CN111742460A - 电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够缩短启动时间的电源装置。该电源装置(1)包含多个电池组(5)以及与多个电池组(5)分别以一对一的方式对应的具有主从结构的多个电池控制部(3A、3B、3C)。多个电池控制部(3A、3B、3C)在电源装置(1)启动时进行的自我诊断时,在主从之间使用第一通信方式进行通信,在机械动作诊断时,在主从之间使用相比于第一通信方式而言通信周期更短的第二通信方式进行通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括多个电池组和与各电池组对应的多个电池控制部的电源装置。
背景技术
这种电源装置构成为:在开始电池控制之前,对设在各电池组且用于控制来自电池组的输出的继电器等机械部件进行机械动作诊断(例如继电器熔接、熔断诊断)。
在此,作为这种电源装置,已知如下电源装置:多个电池控制部具有主从结构,在开始电池控制之前,在主控制部的控制下,通过各从控制部检测电池组的故障(例如继电器的粘连等),并且在主从之间通信该故障诊断结果(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-209907号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,存在以下问题:在主从之间进行通信的多个电池控制部进行电池控制部自身的诊断和机械部件的诊断这两者的情况下,根据通信方式的设定,直到开始电池控制为止的准备时间变长。
对于这种问题点,在专利文献1记载的技术中,在进行控制部的自我诊断和机械部件的机械动作诊断时,针对主从间的通信方式,并未公开更加迅速地开始电池控制方面的技术。
因此,在该文献记载的技术中,若在***启动时进行控制部自身的自我诊断和机械部件的机械动作诊断,则可能无法早期启动电源装置。因而,例如,在将这种电源装置使用于电动汽车的行驶用电源的情况下,该文献记载的技术在缩短启动时间来迅速地开始行驶的方面存在改善的余地。
因此,本发明是着眼于这种问题点而完成的,其课题在于,在这种电源装置中,提供一种实现电池控制部自身的自我诊断和机械部件的机械动作诊断所需的时间的缩短化,并且能够迅速地供给电力的电源装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,本发明的一个方式所涉及的电源装置包含:相对于负载并联连接的多个电池组;与所述多个电池组分别以一对一的方式对应的多个电池控制部;以及继电器,其控制来自所述电池组的输出,所述多个电池控制部具有主从结构,并且在开始电池控制之前,各个所述电池控制部执行自身的自我诊断和包括所述继电器在内的机械部件的机械动作诊断,所述多个电池控制部各自包含通信部,所述通信部使用第一通信方式和第二通信方式来进行通信,所述第二通信方式的通信周期比所述第一通信方式的通信周期更短,所述多个电池控制部在所述自我诊断时,主控制部与从控制部之间通过所述第一通信方式进行通信,所述多个电池控制部在所述机械动作诊断时,主控制部与从控制部之间通过所述第二通信方式进行通信。
发明的效果
根据本发明的一个方式所涉及的电源装置,多个电池控制部与多个电池组分别以一对一的方式对应且具有主从结构,在主从之间进行通信时,在电池控制部的自我诊断和机械动作诊断中,使用不同的通信方式,电源控制部的自我诊断中,由于大多进行多个诊断检查,从而处理负荷大,因此通过第一通信方式进行通信,在由于成为逐次处理而处理负荷小的机械动作诊断时,通过相比于第一通信方式而言通信周期更短的第二通信方式进行通信。由此,根据本发明,能够实现***启动时的故障诊断所需的时间的缩短化,还能够迅速地供给电力。
附图说明
图1是说明本发明的一个方式所涉及的电源装置的一个实施方式的概略结构图。
图2是电池控制部的概略结构图。
图3是主控制部所执行的故障诊断处理的流程图。
图4是从控制部所执行的故障诊断处理的流程图。
图5是说明比较例中的通信状态的时序图,该图是说明在自我诊断时和机械部件的机械动作诊断时仅通过第一通信方式进行通信的通信状态的图。
图6是说明本实施方式中的通信状态的时序图,该图是说明在自我诊断时通过第一通信方式进行通信、在机械部件的机械动作诊断时通过第二通信方式进行通信的通信状态的图。
图7是说明本实施方式中的通信状态的变形例的时序图,该图是说明在机械部件的机械动作诊断时一并使用第二通信方式的通信和第一通信周期的通信的通信例。
具体实施方式
以下,适当参照附图,说明本发明的一个实施方式。在本实施方式中,对构成电动汽车的车载用电源装置的例子进行说明。其中,电动汽车包括将内燃机即发动机和电动机作为车辆的驱动源的混合动力电动汽车、以及将电动机作为车辆的唯一的驱动源的纯电动汽车。此外,本发明不限于用于电动汽车的车载用电源装置,例如也可以用于家庭用电源装置。
此外,各附图是示意性的。因此,应注意的是,厚度与平面尺寸的关系、比率等与现实的不同,在附图相互之间也包含尺寸的关系、比率彼此不同的部分。另外,以下示出的实施方式是例示用于将本发明的技术思想具体化的装置或方法的实施方式,本发明的技术思想并不是将构成部件的材质、形状、构造、配置等特定为下述的实施方式。
如图1所示,本实施方式所涉及的电源装置1包含组电池2和电池监视***3(电池控制部)。组电池2的多个电池组5相对于外部负载并联连接。
本实施方式的电源装置1根据车辆的***侧的请求,向电动发电机8供给经由逆变器7变换成三相交流电力的直流电力。另外,该电源装置1在根据被装备于车辆的***侧的车辆控制装置10的判断而需要充电时等,蓄积将由电动发电机8产生的三相交流电力经由逆变器7变换后的直流电力。在此,“车辆的***侧”中,除了包含后述的车辆控制装置10之外,还包含与车辆控制装置10连接的通信总线、分别与该通信总线连接的空调控制部、灯控制装置等。
各电池组5各自包含串联连接的多个电池单体6和控制来自电池组5的输出的机械部件即继电器7A、7B。电池单体6例如由锂离子二次电池、镍氢二次电池等构成。
在继电器4A、4B均为接通(ON)的状态下,各电池组5通过将控制来自电池组5的输出的继电器7A、7B接通,来与上述电动发电机8等外部负载连接,通过将继电器7A、7B断开(OFF),来与外部负载切断。此外,在该图的例子中,作为包括多个电池组的例子,示出三个电池组5各自包括三个电池单体6的例子,但是本发明的结构并不限定于此。
电池监视***3除了执行***启动时的故障诊断所涉及的处理之外,还执行组电池2的状态的管理和充放电控制所涉及的处理。作为电池监视***3所执行的处理,执行组电池2的电压及电流的计测、组电池2的蓄电状态(SOC:State Of Charge:荷电状态)及劣化状态(SOH:State Of Health:健康状况)等的运算、以及各电池组5的温度的计测、电压的计测及蓄电量的调整处理等。
电池监视***3包含针对每个电池组5设置的多个电池控制部3A、3B、3C。在本实施方式中,根据电池组5的数量,设置有三个电池控制部3A、3B、3C。在此,本实施方式所涉及的多个电池控制部3A、3B、3C具有主从结构。电池控制部3A、3B、3C通过通信总线连接,该通信总线不同于将电池控制部3A与车辆控制装置10之间连接的通信总线。
也就是说,如该图所示,多个电池控制部3A、3B、3C中,一个电池控制部3A为“主控制部”,其它电池控制部3B、3C为“从控制部”。以下,还将各电池控制部3A、3B、3C称为主控制部3A和从控制部3B、3C。
在此,电池监视***3中,仅主控制部3A通过在***侧设定的第一通信方式来与车辆控制装置10进行通信。从车辆控制装置10向主控制部3A输入与启动开关11的接通和断开有关的信号。另外,主控制部3A向车辆控制装置10输出与各电池组5的状态、各电池组5的电压、各电池组5的故障的状态等有关的信号。
另外,多个电池控制部3A、3B、3C在主从之间进行基于包括第一通信方式在内的规定的通信方式的通信。关于主从之间的通信,仅在主控制部3A与从控制部3B之间、或者主控制部3A与从控制部3C之间进行通信,在从控制部3B、3C之间不进行通信。
接着,参照图2来说明各电池控制部3A、3B、3C的功能性结构。此外,除了负责主从结构的软件之外,各电池控制部3A、3B、3C的基本结构相同,因此在此详细说明主控制部3A,省略从控制部3B、3C的功能性结构图及其说明。
如图2所示,主控制部3A包含输入部20、输出部21、监视部22以及通信部23A作为功能性结构部。向输入部20输入与电池组5、电池单体6的电压等有关的信号。输出部21输出用于将继电器7A、7B在接通与断开之间进行切换的信号。监视部22包含电压检测部22A、异常检测部22B、模式设定部22C以及通信方式的设定部30A。
监视部22包括CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、ROM(Read onlyMemory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、内部时钟电路等。CPU读出存储器中存储的程序并执行该程序,从而发挥监视部22的功能性结构部的各功能。使用监视部22的内部时钟电路来决定后述的通信方式中使用的通信周期。
电压检测部22A基于输入到输入部20的信号,来检测各电压。异常检测部22B将检测到的电压与预先设定的电压进行比较,来判定各电压是正常还是异常,从而检测电压异常。异常检测部22B除了检测电池组5和电池单体6的电压异常之外,还进行***启动时的故障诊断。
模式设定部22C将电压检测模式设定为“故障诊断模式”和“通常模式”中的任一者。若启动开关11接通,则在开始电池组5的充放电之前,启动故障诊断模式。
故障诊断模式是进行主控制部3A自身的故障诊断和包括继电器7A、7B的机械动作诊断在内的电池组5的故障诊断的模式。通常模式是将主继电器4A、4B接通而转移到通常的电池控制来开始电池组5(组电池2)的充放电控制的模式。在启动开关11从断开切换到接通时,模式设定部22C将电压检测模式设定为故障诊断模式。
当在主控制部3A启动时被设定成故障诊断模式时,异常检测部22B进行主控制部3A自身的故障诊断、电池组5的故障诊断以及继电器7A、7B的机械动作诊断(诊断继电器7A、7B有无熔接/熔断)。
作为机械动作诊断,例如在继电器7B接通时,异常检测部22B输出将继电器7A断开的指令,当正常时应变为零的电压大于零的情况下,判定为继电器7A发生了接通粘连,从而检测到继电器7A的接通粘连。在执行故障诊断模式所得到的结果为没有检测到主控制部3A自身的故障,并且没有检测到电池组5的故障和继电器7A、7B的熔接/熔断而完成了故障诊断时,模式设定部22C将电压检测模式设定为通常模式。
通信方式的设定部30A根据电压检测模式,将通信方式设定为第一通信方式和第二通信方式中的至少一者。在本实施方式中,通信方式的设定部30A在将电压检测模式设定为通常模式的情况下,将通信方式仅设定为第一通信方式。
第一通信方式是在车辆***整体中预先在***侧设定的通信方式,是以第一通信周期T1进行通信部23A的通信的方式。在第一通信方式中,根据第一通信周期T1在主控制部3A与车辆控制装置10、从控制部3B及从控制部3C之间进行通信。
此外,如上所述,除了上述的主控制部3A读出主从结构所涉及的主侧的程序并执行该程序这一点以外,从控制部3B和从控制部3C的基本结构与主控制部3A相同。
也就是说,从控制部3B、3C读出主从结构所涉及的从侧的程序并执行该程序,在主控制部3A的控制下进行必要的控制。另外,从控制部3B、3C的通信部23B、23C在主从结构下,仅与主控制部3A的通信部23A进行通信。
在此,电源装置1在通信方式被设定为第一通信方式的情况下,在预先设定的规定的第一通信周期T1的边缘的定时,将指示信号、电池单体6的电压检测等事件的结果汇总地进行通信。
与此相对,第二通信方式是仅限于在继电器等机械部件的机械动作诊断时在电池监视***3的主从结构下仅在主控制部3A与从控制部3B之间和主控制部3A与从控制部3C之间进行的通信方式,以相比于第一通信方式而言通信周期更短的第二通信周期T2进行通信部23A、23B、23C的通信。关于第二通信周期T2,在预先设定的规定的第二通信周期T2的边缘的定时,将继电器7A、7B的粘连判定等机械动作诊断所涉及的事件的结果汇总地进行通信。
接着,参照图3和图4,说明在被设定为上述故障诊断模式时由本实施方式所涉及的各电池控制部3A、3B、3C执行的故障诊断处理。
当由各电池控制部3A、3B、3C执行故障诊断处理时,在主控制部3A中,如图3所示,转移到步骤S11,将通信方式设定为第一通信方式,转移到接下来的步骤S12,开始自我诊断
同样地,当执行故障诊断处理时,在从控制部3B、3C中,在主控制部3A的控制下,如图4所示,转移到步骤S21,将通信方式设定为第一通信方式,转移到接下来的步骤S22,开始自我诊断。在自我诊断时,各事件所涉及的通信在固定的第一通信周期T1的边缘的定时进行。
在主控制部3A中,如图3所示,转移到接下来的步骤S13,判定自我诊断的结果是否在主控制部3A自身和其它电池控制部中检测到故障,若在主控制部3A自身和其它电池控制部中没有检测到故障(否),则转移到步骤S14,若在主控制部3A自身或者其它电池控制部中检测到故障(是),则转移到步骤S15,通过第一通信方式将故障信息输出到车辆控制装置10,之后转移到步骤S14。
在步骤S14中,将通信方式设定为上述第二通信方式,在接下来的步骤S16中,执行机械故障检测处理。在机械故障检测处理中,由主控制部3A自身和其它电池控制部依次进行电池组5的故障检测和机械部件的机械动作诊断(继电器7A、7B的粘连检测等)。
同样地,在从控制部3B、3C中,如图4所示,转移到步骤S23,判定自我诊断的结果是否检测到自身的故障,若没有检测到故障(否),则转移到步骤S24,若在自身的电池控制部检测到故障(是),则转移到步骤S25,通过第一通信方式将该故障信息输出到主控制部3A,之后转移到步骤S24。在步骤S24中,将通信方式设定为上述第二通信方式后进行待机,当接受了来自主控制部3A的指示时转移到步骤S26,在主控制部3A的控制下执行机械故障检测处理。
接着,在主控制部3A中,如图3所示,转移到接下来的步骤S17,判定机械动作诊断的结果是否检测到机械故障,若在自身和其它电池控制部没有检测到故障(否),则转移到步骤S19,若在自身和其它电池控制部检测到故障(是),则转移到步骤S18。在步骤S18中,将与电池组5的机械故障内容有关的故障通知信息通过第一通信方式从主控制部3A的通信部23A输出到车辆控制装置10,之后转移到步骤S19。
主控制部3A在步骤S19中判定是否存在未诊断机械动作的从控制部,若存在未诊断的从控制部,则将处理返回到步骤S16,执行下一个对应的从控制部的机械动作诊断。此时,在主控制部3A与从控制部3B之间和主控制部3A与从控制部3C之间,通过使用了第二通信周期T2的第二通信方式来进行通信。
若在步骤S19中不存在下一个对应的从控制部(否),则主控制部3A结束机械动作诊断,转移到步骤S20,各电池控制部3A、3B、3C结束第二通信方式,将通信方式仅设定为第一通信方式,并且各电池控制部3A、3B、3C将继电器7A、7B连接,使处理返回,转移到通常模式。
另外,在从控制部3B、3C中,当通过使用了第二通信周期T2的第二通信方式从主控制部3A接受了机械动作诊断的执行指示时,如图4所示,转移到步骤S26,执行机械故障检测处理。从控制部3B、3C判定机械动作诊断的结果是否检测到自身的机械故障,若没有检测到机械故障(否),则转移到步骤S29,若检测到自身的机械故障(是),则转移到步骤S28。
如图4所示,从控制部3B、3C在步骤S28中,通过第二通信方式将与电池组5的机械故障内容有关的故障通知信息自从控制部3B、3C的通信部23B、23C输出到主控制部3A的通信部23A,之后转移到步骤S29。
当转移到步骤S29时,从控制部3B、3C结束第二通信方式,将通信方式仅设定为第一通信方式,当从主控制部3A接受了执行指示时,各电池控制部3B、3C将继电器7A、7B连接,使处理返回,转移到通常模式。
接着,说明在开始电池控制之前执行的故障诊断时的动作和作用效果。
当启动开关11接通时,本实施方式所涉及的电源装置1经由车辆控制装置10来启动电源装置1的电池监视***3,开始故障诊断。各电池控制部3A、3B、3C在***启动时进行电池控制部自身的自我诊断和各电池组5的机械故障诊断。
此外,在启动开关11接通而开始各电池组5的充电的情况也是同样的,电源装置1的主控制部3A执行电池组5的故障诊断。此外,在以下的动作说明中,将主控制部3A作为主体来说明流程。
当开始故障诊断时,各电池控制部3A、3B、3C将通信方式设定为第一通信方式(步骤S11、S21),在主控制部3A的控制下,在各电池控制部3A、3B、3C中同时并行地执行一系列的自我诊断处理(步骤S12、S22)。
将从控制部3B、3C的自我诊断的结果在主控制部3A与从控制部3B之间(步骤S25)和在主控制部3A与从控制部3C之间(步骤S25)分别以第一通信周期T1进行通信,完成自我诊断。
在通过自我诊断的故障检测处理在自身或者其它电池控制部检测到控制电路的故障的情况下(步骤S13:是),主控制部3A通过第一通信方式将与该故障内容有关的故障通知信息从通信部23A输出到车辆控制装置10(步骤S15)。如此,在自我诊断时,以在***侧设定的固定的第一通信周期T1来进行各事件所涉及的通信。此外,在此设为在自我诊断时没有检测到故障。
接着,主控制部3A进行继电器7A、7B等机械部件的机械动作诊断。作为机械部件的动作诊断,例如诊断继电器7A、7B的粘连(接通粘连和断开粘连)等(步骤S16)。
在主控制部3A或者从控制部3B、3C中检测到机械故障的情况下(步骤S17:是),主控制部3A通过第一通信方式将与该故障内容有关的故障通知信息输出到车辆控制装置10(步骤S18)。
而且,在主控制部3A和从控制部3B、3C中没有检测到机械故障的情况下,主控制部3A将继电器7A、7B接通,完成故障诊断,转移到通常的电池控制(步骤S20)。由此,开始从电池组5(组电池2)向电动发电机8等外部负载供给电力。
如上述,本实施方式所涉及的电源装置1包括将一个主控制部3A作为主、将其它电池控制部3B、3C作为从的同步式主从结构,在多个电池控制部3A、3B、3C协作动作时,各通信部23A、23B、23C以共通的通信周期取得同步,在主控制部3A与从控制部3B、3C之间进行指示信号、故障诊断结果等必要的信息的通信。
在此,在进行该故障诊断时的通信时,以往,如图5的比较例所示,关于各电池控制部3A、3B、3C与车辆控制装置10之间的通信方式,仅通过在***侧设定的第一通信方式进行。
若是仅基于第一通信方式的通信,则如该图所示,由于第一通信周期T1比较长,因此即使故障诊断完成后要通信该诊断信息,也要等待通过第一通信周期T1的时钟信号取得同步的边缘,因此产生比较长的等待时间。
因此,若累积许多比较长的等待时间,则故障诊断所需的时间变长。在该图示出的例子中,若将车辆控制装置10的时钟信号的边缘视为基准,则在时钟信号的边缘e17的时间点完成诊断处理,将处理结果返回到***侧。
与此相对,在本实施方式所涉及的电源装置1中,通信方式的设定部30在自我诊断时,将通信方式设定为基于在***侧设定的第一通信周期T1的第一通信方式,另一方面,在机械动作诊断时,将通信方式设定为基于相比于第一通信方式而言通信周期更短的第二通信周期T2的第二通信方式。
由此,如图6的本实施方式的实施例所示,在各电池控制部的自我诊断时,主控制部3A与从控制部3B、3C之间使用在***侧设定的第一通信周期T1进行通信,在机械部件的机械动作诊断时,主控制部3A与从控制部3B、3C之间使用相比于第一通信周期T1而言通信周期更短的第二通信周期T2进行通信。
也就是说,在本实施方式中,在自我诊断时和机械动作诊断时,由设定部30变更通信方式进行通信。在该图示出的例子中,若将车辆控制装置10的时钟信号的边缘视为基准,则在时钟信号的边缘e14的时间点完成诊断处理,将处理结果返回到***侧。由此,与图5示出的比较例中的边缘e17相比,实现了缩短3个周期的处理时间这一优异的效果。
详细地说,在该图中,在机械动作诊断时,首先,在主控制部3A中,作为事件,进行继电器7A、继电器7B的接通粘连判定。此外,在继电器的粘连判定中,包括接通粘连的判定和断开粘连的判定,进行两者的判定。在此,仅针对接通粘连判定进行记载。在主控制部3A中没有检测到继电器7A的接通粘连的情况下,通过在事件结束时进行应答的第二通信周期T2的边缘取得同步,在主控制部3A与从控制部3B之间通过第二通信方式进行通信。
由此,在从控制部3B中,作为事件,进行继电器7A、继电器7B的接通粘连判定。在从控制部3B没有检测到继电器的接通粘连的情况下,通过第二通信周期T2的边缘取得同步,在从控制部3B与主控制部3A之间进行通信。接下来同样地,通过第二通信周期T2的边缘取得同步,在主控制部3A与从控制部3C之间通过第二通信方式进行通信。
接下来,同样地,在从控制部3C中,作为事件,进行继电器7A、继电器7B的接通粘连判定。在从控制部3C没有检测到继电器的接通粘连的情况下,通过第二通信周期T2的边缘取得同步,在从控制部3C与主控制部3A之间通过第二通信方式进行通信。
在本实施方式的电源装置1中,当像这样各控制部3A、3B、3C中的继电器7A、7B的粘连判定完成时,在主控制部3A中,输出将各控制部3A、3B、3C的继电器7A、7B接通的指令,之后,从控制部3B和从控制部3C将继电器7A、7B设定为接通,完成故障诊断,从而能够迅速地转移到通常的电池控制。
如此,本实施方式的电源装置1包含具有主从结构的多个电池控制部3A、3B、3C,各电池控制部3A、3B、3C在启动各电池控制部3A、3B、3C之前,在先进行的自我诊断时,将通信方式设为在***侧设定的第一通信方式进行通信,在进行机械动作诊断时,将通信方式设为相比于第一通信方式而言通信周期更短的第二通信方式进行通信,因此能够短时间完成故障诊断。因此,能够缩短电源装置1的启动时间,并且能够缩短车辆的启动时间。
在此,车辆控制装置10除了连接有电池监视***3以外,还连接有多个单元。因此,车辆控制装置10由于通信/处理的负荷高,因此仅使用基于通信周期比较长的第一通信周期T1的第一通信方式。这是由于,当使用基于通信周期比较短的第二通信周期T2的第二通信方式时,通信周期短,因此通信/处理的负荷上升。
另外,还存在以下原因:关于电池控制部3A、3B、3C的控制电路的自我诊断,也存在各种诊断,因此电池控制部3A、3B、3C中的自我诊断时的处理负荷高,因此当自我诊断时的主从之间的通信周期过快时,电池控制部3A、3B、3C的处理负荷进一步变高。在此,关于各种诊断,能够列举存储器检查、AD转换器功能检查、相电压电路检查、CPU功能检查等控制部的一般的自我诊断。
与此相对,关于控制来自电池组5的输出的继电器7A、7B的机械动作诊断,本实施方式的电源装置1是包括相对于外部负载并联连接的多个电池组5的结构,因此在电池组5并联连接的情况下,若使各电池组5中搭载的继电器7A、7B任意地进行动作,则有可能无法实施准确的机械动作诊断。
因此,在本实施方式的电源装置1中,需要对控制各电池组5的输出的继电器7A、7B依次进行诊断。换言之,不同时进行继电器7A、7B的机械动作诊断,因此可以说电池监视***3的各电池控制部3A、3B、3C的处理负荷较低。
因而,在继电器7A、7B、7C的机械动作诊断时,即使在能够通信的范围中将主从之间的通信周期设定得尽可能快,通信/处理的负荷也不会大幅地增大。此外,由于逐次地发送数据的串行通信是一对一对应的通信,因此通信负荷低,因此即使是将通信周期设定得尽可能快的第二通信周期T2,通信/处理的负荷也不会过大。
因此,在本发明中,基于上述的见解,在先进行的自我诊断时,采用基于第一通信周期T1的第一通信方式的通信,在自我诊断后执行的继电器7A、7B等的机械动作诊断时,采用基于相比于第一通信周期T1而言通信周期更短的第二通信周期T2的第二通信方式的通信,根据诊断时的通信/处理的负荷,将第一通信方式与第二通信方式恰当地组合,从而整体上缩短直到开始电池控制为止的时间。
与此相对,在图5示出的比较例中,例如在主控制部3A中,即使作为事件的继电器7A的接通粘连判定已结束的情况下,在到达通过第一通信周期T1的时钟信号取得同步的边缘之前也无法进行通信,如图6虚线示出的处理那样,产生多的等待时间,因此直到完成故障诊断为止的时间、即电源装置1的启动时间变长。也就是说,在负荷高的期间的“自我诊断”中采用长的周期,在负荷低的期间的“继电器的诊断”中采用短的周期,从而缩短直到开始电池的充放电控制为止的时间。
在此,在本说明书中,“通信周期”是指各电池控制部访问通信总线的周期。例如,电池控制部以通信周期的定时进行读入通信总线上的数据的处理。之后,电池控制部进行将所读入的数据保存到存储器的处理、运算处理、将运算结果写入存储器的处理、将运算结果取入到发送缓冲器的处理,在下一个通信周期的定时进行向通信总线上发送发送缓冲器的信息的处理。
<本发明所涉及的其它结构例>
在上述实施方式中,如图6所示,示出了电源装置1在机械动作诊断时将通信方式设为第二通信方式进行通信的例子,但在机械动作诊断时,除了第二通信方式外,还可以通过第一通信方式进行通信。图7是说明在机械动作诊断时即使基于第二通信方式的通信失败的情况下也能够迅速地执行通信的通信例的图。
在此例中,设为以下构成:电池监视***3的各电池控制部3A、3B、3C的设定部30A、30B、30C在机械动作诊断时,除了第二通信方式外,还将第一通信方式设定为通信方式,各电池控制部3A、3B、3C的通信部23A、23B、23C在机械动作诊断时,主控制部3A与从控制部3B、3C之间通过基于第一通信方式的通信和基于第二通信方式的通信中的通信周期先到来的一方的通信方式进行通信。
根据这种结构,如图7所示,例如,在从控制部3C中,即使在与主控制部3A之间的通过第二通信方式的通信失败的情况下(该图示出的×符号),能够不等待通过第二通信周期T2的时钟信号取得同步的下一个边缘,而将通过基于第一通信方式的第一通信周期T1的时钟信号取得同步的边缘作为发送定时,来迅速地进行通信。因此,能够更早地执行之后的由从控制部3C进行的继电器7A的粘连判定处理。
如此,电源装置1在机械动作诊断时,除了第二通信方式之外,还通过第一通信方式进行通信,从而能够更迅速地进行故障诊断所涉及的通信。在该图示出的例子中,若将车辆控制装置10的时钟信号的边缘视为基准,则在时钟信号的边缘e15的时间点完成诊断处理,将处理结果返回到***侧。由此,与图5示出的比较例中的边缘e17相比,能够缩短2个周期的处理时间。
此外,本发明所涉及的电源装置不限于上述实施方式,若不脱离本发明的宗旨,则能够进行各种变形。
例如,在上述实施方式中,说明了在***侧设定通过第一通信周期T1的时钟信号取得同步的第一通信方式的例子,但本发明的第一通信方式并不限定于此,第一通信方式能够采用通过相比于第二通信方式而言通信周期更长的周期的时钟信号来取得同步的方式。
另外,例如在上述实施方式中,说明了启动开关11的信号从车辆控制装置10输入到主控制部3A,并从主控制部3A输入到从控制部3B、3C的例子,但是这也为一个实施例,还可以设为从车辆控制装置10直接向主控制部3A以及从控制部3B、3C发送启动开关11的信号的结构。
此时,能够构成为在主控制部3A和从控制部3B、3C中分别设定的第一通信周期T1和第二通信周期T2如以下那样切换。
例如,能够构成为:在主控制部3A中,当启动开关11接通时,通过以第一通信周期T1取得同步的第一通信方式进行通信,通过来自车辆控制装置10的机械动作诊断的开始信号,从第一通信方式切换为通过第二通信周期T2取得同步的第二通信方式,自从控制部3B、3C汇集机械动作诊断的结果,将该信息发送到车辆控制装置10后,恢复为基于第一通信周期T1的第一通信方式。
而且,能够设为以下结构:在从控制部3B、3C中,当启动开关11接通时,通过第一通信方式进行通信,自我诊断结束后,从第一通信方式切换为第二通信方式,机械动作诊断结束后,恢复为基于第一通信周期T1的第一通信方式(也就是说,不在主控制部3A的控制下)。
另外,例如,可以设为以下结构:仅针对由主控制部3A控制的电池组5的继电器7A、7B完成了故障诊断之后,不等待主控制部3A与从控制部3B、3C之间的通信而立即将主控制部3A的继电器7A、7B接通,向外部负载供给电力。根据这种结构,即使假设从控制部3B、3C的继电器的诊断结果异常而无法使用电池组5B、5C的电力,最低限度也能够供给电池组5A的电力。
此外,可以设为主控制部3A不等待从控制部3B、3C的自我诊断结果而将自我诊断结果发送到车辆控制装置10的结构的前提是由车辆控制装置10执行继电器控制的***结构。因此,在上述实施方式的例子中,示出以下结构例:即使车辆控制装置10指示机械动作诊断,主控制部3A也进行待机,直到获取到来自从控制部3B、3C的自我诊断或结果为止。
另外,还能够将基于上述的实施方式的电源装置1使用于其它电动车辆、例如混合动力电车等铁道车辆、巴士等公共汽车、卡车等货物汽车、蓄电池式叉式升降卡车等产业车辆等的车辆用电源装置。另外,还可以将上述的实施方式的电源装置1应用于构成在计算机***、服务器***等中使用的无停电电源装置、在自家用发电设备中使用的电源装置等电动车辆以外的电源装置的电源。
另外,例如在上述实施方式中,例示了由锂离子二次电池构成的电池单体6,但本发明并不限定于此。除了锂离子二次电池以外,例如关于由镍氢电池等其它二次电池构成的电池单体6,也能够应用本发明。
附图标记说明
1:电源装置;2:组电池;3:电池监视***;5:电池组;6:电池单体;3A:主控制部(电池控制部);3B:从控制部(电池控制部);3C:从控制部(电池控制部);22:监视部;30A、30B、30C:(通信方式的)设定部;23A、23B、23C:通信部。
Claims (3)
1.一种电源装置,包含:相对于负载并联连接的多个电池组;与所述多个电池组分别以一对一的方式对应的多个电池控制部;以及继电器,其控制来自所述电池组的输出,所述多个电池控制部具有主从结构,并且在开始电池控制之前,各个所述电池控制部执行自身的自我诊断和包括所述继电器在内的机械部件的机械动作诊断,所述电源装置的特征在于,
所述多个电池控制部各自包含通信部,所述通信部使用第一通信方式和第二通信方式来进行通信,所述第二通信方式的通信周期比所述第一通信方式的通信周期更短,
所述多个电池控制部在所述自我诊断时,主控制部与从控制部之间通过所述第一通信方式进行通信,
所述多个电池控制部在所述机械动作诊断时,主控制部与从控制部之间通过所述第二通信方式进行通信。
2.根据权利请求1所述的电源装置,其中,
所述通信部在所述机械动作诊断时,主控制部与从控制部之间通过基于所述第一通信方式的通信和基于所述第二通信方式的通信中的、通信周期先到来的一方的通信方式进行通信。
3.根据权利请求1或2所述的电源装置,其中,
所述主控制部在通过所述自我诊断和机械动作诊断判断为至少自身不具有异常时,不等待从控制部的诊断结果而转移到通常的电池控制。
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