CN115003541A - 电源系统 - Google Patents
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Abstract
电源系统(10)具备:多个输出电路(46、56),与变压器部(39)的多个第二侧的第二线圈(48C、58C)电连接;及选择电路(38),从多个输出电路(46、56)被供给电力。多个输出电路(46、56)的各个输出电路电连接于多个第二侧的第二线圈(48C、58C)的各个线圈,基于第二侧的第二线圈(48C、58C)的交流电力将直流电力向选择电路(38)输出。选择电路(38)从第一导电通路(21)及第二导电通路(22)中选择电力的供给对象。
Description
技术领域
本公开涉及电源系统。
背景技术
在插电式混合动力车或电动汽车等电动车辆搭载有作为对车辆行驶用的电动机进行驱动的电源的高压蓄电池和作为对刮水器、前照灯等辅机进行驱动的电源的低压蓄电池。需要说明的是,在以下的说明中,插电式混合动力车也称为PHEV(Plug-in HybridElectric Vehicle)。电动汽车也称为EV(Electric Vehicle)。在上述PHEV及EV也一并搭载有用于使来自商用电源或急速充电站等的供电成为可能的车载充电器。专利文献1公开了这种在电动车辆上搭载的电源系统的一例。专利文献1公开的电源系统具备从外部电源EP接受电力供给的插电式充电器73,经由插电式充电器73向相当于高压蓄电池的主电池MB能供给电力。此外,在主电池MB与相当于低压蓄电池的辅机电池AB之间,与插电式充电器73另行地设置DC/DC转换器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-212643号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
专利文献1公开的电源系统中,向相当于低压负载的辅机负载30供给电力的路径仅有单系统,向低压负载的电力路径未确保多个。因此,该电源系统在冗余性的方面存在担心。
本公开提供一种能更小型地实现可提高对于负载的电力供给的冗余性的电源系统的结构。
用于解决课题的方案
作为本公开之一的电源系统用于车载系统,所述电源系统具备:第一导电通路,作为向第一负载供给电力的路径;第二导电通路,作为向第二负载供给电力的路径;及蓄电部,其中,
所述电源系统具备:
逆变器部,具备一个以上逆变器电路,所述逆变器电路将基于从与所述蓄电部不同的电源供给的电力的直流电力转换成交流电力而供给;
变压器部,具备从所述逆变器部被供给交流电力的一个以上的第一线圈及多个第二线圈;
转换器电路,电连接于所述多个第二线圈中的第一侧的第二线圈,将所述第一侧的第二线圈的交流电力转换成直流电力而向所述蓄电部侧供给;
多个输出电路,电连接于所述多个第二线圈中的与所述第一侧的第二线圈不同的多个第二侧的第二线圈;及
选择电路,从所述多个输出电路被供给电力,
多个所述输出电路的各个输出电路电连接于多个所述第二侧的第二线圈的各个线圈,基于所述第二侧的第二线圈的交流电力来输出直流电力,
所述选择电路从所述第一导电通路及所述第二导电通路中选择电力的供给对象。
发明效果
作为本公开之一的电源系统能够更小型地实现可提高对于负载的电力供给的冗余性的结构。
附图说明
图1是概略性地例示包含本公开的第一实施方式的电源系统的车载系统的框图。
图2是示意性地例示搭载有图1的车载系统的车辆的示意图。
图3是例示图1的电源系统中的电力供给部的具体的结构的电路图。
图4是将图1的车载系统的一部分放大而概念性地表示的说明图。
图5是将搭载有本公开的第二实施方式的电源系统的车载系统的一部分放大而概念性地表示的说明图。
图6是概略性地例示包含本公开的另一实施方式的电源系统的车载系统的框图。
具体实施方式
以下,列举本公开的实施方式来例示。需要说明的是,以下例示的〔1〕~〔11〕的特征在不矛盾的范围内也可以任意组合。
〔1〕一种电源系统,用于车载系统,所述电源系统具备:第一导电通路,作为向第一负载供给电力的路径;第二导电通路,作为向第二负载供给电力的路径;及蓄电部,其中,所述电源系统具备:逆变器部,具备一个以上逆变器电路,所述逆变器电路将基于从与所述蓄电部不同的电源供给的电力的直流电力转换成交流电力而供给;变压器部,具备从所述逆变器部被供给交流电力的一个以上的第一线圈及多个第二线圈;转换器电路,电连接于所述多个第二线圈中的第一侧的第二线圈,将所述第一侧的第二线圈的交流电力转换成直流电力而向所述蓄电部侧供给;多个输出电路,电连接于所述多个第二线圈中的与所述第一侧的第二线圈不同的多个第二侧的第二线圈;及选择电路,从所述多个输出电路被供给电力,多个所述输出电路的各个输出电路电连接于多个所述第二侧的第二线圈的各个线圈,基于所述第二侧的第二线圈的交流电力来输出直流电力,所述选择电路从所述第一导电通路及所述第二导电通路中选择电力的供给对象。
在上述〔1〕的电源系统中,从多个输出电路向选择电路供给电力,选择电路能够从第一导电通路及第二导电通路中选择电力的供给对象。即,上述电源系统能够切换单独地维持向第一负载的电力供给的动作与单独地维持向第二负载的电力供给的动作。由此,上述电源系统能够提高对于负载的电力供给的冗余性。而且,上述电源系统能够共用为了对蓄电部进行充电而使用的一部分部件和为了向第一负载及第二负载供给电力而使用的一部分部件,因此能够更小型地实现能提高冗余性的结构。
〔2〕根据〔1〕记载的电源系统,其中,多个所述输出电路的各个输出电路是对于从所述第二侧的第二线圈供给的交流电力进行整流的整流电路。
上述〔2〕的电源系统由于多个输出电路的各个输出电路由整流电路构成,因此能够更小型地实现共用一部分部件且能进行蓄电部的充电和向第一负载及第二负载的电力供给的结构。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕记载的电源系统,其中,所述电源系统具有选择控制部,所述选择控制部对所述选择电路的选择动作进行控制,在第一条件成立的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第二导电通路的电力供给的状态且允许向所述第一导电通路的电力供给的状态,在第二条件成立的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第一导电通路的电力供给的状态且允许向所述第二导电通路的电力供给的状态。
上述〔3〕的电源系统在第一条件成立的情况下能够进行选择性地仅向第一导电通路及第二导电通路中的第一导电通路供给电力的动作。而且,上述电源系统在第二条件成立的情况下能够进行选择性地仅向第一导电通路及第二导电通路中的第二导电通路供给电力的动作。
〔4〕根据〔3〕记载的电源系统,其中,所述电源系统具备:第一异常检测部,检测所述第一导电通路侧的异常;第二异常检测部,检测所述第二导电通路侧的异常,在所述第二异常检测部检测到所述第二导电通路侧的异常的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第二导电通路的电力供给的状态且允许向所述第一导电通路的电力供给的状态,在所述第一异常检测部检测到所述第一导电通路侧的异常的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第一导电通路的电力供给的状态且允许向所述第二导电通路的电力供给的状态。
上述〔4〕的电源系统在第二导电通路侧的异常时能进行选择性地仅向第一导电通路及第二导电通路中的第一导电通路供给电力的动作。由此,该电源系统在第二导电通路侧的异常时能够抑制该异常的影响波及到第一导电通路侧,并维持向第一负载的电力供给。而且,电源系统在第一导电通路侧的异常时能进行选择性地仅向第一导电通路及第二导电通路中的第二导电通路供给电力的动作。由此,该电源系统在第一导电通路侧的异常时能够抑制该异常的影响波及到第二导电通路侧,并维持向第二负载的电力供给。
〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项记载的电源系统,其中,所述逆变器部具有多个所述逆变器电路,所述变压器部具有多个变压器,所述变压器具备所述第一线圈和所述第二侧的第二线圈,各个所述逆变器电路电连接于各个所述变压器的所述第一线圈,向各个所述第一线圈供给交流电力,各个所述变压器的所述第二侧的第二线圈电连接于各个所述输出电路,向各个所述输出电路供给交流电力。
上述〔5〕的电源系统在任一者的逆变器电路、变压器、输出电路等产生了异常的情况下,利用未产生异常的路径的逆变器电路、变压器、输出电路能够维持向第一导电通路侧或第二导电通路侧的电力供给。由此,上述电源系统能够进一步提高向第一导电通路或第二导电通路的电力供给的冗余性。
〔6〕根据〔5〕记载的电源系统,其中,所述电源系统具备多个所述转换器电路,多个所述变压器的各个变压器具有所述第一侧的第二线圈,各个所述第一侧的第二线圈电连接于各个所述转换器电路,向各个所述转换器电路供给交流电力。
上述〔6〕的电源系统在任一者的逆变器电路、变压器、转换器电路等产生了异常的情况下,能够利用未产生异常的路径的逆变器电路、变压器、转换器电路维持向蓄电部侧的电力供给。由此,上述电源系统能够进一步提高向蓄电部侧的电力供给的冗余性。
〔7〕根据〔6〕记载的电源系统,其中,所述电源系统设置有多个电力供给电路,所述电力供给电路包括所述逆变器电路、所述变压器、所述转换器电路及所述输出电路,所述电源系统还具备:异常电路检测部,在多个所述电力供给电路中的任一者成为异常状态的情况下,检测出成为所述异常状态的所述电力供给电路;及停止控制部,使成为所述异常状态的所述电力供给电路的动作停止。
上述〔7〕的电源系统设有多个电力供给电路,因此能够确保多条向蓄电部的充电路径,并能够确保多条向第一负载及第二负载的电力供给路径。此外,上述电源系统在任一电力供给电路成为异常状态的情况下,能够使该电力供给电路停止而实现保护。而且,上述电源系统即便使任一电力供给电路停止,也能使其他的电力供给电路动作而能进行蓄电部的充电、向第一负载或第二负载的电力供给。
〔8〕根据〔1〕~〔7〕中任一项记载的电源系统,其中,所述电源系统具备:选择控制部,控制所述选择电路的选择动作;及输出异常检测部,在多个所述输出电路中的任一者产生输出异常的情况下,检测出产生了所述输出异常的所述输出电路,所述选择控制部以如下方式控制所述选择电路:切断产生了所述输出异常的所述输出电路与所述第一导电通路及所述第二导电通路之间的通电,且允许未产生所述输出异常的所述输出电路与所述第一导电通路及所述第二导电通路中的至少任一者之间的通电。
上述〔8〕的电源系统在多个输出电路的任一者产生了输出异常的情况下,能够将产生输出异常的输出电路从第一导电通路及第二导电通路电切离而实现保护。另一方面,上述电源系统能够允许未产生输出异常的输出电路与第一导电通路及第二导电通路中的至少任一者之间的通电,能够维持向至少任一者的导电通路的电力供给。
〔9〕根据〔1〕~〔8〕中任一项记载的电源系统,其中,所述选择电路在各个所述输出电路与所述第一导电通路之间分别配置第一继电器,通过多个所述第一继电器的接通断开状态的切换而切换向所述第一导电通路供给电力的电路,在各个所述输出电路与所述第二导电通路之间分别配置第二继电器,通过多个所述第二继电器的接通断开状态的切换来切换向所述第二导电通路供给电力的电路。
在上述〔9〕的电源系统中,切换单独地维持向第一负载的电力供给的动作与单独地维持向第二负载的电力供给的动作的结构以第一继电器及第二继电器为主要部分能简易地实现。
〔10〕根据〔1〕~〔9〕中任一项记载的电源系统,其中,所述第一导电通路是电连接有第一蓄电池的导电通路,所述第二导电通路是电连接有第二蓄电池的导电通路。
上述〔10〕的电源系统能够良好地使用于经由第一导电通路向第一蓄电池及第一负载供给电力,能经由第二导电通路向第二蓄电池及第二负载供给电力的车载系统。
〔11〕一种车辆,包含〔1〕~〔10〕中任一项记载的电源系统。
在上述〔11〕记载的车辆中,能够提高对于负载的电力供给的冗余性的电源系统能更小型地实现。
<第一实施方式>
图1示出本公开的第一实施方式的电源系统10。电源系统10构成作为车辆用的电源系统。
(电源系统的结构)
如图2所示,电源系统10被使用作为搭载于车辆1的车载系统2的一部分。车辆1是搭载有电源系统10的车辆,例如是PHEV、EV等车辆。如图2那样,车载系统2包括电源系统10、高压负载4、第一负载5、第二负载6等。车辆1具有未图示的连接端子,对于连接端子能电连接外部交流电源190(图1)。电源系统10如图1那样能在电连接有外部交流电源190的状态与未连接外部交流电源190的状态之间进行切换。
如图1那样,电源系统10具备第一导电通路21、第二导电通路22、电力供给部30、控制部18、高压蓄电池11、低压蓄电池12等。低压蓄电池12包括第一低压蓄电池12A和第二低压蓄电池12B。
电源系统10是如下系统:在对于车辆1连接有外部交流电源190时,基于从外部交流电源190供给的交流电力能对高压蓄电池11、第一低压蓄电池12A、第二低压蓄电池12B充电。而且,电源系统10是在车辆行驶时能向高压负载4、第一负载5、第二负载6供给电力的系统。
高压负载4是从高压蓄电池11接受电力供给而能动作的负载。高压负载4包括例如驱动部8(图2)和未图示的PCU(Power Control Unit)。该PCU是将高压蓄电池11的输出电力转换成用于对驱动部8进行驱动的电力并向驱动部8供给的装置。该PCU例如具备逆变器,从直流生成交流(例如三相交流),向驱动部8供给。驱动部8是主机类电动机等电气性驱动装置。驱动部8是基于从高压蓄电池11供给的电力而赋予使车辆1的车轮旋转的驱动力的装置。
第一负载5是从第一导电通路21接受电力的供给的负载。第二负载6是从第二导电通路22接受电力的供给的负载。第一辅机类负载5A相当于第一负载5的一例。第二辅机类负载6A相当于第二负载6的一例。第一辅机类负载5A及第二辅机类负载6A是例如为了使发动机及电动机运转所需的附属设备。该附属设备例如是单元电动机、交流发电机及散热器冷却风扇等。第一辅机类负载5A及第二辅机类负载6A也可以包括电动动力转向系统、电动停车制动器、照明、刮水器驱动部、导航装置等。第二辅机类负载6A是在第一辅机类负载5A的功能停止的情况下能执行第一辅机类负载5A的一部分或全部的功能的负载。第一辅机类负载5A是在第二辅机类负载6A的功能停止的情况下能执行第二辅机类负载6A的一部分或全部的功能的负载。
第一自动驾驶负载5B相当于第一负载5的一例。第二自动驾驶负载6B相当于第二负载6的一例。第一自动驾驶负载5B及第二自动驾驶负载6B是自动驾驶所需的负载。第一自动驾驶负载5B及第二自动驾驶负载6B例如包括毫米波雷达或立体相机等传感系统、速度控制系统、车间控制系统、转向控制系统、防脱离车道辅助系统等。第二自动驾驶负载6B是在第一自动驾驶负载5B的功能停止的情况下能执行第一自动驾驶负载5B的一部分或全部的功能的负载。第一自动驾驶负载5B是在第二自动驾驶负载6B的功能停止的情况下能执行第二自动驾驶负载6B的一部分或全部的功能的负载。需要说明的是,在图1中,区分了第一自动驾驶负载5B与第一辅机类负载5A,但是也可以不区分。例如,在第一辅机类负载5A中可以存在属于第一自动驾驶负载5B的负载,在第一自动驾驶负载5B中也可以存在属于第一辅机类负载5A的负载。同样,也可以不区分第二自动驾驶负载6B与第二辅机类负载6A。例如,在第二辅机类负载6A中可以存在属于第二自动驾驶负载6B的负载,在第二自动驾驶负载6B中也可以存在属于第二辅机类负载6A的负载。
在本说明书中,车辆行驶时包含车辆正在移动的状态,但是并不局限于车辆正在移动的状态。车辆行驶时也包括踩踏油门而车辆移动的状态。车辆行驶时包含车辆未移动而停止且向第一负载5及第二负载6中的任一者或全部供给电力的状态。如果车辆1为PHEV,则车辆行驶时也包含发动机的怠速状态。
高压蓄电池11相当于蓄电部的一例。高压蓄电池11构成为能够充放电。高压蓄电池11输出用于对驱动部8进行驱动的高电压(例如,约300V)。高压蓄电池11的充满电时的输出电压比第一低压蓄电池12A的充满电时的输出电压高,比第二低压蓄电池12B的充满电时的输出电压也高。高压蓄电池11可以由锂离子电池构成,也可以由其他的种类的蓄电池构成。高压蓄电池11的正极电连接于导电通路14A,高压蓄电池11的负极电连接于导电通路14B。
第一导电通路21是向第一负载5供给电力的路径。第一导电通路21电连接于第一辅机类负载5A、第一自动驾驶负载5B、第一低压蓄电池12A。第一导电通路21具备与第一低压蓄电池12A的正极电连接的导电通路21A和与第一低压蓄电池12A的负极电连接的导电通路21B。
第一低压蓄电池12A相当于第一蓄电池的一例。第一低压蓄电池12A构成为能够充放电。第一低压蓄电池12A向第一导电通路21的导电通路21A、21B之间施加输出电压,向第一辅机类负载5A及第一自动驾驶负载5B供给电力。第一低压蓄电池12A可以由铅蓄电池构成,也可以由其他的种类的蓄电池构成。第一低压蓄电池12A在充满电时将规定电压(例如12V)向第一导电通路21施加。
第二导电通路22是向第二负载6供给电力的路径。第二导电通路22电连接于第二辅机类负载6A、第二自动驾驶负载6B、第二低压蓄电池12B。第二导电通路22具备与第二低压蓄电池12B的正极电连接的导电通路22A和与第二低压蓄电池12B的负极电连接的导电通路22B。
第二低压蓄电池12B相当于第二蓄电池的一例。第二低压蓄电池12B构成为能够充放电。第二低压蓄电池12B向第二导电通路22的导电通路22A、22B之间施加输出电压,向第二辅机类负载6A及第二自动驾驶负载6B供给电力。第二低压蓄电池12B可以由铅蓄电池构成,也可以由其他的种类的蓄电池构成。第二低压蓄电池12B在充满电时将规定电压(例如12V)向第二导电通路22施加。
控制部18是对于车载系统2内的装置进行各种控制的装置。控制部18可以由多个电子控制装置构成,也可以由单一的电子控制装置构成。控制部18是能进行电力供给部30的控制的装置。
如果搭载电源系统10的车辆为EV,则通过图1、图2所示的结构而EV能行驶。如果搭载电源系统10的车辆为PHEV,则该车辆除了驱动部8之外还具备发动机。因此,如果车辆为PHEV,则通过发动机与驱动部8协作工作而PHEV能行驶。
电力供给部30主要具备PFC(Power Factor Correction:功率因数校正)转换器32、电力供给电路34、36、选择电路38、噪声滤波部91、92、94、96等。噪声滤波部91、92、94、96是除去路径的噪声的部分。需要说明的是,电力供给电路34、36也可以将同样的结构的电力供给电路设置三个以上。以下,将设置电力供给电路34、36这两个的结构作为代表例来说明。
电力供给部30构成作为车载用的充电装置。电力供给部30作为OBC(On BoardCharger:车载充电器)发挥作用。电力供给部30在处于车辆1的外部的外部交流电源190(例如商用电源)连接于车辆1的情况下,基于从外部交流电源190供给的电力,能进行对作为主电源发挥作用的高压蓄电池11充电的动作。电力供给部30在外部交流电源190连接于车辆1的情况下,基于从外部交流电源190供给的电力也进行对低压蓄电池12充电的动作。图3例示出电力供给部30的具体的电路。
PFC转换器32作为功率因数改善电路发挥作用,构成作为对交流电力与直流电力进行电力转换的AC/DC转换器。PFC转换器包括电感器32A、32B、构成全桥电路的开关元件32C、32D、32E、32F。由开关元件32C、32D、32E、32F构成的全桥电路的两个输入端分别电连接于电感器32A、32B。该全桥电路的两个输出端电连接于电容器32H的两端。PFC转换器32在外部充电时,由从外部交流电源190向端子32M、32N输入的交流电压生成直流电压,向电容器32H的两端施加直流电压。PFC转换器32根据向电容器32H的两端施加直流电压的情况,向逆变器电路42的端子42M、42N及逆变器电路52中的未图示的一对输入端子也施加直流电压。
逆变器部37具备将基于从与高压蓄电池11不同的电源(例如外部交流电源190)供给的电力的直流电力转换成交流电力而供给的多个逆变器电路42、52。
逆变器电路42、52作为DC/AC逆变器发挥作用,作为将从PFC转换器32输入的直流电力转换成交流电力而输出的电力转换电路发挥作用。逆变器电路42包括构成全桥电路的开关元件42C、42D、42E、42F。由开关元件42C、42D、42E、42F构成的全桥电路的两个输出端子中的一方的端子电连接于第一变压器48的第一端部48M(线圈48A的两端)的一方的端部。上述两个输出端子中的另一方的端子电连接于第一端部48M的另一方的端部。逆变器电路42将从PFC转换器32输入的直流电压转换成交流电压,并将该交流电压向变压器48的第一端部48M输出。
逆变器电路52成为与逆变器电路42相同的结构。逆变器电路52将从PFC转换器32向逆变器电路52的一对输入端子输入的直流电压转换成交流电压,并将该交流电压向变压器58的第一端部58M输出。
变压器部39具有多个变压器48、58。变压器部39具备从逆变器部37被供给交流电力的多个第一线圈48A、58A、多个第二线圈48B、48C、58B、58C。多个第一线圈48A、58A可作为一次侧线圈发挥作用。在多个第一线圈48A、58A作为一次侧线圈发挥作用的情况下,多个第二线圈48B、48C、58B、58C可作为二次侧线圈发挥作用。
变压器48具备第一线圈48A、多个第二线圈48B、48C。逆变器电路42电连接于变压器48的第一线圈48A,向第一线圈48A供给交流电力。变压器48的第二线圈48B相当于第一侧的第二线圈的一例。第二线圈48B电连接于转换器电路44,向转换器电路44供给交流电力。变压器48的第二线圈48C相当于第二侧的第二线圈的一例。第二线圈48C电连接于输出电路46,向输出电路46供给交流电力。
变压器58具备第一线圈58A、多个第二线圈58B、58C。逆变器电路52电连接于变压器58的第一线圈58A,向第一线圈58A供给交流电力。变压器58的第二线圈58B相当于第一侧的第二线圈的一例。第二线圈58B电连接于转换器电路54,向转换器电路54供给交流电力。变压器58的第二线圈58C相当于第二侧的第二线圈的一例。第二线圈58C电连接于输出电路56,向输出电路56供给交流电力。
转换器电路44、54作为双方向AC/DC转换器发挥作用,具有双方向地对交流电力与直流电力进行转换的功能。转换器电路44在向第二线圈48B供给交流电力的情况下,能以将供给到第二线圈48B的交流电力转换成直流电力向高压蓄电池11(蓄电部)侧供给的方式进行第一动作。转换器电路44以将施加给变压器48的第二端部48N(线圈48B的两端)的输出电压(交流电压)转换成直流电压并将该直流电压向端子44M、44N施加的方式进行上述第一动作。端子44M是能与高压蓄电池11的正极电连接的导电通路,端子44N是能与高压蓄电池11的负极电连接的导电通路。需要说明的是,在端子44M、44N与高压蓄电池11之间也可以介有未图示的继电器、熔断器。转换器电路44在从高压蓄电池11(图1)向端子44M、44N供给直流电力的情况下,能以将该直流电力转换成交流电力向变压器48的第二线圈48供给的方式进行第二动作。转换器电路44以将施加给端子44M、44N的直流电压转换成交流电压并将该交流电压向第二端部48N的两端间施加的方式进行上述第二动作。转换器电路44包括构成全桥电路的开关元件42C、42D、42E、42F、电容器44H。由开关元件42C、42D、42E、42F构成的全桥电路的一对端子中的一方电连接于第二端部48N的一方(第二线圈48B的一端)。上述一对端子中的另一方电连接于第二端部48N的另一方(第二线圈48B的另一端)。
转换器电路54成为与转换器电路44同样的结构。转换器电路54电连接于第二线圈58B。第二线圈58B相当于第一侧的第二线圈的一例。转换器电路54作为双方向AC/DC转换器发挥作用,具有双方向地对交流电力与直流电力进行转换的功能。转换器电路54在第一线圈58A作为一次侧线圈发挥作用而向第二线圈58B供给交流电力的情况下,能以将供给到第二线圈58B的交流电力转换成直流电力向高压蓄电池11(蓄电部)侧供给的方式进行第一动作。转换器电路54以将施加到变压器58的第二端部58N的输出电压(交流电压)转换成直流电压向导电通路60A、60B间施加的方式进行上述第一动作。导电通路60A是能与导电通路14A导通的导电通路。导电通路60B是能与导电通路14B导通的导电通路。转换器电路54在从高压蓄电池11被供给直流电力的情况下,能以将该直流电力转换成交流电力向变压器58的第二线圈58B供给的方式进行第二动作。转换器电路54以将基于来自高压蓄电池11的电力供给而施加给导电通路60A、60B间的直流电压转换成交流电压并将该交流电压向第二端部58N的两端(第二线圈58B的两端)施加的方式进行上述第二动作。
输出电路46、56构成作为整流电路。输出电路46电连接于多个第二线圈48B、48C中的与第二线圈48B(第一侧的第二线圈)不同的第二线圈48C(第二侧的第二线圈)。多个输出电路46、56分别电连接于各个第二线圈48C、58C(多个第二侧的第二线圈),基于第二线圈48C、58C的交流电力而输出直流电力。
输出电路46电连接于第二线圈48C,以基于第二线圈48C的交流电力而输出直流电力的方式动作。具体而言,输出电路46对于从第二线圈48C输入的交流电压进行整流及平滑化,向端子46M、46N间施加直流电压。在图3的例子中,输出电路46构成作为包括二极管46A、46B、电感器46C、电容器46D的中心抽头式全波整流电路。与输出电路46的输入侧连接的第二线圈48C是中心抽头的线圈。输出电路46的一对输出端子46M、46N可将一方的输出端子46M电连接于选择电路38的导电通路38X。另一方的输出端子46N可电连接于选择电路38的导电通路38Z。来自输出电路46的输出电压向选择电路38的导电通路38X、38Z间施加。
输出电路56与输出电路46同样地构成。输出电路56电连接于多个第二线圈58B、58C中的与第二线圈58B(第一侧的第二线圈)不同的第二线圈58C(第二侧的第二线圈)。输出电路56电连接于第二线圈58C,以基于第二线圈58C的交流电力而输出直流电力的方式动作。具体而言,输出电路56对于从第二线圈58C输入的交流电压进行整流及平滑化,向导电通路61A、61B间施加直流电压。输出电路56的一对输出端子中的高电位侧的端子经由导电通路61A能电连接于选择电路38的导电通路38Y。输出电路46的一对输出端子中的低电位侧的端子经由导电通路61B能电连接于选择电路38的导电通路38Z。来自输出电路56的输出电压向选择电路38的导电通路38Y、38Z间施加。
如图4那样,选择电路38是从多个输出电路46、56被供给电力的电路。选择电路38从第一导电通路21及第二导电通路22中选择电力的供给对象。选择电路38具备作为输入通路的导电通路38X、38Y、38Z。选择电路38具备继电器38A、38B、38C。
继电器38A介于导电通路38X与导电通路21A之间,将导电通路38X与导电通路21A之间在导通状态与切断状态之间进行切换。在继电器38A为接通状态时,在导电通路38X与导电通路21A之间能流动电流。在继电器38A为断开状态时,在导电通路38X与导电通路21A之间不流动电流。
继电器38C介于导电通路38Y与导电通路22A之间,将导电通路38Y与导电通路22A之间在导通状态与切断状态之间进行切换。在继电器38C为接通状态时,在导电通路38Y与导电通路22A之间能流动电流。在继电器38C为断开状态时,在导电通路38Y与导电通路22A之间不流动电流。
继电器38B介于导电通路21A与导电通路22A之间,将导电通路21A与导电通路22A之间在导通状态与切断状态之间进行切换。在继电器38B为接通状态时,在导电通路21A与导电通路22A之间能流动电流。在继电器38B为断开状态时,在导电通路21A与导电通路22A之间不流动电流。在继电器38A为接通状态时且继电器38B为接通状态时,从导电通路38X向导电通路22A能流动电流。在继电器38C为接通状态时且继电器38B为接通状态时,从导电通路38Y向导电通路21A能流动电流。
继电器38A、38B、38C相当于分别配置在输出电路46、56各自与第一导电通路21之间的第一继电器的一例。选择电路38通过继电器38A、38B、38C(多个第一继电器)的接通断开状态的切换来切换向第一导电通路21供给电力的电路。具体而言,选择电路38在继电器38A为接通状态时,将输出电路46设为“向第一导电通路21供给电力的电路”,在继电器38A为断开状态时,将输出电路46设为“不向第一导电通路21供给电力的电路”。而且,选择电路38在继电器38B、38C为接通状态时,将输出电路56设为“向第一导电通路21供给电力的电路”,在继电器38B、38C中的任一者为断开状态时,将输出电路56设为“不向第一导电通路21供给电力的电路”。继电器38A、38B、38C相当于分别配置在输出电路46、56各自与第二导电通路22之间的第二继电器的一例。选择电路38通过继电器38A、38B、38C(多个第二继电器)的接通断开状态的切换来切换向第二导电通路22供给电力的电路。具体而言,选择电路38在继电器38C为接通状态时,将输出电路56设为“向第二导电通路22供给电力的电路”,在继电器38C为断开状态时,将输出电路56设为“不向第二导电通路22供给电力的电路”。而且,选择电路38在继电器38A、38B为接通状态时,将输出电路46设为“向第二导电通路22供给电力的电路”,在继电器38A、38B中的任一者为断开状态时,将输出电路46设为“不向第二导电通路22供给电力的电路”。
图1所示的控制部18相当于检测第一导电通路21侧的异常的第一异常检测部的一例。此外,控制部18相当于检测第二导电通路22侧的异常的第二异常检测部的一例。控制部18也可以采用在车辆行驶时在第一导电通路21中流动的电流成为了第一阈值以上的过电流状态时判定为第一导电通路21侧异常的判定方法。或者,控制部18也可以采用在车辆行驶时在第一导电通路21中流动的电流成为了小于第二阈值的低电流状态时判定为第一导电通路21侧异常的判定方法。或者,控制部18还可以采用在车辆行驶时第一导电通路21的电压成为了小于阈值电压的低电压状态时判定为第一导电通路21侧异常的判定方法。在该情况下,上述阈值电压是比0V大且比第一低压蓄电池12A的充满电时的输出电压低的值,是比第二低压蓄电池12B的充满电时的输出电压低的值。
控制部18也可以采用在车辆行驶时在第二导电通路22中流动的电流成为了第二阈值以上的过电流状态时判定为第二导电通路22侧异常的判定方法。或者,控制部18也可以采用在车辆行驶时在第二导电通路22中流动的电流成为了小于第二阈值的低电流状态时判定为第二导电通路22侧异常的判定方法。控制部18还可以采用在车辆行驶时在第二导电通路22的电压成为了小于阈值电压的低电压状态时判定为第二导电通路22侧异常的判定方法。在该情况下,上述阈值电压是比0V大且比第二低压蓄电池12B的充满电时的输出电压低的值,是比第二低压蓄电池12B的充满电时的输出电压低的值。
图1所示的控制部18作为异常电路检测部、输出异常检测部发挥作用,能检测多个电力供给电路34、36的各自的异常(例如,多个输出电路46、56的各自的输出异常等)。控制部18也可以采用在电力供给电路34的规定部位产生了阈值电流以上的电流的过电流状态时将电力供给电路34判定为异常的判定方法。或者,控制部18也可以采用在电力供给电路34的规定部位成为第一阈值电压以上的电压的过电压状态时将电力供给电路34判定为异常的判定方法。或者,控制部18也可以采用在电力供给电路34的规定部位成为第二阈值电压以下的电压的低电压状态时将电力供给电路34判定为异常的判定方法。或者,控制部18也可采用在继电器38A为接通状态下电力供给电路34为动作中从输出电路46输出的电力、电压、电流中的任一者为规定值以下的情况下将电力供给电路34判定为异常(例如,判定为输出电路46的输出异常)的判定方法。同样,控制部18也可以采用在电力供给电路36的规定部位产生了阈值电流以上的电流的过电流状态时将电力供给电路36判定为异常的判定方法。或者,控制部18也可以采用在电力供给电路36的规定部位成为第一阈值电压以上的电压的过电压状态时将电力供给电路36判定为异常的判定方法。或者,控制部18也可以采用在电力供给电路36的规定部位成为第二阈值电压以下的电压的低电压状态时将电力供给电路36判定为异常的判定方法。或者,控制部18也可采用在继电器38C为接通状态下电力供给电路36为动作中从输出电路56输出的电力、电压、电流中的任一者为规定值以下的情况下将电力供给电路36判定为异常(例如,判定为输出电路56的输出异常)的判定方法。
(外部充电时的动作)
下面的说明是关于外需充电时的电源系统10的动作的说明。在外部充电时,电源系统10可经由省略了图示的线缆等与作为处于车辆的外部的电源的外部交流电源190电连接。当对于车辆1(图2)连接外部交流电源190并将外部交流电源190与电源系统10电连接时,从第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B向控制部18供给电力。外部交流电源190与电源系统10电连接的情况的检测及向控制部18的电力供给的控制通过与控制部18不同的未图示的控制装置进行。
当根据外部交流电源190的连接而开始从第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B向控制部18供给电力时,控制部18使电力供给部30动作。具体而言,控制部18以将来自外部交流电源190的交流电压转换成高压的直流电压向高压蓄电池11供给的方式使PFC转换器32、电力供给电路34、36动作。当这样电力供给部30动作时,高压蓄电池11被充电。需要说明的是,只要在变压器48中,适当地设定第一端部48M与第二端部48N的电压比,在变压器58中,适当地设定第一端部58M与第二端部58N的电压比,电力供给部30就能向高压蓄电池11供给适当的充电电压。
另一方面,控制部18在外部充电时如上所述使电力供给部30动作时,预先使继电器38A、38B、38C全部接通。于是,来自外部交流电源190的交流电压被转换成低压的直流电压而从输出电路46、56分别输出,从输出电路46、56输出的直流电压向第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B供给。因此,第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B被充电。只要在变压器48中适当地设定第一线圈48A与第二线圈48C的电压比,在变压器58中适当地设定第一线圈58A与第二线圈58C的电压比,就能向第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B供给适当的充电电压。
(车辆行驶时的正常状态时的动作)
下面的说明是关于在车辆行驶时电源系统10为正常状态时的动作的说明。在此所说的车辆行驶时的正常状态是在车辆行驶时第一异常检测部及第二异常检测部都未检测到第一导电通路21及第二导电通路22的任何异常,异常电路检测部也未检测到电力供给电路34、36的任何异常的状态。在图2所示的车辆1中,当点火开关钥匙或无线钥匙等被操作,根据钥匙操作而车辆1成为起动状态时,从第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B开始向控制部18供给电力。点火开关钥匙或无线钥匙等的操作的检测及向控制部18的电力供给的开始等通过与控制部18不同的未图示的控制装置进行。
在车辆行驶时,控制部18使未图示的上述的PCU工作。此时,从高压蓄电池11供给的高压的直流电力向上述PCU供给,由PCU转换成交流电力向驱动部8(图2)供给。通过这样从PCU向驱动部8供给交流电力而驱动部8开始动作。并且,控制部18通过控制PCU来控制驱动部8的动作。
另一方面,根据上述的钥匙操作而从第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B向控制部18开始供给电力时,控制部18使选择电路38的继电器38A、38B、38C全部进行接通动作。此外,在车辆行驶时,电力供给部30工作,由此,从高压蓄电池11向转换器电路44供给的高电压的直流电力由转换器电路44、变压器48、输出电路46转换成低电压的直流电力,从输出电路46输出。具体而言,转换器电路44以将施加给端子44M、44N的直流电压转换成交流电压并将该交流电压向第二线圈48B的两端间(第二端部48N的两端间)施加的方式进行上述第二动作。根据这样向第二线圈48B的两端间施加交流电压的情况而向第二线圈48C的端部间供给交流电压。并且,当向第二线圈48C供给交流电压时,输出电路46对于从第二线圈48C输入的交流电压进行整流及平滑化,向端子46M、46N间施加直流电压。同样,从高压蓄电池11向转换器电路54供给的高电压的直流电力由转换器电路54、变压器58、输出电路56转换成低电压的直流电力,从输出电路56输出。并且,输出电路向导电通路61A、61B间施加直流电压。
控制部18也可以在车辆行驶时且正常状态时,在动作条件成立时始终使两转换器电路44、54动作而从两输出电路46、56输出直流电力,在停止条件成立时使从两输出电路46、56的电力的输出都停止。或者,控制部18也可以在车辆行驶时且正常状态时,在第一动作条件成立时仅使转换器电路44、54中的任一者动作,在第二动作条件成立时使两转换器电路44、54动作。在该情况下,控制部18也可以在停止条件成立时使从多个输出电路46、56的电力的输出都停止。
(车辆行驶时的异常时的动作)
如上所述,在车辆行驶时且正常状态时,控制部18使电力供给部30动作,基于来自高压蓄电池11的电力从输出电路46、56向第一导电通路21及第二导电通路22能输出直流电压。另一方面,在车辆行驶时,控制部18通过上述的任一判定方法来监视第一导电通路21侧及第二导电通路22侧的异常。此外,在车辆行驶时,控制部18通过上述的任一判定方法来监视电力供给电路34、36的异常。
控制部18在车辆行驶时,通过上述的任一判定方法而判定为第一导电通路21侧异常的情况下,使继电器38A、38B为断开状态,使继电器38C为接通状态。通过该动作,输出电路46、56与第一导电通路21之间的通电被切断,第二导电通路22与第一导电通路21之间的通电也被切断。因此,第一导电通路21被电切离,能够将来自输出电路56的电力选择性地向第二导电通路22供给。
控制部18在车辆行驶时,通过上述的任一判定方法而判定为第二导电通路22侧异常的情况下,使继电器38B、38C为断开状态,使继电器38A为接通状态。通过该动作,输出电路46、56与第二导电通路22之间的通电被切断,第一导电通路21与第二导电通路22之间的通电也被切断。因此,第二导电通路22被电切离,能够将来自输出电路46的电力选择性地向第一导电通路21供给。
控制部18在车辆行驶时,通过上述的任一判定方法判定为电力供给电路34异常的情况下,使继电器38A、38B为断开状态,使继电器38C为接通状态。通过该动作,输出电路46与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断,第二导电通路22与第一导电通路21之间的通电也被切断。因此,能够将来自输出电路56的电力选择性地向第二导电通路22供给。
控制部18在判定为电力供给电路34异常的情况下,也可以始终或者在规定条件下使继电器38A为断开状态,使继电器38B、38C为接通状态。通过该动作,输出电路46与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断,并且来自输出电路56的电力向第一导电通路21及第二导电通路22都能供给。
控制部18在判定为电力供给电路34异常的情况下,在第一供给条件成立时,也可以进行使继电器38A为断开状态并使继电器38B、38C为接通状态的控制。并且,控制部18在判定为电力供给电路34异常的情况下,在第二供给条件成立时,也可以进行使继电器38A、38B为断开状态并使继电器38C为接通状态的控制。
控制部18在车辆行驶时,在通过上述的任一判定方法判定为电力供给电路36异常的情况下,使继电器38B、38C为断开状态,使继电器38A为接通状态。通过该动作,输出电路56与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断,第一导电通路21与第二导电通路22之间的通电也被切断。因此,能够将来自输出电路46的电力选择性地向第一导电通路21供给。
控制部18在判定为电力供给电路36异常的情况下,也可以始终或者在规定条件下使继电器38C为断开状态,使继电器38A、38B为接通状态。通过该动作,输出电路56与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断,并且将来自输出电路46的电力向第一导电通路21及第二导电通路22都能供给。
控制部18在判定为电力供给电路36异常的情况下,在第三供给条件成立时,也可以进行使继电器38B、38C为断开状态并使继电器38A为接通状态的控制。并且,控制部18在判定为电力供给电路36异常的情况下,在第四供给条件成立时,也可以进行使继电器38C为断开状态并使继电器38A、38B为接通状态的控制。
在该例中,控制部18相当于选择控制部的一例,对选择电路38的选择动作进行控制。控制部18在第一条件成立的情况下将选择电路38控制成切断向第二导电通路22的电力供给的状态且允许向第一导电通路21的电力供给的状态。并且,控制部18在第二条件成立的情况下,将选择电路38控制成切断向第一导电通路21的电力供给的状态且允许向第二导电通路22的电力供给的状态。具体而言,在第二异常检测部检测到第二导电通路22侧的异常的情况下,控制部18(选择控制部)将选择电路38控制成切断向第二导电通路22的电力供给的状态且允许向第一导电通路21的电力供给的状态。并且,在第一异常检测部检测到第一导电通路21侧的异常的情况下,控制部18将选择电路38控制成切断向第一导电通路21的电力供给的状态且允许向第二导电通路22的电力供给的状态。
此外,控制部18在通过上述的任一判定方法判定为电力供给电路34、36中的任一者异常的情况下,以切断判定为异常的电力供给电路与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电的方式控制选择电路38。并且,控制部18以允许未判定为异常的电力供给电路与第一导电通路21及第二导电通路22中的至少任一者之间的通电的方式控制选择电路38。例如,控制部18在判定为输出电路46、56中的任一者产生了输出异常的情况下,以切断产生了输出异常的输出电路与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电的方式控制选择电路38。并且,控制部18以允许未产生输出异常的输出电路与第一导电通路21及第二导电通路22中的至少任一者之间的通电的方式控制选择电路38。
此外,控制部18作为停止控制部的一例发挥作用。控制部18在通过上述的任一判定方法判定为多个电力供给电路34、36中的任一者异常的情况下(即,多个电力供给电路34、36中的任一个成为了异常状态的情况下),使成为异常状态的电力供给电路的动作停止。例如,控制部18在判定为多个输出电路46、56中的任一者产生了输出异常的情况下,使包含产生了输出异常的输出电路的电力供给电路的动作停止。
此外,也可以是在输出电路46的端子46M、46N与选择电路38之间设置熔断器或继电器,在输出电路46与选择电路38之间产生过电流时,切断熔断器或继电器而实现保护的结构。同样,也可以是在输出电路56与选择电路38之间设置熔断器或继电器,在输出电路56与选择电路38之间产生过电流时切断熔断器或继电器而实现保护的结构。
下面的说明涉及本公开的效果的例示。
在上述的电源系统10中,选择电路38能够从第一导电通路21及第二导电通路22中选择从多个输出电路(整流电路)46、56输出的电力的供给对象。即,电源系统10能够切换单独地维持向第一负载5的电力供给的动作与单独地维持向第二负载6的电力供给的动作。由此,电源系统10能够提高对于负载的电力供给的冗余性。而且,电源系统10能够共用为了对高压蓄电池11(蓄电部)进行充电而使用的一部分部件和为了向第一负载5及第二负载6供给电力而使用的一部分部件,因此能够更小型地实现能提高冗余性的结构。
电源系统10由于将多个输出电路46、56分别由整流电路构成,因此能够更小型地实现共用一部分部件并能进行高压蓄电池11(蓄电部)的充电和向第一负载5及第二负载6的电力供给的结构。
电源系统10在第一条件成立的情况下能够进行仅向第一导电通路21及第二导电通路22中的第一导电通路21选择性地供给电力的动作。而且,电源系统10在第二条件成立的情况下,能够进行仅向第一导电通路21及第二导电通路22中的第二导电通路22选择性地供给电力的动作。即,电源系统10能够以根据条件而切换来自选择电路38的电力的输出对象的方式进行控制。
电源系统10在第二导电通路22侧的异常时能进行仅向第一导电通路21及第二导电通路22中的第一导电通路21选择性地供给电力的动作。由此,该电源系统10在第二导电通路22侧的异常时,能够抑制该异常的影响波及到第一导电通路21侧,并维持向第一负载5的电力供给。而且,电源系统10在第一导电通路21侧的异常时,能进行仅向第一导电通路21及第二导电通路22中的第二导电通路22选择性地供给电力的动作。由此,该电源系统10在第一导电通路21侧的异常时,能够抑制该异常的影响波及到第二导电通路22侧,并维持向第二负载6的电力供给。
电源系统10在任一个的逆变器电路、变压器、输出电路等中产生了异常的情况下,利用未产生异常的路径的逆变器电路、变压器、输出电路能够维持向第一导电通路侧或第二导电通路侧的电力供给。由此,电源系统10能够进一步提高向第一导电通路或第二导电通路的电力供给的冗余性。
电源系统10在多个电力供给电路34、36中的任一者的逆变器电路、变压器、转换器电路等中产生了异常的情况下,利用未产生异常的路径的电路能够维持向高压蓄电池11侧的电力供给。由此,电源系统10能够进一步提高向高压蓄电池11侧的电力供给的冗余性。
电源系统10在电力供给电路34、36中的任一者成为了异常状态的情况下,使该电力供给电路停止而能够实现保护。而且,电源系统10即便使任一者的电力供给电路停止,也能使其他的电力供给电路动作而进行高压蓄电池11的充电、向第一负载5或第二负载6的电力供给。
电源系统10在多个输出电路46、56中的任一者产生了输出异常的情况下,能够将产生了输出异常的输出电路从第一导电通路21及第二导电通路22电切离而实现保护。另一方面,电源系统10能够允许未产生输出异常的输出电路与第一导电通路21及第二导电通路22中的至少任一者之间的通电,能够维持向至少任一者的导电通路的电力供给。
在电源系统10中,切换单独地维持向第一负载5的电力供给的动作与单独地维持向第二负载6的电力供给的动作的结构以第一继电器及第二继电器为主要部分能简易地实现。
<第二实施方式>
下面的说明涉及第二实施方式的电源系统210。电源系统210追加了与电力供给电路36同样的电力供给电路236的点及将选择电路38变更为选择电路238的点是与电源系统10相比时的结构上的差异点。电源系统210关于其他的点与图1的电源系统10同样。图5的车载系统202是在车载系统2中将电源系统10变更为电源系统210的系统。
电力供给电路236成为与电力供给电路36相同的结构,与电力供给电路36同样地发挥作用。在电力供给电路236中,与逆变器电路52同样的逆变器电路将一对输入端子电连接于图3中的电容器32H的两端。在电力供给电路236中,与转换器电路54同样的转换器电路将一对输出端子电连接于导电通路14A、14B。在电力供给电路236中,输出电路256成为与输出电路56相同的结构,将一对输出端子电连接于选择电路238的导电通路238W和导电通路238Z。需要说明的是,也可以是在输出电路256与选择电路238之间设置熔断器或继电器,在输出电路256与选择电路238之间产生过电流时以切断熔断器或继电器的方式实现保护的结构。
选择电路238是从多个输出电路46、56、256被供给电力并从第一导电通路21及第二导电通路22中选择电力的供给对象的电路。选择电路238具备继电器238A、238B、238C、238D、238E、238F。选择电路238具备作为输入通路的导电通路238W、238X、238Y、238Z。
电源系统210在外部充电时,在电力供给电路36的动作时使电力供给电路236也与电力供给电路36同样地动作。并且,电源系统210在外部充电时,使选择电路238的继电器238A、238B、238C、238D、238E、238F全部为接通状态。除了这些点以外,电源系统210的“外部充电时的动作”与第一实施方式的电源系统10同样。
电源系统210在车辆行驶时的正常状态时,在电力供给电路36的动作时使电力供给电路236也与电力供给电路36同样地动作。并且,电源系统210在车辆行驶时的正常状态时,使选择电路238的继电器238A、238B、238C、238D、238E、238F全部为接通状态。除了这些点以外,电源系统210的“车辆行驶时的正常状态时的动作”与第一实施方式的电源系统10同样。需要说明的是,电源系统210在正常状态时也可以不使继电器238F为接通状态。
电源系统210在车辆行驶时,控制部18通过上述的任一判定方法来监视第一导电通路21侧及第二导电通路22侧的异常。此外,在车辆行驶时,控制部18通过上述的任一判定方法来监视电力供给电路34、36、236的异常。电力供给电路236的异常判定方法与电力供给电路34、36的异常判定方法同样。
控制部18在车辆行驶时,在通过上述的任一判定方法判定为第一导电通路21侧异常的情况下,使继电器238A、238D、238F为断开状态,使继电器238B、238C、238E为接通状态。通过该动作,输出电路46、56、256与第一导电通路21之间的通电被切断,第二导电通路22与第一导电通路21之间的通电也被切断。因此,第一导电通路21被电切离,能够将来自输出电路56、256的电力选择性地向第二导电通路22供给。在该情况下,控制部18也可以不使继电器238B、238C、238E全部为接通状态,可以使继电器238B为接通状态并使继电器238C、238E为断开状态,也可以使继电器238B为断开状态并使继电器238C、238E为接通状态。
控制部18在车辆行驶时,在通过上述的任一判定方法判定为第二导电通路22侧异常的情况下,使238D、238B、238E为断开状态,使继电器238A、238C、238F为接通状态。通过该动作,输出电路46、56、256与第二导电通路22之间的通电被切断,第二导电通路22与第一导电通路21之间的通电也被切断。因此,第二导电通路22被电切离,能够将来自输出电路46、256的电力选择性地向第一导电通路21供给。在该情况下,控制部18也可以不使继电器238A、238C、238F全部为接通状态,可以使继电器238A为接通状态并使继电器238C、238F为断开状态,也可以使继电器238A为断开状态并使继电器238C、238F为接通状态。
控制部18在车辆行驶时,在通过上述的任一判定方法判定为电力供给电路34异常的情况下(例如,判定为在输出电路46产生输出异常的情况下),使继电器238A为断开状态。在该情况下,控制部18使其他的继电器238B、238C、238D、238E、238F为接通状态。通过该动作,输出电路46与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断。需要说明的是,在该情况下,控制部18也可以不用使继电器238B、238C、238D、238E、238F全部为接通状态。
控制部18在车辆行驶时,在通过上述的任一判定方法判定为电力供给电路36异常的情况下(例如,判定为在输出电路56产生输出异常的情况下),使继电器238B为断开状态。在该情况下,控制部18使其他的继电器238A、238C、238D、238E、238F为接通状态。通过该动作,输出电路56与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断。需要说明的是,在该情况下,控制部18也可以不用使继电器238A、238C、238D、238E、238F全部为接通状态。
控制部18在车辆行驶时,在通过上述的任一判定方法判定为电力供给电路236异常的情况下(例如,判定为在输出电路256产生输出异常的情况下),使继电器238C为断开状态。在该情况下,控制部18使其他的继电器238A、238B、238D、238E、238F为接通状态。通过该动作,输出电路56与第一导电通路21及第二导电通路22之间的通电被切断。需要说明的是,在该情况下,控制部18也可以不用使继电器238A、238B、238D、238E、238F全部为接通状态。
<其他的实施方式>
本公开没有限定为通过上述记述及附图说明的实施方式。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。而且,上述或后述的实施方式的任一特征也只要不是作为必须的特征来明示就可以省略。此外,上述的实施方式也可以如下变更。
在上述实施方式中,变压器部39由多个变压器48、58等构成,但是也可以如图6的电源系统310那样,变压器部339由单一的变压器构成。图6的车载系统302是在车载系统2中将电源系统10变更为电源系统310的系统。图6的结构将图1中的多个逆变器电路42、52通过逆变器电路42进行共用化,将转换器电路44、54、输出电路46、56电连接于共用的变压器(变压器部339)的各第二线圈。图6的结构也进行与第一实施方式同样的动作,能够发挥与第一实施方式同样的效果。
在上述实施方式中,例示了构成作为规定的整流电路的输出电路46、56、256,但只要是能将输入的交流电力转换成直流电力而输出的电路即可,输出电路也可以为其他的结构的电路。
在上述实施方式中,电源系统10包含高压蓄电池11(蓄电部),但是电源系统10也可以不包含高压蓄电池11。即,电源系统10也可以是与高压蓄电池11不同的装置。
在上述实施方式中,电源系统10包含第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B(输出电压比蓄电部低的低压蓄电池)。然而,电源系统10也可以不包含第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B中的任一方或两方。即,电源系统10也可以是与第一低压蓄电池12A及第二低压蓄电池12B中的任一方或两方不同的装置。
在上述实施方式中,控制部18相当于选择控制部的一例,但是选择控制部也可以构成作为与控制部18不同的装置。
在上述实施方式中,控制部18作为第一异常检测部及第二异常检测部发挥作用,但是第一异常检测部及第二异常检测部中的一方或两方也可以由与控制部18不同的装置构成。
在上述实施方式的说明中,说明了判定为第一导电通路21侧异常的一例及判定为第二导电通路22侧异常的一例,但是没有限定为该例。例如,第一异常检测部也可以在从第一负载5、对第一负载5进行控制的控制装置等取得了异常信号的情况下判定为第一导电通路21侧异常。同样,第二异常检测部也可以在从第二负载6、对第二负载6进行控制的控制装置等取得了异常信号的情况下判定为第二导电通路22侧异常。或者,第一异常检测部也可以在第一低压蓄电池12A的SOH(States Of Health:电池健康状态)为规定值以下的劣化状态时判定为第一导电通路21侧异常。同样,第二异常检测部也可以在第二低压蓄电池12B的SOH(States Of Health)为规定值以下的劣化状态时判定为第二导电通路22侧异常。
在上述实施方式中,说明了电源系统10、210、310搭载于PHEV、EV等车辆的情况,但是没有限定于此。电源系统10、210、310也可以搭载于上述以外的种类的车辆(例如,HEV(Hybrid Electric Vehicle)),也可以搭载于车辆以外的装置。
需要说明的是,应考虑本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不是限制性内容。本发明的范围没有限定为本次公开的实施方式,意图包含由权利要求书公开的范围内或与权利要求书等同的范围内的全部变更。
标号说明
1:车辆
2:车载系统
4:高压负载
5:第一负载
5A:第一辅机类负载
5B:第一自动驾驶负载
6:第二负载
6A:第二辅机类负载
6B:第二自动驾驶负载
8:驱动部
10:电源系统
11:高压蓄电池(蓄电部)
12:低压蓄电池
12A:第一低压蓄电池
12B:第二低压蓄电池
14A:导电通路
14B:导电通路
18:控制部(选择控制部、异常电路检测部、停止控制部、输出异常检测部)
21:第一导电通路
21A:导电通路
21B:导电通路
22:第二导电通路
22A:导电通路
22B:导电通路
30:电力供给部
32:PFC转换器
32A:电感器
32B:电感器
32C:开关元件
32D:开关元件
32E:开关元件
32F:开关元件
32H:电容器
32M:端子
32N:端子
34:电力供给电路
36:电力供给电路
37:逆变器部
38:选择电路
38A:继电器
38B:继电器
38C:继电器
38X:导电通路
38Y:导电通路
38Z:导电通路
39:变压器部
42:逆变器电路
42C:开关元件
42D:开关元件
42E:开关元件
42F:开关元件
42M:端子
42N:端子
44:转换器电路
44H:电容器
44M:端子
44N:端子
46:输出电路(整流电路)
46A:二极管
46B:二极管
46C:电感器
46D:电容器
46M:输出端子
46N:输出端子
48:第一变压器
48A:第一线圈
48B:第二线圈(第一侧的第二线圈)
48C:第二线圈(第二侧的第二线圈)
48M:第一端部
48N:第二端部
52:逆变器电路
54:转换器电路
56:输出电路(整流电路)
58:变压器
58A:第一线圈
58B:第二线圈(第一侧的第二线圈)
58C:第二线圈(第二侧的第二线圈)
58M:第一端部
58N:第二端部
60A:导电通路
60B:导电通路
61A:导电通路
61B:导电通路
91:噪声滤波部
92:噪声滤波部
94:噪声滤波部
96:噪声滤波部
190:外部交流电源
202:车载系统
210:电源系统
236:电力供给电路
238:选择电路
238A:继电器
238B:继电器
238C:继电器
238D:继电器
238E:继电器
238F:继电器
238W:导电通路
238X:导电通路
238Y:导电通路
238Z:导电通路
256:输出电路(整流电路)
310:电源系统
339:变压器部。
Claims (8)
1.一种电源系统,用于车载系统,所述电源系统具备:第一导电通路,作为向第一负载供给电力的路径;第二导电通路,作为向第二负载供给电力的路径;及蓄电部,其中,
所述电源系统具备:
逆变器部,具备一个以上逆变器电路,所述逆变器电路将基于从与所述蓄电部不同的电源供给的电力的直流电力转换成交流电力而供给;
变压器部,具备从所述逆变器部被供给交流电力的一个以上的第一线圈及多个第二线圈;
转换器电路,电连接于所述多个第二线圈中的第一侧的第二线圈,将所述第一侧的第二线圈的交流电力转换成直流电力而向所述蓄电部侧供给;
多个输出电路,电连接于所述多个第二线圈中的与所述第一侧的第二线圈不同的多个第二侧的第二线圈;及
选择电路,从所述多个输出电路被供给电力,
多个所述输出电路的各个输出电路电连接于多个所述第二侧的第二线圈的各个线圈,基于所述第二侧的第二线圈的交流电力来输出直流电力,
所述选择电路从所述第一导电通路及所述第二导电通路中选择电力的供给对象。
2.根据权利要求1所述的电源系统,其中,
多个所述输出电路的各个输出电路是对于从所述第二侧的第二线圈供给的交流电力进行整流的整流电路。
3.根据权利要求1或2所述的电源系统,其中,
所述电源系统具有选择控制部,所述选择控制部对所述选择电路的选择动作进行控制,
在第一条件成立的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第二导电通路的电力供给的状态且允许向所述第一导电通路的电力供给的状态,在第二条件成立的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第一导电通路的电力供给的状态且允许向所述第二导电通路的电力供给的状态。
4.根据权利要求3所述的电源系统,其中,
所述电源系统具备:
第一异常检测部,检测所述第一导电通路侧的异常;及
第二异常检测部,检测所述第二导电通路侧的异常,
在所述第二异常检测部检测到所述第二导电通路侧的异常的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第二导电通路的电力供给的状态且允许向所述第一导电通路的电力供给的状态,在所述第一异常检测部检测到所述第一导电通路侧的异常的情况下,所述选择控制部将所述选择电路控制成切断向所述第一导电通路的电力供给的状态且允许向所述第二导电通路的电力供给的状态。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电源系统,其中,
所述逆变器部具有多个所述逆变器电路,
所述变压器部具有多个变压器,所述变压器具备所述第一线圈和所述第二侧的第二线圈,
各个所述逆变器电路电连接于各个所述变压器的所述第一线圈,向各个所述第一线圈供给交流电力,
各个所述变压器的所述第二侧的第二线圈电连接于各个所述输出电路,向各个所述输出电路供给交流电力。
6.根据权利要求5所述的电源系统,其中,
所述电源系统具备多个所述转换器电路,
多个所述变压器的各个变压器具有所述第一侧的第二线圈,
各个所述第一侧的第二线圈电连接于各个所述转换器电路,向各个所述转换器电路供给交流电力。
7.根据权利要求6所述的电源系统,其中,
所述电源系统设置有多个电力供给电路,所述电力供给电路包括所述逆变器电路、所述变压器、所述转换器电路及所述输出电路,
所述电源系统还具备:
异常电路检测部,在多个所述电力供给电路中的任一者成为异常状态的情况下,检测出成为所述异常状态的所述电力供给电路;及
停止控制部,使成为所述异常状态的所述电力供给电路的动作停止。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电源系统,其中,
所述电源系统具备:
选择控制部,控制所述选择电路的选择动作;及
输出异常检测部,在多个所述输出电路中的任一者产生输出异常的情况下,检测出产生了所述输出异常的所述输出电路,
所述选择控制部以如下方式控制所述选择电路:切断产生了所述输出异常的所述输出电路与所述第一导电通路及所述第二导电通路之间的通电,且允许未产生所述输出异常的所述输出电路与所述第一导电通路及所述第二导电通路中的至少任一者之间的通电。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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