蓄电系统以及具备该蓄电系统的车辆
文献发布时间:2023-06-19 11:21:00
技术领域
本公开涉及蓄电系统以及具备该蓄电系统的车辆。
背景技术
日本特开2003-243049公开了搭载于车辆的电池模块(蓄电装置)。电池模块设置有能够切断电力的继电器(参照日本特开2003-243049)。
发明内容
在搭载于车辆等的大容量的蓄电系统中,在配设于蓄电装置与负载驱动装置(电力变换装置)之间的电力线对中设置有继电器(SMR:System Main Relay,系统主继电器)。而且,在SMR中,一般设置有用于减轻在使SMR从电力切断状态(关断状态)成为导通状态(接通状态)的情况下产生的冲击电流的预充电电路。
在由触点继电器构成这样的SMR的情况下,有时在制造时异物混入到继电器内。而且,有时混入的异物与SMR的使用相伴地移动而附着于触点表面,由此有可能会无法使SMR成为导通状态。
本公开提供能够抑制因混入于SMR的异物而无法使SMR成为导通状态的情形的蓄电系统以及具备该蓄电系统的车辆。
本公开的第1方式所涉及的蓄电系统具备:蓄电装置;继电器装置,设置于电力线对,该电力线对配设于与蓄电装置交换电力的电力变换装置与蓄电装置之间;电容器,在继电器装置与电力变换装置之间设置于电力线对间;以及电子控制装置,控制继电器装置。继电器装置包括:第1继电器,设置于电力线对的一方;第2继电器,设置于电力线对的另一方;以及预充电电路,与第2继电器并联地连接。预充电电路包括第3继电器以及与第3继电器串联地连接的限制电阻。第1继电器以及第2继电器分别为触点继电器。电子控制装置构成为在无法使第1继电器以及第2继电器的一方从电力切断状态成为导通状态的情况下执行预定的异物去除处理。异物去除处理包括如下处理:从第1继电器至第3继电器为电力切断状态的状态使不是无法成为导通状态的继电器的继电器成为导通状态,之后,向无法成为导通状态的继电器输出导通指令。
上述蓄电系统具备预充电电路,在使蓄电装置与电力变换装置的连接成为导通状态时,通常为了减轻从蓄电装置向电容器的冲击电流,利用预充电电路一边抑制电流一边对电容器进行充电,减小蓄电装置与电容器的电压差之后,使第1以及第2继电器这双方成为导通状态。
而且,在该蓄电系统中,在无法使第1以及第2继电器的一方成为导通状态的情况下,执行异物去除处理。在异物去除处理中,不是无法成为导通状态的继电器的继电器成为导通状态,之后,向无法成为导通状态的继电器输出导通指令。由此,在蓄电装置与电容器的电压差大的状态下,向无法成为导通状态的继电器输出导通指令,所以有能够在该继电器的触点处产生电弧而利用其能量来去除异物的可能性。
此外,无法使继电器成为导通状态的原因也许未必为异物,但当原因是由异物造成时,有能够去除异物的可能性。因而,根据上述结构,能够抑制因混入于内部的异物而无法使第1或者第2继电器成为导通状态的情形。
在上述方式中,所述电子控制装置也可以构成为在所述蓄电系统启动时执行预充电处理,该预充电处理为如下处理:在使所述第1继电器成为导通状态之后、使所述第2继电器成为导通状态之前,使所述第3继电器成为导通状态,
所述电子控制装置也可以在无法使所述第1继电器以及第2继电器的一方从电力切断状态成为导通状态的情况下,不执行所述预充电处理,而执行所述异物去除处理。
根据上述结构,在蓄电装置与电容器的电压差大的状态下,向无法成为导通状态的继电器输出导通指令,所以有能够在该继电器的触点处产生电弧而利用其能量来去除异物的可能性。因而,根据上述结构,能够抑制因混入于内部的异物而无法使第1或者第2继电器成为导通状态的情形。
在上述方式中,所述电子控制装置也可以构成为在所述蓄电系统启动时执行预充电处理,该预充电处理为如下处理:在使所述第1继电器成为导通状态之后、使所述第2继电器成为导通状态之前,使所述第3继电器成为导通状态,
所述电子控制装置也可以构成为在无法使所述第2继电器从电力切断状态成为导通状态的情况下,在所述异物去除处理中,使所述第1继电器成为导通状态,之后,从使所述第3继电器成为导通状态起经过预定时间之后,向所述第2继电器输出导通指令,
所述预定时间也可以比在所述预充电处理中从使所述第3继电器成为导通状态起至使所述第2继电器成为导通状态为止的预充电时间短。
根据上述结构,通过调整预定时间,能够调整在异物去除处理中向第2继电器输出导通指令时的蓄电装置与电容器的电压差的大小。因而,能够在异物去除处理中一边考虑第2继电器可能受到的损伤一边去除异物。
在上述方式中,所述电子控制装置也可以构成为在所述蓄电系统启动时执行预充电处理,该预充电处理为如下处理:在使所述第1继电器成为导通状态之后、使所述第2继电器成为导通状态之前,使所述第3继电器成为导通状态,
所述电子控制装置也可以构成为在无法使所述第2继电器从电力切断状态成为导通状态的情况下,在所述异物去除处理中,使所述第1继电器成为导通状态,之后,使所述第3继电器成为导通状态之后,向所述第2继电器输出导通指令,
在所述异物去除处理中向所述第2继电器输出导通指令时的所述蓄电装置的电压与所述电容器的电压的电压差也可以比在所述预充电处理中使所述第2继电器成为导通状态时的所述电压差大。
根据上述结构,在异物去除处理中向第2继电器输出导通指令时的蓄电装置与电容器的电压差比在预充电处理中使第2继电器成为导通状态时的电压差大。由此,能够在异物去除处理中一边考虑第2继电器可能受到的损伤一边去除异物。
另外,本公开的第2方式所涉及的车辆具备:所述蓄电系统;电力变换装置,与所述蓄电系统交换电力;以及行驶用的电动机,从所述电力变换装置接受电力而产生驱动力。
根据上述结构,能够抑制因混入于蓄电系统的继电器的异物而无法使第1或者第2继电器成为导通状态的情形。因而,能够抑制由于继电器装置不成为导通状态而无法从蓄电装置向电力变换装置供给电力从而车辆无法行驶的情形。
根据本公开的蓄电系统,能够抑制因混入于继电器装置的继电器的异物而无法使继电器装置成为导通状态的情形。另外,根据本公开的车辆,能够抑制车辆无法行驶的情形。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业上的意义,其中相同的符号表示相同的元件,其中:
图1是概略地示出搭载有本公开的实施方式1的蓄电系统的车辆的结构的图。
图2是示出构成SMR的触点继电器的结构的一个例子的图。
图3是示出继电器接通时的状态(导通状态)的图。
图4是示出在继电器的触点表面附着有异物时的状态的图。
图5是示出去除混入于继电器内部的异物时的情形的图。
图6是示出由ECU执行的继电器监视处理的次序的一个例子的流程图。
图7是示出在图6的步骤S65中执行的继电器异物去除处理的次序的一个例子的流程图。
图8是示出各继电器为正常时的各继电器的动作的时序图。
图9是示出第1异常标志为ON时的各继电器的动作的时序图。
图10是示出第2异常标志为ON时的各继电器的动作的时序图。
图11是示出实施方式2中的继电器异物去除处理的次序的一个例子的流程图。
图12是示出在实施方式2中第2异常标志为ON时的各继电器的动作的时序图。
图13是示出变形例中的继电器异物去除处理的次序的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本公开的实施方式。此外,对图中相同或者相当部分附加相同的符号,不重复其说明。
[实施方式1]
图1是概略地示出搭载有本公开的实施方式1的蓄电系统的车辆的结构的图。此外,以下,代表性地说明车辆为电动汽车(EV(Electric Vehicle))的情况,但本公开的蓄电系统不限定于搭载于EV的蓄电系统,也可以搭载于混合动力车辆(HV(Hybrid Vehicle))、插电式HV等,进而还能够应用于车辆以外的用途。
参照图1,车辆1具备蓄电装置10、功率控制单元(以下“称为PCU(Power ControlUnit)”。)20、电动发电机(以下,称为“MG(Motor Generator)”。)30、驱动轮40以及系统主继电器(SMR)50。另外,车辆1还具备平滑电容器55、电压传感器60、电流传感器62、电子控制装置(以下,称为“ECU(Electronic Control Unit)”。)70以及启动开关(ST-SW)80。
蓄电装置10为构成为能够再次充电的电力储存部件。蓄电装置10例如构成为包括锂离子电池或者镍氢电池等二次电池、双电层电容器等蓄电元件。此外,锂离子二次电池为将锂作为电荷载体的二次电池,除了可以包括电解质为液体的普通的锂离子二次电池之外,还可以包括使用了固体的电解质的所谓的全固体电池。
蓄电装置10积蓄有用于驱动MG30的电力,能够经由PCU20将电力供给到MG30。另外,蓄电装置10在MG30发电时经由PCU20接受发电电力而被充电。
PCU20依照来自ECU70的控制信号,在蓄电装置10与MG30之间执行双向的电力变换。PCU20例如构成为包括驱动MG30的逆变器、以及使供给到逆变器的直流电压升压到蓄电装置10的输出电压以上的转换器。
MG30代表性的是交流旋转电机,例如为在转子中埋设有永久磁铁的三相交流同步电动机。MG30由PCU20驱动而产生旋转驱动力,MG30产生的驱动力被传递给驱动轮40。另一方面,在车辆1的制动时、下坡面处的加速度下降时,MG30作为发电机进行动作,进行再生发电。MG30发电而得到的电力经由PCU20供给到蓄电装置10。
平滑电容器55电连接于正极线PL与负极线NL之间,使正极线PL与负极线NL之间的电压变动的交流分量平滑化。此外,平滑电容器55也可以包含于PCU20。
SMR50包括继电器SMRB、SMRG、SMRP以及限制电阻52。继电器SMRB设置于将蓄电装置10的正极与PCU20进行连接的正极线PL。继电器SMRG设置于将蓄电装置10的负极与PCU20进行连接的负极线NL。继电器SMRP以及限制电阻52串联地连接,与继电器SMRG并联地连接。
在本实施方式1中,各继电器由触点继电器(机械式继电器)构成。此外,关于继电器SMRP,也可以使用无触点继电器(半导体继电器)。各继电器响应于来自ECU70的控制信号而接通(ON)/关断(OFF)。
继电器SMRP以及限制电阻52形成用于减轻在SMR50的接通时流过的冲击电流的预充电电路。即,在SMR50被接通的情况下,在继电器SMRB被接通之后、继电器SMRG被接通之前,继电器SMRP被接通,一边利用限制电阻52来限制电流,一边预先对平滑电容器55进行充电。由此,在SMR50接通时从蓄电装置10流到平滑电容器55的冲击电流被减轻。
电压传感器60检测平滑电容器55的端子间电压即正极线PL与负极线NL之间的电压VH,将其检测值输出到ECU70。电流传感器62检测针对蓄电装置10输入输出的电流IB,将其检测值输出到ECU70。此外,电流传感器62例如将放电电流作为正值而进行检测,将充电电流作为负值而进行检测。
启动开关80为车辆1的驾驶员能够操作的开关,驾驶员对启动开关80进行接通操作(例如在准备断开(Ready-OFF)状态下按下),从而车辆1的系统启动(准备开启(Ready-ON))。另外,驾驶员对启动开关80进行关断操作(例如在准备开启状态下按下),从而车辆1的系统停止(准备断开)。
ECU70构成为包括CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)、存储器(ROM(Read Only Memory,只读存储器)以及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器))以及用于输入输出各种信号的输入输出端口(都未图示)。CPU将保存于ROM的程序展开到RAM等而执行。在保存于ROM的程序中,记载有由CPU执行的处理。ECU70通过执行记载于程序的处理,从而进行车辆1中的各设备的控制。此外,关于控制的一部分或者全部,不限于基于软件的处理,还能够利用专用的硬件(电子电路)来处理。
作为由ECU70执行的主要的处理的一个例子,当对启动开关80进行接通操作时,ECU70执行用于使车辆1成为准备开启状态的处理(启动处理),在该处理中,使SMR50成为接通状态。另外,当对启动开关80进行关断操作时,ECU70执行用于使车辆1成为准备断开状态的处理(停止处理),在该处理中,使SMR50成为关断状态。
进而,ECU70执行监视SMR50的异常的继电器监视处理。在该实施方式1中,ECU70在使SMR50成为接通状态时执行继电器监视处理。然后,当在继电器监视处理中SMR50探测到不变为接通状态的异常的情况下,在本实施方式1的蓄电系统中,考虑由于异物混入于继电器SMRB或者继电器SMRG的内部而继电器不变为导通状态的可能性,执行用于去除有混入到继电器内的可能性的异物的异物去除处理。以下,详细地说明异物的混入以及异物的去除方法。
图2是示出构成SMR50的触点继电器的结构的一个例子的图。此外,在本实施方式1中,各继电器SMRB、SMRG、SMRP的结构相同。在该图2以及以下的图3~图5中,说明继电器为插棒式的触点继电器的情况,但继电器也可以为铰链式的触点继电器。而且,在该图2中,示出了继电器被关断时的状态(电力切断状态)。
参照图2,继电器构成为包括外壳102、线圈104、插棒部106、可动触点108以及端子110、112。线圈104当从外部被供给电流时,产生用于使插棒部106向上方移动的电磁力。
插棒部106构成为能够利用从线圈104受到的电磁力向上方移动,在未从线圈104受到电磁力时,通过弹簧的作用力向下方按下。可动触点108由导体构成,构成为能够与插棒部106一起上下移动。
当在线圈104中流过电流时,插棒部106利用电磁力向上方移动,可动触点108与端子110、112的固定触点111、113接触。当在线圈104中未流过电流时,插棒部106利用弹簧的作用力向下方移动,可动触点108与固定触点111、113成为非接触状态。
在该图2中,电流未被供给到线圈104,插棒部106向下方被按下,可动触点108从端子110、112的固定触点111、113离开(非导通状态)。
图3是示出继电器被接通时的状态(导通状态)的图。参照图3,在线圈104中流过电流,插棒部106从线圈104受到电磁力而向上方移动。由此,可动触点108与固定触点111、113接触,端子110、112经由可动触点108导通(接通状态)。
图4是示出在继电器的触点表面附着有异物时的状态的图。参照图4,在线圈104中流过电流,插棒部106从线圈104受到电磁力而向上方移动,但在该例子中,在可动触点108与端子110的固定触点111之间混入有异物,可动触点108与固定触点111、113未接触。因此,端子110、112未经由可动触点108导通。
这样,在触点继电器中,有时在制造时异物(例如树脂系列的异物)混入于继电器内。而且,有时混入的异物与继电器的使用相伴地移动而附着于触点表面,有可能会如图4所示,因异物而无法使继电器成为导通状态。
图5是示出去除混入于继电器内部的异物时的情形的图。参照图5,在该实施方式1的蓄电系统中,在如图4所示因异物混入而继电器不变为导通状态(接通状态)的情况下,执行用于去除异物的处理。能够通过该异物去除处理来去除异物的对象的继电器为继电器SMRB、SMRG。关于继电器SMRP,通过下述所示的方法无法去除异物,另外,即使继电器SMRP未接通,只要继电器SMRB、SMRG成为接通,就对行驶没有影响,所以在本实施方式1中,设为异物去除处理的对象外。
在本实施方式1中,通过异物去除处理,继电器SMRB、SMRG中的不是无法变为导通状态的继电器的继电器被接通,之后,向无法变为导通状态的继电器输出接通指令。作为一个例子,在探测到继电器SMRB不变为导通状态的情况下,继电器SMRG被接通,之后,向继电器SMRB输出接通指令。
在使继电器SMRB、SMRG成为接通的情况下,通常为了减轻冲击电流,执行基于预充电电路的预充电处理,在减小蓄电装置10与平滑电容器55的电压差之后使继电器SMRB、SMRG这双方导通。相对于此,在上述异物去除处理中,在蓄电装置10与平滑电容器55的电压差大的状态下,向无法成为导通状态的继电器(在上述例子中为继电器SMRB)输出接通指令。由此,有能够在该继电器的触点处产生电弧来利用其能量来去除异物的可能性。
此外,无法使继电器成为导通状态的原因也许未必为异物,但是当原因是由异物造成时,存在能够去除异物的可能性。因而,能够抑制因异物的混入而无法使继电器SMRB或者继电器SMRG成为导通状态的情形。
图6是示出由ECU70执行的继电器监视处理的次序的一个例子的流程图。根据基于该继电器监视处理的继电器的异常有无的监视结果,执行上述异物去除处理。该流程图所示的一连串的处理在对启动开关80进行接通操作的定时(车辆系统启动时)被执行。
与图6一起,参照图1,当对启动开关80进行接通操作时,ECU70首先将接通指令输出到继电器SMRB(步骤S10)。接着,ECU70将接通指令输出到继电器SMRP(步骤S15)。由此,执行利用限制电阻52来限制电流并对平滑电容器55进行充电的预充电处理。
接着,ECU70从电压传感器60获取电压VH的检测值,从电流传感器62获取电流IB的检测值(步骤S20)。然后,在等待预定时间之后(步骤S25),ECU70判定电压VH是否比阈值Vth低(步骤S30)。该处理是探测继电器SMRB(或者继电器SMRP)未在触点处导通的异常的处理,将阈值Vth适当地设定为比从继电器SMRB、SMRP成为导通状态起经过预定时间之后通常能上升的电压VH的值低的值。
此外,也可以不判定电压VH是否比阈值Vth低,而判定电流IB是否比阈值Ith小。根据电流IB的大小,也能够探测继电器SMRB(或者继电器SMRP)未在触点处导通的异常。
当在步骤S30中被判定为电压VH为阈值Vth以上时(在步骤S30中为否),继电器SMRB、SMRP被判断为正常,ECU70将接通指令输出到继电器SMRG(步骤S35)。接着,ECU70将关断指令输出到继电器SMRP(步骤S40)。
然后,在等待预定时间之后(步骤S45),ECU70再次判定电压VH是否比阈值Vth低(步骤S50)。该处理是探测继电器SMRG未在触点处导通的异常的处理。即,在继电器SMRG未在触点处导通的情况下,继电器SMRP成为关断,从而蓄电装置10和平滑电容器55的电路被切断,由于未图示的放电电阻而平滑电容器55的电压VH下降。
此外,在此,也可以不判定电压VH是否比阈值Vth低,而判定电流IB是否比阈值Ith小。根据电流IB的大小,也能够探测继电器SMRG未在触点处导通的异常。
当在步骤S50中被判定为电压VH为阈值Vth以上时(在步骤S50中为否),被判断为继电器SMRG也正常,一连串的处理结束。
另一方面,当在步骤S30中被判定为电压VH比阈值Vth低时(在步骤S30中为是),ECU70将表示继电器SMRB或者继电器SMRP为异常(虽然输出了接通指令,但在触点处不导通)的第1异常标志设为ON(步骤S55)。然后,ECU70执行用于去除有混入于继电器SMRB而阻碍继电器SMRB的触点导通的可能性的异物的继电器异物去除处理(步骤S65)。
此外,还考虑由于继电器SMRP不在触点处导通所以电压VH比阈值Vth低的情况,但无法排除异物混入于继电器SMRB的可能性,所以在被判定为电压VH比阈值Vth低时,执行用于去除有混入于继电器SMRB的可能性的异物的处理。此外,关于继电器异物去除处理,之后详细地进行说明。
另外,当在步骤S50中被判定为电压VH比阈值Vth低时(在步骤S50中为是),ECU70将表示继电器SMRG为异常(虽然输出了接通指令,但不在触点处导通)的第2异常标志设为ON(步骤S60)。然后,ECU70使处理转移到步骤S65,执行用于去除有混入于电器SMRG而阻碍继电器SMRG的触点导通的可能性的异物的继电器异物去除处理。
图7是示出在图6的步骤S65中执行的继电器异物去除处理的次序的一个例子的流程图。参照图7,ECU70判定第1异常标志是否为ON(步骤S110)。当被判定为第1异常标志为OFF时(在步骤S110中为否),处理转移到后述步骤S130。
当在步骤S110中被判定为第1异常标志为ON时(在步骤S110中为是),ECU70使在该时间点接通的继电器SMRB、SMRP成为关断(步骤S115)。接着,使与有异物混入的可能性的继电器SMRB相反一侧的继电器SMRG成为接通(步骤S120)。
然后,在继电器SMRG接通之后,ECU70将接通指令输出到有异物混入的可能性的继电器SMRB(步骤S125)。即,通常,在使继电器SMRB、SMRG成为接通时,如在图6中所说明那样执行使用了继电器SMRP(预充电电路)的预充电处理,但是在该异物去除处理中,不执行预充电处理,而在继电器SMRG成为接通之后,向有异物混入的可能性的继电器SMRB输出接通指令。
此时,在向继电器SMRB输出接通指令之前不执行预充电处理,所以在蓄电装置10与平滑电容器55的电压差大的状态下向继电器SMRB输出接通指令。由此,在异物附着于继电器SMRB的触点表面的情况下,有能够在继电器SMRB的触点处产生电弧而利用其能量来去除异物可能性。
另一方面,当在步骤S110中被判定为否的情况下,ECU70判定第2异常标志是否为ON(步骤S130)。当被判定为第2异常标志为OFF时(在步骤S130中为否),处理转移到返回。
当在步骤S130中被判定为第2异常标志为ON时(在步骤S130中为是),ECU70使在该时间点接通的继电器SMRB、SMRG成为关断(步骤S135)。接着,使与有异物混入的可能性的继电器SMRG相反一侧的继电器SMRB成为接通(步骤S140)。
然后,在继电器SMRB接通之后,ECU70向有异物混入的可能性的继电器SMRG输出接通指令(步骤S145)。即,在第2异常标志为ON时,也与第1异常标志为ON时同样地,不执行预充电处理,而在继电器SMRB成为接通之后,向有异物混入的可能性的继电器SMRG输出接通指令。由此,当在继电器SMRG的触点表面附着有异物的情况下,有能够在继电器SMRG的触点处产生电弧而利用其能量来去除异物的可能性。
图8至图10是以时间序列示出继电器SMRB、SMRP、SMRG的动作的时序图。图8是示出各继电器为正常时的各继电器的动作的时序图。
参照图8,当在时刻t1对启动开关80进行接通操作时,在时刻t2,继电器SMRB成为接通,在时刻t3,继电器SMRP成为接通。由于继电器SMRP成为接通,从而执行预充电处理。
在从时刻t3起经过预定时间Δtp1的时刻t4,电压VH为阈值Vth以上(未图示),所以继电器SMRG成为接通。之后,在时刻t5,预充电电路的继电器SMRP成为关断。由此,当启动开关80成为接通时,伴随预充电处理而继电器SMRB、SMRG成为接通。
此外,在对启动开关80进行关断操作时,进行继电器的熔敷检查。即,当在时刻t6对启动开关80进行关断操作时,在时刻t7,继电器SMRG成为关断。此时,如果电压VH不下降,则被判断为继电器SMRG被熔敷(接通固定)。
当在时刻t7,伴随继电器SMRG的关断而电压VH下降时,在时刻t8,继电器SMRB成为关断。然后,在时刻t9,继电器SMRP成为接通。此时,在电压VH上升的情况下,被判断为继电器SMRB被熔敷(接通固定)。之后,在时刻t10,继电器SMRP成为关断。
图9是示出第1异常标志为ON时的各继电器的动作的时序图。即,在该图9中,示出有异物混入到继电器SMRB的可能性时的各继电器的动作。
参照图9,当在时刻t11对启动开关80进行接通操作时,在时刻t12,继电器SMRB成为接通,在时刻t13,继电器SMRP成为接通。至此为止,与图8所示的正常时的动作相同。
尽管在时刻t13继电器SMRP成为接通,但是经过预定时间,电压VH仍低于阈值Vth(未图示),所以在时刻t14,第1异常标志成为ON。由此,执行用于去除有混入到继电器SMRB的可能性的异物的异物去除处理。
即,在时刻t15,成为接通的继电器SMRB、SMRP暂且成为关断。然后,当在时刻t16继电器SMRG成为接通之后,在时刻t17,向继电器SMRB输出接通指令。在该时间点,未进行向平滑电容器55的预充电,所以是蓄电装置10与平滑电容器55的电压差大的状态,在继电器SMRB被接通时,在触点表面产生电弧。然后,在该例子中,由于在触点表面产生的电弧,附着于继电器SMRB的触点表面的异物被去除,继电器SMRB成为接通。
图10是示出第2异常标志为ON时的各继电器的动作的时序图。即,在该图10中,示出有异物混入到继电器SMRG的可能性时的各继电器的动作。
参照图10,当在时刻t21对启动开关80进行接通操作时,在时刻t22,继电器SMRB成为接通,在时刻t23,继电器SMRP成为接通。由于继电器SMRP成为接通,从而执行预充电处理。
在从时刻t23起经过预定时间Δtp1的时刻t24,电压VH为阈值Vth以上(未图示),所以继电器SMRG成为接通。之后,在时刻t25,预充电电路的继电器SMRP成为关断。至此为止,与图8所示的正常时的动作相同。
在该例子中,当在时刻t25继电器SMRP成为关断之后,电压VH变得低于阈值Vth(未图示),所以在时刻t26,第2异常标志成为ON。由此,执行用于去除有混入到继电器SMRG的可能性的异物的异物去除处理。
即,在时刻t27,成为接通的继电器SMRB、SMRG暂且成为关断。然后,当在时刻t28继电器SMRB成为接通之后,在时刻t29,向继电器SMRG输出接通指令。在时刻t25,继电器SMRP成为关断,与其相伴地,电压VH变得低于阈值Vth,在时刻t29的时间点,未进行向平滑电容器55的再次预充电,所以是蓄电装置10与平滑电容器55的电压差大的状态,在继电器SMRG被接通时,在触点表面产生电弧。然后,在该例子中,由于在触点表面产生的电弧,附着于继电器SMRG的触点表面的异物被去除,继电器SMRG成为接通。
如上那样,在该实施方式1中,在SMR50不成为导通状态的情况下,执行异物去除处理。在异物去除处理中,继电器SMRB、SMRG中的不是无法成为导通状态的继电器的继电器成为导通状态,之后,不执行预充电处理,向无法成为导通状态的继电器输出接通指令。由此,在蓄电装置10与平滑电容器55的电压差大的状态下,向无法成为导通状态的继电器输出接通指令,所以有能够在该继电器的触点处产生电弧而利用其能量来去除异物的可能性。
[实施方式2]
在上述实施方式1中,在未执行预充电处理的状态下使继电器SMRB、SMRG成为接通,从而利用继电器被接通时的电弧来去除有混入到继电器SMRB或者继电器SMRG的可能性的异物。在实施方式2中,在探测到异物混入到并联地连接有预充电电路的继电器SMRG的可能性的情况下,执行比通常(各继电器的正常时)短的时间(能够调整)的预充电处理。由此,能够调整执行异物去除处理时的蓄电装置10与平滑电容器55的电压差的大小,能够一边考虑在异物去除处理中继电器SMRG可能受到的损伤一边去除异物。
该实施方式2的蓄电系统与在实施方式1中说明的蓄电系统在继电器异物去除处理的内容上不同。
图11是示出实施方式2中的继电器异物去除处理的次序的一个例子的流程图。该流程图对应于在上述实施方式1中在图7中说明的流程图。
参照图11,步骤S210~S240的处理分别与图7所示的步骤S110~S140的处理相同。然后,当在步骤S230中被判定为第2异常标志为ON,在步骤S240中继电器SMRB成为接通时,ECU70使继电器SMRP成为接通(步骤S245)。
接着,ECU70判定从使继电器SMRP成为接通起是否经过了时间Δtp2(步骤S250)。该时间Δtp2比通常的预充电处理中的预充电时间(图6的步骤S25中的预定时间)短,考虑为了去除异物而所需的蓄电装置10与平滑电容器55的电压差、以及对进行异物去除的继电器SMRG的损伤而适当地决定。
然后,在步骤S250中,从继电器SMRP被接通起经过了时刻Δtp2时(在步骤S250中为是),ECU70向探测到异物混入的可能性的继电器SMRG输出接通指令(步骤S255)。由此,当在继电器SMRG的触点表面附着有异物的情况下,有能够一边考虑对在蓄电装置10与平滑电容器55的电压差大的状态下被接通的继电器SMRG的损伤一边在继电器SMRG的触点处产生电弧而利用其能量来去除异物的可能性。
图12是示出在实施方式2中第2异常标志为ON时的各继电器的动作的时序图。该图12对应于在实施方式1中说明的图10。
参照图12,时刻t31~t38的各继电器的动作与图10所示的时刻t21~t28的各继电器的动作相同。
然后,当在时刻t38继电器SMRB再次成为接通时,在时刻t39,继电器SMRP成为接通。由此,开始预充电处理。然后,在从时刻t39起经过了预定时间Δtp2(Δtp2<Δtp1)的时刻t40,向继电器SMRG输出接通指令。由此,在该例子中,由于在继电器SMRG被接通时在触点表面产生的电弧,附着于继电器SMRG的触点表面的异物被去除,继电器SMRG成为接通。之后,在时刻t41,继电器SMRP成为关断。
如上那样,根据该实施方式2,在探测到异物混入到继电器SMRG的可能性的情况下,调整预定时间Δtp2(Δtp2<Δtp1),从而能够调整在异物去除处理中向继电器SMRG输出接通指令时的蓄电装置10与平滑电容器55的电压差的大小。因而,能够一边考虑在异物去除处理中继电器SMRG可能受到的损伤一边去除异物。
[变形例]
在上述实施方式2中,在异物去除处理中,在第2异常标志为ON的情况下(继电器SMRG的异常探测时),为了执行比通常短的时间的预充电处理,观察从继电器SMRP接通起至使继电器SMRG成为接通为止的时间(预定时间Δtp2),但也可以不观察时间,而观察蓄电装置10与平滑电容器55的电压差。即,在与通常(各继电器正常时)的预充电处理相比上述电压差大的状态下结束预充电处理,使继电器SMRG成为接通。由此,能够直接调整执行异物去除处理时的蓄电装置10与平滑电容器55的电压差的大小,能够一边考虑在异物去除处理中继电器SMRG可能受到的损伤一边去除异物。
图13是示出该变形例中的继电器异物去除处理的次序的一个例子的流程图。该流程图对应于上述实施方式2中的图11的流程图。
参照图13,除了步骤S350之外的、步骤S310~S345、S355的处理分别与图11所示的步骤S210~S245、S255的处理相同。然后,当在步骤S345中继电器SMRP成为接通时,ECU70判定表示蓄电装置10的电压的电压VB与电压VH的电压差是否小于阈值ΔVth(步骤S350)。该阈值ΔVth比使通常的预充电处理结束时的电压差大,考虑为了去除异物而所需的蓄电装置10与平滑电容器55的电压差、以及对进行异物去除的继电器SMRG的损伤而适当地决定。此外,电压VB由检测蓄电装置10的电压的未图示的电压传感器检测。
然后,当在步骤S350中,蓄电装置10的电压VB与电压VH的电压差低于阈值ΔVth时(在步骤S350中为是),ECU70使处理转移到步骤S355,向探测到异物混入的可能性的继电器SMRG输出接通指令。
如上那样,通过该变形例,也能够一边考虑在异物去除处理中继电器SMRG可能受到的损伤一边去除异物。
此外,在上述各实施方式中,包括继电器SMRP以及限制电阻52的预充电电路与继电器SMRG并联地设置,但预充电电路也可以与继电器SMRB并联地设置。在该情况下,通过在上述各实施方式的说明中调换继电器SMRB与继电器SMRG来能够说明各种处理以及各继电器的动作。
本次公开的实施方式应被认为在所有的方面上是例示,并非限制性的。本发明的范围不是通过上述实施方式的说明示出,而是通过专利权利要求书示出,意图包含与专利权利要求书等同的意义以及范围内的所有的变更。
- 蓄电池模块、具备该蓄电池模块的电动车辆、移动体、蓄电池系统、电力储存装置及电源装置
- 蓄电池系统及具备该蓄电池系统的电动车辆