JP2012005174A - 車両の電源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気負荷に直列に接続可能な複数の電池の正極および負極にそれぞれ対応するように設けられた複数のリレーの溶着を適切に判定する。
【解決手段】ECUは、駆動システムの起動要求があった場合、リレーR2はオフ状態のままでSMR1のプリチャージ回路に含まれるリレーR1をオンさせ、リレーR1,R2を除くリレーR3〜R5のうちのいずれか1つのリレーを判定対象としてオフさせ残りのリレーをオンさせる。ECUは、電圧VLが所定値V0よりも大きい場合に、判定対象のリレーが溶着していると判定する。ECUは、判定対象のリレーをリレーR3〜R5の間で順次切り替え、リレーR3〜R5の溶着の有無を順次判定する。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気負荷に直列に接続可能な複数の蓄電装置を備えた車両の電源装置に関する。
近年、環境に配慮した自動車として、電気自動車やハイブリッド自動車のように、高電圧のバッテリに蓄積された電力でモータを駆動して走行する車両が実用化されている。
このような車両には、通常、高電圧のバッテリと他部品との接続および非接続を切り替えるシステムリレーがバッテリの正極および負極にそれぞれ設けられている。
特開2008−278560号公報(特許文献1)には、バッテリの電圧をコンバータで昇圧した直流電力をインバータで交流電力に変換してモータに供給するモータ駆動装置を備えた車両において、モータ駆動装置の起動時に、コンバータとインバータとを接続する正極線および負極線の間の電圧VHに基づいて、システムメインリレーの溶着を判定する技術が開示されている。
特開2008−278560号公報 特開2000−134707号公報 特開2003−209907号公報 特開2010−4693号公報
しかしながら、電気負荷に複数のバッテリを直列に接続可能に構成し、複数のバッテリの正極および負極にそれぞれシステムメインリレーを設ける場合、これらのリレーの溶着をそのように判定するかについて、特許文献1には何ら具体的な解決策は開示されていない。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電気負荷に直列に接続可能な複数の蓄電装置を備えた車両において、複数の蓄電装置の正極および負極にそれぞれ対応するように設けられた複数のリレーの状態を適切に判定することである。
この発明に係る電源装置は、電気負荷に直列に接続可能な複数の蓄電装置を備えた車両の電源装置であって、電気負荷と複数の蓄電装置との通電経路上に、複数の蓄電装置の正極および負極にそれぞれ対応するように設けられた複数のリレーと、複数のリレーを制御する制御回路とを備える。制御回路は、複数のリレーのうちのいずれか1つを判定対象として非導通状態とさせ他を導通状態とさせるための第1信号を複数のリレーに出力し、第1信号の出力時に複数の蓄電装置から電気負荷に出力される第1電圧に基づいて判定対象のリレーが溶着しているか否かを判定する判定処理を実行する。
好ましくは、複数のリレーは、抵抗が直列に接続された第1リレーを含む。制御回路は、第1リレーを導通状態とさせた後に、第1リレーを除く残余のリレーを判定対象として判定処理を実行する。
好ましくは、制御回路は、残余のリレーのうちで判定対象を順次切り替えて判定処理を実行する。
好ましくは、電源装置は、抵抗および第1リレーを複数の蓄電装置ごとに備える。制御回路は、複数の蓄電装置ごとに備えられた複数の第1リレーを導通状態とさせた後に、複数の第1リレーを除く残余のリレーに対して判定処理を実行する。
好ましくは、制御回路は、電気負荷と複数の蓄電装置とを非接続状態から接続状態に切り替える要求があった場合に、判定処理を実行する。
好ましくは、電源装置は、抵抗および第1リレーに並列に接続され、電気負荷に複数の蓄電装置を接続する場合に導通状態にされる第2リレーをさらに備える。
好ましくは、制御回路は、電気負荷と複数の蓄電装置とを接続状態から非接続状態に切り替える要求があった場合に、第2リレーを非導通状態とさせる第2信号を第2リレーに出力し、第2信号の出力時に複数の蓄電装置から電気負荷に出力される第2電圧に基づいて第2リレーが溶着しているか否かを判定する。
好ましくは、電気負荷は、車両を駆動させるモータを備えた駆動装置である。
好ましくは、制御回路は、第1電圧が所定値よりも大きい場合に、判定対象のリレーが溶着していると判定する。
本発明によれば、電気負荷に直列に接続可能な複数の蓄電装置を備えた車両において、複数の蓄電装置の正極および負極にそれぞれ対応するように設けられた複数のリレーの状態を適切に判定することである。
車両の全体ブロック図(その1)である。 ECUの機能ブロック図である。 ECUの処理手順を示すフローチャート(その1)である。 ECUの処理手順を示すフローチャート(その2)である。 ECUの処理手順を示すフローチャート(その3)である。 車両の全体ブロック図(その2)である。 ECUの処理手順を示すフローチャート(その4)である。 ECUの処理手順を示すフローチャート(その5)である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1に従う電源装置を搭載した車両100の全体ブロック図である。
図1を参照して、車両100は、第1電源110−1および第2電源110−2で構成される電源装置と、駆動装置(電気負荷)であるPCU(Power Control Unit)120およびモータジェネレータ(MG)130と、動力伝達ギア140と、駆動輪150と、制御装置であるECU(Electronic Control Unit)300とを備える。
なお、図1に示す車両100には、モータジェネレータが1つ設けられる構成が示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータを複数設けてもよい。また、動力源として、モータジェネレータの他にエンジン(図示せず)を搭載してもよい。すなわち、本発明は、エンジンおよびモータジェネレータにより駆動力を発生するハイブリッド自動車、エンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車などを含めた電動車両全般に適用可能である。
第1電源110−1および第2電源110−2は、正極線PL1および負極線NL1を介してPCU120に直列に接続可能に構成される。すなわち、第1電源110−1の正極は正極線PL1に、第1電源110−1の負極は第2電源110−2の正極に、第2電源110−2の負極は負極線NL1に、それぞれ接続可能に構成される。
第1電源110−1は、電池B1と、システムメインリレーSMR1(以下、単に「SMR1」という)とを含む電池パックである。第2電源110−2は、電池B2と、システムメインリレーSMR2(以下、単に「SMR2」という)とを含む電池パックである。第1電源110−1と第2電源110−2とは、車両100のスペースに合わせて、異なる位置に搭載可能である。
電池B1,B2は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。電池B1,B2は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、電池B1,B2は、MG130で発電された電力を蓄電する。
SMR1は、リレーR1,R2,R3と、抵抗RE1とを含む。SMR2は、リレーR4,R5を含む。
リレーR2は、一方端が電池B1の正極に、他方端が正極線PL1に、それぞれ接続される。リレーR3は、一方端が電池B1の負極に、他方端がリレーR4に、それぞれ接続される。リレーR4は、一方端がリレーR3に、他方端が電池B2の正極に、それぞれ接続される。リレーR2は、一方端が電池B2の負極に、他方端が負極線NL1に、それぞれ接続される。リレーR1は、抵抗RE1に直列に接続され、抵抗RE1とともにリレーR2に並列に接続される。
リレーR1〜R5は、ECU300からの制御信号SR1〜SR5によってそれぞれ独立して制御され、電池B1,B2、PCU120の間の接続と非接続とを切替える。
なお、抵抗RE1は、SMR1をオンする(導通状態にする)際に、コンデンサC1を充電するために急激に流れる突入電流を低減するための減流抵抗として機能する。SMR1をオンする際は、まずリレーR3およびR1がオンされる。そして、低電流によってコンデンサC1が充電された後に、リレーR2がオンされるとともにリレーR1がオフされる(非導通状態にされる)。以下では、リレーR1および抵抗RE1を合わせて「プリチャージ回路」ともいう。
PCU120は、コンバータ121と、インバータ122と、コンデンサC1,C2とを含む。
コンバータ121は、正極線PL1および負極線NL1と、正極線HPLおよび負極線NL1とに接続される。コンバータ121は、ECU300からの制御信号PWCにより制御され、正極線PL1および負極線NL1と、正極線HPLおよび負極線NL1との間で電圧変換を行なう。
インバータ122は、正極線HPLおよび負極線NL1を介してコンバータ121に接続される。インバータ122は、ECU300からの制御信号PWIによって制御され、コンバータ121から供給される直流電力を、MG130を駆動するための交流電力に変換する。また、インバータ122は、MG130により発電された交流電力を、電池B1,B2の充電が可能な直流電力に変換する。
コンデンサC1は、正極線PL1および負極線NL1の間に接続され、正極線PL1および負極線NL1の間の電圧変動を低減する。コンデンサC2は、正極線HPLと負極線NL1との間に接続され、正極線HPLと負極線NL1との間の電圧変動を低減する。
MG130は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
MG130の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア140を介して駆動輪150に伝達されて、車両100を走行させる。MG130は、車両100の回生制動動作時には、駆動輪150の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって電源装置(電池B1,B2)の充電電力に変換される。
さらに、車両100は、電圧センサ112、電流センサ115を備える。電圧センサ112は、正極線PL1および負極線NL1の間の電圧VLを検出する。電流センサ115は、正極線PL1を流れる電流ibを検出する。これらの各センサは、検出結果をECU300に出力する。
ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)およびメモリを含み、メモリに記憶された情報や各センサ等からの信号に基づいて各機器を制御するための制御信号を生成する。ECU300は、生成した制御信号を各機器へ出力することによって車両100および各機器の制御を行なう。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
なお、図1においては、ECU300を1つのユニットとして示しているが、機能や制御対象に応じて2つ以上のユニットに分割してもよい。
ところで、上述したように、PCU120、電池B1,B2を直列に接続する通電経路上には、リレーR2〜R5が各電池B1,B2の各極に対応させて設けられる。これらのリレーR2〜R5は、流れる電流によって溶着するおそれがあり、溶着が発生するとPCU120と電池B1,B2との接続および非接続の切替が正常に行えなくなり、車両100の駆動システムの動作不良の原因となる。
そこで、ECU300は、駆動システムの起動要求(PCU120と電池B1,B2とを非接続状態から接続状態に切り替える要求)があった場合、および、駆動システムの停止要求(PCU120と電池B1,B2とを接続状態から非接続状態に切り替える要求)があった場合、リレーR2〜R5を以下の手法で制御し、リレーR2〜R5が溶着しているか否かを判定する判定処理を行なう。
図2は、判定処理に関する部分のECU300の機能ブロック図である。図2に示した各機能ブロックは、電子回路等によるハードウェア処理によって実現してもよいし、プログラムの実行等によるソフトウェア処理によって実現してもよい。
ECU300は、制御部310、判定部320を含む。
制御部310は、駆動システムの起動要求があった場合(たとえば、図示しないIGスイッチからIGオン信号を受信した場合)、駆動システムを起動する前(SMR1、SMR2をオンしてPCU120と電池B1,B2とを接続する前)に、後述の図3に示す手順に従って各リレーの制御信号SR1〜SR5を出力する(以下、「起動前制御」という)。なお、制御部310は、起動前制御の実行中、SMR1のプリチャージ回路(リレーR1および抵抗RE1)を利用して電流を低減させるため、後述するようにリレーR2をオフ状態に維持したまま、リレーR1をオンさせる。
制御部310は、駆動システムの停止要求があった場合(たとえば、図示しないIGスイッチからIGオフ信号を受信した場合)、駆動システムを停止する前(SMR1、SMR2をオフしてPCU120と電池B1,B2とを非接続状態とする前)に、後述の図4に示す手順に従って各リレーR1〜R5を制御する(以下、「停止前制御」という)。
判定部320は、起動前制御の実行時の電圧VLに基づいて、リレーR3,R4,R5が溶着しているか否かを判定する(以下、「起動前判定」という)。
判定部320は、停止前制御の実行時の電圧VLに基づいて、リレーR2が溶着しているか否かを判定する(以下、「停止前判定」という)。なお、判定部320による判定結果は、図示しないインフォメーションパネルなどに表示され、ユーザに報知される。
図3は、実施の形態1に従うECU300が行なう起動前判定の処理手順を示すフローチャートである。図3のフローチャートに示す処理は、駆動システムの停止中に駆動システムの起動要求があった場合に開始される。なお、駆動システムの停止中は、リレーR1〜R5はすべてオフ状態である。
ステップ(以下、ステップを「S」と略す)10にて、ECU300は、プリチャージ回路を利用するために、リレーR1をオンさせるための制御信号SR1をリレーR1に出力する。なお、リレーR1は以降の処理が終了するまでオン状態に維持される。また、リレーR2は以降の処理が終了するまでオフ状態に維持される。したがって、以降の処理では、リレーR1,R2を除くリレーR3〜R5が判定処理の対象となる。
S11にて、ECU300は、リレーR5を判定対象とする起動前制御を実行する。具体的には、ECU300は、リレーR1,R2を除くリレーR3〜R5のうち、判定対象のリレーR5をオフさせ、残りのリレーR3,R4をオンさせるための制御信号SR5,SR3,SR4をそれぞれ対応するリレーに出力する。
S12にて、ECU300は、電圧VLが所定値V0よりも大きいか否かを判断する。この判断は、PCU120と電池B1,B2との通電経路が形成されているか否かを判断するための処理である。したがって、所定値V0は、電池B1,B2の出力電圧よりも低い値(たとえば略零)に設定される。電圧VLが所定値V0よりも大きいと(S12にてYES)、ECU300は、S13にて、リレーR5がオン状態で溶着していると判定する。そうでないと(S12にてNO)、ECU300は、リレーR5が溶着していないと判定して処理をS14に移す。
S14にて、ECU300は、リレーR3を判定対象とする起動前制御を実行する。具体的には、ECU300は、リレーR1,R2を除くリレーR3〜R5のうち、判定対象のリレーR3をオフさせ、残りのリレーR4,R5をオンさせるための制御信号SR3,SR4,SR5をそれぞれ対応するリレーに出力する。
S15にて、ECU300は、電圧VLが所定値V0よりも大きいか否かを判断する。電圧VLが所定値V0よりも大きいと(S15にてYES)、ECU300は、S16にてリレーR3がオン状態で溶着していると判定する。そうでないと(S15にてNO)、ECU300は、リレーR3が溶着していないと判定して処理をS17に移す。
S17にて、ECU300は、リレーR4を判定対象とする起動前制御を実行する。具体的には、ECU300は、リレーR1,R2を除くリレーR3〜R5のうち、判定対象のリレーR4をオフさせ、残りのリレーR3,R5をオンさせるための制御信号SR4,SR3,SR5をそれぞれ対応するリレーに出力する。
S18にて、ECU300は、電圧VLが所定値V0よりも大きいか否かを判断する。電圧VLが所定値V0よりも大きいと(S18にてYES)、ECU300は、S19にてリレーR4がオン状態で溶着していると判定する。そうでないと(S18にてNO)、ECU300は、リレーR4が溶着していないと判定して処理を終了させる。
図4は、実施の形態1に従うECU300が行なう停止前判定の処理手順を示すフローチャートである。図4フローチャートに示す処理は、駆動システムの起動中に駆動システムの停止要求があった場合に開始される。なお、駆動システムの起動中は、プリチャージ用のリレーR1はオフ状態であり、リレーR2〜R5はすべてオン状態である。
S20にて、ECU300は、リレーR2をオフさせるための制御信号SR2をリレーR2に出力する。
S21にて、ECU300は、電圧VLが所定値V0よりも大きいか否かを判断する。なお、この判断は、PCU120の放電抵抗(図示せず)によるコンデンサC1の放電時間を考慮して、S20の処理時から所定時間が経過した後に行なわれる。電圧VLが所定値V0よりも大きいと(S21にてYES)、ECU300は、S22にてリレーR2がオン状態で溶着していると判定する。そうでないと(S21にてNO)、ECU300は、リレーR2が溶着していないと判定し、S23にてリレーR3、R4、R5をオフさせる制御信号SR3,SR4,SR5をそれぞれ対応するリレーに出力する。
以上のように、ECU300は、駆動システムの起動要求があった場合、リレーR2はオフ状態のままでSMR1のプリチャージ回路に含まれるリレーR1をオンさせ、リレーR1,R2を除くリレーR3〜R5のうちのいずれか1つのリレーを判定対象としてオフさせ残りのリレーをオンさせる。
この際、判定対象のリレーが溶着していない場合は、PCU120と電池B1,B2との通電経路が判定対象のリレーによって遮断されるため、電圧VLは略零となり所定値V0よりも小さくなる。
一方、判定対象のリレーが溶着している場合は、PCU120と電池B1,B2との通電経路が遮断されないため、電圧VLは電池B1,B2の出力電圧とほぼ等しくなり所定値V0よりも大きくなる。そのため、ECU300は、電圧VLが所定値V0よりも大きい場合に、判定対象のリレーが溶着していると判定する。なお、判定対象のリレーが溶着している場合であっても、SMR1のプリチャージ回路の抵抗RE1が減流抵抗として機能するため、通電経路を流れる電流を低く制限することができる。
そして、ECU300は、判定対象のリレーをリレーR3〜R5の間で順次切り替え、リレーR3〜R5の溶着の有無を順次判定する。そのため、直列接続された電池B1,B2の正極および負極にそれぞれ設けられた各リレーの溶着を適切に判定することができる。また、各リレーが溶着していないことを適切に判定できるので、停車時や緊急時に電池B1,B2とそれらの外部とをSMR1,SMR2とによって確実に遮断することができる。
なお、本実施の形態1は、たとえば以下のように変更することもできる。
本実施の形態1では、直列に接続する電池の個数を2つとしたが、その個数は2つに限らず、3つ以上であってもよい。直列に接続する電池の個数がn個(nは3以上の整数)である場合、プリチャージ用のリレーR1およびそれに並列に接続されるリレーR2を除き、残りのリレーR3〜RN(N=n×2+1)のうち、判定対象のリレーをオフし、残りのリレーをすべてオンさせ、その時の電圧VLに基づいて判定対象のリレーの溶着の有無を判定すればよい。
また、図3のフローでは、判定対象となるリレーをリレーR5,R3,R4の順に切り替えたが、判定の順番はこれに限定されない。たとえば、図5に示すように、リレーR3の判定処理(S14、S15、S16)を先に行ない、その後にリレーR5の判定処理(S11、S12、S13)を行なうようにしてもよい。
[実施の形態2]
実施の形態1では、プリチャージ回路をSMR1のみに設ける構成に本発明を適用した。これに対し、実施の形態2では、プリチャージ回路を電池B1,B2ごとに対応させてSMR1、SMR2の双方に設ける構成に本発明を適用する場合について説明する。
図6は、実施の形態2に従う電源装置を搭載した車両100Aの全体ブロック図である。図1に示す車両100に搭載される第2電源110−2はプリチャージ回路を有しないSMR2を備えていたが、図6に示す車両100Aに搭載される第2電源110−2AはリレーR4に並列に接続されるプリチャージ回路(リレーR6および抵抗RE2)を有するSMR2Aを備える。リレーR6は、ECU300からの制御信号SR6によって制御される。その他の構造は、前述の実施の形態1と同じであるため詳細な説明はここでは繰り返さない。
図7は、実施の形態2に従うECU300が行なう起動前判定の処理手順を示すフローチャートである。なお、図7に示したステップのうち、前述の図3に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
S10aにて、ECU300は、SMR1、SMR2の双方のプリチャージ回路を利用するために、リレーR1,R6をオンさせるための制御信号SR1、SR6をリレーR1,R6に出力する。
その後、ECU300は、リレーR5の判定処理(S11、S12、S13)、リレーR3の判定処理(S14、S15、S16)を行なう。判定処理の順番は逆であってもよい。
これにより、判定対象のリレーR5あるいはリレーR3が溶着している場合であっても、SMR1のプリチャージ回路の抵抗RE1に加えてSMR2のプリチャージ回路の抵抗RE2が減流抵抗として機能するため、通電経路を流れる電流をより低く制限することができる。
なお、実施の形態2では、起動前判定でSMR2のプリチャージ回路を利用するために、リレーR4の溶着判定を起動前判定で行なうのではなく停止前判定で行なう。
図8は、実施の形態2に従うECU300が行なう停止前判定の処理手順を示すフローチャートである。なお、図8に示したステップのうち、前述の図4に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
S30にて、ECU300は、前回の停止前判定の対象がリレーR4であったか否かを判断する。前回の停止前判定の対象がリレーR4であった場合(S30にてYES)、ECU300は、処理をS20〜S23に移し、リレーR2の溶着判定を行なう。
一方、前回の停止前判定の対象がリレーR4でない場合(S30にてNO)、ECU300は、処理をS31〜S34に移し、リレーR4の溶着判定を行なう。具体的には、ECU300は、S31にてリレーR4をオフさせるための制御信号SR2をリレーR2に出力し、S32にて電圧VLが所定値V0よりも大きいか否かを判断する。電圧VLが所定値V0よりも大きいと(S32にてYES)、ECU300はS33にてリレーR4が溶着していると判定する。そうでないと(S32にてNO)、ECU300は、リレーR4が溶着していないと判定し、S34にてリレーR2、R3、R5をオフさせる制御信号SR2,SR3,SR5をそれぞれ対応するリレーに出力する。
以上のように、実施の形態2では、SMR1、SMR2の双方にプリチャージ回路を設け、双方のプリチャージ回路を利用してリレーR3,R5の溶着判定を行なう。そのため、判定対象のリレーが溶着していた場合であってもPCU120と電池B1,B2との間の通電経路を流れる電流をより低く制限することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100,100A 車両、110−1 第1電源、110−2,110−2A 第2電源、112 電圧センサ、115 電流センサ、120 PCU、121 コンバータ、122 インバータ、140 動力伝達ギア、150 駆動輪、300 ECU、310 制御部、320 判定部、B1,B2 電池、C1,C2 コンデンサ、HPL,PL1 正極線、NL1 負極線、R1〜R6 リレー、RE1,RE2 抵抗、SMR1,SMR2 システムメインリレー。

Claims (9)

  1. 電気負荷に直列に接続可能な複数の蓄電装置を備えた車両の電源装置であって、
    前記電気負荷と前記複数の蓄電装置との通電経路上に、前記複数の蓄電装置の正極および負極にそれぞれ対応するように設けられた複数のリレーと、
    前記複数のリレーを制御する制御回路とを備え、
    前記制御回路は、前記複数のリレーのうちのいずれか1つを判定対象として非導通状態とさせ他を導通状態とさせるための第1信号を前記複数のリレーに出力し、前記第1信号の出力時に前記複数の蓄電装置から前記電気負荷に出力される第1電圧に基づいて前記判定対象のリレーが溶着しているか否かを判定する判定処理を実行する、車両の電源装置。
  2. 前記複数のリレーは、抵抗が直列に接続された第1リレーを含み、
    前記制御回路は、前記第1リレーを導通状態とさせた後に、前記第1リレーを除く残余のリレーを前記判定対象として前記判定処理を実行する、請求項1に記載の車両の電源装置。
  3. 前記制御回路は、前記残余のリレーのうちで前記判定対象を順次切り替えて前記判定処理を実行する、請求項2に記載の車両の電源装置。
  4. 前記電源装置は、前記抵抗および前記第1リレーを前記複数の蓄電装置ごとに備え、
    前記制御回路は、前記複数の蓄電装置ごとに備えられた複数の前記第1リレーを導通状態とさせた後に、複数の前記第1リレーを除く残余のリレーに対して前記判定処理を実行する、請求項2に記載の車両の電源装置。
  5. 前記制御回路は、前記電気負荷と前記複数の蓄電装置とを非接続状態から接続状態に切り替える要求があった場合に、前記判定処理を実行する、請求項2に記載の車両の電源装置。
  6. 前記電源装置は、前記抵抗および前記第1リレーに並列に接続され、前記電気負荷に前記複数の蓄電装置を接続する場合に導通状態にされる第2リレーをさらに備える、請求項2に記載の車両の電源装置。
  7. 前記制御回路は、前記電気負荷と前記複数の蓄電装置とを接続状態から非接続状態に切り替える要求があった場合に、前記第2リレーを非導通状態とさせる第2信号を前記第2リレーに出力し、前記第2信号の出力時に前記複数の蓄電装置から前記電気負荷に出力される第2電圧に基づいて前記第2リレーが溶着しているか否かを判定する、請求項6に記載の車両の電源装置。
  8. 前記電気負荷は、前記車両を駆動させるモータを備えた駆動装置である、請求項1に記載の車両の電源装置。
  9. 前記制御回路は、前記第1電圧が所定値よりも大きい場合に、前記判定対象のリレーが溶着していると判定する、請求項1に記載の車両の電源装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106627191A (zh) * 2015-11-03 2017-05-10 现代自动车株式会社 电池控制***和用于检测继电器熔接的方法
JP2017208873A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリシステム
WO2018190338A1 (ja) * 2017-04-10 2018-10-18 株式会社デンソー 電力制御装置および電力制御方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5880098B2 (ja) * 2012-02-09 2016-03-08 日産自動車株式会社 エンジン始動装置およびエンジンの自動停止再始動制御装置
JP5953804B2 (ja) 2012-02-22 2016-07-20 日産自動車株式会社 アイドルストップ車両のエンジン始動装置
JP5751282B2 (ja) 2013-05-29 2015-07-22 株式会社デンソー 制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000134707A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Toyota Motor Corp 電源制御装置
JP2005327562A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Hino Motors Ltd 電源装置
JP2007250335A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Toyota Motor Corp 電源制御装置
JP2008125160A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Toyota Motor Corp 電源装置、電源装置を備える車両、電源装置の制御方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002175750A (ja) * 2000-12-08 2002-06-21 Toyota Motor Corp リレーの溶着検出装置
JP3679750B2 (ja) * 2001-11-30 2005-08-03 三洋電機株式会社 漏電検出回路を備える電動車両の電源装置
JP4570859B2 (ja) * 2003-10-10 2010-10-27 富士重工業株式会社 リレー溶着検出装置及びリレー溶着検出方法
JP4543844B2 (ja) * 2004-09-10 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 電源回路の制御装置
JP4697180B2 (ja) 2007-04-25 2011-06-08 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置、電源装置の制御方法、および電源装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000134707A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Toyota Motor Corp 電源制御装置
JP2005327562A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Hino Motors Ltd 電源装置
JP2007250335A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Toyota Motor Corp 電源制御装置
JP2008125160A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Toyota Motor Corp 電源装置、電源装置を備える車両、電源装置の制御方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106627191A (zh) * 2015-11-03 2017-05-10 现代自动车株式会社 电池控制***和用于检测继电器熔接的方法
CN106627191B (zh) * 2015-11-03 2021-03-02 现代自动车株式会社 电池控制***和用于检测继电器熔接的方法
JP2017208873A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリシステム
WO2018190338A1 (ja) * 2017-04-10 2018-10-18 株式会社デンソー 電力制御装置および電力制御方法
JP2018182864A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 株式会社デンソー 電力制御装置および電力制御方法

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