电源系统技术方案

本发明专利技术涉及电源系统。将芯片组配置成，在第一半导体开关或者第三半导体开关中存在过流时输出的第一过流信号以及在第二半导体开关或者第四半导体开关中存在过流时输出的第二过流信号被输入算术处理单元的输入端口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括两个直流电源并且能够将这些直流电源选择性地与负载电路串联或者并联连接的电源系统。
技术介绍
日本专利申请公开No.2013-93923(JP 2013-93923 A)描述了一种电源系统(下面也称为现有系统)，这种电源系统包括两个直流电源、四个半导体开关、两个电抗器和控制单元，该控制单元使四个半导体开关中的每个都在导电状态和中断状态之间转换。在现有系统中，执行并联连接模式。在并联连接模式中，通过保持四个半导体开关中的特定一个处于导电状态(on状态)，在两个直流电源彼此并联连接的状态下而向负载电路供电。此外，在现有系统中，执行串联连接模式。在串联连接模式中，通过保持四个半导体开关中的另一个处于导电状态，在两个直流电源彼此串联连接的状态下而向负载电路供电。另外，现有系统使四个半导体开关中不被保持为导电状态的半导体开关在导电状态和中断状态(off状态)之间转换，从而控制被存储在电抗器内的能量，因而使得可能提升两个直流电源的输出电压，并且将被提升的电压施加于负载电路。例如，控制单元在负载电路所要求的电压(要求电压)低时执行并联连接模式，并且在要求电压高时执行串联连接模式。更具体地讲，控制单元在要求电压低于两个直流电源的端子电压的和时执行并联连接模式。另一方面，控制单元在要求电压高于两个直流电源的端子电压的和时执行串联连接模式。顺便提及，当任意一个半导体开关故障并且不能在导电状态下执行开关操作时(下面也称为短路故障)，并且另一个半导体开关被控制为导电状态时，则建立闭合电路，并且过量电流能够流经半导体开关、直流电源等等。存在一种对由于发生过流而损伤这些装置的关切。为了检测过流的发生，存在一种四个半导体开关中的每个都包括过流检测单元的情况。当已由任意一个过流检测单元检测到过流发生时，则控制单元将四个半导体开关中的任意一个控制为中断状态。因而，消除了过流的发生，并且可能避免发生对装置的损伤。例如，当四个过流检测单元的输出信号被分别连接至控制单元的算术处理单元(例如，CPU或者MCU)的输入端口，以便使控制单元检测过流的发生时，则使用算术处理单元的四个输入端口。然而，使用包括大量输入端口的算术处理单元导致电源系统的制造成本升高，所以期望抑制为了检测过流的发生而使用的输入端口的数目。
技术实现思路
本专利技术提供一种电源系统，其能够在抑制为了检测过流的发生而使用的控制单元的算术处理单元的输入端口的数目的同时，在过流发生的情况下检测过流发生并且控制处于中断状态的半导体开关。本专利技术的一方面提供一种电源系统(下面也称为根据本专利技术的系统)，该电源系统包括正电极连接点、负电极连接点、特定电源线、第一直流电源和第二直流电源。负载电路被连接至正电极连接点和负电极连接点。正电极连接点和负电极连接点被用于向负载电路供直流电力。根据本专利技术的系统还包括第一二极管至第四二极管、第一半导体开关至第四半导体开关和电子控制单元。特定电源线将正电极连接点与负电极连接点连接。特定电源线包括位于正电极连接点和负电极连接点之间的第一连接点、位于第一连
接点和负电极连接点之间的第二连接点、位于第二连接点和负电极连接点之间的第三连接点，以及位于第三连接点和负电极连接点之间的第四连接点。第一直流电源的正电极被连接至第一连接点，并且第一直流电源的负电极被连接至第三连接点。第二直流电源的正电极被连接至第二连接点，并且第二直流电源的负电极被连接至第四连接点。第一二极管被插入正电极连接点和第一连接点之间的一部分特定电源线中，第一二极管的阴极处于正电极连接点侧上，并且第一二极管的阳极处于第一连接点侧上。第二二极管被插入第一连接点和第二连接点之间的一部分特定电源线中，第二二极管的阴极处于第一连接点侧上，并且第二二极管的阳极处于第二连接点侧上。第三二极管被插入第二连接点和第三连接点之间的一部分特定电源线中，第三二极管的阴极处于第二连接点侧上，并且第三二极管的阳极处于第三连接点侧上。第四二极管被插入第三连接点和第四连接点之间的一部分特定电源线中，第四二极管的阴极处于第三连接点侧上，并且第四二极管的阳极处于第四连接点侧上。第一半导体开关与第一二极管反并联连接。第二半导体开关与第二二极管反并联连接。第三半导体开关与第三二极管反并联连接。第四半导体开关与第四二极管反并联连接。第一半导体开关至第四半导体开关每个都包括过流检测单元，其被配置成当过流检测单元已检测到流经第一半导体开关至第四半导体开关相应一个的过流时输出检测信号。电子控制单元被配置成通过使第一半导体开关至第四半导体开关中的每个在导电状态和中断状态之间改变而选择性地执行并联连接模式和串联连接模式中的任意一种模式，所述并联连接模式是其中第一
直流电源和第二直流电源被彼此并联地连接至负载电路的模式，并且所述串联连接模式是其中第一直流电源和第二直流电源被彼此串联地连接至负载电路的模式。电子控制单元被配置成提升第一直流电源或者第二直流电源的端子电压，并且然后在正电极连接点和负电极连接点之间施加被提升的电压，或者降低正电极连接点和负电极连接点之间的电压，并且然后将被降低的电压施加于第一直流电源或者第二直流电源。电子控制单元包括算术处理单元和逻辑电路单元，所述算术处理单元被配置成产生用于使第一半导体开关至第四半导体开关中的每个在导电状态和中断状态之间改变的控制信号，所述逻辑电路单元被配置成将控制信号发送至第一半导体开关至第四半导体开关，并且从第一半导体开关至第四半导体开关接收检测信号。逻辑电路单元被配置成在逻辑电路单元已从第一半导体开关或者第三半导体开关接收检测信号时将第一过流信号输出至算术处理单元。逻辑电路单元被配置成在逻辑电路单元已从第二半导体开关或者第四半导体开关接收检测信号时将第二过流信号输出至算术处理单元。换句话说，算术处理单元能够从逻辑电路单元接收两个过流信号。逻辑电路单元被配置成在逻辑电路单元正在从第一半导体开关至第四半导体开关中的至少一个接收检测信号时执行中断处理，从而与控制信号无关地将第一半导体开关至第四半导体开关中的每一个都保持处于中断状态。例如，当在第二半导体开关中存在短路故障，并且响应于控制信号而将第三半导体开关控制为导电状态时，则建立包括第一直流电源的闭合电路(参见图8中的粗线B1)。当流经闭合电路的电流变得过量时，则将第一过流信号和第二过流信号输入至算术处理单元。可替选地，当在第四半导体开关中存在短路故障，并且响应于控制信号而将第一半导体开关控制为导电状态时，则建立包括第一直流电源的闭合电路(参见图9中的粗线B2)。当流经闭合电路的电流变得过量时，则将第一过流信号和第二过流信号输入至算术处理单元。可替选地，当在第三半导体开关中存在短路故障，并且响应于控制信号而将第四半导体开关控制为导电状态时，则建立包括第一直流电源的闭合电路(参见图10中的粗线B3)。当流经闭合电路的电流变得过量时，则将第一过流信号和第二过流信号输入至算术处理单元。可替选地，当在第二半导体开关中存在短路故障，并且响应于控制信号而将第一半导体开关控制为导电状态时，则建立包括第一直流电源的闭合电路(参见图11中的粗线B4)。当流经闭合电路的电流变得过量时，则将第一过流信号和第二过流信号输入至算术处理单元。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，其特征在于包括：与负载电路相连接的正电极连接点和负电极连接点，所述正电极连接点和所述负电极连接点被用于向所述负载电路提供直流电力；将所述正电极连接点与所述负电极连接点相连接的特定电源线，所述特定电源线包括位于所述正电极连接点和所述负电极连接点之间的第一连接点、位于所述第一连接点和所述负电极连接点之间的第二连接点、位于所述第二连接点和所述负电极连接点之间的第三连接点，以及位于所述第三连接点和所述负电极连接点之间的第四连接点；第一直流电源，所述第一直流电源的正电极被连接至所述第一连接点，并且所述第一直流电源的负电极被连接至所述第三连接点；第二直流电源，所述第二直流电源的正电极被连接至所述第二连接点，并且所述第二直流电源的负电极被连接至所述第四连接点；第一二极管，所述第一二极管被插入在所述特定电源线的在所述正电极连接点和所述第一连接点之间的部分中，所述第一二极管的阴极处于所述正电极连接点侧上，并且所述第一二极管的阳极处于所述第一连接点侧上；第二二极管，所述第二二极管被插入在所述特定电源线的在所述第一连接点和所述第二连接点之间的部分中，所述第二二极管的阴极处于所述第一连接点侧上，并且所述第二二极管的阳极处于所述第二连接点侧上；第三二极管，所述第三二极管被插入在所述特定电源线的在所述第二连接点和所述第三连接点之间的部分中，所述第三二极管的阴极处于所述第二连接点侧上，并且所述第三二极管的阳极处于所述第三连接点侧上；第四二极管，所述第四二极管被插入在所述特定电源线的在所述第三连接点和所述第四连接点之间的部分中，所述第四二极管的阴极处于所述第三连接点侧上，并且所述第四二极管的阳极处于所述第四连接点侧上；与所述第一二极管反并联连接的第一半导体开关；与所述第二二极管反并联连接的第二半导体开关；与所述第三二极管反并联连接的第三半导体开关；与所述第四二极管反并联连接的第四半导体开关；以及电子控制单元，所述电子控制单元被配置成，通过使所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的每个半导体开关在导电状态和中断状态之间改变而选择性地执行并联连接模式和串联连接模式中的任意一种模式，所述并联连接模式是其中所述第一直流电源和所述第二直流电源被彼此并联地连接至所述负载电路的模式，并且所述串联连接模式是其中所述第一直流电源和所述第二直流电源被彼此串联地连接至所述负载电路的模式，所述电子控制单元被配置成提升所述第一直流电源或者所述第二直流电源的端子电压并且然后在所述正电极连接点和所述负电极连接点之间施加被提升的电压，或者被配置成降低所述正电极连接点和所述负电极连接点之间的电压并且然后将被降低的电压施加于所述第一直流电源或者所述第二直流电源，其中，所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的每个半导体开关包括过流检测单元，所述过流检测单元被配置成当该过流检测单元已检测到流经所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的相应一个半导体开关的过流时输出检测信号，所述电子控制单元包括算术处理单元和逻辑电路单元，所述算术处理单元被配置成产生用于使所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的每个半导体开关在所述导电状态和所述中断状态之间改变的控制信号，所述逻辑电路单元被配置成将所述控制信号发送至所述第一半导体开关至所述第四半导体开关并且从所述第一半导体开关至所述第四半导体开关接收所述检测信号，并且所述逻辑电路单元被配置成在所述逻辑电路单元已从所述第一半导体开关或者所述第三半导体开关接收到所述检测信号时将第一过流信号输出至所述算术处理单元，所述逻辑电路单元被配置成在所述逻辑电路单元已从所述第二半导体开关或者所述第四半导体开关接收到所述检测信号时将第二过流信号输出至所述算术处理单元，并且所述逻辑电路单元被配置成在所述逻辑电路单元正在从所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的至少一个半导体开关接收所述检测信号时执行中断处理，所述中断处理用于与所述控制信号无关地将所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的每一个半导体开关保持在所述中断状态。...

【技术特征摘要】
2015.03.20 JP 2015-0585631.一种电源系统，其特征在于包括：与负载电路相连接的正电极连接点和负电极连接点，所述正电极连接点和所述负电极连接点被用于向所述负载电路提供直流电力；将所述正电极连接点与所述负电极连接点相连接的特定电源线，所述特定电源线包括位于所述正电极连接点和所述负电极连接点之间的第一连接点、位于所述第一连接点和所述负电极连接点之间的第二连接点、位于所述第二连接点和所述负电极连接点之间的第三连接点，以及位于所述第三连接点和所述负电极连接点之间的第四连接点；第一直流电源，所述第一直流电源的正电极被连接至所述第一连接点，并且所述第一直流电源的负电极被连接至所述第三连接点；第二直流电源，所述第二直流电源的正电极被连接至所述第二连接点，并且所述第二直流电源的负电极被连接至所述第四连接点；第一二极管，所述第一二极管被插入在所述特定电源线的在所述正电极连接点和所述第一连接点之间的部分中，所述第一二极管的阴极处于所述正电极连接点侧上，并且所述第一二极管的阳极处于所述第一连接点侧上；第二二极管，所述第二二极管被插入在所述特定电源线的在所述第一连接点和所述第二连接点之间的部分中，所述第二二极管的阴极处于所述第一连接点侧上，并且所述第二二极管的阳极处于所述第二连接点侧上；第三二极管，所述第三二极管被插入在所述特定电源线的在所述第二连接点和所述第三连接点之间的部分中，所述第三二极管的阴极处于所述第二连接点侧上，并且所述第三二极管的阳极处于所述第三连接点侧上；第四二极管，所述第四二极管被插入在所述特定电源线的在所述第三连接点和所述第四连接点之间的部分中，所述第四二极管的阴极处于所述第三连接点侧上，并且所述第四二极管的阳极处于所述第四连接点侧上；与所述第一二极管反并联连接的第一半导体开关；与所述第二二极管反并联连接的第二半导体开关；与所述第三二极管反并联连接的第三半导体开关；与所述第四二极管反并联连接的第四半导体开关；以及电子控制单元，所述电子控制单元被配置成，通过使所述第一半导体开关至所述第四半导体开关中的每个半导体开关在导电状态和中断状态之间改变而选择性地执行并联连接模式和串联连接模式中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬野嵩大，大庭智子，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP