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CN112005458A - 故障诊断方法以及蓄电元件的管理装置 - Google Patents

故障诊断方法以及蓄电元件的管理装置 Download PDF

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CN112005458A
CN112005458A CN201980027123.5A CN201980027123A CN112005458A CN 112005458 A CN112005458 A CN 112005458A CN 201980027123 A CN201980027123 A CN 201980027123A CN 112005458 A CN112005458 A CN 112005458A
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detection unit
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CN201980027123.5A
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井村雅行
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Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
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Abstract

本发明提供一种故障诊断方法以及蓄电元件的管理装置。故障诊断方法是发动机起动系统(1)的故障诊断方法，该发动机起动系统并联连接有起动用的蓄电装置(11)和辅机用的蓄电装置(12)，起动用的蓄电装置(11)向起动器(10)供给电力，该故障诊断方法包括：第1检测步骤(S102)，在起动用的蓄电装置(11)的放电时，在将第1继电器(20)打开并将第2继电器(23)闭合的状态下，由检测部(19)对电流的方向进行检测；和判断步骤(S103)，基于第1检测步骤的检测结果来判断第1继电器(20)的故障。

Description

故障诊断方法以及蓄电元件的管理装置
技术领域
本发明涉及并联连接有蓄电装置和其他电源的系统的故障诊断方法以及蓄电元件的管理装置，其中，蓄电装置向电气负载供给电力，其他电源是蓄电装置以及充电器的任一者。
背景技术
专利文献1公开了如下蓄电装置，即，具备与蓄电元件串联连接的断路器，在预测到蓄电元件的过充电、过放电的情况下，将断路器打开，保护蓄电元件不受过充电、过放电的影响。在该蓄电装置中，若断路器发生故障，则有时不能保护蓄电元件不受过充电、过放电的影响。因而进行了断路器的故障诊断。
在专利文献2中记载了第1开关和第2开关被并联连接的电池包。在专利文献2中，首先，向第1开关发生打开指令信号，向第2开关发送闭合指令信号，获取开路电压VAD。然后，向第1开关发送闭合指令信号，向第2开关发送打开指令信号，获取开路电压VAE。然后，根据它们的电压差ΔV来诊断第1开关的故障。
在专利文献3中记载了一种如下电池包，即，具备：相互并联连接的多个开关；和两端电压检测部，输出与多个开关的两端电压相应的两端电压检测信号。在专利文献3中，在不同的时期依次指定多个开关来赋予打开指令信号，基于赋予打开指令信号时的两端电压检测信号来判断开关故障。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-135834号公报
专利文献2：国际公开第2016/103721号
专利文献3：日本特开2014-036556号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献2以及专利文献3记载的技术的前提均是与电气负载连接的蓄电装置仅为一个。在这些专利文献记载的技术中，在向电气负载供给电力的蓄电装置上并联连接有大致相同电压的其他电源(蓄电装置或者充电器)的情况下，即便将断路器打开，也有可能电压不变动，不能判断断路器的故障。
在本说明书中，公开了一种如下技术，即，在并联连接有第1蓄电装置和其他电源的系统中，即便第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同，也能够更可靠地诊断第1蓄电装置具备的断路器的故障，其中，第1蓄电装置向电气负载供给电力，其他电源是第2蓄电装置以及充电器的任一者。
用于解决课题的手段
故障诊断方法是并联连接有第1蓄电装置和其他电源的系统的故障诊断方法，所述第1蓄电装置向电气负载供给电力，所述其他电源是第2蓄电装置以及充电器的任一者，其中，所述第1蓄电装置具备：蓄电元件，设置在将所述第1蓄电装置的正极外部端子和负极外部端子连接的电流路径；检测部，设置在所述电流路径，对流过所述蓄电元件的电流的电流值以及该电流的方向的至少一者进行检测；第1断路器，在所述电流路径中以所述蓄电元件为基准而设置在与所述检测部相反的一侧，或者设置在所述蓄电元件与所述检测部之间；旁路路径，与所述电流路径的包含所述蓄电元件和所述第1断路器且不包含所述检测部的区间并联设置；和第2断路器，设置在所述旁路路径，该故障诊断方法包括：第1检测步骤，在所述第1蓄电装置的放电时，在将所述第1断路器打开并将所述第2断路器闭合的状态下，由所述检测部对电流值以及方向的至少一者进行检测；和判断步骤，基于所述第1检测步骤的检测结果来判断所述第1断路器的故障。
发明效果
即便第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同，也能够更可靠地诊断第1蓄电装置具备的断路器的故障。
附图说明
图1是实施方式1涉及的发动机起动系统的示意图(第1继电器为闭、第2继电器为开的状态)。
图2是发动机起动系统的示意图(第1继电器为开、第2继电器为闭的状态)。
图3是发动机起动系统的示意图(第1继电器以及第2继电器为闭的状态)。
图4是第1继电器的故障诊断处理的流程图。
图5是实施方式2涉及的第1继电器的故障诊断处理的流程图。
图6是实施方式3涉及的发动机起动系统的示意图(第1继电器为闭、第2继电器为开、第3至第5继电器为闭的状态)。
图7是示出各继电器的开闭的组合与电流的有无以及方向的关系的图。
图8是其他实施方式涉及的发动机起动系统的示意图(第1继电器为闭、第2继电器为开的状态)。
具体实施方式
(本实施方式的概要)
由本说明书公开的故障诊断方法是并联连接有第1蓄电装置和其他电源的系统的故障诊断方法，所述第1蓄电装置向电气负载供给电力，所述其他电源是第2蓄电装置以及充电器的任一者，其中，所述第1蓄电装置具备：蓄电元件，设置在将所述第1蓄电装置的正极外部端子和负极外部端子连接的电流路径；检测部，设置在所述电流路径，对流过所述蓄电元件的电流的电流值以及该电流的方向的至少一者进行检测；第1断路器，在所述电流路径中以所述蓄电元件为基准而设置在与所述检测部相反的一侧，或者设置在所述蓄电元件与所述检测部之间；旁路路径，与所述电流路径的包含所述蓄电元件和所述第1断路器且不包含所述检测部的区间并联设置；和第2断路器，设置在所述旁路路径，该故障诊断方法包括：第1检测步骤，在所述第1蓄电装置的放电时，在将所述第1断路器打开并将所述第2断路器闭合的状态下，由所述检测部对电流值以及方向的至少一者进行检测；和判断步骤，基于所述第1检测步骤的检测结果来判断所述第1断路器的故障。
第1蓄电装置具备与电流路径的包含蓄电元件和第1断路器且不包含检测部的区间并联设置的旁路路径。在该结构中，若在第1蓄电装置的放电时对第1断路器的故障进行诊断，则即便第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同，在第1断路器未发生故障的情况(第1断路器打开的情况)和发生故障的情况(第1断路器不打开的情况)下，检测部的检测结果也不同。换言之，在第1断路器未发生故障的情况和发生故障的情况下，检测结果有变动。因而，与如以往那样在第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同的情况下电压不变动的情形相比，能够更可靠地诊断第1断路器的故障。
也可以是，所述检测部对所述电流的方向进行检测，在所述判断步骤中，在通过所述第1检测步骤检测到的方向是对所述第1蓄电装置进行充电的充电方向的情况下判断为正常，在除此以外的情况下判断为故障。
若在放电时对第1断路器的故障进行诊断，则即便第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同，在第1断路器发生故障的情况和未发生故障的情况下，电流的方向也变为相反。换言之，在第1断路器发生故障的情况和未发生故障的情况下，检测结果有变动。因而，与如以往那样电压不变动的情形相比，能够更可靠地判断故障。
若第1断路器发生故障，则还存在由检测部检测的电流值成为0A(安培)的情况、成为小到不能判定方向的电流值的情况。在该情况下，虽然不能判定方向，但在上述的故障诊断方法中，由于在充电方向以外的情况(是放电方向或者不能判定方向的情况)下判断为故障，因此即便在不能判定方向的情况下也能够判断故障。
也可以是，所述检测部对所述电流的电流值进行检测，该故障诊断方法还包括：第2检测步骤，在所述第1蓄电装置的放电时，在将所述第1断路器闭合并将所述第2断路器打开的状态下，由所述检测部对电流值进行检测，在所述判断步骤中，基于通过所述第1检测步骤检测到的电流值和通过所述第2检测步骤检测到的电流值来判断所述第1断路器的故障。
在具备前述的旁路路径的第1蓄电装置中，即便第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同，对在第1蓄电装置的放电时检测的电流值和在控制为将第1断路器打开并将第2断路器闭合之后检测的电流值进行了比较的情况下的比较结果在第1断路器发生故障的情况和未发生故障的情况下也不同。换言之，在第1断路器未发生故障的情况和发生故障的情况下，比较结果有变动。因而，与如以往那样电压不变动的情形相比，能够更可靠地诊断第1断路器的故障。
也可以是，所述系统在将所述第1蓄电装置和所述电气负载连接的电流路径、将所述其他电源和所述电气负载连接的电流路径以及所述其他电源的内部的电流路径中的至少一个设置有第3断路器，所述检测部对所述电流的方向进行检测，在所述判断步骤中，在通过所述第1检测步骤检测到的方向是对所述第1蓄电装置进行充电的充电方向的情况下，判断为所述第1断路器以及所述第3断路器均正常，在除此以外的情况下，判断为所述第1断路器以及所述第3断路器的至少一个发生故障。
根据上述的故障诊断方法，不仅是第1蓄电装置具备的第1断路器，关于设置在第1蓄电装置的外部的第3断路器，也能够由第1蓄电装置诊断故障。
所述其他电源也可以为所述第2蓄电装置。
根据上述的故障诊断方法，即便向电气负载供给电力的第1蓄电装置和第2蓄电装置并联连接，也能够诊断第1断路器的故障。
也可以是，所述其他电源的电压比所述第1蓄电装置高，所述系统具备对由所述其他电源施加的电压进行降压的降压部。
例如，还存在如第1蓄电装置的电压为12V且其他电源的电压为48V这样的其他电源的电压比第1蓄电装置高的情况。而且，在该情况下，还存在由其他电源施加的电压被系统具备的降压部降压至与第1蓄电装置大致相同的电压的情形。根据上述的故障诊断方法，即便其他电源的电压被降压至与第1蓄电装置大致相同的电压，也能够更可靠地诊断第1断路器的故障。
也可以在所述旁路路径设置有电阻或者恒流源。
根据上述的故障诊断方法，能够防止在将第2断路器闭合时蓄电元件短路。
由本说明书公开的蓄电元件的管理装置具备：检测部，设置在连接有所述蓄电元件的电流路径，对流过所述蓄电元件的电流的电流值以及该电流的方向的至少一者进行检测；第1断路器，在所述电流路径中以所述蓄电元件为基准而设置在与所述检测部相反的一侧，或者设置在所述蓄电元件与所述检测部之间；旁路路径，与所述电流路径的包含所述蓄电元件和所述第1断路器且不包含所述检测部的区间并联设置；第2断路器，设置在所述旁路路径；和管理部，所述管理部执行如下处理：第1检测处理，在所述蓄电元件的放电时，在将所述第1断路器打开并将所述第2断路器闭合的状态下，由所述检测部对电流值以及方向的至少一者进行检测；和判断处理，基于所述第1检测处理的检测结果来判断所述第1断路器的故障。
根据上述的管理装置，在并联连接有第1蓄电装置和其他电源的系统中，即便第1蓄电装置的电压和其他电源的电压大致相同，也能够更可靠地诊断第1断路器的故障，其中，第1蓄电装置向电气负载供给电力，其他电源是第2蓄电装置以及充电器的任一者。
由本说明书公开的技术能够通过装置、方法、用于实现这些装置或者方法的计算机程序、记录了该计算机程序的记录介质等各种方式来实现。
<实施方式1>
通过图1至图4来说明实施方式1。
(1)发动机起动系统的结构
参照图1，对实施方式1的发动机起动系统1(系统的一例)进行说明。发动机起动系统1使车辆的发动机起动。发动机起动系统1具备：使发动机的曲轴旋转的起动器10(电气负载的一例)、向起动器10供给电力的起动用的蓄电装置11(第1蓄电装置的一例)以及向搭载于车辆的辅机类(前照灯、空调、音响等)供给电力的辅机用的蓄电装置12(第2蓄电装置以及其他电源的一例)。辅机用的蓄电装置12与起动用的蓄电装置11并联连接，能够从辅机用的蓄电装置12向起动器10供给电力。
在本实施方式中，设起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同。具体地，设起动器10为12V负载，起动用的蓄电装置11以及辅机用的蓄电装置12无论哪方电压均为12V。起动用的蓄电装置11的电压可以大于辅机用的蓄电装置12，辅机用的蓄电装置12的电压也可以大于起动用的蓄电装置11。
(2)起动用的蓄电装置的电气结构
如图1所示，起动用的蓄电装置11具备：将正极外部端子13和负极外部端子14连接的电流路径15、设置在电流路径15的电池组16、以及电池管理装置17(Battery ManagementSystem(电池管理系统)，管理装置的一例)。
电池组16串联连接有多个蓄电元件18。各蓄电元件18是可反复充电的二次电池，具体地，例如是锂离子电池。多个蓄电元件18既可以并联连接，也可以组合串联和并联来连接。
BMS17具备：对流过蓄电元件18的电流的方向进行检测的检测部19、将电流路径15断路的第1继电器20、旁路路径21、第2继电器23、电阻24以及管理部22。
检测部19设置在电流路径15，对流过蓄电元件18的电流的方向进行检测并输出至管理部22。
第1继电器20在电流路径15中设置在正极外部端子13与电池组16之间。第1继电器20用于在预测到蓄电元件18的过充电、过放电的情况下将电流路径15断路。
旁路路径21用于对第1继电器20的故障进行诊断。旁路路径21与电流路径15的包含电池组16和第1继电器20且不包含检测部19的区间并联设置。
第2继电器23以及电阻24设置在旁路路径21。第2继电器23为常开式，在进行第1继电器20的故障诊断时被管理部22闭合。电阻24用于防止在将第2继电器23闭合时蓄电元件18短路。
管理部22通过从电池组16供给的电力而动作，具备CPU、ROM、RAM等。CPU通过执行存储于ROM的控制程序，由此执行后述的蓄电元件18的保护、第1继电器20的故障诊断等各种处理。
管理部22也可以取代CPU或者除了CPU之外还具备ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等。
(3)蓄电元件的保护
管理部22对蓄电元件18的充电状态(SOC：State Of Charge)进行估计，在所估计的SOC为给定上限值以上的情况或者为给定下限值以下的情况下，视作预测到过充电、过放电而将第1继电器20打开。由此，电流路径15被断路，可保护蓄电元件18不受过充电、过放电的影响。
(4)第1继电器的故障诊断
若第1继电器20发生故障而不打开，则不能保护蓄电元件18不受过充电、过放电的影响。因而，管理部22进行第1继电器20的故障诊断。第1继电器20的故障诊断在起动用的蓄电装置11的放电时进行。更具体地，第1继电器20的故障诊断在从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电方向的电流(以下称为放电电流)时进行。例如，在车辆的发动机处于停止中时，从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电电流。因而，第1继电器20的故障诊断例如在车辆的发动机处于停止中时进行。
参照图1，对起动用的蓄电装置11的放电电流进行说明。起动用的蓄电装置11的放电电流流过图1所示的路径X。在图1中，将稳定地流过放电电流时的电流值设为Ibat1。在起动用的蓄电装置11流过放电电流的情况下，由检测部19检测的电流的方向成为放电方向。
如图2所示，在第1继电器20的故障诊断中，管理部22控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合。在第1继电器20未发生故障的情况(即，第1继电器20打开的情况)下，如在图2中路径Y所示的那样，从辅机用的蓄电装置12向起动用的蓄电装置11流过电流Ibat2。如路径Y所示，电流Ibat2流过起动用的蓄电装置11的旁路路径21。电流Ibat2的方向与Ibat1相反，由检测部19检测的电流的方向成为充电方向。
与之相对，如图3所示，在第1继电器20发生故障而不打开的情况下，如路径X所示，从起动用的蓄电装置11向起动器10流过放电电流Ibat1。进而，如路径Z所示，从起动用的蓄电装置11向旁路路径21流过放电电流Ibat2。由于在检测部19流过电流Ibat1，因此在第1继电器20发生故障的情况下，由检测部19检测的电流的方向成为放电方向。由于起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同，因此在图3中没有出现由辅机用的蓄电装置12供给的电流。
在第1继电器20未发生故障的情况和发生故障的情况下，在控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合之后检测的电流的方向变得相反。具体地，在第1继电器20未发生故障的情况下成为充电方向，在发生故障的情况下成为放电方向。因而，通过对电流的方向进行检测，由此能够判断第1继电器20的故障。
若第1继电器20发生故障，则存在由检测部19检测的电流值成为0A(安培)的情况、成为小到不能判定方向的电流值的情况。在该情况下，不能判定方向。因而，管理部22在充电方向以外的情况(是放电方向或者不能判定方向的情况)下判断为故障。
(5)第1继电器的故障诊断处理
参照图4，对由管理部22执行的第1继电器20的故障诊断处理进行说明。本处理例如在车辆的发动机处于停止中时进行。
在S101中，管理部22控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合。
在S102中，管理部22通过检测部19对电流的方向进行检测(第1检测步骤的一例)。
在S103中，管理部22判断通过S102检测到的方向是充电方向还是除此以外，在为充电方向的情况下判断为第1继电器20未发生故障，结束本处理，在除此以外的情况下判断为第1继电器20发生故障，进入S104(判断步骤的一例)。
在S104中，管理部22执行给定的错误处理。
(5)实施方式的效果
根据实施方式1的故障诊断方法，起动用的蓄电装置11具备与电流路径15的包含电池组16和第1继电器20且不包含检测部19的区间并联设置的旁路路径21。在该结构中，若在起动用的蓄电装置11的放电时对第1继电器20的故障进行诊断，则即便起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同，在第1继电器20未发生故障的情况(第1继电器20打开的情况)和发生故障的情况(不打开的情况)下，检测部19的检测结果也不同。换言之，在第1继电器20未发生故障的情况和发生故障的情况下，检测结果有变动。因而，与如以往那样在起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同的情况下电压不变动的情形相比，能够更可靠地诊断第1继电器20的故障。
根据实施方式1的故障诊断方法，以电流的方向来判断第1继电器20的故障。若在放电时对第1继电器20的故障进行诊断，则即便起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同，在第1继电器20未发生故障的情况和发生故障的情况下，电流的方向也变为相反。换言之，在第1继电器20未发生故障的情况和发生故障的情况下，检测结果有变动。因而，与如以往那样电压不变动的情形相比，能够更可靠地判断故障。
若第1继电器20发生故障，则还存在由检测部19检测的电流值成为0A(安培)的情况、成为小大不能判定方向的电流值的情况。在该情况下，虽然不能判定方向，但在实施方式1的故障诊断方法中，由于在充电方向以外的情况(是放电方向或者不能判定方向的情况)下判断为故障，因此即便在不能判定方向的情况下，也能够判断故障。
根据实施方式1的故障诊断方法，由于在旁路路径21设置有电阻24，因此能够防止在将第2继电器23闭合时蓄电元件18短路。
根据实施方式1涉及的BMS17，在并联连接有起动用的蓄电装置11和辅机用的蓄电装置12的发动机起动系统1中，即便起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同，也能够更可靠地诊断第1继电器20的故障。
<实施方式2>
通过图2、图3以及图5对实施方式2进行说明。实施方式2涉及的发动机起动系统作为检测部19而具备电流传感器，根据由电流传感器计测出的电流值来诊断第1继电器20的故障。即便在实施方式2中，第1继电器20的故障诊断也与实施方式1同样地在从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电电流时进行。
如图2所示，在第1继电器20的故障诊断中，在从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电电流时，管理部22控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合。
如图2所示，在第1继电器20未发生故障的情况下，从辅机用的蓄电装置12向路径Y流过电流Ibat2。在第1继电器20未发生故障的情况下，从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电电流时的电流值(即，图1所示的电流Ibat1)和在控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合之后检测的电流值(Ibat2)不一致。
与之相对，如图3所示，在第1继电器20发生故障而不打开的情况下，从起动用的蓄电装置11向路径X流过电流Ibat1。由于检测部19处于路径X上，因此在第1继电器20发生故障的情况下，由检测部19检测到电流值Ibat1。因而，在第1继电器20发生故障的情况下，从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电电流时的电流值(Ibat1)和在控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合之后检测的电流值(Ibat1)一致。
因而，通过判断在控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合之后检测的电流值是否与在从起动用的蓄电装置11稳定地流过放电电流时检测的电流值(Ibat1)一致，由此能够诊断第1继电器20的故障。
(1)第1继电器的故障诊断处理
参照图5，对实施方式2涉及的第1继电器20的故障诊断处理进行说明。
在S201中，管理部22通过检测部19对电流值进行检测(第2检测步骤的一例)。
在S202中，管理部22控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合。
在S203中，管理部22通过检测部19对电流值进行检测(第1检测步骤的一例)。
在S204中，管理部22判断通过S201检测到的电流值和通过S203检测到的电流值是否一致，在不一致的情况下判断为第1继电器20未发生故障，结束本处理，在一致的情况下判断为第1继电器20发生故障，进入S205(判断步骤的一例)。
在S205中，管理部22执行给定的错误处理。
(2)实施方式的效果
在具备旁路路径21的起动用的蓄电装置11中，即便起动用的蓄电装置11的电压和辅机用的蓄电装置12的电压大致相同，对在起动用的蓄电装置11的放电时检测的电流值和在控制为将第1继电器20打开并将第2继电器23闭合之后检测的电流值进行了比较的情况下的比较结果在第1继电器20未发生故障的情况和发生故障的情况下也不同。换言之，在第1继电器20未发生故障的情况和发生故障的情况下，比较结果有变动。因而，与如以往那样电压不变动的情形相比，能够更可靠地诊断第1继电器20的故障。
<实施方式3>
通过图6至图7来说明实施方式3。如图6所示，实施方式3涉及的发动机起动系统2除了实施方式1的结构之外还具备第3继电器30、第4继电器31以及第5继电器32。第3至第5继电器分别是第3断路器的一例。
第3继电器30设置在将起动用的蓄电装置11和起动器10连接的电流路径33。第4继电器31设置在将辅机用的蓄电装置12和起动器10连接的电流路径34。第3继电器30以及第4继电器31通过车辆的ECU而开闭。
第5继电器32在辅机用的蓄电装置12的内部设置在连接有蓄电元件18的电流路径35。第5继电器32通过辅机用的蓄电装置12具备的未图示的管理部22而开闭。
实施方式3涉及的检测部19能够对电流值以及电流的方向这两者进行检测。
实施方式3涉及的管理部22通过进行与实施方式1同样的故障诊断，由此判断第1继电器20以及第3至第5继电器是否均正常或者是否这些继电器中的至少一个发生故障。
参照图7来具体地说明。在进行故障诊断时，如果第1继电器20打开，则第1继电器20正常。因而，关于第1继电器20，开为正常(○)，闭为异常(×)。
与之相反，关于第3至第5继电器，闭合为正常，因此闭为正常(○)，开为异常(×)。在图7中，第4以及第5继电器为○的情况意味着第4继电器31以及第5继电器32均为闭(正常)，×的情况意味着第4继电器31以及第5继电器32中的至少一者为开(异常)。
如图7所示，在进行了与实施方式1同样的故障诊断的情况下，在第1继电器20以及第3至第5继电器均为正常(○)的情况下，由检测部19检测到比0安培大的电流值(即，电流为有)，并且，由检测部19检测的电流的方向成为充电方向。与之相对，在这些继电器中的至少一个为异常(×)的情况下，在检测部19不流过电流(即，电流为无)或者所检测的电流的方向成为放电方向。
因而，实施方式3涉及的管理部22根据流过检测部19的电流的有无以及电流的方向来判断第1继电器20以及第3至第5继电器是否均正常或者是否这些继电器中的至少一个发生故障。
根据实施方式3涉及的故障诊断方法，不仅是起动用的蓄电装置11具备的第1继电器20，关于设置在起动用的蓄电装置11的外部的第3至第5继电器，也能够由起动用的蓄电装置11诊断故障。
<其他实施方式>
由本说明书公开的技术并不限定于通过上述记述以及附图而说明的实施方式，例如，像下述那样的实施方式也包含于由本说明书公开的技术范围。
(1)在上述实施方式中，作为其他电源，以第2蓄电装置(辅机用的蓄电装置12)为例进行了说明，但其他电源也可以是对第1蓄电装置进行充电的能够装卸的外部的充电器。例如，也可以是如下结构，即，在车辆的点烟器插座连接外部的充电器，起动用的蓄电装置11被所连接的充电器充电。在该情况下，也与连接有第2蓄电装置的情况同样地，能够诊断起动用的蓄电装置11的第1继电器20的故障。
(2)在上述实施方式中，作为第2蓄电装置，以辅机用的蓄电装置12为例进行了说明，但第2蓄电装置在起动用的蓄电装置11的电压下降的情况下也可以是取代起动用的蓄电装置11而向电气负载(起动器10)供给电力的备用的蓄电装置。
(3)在上述实施方式中，以第1蓄电装置(在实施方式1中为起动用的蓄电装置11)的电压和其他电源(在实施方式1中为辅机用的蓄电装置12)的电压大致相同的情况为例进行了说明。与之相对，也可其他电源的电压的电压比第1蓄电装置的电压高。例如，还存在如起动用的蓄电装置11的电压为12V且辅机用的蓄电装置12的电压为24V、48V或其以上这样的辅机用的蓄电装置12的电压比起动用的蓄电装置11高的情况。在该情况下，存在由辅机用的蓄电装置12施加的电压被发动机起动系统具备的降压部(例如DC-DC转换器)降压至与起动用的蓄电装置11大致相同的电压的情形。根据在上述实施方式中说明的故障诊断方法，即便辅机用的蓄电装置12的电压降压至与起动用的蓄电装置11大致相同的电压，也能够更可靠地诊断第1继电器20的故障。
(4)在上述实施方式中，以在旁路路径21设置有电阻24的情况为例进行了说明，但也可以设置恒流源(例如恒流二极管)来代替电阻24。
(5)在上述实施方式3中，以发动机起动系统2作为第3断路器而具备第3至第5继电器这三个继电器的情况为例进行了说明，但发动机起动系统2也可以仅具备这些继电器中的任意一个或者任意两个。
(6)在上述实施方式中，作为电气负载，以起动器10为例进行了说明，但电气负载并不限于起动器10，只要是消耗电力的设备即可，可以是任意的设备。在上述实施方式中，作为系统，以发动机起动系统为例进行了说明，但系统只要是并联连接有向电气负载供给电力的第1蓄电装置和其他电源的系统即可，可以是任意的系统。
(7)在上述实施方式2中，以旁路路径21与起动用的蓄电装置11的电流路径15的包含电池组16和第1继电器20且不包含检测部19的区间并联设置的情况为例进行了说明。与之相对，也可以如图8所示的发动机起动系统3那样，旁路路径21与包含电池组16、第1继电器20以及检测部19(电流传感器)的区间并联设置。在该情况下，在第1继电器20为正常的情况下，在故障诊断时，第1继电器20打开，因此由电流传感器计测的电流值成为0A(安培)。与之相对，在第1继电器20发生故障的情况下，第1继电器20不打开，因此由电流传感器计测的电流值变得大于0A。因而，能够通过由电流传感器计测到的电流值是否为0A来判断第1继电器20的故障。
(8)在上述实施方式3中，以检测部19能够检测电流值以及电流的方向这两者的情况为例进行了说明，但也可以仅检测电流的方向。而且，也可以仅根据电流的方向来判断第1继电器20以及第3至第5继电器是否均正常或者是否这些继电器中的至少一个发生故障。具体地，也可以是，在电流的方向为充电方向的情况下判断为是正常，在除此以外的情况(是放电方向或者不能判定方向的情况)下判断为故障。
(9)在上述实施方式中，作为蓄电元件18，以锂离子电池为例进行了说明，但蓄电元件18也可以是伴有电化学反应的电容器。
符号说明
1…发动机起动系统(系统的一例)、2…发动机起动系统(系统的一例)、10…起动器(电气负载的一例)、11…起动用的蓄电装置(第1蓄电装置的一例)、12…辅机用的蓄电装置(第2蓄电装置以及其他电源的一例)、13…正极外部端子、14…负极外部端子、15…电流路径、17…电池管理装置(管理装置的一例)、18…蓄电元件、19…检测部、20…第1继电器(第1断路器的一例)、21…旁路路径、22…管理部、23…第2继电器(第2断路器的一例)、24…电阻、30…第3继电器(第3断路器的一例)、31…第4继电器(第4断路器的一例)、32…第5继电器(第5断路器的一例)、33…电流路径、34…电流路径、35…电流路径。

Claims (8)

1.一种故障诊断方法，是并联连接有第1蓄电装置和其他电源的系统的故障诊断方法，所述第1蓄电装置向电气负载供给电力，所述其他电源是第2蓄电装置以及充电器的任一者，其中，
所述第1蓄电装置具备：
蓄电元件，设置在将所述第1蓄电装置的正极外部端子和负极外部端子连接的电流路径；
检测部，设置在所述电流路径，对流过所述蓄电元件的电流的电流值以及该电流的方向的至少一者进行检测；
第1断路器，在所述电流路径中以所述蓄电元件为基准而设置在与所述检测部相反的一侧，或者设置在所述蓄电元件与所述检测部之间；
旁路路径，与所述电流路径的包含所述蓄电元件和所述第1断路器且不包含所述检测部的区间并联设置；和
第2断路器，设置在所述旁路路径，
该故障诊断方法包括：
第1检测步骤，在所述第1蓄电装置的放电时，在将所述第1断路器打开并将所述第2断路器闭合的状态下，由所述检测部对电流值以及方向的至少一者进行检测；和
判断步骤，基于所述第1检测步骤的检测结果来判断所述第1断路器的故障。
2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其中，
所述检测部对所述电流的方向进行检测，
在所述判断步骤中，在通过所述第1检测步骤检测到的方向是对所述第1蓄电装置进行充电的充电方向的情况下判断为正常，在除此以外的情况下判断为故障。
3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其中，
所述检测部对所述电流的电流值进行检测，
该故障诊断方法还包括：第2检测步骤，在所述第1蓄电装置的放电时，在将所述第1断路器闭合并将所述第2断路器打开的状态下，由所述检测部对电流值进行检测，
在所述判断步骤中，基于通过所述第1检测步骤检测到的电流值和通过所述第2检测步骤检测到的电流值来判断所述第1断路器的故障。
4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其中，
所述系统在将所述第1蓄电装置和所述电气负载连接的电流路径、将所述其他电源和所述电气负载连接的电流路径以及所述其他电源的内部的电流路径中的至少一个设置有第3断路器，
所述检测部对所述电流的方向进行检测，
在所述判断步骤中，在通过所述第1检测步骤检测到的方向是对所述第1蓄电装置进行充电的充电方向的情况下，判断为所述第1断路器以及所述第3断路器均正常，在除此以外的情况下，判断为所述第1断路器以及所述第3断路器的至少一个发生故障。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的故障诊断方法，其中，
所述其他电源为所述第2蓄电装置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的故障诊断方法，其中，
所述其他电源的电压比所述第1蓄电装置高，
所述系统具备对由所述其他电源施加的电压进行降压的降压部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的故障诊断方法，其中，
在所述旁路路径设置有电阻或者恒流源。
8.一种蓄电元件的管理装置，其中，具备：
检测部，设置在连接有所述蓄电元件的电流路径，对流过所述蓄电元件的电流的电流值以及该电流的方向的至少一者进行检测；
第1断路器，在所述电流路径中以所述蓄电元件为基准而设置在与所述检测部相反的一侧，或者设置在所述蓄电元件与所述检测部之间；
旁路路径，与所述电流路径的包含所述蓄电元件和所述第1断路器且不包含所述检测部的区间并联设置；
第2断路器，设置在所述旁路路径；和
管理部，
所述管理部执行如下处理：
第1检测处理，在所述蓄电元件的放电时，在将所述第1断路器打开并将所述第2断路器闭合的状态下，由所述检测部对电流值以及方向的至少一者进行检测；和
判断处理，基于所述第1检测处理的检测结果来判断所述第1断路器的故障。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2018336731B9 (en) * 2017-09-25 2023-04-13 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Hybrid multilevel inverters
DE102019203508A1 (de) * 2019-03-15 2020-09-17 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Schaltvorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb einer Schaltvorrichtung
JP2021166454A (ja) * 2020-04-08 2021-10-14 株式会社Ｇｓユアサ 電流遮断装置の故障診断方法、及び、蓄電装置
CN111751760A (zh) * 2020-06-12 2020-10-09 武汉大学 基于电流信号的三相整流器功率管故障诊断方法及装置
JP2023012789A (ja) 2021-07-14 2023-01-26 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置、電流遮断装置の故障診断方法
JP2024114076A (ja) * 2023-02-10 2024-08-23 株式会社デンソー スイッチ制御装置、及びプログラム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006081292A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Kitashiba Electric Co Ltd 電圧調整装置
JP2008293057A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Hitachi Ltd 負荷駆動回路
JP6260106B2 (ja) * 2013-04-25 2018-01-17 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6036521B2 (ja) * 2013-04-25 2016-11-30 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2016034220A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 ダイハツ工業株式会社 セル電圧補正回路
US10371752B2 (en) * 2015-04-23 2019-08-06 Infineon Technologies Austria Ag Switch device

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