CN113386692A - 车辆用电源装置 - Google Patents

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CN113386692A CN202110195154.0A CN202110195154A CN113386692A CN 113386692 A CN113386692 A CN 113386692A CN 202110195154 A CN202110195154 A CN 202110195154A CN 113386692 A CN113386692 A CN 113386692A
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Abstract

即便在电源系统中产生了异常的情况下，也使对重要的负载进行的电力的供给继续的车辆用电源装置，其具备：第一电源；第一负载，其与所述第一电源连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能；第二电源，其与所述第一电源并联连接；第二负载，其与所述第二电源连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能，所述车辆用电源装置具备配置于所述第一电源与所述第二电源之间的第一开关、以及控制所述第一开关的控制装置，所述第一电源与能够输出比所述第一电源的电压高的电压的第三电源连接，所述第二电源经由所述第一开关而与所述第三电源连接，所述控制装置在比所述第一开关靠所述第一电源侧发生异常时，将所述第一开关控制为非连接状态。

Description

车辆用电源装置
技术领域
本发明涉及车辆用电源装置。
背景技术
以往，在车辆用的电源控制技术中，已知有如下技术：在主电源产生了异常的情况下，从副电源对特定的重要的负载供给电力，由此使针对特定的重要的负载的电力的供给继续(例如日本特开2017-218013号公报)。
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述的车辆用的电源控制技术中，存在如下情况：例如电源系统中产生了接地所引起的电压降低等异常时，即便从副电源供给电力，电源系统的电压也不上升而不能驱动负载。即，若采用以往方法，则存在如下问题：根据电源系统中产生的异常的种类的不同，有时不能使对特定的重要的负载进行的电力的供给继续。
本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于即便在电源系统中产生了异常的情况下，也使对重要的负载进行的电力的供给继续。
用于解决课题的方案
本发明的车辆用电源装置采用了以下的结构。
(1)本发明的一方案的车辆用电源装置具备：第一电源；第一负载，其与所述第一电源连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能；第二电源，其与所述第一电源并联连接；以及第二负载，其与所述第二电源连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能，其中，所述车辆用电源装置具备配置于所述第一电源与所述第二电源之间的第一开关、以及对所述第一开关进行控制的控制装置，所述第一电源与能够输出比所述第一电源的电压高的电压的第三电源连接，所述第二电源经由所述第一开关而与所述第三电源连接，所述控制装置在比所述第一开关靠所述第一电源侧发生异常时，将所述第一开关控制为非连接状态。
(2)在上述(1)所记载的车辆用电源装置中，所述第一开关配置于包括所述第一电源、所述第一负载及所述第三电源在内的第一电源系统与包括所述第二电源和所述第二负载在内的第二电源系统之间，用于对所述第一电源系统与所述第二电源系统之间的连接状态进行切换。
(3)在上述(1)或(2)所记载的车辆用电源装置中，所述第二电源包括能够进行充放电的电源。
(4)在上述(1)至(3)中任一项所记载的车辆用电源装置中，所述车辆用电源装置还具备第二开关，该第二开关配置于所述第二电源与所述第二负载之间，用于对所述第二电源与所述第二负载之间的连接状态进行切换，所述控制装置还控制所述第二开关。
(5)在上述(1)至(4)中任一项所记载的车辆用电源装置中，所述第一开关在未被控制的情况下成为非连接状态，所述车辆用电源装置还具备第三开关，该第三开关在所述第一电源与所述第二电源之间同所述第一开关并联配置，且在未被控制的情况下成为连接状态。
(6)在上述(4)所记载的车辆用电源装置中，所述第一开关在未被控制的情况下成为非连接状态，所述车辆用电源装置还具备第三开关，该第三开关在所述第一电源与所述第二电源之间同所述第一开关并联配置，且在未被控制的情况下成为连接状态，所述控制装置在将所述第一开关控制为非连接状态、将所述第二开关控制为非连接状态、将所述第三开关控制为连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第三开关以非连接状态处于粘连故障中。
(7)在上述(6)所记载的车辆用电源装置中，所述控制装置在将所述第一开关控制为非连接状态、将所述第二开关控制为连接状态、且将所述第三开关控制为非连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第二开关以非连接状态处于粘连故障中，在所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为所述第一开关或所述第三开关以连接状态处于粘连故障中。
(8)在上述(7)所记载的车辆用电源装置中，所述控制装置在将所述第三电源的输出电压控制为比所述第二电源的输出电压高的电压的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第二开关以非连接状态处于粘连故障中，在所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为所述第一开关或所述第三开关以连接状态处于粘连故障中。
(9)在上述(8)所记载的车辆用电源装置中，所述控制装置在将所述第一开关控制为连接状态、将所述第二开关控制为连接状态、且将所述第三开关控制为非连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第一开关以非连接状态处于粘连故障中。
(10)在上述(9)所记载的车辆用电源装置中，所述控制装置在将所述第一开关控制为连接状态、将所述第二开关控制为非连接状态、且将所述第三开关控制为非连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为所述第二开关以非连接状态处于粘连故障中。
(11)在上述(1)至(10)中任一项所记载的车辆用电源装置中，所述车辆用电源装置还具备第三负载，该第三负载配置于比所述第一开关靠所述第一电源侧的位置，并且承担与车辆的通常运转相关的功能，所述控制装置在来自所述第三电源的输出停止了的情况下，从所述第二电源向所述第三负载供给电力。
(12)在上述(1)至(11)中任一项所记载的车辆用电源装置中，所述第一负载及所述第二负载分别包括用于车辆的制动的辅机负载、用于转向的辅机负载、以及用于车辆的驾驶支援或自动驾驶的辅机负载中的至少任一个。
(13)在上述(1)至(12)中任一项所记载的车辆用电源装置中，所述第二电源包含锂离子二次电池。
发明效果
根据本发明，能够提供即便在电源系统产生了异常的情况下，对重要的负载进行的电力的供给也不被切断的车辆用电源装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的车辆用电源装置的功能结构的一例的图。
图2是表示本发明的实施方式中的第一电源系统中产生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的一例的图。
图3是表示本发明的实施方式中的第一电源系统中产生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的变形例的图。
图4是表示本发明的实施方式中的第二电源系统中产生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的一例的图。
图5是表示本发明的第二实施方式中的第一电源系统中产生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的一例的图。
图6是表示本发明的第二实施方式中的第二电源系统中产生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的一例的图。
图7是表示本发明的实施方式中的点火电源切换时的开关的切换动作的时机的一例的图。
图8是表示本发明的实施方式中的点火电源断开时的ECU改写动作的时机的一例的图。
图9是表示本发明的实施方式中的对第三开关的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
图10是表示本发明的实施方式中的对第一开关或第三开关的接通粘连及第二开关的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
图11是表示本发明的实施方式中的对第一开关或第三开关的接通粘连及第二开关的断开粘连进行检测的一系列动作的变形例的图。
图12是表示本发明的实施方式中的对第一开关的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
图13是表示本发明的实施方式中的对第二开关的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
附图标记说明：
100、101…车辆用电源装置、
10…第一电源系统、
20、29…第二电源系统、
11…第一电源、
21…第二电源、
14…第三电源、
12…第一负载、
22…第二负载、
13…第三负载、
15…起动马达、
F1、F2、F3、F4、F5…熔断器、
30…连接部、
31、32、33、39…开关、
L1、L11、L12、L13、L14、L2、L21、L22…连接线、
34…DC/DC转换器、
35…电容器、
90…控制装置、
91…电位测定部、
V1…第一电源系统电位、
V2…第二电源系统电位。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，存在具有同一功能的要素使用同一附图标记并省略说明的情况。
本发明的实施方式的车辆用电源装置100搭载于电动车辆。电动车辆包括电力机动车、混合动力电力机动车(HEV：Hybrid Electrical Vehicle)及燃料电池机动车(FCV：Fuel Cell Vehicle)等各种车辆。电力机动车将蓄电池作为动力源来驱动。混合动力电力机动车将蓄电池及内燃机作为动力源来驱动。燃料电池机动车将燃料电池作为驱动源来驱动。在以下的说明中，在不对这些车辆的种类进行区别的情况下，总称地记载为电动车辆。
[车辆用电源装置100的功能结构]
图1是表示本发明的实施方式中的车辆用电源装置100的功能结构的一例的图。
车辆用电源装置100具备第一电源系统10、第二电源系统20、连接部30及控制装置90。
[连接部30]
连接部30配置于第一电源系统10与第二电源系统20之间，用于对第一电源系统10与第二电源系统20之间的连接状态进行切换。作为一例，连接部30具备开关31。开关31例如由电磁通断器、半导体开关等构成，并基于控制装置90的控制来进行开闭动作。
[第一电源系统10]
第一电源系统10包括第一电源11、第一负载12及第三电源14。第一电源11、第一负载12及第三电源14由连接线L1相互连接。
第三电源14在该一例中具备ACG(AC Generator：交流发电机)。第三电源14供给将通过ACG得到的交流变换为直流的电力。另外，作为另外的一例，第三电源14也可以具备将从其他直流电源得到的电力变换并供给的装置(例如DC/DC转换器)。
在本实施方式中，第三电源14的输出电压能够输出比第一电源11的输出电压高的电压。即，第一电源11与能够输出比第一电源11的电压高的电压的第三电源14连接。
第一电源11在该一例中具备铅蓄电池等二次电池。第一电源11通过由从第三电源14供给的电力而被充电。
第一负载12中包括承担与车辆的行驶或停止相关的功能的负载。例如，第一负载12也可以分别包括用于车辆的制动的辅机负载、用于转向的辅机负载、用于车辆的驾驶支援或自动驾驶的辅机负载中的至少任一个。第一负载12与第一电源11连接。即，第一负载12与第一电源11连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能。
需要说明的是，第一电源系统10也可以包括第三负载13。第三负载13配置于经由开关31而互相连接的第一电源系统10和第二电源系统20中的第一电源系统10侧。第三负载13承担与车辆的通常运转相关的功能。即，第三负载13配置于比开关31靠第一电源11侧的位置，并且承担与车辆的通常运转相关的功能。
在此，与车辆的通常运转相关的功能包括不与车辆的行驶或停止相关的功能、以及与车辆的行驶或停止相关的功能中的非必需的功能。将承担与车辆的行驶或停止相关的功能的负载配置也称作重要负载，将承担与车辆的通常运转相关的功能的负载也称作非重要负载。
另外，第一电源系统10也可以包括起动马达15、熔断器F1、熔断器F2、熔断器F3及熔断器F4。
起动马达15是通过对作为内燃机的发动机(未图示)赋予起动转矩(起转等)来进行发动机的启动的马达。起动马达15与第一电源11连接。
第一电源11和起动马达15连接于连接线L11。第一负载12与连接线L12连接。第三电源14与连接线L13连接。第三负载13与连接线L14连接。
在不对连接线L11、连接线L12、连接线L13、连接线L14进行区别的情况下，将它们也总称地记载为连接线L1。
连接线L1与连接部30经由熔断器F4而连接。
熔断器F4设置于连接部30与连接线L1之间，在比熔断器F4靠连接线L1侧发生异常时(例如接地)，抑制从第二电源系统20侧供给过剩的电流。另外，熔断器F4在比熔断器F4靠连接部30侧发生异常时(例如接地)，抑制从第一电源11或第三电源14供给过剩的电流。
熔断器F3设置于连接线L11与连接线L12之间，用于抑制比熔断器F3靠连接线L12侧发生异常时(例如接地)的从第一电源11供给过剩的电流。
熔断器F2设置于连接线L11与连接线L13之间，用于抑制比熔断器F2靠连接线L13侧发生异常时(例如接地)的从第三电源14供给过剩的电流。
熔断器F1设置于连接线L13与连接线L14之间，用于抑制比熔断器F1靠连接线L14侧发生异常时(例如接地)的从第三电源14供给过剩的电流。
例如，熔断器F1、熔断器F2、熔断器F3、熔断器F4构成为在流过额定以上的大电流时熔断。
[第二电源系统20]
第二电源系统20包括第二电源21和第二负载22。第二电源21与第二负载22连接。
第二电源21在该一例中包括能够进行充放电的电源。能够进行充放电的电源作为一例而是锂离子二次电池。在该情况下，第二电源21包括锂离子二次电池。
第二电源21相对于第一负载12及第二负载22中的各负载而与第一电源并联连接。另外，第二电源21经由开关31而与第三电源14连接。
第二电源系统20也可以具备开关32。在该情况下，第二电源21经由开关32而与第二负载22连接。
开关32连接于第二电源21与连接线L21之间。开关32对第二电源21与第二负载22之间的连接状态进行切换。即，开关32配置于第二电源21与第二负载22之间，用于对第二电源21与第二负载22之间的连接状态进行切换。
第二电源系统20也可以具备熔断器F5。在该情况下，熔断器F5连接于连接线L21与连接线L22之间。第二电源21经由开关32而与连接线L21连接。第二负载22与连接线L22连接。
熔断器F5抑制比熔断器F5靠连接线L22侧发生异常时(例如接地)的从第二电源21供给过剩的电流。例如，熔断器F5构成为在连接线L22流过额定以上的大电流时熔断。
需要说明的是，在以下的说明中，在不对连接线L21与连接线L22进行区别的情况下，将它们也总称地记载为连接线L2。连接线L2与连接部30连接。
上述的第一负载12及第二负载22也可以进行针对电动车辆的操纵(加减速、转向等)的冗余设计。作为该情况下的一例，在第一负载12及第二负载22中均包括对电动车辆的制动装置进行控制的制动控制装置。像这样进行了负载的功能分担的电动车辆例如在第一负载12的电源丧失了的情况下，能够通过第二负载22所包含的制动控制装置来减速。
需要说明的是，在不对连接部30所包含的开关与开关32进行区别的情况下，总称地记载为开关39。在以下的说明中，将开关31也记载为第一开关，将开关32也记载为第二开关。
另外，在以下的说明中，将连接部30与第一电源系统10连接的点设为连接点P10，将连接点P1的电位设为第一电源系统电位V1。将连接部30与第二电源系统20连接的点设为连接点P20，将连接点P2的电位设为第二电源系统电位V2。
[控制部90]
控制装置90具备CPU(Central Processing Unit)等处理器。控制装置90通过存储于ROM(Read Only Memory)的软件来控制开关39。
具体而言，控制装置90对开关39所具备的各端子间的连接状态进行切换。控制装置90与开关39物理地通过信号线来连接。控制装置90经由信号线向开关39传递操作信号。操作信号包括将开关39操作成连接状态及非连接状态的信号。
需要说明的是，控制装置90的控制动作可以由硬件实现，存储于ROM(Read OnlyMemory)的软件也可以在向RAM(Random Access Memory)展开的基础上进行动作。
[车辆用电源装置100的动作]
在车辆用电源装置100中，控制装置90监视第一电源系统电位V1及第二电源系统电位V2的电位，在电位发生了异常的情况下对开关39的状态进行切换。
[第一电源系统电位V1的异常发生时的动作]
关于第一电源系统电位V1的异常发生时的由控制装置90对开关39进行的切换动作，分为车辆用电源装置100具备电容器35的情况和不具备电容器35的情况来进行说明。
[(1)车辆用电源装置100不具备电容器35的情况]
图2是表示本发明的实施方式中的第一电源系统10发生了异常的情况下的开关31及开关32的切换动作的时机的一例的图。
在该图中，将横轴作为时间而示出第一电源系统电位V1、第二电源系统电位V2、开关31的状态及开关32的状态的时间变化。在该图中，第一电源系统电位V1及第二电源系统电位V2的纵轴表示电压。开关31的状态表示开关31的连接状态。开关32的状态表示开关32的连接状态。
控制装置90取得由未图示的电位测定部91测定出的第一电源系统电位V1及第二电源系统电位V2。控制装置90在第一电源系统电位V1处于正常时最大值V1MAX至正常时最小值V1MIN的区间的情况下判定为正常，在第一电源系统电位V1不处于正常时最大值V1MAX至正常时最小值V1MIN的区间的情况下判定为异常。控制装置90在第二电源系统电位V2处于正常时最大值V2MAX至正常时最小值V2MIN的区间的情况下判定为正常，在第二电源系统电位V2不处于正常时最大值V2MAX至正常时最小值V2MIN的区间的情况下判定为异常。
在该图的一例中，在时刻tp，第一电源系统10中发生了异常。即，在时刻tp以前，第一电源系统10的状态正常，在时刻tp以后，第一电源系统10的状态异常。
控制装置90在第一电源系统10正常时，将开关31控制为接通，将开关32控制为断开。
当第一电源系统10中发生接地等异常时，第一电源系统电位V1降低。在时刻tp开关31接通，因此第一电源系统10与第二电源系统20连接。因此，第二电源系统电位V2与第一电源系统电位V1的降低同样地降低。
控制装置90当检测到(时刻t1)第一电源系统电位V1不处于正常时最大值V1MAX至正常时最小值V1MIN的区间时，使开关31断开。由于开关31断开了，因此第一电源系统10与第二电源系统20成为非连接状态。即，第二电源系统20不再受到第一电源系统10的影响。
控制装置90在从异常发生(时刻tp)起经过规定时间之后(时刻t2)使开关32接通。第二电源系统20成为与第一电源系统10非连接状态，因此不受到由第一电源系统10产生的异常的影响。因此，第二电源系统电位V2上升，能够对属于第二电源系统20的第二负载22供给电力。
控制装置90在第一电源11和第二电源21的任一电源的异常时将开关31切换为非连接状态。即，控制装置90在比开关31靠第一电源11侧发生异常时，将开关31控制为非连接状态。同样地，控制装置90在比开关31靠第二电源21侧发生异常时，将开关31控制为非连接状态。
[第二电源系统电位V2的异常发生时的动作]
说明第二电源系统电位V2的异常发生时由控制装置90进行的对开关39的切换动作。
图4是表示在本发明的实施方式中的第二电源系统20产生了异常的情况下的开关39的切换动作的时机的一例的图。
在该图的一例中，在时刻tp在第二电源系统20中发生了异常。即，在时刻tp以前，第二电源系统20的状态正常，在时刻tp以后，第一电源系统10的状态异常。
控制装置90在第一电源系统10正常时，将开关31控制为接通，将开关32控制为断开。
当第二电源系统20发生接地等异常时，第二电源系统电位V2降低。在时刻tp，第一开关状态接通，因此第一电源系统10与第二电源系统20连接。因此，第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2的降低同样地降低。
控制装置90当检测到(时刻t1)第一电源系统电位V1不处于正常时最大值V1MAX至正常时最小值V1MIN的区间时，使开关31断开。由于开关31断开了，因此第一电源系统10与第二电源系统20成为非连接状态。即，第一电源系统10不再受到第二电源系统20的影响。
由于第一电源系统10不再受到发生着异常的第二电源系统20的影响，因此第一电源系统电位V1开始上升。
因此，在本实施方式中，即便在第二电源系统20发生了接地等异常的情况下，第一电源系统10也能够正常地进行动作。
如上所述，车辆用电源装置100具备第一电源系统10、第二电源系统20、连接部30及控制装置90。
控制装置90通过对连接部30的状态进行切换，从而即便在第一电源系统10和第二电源系统20中的任一方发生了接地等异常的情况下，也能够正常地使用未发生接地等异常的另一方。
需要说明的是，连接部30也可以除了开关31以外，还具备开关33。在该情况下，开关31是具有常开(N.O.)型的触点的开关。常开型的触点是在未对开关39施加操作信号的情况下维持切断状态的触点。具体而言，在操作力为电磁力的电磁开关(例如电磁接触器、电磁通断器)的情况下，在未产生基于操作电流的电磁力时，维持切断状态。即，开关31在未被控制的情况下成为非连接状态。开关31也可以是半导体开关。
开关33是具有常闭(N.C.)型的触点的开关。常闭型的触点是在未对开关39施加操作信号的情况下维持导通状态的触点。具体而言，在操作力为电磁力的电磁开关(例如电磁接触器、电磁通断器)的情况下，在产生了基于操作电流的电磁力的情况下维持导通状态。即，开关33在未被控制的情况下成为连接状态。开关33也可以是半导体开关。
开关31配置于第一电源11与第二电源21之间，用于对第一电源系统10与第二电源系统20之间的连接状态进行切换。另外，开关33在第一电源11与第二电源21之间同开关31并联配置。
即，在车辆用电源装置100中，具有常开型的触点的开关31与具有常闭型的触点的开关33并联连接。因此，即便在未对控制装置90供给电源的状态下，也能够从第一电源系统10对第二负载22供给电力。
需要说明的是，将开关33也称作第三开关。
[车辆用电源装置100的动作]
图5是表示本发明的第二实施方式中的第一电源系统发生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的一例的图。
在该图的一例中，在时刻tp第一电源系统10发生了异常。即，在时刻tp以前，第一电源系统10的状态正常，在时刻tp以后，第一电源系统10的状态异常。
控制装置90在第一电源系统10正常时，将开关31和开关32均控制为接通。在第二实施方式中，DC/DC转换器34被控制装置90设定为比第一电源11低的电压。另外，开关32的状态在时刻tp的前后为接通状态。
当第一电源系统10发生(时刻tp)接地等异常时，第一电源系统电位V1降低。在时刻tp开关31接通，因此第一电源系统10与第二电源系统20连接。因此，第二电源系统电位V2与第一电源系统电位V1的降低同样地降低。
控制装置90当检测到(时刻t1)第一电源系统电位V1不处于正常时最大值V1MAX至正常时最小值V1MIN的区间时，使开关31断开。由于开关31断开了，因此第一电源系统10与第二电源系统20成为非连接状态。即，第二电源系统20不再受到第一电源系统10的影响。
DC/DC转换器34从异常发生以前(时刻tp以前)起开启。因此，当开关31断开时(时刻t1以后)，从DC/DC转换器34向第二电源系统20供给电力。
即，在本实施方式中，即便在第一电源系统10发生了接地等异常的情况下，第二电源系统20也能够正常地进行动作。
图6是表示本发明的第二实施方式中的第二电源系统发生了异常的情况下的开关的切换动作的时机的一例的图。
在该图的一例中，在时刻tp第二电源系统20发生了异常。即，在时刻tp以前，第二电源系统20的状态正常，在时刻tp以后，第二电源系统20的状态异常。
控制装置90在第一电源系统10正常时，将开关31和开关32均控制为接通。
当第二电源系统20发生(时刻tp)接地等异常时，第二电源系统电位V2降低。在时刻tp开关31接通，因此第一电源系统10与第二电源系统20连接。因此，第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2的降低同样地降低。
控制装置90当检测到(时刻t1)第一电源系统电位V1不处于正常时最大值V1MAX至正常时最小值V1MIN的区间时，使开关31断开。由于开关31断开了，因此第一电源系统10与第二电源系统20成为非连接状态。即，第一电源系统10不再受到第二电源系统20的影响。
第一电源系统10不再受到第二电源系统20的影响，因此第一电源系统10在时刻t1以后返回正常的电位。
即，在本实施方式中，即便在第二电源系统20发生了接地等异常的情况下，第一电源系统10也能够正常地进行动作。
控制装置90在时刻t2将开关32的状态控制为断开，但在该一例中，第二电源系统电位V2维持着异常状态。在比开关32靠第二电源21侧发生了异常的情况下，当控制装置90将开关32的状态控制(时刻t2)为断开时，第二电源系统电位V2返回正常的电位。
[点火电源切换时的车辆用电源装置100的动作]
在本实施方式中，车辆用电源装置100取得根据未图示的点火钥匙的状态而决定的点火电源是接通状态还是断开状态的信息。控制装置90基于点火电源是接通状态还是断开状态的信息，来控制开关39。
图7是表示本发明的实施方式中的点火电源切换时的开关39的切换动作的时机的一例的图。
在该图中，将横轴设为时间而示出开关31的状态、开关32的状态、开关33的状态的时间变化。另外，示出在各时间点，作为第二电力系统负载供给而向第二电源系统20供给的电力经由开关31、开关33中的哪个开关。
在点火电源接通时(时刻t1以前或时刻t4以后)，开关31的状态接通，开关33的状态断开。在该一例中，无论点火电源是接通还是断开，开关32的状态均断开。
在该状态下，从第一电源11或第三电源14经由开关31而进行向第二电源系统20的电源供给。
控制装置90当取得(时刻t1)表示点火电源成为了断开状态这一情况的信息时，将开关33的状态控制为接通。控制装置90在从时刻t1经过规定时间之后的时刻t2，将开关31的状态控制为断开。在从时刻t1到时刻t2为止的期间中，开关31及开关33均被控制为接通。因此，在从时刻t1到时刻t2为止的期间中，从第一电源11或第三电源14经由开关31及开关33而进行向第二电源系统20的电源供给。
在开关31断开(时刻t2)之后，在点火电源断开时(时刻t2至时刻t3的区间)中，从第一电源11或第三电源14经由开关33进行向第二电源系统20的电源供给。
控制装置90当取得(时刻t3)表示点火电源成为了接通状态这一情况的信息时，将开关31的状态控制为接通。控制装置90在从时刻t3经过规定时间之后的时刻t4，将开关33的状态控制为断开。在从时刻t3到时刻t4为止的期间，开关31及开关33均接通。因此，在从时刻t3到时刻t4之间的期间中，从第一电源11或第三电源14经由开关31及开关33进行向第二电源系统20的电源供给。
在开关33断开(时刻t4)之后，在点火电源接通时(时刻t4以后)，从第一电源11或第三电源14经由开关31进行向第二电源系统20的电源供给。
因此，即便在点火电源为接通状态的情况与为断开状态的情况之间的切换时，也通过开关31、开关33中的任一方、或者开关31、开关33这两方的开关来向第二电源系统20供给电力。即，即便在点火电源为接通状态的情况与为断开状态的情况之间的切换时，对第二电源系统20的电力的供给也不会被切断。
需要说明的是，在本实施方式中，控制装置90通过控制开关31及开关33来进行点火电源的切换时的开关的控制。然而，在点火电源的切换时，开关31、开关33中的任一者、或者开关31、开关33这两方的开关接通即可。
例如，也可以通过使用了电容器和电阻的延迟电路等硬件的结构来实现上述的功能。
[点火电源断开时的ECU改写中的车辆用电源装置100的动作]
本实施方式中的车辆用电源装置100具备未图示的ECU(Engine Control Unit)和进行ECU的改写的ECU改写部(未图示)。在本实施方式中，ECU及ECU改写部属于第三负载13。即，ECU及ECU改写部属于第一电源系统10。
控制装置90从ECU改写部取得ECU改写开始信息及ECU改写结束信息。控制装置90基于从ECU改写部取得的信息，来控制开关39。
图8是表示本发明的实施方式中的点火电源断开时的ECU改写动作的时机的一例的图。
在该图中，将横轴设为时间来示出开关31的状态、开关32的状态、开关33的状态的时间变化。另外，示出了在各时间点向第三负载供给的电力是从哪个电源供给的。
时刻t1、时刻t2、时刻t3及时刻t4的开关39的动作与图7中说明的动作同样。
控制装置90从ECU改写部取得ECU改写开始信息(时刻tES)。控制装置90当从ECU改写部取得ECU改写开始信息时，使开关32的状态接通。
控制装置90从ECU改写部取得ECU改写结束信息(时刻tEE)。控制装置90当从ECU改写部取得ECU改写结束信息时，使开关32的状态断开。
即，在ECU改写开始信息取得前(时刻tES以前)、及ECU改写开始信息取得后(时刻tEE以后)，从第一电源11或第三电源14向第三负载13供给电力。另外，在ECU改写时(从时刻tES到时刻tEE)，从第一电源11或第二电源21向第三负载13供给电力。
在本实施方式中，从时刻tES到时刻tEE为止的期间中的开关31及开关33的状态可以是任意状态。从时刻tES到时刻tEE为止的期间中的开关31及开关33的状态包括开关31及开关33这两方断开的情况、开关31及开关33中的任一方接通的情况、或者开关31及开关33这两方接通的情况。
即、控制装置90即便在来自第三电源14的输出停止了的情况下，也从第二电源21向第三负载13供给电力。
[开关39的接通粘连检测及断开粘连检测]
本实施方式中的车辆用电源装置100具备对开关39的断开粘连及接通粘连进行检测的功能。
接通粘连是指开关39的故障模式中一个，是开关39的触点以连接状态(接通状态)固定的故障模式。例如，在开关39为具有触点的机械开关的情况下，在产生了与触点的开闭相伴的电弧的情况、触点处流过了超过额定值的电流的情况下，触点有时发生熔敷。在该情况下，开关39无论控制装置90如何控制，均固定为接通状态，成为接通粘连的故障。
断开粘连是指开关39的故障模式中的一个，是开关39的触点以非连接状态(断开状态)固定的故障模式。存在寿命所引起的触点消耗、因线路断开等而触点间被固定为非连接状态的情况。在该情况下，开关39无论控制装置90如何控制，均被固定为断开状态，成为断开粘连的故障。
车辆用电源装置100具备针对开关39而判定是处于基于接通粘连的故障中还是处于基于断开粘连的故障中的功能。
[开关33的断开粘连检测]
图9是表示本发明的实施方式中的对开关33的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
(步骤S10)控制装置90将开关31及开关32控制为断开，将开关33控制为接通。
(步骤S12)控制装置90取得由未图示的电位测定部91测定出的第一电源系统电位V1及第二电源系统电位V2。
(步骤S14)控制装置90将从电位测定部91取得的第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2进行比较。在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之差为规定值以下的情况下(步骤S14；是)，使处理进入步骤S20。在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之差不是规定值以下时(步骤S14；否)，使处理进入步骤S16。
(步骤S16)控制装置90判定为开关33处于断开粘连中，并结束处理。
即，控制装置90在将开关31(第一开关)控制为非连接状态、将开关32(第二开关)控制为非连接状态、将开关33(第三开关)控制为连接状态的情况下的、开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为开关33(第三开关)以非连接状态处于粘连故障中。
[开关31或开关33的接通粘连检测及开关32的断开粘连检测]
图10是表示本发明的实施方式中的对开关31或开关33的接通粘连及开关32的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
(步骤S20)控制装置90将开关31及开关33控制为断开，将开关32控制为接通。
(步骤S22)控制装置90取得由未图示的电位测定部91测定出的第一电源系统电位V1及第二电源系统电位V2。
(步骤S24)控制装置90将从电位测定部91取得的第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2进行比较。在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之差为规定值以下的情况下(步骤S24；是)，使处理进入步骤S26。在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之差不是规定值以下的情况下(步骤S24；否)，使处理进入步骤S28。
(步骤S28)控制装置90判定从电位测定部91取得的第二电源系统电位V2是否为规定值以下。在第二电源系统电位V2为规定值以下的情况下(步骤S28；是)，使处理进入步骤S29。在第二电源系统电位V2不等于0V(接地电位)的情况下(步骤S28；否)，使处理进入步骤S40。
(步骤S26)控制装置90判定为开关31或开关33发生了接通粘连，结束处理。
(步骤S29)控制装置90判定为开关32发生了断开粘连，结束处理。
即，控制装置90在将开关31(第一开关)控制为非连接状态、将开关32(第二开关)控制为连接状态、将开关33(第三开关)控制为非连接状态的情况下的、开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为开关32(第二开关)以非连接状态处于粘连故障中，在开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为开关31(第一开关)或开关33(第三开关)以连接状态处于粘连故障中。
[开关31或开关33的接通粘连检测及开关32的断开粘连检测的变形例]
在此，关于上述的开关31或开关33的接通粘连检测及开关32的断开粘连检测的变形例，使用图11来说明。
图11是表示本发明的实施方式中的对开关31或开关33的接通粘连及开关32的断开粘连进行检测的一系列动作的变形例的图。在该图中，在与利用图10进行说明的实施方式中的车辆用电源装置100的动作同样的情况下，有时标注同一记号并省略说明。需要说明的是，该变形例是第三电源14是从其他直流电源变换为规定的直流电源的DC/DC转换器的情况下的处理。
(步骤S31)控制装置90启动第三电源14(DC/DC转换器)。需要说明的是，此时，控制装置90设定为第三电源14的输出(即第一电源系统电位V1)是比第二电源21输出的电位(即第二电源系统电位V2)高的电位。之后，使处理进入步骤S22。
即，控制装置90在将第三电源14的输出电压控制为比第二电源21的输出电压高的电压的情况下的开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为开关32(第二开关)以非连接状态处于粘连故障中，在开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为开关31(第一开关)或开关33(第三开关)以连接状态处于粘连故障中。
根据本变形例，通过设置第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之间的电位差，从而即便在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之间的电位差小的情况下，也能够进行开关31或开关33的断开粘连检测。
[开关31的断开粘连检测]
图12是表示本发明的实施方式中的对开关31的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
(步骤S40)控制装置90将开关31及开关32控制为接通，将开关33控制为断开。
(步骤S42)控制装置90取得由未图示的电位测定部91测定出的第一电源系统电位V1及第二电源系统电位V2。
(步骤S44)控制装置90将从电位测定部91取得的第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2进行比较。在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之差为规定值以下的情况下(步骤S44；是)，使处理进入步骤S50。在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之差不是规定值以下的情况下(步骤S44；否)，使处理进入步骤S46。
(步骤S46)控制装置90判定为开关31发生了断开粘连，结束处理。
即，控制装置90在将开关31(第一开关)控制为连接状态、将开关32(第二开关)控制为连接状态、将开关33(第三开关)控制为非连接状态的情况下的开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为开关31(第一开关)以非连接状态处于粘连故障中。
[开关32的断开粘连检测]
图13是表示本发明的实施方式中的对开关32的断开粘连进行检测的一系列动作的一例的图。
(步骤S50)控制装置90将开关31控制为接通，将开关32及开关33控制为断开。
(步骤S52)未图示的电位测定部91测定第二电源系统电位V2及第二电源21的输出电位。控制装置90取得由未图示的电位测定部91测定出的第二电源系统电位V2及第二电源21的输出电位。
(步骤S54)控制装置90将从电位测定部91取得的第二电源系统电位V2与第二电源21的输出电位进行比较。在第二电源系统电位V2与第二电源21的输出电位之差为规定值以下的情况下(步骤S54；是)，使处理进入步骤S56。在第二电源系统电位V2与第二电源21的输出电位之差不是规定值以下的情况下(步骤S54；否)，使处理进入步骤S58。
(步骤S56)控制装置90判定为开关32发生了断开粘连，结束处理。
(步骤S58)控制装置90判断为开关31、开关32及开关33正常，结束处理。
即，控制装置90在将开关31(第一开关)控制为连接状态、将开关32(第二开关)控制为非连接状态、将开关33(第三开关)控制为非连接状态的情况下的开关31(第一开关)的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为开关32(第二开关)以非连接状态处于粘连故障中。
[实施方式的效果的总结]
如以上所说明那样，车辆用电源装置100在第一电源11与第二电源21之间具备开关31。控制装置90在比开关31靠第一电源11侧发生异常时，将开关31控制为非连接状态。
在该情况下，第二电源21及第二负载22不在发生了异常的比开关31靠第一电源11侧存在，不受异常的影响。由于第二电源21及第二负载22不受异常的影响，因此车辆用电源装置100能够通过第二电源21及第二负载22来进行动作。
因此，虽然以往针对重要的负载的电力的供给被切断，但通过采用本实施方式的结构，能够防止针对重要的负载的电力的供给被切断。
另外，根据上述的实施方式，开关31配置于第一电源系统10与第二电源系统20之间，用于对第一电源系统10与第二电源系统20之间的连接状态进行切换。控制装置90在通过计测第一电源系统电位V1而判定为第一电源系统10发生了异常的情况或通过计测第二电源系统电位V2而判定为第二电源系统20发生了异常的情况下，将开关31切换为非连接状态。因此，车辆用电源装置100通过具备开关31，能够将发生了异常的系统的负载与未发生异常的系统的负载相互隔离。
另外，根据上述的实施方式，第二电源21包括能够进行充放电的电源。第二电源21向第一电源系统10及第二电源系统20供给电力。另外，第二电源21从第一电源11及第三电源14接受电力供给，充入供给来的电力。第二电源21即便在将蓄积于自身的电力消耗尽之后，也能够通过充电而再次使用。
因此，具备车辆用电源装置100的车辆可以不频繁更换第二电源21。
另外，根据上述的实施方式，车辆用电源装置100还具备开关32。开关32配置于第二电源21与第二负载22之间。控制装置90通过控制开关32，来对第二电源21与第二负载22之间的连接状态进行切换。
控制装置90通过在不需要第二电源21时将开关32切换为非连接状态，来将第二电源21与第二电源系统20之间的连接切断。
因此，车辆用电源装置100通过具备开关32，能够抑制对第二电源21进行的充放电的频率上升所引起的蓄电池劣化。
另外，根据上述的实施方式，开关31为常开的触点，开关33为常闭的触点。
开关31和开关33均配置于第一电源系统10与第二电源系统20之间，开关31与开关33互相并联连接。
控制装置90基于点火电源是接通还是断开，来控制开关31及开关33。
因此，车辆用电源装置100即便在点火电源为断开的状态的情况下，也能够向第二电源21供给电力。
另外，根据上述的实施方式，控制装置90控制开关39，并将开关31的两端的电压进行比较，由此能够判定开关33是否发生了断开粘连。
因此，控制装置90能够在因开关的粘连异常而发生不良状况之前，检测开关33的断开粘连所引起的异常状态。
另外，根据上述的实施方式，控制装置90控制开关39，将开关31的两端的电压进行比较，由此能够判定开关31和开关33中的任一方或两方发生了接通粘连。另外，能够根据第二电源系统电位V2的电位是否为规定值以下，来判定开关32是否发生了断开粘连。
因此，控制装置90能够在因开关的粘连异常而发生不良状况之前，检测开关31和开关33中的任一方或两方接通粘连所引起的异常状态。另外，控制装置90能够检测开关32的断开粘连所引起的异常状态。
另外，根据上述的实施方式，通过将第三电源14的输出电压设定为比DC/DC转换器34的输出电压高的电压，能够设置第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之间的电位差。控制装置90通过设置第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之间的电位差，从而即便在第一电源系统电位V1与第二电源系统电位V2之间的电位差小的情况下，也能够进行开关31或开关33的断开粘连检测。
另外，根据上述的实施方式，控制装置90控制开关39，并将开关31的两端的电压进行比较，由此能够判定开关31是否发生了断开粘连。
因此，控制装置90能够在因开关的粘连异常而发生不良状况之前，检测开关31的断开粘连所引起的异常状态。
另外，根据上述的实施方式，控制装置90控制开关39，并将第二电源系统电位V2的电位与第二电源21的输出电位进行比较，由此能够判定开关32是否发生了断开粘连。
因此，控制装置90能够在因开关的粘连异常而发生不良状况之前，检测开关32的断开粘连所引起的异常状态。
另外，根据上述的实施方式，车辆用电源装置100具备承担与车辆的通常运转相关的功能的第三负载13。第三电源14向第三负载13供给电力。车辆用电源装置100在来自第三电源14的输出停止了的情况下，从第二电源21向第三负载13供给电力。
在此，车辆用电源装置100有时在第三电源14断开的状态下进行ECU改写。车辆用电源装置100即便在点火电源为断开的状态的情况下，也能够从第二电源21供给用于ECU改写的电力。
另外，根据上述的实施方式，第一负载12及所述第二负载22分别包括用于车辆的制动的辅机负载、用于转向的辅机负载、以及用于车辆的驾驶支援或自动驾驶的辅机负载中的至少任一个。
车辆用电源装置100能够关于用于车辆的制动的辅机负载、用于转向的辅机负载、以及用于车辆的驾驶支援或自动驾驶的辅机负载等重要的负载而具备冗余系统。
另外，根据上述的实施方式，第二电源21包括锂离子二次电池。锂离子二次电池能够实现充放电的高效率化及长寿命化，因此第二电源21能够实现充放电的高效率化及长寿命化。
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。

Claims (13)

1.一种车辆用电源装置，其具备：
第一电源；
第一负载，其与所述第一电源连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能；
第二电源，其与所述第一电源并联连接；以及
第二负载，其与所述第二电源连接，并且承担与车辆的行驶或停止相关的功能，
其中，
所述车辆用电源装置具备配置于所述第一电源与所述第二电源之间的第一开关、以及对所述第一开关进行控制的控制装置，
所述第一电源与能够输出比所述第一电源的电压高的电压的第三电源连接，
所述第二电源经由所述第一开关而与所述第三电源连接，
所述控制装置在比所述第一开关靠所述第一电源侧发生异常时，将所述第一开关控制为非连接状态。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其中，
所述第一开关配置于包括所述第一电源、所述第一负载及所述第三电源在内的第一电源系统与包括所述第二电源和所述第二负载在内的第二电源系统之间，用于对所述第一电源系统与所述第二电源系统之间的连接状态进行切换。
3.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其中，
所述第二电源包括能够进行充放电的电源。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置还具备第二开关，该第二开关配置于所述第二电源与所述第二负载之间，用于对所述第二电源与所述第二负载之间的连接状态进行切换，
所述控制装置还控制所述第二开关。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述第一开关在未被控制的情况下成为非连接状态，
所述车辆用电源装置还具备第三开关，该第三开关在所述第一电源与所述第二电源之间同所述第一开关并联配置，且在未被控制的情况下成为连接状态。
6.根据权利要求4所述的车辆用电源装置，其中，
所述第一开关在未被控制的情况下成为非连接状态，
所述车辆用电源装置还具备第三开关，该第三开关在所述第一电源与所述第二电源之间同所述第一开关并联配置，且在未被控制的情况下成为连接状态，
所述控制装置在将所述第一开关控制为非连接状态、将所述第二开关控制为非连接状态、将所述第三开关控制为连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第三开关以非连接状态处于粘连故障中。
7.根据权利要求6所述的车辆用电源装置，其中，
所述控制装置在将所述第一开关控制为非连接状态、将所述第二开关控制为连接状态、且将所述第三开关控制为非连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第二开关以非连接状态处于粘连故障中，在所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为所述第一开关或所述第三开关以连接状态处于粘连故障中。
8.根据权利要求7所述的车辆用电源装置，其中，
所述控制装置在将所述第三电源的输出电压控制为比所述第二电源的输出电压高的电压的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第二开关以非连接状态处于粘连故障中，在所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为所述第一开关或所述第三开关以连接状态处于粘连故障中。
9.根据权利要求8所述的车辆用电源装置，其中，
所述控制装置在将所述第一开关控制为连接状态、将所述第二开关控制为连接状态、且将所述第三开关控制为非连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差大时，判定为所述第一开关以非连接状态处于粘连故障中。
10.根据权利要求9所述的车辆用电源装置，其中，
所述控制装置在将所述第一开关控制为连接状态、将所述第二开关控制为非连接状态、且将所述第三开关控制为非连接状态的情况下的所述第一开关的两端的电位差比规定的电位差小时，判定为所述第二开关以非连接状态处于粘连故障中。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置还具备第三负载，该第三负载配置于比所述第一开关靠所述第一电源侧的位置，并且承担与车辆的通常运转相关的功能，
所述控制装置在来自所述第三电源的输出停止了的情况下，从所述第二电源向所述第三负载供给电力。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述第一负载及所述第二负载分别包括用于车辆的制动的辅机负载、用于转向的辅机负载、以及用于车辆的驾驶支援或自动驾驶的辅机负载中的至少任一个。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述第二电源包括锂离子二次电池。
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