CN114552753A - 车载用的备用控制装置及车载用的备用装置 - Google Patents

车载用的备用控制装置及车载用的备用装置 Download PDF

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Abstract

提供车载用的备用控制装置及车载用的备用装置,在进行利用了蓄电部的备用动作时可以更适当地对多个负载供给电力。车载用的备用控制装置(1)具有进行蓄电部(70)的放电的放电电路和控制放电电路的控制部(40)。控制部(40)在异常状态时将作为向多个对象负载同时供给电力情况下的蓄电部(70)的电压条件而确定的可叠加电压和与多个对象负载中的任一个建立对应地确定的供给完成电压中的任一个设定为切断阈值。控制部(40)在异常状态下以蓄电部(70)的充电电压达到切断阈值以下为条件,切断或延迟向多个对象负载中的任一个的电力供给来禁止多个对象负载的同时动作。

Description

车载用的备用控制装置及车载用的备用装置
技术领域
本公开涉及车载用的备用控制装置及车载用的备用装置。
背景技术
专利文献1公开了一种在主电源的电压下降时从蓄电部向负载进行电力供给的蓄电装置。该蓄电装置的控制电路在主电源正常时对充电电路进行控制而使蓄电部充电。并且,该控制电路在主电源的电压下降时(例如,在怠速停止结束后的发动机启动时)使配置在蓄电部与负载之间的开关接通来向负载进行电力供给。另外,专利文献1记载了还也能够将该蓄电装置应用于主电源异常时的电源备用系统。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-296808号公报
发明内容
发明要解决的课题
车载用的备用装置在主电源失效时利用与主电源不同的蓄电部进行向多个负载供给电力的备用动作,但是,在多个负载同时工作的情况下有可能产生由同时工作引起的问题。例如,在蓄电部的保存能量下降到同时工作所需的能量以下但多个负载仍同时进行动作时,有可能发生未对负载适当地供给电力的情形。
本公开提供在进行利用了蓄电部的备用动作时可以更适当地对多个负载供给电力的技术。
用于解决课题的方案
作为本公开之一的车载用的备用控制装置,用于具备电源部和蓄电部的车载用电源系统,在从上述电源部被供给电力的导电路的电压小于阈值的异常状态下进行基于来自上述蓄电部的电力而向至少多个对象负载供给电力的备用动作,
上述车载用的备用控制装置具有:放电电路,进行上述蓄电部的放电;及控制部,控制上述放电电路,
上述控制部在上述异常状态时将作为向上述多个对象负载同时供给电力的情况下的上述蓄电部的电压条件而确定的可叠加电压和与上述多个对象负载中的任一个对象负载建立对应地确定的供给完成电压中的任一个设定为切断阈值,
上述控制部在上述异常状态下以上述蓄电部的充电电压达到上述切断阈值以下为条件,切断或延迟向上述多个对象负载中的任一个对象负载的电力供给来禁止上述多个对象负载的同时动作。
发明效果
本公开涉及的技术在进行利用了蓄电部的备用动作时可以更适当地对多个负载供给电力。
附图说明
图1是概略性地例示包含第一实施方式的车载用的备用控制装置的车载用电源系统的框图。
图2是例示在第一实施方式的车载用的备用控制装置中进行的控制的流程的流程图。
具体实施方式
以下,列举本公开的实施方式来进行例示。另外,以下例示的〔1〕~〔6〕的特征在不矛盾的范围内可以任意组合。
〔1〕一种车载用的备用控制装置,用于具备电源部和蓄电部的车载用电源系统,在从上述电源部被供给电力的导电路的电压小于阈值的异常状态下进行基于来自上述蓄电部的电力而向至少多个对象负载供给电力的备用动作,
上述车载用的备用控制装置具有:放电电路,进行上述蓄电部的放电;及控制部,控制上述放电电路,
上述控制部在上述异常状态时将作为向上述多个对象负载同时供给电力的情况下的上述蓄电部的电压条件而确定的可叠加电压和与上述多个对象负载中的任一个对象负载建立对应地确定的供给完成电压中的任一个设定为切断阈值,
上述控制部在上述异常状态下以上述蓄电部的充电电压达到上述切断阈值以下为条件,切断或延迟向上述多个对象负载中的任一个对象负载的电力供给来禁止上述多个对象负载的同时动作。
上述〔1〕的车载用的备用控制装置能够在从电源部的电力供给中断的异常状态下进行利用了蓄电部的备用动作,可以在进行备用动作时更适当地对多个负载供给电力。在该备用控制装置中,能够难以产生在充电电压相对较低的状态下使多个对象负载同时动作引起的不良情况。此外,该备用控制装置能够重视可叠加电压和供给完成电压中的任一个而设定为切断阈值。
〔2〕在〔1〕所述的车载用的备用控制装置中具有以下的特征。上述多个对象负载包括第一对象负载和第二对象负载。上述控制部在上述蓄电部的充电电压比与上述第二对象负载对应地确定的上述供给完成电压大且为上述可叠加电压以下的情况下,当上述第一对象负载不是动作完成状态且进行上述第一对象负载的动作的条件成立时,切断或延迟向上述第二对象负载的电力供给。
上述〔2〕的车载用的备用控制装置在蓄电部的充电电压即使比与第二对象负载对应地确定的供给完成电压大,但为可叠加电压以下的情况下,能够使第一对象负载的动作优先。因此,该备用控制装置能够难以产生在蓄电部的充电电压为可叠加电压以下的情况下使第一对象负载及第二对象负载均进行动作引起的向第一对象负载的不充分的电力供给的问题。
〔3〕在〔1〕或〔2〕所述的车载用的备用控制装置中具有以下的特征。上述控制部基于根据上述对象负载的消耗电力和预定动作次数确定的所需能量、来自上述放电电路的输出电力、上述蓄电部的静电电容、发生了上述异常状态时的上述蓄电部的充电电压来计算上述对象负载的上述供给完成电压。
上述〔3〕的车载用的备用控制装置能够反映对象负载的消耗电力和预定动作次数,将放电电路的输出电压、蓄电部的静电电容、发生了异常状态时的蓄电部的充电电压相加而适当地设定该对象负载的供给完成电压。
〔4〕在〔1〕至〔3〕中任一项所述的车载用的备用控制装置中具有以下的特征。上述控制部基于将预先确定的下限电压、上述多个对象负载同时动作预定时间的情况下预想的上述蓄电部中的电压下降量、上述多个对象负载同时动作的情况下的上述蓄电部中的电压降相加而得到的相加值,来设定上述可叠加电压。
在上述〔4〕的车载用的备用控制装置中,可以说,如果蓄电部的充电电压超过上述相加值,则即使多个对象负载同时动作预定时间,蓄电部的充电电压也难以达到下限电压。因此,如果基于这样的相加值来设定可叠加电压,则能够难以发生多个对象负载同时动作而蓄电部的充电电压低于下限电压这样的情形。
〔5〕在上述〔4〕所述的车载用的备用控制装置中具有以下的特征。具有对上述蓄电部的温度进行检测的温度检测部。上述蓄电部的温度越低,则上述控制部将上述下限电压确定得越高。
上述〔5〕的车载用的备用控制装置能够反映实际检测到的蓄电部的温度,且蓄电部的温度越低则将下限电压确定得越高。即,该备用控制装置能够实际检测到的蓄电部的温度越低则将可叠加电压设定得越高。
〔6〕一种车载用的备用装置,具备:〔1〕至〔5〕中任一项所述的车载用的备用控制装置;及上述蓄电部。
上述〔6〕的车载用的备用装置起到与〔1〕的备用控制装置相同的效果。
<第一实施方式>
〔车载用电源系统的结构〕
图1所示的车载用电源系统100具备:电源部90、第一负载91、第二负载92、第三负载93、蓄电部70及车载用的备用控制装置1。车载用的备用控制装置1也被称为备用控制装置1。蓄电部70及备用控制装置1构成车载用的备用装置2。车载用的备用装置2也被称为备用装置2。
电源部90作为在搭载有车载用电源系统100的车辆启动的情况下持续性地供给电力的主电源来发挥功能。电源部90是产生直流电压的直流电源。电源部90由例如铅蓄电池等蓄电池构成。电源部90的高电位侧的端子电连接于电力路80,电源部90的低电位侧的端子电连接于地面。电源部90对电力路80施加预定电压。另外,在本说明书中,只要没有特别限定,电压是指以地面为基准的电压。
电源部90经由电力路80而与第一负载91、第二负载92、第三负载93电连接。来自电源部90的电力经由电力路80而向第一负载91、第二负载92、第三负载93供给。在图1的例子中,电力路80具备与电源部90直接连接的导电路即电力路81A、与第一负载91连接的电力路81B、与第二负载92连接的导电路即电力路81C和与第三负载93连接的导电路即电力路81D。电力路81A、81B、81C、81D相互电连接。在从电源部90向第一负载91、第二负载92、第三负载93供给电力的状态下,电力路81A、81B、81C、81D为相同电位。在电力路80中设置有未图示的继电器和熔断器等,这些元件具有切断电力路80的导通的功能。
第一负载91、第二负载92、第三负载93为车载用电气设备。第一负载91、第二负载92、第三负载93是在来自电源部90的电力供给停止的异常状态(失效状态)时期望电力供给的负载。第一负载91、第二负载92、第三负载93例如也可以是电动机等促动器。或者,也可以是电动停车制动系统中的ECU、促动器、线控换挡控制系统中的ECU、促动器等。或者,也可以是这些以外的车载用电气设备。
在本说明书中,第一负载91也被称为负载91或第一对象负载91。第二负载92也被称为负载92或第二对象负载92。第三负载93也被称为负载93。第一负载91及第二负载92相当于多个对象负载的一例。
备用装置2是可以至少在从电源部90的电力供给中断的异常状态时进行基于蓄电部70的电力而向第一负载91、第二负载92、第三负载93供给电力的备用动作的装置。备用控制装置1是对这样的备用动作进行控制的装置。
蓄电部70作为辅助电源发挥功能。蓄电部70是输出直流电压的直流电源,是例如双电荷层电容器。蓄电部70经由导电路26而与充放电部42电连接,且经由充放电部42来进行充电及放电。蓄电部70的充电电压(输出电压)是施加于导电路26的电压。蓄电部70的高电位侧的端子与导电路26电连接,且与导电路26为相同电位。蓄电部70的低电位侧的端子电连接于地面,且与地面为相同电位。
在备用装置2中,在搭载有车载用电源系统100的车辆的启动开关成为断开状态的停止状态下蓄电部70的充电电压(输出电压)保持在待机电压以下。并且,备用装置2根据车辆的启动开关切换到接通状态而进行充电,以使蓄电部70的充电电压达到比上述待机电压大的目标电压以上。在车辆的启动开关为接通状态时,在未产生失效状态的情况下,蓄电部70的充电电压维持在上述目标电压。在车辆的启动开关从接通状态切换成断开状态的情况下,备用装置2使蓄电部70放电直到蓄电部70的充电电压成为待机电压以下。
备用控制装置1具有控制部40、充放电部42、开关11、12、13、14,15、电压检测部31、32、导电路21、22、23、24、25、26、27、28、29A、29B、29C等。
控制部40是具有信息处理功能、运算功能、控制功能等的信息处理装置。控制部40以例如微型计算机为主体而构成,且具有CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等运算装置、ROM(Read Only Memory:只读存储器)或RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储器、A/D转换器等。控制部40具有对充放电部42(放电电路)进行控制的功能。
充放电部42相当于放电电路的一例。充放电部42构成为例如DCDC转换器等电压转换电路。充放电部42配置在导电路26与导电路27之间。充放电部42进行对蓄电部70的充电动作及放电动作。充放电部42进行对施加于导电路27的电压进行升压或降压并施加到导电路26的电压转换动作来作为充电动作。充放电部42的充电动作由控制部40控制。控制部40在使充放电部42进行上述充电动作的情况下使开关14、15成为接通状态。充放电部42进行对施加于导电路26的电压进行升压或降压并施加到导电路27的电压转换动作来作为放电动作。充放电部42的放电动作由控制部40控制。控制部40在使充放电部42进行上述放电动作的情况下例如使开关14、15成为断开状态且使开关11、12、13中的任一个以上成为接通状态。
电压检测部31、32构成为例如电压检测电路。电压检测部31对导电路24的电压进行检测。导电路24是与电力路80电连接且与电力路80为相同电位的导电路。因此,电压检测部31可以对电力路80的电压进行检测。电压检测部32对导电路26的电压进行检测。导电路26是与蓄电部70的高电位侧的端子电连接且与蓄电部70的高电位侧的端子为相同电位的导电路。因此,电压检测部32可以对蓄电部70的充电电压(输出电压)进行检测。蓄电部70的充电电压是以地面为基准的蓄电部70的高电位侧的端子的电压。
导电路25是经由开关14而与导电路24连接的导电路。在开关14为接通状态时导电路24与导电路25导通而相互为相同电位。导电路27是经由开关15而与导电路25连接的导电路。导电路27是电连接于充放电部42的一端侧的导电路。在开关15为接通状态时导电路25与导电路27导通而相互为相同电位。导电路26是电连接于充放电部42的另一端侧的导电路。导电路28是一端与导电路27电连接且另一端与导电路29A、29B、29C电连接的导电路。导电路27、28、29A、29B、29C相互为相同电位。导电路29A的一端与导电路28电连接,且另一端与二极管37的阳极电连接。二极管37的阴极与导电路25电连接。导电路21是开关11与第一负载91之间的导电路。在开关11为接通状态时导电路25与导电路21为相同电位。导电路29B的一端与导电路28电连接且另一端与开关12电连接。在开关12为接通状态时导电路29B与导电路22为相同电位。导电路29C的一端与导电路28电连接,且另一端与开关13电连接。在开关13为接通状态时导电路29C与导电路23为相同电位。
〔备用控制装置的动作〕
图2示出控制部40进行的备用控制的一例。控制部40在预定的开始条件成立的情况下开始进行图2的备用控制。开始进行图2的备用控制的条件可以是例如搭载有车载用电源系统100的车辆的启动开关从断开状态切换成接通状态,也可以是其他条件。在以下说明的代表例中,在车辆的启动开关从断开状态成为接通状态的情况下,表示启动开关切换成接通状态的启动信号从外部装置(例如,外部的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元))提供给控制部40。控制部40在接收到这样的启动信号的情况下,开始进行图2的备用控制。
控制部40在开始了图2的备用控制的情况下,在步骤S11中判定电源部90(主电源)是否为失效状态。控制部40基于电压检测部31检测的电压来判定导电路24的电压是否小于阈值。该阈值是与电源部90在正常时施加到电力路80的输出电压相比大幅度小的值,且是比0大的值。控制部40在步骤S11中判定为导电路24的电压小于阈值的情况下(在步骤S11中为“是”的情况下),使处理进入步骤S12。在本代表例中,导电路24的电压小于阈值的情况即电力路80的电压小于阈值的情况相当于异常状态的一例。控制部40在步骤S11中判定为导电路24的电压为阈值以上的情况下(在步骤S11中为“否”的情况下),结束图2的控制。控制部40在步骤S11中判定为“否”而结束图2的控制的情况下,立刻开始图2的控制。因此,在电源部90不是上述异常状态的情况下,以较短的时间间隔反复执行图2的备用控制及步骤S11的判定处理。
例如,在电力路80发生接地或断线等而从电源部90向导电路24的电力供给及向电力路81B、81C、81D的电力供给中断的异常状态下,导电路24的电压为0V左右。在这样的情况下,在备用控制装置1中,控制部40使充放电部42进行对导电路27供给电力的放电动作并且进行步骤S12以后的处理,进行基于来自蓄电部70的电力来向多个负载91、92、93供给电力的备用动作。另外,以下,对于将负载91、92作为对象负载而在主电源失效的情况下向负载91、92供给电力的例子进行说明。另外,在进行向多个负载91、92供给电力的备用动作的情况下,可以在步骤S12的定时下使开关11、12成为接通状态,也可以在比步骤S12的定时稍微靠前或稍微靠后使开关11、12成为接通状态。充放电部42在不是蓄电部70的充电状态的通常时间(主电源未失效的状态)下可以使开关12、13、15成为断开状态并且持续性地进行向导电路27施加预定电压的动作,也可以在步骤S11中为“是”之后开始向导电路27施加预定电压的动作。
控制部40在步骤S11中判定为导电路24的电压小于阈值的情况下(在步骤S11中为“是”的情况下),在步骤S12中记录蓄电部70的温度Tc和蓄电部70的充电电压Vb。步骤S12的定时下的蓄电部70的温度Tc及蓄电部70的充电电压Vb例如存储在未图示的存储部中。在图1所示的备用装置2中设置有对蓄电部70的温度Tc(例如,蓄电部70的表面温度或内部温度)进行检测的温度检测部35。控制部40取得在步骤S12的定时下温度检测部35检测到的温度的信息,并将蓄电部70的温度Tc存储在存储部中。
控制部40在步骤S12之后,在步骤S13中计算与第二对象负载92相关的切断阈值。控制部40在步骤S13以后的处理被执行的异常状态时,将可叠加电压Ve和供给完成电压Vg中的任一个设定为切断阈值。可叠加电压Ve是作为向多个对象负载(第一对象负载91、第二对象负载92)同时地供给电力的情况下的蓄电部70的电压条件而确定的电压。供给完成电压Vg是与第二对象负载92建立对应地确定的电压。
控制部40以如下的方式设定第二对象负载92的供给完成电压Vg。控制部40首先计算所需能量E。在计算所需能量时,以如下的方式确定负载91、92、93的所需能量。负载91的所需能量E1根据负载91的一次动作的消耗电力X1和预定动作次数N1而由X1×N1的式子确定。负载92的所需能量E2根据负载92的一次动作的消耗电力X2和预定动作次数N2而由X2×N2的式子确定。负载93的所需能量E3根据负载93的一次动作的消耗电力X3和预定动作次数N3而由X3×N3的式子来确定。另外,E、E1、E2、E3的单位例如是mAh。X1、X2、X3的单位例如是mAh。
控制部40在步骤S13中计算第二对象负载92的供给完成电压Vg的情况下,在步骤S13的定时下负载91及负载93未动作的情况下,基于负载92的所需能量E2,通过E=E2+Ic×(Tm-Tr)的式子来计算所需能量E。Ic是每单位时间的备用装置2自身的消耗电流,例如是预先确定的值。Ic的单位例如是mA/s。Tm是作为使备用装置2动作的最大时间而预先确定的最大动作时间。Tr是从在步骤S11中进入到“是”时(判定为发生了电源部90的失效时)起到在步骤S13中计算所需能量E的定时为止的经过动作时间。Tm、Tr的单位例如是s。
控制部40在步骤S13中计算第二对象负载92的供给完成电压Vg的情况下,在步骤S13的定时下负载91未动作且负载93完成动作的情况下,基于负载92的所需能量E2及负载93的所需能量E3,通过E=E2+E3+Ic×(Tm-Tr)的式子来计算所需能量E。
控制部40在步骤S13中计算第二对象负载92的供给完成电压Vg的情况下,在步骤S13的定时下负载91完成动作且负载93未动作的情况下,基于负载91的所需能量E1及负载92的所需能量E2,通过E=E2+E1+Ic×(Tm-Tr)的式子来计算所需能量E。
控制部40在步骤S13中计算第二对象负载92的供给完成电压Vg的情况下,在步骤S13的定时下负载91、93完成动作的情况下,基于负载91的所需能量E1、负载92的所需能量E2、负载93的所需能量E3,通过E=E1+E2+E3+Ic×(Tm-Tr)的式子来计算所需能量E。
控制部40在步骤S13中计算出所需能量E的情况下,基于E(mAh)×Vc(V)=Z(J)的式子来计算Z(J)。Vc(V)是充放电部42施加到导电路27的输出电压。并且,基于Z(J)=C×A×B×(Vb2-Va2)/2的式子来计算放电后的估算电压Va。该Va是与第二对象负载92建立对应地确定的供给完成电压Vg。上述A的值是劣化状态系数。劣化状态系数(劣化系数)可以以公知的方法计算及设定,也可以是预先确定的值。上述B的值是充放电部42的放电效率。放电效率可以以公知的方法计算及设定,也可以是预先确定的值。上述C的值是蓄电部70的静电电容。控制部40可以以公知的方法检测静电电容C。控制部40能够在预先确定的时刻(例如,每次充放电部42进行动作)下检测静电电容C,在步骤S13中使用最近检测到的静电电容C。
这样,控制部40根据基于所需能量E2的所需能量E、来自充放电部42(放电电路)的输出电力、蓄电部70的静电电容C、发生了异常状态时的蓄电部70的充电电压Vb来计算第二对象负载92的供给完成电压Vg。
控制部40如下地计算可叠加电压Ve。控制部40基于将预先确定的下限电压Vx、多个对象负载(第一对象负载91及第二对象负载92)同时动作预定时间的情况下预想的蓄电部70中的电压下降量Vy、多个对象负载(第一对象负载91及第二对象负载92)同时动作的情况下的蓄电部70中的电压降Vz相加而得到的相加值(Vx+Vy+Vz),来设定可叠加电压Ve。在以下的例子中,设为Ve=Vx+Vy+Vz。不过,不限于本例,也可以对相加值加上校正值或乘以系数来设定可叠加电压Ve。
下限电压Vx是充放电部42为了供给预先确定的预定功率(预定输出电压及预定输出电流)所需的输入侧电压(导电路26的电压)的下限值。Vx可以是预先确定的固定值,也可以基于蓄电部70的温度Tc来确定。在基于温度Tc来确定下限电压Vx的情况下,也可以是,控制部40参照蓄电部70的温度Tc越低则将下限电压Vx确定得越高的预定运算式或预定表,基于温度检测部35检测到的蓄电部70的温度Tc来确定与温度Tc对应的下限电压Vx。
电压下降量Vy例如能够通过Vy=((α+β)×Ty)/(C×Dt)来确定。α是第一负载91的负载电流,β是第二负载92的负载电流。α、β例如能够将预先设想的电流值确定为固定值。Ty是冲击电流的产生时间。Ty能够将预先设想的时间确定为固定值。Dt是温度系数。控制部40基于预先确定的运算式或表来确定与温度Tc对应的温度系数Dt。在本例中,Vy根据温度Tc通过上述运算式来确定,但也可以设为固定值。
Vz例如能够通过Vz=(α+β)×(Rc×Ft)来求出。Rc是蓄电部70的内部电阻。控制部40可以以公知的方法检测内部电阻Rc。控制部40能够在预先确定的时刻(例如,每当充放电部42进行动作)下检测内部电阻Rc,在步骤S13中使用最近检测到的内部电阻Rc。Ft是温度系数。控制部40基于预先确定的运算式或表来确定与温度Tc对应的温度系数Ft。
控制部40在步骤S13中计算出供给完成电压Vg及可叠加电压Ve之后,判定是否Vg<Ve。如果Vg<Ve,则将Vg设为切断阈值。如果Vg≥Ve,则将Ve设为切断阈值。
控制部40在步骤S13之后在步骤S14中判定蓄电部70的充电电压(输出电压)是否为切断阈值以下。控制部40在步骤S14中判定为蓄电部70的充电电压为切断阈值以下的情况下,在步骤S15中切断向第二对象负载92的电力供给。控制部40在步骤S15中切断向第二对象负载92的电力供给的情况下使开关12成为断开状态。在该情况下,控制部40使充放电部42持续性地进行向导电路27施加预定电压的动作,如果开关11为接通状态,则向第一对象负载91供给电力,如果开关11为断开状态,则切断向第一对象负载91的电力供给。在该情况下,控制部40例如能够根据来自外部装置的指示来控制开关11的接通和断开。
控制部40在步骤S14中判定为蓄电部70的充电电压不是切断阈值以下的情况下,在步骤S16中判定蓄电部70的充电电压是否为可叠加电压Ve以下。控制部40在步骤S16中判定为蓄电部70的充电电压为可叠加电压Ve以下的情况下,在步骤S17中判定第一对象负载91的动作条件是否成立。“第一对象负载91的动作条件成立的情况”是指“第一对象负载91不是动作完成状态且进行第一对象负载91的动作的条件成立的情况”。第一对象负载91是动作完成状态是指在第一对象负载91中预先确定的动作全部完成且之后第一对象负载91不进行动作的状态。进行第一对象负载91的动作的条件是指作为开始进行第一对象负载91的动作的条件而预先确定的条件,例如可以是从外部装置对控制部40提供了表示第一对象负载91的动作开始的触发信息,也可以是其他条件。控制部40在步骤S17中判定为第一对象负载的动作条件成立的情况下,在步骤S18中切断向第二对象负载92的电力供给。控制部40在步骤S18中切断向第二对象负载92的电力供给的情况下使开关12成为断开状态。在该情况下,控制部40使充放电部42持续性地进行向导电路27施加预定电压的动作,如果开关11为接通状态,则向第一对象负载91供给电力,如果开关11为断开状态,则切断向第一对象负载91的电力供给。在该情况下,控制部40例如能够根据来自外部装置的指示来控制开关11的接通和断开。控制部40在步骤S15之后、步骤S18之后或在步骤S16、S17中判定为“否”的情况下,使处理进入到步骤S19。
控制部40在步骤S19中判定蓄电部70的充电电压(输出电压)是否超过通知基准电压Vd。控制部40在步骤S19中判定为蓄电部70的充电电压(输出电压)不超过通知基准电压Vd的情况下,在步骤S20中切断向第二对象负载92的电力供给,然后,在步骤S21中进行通知蓄电部70的SOC下降的处理。
控制部40在步骤S19中判定为蓄电部70的充电电压(输出电压)超过通知基准电压Vd的情况下或在步骤S21之后在步骤S22中进行其他处理,然后,使处理返回到步骤S13。
如上所述,控制部40在上述异常状态下以蓄电部70的充电电压达到切断阈值以下为条件,切断或延迟向多个对象负载(第一对象负载91、第二对象负载92)中的任一个的电力供给,禁止这多个对象负载的同时动作。并且,控制部40在蓄电部70的充电电压比与第二对象负载92对应地确定的供给完成电压Vg大且为可叠加电压Ve以下的情况下,当第一对象负载91不是动作完成状态且进行第一对象负载91的动作的条件成立时,切断向第二对象负载92的电力供给。
接下来的说明涉及本结构的效果的一例。
备用控制装置1能够在从电源部90的电力的供给中断的异常状态下进行利用了蓄电部70的备用动作,在进行备用动作时可以更适当地对多个负载91、92、93供给电力。在该备用控制装置1中,能够难以产生在蓄电部70的充电电压相对较低的状态下使多个对象负载(第一对象负载91、第二对象负载92)同时动作所引起的不良情况。此外,该备用控制装置1能够重视可叠加电压和供给完成电压中的任一个而设定为切断阈值。
备用控制装置1在蓄电部70的充电电压即使比与第二对象负载92对应地确定的供给完成电压大,但为可叠加电压以下的情况下,能够使第一对象负载91的动作优先。因此,该备用控制装置1能够难以产生在蓄电部70的充电电压为可叠加电压以下的情况下使第一对象负载91及第二对象负载92均进行动作所引起的向第一对象负载91的不充分的电力供给的问题。
备用控制装置1能够反映对象负载的消耗电力和预定动作次数,并考虑充放电部42(放电电路)的输出电压、蓄电部70的静电电容、发生了异常状态时的蓄电部70的充电电压而适当地设定该对象负载的供给完成电压。
在备用控制装置1中,可以说,如果蓄电部70的充电电压超过上述相加值,则即使多个对象负载同时动作预定时间,蓄电部70的充电电压也难以达到下限电压。因此,如果基于这样的相加值来设定可叠加电压,则能够难以发生多个对象负载同时动作而蓄电部的充电电压低于下限电压这样的情形。
备用控制装置1能够反映实际检测到的蓄电部70的温度,蓄电部70的温度越低则将下限电压确定得越高。即,该备用控制装置1能够实际检测到的蓄电部70的温度越低则将可叠加电压设定得越高。
<其他实施方式>
本公开不限于通过上述记载及附图来说明的实施方式。例如,上述或后述的实施方式的特征在不矛盾的范围内能够进行所有组合。另外,上述或后述的实施方式中的任意特征只要未明示为必需的特征,则也能够省略。此外,上述实施方式也可以以如下方式进行变更。
在上述实施方式中,说明了在异常状态下以蓄电部70的充电电压达到切断阈值以下为条件来切断或延迟向多个对象负载中的任一个的电力供给而禁止多个对象负载的同时动作的例子,但不限于上述例子。也可以是,在异常状态下蓄电部70的充电电压达到切断阈值以下的情况下,完全地切断向多个对象负载中的任一个的电力供给,在以后的备用动作中完全不进行向切断的对象负载的电力供给。或者,也可以是,在达到切断阈值的情况下,使向多个对象负载中的任一个的电力供给暂时延迟而防止同时供给,并在其他对象负载的动作完成之后进行。
在上述第一实施方式中,说明了车辆的启动开关,但启动开关也可以是点火开关。或者,在电动汽车等中也可以是用于指导EV系统的电源开关。
在上述第一实施方式中,电源部为铅蓄电池,但不限于铅蓄电池。电源部也可以是例如锂离子蓄电池等其他种类的电池,还可以是交流发电机、转换器等电源。
在上述第一实施方式中,蓄电部为双电层电容器,但蓄电部不限于双电层电容器。蓄电部也可以是锂离子电容器、锂离子蓄电池等其他种类的蓄电部。
在上述第一实施方式中,在从电源部的电力供给中断的情况下备用控制装置进行备用动作,但备用控制装置也可以在电力供给未完全中断的预定状态下以从蓄电部进行电力供给的方式进行备用动作。
在上述第一实施方式中,示出了确定可叠加电压的方法的一例,但不限于该例。关于可叠加电压,也可以以将第一实施方式所示的方法进行若干变更的方法例如对以第一实施方式所示的方法获得的可叠加电压乘以某些系数或者加上相应余量的校正值的方法进行了校正的值设为可叠加电压,还可以将预先确定的固定值设为可叠加电压。在上述第一实施方式中,示出了确定与第二对象负载92对应的供给完成电压的方法的一例,但不限于该例。关于与第二对象负载92对应的供给完成电压,也可以以将第一实施方式所示的方法进行若干变更的方法例如对以第一实施方式所示的方法获得的供给完成电压乘以某些系数或者加上相应余量的校正值的方法进行了校正的值设为供给完成电压,还可以将与第二对象负载92建立对应地预先确定的固定值设为供给完成电压。
另外,应该认为,本次公开的实施方式在所有方面为例示而不是限制性的。本发明的范围不限于本次公开的实施方式,而由权利要求书示出,意在包含在由权利要求书示出的范围内或与权利要求书等同的范围内的全部变更。
附图标记说明
1:备用控制装置
2:备用装置
11:开关
12:开关
13:开关
14:开关
15:开关
21:导电路
22:导电路
23:导电路
24:导电路
25:导电路
26:导电路
27:导电路
28:导电路
29A:导电路
29B:导电路
29C:导电路
31:电压检测部
32:电压检测部
35:温度检测部
37:二极管
40:控制部
42:充放电部
70:蓄电部
80:电力路
81A:电力路
81B:电力路
81C:电力路
81D:电力路
90:电源部
91:第一负载(第一对象负载)
92:第二负载(第二对象负载)
93:第三负载
100:车载用电源系统。

Claims (6)

1.一种车载用的备用控制装置,用于具备电源部和蓄电部的车载用电源系统,在从所述电源部被供给电力的导电路的电压小于阈值的异常状态下进行基于来自所述蓄电部的电力而向至少多个对象负载供给电力的备用动作,
所述车载用的备用控制装置具有:
放电电路,进行所述蓄电部的放电;及
控制部,控制所述放电电路,
所述控制部在所述异常状态时将可叠加电压和供给完成电压中的任一个设定为切断阈值,所述可叠加电压是作为向所述多个对象负载同时供给电力的情况下的所述蓄电部的电压条件而确定的电压,所述供给完成电压是与所述多个对象负载中的任一个对象负载建立对应地确定的电压,
所述控制部在所述异常状态下以所述蓄电部的充电电压达到所述切断阈值以下为条件,切断或延迟向所述多个对象负载中的任一个对象负载的电力供给来禁止所述多个对象负载的同时动作。
2.根据权利要求1所述的车载用的备用控制装置,其中,
所述控制部在所述异常状态下以所述蓄电部的充电电压达到所述切断阈值以下为条件,切断向所述多个对象负载中的任一个对象负载的电力供给来禁止所述多个对象负载的同时动作。
3.根据权利要求1或2所述的车载用的备用控制装置,其中,
所述多个对象负载包括第一对象负载和第二对象负载,
所述控制部在所述蓄电部的充电电压比与所述第二对象负载对应地确定的所述供给完成电压大且为所述可叠加电压以下的情况下,当所述第一对象负载不是动作完成状态且进行所述第一对象负载的动作的条件成立时,切断或延迟向所述第二对象负载的电力供给。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车载用的备用控制装置,其中,
所述控制部基于根据所述对象负载的消耗电力和预定动作次数确定的所需能量、来自所述放电电路的输出电力、所述蓄电部的静电电容、发生了所述异常状态时的所述蓄电部的充电电压来计算所述对象负载的所述供给完成电压。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车载用的备用控制装置,其中,
所述控制部基于将预先确定的下限电压、所述多个对象负载同时动作预定时间的情况下预想的所述蓄电部中的电压下降量、所述多个对象负载同时动作的情况下的所述蓄电部中的电压降相加而得到的相加值,来设定所述可叠加电压。
6.一种车载用的备用装置,具备:
权利要求1至5中任一项所述的车载用的备用控制装置;及
所述蓄电部。
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US8269641B2 (en) * 2010-06-07 2012-09-18 Lear Corporation Vehicle power management system
JP6308225B2 (ja) * 2016-01-13 2018-04-11 トヨタ自動車株式会社 車載電源システム
JP6973235B2 (ja) * 2018-03-28 2021-11-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用の電力制御装置及び車載用の電力制御システム
JP6902061B2 (ja) * 2019-02-19 2021-07-14 矢崎総業株式会社 電力分配システム

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