JP5905368B2 - DC / DC converter and power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、高圧バッテリの蓄電電力を電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、およびそのＤＣ／ＤＣコンバータを備えた電源システムに関するものである。   The present invention relates to a DC / DC converter that converts electric power stored in a high-voltage battery, and a power supply system including the DC / DC converter.

電気自動車やハイブリッド電気自動車等の電動車両に搭載する電源システムにおいては、車輪を駆動するモータ用の高圧バッテリを備えると共に、ガソリン車と同様に、ワイパ、エアコン用ブロアファン等の補機類に電力を供給する補機系駆動用の電源として補機用バッテリを備え、さらに、高圧バッテリの電力を所定の低電圧に変換し、補機用バッテリを充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータを搭載したものがある。   A power supply system mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid electric vehicle is equipped with a high voltage battery for a motor for driving wheels, and, like a gasoline vehicle, power is supplied to auxiliary equipment such as a wiper and a blower fan for an air conditioner. Auxiliary battery is provided as a power source for driving the auxiliary system, and a DC / DC converter for converting the power of the high voltage battery to a predetermined low voltage and charging the auxiliary battery is mounted. There is.

図６は、従来のこの種の電源システムの回路図である。   FIG. 6 is a circuit diagram of this type of conventional power supply system.

このシステムでは、高圧バッテリ制御ＥＣＵ１１４は、高圧バッテリ１１１からＤＣ／ＤＣコンバータ１１２への電力の供給を開始する場合、リレーＲＹ１ａ、ＲＹ１ｂを開き、リレーＲＹ２ａ、２ｂを閉じた状態で、高圧バッテリ１１１の異常の有無を検出し、異常を検出しなかったとき、リレーＲＹ１ａ、ＲＹ１ｂを閉じるとともに、リレーＲＹ２ａ、２ｂを開き、高圧バッテリ１１１に異常を検出したとき、リレーＲＹ１ａ、ＲＹ１ｂが開いている状態を継続させるようにしている。   In this system, when starting the supply of power from the high voltage battery 111 to the DC / DC converter 112, the high voltage battery control ECU 114 opens the relays RY1a, RY1b and closes the relays RY2a, 2b, and closes the high voltage battery 111. When abnormality is detected and no abnormality is detected, the relays RY1a and RY1b are closed and the relays RY2a and 2b are opened. When the abnormality is detected in the high voltage battery 111, the relays RY1a and RY1b are opened. I try to continue.

特開２０１２−５５０９９号公報JP 2012-55099 A

しかしながら、上記従来の電源システムにおいては、高圧バッテリ制御ＥＣＵ１１４とリレーＲＹ１ａ、ＲＹ１ｂ、ＲＹ２ａ、２ｂとの組み合わせにより、高圧バッテリ１１１の異常を検出する構成となっているため、電源システムに組み込まれるＤＣ／ＤＣコンバータ１１２それ自体には、高圧バッテリ１１１の異常を検出する機能を備えていない。   However, in the above-described conventional power supply system, the combination of the high voltage battery control ECU 114 and the relays RY1a, RY1b, RY2a, 2b detects the abnormality of the high voltage battery 111. The DC converter 112 itself does not have a function of detecting an abnormality of the high voltage battery 111.

そのため、上記電源システムそのものが変更されてしまうと、高圧バッテリ１１１に異常が発生している状態で、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２が高圧バッテリ１１１の電力変換動作を実行すると、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２に高圧バッテリ１１１からの異常な入力電圧が印加され、該ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２が故障してしまうおそれがある。   Therefore, if the power supply system itself is changed, when the DC / DC converter 112 executes the power conversion operation of the high voltage battery 111 in a state where an abnormality has occurred in the high voltage battery 111, the DC / DC converter 112 An abnormal input voltage from the high voltage battery 111 may be applied, causing the DC / DC converter 112 to fail.

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータが故障する要因には前記した入力電圧の異常だけでなく、その周囲温度の異常など他の要因もあり、いずれも、その故障要因が存在する状態でＤＣ／ＤＣコンバータが動作状態におかれると、当該ＤＣ／ＤＣコンバータはその要因により破損してしまうという課題がある。   The factors that cause a failure of the DC / DC converter include not only the abnormality of the input voltage described above but also other factors such as an abnormality of the ambient temperature. When in an operating state, there is a problem that the DC / DC converter is damaged due to the factor.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電源システムに搭載されて使用する場合に、当該システムに変更があっても、入力電圧の異常等の故障要因で故障しないようにしたＤＣ／ＤＣコンバータおよびそれを搭載した電源システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when mounted and used in a power supply system, even if the system is changed, the DC is designed not to fail due to a failure factor such as an abnormality in input voltage. An object of the present invention is to provide a DC / DC converter and a power supply system including the same.

（１）本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、コンバータ回路部と、前記コンバータ回路部の動作を制御するコンバータ制御部とを有し、前記コンバータ制御部は、内蔵するＣＰＵにより、ＤＣ／ＤＣコンバータを故障させる要因が存在するかを検出する検出機能と、前記要因が存在すると検出し、前記要因の存在が所定時間以上継続したときは、異常状態にあるという暫定的な判定である異常仮判定をする異常仮判定機能と、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させる制御開始指令が入力されたときに前記異常仮判定がなされている場合に前記異常仮判定を異常判定に確定させる異常判定機能とを具備したことを特徴とする。   (1) A DC / DC converter according to the present invention includes a converter circuit unit and a converter control unit that controls the operation of the converter circuit unit, and the converter control unit is configured to be a DC / DC converter by a built-in CPU. A detection function for detecting whether there is a factor that causes a failure, and an abnormal provisional determination that is a provisional determination that an abnormality is detected when the presence of the factor continues for a predetermined time or longer. An abnormal provisional determination function that performs the operation of the DC / DC converter, and an abnormality determination function that, when the abnormal temporary determination is made when the control start command is input, is determined as the abnormal determination It is characterized by comprising.

（Ａ）好ましくは、前記コンバータ制御部は、前記異常判定機能の実行前までは、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態にすると共に、前記異常判定機能の実行後は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態から停止状態にする動作機能を具備する。   (A) Preferably, the converter control unit puts the DC / DC converter in a standby state until the abnormality determination function is executed, and waits for the DC / DC converter after the abnormality determination function is executed. An operation function for changing from a state to a stop state is provided.

（Ｂ）好ましくは、前記動作機能は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態から停止状態に制御してから前記要因が無くなり、その無くなった期間が所定時間継続すると、ＤＣ／ＤＣコンバータを停止状態から出力状態とする機能を具備する。   (B) Preferably, the operation function controls the DC / DC converter from the standby state to the stop state, and then the factor disappears, and when the lost period continues for a predetermined time, the DC / DC converter is stopped from the stop state. It has a function to make it an output state.

前記故障要因が、入力電圧が規定電圧未満の低電圧であるときは、上記（Ａ）の機能を具備することが好ましい。   When the failure factor is a low voltage whose input voltage is lower than a specified voltage, it is preferable that the function (A) is provided.

前記故障要因が、入力電圧が規定電圧超過の過電圧であるときは、上記（Ａ）のほか（Ｂ）の機能を具備することが好ましい。   When the failure factor is an overvoltage with an input voltage exceeding a specified voltage, it is preferable to have the function (B) in addition to the above (A).

好ましくは、前記入力電圧が高圧バッテリからの入力電圧である。   Preferably, the input voltage is an input voltage from a high voltage battery.

（２）本発明に係る電源システムは、高圧バッテリと、前記高圧バッテリからの入力電圧を所定の低電圧に変換し、低圧バッテリを充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータと、を具備した電源システムであって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記（１）に記載のＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする。  (2) A power supply system according to the present invention is a power supply system including a high voltage battery and a DC / DC converter for converting an input voltage from the high voltage battery into a predetermined low voltage and charging the low voltage battery. The DC / DC converter is the DC / DC converter described in (1).

好ましくは、前記高圧バッテリは、電動車両に搭載されるバッテリであり、前記低圧バッテリは、電動車両に搭載される補機用バッテリであり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記高圧バッテリからの入力電圧を所定の低電圧に変換し、前記補機用バッテリを充電する。   Preferably, the high voltage battery is a battery mounted on an electric vehicle, the low voltage battery is an auxiliary battery mounted on the electric vehicle, and the DC / DC converter receives an input voltage from the high voltage battery. Is converted to a predetermined low voltage, and the auxiliary battery is charged.

本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータが待機状態にあるときに故障要因が所定時間以上、継続していれば異常仮判定し、制御開始指令が入力されたときに異常仮判定がなされていれば、異常判定を確定させるので、ＤＣ／ＤＣコンバータを出力動作させる前に異常を予測することができる。そして、異常判定後にＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態から出力停止状態にするので、故障要因により当該ＤＣ／ＤＣコンバータの故障を予防することができる。   According to the present invention, when the DC / DC converter is in the standby state, the abnormality tentative determination is made if the failure factor has continued for a predetermined time or more, and the abnormality tentative determination is made when the control start command is input. In this case, since the abnormality determination is confirmed, the abnormality can be predicted before the DC / DC converter performs the output operation. Then, since the DC / DC converter is changed from the standby state to the output stop state after the abnormality determination, the failure of the DC / DC converter can be prevented by the failure factor.

そのため、電源システムに変更があっても、その変更にかかわらず、当該ＤＣ／ＤＣコンバータが故障要因により故障することを有効に予防することができる。   Therefore, even if there is a change in the power supply system, it is possible to effectively prevent the DC / DC converter from failing due to a failure factor regardless of the change.

図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る電源システムのブロック図、図１（ｂ）はＤＣ／ＤＣコンバータ内のコンバータ制御部の機能ブロック図である。FIG. 1A is a block diagram of a power supply system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a functional block diagram of a converter control unit in a DC / DC converter. 図２は、前記電源システム内の高圧バッテリの入力電圧が低電圧の場合でのＤＣ／ＤＣコンバータの機能の説明に供するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining the function of the DC / DC converter when the input voltage of the high voltage battery in the power supply system is low. 図３は、図２のフローチャートに対応するタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart corresponding to the flowchart of FIG. 図４は、前記電源システム内の高圧バッテリの入力電圧が過電圧の場合でのＤＣ／ＤＣコンバータの機能の説明に供するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining the function of the DC / DC converter when the input voltage of the high voltage battery in the power supply system is an overvoltage. 図５は、図４のフローチャートに対応するタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart corresponding to the flowchart of FIG. 図６は、従来の電源システムのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a conventional power supply system.

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータおよびそれを備える電源システムを説明する。   Hereinafter, a DC / DC converter according to an embodiment of the present invention and a power supply system including the same will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態は、電動車両に組み込む電源システムに適用して説明するが、電源システムはこれに限定されない。   Although the present embodiment is described by being applied to a power supply system incorporated in an electric vehicle, the power supply system is not limited to this.

また、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータの故障要因として高圧バッテリの入力電圧が規定値未満の低電圧か、規定値超過の過電圧としているが、故障要因はこの入力電圧に限定されず、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ周囲の温度が規定値未満の低温度か、規定値超過の高温も含む。また、他の故障要因も含むものである。   Further, in this embodiment, as a failure factor of the DC / DC converter, the input voltage of the high voltage battery is a low voltage less than a specified value or an overvoltage exceeding a specified value, but the failure factor is not limited to this input voltage, for example In addition, the temperature around the DC / DC converter includes a low temperature below a specified value or a high temperature exceeding the specified value. It also includes other failure factors.

図１（ａ）を参照して、実施形態の電源システムの構成を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る電源システムのブロック図である。この電源システム１は、電動車両において、例えば車輪を駆動するモータに電力を供給する高圧バッテリ２と、例えばワイパ、エアコン用ブロアファンや各種コントローラの電源として補機類に電力を供給する補機系駆動用の電源として補機用バッテリ３と、高圧バッテリ２の電力を所定の低電圧に変換し、補機用バッテリ３を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の動作を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）５と、を備える。   With reference to Fig.1 (a), the structure of the power supply system of embodiment is demonstrated. FIG. 1A is a block diagram of a power supply system according to an embodiment of the present invention. The power supply system 1 includes, in an electric vehicle, a high-voltage battery 2 that supplies power to, for example, a motor that drives wheels, and an auxiliary machine system that supplies power to accessories such as a wiper, a blower fan for an air conditioner, and various controllers. The auxiliary battery 3 as a driving power source, the DC / DC converter 4 for converting the electric power of the high voltage battery 2 to a predetermined low voltage, and charging the auxiliary battery 3, and the operation of the DC / DC converter 4 An electronic control unit (ECU) 5 for controlling

電動車両内において電子制御装置の制御対象には、各種圧力、例えば、ステアリングやサスペンションなどの走行制御，パワーウィンドウなどの車体制御，エアバッグなどの安全系制御，さらにカーナビやオーディオなどのマルチメディア制御などがある。   In an electric vehicle, the electronic control device is controlled by various pressures, for example, driving control such as steering and suspension, body control such as a power window, safety system control such as an airbag, and multimedia control such as car navigation and audio. and so on.

本実施形態の電子制御ユニット５は、そうした車内の各種制御を行うことができる電子制御装置を兼ねるものであってもよいし、そうした制御とは別にＤＣ／ＤＣコンバータ４を制御する専用の電子制御装置としてもよく、特にその使用形態には限定されない。   The electronic control unit 5 of the present embodiment may also serve as an electronic control device capable of performing various controls in the vehicle, or dedicated electronic control for controlling the DC / DC converter 4 separately from such control. It is good also as an apparatus, It does not specifically limit to the usage form.

電子制御ユニット５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の動作を制御すると共に、高圧バッテリ２とＤＣ／ＤＣコンバータ４との間のリレー６のＯＮ／ＯＦＦを制御することができるようになっている。電子制御ユニット５は、高圧バッテリ２の電力を補機用バッテリ３に充電させるときは、リレー６をＯＮに制御している。   The electronic control unit 5 can control the operation of the DC / DC converter 4 and can control ON / OFF of the relay 6 between the high voltage battery 2 and the DC / DC converter 4. The electronic control unit 5 controls the relay 6 to be ON when charging the auxiliary battery 3 with the electric power of the high voltage battery 2.

ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、高圧バッテリ２の電力を所定の低電圧に変換するコンバータ回路部４ａと、前記コンバータ回路部４ａの動作を制御するコンバータ制御部４ｂとからなる。   The DC / DC converter 4 includes a converter circuit unit 4a that converts electric power of the high-voltage battery 2 into a predetermined low voltage, and a converter control unit 4b that controls the operation of the converter circuit unit 4a.

コンバータ回路部４ａは、さらには、高圧バッテリ２の入力電圧が入力される入力部４ａ１と、前記入力部に入力された入力電圧を降圧する降圧部４ａ２と、前記降圧した入力電圧を整流する整流部４ａ３とを含む。   The converter circuit unit 4a further includes an input unit 4a1 to which an input voltage of the high-voltage battery 2 is input, a step-down unit 4a2 that steps down the input voltage input to the input unit, and a rectifier that rectifies the stepped-down input voltage. Part 4a3.

コンバータ制御部４ｂは、ＣＰＵ、該ＣＰＵの動作のためのプログラムを格納するメモリ、その他を有するマイクロコンピュータを含み、電子制御ユニット５からの制御開始指令の入力に応答してコンバータ回路部４ａの動作を制御する本来の動作制御機能に加えて、高圧バッテリ２の入力電圧の異常に対して図１（ｂ）で示す機能を具備する。すなわち、コンバータ制御部４ｂは、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ４を故障させる要因として入力電圧に異常があるかを検出する検出機能と、入力電圧に異常が存在すると検出し、前記入力電圧の異常が所定時間以上継続すると、異常状態にあるという暫定的な判定である異常仮判定をする異常仮判定機能と、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させる制御開始指令が入力されたときに前記異常仮判定がなされている場合に前記異常仮判定を異常判定に確定させる異常判定機能と、異常判定の確定後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態から停止状態に動作制御する動作制御機能と、を具備している。ここで「待機状態」とはＤＣ／ＤＣコンバータ４がECUからの制御開始指令を待っている状態をいい、停止状態とはＤＣ／ＤＣコンバータ４のコンバータ回路部４ａがコンバータ制御部４ｂの制御により動作を停止している状態を言う。   The converter control unit 4b includes a microcomputer having a CPU, a memory for storing a program for operating the CPU, and others, and the operation of the converter circuit unit 4a in response to an input of a control start command from the electronic control unit 5 In addition to the original operation control function for controlling the voltage, the function shown in FIG. That is, the converter control unit 4b detects whether there is an abnormality in the input voltage as a factor that causes the DC / DC converter 4 to fail, and detects that there is an abnormality in the input voltage. When an abnormality temporary determination function for making a temporary abnormality determination, which is a tentative determination that the state is in an abnormal state, and a control start command for starting the operation of the DC / DC converter are input, the abnormality temporary determination is performed. An abnormality determination function for confirming the abnormality tentative determination as an abnormality determination when the abnormality determination is made, and an operation control function for controlling the operation of the DC / DC converter 4 from the standby state to the stop state after the abnormality determination is confirmed. Yes. Here, the “standby state” means a state where the DC / DC converter 4 is waiting for a control start command from the ECU, and the stop state is a state where the converter circuit unit 4a of the DC / DC converter 4 is controlled by the converter control unit 4b. The state where operation is stopped.

図２および図３を参照してコンバータ制御部４ｂの前記各機能を具体的に説明する。図２は、電源システム１内で、高圧バッテリ２からＤＣ／ＤＣコンバータ４に入力される入力電圧が規定値以下の低電圧の場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４がその低電圧の入力により故障しないようにする機能の説明に供するフローチャートである。図３は、図２のフローチャートに対応するタイミングチャートである。   The functions of the converter control unit 4b will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 2 shows that in the power supply system 1, when the input voltage input from the high voltage battery 2 to the DC / DC converter 4 is a low voltage below a specified value, the DC / DC converter 4 does not fail due to the input of the low voltage. It is a flowchart with which it uses for description of the function to make. FIG. 3 is a timing chart corresponding to the flowchart of FIG.

ここで、図２のフローチャートの説明に先立ち、図３のタイミングチャートを説明する。   Here, prior to the description of the flowchart of FIG. 2, the timing chart of FIG. 3 will be described.

図３（ａ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の状態を示し、「待機」はＤＣ／ＤＣコンバータ４は動作せず、待機状態にあることを示す。「出力」はＤＣ／ＤＣコンバータ４のコンバータ回路部４ａが高圧バッテリ２からの入力電圧を変換し、その変換した電圧を補機用バッテリ３に出力する状態を示す。「停止」はＤＣ／ＤＣコンバータ４は動作停止している状態を示す。   FIG. 3A shows the state of the DC / DC converter 4, and “standby” indicates that the DC / DC converter 4 does not operate and is in a standby state. “Output” indicates a state in which the converter circuit unit 4 a of the DC / DC converter 4 converts the input voltage from the high voltage battery 2 and outputs the converted voltage to the auxiliary battery 3. “Stopped” indicates a state where the DC / DC converter 4 is stopped.

図３（ｂ）は、電子制御ユニット５からコンバータ制御部４ｂに対する制御開始指令を示し、「ＯＮ」は制御開始指令の入力有り、「ＯＦＦ」は制御開始指令の入力無しを示す。   FIG. 3B shows a control start command from the electronic control unit 5 to the converter control unit 4b. “ON” indicates that a control start command is input, and “OFF” indicates that no control start command is input.

図３（ｃ）は、高圧バッテリ２の入力電圧の状態を示す。   FIG. 3C shows the state of the input voltage of the high voltage battery 2.

図３（ｄ）は、高圧バッテリ２の入力電圧に対する異常判定の確定状態を示し、「無し」は入力電圧に異常無し、「仮判定」は高圧バッテリ２の入力電圧に対する異常仮判定を示し、「確定」は高圧バッテリ２の入力電圧に対する異常判定の確定を示す。   FIG. 3 (d) shows the final state of the abnormality determination for the input voltage of the high voltage battery 2, “None” indicates no abnormality in the input voltage, “Tentative determination” indicates the abnormality temporary determination for the input voltage of the high voltage battery 2, “Confirm” indicates confirmation of abnormality determination with respect to the input voltage of the high voltage battery 2.

以下、図２に示すフローチャートに基づき説明する。   Hereinafter, description will be given based on the flowchart shown in FIG.

（ステップｎ１）
ステップｎ１では、高圧バッテリ２の入力電圧が規定値未満の低電圧になって異常状態にあるかを検出する。図３のタイミングチャートにおいて、時刻ｔ０以前では、高圧バッテリ２の入力電圧は規定値以上であるが、時刻ｔ０以降で規定値未満の低電圧に低下すると、ＹＥＳと判定してステップｎ２に移行する。 (Step n1)
In step n1, it is detected whether the input voltage of the high voltage battery 2 is a low voltage lower than a specified value and is in an abnormal state. In the timing chart of FIG. 3, the input voltage of the high voltage battery 2 is equal to or higher than the specified value before time t0. However, when the voltage decreases to a low voltage lower than the specified value after time t0, the determination is YES and the process proceeds to step n2. .

なお、後述の異常仮判定がなされているときに、ステップｎ１では、高圧バッテリ２の入力電圧が規定値未満でなければ、高圧バッテリ２の入力電圧に異常がないとしてステップｎ８で、異常仮判定を解除する。   When an abnormal provisional determination to be described later is made, if the input voltage of the high voltage battery 2 is not less than a specified value in step n1, it is determined that there is no abnormality in the input voltage of the high voltage battery 2, and an abnormal provisional determination is made in step n8. Is released.

ステップｎ１に対応して、図３のタイミングチャートでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力ＯＦＦ、入力電圧は時刻ｔ０で規定値未満の低電圧に低下し、後述する異常仮判定はなされていない。   Corresponding to step n1, in the timing chart of FIG. 3, the DC / DC converter 4 is in a standby state, the control start command input is OFF from the electronic control unit 5, and the input voltage is reduced to a low voltage less than the specified value at time t0. An abnormal provisional determination described later is not made.

（ステップｎ２）
ステップｎ２では、高圧バッテリ２の入力電圧が規定値未満の低電圧の状態が所定時間Ｔ１継続しているかを判定する。前記時刻ｔ０で高圧バッテリ２の入力電圧が規定値未満の低電圧であると判定してから、その低電圧の状態が所定時間Ｔ１継続した時刻ｔ１になると、ステップｎ２ではＹＥＳと判定してステップｎ３に移行する。低電圧の状態が所定時間Ｔ１継続しなければ、ステップｎ２ではＮＯと判定して、ステップｎ４に移行する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ４が待機状態で、高圧バッテリ２の入力電圧に異常がある状態が所定時間継続しているので、異常状態にあると暫定的に判定することができ、異常仮判定と称している。 (Step n2)
In step n2, it is determined whether the low voltage state where the input voltage of the high voltage battery 2 is less than the specified value continues for a predetermined time T1. When it is determined at time t0 that the input voltage of the high voltage battery 2 is a low voltage lower than a specified value, and when the low voltage state continues for a predetermined time T1, the time t1 is determined as YES in step n2. Shift to n3. If the low voltage state does not continue for the predetermined time T1, it is determined NO in Step n2, and the process proceeds to Step n4. In addition, since the state where the DC / DC converter 4 is in the standby state and the input voltage of the high-voltage battery 2 is abnormal continues for a predetermined time, it can be tentatively determined that it is in the abnormal state, It is called.

ステップｎ２に対応して、図３のタイミングチャートに示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力ＯＦＦ、入力電圧は規定値未満の低電圧に低下しているが、この時点では、異常仮判定はせず、次のステップｎ３で行う。   Corresponding to step n2, as shown in the timing chart of FIG. 3, the DC / DC converter 4 is in a standby state, the control start command input is OFF from the electronic control unit 5, and the input voltage is reduced to a low voltage lower than a specified value. However, at this point in time, the temporary abnormality determination is not performed and is performed in the next step n3.

（ステップｎ３）
ステップｎ３では、高圧バッテリ２の入力電圧が規定値未満の低電圧の状態が所定時間Ｔ１継続したので、異常仮判定をする。この異常仮判定時では、コンバータ制御部４ｂは、コンバータ回路部４ａを動作しておらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態にある。 (Step n3)
In step n3, since the low voltage state where the input voltage of the high voltage battery 2 is less than the specified value has continued for a predetermined time T1, an abnormal provisional determination is made. At the time of this temporary abnormality determination, the converter control unit 4b does not operate the converter circuit unit 4a, and the DC / DC converter 4 is in a standby state.

この異常仮判定後、ステップｎ４に移行する。   After this abnormal provisional determination, the process proceeds to step n4.

図３のタイミングチャートに示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力ＯＦＦ、入力電圧は規定値未満の低電圧に低下し、異常仮判定がなされている。   As shown in the timing chart of FIG. 3, the DC / DC converter 4 is in a standby state, the control start command input is OFF from the electronic control unit 5, the input voltage is reduced to a low voltage lower than a specified value, and an abnormal temporary determination is made. Yes.

（ステップｎ４）
ステップｎ４では、電子制御ユニット５からコンバータ制御部４ｂにＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力されたかを判定する。電子制御ユニット５から制御開始指令が時刻ｔ２で入力ＯＮされたと判定すると、ステップｎ５に移行する。 (Step n4)
In step n4, it is determined whether a control start command for the DC / DC converter 4 is input from the electronic control unit 5 to the converter control unit 4b. If it is determined that the control start command is input from the electronic control unit 5 at time t2, the process proceeds to step n5.

ステップｎ４では、電子制御ユニット５からコンバータ制御部４ｂにＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＮされていなければ、フローチャートはエンド（ＥＮＤ）となる。   In step n4, if the control start command of the DC / DC converter 4 is not input ON from the electronic control unit 5 to the converter control unit 4b, the flowchart becomes end (END).

（ステップｎ５）
ステップｎ５では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＮされた後に、異常仮判定が有れば（異常仮判定がなされていると）、ステップｎ６に移行する。 (Step n5)
In step n5, after the control start command of the DC / DC converter 4 is input ON, if there is an abnormal temporary determination (if the abnormal temporary determination is made), the process proceeds to step n6.

ステップｎ５で、異常仮判定がなければ、ステップｎ９でＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態から出力状態とする。   If there is no temporary abnormality determination in step n5, the DC / DC converter 4 is changed from the standby state to the output state in step n9.

（ステップｎ６）
ステップｎ６では、ステップｎ５でＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＮされた後に、異常仮判定が有れば、入力電圧の状態を異常仮判定から異常であると確定（異常確定）し、ステップｎ７に移行する。 (Step n6)
In step n6, if there is an abnormal temporary determination after the control start command for the DC / DC converter 4 is input ON in step n5, the state of the input voltage is determined to be abnormal from the abnormal temporary determination (abnormal determination). The process proceeds to step n7.

（ステップｎ７）
ステップｎ７では、入力電圧の異常判定が確定しているので、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態から停止状態とする。 (Step n7)
In step n7, since the input voltage abnormality determination is confirmed, the DC / DC converter 4 is changed from the standby state to the stopped state.

図３のタイミングチャートに示すように、時刻ｔ２以降では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は停止状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力ＯＮ、入力電圧は規定値未満の低電圧に低下し、異常判定は確定している。   As shown in the timing chart of FIG. 3, after time t2, the DC / DC converter 4 is in a stopped state, the control start command input is turned on from the electronic control unit 5, and the input voltage drops to a low voltage lower than a specified value. Judgment is finalized.

以上説明したように、この実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態にしておいて、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ４を故障させる要因が存在するかを検出し、、前記要因の存在が所定時間以上継続したときは異常仮判定をする。次いで、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の動作を開始させる制御開始指令が入力ＯＮされたときに異常仮判定がなされている場合には前記異常仮判定を異常判定に確定させてＤＣ／ＤＣコンバータ４を前記待機状態から停止状態にするので、入力電圧に異常があっても、それにより当該ＤＣ／ＤＣコンバータ４は動作せず、したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、高圧バッテリ２の異常電圧により故障することが防止される。   As described above, in this embodiment, the DC / DC converter 4 is set in a standby state, it is detected whether there is a factor causing the DC / DC converter 4 to fail, and the presence of the factor is determined for a predetermined time. When the above is continued, an abnormal provisional determination is made. Next, when the abnormality temporary determination is made when the control start command for starting the operation of the DC / DC converter 4 is input ON, the abnormality temporary determination is determined to be abnormal determination, and the DC / DC converter 4 is Since the standby state is changed to the stop state, even if there is an abnormality in the input voltage, the DC / DC converter 4 does not operate. Therefore, the DC / DC converter 4 fails due to the abnormal voltage of the high-voltage battery 2. Is prevented.

（他の実施形態）
次に、図４および図５を参照して本発明の他の実施形態を説明する。 (Other embodiments)
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図４は、前記電源システム１内の高圧バッテリ２の入力電圧が規定値以上の過電圧の場合でのＤＣ／ＤＣコンバータ４の故障防止機能の説明に供するフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart for explaining a failure prevention function of the DC / DC converter 4 when the input voltage of the high voltage battery 2 in the power supply system 1 is an overvoltage that is equal to or higher than a specified value.

図５は、図４のフローチャートに対応するタイミングチャートである。この実施形態では、故障要因は高圧バッテリ２の入力電圧が規定値超過の過電圧の場合である。   FIG. 5 is a timing chart corresponding to the flowchart of FIG. In this embodiment, the failure factor is a case where the input voltage of the high voltage battery 2 is an overvoltage exceeding a specified value.

図５のタイミングチャートにおいて、図５（ａ）は図３（ａ）に、図５（ｂ）は図３（ｂ）に、図５（ｃ）は、図３（ｃ）に、図５（ｄ）は、図３（ｄ）に、それぞれ対応する。   In the timing chart of FIG. 5, FIG. 5A is shown in FIG. 3A, FIG. 5B is shown in FIG. 3B, FIG. 5C is shown in FIG. d) corresponds to FIG. 3 (d), respectively.

以下、図４に示すフローチャートに基づき説明する。   Hereinafter, description will be given based on the flowchart shown in FIG.

（ステップｎ１０）
ステップｎ１０では、高圧バッテリ２の入力電圧が規定値超過の過電圧かを検出する。時刻ｔ１０以前では、高圧バッテリ２の入力電圧は規定値以下であるが、時刻ｔ１０で規定値超過の過電圧に上昇すると、ＹＥＳと判定してステップｎ１１に移行する。なお、後述の異常仮判定がなされているときに、ステップｎ１０では、高圧バッテリ２の入力電圧が過電圧でなければ、高圧バッテリ２の入力電圧に異常がないとしてステップｎ２０で、異常仮判定の確定を解除する。 (Step n10)
In step n10, it is detected whether the input voltage of the high voltage battery 2 is an overvoltage exceeding a specified value. Before the time t10, the input voltage of the high voltage battery 2 is equal to or lower than the specified value. However, when the overvoltage exceeds the specified value at the time t10, the determination is YES and the process proceeds to step n11. When an abnormal provisional determination described later is made, in step n10, if the input voltage of the high voltage battery 2 is not an overvoltage, it is determined that there is no abnormality in the input voltage of the high voltage battery 2, and the abnormality provisional determination is confirmed in step n20. Is released.

図５のタイミングチャートでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力無し、入力電圧は時刻ｔ１０で入力電圧が過電圧に上昇しているが、異常仮判定はなされていない。   In the timing chart of FIG. 5, the DC / DC converter 4 is in a standby state, no control start command is input from the electronic control unit 5, and the input voltage rises to an overvoltage at time t10. Not.

（ステップｎ１１）
ステップｎ１１では、高圧バッテリ２の入力電圧が規定値超過の過電圧の状態が所定時間Ｔ１継続しているかを判定する。時刻ｔ１０で高圧バッテリ２の入力電圧が過電圧であると判定してから、その過電圧の状態が所定時間Ｔ１継続した時刻ｔ１１になると、ステップｎ１１ではＹＥＳと判定してステップｎ１２に移行する。過電圧の状態が所定時間Ｔ１継続しなければ、ステップｎ１１ではＮＯと判定して、ステップｎ１３に移行する。 (Step n11)
In step n11, it is determined whether the overvoltage state in which the input voltage of the high voltage battery 2 exceeds the specified value continues for a predetermined time T1. When it is determined at time t10 that the input voltage of the high voltage battery 2 is an overvoltage, and when the state of the overvoltage reaches the time t11 when the predetermined voltage T1 continues, the determination at step n11 is YES and the process proceeds to step n12. If the overvoltage state does not continue for the predetermined time T1, it is determined as NO in Step n11, and the process proceeds to Step n13.

図５のタイミングチャートでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力ＯＮ無し、入力電圧は過電圧状態であり、異常仮判定はなされていない。   In the timing chart of FIG. 5, the DC / DC converter 4 is in a standby state, the control start command input is not ON from the electronic control unit 5, the input voltage is in an overvoltage state, and an abnormal tentative determination is not made.

（ステップｎ１２）
ステップｎ１２では、高圧バッテリ２の入力電圧が異常であると異常仮判定をする。この異常仮判定時では、コンバータ制御部４ｂは、コンバータ回路部４ａを動作させておらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態にある。 (Step n12)
In step n12, an abnormal provisional determination is made that the input voltage of the high voltage battery 2 is abnormal. At the time of this temporary abnormality determination, the converter control unit 4b does not operate the converter circuit unit 4a, and the DC / DC converter 4 is in a standby state.

この異常仮判定の後、ステップｎ１３に移行する。   After this abnormal provisional determination, the process proceeds to step n13.

図５のタイミングチャートでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は待機状態、電子制御ユニット５からは制御開始指令入力ＯＦＦ、入力電圧は過電圧状態、異常仮判定がなされている。   In the timing chart of FIG. 5, the DC / DC converter 4 is in a standby state, the control start command input is OFF from the electronic control unit 5, the input voltage is in an overvoltage state, and an abnormal provisional determination is made.

（ステップｎ１３）
ステップｎ１３では、電子制御ユニット５からコンバータ制御部４ｂにＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＮされたかを判定する。電子制御ユニット５から制御開始指令が時刻ｔ１２で入力ＯＮされたと判定すると、ステップｎ１４に移行する。 (Step n13)
In step n13, it is determined whether the control start command for the DC / DC converter 4 is input ON from the electronic control unit 5 to the converter control unit 4b. If it is determined that the control start command is input ON from the electronic control unit 5 at time t12, the process proceeds to step n14.

ステップｎ１３では、電子制御ユニット５からコンバータ制御部４ｂにＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＦＦであれば、フローチャートはエンド（ＥＮＤ）となる。   In step n13, if the control start command for the DC / DC converter 4 is input OFF from the electronic control unit 5 to the converter control unit 4b, the flowchart is ended (END).

（ステップｎ１４）
ステップｎ１４では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＮされた後も、入力電圧が過電圧の状態が継続して異常仮判定で有りと判定すると、ステップｎ１５に移行する。ステップｎ１４で、異常仮判定がなければ、ステップｎ２１でＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態から出力状態とする。 (Step n14)
In step n14, even after the control start command for the DC / DC converter 4 is input ON, if it is determined that the input voltage continues to be in an overvoltage state and is an abnormal provisional determination, the process proceeds to step n15. If there is no temporary abnormality determination in step n14, the DC / DC converter 4 is changed from the standby state to the output state in step n21.

（ステップｎ１５）
ステップｎ１５では、ステップｎ１３でＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御開始指令が入力ＯＮされた後に、ステップｎ１４で入力電圧が過電圧状態で、異常仮判定有りと判定されたので、入力電圧の状態を異常仮判定から異常であると確定（異常確定）し、ステップｎ１６に移行する。図５のタイミングチャートでは、時刻ｔ１２である。 (Step n15)
In step n15, after the control start command of the DC / DC converter 4 is input ON in step n13, it is determined in step n14 that the input voltage is in an overvoltage state and there is an abnormal temporary determination. From the determination, it is determined as abnormal (abnormal determination), and the process proceeds to step n16. In the timing chart of FIG. 5, it is time t12.

（ステップｎ１６）
ステップｎ１６では、入力電圧の異常判定が確定しているので、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態から復帰待ちの停止状態として、ステップｎ１７に移行する。 (Step n16)
In step n16, since the input voltage abnormality determination is confirmed, the DC / DC converter 4 is changed from the standby state to the stop state waiting for return, and the process proceeds to step n17.

図５のタイミングチャートでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は時刻ｔ１２で制御開始指令が入力ＯＮされ、待機状態から復帰待ちの停止状態となる。   In the timing chart of FIG. 5, the DC / DC converter 4 is turned ON at time t <b> 12 and the control start command is turned ON, and the DC / DC converter 4 changes from the standby state to the stop state waiting for return.

（ステップｎ１７）
ステップｎ１７では、入力電圧が過電圧の異常状態にあるかを判定する。入力電圧の異常状態がなく、ＮＯと判定すると、ステップｎ１８に移行する。 (Step n17)
In step n17, it is determined whether the input voltage is in an overvoltage abnormal state. If there is no abnormal state of the input voltage and it is determined as NO, the process proceeds to step n18.

（ステップｎ１８）
ステップｎ１８では、入力電圧の過電圧状態がない状態が時間Ｔ２継続したかを判定する。入力電圧の過電圧状態がない状態が時間Ｔ２継続したと判定すると、ステップｎ１９に移行する。 (Step n18)
In step n18, it is determined whether or not the state where there is no overvoltage state of the input voltage continues for a time T2. If it is determined that the state where there is no overvoltage state of the input voltage continues for the time T2, the process proceeds to step n19.

（ステップｎ１９）
ステップｎ１９では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を停止状態から出力状態とし、異常判定を解除し、異常無しの状態とする。そして、図５のタイミングチャートでは、時刻ｔ１４である。この時刻ｔ１４以降では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は停止状態から出力状態に復帰する。 (Step n19)
In step n19, the DC / DC converter 4 is changed from the stopped state to the output state, the abnormality determination is canceled, and no abnormality is caused. And in the timing chart of FIG. 5, it is time t14. After this time t14, the DC / DC converter 4 returns from the stopped state to the output state.

以上説明したように本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態にしておいて、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ４を故障させる要因が存在するかを検出し、前記要因の存在が所定時間以上継続すると異常仮判定をする。次いで、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の動作を開始させる制御開始指令が入力されたときに異常仮判定がなされている場合に前記異常仮判定を異常判定に確定させてＤＣ／ＤＣコンバータ４を前記待機状態から停止状態にするので、入力電圧に異常があっても、それにより当該ＤＣ／ＤＣコンバータ４の故障を防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the DC / DC converter 4 is set in a standby state, it is detected whether there is a factor that causes the DC / DC converter 4 to fail, and the presence of the factor continues for a predetermined time or more. Then, an abnormal provisional determination is made. Next, when a temporary abnormality determination is made when a control start command for starting the operation of the DC / DC converter 4 is input, the abnormal temporary determination is determined to be abnormal determination, and the DC / DC converter 4 is set in the standby state. Therefore, even if the input voltage is abnormal, it is possible to prevent the DC / DC converter 4 from failing.

そして、この実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を待機状態から停止状態にする際に、復帰待ちの停止状態とし、入力電圧が過電圧状態で無くなり、その状態が所定時間Ｔ２継続すれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を出力停止の状態から出力状態とするので、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を効果的に動作させることができる。   In this embodiment, when the DC / DC converter 4 is changed from the standby state to the stop state, the DC / DC converter 4 is set to the stop state waiting for return, and the input voltage is not in the overvoltage state. Since the DC converter 4 is changed from the output stopped state to the output state, the DC / DC converter 4 can be effectively operated.

１ 電源システム
２ 高圧バッテリ
３ 補機用バッテリ
４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ａ コンバータ回路部
４ｂ コンバータ制御部
５ 電子制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system 2 High voltage battery 3 Battery for auxiliary machines 4 DC / DC converter 4a Converter circuit part 4b Converter control part 5 Electronic control unit

Claims (8)

コンバータ回路部と、前記コンバータ回路部の動作を制御するコンバータ制御部とを有し、前記コンバータ制御部は、ＤＣ／ＤＣコンバータを故障させる要因が存在するかを検出する検出機能と、前記要因が存在すると検出し、前記要因の存在が所定時間以上継続したときは、異常状態にあるという暫定的な判定である異常仮判定をする異常仮判定機能と、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させる制御開始指令が入力されたときに前記異常仮判定がなされている場合には前記異常仮判定を異常判定に確定させる異常判定機能と、を具備したことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。   A converter circuit unit, and a converter control unit that controls the operation of the converter circuit unit, wherein the converter control unit detects a factor that causes a failure of the DC / DC converter, and the factor is When the presence of the factor is detected and the presence of the factor continues for a predetermined time or more, an abnormal temporary determination function for performing an abnormal temporary determination, which is a temporary determination that the state is abnormal, and a control for starting the operation of the DC / DC converter A DC / DC converter, comprising: an abnormality determination function for determining the abnormality temporary determination as an abnormality determination when the abnormality temporary determination is made when a start command is input. 前記コンバータ制御部は、前記異常判定機能の実行前までは、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態にすると共に、前記異常判定機能の実行後は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態から停止状態にする動作機能を具備した請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   The converter control unit sets the DC / DC converter in a standby state until the abnormality determination function is executed, and sets the DC / DC converter from a standby state to a stop state after the abnormality determination function is executed. 2. The DC / DC converter according to claim 1, comprising an operation function. 前記動作機能は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを待機状態から停止状態にすると共に、前記停止状態にしてから前記要因が無くなり、その無くなった期間が所定時間継続すると、ＤＣ／ＤＣコンバータを停止状態から出力状態とする機能を具備した請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   The operation function sets the DC / DC converter from the standby state to the stop state, and after the stop state, the factor disappears, and when the lost period continues for a predetermined time, the DC / DC converter is output from the stop state. The DC / DC converter according to claim 2, further comprising a function for setting a state. 前記故障要因が、当該ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電圧が規定電圧未満の低電圧である請求項１または２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   The DC / DC converter according to claim 1 or 2, wherein the failure factor is a low voltage at which an input voltage to the DC / DC converter is less than a specified voltage. 前記故障要因が、当該ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電圧が規定電圧超過の過電圧である請求項１ないし３のいずれかに記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   4. The DC / DC converter according to claim 1, wherein the failure factor is an overvoltage in which an input voltage to the DC / DC converter exceeds a specified voltage. 前記入力電圧が高圧バッテリからの入力電圧である請求項４または５に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。   6. The DC / DC converter according to claim 4, wherein the input voltage is an input voltage from a high voltage battery. 高圧バッテリと、前記高圧バッテリからの入力電圧を所定の低電圧に変換し、低圧バッテリを充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータと、を具備した電源システムであって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記請求項１ないし６のいずれかに記載のＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする、電源システム。 A power supply system comprising: a high voltage battery; and a DC / DC converter for converting an input voltage from the high voltage battery into a predetermined low voltage and charging the low voltage battery,
7. The power supply system according to claim 1, wherein the DC / DC converter is the DC / DC converter according to any one of claims 1 to 6. 前記高圧バッテリは、電動車両に搭載されるバッテリであり、
前記低圧バッテリは、電動車両に搭載される補機用バッテリであり、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記高圧バッテリからの入力電圧を所定の低電圧に変換し、前記補機用バッテリを充電する、請求項７に記載の電源システム。 The high voltage battery is a battery mounted on an electric vehicle,
The low-voltage battery is an auxiliary battery mounted on an electric vehicle,
The power supply system according to claim 7, wherein the DC / DC converter converts an input voltage from the high voltage battery into a predetermined low voltage and charges the auxiliary battery.
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