CN115133643A - 电源切换装置 - Google Patents

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CN115133643A CN202210267084.XA CN202210267084A CN115133643A CN 115133643 A CN115133643 A CN 115133643A CN 202210267084 A CN202210267084 A CN 202210267084A CN 115133643 A CN115133643 A CN 115133643A
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古都正彦
岩田宪一
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Abstract

本发明提供一种电源切换装置，在能从电源部和蓄电部供给电力的电源系统中能够进行电源的切换，且在监视来自蓄电部的电力供给的方面有利。第1切换部在第2导电通路的电压比第1导电通路大的规定的第1状态时，从第1导电通路对第1输出通路供给电力，在规定的第2状态时，从第2导电通路对第1输出通路供给电力。第2切换部在第3导电通路的电压比第4导电通路大的规定的第3状态时，从第4导电通路对第2输出通路供给电力，在规定的第4状态时，从第3导电通路对第2输出通路供给电力。元件部在是第3导电通路的电压低于第2导电通路的电压的规定状态的情况下，允许电流从第2导电通路流向第3导电通路，在不是上述规定状态的情况下进行切断。

Description

电源切换装置
技术领域
本公开涉及电源切换装置。
背景技术
在专利文献1中，公开了车载电源装置的一个例子。专利文献1的车载电源装置是从搭载于车辆的二次电池向车载设备供给电源的车载电源装置。在该车载电源装置中，电压补偿单元在向车载设备供给的电压成为第1设定值以下的情况下，抑制向车载设备供给的电源电压的下降并进行补偿。无停电电源单元在向车载设备供给的电压成为比第1设定值小的第2设定值以下的情况下，对车载设备中的一部分供给与二次电池不同的其他二次电池的电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-28295号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1的技术是在来自主电源的电力供给中断的情况下能够基于来自其他电源的电力而对多个负载供给电力的结构，但未设想监视来自其他电源的电力供给的路径。
本公开提供一种在能够从电源部和蓄电部供给电力的电源系统中能够进行电源的切换、并且在监视来自蓄电部的电力供给这方面有利的技术。
用于解决课题的技术方案
作为本公开之一的电源切换装置是在具备电源部、蓄电部及电力通路的电源系统中用于电源的切换的电源切换装置，所述电力通路是来自所述电源部的电力的供给路径，其中，
所述电源切换装置具有：
第1导电通路，是从所述电力通路接受电力的供给的路径；
第2导电通路，是供给基于所述蓄电部的电力的路径；
第3导电通路，是供给基于所述蓄电部的电力的路径，且是与所述第2导电通路不同的路径；
第4导电通路，是从所述电力通路接受电力的供给的路径；
第1输出通路，是将电力供给到第1负载的路径；
第2输出通路，是将电力供给到第2负载的路径；
第1切换部，以在所述第1导电通路的电压大于所述第2导电通路的电压的情况下将来自所述第1导电通路的电力供给到所述第1输出通路、并在所述第1导电通路的电压小于所述第2导电通路的电压的情况下将来自所述第2导电通路的电力供给到所述第1输出通路的方式进行切换；
第2切换部，以在所述第4导电通路的电压大于所述第3导电通路的电压的情况下将来自所述第4导电通路的电力供给到所述第2输出通路、并在所述第4导电通路的电压小于所述第3导电通路的电压的情况下将来自所述第3导电通路的电力供给到所述第2输出通路的方式进行切换；以及
元件部，在是所述第3导电通路的电压低于所述第2导电通路的电压的规定状态的情况下，允许电流从所述第2导电通路流向所述第3导电通路，在不是所述规定状态的情况下，切断从所述第2导电通路流向所述第3导电通路的电流。
发明效果
本公开的技术在能够从电源部和蓄电部供给电力的电源系统中能够进行电源的切换、并且在监视来自蓄电部的电力供给这方面是有利的。
附图说明
图1是概略地示出包括第1实施方式的电源切换装置的车载系统的一个例子的电路图。
图2是说明在图1的车载系统中基于蓄电部12的电力供给停止的状态下的电力的供给状态的说明图。
图3是说明在图1的车载系统中电源切换装置进行第1供给动作和第2供给动作的状态下的电力的供给状态的说明图。
图4是说明在图1的车载系统中发生了电源失效(发生电力通路中的接地)的情况下的电力的供给状态的说明图。
标号说明
2：车载系统
3：车载用电源系统
5：电源切换装置
10：第1装置
11：电力控制装置
12：蓄电部
14：电压变换电路
16：控制部
18：放电电路
20：开关
22：开关
24：开关
26：二极管
28：二极管
30：电压检测部
31：电阻
41：导电通路
42：导电通路
43：导电通路
44：导电通路
45：导电通路
46：导电通路
47：导电通路
48：导电通路
50：第2装置
51：第1导电通路
52：第2导电通路
53：第3导电通路
54：第4导电通路
61：第1输出通路
62：第2输出通路
70：第1切换部
71：第1二极管(二极管、元件部)
72：比较电路
74：开关部
74A：FET
74B：FET
80：第2切换部
82：第2二极管
83：第3二极管
84：第4二极管(二极管、切断部)
91：电源部
94：电力通路
101：第1负载
102：第2负载
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
下面，列举本公开的实施方式来进行示例。此外，以下示例出的〔1〕～〔4〕的特征可以以不矛盾的组合进行任意组合。
〔1〕一种电源切换装置，在具备电源部、蓄电部以及电力通路的电源系统中用于电源的切换，所述电力通路是来自所述电源部的电力的供给路径，其中，
所述电源切换装置具有：
第1导电通路，是从所述电力通路接受电力的供给的路径；
第2导电通路，是供给基于所述蓄电部的电力的路径；
第3导电通路，是供给基于所述蓄电部的电力的路径，且是与所述第2导电通路不同的路径；
第4导电通路，是从所述电力通路接受电力的供给的路径；
第1输出通路，是将电力供给到第1负载的路径；
第2输出通路，是将电力供给到第2负载的路径；
第1切换部，以在规定的第1状态时将来自所述第1导电通路的电力供给到所述第1输出通路并在规定的第2状态时将来自所述第2导电通路的电力供给到所述第1输出通路的方式进行切换，所述规定的第1状态是所述第1导电通路的电压大于所述第2导电通路的电压的状态，所述规定的第2状态是所述第1导电通路的电压小于所述第2导电通路的电压的状态；
第2切换部，以在规定的第3状态时将来自所述第4导电通路的电力供给到所述第2输出通路并在规定的第4状态时将来自所述第3导电通路的电力供给到所述第2输出通路的方式进行切换，所述规定的第3状态是所述第4导电通路的电压大于所述第3导电通路的电压的状态，所述规定的第4状态是所述第4导电通路的电压小于所述第3导电通路的电压的状态；以及
元件部，在是所述第3导电通路的电压低于所述第2导电通路的电压的规定状态的情况下，允许电流从所述第2导电通路流向所述第3导电通路，在不是所述规定状态的情况下，切断从所述第2导电通路流向所述第3导电通路的电流。
上述〔1〕所记载的电源切换装置在应该从电源部经由电力通路供给的电力中断的情况下，能够利用来自蓄电部的电力来对第1负载和第2负载供给电力。而且，上述〔1〕的电源切换装置在是第3导电通路的电压低于第2导电通路的电压的规定状态的情况下，允许电流从第2导电通路流向第3导电通路，在不是上述规定状态的情况下，切断从第2导电通路流向第3导电通路的电流。即，上述电源切换装置将是否为上述规定状态反映到第3导电通路，所以，如果将第3导电通路设为监视对象，则在监视来自蓄电部的电力供给这方面是有利的。规定的第1状态既可以是第1导电通路的电压大于第2导电通路的电压的状态，也可以是第1导电通路的电压比第2导电通路的电压大了第1规定值以上的状态。规定的第2状态既可以是第1导电通路的电压小于第2导电通路的电压的状态，也可以是第1导电通路的电压比第2导电通路的电压小了第2规定值以上的状态。规定的第3状态既可以是第4导电通路的电压大于第3导电通路的电压的状态，也可以是第4导电通路的电压比第3导电通路的电压大了第3规定值以上的状态。规定的第4状态既可以是第4导电通路的电压小于第3导电通路的电压的状态，也可以是第4导电通路的电压比第3导电通路的电压小了第4规定值以上的状态。在采用第1规定值和第2规定值的情况下，第1规定值既可以与第2规定值相同，也可以不同。在采用第3规定值和第4规定值的情况下，第3规定值既可以与第4规定值相同，也可以不同。
〔2〕在上述〔1〕所记载的电源切换装置中，具有以下的特征。上述第1切换部具备开关部、驱动部及切断部，该切断部具备二极管。上述开关部设置于上述第1导电通路与上述第1输出通路之间，在接通状态时，允许上述第1导电通路与上述第1输出通路之间的导通，在断开状态时，切断上述第1导电通路与上述第1输出通路之间的导通。在上述第1导电通路的电压大于上述第2导电通路的电压的情况下或者在上述第1导电通路的电压比上述第2导电通路的电压大了第1规定值以上的情况下，上述驱动部将上述开关部设为接通状态，在上述第1导电通路的电压小于上述第2导电通路的电压的情况下或者在上述第1导电通路的电压比上述第2导电通路的电压小了第2规定值以上的情况下，上述驱动部将上述开关部设为断开状态。上述第2导电通路与上述切断部的二极管的阳极电连接，上述第1输出通路与上述切断部的二极管的阴极电连接。
上述〔2〕所记载的电源切换装置在第1导电通路的电压相对地大于第2导电通路的电压的状态下，通过将开关部设为接通状态，从而能够以抑制损失的方式将基于电源部的电力供给到第1输出通路。另一方面，〔2〕的电源切换装置在第1导电通路的电压相对地小于第2导电通路的电压的状态下，能够立即将基于蓄电部的电力经由二极管供给到第1输出通路。
〔3〕在上述〔2〕所记载的电源切换装置中，具有以下的特征。上述第2切换部具备第2二极管和第3二极管。上述第2二极管的阳极与上述第4导电通路电连接，上述第2二极管的阴极与上述第2输出通路电连接。上述第3二极管的阳极与上述第3导电通路电连接，上述第3二极管的阴极与上述第2输出通路电连接。
上述〔3〕所记载的电源切换装置能够更简单地实现如下结构：在基于电源部的电源电压相对地高的情况下，基于电源部而对第2输出通路进行电力供给，在由于失效等而电源电压相对地下降的情况下，能够基于蓄电部而立即对第2输出通路进行电力供给。
〔4〕在上述〔1〕至上述〔3〕中的任一项所述的电源切换装置中，具有以下的特征。上述电源切换装置具有电力控制装置，该电力控制装置控制来自上述蓄电部的电力供给。上述电力控制装置进行第1切换动作、第2切换动作及检测动作。上述第1切换动作是在将基于上述蓄电部的电力供给到上述第2导电通路的第1供给动作与使从上述蓄电部向上述第2导电通路的电力供给停止的第1停止动作之间进行切换的动作。上述第2切换动作是在将基于上述蓄电部的电力供给到上述第3导电通路的第2供给动作与使从上述蓄电部向上述第3导电通路的电力供给停止的第2停止动作之间进行切换的动作。上述检测动作是在进行上述第1供给动作和上述第2停止动作的状态下检测上述第3导电通路的电压的动作。
上述〔4〕所记载的电源切换装置能够将基于蓄电部的电力输出到各个分开的路径(第2导电通路和第3导电通路的每个)，能够单独地切换向各路径的输出。而且，该电源切换装置将一方的路径(第3导电通路)兼用于输出和监视，能够确认是否合适地进行来自另一方的路径(第2导电通路)的输出，所以，能够通过更简单的结构来实现对是否适当地进行来自蓄电部的电力供给的监视。
[本公开的实施方式的详细内容]
<第1实施方式>
1.车载系统的概要
在图1中示出车载系统2。图1的车载系统2主要具备车载用电源系统3、第1负载101和第2负载102。车载用电源系统3在以下说明中也称为电源系统3。车载系统2是通过电源系统3对多个负载供给电力而使多个负载进行动作的系统。在图1中，作为多个负载，示例出第1负载101和第2负载102，但也可以在车载系统2中设置它们以外的负载。
第1负载101是搭载于车辆的电气部件。第1负载101接受经由第1输出通路61供给的电力而进行动作。对第1负载101的种类没有限定。作为第1负载101，能够采用公知的各种车载部件。第1负载101既可以具有多个电气部件，也可以是单个电气部件。
第2负载102是搭载于车辆的电气部件。第2负载102接受经由第2输出通路62供给的电力而进行动作。作为第2负载102，能够采用公知的各种车载部件。第2负载102既可以具有多个电气部件，也可以是单个电气部件。第1负载101与第2负载102既可以是同种负载，也可以是不同种类的负载。
电源系统3是将电力供给到在车载系统2中包括的多个负载的系统。电源系统3作为将电源部91或者蓄电部12设为电力供给源而将电力供给到第1负载101和第2负载102的系统而构成。电源系统3是能够从电源部91将电力供给到第1负载101和第2负载102、在由于故障等而来自电源部91的电力供给中断的情况下能够从蓄电部12将电力供给到第1负载101和第2负载102的系统。
2.电源系统的概要
电源系统3具备电源部91、蓄电部12、电力通路94以及电源切换装置5，该电力通路94是来自电源部91的电力的供给路径。
电源部91是能够向第1负载101和第2负载102供给电力的车载用电源。电源部91例如作为铅电池等公知的车载电池而构成。电源部91既可以由铅电池以外的电池构成，也可以代替电池或者除电池之外，还具有电池以外的电源单元。电源部91将正极电连接到电力通路94，并将负极电连接到地。电源部91将恒定值的直流电压施加到电力通路94。电源部91施加到电力通路94的电压也可以相对于上述恒定值稍微变动。
蓄电部12是至少在来自电源部91的电力供给中断时成为电力供给源的电源。蓄电部12例如由双电层电容器(EDLC)等公知的蓄电单元构成。蓄电部12既可以由双电层电容器以外的电容器构成，也可以代替电容器或者除电容器之外，还具备其他蓄电单元(电池等)。蓄电部12将正极电连接到导电通路45，并将负极电连接到地。蓄电部12的输出电压(由蓄电部12施加到导电通路45的电压)既可以大于也可以小于电源部91的输出电压(由电源部91施加到电力通路94的电压)。
在本说明书中，只要没有特别限定，电压是指相对于地电位(例如0V)的电压，是与地电位的电位差。例如，施加到电力通路94的电压是指电力通路94的电位与地电位的电位差。
电力通路94是传送基于电源部91的电力的路径。在图1的例子中，电力通路94是被施加电源部91的输出电压的路径。电力通路94与第1导电通路51、第4导电通路54电连接。在电力通路94中也可以设置继电器、开关，也可以能够通过继电器、开关来切断电力通路94的导通。
3.电源切换装置的结构
电源切换装置5是在电源系统3中用于电源的切换的装置。电源切换装置5主要具备第1装置10和第2装置50。
第1装置10是能够输出基于蓄电部12的电力的备份装置。第1装置10具备蓄电部12、开关20、22、24、电力控制装置11和导电通路41、42、43、44、45。第1装置10能够将基于蓄电部12的电力分别输出到第2导电通路52和第3导电通路53。
电力控制装置11是控制来自蓄电部12的电力供给的装置。电力控制装置11具备电压变换电路14、控制部16、放电电路18、二极管26、28、导电通路46、47、48、电压检测部30等。
电压变换电路14例如由DC-DC转换器等构成。电压变换电路14能够进行使施加到导电通路42的直流电压降压或者升压而将输出电压施加到导电通路45的第1变换动作。例如在开关22成为接通状态时，电压变换电路14进行第1变换动作，从而对蓄电部12供给基于来自电源部91的电力的充电电流。电压变换电路14能够进行使施加到导电通路45的直流电压降压或者升压而将输出电压施加到导电通路42、47的第2变换动作。例如在开关22是断开状态并且开关24是接通状态时，电压变换电路14进行第2变换动作，从而将基于来自蓄电部12的电力的直流电压施加到导电通路42、43和第2导电通路52。电压变换电路14的动作通过控制部16来控制。
放电电路18设置于导电通路48与导电通路44之间，能够进行基于施加到导电通路48的电压而将放电电流供给到导电通路44的放电动作以及使该放电动作停止的停止动作。放电电路18既可以由将导电通路48与导电通路44之间在导通状态与非导通状态之间进行切换的开关构成，也可以由DC-DC转换器构成。在开关20成为接通状态的情况下，或者在电压变换电路14对导电通路47施加输出电压的情况下，放电电路18进行放电动作，从而将基于来自蓄电部12的电力的直流电压施加到导电通路44和第3导电通路53。
导电通路45是与蓄电部12的正极电连接的导电通路。例如，导电通路45以自身的电位成为与蓄电部12的正极的电位相同的电位的方式短路。开关20是将导电通路45与导电通路46之间在导通状态(短路状态)与非导通状态(切断状态)之间进行切换的元件。导电通路46是使开关20的一端与二极管26的阳极短路的导电通路。二极管26是自身的阳极与导电通路46电连接且自身的阴极与导电通路48电连接的元件。开关20是将导电通路45与导电通路46之间在导通状态与非导通状态之间进行切换的元件。在开关20是接通状态时，对二极管26的阳极施加蓄电部12的输出电压，二极管26的阳极与蓄电部12的正极成为相同电位。在开关20是断开状态时，使导电通路45与导电通路46电分离，切断导电通路45与导电通路46之间的导通。
导电通路47是能够作为来自电压变换电路14的输出路径发挥功能的导电通路。二极管28是自身的阳极与导电通路47电连接且自身的阴极与导电通路48电连接的元件。导电通路48是与放电电路18的一端电连接的导电通路。
导电通路41是与电力通路94电连接的导电通路。导电通路41的电位设为与电力通路94的电位相同的电位。导电通路43是与第2导电通路52电连接的导电通路。导电通路43的电位设为与第2导电通路52的电位相同的电位。导电通路42是介于导电通路41与导电通路43之间的导电通路。导电通路42在开关22是接通状态时，成为与导电通路41相同的电位或者大致相同的电位。导电通路42在开关24是接通状态时，成为与导电通路43相同的电位或者大致相同的电位。导电通路42与电压变换电路14的一端电连接，在第1变换动作时设为输入侧的导电通路，在第2变换动作时设为输出侧的导电通路。
此外，开关20、22、24既可以是FET等半导体开关，也可以是机械式继电器。
控制部16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16还作为运算处理部发挥功能。控制部16进行使电压变换电路14进行上述第1变换动作的第1控制以及使电压变换电路14进行上述第2变换动作的第2控制。控制部16进行使放电电路18进行上述放电动作的第3控制以及使放电电路18进行上述停止动作的第4控制。
电压检测部30是输出能够确定施加到第3导电通路53的电压的值的值即模拟电压值的电路。电压检测部30既可以是将与施加到第3导电通路53的电压的值相同的电压值输入到控制部16的电路，也可以是将与施加到第3导电通路53的电压的值成比例的值输入到控制部16的电路。在图1的例子中，将电压检测部30设为由电阻31、32组成的分压电路，将通过分压电路对施加到第3导电通路53的电压的值进行分压而得到的值作为检测值输入到控制部16。
第2装置50是对将供给到第1负载101的电力设为基于电源部91的电力还是设为基于蓄电部12的电力进行切换的装置。第2装置50也是对将供给到第2负载102的电力设为基于电源部91的电力还是设为基于蓄电部12的电力进行切换的装置。
第2装置50具备第1导电通路51、第2导电通路52、第3导电通路53、第4导电通路54、第1输出通路61、第2输出通路62、第1切换部70、第2切换部80和第4二极管84。
第1导电通路51是从电力通路94接受电力的供给的路径。第1导电通路51与电力通路94电连接。第1导电通路51的电位设为与电力通路94的电位相同的电位。
第2导电通路52是供给基于蓄电部12的电力的路径。第2导电通路52与导电通路43电连接。第2导电通路52的电位设为与导电通路43的电位相同的电位。在开关24是接通状态时，第2导电通路52的电位设为与导电通路42的电位相同的电位或者大致相同的电位。
第3导电通路53是供给基于蓄电部12的电力的路径，且是与第2导电通路52不同的路径。第3导电通路53与导电通路44电连接。第3导电通路53的电位设为与导电通路44的电位相同的电位。
第1输出通路61是将电力供给到第1负载101的路径。第1输出通路61与第1负载101电连接。例如，将施加到第1输出通路61的电压施加到第1负载101的一端。
第2输出通路62是将电力供给到第2负载102的路径。第2输出通路62与第2负载102电连接。例如，将施加到第2输出通路62的电压施加到第2负载102的一端。
第4二极管84相当于元件部的一个例子。第4二极管84将自身的阳极电连接到第2导电通路52，并将自身的阴极电连接到第3导电通路53。第4二极管84的阳极的电位设为与第2导电通路52的电位相同的电位。第4二极管84的阴极的电位设为与第3导电通路53的电位相同的电位。第4二极管84在是第3导电通路53的电压低于第2导电通路52的电压的规定状态的情况下，允许电流从第2导电通路52流向第3导电通路53，在不是上述规定状态的情况下，切断从第2导电通路52流向第3导电通路53的电流。具体来说，在第2导电通路52的电位比第3导电通路53的电位大到超过第4二极管84的正向电压Vf的程度的情况下，电流从第2导电通路52流向第3导电通路53，在不是这样的情况下，电流不从第2导电通路52流向第3导电通路53。
第1切换部70是对用于将电力供给到第1输出通路61的电源进行切换的电路。第1切换部70具备开关部74、相当于驱动部的一个例子的比较电路72以及相当于切断部的一个例子的第1二极管71。
比较电路72(驱动部)是在第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压大的情况或者大了第1规定值以上的情况下将开关部74设为接通状态、并在第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压小的情况或者小了第2规定值以上的情况下将开关部74设为断开状态的电路。比较电路72例如作为公知的迟滞比较器而构成。在采用第1规定值和第2规定值的情况下，第1规定值与第2规定值既可以相同，也可以不同。第1规定值和第2规定值既可以是0，也可以是正值。比较电路72例如在第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压大了第1规定值以上的情况下，输出L电平的电压信号。比较电路72当在输出L电平的电压信号的状态下切换到第1导电通路51的电压小于第2导电通路52的电压的状态的情况下，切换到输出H电平的电压信号的状态。在该情况下，第1规定值是大于0且小于第1导电通路51的电压和第2导电通路52的电压的正值。比较电路72当在输出H电平的电压信号的状态下切换到第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压大了第1规定值以上的状态的情况下，切换到输出L电平的电压信号的状态。上述L电平的电压信号是指示开关部74的接通动作的信号。上述H电平的电压信号是指示开关部74的断开动作的信号。
此外，比较电路72也可以作为其他结构的迟滞比较器而构成。例如，比较电路72也可以以在第1导电通路51的电压大于第2导电通路52的电压的情况下将开关部74设为接通状态、并在第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压小了第2规定值以上的情况下将开关部74设为断开状态的方式进行动作。例如，比较电路72也可以在第1导电通路51的电压大于第2导电通路52的电压的情况下输出L电平的电压信号，当在输出L电平的电压信号的状态下切换到第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压小了第2规定值以上的状态的情况下，切换到输出H电平的电压信号的状态，当在输出H电平的电压信号的状态下切换到第1导电通路51的电压大于第2导电通路52的电压的状态的情况下，切换到输出L电平的电压信号的状态。或者，比较电路72也可以作为一般的比较器而构成，在该情况下，能够在第1导电通路51的电压大于第2导电通路52的电压的情况下，输出L电平的电压信号，将开关部74设为接通状态，在第1导电通路51的电压小于第2导电通路52的电压的情况下，输出H电平的电压信号，将开关部74设为断开状态。
开关部74设置于第1导电通路51与第1输出通路61之间，在接通状态时允许第1导电通路51与第1输出通路61之间的导通，在断开状态时切断第1导电通路51与第1输出通路61之间的导通。开关部74具有相互反向配置且串联连接的一对FET74A、74B。FET74A、74B例如作为P沟道型的FET(Field effect transistor，场效应晶体管)而构成。开关部74在被从比较电路72输出H电平的电压信号的情况下，FET74A、74B均成为断开状态，在双向上切断第1导电通路51与第1输出通路61之间的通电。开关部74在被从比较电路72输出L电平的电压信号的情况下，FET74A、74B均成为接通状态，在双向上允许第1导电通路51与第1输出通路61之间的通电。
第2导电通路52与第1二极管71(切断部)的阳极电连接，第1输出通路61与第1二极管71的阴极电连接。第1二极管71的阳极的电位设为与第2导电通路52的电位相同的电位。第1二极管71的阴极的电位设为与第1输出通路61的电位相同的电位。第1二极管71在第2导电通路52的电位比第1输出通路61的电位大到超过第1二极管71的正向电压Vf的程度的情况下，使电流从第2导电通路52流向第1输出通路61，在不是这样的情况下，不使电流从第2导电通路52流向第1输出通路61。
这样构成的第1切换部70在第1导电通路51的电压相对地大于第2导电通路52的电压的规定的第1状态时(具体来说，在至少第1导电通路51的电压比第2导电通路52的电压大了第1规定值以上的情况下)，将开关部74设为接通状态，将来自第1导电通路51的电力供给到第1输出通路61。在开关部74是接通状态时，将与第1导电通路51等同的电压(大于第2导电通路52的电压)施加到第1输出通路61，所以，电流不从第2导电通路52流向第1输出通路61。另一方面，第1切换部70在第1导电通路51的电压相对地小于第2导电通路52的电压的规定的第2状态时(具体来说，在至少第1导电通路51的电压小于第2导电通路52的电压的情况下)，将开关部74设为断开状态，将来自第2导电通路52的电力供给到第1输出通路61。在开关部74是断开状态时，切断从第1导电通路51向第1输出通路61的电力供给，所以，第1输出通路61的电压低于第2导电通路52的电压，电流从第2导电通路52经由第1二极管71流到第1输出通路61。
第2切换部80具备第2二极管82和第3二极管83。对第2二极管82的阳极电连接第4导电通路54，并且施加基于电源部91的电压。第2二极管82的阴极与第2输出通路62电连接。第2二极管82的阳极的电位设为与电力通路94和第4导电通路54的电位相同的电位。第2二极管82的阴极的电位设为与第2输出通路62的电位相同的电位。第3二极管83的阳极与第3导电通路53电连接。第3二极管的阴极与第2输出通路62电连接。第3二极管83的阳极的电位设为与第3导电通路53的电位相同的电位。第3二极管83的阴极的电位设为与第2输出通路62的电位相同的电位。第2切换部80将第4导电通路54的电压大于第3导电通路53的电压的情况设为“规定的第3状态”，在该第3状态时，将来自第4导电通路54的电力供给到第2输出通路62。第2切换部80将第4导电通路54的电压小于第2导电通路52的电压的情况设为“规定的第4状态”，在该第4状态时，以将来自第2导电通路52的电力供给到第2输出通路62的方式进行切换。具体来说，在第4导电通路54的电压大于第3导电通路53的电压的情况下，电流从电力通路94和第4导电通路54经由第2二极管82流到第2输出通路62，电流不从第3导电通路53流向第2输出通路62。在第3导电通路53的电压大于第4导电通路54的电压的情况下，电流从第3导电通路53经由第3二极管83流到第2输出通路62，电流不从第4导电通路54流向第2输出通路62。
4.电源切换装置的动作
在电源切换装置5中，电力控制装置11进行第1切换动作、第2切换动作和检测动作。第1切换动作是在将基于蓄电部12的电力供给到第2导电通路52的第1供给动作与使从蓄电部12向第2导电通路52的电力供给停止的第1停止动作之间进行切换的动作。
控制部16在进行第1供给动作的情况下，以将开关22设为断开状态、将开关24设为接通状态的方式控制开关22、24，使电压变换电路14进行第2变换动作。进行第2变换动作时的电压变换电路14的输出电压的目标值是比电源部91施加到电力通路94的电压的值稍小的值，是比使第1负载101进行动作所需的最低电压大的值。控制部16在上述目标值大于由蓄电部12施加到导电通路45的电压(蓄电部12的输出电压)的情况下，控制成使电压变换电路14进行升压动作来作为第2变换动作，将上述目标值的电压输出到导电通路42。控制部16在上述目标值小于由蓄电部12施加到导电通路45的电压(蓄电部12的输出电压)的情况下，控制成使电压变换电路14进行降压动作来作为第2变换动作，将上述目标值的电压输出到导电通路42。此外，即使通过上述第2变换动作而将目标值的电压输出到导电通路42，只要电流不经由二极管71、84流过，则也能够抑制来自蓄电部12的电力的消耗。
控制部16在进行上述第1停止动作的情况下，例如使电压变换电路14的动作停止。在第1停止动作时，开关22既可以设为断开状态，也可以设为接通状态。在第1停止动作时，开关24既可以设为断开状态，也可以设为接通状态。此外，第1停止动作也可以是在使电压变换电路14进行动作的同时将开关24设为断开状态的动作。
第2切换动作是在将基于蓄电部12的电力供给到第3导电通路53的第2供给动作与停止从蓄电部12经由放电电路18向第3导电通路53供给电力的第2停止动作之间进行切换的动作。
控制部16在进行第2供给动作的情况下，在进行将开关20设为接通状态的控制或者使电压变换电路14将电压输出到导电通路47的控制中的至少某一方的同时，使放电电路18进行放电动作。通过第2供给动作施加到导电通路44和第3导电通路53的电压是比电源部91施加到电力通路94的电压的值稍小的值，是比使第2负载102进行动作所需的最低电压大的值。
接下来的说明关于电源系统3的动作。
电源系统3即使搭载有车载系统2的车辆是动作停止状态(在点火开关等启动开关为断开状态的情况下)，也将基于电源部91的电压(例如，与电源部91的输出电压等同的电压)施加到电力通路94、第1导电通路51、第4导电通路54。此外，电源系统3在上述动作停止状态时，不进行上述第1供给动作、第2供给动作，以不从蓄电部12向第2导电通路52和第3导电通路53供给电力的方式切断。在该情况下，如果是将基于电源部91的合适电压施加到第1导电通路51和第4导电通路54的正常状态，并且电力控制装置11未进行第1供给动作和第2供给动作，则基于来自电源部91的电力，将电力供给到第1输出通路61和第2输出通路62。在图2中示出该情况下的电力供给状态，在是上述正常状态并且电力控制装置11未进行第1供给动作和第2供给动作的情况下，按图2所示的箭头所示的路径供给电力。
电源系统3在预定的规定的开始条件成立的情况下，电力控制装置11开始上述第1供给动作和上述第2供给动作。规定的开始条件既可以是“车辆成为启动状态”这样的条件，也可以是“从车辆启动起经过一定时间”这样的条件，也可以是“蓄电部12的输出电压达到规定值以上”这样的条件，也可以是其他条件。例如，电力控制装置11在搭载有车载系统2的车辆成为启动状态的情况下(在点火开关等启动开关成为接通状态的情况下)，判定为规定的开始条件成立，开始第1供给动作和第2供给动作。此外，在以下说明中，电力控制装置11进行第1供给动作和第2供给动作的期间是通常动作期间，电力控制装置11进行后述的检测动作的期间是检测动作期间。
在电力控制装置11进行第1供给动作和第2供给动作的通常动作期间，对第2导电通路52施加基于第1供给动作的规定的第1电压(上述目标值的电压)，对第3导电通路53施加基于第2供给动作的规定的第2电压(基于来自放电电路18的放电的电压)。上述第1电压与上述第2电压既可以相同，也可以不同。在上述通常动作期间内，在第1导电通路51的电压大于第2导电通路52的电压的情况下，按图3中的箭头F1所示的路径将基于电源部91的电力供给到第1输出通路61，在第1导电通路51的电压小于第2导电通路52的电压的情况下，按图3中的箭头F2所示的路径将基于蓄电部12的电力供给到第1输出通路61。另外，在通常动作期间，在第4导电通路54的电压大于第3导电通路53的电压的情况下，按图3中的箭头F3所示的路径将基于电源部91的电力供给到第2输出通路62，在第4导电通路54的电压小于第3导电通路53的电压的情况下，按图3中的箭头F4所示的路径将基于蓄电部12的电力供给到第2输出通路62。因为进行这样的动作，所以，例如即使在上述通常动作期间，在图4所示的位置P1处发生接地而不再将基于电源部91的电压施加到第1导电通路51和第4导电通路54，也立即按图4的箭头F5、F6所示的路径将基于蓄电部12的电力供给到第1负载101和第2负载102。另外，在该情况下，FET74A、74B均切换到断开状态，所以，也能够抑制按箭头F5的路径供给的电力绕到接地部分那样的状况。
进一步地，电力控制装置11还能够在规定的检测动作期间进行检测动作。检测动作期间是从预定的检测开始条件成立起至检测动作完成的期间。检测开始条件既可以是“车辆的启动开关从断开状态变成接通状态”这样的条件，也可以是“从上次的检测动作的结束起经过一定期间”这样的条件，也可以是“从车辆的启动起经过一定期间”这样的条件，也可以是其他条件。电力控制装置11在上述检测开始条件成立的情况下，开始检测动作。检测动作是在进行第1供给动作和第2停止动作的状态下检测第3导电通路53的电压的动作。具体来说，电力控制装置11在以将规定电压(目标值的电压)施加到第2导电通路52的方式进行第1供给动作的同时，在以使电流不从放电电路18流向导电通路44的方式使放电动作的停止(第2停止动作)持续的状态下，由控制部16检测第3导电通路53的电压。如果通过上述检测动作检测到的第3导电通路53的电压大于阈值，则控制部16判定为正常，如果通过上述检测动作检测到的第3导电通路53的电压小于阈值，则控制部16判定为异常。该判定中使用的阈值是大于0且小于上述目标值的值。电力控制装置11也可以当在上述检测动作中判定为异常的情况下，指示使具有显示功能的装置、具有发音功能的装置进行表示有异常的意思的通知(例如，由搭载于车辆的显示器进行的异常显示、由蜂鸣器、报警器进行的声音通知等)。
5.效果的例子
电源切换装置5在应该从电源部91经由电力通路94供给的电力中断的情况下，能够利用来自蓄电部12的电力来对第1负载101和第2负载102供给电力。而且，电源切换装置5在是第3导电通路53的电压低于第2导电通路52的电压的规定状态的情况下，允许电流从第2导电通路52流向第3导电通路53，在不是规定状态的情况下，切断从第2导电通路52流向第3导电通路53的电流。即，电源切换装置5将是否为规定状态反映到第3导电通路53，所以，如果将第3导电通路53设为监视对象，则在监视来自蓄电部12的电力供给这方面是有利的。
电源切换装置5在第1导电通路51的电压大于第2导电通路52的电压的情况下，通过将开关部74设为接通状态，从而能够以抑制损失的方式将基于电源部91的电力供给到第1输出通路61。另一方面，电源切换装置5在第1导电通路51的电压小于第2导电通路52的电压的情况下，能够立即将基于蓄电部12的电力经由第1二极管71供给到第1输出通路61。
电源切换装置5因为具有第2切换部80，所以，在基于电源部91的电源电压相对高的情况下(具体来说，在第4导电通路54的电压大于第3导电通路53的电压的情况下)，能够基于电源部91将电力供给到第2输出通路62。另一方面，在由于失效等而电源电压相对地下降的情况下(具体来说，在第4导电通路54的电压小于第3导电通路53的电压的情况下)，基于蓄电部12立即将电力供给到第2输出通路62。电源切换装置5能够通过第2切换部80的存在而简单地实现这样的功能。
电源切换装置5能够将基于蓄电部12的电力输出到各个分开的路径(第2导电通路52和第3导电通路53的每个)，能够单独地切换向各路径的输出。而且，该电源切换装置5将一方的路径(第3导电通路53)兼用于输出和监视，能够确认是否合适地进行来自另一方的路径(第2导电通路52)的输出，所以，能够通过更简单的结构来实现对是否适当地进行来自蓄电部12的电力供给的监视。
<其他实施方式>
本公开不限定于通过上述叙述和附图来说明的实施方式。例如，上述或者后述的实施方式的特征在不矛盾的范围内能够进行所有的组合。另外，上述或者后述的实施方式的任一特征只要未明示为必需的，则都能够省略。进一步地，上述实施方式也可以进行如下变更。
在上述的实施方式中，蓄电部12是电源切换装置5的一部分，但蓄电部12也可以设置于电源切换装置5的外部。
在上述的实施方式中，第1装置10是电源切换装置5的一部分，但第1装置10也可以设置于电源切换装置5的外部。
在上述的实施方式中，作为元件部而示例出第1二极管71，但元件部也可以是在被从比较电路72输出L电平的电压信号时进行接通动作而使第2导电通路52与第1输出通路61之间导通、在被输出H电平的电压信号时进行断开动作而将第2导电通路52与第1输出通路61之间切断的开关。
在上述的实施方式中，作为第2切换部的一个例子而示例出第2切换部80，但第2切换部也可以与第1切换部70同样地构成。在上述的实施方式中，作为第1切换部的一个例子而示例出第1切换部70，但第1切换部也可以与第2切换部80同样地构成。
应该理解，本次公开的实施方式在所有方面都是示例性的，而非限制性的。本发明的范围不限定于本次公开的实施方式，通过权利要求书来表示，旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。

Claims (4)

1.一种电源切换装置，在具备电源部、蓄电部及电力通路的电源系统中用于电源的切换，所述电力通路是来自所述电源部的电力的供给路径，其中，
所述电源切换装置具有：
第1导电通路，是从所述电力通路接受电力的供给的路径；
第2导电通路，是供给基于所述蓄电部的电力的路径；
第3导电通路，是供给基于所述蓄电部的电力的路径，且是与所述第2导电通路不同的路径；
第4导电通路，是从所述电力通路接受电力的供给的路径；
第1输出通路，是将电力供给到第1负载的路径；
第2输出通路，是将电力供给到第2负载的路径；
第1切换部，以在规定的第1状态时将来自所述第1导电通路的电力供给到所述第1输出通路并在规定的第2状态时将来自所述第2导电通路的电力供给到所述第1输出通路的方式进行切换，所述规定的第1状态是所述第1导电通路的电压大于所述第2导电通路的电压的状态，所述规定的第2状态是所述第1导电通路的电压小于所述第2导电通路的电压的状态；
第2切换部，以在规定的第3状态时将来自所述第4导电通路的电力供给到所述第2输出通路并在规定的第4状态时将来自所述第3导电通路的电力供给到所述第2输出通路的方式进行切换，所述规定的第3状态是所述第4导电通路的电压大于所述第3导电通路的电压的状态，所述规定的第4状态是所述第4导电通路的电压小于所述第3导电通路的电压的状态；以及
元件部，在是所述第3导电通路的电压低于所述第2导电通路的电压的规定状态的情况下，允许电流从所述第2导电通路流向所述第3导电通路，在不是所述规定状态的情况下，切断从所述第2导电通路流向所述第3导电通路的电流。
2.根据权利要求1所述的电源切换装置，其中，
所述第1切换部具备开关部、驱动部及切断部，该切断部具备二极管，
所述开关部设置于所述第1导电通路与所述第1输出通路之间，在接通状态时，允许所述第1导电通路与所述第1输出通路之间的导通，在断开状态时，切断所述第1导电通路与所述第1输出通路之间的导通，
在所述第1导电通路的电压大于所述第2导电通路的电压的情况下或者在所述第1导电通路的电压比所述第2导电通路的电压大了第1规定值以上的情况下，所述驱动部将所述开关部设为接通状态，在所述第1导电通路的电压小于所述第2导电通路的电压的情况下或者在所述第1导电通路的电压比所述第2导电通路的电压小了第2规定值以上的情况下，所述驱动部将所述开关部设为断开状态，
所述第2导电通路与所述切断部的二极管的阳极电连接，所述第1输出通路与所述切断部的二极管的阴极电连接。
3.根据权利要求2所述的电源切换装置，其中，
所述第2切换部具备第2二极管和第3二极管，
所述第2二极管的阳极与所述第4导电通路电连接，所述第2二极管的阴极与所述第2输出通路电连接，
所述第3二极管的阳极与所述第3导电通路电连接，所述第3二极管的阴极与所述第2输出通路电连接。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电源切换装置，其中，
所述电源切换装置具有电力控制装置，该电力控制装置控制来自所述蓄电部的电力供给，
所述电力控制装置进行第1切换动作、第2切换动作及检测动作，
所述第1切换动作是在将基于所述蓄电部的电力供给到所述第2导电通路的第1供给动作与使从所述蓄电部向所述第2导电通路的电力供给停止的第1停止动作之间进行切换的动作，
所述第2切换动作是在将基于所述蓄电部的电力供给到所述第3导电通路的第2供给动作与使从所述蓄电部向所述第3导电通路的电力供给停止的第2停止动作之间进行切换的动作，
所述检测动作是在进行所述第1供给动作和所述第2停止动作的状态下检测所述第3导电通路的电压的动作。
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