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JP7362691B2 - 電源システム - Google Patents

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Description

本発明は、例えば車両等に設けられる電源システムに関する。
例えば、車両の12V系電源システムをいくつかのエリアに区分けした場合、各エリアの電源電圧安定化や冗長化をするために各エリアにバッテリを配置することが知られている(例えば特許文献1を参照)。
特許文献1には、各系統に電力出力部を設けることが記載されている。そして、隣り合う系統の間を導通状態又は遮断状態にする系統間スイッチと、各系統に設けられ、電力出力部と電気負荷との間を導通状態又は遮断状態にする系統内スイッチと、を備えていることが記載されている。
特開2019-62727号公報
特許文献1に記載の発明のように、各系統(エリア)にバッテリなどの電力出力部を配置する構成の場合、系統が増える毎にバッテリの数も増加する。そのため、バッテリの収納スペースの確保、重量増とそれに伴う燃費の悪化や高コスト化といった問題に対処する必要が生じる。
そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑み、複数エリアの電源電圧安定化や冗長化を低コストに実現することができる電源システムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた発明は、電力を供給する第1電力供給手段と、前記第1電力供給手段とは別に設けられ、電力を供給する第2電力供給手段と、前記第1電力供給手段及び前記第2電力供給手段から給電可能な複数の電源エリア毎に設けられた、前記第1電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフと前記第2電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替手段と、前記切替手段に前記オン又は前記オフの切り替え制御を行う制御手段と、
を備え、前記切替手段は、前記第1電力供給手段からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第1スイッチと、前記第2電力供給手段からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第2スイッチと、がそれぞれ設けられ、前記第1スイッチと前記第2スイッチとは、直列に接続され、双方がオンになることで前記第1電力供給手段からの給電経路と前記第2電力供給手段からの給電経路とが電気的に接続され、さらに、前記切替手段は、前記第1電力供給手段からの給電経路に接続される第1上流側接続端子と、前記第1電力供給手段からの給電経路に接続される第1下流側接続端子と、前記第2電力供給手段からの給電経路に接続される第2上流側接続端子と、前記第2電力供給手段からの給電経路に接続される第2下流側接続端子と、前記第1上流側接続端子と前記第1下流側接続端子との間に直列に接続された第3スイッチ及び第4スイッチと、前記第2上流側接続端子と前記第2下流側接続端子との間に直列に接続された第5スイッチ及び第6スイッチと、を備え、前記第1スイッチは、前記前記第3スイッチと前記第4スイッチとの間に接続され、前記第2スイッチは、前記前記第5スイッチと前記第6スイッチとの間に接続されている、ことを特徴とする電源システムである。
以上説明したように本発明によれば、切替手段によって、第1電力供給手段と第2電力供給手段からの給電をオンにしたりオフにしたりすることができるようになるため、エリア毎に電力出力手段を設ける必要が無く、複数エリアの電源電圧安定化や冗長化を低コストに実現することができる。
本発明の一実施形態にかかる電源システムのシステム構成図である。 図1に示された切替BOXの構成図である。 図1に示された電源システムの基本的な動作についての説明図である。 通常状態の電源システムの概略図である 電源失陥が発生した電源システムの概略図である。 各電源失陥状態の検知方法を示した表である。 図1に示された制御部6における動作のフローチャートである。 車両の状態に応じたスイッチS1、S2のオン又はオフの状態を示す表である。 電源システムの動作を示したタイミングチャートの例である。 電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。 電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。 電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。 切替BOXの変形例を示した構成図である。 図13に示した切替BOXを用いた電源システムの概略図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態にかかる電源システム1のシステム構成図である。電源システム1は、メインバッテリMBと、サブバッテリSBと、第1エリアA1と、第2エリアA2と、第3エリアA3と、第4エリアA4と、DC/DCコンバータ2と、一般負荷3、4と、BMS5と、制御部6と、を備えている。
メインバッテリMBは、例えば12Vの直流電圧を出力する鉛蓄電池等で構成されている。メインバッテリMBは、一般負荷3及び第1エリア~第4エリアに対して電源線MPLにより給電する。また、メインバッテリMBは、DC/DCコンバータ2を介して、高圧系(HV)の電源システムから充電される。即ち、メインバッテリMBは、電力を供給する第1電力供給手段として機能する。
サブバッテリSBは、例えば12Vの直流電圧を出力する鉛蓄電池や、鉛蓄電池と接続可能なリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等で構成されている。サブバッテリSBは、一般負荷4及び第1エリア~第4エリアに対して電源線SPLにより給電する。即ち、サブバッテリSBは、メインバッテリMB(第1電力供給手段)とは別に設けられ、電力を供給する第2電力供給手段として機能する。
第1エリアA1は、電源システム1を複数に分割(区分け)したエリア(電源エリア)の1つである。第1エリアA1には、切替BOXSW1と、ECU11、12と、負荷21、22と、を備えている。
切替BOXSW1は、メインバッテリMBからの給電のオン又はオフの切り替え、及び、サブバッテリSBからの給電のオン又はオフの切り替えを行う。切替BOXSW1の構成を図2に示す。即ち、切替BOXSW1は、メインバッテリMB(第1電力供給手段)及びサブバッテリSB(第2電力供給手段)から給電可能な複数の電源エリア毎に設けられた、メインバッテリMB(第1電力供給手段)から対応する電源エリア内への給電のオン又はオフとサブバッテリSB(第2電力供給手段)から対応する電源エリア内への給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替手段として機能する。対応する電源エリアとは、切替BOXSW1であれば第1エリアといったように、切替BOXが配置されているエリア自身を示す。
切替BOXSW1は、メイン側電流計I1と、サブ側電流計I2と、負荷電圧計V0と、メイン側電圧計V1と、サブ側電圧計V2と、スイッチS1、S2と、MCU31と、メイン側接続端子32、33と、サブ側接続端子34、35と、制御線接続端子36と、負荷接続端子37と、を備えている。
メイン側電流計I1は、メイン側接続端子32、33とスイッチS1との間に設けられている。メイン側電流計I1は、メイン側接続端子32又はメイン側接続端子33に接続された電源線MPLからスイッチS1に流れる電流値をモニタ(検出)する。即ち、メイン側電流計I1は、切替BOXSW1~SW4(切替手段)においてメインバッテリMB(第1電力供給手段)側から流れる電流値である第1電流値を検出する第1電流検出手段として機能する。
サブ側電流計I2は、サブ側接続端子34、35とスイッチS2との間に設けられている。サブ側電流計I2は、サブ側接続端子34又はサブ側接続端子35に接続された電源線SPLからスイッチS2に流れる電流値をモニタ(検出)する。即ち、サブ側電流計I2は、切替BOXSW1~SW4(切替手段)においてサブバッテリSB(第2電力供給手段)側から流れる電流値である第2電流値を検出する第2電流検出手段として機能する。なお、メイン側電流計I1及びサブ側電流計I2は、抵抗型や磁気型等の周知の電流センサで構成すればよい。
負荷電圧計V0は、スイッチS1とスイッチS2との間から負荷接続端子37の間に設けられている。負荷電圧計V0は、負荷(ECU11、12、負荷21、22)へ印加される電圧値をモニタ(検出)する。
メイン側電圧計V1は、メイン側接続端子32、33とメイン側電流計I1との間に設けられている。メイン側電圧計V1は、スイッチS1へ印加される電圧値をモニタ(検出)する。即ち、メイン側電圧計V1は、切替BOXSW1~SW4(切替手段)におけるメインバッテリMB(第1電力供給手段)側の電圧値である第1電圧値を検出する第1電圧検出手段として機能する。
サブ側電圧計V2は、サブ側接続端子34、35とサブ側電流計I2との間に設けられている。サブ側電圧計V2は、スイッチS2へ印加される電圧値をモニタ(検出)する。負荷電圧計V0、即ち、サブ側電圧計V2は、切替BOXSW1~SW4(切替手段)におけるサブバッテリSB(第2電力供給手段)側の電圧値である第2電圧値を検出する第2電圧検出手段として機能する。なお、メイン側電圧計V1及びサブ側電圧計V2は、それぞれの該当箇所の配線と接地との間に設けられた抵抗等の周知の電圧検出回路等で構成すればよい。
スイッチS1は、メイン側電流計I1とスイッチS2との間に設けられ、負荷やスイッチS2への導通を切り替えるスイッチである。スイッチS1は、例えば機械式リレーやMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等の半導体スイッチで構成されている。即ち、スイッチS1は、メインバッテリMB(第1電力供給手段)からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第1スイッチとして機能する。
スイッチS2は、サブ側電流計I2とスイッチS1との間に設けられ、負荷やスイッチS1への導通を切り替えるスイッチである。スイッチS2も、スイッチS1と同様に例えば機械式リレーやMOSFET等の半導体スイッチで構成されている。即ち、スイッチS2は、サブバッテリSB(第2電力供給手段)からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第2スイッチとして機能する。
また、図1及び図2の記載から明らかなように、スイッチS1(第1スイッチ)とスイッチS2(第2スイッチ)とは、いずれかがオンになることで、電源エリア内に設けられた負荷へ給電される。
MCU31は、CPU(Central Processing Unit)等の制御回路を有するマイクロコントローラユニットであり、制御部6が制御線CLを介して出力した制御信号に基づいてスイッチS1及びスイッチS2のオン又はオフの切り替え制御を行う。また、MCU31は、電流計I1、I2、電圧計V0、V1、V2の検出値を制御線CLを介して制御部6に出力する。
メイン側接続端子32、33は、電源線MPLが接続される接続端子である。メイン側接続端子32、33には、メインバッテリMBが直接又は他の切替BOXを介して電気的に接続される。例えば図1の場合、切替BOXSW1には、メイン側接続端子32にメインバッテリMBを直接接続され、メイン側接続端子33には、他の切替BOXとして切替BOXSW2と切替BOXSW3とが接続される。
サブ側接続端子34、35は、電源線SPLが接続される接続端子である。サブ側接続端子34、35には、サブバッテリSBが直接又は他の切替BOXを介して電気的に接続される。例えば図1の場合、切替BOXSW3には、サブ側接続端子34にサブバッテリSBを直接接続され、サブ側接続端子35には、他の切替BOXとして切替BOXSW1と切替BOXSW4とが接続される。
制御線接続端子36は、制御部6とMCU31との信号等の入出力に使用される制御線CLが接続される。負荷接続端子37は、負荷(ECU11、12)が接続される。
図1の説明に戻る。ECU11は、例えば自動車等の車両に搭載されている周知の電子制御装置であり、負荷21を制御する。ECU12は、例えば自動車等の車両に搭載されている周知の電子制御装置であり、負荷22を制御する。
第2エリアA2~第4エリアA4も基本的な構成は第1エリアA1と同様である。各エリアに設置された切替BOXSW2~SW4の構成も図2に示した切替BOXSW1と同様である。切替BOXSW2~SW4も切替手段として機能するのは勿論である。
図1に示したように、メインバッテリMBからの電源線MPLは、切替BOXSW1を介して切替BOXSW2、切替BOXSW3に接続され、切替BOXSW2を介して切替BOXSW4に接続されている。また、サブバッテリSBからの電源線SPLは、切替BOXSW3を介して切替BOXSW1、切替BOXSW4に接続され、切替BOXSW4を介して切替BOXSW2に接続されている。
DC/DCコンバータ2は、高圧系から入力された直流電圧を降圧してメインバッテリMBへ出力する降圧機能を備えている。また、DC/DCコンバータ2は、メインバッテリMBから入力された直流電圧を昇圧して高圧系へ出力する昇圧機能を備えてもよい。
一般負荷3は、メインバッテリMBから給電されて動作する負荷である。一般負荷4は、サブバッテリSBから給電されて動作する負荷である。一般負荷3、4は、負荷21~28と異なり、冗長化が不要な負荷を示している。
BMS5は、バッテリマネジメントシステムであり、サブバッテリSBのセルの状態を監視・制御する周知のシステム(回路)である。
制御部6は、第1エリアA1~第4エリアA4に設けられた切替BOXSW1~切替BOXSW4の制御を行う。制御部6は、例えばCPU等を有するマイクロコントローラ等で構成されている。即ち、制御部6は、切替BOXSW1~SW4(切替手段)にメインバッテリMB(第1電力供給手段)から電源エリア内への給電のオン又はオフとサブバッテリSB(第2電力供給手段)から電源エリア内への給電のオン又はオフの切り替え制御を行う制御手段として機能する。
次に、上述した構成の電源システム1の基本的な動作について図3を参照して説明する。図3は、メインバッテリMBと、サブバッテリSBと、切替BOXSW1と、において、通常状態と地絡が発生した状態との動作を示した説明図である。また、図3では、説明の都合上、メインバッテリMBと、サブバッテリSBと、切替BOXSW1と、DC/DCコンバータ2と、LOADのみを表示する。LOADは、例えばECU11や負荷21等である。図3は切替BOXSW1で説明するが切替BOXSW2~SW4の動作も同様である。
図3(a)は、通常状態である。この場合、通常状態とは、電流値と電圧値が全て以下の(1)~(4)式を満たすときであり、この状態では、スイッチS1とスイッチS2はオンとなる。(1)~(4)式において、i1はメイン側電流計I1で検出された電流値(第1電流値)、i2はサブ側電流計I2で検出された電流値(第2電流値)、v1はメイン側電圧計V1で検出された電圧値(第1電圧値)、v2はサブ側電圧計V2で検出された電圧値(第2電圧値)、v0は負荷電圧計V0で検出された電圧値である。また、OCは過電流検知レベル、LVは電圧検知レベルであり、それぞれ所定の値が設定される。
-OC≦i1<OC・・・・(1)
-OC≦i2<OC・・・・(2)
v1≧v2>LV ・・・・(3)
v0>LV ・・・・(4)
図1に示した電源システム1では、通常状態では、スイッチS1とスイッチS2とが、双方ともにオンになることでメインバッテリMBからの給電経路とサブバッテリSBからの給電経路とが電気的に接続されるため、メインバッテリMBから負荷(LOAD)に給電するとともにサブバッテリSBを充電する。したがって、メインバッテリMBから負荷やサブバッテリに向かって電流Iが流れる(図3(a))。
ここで、メインバッテリMBと切替BOXSW1との間の電源線MPLで地絡が発生したとする(図3(b))。このような状態になると、メイン側電流計I1で検出された電流値i1が通常状態と逆方向に過電流となったり(-OC>i1)、メイン側電圧計V1で検出された電圧値v1が電圧検知レベル以下に電圧降下したりする(v1≦LV)。このような場合は電源失陥と判断し、スイッチS1をオフに切り替えて負荷の電源を安定させる(図3(c))。スイッチS1がオフに切り替えらえると、サブバッテリSBからメインバッテリMB側への電流が遮断され電流Iが負荷に向かって流れる。
次に、図1に示した電源システム1における電源失陥の例について図4及び図5を参照して説明する。図4は、通常状態(電源失陥が無い)の電源システム1の概略図である。図4及び図5では、説明を容易にするために、電源システム1を図1よりも簡略化して表示する。図4の場合、通常状態であるので、上述したようにメインバッテリMBからサブバッテリSBへ電流Iが流れる。この際、切替BOXSW1から切替BOXSW4へも電流Iが流れる。
図5は、電源失陥が発生した電源システム1の概略図である。図5では8パターンを示す。1つ目は、メインバッテリMBと切替BOXSW1との間の電源線MPLで地絡が発生した場合である(図5(1))。2つ目は、サブバッテリSBと切替BOXSW3との間の電源線SPLで地絡が発生した場合である(図5(2))。3つ目は、切替BOXSW1と切替BOXSW2との間の電源線MPLで地絡が発生した場合である(図5(3))。4つ目は、切替BOXSW3と切替BOXSW4との間の電源線SPLで地絡が発生した場合である(図5(4))。
5つ目は、切替BOXSW1と切替BOXSW3との間の電源線MPLで地絡が発生した場合である(図5(5))。6つ目は、切替BOXSW1と切替BOXSW3との間の電源線SPLで地絡が発生した場合である(図5(6))。7つ目は、切替BOXSW2と切替BOXSW4との間の電源線MPLで地絡が発生した場合である(図5(7))。8つ目は、切替BOXSW2と切替BOXSW4との間の電源線SPLで地絡が発生した場合である(図5(8))。
図5に示した電源失陥状態の検知方法を図6の表に示す。図6(a)は、図5(1)~(8)の各電源失陥状態について、各切替BOXでの検出状態と、制御部6での判定を示したものである。そして、図6(b)は各電源失陥状態が検出された場合の、各切替BOXのスイッチS1、S2のオンまたはオフの切替制御をまとめたものである。
まず、図5(1)の場合は、メインバッテリMBと切替BOXSW1との間の電源線MPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1のメイン側電流計I1で検出された電流値i1≦-OC又はメイン側電圧計V1で検出された電圧値v1≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、メイン側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥1)。
図6(a)失陥1の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS1をオフに切り替える。スイッチS2はオンを維持する(図6(b)失陥1)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(1)に示したようにサブバッテリSBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(2)の場合は、サブバッテリSBと切替BOXSW3との間の電源線SPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1のサブ側電流計I2で検出された電流値i2≦-OC又はサブ側電圧計V2で検出された電圧値v2≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、サブ側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥2)。
図6(a)失陥2の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS2をオフに切り替える。スイッチS1はオンを維持する(図6(b)失陥2)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(2)に示したようにメインバッテリMBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(3)の場合は、切替BOXSW1と切替BOXSW2との間の電源線MPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1においては電流値i1≦-OC又は電圧値v1≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、メイン側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥3)。
図6(a)失陥3の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS1をオフに切り替える。スイッチS2はオンを維持する(図6(b)失陥3)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(3)に示したようにサブバッテリSBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(4)の場合は、切替BOXSW3と切替BOXSW4との間の電源線SPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1においては電流値i2≦-OC又は電圧値v2≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、サブ側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥4)。
図6(a)失陥4の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS2をオフに切り替える。スイッチS1はオンを維持する(図6(b)失陥4)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(4)に示したようにメインバッテリMBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(5)の場合は、切替BOXSW1と切替BOXSW3との間の電源線MPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1においては電流値i1≦-OC又は電圧値v1≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、メイン側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥5)。
図6(a)失陥5の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS1をオフに切り替える。スイッチS2はオンを維持する(図6(b)失陥5)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(5)に示したようにサブバッテリSBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(6)の場合は、切替BOXSW1と切替BOXSW3との間の電源線SPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1においては電流値i2≦-OC又は電圧値v2≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、サブ側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥6)。
図6(a)失陥6の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS2をオフに切り替える。スイッチS1はオンを維持する(図6(b)失陥6)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(6)に示したようにメインバッテリMBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(7)の場合は、切替BOXSW2と切替BOXSW4との間の電源線MPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1においては電流値i1≦-OC又は電圧値v1≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、メイン側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥7)。
図6(a)失陥7の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS1をオフに切り替える。スイッチS2はオンを維持する(図6(b)失陥7)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(7)に示したようにサブバッテリSBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
次に、図5(8)の場合は、切替BOXSW2と切替BOXSW4との間の電源線SPLで地絡が発生しているので、切替BOXSW1においては電流値i2≦-OC又は電圧値v2≦LVとなる。これは、切替BOXSW2~SW4も同様である。これは、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6では、サブ側電圧の低下と判定する(図6(a)失陥8)。
図6(a)失陥8の判定がなされると、制御部6は、切替BOXSW1~SW4のスイッチS2をオフに切り替える。スイッチS1はオンを維持する(図6(b)失陥8)。すると、切替BOXSW1~SW4には図5(8)に示したようにメインバッテリMBから電流Iが流れ、負荷の電源を安定させることができる。
なお、上述した各失陥において、I1<0AやI2<0Aでメイン側電圧の低下やサブ側電圧の低下を検出すると、メイン側負荷への一時的な給電の可能性や、サブバッテリSBへの充電の場合を誤って検出してしまう可能性がある。そのため、上記のように、過電流検知レベルOC(-OC)と比較することで確実に電源失陥を判定することができる。
次に、上述した制御部6における動作を図7のフローチャートを参照して説明する。まず、切替BOXSW1~SW4のスイッチS1及びスイッチS2を全てオンにする(ステップS11)。
次に、変数nを“0”に設定する(ステップS12)。この変数nの値は制御部6内のメモリ等に保持すればよい。そして、変数nに“1”を加算する(ステップS13)。加算された値は上記メモリ等に上書きされる。この変数nはSW1~SW4の数字に対応するものであり、以降のステップは、ステップS17、S19、S20を除いて1つの切替BOXについての指示及び判定となる。
次に、切替BOXの電流値を測定する(ステップS14)。つまり、切替BOX(n=1の場合はSW1)のMCU31に電流値i1、i2を測定させて測定結果(検出結果)を送信するように制御線CLに制御信号等を出力する。
次に、切替BOXの電圧値を測定する(ステップS15)。つまり、切替BOX(n=1の場合はSW1)のMCU31に電圧値v0、v1、v2を測定させて測定結果(検出結果)を送信するように制御線CLに制御信号等を出力する。電圧値v0とは、負荷電圧計V0で検出された電圧値である。なお、ステップS14とS15とは順序が逆であってもよい。
次に、ステップS14、S15で測定された電流値及び電圧値について、電流値i1>-OC又は電圧値v1>LVの条件を満たすか判定する(ステップS16)。ステップS16の判定の結果条件を満たさない場合は(ステップS16;N)、図3で説明した電源失陥状態となっているため、メイン側電源失陥として切替BOXSW1~SW4の全てのスイッチS1をオフに切り替える(ステップS17)。
ステップS16の判定の結果条件を満たす場合は(ステップS16;Y)、電流値i2>-OC又は電圧値v2>LVの条件を満たすか判定する(ステップS18)。ステップS18の判定の結果条件を満たさない場合は(ステップS18;N)、図3で説明した電源失陥状態となっているため、サブ側電源失陥として切替BOXSW1~SW4の全てのスイッチS2をオフに切り替える(ステップS19)。
ステップS18の判定の結果条件を満たす場合は(ステップS18;Y)、正常(通常状態)と判定され、変数nが“4”か否か判定する(ステップS20)。変数nが“4”でない場合は(ステップS20;N)、ステップS13に戻り、変数nに“1”を加算して次の切替BOXについての測定や判定を行う。一方、変数nが“4”である場合は(ステップS20;Y)、フローチャートを終了する。
以上説明したように、制御部6(制御手段)は、電流値i1(第1電流値)、電圧値v1(第1電圧値)、電流値i2(第2電流値)及び電圧値v2(第2電圧値)に基づいて切替BOXSW1~SW4(切替手段)を制御している。
また、制御部6(制御手段)は、電流値i1、電圧値v1、電流値i2及び電圧値v2に基づいて電源失陥を検出している。そして、メインバッテリMB(第1電力供給手段)側に電源失陥が発生した場合は、メインバッテリMB(第1電力供給手段)側からの給電をオフにするように切り替え、サブバッテリSB(第2電力供給手段)側に電源失陥が発生した場合は、サブバッテリSB(第2電力供給手段)側からの給電をオフするように切り替えている。
なお、上記した説明では、電流値と電圧値の両方を用いて電源失陥の検出を行っていたが、電流値のみ、又は電圧値のみで電源失陥の検出を行ってもよい。図7のフローチャートで説明すると、ステップS14又はステップS15のみを行って、ステップS16及びステップS17では、電流値のみ又は電圧値のみで判定を行えばよい。これは、図6も同様である。
図8は、車両の状態に応じたスイッチS1、S2のオン又はオフの状態を示す表である。まず、駐車中の場合は、スイッチS1をオンにし、スイッチS2はオフにする。これは、サブバッテリSBの放電防止、つまり、サブバッテリSBの暗電流による電力消費を防止するためである。駐車中の検出は、例えばイグニッションオフの検出等周知の方法により行えばよい。
次に、走行、回生といった通常状態の場合は、スイッチS1、S2ともにオンにする。この状態では、上述したように、負荷への給電とともにサブバッテリSBへの充電も行う。次に、再始動の場合は、スイッチS1をオフにし、スイッチS2をオンにする。これは、ハイブリッド車両などにおけるエンジン再始動時に、スイッチS1を一時的にオフにし、サブバッテリSBから給電させることで、各エリアの電圧変動を防止して常時安定給電可能とするものである。
次に、メイン側電圧低下又は地絡が発生した場合は、バックアップ制御として上記したようにスイッチS1をオフにし、スイッチS2をオンにする。サブ側電圧低下又は地絡が発生した場合は、バックアップ制御として上記したようにスイッチS1をオンにし、スイッチS2をオフにする。
図9は、上述した電源システム1の動作を示したタイミングチャートの例である。図9においては、図5(1)、図6失陥1の場合と、図5(2)、図6失陥2の場合と、を示している。なお、図5(1)、図6失陥1の動作は、図5(1)、図6失陥3、5、7も同様の動作となり、図5(1)、図6失陥2の動作は、図5(1)、図6失陥4、6、8も同様の動作となる。
図9のIGはイグニッション、DC/DC出力はDC/DCコンバータ2の出力、SW1-V1は切替BOXSW1の電圧計V1の電圧値v1、SW1-V2は切替BOXSW1の電圧計V2の電圧値v2、SW1-I1は切替BOXSW1の電流計I1の電流値i1、SW1-I2は切替BOXSW1の電流計I2の電流値i2、SW1-S1は切替BOXSW1のスイッチS1、SW1-S2は切替BOXSW1のスイッチS2を示す。また、SW2-S1は切替BOXSW2のスイッチS1、SW2-S2は切替BOXSW2のスイッチS2、SW3-S1は切替BOXSW3のスイッチS1、SW3-S2は切替BOXSW3のスイッチS2、SW4-S1は切替BOXSW4のスイッチS1、SW4-S2は切替BOXSW4のスイッチS2を示す。
図9において、まず、初期状態としてスイッチS1はオン、スイッチS2はオフになっている(図8の駐車中参照)。そして、時刻t1にイグニッションオン(IGオン)となると、制御部6はスイッチS2をオンにする(図8の通常状態参照)。
そして、時刻t2においてメイン側で電源失陥が発生すると、DC/DCコンバータ2の出力の電圧が低下し始める。それに伴って、SW1-V1、SW1-V2の電圧値も低下し始め、SW1-I1の電流値も低下し始める。一方でSW1-I2の電流値は上昇し始める。
そして、時刻t3においてSW1-V1が電圧低下検知レベルLV以下になり、SW1-I1が-OC以下となる(SW1-I2はOC以上となる)。そのため、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6は、スイッチS1をオフに切り替える。スイッチS2はオンを維持する。
また、時刻t4(時刻t1以降の時刻)においてサブ側で電源失陥が発生すると、DC/DCコンバータ2の出力の電圧が低下し始める。それに伴って、SW1-V1、SW1-V2の電圧値も低下し始め、SW1-I2の電流値も低下し始める。一方でSW1-I1の電流値は上昇し始める。
そして、時刻t5においてSW1-V2が電圧低下検知レベルLV以下になり、SW1-I2が-OC以下となる(SW1-I1はOC以上となる)。そのため、図3で説明した電源失陥状態となっているため、制御部6は、スイッチS2をオフに切り替える。スイッチS1はオンを維持する。
図10~図12は、電源線MPLと電源線SPLとの配線の他の例を示した図である。図10は、電源線MPLで切替BOXSW1~SW4をリング状に配線したものである。電源線SPLは図1と同様である。図11は、電源線MPLは図10と同様にリング状に配線し、電源線SPLは切替BOXSW1~SW4が直接サブバッテリと接続されるように配線したものである(バス状ともいう)。図12は、電源線MPL、SPLともに切替BOXSW1~SW4をリング状に配線したものである。このように、電源線MPLと電源線SPLとは様々な形状で配線してもよく、電源線MPLと電源線SPLと異なる配線形態としてもよい。
図1、図10~図12に示したように、切替BOXSW1~SW4(切替手段)は、メインバッテリMB(第1電力供給手段)及びサブバッテリSB(第2電力供給手段)の少なくともいずれか一方と直接接続されている。また、切替BOXSW1~SW4(切替手段)は、メインバッテリMB(第1電力供給手段)及びサブバッテリSB(第2電力供給手段)の少なくともいずれか一方とは他の切替BOX(切替手段)を介して接続されている。
即ち、メインバッテリMBから第1エリアA1~A4の切替BOXSW1~SW4への配線とサブバッテリSBから第1エリアA1~A4の切替BOXSW1~SW4への配線とは異なる経路を通すことができ、メインバッテリMBとサブバッテリSBとの同時電源失陥を回避することができる。
図13は、切替BOXの変形例を示した図である。図2に示した構成では、切替BOX間の電源線MPLと電源線SPLからの配線経路が同時に2か所で電源失陥すると、電源の冗長化ができない(図14を参照)。
図13に示した切替BOXSW1Aは、図2に示した構成に対して、電圧計V1、V2を削除し、スイッチS11、S12、S21、S22と、電圧計V11、V12、V21、V22と、を追加したものである。
スイッチS11は、メイン側接続端子32と電流計I1との間に設けられる。スイッチS12は、メイン側接続端子33と電流計I1との間に設けられる。スイッチS11とスイッチS12とは、直列接続されている。スイッチS21は、サブ側接続端子34と電流計I2との間に設けられる。スイッチS22は、サブ側接続端子35と電流計I2との間に設けられる。スイッチS21とスイッチS22とは、直列接続されている。
即ち、スイッチS11は、第1スイッチよりもメインバッテリMB(第1電力供給手段)側に設けられた第3スイッチ(又は第4スイッチ)として機能し、スイッチS12は、第1スイッチよりもメインバッテリMB(第1電力供給手段)側に設けられた第4スイッチ(又は第3スイッチ)として機能する。スイッチS21は、第2スイッチよりもサブバッテリSB(第2電力供給手段)側に設けられた第5スイッチ(又は第6スイッチ)として機能し、スイッチS22は、第2スイッチよりもサブバッテリSB(第2電力供給手段)側に設けられた第6スイッチ(又は第5スイッチ)として機能する。
電圧計V11はスイッチS11にかかる電圧を測定(検出)する。電圧計V12はスイッチS12にかかる電圧を測定(検出)する。電圧計V21はスイッチS21にかかる電圧を測定(検出)する。電圧計V22はスイッチS22にかかる電圧を測定(検出)する。
切替BOXSW1Aは、スイッチS11、S12、S21、S22により、上流(例えばメイン側接続端子32側やサブ側接続端子34側)と下流(例えばメイン側接続端子33側やサブ側接続端子35側)とを完全に遮断可能とする。
図14は、図13に示した切替BOXSW1Aを用いた電源システム1Aの概略図である。図14において、切替BOXSW2A~SW4Aは、切替BOXSW1Aと同様の構成である。図14(9)は、切替BOXSW1Aと切替BOXSW3Aとの間の電源線MPLと電源線SPLの双方で地絡が発生した場合である。図14(10)は、切替BOXSW2Aと切替BOXSW4Aとの間の電源線MPLと電源線SPLの双方で地絡が発生した場合である。なお、図14のカッコ内の数字は図5からの連番となっている。つまり、電源失陥のパターンの9番目と10番目を示したものである。
図14は、図示したように電源線MPLと電源線SPLが同時に2箇所で電源失陥した場合である。この場合、切替BOXSW1~SW4のスイッチS11、S12、S21、S22を切り替えて、切替BOXSW1、SW2と、切替BOXSW3、SW4と、を互いに遮断(隔離)し、冗長経路を確保する。
このようにして冗長経路が確保されると、メインバッテリMBからは、切替BOXSW1A、SW2Aに電流Iaが流れて対応する第1エリアA1、第2エリアA2に給電される。また、サブバッテリMBからは、切替BOXSW3A、SW4Aに電流Ibが流れて対応する第3エリアA3、第4エリアA4に給電される。
また、切替BOXSW1A~SW4Aを用いて図10~図12に示したように電源線をリング状に配線した場合、メインバッテリのリング(電源線MPL)はスイッチS11及びS12、サブバッテリのリング(電源線SPL)はスイッチS21及びS22で電源失陥(地絡)箇所を遮断(隔離)できるように配線経路を変更できるようになり、より信頼性の高い電源冗長を可能にする。
本実施形態によれば、電源システム1は、電力を出力するメインバッテリMBとメインバッテリMBとは別に設けられ、電力を出力するサブバッテリSBと、を備えている。さらに、電源システム1は、メインバッテリMB及びサブバッテリSBから給電可能な複数の電源エリアである第1エリアA1~第4エリアA4に設けられた、メインバッテリMBから第1エリアA1~第4エリアA4内それぞれへの給電のオン又はオフとサブバッテリSBから第1エリアA1~第4エリアA4内それぞれへの給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替BOXSW1~SW4と、切替BOXSW1~SW4にオン又はオフの切り替え制御を行う制御部6と、を備えている。
電源システム1が上記のように構成されることにより、切替BOXSW1~SW4によって、メインバッテリMBとサブバッテリSBからの給電をオンにしたりオフにしたりすることができるようになるため、エリア毎にバッテリ等を設ける必要が無く、複数エリアの電源電圧安定化や冗長化を低コストに実現することができる。エリアが増加した場合であっても切替BOXの追加で事足りる。
また、切替BOXSW1~SW4は、メインバッテリMBからの給電のオン又はオフの切り替えを行うスイッチS1と、サブバッテリSBからの給電のオン又はオフの切り替えを行うスイッチS2と、がそれぞれ設けられている。このようにすることにより、メインバッテリMBとサブバッテリSBそれぞれ個別に給電のオン又はオフの切り替えが可能となる。したがって、メインバッテリMBの電源線MPLとサブバッテリSBの電源線SPLそれぞれにおける地絡の発生状況や、車両等の電源システム1が搭載される機器等の動作状態に応じて適切な給電をすることが可能となる。
また、スイッチS1とスイッチS2とは、いずれかがオンになることで、電源エリア内に設けられた負荷へ給電される。このようにすることにより、メインバッテリMB又はサブバッテリSBのいずれかから給電することができ、電源系統の冗長化を図ることができる。
また、スイッチS1とスイッチS2とは、双方がオンになることでメインバッテリMBからの給電経路とサブバッテリSBからの給電経路とが電気的に接続される。このようにすることにより、メインバッテリMBやDC/DCコンバータ2からサブバッテリSBを充電することが可能となる。
また、切替BOXSW1A~SW4Aは、スイッチS1よりもメインバッテリMB側に設けられたスイッチS11及びスイッチS12と、スイッチS2よりもサブバッテリSB側に設けられたスイッチS21及びスイッチS22と、を備えている。このようにすることにより、電源線MPLと電源線SPLにおいて同じ切替BOX間で電源失陥が発生した場合においても、電源失陥箇所を隔離しつつ冗長経路を確保することができる。
また、電源システム1は、切替BOXSW1~SW4においてメインバッテリMBから流れる電流値i1を検出する電流計I1及びサブバッテリSBから流れる電流値i2を検出する電流計I2と、切替BOXSW1~SW4におけるメインバッテリMB側の電圧値v1を検出する電圧値V1及びサブバッテリSB側の電圧値v2を検出する電圧計V2と、を備えている。そして、制御部6は、電流値i1及び電圧値v1、電流値i2及び電圧値v2に基づいて切替BOXSW1~SW4を制御する。このようにすることにより、メインバッテリMB側の過電流や電圧低下に基づいてメインバッテリMB側の電源失陥の発生を検出(判定)することができ、サブバッテリSB側の過電流や電圧低下に基づいてサブバッテリSB側の電源失陥の発生を検出(判定)することができる。
また、制御部6は、メインバッテリMB側の電流値i1及び電圧値v1、メインバッテリSB側の電流値i2及び電圧値v2に基づいて電源失陥を検出し、メインバッテリMB側に電源失陥が発生した場合は、メインバッテリMB側からの給電をオフにするようにスイッチS1を切り替え、サブバッテリSB側に電源失陥が発生した場合は、サブバッテリSB側からの給電をオフするようにスイッチS2を切り替えている。このようにすることにより、メインバッテリMB側の電源失陥の発生とサブバッテリSB側の電源失陥の発生をそれぞれ個別に検出することができる。また、メインバッテリMB側で電源失陥が発生した場合にメインバッテリMB側からの給電を止めることができ、サブバッテリSB側で電源失陥が発生した場合にサブバッテリSB側からの給電を止めることができる。
また、メインバッテリMBから第1エリアA1~A4の切替BOXSW1~SW4への配線とサブバッテリSBから第1エリアA1~A4の切替BOXSW1~SW4への配線とを異なる経路となっているので、メインバッテリMBとサブバッテリSBとの同時電源失陥を回避することができる。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の電源システムの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
1 電源システム
6 制御部(制御手段)
MB メインバッテリ(第1電力供給手段)
SB サブバッテリ(第2電力供給手段)
A1~A4 第1エリア~第4エリア(電源エリア)
SW1~SW4切替BOX(切替手段)
I1、I2 電流計(電流検出手段)
V1、V2 電圧計(電圧検出手段)
S1 スイッチ(第1スイッチ)
S2 スイッチ(第2スイッチ)
S11 スイッチ(第3スイッチ)
S12 スイッチ(第4スイッチ)
S21 スイッチ(第5スイッチ)
S22 スイッチ(第6スイッチ)

Claims (7)

  1. 電力を供給する第1電力供給手段と、
    前記第1電力供給手段とは別に設けられ、電力を供給する第2電力供給手段と、
    前記第1電力供給手段及び前記第2電力供給手段から給電可能な複数の電源エリア毎に設けられた、前記第1電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフと前記第2電力供給手段から対応する前記電源エリア内への給電のオン又はオフをそれぞれ切り替える切替手段と、
    前記切替手段に前記オン又は前記オフの切り替え制御を行う制御手段と、
    を備え
    前記切替手段は、前記第1電力供給手段からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第1スイッチと、前記第2電力供給手段からの給電のオン又はオフの切り替えを行う第2スイッチと、がそれぞれ設けられ、
    前記第1スイッチと前記第2スイッチとは、直列に接続され、双方がオンになることで前記第1電力供給手段からの給電経路と前記第2電力供給手段からの給電経路とが電気的に接続され、
    さらに、前記切替手段は、
    前記第1電力供給手段からの給電経路に接続される第1上流側接続端子と、
    前記第1電力供給手段からの給電経路に接続される第1下流側接続端子と、
    前記第2電力供給手段からの給電経路に接続される第2上流側接続端子と、
    前記第2電力供給手段からの給電経路に接続される第2下流側接続端子と、
    前記第1上流側接続端子と前記第1下流側接続端子との間に直列に接続された第3スイッチ及び第4スイッチと、
    前記第2上流側接続端子と前記第2下流側接続端子との間に直列に接続された第5スイッチ及び第6スイッチと、
    を備え、
    前記第1スイッチは、前記前記第3スイッチと前記第4スイッチとの間に接続され、
    前記第2スイッチは、前記前記第5スイッチと前記第6スイッチとの間に接続されている、
    ことを特徴とする電源システム。
  2. 前記第1スイッチと前記第2スイッチとは、いずれかがオンになることで、前記電源エリア内に設けられた負荷へ給電されることを特徴とする請求項に記載の電源システム。
  3. 前記切替手段において前記第1電力供給手段側から流れる電流値である第1電流値を検出する第1電流検出手段と、
    前記切替手段において前記第2電力供給手段側から流れる電流値である第2電流値を検出する第2電流検出手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記第1電流値及び前記第2電流値に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項1からのうちいずれか一項に記載の電源システム。
  4. 前記制御手段は、
    前記第1電流値及び前記第2電流値に基づいて電源失陥を検出し、
    前記第1電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第1電力供給手段側からの給電をオフにするように切り替え、
    前記第2電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第2電力供給手段側からの給電をオフするように切り替える、
    ことを特徴とする請求項に記載の電源システム。
  5. 前記切替手段における前記第1電力供給手段側の電圧値である第1電圧値を検出する第1電圧検出手段と、
    前記切替手段における前記第2電力供給手段側の電圧値である第2電圧値を検出する第2電圧検出手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記第1電圧値及び前記第2電圧値に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項1からのうちいずれか一項に記載の電源システム。
  6. 前記制御手段は、
    前記第1電圧値及び前記第2電圧値に基づいて電源失陥を検出し、
    前記第1電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第1電力供給手段側からの給電をオフにするように切り替え、
    前記第2電力供給手段側に電源失陥が発生した場合は、前記第2電力供給手段側からの給電をオフするように切り替える、
    ことを特徴とする請求項に記載の電源システム。
  7. 前記第1電力供給手段から複数の前記切替手段への配線と、前記第2電力供給手段から複数の前記切替手段への配線と、は異なる経路となっていることを特徴とする請求項1からのうちいずれか一項に記載の電源システム。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183512A1 (ja) 2016-04-18 2017-10-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載電源用のスイッチ装置および車載用電源システム
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6536448B2 (ja) 2016-03-24 2019-07-03 株式会社デンソー 車両用制御システム
JP6750288B2 (ja) 2016-04-15 2020-09-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 リレー装置
EP3476664B1 (en) 2016-06-24 2022-05-11 Yazaki Corporation Vehicle circuit structure
JP6836925B2 (ja) * 2017-02-09 2021-03-03 矢崎総業株式会社 車両電源制御装置
JP6930505B2 (ja) 2017-09-22 2021-09-01 株式会社デンソー 電源システム
JP7003706B2 (ja) * 2018-02-06 2022-01-21 トヨタ自動車株式会社 電源システム
JP6935437B2 (ja) 2019-01-23 2021-09-15 矢崎総業株式会社 電源装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183512A1 (ja) 2016-04-18 2017-10-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載電源用のスイッチ装置および車載用電源システム
JP2020108220A (ja) 2018-12-26 2020-07-09 株式会社デンソー 通電制御装置及び電源システム

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