(57)【要約】車載用ＤＣＤＣコンバータ６は、低電圧系二次電池３と高電圧系二次電池４との間で電力授受を行う電力変換部２０と、低電圧系二次電池３および高電圧系二次電池４の電流、電圧および温度のアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５および高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８と、高電圧系二次電池４のアナログ値を、対応する低電圧系二次電池３のアナログ値に切替える入力切替部１９と、低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５のデジタル値と高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８のデジタル値とを比較する演算部２１と、で構成され、切替えられた状態で、低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５のデジタル値と高電圧系ＡＤコンバータの１６，１７，１８デジタル値とを比較することで、ＡＤコンバータの故障診断を実施する。これにより、故障診断時においても、二次電池のモニタを継続することができる。
2016067353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の二次電池と第二の二次電池との間で電力授受を行う電力変換部と、
前記第一の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第一のＡＤコンバータと、
前記第二の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第二のＡＤコンバータと、
前記第二のＡＤコンバータの入力部において、前記第二の二次電池のアナログ値を、それぞれに対応する前記第一の二次電池のアナログ値に切替える入力切替部と、
それぞれに対応する前記第一のＡＤコンバータのデジタル値と前記第二のＡＤコンバータのデジタル値とを比較する演算部と、を備え、
前記入力切替部により前記第一の二次電池のアナログ値が前記第二のＡＤコンバータに入力され、前記演算部にて前記第二のＡＤコンバータのデジタル値と前記第一のＡＤコンバータのデジタル値とを比較することで、前記第一および前記第二のＡＤコンバータの故障診断が実施されることを特徴とする車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【請求項２】
第一の二次電池と第二の二次電池との間で電力授受を行う電力変換部と、
前記第一の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第一のＡＤコンバータと、
前記第二の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第二のＡＤコンバータと、
前記第一のＡＤコンバータの入力部において、前記第一の二次電池のアナログ値を、それぞれに対応する前記第二の二次電池のアナログ値に切替える入力切替部と、
それぞれに対応する前記第一のＡＤコンバータのデジタル値と前記第二のＡＤコンバータのデジタル値とを比較する演算部と、を備え、
前記入力切替部により前記第二の二次電池のアナログ値が前記第一のＡＤコンバータに入力され、前記演算部にて前記第二のＡＤコンバータのデジタル値と前記第一のＡＤコンバータのデジタル値とを比較することで、前記第一および前記第二のＡＤコンバータの故障診断が実施されることを特徴とする車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記故障診断は、規定の時間間隔で実施されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記規定の時間間隔は、温度が高くなるほど狭く設定されていることを特徴とする請求項３に記載の車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【請求項５】
前記第一および前記第二のＡＤコンバータのうち少なくとも一つに温度センサが設置されており、前記故障診断は、前記温度センサの温度が判定温度を通過した場合に実施されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【請求項６】
前記判定温度は、大気温度に基づいて設定されることを特徴とする請求項５に記載の車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【請求項７】
前記判定温度は、温度が高くなるほど間隔が狭く設定されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の車載用ＤＣＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低電圧系電源と高電圧系電源との間で直流電力変換を行う車載用ＤＣＤＣコンバータにおいて、これら電源に使用される二次電池の状態を検出するＡＤコンバータの故障診断機能を有する車載用ＤＣＤＣコンバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、車両には、電源に使用される二次電池の状態を管理しながら車両全体の電力制御や動力制御を行うための複数の制御装置が搭載されている。特に、ハイブリッド車では、高電圧系負荷に電力を供給する高電圧系二次電池を含む高電圧系電源と低電圧系負荷が接続された低電圧系二次電池を含む低電圧系電源との間に接続されて、高電圧系二次電池および低電圧系二次電池の充電状況および負荷状況の情報に基づき電力授受の制御を行うＤＣＤＣコンバータが搭載されている。【０００３】
そこで、低電圧系二次電池と高電圧系二次電池との間での電力授受を効率よく制御するため、例えば、特許文献１のＤＣＤＣコンバータでは、ＤＣＤＣコンバータが担う二次電池間の電力授受においては、二次電池の電圧状態や充電状態等をセンサにより監視する電池監視装置がＤＣＤＣコンバータの内部に備えられている。電池監視装置からの情報に基づき、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧は、ＰＷＭ制御により一定の電圧となるように制御されている。【０００４】
また、各種センサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータが故障した場合、二次電池を電圧源とする二次電池の状態検出装置は、ＡＤコンバータからの不正出力を基に二次電池の充電率を算出しているため、二次電池の充電率を正確に算出することができない。そのため、ＡＤコンバータが故障した状態で使い続けた場合、二次電池の劣化や過放電により、エンジンの始動ができなくなる可能性がある。さらに、制御意図とは異なるＤＣＤＣコンバータの出力電圧となり、高電圧系二次電池と低電圧系二次電池との間で効率良く電力授受ができない可能性がある。この対策として、例えば、特許文献２の二次電池の状態検出装置のための故障診断方法では、二次電池の状態を検出するセンサからのアナログ値をデジタル値に変換する複数のＡＤコンバータを有する二次電池の状態検出装置において、複数のＡＤコンバータに入力される故障診断用電圧と、複数のＡＤコンバータの出力値とを相互に比較して、ＡＤコンバータの故障判定を行う演算部を備えており、これにより、故障診断用電圧が変動した場合でも、精度良くＡＤコンバータの故障診断を実施する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４００６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の二次電池の状態を監視する電池監視装置を設けたＤＣＤＣコンバータに、特許文献２のＡＤコンバータの故障診断機能を組合せて、新たにＤＣＤＣコンバータを構成した場合において、ＡＤコンバータの故障診断を行う際、ＡＤコンバータへの入力信号となる二次電池の電流、電圧、温度の各パラメータのアナログ値を故障診断電圧として利用し、変換されたデジタル値とを比較することでＤＣＤＣコンバータのＡＤコンバータについても故障診断することが可能である。しかしながら、故障診断中は、電流、電圧、温度の各パラメータをモニタすることができず、二次電池の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）の算出精度が低下するという問題がある。また、高電圧系二次電池および低電圧系二次電池のＡＤコンバータそれぞれに入力切替部が必要となる。そのため、必要とされる入力切替部の数が増加し、その構成が複雑になり、コストも高くなるという問題がある。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＡＤコンバータの故障診断時においても、二次電池の状態のモニタの継続とＡＤコンバータの故障診断の両方を実施できる車載用ＤＣＤＣコンバータを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る第一の車載用ＤＣＤＣコンバータは、第一の二次電池と第二の二次電池との間で電力授受を行う電力変換部と、前記第一の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第一のＡＤコンバータと、前記第二の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第二のＡＤコンバータと、前記第二のＡＤコンバータの入力部において、前記第二の二次電池のアナログ値をそれぞれに対応する前記第一の二次電池のアナログ値に切替える入力切替部と、それぞれに対応する前記第一のＡＤコンバータのデジタル値と前記第二のＡＤコンバータのデジタル値とを比較する演算部と、を備え、前記入力切替部により前記第一の二次電池のアナログ値が前記第二のＡＤコンバータに入力され、前記演算部にて前記第二のＡＤコンバータのデジタル値と前記第一のＡＤコンバータのデジタル値とを比較することで、前記第一および前記第二のＡＤコンバータの故障診断が実施されることを特徴とするものである。【０００９】
また、本発明に係る第二の車載用ＤＣＤＣコンバータは、第一の二次電池と第二の二次電池との間で電力授受を行う電力変換部と、前記第一の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第一のＡＤコンバータと、前記第二の二次電池の電流、電圧および温度のうち、少なくとも一つのアナログ値をデジタル値に変換する第二のＡＤコンバータと、前記第一のＡＤコンバータの入力部において、前記第一の二次電池のアナログ値をそれぞれに対応する前記第二の二次電池のアナログ値に切替える入力切替部と、それぞれに対応する前記第一のＡＤコンバータのデジタル値と前記第二のＡＤコンバータのデジタル値とを比較する演算部と、を備え、前記入力切替部により前記第二の二次電池のアナログ値が前記第一のＡＤコンバータに入力され、前記演算部にて前記第二のＡＤコンバータのデジタル値と前記第一のＡＤコンバータのデジタル値とを比較することで、前記第一および前記第二のＡＤコンバータの故障診断が実施されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、高電圧系二次電池および低電圧系二次電池のいずれか一方のＡＤコンバータを故障診断に利用することで、他方の二次電池のモニタの継続とＡＤコンバータの故障診断の両方を実施できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略を示す構成図である。
【図２】実施の形態１における車載用ＤＣＤＣコンバータのＡＤコンバータの故障診断処理の手順を示す図である。
【図３】実施の形態２に係る車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略を示す構成図である。
【図４】実施の形態３に係る車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略を示す構成図である。
【図５】実施の形態３におけるＡＤコンバータの故障診断処理の要否を判定する手順を示す図である。
【図６】実施の形態３におけるＡＤコンバータの故障診断処理の判定温度を説明する図である。
【図７】実施の形態３におけるＡＤコンバータの温度と判定温度との関係の例を示す図である。
【図８】他の実施態様におけるＡＤコンバータの温度と時間間隔との関係の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略を示す構成図であり、図２は、ＡＤコンバータの故障診断処理の手順を示す図である。
【００１３】
まず、図１を用いて、実施の形態１に係るＡＤコンバータの故障診断機能を有する車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略構成について説明する。
図１に示すように、実施の形態１に係る車載用ＤＣＤＣコンバータ６は、第一の負荷である低電圧系負荷１に電力を供給する第一の二次電池である低電圧系二次電池３と第二の負荷である高電圧系負荷２に電力を供給する第二の二次電池である高電圧系二次電池４との間に接続され、相互に電力授受を行う電力変換部２０と、低電圧系二次電池３の電流を検出する電流センサ７からのアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１３と、低電圧系二次電池３の電圧を検出する電圧センサ８からのアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１４と、低電圧系二次電池３の温度を検出する温度センサ９からのアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１５と、高電圧系二次電池４の電流を検出する電流センサ１０からのアナログ値をデジタル値に変換する高電圧系ＡＤコンバータ１６と、高電圧系二次電池４の電圧を検出する電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃからのアナログ値をデジタル値に変換する高電圧系ＡＤコンバータ１７と、高電圧系二次電池４の温度を検出する温度センサ１２からのアナログ値をデジタル値に変換する高電圧系ＡＤコンバータ１８と、高電圧系ＡＤコンバータ１６の入力部に設けられ故障診断時に高電圧系二次電池４の電流を検出する電流センサ１０からのアナログ値を低電圧系二次電池３の電流を検出する電流センサ７からのアナログ値に切替える入力切替部１９Ａと、高電圧系ＡＤコンバータ１７の入力部に設けられ故障診断時に高電圧系二次電池４を構成するセル毎の電圧を検出する電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃからのアナログ値を低電圧系二次電池３の電圧を検出する電圧センサ８からのアナログ値に切替える入力切替部１９Ｂと、高電圧系ＡＤコンバータ１８の入力部に設けられ故障診断時に高電圧系二次電池４を構成するセル毎の温度を検出する温度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃからのアナログ値を低電圧系二次電池３の温度を検出する温度センサ９からのアナログ値に切替える入力切替部１９Ｃと、低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５および高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８から出力されたデジタル値に基づいて、電力変換部２０の出力電圧、低電圧系二次電池３や高電圧系二次電池４の状態を算出する演算部２１と、演算部２１からの出力信号に基づいて電力変換部２０を制御する制御部２２と、から構成されている。
【００１４】
ここで、高電圧系二次電池４の出力側には、発電電動機５が接続され、内燃機関に連結されている。また、電流センサ７、電圧センサ８および温度センサ９と低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５や入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃとの間には、インターフェース回路があるが、図１では省略されている。
【００１５】
次に、ＡＤコンバータの故障診断を実施する要領について説明する。故障診断時には、制御部２２が入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを操作して、低電圧系二次電池３の状態（電流、電圧、温度）を検出する電流センサ７、電圧センサ８および温度センサ９から出力されたアナログ値を高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８に入力させるよう切替えて、演算部２１にて、高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８から出力されたデジタル値と低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５から出力されたデジタル値とを相互に比較することで、電流、電圧、温度のそれぞれに関わるＡＤコンバータの故障診断を行う。この故障診断結果を制御部２２に出力する。ただし、低電圧系ＡＤコンバータの故障であるか高電圧系ＡＤコンバータの故障であるかを区別することはできない。
【００１６】
続いて、図２を用いて、ＡＤコンバータの故障診断処理の手順について具体的に説明する。
まず、ステップＳ０１の工程では、低電圧系二次電池３および高電圧系二次電池４の状態を電流センサ７，１０、電圧センサ８，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、温度センサ９，１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより検出し、そのアナログ値を低電圧ＡＤコンバータ１３，１４，１５および高電圧ＡＤコンバータ１６，１７，１８によりそれぞれデジタル値に変換する。
【００１７】
続いて、ステップＳ０２の工程では、これらのデジタル値に基づいて、演算部２１にて電力変換部２０の出力電圧、低電圧系二次電池３および高電圧系二次電池４の状態（電流、電圧、温度）を算出する。
【００１８】
ステップＳ０３の工程では、制御部２２が、ＡＤコンバータの故障診断の要否を判定する。ＡＤコンバータの故障診断処理は、内燃機関始動時、内燃機関運転時の規定の時間間隔Δｔ（例えば、５から１０分間隔等）で行う。故障診断の必要性があると判断された場合には、次のステップＳ０４の工程に、故障診断の必要性がないと判断された場合には、ステップＳ０１の工程に戻る。
【００１９】
ステップＳ０４の工程では、制御部２２が、入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを操作して、高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８に入力するアナログ値を低電圧系二次電池３の状態を検出した電流センサ７、電圧センサ８、温度センサ９からのアナログ値にそれぞれ切替える。これにより、高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８に低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５と同じパラメータ（電流、電圧、温度）の低電圧系のセンサからのアナログ値が入力される。また、高電圧系二次電池４のセルが複数あり、それぞれに高電圧系ＡＤコンバータが用意されている場合には、同時にすべての高電圧系ＡＤコンバータに入力されるよう入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを切替える。この後、演算部２１が、電流センサ７に接続された低電圧系ＡＤコンバータ１３のデジタル値と入力切替部１９Ａを介して電流センサ７に接続された高電圧系ＡＤコンバータ１６のデジタル値とを比較、電圧センサ８に接続された低電圧系ＡＤコンバータ１４のデジタル値と入力切替部１９Ｂを介して電圧センサ８に接続された高電圧系ＡＤコンバータ１７のデジタル値とを比較、さらに温度センサ９に接続された低電圧系ＡＤコンバータ１５のデジタル値と入力切替部１９Ｃを介して温度センサ９に接続された高電圧系ＡＤコンバータ１８のデジタル値とを比較する。
【００２０】
ステップＳ０５の工程では、ステップＳ０４の工程において、演算部２１により比較されたパラメータのデジタル値のいずれかが一致しない場合には、このパラメータに対応するＡＤコンバータ（低電圧系ＡＤコンバータあるいは高電圧系ＡＤコンバータのいずれかが）が故障していると判定され、ステップＳ０６の工程に移行し、比較されたパラメータのデジタル値が一致している場合には、ＡＤコンバータが正常であると判定され、ステップＳ０７の工程に移行する。
【００２１】
ステップＳ０６の工程では、演算部２１は、電流、電圧、温度のいずれのＡＤコンバータが故障していることを示す故障信号を制御部２２に出力する。
【００２２】
ステップＳ０７の工程では、演算部２１は、電流、電圧、温度のいずれのＡＤコンバータも故障していないことを示す正常信号を制御部２２に出力する。
【００２３】
故障診断が終わったら、制御部２２が入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを通常時の状態に戻す。すなわち、高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８へは、高電圧系二次電池４の状態のパラメータ（電流、電圧、温度）を検出する電流センサ７、電圧センサ８、温度センサ９から出力されたアナログ値が入力されるように切替える。
【００２４】
また、ステップＳ０２の工程において、電力変換部２０は算出された出力電圧を基に電力の授受を行うが、電力の授受の変換効率が最適となるような、高電圧系二次電池４の電圧値と低電圧系二次電池３の電流値との関係を規定したテーブルを記憶部（図示せず。）に記憶しておけば、本発明によりＡＤコンバータの故障診断中も低電圧系二次電池３のデジタル状態値に基づいて低電圧系二次電池の電圧を取得するとともに、電力の授受の変換効率が最適な高電圧系二次電池４の電流値となるように、低電圧系二次電池３の電圧値からテーブルに従って、高電圧系二次電池４の電圧値を電力変換部２０に指令することができる。
【００２５】
以上により、の故障診断時、入力が切替えられていない方のＡＤコンバータ（ここでは、低電圧系二次電池）は、故障診断時においても、低電圧系二次電池の状態のパラメータ（電流、電圧、温度）をモニタし続けることができるため、電力変換部は、低電圧系二次電池からの入力電圧を基に効率良い電力の授受が可能となる。また、精度良いＳＯＣの算出が可能となる。また、高電圧系ＡＤコンバータのみに入力切替部を配置（低電圧系不要）することで、ＡＤコンバータの故障診断が可能となり、コストの低減が可能となる。
【００２６】
このように、実施の形態１に係る車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、高電圧系二次電池および低電圧系二次電池の状態をモニタするＡＤコンバータを備え、高電圧系ＡＤコンバータの入力値を低電圧系二次電池のセンサからの入力値に切替えて、低電圧系ＡＤコンバータの出力値と高電圧系ＡＤコンバータの出力値とを比較することで、ＡＤコンバータの故障診断を行っているので、低電圧系二次電池の状態のモニタの継続とＡＤコンバータの故障診断の両方を実施できるという効果がある。
【００２７】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略を示す構成図である。実施の形態１に係る車載用ＤＣＤＣコンバータと異なる点は、入力切替部が低電圧系ＡＤコンバータに設置されている点である。
【００２８】
まず、図３を用いて、実施の形態１に係るＡＤコンバータの故障診断機能を有する車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略構成について説明する。
図３に示すように、実施の形態２に係る車載用ＤＣＤＣコンバータ６は、低電圧系負荷１に電力を供給する低電圧系二次電池３と高電圧系負荷２に電力を供給する高電圧系二次電池４との間に接続され、相互に電力授受を行う電力変換部２０と、低電圧系二次電池３の電流を検出する電流センサ７からのアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１３と、低電圧系二次電池３の電圧を検出する電圧センサ８からのアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１４と、低電圧系二次電池３の温度を検出する温度センサ９からのアナログ値をデジタル値に変換する低電圧系ＡＤコンバータ１５と、高電圧系二次電池４の電流を検出する電流センサ１０からのアナログ値をデジタル値に変換する高電圧系ＡＤコンバータ１６と、高電圧系二次電池４の電圧を検出する電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃからのアナログ値をデジタル値に変換する高電圧系ＡＤコンバータ１７と、高電圧系二次電池４の温度を検出する温度センサ１２からのアナログ値をデジタル値に変換する高電圧系ＡＤコンバータ１８と、低電圧系ＡＤコンバータ１３の入力部に設けられ故障診断時に低電圧系二次電池３の電流を検出する電流センサ７からのアナログ値を高電圧系二次電池４の電流を検出する電流センサ１０からのアナログ値に切替える入力切替部１９Ａと、低電圧系ＡＤコンバータ１４の入力部に設けられ故障診断時に低電圧系二次電池３の電圧を検出する電圧センサ８からのアナログ値を高電圧系二次電池４を構成するセル毎の電圧を検出する電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃからのいずれか一つのアナログ値に切替える入力切替部１９Ｂと、低電圧系ＡＤコンバータ１５の入力部に設けられ故障診断時に低電圧系二次電池３の温度を検出する温度センサ９からのアナログ値を高電圧系二次電池４を構成するセル毎の温度を検出する温度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃからのいずれか一つのアナログ値に切替える入力切替部１９Ｃと、低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５および高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８から出力されたデジタル値に基づいて、電力変換部２０の出力電圧、低電圧系二次電池３や高電圧系二次電池４の状態を算出する演算部２１と、演算部２１からの出力信号に基づいて電力変換部２０を制御する制御部２２と、から構成されている。他の構成要素については、実施の形態１と同じであるので説明を省略する。
【００２９】
ここで、高電圧系二次電池４の出力側には、発電電動機５が接続され、内燃機関に連結されている。また、電流センサ１０、電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよび温度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃと高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８や入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃとの間には、インターフェース回路があるが、図３では省略されている。
【００３０】
次に、ＡＤコンバータの故障診断処理要領について説明する。故障診断時には、制御部２２が入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを操作して、高電圧系二次電池４の状態（電流、電圧、温度）を検出する電流センサ１０、電圧センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよび温度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃから出力されたアナログ値を低電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８に入力させるよう切替えて、演算部２１にて、低電圧系ＡＤコンバータ１３，１４，１５から出力されたデジタル値と高電圧系ＡＤコンバータ１６，１７，１８から出力されたデジタル値とを比較することで、電流、電圧、温度のそれぞれに関わるＡＤコンバータの故障診断を行う。この故障診断結果を制御部２２に出力する。ただし、低電圧系ＡＤコンバータの故障であるか高電圧系ＡＤコンバータの故障であるかを区別することはできない。
【００３１】
実施の形態２におけるＡＤコンバータの故障診断処理の手順については、入力切替部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが低電圧系ＡＤコンバータ側にあることを除いて、実施の形態１の図２で示す手順と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
このように、実施の形態２に係る車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、高電圧系二次電池および低電圧系二次電池の状態をモニタするＡＤコンバータを備え、低電圧系ＡＤコンバータの入力値を高電圧系二次電池のセンサからの入力値に切替えて、低電圧系ＡＤコンバータの出力値と高電圧系ＡＤコンバータの出力値とを比較することで、ＡＤコンバータの故障診断を行っているので、高電圧系二次電池の状態のモニタの継続とＡＤコンバータの故障診断の両方を実施できるという効果がある。
【００３３】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３に係る車載用ＤＣＤＣコンバータを含む電力変換システムの概略を示す構成図であり、図５は、ＡＤコンバータの故障診断処理の要否を判定する手順を示す図である。図６は、ＡＤコンバータの故障診断処理の要否を判定する判定温度を説明する図である。実施の形態１に係る車載用ＤＣＤＣコンバータと異なる点は、ＡＤコンバータに温度センサが設置されており、ＡＤコンバータの故障診断処理がＡＤコンバータの温度に基づいて決定される点である。
【００３４】
図４に示すように、実施の形態３に係る車載用ＤＣＤＣコンバータ６では、低電圧系ＡＤコンバータ１４に温度センサ２３が設置されており、検出された温度は、演算部２１に入力される。他の構成要素については、実施の形態１と同じであるので説明を省略する。
【００３５】
続いて、図５を用いて、ＡＤコンバータの故障診断処理の手順について具体的に説明する。実施の形態１におけるＡＤコンバータの故障診断処理は、規定の時間間隔で行っていたが、実施の形態３では、ＡＤコンバータの温度に基づいて、故障診断処理を行うものである。
【００３６】
まず、ステップＳ１１の工程では、温度センサ２３により低電圧系ＡＤコンバータ１４の温度を検出し、検出された温度Ｔは演算部２１に入力される。
【００３７】
続いて、ステップＳ１２の工程では、演算部２１において検出された温度Ｔと、予め設定された判定温度ＴＴＨｎ（ただし、ｎ＝１，２，３，・・・）とを比較し、ＴがＴＴＨｎを通過した場合には、ステップＳ１３に移行する。ＴがＴＴＨｎを通過していない場合には、ステップＳ１３の工程をスキップする。図５に、例として、車両走行の時間とＡＤコンバータの温度変化と判定温度の関係を示す。ここでは、例えば、ＴＴＨ１は、内燃機関始動から安定した状態を想定した判定温度に、ＴＴＨ２は、市街地等での走行状態を想定した診断温度に、ＴＴＨ３は、高速道路等での高速走行状態を想定した判定温度に設定されている。
【００３８】
ステップＳ１３の工程では、ＡＤコンバータの故障診断処理を実施するが、その手順については、図２で示す実施の形態１のＡＤコンバータの故障診断処理の手順に記載したステップＳ０４からステップＳ０７の工程と同じ処理を実施する。この処理については図２と同様であるので、説明を省略する。
【００３９】
ＡＤコンバータを含む車載用ＤＣＤＣコンバータに使用される半導体素子は温度の上昇とともに故障率が増加する傾向にあるので、このＡＤコンバータの温度による故障診断は重要である。したがって、図７に示すように、ＡＤコンバータの温度が高くなるほど判定温度ＴＴＨの間隔を狭く設定するようにしてもよい。これにより、高温時の故障を早期に発見することができ、ＡＤコンバータの故障診断にとって、より好ましい。
【００４０】
なお、この実施の形態では、温度センサ２３を低電圧系ＡＤコンバータ１４に設置する場合について説明したが、他のＡＤコンバータあるいは複数のＡＤコンバータに設置してもよい。
また、判定温度を、大気温度に基づいて設定、変更してもよい。特に、内燃機関始動時は大気温度に影響されるため、低温側の判定温度ＴＴＨを大気温度に合わせて変更することは、より好ましい。
【００４１】
このように、実施の形態３に係る車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、ＡＤコンバータに温度センサを設置して、検出された温度が判定温度ＴＴＨを通過した場合に、ＡＤコンバータの故障診断を行うようにしているので、実施の形態１と同様、高電圧系二次電池のモニタの継続とＡＤコンバータの故障診断の両方を実施できるという効果があるとともに、ＡＤコンバータの温度による故障診断を的確に実施することができるという効果がある。
【００４２】
なお、上記実施の形態１および２では、一定の時間間隔で故障診断を行う場合について説明したが、図８に示すように、検出されたＡＤコンバータの温度を利用して、その温度が高くなるほど短い時間間隔Δｔｎで故障診断を行うようにしてもよい。
【００４３】
また、実施の形態１の時間間隔による故障診断と実施の形態３のＡＤコンバータの温度による故障診断とを併用してもよい。
【００４４】
また、実施の形態では、電力変換部は、低電圧系二次電池から高電圧系二次電池へ電力を送る場合について説明したが、これに拘らず、昇電圧や降電圧、あるいは双方向に電力を授受する場合であってもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、二次電池を使って電力変換を行う車載用ＤＣＤＣコンバータを例に説明したが、二次電池を使わない電圧源の場合であってもよい。
【００４６】
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００４７】
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４８】
１  低電圧系負荷、２  高電圧系負荷、３  低電圧系二次電池、４  高電圧系二次電池、５  発電電動機、６  ＤＣＤＣコンバータ、７，１０  電流センサ、８，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  電圧センサ、９，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  温度センサ、１３，１４，１５  低電圧系ＡＤコンバ−タ、１６，１７，１８  高電圧系ＡＤコンバ−タ、１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ  入力切替部、２０  電力変換部、２１  演算部、２２  制御部、２３  温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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