本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年02月26日、申請(qǐng)?zhí)枮?01310059853.8、發(fā)明名稱為“開(kāi)關(guān)故障診斷裝置、電池組以及開(kāi)關(guān)故障診斷程序、開(kāi)關(guān)故障診斷方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
通過(guò)本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的發(fā)明涉及與用于切斷充電電流或放電電流的開(kāi)關(guān)元件的故障診斷相關(guān)的技術(shù)。
背景技術(shù):
鋰離子電池等的蓄電元件有可能會(huì)由于構(gòu)成該蓄電元件的單元間的容量偏差、或充電器、負(fù)載等的周邊裝置的故障等而成為過(guò)充電狀態(tài)、過(guò)放電狀態(tài)。為此,現(xiàn)有技術(shù)中,存在具有用于防止成為過(guò)充電狀態(tài)、過(guò)放電狀態(tài)的保護(hù)功能的電池組。該電池組具備:設(shè)于充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑中的fet等的開(kāi)關(guān)元件、和測(cè)定蓄電元件的端子電壓的監(jiān)視裝置,監(jiān)視裝置在例如蓄電元件的充電中蓄電元件的端子電壓達(dá)到規(guī)定電壓的情況下,使開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)來(lái)切斷充電電流,防止蓄電元件成為過(guò)充電狀態(tài)。
另外,在現(xiàn)有的具有保護(hù)功能的電池組中具有如下構(gòu)成(參照專利文獻(xiàn)1),在充電中,在開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、換言之電壓降異常較大的情況下,判定為是開(kāi)關(guān)元件例如故障等而使得接通電阻變得非常大的異常狀態(tài),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件來(lái)禁止電池的使用。
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:jp特開(kāi)2010-251104號(hào)公報(bào)
但是,在例如發(fā)生了開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間短路等的不能斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障的情況下,上述保護(hù)功能不工作,不能抑制蓄電元件成為過(guò)充電狀態(tài)、過(guò)放電狀態(tài)。另外,在上述現(xiàn)有的電池組中,就算能檢測(cè)出開(kāi)關(guān)元件的上述異常狀態(tài),由于不能斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件,因此也不能禁止電池的使用。
因此,考慮通過(guò)嘗試進(jìn)行開(kāi)關(guān)的從接通到斷開(kāi)來(lái)預(yù)先診斷無(wú)法斷開(kāi)故障。但是,若對(duì)放電切斷用的開(kāi)關(guān)元件在放電中進(jìn)行無(wú)法斷開(kāi)故障的診斷,則存在會(huì)停止對(duì)負(fù)載的電力供給這樣的問(wèn)題?;蛘撸魧?duì)充電切斷用的開(kāi)關(guān)元件在充電中進(jìn)行無(wú)法斷開(kāi)故障的診斷,則存在會(huì)停止對(duì)蓄電元件的電力供給這樣的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在本說(shuō)明書(shū)中,公開(kāi)了能在繼續(xù)充電或放電的同時(shí)診斷開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障的技術(shù)。
通過(guò)本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的開(kāi)關(guān)故障診斷裝置具備:開(kāi)關(guān)元件,其設(shè)于蓄電元件的充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑;整流元件,其與所述開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接、或寄生于所述開(kāi)關(guān)元件,以所述放電電流流動(dòng)的方向?yàn)檎?;開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部,其檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓;和控制部,所述控制部具有執(zhí)行如下處理的構(gòu)成:狀態(tài)判斷處理,判斷所述蓄電元件是否處于放電狀態(tài);開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理,在所述狀態(tài)判斷處理中判斷出是處于所述放電狀態(tài)的情況下,對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào);和開(kāi)關(guān)故障診斷處理,在通過(guò)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為是不能使所述開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的無(wú)法斷開(kāi)故障。
根據(jù)該構(gòu)成,在蓄電元件處于放電狀態(tài)時(shí),對(duì)上述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào),在此時(shí)檢測(cè)出的開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為發(fā)生了無(wú)法斷開(kāi)故障。在此,即使開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi),來(lái)自蓄電元件的放電電流也能經(jīng)由整流元件流向負(fù)載側(cè)。因此,能在繼續(xù)對(duì)負(fù)載的供電的同時(shí)診斷在過(guò)充電抑制等中利用的開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障。
另外,通過(guò)本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的開(kāi)關(guān)故障診斷裝置具備:開(kāi)關(guān)元件,其設(shè)于蓄電元件的充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑;整流元件,其與所述開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接、或寄生于所述開(kāi)關(guān)元件,以所述充電電流流動(dòng)的方向?yàn)檎?;開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部,其檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓;和控制部,所述控制部具有執(zhí)行如下處理的構(gòu)成:狀態(tài)判斷處理,判斷所述蓄電元件是否處于充電狀態(tài);開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理,在所述狀態(tài)判斷處理中判斷出是處于所述充電狀態(tài)的情況下,對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào);和開(kāi)關(guān)故障診斷處理,在通過(guò)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理對(duì)所述開(kāi)關(guān)元件賦予了所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為是不能使所述開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的無(wú)法斷開(kāi)故障。
根據(jù)該構(gòu)成,在蓄電元件處于充電狀態(tài)時(shí),對(duì)上述開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào),在此時(shí)檢測(cè)出的開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為發(fā)生了無(wú)法斷開(kāi)故障。在此,即使開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi),來(lái)自充電器的充電電流也能經(jīng)由整流元件而流向蓄電元件側(cè)。因此,能在繼續(xù)充電器進(jìn)行的充電的同時(shí)診斷在過(guò)放電抑制等中利用的開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障。
開(kāi)關(guān)故障診斷裝置具備:設(shè)于蓄電元件的充電電流以及放電電流流動(dòng)的電流路徑的第1開(kāi)關(guān)元件以及第2開(kāi)關(guān)元件;第1整流元件,其與所述第1開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接、或寄生于所述第1開(kāi)關(guān)元件,以所述放電電流流動(dòng)的方向?yàn)檎?;?整流元件,其與所述第2開(kāi)關(guān)元件并聯(lián)連接、或寄生于所述第2開(kāi)關(guān)元件,以所述充電電流流動(dòng)的方向?yàn)檎颍婚_(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部,其檢測(cè)所述第1開(kāi)關(guān)元件以及所述第2開(kāi)關(guān)元件各自的輸入輸出間電壓;和控制部,所述控制部具有執(zhí)行如下處理的構(gòu)成:狀態(tài)判斷處理,判斷所述蓄電元件是處于放電狀態(tài)還是充電狀態(tài);開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理,在所述狀態(tài)判斷處理中判斷出是處于所述放電狀態(tài)的情況下,對(duì)所述第1開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào),對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件賦予接通指令信號(hào),在判斷出是處于所述充電狀態(tài)的情況下,對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào),對(duì)所述第1開(kāi)關(guān)元件賦予接通指令信號(hào);和開(kāi)關(guān)故障診斷處理,在通過(guò)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理對(duì)所述第1開(kāi)關(guān)元件賦予了所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述第1開(kāi)關(guān)元件以及所述第2開(kāi)關(guān)元件的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為是不能使所述第1開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的無(wú)法斷開(kāi)故障,在通過(guò)所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理對(duì)所述第2開(kāi)關(guān)元件賦予了所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述第1開(kāi)關(guān)元件以及所述第2開(kāi)關(guān)元件的所述輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓小于所述第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為所述第2開(kāi)關(guān)元件是無(wú)法斷開(kāi)故障。
根據(jù)該構(gòu)成,不管是處于充電狀態(tài)還是放電狀態(tài),都能通過(guò)對(duì)各開(kāi)關(guān)進(jìn)行接通斷開(kāi)控制來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理,與將各開(kāi)關(guān)設(shè)置在相互不同的路徑的情況相比,成為能夠削減布線和削減監(jiān)視裝置等的簡(jiǎn)易的構(gòu)成。
在上述開(kāi)關(guān)故障診斷裝置中,也可以是:所述控制部在所述開(kāi)關(guān)故障診斷處理中,在對(duì)其診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件賦予接通指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓即接通電壓、與對(duì)所述診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件賦予所述斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓即斷開(kāi)電壓之差小于所述第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為是所述無(wú)法斷開(kāi)故障。
根據(jù)該構(gòu)成,在對(duì)診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件賦予接通指令信號(hào)時(shí)檢測(cè)出的開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓即接通電壓、與對(duì)診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件賦予斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓即斷開(kāi)電壓之差小于第1基準(zhǔn)值的情況下,診斷為無(wú)法斷開(kāi)故障。由此,與僅在斷開(kāi)電壓小于第1基準(zhǔn)值的情況下診斷為是無(wú)法斷開(kāi)故障的構(gòu)成相比,例如即使由于開(kāi)關(guān)元件的故障而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)元件的接通電阻變動(dòng),也能抑制無(wú)法斷開(kāi)故障的診斷精度降低。
在上述開(kāi)關(guān)故障診斷裝置中,所述控制部在對(duì)所述開(kāi)關(guān)故障診斷處理的診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件賦予所述接通指令信號(hào)時(shí)而由所述開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的所述輸入輸出間電壓即接通電壓小于第2基準(zhǔn)值的情況下,執(zhí)行所述開(kāi)關(guān)故障診斷處理,在所述接通電壓為所述第2基準(zhǔn)值以上的情況下,不執(zhí)行所述開(kāi)關(guān)故障診斷處理。
例如若因開(kāi)關(guān)故障診斷處理的診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件故障而導(dǎo)致接通電阻變大、或者開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部發(fā)生故障,則有可能變得不能正常診斷無(wú)法斷開(kāi)故障。因此,根據(jù)該構(gòu)成,在通常的電池使用時(shí),以對(duì)診斷對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件賦予接通指令信號(hào)時(shí)的輸入輸出間電壓即接通電壓小于第2基準(zhǔn)值為條件來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。因此,能抑制以不能正常診斷無(wú)法斷開(kāi)故障的狀態(tài)來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。
另外,也可以是具備蓄電元件、和上述開(kāi)關(guān)故障診斷裝置的電池組。
根據(jù)該構(gòu)成,能提供可在繼續(xù)充電或放電的同時(shí)診斷開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障的電池組。
本發(fā)明能以用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)故障診斷裝置、開(kāi)關(guān)故障診斷方法的功能的計(jì)算機(jī)程序、記錄該計(jì)算機(jī)程序的記錄介質(zhì)等各種形態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能在繼續(xù)充電或放電的同時(shí)診斷開(kāi)關(guān)元件的無(wú)法斷開(kāi)故障。
附圖說(shuō)明
圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電池組的電氣構(gòu)成的圖。
圖2是表示電池保護(hù)處理的流程圖。
圖3是表示故障診斷處理的流程圖。
圖4是表示電池組的電氣構(gòu)成的圖(充電切斷用fet的斷開(kāi)時(shí))
符號(hào)的說(shuō)明
1電池組
2二次電池
3電池保護(hù)裝置
31充電切斷用fet
32放電切斷用fet
34控制部
35第1電壓檢測(cè)電路
36第2電壓檢測(cè)電路
d1、d2寄生二極管
i放電電流
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1~圖4來(lái)說(shuō)明一個(gè)實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的電池組1具備二次電池2以及電池保護(hù)裝置3。另外,電池組1例如搭載于電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車中,對(duì)車內(nèi)的各種設(shè)備提供電力。二次電池2是蓄電元件的一例,也可以是電容器等。另外,電池保護(hù)裝置3是開(kāi)關(guān)故障診斷裝置的一例。
(電池組的電氣構(gòu)成)
二次電池2是鋰離子電池,是串聯(lián)連接4個(gè)電池單元2a而成的電池組。另外,二次電池2也可以是僅具有1個(gè)電池單元2a的構(gòu)成、或者串聯(lián)連接2個(gè)、3個(gè)或5個(gè)以上的電池單元22a的構(gòu)成。
電池保護(hù)裝置3具備:連接端子t1~t4、充電切斷用fet31、放電切斷用fet32以及電池監(jiān)視構(gòu)件33。在一對(duì)的連接端子t1、t2之間連接有二次電池2,在一對(duì)的連接端子t3、t4之間,經(jīng)由切換開(kāi)關(guān)7而選擇性地與充電器5、負(fù)載6等的外部設(shè)備連接。
充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32例如是n溝道的mosfet,分別具有寄生二極管d1、d2。另外,充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32是開(kāi)關(guān)元件以及整流元件的一例。另外,充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32的漏極彼此公共連接,即所謂的背靠背連接。充電切斷用fet31的源極與連接端子t3連接,柵極與電池監(jiān)視構(gòu)件33連接。放電切斷用fet32的源極與連接端子t1連接,柵極與電池監(jiān)視構(gòu)件33連接。
電池監(jiān)視構(gòu)件33具有控制部34、第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36??刂撇?4具有中央處理裝置(下面稱作cpu)34a以及存儲(chǔ)器34b。在存儲(chǔ)器34b中存儲(chǔ)有用于控制電池監(jiān)視構(gòu)件33的動(dòng)作的各種程序,cpu34a按照從存儲(chǔ)器34b讀取的程序來(lái)控制電池監(jiān)視構(gòu)件33的各部。存儲(chǔ)器34b具有ram、rom。另外,上述的存儲(chǔ)各種程序的介質(zhì)除了ram等以外,也可以是cd-rom、硬盤裝置、閃速存儲(chǔ)器等的非易失性存儲(chǔ)器。
第1電壓檢測(cè)電路35將與連接端子t1和連接端子t2間的第1電壓v1相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)輸出給控制部34。另外,第1電壓v1是與二次電池2的端子電壓成正比的電壓。第2電壓檢測(cè)部36將與連接端子t3和連接端子t4間的第2電壓v2相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)輸出給控制部34。另外,第2電壓v2是與充電器5的輸出電壓或負(fù)載6的輸出電壓成正比的電壓。
(電池監(jiān)視構(gòu)件的控制)
接通電池保護(hù)裝置3的電源時(shí),cpu34a使充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32兩者接通。由此,若連接端子t3通過(guò)切換開(kāi)關(guān)7而連接到充電器5側(cè),則通過(guò)來(lái)自充電器5的電力供給來(lái)對(duì)二次電池2進(jìn)行充電,若連接端子t3通過(guò)切換開(kāi)關(guān)7連接到負(fù)載6側(cè),則二次電池2放電來(lái)對(duì)負(fù)載6進(jìn)行電力供給(參照?qǐng)D1)。另外,cpu34a從存儲(chǔ)器34b讀取上述程序,執(zhí)行圖2所示的電池保護(hù)處理以及圖3所示的故障診斷處理。
(1)電池保護(hù)處理
在電池保護(hù)處理中,cpu34a常時(shí)或定期地基于例如來(lái)自第1電壓檢測(cè)電路35的檢測(cè)信號(hào)來(lái)檢測(cè)第1電壓v1(s1),將該第1電壓v1與過(guò)充電閾值以及過(guò)放電閾值進(jìn)行比較。第1電壓檢測(cè)電路35是電池電壓檢測(cè)部的一例,第1電壓v1是蓄電元件的端子電壓的一例。過(guò)充電閾值優(yōu)選比二次電池2成為過(guò)充電狀態(tài)時(shí)的第1電壓v1的值稍小的值,過(guò)放電閾值優(yōu)選比二次電池2成為過(guò)放電狀態(tài)時(shí)的第1電壓v1的值稍大的值。另外,過(guò)充電閾值以及過(guò)放電閾值例如能通過(guò)預(yù)先使二次電池成為過(guò)充電狀態(tài)或過(guò)放電狀態(tài)來(lái)檢測(cè)第1電壓v的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行求取。
cpu34a在判斷為第1電壓v1超過(guò)過(guò)充電閾值的情況下(s2:是),認(rèn)為二次電池2有可能成為過(guò)充電狀態(tài),來(lái)執(zhí)行對(duì)充電切斷用fet31賦予斷開(kāi)指令信號(hào)的過(guò)充電抑制處理(s3)。由此,充電切斷用fet31成為斷開(kāi)狀態(tài)、換言之為開(kāi)路狀態(tài),另外,由于來(lái)自充電器5的充電電流被寄生二極管d1切斷,因此停止二次電池2的充電,能抑制二次電池2成為過(guò)充電狀態(tài)。cpu34a在執(zhí)行過(guò)充電抑制處理后,返回s1。
另一方面,cpu34a在判斷為第1電壓v1低于過(guò)放電閾值的情況下(s2:否,且s4:是),認(rèn)為二次電池2有可能成為過(guò)放電狀態(tài),執(zhí)行對(duì)放電切斷用fet32賦予斷開(kāi)指令信號(hào)的過(guò)放電抑制處理(s5)。由此,放電切斷用fet32成為斷開(kāi)狀態(tài),另外,由于來(lái)自二次電池2的放電電流i被寄生二極管d2切斷,因此二次電池2的放電停止,能抑制二次電池2成為過(guò)放電狀態(tài)。cpu34a在執(zhí)行過(guò)放電抑制處理后,返回s1。
另外,cpu34a在判斷為第1電壓v1為過(guò)放電閾值以上、過(guò)充電閾值以下的情況下(s2:否,且s4:否),保持對(duì)充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32賦予接通指令信號(hào)不變地返回s3。另外,接通指令信號(hào)是使充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32成為接通狀態(tài)、換言之為閉合狀態(tài)的信號(hào)。
(2)故障診斷處理
cpu34a在對(duì)充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32的兩者賦予接通指令信號(hào)、且滿足規(guī)定的條件的情況下,執(zhí)行圖3所示的故障診斷處理。規(guī)定的條件例如是車輛的電源被接通、從前次執(zhí)行故障診斷處理起經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間等。另外,用于執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理的程序是開(kāi)關(guān)故障診斷程序的一例。
cpu34a執(zhí)行判斷二次電池2是否在放電狀態(tài)的狀態(tài)判斷處理(s11)。作為該狀態(tài)判斷處理的示例,有cpu34a基于例如來(lái)自搭載于車輛的未圖示的引擎控制構(gòu)件(下面僅稱作ecu)或充電器5的指示信號(hào)來(lái)進(jìn)行判斷的處理等。另外,在放電狀態(tài)中還包括負(fù)載6停止、流動(dòng)暗電流等的微小電流的狀態(tài)。另外,在電池保護(hù)裝置3是具有檢測(cè)充放電電流的電流傳感器的構(gòu)成的情況下,能根據(jù)該電流傳感器的檢測(cè)結(jié)果、即電流流動(dòng)的方向來(lái)判斷是否處于放電狀態(tài)。
(2-1)對(duì)充電切斷用fet的開(kāi)關(guān)故障診斷處理
cpu34a在判斷出是處于放電狀態(tài)的情況下(s11:是),檢測(cè)連接端子t1與連接端子t3之間的接通電壓von1(s12)。該接通電壓von1是端子電壓的一例,是對(duì)充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32均賦予接通指令信號(hào)時(shí)的兩fet31、32的電壓降份的電壓。在本實(shí)施方式中,基于來(lái)自第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36的檢測(cè)信號(hào),算出第1電壓v1與第2電壓v2的電壓差,作為接通電壓von1。
cpu34a在檢測(cè)出接通電壓von1后,基于該接通電壓von1是否小于閾值th1,來(lái)執(zhí)行判斷能否對(duì)充電切斷用fet31執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理的能否診斷判斷處理(s13)。閾值th1是第2基準(zhǔn)值的一例,優(yōu)選設(shè)定為稍大于在電壓檢測(cè)電路35、36以及fet31、32都沒(méi)有故障而能正常動(dòng)作時(shí)預(yù)先檢測(cè)出的接通電壓von1的值。
cpu34a在判斷為接通電壓von1小于閾值th1的情況下(s13:是),認(rèn)為電壓檢測(cè)電路35、36以及fet31、32都能正常動(dòng)作,能執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理,進(jìn)而執(zhí)行對(duì)充電切斷用fet31賦予斷開(kāi)指令信號(hào)的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理(s14)。在此,如圖4所示,寄生二極管d1的正向與放電電流i的流動(dòng)方向一致。由此,即使斷開(kāi)充電切斷用fet31,也能經(jīng)由該寄生二極管d1而使放電電流i繼續(xù)流向負(fù)載6。
cpu34a在對(duì)充電切斷用fet31賦予斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí),檢測(cè)連接端子t1與連接端子t3之間的斷開(kāi)電壓voff1(s15)。該斷開(kāi)電壓voff1是開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓的一例,是對(duì)充電切斷用fet31賦予斷開(kāi)指令信號(hào)、對(duì)放電切斷用fet32賦予接通指令信號(hào)時(shí)的兩fet31、32的電壓降份的電壓。在本實(shí)施方式中,基于來(lái)自第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36的檢測(cè)信號(hào)來(lái)算出第1電壓v1與第2電壓v2的電壓差,作為斷開(kāi)電壓voff1。第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36是開(kāi)關(guān)電壓檢測(cè)部的一例。
cpu34a在檢測(cè)出斷開(kāi)電壓voff1時(shí),再度對(duì)充電切斷用fet31賦予接通指令信號(hào)來(lái)使其接通(s16)。在此,對(duì)充電切斷用fet31賦予斷開(kāi)指令信號(hào)的期間例如為數(shù)ms,優(yōu)選極短的時(shí)間。由此,能通過(guò)斷開(kāi)充電切斷用fet31來(lái)抑制對(duì)負(fù)載6的電力供給變得不穩(wěn)定。
cpu34a在再度對(duì)充電切斷用fet31賦予接通指令信號(hào)時(shí),執(zhí)行判斷接通斷開(kāi)電壓差δv1是否小于閾值th2的開(kāi)關(guān)故障診斷處理(s17)。接通斷開(kāi)電壓差δv1是輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓的一例,是上述接通電壓von1與斷開(kāi)電壓voff1之差。閾值th2是第1基準(zhǔn)值的一例,優(yōu)選設(shè)定為稍小于在fet31、32都無(wú)故障而能正常動(dòng)作時(shí)預(yù)先檢測(cè)出的接通電壓von1與斷開(kāi)電壓voff1之差的值。
cpu34a在判斷為接通斷開(kāi)電壓差δv1小于閾值th2的情況下(s17:是),視作發(fā)生了充電切斷用fet31因其輸入輸出間短路等而導(dǎo)致不能斷開(kāi)的無(wú)法斷開(kāi)故障,執(zhí)行第1錯(cuò)誤處理(s18)。在第1錯(cuò)誤處理中,cpu34a例如將充電切斷用fet31正處于無(wú)法斷開(kāi)故障中的情形通知給ecu等的外部設(shè)備。cpu34a執(zhí)行第2錯(cuò)誤處理后,結(jié)束本故障診斷處理。與此相對(duì),cpu34a在判斷為接通斷開(kāi)電壓差δv1為閾值th2以上的情況下(s17:否),不執(zhí)行第1錯(cuò)誤處理地結(jié)束本故障診斷處理。
另一方面,cpu34a在s13中判斷為接通電壓von1在閾值th1以上的情況下(s13:否),由于第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36的至少一方故障、或充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32的至少一方故障而導(dǎo)致接通電阻變大,因此存在不能正常執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理的可能性。因此,cpu34a認(rèn)為不能執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理,并執(zhí)行第2錯(cuò)誤處理。在第2錯(cuò)誤處理中,cpu34a例如將電壓檢測(cè)電路35、36、或fet31、32正處于故障中的情形通知給ecu。cpu34a執(zhí)行第2錯(cuò)誤處理后,結(jié)束本故障診斷處理。
(2-2)對(duì)放電切斷用fet的開(kāi)關(guān)故障診斷處理
cpu34a在判斷出是處于充電狀態(tài)的情況下(s11:否),檢測(cè)連接端子t1與連接端子t3之間的接通電壓von2(s20)。該接通電壓von2是端子電壓的一例,是對(duì)充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32賦予接通指令信號(hào)時(shí)的兩fet31、32的電壓降份的電壓。在本實(shí)施方式中,基于來(lái)自第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36的檢測(cè)信號(hào),算出第1電壓v1與第2電壓v2的電壓差,作為接通電壓von2。
cpu34a在檢測(cè)出接通電壓von2后,基于該接通電壓von2是否小于閾值th3,來(lái)執(zhí)行判斷能否對(duì)放電切斷用fet32執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理的能否診斷判斷處理(s21)。閾值th3是第2基準(zhǔn)值的一例,優(yōu)選設(shè)定為稍大于在電壓檢測(cè)電路35、36以及fet31、32都沒(méi)有故障而能正常動(dòng)作時(shí)預(yù)先檢測(cè)出的接通電壓von2的值。
cpu34a在判斷為接通電壓von2小于閾值th3的情況下(s21:是),認(rèn)為能執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理,從而執(zhí)行對(duì)放電切斷用fet32賦予斷開(kāi)指令信號(hào)的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理(s22)。在此,寄生二極管d2的正向與充電電流的流動(dòng)方向一致。由此,即使斷開(kāi)放電切斷用fet32,也能經(jīng)由該寄生二極管d2而使充電電流繼續(xù)流向二次電池2。
cpu34a在對(duì)放電切斷用fet32賦予斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí),檢測(cè)連接端子t1與連接端子t3之間的斷開(kāi)電壓voff2(s23)。該斷開(kāi)電壓voff2是開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓的一例,是對(duì)充電切斷用fet31賦予接通指令信號(hào)、對(duì)放電切斷用fet32賦予斷開(kāi)指令信號(hào)時(shí)的兩fet31、32的電壓降份的電壓。在本實(shí)施方式中,基于來(lái)自第1電壓檢測(cè)電路35以及第2電壓檢測(cè)電路36的檢測(cè)信號(hào)來(lái)算出第1電壓v1與第2電壓v2的電壓差,作為斷開(kāi)電壓voff2。
cpu34a在檢測(cè)出斷開(kāi)電壓voff2時(shí),再度對(duì)放電切斷用fet32賦予接通指令信號(hào)來(lái)使其接通(s24)。在此,對(duì)放電切斷用fet32賦予斷開(kāi)指令信號(hào)的期間例如為數(shù)ms,優(yōu)選極短的時(shí)間。由此,能通過(guò)斷開(kāi)放電切斷用fet32來(lái)抑制二次電池2的充電變得不穩(wěn)定。
cpu34a在再度對(duì)放電切斷用fet32賦予接通指令信號(hào)時(shí),執(zhí)行判斷接通斷開(kāi)電壓差δv2是否小于閾值th4的開(kāi)關(guān)故障診斷處理(s25)。接通斷開(kāi)電壓差δv2是輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓的一例,是上述接通電壓von2與斷開(kāi)電壓voff2之差。閾值th4是第1基準(zhǔn)值的一例,優(yōu)選設(shè)定為稍小于在fet31、32都無(wú)故障而能正常動(dòng)作時(shí)預(yù)先檢測(cè)出的接通電壓von2與斷開(kāi)電壓voff2之差的值。
cpu34a在判斷為接通斷開(kāi)電壓差δv2小于閾值th4的情況下(s25:是),視作放電切斷用fet32發(fā)生了無(wú)法斷開(kāi)故障,執(zhí)行第3錯(cuò)誤處理(s26)。在第3錯(cuò)誤處理中,cpu34a例如將放電切斷用fet32正處于無(wú)法斷開(kāi)故障中的情形通知給ecu等的外部設(shè)備。cpu34a執(zhí)行第3錯(cuò)誤處理后,結(jié)束本故障診斷處理。與此相對(duì),cpu34a在判斷為接通斷開(kāi)電壓差δv2為閾值th4以上的情況下(s25:否),不執(zhí)行第3錯(cuò)誤處理地結(jié)束本故障診斷處理。
另一方面,cpu34a在s21中判斷為接通電壓von2為閾值th3以上的情況下(s21:否),認(rèn)為無(wú)法執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理,執(zhí)行上述第2錯(cuò)誤處理(s19),結(jié)束本故障診斷處理。
(本實(shí)施方式的效果)
根據(jù)本實(shí)施方式,在二次電池2為放電狀態(tài)時(shí),在對(duì)充電切斷用fet31賦予斷開(kāi)指令信號(hào)、此時(shí)檢測(cè)出的充電切斷用fet31的接通斷開(kāi)電壓差δv1小于閾值th2的情況下,診斷為發(fā)生無(wú)法斷開(kāi)故障。在此,即使充電切斷用fet31被斷開(kāi),來(lái)自二次電池2的放電電流i也能經(jīng)由寄生二極管d1而流向負(fù)載6側(cè)。由此,能在繼續(xù)向負(fù)載6的供電的同時(shí)對(duì)充電切斷用fet31的無(wú)法斷開(kāi)故障進(jìn)行診斷。
在二次電池2為充電狀態(tài)時(shí),在對(duì)放電切斷用fet32賦予斷開(kāi)指令信號(hào)、此時(shí)檢測(cè)出的放電切斷用fet32的接通斷開(kāi)電壓差δv2小于閾值th4的情況下,診斷為發(fā)生無(wú)法斷開(kāi)故障。在此,即使放電切斷用fet32被斷開(kāi),來(lái)自充電器5的充電電流也能經(jīng)由寄生二極管d2而流向二次電池2側(cè)。由此,能在繼續(xù)充電器5進(jìn)行充電的同時(shí)對(duì)放電切斷用fet32的無(wú)法斷開(kāi)故障進(jìn)行診斷。另外,不管在充電狀態(tài)、放電狀態(tài)的哪一種狀態(tài)中,都能通過(guò)對(duì)各開(kāi)關(guān)31、32進(jìn)行接通斷開(kāi)控制來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理,與將各開(kāi)關(guān)31、32設(shè)置在相互不同的路徑的情況相比,成為能夠削減布線和削減監(jiān)視裝置等的簡(jiǎn)易的構(gòu)成。
另外,在接通斷開(kāi)電壓差δv1、δv2小于閾值th2、th4的情況下,診斷為是無(wú)法斷開(kāi)故障。與僅在斷開(kāi)電壓voff1、voff2小于規(guī)定的閾值的情況下診斷為無(wú)法斷開(kāi)故障的構(gòu)成相比,即使例如因fet31、32的故障而fet31、32的接通電阻變動(dòng),也能抑制無(wú)法斷開(kāi)故障的診斷精度降低。
另外,若例如因fet31、32故障而導(dǎo)致接通電阻變大、或者電壓檢測(cè)電路35、36故障,則有可能不能正常診斷無(wú)法斷開(kāi)故障。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,以接通電壓von1、von2小于閾值th1、th3為條件來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。由此,能抑制以不能正常診斷無(wú)法斷開(kāi)故障的狀態(tài)來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理的情況。
<其他的實(shí)施方式>
本發(fā)明并不限定于上述記述以及附圖所說(shuō)明的實(shí)施方式,例如下面這樣的各種形態(tài)也包含在本發(fā)明的記述范圍內(nèi)。
在上述實(shí)施方式中,控制部34是具有1個(gè)cpu和存儲(chǔ)器的構(gòu)成。但是,控制部并不限于此,也可以是具有多個(gè)cpu的構(gòu)成、具備asic(applicationspecificintegratedcircuit,特定用途檢測(cè)電路)等的硬件電路的構(gòu)成、具備硬件電路以及cpu的兩者的構(gòu)成。例如,也可以是將上述過(guò)充電抑制處理、過(guò)放電抑制處理、狀態(tài)判斷處理、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)處理、能否診斷判斷處理、開(kāi)關(guān)故障診斷處理的至少2個(gè)由不同的cpu或硬件電路執(zhí)行的構(gòu)成。另外,這些處理的順序也能適當(dāng)變更。
在上述實(shí)施方式中,作為開(kāi)關(guān)元件以及整流元件的示例,舉出fet31、32。但并不限于此,開(kāi)關(guān)元件例如也可以是雙極性晶體管等的沒(méi)有寄生二極管的開(kāi)關(guān)元件,整流元件也可以是二極管、輸入側(cè)和輸出側(cè)短路連接的所謂的二極管連接的晶體管。其中,只要是上述實(shí)施方式的構(gòu)成,就能不用追加部件地利用現(xiàn)有的構(gòu)成來(lái)執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。
在上述實(shí)施方式中,構(gòu)成為控制部34在過(guò)充電抑制處理、過(guò)放電抑制處理中,基于二次電池2的整體的電壓、即第1電壓v1來(lái)判斷能否執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。但并不限于此,也可以構(gòu)成為控制部34基于構(gòu)成二次電池2的1個(gè)或多個(gè)電池單元的各單元電壓來(lái)判斷能否執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。
在上述實(shí)施方式中,構(gòu)成為控制部34在故障診斷處理中對(duì)充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32的兩者執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。但并不限于此,也可以構(gòu)成為控制部34在故障診斷處理中僅對(duì)充電切斷用fet31以及放電切斷用fet32的任一者執(zhí)行開(kāi)關(guān)故障診斷處理。
在上述實(shí)施方式中,作為開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓的一例,舉出接通斷開(kāi)電壓差δv1、δv2。但并不限于此,開(kāi)關(guān)元件的輸入輸出間電壓、或與所述輸入輸出間電壓相應(yīng)的電壓也可以是斷開(kāi)電壓voff1或斷開(kāi)電壓voff2。