JP7613345B2 - Power supply control device - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置の制御装置に関し、詳しくは、直流電源と、電気回路と、リレーと、電力供給回路と、コンデンサと、を備える電源装置に搭載される電源装置の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a power supply device, and more specifically, to a control device for a power supply device that is installed in a power supply device that includes a DC power supply, an electric circuit, a relay, a power supply circuit, and a capacitor.
従来、この種の電源装置の制御装置としては、直流電源(バッテリ)と、電気回路(DC/DCコンバータ)と、リレー(正側および負側の2つのコンタクタ)と、電力供給回路(プリチャージコンタクタおよび抵抗部)と、コンデンサと、を備える電源装置(電源システム)に搭載されるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。電気回路は、直流電源から電力の供給を受ける。リレーは、直流電源からの第1電力ラインと、電気回路からの第2電力ライン(正側および負側の電流供給経路)と、の接続および接続の解除を行なう。電力供給回路は、リレーがオフの状態で第2電力ラインに電力を供給可能である。コンデンサは、第2電力ラインの正極ライン(正側の電流供給経路)と負極ライン(負側の電流供給経路)とに接続される。この電源装置の制御装置は、リレーをオフからオンにするときには、リレーがオフの状態で第2電力ラインの電圧が直流電源の端子間電圧となるようにリレーと電力供給回路とを制御するプリチャージを実行し、プリチャージを実行した後にリレーをオンする。プリチャージでは、直流電源の端子間電圧と第2電力ラインの電圧との差としての電圧差が設定電圧以下となってから設定時間が経過したときに、プリチャージが完了したと判定する。設定電圧を、直流電源の端子間電圧および第2電力ラインの電圧の検出誤差の最大値に基づく最大誤差を用いて設定する。設定時間を、電力供給回路がコンデンサを充電する時定数と、電圧差の最大誤差と、リレーの耐電圧と、に基づいて設定する。これにより、電圧差がリレーの耐電圧を超えないようにプリチャージを行なうことができる。 Conventionally, as a control device for this type of power supply device, a device mounted on a power supply device (power supply system) including a DC power supply (battery), an electric circuit (DC/DC converter), a relay (two contactors on the positive and negative sides), a power supply circuit (precharge contactor and resistor section), and a capacitor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The electric circuit receives power from the DC power supply. The relay connects and disconnects a first power line from the DC power supply and a second power line (positive and negative current supply paths) from the electric circuit. The power supply circuit can supply power to the second power line when the relay is off. The capacitor is connected to the positive line (positive current supply path) and negative line (negative current supply path) of the second power line. When the control device of this power supply device switches the relay from off to on, it executes a precharge that controls the relay and the power supply circuit so that the voltage of the second power line becomes the terminal voltage of the DC power supply while the relay is off, and turns on the relay after executing the precharge. In the precharge, it is determined that the precharge is completed when a set time has elapsed since the voltage difference between the terminal voltage of the DC power supply and the voltage of the second power line becomes equal to or less than a set voltage. The set voltage is set using a maximum error based on the maximum value of the detection error of the terminal voltage of the DC power supply and the voltage of the second power line. The set time is set based on the time constant with which the power supply circuit charges the capacitor, the maximum error of the voltage difference, and the withstand voltage of the relay. This makes it possible to perform the precharge so that the voltage difference does not exceed the withstand voltage of the relay.
しかしながら、上述の電源装置の制御装置では、直流電源の端子間電圧やコンデンサの電圧の検出誤差等により、プリチャージが完了したと判定した場合でも、実際には、電圧差が値0とならず、リレーを接続したときに電流が発生し、接点が荒れるストレスがかかることがある。こうしたストレスは、将来リレーの溶着を引き起こしてしまう。そのため、こうしたリレーの溶着の予兆を判定することが望まれている。 However, in the above-mentioned power supply control device, even if it is determined that precharging is complete, due to detection errors of the terminal voltage of the DC power supply and the capacitor voltage, the voltage difference may not actually be 0, and a current may be generated when the relay is connected, causing stress that roughens the contacts. Such stress may cause the relay to weld in the future. Therefore, it is desirable to be able to determine the signs of relay welding.
本発明の電源装置の制御装置は、リレーの溶着の予兆を判定することを主目的とする。 The main purpose of the power supply control device of the present invention is to detect signs of relay welding.
本発明の電源装置の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The power supply control device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main objective.
本発明の電源装置の制御装置は、
直流電源と、
前記直流電源から電力の供給を受ける電気回路と、
前記直流電源からの第1電力ラインと、前記電気回路からの第2電力ラインと、の接続および接続の解除を行なうリレーと、
前記リレーがオフの状態で前記第2電力ラインに電力を供給可能な電力供給回路と、
前記第2電力ラインの正極ラインと負極ラインとに取り付けられるコンデンサと、
を備える電源装置に搭載され、
前記リレーをオフからオンにするときには、前記リレーがオフの状態で前記第2電力ラインの電圧が前記直流電源の端子間電圧となるように前記リレーと前記電力供給回路とを制御するプリチャージを実行し、前記プリチャージを完了した後にオンするように前記リレーを制御する、電源装置の制御装置であって、
前記プリチャージの完了後且つ前記リレーをオンする前の前記第2電力ラインの電圧と、前記リレーをオンした後の前記第2電力ラインの電圧と、の差としての電圧差を階級とするヒストグラムに基づいて、前記リレーの溶着の予兆を判定する
ことを要旨とする。
The control device for a power supply device of the present invention comprises:
A DC power source;
an electric circuit that receives power from the DC power source;
a relay for connecting and disconnecting a first power line from the DC power source and a second power line from the electric circuit;
a power supply circuit capable of supplying power to the second power line when the relay is in an off state;
a capacitor attached to a positive line and a negative line of the second power line;
The power supply device includes:
a control device for a power supply device, which executes a precharge to control the relay and the power supply circuit when the relay is switched from off to on so that a voltage of the second power line becomes a voltage between terminals of the DC power supply while the relay is in an off state, and controls the relay to be on after the precharge is completed,
The gist of the present invention is to determine a sign of welding of the relay based on a histogram in which a voltage difference, which is the difference between the voltage of the second power line after the precharge is completed and before the relay is turned on, and the voltage of the second power line after the relay is turned on, is classified.
この本発明の電源装置の制御装置では、プリチャージの完了後且つリレーをオンする前の第2電力ラインの電圧と、リレーをオンした後の第2電力ラインの電圧と、の差としての電圧差を階級とするヒストグラムに基づいて、リレーの溶着の予兆を判定する。発明者らは、リレーへのストレスの状況に応じて、電圧差を階級とするヒストグラムの形状が変化することを見出した。したがって、電圧差を階級とするヒストグラムに基づいて、リレーへのストレスの状況を判定できる。この結果、リレーの溶着の予兆を判定できる。 In the power supply control device of the present invention, signs of relay welding are judged based on a histogram in which the voltage difference, which is the difference between the voltage of the second power line after precharging is completed and before the relay is turned on, and the voltage of the second power line after the relay is turned on, is classified. The inventors have found that the shape of the histogram in which the voltage difference is classified changes depending on the state of stress on the relay. Therefore, the state of stress on the relay can be judged based on the histogram in which the voltage difference is classified. As a result, signs of relay welding can be judged.
こうした本発明の電源装置の制御装置において、前記第1ヒストグラムを正規分布とみなしたときの尖度が負の値であるときには、前記リレーの溶着の予兆があると判定してもよいし、前記第1ヒストグラムにおいて、前記電圧差が所定電圧未満の階級に含まれる前記電圧差の発生回数に対する前記電圧差が前記所定電圧以上の階級に含まれる前記発生回数の割合が所定値以上のときに、前記リレーの溶着の予兆があると判定してもよい。こうすれば、より適正に、リレーの溶着の予兆を判定できる。 In the power supply control device of the present invention, when the kurtosis when the first histogram is considered as a normal distribution is a negative value, it may be determined that there is a sign of welding of the relay, or when the ratio of the number of occurrences in which the voltage difference is included in a class in which the voltage difference is less than a predetermined voltage to the number of occurrences in which the voltage difference is included in a class in which the voltage difference is equal to or greater than a predetermined voltage in the first histogram is equal to or greater than a predetermined value. In this way, it is possible to more accurately determine the sign of welding of the relay.
また、本発明の電源装置の制御装置において、前記電力供給回路は、前記直流電源と異なる補助電源と、前記補助電源からの電力を電圧変換して前記第2電力ラインに供給する電圧変換回路と、を有していてもよいし、前記第1電力ラインの負極ラインと前記第2電力ラインの負極ラインとの間または前記第1電力ラインの正極ラインと前記第2電力ラインの正極ラインとの間に抵抗を介して充電用リレーが接続されてなる回路としてもよい。 In the power supply control device of the present invention, the power supply circuit may have an auxiliary power source different from the DC power source, and a voltage conversion circuit that converts the voltage of the power from the auxiliary power source and supplies it to the second power line, or may be a circuit in which a charging relay is connected via a resistor between the negative electrode line of the first power line and the negative electrode line of the second power line, or between the positive electrode line of the first power line and the positive electrode line of the second power line.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, we will explain how to implement the present invention using examples.
図1は、本発明の一実施例としての電源装置の制御装置を搭載する電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例の電源装置を搭載する電気自動車20は、図示するように、モータ32と、インバータ34と、直流電源としてのバッテリ36と、システムメインリレーSMRと、電力供給回路としての補機バッテリ40およびDC/DCコンバータ48と、昇降圧コンバータ50と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という)70とを備える。実施例の電源装置の制御装置としては、主として、ECU70が該当する。
Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of an
モータ32は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子とを備える。このモータ32の回転子は、駆動輪22a,22bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸26に接続されている。インバータ34は、モータ32に接続されると共に高電圧側電力ライン38aに接続されている、このインバータ34は、6つのトランジスタと6つのダイオードとを有する周知のインバータ回路として構成されている。モータ32は、インバータ34の図示しない複数のスイッチング素子のスイッチング制御により、回転駆動される。インバータ34は、ECU70と通信線(例えば、CAN通信用の通信線)を介して接続されている。
The
昇降圧コンバータ50は、高電圧側電力ライン38aと低電圧側電力ライン(第2電力ライン)38bとに接続されており、上アームおよび下アームを構成する2つのトランジスタおよび2つのダイオードとリアクトルとを有する周知の昇降圧コンバータ回路として構成されている。昇降圧コンバータ50は、ECU70によって上下アームを構成する2つのトランジスタのオン時間の割合が調整されることにより、低電圧側電力ライン38bの電力を昇圧して高電圧側電力ライン38aに供給したり、高電圧側電力ライン38aの電圧を降圧して低電圧側電力ライン38bに供給したりする。高電圧側電力ライン38aの正極ラインと負極ラインとには、図示しないが、平滑用のコンデンサが取り付けられている。低電圧側電力ライン38bの正極ラインと負極ラインとには、平滑用のコンデンサ39が取り付けられている。
The step-up/step-
バッテリ36は、定格電圧が数百V程度の例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。
The
システムメインリレー(リレー)SMRは、バッテリ36からのバッテリ側電力ライン(第1電力ライン)37と低電圧側電力ライン38bとに接続されている。このシステムメインリレーSMRは、バッテリ側電力ライン37の正極ラインと低電圧側電力ライン38bの正極ラインとに設けられた正極側リレーSMRBと、バッテリ側電力ライン37の負極ラインと低電圧側電力ライン38bの負極ラインに設けられた負極側リレーSMRGとを有する。システムメインリレーSMRは、オンオフにより、バッテリ側電力ライン37と低電圧側電力ライン38bとの接続および接続の解除を行なう。システムメインリレーSMRは、ECU70と通信線(例えば、CAN通信用の通信線)を介して接続されている。
The system main relay (relay) SMR is connected to the battery side power line (first power line) 37 from the
補機バッテリ40は、定格電圧が十数V程度の例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、鉛蓄電池として構成されており、図示しない補機やDC/DCコンバータ48、ECU70と共に補機側電力ライン42に接続されている。
The
DC/DCコンバータ48は、低電圧側電力ライン38bと補機側電力ライン42とに接続されている。このDC/DCコンバータ48は、低電圧側電力ライン38bの電力を降圧して補機側電力ライン42に供給したり、補機側電力ライン42の電力を昇圧して低電圧側電力ライン38bに供給したりする。DC/DCコンバータ48は、ECU70などと通信線(例えば、CAN通信用の通信線)を介して接続されている。
The DC/
ECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。ECU70は、インバータ34やシステムメインリレーSMR、DC/DCコンバータ48、昇降圧コンバータ50と通信線(例えば、CAN通信用の通信線)を介して接続されている。
Although not shown, the ECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, a flash memory for storing and holding data, an input/output port, and a communication port. The ECU 70 is connected to the
ECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ECU70に入力される信号としては、例えば、モータ32の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ(例えばレゾルバ)32aからの回転位置θmや、バッテリ36の端子間に取り付けられた電圧センサ36aからの電圧(バッテリ36の端子間電圧)Vb、バッテリ36の出力端子に取り付けられた電流センサ36bからの電流Ibを挙げることができる。また、コンデンサ39の端子間に取り付けられた電圧センサ39aからのコンデンサ39(低電圧側電力ライン38b)の電圧VLも挙げることができる。イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPや、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ87からの車速Vも挙げることができる。なお、シフトレバー81の操作位置(シフトポジションセンサ82により検出されるシフトポジションSP)としては、駐車ポジション(Pポジション)、後進ポジション(Rポジション)、ニュートラルポジション(Nポジション)、前進ポジション(Dポジション)などがある。
Signals from various sensors are input to the
ECU70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ECU70から出力される信号としては、例えば、インバータ34のトランジスタへの制御信号や、システムメインリレーSMRへの制御信号、DC/DCコンバータ48への制御信号、昇降圧コンバータ50への制御信号を挙げることができる。
Various control signals are output from the
こうして構成された実施例の電気自動車20は、システムメインリレーSMRをオフからオンにするとき、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号がオフからオンに変わったときには、システムメインリレーSMRがオフの状態で電圧センサ39aにより検出されたコンデンサ39の電圧VLが電圧センサ36aにより検出されたバッテリ36の電圧VbとなるようにシステムメインリレーSMRとDC/DCコンバータ48とを制御するプリチャージを実行する。そして、電圧センサ39aにより検出されたコンデンサ39の電圧VLが電圧センサ36aにより検出されたバッテリ36の電圧Vbとなってから、即ち、プリチャージを完了してから所定時間trefが経過したときに、システムメインリレーSMRをオンし、補機バッテリ40が充電されるようにDC/DCコンバータ48を制御する。なお、時間trefは、値0でもよく、この場合、プリチャージを完了すると、直ちに、システムメインリレーSMRをオンする。
In the
次に、こうして構成された実施例の電気自動車20の動作、特に、システムメインリレーSMRの溶着の予兆を判定する際の動作について説明する。図2は、ECU70により実行される判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、上述のプリチャージを開始したときに実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、ECU70のCPUは、プリチャージが完了したか否かを判定する(ステップS100)。プリチャージを完了していないときには、プリチャージが完了するまで待つ。
When this routine is executed, the CPU of the
ステップS100でプリチャージが完了したときには、コンデンサ39の電圧VLを入力し(ステップS110)、入力した電圧VLをオン前電圧Vbeforeに設定する(ステップS120)。電圧VLは、電圧センサ39aにより検出された値を入力している。
When the precharge is completed in step S100, the voltage VL of the
続いて、システムメインリレーSMRがオンであるか否かを判定する(ステップS130)。システムメインリレーSMRがオフのときには、ステップS110に戻り、システムメインリレーSMRがオンするまで、ステップS110~S130を繰り返す。したがって、オン前電圧Vbeforeは、プリチャージの完了後且つシステムメインリレーSMRをオンする前の電圧VLに設定されることになる。 Next, it is determined whether the system main relay SMR is on or not (step S130). If the system main relay SMR is off, the process returns to step S110, and steps S110 to S130 are repeated until the system main relay SMR is on. Therefore, the before-on voltage Vbefore is set to the voltage VL after the precharge is completed and before the system main relay SMR is turned on.
システムメインリレーSMRがオンすると、ステップS110と同じ処理で、コンデンサ39の電圧VLを入力し(ステップS140)、入力した電圧VLをオン後電圧Vafterに設定する(ステップS150)。そして、設定したオン後電圧VafterからステップS110で設定したオン前電圧Vbeforeを減じた電圧差ΔVLを演算する(ステップS160)。
When the system main relay SMR is turned on, the voltage VL of the
電圧差ΔVLを演算したら、続いて、電圧差ΔVLの頻度分布を更新(いまだ頻度分布が作成されていないときには頻度分布を作成)する(ステップS170)。図3は、電圧差ΔVLの頻度分布の一例を示す説明図である。頻度分布は、図示するように、電圧差を所定の電圧幅(実施例では、10Vなど)毎に複数の区間に分け、演算した電圧差ΔVLが属する階級の回数を値1だけ増加させることで更新(作成)される。頻度分布では、電圧差ΔVLが値0を含む区間(実施例では、電圧差ΔVLが-5Vより大きく5V以下の区間)を中央に配置する。 After the voltage difference ΔVL is calculated, the frequency distribution of the voltage difference ΔVL is updated (if a frequency distribution has not yet been created, a frequency distribution is created) (step S170). FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a frequency distribution of the voltage difference ΔVL. As shown in the figure, the frequency distribution is updated (created) by dividing the voltage difference into multiple intervals for each predetermined voltage width (in this embodiment, 10 V, for example) and increasing the number of times of the class to which the calculated voltage difference ΔVL belongs by a value of 1. In the frequency distribution, the interval where the voltage difference ΔVL includes the value 0 (in this embodiment, the interval where the voltage difference ΔVL is greater than -5 V and less than or equal to 5 V) is placed in the center.
こうして頻度分布を更新すると、頻度分布に含まれるデータの総数としてのデータ数Nが所定個数Nref以上となったか否かを判定する(ステップS180)。所定個数Nrefは、データ数Nが統計的な誤差を小さくするのに十分な個数に達しているか否かを判定するための閾値であり、例えば、100個、200個、300個などに設定される。データ数Nが所定個数Nref未満のときには、本ルーチンを終了する。 After updating the frequency distribution in this way, it is determined whether the number of data N, which is the total number of data included in the frequency distribution, is equal to or greater than a predetermined number Nref (step S180). The predetermined number Nref is a threshold value for determining whether the number of data N has reached a number sufficient to reduce statistical error, and is set to, for example, 100, 200, 300, etc. When the number of data N is less than the predetermined number Nref, this routine is terminated.
データ数Nが所定個数Nref以上のときには、頻度分布から第1ヒストグラムを作成し(ステップS190)、第1ヒストグラムに基づいてシステムメインリレーSMRに溶着の予兆があるか否かを判定する溶着予兆判定を実行して(ステップS200)、本ルーチンを終了する。溶着予兆判定は、第1ヒストグラムの形状を調べることで行なわれる。 When the number of data N is equal to or greater than the predetermined number Nref, a first histogram is created from the frequency distribution (step S190), and a welding sign determination is performed to determine whether there are signs of welding in the system main relay SMR based on the first histogram (step S200), and this routine ends. The welding sign determination is performed by examining the shape of the first histogram.
図4は、第2ヒストグラムの一例を示す説明図である。第2ヒストグラムは、電圧センサ36aや電圧センサ39aの検出誤差が小さい場合のプリチャージが完了後システムメインリレーSMRをオンする前後のコンデンサ39の電圧の電圧差を階級とするヒストグラムとして予め実験や解析などにより定められたヒストグラムである。電圧センサ36aや電圧センサ39aの検出誤差が小さい場合、電圧センサ36aにより検出されたバッテリ36の電圧Vbと実際のバッテリ36の電圧との乖離や、電圧センサ39aが検出した電圧VLと実際のコンデンサ39の電圧(低電圧側電力ライン38bの電圧)との乖離が小さくなる。そのため、プリチャージが完了後システムメインリレーSMRをオンする前後のバッテリ36の電圧とコンデンサ39の電圧(低電圧側電力ライン38bの電圧)との差が小さく、第2ヒストグラムは、図示するように、電圧差ΔVLが値0を含む階級を中央に配置すると、データが中央付近に集中し、分布の裾が重い形状となる。第2ヒストグラムを正規分布と考えると、尖度が大きく、正の値となる。この場合、システムメインリレーSMRを接続したときに発生する電流が小さく、システムメインリレーSMRにかかる接点が荒れるストレスが小さく、システムメインリレーSMRが溶着する予兆がないと判定できる。
4 is an explanatory diagram showing an example of the second histogram. The second histogram is a histogram determined in advance by experiments, analysis, etc., as a histogram in which the voltage difference of the
図5は、第3ヒストグラムの一例を示す説明図である。第3ヒストグラムは、電圧センサ36aや電圧センサ39aの検出誤差が大きい場合のプリチャージが完了後システムメインリレーSMRをオンする前後のコンデンサ39の電圧の電圧差を階級とするヒストグラムとして予め実験や解析などにより定められたヒストグラムである。電圧センサ36aや電圧センサ39aの検出誤差が大きい場合、電圧センサ39aが検出した電圧VLと実際のコンデンサ39の電圧(低電圧側電力ライン38bの電圧)との乖離が大きくなる。そのため、プリチャージが完了後システムメインリレーSMRをオンする前後のバッテリ36の電圧とコンデンサ39の電圧(低電圧側電力ライン38bの電圧)との差が大きくなる回数が増加し、第3ヒストグラムは、図示するように、電圧差ΔVLが値0を含む階級を中央に配置すると、データが全体としてばらつき、分布の裾が軽い形状となる。第3ヒストグラムを正規分布と考えると、尖度が小さく、負の値となる。この場合、システムメインリレーSMRを接続したときに発生する電流が大きく、システムメインリレーSMRにかかる接点が荒れるストレスが大きく、システムメインリレーSMRが溶着する予兆があると判定できる。
5 is an explanatory diagram showing an example of the third histogram. The third histogram is a histogram determined in advance by experiments, analysis, etc. as a histogram in which the voltage difference between the voltage of the
このように、プリチャージが完了後システムメインリレーSMRをオンする前後のコンデンサ39の電圧の電圧差を階級とするヒストグラムの形状を調べることで、システムメインリレーSMRにストレスが大きくかかっているか否か、即ち、システムメインリレーSMRが溶着する予兆があるか否かを判定できる。こうした理由から、実施例では、第1ヒストグラムの形状(尖度)を調べることで、システムメインリレーSMRが溶着する予兆があるか否かを判定している。
In this way, by examining the shape of the histogram in which the voltage difference between the voltages of the
ステップS200の溶着予兆判定では、第1ヒストグラムの尖度K1が値0以上のときには、第1ヒストグラムの形状が第2ヒストグラムの形状に近いと判断して、システムメインリレーSMRが溶着する予兆がないと判定する。第1ヒストグラムの尖度K1が値0未満のときには、第1ヒストグラムの形状が第3ヒストグラムの形状に近いと判断して、システムメインリレーSMRが溶着する予兆があると判定する。このように、第1ヒストグラムの形状(尖度Sp1)を調べることにより、システムメインリレーSMRの溶着の予兆を判定できる。 In the welding indication determination in step S200, when the kurtosis K1 of the first histogram is equal to or greater than 0, it is determined that the shape of the first histogram is close to the shape of the second histogram, and it is determined that there is no indication that the system main relay SMR will weld. When the kurtosis K1 of the first histogram is less than 0, it is determined that the shape of the first histogram is close to the shape of the third histogram, and it is determined that there is an indication that the system main relay SMR will weld. In this way, by examining the shape (kurtosis Sp1) of the first histogram, it is possible to determine whether there is an indication that the system main relay SMR will weld.
以上説明した実施例の電源装置の制御装置を搭載した電気自動車20によれば、オン前電圧Vbeforeと、オン後電圧Vafterと、の差としての電圧差ΔVLを階級とする第1ヒストグラムに基づいて、システムメインリレーSMRの溶着の予兆を判定することにより、システムメインリレーSMRの溶着の予兆を判定できる。
According to the
実施例の電源装置の制御装置を搭載する電気自動車20では、ステップS200では、第1ヒストグラムの尖度Sp1を調べることによって溶着予兆判定を行なっている。しかしながら、第1ヒストグラムの尖度Sp1を調べることに代えて、第1ヒストグラムの電圧差ΔVLが値0を含む区間(実施例では、電圧差ΔVLが-5Vより大きく5V以下の区間)の回数(頻度)に対する他の区間の回数の合計値の割合を演算し、この割合が大きいときにはシステムメインリレーSMRの溶着の予兆があると判定してもよい。
In an
実施例の電源装置の制御装置を搭載する電気自動車20では、プリチャージでは、システムメインリレーSMRがオフの状態でコンデンサ39の電圧VLがバッテリ36の電圧VbとなるようにシステムメインリレーSMRとDC/DCコンバータ48とを制御する。しかしながら、バッテリ側電力ライン37の負極ラインと低電圧側電力ライン38bの負極ラインとの間またはバッテリ側電力ライン37の正極ラインと低電圧側電力ライン38bの正極ラインとの間に抵抗を介して充電用リレーを接続し、プリチャージにおいて、正極側リレーSMRB、負極側リレーSMRGのうち充電用リレーを接続していないほうのリレーをオンすると共に充電用リレーを接続しているほうのリレーをオフして、充電用リレーをオンとすることによりバッテリ36からの電力をコンデンサ39に供給してコンデンサ39の電圧VLをバッテリ36の電圧Vbとしてもよい。
In the
実施例では、本発明の電源装置の制御装置を電気自動車20に適用する場合について例示している。しかしながら、本発明の電源装置の制御装置は、直流電源と、直流電源から電力の供給を受ける電気回路と、直流電源からの第1電力ラインと、電気回路からの第2電力ラインと、の接続および接続の解除を行なうリレーと、リレーがオフの状態で記第2電力ラインに電力を供給可能な電力供給回路と、第2電力ラインの正極ラインと負極ラインとに取り付けられるコンデンサと、第2電力ラインの電圧を検出する電圧センサと、を備える電源装置を搭載するものであれば如何なるものに適用しても構わない。
In the embodiment, the power supply control device of the present invention is applied to an
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ECU70が「電源装置の制御装置」に相当する。
The following explains the relationship between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section on means for solving the problem. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the Examples and the main elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column does not limit the elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column, since the Examples are examples for specifically explaining the form for implementing the invention described in the Means for Solving the Problem column. In other words, the interpretation of the invention described in the Means for Solving the Problem column should be based on the description in that column, and the Examples are merely a specific example of the invention described in the Means for Solving the Problem column.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The above describes the form for carrying out the present invention using examples, but the present invention is not limited to these examples in any way, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various forms without departing from the scope of the invention.
本発明は、電源装置の制御装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the power supply control device manufacturing industry, etc.
20 電気自動車、22a,22b 駆動輪、24 デファレンシャルギヤ、26 駆動軸、32 モータ、34 インバータ、36 バッテリ、36a 電圧センサ、36b 電流センサ、37 バッテリ側電力ライン、38a 高電圧側電力ライン、38b 低電圧側電力ライン、39 コンデンサ、39a 電圧センサ、40 補機バッテリ、42 補機側電力ライン、48 DC/DCコンバータ、50 昇降圧コンバータ、70 ECU、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、87 車速センサ、SMR システムメインリレー、SMRB 正極側リレー、SMRG 負極側リレー。 20 Electric vehicle, 22a, 22b Drive wheels, 24 Differential gear, 26 Drive shaft, 32 Motor, 34 Inverter, 36 Battery, 36a Voltage sensor, 36b Current sensor, 37 Battery side power line, 38a High voltage side power line, 38b Low voltage side power line, 39 Capacitor, 39a Voltage sensor, 40 Auxiliary battery, 42 Auxiliary side power line, 48 DC/DC converter, 50 Step-up/step-down converter, 70 ECU, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 87 Vehicle speed sensor, SMR System main relay, SMRB Positive side relay, SMRG Negative side relay.
Claims (1)
前記直流電源から電力の供給を受ける電気回路と、
前記直流電源からの第1電力ラインと、前記電気回路からの第2電力ラインと、の接続および接続の解除を行なうリレーと、
前記リレーがオフの状態で前記第2電力ラインに電力を供給可能な電力供給回路と、
前記第2電力ラインの正極ラインと負極ラインとに取り付けられるコンデンサと、
を備える電源装置に搭載され、
前記リレーをオフからオンにするときには、前記リレーがオフの状態で前記第2電力ラインの電圧が前記直流電源の端子間電圧となるように前記リレーと前記電力供給回路とを制御するプリチャージを実行し、前記プリチャージを完了した後にオンするように前記リレーを制御する、電源装置の制御装置であって、
前記プリチャージの完了後且つ前記リレーをオンする前の前記第2電力ラインの電圧と、前記リレーをオンした後の前記第2電力ラインの電圧と、の差としての電圧差を階級とするヒストグラムに基づいて、前記リレーの溶着の予兆を判定する
電源装置の制御装置。 A DC power source;
an electric circuit that receives power from the DC power source;
a relay for connecting and disconnecting a first power line from the DC power source and a second power line from the electric circuit;
a power supply circuit capable of supplying power to the second power line when the relay is in an off state;
a capacitor attached to a positive line and a negative line of the second power line;
The power supply device includes:
a control device for a power supply device, which executes a precharge to control the relay and the power supply circuit when the relay is switched from off to on so that a voltage of the second power line becomes a voltage between terminals of the DC power supply while the relay is in an off state, and controls the relay to be on after the precharge is completed,
A control device for a power supply device that determines a sign of welding of the relay based on a histogram that classes a voltage difference as a difference between the voltage of the second power line after the precharge is completed and before the relay is turned on, and the voltage of the second power line after the relay is turned on.
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