示できる。なお、スイッチがオンである場合や、DC−DCコンバータや電力変換装置が運転している場合には、配線抵抗によって、第1電圧センサの検出値と第2電圧センサの検出値が一致することが保証されず、その条件下で比較しても異常検出することができない。
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
In order to detect an abnormality in the first voltage sensor, it is assumed that the detection value of the first voltage sensor is compared with the detection value of the second voltage sensor. However, the detection value of the first voltage sensor and the detection value of the second voltage sensor are not guaranteed to coincide with each other due to wiring resistance or the like, and are usually difficult to compare.
According to the above configuration, the control device stops the operation of the DC-DC converter and the power converter when executing the termination procedure, and the detected value of the first voltage sensor and the second voltage sensor detected while the switch is in the conductive state. Compare the detected values. During this period, it is guaranteed that the detection value of the first voltage sensor and the detection value of the second voltage sensor match because they are not affected by the wiring resistance or the like. If they do not match, an abnormality occurs in the first voltage sensor. It can be determined that it is. Thereby, the control device can detect an abnormality of the first voltage sensor and execute a process for dealing with the abnormality of the first voltage sensor. The abnormality handling process includes, for example, a process for notifying the user of an abnormality of the first voltage sensor, a process for prohibiting execution of the subsequent start procedure, and a start procedure based on a detection value of a voltage sensor different from the first voltage sensor. The process etc. which perform are illustrated. When the switch is on, or when the DC-DC converter or the power conversion device is operating, the detection value of the first voltage sensor and the detection value of the second voltage sensor must match due to the wiring resistance. Is not guaranteed, and abnormalities cannot be detected even when compared under the conditions.
Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
図1は、電動自動車の電源装置2のプロック図である。電源装置2は、電動自動車に搭載され、走行用モータ6を駆動する。本実施例では、電気自動車に搭載された電源装置2の実施例を説明する。
FIG. 1 is a block diagram of a
電源装置2は、メインバッテリ4と、走行用モータ6と、高圧電源線8と、低圧電源線9と、システムメインリレー10と、電力変換装置18と、サブバッテリ20と、第1DC−DCコンバータ22と、第2DC−DCコンバータ24と、補機26と、メイン電圧センサ28と、制御装置32と、イグニションスイッチ34を備える。
The
メインバッテリ4は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。本
実施例では、メインバッテリ4の電圧は300ボルト(V)程度である。メインバッテリ4は、電力変換装置18を介してモータ6に電力を供給する。これにより、モータ6を駆動して、電気自動車が走行する。また、メインバッテリ4は、走行中の電気自動車が減速する際にモータ6で発電した電力で充電することもできる。
The
高圧電源線8は、メインバッテリ4の高圧側の端子と電力変換装置18の高圧側の端子を接続する。低圧電源線9は、メインバッテリ4の低圧側の端子と電力変換装置18の低圧側の端子を接続する。メインバッテリ4の電力は、高圧電源線8と低圧電源線9を介して、電力変換装置18に供給される。また、走行中の電気自動車が減速する場合には、モータ6で発電した電力が、高圧電源線8と低圧電源線9を介して、メインバッテリ4に供給される。
The high
システムメインリレー(SMR)10は、高圧電源線8に挿入されているスイッチ10aと、低圧電源線9に挿入されているスイッチ10bを備える。SMR10は、高圧電源線8と低圧電源線9の導通と非導通を切り換える。なお、高圧電源線8のうち、SMR10よりメインバッテリ4側の高圧電源配線に符号8aを付し、SMR10より電力変換装置18側の高圧電源配線に符号8bを付す。また、低圧電源線9のうち、SMR10よりメインバッテリ4側の低圧電源配線に符号9aを付し、SMR10より電力変換装置18側の低圧電源配線に符号9bを付す。
The system main relay (SMR) 10 includes a
電力変換装置18は、メインバッテリ4とモータ6の間に接続されている。電力変換装置18は、平滑コンデンサ12と、コンバータ14と、インバータ16を備える。平滑コンデンサ12は、高圧電源線8bと低圧電源線9bの間の電圧を平滑化する。平滑コンデンサ12は、高圧電源線8bと低圧電源線9bの間に挿入される。
The
コンバータ14は、メインバッテリ4の電圧をモータ6の駆動に適した電圧まで昇圧する。また、コンバータ14は、モータ6が発電した電力の電圧をメインバッテリ4の充電に適した電圧まで降圧する。コンバータ14は、コンバータ14を高圧電源線8bと低圧電源線9bを介してメインバッテリ4に接続するバッテリ側端子14cと、コンバータ14をインバータ16に接続するインバータ側端子14dと、バッテリ側端子14cの端子間電圧を検出するバッテリ側電圧センサ14aと、インバータ側端子14dの端子間電圧を検出するインバータ側電圧センサ14bを備える。コンバータ14は、バッテリ側電圧センサ14aの検出値とインバータ側電圧センサ14bの検出値を利用して、メインバッテリ4から供給される電力の昇圧とモータ6が発電した電力の降圧を実行する。
インバータ16は、メインバッテリ4から供給される直流電力を、モータ6の駆動のための三相交流電力に変換する。また、インバータ16は、モータ6が発電した三相交流電力を、メインバッテリ4へ充電するための直流電力に変換する。
The
サブバッテリ20は、鉛電池等の二次電池である。本実施例では、サブバッテリ20の電圧は13V〜14.5V程度である。サブバッテリ20は、パワーステアリングやエアコン等の補機26に接続されている。
The
第1DC−DCコンバータ22は、SMR10よりメインバッテリ4側の高圧電源線8aとサブバッテリ20の高圧側端子の間と、SMR10よりメインバッテリ4側の低圧電源線9aとサブバッテリ20の低圧側端子の間に挿入されている。第1DC−DCコンバータ22は、メインバッテリ4の電力を降圧してサブバッテリ20に供給し、サブバッテリ20を充電することができる。また、第1DC−DCコンバータ22は、メインバッテリ4の電力を降圧して第2DC−DCコンバータ24と補機26に供給することも可能である。
The first DC-
第2DC−DCコンバータ24は、DC−DCコンバータ回路24aと、コンバータ電圧センサ24bを備える。DC−DCコンバータ回路24aは、SMR10より電力変換装置18側の高圧電源線8bとサブバッテリ20の高圧側端子の間と、SMR10より電力変換装置18側の低圧電源線9bとサブバッテリ20の低圧側端子の間に挿入されている。コンバータ電圧センサ24bは、高圧電源線8bと低圧電源線9bの間の電圧を検出する。以下では、コンバータ電圧センサ24bが検出する電圧をコンデンサ電圧Vcと呼ぶ。
The second DC-
DC−DCコンバータ回路24aは、走行中の電気自動車が減速する場合に、モータ6が発電する電力を降圧してサブバッテリ20に供給する。これにより、メインバッテリ4の電力だけでなく、モータ6が発電する電力も利用して、サブバッテリ20を急速に充電することができる。また、DC−DCコンバータ回路24aは、第1DC−DCコンバータ22及びサブバッテリ20から供給される電力を昇圧して高圧電源線8bと低圧電源線9aに供給することも可能である。これにより、後述する開始手順を実行することができる。
The DC-
メイン電圧センサ28は、メインバッテリ4の端子間電圧を検出する。メインバッテリ4は、電気自動車の走行に不可欠な主要部品である。このため、メイン電圧センサ28には、高精度なセンサが使用されている。また、メイン電圧センサ28には、異常を検知する手段が多重に用意されている。これに対して、上記のバッテリ側電圧センサ14aと、インバータ側電圧センサ14bと、コンバータ電圧センサ24bは、メイン電圧センサ28と比較して精度の低いセンサである。また、これらセンサ14a、14b、24bは、異常を検知する手段が設けられていない。なお、以下では、メイン電圧センサ28が検出する電圧をバッテリ電圧Vbと呼ぶ。
The
制御装置32は、SMR10と、電力変換装置18と、第1DC−DCコンバータ22と、第2DC−DCコンバータ24を制御する。具体的には、制御装置32は、SMR20が非導通状態である間にイグニション(IG)スイッチ34が押し下げられると、開始手順(図2参照)を実行する。開始手順では、制御装置32が、第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の運転を開始し、その後にSMR10を非導通状態から導通状態に切替え、その後に電力変換装置18の運転を開始する。これにより、電気自動車が起動する(即ち、運転可能な状態になる)。一方、制御装置32は、SMR20が導通状態である間にIGスイッチ34が押し下げられると、終了手順(図3参照)を実行する。終了手順では、制御装置32が、電力変換装置18と第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の運転を停止し、その後にSMR10を導通状態から非導通状態に切替える。これにより、電気自動車が停止する(即ち、運転不可能な状態になる)。なお、詳細は後述するが、制御装置32は、終了手順の実行時にコンバータ電圧センサ24bの異常を検知した場合に、当該異常に対処するための対処処理を実行する。
The
図2を参照して、開始手順における処理を説明する。SMR10が非導通状態から導通状態に切り換えられる際に、メインバッテリ4と平滑コンデンサ12の充電電圧が大きく相違していると、SMR10が非導通状態から導通状態に切替えられた瞬間にSMR10に大きな突入電流が流れる。この突入電流は、SMR10の損傷の原因となる。制御装置32は、SMR10に大きな突入電流が流れることを防止するために開始手順を実行する。
With reference to FIG. 2, processing in the start procedure will be described. When the
IGスイッチ34が押し下げられると、IGスイッチ34から制御装置32に信号(図2のS1)が入力する。それによって、制御装置32は開始手順を実行する。開始手順では、最初に第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の運転を開始する(S2)。即ち、制御装置32は、第2DC−DCコンバータ24によって、第1DC−DCコンバータ22で降圧された電圧とサブバッテリ20の電力を昇圧する昇圧動作を実行させる。これにより、平滑コンデンサ12に充電電流が入力し、コンデンサ電圧が昇圧し始める。制御装置32は、メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値(S3)を比較し、両者が一致するタイミングを検知し、当該タイミングでSMR10を非導通状態から導通状態に切替える(S4)。
When the
図2の太線は、開始手順における平滑コンデンサ12の充電電流を示す。SMR10がオンする前に、太線が示すように、第1DC−DCコンバータ22が供給する電流I1とサブバッテリ20が供給する電流I2を加算した電流I1+I2が、第2DC−DCコンバータ24を介して、平滑コンデンサ12に供給される。その充電電流に、第1DC−DCコンバータ22からの電流I1とサブバッテリ20からの電流I2の双方が含まれることから、第1DC−DCコンバータ22を備えずにサブバッテリ20からの電力のみで平滑コンデンサ12の充電を行う構成と比較して、平滑コンデンサ12の充電に要する時間を短縮することができる。
The thick line in FIG. 2 indicates the charging current of the smoothing
上記の充電電流により、SMR10がオンする前に、メインバッテリ4と平滑コンデンサ12の充電電圧の相違が解消され、SMR10が非導通状態から導通状態に切替えられた瞬間にSMR10に大きな突入電流が流れることが防止される。
The charging current described above eliminates the difference in charging voltage between the
図3を参照して、終了手順における処理を説明する。図3の処理は、電気自動車が停止する際に実行される。 With reference to FIG. 3, the process in the termination procedure will be described. The process of FIG. 3 is executed when the electric vehicle stops.
S10では、制御装置32は、SMR10が導通状態である間にIGスイッチ34が押し下げられる(即ち、OFFされる)のか否かを監視する。制御装置32は、IGスイッチ34がOFFされた場合(S10でYES)に、S12に進む。
In S10, the
S12では、制御装置32は、電力変換装置18の運転を停止する。さらに、制御装置32は、S14において、第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の運転を停止する。
In S <b> 12, the
S16では、制御装置32は、SMR10が導通状態である間に検出したメイン電圧センサ28の検出値(即ち、バッテリ電圧Vb)とコンバータ電圧センサ24bが検出した検出値(即ち、コンデンサ電圧Vc)の差の絶対値が所定値以上であるのか否かを判断する。所定値は、メイン電圧センサ28の公差とコンバータ電圧センサ24bの公差から設計時に設定される。制御装置32は、バッテリ電圧Vbとコンデンサ電圧Vcの差の絶対値が所定値以上であると判断する場合(S16でYES)に、S18に進む。一方、制御装置32は、バッテリ電圧Vbとコンデンサ電圧Vcの差の絶対値が所定値未満であると判断する場合(S16でNO)に、S18、S20をスキップして、S22に進む。
In S16, the
S18では、制御装置32は、コンバータ電圧センサ24bに異常が発生していることを示す異常信号を報知装置(不図示)に出力する。報知装置は、ユーザにコンバータ電圧センサ24bの異常を報知するための装置であり、例えば、インストルメントパネルの警告灯、ダイアグメモリ等である。
In S18, the
S20では、制御装置32は、コンバータ電圧センサ24bの異常に対処するための対処処理を実行する。対処処理は、例えば、制御装置32の状態を、上記の開始手順を実行する状態から代替開始手順を実行する状態に切り換える処理や、制御装置32の状態を、開始手順を実行する状態から開始手順を禁止する状態に切り換える処理である。代替開始手順では、例えば、図2のS3に代えて、メイン電圧センサ28の検出値と電力変換装置18内のバッテリ側電圧センサ14aの検出値が一致するタイミングを検知する処理を実行する。また、代替開始手順では、バッテリ電圧とコンデンサ電圧の比較処理に代えて、所定時間(メインバッテリ4と平滑コンデンサ12の充電電圧の相違が解消すると想定される時間)だけ第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の運転を継続する処理を実行してもよい。対処処理を実行することによって、コンバータ電圧センサ24bに異常が発生しても、SMR10に大きな突入電流が流れることが防止できる。
In S20, the
S22では、制御装置32は、SMR10を導通状態から非導通状態に切替える。S22が終了すると、図3の処理が終了する。
In S22,
本実施例の効果を説明する。メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値は、SMR10が非導通状態である場合や、電力変換装置18と第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24が運転している場合には、一致することが保証されない。このため、通常では、メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値を比較して、コンバータ電圧センサ24bの異常を判別することが難しい。
The effect of the present embodiment will be described. The detection value of the
これに対して、本実施例によると、制御装置32は、終了手順の実行時に電力変換装置18と第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の運転を停止してSMR10が導通状態である間に、メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値を比較する(S16)。この期間では、メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値が一致することが保証され、不一致であれば、コンバータ電圧センサ24bに異常が発生していることを判別可能である。制御装置32は、メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値の差の絶対値が所定値以上である、即ち、両検出値が不一致であると判断される場合に、異常信号の出力(S18)と対処処理(S18)を実行する。これにより、コンバータ電圧センサ24bの異常に対して適切に対処することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the
また、上記のように、メイン電圧センサ28は、異常を検知する手段が多重に用意されているセンサである。即ち、メイン電圧センサ28の異常は、図3の処理とは異なる処理により監視されている。従って、図3のS16では、メイン電圧センサ28に異常が発生し、コンバータ電圧センサ24bが正常であるにも関わらず、メイン電圧センサ28の検出値とコンバータ電圧センサ24bの検出値が不一致となることはない。
Further, as described above, the
また、コンバータ電圧センサ24bの異常を検知するために、コンバータ電圧センサ24bの検出値と電力変換装置18のバッテリ側電圧センサ14aの検出値を比較する他の構成も想定される。この構成では、コンバータ電圧センサ24bの検出値とバッテリ側電圧センサ14aの検出値の不一致が、バッテリ側電圧センサ14aの精度が低いことによるものか、バッテリ側電圧センサ14aに異常が発生したことによるものか判別できない。このため、異常信号の出力と対処処理が不必要に実行され得る。これに対して、本実施例によると、異常を検知する手段が多重に用意されている高精度なメイン電圧センサ28と比較するので、異常信号の出力と対処処理が不必要に実行されることが防止される。
In addition, in order to detect an abnormality in
メインバッテリ4が「バッテリ」の実施例であり、SMR10が「スイッチ」の実施例であり、平滑コンデンサ12が「コンデンサ」の実施例であり、第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の組合せが、「DC−DCコンバータ」の一例である。第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24の組合せは、スイッチよりバッテリ側の高圧電源線とスイッチより電力変換装置側の高圧電源線の間と、スイッチよりバッテリ側の低圧電源線とスイッチより電力変換装置側の低圧電源線の間に挿入されている。コンバータ電圧センサ24bが「第1電圧センサ」の実施例であり、メイン電圧センサ28が「第2電圧センサ」の実施例である。
The
以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。高圧電源線8aと高圧電源線8bの間と、低圧電源線9aと低圧電源線9bの間に、第1DC−DCコンバータ22と第2DC−DCコンバータ24を組み合わせた1個のDC−DCコンバータが挿入されてもよい。本変形例では、その1個のDC−DCコンバータが、「DC−DCコンバータ」の実施例である。
Hereinafter, points to be noted regarding the technology shown in the embodiments will be described. There is one DC-DC converter in which the first DC-
また、電力変換装置18は、コンバータ14を備えず、平滑コンデンサ12とインバータ16を備えていてもよい。
Further, the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2 :電源装置
4 :メインバッテリ
6 :モータ
8 :高圧電源線
9 :低圧電源線
10 :システムメインリレー
12 :平滑コンデンサ
14 :コンバータ
16 :インバータ
18 :電力変換装置
20 :サブバッテリ
22 :第1DC−DCコンバータ
24 :第2DC−DCコンバータ
24a :DC−DCコンバータ回路
24b :コンバータ電圧センサ
26 :補機
28 :メイン電圧センサ
32 :制御装置
34 :イグニションスイッチ
2: Power supply device 4: Main battery 6: Motor 8: High-voltage power supply line 9: Low-voltage power supply line 10: System main relay 12: Smoothing capacitor 14: Converter 16: Inverter 18: Power converter 20: Sub-battery 22: First DC- DC converter 24: 2nd DC-
Claims (1)
バッテリと、
前記バッテリが供給する電力を変換してモータに供給する電力変換装置と、
前記バッテリと前記電力変換装置を接続する高圧電源線と低圧電源線と、
前記高圧電源線と前記低圧電源線の各々に挿入されているスイッチと、
前記スイッチより前記電力変換装置側の前記高圧電源線と前記低圧電源線の間に挿入されているコンデンサと、
前記スイッチより前記バッテリ側の前記高圧電源線と前記スイッチより前記電力変換装置側の前記高圧電源線の間と、前記スイッチより前記バッテリ側の前記低圧電源線と前記スイッチより前記電力変換装置側の前記低圧電源線の間に挿入されているとともに、前記スイッチより前記電力変換装置側の前記高圧電源線と前記低圧電源線の間の電圧を検出する第1電圧センサを備えているDC−DCコンバータと、
前記スイッチより前記バッテリ側の前記高圧電源線と前記低圧電源線の間の電圧を検出する第2電圧センサと、
前記スイッチと前記DC−DCコンバータと前記電力変換装置を制御する制御装置を備えており、
前記制御装置は、前記DC−DCコンバータと前記電力変換装置の運転を停止し、その後に前記スイッチを導通状態から非導通状態に切り換える終了手順と、前記DC−DCコンバータの運転を開始し、その後に前記スイッチを非導通状態から導通状態に切り換える開始手順と、を実行し、前記終了手順の実行時に前記DC−DCコンバータと前記電力変換装置の運転を停止して前記スイッチが導通状態にある間に検出した前記第1電圧センサの検出値と前記第2電圧センサの検出値の差の絶対値が所定値以上のときに前記第1電圧センサに異常が発生したことを検知することを特徴する電源装置。 A power supply device for an electric vehicle,
Battery,
A power conversion device that converts the power supplied by the battery and supplies it to the motor;
A high voltage power line and a low voltage power line connecting the battery and the power converter,
A switch inserted in each of the high-voltage power line and the low-voltage power line;
A capacitor inserted between the high-voltage power line and the low-voltage power line on the power converter side from the switch;
Between the high-voltage power line on the battery side from the switch and the high-voltage power line on the power converter side from the switch, and on the low-voltage power line on the battery side from the switch and the power converter side from the switch. A DC-DC converter having a first voltage sensor inserted between the low-voltage power supply lines and detecting a voltage between the high-voltage power supply line and the low-voltage power supply line on the power converter side from the switch. When,
A second voltage sensor for detecting a voltage between the high-voltage power supply line and the low-voltage power supply line on the battery side from the switch;
A controller for controlling the switch, the DC-DC converter, and the power converter;
The control device stops the operation of the DC-DC converter and the power conversion device, and then starts the operation of the DC-DC converter after finishing the procedure for switching the switch from the conductive state to the non-conductive state. A start procedure for switching the switch from a non-conducting state to a conducting state, and during operation of the end procedure, the operation of the DC-DC converter and the power converter is stopped and the switch is in a conducting state. Detecting that an abnormality has occurred in the first voltage sensor when an absolute value of a difference between the detected value of the first voltage sensor and the detected value of the second voltage sensor is a predetermined value or more. Power supply.
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