电源***及其控制方法
技术领域
本公开涉及电源***及其控制方法,所述电源***包括蓄电装置、正极侧继电器、负极侧继电器和电容器,并且包括经由正极侧继电器和负极侧继电器连接于蓄电装置的电力控制装置。
背景技术
以往,作为电动汽车的电气***,已知包括如下构成的电气***,所述电气***包括:第1蓄电装置;使第1蓄电装置的直流电压平滑的平滑电容器;将平滑电容器的直流电压变换成交流电压而向驱动用马达供给的变换器;设置于第1蓄电装置与平滑电容器之间的第1和第2继电器;电压比第1蓄电装置低的第2蓄电装置;双向DC/DC转换器,设置于第1和第2继电器与平滑电容器之间,对第1蓄电装置或平滑电容器的电压进行降压并向第2蓄电装置供给、对第2蓄电装置的电压进行升压并向平滑电容器供给;以及控制***整体的控制装置(例如,参照日本特开2007-318849号公报)。该电气***的控制装置在接收基于点火开关的接通操作的起动指示时,控制双向DC/DC转换器使其进行升压动作。并且,该控制装置在平滑电容器的电压达到了预充电完成阈值时使双向DC/DC转换器的升压动作停止,使第1和第2继电器错开时间地闭合。
发明内容
上述以往的电气***,根据起动指示控制双向DC/DC转换器使其进行升压动作而将平滑电容器预充电,由此抑制在使第1和第2继电器闭合了时较大的浪涌电流从第1蓄电装置向变换器侧流动的情况。但是,根据预充电后的电容器的电压,即使使第1和第2继电器错开时间地闭合,也有在第1和第2继电器的任一方产生电弧的情况,由此也有可能妨碍第1和第2继电器的寿命的延长。
因此,本公开的主要目的在于,在包括蓄电装置、正极侧继电器、负极侧继电器和电容器,并且包括经由正极侧继电器和负极侧继电器连接于蓄电装置的电力控制装置的电源***中,使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步提高。
本公开的电源***包括:蓄电装置;正极侧继电器;负极侧继电器;以及电力控制装置,其包括根据***起动的要求而被预充电的电容器,并且经由所述正极侧继电器和所述负极侧继电器连接于所述蓄电装置,所述电源***包括控制装置,所述控制装置根据所述***起动的要求,始终或在预定条件下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器错开时间地闭合,并且根据预先确定的规定来变更所述正极侧继电器和所述负极侧继电器的闭合顺序。
本公开的电源***的控制方法是如下电源***的控制方法,所述电源***包括:蓄电装置;正极侧继电器;负极侧继电器;以及电力控制装置,其包括根据***起动的要求而被预充电的电容器,并且经由所述正极侧继电器和所述负极侧继电器连接于所述蓄电装置,在该电源***的控制方法中,根据所述***起动的要求,始终或在预定条件下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器错开时间地闭合,并且根据预先确定的规定来变更所述正极侧继电器和所述负极侧继电器的闭合顺序。
附图说明
图1是示出包括本公开的电源***的车辆的概略构成图。
图2是示出在被要求***起动时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的一例的流程图。
图3是用于说明图2的步骤S200中的正极侧继电器和负极侧继电器的闭合顺序的一例的流程图。
图4是示出应力增加量映射的一例的说明图。
图5是示出在被要求***停止时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的一例的流程图。
图6是用于说明图2的步骤S200中的正极侧继电器和负极侧继电器的闭合顺序的另一例的流程图。
图7是示出在被要求***停止时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的另一例的流程图。
图8是用于说明图2的步骤S200中的正极侧继电器和负极侧继电器的闭合顺序的又另一例的流程图。
图9是用于说明图2的步骤S200中的正极侧继电器和负极侧继电器的闭合顺序的另一例的流程图。
图10是示出在图9的例程执行后在要求了***停止时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的一例的流程图。
图11是示出在被要求***起动时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的另一例的流程图。
图12是示出在图11的例程执行后在要求了***停止时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的一例的流程图。
图13是示出执行图11和图12的例程时的启动开关的操作状态、READY-ON/OFF状态、正极侧继电器和负极侧继电器的开闭状态以及电容器的电压的时间变化的时序图。
图14是用于说明图2的步骤S200中的正极侧继电器和负极侧继电器的闭合顺序的又另一例的流程图。
图15是示出在被要求***停止时由本公开的电源***的控制装置执行的例程的又另一例的流程图。
具体实施方式
接下来,一边参照附图一边对本发明的具体实施方式进行说明。
图1是示出作为包括本公开的电源***1的车辆的电动汽车EV的概略构成图。该图所示的电动汽车EV除了电源***1以外还包括与该电源***1授受电力的电动发电机MG、控制车辆整体的电子控制单元(以下称为“主ECU”)10等。另外,电源***1包括:高电压电池(第1蓄电装置)2;在被向均未图示的线圈供给了励磁电流时闭合的正极侧***主继电器(以下称为“正极侧继电器”)SMRB和负极侧***主继电器(以下称为“负极侧继电器”)SMRG;电力控制装置(以下称为“PCU”)3,经由正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG连接于高电压电池2,并且驱动电动发电机MG;以及电压比高电压电池2低的低电压电池(第2蓄电装置)4等。
电动发电机MG是同步发电电动机(三相交流电动机),该电动发电机MG的转子经由差速齿轮DF、驱动轴DS而连结于左右的驱动轮DW。电动发电机MG由来自电源***1(高电压电池2)的电力驱动而向驱动轮DW输出驱动转矩,并且在电动汽车EV进行制动时输出再生制动转矩。伴随着再生制动转矩的输出而由电动发电机MG发出的电力被供于高电压电池2的受电。
主ECU10是包括未图示的CPU、ROM、RAM等的微计算机。主ECU10与启动开关SS、加速器踏板位置传感器、换挡位置传感器、车速传感器等各种传感器等连接。在电动汽车EV的行驶时,主ECU10基于加速器开度、车速而设定行驶所要求的要求转矩,基于该要求转矩等设定针对电动发电机MG的转矩指令值等。
另外,主ECU10对正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG进行开闭控制。主ECU10在由驾驶员使启动开关SS接通而要求电动汽车EV的***起动时,向正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的未图示的线圈供给励磁电流而使两者闭合(接通),将高电压电池2与PCU3电连接。进而,在由驾驶员使启动开关SS断开而要求电动汽车EV的***停止时,主ECU10将向正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断而使两者断开(断路),解除高电压电池2与PCU3的电连接。
构成电源***1的高电压电池2为例如具有200~400V的额定输出电压的锂离子二次电池或镍氢二次电池,能够通过来自未图示的外部电源的电力进行充电。在高电压电池2的正极端子,经由正极侧继电器SMRB连接有正极侧电力线PL,在高电压电池2的负极侧端子,经由负极侧继电器SMRG连接有负极侧电力线NL。另外,在高电压电池2设有检测该高电压电池2的端子间电压VB的电压传感器21、检测在该高电压电池2中流动的电流(充放电电流)IB的电流传感器22。由电压传感器21检测到的高电压电池2的端子间电压VB、由电流传感器22检测到的电流IB被经由未图示的信号线而直接或者由管理高电压电池2的未图示的电源管理电子控制装置向主ECU10发送。
构成电源***1的PCU3包括驱动电动发电机MG的变换器31、电容器(平滑电容器)32、电压传感器33、双向DC/DC转换器(电压变换装置)34、以及控制变换器31的马达电子控制单元(以下称为“MGECU”)30。
变换器31由未图示的6个晶体管(例如,绝缘栅极型双极晶体管(IGBT))和反向地并联连接于各晶体管的未图示的6个二极管构成。6个晶体管以相对于正极侧电力线PL和负极侧电力线NL成为源极(source)侧和漏极(sink)侧的方式每2个成对。另外,在成对的晶体管彼此的各连接点电连接有电动发电机MG的各三相线圈(U相、V相、W相)。
电容器32的正极端子在正极侧继电器SMRB与变换器31之间电连接于正极侧电力线PL,电容器32的负极端子在负极侧继电器SMRG与变换器31之间电连接于负极侧电力线NL。由此,变换器31的高电压电池2侧的电压由电容器32而被平滑化。另外,电压传感器33检测电容器32的端子间电压VH。由电压传感器33检测到的电容器32的端子间电压VH被向MGECU30发送,并且经由未图示的信号线直接或者通过MGECU30而被向主ECU10发送。
双向DC/DC转换器(DDC)34在正极侧继电器SMRB与PCU3(电容器32)之间电连接于正极侧电力线PL,并且在负极侧继电器SMRG与PCU3(电容器32)之间电连接于负极侧电力线NL。另外,双向DC/DC转换器34经由低电压电力线而与低电压电池4以及多个辅机(低电压辅机)连接。而且,双向DC/DC转换器34能够对正极侧电力线PL侧即高电压电池2和PCU3(变换器31)侧的电力进行降压而向低电压电力线侧即各种辅机、低电压电池4供给,并且双向DC/DC转换器34能够对来自低电压电池4的电力进行升压而向正极侧电力线PL侧即高电压电池2和PCU3侧供给。
在本实施方式中,双向DC/DC转换器34包括:电压变换电路35、检测该电压变换电路35向高电压电池2和PCU3侧输出的输出电压的电压传感器36、检测电压变换电路35向低电压电池4侧输出的输出电压的未图示的电压传感器、以及对电压变换电路35进行反馈控制以使得电压传感器36等的检测值成为目标电压Vtag的电子控制装置(以下称为“DDCECU”)40等。另外,在本实施方式中,双向DC/DC转换器34(电压变换电路35)的目标电压Vtag由主ECU10设定,经由CAN等通信线路从主ECU10向DDCECU40发送。
MGECU30是包括未图示的CPU、ROM、RAM等的微计算机,经由CAN等通信线路与主ECU10等连接。另外,MGECU30输入来自主ECU10的指令信号、检测电动发电机MG的转子的旋转位置的未图示的角度传感器(resolver)的检测值、来自电压传感器33的端子间电压VH、以及由未图示的电流传感器检测到的向电动发电机MG施加的相电流等。MGECU30基于这些输入信号生成朝向变换器31的栅极信号(gate signal)(开关信号),从而对该变换器31的多个晶体管进行开关控制。
构成电源***1的低电压电池4为例如具有12V的额定输出电压的铅蓄电池等,经由上述低电压电力线而与多个辅机(低电压辅机)连接。另外,在正极侧电力线PL和负极侧电力线NL上,在正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG与PCU3之间,连接有空气调节装置的压缩机(变换器压缩机)、向AC100V变换的变换器等未图示的高电压辅机。
接下来,一边参照图2一边对由驾驶员使启动开关SS接通而使电动汽车EV进行***起动时的电源***1的控制步骤进行说明。图2是表示在使启动开关SS接通而要求电动汽车EV的***起动时由主ECU10执行的例程的一例的流程图。
在由驾驶员使启动开关SS接通时,主ECU10(CPU)如图2所示那样执行由电压传感器21检测到的高电压电池2的端子间电压VB的取得处理(步骤S100),并且判定是否能够正常地取得端子间电压VB(步骤S110)。在步骤S110中判定为能够正常地取得端子间电压VB的情况下(步骤S110:否),主ECU10将第1异常标志F1设定为值0(步骤S120),并且将该端子间电压VB设定为对PCU3的电容器32进行预充电时的目标电压Vtag(步骤S130)。与此相对,在由于电压传感器21的异常、信号线的断线、或者与未图示的电源管理电子控制装置的通信中断等而判定为在步骤S110中不能正常地取得端子间电压VB的情况下(步骤S110:是),主ECU10将上述第1异常标志F1设定为值1(步骤S125),之后算出高电压电池2的端子间电压VB的推定值VBe(步骤S135),将所算出的推定值VBe设定为目标电压Vtag(步骤S140)。
在步骤S135中,主ECU10取得从能够正常地取得了端子间电压VB的最终取得定时起的经过时间Δt。经过时间Δt通过在正常地取得了端子间电压VB的定时复位并开始计数的主ECU10的计数器来另行计时。接下来,主ECU10,对放电电流Iloss乘以经过时间Δt来算出最后正常地取得了端子间电压VB后(***停止过程中)的高电压电池2的放电量〔A·h〕,并且通过将放电量(=Iloss×Δt)除以高电压电池2的满充电容量Cfull〔A·h〕,从而算出最后正常地取得了端子间电压VB后的高电压电池2的SOC的减少量ΔSOC,将所述放电电流Iloss预先确定为高电压电池2的自放电电流与暗电流之和。进而,主ECU10从规定高电压电池2的SOC与端子间电压(开路电压)VB的关系的未图示的OCV映射导出与SOC的减少量ΔSOC相对应的端子间电压VB的下降量ΔVloss。并且,主ECU10通过从存储于未图示的非易失性存储器等的最后正常地取得的端子间电压VBlast减去下降量ΔVloss而算出端子间电压VB的推定值VBe。
在步骤S130或S140中设定了目标电压Vtag后,主ECU10向双向DC/DC转换器34的DDCECU40发送目标电压Vtag(步骤S150),并判定是否向DDCECU40正常地发送了目标电压Vtag(步骤S160)。在步骤S160中判定为向DDCECU40正常地发送了目标电压Vtag的情况下(步骤S160:否),主ECU10将第2异常标志F2设定为值0(步骤S170)。接收了来自主ECU10的目标电压Vtag的DDCECU40在使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG断开了的状态下,开始使得电压传感器36的检测值成为目标电压Vtag的电压变换电路35的反馈控制,在电压传感器36的检测值成为目标电压Vtag时,以使得将该检测值维持为目标电压Vtag的方式对电压变换电路35进行反馈控制。
另一方面,在步骤S160中判定为没有向DDCECU40正常地发送目标电压Vtag的情况下(步骤S160:是),主ECU10将上述第2异常标志F2设定为值1(步骤S175)。DDCECU40,在使启动开关SS接通后,在经过了预定时间的时间点没有接收到来自主ECU10的目标电压Vtag的情况下,将以抑制浪涌电流的产生的方式预先确定的较小的值设定为目标电压Vtag,之后以使得电压传感器36的检测值成为该目标电压Vtag的方式对电压变换电路35进行反馈控制。
在步骤S170或S175的处理之后,主ECU10基于第1和第2异常标志F1、F2的值设定用于判定电容器32的预充电是否完成了的阈值α(步骤S180)。在步骤S180中,主ECU10在第1和第2异常标志F1、F2双方为值0的情况下,将预先确定的较小的正值α0(例如,30V左右)设定为阈值α。另外,主ECU10在第1异常标志F1为值1且第2异常标志F2为值0的情况下,将作为比值α0大的正值的预先确定的值α1设定为阈值α。进而,主ECU10在第2异常标志F2为值1的情况下,无论第1异常标志F1的值如何,都将比值α0以及值α1大的正值α2设定为阈值α。由此,***起动时的预充电的精度按照通常起动时(F1=F2=0)、产生高电压电池2的端子间电压VB的取得异常时(F1=1、F2=0)、以及产生目标电压Vtag的发送异常时(F2=1)的顺序下降。
接下来,主ECU10取得由电压传感器33检测到的电容器32的端子间电压VH,判定在步骤S130或S140中设定的目标电压Vtag与端子间电压VH的差量的绝对值|Vtag-VH|是否比在步骤S180中设定的阈值α大(是否处于-α到+α的范围(预定范围)外)(步骤S190)。另外,在步骤S190中判定为绝对值|Vtag-VH|比阈值α大的情况下(步骤S190:是),主ECU10判定从在步骤S150中向DDCECU40发送目标电压Vtag起是否经过了预先确定的时间tref(步骤S195)。作为在步骤S195中使用的阈值的时间tref被设定为如下时间,该时间是能够视为从向DDCECU40发送目标电压Vtag起电容器32的端子间电压VH通过使用双向DC/DC转换器34进行的预充电而达到了目标电压Vtag的时间。
在步骤S195中判定为在向DDCECU40发送目标电压Vtag之后未经过时间tref的情况下(步骤S195:否),主ECU10再度执行步骤S190的判定处理,在步骤S190中判定为绝对值|Vtag-VH|成为了阈值α以下(-α至+α的范围内)的情况下(步骤S190:否),主ECU10始终使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG错开时间地闭合(步骤S200)。此时,电容器32的端子间电压VH成为了接近目标电压Vtag即高电压电池2的端子间电压VB的值,所以能够抑制在正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合了时大的浪涌电流向两继电器SMRB、SMRG、PCU3流动的情况。在步骤S200的处理之后,主ECU10使车辆状态向允许电动汽车EV的行驶的READY-ON状态转换(步骤S210),使图2的例程结束。
另一方面,在步骤S190中判定为绝对值|Vtag-VH|比阈值α大、且在步骤S195中判定为在向DDCECU40发送目标电压Vtag之后经过了时间tref的情况下(步骤S190、S195:是),由于双向DC/DC转换器34的电压变换电路35、电压传感器36或者DDCECU40等的异常而电容器32被过充电为超过目标电压Vtag、或者双向DC/DC转换器34不能对来自低电压电池4的电压进行升压。因此,在步骤S195中判定为是的情况下,主ECU10为了显示在利用双向DC/DC转换器34进行的预充电中产生了异常这一情况而使未图示的设置于仪表盘等的警告灯点亮(步骤S220)。进而,主ECU10禁止双向DC/DC转换器34的工作以及向READY-ON状态的转换(步骤S230),使图2的例程结束。
此外,在经由步骤S220以及S230的处理而图2的例程结束了的情况下,根据需要,执行利用变换器31的开关控制进行的电容器32的放电处理。另外,在步骤S125中将第1异常标志F1设定为值1的情况下、以及在步骤S175中将第2异常标志F2设定为值1的情况下,在刚向READY-ON转换之后或者异常确定后使未图示的设置于仪表盘等的警告灯点亮。
图3是用于说明图2的步骤S200中的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序的一例的流程图。在步骤S190中判定为绝对值|Vtag-VH|变为了值α以下的情况下(步骤S190:否),主ECU10取得正极侧继电器SMRB的应力(stress)指标DB、负极侧继电器SMRG的应力指标DG、以及第1和第2异常标志F1、F2的值(步骤S250)。接下来,主ECU10判定在步骤S250中取得的应力指标DG是否为应力指标DB以上(步骤S251)。
应力指标DB是表示伴随闭合和断开而累积于正极侧继电器SMRB的应力(主要是电应力)的程度的实数,应力指标DG是表示伴随闭合和断开而累积于负极侧继电器SMRG的应力(主要是电应力)的程度的实数。应力指标DG,在***起动时正极侧继电器SMRB在负极侧继电器SMRG之后被闭合的情况下、和在***停止时正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG被断开的情况下,通过对上次值加上与***起动时的状态(有无异常)等相应的应力增加量ΔD而算出(累计),并被存储于非易失性存储器等。同样,应力指标DB,在***起动时负极侧继电器SMRG在正极侧继电器SMRB之后被闭合的情况下、和在***停止时负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB被断开的情况下,通过对上次值加上与***起动时的状态(有无异常)等相应的应力增加量ΔD而算出(累计),并被存储于非易失性存储器等。由此,应力指标DB、DG随着电动汽车EV的使用期间的经过而增加,值越大表示所累积的应力越多。
在步骤S251中判定为应力指标DG为应力指标DB以上的情况下(步骤S251:是),主ECU10向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得(仅)该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S252)。进而,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全闭合后向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S254)。由此,变为对所累积的应力比负极侧继电器SMRG少的正极侧继电器SMRB施加伴随闭合而产生的应力,从而能够抑制应力偏向地累积于负极侧继电器SMRG的情况。
接下来,主ECU10基于在步骤S250中取得的第1和第2异常标志F1、F2的值,导出在负极侧继电器SMRG之后被闭合的正极侧继电器SMRB的应力增加量ΔD(步骤S256)。在本实施方式中,经过解析等而预先制作规定第1和第2异常标志F1、F2的值与应力增加量ΔD的关系的图4所示那样的应力增加量映射,并存储于主ECU10的ROM等。在步骤S256中,主ECU10根据该应力增加量映射导出与第1和第2异常标志F1、F2的值相对应的应力增加量ΔD。
在本实施方式中,应力增加量映射被制作为,在第1和第2异常标志F1、F2双方为值0的通常起动时,将应力增加量ΔD设为较小的值d0(例如,d0=1)。另外,应力增加量映射被制作为,在产生高电压电池2的端子间电压VB的取得异常时(F1=1、F2=0),将应力增加量ΔD设为较大的值d1(例如,d1=10)。进而,应力增加量映射被制作为,在产生目标电压Vtag的发送异常时(F2=1),将应力增加量ΔD设为比值d0和值d1(稍)大的值d2(例如,d2=15)。即,***起动时的预充电的精度越低则应力增加量ΔD被设定为越大的值。
在步骤S256中导出了应力增加量ΔD后,主ECU10通过对所导出的应力增加量ΔD加上在负极侧继电器SMRG之后被闭合了的正极侧继电器SMRB的应力指标DB的上次值来更新(算出)该应力指标DB(步骤S258)。进而,主ECU10使车辆状态向允许电动汽车EV的行驶的READY-ON状态转换(步骤S210),使图2的例程结束。
另一方面,在步骤S251中判定为应力指标DG小于应力指标DB的情况下(步骤S251:否),主ECU10向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得(仅)该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S253)。进而,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全闭合之后向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S255)。由此,变为对所累积的应力比正极侧继电器SMRB少的负极侧继电器SMRG施加伴随闭合而产生的应力,能够抑制应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB的情况。
接下来,主ECU10基于在步骤S250中取得的第1和第2异常标志F1、F2的值,导出在正极侧继电器SMRB之后被闭合的负极侧继电器SMRG的应力增加量ΔD(步骤S257)。在步骤S257中,主ECU10从上述应力增加量映射(图4)导出与在步骤S250中取得的第1和第2异常标志F1、F2的值相对应的应力增加量ΔD。然后,主ECU10通过将所导出的应力增加量ΔD加上在正极侧继电器SMRB之后被闭合了的负极侧继电器SMRG的应力指标DG的上次值来更新(算出)该应力指标DG(步骤S259)。进而,主ECU10使车辆状态向允许电动汽车EV的行驶的READY-ON状态转换(步骤S210),使图2的例程结束。
接下来,一边参照图5,一边对由驾驶员使启动开关SS断开而使电动汽车EV***停止时的电源***1的控制步骤进行说明。图5是示出在由驾驶员使启动开关SS断开而要求了电动汽车EV的***停止时由主ECU10执行的例程的一例的流程图。此外,在启动开关SS被断开的时间点,既可以使正极侧和负极侧***主继电器SMRB、SMRG双方闭合,也可以使至少任一方断开。
在图5的例程的开始时,主ECU10取得正极侧继电器SMRB的应力指标DB和负极侧继电器SMRG的应力指标DG(步骤S300)。接下来,判定在步骤S300中取得的应力指标DG是否为应力指标DB以上(步骤S310)。在步骤S310中判定为应力指标DG为应力指标DB以上的情况下(步骤S310:是),主ECU10将向正极侧继电器SMRB的励磁电流的供给切断以使得(仅)该正极侧继电器SMRB断开(步骤S320)。进而,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全断开后将向负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断以使得该负极侧继电器SMRG断开(步骤S330)。由此,变为对所累积的应力比负极侧继电器SMRG少的正极侧继电器SMRB施加伴随断开而产生的应力,能够抑制应力偏向地累积于负极侧继电器SMRG的情况。
接下来,主ECU10导出被先于负极侧继电器SMRG断开的正极侧继电器SMRB的应力增加量ΔD(步骤S340)。在步骤S340中,也可以导出预先确定的一定的值(正实数)作为应力增加量ΔD。另外,也可以考虑在电源***1中产生的异常而从预先确定的多个值(正实数)中导出与状况相应的值作为应力增加量ΔD。例如,根据应该实施电源***1的紧急关闭的情况等、需要在有限的时间内使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG断开的情况,也可以设定大的应力增加量ΔD。在导出了应力增加量ΔD后,主ECU10通过将所导出的应力增加量ΔD加上被先于负极侧继电器SMRG断开了的正极侧继电器SMRB的应力指标DB的上次值来更新(算出)该应力指标DB(步骤S350)。进而,主ECU10使车辆状态从READY-ON状态(能够行驶状态)转换为READY-OFF状态(禁止行驶状态)(步骤S360),使图5的例程结束。
另一方面,在步骤S310中判定为应力指标DG小于应力指标DB的情况下(步骤S310:否),主ECU10将向负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断以使得(仅)该负极侧继电器SMRG断开(步骤S325)。进而,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全断开后将向正极侧继电器SMRB的励磁电流的供给切断以使得该正极侧继电器SMRB断开(步骤S335)。由此,变为对所累积的应力比正极侧继电器SMRB少的负极侧继电器SMRG施加伴随断开而产生的应力,能够抑制应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB的情况。
接下来,主ECU10与步骤S340同样地,导出被先于正极侧继电器SMRB断开的负极侧继电器SMRG的应力增加量ΔD(步骤S345)。在导出了应力增加量ΔD后,主ECU10通过将所导出的应力增加量ΔD加上被先于正极侧继电器SMRB断开了的负极侧继电器SMRG的应力指标DB的上次值来更新(算出)该应力指标DG(步骤S355)。进而,主ECU10使车辆状态从READY-ON状态转换为READY-OFF状态(步骤S360),使图5的例程结束。
如上所述,在电源***1中,在根据基于启动开关SS被接通的***起动的要求而使PCU3的电容器32预充电后,始终使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG错开时间地闭合,并且根据应力指标DB、DG的大小关系(预先确定的规定)而使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序变更(图2的步骤S200、图3的步骤S250-S259)。由此,能够抑制伴随闭合而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的一方的情况。结果,在电源***1中,能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步提高。
另外,在电源***1中,分别针对正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG算出表示至少伴随闭合而累积的应力的应力指标DB、DG(图3的步骤S258、S259),使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的应力指标DB、DG大的一方先于另一方闭合(图3的步骤S250-S255)。由此,能够使伴随闭合而产生的应力相对于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG更均等地累积,所以能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步延长。
进而,在电源***1中,分别针对正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG,考虑伴随断开而累积的应力来算出应力指标DB、DG(图5的步骤S350、S355)。然后,根据基于启动开关SS被断开的***停止的要求,使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的应力指标DB、DG小一方先于另一方断开(图5的步骤S310-S355)。由此,能够使伴随断开的应力也相对于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG更均等地累积,所以能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步延长。
图6是用于说明在图2的步骤S200中能够执行的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序的另一例的流程图。
在使PCU3的电容器32预充电后根据图6所示的步骤使正极侧继电器SMRB以及负极侧继电器SMRG闭合的情况下,主ECU10取得正极侧继电器SMRB的应力指标DB、负极侧继电器SMRG的应力指标DG和第1和第2异常标志F1、F2的值(步骤S250),判定是否所取得的第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1(步骤S25x)。在步骤S25x中判定为第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1而产生了允许***起动的预充电的异常的情况下(步骤S25x:是),主ECU10判定在步骤S250中取得的应力指标DG是否为应力指标DB以上(步骤S251)。然后,主ECU10根据应力指标DG与应力指标DB的大小关系,执行步骤S252-S258或步骤S253-S259的处理。
与此相对,在步骤S25x中判定为第1和第2异常标志F1、F2双方为值0而没有产生预充电的异常的情况下(步骤S25x:否),主ECU10对正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG双方供给励磁电流,以使得两者同时闭合(步骤S25y)。并且,主ECU10在步骤S258、S259或S25y的处理之后,使车辆状态向READY-ON状态转换(步骤S210),使图2的例程结束。
像这样,在产生了高电压电池2的端子间电压VB的取得异常和/或目标电压Vtag的发送异常等预充电的异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合的情况下(步骤S25x:是),也可以使该正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的应力指标DB、DG大的一方先于另一方闭合(图6的步骤S251-S255)。由此,能够使由高电压电池2与电容器32的电压差由于电容器32的预充电的异常而比通常时增加了的状态下的闭合引起的应力累积于被后闭合的应力指标DB、DG小的上述另一方。结果,能够使由电容器32的预充电的异常引起的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命下降合适。此外,通过限定在电容器32的预充电产生了异常的情况下根据应力指标DB、DG而变更正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序,在电容器32的预充电没有产生异常的情况下(步骤S25x:否),能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG大致同时闭合而将***起动所需要的时间缩短(步骤S25y)。
图7是示出在由驾驶员使启动开关SS断开而要求电动汽车EV的***停止时能够由主ECU10执行的例程的另一例的流程图。
在图7的例程开始时,主ECU10取得正极侧继电器SMRB的应力指标DB、负极侧继电器SMRG的应力指标DG以及第1和第2异常标志F1、F2的值(步骤S301)。接下来,主ECU10判定是否所取得的第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1(步骤S305)。在步骤S305中判定为第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1而产生了允许***起动的预充电的异常的情况下(步骤S305:是),主ECU10判定在步骤S301中取得的应力指标DG是否为应力指标DB以上(步骤S310)。然后,主ECU10根据应力指标DG与应力指标DB的大小关系而执行步骤S320-S350或步骤S325-S355的处理。
与此相对,在步骤S305中判定为第1和第2异常标志F1、F2双方为值0而没有产生预充电的异常的情况下(步骤S305:否),主ECU10将对正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG双方的励磁电流的供给切断,以使得两者同时断开(步骤S370)。并且,主ECU10在步骤S350、S355或S370的处理之后,使车辆状态向READY-OFF状态转换(步骤S360),使图7的例程结束。
像这样,在产生了高电压电池2的端子间电压VB的取得异常、目标电压Vtag的发送异常等预充电的异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合的情况下,也可以根据之后的***停止的要求,使该正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的应力指标DB、DG小的一方先于另一方断开(图7的步骤S305-S335)。由此,能够更良好地抑制由电容器32的预充电的异常引起的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命下降。
图8是用于说明能够在图2的步骤S200中执行的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序的又另一例的流程图。
在使PCU3的电容器32预充电后根据图8所示的步骤使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG断开的情况下,主ECU10取得第1和第2异常标志F1、F2的值(步骤S260),判定是否所取得的第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1(步骤S261)。在步骤S261中判定为第1和第2异常标志F1、F2的至少任一方为值1而产生了允许***起动的预充电的异常的情况下(步骤S261:是),判别在预充电产生了异常的状态下的上次的***起动时使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的哪一方先闭合了(步骤S262)。
主ECU10在通过步骤S262的处理判定为使正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG闭合了的情况下(步骤S263:是),向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得(仅)该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S264)。进而,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全闭合后向正极侧继电器SMRB供给励磁电流,以使得该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S266)。另一方面,主ECU10在通过步骤S262的处理判定为使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB闭合了的情况下(步骤S263:否),向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得(仅)该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S265)。进而,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全闭合后向负极侧继电器SMRG供给励磁电流,以使得该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S267)。
另外,在步骤S261中判定为第1和第2异常标志F1、F2双方为值0而没有产生预充电的异常的情况下(步骤S261:否),主ECU10对正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG双方供给励磁电流以使得两者同时闭合(步骤S268)。并且,主ECU10在步骤S266、S267或S268的处理之后,使车辆状态向READY-ON状态转换(步骤S210),使图2的例程结束。
像这样,在产生了高电压电池2的端子间电压VB的取得异常、目标电压Vtag的发送异常等预充电的异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合的情况下(步骤S261:是),也可以使在预充电产生了异常的状态下的上次的***起动时正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的没有被先闭合的一方先于另一方闭合(图8的步骤S262-S267)。即,也可以是,在电容器32的预充电产生了异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合的情况下,每当要求***起动时,使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG交替地先闭合。
由此,能够抑制由于电容器32的预充电的异常而高电压电池2与电容器32的电压差比通常时增加了状态下的由闭合引起的应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的一方的情况。结果,能够良好地抑制由电容器32的预充电的异常引起的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命下降。此外,根据图8所示的例程,在电容器32的预充电中没有产生异常的情况下(步骤S261:否),能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG大致同时闭合而将***起动所需要的时间缩短(步骤S268)。
此外,在执行了图8的例程后,在根据***停止的要求而使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG断开时,既可以使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG大致同时断开,也可以根据***停止的要求而使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的,根据最近一次(即将要求该***停止之前)的***起动的要求而被先闭合了的一方先于另一方断开。
图9是用于说明能够在图2的步骤S200中执行的正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序的另一例的流程图。
在使PCU3的电容器32预充电后根据图9所示的步骤使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG断开的情况下,主ECU10取得第1和第2异常标志F1、F2的值(步骤S270),并判定是否所取得的第1和第2异常标志F1、F2双方为值0(步骤S271)。在步骤S271中判定为第1和第2异常标志F1、F2双方为值0而没有产生预充电的异常的情况下(步骤S271:是),主ECU10向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得(仅)该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S272)。进而,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全闭合后向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S274)。
另一方面,在步骤S271中判定为第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1而产生了允许***起动的预充电的异常的情况下(步骤S271:否),主ECU10向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得(仅)该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S273)。进而,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全闭合后向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S275)。并且,主ECU10在步骤S274或S275的处理之后,使车辆状态向READY-ON状态转换(步骤S210),使图2的例程结束。
在执行上述那样的图9的例程的结果是:在电容器32的预充电没有产生异常的情况下(步骤S271:是),根据***起动的要求,始终使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB闭合(步骤S272、S274)。另外,在产生了高电压电池2的端子间电压VB的取得异常、目标电压Vtag的发送异常等预充电的异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合的情况下(步骤S271:否),始终使正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG闭合(步骤S273、S275)。
即,在电容器32的预充电没有产生异常的期间,不在负极侧继电器SMRG累积伴随闭合而产生的应力,在电容器32的预充电产生了异常的状态下的闭合时对该负极侧继电器SMRG施加应力(电应力)。由此,能够最终使累积于正极侧继电器SMRB的总应力与累积于负极侧继电器SMRG的总应力接近,所以能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步延长。此外,在图9的例程中,也可以在没有产生电容器32的预充电的异常的情况下,根据***起动的要求而使正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG闭合,也可以在电容器32的预充电产生了异常的状态下使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB闭合。
图10是示出在图9的例程的执行后由驾驶员使启动开关SS断开而要求电动汽车EV的***停止时由主ECU10执行的例程的一例的流程图。
在图10的例程的开始时,主ECU10取得第1和第2异常标志F1、F2的值(步骤S280),判定是否所取得的第1和第2异常标志F1、F2双方为值0(步骤S281)。在步骤S281中判定为第1和第2异常标志F1、F2双方为值0而没有产生预充电的异常的情况下(步骤S281:是),主ECU10将向负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断以使得(仅)该负极侧继电器SMRG断开(步骤S282)。进而,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全断开后将向正极侧继电器SMRB的励磁电流的供给切断以使得该正极侧继电器SMRB断开(步骤S284)。
另外,在步骤S281中判定为第1和第2异常标志F1、F2中的至少任一方为值1而产生了允许***起动的预充电的异常的情况下(步骤S281:否),主ECU10将向正极侧继电器SMRB的励磁电流的供给切断以使得(仅)该正极侧继电器SMRB断开(步骤S283)。进而,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全断开后将向负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断以使得该负极侧继电器SMRG断开(步骤S285)。并且,在步骤S284或S285的处理之后,主ECU10使车辆状态转换为READY-OFF状态(步骤S286),使图10的例程结束。
执行上述那样的图10的例程的结果是:在电容器32的预充电没有产生异常的情况下(步骤S281:是),根据***停止的要求,始终使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB断开(步骤S282、S284)。另外,在产生了高电压电池2的端子间电压VB的取得异常、目标电压Vtag的发送异常等预充电的异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合后(步骤S281:否),根据***停止的要求,始终使正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG断开(步骤S283、S285)。
由此,能够使累积于正极侧继电器SMRB的总应力与累积于负极侧继电器SMRG的总应力更接近。此外,在图10的例程中,也可以在没有产生电容器32的预充电的异常的情况下,根据***停止的要求而使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB断开,也可以在电容器32的预充电产生了异常的状态下使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG闭合后,根据***停止的要求而使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB断开。
图11是示出在使启动开关SS接通而要求包括电源***1的电动汽车EV的***起动时由主ECU10执行的例程的另一例的流程图。
在由驾驶员使启动开关SS接通时,主ECU10(CPU)如图11所示那样判别在上次的***起动时使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的哪一方先闭合(步骤S400)。主ECU10在通过步骤S400的处理判定为在上次的***起动时使正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG闭合的情况下(步骤S410:是),向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得(仅)该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S420)。在步骤S420的处理之后,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全闭合了的定时下取得由电压传感器33检测的电容器32的端子间电压VH,判定端子间电压VH是否小于预先确定的阈值Vx(步骤S430)。
在这里,在正极侧继电器SMRB发生了熔接(接通故障)的情况下,如果使负极侧继电器SMRG闭合,则来自高电压电池2的电压会被施加于电容器32,由此端子间电压VH会上升。因此,在电容器32的端子间电压VH为阈值Vx以上的情况下(步骤S430:否),主ECU10判定为正极侧继电器SMRB发生了熔接,使车辆状态向故障保护模式转换(步骤S510),使图11的例程结束。
另外,在步骤S430中判定为电容器32的端子间电压VH小于阈值Vx而正极侧继电器SMRB没有发生熔接的情况下(步骤S430:是),主ECU10取得由电压传感器21检测到的高电压电池2的端子间电压VB,将所取得的端子间电压VB设定为将PCU3的电容器32预充电时的目标电压Vtag(步骤S440)。接下来,主ECU10将所设定的目标电压Vtag向双向DC/DC转换器34的DDCECU40发送(步骤S450),判定电容器32的预充电是否正常地完成了(步骤S460)。
在步骤S460中判定为电容器32的预充电的正常地完成了的情况下(步骤S460:是),主ECU10向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S470)。然后,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全闭合了的定时下使车辆状态向READY-ON状态转换(步骤S480),使图11的例程结束。与此相对,在步骤S460中判定为电容器32的预充电没有正常地完成的情况下(步骤S460:否),主ECU10为了表示在利用双向DC/DC转换器34进行的预充电中产生了异常,使未图示的设置于仪表盘等的警告灯点亮(步骤S490)。进而,主ECU10禁止双向DC/DC转换器34的工作以及向READY-ON状态的转换(步骤S500),使图11的例程结束。
另一方面,主ECU10在通过步骤S400的处理判定为在上次的***起动时使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB闭合的情况下(步骤S410:否),主ECU10向正极侧继电器SMRB供给励磁电流以使得(仅)该正极侧继电器SMRB闭合(步骤S425)。在步骤S425的处理之后,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全闭了的定时下取得由电压传感器33检测到的电容器32的端子间电压VH,并判定端子间电压VH是否小于预先确定的阈值Vx(步骤S435)。
在电容器32的端子间电压VH为阈值Vx以上的情况下(步骤S435:否),主ECU10判定为负极侧继电器SMRG发生了熔接,使车辆状态向故障保护模式转换(步骤S515),使图11的例程结束。另外,在步骤S435中判定为电容器32的端子间电压VH小于阈值Vx而负极侧继电器SMRG没有发生熔接的情况下(步骤S435:是),主ECU10取得由电压传感器21检测到的高电压电池2的端子间电压VB,将所取得的端子间电压VB设定为将PCU3的电容器32预充电时的目标电压Vtag(步骤S445)。接下来,主ECU10将所设定的目标电压Vtag向双向DC/DC转换器34的DDCECU40发送(步骤S455),判定电容器32的预充电是否正常地完成了(步骤S465)。
在步骤S465中判定为电容器32的预充电正常地完成了的情况下(步骤S465:是),主ECU10向负极侧继电器SMRG供给励磁电流以使得该负极侧继电器SMRG闭合(步骤S475)。然后,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全闭合了的定时下使车辆状态向READY-ON状态转换(步骤S480),使图11的例程结束。与此相对,在步骤S465中判定为电容器32的预充电没有正常地完成的情况下(步骤S465:否),主ECU10为了表示在利用双向DC/DC转换器34进行的预充电中产生了异常,使未图示的设置于仪表盘等的警告灯点亮(步骤S495)。进而,主ECU10禁止双向DC/DC转换器34的工作以及向READY-ON状态的转换(步骤S505),使图11的例程结束。
接下来,一边参照图12,一边对在执行图11的例程后由驾驶员使启动开关SS断开而要求电动汽车EV的***停止时使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG断开的顺序进行说明。
在由驾驶员使启动开关SS断开时,主ECU10如图12所示那样判别在最近一次的***起动时使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的哪一方先闭合了(步骤S600)。主ECU10在通过步骤S600的处理判定为在最近一次的***起动时使正极侧继电器SMRB先于负极侧继电器SMRG闭合了的情况下(步骤S610:是),将向正极侧继电器SMRB的励磁电流的供给切断以使得(仅)该正极侧继电器SMRB断开(步骤S620)。
进而,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全断开了的定时下,向MGECU30发送指令信号(开关指令)以使得仅d轴电流在电动发电机MG中流动(步骤S630)。接收了来自主ECU10的指令信号的MGECU30对变换器31的晶体管进行开关控制以使得d轴电流在电动发电机MG中流动。由此,能够将累积于电容器32的电荷作为d轴电流向电动发电机MG供给而使电变为热,使该电容器32放电。
在步骤S630的处理之后,主ECU10在经过了预定时间的时间点取得由电压传感器33检测到的电容器32的端子间电压VH,判定端子间电压VH是否小于预先确定的阈值Vz(步骤S640)。阈值Vz可以与上述阈值Vx相同,也可以不同。在步骤S640中判定为端子间电压VH为阈值Vz以上的情况下(步骤S640:否),即使要使电容器32放电,由于来自高电压电池2的电流向电容器32施加,所以端子间电压VH也不会下降。因此,在端子间电压VH为阈值Vz以上的情况下(步骤S640:否),主ECU10判定为正极侧继电器SMRB发生了熔接,根据下一***起动要求(启动开关SS的接通)而将用于指示故障保护模式下的起动的故障保护模式标志激活(步骤S670)。进而,主ECU10使车辆状态从READY-ON状态转换为READY-OFF状态(步骤S660),使图12的例程结束。
与此相对,在步骤S640中判定为端子间电压VH小于上述阈值Vz而正极侧继电器SMRB没有发生熔接的情况下(步骤S640:是),主ECU10将向负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断以使得该负极侧继电器SMRG断开(步骤S650)。然后,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全断开了的定时下使车辆状态从READY-ON状态转换为READY-OFF状态(步骤S660),使图12的例程结束。
另一方面,主ECU10在通过步骤S600的处理判定为在最近一次的***起动时使负极侧继电器SMRG先于正极侧继电器SMRB闭合了的情况下(步骤S610:否),将向负极侧继电器SMRG的励磁电流的供给切断以使得(仅)该负极侧继电器SMRG断开(步骤S625)。进而,主ECU10在负极侧继电器SMRG完全断开了的定时下,向MGECU30发送指令信号(开关指令)以使得仅d轴电流在电动发电机MG中流动(步骤S635)。接收到来自主ECU10的指令信号的MGECU30对变换器31的晶体管进行开关控制以使得d轴电流在电动发电机MG中流动。
在步骤S635的处理之后,主ECU10在经过了预定时间的时间点下取得由电压传感器33检测到的电容器32的端子间电压VH,判定端子间电压VH是否小于预先确定的阈值Vz(步骤S645)。在端子间电压VH为阈值Vz以上的情况下(步骤S645:否),主ECU10判定为负极侧继电器SMRG发生了熔接,根据下一***起动要求(启动开关SS的接通)而将用于指示故障保护模式下的起动的故障保护标志激活(步骤S675)。进而,主ECU10使车辆状态从READY-ON状态转换为READY-OFF状态(步骤S660),使图12的例程结束。
与此相对,在步骤S645中判定为端子间电压VH小于上述阈值Vz而负极侧继电器SMRG没有发生熔接的情况下(步骤S645:是),主ECU10将向正极侧继电器SMRB的励磁电流的供给切断以使得该正极侧继电器SMRB断开(步骤S655)。然后,主ECU10在正极侧继电器SMRB完全断开了的定时下使车辆状态从READY-ON状态转换为READY-OFF状态(步骤S660),使图12的例程结束。
执行上述那样的图11的例程的结果是:如图13所示,变为根据***起动的要求,使在上次的***起动时正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的没有先闭合的一方先于另一方闭合(参照图11的步骤S410-S475、图13中的时刻t1-t2、t5-t6、t9-t10)。像这样,每当要求***起动时,使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG交替地先闭合,由此能够抑制伴随闭合而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的一方的情况。结果,能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步提高。
另外,执行图12的例程的结果是:如图13所示,变为根据***停止的要求而使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的,根据最近一次的***起动的要求而先闭合了的一方先于另一方断开(参照图12的步骤S610-S655、图13中的时刻t3-t4、t7-t8、t11-t12)。由此,能够抑制伴随断开而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的一方的情况,所以能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步延长。
进而,在执行图11的例程时,在根据***起动的要求而使电容器32预充电前,在使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的一方闭合后,基于电容器32的端子间电压VH来判定正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的另一方有无熔接(参照图11的步骤S430、S435、图13中的时刻t1-t2、t5-t6、t9-t10)。另外,在执行图12的例程时,在根据***停止的要求而使正极侧继电器SMRB以及负极侧继电器SMRG的一方断开后,使电容器32放电来判定正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的该一方有无熔接(参照图12的步骤S630、S640、S635、S645、图13中的时刻t3-t4、t7-t8、t11-t12)。
由此,从图13可知,正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的,在上次的***停止时没有判定有无熔接的一方在下一次***起动时被先闭合。结果,能够良好地抑制如下情况:在仅使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的任一方闭合了的时间点,由于另一方发生了熔接,浪涌电流流动,由此正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的该任一方发生了熔接。但是,也可以从图11的例程省略正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的熔接判定步骤,即,也可以在例如图2的步骤S200中(在根据***起动的要求而使PCU3的电容器32预充电后),执行图14所示那样的处理。另外,也可以如图15所示那样从图12的例程省略正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的熔接判定步骤。
如上所述,本公开的电源***1包括:高电压电池(蓄电装置)2;正极侧继电器SMRB;负极侧继电器SMRG;PCU3,其包括根据***起动的要求而被预充电的电容器32,并且经由正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG连接于高电压电池2;以及作为控制装置的主ECU10,其根据***起动的要求,始终或在产生了预充电的异常的情况下(在预定条件下)使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG错开时间地闭合,并且根据应力指标DB、DG的大小关系等预先确定的规定而变更正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的闭合顺序。由此,能够抑制伴随闭合而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG中的一方的情况,所以能够使正极侧继电器SMRB和负极侧继电器SMRG的寿命进一步提高。
此外,在上述实施方式中的应力指标DB、DG的算出时,也可以考虑高电压电池2的端子间电压VB的取得异常、目标电压Vtag的发送异常以外的允许***起动的其他异常。另外,在图11的步骤S430、S435、图12的步骤S640、S645中,也可以不对对电容器32的端子间电压VH与阈值Vx、Vz进行比较,而是作为替代基于电流传感器22的检测值来判定是否有电流从高电压电池2向PCU3侧流动。
进而,双向DC/DC转换器34也可以由ECU10控制,而不是由专用的DDCECU40控制。另外,在电源***1中,双向DC/DC转换器34也可以被置换为不具有对来自高电压电池2和PCU3侧的电力进行降压的功能的DC/DC转换器,在该情况下,例如也可以相对于负极侧电力线NL与负极侧继电器SMRG并联地组装包括预充电继电器和电阻的预充电电路。即,PCU3的电容器32的预充电也可以使用该预充电电路来执行。进而,PCU3也可以包括1个或多个升降压转换器。
另外,包括上述的电源***1的车辆不限定于电动汽车EV。即,适用本公开的发明的车辆例如可以是具有动力分配机构的2马达式(串并联式)的混合动力车辆,也可以是1马达或者2马达式的混合动力车辆,也可以是串联式的混合动力车辆,也可以是并联式的混合动力车辆,也可以是插电式的混合动力车辆。
如以上所说明的那样,本公开的电源***包括:蓄电装置;正极侧继电器;负极侧继电器;以及电力控制装置,其包括根据***起动的要求而被预充电的电容器,并且经由所述正极侧继电器和所述负极侧继电器连接于所述蓄电装置,所述电源***包括控制装置,所述控制装置根据所述***起动的要求,始终或在预定条件下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器错开时间地闭合,并且根据预先确定的规定来变更所述正极侧继电器和所述负极侧继电器的闭合顺序。
在本公开的电源***中,根据***起动的要求,始终或在预定条件下使正极侧继电器和负极侧继电器错开时间地闭合,并且根据预先确定的规定来变更正极侧继电器和负极侧继电器的闭合顺序。由此,能够抑制伴随闭合而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器和负极侧继电器中的一方的情况。结果,在本公开的电源***中,能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步提高。
另外,也可以是,所述控制装置,分别针对所述正极侧继电器和所述负极侧继电器,算出表示至少伴随闭合而累积的应力的应力指标,并且使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述应力指标大的一方先于另一方闭合。由此,能够使至少伴随闭合而产生的应力相对于正极侧继电器和负极侧继电器更均等地累积,所以能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步延长。
进而,也可以是,所述控制装置,分别针对所述正极侧继电器和所述负极侧继电器,考虑伴随断开而累积的应力来算出所述应力指标,并且根据***停止的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述应力指标小的一方先于另一方断开。由此,能够使伴随断开而产生的应力也相对于正极侧继电器和负极侧继电器更均等地累积,所以能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步延长。
另外,也可以是,所述控制装置,在所述电容器的预充电中产生了异常的状态下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器闭合的情况下,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述应力指标大的一方先于另一方闭合。由此,能够使因电容器的预充电的异常而蓄电装置与电容器的电压差比通常时增加了的状态下的闭合所引起的应力累积于后闭合的应力指标小的上述另一方。结果,能够良好地抑制由电容器的预充电的异常引起的正极侧继电器和负极侧继电器的寿命下降。此外,在该电源***中,在电容器的预充电中没有产生异常的情况下,可以使正极侧继电器和负极侧继电器大致同时闭合而将***起动所需要的时间缩短。
进而,也可以是,所述控制装置,在所述电容器的预充电中产生了异常的状态下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器闭合后,根据***停止的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述应力指标小的一方先于另一方断开。由此,能够更良好地抑制由电容器的预充电的异常引起的正极侧继电器和负极侧继电器的寿命下降。
另外,也可以是,所述控制装置,在所述电容器的预充电中产生了异常的状态下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器闭合的情况下,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的,在所述预充电中产生了异常的状态下的上次的所述***起动时没有被先闭合的一方先于另一方闭合。即,也可以是,在电容器的预充电中产生了异常的状态下使正极侧继电器和负极侧继电器闭合的情况下,每当要求***起动时,使正极侧继电器和负极侧继电器交替地先闭合。由此,能够抑制由于电容器的预充电的异常而蓄电装置与电容器的电压差比通常时增加了的状态下的闭合所引起的应力偏向地累积于正极侧继电器和负极侧继电器中的一方的情况。结果,能够良好地抑制由电容器的预充电的异常引起的正极侧继电器和负极侧继电器的寿命下降。此外,在该电源***中也可以在电容器的预充电中没有产生异常的情况下,使正极侧继电器和负极侧继电器大致同时闭合来缩短***起动所需要的时间。
进而,也可以是,所述控制装置,在所述电容器的预充电中没有产生异常的情况下,根据所述***起动的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的一方先于另一方闭合,在所述电容器的预充电中产生了异常的状态下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器闭合的情况下,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述另一方先于所述一方闭合。在该电源***中,在电容器的预充电中没有产生异常的期间,不在正极侧继电器和负极侧继电器中的上述一方累积伴随闭合而产生的应力,针对该正极侧继电器和负极侧继电器中的该一方,在电容器的预充电中产生了异常的状态下的闭合时施加应力。由此,能够最终使累积于正极侧继电器的总应力与累积于负极侧继电器的总应力接近,所以能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步延长。
另外,也可以是,所述控制装置,在所述电容器的预充电中没有产生异常的情况下,根据***停止的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述一方先于所述另一方断开,在所述电容器的预充电中产生了异常的状态下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器闭合后,根据***停止的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述另一方先于所述一方断开。由此,能够使累积于正极侧继电器的总应力与累积于负极侧继电器的总应力更接近。
进而,也可以是,所述控制装置,根据所述***起动的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的在上次所述***起动时没有被先闭合的一方先于另一方闭合。像这样,每当要求***起动时,使正极侧继电器和负极侧继电器交替地先闭合,由此能够抑制伴随闭合而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器和负极侧继电器中的一方的情况。结果,能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步提高。
另外,也可以是,所述控制装置,根据***停止的要求,使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的,根据最近一次所述***起动的要求而被先闭合了的所述一方先于所述另一方断开。由此,能够抑制伴随断开而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器和负极侧继电器中的一方的情况,所以能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步延长。
进而,也可以是,所述控制装置,在根据所述***起动的要求而使所述电容器预充电前使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述一方闭合后,基于所述电容器的电压来判定所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述另一方有无熔接,并且,在根据所述***停止的要求而使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述一方断开后,使所述电容器放电来判定所述正极侧继电器和所述负极侧继电器中的所述一方有无熔接。由此,使在上次***停止时没有判定有无熔接的正极侧继电器和负极侧继电器中的另一方在下一次***起动时先闭合。结果,能够良好地抑制如下情况:在仅使正极侧继电器和负极侧继电器中的任一方闭合了的时间点,由于另一方发生了熔接,浪涌电流流动,由此该正极侧继电器和负极侧继电器中的该任一方发生熔接。
一种本公开的电源***的控制方法,所述电源***包括:蓄电装置;正极侧继电器;负极侧继电器;以及电力控制装置,其包括根据***起动的要求而被预充电的电容器,并且经由所述正极侧继电器和所述负极侧继电器连接于所述蓄电装置,在该电源***的控制方法中,根据所述***起动的要求,始终或在预定条件下使所述正极侧继电器和所述负极侧继电器错开时间地闭合,并且根据预先确定的规定来变更所述正极侧继电器和所述负极侧继电器的闭合顺序。
根据该方法,能够抑制伴随闭合而产生的应力偏向地累积于正极侧继电器和负极侧继电器中的一方的情况,所以能够使正极侧继电器和负极侧继电器的寿命进一步提高。
并且,本公开的发明不限定于上述实施方式,不用说能够在本公开的扩展的范围内进行各种变更。进而,用于实施上述发明的方式只不过是在用于解决课题的方案一栏中记载的发明的具体的一个方式,并非是对用于解决课题的方案一栏中记载的发明的要素进行限定。
产业上的可利用性
本公开的发明能够用于电源***的制造产业等。