JP2019221038A - Power supply - Google Patents

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Abstract

To operate an electric load without stopping operation of the electric load even if an abnormality occurs in either a high-voltage battery or a low-voltage battery.SOLUTION: The power supply includes: a power distribution device capable of distributing each of power from a high-voltage battery and power from a low-voltage battery to a plurality of electric loads mounted on a vehicle. When an abnormality occurs in one of the high-voltage battery and the low-voltage battery, the power distribution device distributes power from the other battery to each of the electric loads.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device.

下記特許文献１には、補機用の低電圧バッテリと、車両に搭載された走行用モータを駆動させるための高電圧バッテリを備え、高電圧バッテリから出力される電力を降圧して複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit））に供給する車両用の電源装置が開示されている。   Patent Literature 1 below includes a low voltage battery for an auxiliary machine and a high voltage battery for driving a traveling motor mounted on a vehicle. (Electronic Control Unit)).

特開２０１１−１９４９６４号公報JP 2011-194964 A

しかしながら、上記電源装置において、高電圧バッテリ又は低電圧バッテリに異常が生じた場合には、補機類やＥＣＵ等の電気負荷に電力を供給することができず、電気負荷の動作が停止してしまう。その結果、車両システム全体が停止してしまう虞がある。   However, in the power supply device, when an abnormality occurs in the high-voltage battery or the low-voltage battery, power cannot be supplied to an electric load such as an auxiliary device or an ECU, and the operation of the electric load stops. I will. As a result, the entire vehicle system may be stopped.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高電圧バッテリ及び低電圧バッテリのいずれか一方に異常が生じた場合でも、電気負荷の動作を停止させないことである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to prevent the operation of an electric load from being stopped even when an abnormality occurs in one of a high-voltage battery and a low-voltage battery.

本発明の一態様は、車両に搭載された走行用モータを駆動させるための高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリからの電力により充電される低電圧バッテリと、を備える電源装置であって、前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力を前記車両に搭載された複数の電気負荷に配分可能な電源配分装置を備え、前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリ及び前記低電圧バッテリのいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を前記各電気負荷に配分することを特徴とする、電源装置である。   One embodiment of the present invention is a power supply device including: a high-voltage battery for driving a traveling motor mounted on a vehicle; and a low-voltage battery charged by electric power from the high-voltage battery. A power distribution device capable of distributing each of the power from the high-voltage battery and the power from the low-voltage battery to a plurality of electric loads mounted on the vehicle, wherein the power distribution device includes the high-voltage battery and The power supply device is characterized in that, when an abnormality occurs in any one of the low-voltage batteries, power from the other battery is distributed to the electric loads.

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記低電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第１のモードと、前記高電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第２のモードと、を備え、前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記第１のモードに切り替え、前記低電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記第２のモードに切り替える。   One embodiment of the present invention is the above-described power supply device, wherein a first mode in which power from the low-voltage battery is supplied to the power distribution device, and a power supply from the high-voltage battery is supplied to the power distribution device. The power distribution device switches to the first mode when an abnormality occurs in the high-voltage battery, and when an abnormality occurs in the low-voltage battery, Switch to the second mode.

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記高電圧バッテリの電力を降圧して前記低電圧バッテリに供給することで、当該低電圧バッテリを充電する降圧コンバータを備え、前記電源配分装置は、前記第２のモードにおいて、前記降圧コンバータにより降圧された前記高電圧バッテリの電力を前記各電気負荷に配分する。   One embodiment of the present invention is the above power supply device, further comprising: a step-down converter that steps down the power of the high-voltage battery and supplies the low-voltage battery to the low-voltage battery, thereby charging the low-voltage battery. In the second mode, the device distributes the electric power of the high-voltage battery stepped down by the step-down converter to the electric loads.

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記複数の電気負荷は、動作電圧が異なる複数の電気負荷を含み、前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力から、前記各動作電圧に対応する前記電気負荷の動作電源をそれぞれ生成する。   One embodiment of the present invention is the power supply device described above, wherein the plurality of electric loads include a plurality of electric loads having different operating voltages, and the power distribution device includes an electric power from the high-voltage battery and the low-voltage An operation power supply of the electric load corresponding to each of the operation voltages is generated from each of the electric powers from the battery.

以上説明したように、本発明によれば、高電圧バッテリ及び低電圧バッテリのいずれか一方に異常が生じた場合でも、電気負荷の動作を停止させずに、当該電気負荷を動作させることができる。   As described above, according to the present invention, even when an abnormality occurs in one of the high-voltage battery and the low-voltage battery, the electric load can be operated without stopping the operation of the electric load. .

本発明の一実施形態に係る電源装置３を備えた車両システムＡの概略構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the schematic structure of vehicle system A provided with power supply device 3 concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る電源装置３の動作（第１のモードから第２のモードへの切り替え）のフロー図である。FIG. 6 is a flowchart of an operation (switching from the first mode to the second mode) of the power supply device 3 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る電源装置３の動作（第２のモードから第１のモードへの切り替え）のフロー図である。FIG. 6 is a flowchart of an operation (switching from the second mode to the first mode) of the power supply device 3 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る電源装置３を備えた車両システムＡの概略構成の変形例を示す図である。It is a figure showing the modification of the schematic structure of vehicle system A provided with power supply unit 3 concerning one embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態に係る電源装置を、図面を用いて説明する。   Hereinafter, a power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置３を備えた車両システムＡの概略構成の一例を示す図である。車両システムＡは、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載され、当該車両の走行を制御するとともに、当該車両に搭載されているＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）や補機類等の電気負荷１へ電力供給を行う。
以下に、本発明の一実施形態に係る車両システムＡの概略構成について説明する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a vehicle system A including a power supply device 3 according to an embodiment of the present invention. The vehicle system A is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, controls the traveling of the vehicle, and controls an electric device such as an ECU (Electronic Control Unit) or auxiliary equipment mounted on the vehicle. Power is supplied to the load 1.
Hereinafter, a schematic configuration of a vehicle system A according to an embodiment of the present invention will be described.

図１に示すように、車両システムＡは、複数の電気負荷１、走行用モータ２、及び電源装置３を備える。   As shown in FIG. 1, the vehicle system A includes a plurality of electric loads 1, a traveling motor 2, and a power supply device 3.

複数の電気負荷１は、電源装置３から供給される電力によって動作する電気負荷であって、走行用モータ２を駆動させるために走行用モータに印加する電圧よりも低い電圧で動作する。複数の電気負荷１は、例えば、車両に搭載されているＥＣＵや補機類である。この補機類とは、例えば、パワーステアリング装置や投光装置等である。   The plurality of electric loads 1 are electric loads that are operated by electric power supplied from the power supply device 3, and operate at a voltage lower than a voltage applied to the traveling motor to drive the traveling motor 2. The plurality of electric loads 1 are, for example, ECUs and accessories mounted on the vehicle. The auxiliary devices are, for example, a power steering device, a light emitting device, and the like.

また、この複数の電気負荷１には、動作電圧が異なる複数の電気負荷を含む。本実施形態では、動作電圧が４８Ｖである電気負荷１を「第１の電気負荷１ａ」、動作電圧が１４Ｖである電気負荷１を「第２の電気負荷１ｂ」、動作電圧が５Ｖである電気負荷１を「第３の電気負荷１ｃ」と称する。   The plurality of electric loads 1 include a plurality of electric loads having different operating voltages. In the present embodiment, the electric load 1 having an operating voltage of 48V is referred to as a “first electric load 1a”, the electric load 1 having an operating voltage of 14V is referred to as a “second electric load 1b”, and the electric voltage having an operating voltage of 5V. The load 1 is referred to as a “third electric load 1c”.

走行用モータ２は、車両が走行するための駆動源であり、電源装置３から供給される電力により回転駆動する。   The traveling motor 2 is a driving source for the vehicle to travel, and is driven to rotate by electric power supplied from the power supply device 3.

電源装置３は、複数の電気負荷１及び走行用モータ２に電力を供給する装置である。
以下に、本発明の一実施形態に係る電源装置３の概略構成について、説明する。 The power supply device 3 is a device that supplies electric power to the plurality of electric loads 1 and the traveling motor 2.
Hereinafter, a schematic configuration of the power supply device 3 according to an embodiment of the present invention will be described.

電源装置３は、高電圧バッテリ４、昇圧コンバータ５、インバータ６、降圧コンバータ７、低電圧バッテリ８、スイッチ９及び電源配分装置１０を備える。   The power supply device 3 includes a high-voltage battery 4, a boost converter 5, an inverter 6, a step-down converter 7, a low-voltage battery 8, a switch 9, and a power distribution device 10.

高電圧バッテリ４は、主に走行用モータ２に電力を供給するためのバッテリである。したがって、走行用モータ２は、高電圧バッテリ４からの電力により駆動する。例えば、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧ＶｂＨは、数百Ｖなどの高い直流電圧である。
また、高電圧バッテリ４の電力は、複数の電気負荷１を動作させるために用いられる。 The high-voltage battery 4 is a battery for mainly supplying power to the traveling motor 2. Therefore, the traveling motor 2 is driven by the electric power from the high-voltage battery 4. For example, the battery voltage VbH of the high-voltage battery 4 is a high DC voltage such as several hundred volts.
The electric power of the high-voltage battery 4 is used to operate the plurality of electric loads 1.

昇圧コンバータ５は、高電圧バッテリ４から出力される電力を昇圧してインバータ６に出力する。   Boost converter 5 boosts the power output from high-voltage battery 4 and outputs the boosted power to inverter 6.

インバータ６は、昇圧コンバータにより昇圧された高電圧バッテリ４の電力を交流に変換して走行用モータ２に供給する。したがって、走行用モータ２は、インバータ６から供給される交流電力に基づいて回転駆動する。これにより、この回転力が車両の車輪に伝達され、車両は走行することができる。   The inverter 6 converts the power of the high-voltage battery 4 boosted by the boost converter into AC and supplies the AC to the traveling motor 2. Therefore, the traveling motor 2 is driven to rotate based on the AC power supplied from the inverter 6. Thereby, this rotational force is transmitted to the wheels of the vehicle, and the vehicle can run.

降圧コンバータ７は、電源配分装置１０からの制御により、高電圧バッテリ４の電力を降圧して低電圧バッテリ８及び電源配分装置１０に供給する。例えば、降圧コンバータ７は、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧ＶｂＨを１４Ｖの直流電圧Ｖｒに降圧するＤＣ／ＤＣコンバータである。   The step-down converter 7 steps down the power of the high-voltage battery 4 and supplies it to the low-voltage battery 8 and the power distribution device 10 under the control of the power distribution device 10. For example, the step-down converter 7 is a DC / DC converter that steps down the battery voltage VbH of the high-voltage battery 4 to a DC voltage Vr of 14V.

低電圧バッテリ８は、高電圧バッテリ４からの電力により充電される。本実施形態では、低電圧バッテリ８は、降圧コンバータの出力に接続され、その降圧コンバータ７より降圧された高電圧バッテリの電力により充電される。さらに、低電圧バッテリ８は、電源配分装置１０に接続されており、低電圧バッテリ８の電力を電源配分装置１０に供給することができる。   The low-voltage battery 8 is charged by electric power from the high-voltage battery 4. In the present embodiment, the low-voltage battery 8 is connected to the output of the step-down converter, and is charged by the power of the high-voltage battery stepped down by the step-down converter 7. Further, the low-voltage battery 8 is connected to the power distribution device 10 and can supply the power of the low-voltage battery 8 to the power distribution device 10.

低電圧バッテリ８のバッテリ電圧ＶｂＬは、バッテリ電圧ＶｂＨよりも低い電圧であって、例えば、１２Ｖである。この低電圧バッテリ８の電力は、複数の電気負荷１を動作させるために用いられる。   The battery voltage VbL of the low-voltage battery 8 is lower than the battery voltage VbH, for example, 12V. The electric power of the low-voltage battery 8 is used to operate the plurality of electric loads 1.

本実施形態では、低電圧バッテリ８のプラス端子と、降圧コンバータ７の出力とが電力ラインＬ１で接続されており、この電力ラインＬ１を介して降圧コンバータ７から供給される高電圧バッテリ４の電力により低電圧バッテリ８が充電される。
電源ラインＬ２は、電源ラインＬ１の途中（接続点ｎ）から分岐して電源配分装置１０の入力に接続されている。したがって、この電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８の電力や降圧コンバータ７により降圧された高電圧バッテリ４の電力が電源配分装置１０に供給される。 In the present embodiment, the plus terminal of the low-voltage battery 8 and the output of the step-down converter 7 are connected by a power line L1, and the power of the high-voltage battery 4 supplied from the step-down converter 7 via the power line L1. Thereby, the low-voltage battery 8 is charged.
The power supply line L2 branches off from the middle of the power supply line L1 (connection point n) and is connected to the input of the power distribution device 10. Therefore, the power of the low-voltage battery 8 and the power of the high-voltage battery 4 stepped down by the step-down converter 7 are supplied to the power distribution device 10 via the power line L2.

スイッチ９は、電力ラインＬ１において、接続点ｎと低電圧バッテリ８との間に設けられている。このスイッチ９のオン状態又はオフ状態は、電源配分装置１０により制御される。   The switch 9 is provided between the connection point n and the low-voltage battery 8 on the power line L1. The on / off state of the switch 9 is controlled by the power distribution device 10.

電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４からの電力及び低電圧バッテリ８からの電力のそれぞれの電力を複数の電気負荷１に配分可能である。そして、電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を各電気負荷１に配分する。ここで、バッテリの異常とは、バッテリ電圧が所定値未満に低下した場合や、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）が所定範囲外となった場合、バッテリの消失、バッテリ電圧やＳＯＣの急激に変化した場合等である。   The power distribution device 10 can distribute the electric power from the high-voltage battery 4 and the electric power from the low-voltage battery 8 to the plurality of electric loads 1. Then, when an abnormality occurs in one of the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8, the power distribution device 10 distributes electric power from the other battery to each electric load 1. Here, the abnormality of the battery refers to a case where the battery voltage drops below a predetermined value or a case where the SOC (State Of Charge) of the battery is out of a predetermined range, the disappearance of the battery, a rapid change in the battery voltage or the SOC. And so on.

以下に、本実施形態に係る電源配分装置１０の概略構成について、説明する。
電源配分装置１０は、スイッチング電源１１ａ、スイッチング電源１１ｂ、及びスイッチング電源１１ｃ、及び制御部１２を備える。 Hereinafter, a schematic configuration of the power distribution device 10 according to the present embodiment will be described.
The power distribution device 10 includes a switching power supply 11a, a switching power supply 11b, a switching power supply 11c, and a control unit 12.

スイッチング電源１１ａは、電源ラインＬ２に接続されており、電源ラインＬ２から得られる電力から、第１の電気負荷１ａの動作電源Ｂａを生成して、第１の電気負荷１ａに供給する。この動作電源Ｂａは、第１の電気負荷１ａの動作電圧に対応する電源である。   The switching power supply 11a is connected to the power supply line L2, generates an operation power supply Ba for the first electric load 1a from electric power obtained from the power supply line L2, and supplies the operation power Ba to the first electric load 1a. This operation power supply Ba is a power supply corresponding to the operation voltage of the first electric load 1a.

例えば、スイッチング電源１１ａに対して電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８からの電力が供給されている場合には、低電圧バッテリ８からスイッチング電源１１ａにバッテリ電圧ＶｂＬが入力されている。したがって、スイッチング電源１１ａは、バッテリ電圧ＶｂＬを昇圧して第１の電気負荷１ａの動作電圧に相当する電圧（４８Ｖ）を生成して各第１の電気負荷１ａに供給する。   For example, when power is supplied from the low-voltage battery 8 to the switching power supply 11a via the power supply line L2, the battery voltage VbL is input from the low-voltage battery 8 to the switching power supply 11a. Therefore, the switching power supply 11a boosts the battery voltage VbL, generates a voltage (48V) corresponding to the operating voltage of the first electric load 1a, and supplies it to each first electric load 1a.

また、スイッチング電源１１ａに対して電源ラインＬ２を介して降圧コンバータ７からの電力が供給されている場合には、降圧コンバータ７からスイッチング電源１１ａに直流電圧Ｖｒが入力されている。したがって、スイッチング電源１１ａは、直流電圧Ｖｒを昇圧して第１の電気負荷１ａの動作電圧に相当する電圧（４８Ｖ）を生成して各第１の電気負荷１ａに供給する。   When power is supplied from the step-down converter 7 to the switching power supply 11a via the power supply line L2, the DC voltage Vr is input from the step-down converter 7 to the switching power supply 11a. Therefore, the switching power supply 11a boosts the DC voltage Vr, generates a voltage (48V) corresponding to the operation voltage of the first electric load 1a, and supplies it to each first electric load 1a.

スイッチング電源１１ｂは、電源ラインＬ２に接続されており、電源ラインＬ２から得られる電力から、第２の電気負荷１ｂの動作電源Ｂｂを生成して、第２の電気負荷１ｂに供給する。この動作電源Ｂｂは、第２の電気負荷１ｂの動作電圧に対応する電源である。   The switching power supply 11b is connected to the power supply line L2, generates an operation power supply Bb for the second electric load 1b from power obtained from the power supply line L2, and supplies the operation power supply Bb to the second electric load 1b. The operation power supply Bb is a power supply corresponding to the operation voltage of the second electric load 1b.

例えば、スイッチング電源１１ｂに対して電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｂは、バッテリ電圧ＶｂＬを昇圧して第２の電気負荷１ｂの動作電圧に相当する電圧（１４Ｖ）を生成して各第２の電気負荷１ｂに供給する。   For example, when the power from the low-voltage battery 8 is supplied to the switching power supply 11b via the power supply line L2, the switching power supply 11b boosts the battery voltage VbL to operate the second electric load 1b. A voltage (14V) corresponding to the voltage is generated and supplied to each second electric load 1b.

また、スイッチング電源１１ｂに対して電源ラインＬ２を介して降圧コンバータ７からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｂは、直流電圧Ｖｒを昇圧又は降圧して第２の電気負荷１ｂの動作電圧に相当する電圧（１４Ｖ）を生成して各第２の電気負荷１ｂに供給する。   Further, when the power from the step-down converter 7 is supplied to the switching power supply 11b via the power supply line L2, the switching power supply 11b raises or lowers the DC voltage Vr to reduce the voltage of the second electric load 1b. A voltage (14V) corresponding to the operating voltage is generated and supplied to each second electric load 1b.

スイッチング電源１１ｃは、電源ラインＬ２に接続されており、電源ラインＬ２から得られる電力から、第３の電気負荷１ｃの動作電源Ｂｃを生成して、第３の電気負荷１ｃに供給する。この動作電源Ｂｃは、第３の電気負荷１ｃの動作電圧に対応する電源である。   The switching power supply 11c is connected to the power supply line L2, generates an operation power supply Bc for the third electric load 1c from the power obtained from the power supply line L2, and supplies the operation power supply Bc to the third electric load 1c. The operation power supply Bc is a power supply corresponding to the operation voltage of the third electric load 1c.

例えば、スイッチング電源１１ｃに対して電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｃは、バッテリ電圧ＶｂＬを降圧して第３の電気負荷１ｃの動作電圧に相当する電圧（５Ｖ）を生成して各第３の電気負荷１ｃに供給する。   For example, when the power from the low-voltage battery 8 is supplied to the switching power supply 11c via the power supply line L2, the switching power supply 11c steps down the battery voltage VbL to operate the third electric load 1c. A voltage (5 V) corresponding to the voltage is generated and supplied to each third electric load 1c.

また、スイッチング電源１１ｃに対して電源ラインＬ２を介して降圧コンバータ７からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｃは、直流電圧Ｖｒを降圧して第３の電気負荷１ｃの動作電圧に相当する電圧（５Ｖ）を生成して各第３の電気負荷１ｃに供給する。   Further, when the power from the step-down converter 7 is supplied to the switching power supply 11c via the power supply line L2, the switching power supply 11c steps down the DC voltage Vr to operate the third electric load 1c. Is generated and supplied to each third electric load 1c.

このように、電源配分装置１０には、第１の電気負荷１ａ、第２の電気負荷１ｂ、及び第３の電気負荷１ｃのそれぞれに対応した電源を生成するために複数のスイッチング電源１１ａ〜１１ｃが設けられている。   As described above, the power distribution device 10 includes a plurality of switching power supplies 11a to 11c in order to generate power corresponding to each of the first electric load 1a, the second electric load 1b, and the third electric load 1c. Is provided.

制御部１２は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生したか否かを判定する。そして、制御部１２は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を電源配分装置１０に供給させる。   The control unit 12 determines whether an abnormality has occurred in one of the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8. Then, when an abnormality occurs in one of the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8, the control unit 12 causes the power distribution device 10 to supply power from the other battery.

ここで、制御部１２は、低電圧バッテリ８からの電力を電源配分装置１０に供給する第１のモードと、高電圧バッテリ４からの電力を電源配分装置１０に供給する第２のモードと、を切り替えることができる。
より具体的には、第１のモードでは、制御部１２は、低電圧バッテリ８が充電されている状態において、降圧コンバータ７の駆動を停止させて、スイッチ９をオン状態に制御することで電源配分装置１０へ低電圧バッテリ８の電力を供給する。一方、第２のモードでは、制御部１２は、降圧コンバータ７を駆動させて、スイッチ９をオフ状態に制御することで、電源配分装置１０へ高電圧バッテリ４の電力を供給する。 Here, the control unit 12 includes a first mode for supplying power from the low-voltage battery 8 to the power distribution device 10, a second mode for supplying power from the high-voltage battery 4 to the power distribution device 10, Can be switched.
More specifically, in the first mode, while the low-voltage battery 8 is being charged, the control unit 12 stops driving the step-down converter 7 and controls the switch 9 to the on state, thereby controlling the power supply. The power of the low-voltage battery 8 is supplied to the distribution device 10. On the other hand, in the second mode, the control unit 12 supplies the power of the high-voltage battery 4 to the power distribution device 10 by driving the step-down converter 7 and controlling the switch 9 to the off state.

さらに、制御部１２は、スイッチ９をオン状態に制御することで、高電圧バッテリ４の電力を低電圧バッテリ８に供給させ、低電圧バッテリ８を充電させることができる。   Further, the control unit 12 controls the switch 9 to be in the ON state, thereby supplying the power of the high-voltage battery 4 to the low-voltage battery 8 and charging the low-voltage battery 8.

以下に、本発明の実施形態に係る電源装置３の動作について、図２及び図３を用いて説明する。   Hereinafter, the operation of the power supply device 3 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８の双方に異常がない場合に第１のモードで電源配分装置１０に電力を供給している場合を例として、図２を用いて説明する。   First, an example in which power is supplied to the power distribution device 10 in the first mode when both the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8 have no abnormality will be described with reference to FIG.

電源配分装置１０は、低電圧バッテリ８のバッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上である場合には、低電圧バッテリ８には異常が発生していないとして、第１のモードによる電力供給を継続する（ステップＳ１０２）。一方、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値未満である場合には、低電圧バッテリ８に異常が発生していると判定する。この場合には、電源配分装置１０は、第２のモードに切り替えために、高電圧バッテリ４の異常の有無を判定する。   The power distribution device 10 determines whether or not the battery voltage VbL of the low-voltage battery 8 is equal to or higher than a first threshold (Step S101). When the battery voltage VbL is equal to or higher than the first threshold, the power distribution device 10 determines that no abnormality has occurred in the low-voltage battery 8 and continues the power supply in the first mode (step S102). On the other hand, when the battery voltage VbL is lower than the first threshold value, the power distribution device 10 determines that an abnormality has occurred in the low-voltage battery 8. In this case, the power distribution device 10 determines whether there is an abnormality in the high-voltage battery 4 to switch to the second mode.

具体的には、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上である否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上であると判定した場合には、高電圧バッテリ４には異常が発生していないとして、第１のモードから第２のモードに切り替える（ステップＳ１０４）。これにより、電源配分装置１０は、降圧コンバータ７から供給された高電圧バッテリ４の電力から動作電源Ｂａ〜Ｂｃを生成する。したがって、低電圧バッテリ８に異常が発生して使用不能になった場合であっても、電気負荷１の動作を停止させずに、電気負荷１を動作させることができる。なお、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値未満である場合、すなわち、高電圧バッテリ４に異常が発生した場合には、電源配分装置１０は、降圧コンバータ７の駆動を停止するとともに、スイッチ９をオフ状態に制御することで、電気負荷１への電力供給を停止する（ステップＳ１０５）。   Specifically, the power distribution device 10 determines whether the battery voltage VbH is equal to or higher than the second threshold (Step S103). When determining that battery voltage VbH is equal to or higher than the second threshold, power distribution device 10 determines that no abnormality has occurred in high-voltage battery 4 and switches from the first mode to the second mode. (Step S104). Thereby, power distribution device 10 generates operating power supplies Ba to Bc from the electric power of high-voltage battery 4 supplied from step-down converter 7. Therefore, even when the low-voltage battery 8 becomes abnormal and becomes unusable, the electric load 1 can be operated without stopping the operation of the electric load 1. When the battery voltage VbH is lower than the second threshold, that is, when an abnormality occurs in the high-voltage battery 4, the power distribution device 10 stops driving the step-down converter 7 and turns off the switch 9. , The power supply to the electric load 1 is stopped (step S105).

次に、別の例として、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８の双方に異常がない場合に第２のモードで電源配分装置１０に電力を供給している場合について、図３を参照して、説明する。   Next, as another example, a case where power is supplied to the power distribution device 10 in the second mode when both the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8 have no abnormality will be described with reference to FIG. ,explain.

電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上である場合には、高電圧バッテリ４には異常が発生していないとして、第２のモードによる電力供給を継続する（ステップＳ２０２）。一方、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値未満である場合には、高電圧バッテリ４に異常が発生していると判定する。この場合には、電源配分装置１０は、第１のモードに切り替えために、低電圧バッテリ８の異常の有無を判定する。   The power distribution device 10 determines whether or not the battery voltage VbH of the high-voltage battery 4 is equal to or higher than a second threshold (Step S201). When the battery voltage VbH is equal to or higher than the second threshold, the power distribution device 10 determines that no abnormality has occurred in the high-voltage battery 4 and continues power supply in the second mode (step S202). On the other hand, when the battery voltage VbH is lower than the second threshold, the power distribution device 10 determines that an abnormality has occurred in the high-voltage battery 4. In this case, the power distribution device 10 determines whether there is an abnormality in the low-voltage battery 8 to switch to the first mode.

具体的には、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上である否かを判定する（ステップＳ２０３）。そして、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上であると判定した場合には、低電圧バッテリ８には異常が発生していないとして、第２のモードから第１のモードに切り替える（ステップＳ２０４）。これにより、電源配分装置１０は、低電圧バッテリ８の電力から動作電源Ｂａ〜Ｂｃを生成する。したがって、高電圧バッテリ４に異常が発生して使用不能になった場合であっても、電気負荷１の動作を停止させずに、電気負荷１を動作させることができる。なお、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値未満である場合、すなわち、低電圧バッテリ８に異常が発生した場合には、電源配分装置１０は、降圧コンバータ７の駆動を停止するとともに、スイッチ９をオフ状態に制御することで、電気負荷１への電力供給を停止する（ステップＳ２０５）。   Specifically, the power distribution device 10 determines whether the battery voltage VbL is equal to or higher than a first threshold (Step S203). Then, when determining that the battery voltage VbL is equal to or higher than the first threshold, the power distribution device 10 determines that no abnormality has occurred in the low-voltage battery 8 and switches from the second mode to the first mode. (Step S204). Thereby, the power distribution device 10 generates the operation power supplies Ba to Bc from the electric power of the low-voltage battery 8. Therefore, even when the high-voltage battery 4 becomes unusable due to an abnormality, the electric load 1 can be operated without stopping the operation of the electric load 1. When the battery voltage VbL is lower than the first threshold, that is, when an abnormality occurs in the low-voltage battery 8, the power distribution device 10 stops driving the step-down converter 7 and turns off the switch 9. To stop the power supply to the electric load 1 (step S205).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.

（変形例１）
上記実施形態では、第１のモード及び第２のモードの双方において、電源ラインＬ２を介して電源配分装置１０に電力を供給したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第１のモードにおいて低電圧バッテリ８の電力を電源配分装置１０に供給する経路と、第２のモードにおいて高電圧バッテリ４の電力を電源配分装置１０に供給する経路とを異なるように構成してもよい。例えば、図３に示すように、電源装置３は、低電圧バッテリ８及びスイッチ９の間と、電源配分装置１０とを接続する電源ラインＬ３を備えてもよい。これにより、電源配分装置１０は、第１のモードにおいて、降圧コンバータ７を停止させることで電源ラインＬ３を介して低電圧バッテリ８の電力を電源配分装置１０に供給し、第２のモードにおいて、降圧コンバータ７を駆動させてスイッチ９をオフ状態に制御することで電源ラインＬ２を介して高電圧バッテリ４の電力を電源配分装置１０に供給してもよい。 (Modification 1)
In the above embodiment, power is supplied to the power distribution device 10 via the power line L2 in both the first mode and the second mode, but the present invention is not limited to this. That is, the path for supplying the power of the low-voltage battery 8 to the power distribution device 10 in the first mode is different from the path for supplying the power of the high-voltage battery 4 to the power distribution device 10 in the second mode. May be. For example, as shown in FIG. 3, the power supply device 3 may include a power supply line L3 that connects between the low-voltage battery 8 and the switch 9 and the power distribution device 10. Thereby, the power distribution device 10 supplies the power of the low-voltage battery 8 to the power distribution device 10 via the power line L3 by stopping the step-down converter 7 in the first mode, and in the second mode, The power of the high-voltage battery 4 may be supplied to the power distribution device 10 via the power line L2 by driving the step-down converter 7 to control the switch 9 to the off state.

（変形例２）
電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４に異常が発生したとして第１のモードに切り替えて低電圧バッテリ８の電力で電気負荷１を駆動する場合には、安全面を考慮して、ＥＣＵやハザードランプを優先的に電力供給してもよい。すなわち、電源配分装置１０は、第１のモードにおいて、エアコンやワイパ装置等の安全上必ずしも駆動することが必要でない補機への電力供給を停止してもよい。 (Modification 2)
When switching to the first mode and driving the electric load 1 with the power of the low-voltage battery 8 assuming that an abnormality has occurred in the high-voltage battery 4, the power distribution device 10 The lamp may be preferentially powered. In other words, in the first mode, the power distribution device 10 may stop supplying power to auxiliary equipment that is not necessarily driven for safety, such as an air conditioner and a wiper device.

以上、説明したように、本実施形態に係る電源装置３は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を各電気負荷１に配分する。   As described above, when any one of the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8 has an abnormality, the power supply device 3 according to the present embodiment supplies the electric power from the other battery to each electric power. Distribute to load 1.

このような構成によれば、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方に異常が生じた場合でも、電気負荷１の動作を停止させずに、電気負荷１を動作させることができる。これにより、車両システム全体が停止することを防止することができる。   According to such a configuration, even when an abnormality occurs in one of the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8, the electric load 1 can be operated without stopping the operation of the electric load 1. This can prevent the entire vehicle system from stopping.

Ａ 車両システム
１ 電気負荷
２ 走行用モータ
３ 電源装置
４ 高電圧バッテリ
５ 昇圧コンバータ
６ インバータ
７ 降圧コンバータ
８ 低電圧バッテリ
９ スイッチ
１０ 電源配分装置 A vehicle system 1 electric load 2 running motor 3 power supply device 4 high voltage battery 5 boost converter 6 inverter 7 step down converter 8 low voltage battery 9 switch 10 power distribution device

Claims (4)

車両に搭載された走行用モータを駆動させるための高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリからの電力により充電される低電圧バッテリと、を備える電源装置であって、
前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力を前記車両に搭載された複数の電気負荷に配分可能な電源配分装置を備え、
前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリ及び前記低電圧バッテリのいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を前記各電気負荷に配分することを特徴とする、電源装置。 A power supply device comprising: a high-voltage battery for driving a traveling motor mounted on a vehicle; and a low-voltage battery charged by power from the high-voltage battery,
A power distribution device capable of distributing respective power of the power from the high-voltage battery and the power from the low-voltage battery to a plurality of electric loads mounted on the vehicle,
The power distribution device, when an abnormality occurs in one of the high-voltage battery and the low-voltage battery, distributes power from the other battery to the electric loads, Power supply. 前記低電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第１のモードと、
前記高電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第２のモードと、
を備え、
前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記第１のモードに切り替え、前記低電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記第２のモードに切り替えることを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。 A first mode for supplying power from the low voltage battery to the power distribution device;
A second mode for supplying power from the high voltage battery to the power distribution device;
With
The power distribution device switches to the first mode when an abnormality occurs in the high-voltage battery, and switches to the second mode when an abnormality occurs in the low-voltage battery. The power supply device according to claim 1, wherein 前記高電圧バッテリの電力を降圧して前記低電圧バッテリに供給することで、当該低電圧バッテリを充電する降圧コンバータを備え、
前記電源配分装置は、前記第２のモードにおいて、前記降圧コンバータにより降圧された前記高電圧バッテリの電力を前記各電気負荷に配分することを特徴とする、請求項２に記載の電源装置。 A step-down converter that charges the low-voltage battery by stepping down the power of the high-voltage battery and supplying the low-voltage battery to the low-voltage battery,
The power supply device according to claim 2, wherein the power distribution device distributes the electric power of the high-voltage battery stepped down by the step-down converter to the electric loads in the second mode. 前記複数の電気負荷は、動作電圧が異なる複数の電気負荷を含み、
前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力から、前記各動作電圧に対応する前記電気負荷の動作電源をそれぞれ生成することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置。 The plurality of electric loads includes a plurality of electric loads having different operating voltages,
The power distribution device, from the respective power of the power from the high-voltage battery and the power from the low-voltage battery, to generate an operation power supply of the electric load corresponding to each of the operation voltages, The power supply device according to claim 1.
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