开关故障检测装置制造方法及图纸

开关故障检测装置包括：设置在分支路径的多个开关；设置在分支路径上的电流检测单元，电流检测单元被配置为输出电流检测信号；存储单元，用于存储电流检测信号的初始值，初始值被配置为从电流检测单元输出；开关控制单元，用于将多个开关中的一个开关断开，并同时使多个开关中的至少另一个被接通；以及第一故障检测单元，用于将初始值与当开关中的一个被断时开从电流检测单元中的相应的一个输出的第一电流检测信号的数值进行比较，该第一故障检测单元基于比较结果检测出多个开关的第一故障。单元基于比较结果检测出多个开关的第一故障。单元基于比较结果检测出多个开关的第一故障。

【技术实现步骤摘要】
开关故障检测装置


[0001]本专利技术涉及一种开关故障检测装置。

技术介绍

[0002]现有技术的开关故障检测装置设有：将电流路径划分为多个电流路径的多个分支路径；以及分别设置在多个分支路径上的开关和电流检测单元(例如，参见JP 2019-66364A)。电流检测单元是检测流经多个分支路径的电流的传感器。控制该多个开关的微型计算机接通该多个开关，然后在预定的期间中断开该多个开关。微型计算机使用电流检测单元当所有的多个开关接通时检测ON电流并当多个开关关闭时检测OFF电流，并且在ON电流和OFF电流之间没有变化的情况下，检测出所述开关的故障。
[0003]然而，流经多个分支路径的电流可能不恒定的，而是相反，可能变动。出于这个原因，难以确定什么带来了电流中的变动。电流的下降可能是由于，例如，多个开关正确断开，从而使得流经多个分支路径的电流切断而引起的。当开关遇到故障而无法断开多个开关，从而使得电流在流动电流不断波动的地方继续流动时，连续流动的电流可能导致电流变化。因此，可能会阻止准确的故障检测。考虑到这一点，能够想到在组装时通过偏移调整等来进行零调整以提高电流检测单元的精度，但是这需要时间和精力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的说明性项目提供了一种开关故障检测装置，其被配置为以高精度检测出开关的故障。
[0005]根据本专利技术的一个说明性项目，一种开关故障检测装置包括分别设置在多个分支路径上的多个开关，由电流路径分支成所述多个电流路径；多个电流检测单元，其分别设置在所述多个分支路径上，每个所述电流检测单元被配置为基于流经所述多个分支路径中的每个的电流来输出电流检测信号；存储单元，其被配置为存储所述电流检测信号的初始值，所述初始值为当所述多个开关被断开时从每个所述电流检测单元输出的；开关控制单元，其被配置为一个接一个地断开所述多个开关的一个，并同时使所述多个开关中的至少另一个被接通；以及第一故障检测单元，其被配置为将所述初始值与当所述多个开关中的所述一个被所述开关控制单元断开时从所述电流检测单元的相应的一个输出的第一电流检测信号的数值进行比较，所述第一故障检测单元被配置为基于所述比较的结果来检测所述多个开关的第一故障。
[0006]通过以下描述，附图和权利要求，本专利技术的其他项目和优点将变得显而易见。
[0007]附图的简要说明
[0008]图1是示出根据本专利技术的实施例的包括一个开关故障检测装置的车辆电源装置的电路图；
[0009]图2A至2F是图1所示的开关Q1、Q2和电流I1、I2的时序图。
[0010]图3是图1所示的微型计算机的处理过程的流程图。
[0011]图4是图1和图6所示的微型计算机的启动前检查处理的过程的流程图。
[0012]图5是图1所示的微型计算机的故障诊断过程的流程图。
[0013]图6是根据本专利技术的其他实施例的包括一个开关故障检测装置的车辆电源装置的电路图.；
[0014]图7是图6所示的电流检测部的一例的电路图。
[0015]图8A是流过大电流时的开关Q31至Q36的ON/OFF控制的时序图。图8B是流过小电流时的开关Q31至Q36的ON/OFF控制的时序图。
[0016]图9是图6所示的微型计算机的处理过程的流程图。
[0017]图10是图6所示的微型计算机的大电流故障诊断过程的流程图。
[0018]图11是图6所示的微型计算机的小电流故障诊断过程的流程图。
[0019]图12是根据另一实施例的当小电流流动时开关Q31至Q36的ON/OFF控制的时序图。
[0020]详细说明
[0021]下面将参考附图描述本专利技术的实施例。
[0022]图1是示出根据本专利技术的实施例的包括开关故障检测装置的车辆电源装置1的电路图。图1所示的车辆电源装置1包括安装在车辆上的主电池11和副电池12。
[0023]主电池11由便宜的电池形成，例如铅电池，并连接到启动器ST、交流发电机ALT和负载Lo1。副电池12由诸如锂离副电池和镍氢电池的高性能电池形成，并且连接至负载Lo2。
[0024]主电池11和副电池12之间的电流路径被分支成包括两个分支路径L1、L2的两个电流路径。分支路径L1、L2设置有切换模块13(故障检测装置)。切换模块13包括分别设置在分支路径L1、L2上的多个开关Q1、Q2、被配置为根据分别流经多个分支路径L1、L2的电流I1、I2来输出电流检测信号SG1、SG2的电流检测单元14、以及微型计算机15。微型计算机15用作开关控制单元、第一故障检测单元以及第二故障检测单元。
[0025]每个开关Q1、Q2由电解效应晶体管形成。多个电流检测单元14中的每个包括分流电阻器14A和差分放大器14B，该差分放大器14B放大分流电阻器14A的两端处的电压之间的差分。分流电阻器14A设置在每个分支路径L1、L2上。设置在分支路径L1上的分流电阻器14A与开关Q1串联连接。设置在分支路径L2上的分流电阻器14A与开关Q2串联连接。差分放大器14B连接到分流电阻器14A的两端，放大分流电阻器14A的两端电压之间的差分，并且根据流经分支路径L1、L2的电流I1、I2提供电流检测信号SG1、SG2。
[0026]所述的微型计算机15是一种公知的微型计算机，包括CPU、ROM、RAM等等，其控制整个车辆电源装置1。微型计算机15被连接到开关Q1、Q2的栅极，并且提供栅极信号以便控制开关Q1、Q2的ON和OFF状态。微型计算机15包括存储器15A(存储单元)，该存储器15A存储电流检测信号SG1、SG2的初始值SG10、SG20，其将在后面描述。
[0027]当需要连接主电池11和副电池12时，例如，当要对副电池12进行再生充电时，微型计算机15接通两个开关Q1、Q2。当要接通开关Q1、Q2时，微型计算机15开始针对开关Q1、Q2进行故障检测处理。
[0028]接下来，将参照图2A至图2F描述如何执行针对开关Q1、Q2进行故障检测。首先，将开关Q1、Q2都接通(图2A和图2B中的时间段T1)。在此，假定分别设置在分支路径L1、L2中的电流检测单元14的分流电阻器14A具有相同的电阻值。如果两个开关Q1、Q2都接通，则由电流检测单元14检测到的流经分支路径L1、L2的电流I1、I2是相同的(图2C至2F)。此时，电流
I1、I2分别为总电流I0的一半。
[0029]接下来，在预定时间段(例如，2ms至10ms)(图2A中的时间段T2)只有开关Q1断开。此时，如果开关Q1正常工作，则如图2C所示，流经分支路径L1的电流I1变为0A(安培)。流过分支路径L1的电流现在流经分支路径L2。因此，如图2E所示，流经分支路径L2的电流I2增加(加倍)，并且变为等于总电流I0。类似地，在预定的时间段(图2中的时间段T3)只有开关Q2断开，如果开关Q2正常断开，则如图2E所示，流经分支路径L2的电流I2变为0A。由于在断开开关Q1的同时接通开关Q2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关故障检测装置，包括：分别设置在多个分支路径上的多个开关，由电流路径分支成所述多个分支路径；多个电流检测单元，其分别设置在所述多个分支路径上，每个所述电流检测单元被配置为基于流经所述多个分支路径中的每个的电流来输出电流检测信号；存储单元，其被配置为存储所述电流检测信号的初始值，所述初始值为当所述多个开关被断开时从每个所述电流检测单元输出；开关控制单元，其被配置为一个接一个地断开所述多个开关的一个，并同时使所述多个开关中的至少另一个被接通；以及第一故障检测单元，其被配置为将所述初始值与当所述多个开关中的所述一个被所述开关控制单元断开时从所述电流检测单元中的相应的一个输出的第一电流检测信号的数值进行比较，所述第一故障检测单元被配置为基于所述比较的结果来检测出所述多个开关的第一故障。2.根据权利要求1所述的开关故障检测装置，其中，所述第一故障检测单元被配置为将所述初始值与当所述多个开关中的所述一个被接通时从所述电流检测单元中的所述相应的一个输出的第二电流检测信号的数值进行比较，所述第一故障检测单元被配置为基于所述比较的结果来检测出所述开关的第二故障。3.根据权利要求2所述的开关故障检测装置，其中，当所述第一电流检测信号和所述第二电流检测信号的数值均大于所述初始值时，所述第一故障检测单元检测出所述开关的所述第一故障。4.根据权利要求1至3的任一项所述的开关故障检测装置，其中，所述开关故障检测装置安装在车辆上，以及所述存储单元被配置为在每次所述车辆的点火开关断开时存储所述初始值。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的开关故障检测装置，还包括：第二故障检测单元，其被配置为将所述初始值与在所述多个开关全部被所述开关控制单元接通时从所述电流检测单元输出的所述第二电流检测信号的数值进行比较，所述第二故障检测单元被配置为基于所述比较的结果来检测出所述开关的所述第二故障。6.根据权利要求5所述的开关故障检测装置，其中，所述第二故障检测单元被配置为当在所述多个开关全部被所述开关控制单元接通时...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥淳，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：