JP6370681B2 - Abnormality detection circuit - Google Patents
Abnormality detection circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP6370681B2 JP6370681B2 JP2014224576A JP2014224576A JP6370681B2 JP 6370681 B2 JP6370681 B2 JP 6370681B2 JP 2014224576 A JP2014224576 A JP 2014224576A JP 2014224576 A JP2014224576 A JP 2014224576A JP 6370681 B2 JP6370681 B2 JP 6370681B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential side
- relay
- main relay
- side main
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明の実施形態は、異常検出回路に関する。 Embodiments described herein relate generally to an abnormality detection circuit.
電気自動車(EV:Electric Vehicle)やハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)等には、駆動モータ等の高電圧負荷を駆動するための電源としてリチウムイオン二次電池等の高電圧バッテリが搭載されている。
上記構成においては、高電圧バッテリと高電圧負荷との遮断を目的としてリレーが使用されている。
Electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and the like are equipped with a high voltage battery such as a lithium ion secondary battery as a power source for driving a high voltage load such as a drive motor. ing.
In the above configuration, a relay is used for the purpose of cutting off the high voltage battery and the high voltage load.
さらに上記構成においては、リレーがオンするときの突入電流を回避し、リレー接点の溶着などの故障を防止するために、プリチャージリレーも使用されている。このプリチャージリレーとしては、機械式のリレーの他、MOSFETのような半導体リレーも用いられている。 Further, in the above configuration, a precharge relay is also used in order to avoid an inrush current when the relay is turned on and to prevent a failure such as welding of a relay contact. As this precharge relay, a semiconductor relay such as a MOSFET is used in addition to a mechanical relay.
また、高電圧バッテリを搭載した車両においては、漏電が発生することは好ましくないため、漏電検出回路が設けられている。 Further, in a vehicle equipped with a high voltage battery, since it is not preferable that a leakage occurs, a leakage detection circuit is provided.
ところで、リレーが使用されている電力供給系と、漏電検出回路は別個に設けられているため、漏電検出回路を構成する電子部品が増加し、コストが増大することとなっていた。 By the way, since the power supply system in which the relay is used and the leakage detection circuit are provided separately, the number of electronic components constituting the leakage detection circuit is increased, and the cost is increased.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品を削減することが可能で漏電検出を含む異常検出を行える異常検出回路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, and an object of the present invention is to provide an abnormality detection circuit capable of reducing electronic components and performing abnormality detection including leakage detection.
実施形態の異常検出回路は、高電圧バッテリ及び高電圧負荷の間に介挿された高電位側メインリレー及び低電位側メインリレーと、低電位側メインリレー又は高電位側メインリレーと並列に接続されたプリチャージリレーと、高電位側メインリレー及び低電位側メインリレーの後段に設けられ、高電位側電流流路と、低電位側電流流路との間の電圧を監視し、電圧検出信号を出力する電圧監視回路と、入力された前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーを制御する制御信号及び前記電圧検出信号に基づいて異常検出を行う異常検出部とを備え、前記異常検出部は、前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する前記制御信号がオフ状態に対応するものであり、かつ、前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する漏電電流流路に対応する漏電抵抗を仮定して、前記電圧検出信号が前記漏電抵抗が存在する場合の前記高電圧バッテリの電圧の分圧電圧に対応するものである場合に漏電が検出されたとする。 The abnormality detection circuit of the embodiment is connected in parallel with the high potential side main relay and the low potential side main relay inserted between the high voltage battery and the high voltage load, and the low potential side main relay or the high potential side main relay. The precharge relay, the high-potential side main relay, and the low-potential side main relay are provided at the subsequent stage to monitor the voltage between the high-potential side current flow path and the low-potential side current flow path, and to detect the voltage A voltage monitoring circuit that outputs a high-voltage main relay, a low-voltage main relay, a control signal that controls the pre-charge relay, and an abnormality detection unit that detects abnormality based on the voltage detection signal. wherein the abnormality detection unit, the high-potential-side main relay, among the low-potential-side main relay and the precharge relay, the control signal corresponding to the abnormality detected in the relay Assuming a leakage resistance corresponding to the leakage current flow path corresponding to the abnormality detection target relay among the high potential side main relay, the low potential side main relay and the precharge relay. Then, it is assumed that a leakage is detected when the voltage detection signal corresponds to a divided voltage of the voltage of the high-voltage battery when the leakage resistance exists.
この場合において、異常検出部は、高電位側メインリレー、低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する制御信号がオフ状態に対応するものであり、かつ、前記電圧検出信号が前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する前記高電圧バッテリの電圧の分圧電圧に対応するものである場合にオン異常が検出されたとするようにしてもよい。 In this case, the abnormality detection unit, the high-potential-side main relay, among the low-potential-side main relay and the precharge relay are those control signal corresponding to the abnormality detected in the relay corresponding to the OFF state, and the When the voltage detection signal corresponds to the divided voltage of the voltage of the high-voltage battery corresponding to the abnormality detection target relay among the high-potential main relay, the low-potential main relay, and the precharge relay. An on-abnormality may be detected.
実施形態の異常検出回路によれば、電子部品を削減することが可能であるとともに、漏電検出を含む異常検出を行える。 According to the abnormality detection circuit of the embodiment, it is possible to reduce the number of electronic components and to perform abnormality detection including leakage detection.
次に図面を参照して実施形態について説明する。
以下の説明においては、電気自動車に搭載される電力供給システムを例とする。
図1は、実施形態の電力供給システムの概要構成ブロック図である。
電力供給システム10は、複数の電池セルが直列接続された高電圧バッテリ11と、車載された外部ECU12と、外部ECU12の制御下で高電圧バッテリ11の電力供給の制御を行う高電圧ジャンクションボックス13と、高電圧ジャンクションボックス13を介して供給された高電圧バッテリ11の電力により動作する高電圧負荷14と、を備えている。
上記構成において、高電圧バッテリ11は、電池セルとして、例えば、リチウムイオン電池セルを備えている。
外部ECU12は、高電圧ジャンクションボックス13を制御するための高電位側メインリレー状態信号MRPS、プリチャージリレー状態信号PCS、低電位側メインリレー状態信号MRMSを出力し、高電圧ジャンクションボックス13から異常検知信号ERRが入力される。
高電圧ジャンクションボックス13は、高電位側電流流路LPに挿入されて、高電圧バッテリ11の高電位側端子(正極端子)に一端が接続され、他端が高電圧負荷14に接続された高電位側メインリレー21Pと、低電位側電流流路LMに挿入されて、高電圧バッテリ11の低電位側端子(負極端子)に一端が接続され、他端が高電圧負荷14に接続された低電位側メインリレー21Mと、低電位側メインリレー21Mと並列に接続されたプリチャージ回路22と、高電位側電流流路LPの高電位側メインリレー21Pの後段側及び低電位側電流流路LMの低電位側メインリレー21Mの後段側に接続されて電圧監視を行い、電圧検出信号としての電圧監視信号SVを出力する電圧監視回路23と、高電位側メインリレー状態信号MRPS、プリチャージリレー状態信号PCS、低電位側メインリレー状態信号MRMS及び電圧監視信号SVに基づいて異常検出を行い異常検知信号ERRを出力する異常検出部として機能する制御部24と、を備えている。
上記構成において、プリチャージ回路22は、半導体素子(図1の例では、MOSFET)で構成されたプリチャージリレー31と、プリチャージリレー31に直列に接続された電流制限抵抗32と、を備えている。
ここで、高電圧ジャンクションボックス13は、異常検出回路としての機能を備えている。
Next, embodiments will be described with reference to the drawings.
In the following description, a power supply system mounted on an electric vehicle is taken as an example.
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a power supply system according to an embodiment.
The
In the above configuration, the
The
The high
In the above configuration, the
Here, the high
まず、正常時の電力供給システム10の動作について説明する。
図2は、電力供給システムの動作タイミングチャートである。図2中において、高電位側メインリレーは、メインリレー(+)と表記し、低電位側メインリレーは、メインリレー(−)と表記している(以下、各図において同様)。
First, the operation of the
FIG. 2 is an operation timing chart of the power supply system. In FIG. 2, the high potential side main relay is represented as a main relay (+), and the low potential side main relay is represented as a main relay (−) (the same applies to the respective drawings hereinafter).
初期状態においては、高電位側メインリレー21P、低電位側メインリレー21M及びプリチャージリレー31は全て開状態(オフ状態)であるものとする。
時刻t0において、外部ECU12から高電位側メインリレー21Pを閉状態(オン状態)とするための高電位側メインリレー状態信号MRPSが入力されると、高電位側メインリレー21Pの接点駆動用コイルに電流が流れ、高電位側メインリレー21Pは、閉状態(オン状態)となる。これにより、高電圧ジャンクションボックス13は、高電圧供給準備状態へと移行し、電力供給システム10全体の動作としては、動作状態(オン状態)となる。
In the initial state, the high potential side
At time t0, when a high potential side main relay state signal MRPS for closing the high potential side
続いて、時刻t1において、外部ECU12からプリチャージリレー31を閉状態(オン状態)とするためのプリチャージリレー状態信号PCS(=“H”レベル)が入力されると、プリチャージリレー31は、閉状態(オン状態)に移行する。
Subsequently, when a precharge relay state signal PCS (= “H” level) for closing the precharge relay 31 (ON state) is input from the
この結果、高電圧バッテリ11からの電力は、高電位側メインリレー21P→高電圧負荷→電流制限抵抗32→プリチャージリレー31と流れて高電圧負荷14に供給され、高電圧ジャンクションボックス13の動作は、電流量が電流制限抵抗32により制限された状態で高電圧負荷14の図示しない容量素子(あるいは容量成分)をプリチャージするプリチャージ動作に移行する。
As a result, the power from the
そして、時刻t1からプリチャージが完了したと推定される所定の時間が経過した時刻t2において、外部ECU12から低電位側メインリレー21Mを閉状態(オン状態)とするための低電位側メインリレー状態信号MRMSが入力されると、低電位側メインリレー21Mの接点駆動用コイルに電流が流れ、低電位側メインリレー21Mは、閉状態(オン状態)となる。これにより、高電圧ジャンクションボックス13は、高電圧電源供給状態へと移行する。
Then, at a time t2 when a predetermined time estimated to have completed the precharge from the time t1 is reached, the low potential side main relay state for turning the low potential side
そして、時刻t2から所定のプリチャージリレー31の切り離し待機時間が経過した時刻t3において、外部ECU12からプリチャージリレー31を開状態(オフ状態)とするためのプリチャージリレー状態信号PCS(=“L”レベル)が入力されると、プリチャージリレー31は、開状態(オフ状態)に移行する。
Then, at time t3 when a predetermined waiting time for disconnecting the
その後、高電圧負荷14への電力供給の必要がなくなった時刻t4において、外部ECU12から低電位側メインリレー21Mを開状態(オフ状態)とするための低電位側メインリレー状態信号MRMSが入力されると、低電位側メインリレー21Mの接点駆動用コイルへの電流が遮断され、低電位側メインリレー21Mは、開状態(オフ状態)となる。これにより、高電圧ジャンクションボックス13は、高電圧供給停止状態へと移行する。
時刻t4から更に時間が経過した時刻t5において、外部ECU12から高電位側メインリレー21Pを開状態(オフ状態)とするための高電位側メインリレー状態信号MRPSが入力されると、高電位側メインリレー21Pの接点駆動用コイルへの電流が遮断され、高電位側メインリレー21Pは、開状態(オフ状態)となり、初期状態へと移行する。
Thereafter, at time t4 when it is no longer necessary to supply power to the
When a high potential side main relay state signal MRPS for opening the high potential side
次に異常検出処理について漏電検出処理を主として説明する。
図3は、漏電非検出時(正常時)の動作説明図である。
電圧監視回路23の等価回路は、図3に示すように、分圧抵抗Ra及び分圧抵抗Rbを有する分圧回路で表される。
Next, the leakage detection process will be mainly described for the abnormality detection process.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram when leakage is not detected (normal).
As shown in FIG. 3, an equivalent circuit of the
ここで、高電圧バッテリ11の電圧をVBとし、分圧抵抗Raと分圧抵抗Rbの接続点の電圧をV+とし、分圧抵抗Rbの低電位側端子の電圧をV−とし、分圧抵抗Rbの両端電圧をVoutとする。
この場合において、漏電しているか否かを判別するためには、高電位側メインリレー21Pを閉状態(オン状態)とする必要がある。
Here, the voltage of the
In this case, it is necessary to close the high potential side
そこで、高電位側メインリレー21Pを閉状態(オン状態)とした場合、漏電(異常)がないとすれば、以下の式が成り立つ。
V+=V−=VB
したがって、制御部24に出力される分圧抵抗Rbの両端電圧Voutは、
Vout=(V+)−(V−)
=0[V]
となる。
Therefore, when the high potential side
V + = V- = VB
Therefore, the voltage Vout across the voltage dividing resistor Rb output to the
Vout = (V +) − (V−)
= 0 [V]
It becomes.
したがって、制御部24は、高電位側メインリレー21Pを閉状態(オン状態)とした場合に両端電圧Vout=0[V]であれば、正常であると判断して、異常検知信号ERRを正常状態に相当するものとする。
Therefore, when the high-potential
図4は、漏電検出時の動作タイミングチャートである。
図5は、異常検出パターンの説明図である。
この漏電検出処理は、例えば、図2に示した時刻t0に先だって行われる。
FIG. 4 is an operation timing chart when leakage is detected.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an abnormality detection pattern.
This leakage detection process is performed, for example, prior to time t0 shown in FIG.
図4において、漏電検知期間(異常検知期間)LT中には、図5に示す故障モード(異常モード)M1〜M10のうち対応する故障モードの判別を行う判別期間としての期間Ta〜Teの五つの期間が存在している。 In FIG. 4, during the leakage detection period (abnormality detection period) LT, five periods Ta to Te are used as determination periods for determining the corresponding failure mode among the failure modes (abnormal modes) M1 to M10 shown in FIG. There are two periods.
[1]期間Ta
期間Taは、図4及び図5に示すように、高電位側メインリレー21P=開状態(オフ状態)、低電位側メインリレー21M=開状態(オフ状態)、プリチャージリレー31=閉状態(オン状態)として故障モードを判別する期間である。
[1] Period Ta
4 and 5, the high-potential side
この期間Taにおいては、高電位側メインリレー21Pと並列に漏電経路が生じている高電位側メインリレー経路漏電故障モードM1及び接点の溶着などにより高電位側メインリレー21Pが常にオン状態となっている高電位側メインリレーオン故障モードM2についての判別がなされる。
During this period Ta, the high-potential
[2]期間Tb
期間Tbは、図4及び図5に示すように、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=開状態(オフ状態)、プリチャージリレー31=開状態(オフ状態)として故障モードを判別する期間である。
[2] Period Tb
4 and 5, the high-potential
この期間Tbにおいては、プリチャージリレー31と並列に漏電経路が生じているプリチャージリレー経路漏電故障モードM3、低電位側メインリレー21Mと並列に漏電経路が生じている低電位側メインリレー経路漏電故障モードM4、ゲート電圧の異常などによりプリチャージリレー31が常にオン状態となっているプリチャージリレーオン故障モードM5及び接点の溶着などにより低電位側メインリレー21Mが常にオン状態となっている低電位側メインリレーオン故障モードM6についての判別がなされる。
In this period Tb, the precharge relay path leakage failure mode M3 in which a leakage path is generated in parallel with the
[3]期間Tc
期間Tcは、図4及び図5に示すように、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=開状態(オフ状態)、プリチャージリレー31=閉状態(オン状態)として故障モードを判別する期間である。
[3] Period Tc
4 and 5, the high-potential side
この期間Tcにおいては、ゲート電圧の異常などによりプリチャージリレー31が常にオフ(オープン)状態となっている、あるいは、駆動コイルの断線等により高電位側メインリレー21Pが常にオフ(オープン)状態となっているプリチャージリレーオープン/高電位側メインリレーオープン故障モードM7についての判別がなされる。
During this period Tc, the
[4]期間Td
期間Tdは、図4及び図5に示すように、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=閉状態(オン状態)、プリチャージリレー31=閉状態(オン状態)として故障モードを判別する期間である。
[4] Period Td
4 and 5, the high-potential side
この期間Tdにおいては、接点の異常などにより高電位側メインリレー21Pが常にオフ状態となっている高電位側メインリレーオープン故障モードM8、及び期間TcにおけるM7の故障モードの検出を前提としたプリチャージリレー31が常にオフ(オープン)状態となっているプリチャージリレーオープン故障モードM9についての判別がなされる。
In this period Td, preconditions based on detection of the high-potential main relay open failure mode M8 in which the high-potential
[5]期間Te
期間Teは、図4及び図5に示すように、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=閉状態(オン状態)、プリチャージリレー31=開状態(オフ状態)として故障モードを判別する期間である。
この期間Teにおいては、駆動コイルの断線等により低電位側メインリレー21Mが常にオフ(オープン)状態となっている低電位側メインリレーオープン故障モードM10についての判別がなされる。
[5] Period Te
As shown in FIGS. 4 and 5, the period Te includes the high potential side
In this period Te, the low potential side main relay open failure mode M10 in which the low potential side
図6は、漏電経路の説明図である。
上述した高電位側メインリレー21Pと並列に漏電経路が生じている高電位側メインリレー経路漏電故障モードM1の判別においては、図6に示すように、高電位側メインリレー21Pと並列に漏電経路による抵抗である漏電抵抗Rleak1が接続されているものとして取り扱うものとしている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a leakage path.
In the determination of the high potential side main relay path leakage failure mode M1 in which the leakage path is generated in parallel with the high potential side
同様に、上述したプリチャージリレー31と並列に漏電経路が生じているプリチャージリレー経路漏電故障モードM3の判別においては、プリチャージリレー31と並列に漏電経路による抵抗である漏電抵抗Rleak2が接続されているものとして取り扱うものとしている。
Similarly, in the determination of the precharge relay path leakage failure mode M3 in which the leakage path is generated in parallel with the
また、低電位側メインリレー21Mと並列に漏電経路が生じている低電位側メインリレー経路漏電故障モードM4の判別においては、図6に示すように、低電位側メインリレー21Mと並列に漏電経路による抵抗である漏電抵抗Rleak3が接続されているものとして取り扱うもの、あるいは、高電圧バッテリ11と高電圧負荷14とを直接接続する漏電経路による抵抗である漏電抵抗Rleak3’が接続されているものとして取り扱うものとしている。
Further, in the determination of the low potential side main relay path leakage failure mode M4 in which the leakage path is generated in parallel with the low potential side
次に漏電検知期間における動作について詳細に説明する。
以下の説明においては、電流制限抵抗32の抵抗値=Rpreであるものとする。
漏電検知期間LTに入る時刻t10において、外部ECU12からプリチャージリレー31を閉状態(オン状態)とするためのプリチャージリレー状態信号PCS(=“H”レベル)が入力されると、プリチャージリレー31は、閉状態(オン状態)に移行する。
Next, the operation in the leakage detection period will be described in detail.
In the following description, it is assumed that the resistance value of the current limiting
When a precharge relay state signal PCS (= “H” level) for closing the
この結果、高電位側メインリレー21P=開状態(オフ状態)、低電位側メインリレー21M=開状態(オフ状態)、プリチャージリレー31=閉状態(オン状態)として故障モードを判別する期間Taに移行する。
この状態で電圧監視回路23は、出力電圧Voutを制御部24に出力する。
As a result, the period Ta for discriminating the failure mode with the high potential side
In this state, the
この場合において、図5に示すように、出力電圧Vout=0[V]であれば、制御部24は、正常状態であると判別して、正常状態に対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
In this case, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout = 0 [V], the
一方、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、高電位側メインリレー経路漏電故障モードM1であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb+Rpre+Rleak1)}・VB
On the other hand, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb + Rpre + Rleak1)} · VB
また、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、高電位側メインリレー21Pが常にオン状態となっている高電位側メインリレーオン故障モードM2であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb+Rpre)}・VB
Further, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb + Rpre)} · VB
そして、時刻t11に至ると、外部ECU12からプリチャージリレー31を開状態(オフ状態)とするためのプリチャージリレー状態信号PCS(=“L”レベル)が入力される。
この結果、プリチャージリレー31は、開状態(オフ状態)とされる。
When time t11 is reached, a precharge relay state signal PCS (= “L” level) is input from the
As a result, the
そして、プリチャージリレー31が確実に開状態に移行したと推定される時刻t12において、外部ECU12から高電位側メインリレー21Pを閉状態(オン状態)とするための高電位側メインリレー状態信号MRPSが入力されると、高電位側メインリレー21Pの接点駆動用コイルに電流が流れ、高電位側メインリレー21Pは、閉状態(オン状態)となる。
Then, at time t12 when it is estimated that the
この結果、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=開状態(オフ状態)、プリチャージリレー=開状態(オフ状態)として故障モードを判別する期間Tbに移行する。
この状態で電圧監視回路23は、出力電圧Voutを制御部24に出力する。
As a result, the high potential side
In this state, the
この場合において、図5に示すように、出力電圧Vout=0[V]であれば、制御部24は、正常状態であると判別して、正常状態に対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
In this case, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout = 0 [V], the
一方、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、プリチャージリレー経路漏電故障モードM3であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb+Rpre+Rleak2)}・VB
On the other hand, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb + Rpre + Rleak2)} · VB
また、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、低電位側メインリレー経路漏電故障モードM4であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb+Rleak3)}・VB
Further, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb + Rleak3)} · VB
また、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、プリチャージリレー31が常にオン状態となっているプリチャージリレーオン故障モードM5であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb+Rpre)}・VB
Further, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb + Rpre)} · VB
また、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、低電位側メインリレー21Mが常にオン状態となっている低電位側メインリレーオン故障モードM6であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb)}・VB
Further, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb)} · VB
そして、時刻t13に至ると、外部ECU12からプリチャージリレー31を閉状態(オン状態)とするためのプリチャージリレー状態信号PCS(=“H”レベル)が入力される。
この結果、プリチャージリレー31は、再び閉状態(オン状態)とされる。
Then, at time t13, a precharge relay state signal PCS (= “H” level) for closing the precharge relay 31 (ON state) is input from the
As a result, the
この結果、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=開状態(オフ状態)、プリチャージリレー=閉状態(オン状態)として故障モードを判別する期間Tcに移行する。
この状態で電圧監視回路23は、出力電圧Voutを制御部24に出力する。
As a result, the high-potential side
In this state, the
この場合において、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、正常状態であると判別して、正常状態に対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb+Rpre)}・VB
In this case, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb + Rpre)} · VB
一方、図5に示すように、出力電圧Vout=0[V]であれば、制御部24は、異常状態であると判別して、故障モードは、プリチャージリレー31が常にオフ(オープン)状態となっている、あるいは、低電位側メインリレー21Mが常にオフ(オープン)状態となっているプリチャージリレーオープン/低電位側メインリレーオープン故障モードM7であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout = 0 [V], the
そして、時刻t14に至ると、外部ECU12から低電位側メインリレー21Mを閉状態(オン状態)とするための低電位側メインリレー状態信号MRMSが入力され、低電位側メインリレー21Mの接点駆動用コイルに電流が流れ、低電位側メインリレー21Mは、閉状態(オン状態)となる。
When time t14 is reached, a low potential main relay state signal MRMS is input from the
この結果、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=閉状態(オン状態)、プリチャージリレー=閉状態(オン状態)として故障モードを判別する期間Tdに移行する。
この状態で電圧監視回路23は、出力電圧Voutを制御部24に出力する。
As a result, the high-potential side
In this state, the
この場合において、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、正常状態であると判別して、正常状態に対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb)}・VB
In this case, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb)} · VB
一方、図5に示すように、出力電圧Vout=0[V]であれば、制御部24は、異常状態であると判別して、故障モードは、高電位側メインリレー21Pが常にオフ(オープン)状態となっている高電位側メインリレーオープン故障モードM8であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout = 0 [V], the
また、図5に示すように、期間Tcで異常検出(プリチャージリレーオープン/高電位側メインリレーオープン故障モードM7)がなされ、かつ、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、異常状態であり、故障モードは、プリチャージリレーが常にオフ(オープン)状態となっているプリチャージリレーオープン故障モードM9であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb)}・VB
As shown in FIG. 5, if abnormality detection (precharge relay open / high potential side main relay open failure mode M7) is performed in the period Tc and the output voltage Vout satisfies the following expression, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb)} · VB
そして、時刻t15に至ると、外部ECU12からプリチャージリレー31を開状態(オフ状態)とするためのプリチャージリレー状態信号PCS(=“L”レベル)が入力される。
この結果、プリチャージリレー31は、開状態(オフ状態)とされる。
Then, at time t15, a precharge relay state signal PCS (= “L” level) for opening the precharge relay 31 (off state) is input from the
As a result, the
この結果、高電位側メインリレー21P=閉状態(オン状態)、低電位側メインリレー21M=閉状態(オン状態)、プリチャージリレー=開状態(オフ状態)として故障モードを判別する期間Teに移行する。
この状態で電圧監視回路23は、出力電圧Voutを制御部24に出力する。
As a result, the high potential side
In this state, the
この場合において、図5に示すように、出力電圧Voutが次式を満たしていれば、制御部24は、正常状態であると判別して、正常状態に対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
Vout={Rb/(Ra+Rb)}・VB
In this case, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout satisfies the following equation, the
Vout = {Rb / (Ra + Rb)} · VB
一方、図5に示すように、出力電圧Vout=0[V]であれば、制御部24は、異常状態であると判別して、故障モードは、低電位側メインリレー21Mが常にオフ(オープン)状態となっている低電位側メインリレーオープン故障モードM10であるとして、対応する異常検知信号ERRを外部ECU12に出力する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, if the output voltage Vout = 0 [V], the
そして、時刻t16に至ると、外部ECU12か低電位側メインリレー21Mを開状態(オフ状態)とするための低電位側メインリレー状態信号MRMSが入力され、漏電検知期間LTを終了することなる。
Then, at time t16, the low potential side main relay state signal MRMS for turning the
以上の説明のように、実施形態によれば、動作上必要な電圧監視回路を流用することで、別途漏電検出回路を設けることなく、漏電検出を行うことができる。
すなわち、高電位側メインリレー21P、低電位側メインリレー21Mあるいはプリチャージリレー31から漏電が発生している場合は、漏電電流が漏電経路に対応する漏電抵抗Rleak1〜Rleak3(Rleak3’)を介して流れることで、電圧監視回路23の出力電圧Voutが正常時と異なる電圧となる(電位差が生じる)ことから、漏電を確実に検出することが可能となる。
As described above, according to the embodiment, leakage detection can be performed without using a separate leakage detection circuit by diverting a voltage monitoring circuit necessary for operation.
That is, when a leakage occurs from the high potential side
さらには、別途漏電検出回路を設ける必要が無いので、高電圧ジャンクションボックス13の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
また、高電位側メインリレー21P、低電位側メインリレー21Mあるいはプリチャージリレー31の制御状態に対応する動作状態と、実際に電圧監視回路23から出力される出力電圧Voutの組み合わせに応じて、高電位側メインリレー21P、低電位側メインリレー21Mあるいはプリチャージリレー31のリレー接点(機械的リレー接点及び電気的リレー接点)の溶着故障、オープン故障等についても同時に検出することが可能となる。
Furthermore, since it is not necessary to provide a separate leakage detection circuit, the high
Further, depending on the combination of the operation state corresponding to the control state of the high potential side
また、高電圧負荷側にチャージされた電荷を放電するための放電抵抗が設置される場合、放電抵抗を電圧検出抵抗として使用することも可能である。このような構成の場合、放電抵抗と電圧検出抵抗が兼用できるため部品点数の削減が可能となる。 Further, when a discharge resistor for discharging the charge charged on the high voltage load side is provided, the discharge resistor can be used as a voltage detection resistor. In such a configuration, since the discharge resistance and the voltage detection resistance can be used together, the number of parts can be reduced.
以上、本発明を実施形態をもとに説明したが、これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素及びその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
以上の説明においては、プリチャージリレー31として、MOSFETを用いていたが、機械式リレーを用いるようにすることも可能である。
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, these embodiments are exemplifications, and various modifications can be made to the respective components and combinations thereof, and such modifications are also included in the present invention. It will be understood by those skilled in the art that it is in the range.
In the above description, a MOSFET is used as the
10 電力供給システム
11 高電圧バッテリ
12 外部ECU12
13 高電圧ジャンクションボックス
14 高電圧負荷
21M 低電位側メインリレー
21P 高電位側メインリレー
22 プリチャージ回路
23 電圧監視回路
24 制御部(異常検出部)
31 プリチャージリレー
32 電流制限抵抗
ERR 異常検知信号
LM 低電位側電流流路
LP 高電位側電流流路
LT 漏電検知期間
M1 高電位側メインリレー経路漏電故障モード
M2 高電位側メインリレーオン故障モード
M3 プリチャージリレー経路漏電故障モード
M4 低電位側メインリレー経路漏電故障モード
M5 プリチャージリレーオン故障モード
M6 低電位側メインリレーオン故障モード
M7 プリチャージリレーオープン/高電位側メインリレーオープン故障モード
M8 高電位側メインリレーオープン故障モード
M9 プリチャージリレーオープン故障モード
M10 低電位側メインリレーオープン故障モード
MRMS 低電位側メインリレー状態信号
MRPS 高電位側メインリレー状態信号
PCS プリチャージリレー状態信号
Rleak1〜Rleak3、Rleak3’ 漏電抵抗
SV 電圧監視信号(電圧検出信号)
Vout 出力電圧
DESCRIPTION OF
13 High
31
Vout output voltage
Claims (2)
前記低電位側メインリレー又は前記高電位側メインリレーと並列に接続されたプリチャージリレーと、
前記高電位側メインリレー及び前記低電位側メインリレーの後段に設けられ、高電位側電流流路と、低電位側電流流路との間の電圧を監視し、電圧検出信号を出力する電圧監視回路と、
入力された前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーを制御する制御信号及び前記電圧検出信号に基づいて異常検出を行う異常検出部と、
を備え、
前記異常検出部は、前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する前記制御信号がオフ状態に対応するものであり、かつ、前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する漏電電流流路に対応する漏電抵抗を仮定して、前記電圧検出信号が前記漏電抵抗が存在する場合の前記高電圧バッテリの電圧の分圧電圧に対応するものである場合に漏電が検出されたとする、
異常検出回路。 A high potential side main relay and a low potential side main relay interposed between the high voltage battery and the high voltage load;
A precharge relay connected in parallel with the low potential main relay or the high potential main relay;
Voltage monitor provided at the subsequent stage of the high potential side main relay and the low potential side main relay, monitors the voltage between the high potential side current flow path and the low potential side current flow path, and outputs a voltage detection signal Circuit,
An abnormality detection unit that detects an abnormality based on the control signal that controls the input high potential side main relay, the low potential side main relay, and the precharge relay, and the voltage detection signal;
Equipped with a,
The abnormality detection unit corresponds to an OFF state of the control signal corresponding to the abnormality detection target relay among the high potential side main relay, the low potential side main relay, and the precharge relay, and the Assuming a leakage resistance corresponding to a leakage current flow path corresponding to a relay subject to abnormality detection among the high potential side main relay, the low potential side main relay, and the precharge relay, the voltage detection signal indicates that the leakage resistance is When leakage is detected when it corresponds to the divided voltage of the voltage of the high voltage battery when present,
Anomaly detection circuit.
前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する前記制御信号がオフ状態に対応するものであり、かつ、前記電圧検出信号が前記高電位側メインリレー、前記低電位側メインリレー及びプリチャージリレーのうち、異常検出対象のリレーに対応する前記高電圧バッテリの電圧の分圧電圧に対応するものである場合にオン異常が検出されたとする、
請求項1記載の異常検出回路。 The abnormality detection unit
Among the high potential side main relay, the low potential side main relay, and the precharge relay, the control signal corresponding to the abnormality detection target relay corresponds to an OFF state, and the voltage detection signal is the high level. Among the potential side main relay, the low potential side main relay, and the precharge relay, an ON abnormality is detected when the voltage corresponds to a divided voltage of the voltage of the high-voltage battery corresponding to the abnormality detection target relay. To
The abnormality detection circuit according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014224576A JP6370681B2 (en) | 2014-11-04 | 2014-11-04 | Abnormality detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014224576A JP6370681B2 (en) | 2014-11-04 | 2014-11-04 | Abnormality detection circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016090366A JP2016090366A (en) | 2016-05-23 |
JP6370681B2 true JP6370681B2 (en) | 2018-08-08 |
Family
ID=56016607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014224576A Active JP6370681B2 (en) | 2014-11-04 | 2014-11-04 | Abnormality detection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6370681B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017114339A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Safe energy supply device for a vehicle |
KR102410465B1 (en) * | 2017-07-04 | 2022-06-17 | 한국단자공업 주식회사 | Device for fault detection of battery system |
KR102256097B1 (en) * | 2017-11-29 | 2021-05-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery back |
JP7221193B2 (en) * | 2019-10-25 | 2023-02-13 | プライムアースEvエナジー株式会社 | Secondary battery system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000134707A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Toyota Motor Corp | Power supply controller |
JP2001327001A (en) * | 2000-05-11 | 2001-11-22 | Toyota Motor Corp | System relay diagnostic device and method thereof in hybrid vehicle |
JP2007159326A (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Honda Motor Co Ltd | Power supply controller |
JP2008131675A (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Toyota Industries Corp | Power supply apparatus and leakage detecting method |
FR2948461B1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-07-01 | Renault Sa | METHOD FOR DIAGNOSING THE OPERATION OF A DEVICE FOR CUTTING AND CONNECTING A BATTERY TO A MOTOR VEHICLE EDGE NETWORK |
DE102010042750A1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for detecting a short circuit |
-
2014
- 2014-11-04 JP JP2014224576A patent/JP6370681B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016090366A (en) | 2016-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5751282B2 (en) | Control device | |
KR102044737B1 (en) | Relay control system and control method | |
JP7004204B2 (en) | Measuring device, power storage device, measuring system, offset error measuring method | |
JP6156689B2 (en) | Switch failure diagnosis device and switch failure diagnosis method | |
US8924059B2 (en) | Electronic control device and vehicle control system | |
US20150054517A1 (en) | Diagnosis apparatus and diagnosis method for relay circuit | |
JP6370681B2 (en) | Abnormality detection circuit | |
WO2013190611A1 (en) | Leak detecting apparatus | |
JP6662282B2 (en) | Power system | |
US11204386B2 (en) | Relay diagnosis circuit | |
JP6693350B2 (en) | Voltage equalization method for multiple battery stacks | |
JP2010252547A (en) | Apparatus for charging and discharging of power, and system and method for charging and discharging of power between vehicle | |
JP2018054390A (en) | Voltage detecting device | |
KR20210127906A (en) | Power supply aparatus for electric vehicle and power supply method using it | |
JP6787705B2 (en) | Anomaly detector and battery system | |
US20200195016A1 (en) | Precharge controller | |
KR101976873B1 (en) | Relay fusion detecting apparatus and method for high voltage battery system of vehicle | |
JP2017079496A (en) | Contactor failure determining device and contactor failure determining method | |
JP6322123B2 (en) | Current limit circuit | |
TWI463761B (en) | Battery status monitoring circuit and battery device | |
JP6541414B2 (en) | Power supply device | |
JP5704084B2 (en) | Power control device | |
WO2023026874A1 (en) | Power supply system for vehicle | |
JP7276080B2 (en) | Abnormality determination device | |
JP6790704B2 (en) | Power storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180711 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6370681 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |