JP6680904B2 - Dc−dc電圧コンバータ内の不平衡電流状態及び過電流状態を判断するための電源供給システム及び検出システム - Google Patents
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Description
本発明の一の態様は以下の通りである。
〔1〕 DC−DC電圧コンバータ内の不平衡電流状態及び過電流状態を判断するための検出システムであって、
前記DC−DC電圧コンバータは、
第1抵抗と、
第2抵抗と、
第1バッテリーの正極端子に電気的に結合された第1電気ノードと第2電気ノードとの間に電気的に結合される第1パワースイッチと、
第2バッテリーの正極端子に電気的に結合された第3電気ノードと第4電気ノードとの間に電気的に結合される第2パワースイッチと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを含み、前記第2電気ノードと前記第1バッテリー及び第2バッテリーのそれぞれの負極端子に電気的に結合された第5電気ノードとの間で前記第1抵抗に電気的に直列で結合される第1スイッチバンクと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを備えた、前記第2電気ノードと前記第5電気ノードとの間で前記第1抵抗に電気的に直列で結合される第2スイッチバンクと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを備えた、前記第2電気ノードと前記第5電気ノードとの間で前記第1抵抗に電気的に直列で結合される第3スイッチバンクと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを備えた、前記第2電気ノードと前記第5電気ノードとの間で前記第2抵抗に電気的に直列で結合される第4スイッチバンクと、
前記第1スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチの間に配置された第6電気ノードと前記第4電気ノードとの間に電気的に結合される第1電気コイルと、
前記第4スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチの間に配置された第7電気ノードと前記第4電気ノードとの間に電気的に結合される第2電気コイルと、を備え、
第1増幅器、第2増幅器、第3増幅器、平均回路、第1比較器、第2比較器及び第1ORロジッグゲートを備えた検出回路を備えてなり、
前記第1増幅器は、前記第1スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチ及び前記第4スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチが閉動作状態であるとき、前記第1抵抗に印加された第1電圧の受信に応答して第1増幅電圧を出力し、
前記第2増幅器は、前記第1スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチ及び前記第4スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチが前記閉動作状態であるとき、前記第2抵抗に印加された第2電圧の受信に応答して第2増幅電圧を出力し、
前記平均回路は、前記第1増幅器及び前記第2増幅器それぞれからの前記第1増幅電圧及び前記第2増幅電圧の受信に応答して平均電圧を出力し、
前記第3増幅器は、前記平均回路からの前記平均電圧及び前記第1増幅器からの前記第1増幅電圧の受信に応答して第3増幅電圧を出力し、
前記第3増幅電圧は前記平均電圧と前記第1増幅電圧との差に比例するものであり、
前記第1比較器は、前記第3増幅器からの前記第3増幅電圧及び第1基準電圧の受信に応答して第1モニタリング電圧を出力し、
前記第1モニタリング電圧は、前記第3増幅電圧が前記第1基準電圧以上である場合、第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第3増幅電圧が前記第1基準電圧以上であることは、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第4スイッチバンクとの間の不平衡電流状態を示し、
前記第2比較器は、前記第1増幅器からの前記第1増幅電圧及び第2基準電圧の受信に応答して第2モニタリング電圧を出力し、
前記第2モニタリング電圧は、前記第1増幅電圧が前記第2基準電圧以上である場合、前記第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第1増幅電圧が前記第2基準電圧以上であることは、前記第1スイッチバンクの過電流状態を示し、
前記第1ORロジッグゲートは、前記第1モニタリング電圧及び第2モニタリング電圧に基づいて第1診断電圧を出力し、
前記第1診断電圧は、前記第1モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、又は、前記第2モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第4スイッチバンクとの間の前記不平衡電流状態を示し、又は、前記第1スイッチバンクの前記過電流状態を示す、前記第1ロジッグ電圧レベルを有する、検出システム。
〔2〕 前記検出回路は、前記第2電圧及び前記平均電圧に基づいて前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第2スイッチバンクとの間の前記不平衡電流状態、又は、前記第2電圧に基づいて前記第2スイッチバンクの過電流状態を示す第2診断電圧を出力する、〔1〕に記載の検出システム。
〔3〕 前記第3増幅電圧は、前記第3増幅器の第1電圧ゲインを乗じた、前記平均電圧と前記第1増幅電圧との差に対応する、〔1〕に記載の検出システム。
〔4〕 前記検出回路は、第4増幅器、第3比較器、第4比較器及び第2ORロジッグゲートをさらに含み、
前記第4増幅器は、前記平均回路からの前記平均電圧及び前記第2増幅器からの前記第2増幅電圧の受信に応答して第4増幅電圧を出力するが、前記第4増幅電圧は、前記平均電圧と前記第2増幅電圧との差に比例し、
前記第3比較器は、前記第4増幅器からの前記第4増幅電圧及び前記第1基準電圧の受信に応答して第3モニタリング電圧を出力するが、前記第3モニタリング電圧は、前記第4増幅電圧が前記第1基準電圧以上であれば、前記第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第4増幅電圧が前記第1基準電圧以上であることは、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第2スイッチバンクとの間の不平衡電流状態を示し、
前記第4比較器は、前記第2増幅器からの前記第2増幅電圧及び前記第2基準電圧の受信に応答して第4モニタリング電圧を出力するが、前記第4モニタリング電圧は、前記第2増幅電圧が前記第2基準電圧以上であれば、前記第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第2増幅電圧が前記第2基準電圧以上であることは、前記第2スイッチバンクの前記過電流状態を示し、
前記第2ORロジッグゲートは、前記第3モニタリング電圧及び第4モニタリング電圧に基づいて前記第2診断電圧を出力するが、前記第2診断電圧は、前記第3モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、又は、前記第4モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第2スイッチバンクとの間の不平衡電流状態、又は、前記第2スイッチバンクの前記過電流状態を示す前記第1ロジッグ電圧レベルを有する、〔2〕に記載の検出システム。
〔5〕 前記第4増幅電圧は、前記平均電圧と前記第2増幅電圧との差に対応する、〔4〕に記載の検出システム。
〔1〜5の何れか一項〕に記載された検出システムと、
〔1〜5の何れか一項において定義された前記DC−DC電圧コンバータと、を備えてなる、電源供給システム。
〔7〕 マイクロコントローラー;をさらに備えてなり、
前記マイクロコントローラーは、前記第1ロジッグ電圧レベルを有する前記第1診断電圧に応答して前記第1パワースイッチを開動作状態に切り換えるために第1制御信号を生成し、
前記マイクロコントローラーは、前記第1ロジッグ電圧レベルを有する前記第2診断電圧に応答して前記第2パワースイッチを開動作状態に切り換えるために第2制御信号を生成する、〔6〕に記載の電源供給システム。
Claims (7)
- DC−DC電圧コンバータ内の不平衡電流状態及び過電流状態を判断するための検出システムであって、
前記DC−DC電圧コンバータは、
第1抵抗と、
第2抵抗と、
第1バッテリーの正極端子に電気的に結合された第1電気ノードと第2電気ノードとの間に電気的に結合される第1パワースイッチと、
第2バッテリーの正極端子に電気的に結合された第3電気ノードと第4電気ノードとの間に電気的に結合される第2パワースイッチと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを含み、前記第2電気ノードと前記第1バッテリー及び第2バッテリーのそれぞれの負極端子に電気的に結合された第5電気ノードとの間で前記第1抵抗に電気的に直列で結合される第1スイッチバンクと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを備えた、前記第2電気ノードと前記第5電気ノードとの間で前記第1抵抗に電気的に直列で結合される第2スイッチバンクと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを備えた、前記第2電気ノードと前記第5電気ノードとの間で前記第1抵抗に電気的に直列で結合される第3スイッチバンクと、
互いに電気的に直列で結合される2つのスイッチを備えた、前記第2電気ノードと前記第5電気ノードとの間で前記第2抵抗に電気的に直列で結合される第4スイッチバンクと、
前記第1スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチの間に配置された第6電気ノードと前記第4電気ノードとの間に電気的に結合される第1電気コイルと、
前記第4スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチの間に配置された第7電気ノードと前記第4電気ノードとの間に電気的に結合される第2電気コイルと、を備え、
第1増幅器、第2増幅器、第3増幅器、平均回路、第1比較器、第2比較器及び第1ORロジッグゲートを備えた検出回路を備えてなり、
前記第1増幅器は、前記第1スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチ及び前記第4スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチが閉動作状態であるとき、前記第1抵抗に印加された第1電圧の受信に応答して第1増幅電圧を出力し、
前記第2増幅器は、前記第1スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチ及び前記第4スイッチバンクに備えられた前記2つのスイッチが前記閉動作状態であるとき、前記第2抵抗に印加された第2電圧の受信に応答して第2増幅電圧を出力し、
前記平均回路は、前記第1増幅器及び前記第2増幅器それぞれからの前記第1増幅電圧及び前記第2増幅電圧の受信に応答して平均電圧を出力し、
前記第3増幅器は、前記平均回路からの前記平均電圧及び前記第1増幅器からの前記第1増幅電圧の受信に応答して第3増幅電圧を出力し、
前記第3増幅電圧は前記平均電圧と前記第1増幅電圧との差に比例するものであり、
前記第1比較器は、前記第3増幅器からの前記第3増幅電圧及び第1基準電圧の受信に応答して第1モニタリング電圧を出力し、
前記第1モニタリング電圧は、前記第3増幅電圧が前記第1基準電圧以上である場合、第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第3増幅電圧が前記第1基準電圧以上であることは、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第4スイッチバンクとの間の不平衡電流状態を示し、
前記第2比較器は、前記第1増幅器からの前記第1増幅電圧及び第2基準電圧の受信に応答して第2モニタリング電圧を出力し、
前記第2モニタリング電圧は、前記第1増幅電圧が前記第2基準電圧以上である場合、前記第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第1増幅電圧が前記第2基準電圧以上であることは、前記第1スイッチバンクの過電流状態を示し、
前記第1ORロジッグゲートは、前記第1モニタリング電圧及び第2モニタリング電圧に基づいて第1診断電圧を出力し、
前記第1診断電圧は、前記第1モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、又は、前記第2モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第4スイッチバンクとの間の前記不平衡電流状態を示し、又は、前記第1スイッチバンクの前記過電流状態を示す、前記第1ロジッグ電圧レベルを有する、検出システム。 - 前記検出回路は、前記第2電圧及び前記平均電圧に基づいて前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第2スイッチバンクとの間の前記不平衡電流状態、又は、前記第2電圧に基づいて前記第2スイッチバンクの過電流状態を示す第2診断電圧を出力する、請求項1に記載の検出システム。
- 前記第3増幅電圧は、前記第3増幅器の第1電圧ゲインを乗じた、前記平均電圧と前記第1増幅電圧との差に対応する、請求項1に記載の検出システム。
- 前記検出回路は、第4増幅器、第3比較器、第4比較器及び第2ORロジッグゲートをさらに含み、
前記第4増幅器は、前記平均回路からの前記平均電圧及び前記第2増幅器からの前記第2増幅電圧の受信に応答して第4増幅電圧を出力するが、前記第4増幅電圧は、前記平均電圧と前記第2増幅電圧との差に比例し、
前記第3比較器は、前記第4増幅器からの前記第4増幅電圧及び前記第1基準電圧の受信に応答して第3モニタリング電圧を出力するが、前記第3モニタリング電圧は、前記第4増幅電圧が前記第1基準電圧以上であれば、前記第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第4増幅電圧が前記第1基準電圧以上であることは、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第2スイッチバンクとの間の不平衡電流状態を示し、
前記第4比較器は、前記第2増幅器からの前記第2増幅電圧及び前記第2基準電圧の受信に応答して第4モニタリング電圧を出力するが、前記第4モニタリング電圧は、前記第2増幅電圧が前記第2基準電圧以上であれば、前記第1ロジッグ電圧レベルを有し、前記第2増幅電圧が前記第2基準電圧以上であることは、前記第2スイッチバンクの前記過電流状態を示し、
前記第2ORロジッグゲートは、前記第3モニタリング電圧及び第4モニタリング電圧に基づいて前記第2診断電圧を出力するが、前記第2診断電圧は、前記第3モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、又は、前記第4モニタリング電圧が前記第1ロジッグ電圧レベルを有する場合、前記DC−DC電圧コンバータ内の前記第1スイッチバンクと第2スイッチバンクとの間の不平衡電流状態、又は、前記第2スイッチバンクの前記過電流状態を示す前記第1ロジッグ電圧レベルを有する、請求項2に記載の検出システム。 - 前記第4増幅電圧は、前記平均電圧と前記第2増幅電圧との差に対応する、請求項4に記載の検出システム。
- 電源供給システムであって、
請求項1〜5の何れか一項に記載された検出システムと、
請求項1〜5の何れか一項において定義された前記DC−DC電圧コンバータと、を備えてなる、電源供給システム。 - マイクロコントローラー;をさらに備えてなり、
前記マイクロコントローラーは、前記第1ロジッグ電圧レベルを有する前記第1診断電圧に応答して前記第1パワースイッチを開動作状態に切り換えるために第1制御信号を生成し、
前記マイクロコントローラーは、前記第1ロジッグ電圧レベルを有する前記第2診断電圧に応答して前記第2パワースイッチを開動作状態に切り換えるために第2制御信号を生成する、請求項6に記載の電源供給システム。
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