本公開涉及電源系統(tǒng)，更具體地說，涉及向負(fù)載供電的電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

向負(fù)載諸如電動(dòng)機(jī)供電的電源系統(tǒng)安裝在包括電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車輛等的電動(dòng)車輛中。

例如，在日本專利申請(qǐng)公開No.2014-54102(JP 2014-54102 A)中公開了一種在電動(dòng)機(jī)和電池之間具有升壓轉(zhuǎn)換器的電動(dòng)汽車。在電動(dòng)汽車中，在升壓轉(zhuǎn)換器的切換元件中檢測(cè)到短路故障發(fā)生時(shí)，通過斷路器，使切換元件與電池?cái)嚅_。

作為用于驅(qū)動(dòng)切換元件的驅(qū)動(dòng)模塊，在切換元件中發(fā)生異常的情況下，被配置為輸出異常信號(hào)的驅(qū)動(dòng)模塊是可用的。當(dāng)通過使用該異常信號(hào)，將在切換元件中發(fā)生的異常識(shí)別為短路故障時(shí)，可以確定是否起動(dòng)斷路器。

然而，如果驅(qū)動(dòng)模塊被配置為對(duì)發(fā)生短路故障和發(fā)生除短路故障外的異常的兩種情形，均輸出公共異常信號(hào)，即使輸出異常信號(hào)，也不能將檢測(cè)的異常識(shí)別為短路故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于在切換元件中發(fā)生短路故障和和發(fā)生除短路故障外的異常期間輸出公共異常信號(hào)的假定，撰寫下述說明書。本公開提供即使在任一情況下，均能識(shí)別出是否發(fā)生切換元件的短路故障的電源系統(tǒng)。

根據(jù)本公開的電源系統(tǒng)向負(fù)載供電。電源系統(tǒng)包括蓄電裝置、電壓轉(zhuǎn)換器、開關(guān)裝置、電子控制單元和異常信號(hào)輸出裝置。蓄電裝置能向連接到負(fù)載的電源線供電。電壓轉(zhuǎn)換器包括：在蓄電裝置的正極和電源線之間提供的上切換元件；以及在蓄電裝置的負(fù)極和用于連接蓄電裝置的正極和上切換元件的路徑之間提供的下切換元件。開關(guān)裝置被配置為可在斷開狀態(tài)和連接狀態(tài)之間切換，在斷開狀態(tài)中，使上切換元件和下切換元件中的一個(gè)開關(guān)元件與蓄電裝置斷開，在連接狀態(tài)中，該一個(gè)切換元件連接到蓄電裝置。電子控制單元控制上切換元件、下切換元件和開關(guān)裝置。在檢測(cè)到該一個(gè)切換元件的異常的情況下，異常信號(hào)輸出裝置將異常信號(hào)輸出到該電子控制單元。電子控制單元將開關(guān)裝置從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，然后當(dāng)從異常信號(hào)輸出裝置接收到異常信號(hào)時(shí)，將用于閉合檢測(cè)到異常的該一個(gè)切換元件的接通信號(hào)輸出到所述切換元件。電子控制單元當(dāng)再次從該異常信號(hào)輸出裝置接收到異常信號(hào)時(shí)，識(shí)別出該異常是短路故障。

根據(jù)該配置，當(dāng)檢測(cè)到上切換元件和下切換元件中的一個(gè)切換元件的異常時(shí)，將異常信號(hào)從異常信號(hào)輸出裝置輸出到電子控制單元。同時(shí)，電子控制單元當(dāng)從異常信號(hào)輸出裝置接收到異常信號(hào)時(shí)，將開關(guān)裝置從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，然后將用于閉合檢測(cè)到異常的該一個(gè)切換元件的接通信號(hào)輸出到所述切換元件。當(dāng)從異常信號(hào)輸出裝置再次接收到異常信號(hào)時(shí)，電子控制單元能識(shí)別出該異常為短路故障。以這種方式，即使在短路故障發(fā)生的情況下以及在除短路故障外的異常發(fā)生的情況下，均輸出公共異常信號(hào)的情形中，也可以識(shí)別出是否發(fā)生切換元件的短路故障。

電源系統(tǒng)可以包括另一電壓轉(zhuǎn)換器和另一蓄電裝置。該另一電壓轉(zhuǎn)換器相對(duì)于電源線，與升壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)連接。該另一蓄電裝置能經(jīng)由該另一電壓轉(zhuǎn)換器，將其電壓高于蓄電裝置的電壓的電力供給該電源線。該一個(gè)切換元件是上切換元件。

根據(jù)這種配置，在發(fā)生低壓側(cè)上切換元件的短路故障的情況下，可能從高壓側(cè)上的該另一蓄電裝置到低壓側(cè)上的蓄電裝置產(chǎn)生短路電流。然而，當(dāng)接收到異常信號(hào)時(shí)，電子控制單元將開關(guān)裝置從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)以便使低壓側(cè)上切換元件與蓄電裝置斷開。由此，能防止在這些蓄電裝置之間產(chǎn)生短路電流。

電子控制單元可以被配置為當(dāng)在電子控制單元將開關(guān)裝置從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，并且然后將接通信號(hào)輸出到檢測(cè)到異常的該一個(gè)切換元件的情況下，未從異常信號(hào)輸出裝置再次接收到異常信號(hào)時(shí)，識(shí)別出該異常是除短路故障外的異常，并且將開關(guān)裝置從斷開狀態(tài)切換到連接狀態(tài)。

根據(jù)這種配置，在電子控制單元將開關(guān)裝置從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，并且然后將接通信號(hào)輸出到檢測(cè)到其異常的該一個(gè)切換元件的情況下，未從異常信號(hào)輸出裝置再次接收到異常信號(hào)時(shí)，電子控制單元能識(shí)別出檢測(cè)的異常是除短路故障外的異常。此外，因?yàn)槭归_關(guān)裝置從斷開狀態(tài)切換到連接狀態(tài)，能將來自由電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換其電壓的蓄電裝置的電力再次供給負(fù)載。

附圖說明

在下文中，將參考附圖，描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)及工業(yè)重要性，其中，相同的數(shù)字表示相同的元件，以及其中：

圖1是電動(dòng)車輛的配置的視圖；

圖2是驅(qū)動(dòng)模塊的配置的視圖；

圖3是用于說明故障信號(hào)的輸出模式的表；

圖4是由ECU執(zhí)行的異常識(shí)別處理的一個(gè)示例的流程圖；

圖5A包括時(shí)序圖，其示出在異常發(fā)生期間，信號(hào)的輸出狀態(tài)的變化的一個(gè)示例；

圖5B包括時(shí)序圖，其示出在異常發(fā)生期間，信號(hào)的輸出狀態(tài)的變化的一個(gè)示例；

圖6是包括用于從低壓側(cè)電池?cái)嚅_下臂元件的繼電器的電源系統(tǒng)的視圖，下臂元件連接到電池；

圖7是包括一個(gè)電池和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器，并且還包括用于從電池?cái)嚅_上臂元件的繼電器的電源系統(tǒng)的視圖；以及

圖8是包括一個(gè)電池和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器，并且還包括用于從電池?cái)嚅_下臂元件的繼電器的電源系統(tǒng)的視圖。

具體實(shí)施方式

將參考附圖，詳細(xì)描述有關(guān)本公開的實(shí)施例。注意，由相同的參考數(shù)字表示參考圖中的相同或相應(yīng)的部件，并且將不重復(fù)其描述。

在該實(shí)施例中，作為電動(dòng)車輛的一個(gè)示例性模式，將描述有關(guān)不安裝發(fā)動(dòng)機(jī)并且通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG的運(yùn)轉(zhuǎn)行駛的電動(dòng)汽車。注意，電動(dòng)車輛不限于電動(dòng)汽車?？梢允峭ㄟ^發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG兩者的運(yùn)轉(zhuǎn)行駛的混合動(dòng)力車輛。

圖1是電動(dòng)車輛1的配置的視圖。電動(dòng)車輛1包括電子控制單元(ECU)40、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG、逆變器30、平滑電容器CH和電源系統(tǒng)100。

ECU 40對(duì)應(yīng)于“電子控制單元”的一個(gè)實(shí)施例。盡管未示出，通過包括中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器和緩沖器配置ECU 40。基于在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的映射、程序等，ECU 40執(zhí)行特定計(jì)算處理。然后，ECU 40輸出對(duì)應(yīng)于計(jì)算處理的結(jié)果的命令，由此控制每一裝置。注意，ECU 40的一部分或全部可以被構(gòu)造成由硬件，諸如電子電路執(zhí)行計(jì)算處理。

電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG和逆變器30對(duì)應(yīng)于“負(fù)載”的一個(gè)實(shí)施例。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG通過使用由逆變器30供給的交流電，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪(未示出)。對(duì)應(yīng)于來自ECU 40的命令，逆變器30將經(jīng)由電源線PL，從電源系統(tǒng)100提供的直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電流，并且將三相交流電流輸出到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG。

平滑電容器CH連接在電源線PL和基準(zhǔn)線NL之間并且平滑電源線PL和基準(zhǔn)線NL之間的電壓VH。平滑電容器CH被提供有檢測(cè)電壓VH并且將其輸出到ECU 40的電壓傳感器43。

電源系統(tǒng)100包括：兩個(gè)電池B1和電池B2，能將電力供給電源線PL；平滑電容器C1，連接到電池B1的正極和負(fù)極的兩個(gè)端子；平滑電容器C2，連接到電池B2的正極和負(fù)極的兩個(gè)端子；提供在電池B1與電源線PL和基準(zhǔn)線NL的每一個(gè)之間的升壓轉(zhuǎn)換器10；以及在電池B2與電源線PL和基準(zhǔn)線NL的每一個(gè)之間提供的升壓轉(zhuǎn)換器20。

電池B1對(duì)應(yīng)于“蓄電裝置”的一個(gè)實(shí)施例，以及電池B2對(duì)應(yīng)于“另一蓄電裝置”的一個(gè)實(shí)施例。電池B1和電池B2的每一個(gè)是被配置成可充電和放電的DC電源，并且例如是二次電池，諸如鋰離子電池或鎳氫電池或通過包括蓄電元件，諸如雙電層電容器配置。注意，電池B1和電池B2的每一個(gè)可以被配置成通過使用來自外部的電力充電。例如，電池B1和電池B2可以連接到可與外部電源相連的充電器，以及當(dāng)用戶將充電器連接到外部電源時(shí)，可以從外部電源向電池B1和電池B2供電。

電池B2相對(duì)于電源線PL，與電池B1并聯(lián)。在該實(shí)施例中，電池B2能將比電池B1更高的電壓的電力供給電源線PL。

平滑電容器C1平滑電池B1的端子之間的電壓VB1。電池B1提供有檢測(cè)電壓VB1并且將其輸出到ECU 40的電壓傳感器41。

平滑電容器C2平滑電池B2的端子之間的電壓VB2。電池B2提供有檢測(cè)電壓VB2并且將其輸出到ECU 40的電壓傳感器42。

升壓轉(zhuǎn)換器10對(duì)應(yīng)于“電壓轉(zhuǎn)換器”的一個(gè)實(shí)施例。升壓轉(zhuǎn)換器10升高電池B1的電壓并且將該電力供給電源線PL。

升壓轉(zhuǎn)換器10包括：上臂元件，通過包括在電池B1的正極和電源線PL之間提供的切換元件Q1和二極管D1配置，以及下臂元件，通過包括在電池B1的負(fù)極和用于將電池B1的正極與切換元件Q1相連的路徑之間提供的切換元件Q2和二極管D2配置。更具體地說，電抗器L1的一端連接到電池B1的正極，并且在電抗器L1的另一端和電源線PL之間提供上臂元件。此外，在電抗器L1的另一端和電池B1的負(fù)極之間提供下臂元件。在下文中，將連接到電池B1的正極的電抗器L1的末端也稱為“電抗器L1的一端”，以及將連接到切換元件Q2的電抗器L1的末端也稱為“電抗器L1的另一端”。

切換元件Q1對(duì)應(yīng)于“上切換元件”和“一個(gè)切換元件”的每一個(gè)的一個(gè)實(shí)施例。切換元件Q1由IGBT元件配置。切換元件Q1的集電極經(jīng)由供電線PL1，連接到電源線PL。注意，供電線PL1是將電力從電池B1供給電源線PL的線路。二極管D1的陰極連接到切換元件Q1的集電極。二極管D1的陽極連接到切換元件Q1的發(fā)射極。

切換元件Q2對(duì)應(yīng)于“下切換元件”的一個(gè)實(shí)施例。切換元件Q2由IGBT元件配置。切換元件Q2的集電極連接到電抗器L1的另一端。切換元件Q2的發(fā)射極連接到電池B1的負(fù)極。二極管D2的陰極連接到切換元件Q2的集電極。二極管D2的陽極連接到切換元件Q2的發(fā)射極。

對(duì)應(yīng)于在由電壓傳感器41檢測(cè)的電壓VB1和由電壓傳感器43檢測(cè)的電壓VH的基礎(chǔ)上，從ECU 40輸出的命令，具有這種配置的升壓轉(zhuǎn)換器10升高電池B1的電壓并且將該電力供給電源線PL。

例如，在升壓操作期間，在升壓轉(zhuǎn)換器10中，切換元件Q1仍然處于斷開狀態(tài)，并且控制切換元件Q2，使其以特定占空比反復(fù)地處于接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)。注意，當(dāng)切換元件處于斷開狀態(tài)時(shí)，切換元件處于打開狀態(tài)，即，非導(dǎo)電狀態(tài)，以及當(dāng)切換元件處于接通狀態(tài)時(shí)，切換元件處于閉合狀態(tài)，即，導(dǎo)電狀態(tài)。以這種方式，將切換元件Q2處于接通時(shí)流過的電流在電抗器L1中累積為電磁能。然后，當(dāng)切換元件Q2轉(zhuǎn)變成斷開狀態(tài)時(shí)，使累積的電磁能疊加在放電電流上。以這種方式，升高電池B1的電壓。

升壓轉(zhuǎn)換器20對(duì)應(yīng)于“另一電壓轉(zhuǎn)換器”的一個(gè)實(shí)施例。升壓轉(zhuǎn)換器20相對(duì)于電源線PL，與升壓轉(zhuǎn)換器10并聯(lián)連接。升壓轉(zhuǎn)換器20升高電池B2的電壓并且將電力供給電源線PL。

升壓轉(zhuǎn)換器20包括：上臂元件，通過包括在電池B2的正極和電源線PL之間提供的切換元件Q3和二極管D3配置；下臂元件，通過包括在電池B2的負(fù)極和用于連接電池B2的正極和切換元件Q3的路徑之間提供的切換元件Q4和二極管D4配置。更具體地說，電抗器L2的一端連接到電池B2的正極，以及在電抗器L2的另一端和電源線PL之間提供上臂元件。此外，在電抗器L2的另一端和電池B2的負(fù)極之間提供下臂元件。

因?yàn)樯龎恨D(zhuǎn)換器20的上臂元件(切換元件Q3，二極管D3)具有與上述升壓轉(zhuǎn)換器10的上臂元件(切換元件Q1，二極管D1)類似的結(jié)構(gòu)，將不再描述。此外，因?yàn)樯龎恨D(zhuǎn)換器20的下臂元件(切換元件Q4，二極管D4)具有與上述升壓轉(zhuǎn)換器10的下臂元件(二極管D2，二極管D2)類似的結(jié)構(gòu)，將不再描述。

對(duì)應(yīng)于在由電壓傳感器42檢測(cè)的電壓VB2和由電壓傳感器43檢測(cè)的電壓VH的基礎(chǔ)上，從ECU 40輸出的命令，具有這種配置的升壓轉(zhuǎn)換器20升高電池B2的電壓并且將該電力供給電源線PL。因?yàn)樯龎恨D(zhuǎn)換器20的升壓操作與升壓轉(zhuǎn)換器10的升壓操作類似，將不再描述。

注意，升壓轉(zhuǎn)換器10,20作為升壓電路操作，然而，當(dāng)在電動(dòng)車輛1的再生制動(dòng)期間，由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG生成的電力回到電池B1,B2時(shí)，它們可以作為降壓電路操作。

如上所述，通過使用兩個(gè)電池B1,B2和兩個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器10,20，能穩(wěn)定地確保足以操作電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG的電力。即使在一個(gè)電池的蓄電狀態(tài)劣化的情況下，或在該切換元件中發(fā)生短路故障時(shí)，也能將另一電池的電力供給電源線PL。

升壓轉(zhuǎn)換器10在電抗器L1的另一端與電源線PL和供電線PL2的連接點(diǎn)X之間的路徑中設(shè)置有保險(xiǎn)絲50，通過供電線PL2，將來自電池B2的電力供給電源線PL。在該實(shí)施例中，在切換元件Q1與電抗器L1的另一端和切換元件Q2的連接點(diǎn)Y之間提供保險(xiǎn)絲50。

保險(xiǎn)絲50對(duì)應(yīng)于“開關(guān)裝置”的一個(gè)實(shí)施例。對(duì)應(yīng)于從ECU 40輸出的命令，保險(xiǎn)絲50被配置為能夠在斷開狀態(tài)和連接狀態(tài)之間切換，在斷開狀態(tài)中，包括切換元件Q1的上臂元件與電池B1斷開，在連接狀態(tài)中，包括切換元件Q1的上臂元件與電池B1連接。

保險(xiǎn)絲50包括：由與切換元件Q1相同規(guī)格的IGBT元件配置的切換元件Q5；由與切換元件Q2相同規(guī)格的IGBT元件配置的切換元件Q6；與二極管D1相同規(guī)格的二極管D5，以及與二極管D2相同規(guī)格的二極管D6。注意，相同規(guī)格是指部件處于相同形狀(注意，其封裝是相同的)并且呈現(xiàn)相同性能。即，在部件處于相同規(guī)格的情況下，部件能通用。注意，切換元件Q1至Q6不限于IGBT元件，而是可以分別由MOSFET或雙極晶體管配置。

切換元件Q5的集電極和切換元件Q6的集電極連接到切換元件Q1的發(fā)射極。切換元件Q5的發(fā)射極和切換元件Q6的發(fā)射極連接到電抗器L1的另一端和切換元件Q2的集電極。二極管D5的陰極連接到切換元件Q5的集電極。二極管D5的陽極連接到切換元件Q5的發(fā)射極。二極管D6的陰極連接到切換元件Q6的集電極。二極管D6的陽極連接到切換元件Q6的發(fā)射極。

在升壓轉(zhuǎn)換器10的正常操作期間，在電源系統(tǒng)100中，從高壓側(cè)電池B2到低壓側(cè)電池B1，不產(chǎn)生短路電流。然而，在保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)的同時(shí)，在升壓轉(zhuǎn)換器10中發(fā)生切換元件Q1的短路故障(由切換元件Q1的集電極和發(fā)射極之間的短路引起的故障，使切換元件Q1始終處于接通狀態(tài))的情況下，由于將比電池B1的電壓高的電池B2的電壓施加到連接點(diǎn)X的事實(shí)，從電池B2到電池B1，可能產(chǎn)生短路電流。

因此，在切換元件Q1正常的情況下，ECU 40使切換元件Q5和切換元件Q6進(jìn)入接通狀態(tài)并且使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入連接狀態(tài)。另一方面，在切換元件Q1中發(fā)生異常的情況下，ECU 40使切換元件Q5和切換元件Q6進(jìn)入斷開狀態(tài)并且使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入斷開狀態(tài)。如上所述，即使在切換元件Q1中發(fā)生的異常是短路故障的情況下，能通過使切換元件Q1與電池B1斷開，防止發(fā)生產(chǎn)生從電池B2到電池B1的短路電流。

因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲50斷開連接點(diǎn)X和電抗器L1的另一端之間的路徑，能防止通過將電池B2的電壓施加到電抗器L1引起的對(duì)電抗器L1的損壞，并且還能防止將電池B2的電壓應(yīng)用于平滑電容器C1。

驅(qū)動(dòng)模塊70連接到切換元件Q1。注意驅(qū)動(dòng)模塊70不限于與切換元件Q1的連接。驅(qū)動(dòng)模塊70分別連接到包括在切換元件Q2至Q6中的切換元件以及逆變器30。在下文中，將描述連接到切換元件Q1的驅(qū)動(dòng)模塊70。

圖2是驅(qū)動(dòng)模塊70的配置的視圖。驅(qū)動(dòng)模塊70包括驅(qū)動(dòng)電源77、電流傳感器71、溫度傳感器72和驅(qū)動(dòng)IC 75。注意，驅(qū)動(dòng)IC 75對(duì)應(yīng)于“異常信號(hào)輸出裝置”的一個(gè)實(shí)施例。

驅(qū)動(dòng)電源77將來自未示出的另一電池的電力供給驅(qū)動(dòng)IC 75。電流傳感器71通過包括例如電阻器配置并且檢測(cè)流過切換元件Q1的發(fā)射極電流并且將其輸出到驅(qū)動(dòng)IC 75。溫度傳感器72通過包括例如二極管配置，并且例如檢測(cè)切換元件Q1的溫度并且將其輸出到驅(qū)動(dòng)IC 75。

ECU 40將用于閉合切換元件Q1的門信號(hào)輸出到所述切換元件Q1。門信號(hào)對(duì)應(yīng)于“接通信號(hào)”的一個(gè)實(shí)施例。切換元件Q1經(jīng)由驅(qū)動(dòng)IC 75，接收從ECU 40輸出的門信號(hào)。在切換元件Q1接收門信號(hào)的情況下，使門信號(hào)進(jìn)入接通狀態(tài)。在切換元件Q1不接收門信號(hào)的情況下，門信號(hào)進(jìn)入斷開狀態(tài)。在驅(qū)動(dòng)IC 75從ECU 40接收門信號(hào)的情況下，即，在門信號(hào)是接通狀態(tài)的情況下，通過使用從驅(qū)動(dòng)電源77供給的電力，將特定電壓(例如15V)施加到切換元件Q1的柵極。當(dāng)將特定電壓施加到柵極時(shí)，使切換元件Q1處于接通狀態(tài)。另一方面，在門信號(hào)處于斷開狀態(tài)的情況下，不將特定電壓施加到柵極，由此，使切換元件Q1處于斷開狀態(tài)。

驅(qū)動(dòng)IC 75輸出短路故障發(fā)生的情形和除短路故障外的異常發(fā)生的情形之間公共的故障信號(hào)。故障信號(hào)對(duì)應(yīng)于“異常信號(hào)”的一個(gè)實(shí)施例。在輸出故障信號(hào)的情況下，使故障信號(hào)處于接通狀態(tài)。在不輸出故障信號(hào)的情況下，使故障信號(hào)處于斷開狀態(tài)。

圖3是用于說明故障信號(hào)的輸出模式的表。如圖3所示，在保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)并且產(chǎn)生強(qiáng)度至少等于特定值、作為電流傳感器71檢測(cè)的電流的過電流情況下，驅(qū)動(dòng)IC 75將故障信號(hào)輸出到ECU 40(圖3的模式B)。不僅在切換元件Q1中發(fā)生短路故障的情況下，而且在除短路故障外的異常(例如，除切換元件Q1外的部件的故障)發(fā)生的情況下，均生產(chǎn)生過電流。同時(shí)，在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)的情況下，電流不會(huì)流過切換元件Q1。因此，不產(chǎn)生過電流，并且驅(qū)動(dòng)IC 75不輸出故障信號(hào)。

此外，如圖3所示，在保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)并且由溫度傳感器72檢測(cè)的溫度變得至少等于特定值的過熱發(fā)生的情況下，驅(qū)動(dòng)IC 75將故障信號(hào)輸出到ECU 40(圖3中的模式C)。不僅在切換元件Q1中發(fā)生短路故障的情況下，而且在除短路故障外的異常發(fā)生的情況下，均會(huì)發(fā)生過熱。同時(shí)，在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)的情況下，過電流不會(huì)流過切換元件Q1。因此，過熱不會(huì)發(fā)生，并且驅(qū)動(dòng)IC 75不輸出故障信號(hào)。

此外，如圖3所示，在保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)、門信號(hào)處于接通狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓降低至最多等于特定值的情況下，驅(qū)動(dòng)IC 75將故障信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)模塊70(圖3的模式A)。其中，當(dāng)在切換元件Q1中發(fā)生短路故障時(shí)，連同集電極和發(fā)射極之間的部分的短路，柵極和發(fā)射極之間的部分也被短路。因此，當(dāng)切換元件Q1在短路故障期間，從ECU 40接收到門信號(hào)時(shí)，由于短路電流流過柵極和發(fā)射極之間的部分，降低驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓。驅(qū)動(dòng)IC 75檢測(cè)該驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓的降低。僅在切換元件Q1中發(fā)生短路故障的情況下，才檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓的降低。注意，同樣在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)并且門信號(hào)處于接通狀態(tài)的情況下，驅(qū)動(dòng)IC 75輸出故障信號(hào)以便檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓的降低(圖3的模式D)。

如通過使用圖3所述，在短路故障發(fā)生的情況下以及在除短路故障外的異常發(fā)生的情況下，驅(qū)動(dòng)IC 75輸出公共故障信號(hào)。因此，在保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)的情況下，ECU 40不能僅通過接收故障信號(hào)，識(shí)別出檢測(cè)的異常是切換元件Q1的短路故障。因此，即使在除短路故障外的異常發(fā)生的情況下，切換元件Q1的短路故障發(fā)生的可能性不為0。由此，保險(xiǎn)絲50不能再次進(jìn)入連接狀態(tài)。同時(shí)，盡管事實(shí)是在切換元件Q1中未發(fā)生短路故障，但保險(xiǎn)絲50仍然處于斷開狀態(tài)的情況下，僅能將電池B2的電力供給電源線PL。因此，不能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛1的長(zhǎng)時(shí)間行駛。此外，在連接到電池B2的升壓轉(zhuǎn)換器20中，可能發(fā)生諸如控制失靈的異常。

鑒于上述問題，ECU 40執(zhí)行圖4中所示的異常識(shí)別處理，由此識(shí)別出當(dāng)從驅(qū)動(dòng)IC 75接收到故障信號(hào)時(shí)，檢測(cè)的異常是否為切換元件Q1的短路故障。在下文中，將進(jìn)行詳細(xì)描述。

如由圖3的模式D所示，在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)、門信號(hào)處于接通狀態(tài)，并且異常為短路故障的情況下，降低驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓，由此驅(qū)動(dòng)IC 75輸出故障信號(hào)。另一方面，在異常為除短路故障外的異常的情況下，不降低驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓，由此不輸出故障信號(hào)。通過使用此，當(dāng)從驅(qū)動(dòng)IC 75接收到故障信號(hào)時(shí)，ECU 40將保險(xiǎn)絲50從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，然后，將故障信號(hào)輸出到檢測(cè)到其異常的切換元件Q1。注意，ECU 40的這種處理也稱為確認(rèn)處理。以這種方式，ECU 40創(chuàng)建模式D的情形，如圖3所示。因此，當(dāng)在確認(rèn)處理期間，再次從驅(qū)動(dòng)IC 75接收到故障信號(hào)時(shí)，ECU 40能識(shí)別出檢測(cè)的異常是短路故障。以這種方式，即使當(dāng)在短路故障發(fā)生的情況下，以及在除短路故障外的異常發(fā)生的情況下，輸出公共故障信號(hào)時(shí)，也可以識(shí)別出切換元件Q1的短路故障是否發(fā)生。

將參考圖4、圖5A和圖5B，詳細(xì)地描述有關(guān)異常識(shí)別處理。圖4是由ECU 40執(zhí)行的異常識(shí)別處理的一個(gè)示例的流程圖。注意，本文將描述用于識(shí)別出在切換元件Q1中發(fā)生的異常的異常識(shí)別處理。圖4所示的流程圖的每一步驟(在下文中，簡(jiǎn)寫為S)主要由ECU 40的軟件處理，但也可以通過在ECU 40中制造的硬件(電子電路)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，圖5A示出了在連接到低壓側(cè)電池B1的上臂元件，即切換元件Q1中發(fā)生除短路故障外的異常的情況下，該信號(hào)的輸出狀態(tài)的一個(gè)示例，以及圖5B示出了在切換元件Q1中發(fā)生短路故障的情況下，該信號(hào)的輸出狀態(tài)的一個(gè)示例。

從保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)的情形，開始圖4中的處理。如圖4所示，ECU 40確定故障信號(hào)是否進(jìn)入接通狀態(tài)(S10)。當(dāng)接收到該故障信號(hào)時(shí)，ECU 40識(shí)別出該故障信號(hào)處于接通狀態(tài)。當(dāng)未接收到故障信號(hào)時(shí)，ECU 40識(shí)別出該故障信號(hào)處于斷開狀態(tài)。

如果故障信號(hào)處于斷開狀態(tài)(S10為否)，ECU 40終止該處理。

另一方面，如果故障信號(hào)處于接通狀態(tài)(S10為是)，ECU 40使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入斷開狀態(tài)(S11)。這是因?yàn)樵谠摃r(shí)間點(diǎn)，ECU 40不能識(shí)別出檢測(cè)的異常是否是切換元件Q1的短路故障。例如，如圖5A,5B所示，在時(shí)刻t1，故障信號(hào)進(jìn)入接通狀態(tài)的情況下，ECU 40使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入斷開狀態(tài)。

以這種方式，即使在切換元件Q1的短路故障發(fā)生的情況下，也能防止發(fā)生從電池B2到電池B1的短路電流。此外，只要使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入斷開狀態(tài)，電流不再流過切換元件Q1。因此，不會(huì)發(fā)生過電流或過熱，以及故障信號(hào)逐步從接通狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)。

此外，在使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入斷開狀態(tài)時(shí)，ECU 40輸出門信號(hào)的情況下，ECU 40停止輸出門信號(hào)。

接著，ECU 40確定是否處于能將門信號(hào)輸出到切換元件Q1的狀態(tài)(S12)。例如，ECU 40確定是否處于故障信號(hào)從接通狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)以及切換元件Q1能經(jīng)由驅(qū)動(dòng)IC 75接收該門信號(hào)的狀態(tài)。例如，如圖5A和5B所示，ECU 40確定是否處于故障信號(hào)在時(shí)刻t2從接通狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，并且此后切換元件Q1在特定時(shí)段內(nèi)能接收該門信號(hào)的狀態(tài)。

如果不能將門信號(hào)輸出到切換元件Q1(S12為否)，ECU 40重復(fù)S12的處理。

另一方面，如果能將門信號(hào)輸出到切換元件Q1(S12為是)，ECU 40使保險(xiǎn)絲50仍然處于斷開狀態(tài)并且執(zhí)行用于將門信號(hào)輸出到切換元件Q1的確認(rèn)處理(S13)。例如，如圖5A和5B所示，當(dāng)在時(shí)刻t3，使切換元件Q1進(jìn)入能夠接收門信號(hào)的狀態(tài)時(shí)，ECU 40使保險(xiǎn)絲50仍然處于斷開狀態(tài)并且將門信號(hào)輸出到切換元件Q1。以這種方式，ECU 40產(chǎn)生圖3所示的模式D的情形。

在S13后，ECU 40在確認(rèn)處理期間，再次從驅(qū)動(dòng)IC 75接收故障信號(hào)并且確定該故障信號(hào)是否進(jìn)入接通狀態(tài)(S14)。

如果盡管事實(shí)是如模式D所示，將門信號(hào)輸出到切換元件Q1，同時(shí)保險(xiǎn)絲50仍然處于斷開狀態(tài)，但故障信號(hào)仍然處于斷開狀態(tài)(S14為否)，ECU 40識(shí)別出在切換元件Q1中發(fā)生除短路故障外的異常(S15)。例如，如圖5A所示，在盡管事實(shí)是在時(shí)刻t3，將門信號(hào)輸出到切換元件Q1，但故障信號(hào)仍然處于斷開狀態(tài)的情況下，ECU 40識(shí)別出在切換元件Q1中發(fā)生除短路故障外的異常。

在未發(fā)生切換元件Q1的短路故障的情況下，ECU 40再次使保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)。以這種方式，ECU 40允許通過升壓轉(zhuǎn)換器10，再次升高電壓(S16)并且終止該處理。例如，如圖5A所示，ECU 40在時(shí)刻t5，再次使保險(xiǎn)絲50進(jìn)入連接狀態(tài)。

以這種方式，在切換元件Q1中未發(fā)生短路故障的情況下，能將電壓由升壓轉(zhuǎn)換器10升高的、來自電池B1的電力再次供給電源線PL。

另一方面，在如模式D中，保險(xiǎn)絲50仍然處于斷開狀態(tài)的同時(shí)，使門信號(hào)輸出到切換元件Q1，并且由此故障信號(hào)再次進(jìn)入接通狀態(tài)的情況下(S14為是)，ECU 40識(shí)別出在切換元件Q1中發(fā)生短路故障(S17)。例如，如圖5B所示，在時(shí)刻t3，將門信號(hào)輸出到切換元件Q1并且在時(shí)刻t4，故障信號(hào)再次進(jìn)入接通狀態(tài)的情況下，ECU 40識(shí)別出發(fā)生切換元件Q1的短路故障。

接著，ECU 40確定是否有必要使用低壓側(cè)電池B1(S18)。作為即使在發(fā)生切換元件Q1的短路故障期間，變得有必要使用電池B1的情形，能考慮下述情況。例如，從未示出的、輔機(jī)電池向諸如制動(dòng)電路的輔機(jī)系統(tǒng)的配置提供電力。同時(shí)，將通過未示出的DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電壓的電力供給輔機(jī)電池。預(yù)先確定該DC/DC轉(zhuǎn)換器的最大許可電壓。因此，該DC/DC轉(zhuǎn)換器不能用于高壓側(cè)電池B2，而是僅能用于低壓側(cè)電池B1。由此，在輔機(jī)電池的蓄電量顯著地降低的情況下，變得有必要使用電池B1的電力。

如果有必要使用電池B1(S18為是)，ECU 40不將門信號(hào)輸出到切換元件Q1，并且使保險(xiǎn)絲50再次進(jìn)入連接狀態(tài)(S19)。例如，如圖5B所示，在有必要使用電池B1的情況下，在時(shí)刻t5，ECU 40使保險(xiǎn)絲50再次進(jìn)入連接狀態(tài)。然而，在該情況下，即使當(dāng)保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)時(shí)，ECU 40也不會(huì)將門信號(hào)輸出到切換元件Q1。

以這種方式，能經(jīng)由其中發(fā)生短路故障的切換元件Q1，再次使用電池B1的電力。此外，不將門信號(hào)輸出到切換元件Q1。由此，通過驅(qū)動(dòng)IC 75檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電源77的輸出電壓的降低，不輸出故障信號(hào)。

另一方面，如果不必使用電池B1(S18為否)，或在S19的處理后，ECU 40終止該處理。

如迄今所述，在保險(xiǎn)絲50處于連接狀態(tài)并且從驅(qū)動(dòng)IC 75接收到故障信號(hào)的情況下，根據(jù)本實(shí)施例的ECU 40執(zhí)行確認(rèn)處理，其中，保險(xiǎn)絲50從連接狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，然后，將門信號(hào)輸出到檢測(cè)到其異常的切換元件Q1。在確認(rèn)處理期間，再次從驅(qū)動(dòng)IC 75接收到故障信號(hào)的情況下，ECU 40識(shí)別出所檢測(cè)的異常為短路故障。以這種方式，即使當(dāng)在切換元件Q1中發(fā)生短路故障的情況下，以及在發(fā)生除短路故障外的異常的情況下，輸出公共故障信號(hào)時(shí)，也可以識(shí)別出是否發(fā)生切換元件Q1的短路故障。在識(shí)別出發(fā)生除短路故障外的異常的情況下，ECU 40能使保險(xiǎn)絲50再次進(jìn)入連接狀態(tài)。

在該實(shí)施例中，通過包括分別由IGBT元件配置的切換元件Q5,Q6，以及二極管D5,D6，配置保險(xiǎn)絲50。然而，可以通過包括其他元件配置保險(xiǎn)絲50。例如，如圖6所示，通過包括繼電器60配置保險(xiǎn)絲50。

在該實(shí)施例中，已經(jīng)通過使用圖4、圖5A和圖5B描述了用于識(shí)別出在升壓轉(zhuǎn)換器10的上臂元件中包括的切換元件Q1發(fā)生異常的異常識(shí)別處理。然而，除切換元件Q1外，該實(shí)施例中的異常識(shí)別處理可以應(yīng)用于包括在升壓轉(zhuǎn)換器10的下臂元件中的切換元件Q2、包括在升壓轉(zhuǎn)換器20的上臂元件中的切換元件Q3以及包括在升壓轉(zhuǎn)換器20的下臂元件中的切換元件Q4的任何一個(gè)以便識(shí)別出在那些切換元件的任何一個(gè)中發(fā)生的異常。即，切換元件Q2、切換元件Q3和切換元件Q4的任何一個(gè)對(duì)應(yīng)于“一個(gè)切換元件”的該一個(gè)實(shí)施例。

例如，如圖6所示，可以在連接點(diǎn)Y和切換元件Q2之間提供保險(xiǎn)絲50。因此，即使在由于某些原因，發(fā)生切換元件Q2的短路故障的情況下，當(dāng)使保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)時(shí)，切換元件Q2與電池B1電氣地?cái)嚅_。由此，能防止生成在電池B1的正極和負(fù)極之間流動(dòng)的短路電流。此外，執(zhí)行異常識(shí)別處理，并且在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)的情況下，對(duì)切換元件Q2執(zhí)行確認(rèn)處理。以這種方式，可以識(shí)別出是否發(fā)生切換元件Q2的短路故障。

在該實(shí)施例中，電源系統(tǒng)100包括兩個(gè)電池B1,B2和兩個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器10,20。然而，如圖7所示，電源系統(tǒng)100可以包括一個(gè)電池B1和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器10。正如所述的配置，電源系統(tǒng)100可以進(jìn)一步在連接點(diǎn)Y和切換元件Q1之間設(shè)置有保險(xiǎn)絲50。執(zhí)行異常識(shí)別處理，并且在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)的情況下，對(duì)切換元件Q1執(zhí)行確認(rèn)處理。以這種方式，即使通過這種配置，也可以識(shí)別出切換元件Q1的短路故障是否發(fā)生。

如圖8所示，電源系統(tǒng)100可以包括一個(gè)電池B1和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器10，并且可以進(jìn)一步在連接點(diǎn)Y和切換元件Q2之間設(shè)置有保險(xiǎn)絲50。執(zhí)行異常識(shí)別處理，并且在保險(xiǎn)絲50處于斷開狀態(tài)的情況下，對(duì)切換元件Q2執(zhí)行確認(rèn)處理。以這種方式，即使通過這種配置，也可以識(shí)別出切換元件Q2的短路故障是否發(fā)生。

能適當(dāng)?shù)亟M合上述實(shí)施例及其改進(jìn)示例。