JP2017063527A - Power source system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power source system capable of making determination about whether or not a switch provided between a negative electrode of a capacitor and the ground in order to stop charging the capacitor when a DC-DC converter outputs an overvoltage is at fault.SOLUTION: A power source system 1 comprises: a DC-DC converter 13 for regulating the voltage value of an input power; a capacitor 14 for accumulating the power regulated in voltage value; a switch 16 provided between a negative electrode of the capacitor and the ground; a current-supply circuit 132 for supplying a current to the switch with a timing when the DC-DC converter does not perform the action of regulating the voltage value; and a control part 131 which makes determination about whether or not the switch is at fault according to whether or not a current flows from the current-supply circuit to the switch when the switch is controlled and turned OFF from ON and when the switch is controlled and turned ON from OFF.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system.

近年、車両減速時にオルタネータにより発電された回生電力を蓄電するために、補機バッテリの他にキャパシタを含む電源システムが搭載された車両がある。こうしたキャパシタには、ＤＣ−ＤＣ（Direct Current - Direct Current）コンバータにより回生電力の電圧値が調整された上で蓄電される。ＤＣ−ＤＣコンバータの不具合等に起因してキャパシタの定格電圧を超える過電圧がＤＣ−ＤＣコンバータからキャパシタへ出力された場合、キャパシタが破損する可能性がある。そこで、キャパシタに過電圧が印加されることを防止するために、次のように構成することが考えられる。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータとキャパシタとの間にスイッチが設けられる。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータからの出力が過電圧であることが検出されると、スイッチがオフにされてキャパシタへの充電が停止される。   In recent years, there are vehicles equipped with a power supply system including a capacitor in addition to an auxiliary battery in order to store regenerative power generated by an alternator during vehicle deceleration. Such capacitors are charged after the voltage value of regenerative power is adjusted by a DC-DC (Direct Current-Direct Current) converter. When an overvoltage exceeding the rated voltage of the capacitor is output from the DC-DC converter to the capacitor due to a failure of the DC-DC converter or the like, the capacitor may be damaged. Therefore, in order to prevent an overvoltage from being applied to the capacitor, it is conceivable to configure as follows. That is, a switch is provided between the DC-DC converter and the capacitor. When it is detected that the output from the DC-DC converter is an overvoltage, the switch is turned off and charging of the capacitor is stopped.

なお、関連する技術として特許文献１に記載の技術がある。   In addition, there exists a technique of patent document 1 as a related technique.

特開２０１０−８１５３号公報JP 2010-8153 A

上記の構成では、過電圧が検出されない場合にはスイッチが正常にオンにされ、過電圧が検出された場合にはスイッチが正常にオフにされることが要求される。このため、上記の構成が採られた電源システムの信頼性を高めるためには、スイッチの故障の有無が判定できることが望ましい。   In the above configuration, when an overvoltage is not detected, the switch is normally turned on, and when an overvoltage is detected, the switch is normally turned off. For this reason, in order to improve the reliability of the power supply system having the above-described configuration, it is desirable that the presence or absence of a switch failure can be determined.

しかしながら、キャパシタの負極とグランドとの間にスイッチが設けられる場合には、キャパシタの負極側がグランドに対してフローティング状態となる。このため、キャパシタの負極とグランドとの間の電位差に基づいてスイッチのオフ故障及びオン故障の有無を判定することはできない。   However, when a switch is provided between the negative electrode of the capacitor and the ground, the negative electrode side of the capacitor is in a floating state with respect to the ground. For this reason, it is impossible to determine the presence or absence of an off failure and an on failure of the switch based on the potential difference between the negative electrode of the capacitor and the ground.

本発明の一側面に係る目的は、ＤＣ−ＤＣコンバータから過電圧が出力された場合にキャパシタへの充電を停止させるために該キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチの故障の有無を判定できる電源システムを提供することを目的とする。   An object of one aspect of the present invention is to determine whether or not a switch provided between the negative electrode of the capacitor and the ground has failed in order to stop charging of the capacitor when an overvoltage is output from the DC-DC converter. An object is to provide a power supply system that can be determined.

本発明に係る一つの形態である電源システムは、ＤＣ−ＤＣコンバータ、キャパシタ、スイッチ、電流供給回路、及び制御部を含む。
ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力された電力の電圧値を調整する。キャパシタは、電圧値が調整された電力を蓄電する。スイッチは、キャパシタの負極とグランドとの間に設けられる。 A power supply system according to one aspect of the present invention includes a DC-DC converter, a capacitor, a switch, a current supply circuit, and a control unit.
The DC-DC converter adjusts the voltage value of the input power. The capacitor stores electric power whose voltage value is adjusted. The switch is provided between the negative electrode of the capacitor and the ground.

電流供給回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータが電圧値の調整動作を行っていないタイミングでスイッチに電流を供給する。制御部は、スイッチをオン状態からオフ状態に制御した場合に電流供給回路からスイッチに電流が流れるか否かに従ってスイッチの故障の有無を判定する。また、制御部は、スイッチをオフ状態からオン状態に制御した場合に電流供給回路からスイッチに電流が流れるか否かに従ってスイッチの故障の有無を判定する。   The current supply circuit supplies current to the switch at a timing when the DC-DC converter does not perform the voltage value adjustment operation. When the switch is controlled from the on state to the off state, the control unit determines whether or not the switch has failed according to whether or not a current flows from the current supply circuit to the switch. In addition, when the switch is controlled from the off state to the on state, the control unit determines whether or not the switch has failed according to whether or not a current flows from the current supply circuit to the switch.

一実施形態に従った電源システムよれば、ＤＣ−ＤＣコンバータから過電圧が出力された場合にキャパシタへの充電を停止させるために該キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチの故障の有無を判定できる。   According to the power supply system according to the embodiment, whether or not a switch provided between the negative electrode of the capacitor and the ground has failed in order to stop charging the capacitor when an overvoltage is output from the DC-DC converter. Can be determined.

実施形態に従った電源システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power supply system according to embodiment. 実施形態に従った電流供給回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the current supply circuit according to embodiment.

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態に従った電源システムの構成例を示す図である。図１に示す電源システム１は、例えば、車両に搭載される。電源システム１は、オルタネータ１１、バッテリ１２、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３、キャパシタ１４、電圧センサ１５、及びスイッチ１６を含む。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a power supply system according to the embodiment. The power supply system 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle, for example. The power supply system 1 includes an alternator 11, a battery 12, a DC-DC converter 13, a capacitor 14, a voltage sensor 15, and a switch 16.

オルタネータ１１は、例えば、車両減速時に車輪（図示せず）から伝達された運動エネルギを電気エネルギに変換することで発電する。また、オルタネータ１１は、例えば、バッテリ１２やキャパシタ１４の蓄電量が減少した場合に、車両内のエンジン（図示せず）から伝達された運動エネルギを電気エネルギに変換することで発電する。   For example, the alternator 11 generates electric power by converting kinetic energy transmitted from wheels (not shown) during deceleration of the vehicle into electric energy. The alternator 11 generates electric power by converting kinetic energy transmitted from an engine (not shown) in the vehicle into electric energy, for example, when the stored amount of the battery 12 or the capacitor 14 decreases.

バッテリ１２は、例えば、鉛蓄電池である。バッテリ１２は、例えば、車両内の電装機器（図示せず）を動作させるための電力を蓄電する。また、バッテリ１２に蓄電された電力は、例えば、キャパシタ１４の蓄電量が減少した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介してキャパシタ１４に給電するためにも用いられる。   The battery 12 is, for example, a lead storage battery. The battery 12 stores, for example, electric power for operating electrical equipment (not shown) in the vehicle. The power stored in the battery 12 is also used to supply power to the capacitor 14 via the DC-DC converter 13 when, for example, the amount of power stored in the capacitor 14 decreases.

バッテリ１２には、オルタネータ１１により発電された電力が蓄電される。また、バッテリ１２には、キャパシタ１４から供給された電力がＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して蓄電される。   The battery 12 stores the electric power generated by the alternator 11. In addition, the battery 12 stores the power supplied from the capacitor 14 via the DC-DC converter 13.

ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、入力された電力の電圧値を調整する。すなわち、図１に示す構成例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、オルタネータ１１又はバッテリ１２から出力された電力の電圧値を調整し、電圧値が調整された電力をキャパシタ１４へ出力する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１４から出力された電力の電圧値を調整し、電圧値が調整された電力をバッテリ１２へ出力する。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、双方向のＤＣ−ＤＣコンバータであってよい。   The DC-DC converter 13 adjusts the voltage value of the input power. That is, in the configuration example shown in FIG. 1, the DC-DC converter 13 adjusts the voltage value of the power output from the alternator 11 or the battery 12 and outputs the power whose voltage value has been adjusted to the capacitor 14. The DC-DC converter 13 adjusts the voltage value of the power output from the capacitor 14 and outputs the power whose voltage value has been adjusted to the battery 12. Thus, the DC-DC converter 13 may be a bidirectional DC-DC converter.

なお、本明細書において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３による電圧値の調整とは、昇圧及び降圧の何れか一方を行うことを意味する。例えば、バッテリ１２の定格電圧よりもキャパシタ１４の定格電圧が低い場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、バッテリ１２からの出力電圧をキャパシタ１４の定格電圧に応じて降圧してキャパシタ１４へ供給する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１４からの出力電圧をバッテリ１２の定格電圧に応じて昇圧してバッテリ１２へ供給する。一方、バッテリ１２の定格電圧よりもキャパシタ１４の定格電圧が高い場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、バッテリ１２からの出力電圧をキャパシタ１４の定格電圧に応じて昇圧してキャパシタ１４へ供給する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１４からの出力電圧をバッテリ１２の定格電圧に応じて降圧してバッテリ１２へ供給する。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、昇圧動作及び降圧動作が可能なＤＣ−ＤＣコンバータであってよい。   In the present specification, the adjustment of the voltage value by the DC-DC converter 13 means that any one of step-up and step-down is performed. For example, when the rated voltage of the capacitor 14 is lower than the rated voltage of the battery 12, the DC-DC converter 13 steps down the output voltage from the battery 12 according to the rated voltage of the capacitor 14 and supplies it to the capacitor 14. . The DC-DC converter 13 boosts the output voltage from the capacitor 14 according to the rated voltage of the battery 12 and supplies the boosted voltage to the battery 12. On the other hand, when the rated voltage of the capacitor 14 is higher than the rated voltage of the battery 12, the DC-DC converter 13 boosts the output voltage from the battery 12 according to the rated voltage of the capacitor 14 and supplies the boosted voltage to the capacitor 14. . Further, the DC-DC converter 13 steps down the output voltage from the capacitor 14 according to the rated voltage of the battery 12 and supplies it to the battery 12. Thus, the DC-DC converter 13 may be a DC-DC converter that can perform a step-up operation and a step-down operation.

キャパシタ１４は、例えば、アイドリングストップ等により停止中のエンジンを始動する際にスタータモータ（図示せず）を駆動するための電力を蓄電する。また、キャパシタ１４は、例えば、エンジンの始動後でオルタネータの停止中に、車両内の電装機器を動作させるための電力をＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介してバッテリ１２に供給する。   The capacitor 14 stores electric power for driving a starter motor (not shown) when starting the stopped engine by, for example, idling stop or the like. Further, the capacitor 14 supplies power for operating the electrical equipment in the vehicle to the battery 12 via the DC-DC converter 13, for example, while the alternator is stopped after the engine is started.

キャパシタ１４には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３により電圧値が調整された電力が蓄電される。例えば、キャパシタ１４には、車両減速時等の際にオルタネータ１１により発電された電力（回生電力）がＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して蓄電される。また、キャパシタ１４には、バッテリ１２から供給された電力がＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して蓄電される。   The capacitor 14 stores electric power whose voltage value is adjusted by the DC-DC converter 13. For example, the capacitor 14 stores the electric power (regenerative power) generated by the alternator 11 when the vehicle is decelerated or the like via the DC-DC converter 13. In addition, the capacitor 14 stores the power supplied from the battery 12 via the DC-DC converter 13.

電圧センサ１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３からの出力電圧の値を測定する。
スイッチ１６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３から過電圧が出力された場合にキャパシタ１４への充電を停止させるためのスイッチである。図１に示す構成例では、スイッチ１６は、キャパシタ１４の負極とグランドとの間に設けられる。グランド側にあるスイッチ１６の端子が車両のボデーに接続される場合、該端子とグランドとを接続するためのハーネスは不要になる。したがって、キャパシタ１４の負極とグランドとの間にスイッチ１６を設ければ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とキャパシタ１４との間にスイッチ１６を設けるためのハーネスの本数を削減でき、組み付けの自由度を上げることができる。 The voltage sensor 15 measures the value of the output voltage from the DC-DC converter 13.
The switch 16 is a switch for stopping charging of the capacitor 14 when an overvoltage is output from the DC-DC converter 13. In the configuration example shown in FIG. 1, the switch 16 is provided between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground. When the terminal of the switch 16 on the ground side is connected to the vehicle body, a harness for connecting the terminal and the ground becomes unnecessary. Therefore, if the switch 16 is provided between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground, the number of harnesses for providing the switch 16 between the DC-DC converter 13 and the capacitor 14 can be reduced, and the degree of freedom in assembly is increased. be able to.

図１に示す構成例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、制御部１３１及び電流供給回路１３２を含む。
制御部１３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３全体の動作を制御する。例えば、制御部１３１は、電圧センサ１５により測定された、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力電圧の値が所定値を超えるか否かを監視する。所定値は、例えば、キャパシタ１４の定格電圧である。所定値を超える出力電圧が検出された場合、制御部１３１はスイッチ１６をオフにする。スイッチ１６がオフにされると、キャパシタ１４への充電が停止される。このため、所定値を超える過電圧がキャパシタ１４に印加されることを防止できる。 In the configuration example illustrated in FIG. 1, the DC-DC converter 13 includes a control unit 131 and a current supply circuit 132.
The control unit 131 controls the overall operation of the DC-DC converter 13. For example, the control unit 131 monitors whether the value of the output voltage of the DC-DC converter 13 measured by the voltage sensor 15 exceeds a predetermined value. The predetermined value is, for example, the rated voltage of the capacitor 14. When an output voltage exceeding a predetermined value is detected, the control unit 131 turns off the switch 16. When the switch 16 is turned off, charging of the capacitor 14 is stopped. For this reason, it is possible to prevent an overvoltage exceeding a predetermined value from being applied to the capacitor 14.

なお、図１に示す一例とは異なり、次のように構成してもよい。すなわち、制御部１３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力電圧の値を、走行ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の、電源システム１全体を制御する制御装置（図示せず）へ送信する。制御装置は、受信した出力電圧の値が所定値を超える場合、スイッチ１６をオフにする。こうした構成によっても、所定値を超える過電圧がキャパシタ１４に印加されることを防止できる。   In addition, unlike the example shown in FIG. 1, you may comprise as follows. That is, the control unit 131 transmits the value of the output voltage of the DC-DC converter 13 to a control device (not shown) that controls the entire power supply system 1 such as a traveling ECU (Electronic Control Unit). The control device turns off the switch 16 when the value of the received output voltage exceeds a predetermined value. Even with such a configuration, an overvoltage exceeding a predetermined value can be prevented from being applied to the capacitor 14.

電流供給回路１３２は、スイッチ１６の故障の有無を判定するためにスイッチ１６に電流を供給する回路である。スイッチ１６の故障の有無を判定するために電流供給回路１３２が用いられる理由は以下の説明のとおりである。   The current supply circuit 132 is a circuit that supplies current to the switch 16 in order to determine whether or not the switch 16 has failed. The reason why the current supply circuit 132 is used to determine whether or not the switch 16 has failed is as follows.

例えば、スイッチ１６の代わりに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とキャパシタ１４の正極との間にスイッチが設けられる構成を仮定する。この仮定の構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とキャパシタ１４との間の電位差をスイッチのオン時及びオフ時に夫々測定し、測定された各電位差に基づいてスイッチのオフ故障及びオン故障の有無を判定することが可能である。しかしながら、図１に示すように、キャパシタ１４の負極とグランドとの間にスイッチ１６が設けられる場合には、キャパシタ１４の負極側がグランドに対してフローティング状態となる。このため、キャパシタ１４の負極とグランドとの間の電位差に基づいてスイッチ１６のオフ故障及びオン故障の有無を判定することはできない。そこで、スイッチ１６の故障の有無を判定するために、スイッチ１６の両端子に接続された電流供給回路１３２が設けられる。そして、スイッチ１６がオン状態からオフ状態に制御された場合に電流供給回路１３２から供給された電流がスイッチ１６に流れればスイッチ１６のオン故障と判定されるように構成される。また、スイッチ１６がオフ状態からオン状態に制御された場合に電流供給回路１３２から供給された電流がスイッチ１６に流れなければスイッチ１６のオフ故障と判定されるように構成される。   For example, it is assumed that a switch is provided between the DC-DC converter 13 and the positive electrode of the capacitor 14 instead of the switch 16. In this assumed configuration, the potential difference between the DC-DC converter 13 and the capacitor 14 is measured when the switch is turned on and off, respectively, and the presence or absence of a switch off failure and an on failure is determined based on each measured potential difference. Is possible. However, as shown in FIG. 1, when the switch 16 is provided between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground, the negative electrode side of the capacitor 14 is in a floating state with respect to the ground. For this reason, it cannot be determined whether the switch 16 is off or on based on the potential difference between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground. Therefore, a current supply circuit 132 connected to both terminals of the switch 16 is provided to determine whether or not the switch 16 has failed. When the switch 16 is controlled from the on state to the off state, if the current supplied from the current supply circuit 132 flows to the switch 16, the switch 16 is determined to be on. Further, when the switch 16 is controlled from the off state to the on state, if the current supplied from the current supply circuit 132 does not flow to the switch 16, it is determined that the switch 16 is in an off failure.

電流供給回路１３２は、制御部１３１の制御に従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が電圧値の調整動作を行っていない所定のタイミングでスイッチ１６に電流を供給する。例えば、電流供給回路１３２は、制御部１３１の制御に従って、エンジンを始動及び停止させるイグニッションキー（図示せず）がオン又はオフにされたタイミングでスイッチ１６に電流を供給する。   The current supply circuit 132 supplies current to the switch 16 at a predetermined timing when the DC-DC converter 13 is not performing the voltage value adjustment operation according to the control of the control unit 131. For example, the current supply circuit 132 supplies current to the switch 16 at a timing when an ignition key (not shown) for starting and stopping the engine is turned on or off according to the control of the control unit 131.

図２は、実施形態に従った電流供給回路の構成例を示す図である。図２に示す構成例では、電流供給回路１３２は、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、第３の抵抗Ｒ３、第４の抵抗Ｒ４、第５の抵抗Ｒ５、第１のトランジスタＴ１、第２のトランジスタＴ２、及び電圧センサＳｖを含む。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a current supply circuit according to the embodiment. In the configuration example shown in FIG. 2, the current supply circuit 132 includes a first resistor R1, a second resistor R2, a third resistor R3, a fourth resistor R4, a fifth resistor R5, a first transistor T1, A second transistor T2 and a voltage sensor Sv are included.

第１の抵抗Ｒ１の一端は制御部１３１と接続される。第２の抵抗Ｒ２の一端は第１の抵抗Ｒ１の他端と接続され、第２の抵抗Ｒ２の他端はグランドと接続される。第１のトランジスタＴ１のベース端子は第１の抵抗Ｒ１の他端と接続され、第１のトランジスタＴ１のエミッタ端子は第２の抵抗Ｒ２の他端と接続される。第３の抵抗Ｒ３の一端は第１のトランジスタＴ１のコレクタ端子と接続される。   One end of the first resistor R1 is connected to the control unit 131. One end of the second resistor R2 is connected to the other end of the first resistor R1, and the other end of the second resistor R2 is connected to the ground. The base terminal of the first transistor T1 is connected to the other end of the first resistor R1, and the emitter terminal of the first transistor T1 is connected to the other end of the second resistor R2. One end of the third resistor R3 is connected to the collector terminal of the first transistor T1.

第４の抵抗Ｒ４の一端は第３の抵抗Ｒ３の他端と接続され、第４の抵抗Ｒ４の他端は所定の電圧源Ｖｃｃと接続される。第２のトランジスタＴ２のベース端子は第４の抵抗Ｒ４の一端と接続され、第２のトランジスタＴ２のエミッタ端子は電圧源Ｖｃｃと接続される。第５の抵抗Ｒ５の一端は第２のトランジスタＴ２のコレクタ端子と接続され、第５の抵抗Ｒ５の他端はキャパシタ１４の負極側にあるスイッチ１６の端子と接続される。   One end of the fourth resistor R4 is connected to the other end of the third resistor R3, and the other end of the fourth resistor R4 is connected to a predetermined voltage source Vcc. The base terminal of the second transistor T2 is connected to one end of the fourth resistor R4, and the emitter terminal of the second transistor T2 is connected to the voltage source Vcc. One end of the fifth resistor R5 is connected to the collector terminal of the second transistor T2, and the other end of the fifth resistor R5 is connected to the terminal of the switch 16 on the negative electrode side of the capacitor 14.

電圧センサＳｖは、第５の抵抗Ｒ５の他端とグランドとの間の電圧値を測定する。制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１のベース電流とスイッチ１６のオン及びオフとの制御を実行する。そして、制御部１３１は、こうした制御を実行した際に電圧センサＳｖにより測定された電圧値に従って、第５の抵抗Ｒ５からスイッチ１６に電流が流れているか否かを判定する。   The voltage sensor Sv measures a voltage value between the other end of the fifth resistor R5 and the ground. The controller 131 performs control of the base current of the first transistor T1 and the on / off of the switch 16. And the control part 131 determines whether the electric current is flowing into the switch 16 from 5th resistance R5 according to the voltage value measured by the voltage sensor Sv when performing such control.

具体的には、例えば、制御部１３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が電圧値の調整動作を行っていない所定のタイミングにおいて、オン状態のスイッチ１６をオフ状態にする。また、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオフ状態からオン状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に電流を流す。第１のトランジスタＴ１がオン状態になると、電圧源Ｖｃｃとグランドとの電位差に従って、第４の抵抗Ｒ４及び第３の抵抗Ｒ３を介して第１のトランジスタＴ１のコレクタからエミッタへ電流が流れる。また、第３の抵抗Ｒ３を介して第２のトランジスタＴ２のベース端子に電流が流れ、第２のトランジスタＴ２はオフ状態からオン状態になる。この結果、制御部１３１の制御によってスイッチ１６が正常にオフ状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してスイッチ１６に電流が流れない。一方、故障によりスイッチがオン状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してスイッチ１６に電流が流れる。そこで、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がハイレベル、すなわち電圧源Ｖｃｃの電圧値に近い値であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れていない、すなわち、スイッチ１６は正常であると判定する。一方、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がローレベル、すなわち０であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れている、すなわち、スイッチ１６はオン故障していると判定する。   Specifically, for example, the control unit 131 turns off the on-state switch 16 at a predetermined timing when the DC-DC converter 13 is not performing the voltage value adjustment operation. In addition, the control unit 131 supplies a current to the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is turned on from the off state. When the first transistor T1 is turned on, a current flows from the collector of the first transistor T1 to the emitter via the fourth resistor R4 and the third resistor R3 in accordance with the potential difference between the voltage source Vcc and the ground. In addition, a current flows to the base terminal of the second transistor T2 via the third resistor R3, and the second transistor T2 is changed from the off state to the on state. As a result, if the switch 16 is normally turned off under the control of the control unit 131, no current flows through the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. On the other hand, if the switch is on due to a failure, a current flows through the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. Therefore, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is at a high level, that is, a value close to the voltage value of the voltage source Vcc, the control unit 131 does not pass current through the switch 16, that is, the switch 16 is normal. It is determined that On the other hand, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is at a low level, that is, 0, the control unit 131 determines that a current is flowing through the switch 16, that is, the switch 16 is in an on failure.

次に、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオン状態からオフ状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に流れる電流を減少させる。第１のトランジスタＴ１がオフ状態になると、第２のトランジスタＴ２のベース端子に流れる電流が減少し、第２のトランジスタＴ２はオン状態からオフ状態になる。   Next, the control unit 131 reduces the current flowing through the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is turned off from the on state. When the first transistor T1 is turned off, the current flowing through the base terminal of the second transistor T2 is reduced, and the second transistor T2 is turned from the on state to the off state.

第１のトランジスタＴ１及び第２のトランジスタＴ２をオフ状態にすると、制御部１３１は、オフ状態のスイッチ１６をオン状態にする。そして、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオフ状態からオン状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に電流を流し、第１のトランジスタＴ１と共に第２のトランジスタＴ２をオン状態にする。この結果、制御部１３１の制御によってスイッチ１６が正常にオン状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してスイッチ１６に電流が流れる。一方、故障によりスイッチがオフ状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してはスイッチ１６に電流が流れない。そこで、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がローレベル、すなわち０であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れている、すなわち、スイッチ１６は正常であると判定する。一方、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がハイレベル、すなわち電圧源Ｖｃｃの電圧値に近い値であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れていない、すなわち、スイッチ１６はオフ故障していると判定する。   When the first transistor T1 and the second transistor T2 are turned off, the control unit 131 turns on the switch 16 in the off state. Then, the control unit 131 supplies a current to the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is turned on from the off state, and turns on the second transistor T2 together with the first transistor T1. To do. As a result, if the switch 16 is normally turned on under the control of the control unit 131, a current flows through the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. On the other hand, if the switch is turned off due to a failure, no current flows through the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. Therefore, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is at a low level, that is, 0, the control unit 131 determines that a current is flowing through the switch 16, that is, the switch 16 is normal. On the other hand, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is at a high level, that is, a value close to the voltage value of the voltage source Vcc, the control unit 131 does not pass current through the switch 16, that is, the switch 16 is off. Determine that there is a failure.

スイッチ１６のオン故障及びオフ故障の少なくとも一方が検出された場合、制御部１３１は、検出されたスイッチ１６の故障を走行ＥＣＵ等の制御装置（図示せず）へ送信してもよい。   When at least one of the ON failure and the OFF failure of the switch 16 is detected, the control unit 131 may transmit the detected failure of the switch 16 to a control device (not shown) such as a travel ECU.

スイッチ１６の故障判定が上述のように所定のタイミングで実行されると、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオン状態からオフ状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に流れる電流を減少させる。第１のトランジスタＴ１がオフ状態になると、第２のトランジスタＴ２のベース端子に流れる電流が減少し、第２のトランジスタＴ２はオン状態からオフ状態になる。この結果、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介した電流はスイッチ１６に流れない。したがって、スイッチ１６の故障判定が上述のように所定のタイミングで実行されても、所定のタイミング以外の期間でＤＣ−ＤＣコンバータ１３が行う電力の電圧値の調整動作には影響を及ぼさない。   When the failure determination of the switch 16 is executed at a predetermined timing as described above, the control unit 131 causes the current flowing through the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is turned off. Decrease. When the first transistor T1 is turned off, the current flowing through the base terminal of the second transistor T2 is reduced, and the second transistor T2 is turned from the on state to the off state. As a result, the current through the second transistor T2 and the fifth resistor R5 does not flow to the switch 16. Therefore, even if the failure determination of the switch 16 is executed at a predetermined timing as described above, the adjustment operation of the voltage value of the power performed by the DC-DC converter 13 in a period other than the predetermined timing is not affected.

以上の説明から理解できるように、実施形態に従った電源システムよれば、ＤＣ−ＤＣコンバータから過電圧が出力された場合にキャパシタへの充電を停止させるために該キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチの故障の有無を判定でき、電源システムの信頼性を向上させることができる。   As can be understood from the above description, according to the power supply system according to the embodiment, in order to stop charging of the capacitor when an overvoltage is output from the DC-DC converter, the capacitor is connected between the negative electrode and the ground. The presence or absence of a failure of the provided switch can be determined, and the reliability of the power supply system can be improved.

本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 電源システム
１１ オルタネータ
１２ バッテリ
１３ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３１ 制御部
１３２ 電流供給回路
１４ キャパシタ
１５ 電圧センサ
１６ スイッチ
Ｒ１ 第１の抵抗
Ｒ２ 第２の抵抗
Ｒ３ 第３の抵抗
Ｒ４ 第４の抵抗
Ｒ５ 第５の抵抗
Ｔ１ 第１のトランジスタ
Ｔ２ 第２のトランジスタ
Ｓｖ 電圧センサ
Ｖｃｃ 電圧源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system 11 Alternator 12 Battery 13 DC-DC converter 131 Control part 132 Current supply circuit 14 Capacitor 15 Voltage sensor 16 Switch R1 1st resistance R2 2nd resistance R3 3rd resistance R4 4th resistance R5 5th Resistor T1 First transistor T2 Second transistor Sv Voltage sensor Vcc Voltage source

Claims (3)

入力された電力の電圧値を調整するＤＣ−ＤＣコンバータと、
電圧値が調整された前記電力を蓄電するキャパシタと、
前記キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチと、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータが前記電圧値の調整動作を行っていないタイミングで前記スイッチに電流を供給する電流供給回路と、
前記スイッチをオン状態からオフ状態に制御した場合に前記電流供給回路から前記スイッチに電流が流れるか否かに従って前記スイッチの故障の有無を判定し、前記スイッチをオフ状態からオン状態に制御した場合に前記電流供給回路から前記スイッチに電流が流れるか否かに従って前記スイッチの故障の有無を判定する制御部と
を含む電源システム。 A DC-DC converter that adjusts the voltage value of the input power;
A capacitor for storing the electric power with the voltage value adjusted;
A switch provided between the negative electrode of the capacitor and the ground;
A current supply circuit for supplying a current to the switch at a timing when the DC-DC converter is not performing the adjustment operation of the voltage value;
When the switch is controlled from the on state to the off state, the switch determines whether or not the switch has failed according to whether or not current flows from the current supply circuit to the switch, and the switch is controlled from the off state to the on state And a control unit that determines whether or not the switch has failed according to whether or not a current flows from the current supply circuit to the switch. 請求項１に記載の電源システムであって、
前記電流供給回路は、
前記制御部と一端が接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の他端と一端が接続され、グランドと他端が接続された第２の抵抗と、
前記第１の抵抗の前記他端とベース端子が接続され、前記第２の抵抗の前記他端とエミッタ端子が接続された第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのコレクタ端子と一端が接続された第３の抵抗と、
前記第３の抵抗の他端と一端が接続され、所定の電圧源と他端が接続された第４の抵抗と、
前記第４の抵抗の前記一端とベース端子が接続され、前記電圧源とエミッタ端子が接続された第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタのコレクタ端子と一端が接続され、前記キャパシタの負極側にある前記スイッチの端子と他端が接続された第５の抵抗と、
前記第５の抵抗の他端とグランドとの間の電圧値を測定する電圧センサと
を含み、
前記制御部は、
前記スイッチをオン状態からオフ状態にし、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタをオフ状態からオン状態にした場合に、前記電圧センサにより測定された前記電圧値に従って前記スイッチの故障の有無を判定し、
前記スイッチをオフ状態からオン状態にし、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタをオフ状態からオン状態にした場合に、前記電圧センサにより測定された前記電圧値に従って前記スイッチの故障の有無を判定する
電源システム。 The power supply system according to claim 1,
The current supply circuit includes:
A first resistor having one end connected to the control unit;
A second resistor in which the other end and one end of the first resistor are connected, and a ground and the other end are connected;
A first transistor in which the other end of the first resistor is connected to a base terminal, and the other end of the second resistor is connected to an emitter terminal;
A third resistor having one end connected to the collector terminal of the first transistor;
A fourth resistor in which the other end and one end of the third resistor are connected, and a predetermined voltage source and the other end are connected;
A second transistor in which the one end of the fourth resistor and a base terminal are connected, and the voltage source and an emitter terminal are connected;
A fifth resistor having one end connected to the collector terminal of the second transistor and the other end connected to the terminal of the switch on the negative electrode side of the capacitor;
A voltage sensor for measuring a voltage value between the other end of the fifth resistor and the ground,
The controller is
When the switch is changed from an on state to an off state, and the first transistor and the second transistor are changed from an off state to an on state, whether or not the switch has failed according to the voltage value measured by the voltage sensor. Judgment,
When the switch is changed from an off state to an on state, and the first transistor and the second transistor are changed from an off state to an on state, whether or not the switch has failed according to the voltage value measured by the voltage sensor. Power system to judge. 請求項２に記載の電源システムであって、
前記制御部は、
前記スイッチをオン状態からオフ状態にし、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタをオフ状態からオン状態にし、
前記電圧センサにより測定された前記電圧値がハイレベルならば前記スイッチは正常であると判定し、前記電圧センサにより測定された前記電圧値がローレベルならば前記スイッチはオン故障していると判定し、
前記スイッチをオフ状態からオン状態にし、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタをオフ状態からオン状態にし、
前記電圧センサにより測定された前記電圧値がローレベルならば前記スイッチは正常であると判定し、前記電圧センサにより測定された前記電圧値がハイレベルならば前記スイッチはオフ故障していると判定する
電源システム。 The power supply system according to claim 2,
The controller is
Changing the switch from an on-state to an off-state, changing the first transistor and the second transistor from an off-state to an on-state,
If the voltage value measured by the voltage sensor is high level, the switch is determined to be normal, and if the voltage value measured by the voltage sensor is low level, the switch is determined to be on-failed. And
Changing the switch from an off state to an on state, changing the first transistor and the second transistor from an off state to an on state;
If the voltage value measured by the voltage sensor is at a low level, it is determined that the switch is normal, and if the voltage value measured by the voltage sensor is at a high level, it is determined that the switch has failed off. Power system.
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