电源系统技术方案

本发明专利技术在此公开的电源系统具有连接于主干线的多个扫描模块。该扫描模块具有开关元件，该开关元件由MOSFET组成，对电池模块与主干线直接的连接和断开进行切换。而且，该电源系统的故障检测装置具有：温度检测部，其构成为分别对多个扫描模块的温度的进行检测；以及故障判定部，其构成为判定从多个扫描模块中选择的一个扫描模块的温度与基于其他扫描模块的温度所确定的基准温度的差值是否超过了预先确定的阈值。

Power system

【技术实现步骤摘要】
电源系统
本专利技术涉及电源系统，该电源系统具备多个包含电池和电路的模块。
技术介绍
已知一种电源系统，其具备多个包含电池和电路的模块，通过控制多个模块的每个模块，进行电力向外部的输出和对从外部输入的电力的积蓄中的至少某一方。例如，日本特开2018-74709中所记载的电源装置(电源系统)具备多个包含电池、第1开关元件和第2开关元件的电池电路模块。多个电池电路模块经由各自的输出端子而串联连接。电源装置的控制电路每隔一定时间向各个电池电路模块分别输出对第1开关元件和第2开关元件进行通断(ON、OFF：导通、截止)驱动的选通(gate)信号。由此，从多个电池电路模块输出设为目标的电力。
技术实现思路
在日本特开2018-74709中所记载的那样的电源装置中，设置于各个电池电路模块的开关元件使用了MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。该MOSFET由于在构造上具有体二极管(寄生二极管)，因而在开关元件的驱动电路等发生了开路(断线)故障的情况下，通过体二极管有时在电源装置本身的电路中也会流通电流。在该情况下，尽管开关元件发生了开路故障，但是在电源装置整体仍然能够进行电力的输入输出，因而会导致该故障发现得晚。另一方面，有希望在早期检测到开关元件发生了故障的位置这一要求。此处公开的电源系统具有主干线(mainline)、连接于主干线的多个扫描模块(sweepmodule)、以及故障检测装置。上述扫描模块具有：电池模块；输入输出电路，其构成为将电池模块与主干线连接；至少一个开关元件，其由MOSFET组成，配置于输入输出电路，对电池模块与主干线之间的连接和断开进行切换；以及开关控制单元，其构成为对开关元件发送选通信号。而且，此处公开的电源系统的故障检测装置具有：温度检测部，其构成为分别对多个扫描模块的温度进行检测；以及故障判定部，其构成为判定从多个扫描模块中选择的一个扫描模块的温度Tm与基于其他扫描模块的温度所确定的基准温度TS的差值(Tm-TS)是否超过了预先确定的阈值ΔTth。本专利技术人着眼于在通过由MOSFET组成的开关元件的体二极管而流通电流的情况下开关元件会发热从而扫描模块的温度会上升，专利技术了上述构成的电源系统。即，此处公开的电源系统的故障判定部判定从多个扫描模块中选择的一个扫描模块(检查对象的扫描模块)的温度Tm与基于其他扫描模块的温度所确定的基准温度TS的差值(Tm-TS)是否超过了预先确定的阈值ΔTth。如此，通过比较检查对象的扫描模块的温度Tm与基于其他扫描模块的基准温度TS，判定是否产生了超过阈值ΔTth那样的过剩的温度上升，能够容易地检测检查对象的扫描模块的开关元件是否发生了故障。在此处公开的电源系统的优选的一个技术方案中，故障判定部构成为，对于多个扫描模块，变更所选择的一个扫描模块，并且依次判定差值(Tm-TS)是否超过了预先确定的阈值ΔTth。如此，通过依次对多个扫描模块的每一个实施上述的故障判定处理，能够容易地确定开关元件发生了故障的扫描模块。在此处公开的电源系统的优选的一个技术方案中，基准温度TS是多个扫描模块中的除了所选择的一个扫描模块之外的其他扫描模块的温度的平均值Tave-m。通过使用除了检查对象的扫描模块之外的其他扫描模块的温度的平均值Tave-m作为上述故障判定处理中的基准温度TS，即使在由于温度检测部周围的环境和/或电源系统的运行状况而产生了些许测定误差的情况下，也能够准确地实施开关元件的故障判定。在此处公开的电源系统的优选的一个技术方案中，扫描模块具有：第1开关元件，其与主干线串联、且与电池模块并联地安装；以及第2开关元件，其安装于输入输出电路以使得将电池模块与主干线串联连接。另外，本技术方案中的开关控制单元构成为能够发送连接信号和断开信号，所述连接信号通过使第1开关元件截止并且使第2开关元件导通从而将电池模块与主干线连接，所述断开信号通过使第1开关元件导通并且使第2开关元件截止从而将电池模块从主干线断开。而且，温度检测部具有：温度传感器，其配置在第1开关元件和第2开关元件的中间位置；以及处理部，其基于从温度传感器发送来的信号，检测扫描模块的温度。如本技术方案这样，在设置有第1开关元件和第2开关元件的情况下，若将温度传感器配置在各个开关元件的中间位置，则用一个温度传感器就能够准确地检测伴随开关元件的开路故障产生的发热，因而从零件件数削减的观点来说是优选的。再者，在上述的设置有两个开关元件的技术方案中，优选地，故障判定部构成为，在充电电流流通于主干线时，选择从开关控制单元发送了连接信号的扫描模块，在该所选择的扫描模块的温度Tm与基准温度TS的差值(Tm-TS)超过了预先确定的阈值ΔTth的情况下，判定为所选择的扫描模块的第2开关元件发生了故障。在设置有上述第1开关元件和第2开关元件的技术方案中，若在从开关控制单元发送了连接信号、并且充电电流流通于主干线的状态下第2开关元件发生了故障，则在该第2开关元件中流通经由体二极管的电流，第2开关元件会发热。根据本技术方案，通过判定上述第2开关元件是否产生了发热，能够容易地检测检查对象的扫描模块的第2开关元件是否发生了故障。再者，在上述的设置有两个开关元件的技术方案中，优选地，故障判定部构成为，在放电电流流通于主干线时，选择从开关控制单元发送了断开信号的扫描模块，在该所选择的扫描模块的温度Tm与基准温度TS的差值(Tm-TS)超过了预先确定的阈值ΔTth的情况下，判定为所选择的扫描模块的第1开关元件发生了故障。在设置有上述第1开关元件和第2开关元件的技术方案中，若在从开关控制单元发送了断开信号、并且放电电流流通于主干线的状态下第1开关元件发生了故障，则在该第1开关元件中流通经由体二极管的电流，第1开关元件会发热。根据本技术方案，通过判定上述第1开关元件是否产生了发热，能够容易地检测检查对象的扫描模块的第1开关元件是否发生了故障。附图说明以下，参照附图对本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义进行说明，在附图中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：图1是电源系统1的概略构成图。图2是扫描模块20的概略构成图。图3是扫描动作中的时间图(timingchart)的一例。图4是强制跳过(through，越过)动作中的时间图的一例。图5是对第2开关元件的故障判定进行说明的概略构成图。图6是对第1开关元件的故障判定进行说明的概略构成图。具体实施方式以下，参照附图，对本公开中的典型的实施方式之一进行详细说明。关于在本说明书中特别提及的事项以外的事项且对于实施而言所需的事项，能够作为基于本领域内的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。本专利技术能够基于本说明书所公开的内容和本领域内的技术常识来实施。此外，在以下的附图中，对起到相同作用的部件、部位标注相同的附图标记来说明。另外，各图中的尺寸关系并非反映实际的尺寸关系。＜整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源系统，/n具有主干线、连接于主干线的多个扫描模块、以及故障检测装置，/n所述扫描模块具有：/n电池模块；/n输入输出电路，其构成为将所述电池模块与所述主干线连接；/n至少一个开关元件，其由MOSFET组成，配置于所述输入输出电路，对电池模块与所述主干线之间的连接和断开进行切换；以及/n开关控制单元，其构成为对所述开关元件发送选通信号，/n所述故障检测装置具有：/n温度检测部，其构成为分别对所述多个扫描模块的温度进行检测；以及/n故障判定部，其构成为判定从多个扫描模块中选择的一个扫描模块的温度(T

【技术特征摘要】
20181129 JP 2018-2233641.一种电源系统，
具有主干线、连接于主干线的多个扫描模块、以及故障检测装置，
所述扫描模块具有：
电池模块；
输入输出电路，其构成为将所述电池模块与所述主干线连接；
至少一个开关元件，其由MOSFET组成，配置于所述输入输出电路，对电池模块与所述主干线之间的连接和断开进行切换；以及
开关控制单元，其构成为对所述开关元件发送选通信号，
所述故障检测装置具有：
温度检测部，其构成为分别对所述多个扫描模块的温度进行检测；以及
故障判定部，其构成为判定从多个扫描模块中选择的一个扫描模块的温度(Tm)与基于其他扫描模块的温度所确定的基准温度(TS)的差值(Tm-TS)是否超过了预先确定的阈值(ΔTth)。


2.根据权利要求1所述的电源系统，
所述故障判定部构成为，对于所述多个扫描模块，变更所述所选择的一个扫描模块，并且依次判定所述差值(Tm-TS)是否超过了预先确定的阈值(ΔTth)。


3.根据权利要求1或2所述的电源系统，
所述基准温度(TS)是多个扫描模块中的除了所述所选择的一个扫描模块之外的其他扫描模块的温度的平均值(Tave-m)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的电源系统，
所述扫描模块具有：
第1开关元件，其与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：八十岛珠仁，泉纯太，木村健治，胜田敏宏，松浦康平，松本润一，户村修二，后藤成晶，柳泽直树，种村恭佑，大冢一雄，伴尊行，西博信，
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