电源系统技术领域
本公开涉及电源系统,更具体地说,涉及向负载供电的电源系统。
背景技术
向负载诸如电动机供电的电源系统安装在包括电动汽车、混合动力车辆等的电动
车辆中。
例如,在日本专利申请公开No.2014-54102(JP 2014-54102 A)中公开了一种在电
动机和电池之间具有升压转换器的电动汽车。在电动汽车中,在升压转换器的切换元件中
检测到短路故障发生时,通过断路器,使切换元件与电池断开。
作为用于驱动切换元件的驱动模块,在切换元件中发生异常的情况下,被配置为
输出异常信号的驱动模块是可用的。当通过使用该异常信号,将在切换元件中发生的异常
识别为短路故障时,可以确定是否起动断路器。
然而,如果驱动模块被配置为对发生短路故障和发生除短路故障外的异常的两种
情形,均输出公共异常信号,即使输出异常信号,也不能将检测的异常识别为短路故障。
发明内容
基于在切换元件中发生短路故障和和发生除短路故障外的异常期间输出公共异
常信号的假定,撰写下述说明书。本公开提供即使在任一情况下,均能识别出是否发生切换
元件的短路故障的电源系统。
根据本公开的电源系统向负载供电。电源系统包括蓄电装置、电压转换器、开关装
置、电子控制单元和异常信号输出装置。蓄电装置能向连接到负载的电源线供电。电压转换
器包括:在蓄电装置的正极和电源线之间提供的上切换元件;以及在蓄电装置的负极和用
于连接蓄电装置的正极和上切换元件的路径之间提供的下切换元件。开关装置被配置为可
在断开状态和连接状态之间切换,在断开状态中,使上切换元件和下切换元件中的一个开
关元件与蓄电装置断开,在连接状态中,该一个切换元件连接到蓄电装置。电子控制单元控
制上切换元件、下切换元件和开关装置。在检测到该一个切换元件的异常的情况下,异常信
号输出装置将异常信号输出到该电子控制单元。电子控制单元将开关装置从连接状态切换
到断开状态,然后当从异常信号输出装置接收到异常信号时,将用于闭合检测到异常的该
一个切换元件的接通信号输出到所述切换元件。电子控制单元当再次从该异常信号输出装
置接收到异常信号时,识别出该异常是短路故障。
根据该配置,当检测到上切换元件和下切换元件中的一个切换元件的异常时,将
异常信号从异常信号输出装置输出到电子控制单元。同时,电子控制单元当从异常信号输
出装置接收到异常信号时,将开关装置从连接状态切换到断开状态,然后将用于闭合检测
到异常的该一个切换元件的接通信号输出到所述切换元件。当从异常信号输出装置再次接
收到异常信号时,电子控制单元能识别出该异常为短路故障。以这种方式,即使在短路故障
发生的情况下以及在除短路故障外的异常发生的情况下,均输出公共异常信号的情形中,
也可以识别出是否发生切换元件的短路故障。
电源系统可以包括另一电压转换器和另一蓄电装置。该另一电压转换器相对于电
源线,与升压转换器并联连接。该另一蓄电装置能经由该另一电压转换器,将其电压高于蓄
电装置的电压的电力供给该电源线。该一个切换元件是上切换元件。
根据这种配置,在发生低压侧上切换元件的短路故障的情况下,可能从高压侧上
的该另一蓄电装置到低压侧上的蓄电装置产生短路电流。然而,当接收到异常信号时,电子
控制单元将开关装置从连接状态切换到断开状态以便使低压侧上切换元件与蓄电装置断
开。由此,能防止在这些蓄电装置之间产生短路电流。
电子控制单元可以被配置为当在电子控制单元将开关装置从连接状态切换到断
开状态,并且然后将接通信号输出到检测到异常的该一个切换元件的情况下,未从异常信
号输出装置再次接收到异常信号时,识别出该异常是除短路故障外的异常,并且将开关装
置从断开状态切换到连接状态。
根据这种配置,在电子控制单元将开关装置从连接状态切换到断开状态,并且然
后将接通信号输出到检测到其异常的该一个切换元件的情况下,未从异常信号输出装置再
次接收到异常信号时,电子控制单元能识别出检测的异常是除短路故障外的异常。此外,因
为使开关装置从断开状态切换到连接状态,能将来自由电压转换器转换其电压的蓄电装置
的电力再次供给负载。
附图说明
在下文中,将参考附图,描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重
要性,其中,相同的数字表示相同的元件,以及其中:
图1是电动车辆的配置的视图;
图2是驱动模块的配置的视图;
图3是用于说明故障信号的输出模式的表;
图4是由ECU执行的异常识别处理的一个示例的流程图;
图5A包括时序图,其示出在异常发生期间,信号的输出状态的变化的一个示例;
图5B包括时序图,其示出在异常发生期间,信号的输出状态的变化的一个示例;
图6是包括用于从低压侧电池断开下臂元件的继电器的电源系统的视图,下臂元
件连接到电池;
图7是包括一个电池和一个升压转换器,并且还包括用于从电池断开上臂元件的
继电器的电源系统的视图;以及
图8是包括一个电池和一个升压转换器,并且还包括用于从电池断开下臂元件的
继电器的电源系统的视图。
具体实施方式
将参考附图,详细描述有关本公开的实施例。注意,由相同的参考数字表示参考图
中的相同或相应的部件,并且将不重复其描述。
在该实施例中,作为电动车辆的一个示例性模式,将描述有关不安装发动机并且
通过电动发电机MG的运转行驶的电动汽车。注意,电动车辆不限于电动汽车。可以是通过发
动机和电动发电机MG两者的运转行驶的混合动力车辆。
图1是电动车辆1的配置的视图。电动车辆1包括电子控制单元(ECU)40、电动发电
机MG、逆变器30、平滑电容器CH和电源系统100。
ECU 40对应于“电子控制单元”的一个实施例。尽管未示出,通过包括中央处理单
元(CPU)、存储器和缓冲器配置ECU 40。基于在存储器中存储的映射、程序等,ECU 40执行特
定计算处理。然后,ECU 40输出对应于计算处理的结果的命令,由此控制每一装置。注意,
ECU 40的一部分或全部可以被构造成由硬件,诸如电子电路执行计算处理。
电动发电机MG和逆变器30对应于“负载”的一个实施例。电动发电机MG通过使用由
逆变器30供给的交流电,旋转驱动轮(未示出)。对应于来自ECU 40的命令,逆变器30将经由
电源线PL,从电源系统100提供的直流电转换成三相交流电流,并且将三相交流电流输出到
电动发电机MG。
平滑电容器CH连接在电源线PL和基准线NL之间并且平滑电源线PL和基准线NL之
间的电压VH。平滑电容器CH被提供有检测电压VH并且将其输出到ECU 40的电压传感器43。
电源系统100包括:两个电池B1和电池B2,能将电力供给电源线PL;平滑电容器C1,
连接到电池B1的正极和负极的两个端子;平滑电容器C2,连接到电池B2的正极和负极的两
个端子;提供在电池B1与电源线PL和基准线NL的每一个之间的升压转换器10;以及在电池
B2与电源线PL和基准线NL的每一个之间提供的升压转换器20。
电池B1对应于“蓄电装置”的一个实施例,以及电池B2对应于“另一蓄电装置”的一
个实施例。电池B1和电池B2的每一个是被配置成可充电和放电的DC电源,并且例如是二次
电池,诸如锂离子电池或镍氢电池或通过包括蓄电元件,诸如双电层电容器配置。注意,电
池B1和电池B2的每一个可以被配置成通过使用来自外部的电力充电。例如,电池B1和电池
B2可以连接到可与外部电源相连的充电器,以及当用户将充电器连接到外部电源时,可以
从外部电源向电池B1和电池B2供电。
电池B2相对于电源线PL,与电池B1并联。在该实施例中,电池B2能将比电池B1更高
的电压的电力供给电源线PL。
平滑电容器C1平滑电池B1的端子之间的电压VB1。电池B1提供有检测电压VB1并且
将其输出到ECU 40的电压传感器41。
平滑电容器C2平滑电池B2的端子之间的电压VB2。电池B2提供有检测电压VB2并且
将其输出到ECU 40的电压传感器42。
升压转换器10对应于“电压转换器”的一个实施例。升压转换器10升高电池B1的电
压并且将该电力供给电源线PL。
升压转换器10包括:上臂元件,通过包括在电池B1的正极和电源线PL之间提供的
切换元件Q1和二极管D1配置,以及下臂元件,通过包括在电池B1的负极和用于将电池B1的
正极与切换元件Q1相连的路径之间提供的切换元件Q2和二极管D2配置。更具体地说,电抗
器L1的一端连接到电池B1的正极,并且在电抗器L1的另一端和电源线PL之间提供上臂元
件。此外,在电抗器L1的另一端和电池B1的负极之间提供下臂元件。在下文中,将连接到电
池B1的正极的电抗器L1的末端也称为“电抗器L1的一端”,以及将连接到切换元件Q2的电抗
器L1的末端也称为“电抗器L1的另一端”。
切换元件Q1对应于“上切换元件”和“一个切换元件”的每一个的一个实施例。切换
元件Q1由IGBT元件配置。切换元件Q1的集电极经由供电线PL1,连接到电源线PL。注意,供电
线PL1是将电力从电池B1供给电源线PL的线路。二极管D1的阴极连接到切换元件Q1的集电
极。二极管D1的阳极连接到切换元件Q1的发射极。
切换元件Q2对应于“下切换元件”的一个实施例。切换元件Q2由IGBT元件配置。切
换元件Q2的集电极连接到电抗器L1的另一端。切换元件Q2的发射极连接到电池B1的负极。
二极管D2的阴极连接到切换元件Q2的集电极。二极管D2的阳极连接到切换元件Q2的发射
极。
对应于在由电压传感器41检测的电压VB1和由电压传感器43检测的电压VH的基础
上,从ECU 40输出的命令,具有这种配置的升压转换器10升高电池B1的电压并且将该电力
供给电源线PL。
例如,在升压操作期间,在升压转换器10中,切换元件Q1仍然处于断开状态,并且
控制切换元件Q2,使其以特定占空比反复地处于接通状态和断开状态。注意,当切换元件处
于断开状态时,切换元件处于打开状态,即,非导电状态,以及当切换元件处于接通状态时,
切换元件处于闭合状态,即,导电状态。以这种方式,将切换元件Q2处于接通时流过的电流
在电抗器L1中累积为电磁能。然后,当切换元件Q2转变成断开状态时,使累积的电磁能叠加
在放电电流上。以这种方式,升高电池B1的电压。
升压转换器20对应于“另一电压转换器”的一个实施例。升压转换器20相对于电源
线PL,与升压转换器10并联连接。升压转换器20升高电池B2的电压并且将电力供给电源线
PL。
升压转换器20包括:上臂元件,通过包括在电池B2的正极和电源线PL之间提供的
切换元件Q3和二极管D3配置;下臂元件,通过包括在电池B2的负极和用于连接电池B2的正
极和切换元件Q3的路径之间提供的切换元件Q4和二极管D4配置。更具体地说,电抗器L2的
一端连接到电池B2的正极,以及在电抗器L2的另一端和电源线PL之间提供上臂元件。此外,
在电抗器L2的另一端和电池B2的负极之间提供下臂元件。
因为升压转换器20的上臂元件(切换元件Q3,二极管D3)具有与上述升压转换器10
的上臂元件(切换元件Q1,二极管D1)类似的结构,将不再描述。此外,因为升压转换器20的
下臂元件(切换元件Q4,二极管D4)具有与上述升压转换器10的下臂元件(二极管D2,二极管
D2)类似的结构,将不再描述。
对应于在由电压传感器42检测的电压VB2和由电压传感器43检测的电压VH的基础
上,从ECU 40输出的命令,具有这种配置的升压转换器20升高电池B2的电压并且将该电力
供给电源线PL。因为升压转换器20的升压操作与升压转换器10的升压操作类似,将不再描
述。
注意,升压转换器10,20作为升压电路操作,然而,当在电动车辆1的再生制动期
间,由电动发电机MG生成的电力回到电池B1,B2时,它们可以作为降压电路操作。
如上所述,通过使用两个电池B1,B2和两个升压转换器10,20,能稳定地确保足以
操作电动发电机MG的电力。即使在一个电池的蓄电状态劣化的情况下,或在该切换元件中
发生短路故障时,也能将另一电池的电力供给电源线PL。
升压转换器10在电抗器L1的另一端与电源线PL和供电线PL2的连接点X之间的路
径中设置有保险丝50,通过供电线PL2,将来自电池B2的电力供给电源线PL。在该实施例中,
在切换元件Q1与电抗器L1的另一端和切换元件Q2的连接点Y之间提供保险丝50。
保险丝50对应于“开关装置”的一个实施例。对应于从ECU 40输出的命令,保险丝
50被配置为能够在断开状态和连接状态之间切换,在断开状态中,包括切换元件Q1的上臂
元件与电池B1断开,在连接状态中,包括切换元件Q1的上臂元件与电池B1连接。
保险丝50包括:由与切换元件Q1相同规格的IGBT元件配置的切换元件Q5;由与切
换元件Q2相同规格的IGBT元件配置的切换元件Q6;与二极管D1相同规格的二极管D5,以及
与二极管D2相同规格的二极管D6。注意,相同规格是指部件处于相同形状(注意,其封装是
相同的)并且呈现相同性能。即,在部件处于相同规格的情况下,部件能通用。注意,切换元
件Q1至Q6不限于IGBT元件,而是可以分别由MOSFET或双极晶体管配置。
切换元件Q5的集电极和切换元件Q6的集电极连接到切换元件Q1的发射极。切换元
件Q5的发射极和切换元件Q6的发射极连接到电抗器L1的另一端和切换元件Q2的集电极。二
极管D5的阴极连接到切换元件Q5的集电极。二极管D5的阳极连接到切换元件Q5的发射极。
二极管D6的阴极连接到切换元件Q6的集电极。二极管D6的阳极连接到切换元件Q6的发射
极。
在升压转换器10的正常操作期间,在电源系统100中,从高压侧电池B2到低压侧电
池B1,不产生短路电流。然而,在保险丝50处于连接状态的同时,在升压转换器10中发生切
换元件Q1的短路故障(由切换元件Q1的集电极和发射极之间的短路引起的故障,使切换元
件Q1始终处于接通状态)的情况下,由于将比电池B1的电压高的电池B2的电压施加到连接
点X的事实,从电池B2到电池B1,可能产生短路电流。
因此,在切换元件Q1正常的情况下,ECU 40使切换元件Q5和切换元件Q6进入接通
状态并且使保险丝50进入连接状态。另一方面,在切换元件Q1中发生异常的情况下,ECU 40
使切换元件Q5和切换元件Q6进入断开状态并且使保险丝50进入断开状态。如上所述,即使
在切换元件Q1中发生的异常是短路故障的情况下,能通过使切换元件Q1与电池B1断开,防
止发生产生从电池B2到电池B1的短路电流。
因为保险丝50断开连接点X和电抗器L1的另一端之间的路径,能防止通过将电池
B2的电压施加到电抗器L1引起的对电抗器L1的损坏,并且还能防止将电池B2的电压应用于
平滑电容器C1。
驱动模块70连接到切换元件Q1。注意驱动模块70不限于与切换元件Q1的连接。驱
动模块70分别连接到包括在切换元件Q2至Q6中的切换元件以及逆变器30。在下文中,将描
述连接到切换元件Q1的驱动模块70。
图2是驱动模块70的配置的视图。驱动模块70包括驱动电源77、电流传感器71、温
度传感器72和驱动IC 75。注意,驱动IC 75对应于“异常信号输出装置”的一个实施例。
驱动电源77将来自未示出的另一电池的电力供给驱动IC 75。电流传感器71通过
包括例如电阻器配置并且检测流过切换元件Q1的发射极电流并且将其输出到驱动IC 75。
温度传感器72通过包括例如二极管配置,并且例如检测切换元件Q1的温度并且将其输出到
驱动IC 75。
ECU 40将用于闭合切换元件Q1的门信号输出到所述切换元件Q1。门信号对应于
“接通信号”的一个实施例。切换元件Q1经由驱动IC 75,接收从ECU 40输出的门信号。在切
换元件Q1接收门信号的情况下,使门信号进入接通状态。在切换元件Q1不接收门信号的情
况下,门信号进入断开状态。在驱动IC 75从ECU 40接收门信号的情况下,即,在门信号是接
通状态的情况下,通过使用从驱动电源77供给的电力,将特定电压(例如15V)施加到切换元
件Q1的栅极。当将特定电压施加到栅极时,使切换元件Q1处于接通状态。另一方面,在门信
号处于断开状态的情况下,不将特定电压施加到栅极,由此,使切换元件Q1处于断开状态。
驱动IC 75输出短路故障发生的情形和除短路故障外的异常发生的情形之间公共
的故障信号。故障信号对应于“异常信号”的一个实施例。在输出故障信号的情况下,使故障
信号处于接通状态。在不输出故障信号的情况下,使故障信号处于断开状态。
图3是用于说明故障信号的输出模式的表。如图3所示,在保险丝50处于连接状态
并且产生强度至少等于特定值、作为电流传感器71检测的电流的过电流情况下,驱动IC 75
将故障信号输出到ECU 40(图3的模式B)。不仅在切换元件Q1中发生短路故障的情况下,而
且在除短路故障外的异常(例如,除切换元件Q1外的部件的故障)发生的情况下,均生产生
过电流。同时,在保险丝50处于断开状态的情况下,电流不会流过切换元件Q1。因此,不产生
过电流,并且驱动IC 75不输出故障信号。
此外,如图3所示,在保险丝50处于连接状态并且由温度传感器72检测的温度变得
至少等于特定值的过热发生的情况下,驱动IC 75将故障信号输出到ECU 40(图3中的模式
C)。不仅在切换元件Q1中发生短路故障的情况下,而且在除短路故障外的异常发生的情况
下,均会发生过热。同时,在保险丝50处于断开状态的情况下,过电流不会流过切换元件Q1。
因此,过热不会发生,并且驱动IC 75不输出故障信号。
此外,如图3所示,在保险丝50处于连接状态、门信号处于接通状态,并且驱动电源
77的输出电压降低至最多等于特定值的情况下,驱动IC 75将故障信号输出到驱动模块70
(图3的模式A)。其中,当在切换元件Q1中发生短路故障时,连同集电极和发射极之间的部分
的短路,栅极和发射极之间的部分也被短路。因此,当切换元件Q1在短路故障期间,从ECU
40接收到门信号时,由于短路电流流过栅极和发射极之间的部分,降低驱动电源77的输出
电压。驱动IC 75检测该驱动电源77的输出电压的降低。仅在切换元件Q1中发生短路故障的
情况下,才检测到驱动电源77的输出电压的降低。注意,同样在保险丝50处于断开状态并且
门信号处于接通状态的情况下,驱动IC 75输出故障信号以便检测驱动电源77的输出电压
的降低(图3的模式D)。
如通过使用图3所述,在短路故障发生的情况下以及在除短路故障外的异常发生
的情况下,驱动IC 75输出公共故障信号。因此,在保险丝50处于连接状态的情况下,ECU 40
不能仅通过接收故障信号,识别出检测的异常是切换元件Q1的短路故障。因此,即使在除短
路故障外的异常发生的情况下,切换元件Q1的短路故障发生的可能性不为0。由此,保险丝
50不能再次进入连接状态。同时,尽管事实是在切换元件Q1中未发生短路故障,但保险丝50
仍然处于断开状态的情况下,仅能将电池B2的电力供给电源线PL。因此,不能实现电动车辆
1的长时间行驶。此外,在连接到电池B2的升压转换器20中,可能发生诸如控制失灵的异常。
鉴于上述问题,ECU 40执行图4中所示的异常识别处理,由此识别出当从驱动IC
75接收到故障信号时,检测的异常是否为切换元件Q1的短路故障。在下文中,将进行详细描
述。
如由图3的模式D所示,在保险丝50处于断开状态、门信号处于接通状态,并且异常
为短路故障的情况下,降低驱动电源77的输出电压,由此驱动IC 75输出故障信号。另一方
面,在异常为除短路故障外的异常的情况下,不降低驱动电源77的输出电压,由此不输出故
障信号。通过使用此,当从驱动IC 75接收到故障信号时,ECU 40将保险丝50从连接状态切
换到断开状态,然后,将故障信号输出到检测到其异常的切换元件Q1。注意,ECU 40的这种
处理也称为确认处理。以这种方式,ECU 40创建模式D的情形,如图3所示。因此,当在确认处
理期间,再次从驱动IC 75接收到故障信号时,ECU 40能识别出检测的异常是短路故障。以
这种方式,即使当在短路故障发生的情况下,以及在除短路故障外的异常发生的情况下,输
出公共故障信号时,也可以识别出切换元件Q1的短路故障是否发生。
将参考图4、图5A和图5B,详细地描述有关异常识别处理。图4是由ECU 40执行的异
常识别处理的一个示例的流程图。注意,本文将描述用于识别出在切换元件Q1中发生的异
常的异常识别处理。图4所示的流程图的每一步骤(在下文中,简写为S)主要由ECU 40的软
件处理,但也可以通过在ECU 40中制造的硬件(电子电路)实现。同时,图5A示出了在连接到
低压侧电池B1的上臂元件,即切换元件Q1中发生除短路故障外的异常的情况下,该信号的
输出状态的一个示例,以及图5B示出了在切换元件Q1中发生短路故障的情况下,该信号的
输出状态的一个示例。
从保险丝50处于连接状态的情形,开始图4中的处理。如图4所示,ECU 40确定故障
信号是否进入接通状态(S10)。当接收到该故障信号时,ECU 40识别出该故障信号处于接通
状态。当未接收到故障信号时,ECU 40识别出该故障信号处于断开状态。
如果故障信号处于断开状态(S10为否),ECU 40终止该处理。
另一方面,如果故障信号处于接通状态(S10为是),ECU 40使保险丝50进入断开状
态(S11)。这是因为在该时间点,ECU 40不能识别出检测的异常是否是切换元件Q1的短路故
障。例如,如图5A,5B所示,在时刻t1,故障信号进入接通状态的情况下,ECU 40使保险丝50
进入断开状态。
以这种方式,即使在切换元件Q1的短路故障发生的情况下,也能防止发生从电池
B2到电池B1的短路电流。此外,只要使保险丝50进入断开状态,电流不再流过切换元件Q1。
因此,不会发生过电流或过热,以及故障信号逐步从接通状态切换到断开状态。
此外,在使保险丝50进入断开状态时,ECU 40输出门信号的情况下,ECU 40停止输
出门信号。
接着,ECU 40确定是否处于能将门信号输出到切换元件Q1的状态(S12)。例如,ECU
40确定是否处于故障信号从接通状态切换到断开状态以及切换元件Q1能经由驱动IC 75接
收该门信号的状态。例如,如图5A和5B所示,ECU 40确定是否处于故障信号在时刻t2从接通
状态切换到断开状态,并且此后切换元件Q1在特定时段内能接收该门信号的状态。
如果不能将门信号输出到切换元件Q1(S12为否),ECU 40重复S12的处理。
另一方面,如果能将门信号输出到切换元件Q1(S12为是),ECU 40使保险丝50仍然
处于断开状态并且执行用于将门信号输出到切换元件Q1的确认处理(S13)。例如,如图5A和
5B所示,当在时刻t3,使切换元件Q1进入能够接收门信号的状态时,ECU 40使保险丝50仍然
处于断开状态并且将门信号输出到切换元件Q1。以这种方式,ECU 40产生图3所示的模式D
的情形。
在S13后,ECU 40在确认处理期间,再次从驱动IC 75接收故障信号并且确定该故
障信号是否进入接通状态(S14)。
如果尽管事实是如模式D所示,将门信号输出到切换元件Q1,同时保险丝50仍然处
于断开状态,但故障信号仍然处于断开状态(S14为否),ECU 40识别出在切换元件Q1中发生
除短路故障外的异常(S15)。例如,如图5A所示,在尽管事实是在时刻t3,将门信号输出到切
换元件Q1,但故障信号仍然处于断开状态的情况下,ECU 40识别出在切换元件Q1中发生除
短路故障外的异常。
在未发生切换元件Q1的短路故障的情况下,ECU 40再次使保险丝50处于连接状
态。以这种方式,ECU 40允许通过升压转换器10,再次升高电压(S16)并且终止该处理。例
如,如图5A所示,ECU 40在时刻t5,再次使保险丝50进入连接状态。
以这种方式,在切换元件Q1中未发生短路故障的情况下,能将电压由升压转换器
10升高的、来自电池B1的电力再次供给电源线PL。
另一方面,在如模式D中,保险丝50仍然处于断开状态的同时,使门信号输出到切
换元件Q1,并且由此故障信号再次进入接通状态的情况下(S14为是),ECU 40识别出在切换
元件Q1中发生短路故障(S17)。例如,如图5B所示,在时刻t3,将门信号输出到切换元件Q1并
且在时刻t4,故障信号再次进入接通状态的情况下,ECU 40识别出发生切换元件Q1的短路
故障。
接着,ECU 40确定是否有必要使用低压侧电池B1(S18)。作为即使在发生切换元件
Q1的短路故障期间,变得有必要使用电池B1的情形,能考虑下述情况。例如,从未示出的、辅
机电池向诸如制动电路的辅机系统的配置提供电力。同时,将通过未示出的DC/DC转换器转
换电压的电力供给辅机电池。预先确定该DC/DC转换器的最大许可电压。因此,该DC/DC转换
器不能用于高压侧电池B2,而是仅能用于低压侧电池B1。由此,在辅机电池的蓄电量显著地
降低的情况下,变得有必要使用电池B1的电力。
如果有必要使用电池B1(S18为是),ECU 40不将门信号输出到切换元件Q1,并且使
保险丝50再次进入连接状态(S19)。例如,如图5B所示,在有必要使用电池B1的情况下,在时
刻t5,ECU 40使保险丝50再次进入连接状态。然而,在该情况下,即使当保险丝50处于连接
状态时,ECU 40也不会将门信号输出到切换元件Q1。
以这种方式,能经由其中发生短路故障的切换元件Q1,再次使用电池B1的电力。此
外,不将门信号输出到切换元件Q1。由此,通过驱动IC 75检测驱动电源77的输出电压的降
低,不输出故障信号。
另一方面,如果不必使用电池B1(S18为否),或在S19的处理后,ECU 40终止该处
理。
如迄今所述,在保险丝50处于连接状态并且从驱动IC 75接收到故障信号的情况
下,根据本实施例的ECU 40执行确认处理,其中,保险丝50从连接状态切换到断开状态,然
后,将门信号输出到检测到其异常的切换元件Q1。在确认处理期间,再次从驱动IC 75接收
到故障信号的情况下,ECU 40识别出所检测的异常为短路故障。以这种方式,即使当在切换
元件Q1中发生短路故障的情况下,以及在发生除短路故障外的异常的情况下,输出公共故
障信号时,也可以识别出是否发生切换元件Q1的短路故障。在识别出发生除短路故障外的
异常的情况下,ECU 40能使保险丝50再次进入连接状态。
在该实施例中,通过包括分别由IGBT元件配置的切换元件Q5,Q6,以及二极管D5,
D6,配置保险丝50。然而,可以通过包括其他元件配置保险丝50。例如,如图6所示,通过包括
继电器60配置保险丝50。
在该实施例中,已经通过使用图4、图5A和图5B描述了用于识别出在升压转换器10
的上臂元件中包括的切换元件Q1发生异常的异常识别处理。然而,除切换元件Q1外,该实施
例中的异常识别处理可以应用于包括在升压转换器10的下臂元件中的切换元件Q2、包括在
升压转换器20的上臂元件中的切换元件Q3以及包括在升压转换器20的下臂元件中的切换
元件Q4的任何一个以便识别出在那些切换元件的任何一个中发生的异常。即,切换元件Q2、
切换元件Q3和切换元件Q4的任何一个对应于“一个切换元件”的该一个实施例。
例如,如图6所示,可以在连接点Y和切换元件Q2之间提供保险丝50。因此,即使在
由于某些原因,发生切换元件Q2的短路故障的情况下,当使保险丝50处于断开状态时,切换
元件Q2与电池B1电气地断开。由此,能防止生成在电池B1的正极和负极之间流动的短路电
流。此外,执行异常识别处理,并且在保险丝50处于断开状态的情况下,对切换元件Q2执行
确认处理。以这种方式,可以识别出是否发生切换元件Q2的短路故障。
在该实施例中,电源系统100包括两个电池B1,B2和两个升压转换器10,20。然而,
如图7所示,电源系统100可以包括一个电池B1和一个升压转换器10。正如所述的配置,电源
系统100可以进一步在连接点Y和切换元件Q1之间设置有保险丝50。执行异常识别处理,并
且在保险丝50处于断开状态的情况下,对切换元件Q1执行确认处理。以这种方式,即使通过
这种配置,也可以识别出切换元件Q1的短路故障是否发生。
如图8所示,电源系统100可以包括一个电池B1和一个升压转换器10,并且可以进
一步在连接点Y和切换元件Q2之间设置有保险丝50。执行异常识别处理,并且在保险丝50处
于断开状态的情况下,对切换元件Q2执行确认处理。以这种方式,即使通过这种配置,也可
以识别出切换元件Q2的短路故障是否发生。
能适当地组合上述实施例及其改进示例。