JP2017093235A - Hybrid power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド電源システムに関する。 The present invention relates to a hybrid power supply system.
従来、車両の荷台等に備えられた電源装置によって表示板や散光式警光灯等の被制御部を駆動する技術が知られている。このような電源装置においては、故障等に備えて電源を多重化することがある。例えば、特許文献1には、バッテリと発電機とによって電源装置を多重化する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for driving a controlled part such as a display board or a diffused warning light by a power supply device provided in a vehicle bed is known. In such a power supply device, power supplies may be multiplexed in preparation for a failure or the like. For example, Patent Document 1 discloses a technique for multiplexing power supply devices using a battery and a generator.
上述した従来技術においては、電源装置が多重化されていたとしても、多重化された各電源が機能しなくなるほどの故障等が発生すると、表示板等の被制御部が使用不能になってしまう。このような場合、路上で電源装置の機能を回復させることは困難であり、被制御部を利用した作業(例えば、表示板による表示を伴う工事等)を中断し、修理設備のある地点まで車両を移動させる必要が生じてしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、電源装置が故障しても車両の移動を行うことなく被制御部の使用を継続することが可能な技術の提供を目的とする。
In the above-described prior art, even if the power supply devices are multiplexed, if a failure or the like that causes each of the multiplexed power supplies to fail occurs, the controlled part such as the display board becomes unusable. . In such a case, it is difficult to restore the function of the power supply device on the road, and the work using the controlled part (for example, construction with display on the display board) is interrupted, and the vehicle is moved to a point where repair facilities are located. Will need to be moved.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of continuing to use a controlled unit without moving a vehicle even if a power supply device fails.
前記目的を達成するため、本発明においては、電源装置からの電力の供給異常が検出された場合に、車両のエンジンを始動させ、当該始動されたエンジンによって生成された電力を電源装置に供給する。すなわち、車両のエンジンは、本来車両を駆動するための動力源であり、電源装置において電力を生成するための回路と別系統の装置である。従って、電源装置において電力の供給異常が発生した場合、車両のエンジンを始動させて電力を生成すると、電源装置とは別系統のバックアップ電力として当該電力を利用することができる。このため、以上の構成によれば、電源装置が故障しても車両を移動させることなく被制御部の使用を継続することが可能である。 In order to achieve the above object, in the present invention, when an abnormality in the supply of electric power from the power supply device is detected, the engine of the vehicle is started and the electric power generated by the started engine is supplied to the power supply device. . That is, the engine of the vehicle is a power source for driving the vehicle, and is a separate system from the circuit for generating electric power in the power supply device. Therefore, when a power supply abnormality occurs in the power supply device, when the vehicle engine is started to generate power, the power can be used as backup power of a system different from the power supply device. For this reason, according to the above structure, even if a power supply device fails, it is possible to continue using the controlled part without moving the vehicle.
ここで、電源装置は、被制御部に対して電力を供給することができればよい。すなわち、電源装置は、被制御部を駆動するための電力を生成する電源を備え、当該電源から被制御部が使用する定格の電力を生成して供給することができればよい。電源は、種々の態様を想定可能であり、電力を取り出すことが可能な電源装置側バッテリが備えられていても良いし、動力を電力に変換する電源装置側発電機が備えられていてもよい。むろん、電源装置が多重化されていてもよい。 Here, the power supply device only needs to be able to supply power to the controlled unit. That is, the power supply device only needs to include a power source that generates power for driving the controlled unit, and can generate and supply rated power used by the controlled unit from the power source. The power supply can assume various modes, and may be provided with a power supply side battery capable of taking out electric power, or may be provided with a power supply side generator that converts power into electric power. . Of course, the power supply apparatus may be multiplexed.
例えば、電源装置が、通常時に被制御部に対して電力を供給する電源装置側バッテリと、燃料によって駆動され、電源装置側バッテリの異常時に被制御部に対して電力を供給する電源装置側発電機とを備えていてもよい。この構成によれば、通常時は電源装置側バッテリによって被制御部に電力を供給することができるため、大気を汚染することなく被制御部を使用することができる。電源装置側バッテリの異常時には、燃料によって電源装置側発電機が駆動されるため、当該電源装置側発電機によって電力が生成され、被制御部に電力が供給される。従って、電源装置側バッテリにおいて故障や充電量不足が生じたとしても、被制御部の使用を継続することができる。なお、燃料は種々の態様が想定され、ガソリン等の各種の液体燃料であっても良いし、ガス等の各種の気体燃料であっても良い。 For example, the power supply device side battery that supplies power to the controlled unit during normal operation and the power supply side power generation that is driven by fuel and supplies power to the controlled unit when the power supply side battery is abnormal May be provided. According to this configuration, since the power can be supplied to the controlled part by the power supply device side battery at normal times, the controlled part can be used without polluting the atmosphere. When the power supply side battery is abnormal, the power supply side generator is driven by the fuel, so that power is generated by the power supply side generator and supplied to the controlled portion. Therefore, even if a failure or insufficient charge amount occurs in the power supply device side battery, the use of the controlled portion can be continued. Various forms of fuel are assumed, and various liquid fuels such as gasoline or various gaseous fuels such as gas may be used.
被制御部は、電源装置から供給される電力で駆動される装置であれば良く、例えば、道路標識や案内等を表示するための表示板や、車両に搭載される散光式警光灯やハザードランプ等であっても良く、種々の装置が想定される。むろん、被制御部は、車両の荷台に載せられるなどして車両とともに移動可能であっても良いし、車両の移動先に設置された装置であっても良い。 The controlled unit may be any device that is driven by the power supplied from the power supply device. For example, a display board for displaying road signs, guidance, etc., a diffused warning light or a hazard mounted on the vehicle. A lamp etc. may be sufficient and various apparatuses are assumed. Of course, the controlled unit may be movable with the vehicle by being placed on the loading platform of the vehicle, or may be a device installed at the destination of the vehicle.
異常検出手段は、電力の供給異常を検出することができればよい。すなわち、電源装置における異常状態が予め定義され、異常検出手段は異常状態であることを検出する。異常状態(または正常状態)は予め定義されていれば良く、故障状態、電圧低下状態等が異常状態として定義されればよい。異常の原因は特に限定されず、故障による電圧低下や充電量(燃料残量)不足による電圧低下の双方が異常とされてよい。 The abnormality detection means only needs to be able to detect power supply abnormality. That is, an abnormal state in the power supply device is defined in advance, and the abnormality detection means detects that it is in an abnormal state. An abnormal state (or normal state) may be defined in advance, and a failure state, a voltage drop state, or the like may be defined as an abnormal state. The cause of the abnormality is not particularly limited, and both a voltage decrease due to a failure and a voltage decrease due to a shortage of the charge amount (remaining fuel amount) may be regarded as abnormal.
異常状態を検出するための構成は種々の構成を採用可能であり、電源装置内の回路の電圧、バッテリの残電力量(SOC:State of Charge)、燃料計や導通など、種々の要素に基づいて異常を検出する構成を採用可能である。例えば、電源装置内の回路の所定の部分における電圧値が正常範囲ではない場合に異常状態であると見なす構成等を採用可能である。 Various configurations can be adopted for detecting an abnormal state, and the configuration is based on various factors such as the voltage of the circuit in the power supply device, the remaining power of the battery (SOC: State of Charge), the fuel gauge, and conduction. It is possible to adopt a configuration for detecting an abnormality. For example, it is possible to adopt a configuration in which a voltage value in a predetermined part of a circuit in the power supply apparatus is regarded as being in an abnormal state when the voltage value is not in a normal range.
始動制御実行手段は、供給異常が検出された場合に車両のエンジンを始動させるための始動制御を実行することができればよい。始動制御は、車両のエンジンを間接的に始動させるための制御であっても良いし、自動的に始動させるための制御であっても良い。前者としては、ハイブリッド電源システム以外の主体が車両のエンジンを始動させることが可能である状態において、始動制御実行手段が当該主体に車両のエンジンを始動させるための指示を行う構成が挙げられる。 The start control execution means only needs to be able to execute start control for starting the vehicle engine when a supply abnormality is detected. The start control may be control for indirectly starting the engine of the vehicle, or may be control for automatically starting. The former includes a configuration in which the start control execution means instructs the main body to start the engine of the vehicle in a state where the main body other than the hybrid power supply system can start the engine of the vehicle.
このような構成としては、例えば、供給異常が検出された場合に、始動制御実行手段が、供給異常の発生を示すとともに車両のエンジンの始動を促す案内を出力する構成が挙げられる。すなわち、この構成においては、当該案内を認識した利用者が、リモコンや車両内のスイッチ等を操作して車両のエンジンを始動させる。この構成によれば、被制御部が使用される現場で電源装置の故障等により電源装置からの電力供給に異常が発生したとしても、利用者は案内に従ってバックアップ電力の供給を開始することができる。なお、案内は、利用者に対して車両のエンジンの始動を促すことができればよく、ランプやディスプレイ、スピーカなど、種々の装置によって実施可能である。 As such a configuration, for example, when a supply abnormality is detected, a configuration in which the start control execution means outputs a guidance that indicates the occurrence of the supply abnormality and prompts the start of the engine of the vehicle. That is, in this configuration, a user who has recognized the guidance operates a remote controller, a switch in the vehicle, or the like to start the vehicle engine. According to this configuration, even if an abnormality occurs in the power supply from the power supply device due to a failure of the power supply device or the like at the site where the controlled unit is used, the user can start supplying backup power according to the guidance. . The guidance only needs to prompt the user to start the engine of the vehicle, and can be implemented by various devices such as a lamp, a display, and a speaker.
後者(自動的に始動させるための制御)としては、ハイブリッド電源システムの構成要素が主体となって車両のエンジンを始動させる構成が挙げられる。このような構成としては、例えば、供給異常が検出された場合に、始動制御実行手段が、車両のエンジンを始動させる制御信号を出力する構成が挙げられる。すなわち、この構成においては、電力の供給異常が検出された場合に、制御信号によって自動的に車両のエンジンが始動される。この構成によれば、被制御部が使用される現場で電源装置の故障等により電源装置からの電力供給に異常が発生した場合に、自動的にバックアップ電力の供給を開始することができる。 As the latter (control for starting automatically), the structure which starts the engine of a vehicle mainly by the component of a hybrid power supply system is mentioned. As such a configuration, for example, when a supply abnormality is detected, a configuration in which the start control execution means outputs a control signal for starting the engine of the vehicle can be mentioned. That is, in this configuration, when a power supply abnormality is detected, the vehicle engine is automatically started by the control signal. According to this configuration, when an abnormality occurs in the power supply from the power supply device due to a failure of the power supply device or the like at the site where the controlled unit is used, the supply of backup power can be automatically started.
バックアップ電力供給手段は、始動制御によって始動された車両のエンジンによって生成された電力を被制御部に供給することができればよい。すなわち、車両のエンジンが駆動された状態においては、エンジンの動力を電力に変換することができるため、変換された電力を被制御部に供給すればよい。被制御部に対して電力を供給する際には、変換後の電力を直接的に被制御部に供給しても良いし、間接的に被制御部に供給しても良い。 The backup power supply means only needs to be able to supply electric power generated by the engine of the vehicle started by the start control to the controlled portion. That is, in a state where the engine of the vehicle is driven, the power of the engine can be converted into electric power, and thus the converted electric power may be supplied to the controlled portion. When power is supplied to the controlled unit, the converted power may be supplied directly to the controlled unit or indirectly to the controlled unit.
前者としては、例えば、車両のエンジンによって駆動されるバックアップ発電機によって生成された電力を被制御部に供給する構成が挙げられる。後者としては、例えば、当該バックアップ発電機によって生成された電力によって車両バッテリを充電し、当該車両バッテリの電力を被制御部に供給する構成が挙げられる。これらの構成によれば、容易に、車両のエンジンの動力から電力を生成して被制御部に供給することができる。むろん、バックアップ発電機や車両バッテリは、車両で他の用途に使用される装置と共用されてもよい。 The former includes, for example, a configuration in which power generated by a backup generator driven by a vehicle engine is supplied to the controlled unit. Examples of the latter include a configuration in which the vehicle battery is charged with the electric power generated by the backup generator and the electric power of the vehicle battery is supplied to the controlled unit. According to these configurations, electric power can be easily generated from the power of the engine of the vehicle and supplied to the controlled portion. Of course, the backup generator and the vehicle battery may be shared with devices used for other purposes in the vehicle.
バックアップ電力供給手段は、電源装置からの電力に供給異常が発生した場合に、車両のエンジンを利用して被制御部に電力を供給することができればよいが、電源装置が多重化されている場合の優先順位としては、種々の順位を採用可能である。例えば、電源装置の一部の電源で異常が発生した場合にバックアップ電力を供給する構成であっても良いし、電源装置の全ての電源で異常が発生した場合にバックアップ電力を供給する構成であっても良い。後者は、例えば、電源装置が電源装置側バッテリと電源装置側発電機とを備える構成において、電源装置側バッテリの出力電圧が異常であり、かつ、電源装置側発電機の出力電圧が異常である場合に、異常検出手段が供給異常であると検出する構成を採用可能である。 The backup power supply means only needs to be able to supply power to the controlled part using the engine of the vehicle when a supply abnormality occurs in the power from the power supply, but the power supply is multiplexed As the priority order, various orders can be adopted. For example, backup power may be supplied when an abnormality occurs in some power supplies of the power supply device, or backup power may be supplied when an abnormality occurs in all power supplies of the power supply device. May be. In the latter case, for example, in a configuration where the power supply device includes a power supply device battery and a power supply device generator, the output voltage of the power supply device battery is abnormal, and the output voltage of the power supply device generator is abnormal. In such a case, it is possible to adopt a configuration in which the abnormality detection means detects that there is a supply abnormality.
さらに、バックアップ電力は、被制御部の駆動以外の用途に利用されてもよく、例えば、電源装置の異常状態の解消のために利用されてもよい。このような構成は、バックアップ電力供給手段が、車両のエンジンによって生成された電力を電源装置側バッテリに対して供給し、電源装置側バッテリの出力電圧が既定電圧以上となった場合に、異常検出手段が供給異常ではないと見なす構成によって実現可能である。すなわち、電源装置側バッテリの残電力量が不足したことによって異常状態となった場合、当該電源装置側バッテリを充電すれば異常状態が解消し得る。そこで、バックアップ電力供給手段が、被制御部に電力を供給しつつ、電源装置側バッテリにも供給して充電を行えば、やがて異常状態を解消することが可能になる。むろん、異常状態が解消した場合、車両のエンジンが停止されることが好ましい。 Furthermore, the backup power may be used for purposes other than driving of the controlled unit, for example, for eliminating an abnormal state of the power supply device. In such a configuration, the backup power supply means supplies the power generated by the vehicle engine to the power supply side battery, and an abnormality is detected when the output voltage of the power supply side battery becomes equal to or higher than the predetermined voltage. This can be realized by a configuration in which the means considers that there is no supply abnormality. That is, when an abnormal state occurs due to a shortage of the remaining power amount of the power supply side battery, the abnormal state can be resolved by charging the power supply side battery. Therefore, if the backup power supply means supplies the power to the controlled unit and also supplies the power to the battery on the power supply device side for charging, the abnormal state can be solved in a short time. Of course, when the abnormal state is resolved, it is preferable that the engine of the vehicle is stopped.
さらに、ハイブリッド電源システムは、被制御部以外の装置と併用されてもよい。被制御部以外の装置としては、例えば、車両が備える装置(被制御部が表示板等である場合における車両のハザードランプ等)が挙げられる。被制御部と車両が備える装置とを併用する場合に好適な構成として、被制御部と車両が備える装置とが、共通の仕様の電力で駆動される構成であっても良い。この構成によれば、被制御部に対して電力を供給する電源装置やバックアップ電力供給手段によって、車両が備える装置にも電力を供給することが可能になる。従って、電源装置の電力やバックアップ電力によって被制御部と車両のハザードランプ等を併用することができる。 Furthermore, the hybrid power supply system may be used in combination with a device other than the controlled unit. Examples of the device other than the controlled unit include a device provided in a vehicle (a vehicle hazard lamp or the like when the controlled unit is a display board or the like). As a suitable configuration when the controlled unit and the device provided in the vehicle are used in combination, the controlled unit and the device provided in the vehicle may be configured to be driven by electric power having a common specification. According to this configuration, it is possible to supply power to a device included in the vehicle by using a power supply device or backup power supply means that supplies power to the controlled unit. Therefore, the controlled part and the hazard lamp of the vehicle can be used together by the power of the power supply device or the backup power.
以上は、本発明がシステムとして実現される場合について説明したが、かかるシステムを実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のようなハイブリッド電源システムは単独の装置で実現されても良いし、複数の装置で実現されてもよい。また、各種の機能はソフトウェアで実現されても良いし、ハードウェアで実現されてもよい。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であっても良いし光磁気記録媒体であっても良いし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。 The case where the present invention is realized as a system has been described above. However, the present invention can also be realized as a method and program for realizing such a system and a medium recording the program. The hybrid power supply system as described above may be realized by a single device or may be realized by a plurality of devices. Various functions may be realized by software or hardware. The software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ハイブリッド電源システムの構成:
(1−1)電源装置の構成:
(1−2)バックアップ設備:
(1−3)電源管理処理:
(2)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of hybrid power supply system:
(1-1) Configuration of power supply device:
(1-2) Backup equipment:
(1-3) Power management process:
(2) Other embodiments:
(1)ハイブリッド電源システムの構成:
図1は、ハイブリッド電源システムの一実施形態にかかる構成を示すブロック図である。本実施形態において、ハイブリッド電源システム10は、電源装置20とバックアップ電力供給部40とランプ50とを備えている。ハイブリッド電源システム10は、車両70が備える装置や表示板60(被制御部)と協働することによって表示板60による情報表示の機能を実行するように構成されている。
(1) Configuration of hybrid power supply system:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of a hybrid power supply system. In the present embodiment, the hybrid
すなわち、本実施形態において、車両70の荷台には電源装置20と表示板60を搭載することが可能であり、車両70で任意の地点まで移動した後に車両70を路肩等に駐車させ、利用者所望の情報を表示板60に表示させることによって後続の車両に対する注意喚起等を行うことが可能である。
That is, in the present embodiment, the
図1においては、車両70を破線で示しており、車両70の荷台に載せられる電源装置20と表示板60とを車両70の上方に配置して示している。また、図1においては、ハイブリッド電源システム10の構成要素を一点鎖線内に配置して示している。電源装置20は、筐体内に各種の回路を備えた装置であり、各回路の動作によって表示板60に対して電力を供給することができる。なお、本実施形態においては、電源装置20の筐体内に異常検出部25aと始動制御実行部25bとが備えられている。
In FIG. 1, the
スターター71、バックアップ電力供給部40、エンジン72、車両バッテリ73、操作盤61は車両70に備えられている。ランプ50は任意の位置(電源装置20の故障時に利用者から視認しやすい位置が好ましい)に設置されていてよい。エンジン72は、車両70を駆動するための動力源であり、液体燃料の燃焼によって得られた回転運動が図示しないトランスミッション等によって車両70の動力に変換され、車両70が移動可能である。操作盤61は、表示板60の利用開始や利用内容の指定等を行うための入力部を備えている。
(1−1)電源装置の構成:
次に、電源装置20について詳細に説明する。本実施形態において、電源装置20は2系統の電源を備えている(すなわち、多重化(二重化)されている)。具体的には、電源装置20は、電源装置側バッテリ22と電源装置側発電機23とを備えており、いずれかの電力を表示板60に供給することができる。これらの電力を利用するため、電源装置20は、さらに充電器21、AC/DCコンバータ24、切替制御部25を備えている。
(1-1) Configuration of power supply device:
Next, the
充電器21は、商用電源から供給される電力に基づいて電源装置側バッテリ22を充電する回路を備えており、スイッチS1と電源装置側バッテリ22とが接続されている。電源装置側バッテリ22は、所定の電圧を出力できるように構成された蓄電池であり、本実施形態においては12VのDCバッテリが直列に2個接続されることによって24Vの出力が可能である。電源装置側バッテリ22は充電器21とスイッチS2と切替制御部25とに接続されている。
電源装置側発電機23は、液体燃料の燃焼によって回転運動を得る図示しない機構と、当該回転運動を電力に変換する図示しないオルタネータとを備えており、外部からの起動制御信号をトリガに電力の生成を開始する。また、電源装置側発電機23は、スイッチS1とAC/DCコンバータ24と切替制御部25とが接続されている。AC/DCコンバータ24は、電源装置側発電機23が出力する交流電力を直流電力に変換して出力する回路である。AC/DCコンバータ24は、スイッチS2と電源装置側発電機23とに接続されている。
The power supply device-
切替制御部25は、電源装置側バッテリ22と電源装置側発電機23とのいずれかを表示板60を駆動するための電源として選択し、切り替えることが可能である。切替制御部25は、所定のアルゴリズムを実行可能であれば良く、例えば、CPU,RAM,ROM等のプログラム実行環境によって構成可能である。切替制御部25は、電源装置側バッテリ22と電源装置側発電機23とバックアップ発電機41とスターター71とランプ50とスイッチS1,S2,S3に接続されている。切替制御部25は、電源装置側バッテリ22と電源装置側発電機23の出力電圧を監視しこれらの出力電圧に基づいて電源を切り替える。電源の切替を行うため、切替制御部25は、スイッチS1、S2、S3に制御信号を出力し(図1では破線の矢印として図示)、各スイッチの導通対象を切り替えることができる。
The switching
なお、スイッチS1には充電器21と電源装置側発電機23と商用電源のプラグPとが接続されており、スイッチS1を切り替えると充電器21に対する電力供給元を電源装置側発電機23と商用電源のプラグPとのいずれかから選択することができる。スイッチS2にはスイッチS3と電源装置側バッテリ22とAC/DCコンバータ24とが接続されており、スイッチS2を切り替えるとスイッチS3に対する電力供給元を電源装置側バッテリ22とAC/DCコンバータ24とのいずれかから選択することができる。
The switch S 1 is connected to the
スイッチS3にはスイッチS2とバックアップ発電機41と表示板60とが接続されており、スイッチS3を切り替えると表示板60に対する電力供給元をスイッチS2とバックアップ発電機41とのいずれかから選択することができる。すなわち、スイッチS3は、表示板60に対して電力を供給する供給元を、電源装置20とバックアップ発電機41とのいずれかに設定することができる。
The switch S 3 is connected to the switch S 2 , the
本実施形態において、通常、電源装置側バッテリ22は、予め充電される。充電が行われる場合、切替制御部25は、スイッチS1に制御信号を出力し、商用電源のプラグPと充電器21とを導通させる。この状態で、利用者が商用電源のプラグPをプラグ挿入部に差し込むと商用電源によって交流電力が充電器21に供給され、電源装置側バッテリ22が充電される。
In the present embodiment, the power supply
一方、車両70によって電源装置20および表示板60が作業地点に運ばれ、表示板60を利用した作業等が行われる場合、通常状態においては電源装置側バッテリ22から表示板60に電力が供給される。このために切替制御部25は、電源装置側バッテリ22の出力電圧を監視し、当該出力電圧が予め決められた正常範囲内の電圧である場合、スイッチS2,S3に制御信号を出力して電源装置側バッテリ22と表示板60とが導通するように接点を設定する。この結果、電源装置側バッテリ22の出力電力が表示板60に供給される。
On the other hand, when the
電源装置側バッテリ22の出力電圧が予め決められた正常範囲内の電圧でない場合、すなわち、電源装置側バッテリ22の残電力量不足や充電器21の故障等によって出力電圧が低下した場合、切替制御部25は、電源装置側発電機23を起動し、スイッチS2に制御信号を出力してAC/DCコンバータ24と表示板60とが導通するように接点を切り替える。この結果、AC/DCコンバータ24の出力電力(電源装置側発電機23によって生成された電力)が表示板60に供給される。
When the output voltage of the power supply
以上の構成によれば、通常時は電源装置側バッテリ22によって表示板60に電力を供給することができるため、大気を汚染することなく表示板60を使用することができる。一方、電源装置側バッテリ22の異常時には、電源装置側発電機23によって電力が生成され、表示板60に電力が供給される。従って、電源装置側バッテリ22において故障や充電量不足が生じたとしても、表示板60の使用を継続することができる。
According to the above configuration, since power can be supplied to the
(1−2)バックアップ設備:
以上のように、本実施形態においては、電源装置20が多重化(二重化)されているが、この構成であっても電源装置側発電機23の燃料切れや故障等が生じた場合には、表示板60を利用することができない。このような場合、表示板60を利用するために車両70の移動(商用電源を利用可能な位置への移動等)が強いられるならば、表示板60を利用した作業を中断する必要が生じてしまう。従って、表示板60による表示を行った工事が行われている場合などにおいては、表示板60の利用のみならず工事まで中断する必要が生じ、多大な不都合が生じてしまう。
(1-2) Backup equipment:
As described above, in the present embodiment, the
そこで、本実施形態においては、電源装置20が故障した場合であっても、表示板60の利用を継続できるようにするためのバックアップ設備が設けられている。切替制御部25は異常検出部25aと始動制御実行部25bとを備えている。本実施形態において、異常検出部25aは、電源装置側バッテリ22の出力電圧と電源装置側発電機23の出力電圧とを監視し、正常範囲内の出力電圧でなければ、電源装置20において電圧の供給異常が発生していると見なす。始動制御実行部25bは、供給異常が検出された場合に車両70のエンジン72を始動させるための始動制御を実行する。すなわち、異常検出部25aによって電圧の供給異常が検出されると、始動制御実行部25bは、切替制御部25に対して指示し、ランプ50およびスターター71に対して制御信号を出力させる。ランプ50は、当該制御信号によって点灯され、電源装置20の故障を利用者に対して案内する。
Therefore, in the present embodiment, a backup facility is provided so that the use of the
スターター71は、エンジン72を始動させることが可能なスターターであり、切替制御部25に接続されている。スターター71においては、利用者の操作(鍵を利用した操作や押しボタン操作等)がエンジン72の始動トリガになるとともに、始動制御実行部25bが切替制御部25に出力させる制御信号も始動トリガとなる。いずれにしても、始動トリガがスターター71に入力されると、スターター71は、エンジン72を始動させる。また、エンジン72の停止に関しては、切替制御部25からの停止トリガによってエンジン72を停止させることも可能である。
The
エンジン72の回転運動は、上述のように図示しないトランスミッションに伝達されるとともに、バックアップ電力供給部40にも伝達される。バックアップ電力供給部40は、バックアップ発電機41を備えている。バックアップ発電機41は、電力を生成するオルタネータを備え、エンジン72から供給される回転力によって駆動して電力を出力する。本実施形態においてバックアップ発電機41は、エンジン72の回転力によって交流電力を生成し、当該交流電力を整流して直流電力に変換する回路を備えている。なお、本実施形態においてバックアップ発電機41の出力電圧は直流26Vである。本実施形態において、表示板60には、電源装置側バッテリ22が出力する直流電力またはバックアップ発電機41が出力する直流電力が供給され得るが、表示板60はいずれの電圧でも正常に駆動される。
The rotational motion of the
本実施形態において、バックアップ発電機41は車両70が通常備える発電機が流用されている。すなわち、車両バッテリ73は、車両70が備える図示しないヘッドライトやインストルメンタルパネル等の電装品に電力を供給して駆動することが可能であり、バックアップ発電機41の出力は車両バッテリ73に供給され、図示しない充電器によって車両バッテリ73が充電される。また、バックアップ発電機41はスイッチS3と切替制御部25とに接続されており、バックアップ発電機41の出力電圧は、スイッチS3に供給される。また、切替制御部25の異常検出部25aは、バックアップ発電機41の出力電圧を監視することができる。
In the present embodiment, the
異常検出部25aによる電源装置側バッテリ22の出力電圧と電源装置側発電機23の出力電圧との監視の結果、少なくとも一方の出力電圧が正常範囲内の電圧であれば、始動制御実行部25bは、スターター71に対して始動トリガとなる制御信号の出力を行わない。一方、電源装置側バッテリ22の出力電圧と電源装置側発電機23の出力電圧との双方が正常範囲内の電圧でない場合、始動制御実行部25bは切替制御部25に指示し、始動トリガとなる制御信号を出力させる。
As a result of monitoring the output voltage of the power
この結果、エンジン72が始動し、バックアップ発電機41による電力の出力が開始される。そこで、始動制御実行部25bは、バックアップ発電機41の出力電圧を監視し、正常範囲内の電圧であれば、切替制御部25に制御信号を出力させ、バックアップ発電機41と表示板60とが導通するようにスイッチS3の接点を切り替える。この結果、バックアップ発電機41の出力電力が表示板60に供給される。
As a result, the
なお、切替制御部25は、電源装置20の故障時にも動作するように、電源装置側バッテリ22に残留し得るわずかな電力で駆動されるように構成されていても良いし、他のバッテリ(例えば、ボタン電池や乾電池等)によって駆動されるように構成されていても良い。
Note that the switching
以上の構成において、車両70のエンジン72は、本来車両70を駆動するための動力源であり、電源装置20において電力を生成するための回路と別系統の装置である。従って、電源装置20において電力の供給異常が発生した場合、車両70のエンジン72を始動させて電力を生成すると、電源装置20とは別系統のバックアップ電力として当該電力を利用することができる。このため、以上の構成によれば、故障等によって電源装置20から電力を出力できなくなった場合であっても、車両70を移動させることなく表示板60の使用を継続することが可能である。さらに、本実施形態においては、電力の供給異常が検出された場合に、切替制御部25が出力する制御信号によって自動的に車両のエンジンが始動される。この構成によれば、表示板60が使用される現場で電源装置の故障等により電源装置からの電力供給に異常が発生した場合に、自動的にバックアップ電力の供給を開始することができる。
In the above configuration, the
(1−3)電源管理処理:
次に、ハイブリッド電源システム10における電源管理処理を詳細に説明する。図2は、電源管理処理を示すフローチャートである。電源管理処理は、車両70によって電源装置20および表示板60を作業現場まで運んだ後、作業開始に際して実行される。電源管理処理が開始されると、切替制御部25は、電源装置側バッテリ22で表示板60を駆動する(ステップS100)。すなわち、切替制御部25は、スイッチS2、S3を制御し、電源装置側バッテリ22と表示板60とを導通させる。この結果、正常であれば電源装置側バッテリ22から表示板60に対して電力が供給される。
(1-3) Power management process:
Next, power management processing in the hybrid
次に、異常検出部25aは、電源装置側バッテリ22の出力電圧が低下したと判定されるまでステップS100を継続する(ステップS105)。すなわち、異常検出部25aは、電源装置側バッテリ22の出力電圧を取得し、出力電圧が正常範囲より低いと判定されなければステップS100を繰り返す。
Next, the
ステップS105において、電源装置側バッテリ22の出力電圧が低下したと判定された場合、切替制御部25は、電源装置側発電機23で表示板60を駆動する(ステップS110)。すなわち、切替制御部25は、スイッチS2を制御し、AC/DCコンバータ24と表示板60とを導通させる。この結果、電源装置側発電機23が生成した電力に基づいて表示板60が駆動される。なお、本実施形態において、切替制御部25は、ステップS110において、スイッチS1も切り替える。すなわち、電源装置側発電機23と充電器21が導通するようにスイッチS1が切り替えられる。この結果、表示板60の駆動とともに電源装置側バッテリ22の充電も行われる。
When it is determined in step S105 that the output voltage of the power supply
次に、異常検出部25aは、電源装置側発電機23の出力電圧が低下したか否かを判定する(ステップS115)。そして、電源装置側発電機23の出力電圧が低下したと判定されるまでステップS105以降の処理が続けられる。すなわち、異常検出部25aは、電源装置側発電機23の出力電圧を取得し、出力電圧が正常範囲より低いと判定されなければステップS105以降の処理を繰り返す。以上の処理によれば、電源装置側発電機23の出力電力によって電源装置側バッテリ22が充電され、出力電圧が正常になると、電源装置側バッテリ22による表示板60の駆動が再開される。むろん、この場合、電源装置側発電機23は停止される。なお、出力電圧の監視は、AC/DCコンバータ24の出力電圧によって行われてもよい。
Next, the
ステップS115において、電源装置側発電機23の出力電圧が低下したと判定された場合、始動制御実行部25bは、スターター71に始動制御信号を出力する(ステップS120)。すなわち、始動制御実行部25bは切替制御部25に対して指示し、始動制御信号を出力させる。この結果、切替制御部25は、スターター71に対してエンジン72を始動させるための制御信号を出力する。エンジン72が始動すると、その回転力がバックアップ発電機41に伝達され、バックアップ発電機41から電力の出力が開始される。
If it is determined in step S115 that the output voltage of the power
次に、始動制御実行部25bは、ランプ50を点灯させる(ステップS125)。すなわち、始動制御実行部25bが切替制御部25に指示を行い、切替制御部25は当該指示に応じてランプ50を点灯させるための制御信号をランプ50に出力する。この結果、ランプ50が点灯し、電源装置20において電力の供給異常が発生したことが利用者に案内される。
Next, the start
次に、異常検出部25aは、バックアップ発電機41の出力電圧を監視し、バックアップ発電機41の出力電圧が正常であるか否かを判定する(ステップS130)。ステップS130において、バックアップ発電機41の出力電圧が正常であると判定されない場合、ステップS100以降の処理が実行される。
Next, the
すなわち、バックアップ発電機41においても異常が発生している場合、ステップS100以降の処理が再試行される。この場合、ランプ50が点灯しているため、異常が解消していなければ利用者はその後の対応を検討することになる。また、この場合、始動制御実行部25bは、切替制御部25に対して指示を行い、エンジン72に対してエンジン72を停止させるための停止トリガとなる制御信号(図1に示す破線の矢印)を出力させる。この結果、エンジン72は停止する。
That is, if an abnormality has occurred in the
一方、ステップS130において、バックアップ発電機41の出力電圧が正常であると判定された場合、始動制御実行部25bは、バックアップ発電機41で表示板60を駆動する(ステップS135)。すなわち、始動制御実行部25bは、切替制御部25に対して指示し、スイッチS3を切り替えさせる。この結果、バックアップ発電機41と表示板60とが導通した状態となり、バックアップ発電機41が生成した電力に基づいて表示板60が駆動される。
On the other hand, when it is determined in step S130 that the output voltage of the
次に始動制御実行部25bは、表示板60が停止されたか否かを判定する(ステップS140)。すなわち、利用者は、操作盤61を操作することによって表示板60の動作を停止(終了)させることが可能である。表示板60の動作が停止された場合、当該停止を示す信号が図示しないインタフェース(有線通信や無線通信等)によって切替制御部25に対して送られる。切替制御部25が当該信号を検出した場合、始動制御実行部25bは表示板60が停止されたと判定する。
Next, the start
ステップS140において、表示板60が停止されたと判定されない場合、ステップS130以降の処理が繰り返される。以上の処理により、表示板60が停止されるまでバックアップ発電機41によって生成された電力で表示板60が駆動される。一方、ステップS140において、表示板60が停止されたと判定された場合、始動制御実行部25bは、エンジン72を停止させる(ステップS145)。すなわち、始動制御実行部25bは、切替制御部25に停止トリガとなる制御信号を出力させ、エンジン72を停止させる。また、始動制御実行部25bは、表示板60への電力供給を停止させる(ステップS150)。すなわち、始動制御実行部25bは、切替制御部25にバックアップ発電機41に対する制御信号を出力させてバックアップ発電機41を停止させる。また、始動制御実行部25bは、切替制御部25にスイッチS3に対する切替信号を出力させ、電源装置20がスイッチS3と導通する状態とし、バックアップ発電機41から表示板60への電力出力を停止させる。さらに、始動制御実行部25bは、切替制御部25に電源装置側発電機23に対する制御信号を出力させて電源装置側発電機23が停止している状態を実現し、スイッチS2に対して制御信号を出力させてAC/DCコンバータ24がスイッチS3と導通する状態に切り替えることで、電源装置20から表示部60へも電力供給が行われないように設定する。
If it is not determined in step S140 that the
(2)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、構成要素の一体化や分散化は任意に実施することが可能であり、異常検出部25aや始動制御実行部25b、電源装置側発電機23等が電源装置20の筐体の外部に備えられていても良いし、ランプ50等が電源装置20や表示板60、操作盤61等と一体化されていても良く、種々の構成が採用可能である。
(2) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, and various other embodiments can be adopted. For example, the integration and decentralization of the components can be arbitrarily implemented, and the
さらに、バックアップ電力は、被制御部の駆動以外の用途に利用されてもよいし、バックアップ発電機41が生成した電力を間接的に利用することでバックアップ電力が得られる構成であっても良い。図3は、バックアップ電力が、電源装置20の異常状態の解消のために利用され、また、バックアップ発電機41の出力電力が一旦車両バッテリ42に充電される構成を示すブロック図である。図3に示す構成において、車両バッテリ42の接続関係とスイッチS4と除く部分は図1に示す構成と同様である。
Further, the backup power may be used for purposes other than driving the controlled portion, or may be configured such that the backup power can be obtained by indirectly using the power generated by the
すなわち、図3に示す構成においては、バックアップ発電機41の出力電力が車両バッテリ42に供給され、車両バッテリ42の出力電圧がスイッチS3に供給される。従って、スイッチS3の状態に応じて、車両バッテリ42の出力が表示板60に供給される。また、車両バッテリ42の出力にはスイッチS4が接続され、スイッチS4はさらに電源装置側バッテリ22に対して接続されている。従って、スイッチS4をオンにすることにより、車両バッテリ42の出力電圧を電源装置側バッテリ22に供給し、電源装置側バッテリ22を充電することができる。
That is, in the configuration shown in FIG. 3, the output power of the
以上の構成において、電源装置20の異常等によってエンジン72が駆動され、バックアップ発電機41から電力が出力されると、車両バッテリ42の充電が開始される。これと同時に始動制御実行部25bは、切替制御部25に指示することによってスイッチS3を切り替えて車両バッテリ42と表示板60とを導通させる。この結果、車両バッテリ42の出力電圧によって表示板60が駆動される。
In the above configuration, when the
さらに、この場合、始動制御実行部25bは、切替制御部25に指示することによってスイッチS4をオンにし、電源装置側バッテリ22の充電を開始する。この結果、車両バッテリ42の出力電圧によって電源装置側バッテリ22が充電されるため、電源装置側バッテリ22の出力電圧が既定電圧以上となった場合に、異常検出部25aが供給異常ではないと判定する。この場合、始動制御実行部25bは、切替制御部25に指示してエンジン72に制御信号を出力させてエンジン72を停止させる。また、切替制御部25は、スイッチS2を切り替える。この結果、電源装置20から表示板60への電力供給が行われる状態となる。
Further, in this case, the start
さらに、ハイブリッド電源システムは、被制御部以外の装置と併用されてもよい。上述の実施形態において表示板60は、直流24Vや26Vで駆動可能である。この構成において、車両70が備える図示しないハザードランプもこれらの電圧で駆動できるように構成されていても良い。このように構成されたハイブリッド電源システム10においては、電源装置20の出力電力およびバックアップ発電機41の出力電力によってハザードランプを点灯可能である。従って、この構成によれば、表示板60とハザードランプとを併用することができる。
Furthermore, the hybrid power supply system may be used in combination with a device other than the controlled unit. In the above-described embodiment, the
さらに、車両70のエンジン72を始動・停止する主体は利用者であっても良い。図4は、この構成を示すブロック図である。図4に示す構成の大半は図1に示す構成と同様であるが、切替制御部25からスターター71またはエンジン72に対して制御信号を出力する必要がない点で図1に示す構成と異なっている。従って、図4に示す始動制御実行部25bは、ランプ50を点灯する機能を備えていれば良く、スターター71に対して制御信号を出力する機能を備える必要はない。
Furthermore, the user who starts and stops the
図4に示す構成においては、ランプ50の点灯が供給異常の発生を示すとともに、車両のエンジンの始動を促す案内となる。一方、図4に示す実施形態において、利用者は表示板60を始動・停止させるリモコン30またはエンジン72を始動するためのキーによるキー操作によってスターター71またはエンジン72に対してエンジン72の始動トリガや停止トリガを与えることができる。そして、ランプ50が点灯した場合、点灯による案内を認識した利用者が、リモコン30やキー操作によって車両70のエンジン72を始動させる。この構成によれば、表示板60が使用される現場で電源装置20の故障等により電源装置20からの電力供給に異常が発生したとしても、利用者は案内に従って表示板60に対してバックアップ電力の供給を開始することができる。
In the configuration shown in FIG. 4, lighting of the
さらに、各種の機能の実行の際に上述した条件以外の条件の充足が要求されてもよい。例えば、車両70においてサイドブレーキがオンになっていることや、トランスミッションのギアがニュートラルやパーキングに設定されていることが、エンジン72を始動する場合に充足すべき条件として設定されていてもよい。
Furthermore, satisfaction of conditions other than those described above may be required when executing various functions. For example, it may be set as a condition to be satisfied when the
10…ハイブリッド電源システム、20…電源装置、21…充電器、22…電源装置側バッテリ、23…電源装置側発電機、24…AC/DCコンバータ、25…切替制御部、25a…異常検出部、25b…始動制御実行部、30…リモコン、40…バックアップ電力供給部、41…バックアップ発電機、42…車両バッテリ、50…ランプ、60…表示板、61…操作盤、70…車両、71…スターター、72…エンジン、73…車両バッテリ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電力の供給異常を検出する異常検出手段と、
前記供給異常が検出された場合に車両のエンジンを始動させるための始動制御を実行する始動制御実行手段と、
前記始動制御によって始動された前記車両のエンジンによって生成された電力を前記被制御部に供給するバックアップ電力供給手段と、
を備えるハイブリッド電源システム。 A power supply for supplying power to the controlled part;
An abnormality detection means for detecting an abnormality in the supply of power;
Start control execution means for executing start control for starting the engine of the vehicle when the supply abnormality is detected;
Backup power supply means for supplying power generated by the engine of the vehicle started by the start control to the controlled portion;
A hybrid power supply system comprising:
前記供給異常が検出された場合に、前記供給異常の発生を示すとともに前記車両のエンジンの始動を促す案内を出力する、
請求項1に記載のハイブリッド電源システム。 The start control execution means includes
When the supply abnormality is detected, a guidance indicating the occurrence of the supply abnormality and prompting the start of the engine of the vehicle is output.
The hybrid power supply system according to claim 1.
前記供給異常が検出された場合に、前記車両のエンジンを始動させる制御信号を出力する、
請求項1または請求項2のいずれかに記載のハイブリッド電源システム。 The start control execution means includes
Outputting a control signal for starting the engine of the vehicle when the supply abnormality is detected;
The hybrid power supply system according to claim 1.
前記車両のエンジンによって駆動されるバックアップ発電機と、前記バックアップ発電機によって生成された電力によって充電される車両バッテリと、の少なくとも一方から前記被制御部に電力を供給する、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のハイブリッド電源システム。 The backup power supply means includes
Supplying power to the controlled part from at least one of a backup generator driven by the engine of the vehicle and a vehicle battery charged by the power generated by the backup generator;
The hybrid power supply system according to any one of claims 1 to 3.
通常時に前記被制御部に対して電力を供給する電源装置側バッテリと、
燃料によって駆動され、前記電源装置側バッテリの異常時に前記被制御部に対して電力を供給する電源装置側発電機と、
を備える、
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のハイブリッド電源システム。 The power supply device
A battery on the power supply side that supplies power to the controlled part at normal time;
A power source generator that is driven by fuel and supplies power to the controlled part when the power source battery is abnormal;
Comprising
The hybrid power supply system according to any one of claims 1 to 4.
前記電源装置側バッテリの出力電圧が異常であり、かつ、前記電源装置側発電機の出力電圧が異常である場合に、前記供給異常であると検出する、
請求項5に記載のハイブリッド電源システム。 The abnormality detection means includes
When the output voltage of the power supply side battery is abnormal and the output voltage of the power supply side generator is abnormal, it is detected that the supply is abnormal.
The hybrid power supply system according to claim 5.
前記車両のエンジンによって生成された電力を前記電源装置側バッテリに対して供給し、
前記異常検出手段は、
前記電源装置側バッテリの出力電圧が既定電圧以上となった場合に前記供給異常ではないと見なす、
請求項5または請求項6のいずれかに記載のハイブリッド電源システム。 The backup power supply means includes
Supplying the power generated by the engine of the vehicle to the power supply side battery,
The abnormality detection means includes
When the output voltage of the battery on the power supply side is equal to or higher than a predetermined voltage, it is considered that the supply is not abnormal.
The hybrid power supply system according to claim 5 or 6.
請求項1〜請求項7のいずれかに記載のハイブリッド電源システム。 The device to be controlled and the device provided in the vehicle are driven by electric power having a common specification.
The hybrid power supply system according to any one of claims 1 to 7.
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