JP2020099129A - 車両用の電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】システムメインリレーの溶着を検出する。【解決手段】正極側リレーおよび負極側リレーがオフした状態で蓄電装置の電圧とコンデンサの電圧との差分が所定電圧となるようにシステムメインリレーとコンバータとを制御し、蓄電装置の電圧とコンデンサの電圧との差分が所定電圧となったときにコンバータを停止した状態で正極側リレーおよび負極側リレーのうちのいずれか一方のリレーがオンし他方のリレーがオフするようにシステムメインリレーとコンバータとを制御する第１オン制御を実行し、第１オン制御を実行してから所定時間が経過したときにコンバータを停止した状態で一方のリレーおよび他方のリレーがオンするようにコンバータとシステムメインリレーとを制御し、第１オン制御を実行してから所定時間が経過する前に蓄電装置の電圧とコンデンサの電圧とが等しくなったときに他方のリレーが溶着していると判断する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用の電源システムに関する。

従来、この種の車両用の電源システムとしては、蓄電装置と、システムメインリレーと、コンデンサと、低電圧蓄電装置（補機バッテリ）と、コンバータ（双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。システムメインリレーは、蓄電装置の正極母線とコンデンサに接続される電力ラインの正極母線との接続および接続の解除を行なう正極側リレーと、蓄電装置の負極母線と電力ラインの負極母線との接続および接続の解除を行なう負極側リレーと、を備える。コンデンサは、電力ラインに接続されている。低電圧蓄電装置は、蓄電装置より定格電圧が低く構成されている。コンバータは、電力ラインと低電圧蓄電装置との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりする。この装置では、コンバータを昇圧動作させてコンデンサをプリチャージした後、システムメインリレーを閉じるように制御し、その後、コンバータを降圧動作させて、蓄電装置の電流の挙動とコンデンサの電圧の挙動とに基づいて蓄電装置およびシステムメインリレーを含む回路の開路故障を検出している。

特開２００７−３１８８４９号公報

上述の車両用の電源システムでは、システムメインリレー（正極側リレー、負極側リレー）が溶着すると、蓄電装置からコンデンサ側へ電力を適正に供給することができなくなり、車両の走行に支障をきたす場合がある。そのため、システムメインリレーの溶着を検出することが望まれている。

本発明の車両用の電源システムは、電力ラインと低電圧蓄電装置との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりするコンバータを備えるシステムにおいて、システムメインリレーの溶着を検出することを主目的とする。

本発明の車両用の電源システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両用の電源システムは、
車両に搭載される車両用の電源システムであって、
蓄電装置と、
前記蓄電装置の正極母線と電力ラインの正極母線との接続および接続の解除を行なう正極側リレーと、前記蓄電装置の負極母線と前記電力ラインの負極母線との接続および接続の解除を行なう負極側リレーと、を有するシステムメインリレーと、
前記電力ラインの前記正極母線と前記電力ラインの前記負極母線とに接続されるコンデンサと、
前記蓄電装置より定格電圧の低い低電圧蓄電装置と、
前記電力ラインと前記低電圧蓄電装置との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりするコンバータと、
前記システムメインリレーと前記コンバータとを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記正極側リレーおよび前記負極側リレーがオフした状態で、前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧との差分が所定電圧となるように前記システムメインリレーと前記コンバータとを制御し、
前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧との差分が前記所定電圧となったときには、前記コンバータを停止した状態で、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうちのいずれか一方のリレーがオンし他方のリレーがオフするように前記システムメインリレーと前記コンバータとを制御する第１オン制御を実行し、
前記第１オン制御を実行してから所定時間が経過したときには、前記コンバータを停止した状態で、前記一方のリレーおよび前記他方のリレーがオンするように前記コンバータと前記システムメインリレーとを制御し、
前記第１オン制御を実行してから前記所定時間が経過する前に、前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧とが等しくなったときには、前記他方のリレーが溶着していると判断する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両用の電源システムでは、正極側リレーおよび負極側リレーがオフした状態で、蓄電装置の電圧とコンデンサの電圧との差分が所定電圧となるようにシステムメインリレーとコンバータとを制御する。続いて、蓄電装置の電圧とコンデンサの電圧との差分が所定電圧となったときには、コンバータを停止した状態で、正極側リレーおよび負極側リレーのうちのいずれか一方のリレーがオンし他方のリレーがオフするようにシステムメインリレーとコンバータとを制御する第１オン制御を実行する。さらに、第１オン制御を実行してから所定時間が経過したときには、コンバータを停止した状態で、一方のリレーおよび他方のリレーがオンするようにコンバータとシステムメインリレーとを制御する。そして、第１オン制御を実行してから所定時間が経過する前に、蓄電装置の電圧とコンデンサの電圧とが等しくなったときには、他方のリレーが溶着していると判断する。この結果、電力ラインと低電圧蓄電装置との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりするコンバータを備えるシステムにおいて、システムメインリレーの溶着を検出することができる。

こうした本発明の車両用電源システムにおいて、前記第１オン制御を実行してから前記所定時間が経過して、前記コンバータを停止した状態で、前記一方のリレーおよび前記他方のリレーがオンするように前記コンバータと前記システムメインリレーとを制御してから、前記所定時間が経過する前に、前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧とが等しくなったときには、前記他方のリレーが正常であると判断し、前記所定時間が経過しても前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧とが等しくないときには、前記システムメインリレーに異常が生じていると判断してもよい。

本発明の一実施例としての車両用の電源システムが搭載された電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット７０により実行される診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。 低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬと、ＤＣＤＣコンバータ６４の状態と、負極側リレーＳＭＲＧへの制御信号と、正極側リレーＳＭＲＢへの制御信号と、正極側リレーＳＭＲＢの溶着判断の実行の状態と、の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての車両用の電源システムが搭載された電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、バッテリ３６と、昇圧コンバータ４０と、システムメインリレー３８と、高電圧側コンデンサ４６と、低電圧側コンデンサ４８と、補機バッテリ６２と、ＤＣＤＣコンバータ６４と、電子制御ユニット７０と、を備える。実施例では、バッテリ３６と、システムメインリレー（ＳＭＲ）３８と、低電圧側コンデンサ４８と、補機バッテリ６２と、ＤＣＤＣコンバータ６４と、電子制御ユニット７０と、が「車両用の電源システム」に対応する。

モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ３２の回転子は、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。

インバータ３４は、モータ３２に接続されると共に高電圧側電力ライン４２に接続されている。このインバータ３４は、６つのトランジスタと、６つのダイオードと、を有する周知のインバータ回路として構成されている。

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低電圧側電力ライン４４に接続されている。

昇圧コンバータ４０は、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに接続されており、２つのトランジスタと、２つのダイオードと、リアクトルと、を有する周知の昇降圧コンバータ回路として構成されている。昇圧コンバータ４０は、低電圧側電力ライン４４からの電力を昇圧して高電圧側電力ライン４２へ供給したり、高電圧側電力ライン４２からの電力を昇圧して低電圧側電力ライン４４へ供給している。

システムメインリレー３８は、低電圧側電力ライン４４とバッテリ３６との接続および接続の解除を行なう。システムメインリレー３８は、低電圧側電力ライン４４の正極母線に設けられた正極側リレーＳＭＲＢと、低電圧側電力ライン４４の負極母線に設けられた負極側リレーＳＭＲＧと、を備える。

高電圧側コンデンサ４６は、高電圧側電力ライン４２の正極母線と負極母線とに接続されている。低電圧側コンデンサ４８は、低電圧側電力ライン４４の正極母線と負極母線とに接続されている。

補機バッテリ６２は、例えば、定格電圧がバッテリ３６より低い鉛蓄電池として構成されており、図示しない補機に電力を供給する。補機バッテリ６２は、低電圧側電力ライン４４にＤＣＤＣコンバータ６４を介して接続されている。ＤＣＤＣコンバータ６４は、補機バッテリ６２と低電圧側電力ライン４４との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりするように構成されている。即ち、ＤＣＤＣコンバータ６４は、補機バッテリ６２からの電力を昇圧して低電圧側電力ライン４４へ供給したり、低電圧側電力ライン４４からの電力を降圧して補機バッテリ６２へ供給している。

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７、図示しないフラッシュメモ、図示しない入出力ポート、図示しない通信ポートなどを備える。

電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３２ａからの回転位置θｍ，バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３６ａからの電圧ＶＢ，バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３６ｂからの電流ＩＢを挙げることができる。また、高電圧側コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからの高電圧側コンデンサ４６（高電圧側電力ライン４２）の電圧ＶＨ，低電圧側コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからの低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬも挙げることができる。電子制御ユニット７０は、車両の駆動制御装置としても機能するため、走行制御に必要な情報も入力されている。これらの情報としては、例えば、図示しないが、イグニッションスイッチからのイグニッション信号や，シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジション，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジション，車速センサからの車速Ｖなどを挙げることができる。

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４のトランジスタへのスイッチング制御信号，昇圧コンバータ４０のトランジスタへのスイッチング制御信号、システムメインリレー３８の正極側リレーＳＭＲＢ、負極側リレーＳＭＲＧへの制御信号、ＤＣＤＣコンバータ６４への駆動制御信号などを挙げることができる。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０は、以下の走行制御を行なう。走行制御では、システムメインリレー３８（正極側リレーＳＭＲＢ、負極側リレーＳＭＲＧ）をオンした状態で、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。また、走行制御では、モータ３２をトルク指令Ｔｍ＊で駆動できるように高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定し、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇圧コンバータ４０の２つのトランジスタのスイッチング制御を行なう。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特にシステムメインリレー３８の正極側リレーＳＭＲＢの溶着などの異常診断を行なう際に動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０により実行される診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオンされたときなど車両のシステム起動の指示がなされたときに実行される。実施例の電気自動車２０では、システム停止する際には、システムメインリレー３８の正極側リレーＳＭＲＢ、負極側リレーＳＭＲＧへオフの制御信号を出力し、昇圧コンバータ４０，インバータ３４は駆動を停止している。本ルーチンの実行を開始したときには、負極側リレーＳＭＲＧは正常であり、オフしている。正極側リレーＳＭＲＢは、溶着などの異常が生じているか否かが不明であるため、異常が生じているか否かに応じてオンまたはオフしている。

本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、補機バッテリ６２からの電力をバッテリ３６の電圧ＶＢから所定電圧ＶＬｒｅｆを減じた電圧Ｖ１の電力へ変換して、低電圧側電力ライン４４へ供給し、低電圧側コンデンサ４８が充電されて低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬが電圧Ｖ１となるまでＤＣＤＣコンバータ６４を駆動する（ステップＳ１００）。所定電圧ＶＬｒｅｆは、バッテリ３６の電圧ＶＢより低く、且つ、電圧ＶＢと電圧ＶＬの差分ΔＶ（＝｜ＶＢ−ＶＬ｜）を所定電圧ＶＬｒｅｆとした状態でシステムメインリレー３８をオンしたときにシステムメインリレー３８に流れる電流がシステムメインリレー３８に当てる影響が少ない許容電流未満の電圧である。なお、ＤＣＤＣコンバータ６４を駆動した後は、差分ΔＶが所定電圧ＶＬｒｅｆとなったときに、ＤＣＤＣコンバータ６４を停止する。

続いて、正極側リレーＳＭＲＢへオフの制御信号を出力すると共に負極側リレーＳＭＲＧへオンの制御信号を出力して（ステップＳ１１０）、電圧センサ３６ａからバッテリ３６の電圧ＶＢを入力すると共に、低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬを入力し（ステップＳ１２０）、低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しいかか否かを判定する（ステップＳ１３０）。電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくないときには、ステップＳ１１０を実行したときからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆを超えていないときには、ステップＳ１２０へ戻り、電圧センサ３６ａからバッテリ３６の電圧ＶＢと低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬとを入力し（ステップＳ１２０）、低電圧側コンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しいか否かを判定する（ステップＳ１３０）。つまり、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０で、ステップＳ１１０を実行してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくなるか否かを判定している。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、正極側リレーＳＭＲＢ、負極側リレーＳＭＲＧが共にオンしているときに、バッテリ３６からの電力で低電圧側コンデンサ４８が充電されて、低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬが電圧ＶＢまで上昇するのに要する時間以上の時間として、予め実験や解析などで求めた時間である。

ステップＳ１１０で、差分ΔＶを所定電圧ＶＬｒｅｆとした状態で正極側リレーＳＭＲＢへオフの制御信号を出力すると共に負極側リレーＳＭＲＧへオンの制御信号を出力しているから、正極側リレーＳＭＲＢ、負極側リレーＳＭＲＧが共に正常であるときには、正極側リレーＳＭＲＢがオフすると共に負極側リレーＳＭＲＧがオンする。このとき、低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬは維持され、電圧ＶＬと電圧ＶＢは等しくならない。正極側リレーＳＭＲＢが溶着しているときには、正極側リレーＳＭＲＢへオフの制御信号を出力しても正極側リレーＳＭＲＢがオンとなることから、正極側リレーＳＭＲＢと負極側リレーＳＭＲＧとがオンとなり、低電圧側コンデンサ４８が電圧ＶＬと電圧ＶＢとが等しくなる。したがって、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０は、正極側リレーＳＭＲＢに溶着が生じているか否かを判断する処理となっている。

ステップＳ１２０〜Ｓ１４０で、ステップＳ１１０を実行してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくなったと判定されたときには、正極側リレーＳＭＲＢが溶着していると判断し（ステップＳ１５０）、負極側リレーＳＭＲＧへオフの制御信号を出力して負極側リレーＳＭＲＧをオフし（ステップＳ１６０）、電気自動車２０をシステム起動せずにレディオフとして（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。これにより、正極側リレーＳＭＲＢに溶着が生じていると判断したときには、電気自動車２０を走行できない状態とすることができる。

ステップＳ１２０〜Ｓ１４０で、ステップＳ１１０を実行してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくならないと判定されたときには、続いて、正極側リレーＳＭＲＢへオンの制御信号を出力して（ステップＳ１８０）、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０と同様のステップＳ１９０〜Ｓ２１０で、ステップＳ１８０を実行してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくなるか否かを判定する。ステップＳ１８０の実行前に負極側リレーＳＭＲＧをオンしていることから、正極側リレーＳＭＲＢが溶着とは異なる異常もなく正常であるときには、ステップＳ１８０で正極側リレーＳＭＲＢがオンとなると、低電圧側コンデンサ４８がバッテリ３６からの電力で充電されて電圧ＶＬが上昇し電圧ＶＢと等しくなる。正極側リレーＳＭＲＢに溶着とは異なる何らかの駆動異常があってステップＳ１８０で正極側リレーＳＭＲＢへオンの制御信号を出力してもオンとならないときには、電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくならない。したがって、ステップＳ１９０〜Ｓ２１０は、正極側リレーＳＭＲＢに溶着とは異なる何らかの駆動異常があるか否かを判断する処理となっている。

ステップＳ１９０〜Ｓ２１０でステップＳ１８０を実行してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくなったときには、正極側リレーＳＭＲＢが正常であると判断して（ステップＳ２２０）、電気自動車２０をシステム起動してレディオンとして（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。これにより、正極側リレーＳＭＲＢが正常であるときには、電気自動車２０を走行できる状態とすることができる。

ステップＳ１９０〜Ｓ２１０でステップＳ１８０を実行してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくならないときには、正極側リレーＳＭＲＢに溶着とは異なる何らかの駆動異常があり、システムメインリレー（ＳＭＲ）３８に駆動異常が生じていると判断して（ステップＳ２４０）、電気自動車２０をシステム起動せずにレディオフとして（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。正極側リレーＳＭＲＢに溶着とは異なる何らかの駆動異常が生じているときに、電気自動車２０のシステムを起動して走行可能な状態とすることは適正ではない。実施例では、正極側リレーＳＭＲＢに溶着とは異なる何らかの駆動異常が生じているときに電気自動車２０をシステム起動しないことから、正極側リレーＳＭＲＢに駆動異常が生じているときに適正に対処することができる。

図３は、低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬと、ＤＣＤＣコンバータ６４の状態と、負極側リレーＳＭＲＧへの制御信号と、正極側リレーＳＭＲＢへの制御信号と、正極側リレーＳＭＲＢの溶着判断の実行の状態と、の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。図中、電圧ＶＬの時間変化において、正極側リレーＳＭＲＢが正常であるときを実線で示し、正極側リレーＳＭＲＢが溶着しているときを一点鎖線で示している。

システム起動指示がなされたときには、ＤＣＤＣコンバータ６４を駆動する（ステップＳ１００、時刻ｔ１１）。ＤＣＤＣコンバータ６４を駆動して低電圧側コンデンサ４８が充電されて電圧ＶＬが上昇して電圧Ｖ１となると、ＤＣＤＣコンバータ６４を停止する（時刻ｔ１２）。続いて、正極側リレーＳＭＲＢへオフの制御信号を出力すると共に負極側リレーＳＭＲＧへオンの制御信号を出力すると（ステップＳ１１０、時刻ｔ１３）、正極側リレーＳＭＲＢが正常であるときには、実線で示すように、時刻ｔ１３から所定時間ｔｒｅｆを経過した時刻ｔ１４でも電圧ＶＬが上昇せず差分ΔＶを所定電圧ＶＬｒｅｆで維持し、時刻ｔ１４で溶着していない判断して、ステップＳ１８０以降へ進む。ステップＳ１８０では、正極側リレーＳＭＲＢへオンの制御信号を送信する（時刻ｔ１５）。正極側リレーＳＭＲＢが正常であるときには、実線で示すように、時刻ｔ１４から所定時間ｔｒｅｆを経過した時刻ｔ１５で電圧ＶＬが上昇して電圧ＶＢとなる。電圧ＶＬが電圧ＶＢと等しくなると、ステップＳ２２０で正極側リレーＳＭＲＢが正常と判断される。

正極側リレーＳＭＲＢに溶着が生じているときには、図３の一点鎖線で示すように、時刻ｔ１３から所定時間ｔｒｅｆを経過した時刻ｔ１４までに電圧ＶＬが上昇して電圧ＶＢと等しくなる。したがって、時刻ｔ１４で正極側リレーＳＭＲＢが溶着していると判断される（ステップＳ１５０）。こうした処理により、正極側リレーＳＭＲＢの溶着を判断することができる。

以上説明した実施例の車両用の電源システムを搭載した電気自動車２０によれば、正極側リレーＳＭＲＢおよび負極側リレーＳＭＲＧがオフした状態で、バッテリ３６の電圧ＶＢと低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬとの差分ΔＶが所定電圧ＶＬｒｅｆとなるようにシステムメインリレー３８（正極側リレーＳＭＲＢ、負極側リレーＳＭＲＧ）とＤＣＤＣコンバータ６４とを制御し、差分ΔＶが所定電圧ＶＬｒｅｆとなったときには、ＤＣＤＣコンバータ６４を停止した状態で、正極側リレーＳＭＲＢがオフし負極側リレーＳＭＲＧをオンするようにシステムメインリレー３８とＤＣＤＣコンバータ６４とを制御し、正極側リレーＳＭＲＢがオフし負極側リレーＳＭＲＧをオンするようにシステムメインリレー３８を制御してから所定時間ｔｒｅｆが経過したときには、ＤＣＤＣコンバータ６４を停止した状態で、正極側リレーＳＭＲＢがオンするようにシステムメインリレー３８とをＤＣＤＣコンバータ６４とを制御し、正極側リレーＳＭＲＢがオフし負極側リレーＳＭＲＧをオンするようにシステムメインリレー３８を制御してから所定時間ｔｒｅｆ以内に電圧ＶＬと電圧ＶＢとが等しくなったときには、正極側リレーＳＭＲＢが溶着していると判断することにより、低電圧側電力ライン４４と補機バッテリ６２との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりするＤＣＤＣコンバータ６４を備えるシステムにおいて、正極側リレーＳＭＲＢの溶着を検出することができる。

実施例の車両用の電源システムを搭載した電気自動車２０では、ステップＳ１００でＤＣＤＣコンバータ６４を駆動した後に、ステップＳ１１０で正極側リレーＳＭＲＢへオフの制御信号を出力し、負極側リレーＳＭＲＧへオンの制御信号を出力することで、正極側リレーＳＭＲＢに溶着が生じているか否かを判定している。しかしながら、ステップＳ１１０で正極側リレーＳＭＲＢへオンの制御信号を出力し、負極側リレーＳＭＲＧへオフの制御信号を出力することにより、負極側リレーＳＭＲＧに溶着が生じているか否かを判定することができる。この場合、ステップＳ１８０で負極側リレーＳＭＲＧへオンの制御信号を出力することにより、負極側リレーＳＭＲＧが正常であるか否かを判断することができる。

実施例の車両の電源システムを搭載した電気自動車２０では、ステップＳ１３０，Ｓ２００で、低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬとバッテリ３６の電圧ＶＢとを比較している。しかしながら、昇圧コンバータ４０の２つのトランジスタのうち高電圧側電力ライン４２の正極側電力ラインに接続される上アームのトランジスタをオンとすると低電圧側コンデンサ４８の電圧ＶＬと電圧センサ４６ａからの高電圧側コンデンサ４６の電圧ＶＨとがほぼ等しくなる。したがって、ステップＳ１３０，Ｓ２００で、昇圧コンバータ４０の上アームのトランジスタをオンとして低電圧側コンデンサ４８の電圧として電圧センサ４６ａからの電圧ＶＨと電圧ＶＢとを比較してもよい。

実施例の車両の電源システムを搭載した電気自動車２０では、ステップＳ１００で、電圧ＶＬが電圧ＶＢより低くなるようにＤＣＤＣコンバータ６４を駆動している。しかしながら、差分ΔＶが所定電圧ＶＬｒｅｆとなればよいから、電圧ＶＬが電圧ＶＢより所定電圧ＶＬｒｅｆ高くなるようにＤＣＤＣコンバータ６４を駆動してもよい。

実施例の車両の電源システムを搭載した電気自動車２０では、ＤＣＤＣコンバータ６４を、補機バッテリ６２からの電力を昇圧して低電圧側電力ライン４４へ供給したり、低電圧側電力ライン４４からの電力を降圧して補機バッテリ６２へ供給するように構成している。しかしながら、ＤＣＤＣコンバータ６４を、低電圧側電力ライン４４からの電力を降圧して補機バッテリ６２へ供給しないものとし、補機バッテリ６２からの電力を昇圧して低電圧側電力ライン４４へ供給するものとしてもよい。

実施例では、車両用の電源システムをモータ３２とインバータ３４と昇圧コンバータ４０とを備える電気自動車２０に搭載される形態としている。しかしながら、昇圧コンバータ４０を備えない電気自動車２０に搭載される形態としても構わない。また、モータ３２とインバータ３４と昇圧コンバータ４０とに加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ３６が「蓄電装置」に相当し、システムメインリレー３８が「システムメインリレー」に相当し、低電圧側コンデンサ４８が「コンデンサ」に相当し、補機バッテリ６２が「低電圧蓄電装置」に相当し、ＤＣＤＣコンバータ６４が「コンバータ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両用の電源システムの製造産業などに利用可能である。

２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３６ｂ 電流センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、３６ａ，４６ａ，４８ａ 電圧センサ、４０ 昇圧コンバータ、４２ 高電圧側電力ライン、４４ 低電圧側電力ライン、４６ 高電圧側コンデンサ、４８ 低電圧側コンデンサ、６２ 補機バッテリ、６４ ＤＣＤＣコンバータ、７０ 電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、ＳＭＲＢ 正極側リレー、ＳＭＲＧ 負極側リレー。

Claims (1)

1. 車両に搭載される車両用の電源システムであって、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置の正極母線と電力ラインの正極母線との接続および接続の解除を行なう正極側リレーと、前記蓄電装置の負極母線と前記電力ラインの負極母線との接続および接続の解除を行なう負極側リレーと、を有するシステムメインリレーと、
   前記電力ラインの前記正極母線と前記電力ラインの前記負極母線とに接続されるコンデンサと、
   前記蓄電装置より定格電圧の低い低電圧蓄電装置と、
   前記電力ラインと前記低電圧蓄電装置との間で電圧の変更を伴って電力をやりとりするコンバータと、
   前記システムメインリレーと前記コンバータとを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記正極側リレーおよび前記負極側リレーがオフした状態で、前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧との差分が所定電圧となるように前記システムメインリレーと前記コンバータとを制御し、
   前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧との差分が前記所定電圧となったときには、前記コンバータを停止した状態で、前記正極側リレーおよび前記負極側リレーのうちのいずれか一方のリレーがオンし他方のリレーがオフするように前記システムメインリレーと前記コンバータとを制御する第１オン制御を実行し、
   前記第１オン制御を実行してから所定時間が経過したときには、前記コンバータを停止した状態で、前記一方のリレーおよび前記他方のリレーがオンするように前記コンバータと前記システムメインリレーとを制御し、
   前記第１オン制御を実行してから前記所定時間が経過する前に、前記蓄電装置の電圧と前記コンデンサの電圧とが等しくなったときには、前記他方のリレーが溶着していると判断する、
   車両用の電源システム。

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