DE112017000198T5

DE112017000198T5 - Relaisvorrichtung

Info

Publication number: DE112017000198T5
Application number: DE112017000198.6T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Saito
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: WO2017217360A1; JP6614452B2; CN108604515A; CN108604515B; JP2017224550A; US20190097453A1; US10536025B2; DE112017000198B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung realisiert eine Relaisvorrichtung, die eine Fehlfunktion aufgrund des Auftretens eines Gegenstroms in einem beliebigen Weg verhindern kann. Eine in einer Relaisvorrichtung (10) vorgesehene Steuereinheit (12) dient als eine Umschaltsteuereinheit, erhält einen EIN-Zustand einer ersten Relaiseinheit (41) und einer zweiten Relaiseinheit (42) aufrecht, falls die beiden durch einen ersten Leitungsweg (51) bzw. einen zweiten Leitungsweg (52) fließenden Ströme in einer normalen Richtung (Richtung hin zu einer Last (91)) fließen, und schaltet, falls der Strom in einem der Wege in der Gegenrichtung fließt, eine Relaiseinheit, die sich in einem Gegenstromweg befindet, in dem der Strom in einer entgegengesetzten Richtung fließt, in einen AUS-Zustand um.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fahrzeuggebundene Relaisvorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Patentdokument 1 offenbart ein Fahrzeugstromversorgungssystem, bei dem zwei Batterien über einen Verbindungsschalter verbunden sind. Bei diesem Fahrzeugstromversorgungssystem wird, während die Erzeugung von Regenerationsenergie ausgeführt wird, eine geregelte Spannung eines Wechselstromgenerators so eingestellt, dass sie höher als dessen Ausgangsspannung während der Zeit ist, in der keine Regenerationsenergie erzeugt wird. Außerdem wird während der Zeit, in der Regenerationsenergie erzeugt wird, eine Zielspannung einer Bleispeicherbatterie eingestellt und dann eine Steuerung so ausgeführt, dass eine Abweichung zwischen einem erfassten Wert und der Zielspannung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist und die geregelte Spannung nicht um einen vorbestimmten Spannungsabstand oder mehr höher ist als die Zielspannung.
VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: JP 2014-34376 A
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Das in Patentdokument 1 offenbarte Fahrzeugstromversorgungssystem verwendet die vorstehend beschriebene Steuerung, wodurch eine Instabilität beim Vorgang des Betreibens der elektrischen Last unterdrückt wird, die verursacht wird, wenn der Verbindungsschalter, der zwischen der ersten Speicherbatterie und der zweiten Speicherbatterie vorgesehen ist, unterbrochen wird. In diesem System ist jedoch keine Konfiguration offenbart, bei der ein Weg von der Speicherbatterie mit einer Gerätesicherungseinheit bzw. Sicherung geschützt ist, und daher kann bei diesem System keine Lösung für eine Unterbrechung der Sicherung aufgrund eines Stroms in einer entgegengesetzten Richtung (Gegenstrom) abgeleitet werden.
Im Gegensatz dazu zeigt 13 ein Beispiel eines Systems, das eine Stromversorgung von zwei Energiespeichereinheiten zu einer Last ermöglicht und eine Gerätesicherungseinheit zum Schützen der Wege von den Energiespeichereinheiten aufweist. Das in 13 gezeigte fahrzeuggebundene Stromversorgungssystem weist eine Konfiguration auf, bei der Strom von einer Hauptbatterie 181 über einen Leitungsweg 151 an eine Last 191 geliefert und zusätzlich Strom von einer Nebenbatterie 182 über einen Leitungsweg 152 an die Last 191 geliefert wird. Wenn beispielsweise Relaiseinheiten 141 und 142 ungefähr gleichzeitig in einen EIN-Zustand umgeschaltet werden, kann eine Stromversorgung zur Last 191 über zwei Wege ausgeführt werden. Wenn eine der Batterien verloren geht, kann somit ein Schutz in Form des Ausschaltens der Relaiseinheit in dem betreffenden Weg der verlorengegangenen Batterie ausgeführt werden, und die Stromversorgung zur Last 91 kann durch den anderen Weg aufrechterhalten werden. Ferner sind Sicherungen 171 und 172 in dem Leitungsweg 151 bzw. 152 vorgesehen, und wenn in einem der Wege ein das geplante Maß überschreitender Überstrom auftritt, können Schaltungen und Vorrichtungen vor dem Überstrom geschützt werden, indem die Sicherung 171 durchgeschmolzen wird. Außerdem weist das in 13 gezeigte System eine Konfiguration auf, bei der die Hauptbatterie 181 und die Nebenbatterie 182 über einen Leitungsweg 183 leitend verbunden werden können, wenn sich eine Relaiseinheit 143 in einem EIN-Zustand befindet, und ein mit der Hauptbatterie 181 verbundener Generator 184 kann einen Ladestrom an beide Batterien 181 und 182 liefern. Wenn sich die Relaiseinheit 143 im EIN-Zustand befindet, während vom Generator 184 beispielsweise Regenerationsenergie erzeugt wird, können beide Batterien 181 und 182 unter Verwendung der Regenerationsenergie vom Generator 184 geladen werden.
Falls sich jedoch bei dem in 13 gezeigten System die Relaiseinheit 143 in einem AUS-Zustand befindet, während der Generator 184 Strom erzeugt, besteht die Gefahr, dass ein von dem Generator 184 gelieferter Strom nicht durch den Leitungsweg 183 geliefert wird, sondern stattdessen durch die Leitungswege 151 und 152, und daher in die Nebenbatterie 182 fließt. Ein derartiger Kriechstrom kann unerwartete Fehlfunktionen verursachen, falls keine geeigneten Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Wenn die Sicherung 172 auf der Seite der Nebenbatterie 182 beispielsweise unter Berücksichtigung der Menge an verbrauchtem Strom seitens der Last 191 ausgelegt ist, besteht, wenn die Größe des vorstehend beschriebenen Kriechstroms viel größer als die erwartete Menge des Stromverbrauchs der Last 191 ist, die Gefahr, dass ein unbeabsichtigtes Durchschmelzen der Sicherung 172 auftreten kann.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend beschriebenen Situation gemacht und soll eine Relaisvorrichtung bereitstellen, die von mindestens zwei Energiespeichereinheiten Strom an eine Last liefern kann und bei einem System eingesetzt werden kann, bei dem jeder Weg der Energiespeichereinheiten mit einer Gerätesicherungseinheit geschützt werden kann, und die außerdem Fehlfunktionen aufgrund eines Fließens von Strom in der entgegengesetzten Richtung, das in einem der Wege aufgetreten ist, verhindern kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Eine Relaisvorrichtung, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung ist, ist eine Relaisvorrichtung zur Verwendung in einem fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem, welches Folgendes aufweist: einen ersten Leitungsweg, der mit einer ersten Energiespeichereinheit elektrisch verbunden ist und einen Weg zum Liefern von Strom an eine Last über eine erste Gerätesicherungseinheit bildet, einen zweiten Leitungsweg, der mit einer zweiten Energiespeichereinheit elektrisch verbunden ist und einen Weg zum Liefern von Strom an die Last über eine zweite Gerätesicherungseinheit bildet, und einen dritten Leitungsweg, dessen eine Seite mit dem ersten Leitungsweg auf einer der ersten Energiespeichereinheit zugewandten Seite der ersten Gerätesicherungseinheit verbunden und dessen andere Seite mit dem zweiten Leitungsweg auf einer der zweiten Energiespeichereinheit zugewandten Seite der zweiten Gerätesicherungseinheit verbunden ist, wobei die Relaisvorrichtung aufweist:

eine zwischen einem EIN- und einem AUS-Zustand umschaltbare erste Relaiseinheit an einer Position auf einer der Last zugewandten Seite der ersten Gerätesicherungseinheit in dem ersten Leitungsweg;
eine zwischen einem EIN- und einem AUS-Zustand umschaltbare zweite Relaiseinheit an einer Position auf einer der Last zugewandten Seite der zweiten Gerätesicherungseinheit in dem zweiten Leitungsweg;
eine erste Stromerfassungseinheit zum Erfassen zumindest der Richtung des durch den ersten Leitungsweg fließenden Stroms;
eine zweite Stromerfassungseinheit zum Erfassen zumindest der Richtung des durch den zweiten Leitungsweg fließenden Stroms; und
eine Umschaltsteuereinheit zum Beibehalten des EIN-Zustands der ersten Relaiseinheit und der zweiten Relaiseinheit, falls ein Strom in einer normalen Richtung fließt, die eine Richtung hin zur Last ist, sowohl im ersten Leitungsweg als auch im zweiten Leitungsweg, und zum Umschalten, falls der Strom im ersten Leitungsweg oder im zweiten Leitungsweg in einer zur normalen Richtung entgegengesetzten Richtung fließt, derjenigen der ersten Relaiseinheit und der zweiten Relaiseinheit, die sich in einem Gegenstromweg befindet, in dem der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, in den AUS-Zustand.

VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Relaisvorrichtung Strom in der normalen Richtung fließt, die eine Richtung hin zur Last ist, hält die Umschaltsteuereinheit sowohl in dem ersten Leitungsweg als auch in dem zweiten Leitungsweg den EIN-Zustand der ersten Relaiseinheit bzw. der zweiten Relaiseinheit aufrecht. Mit dieser Konfiguration ist es, wenn Strom sowohl durch den ersten Leitungsweg als auch durch den zweiten Leitungsweg in der normalen Richtung fließt, möglich, Strom durch zwei Wege zu liefern. Zusätzlich zum Ermöglichen der Stromversorgung durch die zwei Wege ist es, falls Strom in einem der Wege in der entgegengesetzten Richtung fließt, auch möglich, diejenige der ersten Relaiseinheit und der zweiten Relaiseinheit, die sich in dem Gegenstromweg befindet, in den AUS-Zustand umzuschalten. In dieser Weise ist es, da die Relaiseinheit, die sich in dem Weg befindet, in dem der Gegenstrom aufgetreten ist, in den AUS-Zustand umgeschaltet werden kann, möglich zu verhindern, dass der Gegenstrom in jenem Weg andauert. Daher kann eine Fehlfunktion aufgrund des Auftretens des Gegenstroms, wie beispielsweise eine Zerstörung der Sicherung in dem Gegenstromweg, der durch eine kontinuierliche Zunahme des Gegenstroms verursacht wird, verhindert werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel eines fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystems mit einer Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
2 ist ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel der Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 und ihrer Umgebung darstellt.
3 ist ein erläuterndes Schaltbild, das eine Steuerung in einem Fall konzeptionell darstellt, in dem Strom in einem der Wege in der in 2 gezeigten Relaisvorrichtung in der entgegengesetzten Richtung fließt.
4 ist ein erläuterndes Schaltbild, das einen Vorgang zum Umschalten eines dritten Relais in einen EIN-Zustand, nachdem eine Relaiseinheit in einem der Wege in der in 2 gezeigten Relaisvorrichtung in einen AUS-Zustand umgeschaltet wurde, erläuternd darstellt.
5 ist ein erläuterndes Schaltbild, das einen Vorgang der Benachrichtigung der in 2 gezeigten Relaisvorrichtung erläuternd darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des durch die Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 ausgeführten Steuerungsablaufs darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Beispiel einer Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 und ihrer Umgebung darstellt.
8 ist ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel eines fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystems mit einer Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 darstellt.
9 ist ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel der Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 und ihrer Umgebung darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein anderes Beispiel der durch die Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 ausgeführten Steuerung darstellt.
11 ist ein erläuterndes Schaltbild, das einen Fall konzeptionell darstellt, bei dem beide Relaiseinheiten in der Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 in einen AUS-Zustand umgeschaltet werden.
12 ist ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel einer Relaisvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 und ihrer Umgebung darstellt.
13 ist ein erläuterndes Schaltbild, das einen Ladevorgang und einen Stromversorgungsvorgang, die in einem System mit einer Relaisvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgeführt werden, konzeptionell darstellt.
14 ist ein erläuterndes Schaltbild, das einen Kriechstrom konzeptionell darstellt, der in dem System mit der Relaisvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel aufgetreten ist.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden sind bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Konfigurationen beschränkt ist.
Falls in dem ersten Leitungsweg oder dem zweiten Leitungsweg ein Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt, kann die Umschaltsteuereinheit eingerichtet sein, die erste Relaiseinheit bzw. zweite Relaiseinheit erst in den AUS-Zustand umzuschalten, nachdem bestätigt wurde, dass sich die andere Relaiseinheit im EIN-Zustand befindet.
Falls ein Strom in einem der Wege in der entgegengesetzten Richtung fließt, kann die auf diese Weise eingerichtete Relaisvorrichtung die Relaiseinheit, die in dem Weg vorgesehen ist, durch den der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt (eine Relaiseinheit), in den AUS-Zustand umschalten, nachdem die andere Relaiseinheit sicher in den EIN-Zustand umgeschaltet worden ist. Dementsprechend wird zuverlässig verhindert, dass die Stromversorgung für die Last verloren geht, bevor und nachdem die eine Relaiseinheit in den AUS-Zustand umgeschaltet wird.
Die Relaisvorrichtung kann eine Bestätigungseinheit enthalten, die eingerichtet ist zu ermitteln, ob eine dritte Relaiseinheit, die den dritten Leitungsweg zwischen einem leitfähigen Zustand und einem nicht-leitfähigen Zustand umschaltet, falls ein Gegenstrom in dem ersten Leitungsweg oder dem zweiten Leitungsweg auftritt, so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet.
Die in dieser Weise eingerichtete Relaisvorrichtung kann ermitteln, ob die dritte Relaiseinheit so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet, falls in einem der Wege ein Gegenstrom auftritt, und sie kann den Grund des Gegenstroms klarer ermitteln, indem sie untersucht, ob die dritte Relaiseinheit, die eine Ursache des Gegenstroms sein kann, normal gesteuert werden kann.
Die Relaisvorrichtung kann eine Benachrichtigungseinheit enthalten, die eingerichtet ist zum Erstellen einer Benachrichtigung, falls die Bestätigungseinheit ermittelt hat, dass die dritte Relaiseinheit nicht so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet.
Die in dieser Weise eingerichtete Relaisvorrichtung kann ermitteln, falls ein Gegenstrom auftritt, ob die dritte Relaiseinheit, die eine Ursache des Gegenstroms sein kann, normal gesteuert werden kann, und wenn bestätigt wird, dass die dritte Relaiseinheit nicht so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet (das heißt, falls die Möglichkeit zunimmt, dass die dritte Relaiseinheit die Ursache des Gegenstrom ist), kann die Relaisvorrichtung nach außen hierüber informieren.
Die Relaisvorrichtung kann eine dritte Energiespeichereinheit enthalten, die elektrisch verbunden ist mit einer der Last zugewandten Seite der ersten Relaiseinheit in einem Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit und der Last und/oder mit einer der Last zugewandten Seite der zweiten Relaiseinheit in einem Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit und der Last, und die von der ersten Energiespeichereinheit und/oder der zweiten Energiespeichereinheit geladen wird und in einem Zustand der leitenden Verbindung mit der Last gehalten wird, wenn sich die erste Relaiseinheit und die zweite Relaiseinheit im AUS-Zustand befinden.
Die in dieser Weise eingerichtete Relaisvorrichtung kann unter Verwendung der dritten Energiespeichereinheit selbst dann Strom an die Last liefern, wenn beide Relaiseinheiten aus irgendwelchen Gründen in den AUS-Zustand eintreten, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Stromversorgung für die Last unterbrochen wird. Wenn beispielsweise eine der Relaiseinheiten aufgrund des Auftretens des Gegenstroms in den AUS-Zustand umgeschaltet wird, wird die Stromversorgung für die Last durch Strom von der dritten Energiespeichereinheit selbst dann leicht aufrechterhalten, wenn sich die andere Relaiseinheit aus irgendwelchen Gründen im AUS-Zustand befindet.
Ausführungsform 1
Im Folgenden wird Ausführungsform 1 beschrieben, in der die vorliegende Erfindung verwirklicht ist.
Ein fahrzeuggebundenes Stromversorgungssystem 100 (nachstehend auch als „System 100“ bezeichnet) ist als ein Stromversorgungssystem für ein Fahrzeug aufgebaut, das mehrere Batterien (eine erste Energiespeichereinheit 81 und eine zweite Energiespeichereinheit 82) umfasst. Eine Relaisvorrichtung 10 bildet einen Teil des fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystems 100. Es ist zu beachten, dass das fahrzeuggebundene Stromversorgungssystem 100 in 1 zwei Relaisvorrichtungen 10 (eine erste Relaisvorrichtung 10A und eine zweite Relaisvorrichtung 10B) enthält, die die gleiche Funktion besitzen.
Die erste Energiespeichereinheit 81 dient als eine Hauptstromversorgung und besteht beispielsweise aus einer wohlbekannten Batterie wie beispielsweise einer Bleibatterie. In der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen wird die erste Energiespeichereinheit 81 auch als „Hauptbatterie“ bezeichnet. Ein Anschluss auf der Hochpotentialseite der ersten Energiespeichereinheit 81 ist mit einem außerhalb der Relaisvorrichtung 10 vorgesehenen Leiterabschnitt 71 elektrisch verbunden, und die erste Energiespeichereinheit 81 weist eine Konfiguration auf, in der sie eine Gleichspannung an den Leiterabschnitt 71 anlegt. Ein Anschluss auf der Niederpotentialseite der ersten Energiespeichereinheit 81 ist beispielsweise elektrisch mit Erde verbunden. Es ist zu beachten, dass der Leiterabschnitt 71 einen Abschnitt eines ersten Leitungswegs 51 bildet.
Der Generator 84 ist elektrisch verbunden mit dem Leiterabschnitt 71, der mit der ersten Energiespeichereinheit 81 leitend verbunden ist, und weist eine Konfiguration auf, in der er eine erzeugte Spannung an den Leiterabschnitt 71 anlegt. Der Generator 84 ist als wohlbekannter Wechselstromgenerator ausgebildet, und sein Betrieb wird durch eine elektronische Steuervorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert. Dieser Generator 84 weist eine Funktion des Ladens der ersten Energiespeichereinheit 81 sowie eine Funktion des Ladens auch der zweiten Energiespeichereinheit 82 auf, wenn eine dritte Relaiseinheit 43 (Trennrelais) auf EIN geschaltet ist.
Die zweite Energiespeichereinheit 82 dient als eine Zusatzstromversorgung und besteht beispielsweise aus einer wohlbekannten Stromquelle wie zum Beispiel einer Lithiumionenbatterie oder einem elektrischen Zweischichtkondensator. In der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen wird die zweite Energiespeichereinheit 82 auch als „Nebenbatterie“ bezeichnet. Die zweite Energiespeichereinheit 82 kann mehr Energie aufnehmen als die erste Energiespeichereinheit, ihr Anschluss auf der Hochpotentialseite ist mit einem außerhalb der Relaisvorrichtung 10 vorgesehenen Leiterabschnitt 72 elektrisch verbunden und weist eine Konfiguration auf, in der er eine Gleichspannung an den Leiterabschnitt 72 anlegt. Ein niederpotentialseitiger Anschluss der zweiten Energiespeichereinheit 82 ist beispielsweise elektrisch mit Erde verbunden. Es ist zu beachten, dass dieses System eine Konfiguration aufweist, in der von dem Generator 84 erzeugte Regenerationsenergie nicht nur die erste Energiespeichereinheit 81, sondern auch an die zweite Energiespeichereinheit 82 geliefert wird, um sie aufzuladen. Ferner bildet der Leiterabschnitt 72 einen Abschnitt eines zweiten Leitungswegs 52.
Ein dritter Leitungsweg 53 ist ein Leitungsweg, der eine leitende Verbindung zwischen dem mit der ersten Energiespeichereinheit 81 elektrisch verbundenen Leiterabschnitt 71 (einem Abschnitt des ersten Leitungswegs 51) und dem mit der zweiten Energiespeichereinheit 82 elektrisch verbundenen Leiterabschnitt 72 (einem Abschnitt des zweiten Leitungswegs 52) bilden kann. Eine Seite des dritten Leitungswegs 53 ist über eine Sicherung bzw. Gerätesicherungseinheit 77A elektrisch verbunden mit dem Leiterabschnitt 71 und dem Anschluss auf der Hochpotentialseite der ersten Energiespeichereinheit 81 (Hauptbatterie), und die andere Seite ist über eine Gerätesicherungseinheit 77B elektrisch verbunden mit dem Leiterabschnitt 72 und dem Anschluss auf der Hochpotentialseite der zweiten Energiespeichereinheit 82 (Nebenbatterie). Ein Ende des dritten Leitungswegs 53 ist verbunden mit dem Leiterabschnitt 71 auf der der ersten Energiespeichereinheit 81 zugewandten Seite einer Gerätesicherungseinheit 74 (erste Gerätesicherungseinheit), genauer gesagt auf der der ersten Energiespeichereinheit 81 zugewandten Seite einer Gerätesicherungseinheit 76A. Das andere Ende des dritten Leitungswegs 53 ist verbunden mit dem Leiterabschnitt 72 auf der der zweiten Energiespeichereinheit 82 zugewandten Seite einer Gerätesicherungseinheit 75 (zweite Gerätesicherungseinheit), genauer gesagt auf der der zweiten Energiespeichereinheit 82 zugewandten Seite einer Gerätesicherungseinheit 76B.
Die dritte Relaiseinheit 43 (Trennrelais) ist eine Relaiseinheit, die den dritten Leitungsweg 53 zwischen dem leitenden und dem nicht-leitenden Zustand umschaltet. Wenn sich die dritte Relaiseinheit 43 in dem EIN-Zustand befindet, befindet sich der dritte Leitungsweg 53 in dem leitenden Zustand, und der Weg zwischen dem Leiterabschnitt 71 und dem Leiterabschnitt 72 befindet sich in einem leitend verbundenen Zustand. Wenn sich die dritte Relaiseinheit 43 in dem AUS-Zustand befindet, befindet sich der dritte Leitungsweg 53 in dem nicht-leitenden Zustand, und die elektrische Leitung in dem dritten Leitungsweg 53 ist in beiden Richtungen unterbrochen.
Der erste Leitungsweg 51 ist ein Weg zum Liefern von Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81 über die Gerätesicherungseinheit 74 (erste Gerätesicherungseinheit) an eine Last 91 und umfasst den außerhalb der Relaisvorrichtung 10 angeordneten Leiterabschnitt 71 und einen innerhalb der Relaisvorrichtung 10 angeordneten Leitungsweg 61. Der erste Leitungsweg 51 ist mit der einen Seite des dritten Leitungswegs 53 auf der der ersten Energiespeichereinheit 81 zugewandten Seite der Gerätesicherungseinheit 74 (erste Gerätesicherungseinheit) verbunden.
Der zweite Leitungsweg 52 ist ein Weg zum Liefern von Strom von der zweiten Energiespeichereinheit 82 über die Gerätesicherungseinheit 75 (zweite Gerätesicherungseinheit) an die Last 91 und umfasst den außerhalb der Relaisvorrichtung 10 angeordneten Leiterabschnitt 72 und einen innerhalb der Relaisvorrichtung 10 angeordneten Leitungsweg 62. Der zweite Leitungsweg 52 ist mit der einen Seite des dritten Leitungswegs 53 auf der der zweiten Energiespeichereinheit 82 zugewandten Seite der Gerätesicherungseinheit 75 (zweite Gerätesicherungseinheit) verbunden.
Der Leiterabschnitt 71 umfasst einen mit der ersten Energiespeichereinheit 81 elektrisch verbundenen gemeinsamen Stromweg 71C und umfasst zwei Stromwege 71A und 71B, die von diesen Stromweg 71C abzweigen. Der Stromweg 71A ist ein Weg, der zum Liefern von Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81 an eine Last 91A verwendet wird und über eine Gerätesicherungseinheit 74A mit einem Leitungsweg 61A einer Relaisvorrichtung 10A elektrisch verbunden ist. Der Stromweg 71B ist ein Weg, der zum Liefern von Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81 an eine Last 91B verwendet wird und über eine Gerätesicherungseinheit 74B mit einem Leitungsweg 61B der anderen Relaisvorrichtung 10B elektrisch verbunden ist.
Der Leiterabschnitt 72 umfasst einen mit der zweiten Energiespeichereinheit 82 elektrisch verbundenen gemeinsamen Stromweg 72C und umfasst zwei Stromwege 72A und 72B, die von diesen Stromweg 72C abzweigen. Der Stromweg 72A ist ein Weg, der zum Liefern von Strom von der zweiten Energiespeichereinheit 82 an die Last 91A verwendet wird und über eine Gerätesicherungseinheit 75A mit einem Leitungsweg 62A der einen Relaisvorrichtung 10A elektrisch verbunden ist. Der Stromweg 72B ist ein Weg, der zum Liefern von Strom von der zweiten Energiespeichereinheit 82 an die Last 91B verwendet wird und über eine Gerätesicherungseinheit 75B mit einem Leitungsweg 62B der anderen Relaisvorrichtung 10B elektrisch verbunden ist. Die in den Stromwegen 71A und 72A vorgesehenen Sicherungen (wie beispielsweise die Gerätesicherungseinheiten 74A und 75A) sind in einem ersten Sicherungsbehälter 70A untergebracht, und die in den Stromwegen 71B und 72B vorgesehenen Sicherungen (wie beispielsweise die Gerätesicherungseinheiten 74B und 75B) sind in einem zweiten Sicherungsbehälter 70B untergebracht.
Die Gerätesicherungseinheit 74 ist ein Beispiel der ersten Gerätesicherungseinheit und in dem ersten Leitungsweg 51 vorgesehen, der der Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit 81 und der Last 91 ist. In dem Beispiel von 1 ist die Gerätesicherungseinheit 74A in dem Stromweg 71A vorgesehen, der der Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit 81 und der Last 91A ist, und die Gerätesicherungseinheit 74B ist in dem Stromweg 71B vorgesehen, der der Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit 81 und der Last 91B ist.
Die Gerätesicherungseinheit 75 ist ein Beispiel der zweiten Gerätesicherungseinheit und in dem zweiten Leitungsweg 52 vorgesehen, der der Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit 82 und der Last 91 ist. In dem Beispiel von 1 ist die Gerätesicherungseinheit 75A in dem Stromweg 72A vorgesehen, der der Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit 82 und der Last 91A ist, und die Gerätesicherungseinheit 75B ist in dem Stromweg 72B vorgesehen, der der Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit 82 und der Last 91B ist.
Die Last 91 ist eine wohlbekannte fahrzeuggebundene elektrische Komponente und kann eine beliebige von verschiedenen Lasten sein. Die Last 91 kann eine von der Zündung abhängige Last wie beispielsweise ein Lenk-Aktuator, ein Mechanismus zum Schalten per Elektroimpuls (shift-by-wire mechanism) oder ein elektronisches Bremssteuersystem sein (eine Last, die in Betrieb ist, wenn sich ein Zündschalter in einem EIN-Zustand befindet), oder sie kann eine von einem Zubehör abhängige Last wie beispielsweise ein Navigationssystem, eine Audiovorrichtung oder eine Klimaanlage sein (eine Last, die in Betrieb ist, wenn sich der Schalter eines Zubehörs in einem EIN-Zustand befindet). In dem Beispiel von 1 ist die Last 91A mit der Relaisvorrichtung 10A elektrisch verbunden und ist eine Last, deren Stromversorgungszustand durch die Relaisvorrichtung 10A umgeschaltet wird. Die Last 91B ist elektrisch mit der Relaisvorrichtung 10B verbunden und ist eine Last, deren Stromversorgungszustand durch die Relaisvorrichtung 10B umgeschaltet wird. Es ist wünschenswert, als diese Lasten 91A und 91B eine Last zu wählen, deren kontinuierlicher Betrieb sehr erwünscht ist. Das in 1 gezeigte fahrzeuggebundene Stromversorgungssystem 100 weist eine Konfiguration auf, bei der selbst dann, wenn die Stromversorgung von einer Energiespeichereinheit an die Lasten 91A und 91B verloren geht, eine Stromversorgung von der anderen Energiespeichereinheit an die Lasten aufrechterhalten werden kann, und es weist eine Konfiguration auf, bei der ein stabiler Betrieb der Last in einfacher Weise fortgesetzt wird.
Als Nächstes wird die Relaisvorrichtung 10 beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst die Relaisvorrichtung 10 beispielsweise eine erste Relaiseinheit 41, eine zweite Relaiseinheit 42, eine erste Spannungserfassungseinheit 21, eine zweite Spannungserfassungseinheit 22, eine erste Stromerfassungseinheit 31, eine zweite Stromerfassungseinheit 32 und eine Steuereinheit 12. Die zwei Relaisvorrichtungen 10A und 10B sind in dem in 1 gezeigten fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem 100 angebracht. Diese Relaisvorrichtungen weisen die gleiche Konfiguration auf, und jede von ihnen ist gemäß Darstellung in 2 eingerichtet. Es ist zu beachten, dass in 1 die Elemente der Relaisvorrichtung 10A als eine erste Relaiseinheit 41A, eine zweite Relaiseinheit 42A, eine erste Spannungserfassungseinheit 21A, eine zweite Spannungserfassungseinheit 22A, eine erste Stromerfassungseinheit 31A und eine zweite Stromerfassungseinheit 32A dargestellt sind. Ein Abschnitt des ersten Leitungswegs 51, ein Abschnitt des zweiten Leitungswegs 52 und ein Leitungsweg 54, der diese Leitungswege mit der Last verbindet, sind gesondert als der Leitungsweg 61A, der Leitungsweg 62A bzw. der Leitungsweg 54A dargestellt. Ferner sind die Elemente der Relaisvorrichtung 10B als eine erste Relaiseinheit 41B, eine zweite Relaiseinheit 42B, eine erste Spannungserfassungseinheit 21B, eine zweite Spannungserfassungseinheit 22B, eine erste Stromerfassungseinheit 31B und eine zweite Stromerfassungseinheit 32B dargestellt. Ein Abschnitt des ersten Leitungswegs 51, ein Abschnitt des zweiten Leitungswegs 52 und ein Leitungsweg 54, der diese Leitungswege mit der Last verbindet, sind gesondert als der Leitungsweg 61B, der Leitungsweg 62B bzw. ein Leitungsweg 54B dargestellt.
Als ein repräsentatives Beispiel wird in der folgenden Beschreibung angenommen, dass die in 1 gezeigte Relaisvorrichtung 10A eine Konfiguration aufweist, wie sie in 2 dargestellt ist. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Relaisvorrichtung 10 beispielsweise die erste Relaiseinheit 41, die zweite Relaiseinheit 42, die erste Spannungserfassungseinheit 21, die zweite Spannungserfassungseinheit 22, die erste Stromerfassungseinheit 31, die zweite Stromerfassungseinheit 32 und die Steuereinheit 12. In dem in 2 gezeigten Beispiel sind die erste Relaiseinheit 41, die zweite Relaiseinheit 42, die erste Spannungserfassungseinheit 21, die zweite Spannungserfassungseinheit 22, die erste Stromerfassungseinheit 31, die zweite Stromerfassungseinheit 32 und die Steuereinheit 12 auf der gleichen Platine angebracht, und die gesamte Relaisvorrichtung 10 ist als eine Vorrichtungseinheit konfiguriert, bei der diese Elemente zu einer Einheit integriert sind. Es ist zu beachten, dass in 2 der Generator 84 (in 1 gezeigt) usw. weggelassen sind und die Konfiguration nur schematisch dargestellt ist.
Die in 2 gezeigte erste Relaiseinheit 41 ist in dem ersten Leitungsweg 51 (genauer gesagt in dem Leitungsweg 61) vorgesehen, der ein Weg zum Liefern von Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81 an die Last 91 ist, und sie weist eine Konfiguration auf, in der sie auf der der Last 91 zugewandten Seite der ersten Gerätesicherungseinheit 74 (erste Gerätesicherungseinheit) zwischen dem EIN- und AUS-Zustand umgeschaltet wird. Die erste Relaiseinheit 41 ist stromabwärts (auf der Seite der Last 91) der ersten Spannungserfassungseinheit 21 und der ersten Stromerfassungseinheit 31 in dem ersten Leitungsweg 51 vorgesehen und als ein Relais eingerichtet, das den ersten Leitungsweg 51 zwischen dem leitenden und dem nicht-leitenden Zustand umschaltet. Wenn sich die erste Relaiseinheit 41 in dem EIN-Zustand befindet, ist der Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit 81 und der Last 91 über den ersten Leitungsweg 51 eine leitende Verbindung, und dann ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81 über den ersten Leitungsweg 51 an die Last 91 zu liefern. Wenn sich die erste Relaiseinheit 41 in einem AUS-Zustand befindet, fließt kein Strom durch den ersten Leitungsweg 51 in irgendeiner Richtung, und zu diesem Zeitpunkt ist es unmöglich, Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81 über den ersten Leitungsweg 51 an die Last 91 zu liefern.
Die zweite Relaiseinheit 42 ist in dem zweiten Leitungswegs 52 (genauer gesagt in dem Leitungsweg 62) vorgesehen, der ein Weg zum Liefern von Strom von der zweiten Energiespeichereinheit 82 an die Last 91 ist, und sie weist eine Konfiguration auf, in der sie auf der der Last 91 zugewandten Seite der Gerätesicherungseinheit 75 (zweite Gerätesicherungseinheit) zwischen dem AUS- und dem EIN-Zustand umgeschaltet wird. Die zweite Relaiseinheit 42 ist stromabwärts (auf der Seite der Last 91) der zweiten Spannungserfassungseinheit 22 und der zweiten Stromerfassungseinheit 32 in dem zweiten Leitungsweg 52 vorgesehen und als ein Relais eingerichtet, das den zweiten Leitungsweg 52 zwischen dem leitenden und dem nicht-leitenden Zustand umschaltet. Wenn sich die zweite Relaiseinheit 42 in dem EIN-Zustand befindet, ist der Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit 82 und der Last 91 über den zweiten Leitungsweg 52 eine leitende Verbindung, und zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, Strom von der zweiten Energiespeichereinheit 82 über den zweiten Leitungsweg 52 an die Last 91 zu liefern. Wenn sich die zweite Relaiseinheit 42 in dem AUS-Zustand befindet, fließt kein Strom durch den zweiten Leitungsweg 52 in irgendeiner Richtung, und zu diesem Zeitpunkt ist es unmöglich, Strom von der zweiten Energiespeichereinheit 82 über den zweiten Leitungsweg 52 an die Last 91 zu liefern.
Die in 2 gezeigte erste Stromerfassungseinheit 31 ist als eine wohlbekannte Stromerfassungsschaltung eingerichtet, die einen Stromwert des ersten Leitungswegs 51 erfasst. In 2 ist die erste Stromerfassungseinheit 31 auch als „Strommonitor“ bezeichnet. Die erste Stromerfassungseinheit 31 ist mit einer Konfiguration versehen, in der sie Strom erfassen kann, der an einer Position stromaufwärts (auf der Seite der ersten Energiespeichereinheit 81) bezüglich der ersten Relaiseinheit 41 in dem ersten Leitungsweg 51 fließt, und sie liefert nach Maßgabe des Werts eines durch den ersten Leitungsweg 51 fließenden Stroms einen Erfassungswert über eine Signalleitung (nicht gezeigt) an die Steuereinheit 12. Außerdem erfasst die erste Stromerfassungseinheit 31 die Richtung des durch den ersten Leitungsweg 51 fließenden Stroms (genauer gesagt die Richtung des durch den Leitungsweg 61 zwischen der Gerätesicherungseinheit 74 und der ersten Relaiseinheit 41 fließenden Stroms), und sie liefert Information an die Steuereinheit 12, die die Richtung des Stroms angibt. Die Steuereinheit 12 kann nach Maßgabe der Erfassungswerte, die von der ersten Stromerfassungseinheit 31 eingegeben werden, den Wert und die Richtung des durch den ersten Leitungsweg 51 fließenden Stroms spezifizieren.
Die zweite Stromerfassungseinheit 32 ist als eine wohlbekannte Stromerfassungseinheit eingerichtet, die einen Stromwert des zweiten Leitungswegs 52 erfasst. In 2 ist die zweite Stromerfassungseinheit 32 auch als „Strommonitor“ bezeichnet. Die zweite Stromerfassungseinheit 32 ist stromaufwärts (auf der Seite der zweiten Energiespeichereinheit 82) bezüglich der zweiten Relaiseinheit 42 in dem zweiten Leitungsweg 52 vorgesehen und liefert einen Erfassungswert nach Maßgabe eines Werts des durch den zweiten Leitungsweg 52 fließenden Stroms über eine Signalleitung (nicht gezeigt) an die Steuereinheit 12. Außerdem erfasst die zweite Stromerfassungseinheit 32 die Richtung des durch den zweiten Leitungsweg 52 fließenden Stroms (genauer gesagt die Richtung des durch den Leitungsweg 62 zwischen der Gerätesicherungseinheit 75 und der zweiten Relaiseinheit 42 fließenden Stroms) und liefert Information an die Steuereinheit 12, die die Richtung des Stroms angibt. Die Steuereinheit 12 kann nach Maßgabe der Erfassungswerte, die von der zweiten Stromerfassungseinheit 32 eingegeben werden, den Stromwert des zweiten Leitungswegs 52 spezifizieren.
Die in 2 gezeigte erste Spannungserfassungseinheit 21 ist als eine wohlbekannte Spannungserfassungsschaltung eingerichtet. In 2 ist die erste Spannungserfassungseinheit 21 auch als „Spannungsmonitor“ bezeichnet. Die erste Spannungserfassungseinheit 21 ist stromaufwärts (auf der Seite der ersten Energiespeichereinheit 81) bezüglich der ersten Relaiseinheit 41 in dem ersten Leitungsweg 51 vorgesehen und liefert einen Erfassungswert nach Maßgabe des Werts der Spannung an einer vorbestimmten Position (einer Position auf der der ersten Energiespeichereinheit 81 zugewandten Seite der ersten Relaiseinheit 41) in dem ersten Leitungsweg 51 über eine Signalleitung (nicht gezeigt) an die Steuereinheit 12. Die Steuereinheit 12 kann nach Maßgabe des Erfassungswerts, der von der ersten Spannungserfassungseinheit 21 eingegeben wird, einen Spannungswert an der vorbestimmten Position des ersten Leitungswegs 51 spezifizieren.
Die zweite Spannungserfassungseinheit 22 ist als eine wohlbekannte Spannungserfassungsschaltung eingerichtet. In 2 ist die zweite Spannungserfassungseinheit 22 auch als „Spannungsmonitor“ bezeichnet. Die zweite Spannungserfassungseinheit 22 ist stromaufwärts (auf der Seite der Energiespeichereinheit 82) bezüglich der zweiten Relaiseinheit 42 in dem zweiten Leitungsweg 52 vorgesehen und liefert einen Erfassungswert nach Maßgabe des Werts der Spannung an einer vorbestimmten Position (einer Position auf der der zweiten Energiespeichereinheit 82 zugewandten Seite der zweiten Relaiseinheit 42) in dem zweiten Leiterweg 52 über eine Signalleitung (nicht gezeigt) an die Steuereinheit 12. Die Steuereinheit 12 kann nach Maßgabe des Erfassungswerts, der von der zweiten Spannungserfassungseinheit 42 eingegeben wird, einen Spannungswert an der vorbestimmten Position des zweiten Leitungswegs 52 spezifizieren.
Die in 2 gezeigte Steuereinheit 12 ist beispielsweise als eine Steuereinheit eingerichtet, die eine CPU enthält. Die von der ersten Spannungserfassungseinheit 21, der zweiten Spannungserfassungseinheit 22, der ersten Stromerfassungseinheit 31 und der zweiten Stromerfassungseinheit 32 erfassten Werte werden in die Steuereinheit 12 eingegeben, und die Steuereinheit 12 steuert auf der Basis dieser Erfassungswerte das Umschalten der ersten Relaiseinheit 41, der zweiten Relaiseinheit 42 und der dritten Relaiseinheit 43. Die Steuereinheit 12 schaltet die dritte Relaiseinheit 43 zumindest während des Erzeugens von Strom durch den Generator 84 in den EIN-Zustand.
Als Nächstes wird die Steuerung der Relaisvorrichtung 10 unter Bezug auf die 2, 6 usw. beschrieben.
Die Steuereinheit 12 führt die in 6 gezeigte Umschaltsteuerung aus, wenn eine vorbestimmte Startbedingung gegeben ist. Die vorbestimmte Startbedingung ist nicht besonders beschränkt, sondern kann beispielsweise der Start der Stromversorgung der Steuereinheit 12 sein.
Wenn die in 6 gezeigte Umschaltsteuerung gestartet wird, führt die Steuereinheit 12 den Prozess von Schritt S1 aus, schaltet sowohl die erste Relaiseinheit 41 als auch die zweite Relaiseinheit 42, die in 2 gezeigt sind, in den EIN-Zustand um und überwacht die Erfassungswerte, die von der ersten Stromerfassungseinheit 31 und der zweiten Stromerfassungseinheit 32 eingegeben werden. Wenn die Schaltung normal ist, kann zu diesem Zeitpunkt sowohl von der ersten Energiespeichereinheit 81 als auch der zweiten Energiespeichereinheit 82 Strom an die Last 91 geliefert werden. Es ist zu beachten, dass in 2 ein Zustand, in dem Ströme von der ersten Energiespeichereinheit 81 und der zweiten Energiespeichereinheit 82 über beide Leitungswege geliefert werden, wenn die Schaltung normal ist, konzeptionell durch gestrichelte Linien dargestellt ist.
In dem Prozess von Schritt S1 in 6 schaltet die Steuereinheit 12 die erste Relaiseinheit 41 und die Relaiseinheit 42 in den EIN-Zustand um und überwacht die Erfassungswerte, die von der ersten Stromerfassungseinheit 31 und der zweiten Stromerfassungseinheit 32 eingegeben werden, und führt dann den Prozess von Schritt S2 aus, ermittelt, ob die Richtung von einem der durch die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 fließenden Relaisströme die umgekehrte bzw. Gegenrichtung ist, wenn sich die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 in dem EIN-Zustand befinden (das bedeutet, ob in einem der Leitungswege 61 und 62 Strom in der Gegenrichtung fließt).
Wenn ein Ermittlungsprozess von Schritt S2 in 6 ausgeführt wird, führt die Steuereinheit 12 den Prozess von Schritt S1 aus, wenn ermittelt wird, dass der durch jeden der Leitungswege 61 und 62 fließende Strom nicht in der Gegenrichtung fließt und jeder der Relaisströme in der normalen Richtung fließt (im Fall von „NEIN“ in S2), und hält dann die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 in dem EIN-Zustand und setzt die Überwachung der von der ersten Stromerfassungseinheit 31 und der zweiten Stromerfassungseinheit 32 eingegebenen Erfassungswerte fort. Auf diese Weise wird in der in 6 gezeigten Umschaltsteuerung sowohl die erste Relaiseinheit 41 als auch die zweite Relaiseinheit 42 in den EIN-Zustand umgeschaltet, nachdem die Steuerung startet, und dann wird die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 in dem EIN-Zustand gehalten, wenn jeder der durch den ersten Leitungsweg 51 und den zweiten Leitungsweg 52 fließenden Ströme in der normalen Richtung zur Last 91 hin fließt.
Wenn andererseits in dem Ermittlungsprozess von Schritt S2 in 6 die Steuereinheit 12 ermittelt, dass einer der durch die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 fließenden Relaisströme in der Gegenrichtung fließt (das heißt, wenn einer der durch den Leitungsweg 61 und den Leitungsweg 62 fließenden Ströme in der Gegenrichtung fließt und das Ermittlungsergebnis in S2 „JA“ ist) führt die Steuereinheit 12 den Prozess von Schritt S3 aus und überprüft den EIN- oder AUS-Zustand der anderen Relaiseinheit, die nicht die Relaiseinheit (die Relaiseinheit, die AUS sein soll) in dem Weg ist, in der ein Strom in der Gegenrichtung fließt. Wenn in Schritt S2 ermittelt wird, dass beispielsweise der durch den ersten Leitungsweg 51 fließende Strom in der Gegenrichtung fließt, überprüft die Steuereinheit 12 in dem folgenden Schritt S3, ob die zweite Relaiseinheit 42, die in dem anderen Weg (dem zweiten Leitungsweg 52) vorgesehen ist, der nicht der Weg (der erste Leitungsweg 51) ist, bei dem ermittelt wird, dass der Strom in der Gegenrichtung fließt, so gesteuert ist, dass sie sich im EIN-Zustand befindet. Es ist zu beachten, dass es mehrere denkbare Gründe gibt, die einen Stromfluss in der Gegenrichtung verursachen, beispielsweise ist ein Fall, bei dem die dritte Relaiseinheit 43 aus irgendeinem Grund in den AUS-Zustand umgeschaltet wurde, während der Generator 84 gerade Strom erzeugte und die Spannung auf der Seite der zweiten Energiespeichereinheit 42 niedriger wird als diejenige auf der Seite des Leitungswegs 54, als einer der Gründe denkbar.
In dem Prozess von Schritt S4 nach dem Ausführen des Prozesses von Schritt S3 in 6 ermittelt die Steuereinheit 12, ob die Relaiseinheit, die in dem anderen Weg vorgesehen ist, der nicht der Weg ist, bei dem ein Stromfluss in der Gegenrichtung ermittelt wurde, sich in dem EIN-Zustand befindet, und die Steuereinheit 12 führt dann, wenn sich das Relais nicht im EIN-Zustand befindet, den Prozess von Schritt S3 erneut aus, um den EIN- oder AUS-Zustand des Relais erneut zu überprüfen. Auf diese Weise werden in der Umschaltsteuerung in 6, wenn ermittelt wird, dass der durch einen der Wege fließende Strom in der Gegenrichtung fließt, der Überprüfungsprozess von Schritt S3 und der Ermittlungsprozess von Schritt S4 wiederholt, bis die in dem anderen Weg vorgesehene Relaiseinheit in den EIN-Zustand umgeschaltet ist.
Wenn beim Ausführen des Ermittlungsprozesses von Schritt S4 in 6 die Steuereinheit 12 ermittelt, dass sich die Relaiseinheit, die in dem Weg vorgesehen ist, der nicht der Gegenstromweg (der andere Weg, der nicht der Weg ist, bei dem in Schritt S2 ermittelt wird, dass der Strom in der Gegenrichtung fließt) ist, in dem EIN-Zustand (im Fall von „JA“ in S4) befindet, führt die Steuereinheit 12 den Prozess von Schritt S5 aus und schaltet dann die Relaiseinheit, die in dem Gegenstromweg (der Weg, bei dem in Schritt S2 ermittelt wird, dass der Strom in der Gegenrichtung fließt) vorgesehen ist, in den AUS-Zustand um. Wenn ermittelt wird, dass beispielsweise der durch den ersten Leitungsweg 51 fließende Strom in der Gegenrichtung fließt, wenn die Steuereinheit 10 in Schritt S4 bestätigt, dass sich die zweite Relaiseinheit 42 im EIN-Zustand befindet, liefert die Steuereinheit 12 ein Steuersignal, das bewirkt, dass die erste Relaiseinheit 41 in den AUS-Zustand umgeschaltet wird, wie in 3 in dem Prozess von Schritt S5 gezeigt, und schaltet die in dem ersten Leitungsweg 51 vorgesehene erste Relaiseinheit 41 in den AUS-Zustand um.
In dieser Weise ist die Steuereinheit 12 ein Beispiel der Umschaltsteuereinheit in dieser Konfiguration, wenn beide durch den ersten Leitungsweg 51 und dem zweiten Leitungsweg 52 fließenden Ströme in der normalen Richtung (Richtung hin zur Last 91) fließen, werden die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 in dem EIN-Zustand gehalten, während, wenn in dem ersten Leitungsweg 51 oder dem zweiten Leitungsweg 52 der Strom in der Gegenrichtung zur normalen Richtung fließt, die erste Relaiseinheit 41 oder die zweite Relaiseinheit 42, die sich in dem Gegenstromweg befindet, in den AUS-Zustand umgeschaltet wird. Wenn genauer gesagt der Strom in dem ersten Leitungsweg 51 oder dem zweiten Leitungsweg 52 in der Gegenrichtung fließt, schaltet die Steuereinheit 12 die eine der ersten Relaiseinheit 41 und der zweiten Relaiseinheit 42 (die in dem Gegenstromweg befindliche Relaiseinheit) in den AUS-Zustand um, nachdem in den Schritten S3 und S4 bestätigt wurde, dass die andere Relaiseinheit (die in dem Weg vorgesehene Relaiseinheit, der nicht der Gegenstromweg ist) sich im EIN-Zustand befindet.
Nach dem Ausführen des Prozesses von Schritt S5 in Fig. 6 führt die Steuereinheit 12 den Prozess von Schritt S6 aus und ermittelt, ob die dritte Relaiseinheit 43 (Trennrelais) gesteuert werden kann. Genauer gesagt gibt die Steuereinheit 12, direkt oder indirekt über eine andere Vorrichtung, ein EIN-Signal aus, das die dritte Relaiseinheit 43 anweist, auf EIN geschaltet zu sein, wie in 4 gezeigt, und sie überprüft, ob die dritte Relaiseinheit 43 in Antwort auf das EIN-Signal auf EIN umgeschaltet ist oder nicht. Die Überprüfung, ob die dritte Relaiseinheit 43 auf EIN umgeschaltet ist oder nicht, kann darauf basierend ausgeführt werden, ob ein Signal von der dritten Relaiseinheit 43 (ein Signal, das spezifiziert, dass sie auf EIN umgeschaltet ist) aufgenommen werden kann oder nicht, oder kann durch Erfassen der Potentialdifferenz über die dritte Relaiseinheit 43 und durch Ermitteln ausgeführt werden, ob die Potentialdifferenz unterhalb einer konstanten Werts ist. Wenn das EIN-Signal von der Steuereinheit 12 an die dritte Relaiseinheit 43 geschickt wird, führt die Steuereinheit 12, falls bestätigt wird, dass die dritte Relaiseinheit 43 in Antwort auf das vorstehend beschriebene EIN-Signal auf EIN umgeschaltet ist, den Prozess von Schritt S8 aus und schaltet sowohl die erste Relaiseinheit 41 als auch die zweite Relaiseinheit 42 sowie die dritte Relaiseinheit 43 auf EIN um.
In dieser Konfiguration ist die Steuereinheit 12 ein Beispiel der Bestätigungseinheit und dient der Überprüfung, ob die dritte Relaiseinheit 43 so gesteuert werden kann, dass sie sich in dem EIN-Zustand befindet, wenn ein umgekehrtes Fließen von Strom in dem ersten Leitungsweg 51 oder dem zweiten Leitungsweg 52 auftritt (genauer gesagt, ob die dritte Relaiseinheit 43 in Antwort auf das EIN-Signal so gesteuert werden, dass sie auf EIN umgeschaltet ist).
Wenn die Steuereinheit 12 in Schritt S6 ermittelt, dass die Steuerung der dritten Relaiseinheit 43 (AUS-Vorgang) nicht ausgeführt werden kann (in einem Fall, in dem, wenn die Steuereinheit 12 das EIN-Signal an die dritte Relaiseinheit 23 schickt, aber die dritte Relaiseinheit 43 in Antwort auf das EIN-Signal nicht auf EIN umgeschaltet wird), führt die Steuereinheit 12 den Prozess von Schritt S7 aus und gibt eine Benachrichtigung nach außen (genauer gesagt eine Warnung, die eine Fehlfunktion in der dritten Relaiseinheit 43 anzeigt, oder dergleichen). Wenn in Schritt S2 ermittelt wird, dass beispielsweise der durch den ersten Leitungsweg 51 fließende Strom in der Gegenrichtung fließt, und die erste Relaiseinheit 41 durch den Prozess des Schritts S5 in den AUS-Zustand umgeschaltet wird, wie in 3 gezeigt, gibt die Steuereinheit 12 in dem Prozess von Schritt S7 ein Benachrichtigungssignal nach außen, wie in 5 gezeigt, wenn ermittelt wird, dass die Steuerung der dritten Relaiseinheit 43 (AUS-Vorgang) nicht in Schritt S6 ausgeführt werden kann. Dieses Benachrichtigungssignal kann beispielsweise ein Benachrichtigungssignal zum Anzeigen einer Warnmarkierung oder -nachricht in einer Lampe oder einem Anzeiger sein, die bzw. der in einem Fahrzeug angebracht ist, oder es kann ein Benachrichtigungssignal zum Erzeugen einer vorbestimmten Warnnachricht oder eines Tons aus einem Summer oder einem Lautsprecher sein. Es kann auch ein Benachrichtigungssignal zum Mitteilen des Auftretens einer spezifischen Anomalie an eine externe Vorrichtung (eine elektronische Vorrichtung in dem Fahrzeug oder eine Vorrichtung außerhalb des Fahrzeugs) unter Verwendung von drahtgebundener oder drahtloser Kommunikation oder dergleichen sein. Mit einem derartigen Benachrichtigungssignal kann einem Benutzer, einer mit der Wartung beauftragten Personen oder einer externen Vorrichtung das Auftreten einer Anomalie mitgeteilt werden.
Die Steuereinheit 12 ist ein Beispiel einer Benachrichtigungseinheit in dieser Konfiguration und dient dem Ausführen einer Benachrichtigung, wenn die Bestätigungseinheit bestätigt hat, dass die dritte Relaiseinheit 43 nicht so gesteuert werden kann, dass sie in den EIN-Zustand übergeht.
Wie oben beschrieben, hält die Relaisvorrichtung 10 in dieser Konfiguration die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42 in dem EIN-Zustand, wenn der Strom sowohl durch den ersten Leitungsweg 51 als auch den zweiten Leitungsweg 52 in der normalen Richtung zur Last 91 hin fließt. Wenn bei dieser Konfiguration der Strom sowohl durch den ersten Leitungsweg 51 als auch den zweiten Leitungsweg 52 in der normalen Richtung fließt, ist es möglich, den Strom durch die zwei Wege zu liefern. Zusätzlich zum Ermöglichen der Stromversorgung durch die zwei Wege ist es, falls der Strom in einem der Wege in der Gegenrichtung fließt, auch möglich, die erste Relaiseinheit 41 und die zweite Relaiseinheit 42, die sich in dem Gegenstromweg befindet, in den AUS-Zustand umzuschalten. Da die Relaiseinheit, die sich in dem Weg befindet, in dem der Gegenstrom auftritt, in den AUS-Zustand umgeschaltet werden kann, ist es in dieser Weise möglich, das Andauern eines Gegenstroms in dem Weg zu verhindern. Daher kann eine Fehlfunktion aufgrund des Auftretens eines Gegenstroms, wie beispielsweise eine Zerstörung der in dem Gegenstromweg vorgesehenen Gerätesicherungseinheit, der durch eine ständige Zunahme des Gegenstroms verursacht wird, verhindert werden.
Wenn in dem ersten Leitungsweg 51 oder dem zweiten Leitungsweg 52 der Strom in der Gegenrichtung fließt, schaltet die Steuereinheit 12, die der Umschaltsteuereinheit entspricht, die erste Relaiseinheit 41 oder die zweite Relaiseinheit 42 in den AUS-Zustand um, nachdem sie bestätigt hat, dass die andere Relaiseinheit sich im EIN-Zustand befindet. Wenn der Strom in einem der Wege in der Gegenrichtung fließt, kann die auf diese Weise eingerichtete Relaisvorrichtung 10 die in dem einen Weg vorgesehene Relaiseinheit, durch die der Strom in der Gegenrichtung fließt (eine Relaiseinheit), in den AUS-Zustand umschalten, nachdem die andere Relaiseinheit sicher in den EIN-Zustand umgeschaltet wurde. Dementsprechend wird zuverlässig verhindert, dass die Stromversorgung zur Last 91 verloren geht, bevor und nachdem die eine Relaiseinheit in den AUS-Zustand umgeschaltet wird.
Die Relaisvorrichtung 10 weist die Bestätigungseinheit auf, die überprüft, ob die dritte Relaiseinheit 43 so gesteuert werden kann, dass sie in den EIN-Zustand übergeht, wenn ein Gegenstrom im ersten Leitungsweg 51 oder im zweiten Leitungsweg 52 auftritt. Die auf diese Weise eingerichtete Relaisvorrichtung 10 kann überprüfen, ob die dritte Relaiseinheit 43 so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet, wenn ein Gegenstrom in einem der Leitungswege auftritt, und sie kann die Ursache des Gegenstroms klarer identifizieren, indem sie feststellt, ob die dritte Relaiseinheit 43, die eine Ursache des Gegenstroms sein kann, normal gesteuert werden kann.
Die Relaisvorrichtung 10 weist die Benachrichtigungseinheit auf, die eine Benachrichtigung in einem Fall ausführt, in dem die Bestätigungseinheit bestätigt hat, dass die dritte Relaiseinheit 43 nicht so gesteuert werden kann, dass sie in den EIN-Zustand übergeht. Die auf diese Weise eingerichtete Relaisvorrichtung 10 kann bestätigen, falls ein Gegenstrom auftritt, ob die dritte Relaiseinheit 43 normal gesteuert werden kann, und wenn bestätigt wird, dass die dritte Relaiseinheit 43 nicht so gesteuert werden kann, dass sie in den EIN-Zustand übergeht (das heißt, wenn die Möglichkeit, dass die dritte Relaiseinheit 43 die Ursache des Gegenstroms ist, zunimmt), kann die Relaisvorrichtung 10 die Außenwelt hiervon benachrichtigen.
Ausführungsform 2
Als Nächstes wird Ausführungsform 2 unter Bezug auf die 7 etc. beschrieben.
In Ausführungsform 1 wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die gesamte Relaisvorrichtung 10 als eine integrierte Vorrichtungseinheit eingerichtet ist. Im Gegensatz dazu unterscheidet sich die in 7 gezeigte Relaisvorrichtung 210 von Ausführungsform 2 von der Relaisvorrichtung 10 von Ausführungsform 1 nur insofern, als sie aus mehreren Vorrichtungseinheiten gebildet ist, wobei eine Steuereinheit in jeder der Vorrichtungseinheiten vorgesehen ist und eine die Vorrichtungseinheiten verbindende Kommunikationsleitung 214 vorgesehen ist. Dementsprechend sind in der Relaisvorrichtung 210 von Ausführungsform 2 Strukturen, die gleich sind wie jene der Relaisvorrichtung 10 von Ausführungsform 1, mit den gleichen Bezugszahlen wie die einzelnen Elemente der Relaisvorrichtung 10 bezeichnet, und auf deren ausführliche Beschreibung wird verzichtet.
Bei dem in 7 gezeigten Beispiel sind die erste Relaiseinheit 41, die erste Spannungserfassungseinheit 21, die erste Stromerfassungseinheit 31, eine Steuereinheit 212A usw. beispielsweise auf der gleichen Platine angebracht und bilden eine Vorrichtungseinheit 210A, bei der diese Elemente zu einer Einheit integriert sind. Auch die zweite Relaiseinheit 42, die zweite Spannungserfassungseinheit 22, die zweite Stromerfassungseinheit 32, eine Steuereinheit 212B usw. sind beispielsweise auf der gleichen Platine angebracht und bilden eine Vorrichtungseinheit 210B, bei der diese Elemente zu einer Einheit integriert sind. Die Vorrichtungseinheiten 210A und 210B bilden die Relaisvorrichtung 210. Es ist zu beachten, dass bei einem in 7 gezeigten fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem 200 (nachstehend auch als „System 200“ bezeichnet) die Elemente mit Ausnahme der Relaisvorrichtung 210 die gleiche Konfiguration wie bei dem in den 1, 2 usw. gezeigten fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem 100 aufweisen. Außerdem weist jede der (in 2 usw. gezeigten) Steuereinheiten 212A und 212B die gleiche Konfiguration auf wie die Steuereinheit 12.
Bei dem in 7 gezeigten Beispiel kann jede der Steuereinheiten 212A und 212B die gleiche in 6 gezeigte Steuerung in Antwort auf das Bestehen einer vorbestimmten Startbedingung ausführen. Wenn die einzelnen Steuereinheiten 212A und 212B die in 6 gezeigte Umschaltsteuerung ausführen, können Sie die Relaiseinheit der Vorrichtungseinheit 210A oder 210B, in der sie sich befindet, in Schritt S1 auf EIN umschalten. In Schritt S2 kann die Steuereinheit ermitteln, ob der Strom, der durch den Leitungsweg fließt, in dem sich die Relaiseinheit befindet, in der Gegenrichtung fließt. Wenn die Steuereinheit ermittelt, dass der Strom, der durch den Leitungsweg fließt, in dem sich die Relaiseinheit befindet, in der Gegenrichtung fließt, kann die Steuereinheit dann in Schritt S2 eine Informationskommunikation über die Kommunikationsleitung 214 ausführen und in Schritt S3 den EIN- oder AUS-Zustand der anderen Relaiseinheit (der anderen Relaiseinheit, die sich in der anderen Vorrichtungseinheit befindet, die nicht die Vorrichtungseinheit ist, in welcher der Prozess von Schritt S3 gerade ausgeführt wird) bestätigen. Wenn die andere Relaiseinheit sich in dem EIN-Zustand befindet, kann die Steuereinheit den Prozess von Schritt S5 ausführen und kann die Relaiseinheit, bei der ermittelt wird, dass der Gegenstrom auftritt, in Schritt S2 in den AUS-Zustand umschalten. Die Schritte S7 und S8 sind gleich wie jene von Ausführungsform 1, und daher können die Steuereinheiten 212A und 212B diese Prozesse in Kooperation miteinander ausführen.
Ausführungsform 3
Als Nächstes wird Ausführungsform 3 unter Bezug auf die 8 usw. beschrieben. Eine Relaisvorrichtung 310 von Ausführungsform 3 weist eine spezifischere Konfiguration der Relaisvorrichtung 10 von Ausführungsform 1 auf, umfasst alle die Strukturen und Funktionen der vorgenannten Relaisvorrichtung 10 von Ausführungsform 1, und weist eine Konfiguration auf, bei der weitere Strukturen und Funktionen zusätzlich vorgesehen sind. Dementsprechend sind die gleichen Elemente von Ausführungsform 1 in den 8 und 9 mit den gleichen Bezugszahlen versehen wie in den 1 und 2, und von deren ausführlicher Beschreibung wird abgesehen. Genauer gesagt unterscheidet sich das in 8 gezeigte fahrzeuggebundene Stromversorgungssystem 300 von dem in 1 gezeigten fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem 100 nur insofern, als zusätzlich eine dritte Energiespeichereinheit 316 vorgesehen ist. Die in 9 usw. gezeigte Relaisvorrichtung 310 von Ausführungsform 3 unterscheidet sich von der in 2 usw. gezeigten Relaisvorrichtung 10 von Ausführungsform 1 insofern, als die dritte Energiespeichereinheit 316 zusätzlich vorgesehen ist, und die weiteren Elemente sind gleich wie jene bei der Relaisvorrichtung 10 von Ausführungsform 1.
Es ist zu beachten, dass eine in 8 gezeigte Relaisvorrichtung 310B die gleiche Konfiguration und Funktionen aufweist wie jene der Relaisvorrichtung 310A. Als ein repräsentatives Beispiel wird bei der folgenden Beschreibung angenommen, dass die in 8 gezeigte Relaisvorrichtung 310A eine in 9 gezeigte Konfiguration aufweist.
Die in 9 gezeigte Relaisvorrichtung 310 umfasst die dritte Energiespeichereinheit 316. Diese dritte Energiespeichereinheit 316 ist als Kondensator ausgebildet und kann elektrisch verbunden sein mit einer der Last 91 zugewandten Seite der ersten Relaiseinheit 41 in dem Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit 81 und der Last 91 (einem Abschnitt auf einer Seite stromabwärts der ersten Relaiseinheit 41) und/oder mit einer der Last 91 zugewandten Seite der zweiten Relaiseinheit 42 in dem Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit 82 und der Last 91 (einem Abschnitt auf einer Seite stromabwärts der zweiten Relaiseinheit 42). In dem in 9 gezeigten Beispiel ist die dritte Energiespeichereinheit 316 elektrisch verbunden mit einem Leitungsweg 54, der ein gemeinsamer Weg ist, der sowohl den ersten Leitungsweg 51 als auch den zweiten Leitungsweg 52 mit der Last 91 verbindet. Genauer gesagt ist eine Elektrode der dritten Energiespeichereinheit 316, die als ein Kondensator ausgebildet ist, mit dem Leitungsweg 54 verbunden, und die andere Elektrode ist mit Erde verbunden. Diese dritte Energiespeichereinheit 316 weist eine Konfiguration auf, in der sie von der ersten Energiespeichereinheit 81 und/oder der zweiten Energiespeichereinheit 82 aufgeladen wird, wenn sich die erste Relaiseinheit 41 und/oder die zweite Relaiseinheit 42 im EIN-Zustand befindet. Dann wird selbst dann, wenn sowohl die erste Relaiseinheit 41 als auch die zweite Relaiseinheit 42 in den AUS-Zustand umgeschaltet werden, die dritte Energiespeichereinheit 316 leitend verbunden mit der Last 91 gehalten, und daher kann sie Strom an die Last 91 liefern.
Die in dieser Weise ausgebildete Relaisvorrichtung 310 kann unter Verwendung der dritten Energiespeichereinheit 316 selbst dann Strom an die Last 91 liefern, wenn beide Relaiseinheiten aus irgendwelchen Gründen in den AUS-Zustand umgeschaltet sind, und daher ist es noch unwahrscheinlicher, dass die Stromversorgung zur Last 91 unterbrochen wird. Wenn ein Weg nur einer Relaiseinheit inspiziert wird, beispielsweise durch Umschalten der einen Relaiseinheit in den AUS-Zustand, ist es selbst dann, wenn sich die andere Relaiseinheit aus irgendwelchen Gründen im AUS-Zustand befindet, wahrscheinlich, dass die Stromversorgung für die Last 91 mit Strom fortgesetzt wird, der von der dritten Energiespeichereinheit 316 geliefert wird.
Die in 9 gezeigte Relaisvorrichtung 310 kann eine Umschaltsteuerung (in 6 gezeigt) in gleicher Weise wie die bei Ausführungsform 1 ausführen.
Um die Zeitspanne der Verarbeitung zu verkürzen, kann die in 9 gezeigte Relaisvorrichtung 310 anstatt der in 6 gezeigten Umschaltsteuerung eine Umschaltsteuerung mit einem in 10 gezeigten Ablauf ausführen, bei dem der Bestätigungsprozess von Schritt S3 und der Ermittlungsprozess von Schritt S4 in 6 weggelassen sind. Es ist zu beachten, dass die Prozesse der Schritte S11, S12, S13, S14, S15 und S16 der Umschaltsteuerung in 10 jeweils gleich sind wie jene der Schritte S1, S2, S5, S6, S7 bzw. S8 in 6.
Wenn die Umschaltsteuerung mit dem in 10 gezeigten Ablauf ausgeführt wird, besteht, da die in 6 gezeigten Prozesse der Schritte S3 und S4 weggelassen werden, wenn eine in einem der Wege vorgesehene Relaiseinheit in Schritt S13 nach Maßgabe des Auftretens eines Gegenstroms in dem einen Weg in den AUS-Zustand umgeschaltet wird, die Möglichkeit, dass die andere Relaiseinheit ungefähr zur gleichen Zeit auf AUS umgeschaltet werden kann. Das bedeutet, sowohl die erste Relaiseinheit 41 als auch die zweite Relaiseinheit 42 werden in den AUS-Zustand umgeschaltet, wie in 11 gezeigt, und daher besteht die Möglichkeit, dass eine Zeitspanne auftritt, während der kein Strom von der ersten Energiespeichereinheit 81, der zweiten Energiespeichereinheit 82 oder dem Generator 84 an die Last 91 geliefert wird. Selbst wenn beide Relaiseinheiten in den AUS-Zustand umgeschaltet sind, kann jedoch für eine bestimmte Zeitspanne eine Stromversorgung von der dritten Energiespeichereinheit 316 an die Last 91 fortgesetzt werden, und daher wird die Stromversorgung für die Last 91 nicht so leicht unterbrochen.
Ausführungsform 4
Als Nächstes wird Ausführungsform 4 unter Bezug auf 12 beschrieben. Eine Relaisvorrichtung 410 von Ausführungsform 4 weist eine spezifischere Konfiguration der Relaisvorrichtung 210 von Ausführungsform 2 auf, umfasst alle die Strukturen und Funktionen der vorgenannten Relaisvorrichtung 210 von Ausführungsform 2, und weist eine Konfiguration auf, bei der weitere Strukturen und Funktionen zusätzlich vorgesehen sind. Dementsprechend sind die gleichen Elemente von Ausführungsform 2 in 12 mit den gleichen Bezugszahlen versehen wie in 7, und von deren ausführlicher Beschreibung wird abgesehen. Genauer gesagt unterscheidet sich das in 12 gezeigte fahrzeuggebundene Stromversorgungssystem 400 von dem in 7 gezeigten fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem 200 insofern, als zusätzlich eine dritte Energiespeichereinheit 416 vorgesehen ist. Eine in 12 gezeigte Relaisvorrichtung 410 von Ausführungsform 4 unterscheidet sich von der in 7 gezeigten Relaisvorrichtung 210 von Ausführungsform 1 nur insofern, als die dritte Energiespeichereinheit 416 zusätzlich vorgesehen ist, und die weiteren Elemente sind gleich wie jene bei der Relaisvorrichtung 210 von Ausführungsform 2. Eine Vorrichtungseinheit 410A unterscheidet sich von der in 7 gezeigten Vorrichtungseinheit 210A nur insofern, als zusätzlich eine dritte Energiespeichereinheit 416A vorgesehen ist, und eine Vorrichtungseinheit 410B unterscheidet sich von der in 7 gezeigten Vorrichtungseinheiten 210B nur insofern, als zusätzlich eine dritte Energiespeichereinheit 416B vorgesehen ist.
Die in 12 gezeigte Relaisvorrichtung 410 umfasst drei Energiespeichereinheiten 416. Diese drei Energiespeichereinheiten 416 sind als Kondensatoren ausgebildet und umfassen eine dritte Energiespeichereinheit 416A, die mit einer der Last 91 zugewandten Seite der ersten Relaiseinheit 41 in dem ersten Leitungsweg 51 (einem Abschnitt auf einer Seite stromabwärts der ersten Relaiseinheit 41) verbunden ist, eine dritte Energiespeichereinheit 416B, die mit einer der Last 91 zugewandten Seite der zweiten Relaiseinheit 42 in dem zweiten Leitungsweg 52 (einem Abschnitt auf einer Seite stromabwärts der zweiten Relaiseinheit 42) verbunden ist, und eine dritte Energiespeichereinheit 416C, die mit einem Leitungsweg 54 verbunden ist, der ein gemeinsamer Weg ist. Jede dieser dritten Energiespeichereinheiten 416 weist eine Konfiguration auf, in der sie von der ersten Energiespeichereinheit 81 und/oder der zweiten Energiespeichereinheit 82 aufgeladen wird, wenn sich die erste Relaiseinheit 41 und/oder die zweite Relaiseinheit 42 im EIN-Zustand befindet. Dann werden selbst dann, wenn die erste Relaiseinheit 41 und/oder die zweite Relaiseinheit 42 in den AUS-Zustand umgeschaltet wird, diese dritten Energiespeichereinheiten 416 leitend verbunden mit der Last 91 gehalten, und daher können sie Strom an die Last 91 liefern. Die in dieser Weise eingerichtete Relaisvorrichtung 410 kann die gleichen Effekte hervorbringen wie diejenigen in den Ausführungsformen 2 und 3.
Die in 12 gezeigte Relaisvorrichtung 410 kann eine Umschaltsteuerung in der gleichen Weise wie jene von Ausführungsform 2 ausführen. Wenn die Umschaltsteuerung ausgeführt wird, kann die Relaisvorrichtung 410 die Umschaltsteuerung in exakt der gleichen Weise wie jene in Ausführungsform 2 ausführen, jedoch kann der Prozess zum Ermitteln des EIN- oder AUS-Zustands, wenn ein Gegenstrom in einem der Wege auftritt, der in anderen Wegen befindlichen Relaiseinheit die Zeitspanne für die Verarbeitung verkürzen. In diesem Fall kann die in 7 gezeigte Kommunikationsleitung 214 weggelassen werden.
Auch bei dieser Relaisvorrichtung 410 werden sowohl die erste Relaiseinheit 41 als auch die zweite Relaiseinheit 42 in den AUS-Zustand umgeschaltet, und falls weder von der ersten Energiespeichereinheit 81 noch der zweiten Energiespeichereinheit 82 noch dem Generator 84 Strom an die Last 91 geliefert wird, kann die Stromversorgung von den dritten Energiespeichereinheiten 416 an die Last 91 fortgesetzt werden, und daher wird die Stromversorgung für die Last 61 nicht so einfach unterbrochen.
Andere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend unter Bezug auf die vorstehende Beschreibung und Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es gehören auch Ausführungsformen wie die folgenden zum technischen Umfang der vorliegenden Erfindung.

(1) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele gezeigt, in denen die erste und zweite Stromerfassungseinheit stromaufwärts der Relaiseinheiten vorgesehen sind, aber diese Stromerfassungseinheiten können auch stromabwärts der Relaiseinheiten vorgesehen sein.
(2) Die erste Relaiseinheit 41, die zweite Relaiseinheit 42 und die dritte Relaiseinheit 43, die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, können eine Konfiguration aufweisen, in der sie die Leitfähigkeit in dem Leitungsweg in beiden Richtungen unterbrechen können, und daher können verschiedene wohlbekannte Relais hierfür verwendet werden. Sie können jeweils eine Halbleiter-Relaisvorrichtung oder eine mechanische Relaisvorrichtung sein.
(3) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel gezeigt, in dem auf einer Seite stromabwärts der einzelnen Relaisvorrichtungen eine Last angeschlossen ist, aber es ist auch möglich, mehrere Lasten anzuschließen.
(4) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist eine Sicherung, die schmilzt, wenn ein Überstrom vorhanden ist, als ein Beispiel der Gerätesicherungseinheit 74 (erste Gerätesicherungseinheit) und der Gerätesicherungseinheit 75 (zweite Gerätesicherungseinheit) angegeben, es können jedoch auch verschiedene wohlbekannte Sicherungsstrukturen eingesetzt werden, welche den Leitungsweg unterbrechen können, wenn ein Überstrom auftritt. Die Gerätesicherungseinheiten 74 und 75 können beispielsweise jeweils eine wohlbekannte Halbleiter-Sicherung sein.

Bezugszeichenliste

10, 210, 310, 410: Relaisvorrichtung
12, 212A, 212B: Steuereinheit (Umschaltsteuereinheit, Benachrichtigungseinheit)
31: Erste Stromerfassungseinheit
32: Zweite Stromerfassungseinheit
41: Erste Relaiseinheit
42: Zweite Relaiseinheit
43: Dritte Relaiseinheit
51: Erster Leitungsweg
52: Zweiter Leitungsweg
53: Dritter Leitungsweg
74: Gerätesicherungseinheit (erste Gerätesicherungseinheit)
75: Gerätesicherungseinheit (zweite Gerätesicherungseinheit)
81: Erste Energiespeichereinheit
82: Zweite Energiespeichereinheit
91: Last
316, 416: Dritte Energiespeichereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014034376 A [0003]

Claims

Relaisvorrichtung zur Verwendung in einem fahrzeuggebundenen Stromversorgungssystem, welches Folgendes aufweist: einen ersten Leitungsweg, der mit einer ersten Energiespeichereinheit elektrisch verbunden ist und einen Weg zum Liefern von Strom an eine Last über eine erste Gerätesicherungseinheit bildet, einen zweiten Leitungsweg, der mit einer zweiten Energiespeichereinheit elektrisch verbunden ist und einen Weg zum Liefern von Strom an die Last über eine zweite Gerätesicherungseinheit bildet, und einen dritten Leitungsweg, dessen eine Seite mit dem ersten Leitungsweg auf einer der ersten Energiespeichereinheit zugewandten Seite der ersten Gerätesicherungseinheit verbunden und dessen andere Seite mit dem zweiten Leitungsweg auf einer der zweiten Energiespeichereinheit zugewandten Seite der zweiten Gerätesicherungseinheit verbunden ist, wobei die Relaisvorrichtung aufweist: eine zwischen einem EIN- und einem AUS-Zustand umschaltbare erste Relaiseinheit an einer Position auf einer der Last zugewandten Seite der ersten Gerätesicherungseinheit in dem ersten Leitungsweg; eine zwischen einem EIN- und einem AUS-Zustand umschaltbare zweite Relaiseinheit an einer Position auf einer der Last zugewandten Seite der zweiten Gerätesicherungseinheit in dem zweiten Leitungsweg; eine erste Stromerfassungseinheit zum Erfassen zumindest der Richtung des durch den ersten Leitungsweg fließenden Stroms; eine zweite Stromerfassungseinheit zum Erfassen zumindest der Richtung des durch den zweiten Leitungsweg fließenden Stroms; und eine Umschaltsteuereinheit, die eingerichtet ist, den EIN-Zustands der ersten Relaiseinheit und der zweiten Relaiseinheit beizubehalten, falls sowohl im ersten Leitungsweg als auch im zweiten Leitungsweg ein Strom in einer normalen Richtung fließt, die eine Richtung hin zur Last ist, und, falls der Strom im ersten Leitungsweg oder im zweiten Leitungsweg in einer zur normalen Richtung entgegengesetzten Richtung fließt, diejenige der ersten Relaiseinheit und der zweiten Relaiseinheit in den AUS-Zustand zu schalten, die sich in einem Gegenstromweg befindet, in dem der Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt.
Relaisvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umschaltsteuereinheit eingerichtet ist, falls der Strom im ersten Leitungsweg oder im zweiten Leitungsweg in der entgegengesetzten Richtung fließt, die erste Relaiseinheit bzw. die zweite Relaiseinheit erst in den AUS-Zustand zu schalten, nachdem bestätigt wurde, dass sich die andere Relaiseinheit im EIN-Zustand befindet.
Relaisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Bestätigungseinheit zum Ermitteln, ob eine dritte Relaiseinheit, die den dritten Leitungsweg zwischen einem leitfähigen Zustand und einem nicht-leitfähigen Zustand umschaltet, falls ein Gegenstrom in dem ersten Leitungsweg oder dem zweiten Leitungsweg auftritt, so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet.
Relaisvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Benachrichtigungseinheit zum Erstellen einer Benachrichtigung, falls die Bestätigungseinheit ermittelt hat, dass die dritte Relaiseinheit nicht so gesteuert werden kann, dass sie sich im EIN-Zustand befindet.
Relaisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine dritte Energiespeichereinheit, die elektrisch verbunden ist mit einer der Last zugewandten Seite der ersten Relaiseinheit in einem Weg zwischen der ersten Energiespeichereinheit und der Last und/oder mit einer der Last zugewandten Seite der zweiten Relaiseinheit in einem Weg zwischen der zweiten Energiespeichereinheit und der Last, und die von der ersten Energiespeichereinheit und/oder der zweiten Energiespeichereinheit geladen wird und in einem Zustand der leitenden Verbindung mit der Last gehalten wird, wenn sich die erste Relaiseinheit und die zweite Relaiseinheit im AUS-Zustand befinden.