JP2019103323A - 電源システム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る電源システムは、上位ECUの指示に基づいて、高圧バッテリーから低圧バッテリー及び低圧負荷へ電源供給を行う電源システムである。この電源システムでは、IG信号のOFFからONへの状態遷移をトリガとしてDCDCコンバーターを起動させ、その起動後から所定の時間が経過するまでに上位ECUから出力電圧指示が無ければ、DCDCコンバーターから固定電圧を出力する。これにより、故障などで上位ECUから出力電圧指示が来なくても、DCDCコンバーターは、IG信号に基づいて自律的に固定電圧を出力することができる。従って、DCDCコンバーターを所定の出力電圧にて動作させることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る電源システム1の構成例を示す図である。図1に例示した本実施形態の電源システム1は、高圧バッテリー10と、高圧遮断リレー20と、DCDCコンバーター30と、低圧バッテリー40と、上位ECU50と、を備えている。なお、図1では、電力信号が流れる配線を太線で示し、制御信号などが流れる配線を矢印細線で示している。
次に、図2及び図3をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る電源システム1が実行する制御を説明する。図2は、上位ECU50からDCDCコンバーター(DDC)30の制御部32に対して出力電圧指示が行われる正常動作におけるタイミングチャートを示す図である。図3は、上位ECU50からDCDCコンバーター(DDC)30の制御部32に対して出力電圧指示が行われない異常動作におけるタイミングチャートを示す図である。
ユーザーなどによってIGスイッチ70が操作されることで、IG信号がOFFからONへ状態遷移する。このIG信号の状態遷移に基づいて、DCDCコンバーター30が起動してスタンバイ状態となる。これにより、DCDCコンバーター30は、いつでも電源を低圧バッテリー40及び低圧負荷60に供給できる状態となる。
高圧遮断リレー20によって高圧バッテリー10がDCDCコンバーター30に接続され、高圧バッテリー10の高電圧がDCDCコンバーター30の入力側に印加される。この電圧印加に応じて、DCDCコンバーター30は、自律動作によって電流をほぼゼロとした所定の第1低電圧を出力側に出力する。
第1低電圧を出力した後、DCDCコンバーター30は、上位ECU50から出力電圧指示を受けることによって、通常の可変制御を実行して指示された電圧を出力側に出力する。
ユーザーなどによってIGスイッチ70が操作されることで、IG信号がONからOFFへ状態遷移する。このIG信号の状態遷移に基づいて、DCDCコンバーター30は、自律動作によって出力側に出力する電圧を、電流をほぼゼロとした所定の第2低電圧に制限する。ここで、IG信号がONからOFFへ状態遷移しても、直ちに上位ECU50の出力電圧指示を無くさない理由は、例えばIG信号がOFFでも動作するECUやアクチュエーターに電力を供給するためや、DCDCコンバーター30が高電圧で動作中に突然停止するなどの事象を回避するためである。
第2低電圧を出力した後、DCDCコンバーター30は、上位ECU50からの出力電圧指示が無くなることに応じて、電圧の出力を停止する。この「出力電圧指示が無くなる」とは、今まで継続的にあった出力電圧指示が終了すること以外にも、0V電圧の出力指示が来ることや、DCDCコンバーター30の出力停止指示が来ることをも含む概念である。
高圧遮断リレー20によって高圧バッテリー10とDCDCコンバーター30との接続が切断され、DCDCコンバーター30の入力側に印加されていた高圧バッテリー10の高電圧が遮断される。
ユーザーなどによってIGスイッチ70が操作されることで、IG信号がOFFからONへ状態遷移する。このIG信号の状態遷移に基づいて、DCDCコンバーター30が起動してスタンバイ状態となる。これにより、DCDCコンバーター30は、いつでも電源を低圧バッテリー40及び低圧負荷60供給できる状態となる。
高圧遮断リレー20によって高圧バッテリー10がDCDCコンバーター30に接続され、高圧バッテリー10の高電圧がDCDCコンバーター30の入力側に印加される。この電圧印加に応じて、DCDCコンバーター30は、自律動作によって電流をほぼゼロとした所定の第1低電圧を出力側に出力する。第1低電圧については、上述したとおりである。
第1低電圧を出力した後、所定の第1時間を経過するまでに上位ECU50から出力電圧指示が来ない場合、DCDCコンバーター30は、自律動作によって所定の固定電圧を出力側に出力する。この第1時間は、正常動作であれば、第1低電圧を出力してから、上位ECU50から出力電圧指示が来るタイミング(上記タイミングTa3)までの時間よりも長く、かつ、低圧負荷60に十分な電力供給が必要となるまでの所定の時間よりも短く、設定される。例えば、第1時間を10秒とすることができる。また、固定電圧は、車両での予め定めた適合処理を行うことなどによって決定される。例えば、固定電圧は、第1低電圧よりも高い低圧バッテリー40を充電することができる最低限の電圧(例えば13.5V)とすることができる。
ユーザーなどによってIGスイッチ70が操作されることで、IG信号がONからOFFへ状態遷移する。このIG信号の状態遷移に基づいて、DCDCコンバーター30は、自律動作によって出力側に出力する電圧を、電流をほぼゼロとした所定の第2低電圧に制限する。ここで、IG信号がONからOFFへ状態遷移しても、直ちに上位ECU50の出力電圧指示を無くさない理由は、例えばDCDCコンバーター30が高電圧で動作中に突然停止するなどの事象を回避するためである。第2低電圧については、上述したとおりである。
第2低電圧を出力した後、所定の第2時間を経過するまでに上位ECU50から0V電圧の出力指示やDCDCコンバーター30の出力停止指示が来ない場合、DCDCコンバーター30は、自律動作によって電圧の出力を停止する。この第2時間は、正常動作であれば、IG信号がONからOFFへ状態遷移してから、上位ECU50からの出力電圧指示が無くなる(上記タイミングTa5)までの時間よりも長く、かつ、高圧遮断リレー20によって高圧バッテリー10とDCDCコンバーター30との接続が切断されるまでの所定の時間よりも短く、設定される。例えば、第2時間を20秒とすることができる。
高圧遮断リレー20によって高圧バッテリー10とDCDCコンバーター30との接続が切断され、DCDCコンバーター30の入力側に印加されていた高圧バッテリー10の高電圧が遮断される。
上述した本発明の一実施形態に係る電源システム1によれば、IG信号のOFFからONへの状態遷移をトリガとしてDCDCコンバーター30を起動させる。DCDCコンバーター30の起動後、高圧バッテリー10とDCDCコンバーター30とが高圧遮断リレー20で接続されても、第1時間が経過するまでに上位ECU50から出力電圧指示が無ければ、DCDCコンバーター30から固定電圧を出力する。
なお、本実施形態に係る電源システム1では、上位ECU50の出力電圧指示を、上位ECU50とDCDCコンバーター30の制御部32とを接続した専用線(じか線)で送受信し、IGスイッチ70に基づくIG信号を、IGスイッチ70とDCDCコンバーター30の制御部32とを接続した専用線(じか線)で送受信する、構成を説明した。
10 高圧バッテリー
20 高圧遮断リレー
30 DCDCコンバーター
31 電力変換部
32 制御部
33 電流検出部
34 電圧検出部
40 低圧バッテリー
50 上位ECU
60 低圧負荷
70 IGスイッチ
80 ECU
90 CANバス
Claims (5)
- 上位ECUの指示に基づいて、高圧バッテリーから低圧バッテリー及び低圧負荷へ電源供給を行う電源システムであって、
前記高圧バッテリーの電圧を所定の電圧に変換して、前記低圧バッテリー及び前記低圧負荷へ出力するDCDCコンバーターと、
前記高圧バッテリーと前記DCDCコンバーターとの接続状態を切り替えるリレーと、
前記DCDCコンバーターに設けられ、IG信号の状態及び前記上位ECUの指示に基づいて、前記DCDCコンバーターの出力電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記IG信号のOFFからONへの状態遷移に基づいて、前記DCDCコンバーターを起動し、
前記起動後、前記リレーによって前記高圧バッテリーが前記DCDCコンバーターに接続されると、前記DCDCコンバーターから所定の第1低電圧を出力し、
前記第1低電圧を出力した後、前記上位ECUから出力電圧の指示があれば、前記DCDCコンバーターから当該指示された電圧を出力し、
前記第1低電圧を出力した後、所定の第1時間を経過するまでに前記上位ECUから出力電圧の指示が無ければ、前記DCDCコンバーターから前記第1低電圧よりも高い所定の固定電圧を出力する、
電源システム。 - 前記制御部は、
前記IG信号のONからOFFへの状態遷移に基づいて、前記DCDCコンバーターから前記固定電圧よりも低い所定の第2低電圧を出力し、
前記第2低電圧を出力した後、前記上位ECUから出力電圧の指示がなくなるか、又は所定の第2時間が経過すれば、前記DCDCコンバーターからの電圧出力を停止する、
請求項1に記載の電源システム。 - 前記制御部は、前記リレーによって前記高圧バッテリーと前記DCDCコンバーターとが切断される前に、前記DCDCコンバーターからの電圧出力を停止する、
請求項2に記載の電源システム。 - 前記第1低電圧及び前記第2低電圧は、前記低圧バッテリーの電圧とほぼ同一かつ前記リレーに流れる電流がほぼゼロの電圧に設定される、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電源システム。 - 前記固定電圧は、前記低圧バッテリーを充電することができる最低限の電圧に設定される、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電源システム。
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