JP2023032346A

JP2023032346A - Vehicle power supply system

Info

Publication number: JP2023032346A
Application number: JP2021138409A
Authority: JP
Inventors: 雄平松尾; Yuhei Matsuo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2023-03-09

Abstract

To provide a vehicle power supply system which can reduce the number of necessary power supplies while securing safety of traffic, can reduce a cost, and can be miniaturized.SOLUTION: A vehicle power supply system 1 comprises: a main power supply system 10 which has a normal load group 11 and an auxiliary machinery power supply 12; a backup power supply system 20 which has a backup load group 21; and a high voltage power supply 31 which outputs power higher in voltage than the auxiliary machinery power supply 12. The main power supply system 10 is connected to the high voltage power supply 31 via a first DCDC converter 41. The backup power supply system 20 is connected to the high voltage power supply 31 in parallel to the main power supply system 10 via a second DCDC converter 42. The vehicle power supply system 1 further includes a connection line L60 which connects the main power supply system 10 to the backup power supply system 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載される車両電源システムに関する。 The present invention relates to a vehicle power supply system mounted on a vehicle.

近年、都市と人間の居住地を包摂的、安全、強靭且つ持続可能にするために、交通の安全性改善が求められている。車両においては、交通の安全性改善の観点から、例えば、車両に異常が発生した場合でも交通の安全性を確保することが求められている。 In recent years, improved traffic safety is required to make cities and human settlements inclusive, safe, resilient and sustainable. From the viewpoint of improving traffic safety, vehicles are required to ensure traffic safety even when, for example, an abnormality occurs in the vehicle.

そこで、例えば、特許文献１には、制御装置１Ａ及びバッテリ７２Ａを有する主電源系統と、制御装置１Ｂ及びバッテリ７２Ｂを有するバックアップ電源系統と、バッテリ７２Ａ及びバッテリ７２Ｂよりも高い電圧の電力を出力する高圧電源（大容量バッテリ６）と、を備え、主電源系統は、第１ＤＣＤＣコンバータ（電源回路７１Ａ）を介して高圧電源と接続しており、バックアップ電源系統は、第２ＤＣＤＣコンバータ（電源回路７１Ｂ）を介して主電源系統と並列に高圧電源と接続している、車両電源システムが開示されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a main power system having a control device 1A and a battery 72A, a backup power system having a control device 1B and a battery 72B, and a power with a voltage higher than that of the battery 72A and the battery 72B A high-voltage power supply (large-capacity battery 6), the main power supply system is connected to the high-voltage power supply via a first DCDC converter (power supply circuit 71A), and the backup power supply system is a second DCDC converter (power supply circuit 71B). A vehicle power system is disclosed that connects to a high voltage power supply in parallel with a main power system via a power supply system.

特許文献１に記載の車両電源システムは、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとが有する機能の少なくとも一部が共通しており、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとで同一機能を冗長化している。したがって、特許文献１に記載の車両電源システムは、主電源系統又はバックアップ電源系統のいずれか一方に異常が発生した場合でも、主電源系統又はバックアップ電源系統のうち、異常が発生していない電源系統に接続する制御装置を動作させることができる。これにより、主電源系統又はバックアップ電源系統のいずれか一方に異常が発生した場合でも、制御装置１Ａと制御装置１Ｂとで共通する機能は喪失せず、交通の安全性を確保することができる。 In the vehicle power supply system described in Patent Literature 1, at least part of the functions of the control device 1A and the control device 1B are common, and the same functions are made redundant between the control device 1A and the control device 1B. Therefore, in the vehicle power supply system described in Patent Document 1, even if an abnormality occurs in either the main power supply system or the backup power supply system, the power supply system in which the abnormality has not occurred out of the main power supply system or the backup power supply system can operate the controller connected to the As a result, even if an abnormality occurs in either the main power supply system or the backup power supply system, the functions common to the control devices 1A and 1B are not lost, and traffic safety can be ensured.

特開２０２０－１５２１３９号公報JP 2020-152139 A

しかしながら、特許文献１の車両電源システムは、主電源系統及びバックアップ電源系統の各々にバッテリが設けられているので、車両電源システムに必要なバッテリの数が多くなり、そのため、車両電源システムのコストが高く、また、車両電源システムが大型化してしまう、という課題があった。 However, since the vehicle power supply system of Patent Document 1 is provided with a battery for each of the main power supply system and the backup power supply system, the number of batteries required for the vehicle power supply system increases, which increases the cost of the vehicle power supply system. However, there is a problem that it is expensive and that the vehicle power supply system becomes large.

本発明は、交通の安全性を確保しつつ必要な電源の数を削減でき、コストの低減及び小型化が可能な車両電源システムを提供する。 The present invention provides a vehicle power supply system that can reduce the number of power supplies required while ensuring traffic safety, and that can reduce costs and size.

本発明は、
通常負荷群及び補機電源を有する主電源系統と、
バックアップ負荷群を有するバックアップ電源系統と、
前記補機電源よりも高い電圧の電力を出力する高圧電源と、を備え、
前記主電源系統は、第１ＤＣＤＣコンバータを介して前記高圧電源と接続しており、
前記バックアップ電源系統は、第２ＤＣＤＣコンバータを介して前記主電源系統と並列に前記高圧電源と接続している、車両電源システムであって、
前記主電源系統と前記バックアップ電源系統とを接続する接続線をさらに備える。 The present invention
a main power system having a normal load group and an auxiliary power supply;
a backup power supply system having a backup load group;
a high-voltage power supply that outputs power with a voltage higher than that of the auxiliary power supply,
The main power supply system is connected to the high voltage power supply via a first DCDC converter,
A vehicle power supply system in which the backup power supply system is connected to the high-voltage power supply in parallel with the main power supply system via a second DCDC converter,
A connection line that connects the main power system and the backup power system is further provided.

本発明によれば、主電源系統及びバックアップ電源系統の各々に電源を設ける必要なく、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータのいずれか一方に異常が発生した場合でも、主電源系統の通常負荷群及びバックアップ電源系統のバックアップ負荷群の動作を維持することができる。これにより、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータのいずれか一方に異常が発生した場合でも交通の安全性を確保しつつ、車両電源システムに必要な電源の数を削減でき、車両電源システムは、コストの低減及び小型化が可能となる。 According to the present invention, there is no need to provide a power supply for each of the main power supply system and the backup power supply system, and even if an abnormality occurs in either one of the first DCDC converter and the second DCDC converter, the normal load group of the main power supply system and the backup power supply system. The operation of the backup load group of the power supply system can be maintained. As a result, even if one of the first DCDC converter and the second DCDC converter malfunctions, traffic safety can be ensured, and the number of power supplies required for the vehicle power supply system can be reduced. Reduction and miniaturization are possible.

本発明の一実施形態の車両電源システムの模式図である。1 is a schematic diagram of a vehicle power supply system according to one embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明の車両電源システムの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。 An embodiment of a vehicle power supply system of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the drawings are viewed in the direction of the reference numerals.

＜車両電源システムの構成＞
図１に示すように、本実施形態における車両電源システム１は、車両Ｖに搭載されている。車両電源システム１は、主電源系統１０と、主電源系統１０と並列に設けられたバックアップ電源系統２０と、高圧電源系統３０と、を備える。 <Configuration of vehicle power supply system>
As shown in FIG. 1, a vehicle power supply system 1 in this embodiment is mounted on a vehicle V. As shown in FIG. The vehicle power supply system 1 includes a main power supply system 10 , a backup power supply system 20 provided in parallel with the main power supply system 10 , and a high voltage power supply system 30 .

（主電源系統）
主電源系統１０は、電力線Ｌ１０と、電力線Ｌ１０に接続された通常負荷群１１及び補機電源１２と、を有する。 (main power supply system)
The main power supply system 10 has a power line L10, and a normal load group 11 and an auxiliary power supply 12 connected to the power line L10.

通常負荷群１１は、電力線Ｌ１０の一端部に接続されている。 The normal load group 11 is connected to one end of the power line L10.

通常負荷群１１は、車両Ｖの走行操作、停止操作、又は、運転制御に関する機能を担う負荷を含む。例えば、通常負荷群１１は、例えばＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）等、車両Ｖの運転制御に用いられる補機負荷、例えば自動ブレーキ装置等、車両Ｖの制動に用いられる補機負荷、例えば自動ステアリング装置等、車両Ｖの操舵に用いられる補機負荷、例えばＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）や撮像装置等、車両Ｖの外界情報の取得に用いられる補機負荷のうち、少なくとも１つを有する。本実施形態では、通常負荷群１１は、車両Ｖの運転制御に用いられるＥＣＵ１１１と、車両Ｖの制動に用いられる制動装置を制御する自動ブレーキ制御装置１１２と、車両Ｖの操舵に用いられるステアリング装置を制御する自動ステアリング制御装置１１３と、車両Ｖの外界情報の取得に用いられるＬｉＤＡＲや撮像装置からの入力情報を処理する外界情報処理装置１１４と、を有する。 The normal load group 11 includes loads that carry out functions related to running operation, stopping operation, or operation control of the vehicle V. FIG. For example, the normal load group 11 includes, for example, an ECU (Electronic Control Unit) and other auxiliary machine loads used for operation control of the vehicle V, for example, an automatic brake device and the like, for example auxiliary machine loads used for braking the vehicle V, such as an automatic steering device. , at least one of accessory loads used for steering the vehicle V, such as LiDAR (Light Detection And Ranging), an imaging device, and other accessory loads used for acquiring external world information of the vehicle V. In this embodiment, the normal load group 11 includes an ECU 111 used for operation control of the vehicle V, an automatic brake control device 112 for controlling a braking device used for braking the vehicle V, and a steering device used for steering the vehicle V. and an external world information processing device 114 that processes input information from the LiDAR used to acquire external world information of the vehicle V and an imaging device.

さらに、通常負荷群１１は、車両の運転制御に用いられる補機負荷、前記車両の制動に用いられる補機負荷、前記車両の操舵に用いられる補機負荷、及び、前記車両の外界情報の取得に用いられる補機負荷以外の補機負荷である緊急時非優先補機負荷１１７を有する。緊急時非優先補機負荷１１７は、例えば、前照灯、ワイパー装置、パワーウインドウ装置、計器類である。本実施形態では、緊急時非優先補機負荷１１７は、前照灯１１７ａと、ワイパー装置１１７ｂと、パワーウインドウ装置１１７ｃと、計器類１１７ｄと、を有する。 Further, the normal load group 11 includes accessory loads used for operation control of the vehicle, accessory loads used for braking the vehicle, accessory loads used for steering the vehicle, and external environment information of the vehicle. It has an emergency non-prioritized auxiliary load 117 which is an auxiliary load other than the auxiliary load used for the emergency. The non-prioritized emergency accessory loads 117 are, for example, headlights, wipers, power window devices, and instruments. In this embodiment, the emergency non-prioritized accessory load 117 has a headlight 117a, a wiper device 117b, a power window device 117c, and instruments 117d.

また、車両Ｖが不図示のエンジンを備える場合には、通常負荷群１１は、エンジンを始動させる不図示のスタータモータを有していてもよい。 Further, when the vehicle V has an engine (not shown), the normal load group 11 may have a starter motor (not shown) for starting the engine.

本実施形態では、通常負荷群１１の消費電流は、例えば１５０［Ａ］である。 In this embodiment, the current consumption of the normal load group 11 is, for example, 150 [A].

補機電源１２は、繰り返しの充電及び放電が可能な二次電池である。本実施形態では、補機電源１２は、リチウムイオン電池である。これにより、公知の手段及び方法によって、補機電源１２の状態を容易且つ高精度に推定可能となる。補機電源１２は、電圧が例えば１２［Ｖ］の電力を出力する。 The auxiliary power source 12 is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged. In this embodiment, the auxiliary power supply 12 is a lithium ion battery. As a result, the state of the auxiliary power source 12 can be easily and highly accurately estimated by known means and methods. The auxiliary power supply 12 outputs electric power with a voltage of 12 [V], for example.

補機電源１２は、一端側が電力線Ｌ１０に形成された接点Ｃ１１に接続され、他端側が車両電源システム１の基準電位を有するグランドラインに接続された電力線Ｌ１１に設けられている。補機電源１２は、電力線Ｌ１１によって接点Ｃ１１で電力線Ｌ１０に接続されている。 Auxiliary power supply 12 is provided on power line L11, one end of which is connected to contact C11 formed on power line L10, and the other end of which is connected to a ground line having a reference potential of vehicle power supply system 1. Auxiliary machine power supply 12 is connected to power line L10 at contact C11 through power line L11.

（バックアップ電源系統）
バックアップ電源系統２０は、主電源系統１０の電力線Ｌ１０と並列に設けられた電力線Ｌ２０と、電力線Ｌ２０に接続されたバックアップ負荷群２１と、を有する。 (Backup power system)
The backup power supply system 20 has a power line L20 provided in parallel with the power line L10 of the main power supply system 10, and a backup load group 21 connected to the power line L20.

バックアップ負荷群２１は、電力線Ｌ２０の一端部に接続されている。 The backup load group 21 is connected to one end of the power line L20.

バックアップ負荷群２１は、車両Ｖの走行操作、停止操作、又は、運転制御に関する機能を担う負荷を含む。バックアップ負荷群２１は、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を担う負荷である。例えば、バックアップ負荷群２１は、例えばＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）等、車両Ｖの運転制御に用いられる補機負荷、例えば自動ブレーキ装置等、車両Ｖの制動に用いられる補機負荷、例えば自動ステアリング装置等、車両Ｖの操舵に用いられる補機負荷、例えばＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）や撮像装置等、車両Ｖの外界情報の取得に用いられる補機負荷のうち、少なくとも１つを有する。本実施形態では、バックアップ負荷群２１は、車両Ｖの運転制御に用いられるＥＣＵ２１１と、車両Ｖの制動に用いられる制動装置を制御する自動ブレーキ制御装置２１２と、車両Ｖの操舵に用いられるステアリング装置を制御する自動ステアリング制御装置２１３と、車両Ｖの外界情報の取得に用いられるＬｉＤＡＲや撮像装置からの入力情報を処理する外界情報処理装置２１４と、を有する。 The backup load group 21 includes loads that perform functions related to the vehicle V travel operation, stop operation, or operation control. The backup load group 21 is minimal risk, which is the minimum necessary travel operation, stop operation, and operation control for safely moving the vehicle V to the shoulder of the road and stopping even if the driving force of the drive source is lost. It is a load responsible for a function related to execution of maneuver (MRM: Minimal Risk Maneuver). For example, the backup load group 21 includes, for example, an ECU (Electronic Control Unit) and other auxiliary machine loads used for operation control of the vehicle V, for example, an automatic braking device and the like, for example auxiliary machine loads used for braking the vehicle V, such as an automatic steering device. , at least one of accessory loads used for steering the vehicle V, such as LiDAR (Light Detection And Ranging), an imaging device, and other accessory loads used for acquiring external world information of the vehicle V. In this embodiment, the backup load group 21 includes an ECU 211 used for operation control of the vehicle V, an automatic brake control device 212 for controlling a braking device used for braking the vehicle V, and a steering device used for steering the vehicle V. and an external world information processing device 214 that processes input information from the LiDAR and imaging device used to acquire external world information of the vehicle V.

バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１に含まれる負荷の一部は、主電源系統１０の通常負荷群１１と一部機能が重複するものとなっている。本実施形態では、バックアップ負荷群２１のＥＣＵ２１１は、通常負荷群１１のＥＣＵ１１１と機能が重複するものとなっており、バックアップ負荷群２１の自動ブレーキ制御装置２１２は、通常負荷群１１の自動ブレーキ制御装置１１２と機能が重複するものとなっており、バックアップ負荷群２１の自動ステアリング制御装置２１３は、通常負荷群１１の自動ステアリング制御装置１１３と機能が重複するものとなっており、バックアップ負荷群２１の外界情報処理装置２１４は、通常負荷群１１の外界情報処理装置１１４と機能が重複するものとなっている。 Some of the loads included in the backup load group 21 of the backup power supply system 20 partially overlap the functions of the normal load group 11 of the main power supply system 10 . In this embodiment, the function of the ECU 211 of the backup load group 21 is duplicated with that of the ECU 111 of the normal load group 11, and the automatic brake control device 212 of the backup load group 21 performs automatic brake control of the normal load group 11. The function of the automatic steering control device 213 of the backup load group 21 is duplicated with that of the automatic steering control device 113 of the normal load group 11, and the function of the backup load group 21 is duplicated. The external world information processing device 214 of 1 overlaps the function of the external world information processing device 114 of the normal load group 11 .

このように、バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１を、主電源系統１０の通常負荷群１１と一部機能が重複するものにすることで、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を多重化及び冗長化することができる。したがって、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０のいずれか一方に異常が発生し、通常負荷群１１及びバックアップ負荷群２１のいずれか一方の負荷が機能しなくなった場合でも、他方の負荷によって、ミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）を実行することができる。これにより、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０のいずれか一方に異常が発生した場合でも、交通の安全性を確保できる。 In this manner, the backup load group 21 of the backup power supply system 20 partially overlaps the functions of the normal load group 11 of the main power supply system 10, so that the vehicle V can be operated even when the driving force of the drive source is lost. Multiplexing and redundancy of functions related to the execution of Minimal Risk Maneuver (MRM), which is the minimum necessary driving operation, stopping operation, and driving control to safely move to the shoulder of the road and stop. be able to. Therefore, even if an abnormality occurs in either one of the main power supply system 10 and the backup power supply system 20 and one of the loads in the normal load group 11 and the backup load group 21 stops functioning, the other load can minimize the - Able to perform Minimal Risk Maneuver (MRM). Thus, traffic safety can be ensured even when an abnormality occurs in either one of the main power supply system 10 and the backup power supply system 20 .

バックアップ負荷群２１の消費電流は、通常負荷群１１の消費電流よりも小さい。本実施形態では、バックアップ負荷群２１の消費電流は、例えば５０［Ａ］である。 The current consumption of the backup load group 21 is smaller than the current consumption of the normal load group 11 . In this embodiment, the current consumption of the backup load group 21 is, for example, 50 [A].

（高圧電源系統）
高圧電源系統３０は、高圧電源３１と、高圧負荷群３２と、高圧電源３１と高圧負荷群３２とを接続する電力線Ｌ３１と、を有する。 (high voltage power supply system)
The high-voltage power supply system 30 has a high-voltage power supply 31 , a high-voltage load group 32 , and power lines L<b>31 connecting the high-voltage power supply 31 and the high-voltage load group 32 .

高圧電源３１は、例えばリチウムイオンバッテリ等の二次電池である。高圧電源３１は、補機電源１２よりも高い電圧の電力を出力する。高圧電源３１は、電圧が例えば２００［Ｖ］の電力を出力する。 The high voltage power supply 31 is, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery. High-voltage power supply 31 outputs electric power having a voltage higher than that of auxiliary power supply 12 . The high-voltage power supply 31 outputs power with a voltage of 200 [V], for example.

高圧電源３１は、電力線Ｌ３１に接続している。電力線Ｌ３１は、一端側がグランドラインに接続しており、高圧電源３１は、負極側が電力線Ｌ３１の一端側、すなわちグランドライン側に接続される。 The high voltage power supply 31 is connected to the power line L31. One end of the power line L31 is connected to the ground line, and the negative electrode side of the high-voltage power supply 31 is connected to one end of the power line L31, ie, the ground line.

高圧負荷群３２は、通常負荷群１１及びバックアップ負荷群２１よりも高い電圧で動作する。本実施形態では、高圧負荷群３２は、車両Ｖを駆動する駆動ユニット３２１と、車両Ｖの車室内の温度を調節する空調装置３２２と、を有する。 The high voltage load group 32 operates at a higher voltage than the normal load group 11 and the backup load group 21 . In this embodiment, the high voltage load group 32 has a drive unit 321 that drives the vehicle V and an air conditioner 322 that adjusts the temperature inside the vehicle V.

駆動ユニット３２１は、車両Ｖを駆動する動力を発生させる回転電機ＭＧと、回転電機ＭＧを制御するパワー制御ユニットＰＣＵと、を備える。パワー制御ユニットＰＣＵは、ＤＣＤＣコンバータ、インバータ等を備える。 The drive unit 321 includes a rotating electrical machine MG that generates power for driving the vehicle V, and a power control unit PCU that controls the rotating electrical machine MG. The power control unit PCU includes a DCDC converter, an inverter, and the like.

駆動ユニット３２１は、電力線Ｌ３１の他端側に接続されている。高圧電源３１は、駆動ユニット３２１に電力を供給可能である。駆動ユニット３２１は、高圧電源３１から供給された直流の電力を、パワー制御ユニットＰＣＵで三相交流の電力に変換して、回転電機ＭＧに供給する。そして、回転電機ＭＧは、高圧電源３１の電力によって車両Ｖを駆動する動力を発生させる。また、駆動ユニット３２１は、車両Ｖの制動時に回転電機ＭＧで三相交流の電力を発電し、パワー制御ユニットＰＣＵで三相交流の電力を直流の電力に変換して、高圧電源３１に充電可能であってもよい。 The drive unit 321 is connected to the other end of the power line L31. The high voltage power supply 31 can supply power to the drive unit 321 . The drive unit 321 converts the DC power supplied from the high-voltage power supply 31 into three-phase AC power by the power control unit PCU, and supplies the three-phase AC power to the rotary electric machine MG. The rotary electric machine MG generates power for driving the vehicle V with the power of the high-voltage power supply 31 . Further, the drive unit 321 can generate three-phase AC power with the rotary electric machine MG during braking of the vehicle V, convert the three-phase AC power into DC power with the power control unit PCU, and charge the high-voltage power supply 31. may be

空調装置３２２は、電力線Ｌ３１の高圧電源３１と駆動ユニット３２１との間に形成された接点Ｃ３１で電力線Ｌ３１に接続する電力線Ｌ３２に接続されている。空調装置３２２は、高圧電源３１の電力によって動作する。 The air conditioner 322 is connected to a power line L32 connected to the power line L31 at a contact C31 formed between the high voltage power supply 31 of the power line L31 and the drive unit 321 . The air conditioner 322 operates with power from the high voltage power supply 31 .

（第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータ）
車両電源システム１は、電力線Ｌ４０と、第１ＤＣＤＣコンバータ４１と、第２ＤＣＤＣコンバータ４２と、を備える。電力線Ｌ４０は、一端部が第１ＤＣＤＣコンバータ４１に接続しており、他端部が第２ＤＣＤＣコンバータ４２に接続している。 (First DCDC converter and second DCDC converter)
The vehicle power supply system 1 includes a power line L40, a first DCDC converter 41, and a second DCDC converter 42. The power line L40 has one end connected to the first DCDC converter 41 and the other end connected to the second DCDC converter 42 .

第１ＤＣＤＣコンバータ４１は、主電源系統１０の電力線Ｌ１０の他端部に接続されている。 The first DCDC converter 41 is connected to the other end of the power line L10 of the main power supply system 10 .

第２ＤＣＤＣコンバータ４２は、バックアップ電源系統２０の電力線Ｌ２０の他端部に接続されている。 The second DCDC converter 42 is connected to the other end of the power line L20 of the backup power supply system 20 .

さらに、車両電源システム１は、高圧電源系統３０と電力線Ｌ４０とを接続する電力線Ｌ５０を備える。電力線Ｌ５０は、一端側が電力線Ｌ３１の高圧電源３１と接点Ｃ３１との間に形成された接点Ｃ３２に接続し、他端側が電力線Ｌ４０の一端部と他端部との間に形成された接点Ｃ４１に接続している。 Further, vehicle power supply system 1 includes power line L50 that connects high voltage power supply system 30 and power line L40. One end of the power line L50 is connected to the contact C32 formed between the high-voltage power supply 31 and the contact C31 of the power line L31, and the other end is connected to the contact C41 formed between one end and the other end of the power line L40. Connected.

このようにして、主電源系統１０は、電力線Ｌ５０及び電力線Ｌ４０によって、第１ＤＣＤＣコンバータ４１を介して高圧電源３１と接続しており、バックアップ電源系統２０は、電力線Ｌ５０及び電力線Ｌ４０によって、主電源系統１０と並列に高圧電源３１と接続している。 In this way, the main power system 10 is connected to the high voltage power supply 31 via the first DCDC converter 41 via the power lines L50 and L40, and the backup power system 20 is connected to the main power system via the power lines L50 and L40. 10 is connected to a high-voltage power supply 31 in parallel.

したがって、主電源系統１０には、高圧電源３１から出力された電力が第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧されて供給される。また、バックアップ電源系統２０には、高圧電源３１から出力された電力が第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧されて供給される。 Therefore, the power output from the high-voltage power supply 31 is stepped down by the first DCDC converter 41 and supplied to the main power supply system 10 . Also, the power output from the high-voltage power supply 31 is stepped down by the second DCDC converter 42 and supplied to the backup power supply system 20 .

（接続線）
車両電源システム１は、主電源系統１０とバックアップ電源系統２０とを接続する接続線Ｌ６０をさらに備える。接続線Ｌ６０は、一端部が主電源系統１０の電力線Ｌ１０の一端部と接点Ｃ１１との間に形成された接点Ｃ１２に接続し、他端部がバックアップ電源系統２０の電力線Ｌ２０の一端部と他端部との間に形成された接点Ｃ２１に接続している。 (connection line)
Vehicle power supply system 1 further includes a connection line L<b>60 that connects main power supply system 10 and backup power supply system 20 . The connection line L60 has one end connected to a contact C12 formed between one end of the power line L10 of the main power supply system 10 and the contact C11, and the other end connected to one end of the power line L20 of the backup power supply system 20. It is connected to a contact C21 formed between the ends.

さらに、接続線Ｌ６０には、接続線Ｌ６０を接続状態と遮断状態とに切替可能なスイッチＳＷが設けられている。スイッチＳＷは、例えば、ノーマリーオープン型（Ｎ．Ｏ．型）の接点を有するスイッチである。ノーマリーオープン型の接点とは、操作信号が印加されていない場合にオフ状態となるスイッチである。スイッチＳＷは、操作信号が印加されていない場合にオフ状態となり、接続線Ｌ６０は遮断状態となる。スイッチＳＷは、例えば、半導体スイッチである。スイッチＳＷは、通常時において、操作信号が印加されオン状態となり、接続線Ｌ６０を接続状態に維持する。 Further, the connection line L60 is provided with a switch SW that can switch the connection line L60 between a connected state and a disconnected state. The switch SW is, for example, a switch having a normally open type (N.O. type) contact. A normally open contact is a switch that is turned off when no operation signal is applied. The switch SW is turned off when no operation signal is applied, and the connection line L60 is cut off. The switch SW is, for example, a semiconductor switch. The switch SW is normally turned on when an operation signal is applied, and maintains the connection line L60 in the connected state.

したがって、主電源系統１０の通常負荷群１１には、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力が電力線Ｌ１０を通って供給されるとともに、高圧電源３１から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧された電力が電力線Ｌ２０と接続線Ｌ６０とを通って供給される。このように、主電源系統１０の通常負荷群１１には、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力と、高圧電源３１から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧された電力とが供給される。 Therefore, to the normal load group 11 of the main power supply system 10, the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the first DCDC converter 41 is supplied through the power line L10, and is output from the high voltage power supply 31 to the second DCDC. The power stepped down by converter 42 is supplied through power line L20 and connection line L60. In this way, the normal load group 11 of the main power supply system 10 includes the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the first DCDC converter 41, and the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the second DCDC converter 42. and are supplied.

また、バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１には、高圧電源３１から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧された電力が電力線Ｌ２０を通って供給されるとともに、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力が電力線Ｌ１０と接続線Ｌ６０とを通って供給される。このように、バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１には、高圧電源３１から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧された電力と、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力とが供給される。 In addition, to the backup load group 21 of the backup power supply system 20, the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the second DCDC converter 42 is supplied through the power line L20, and is output from the high voltage power supply 31 to the first DCDC. The power stepped down by converter 41 is supplied through power line L10 and connection line L60. In this way, the backup load group 21 of the backup power supply system 20 includes the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the second DCDC converter 42, and the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the first DCDC converter 41. and are supplied.

さらに、主電源系統１０は、電力線Ｌ１０に接続された補機電源１２を有するので、高圧電源３１から出力されて主電源系統１０の通常負荷群１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１に供給される電力が、主電源系統１０の通常負荷群１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１で消費される電力に対して不足する場合には、補機電源１２の電力を主電源系統１０の通常負荷群１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１に供給できる。 Furthermore, since the main power system 10 has the auxiliary power supply 12 connected to the power line L10, the output from the high voltage power supply 31 is supplied to the normal load group 11 of the main power system 10 and the backup load group 21 of the backup power system 20. When the supplied power is insufficient for the power consumed by the normal load group 11 of the main power supply system 10 and the backup load group 21 of the backup power supply system 20, the power of the auxiliary power supply 12 is replaced by the power of the main power supply system 10. It can be supplied to the normal load group 11 and the backup load group 21 of the backup power supply system 20 .

したがって、本実施形態の車両電源システム１は、第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２のいずれか一方に異常が発生した場合でも、主電源系統１０の通常負荷群１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１への電力供給を維持できる。このように、本実施形態の車両電源システム１は、主電源系統１０及びバックアップ電源系統２０の各々に電源を設ける必要なく、第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２のいずれか一方に異常が発生した場合でも、主電源系統１０の通常負荷群１１及びバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１の動作を維持することができる。これにより、第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２のいずれか一方に異常が発生した場合でも交通の安全性を確保しつつ、車両電源システム１に必要な電源の数を削減でき、車両電源システム１は、コストの低減及び小型化が可能となる。 Therefore, in the vehicle power supply system 1 of the present embodiment, even if an abnormality occurs in either one of the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42, the normal load group 11 of the main power supply system 10 and the backup load of the backup power supply system 20 Power supply to group 21 can be maintained. As described above, the vehicle power supply system 1 of the present embodiment does not need to provide a power supply to each of the main power supply system 10 and the backup power supply system 20, and even if one of the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 malfunctions, Even in this case, the operation of the normal load group 11 of the main power supply system 10 and the backup load group 21 of the backup power supply system 20 can be maintained. As a result, even if one of the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 malfunctions, it is possible to reduce the number of power supplies required for the vehicle power supply system 1 while ensuring traffic safety. can be reduced in cost and size.

本実施形態では、第１ＤＣＤＣコンバータ４１と第２ＤＣＤＣコンバータ４２とは、出力電流容量が同一となっている。これにより、第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２に同仕様のＤＣＤＣコンバータを用いることができるので、第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２のコストを低減できる。なお、本実施形態では、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量と第２ＤＣＤＣコンバータ４２の出力電流容量は、いずれも１００［Ａ］である。 In this embodiment, the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 have the same output current capacity. As a result, DCDC converters having the same specifications can be used for the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42, so the cost of the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 can be reduced. In this embodiment, the output current capacity of the first DCDC converter 41 and the output current capacity of the second DCDC converter 42 are both 100 [A].

また、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量と第２ＤＣＤＣコンバータ４２の出力電流容量との合計値は、通常負荷群１１の消費電流とバックアップ負荷群２１の消費電流との合計値以上である。本実施形態では、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量と第２ＤＣＤＣコンバータ４２の出力電流容量との合計値は２００［Ａ］であり、通常負荷群１１の消費電流とバックアップ負荷群２１の消費電流との合計値２００［Ａ］と等しくなっている。 Also, the total value of the output current capacity of the first DCDC converter 41 and the output current capacity of the second DCDC converter 42 is equal to or greater than the total value of the current consumption of the normal load group 11 and the backup load group 21 . In this embodiment, the total value of the output current capacity of the first DCDC converter 41 and the output current capacity of the second DCDC converter 42 is 200 [A]. is equal to the total value of 200 [A].

したがって、通常時においては、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力と、高圧電源３１から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧された電力とで、主電源系統１０の通常負荷群１１とバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１とを動作させることができる。これにより、通常時において、補機電源１２の電力を消費することなく、主電源系統１０の通常負荷群１１とバックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１とを動作させることができるので、異常時に補機電源１２から供給可能な電力量が低下することを防止できる。 Therefore, during normal operation, the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the first DCDC converter 41 and the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the second DCDC converter 42 are used to generate the normal power supply for the main power supply system 10 . The load group 11 and the backup load group 21 of the backup power supply system 20 can be operated. As a result, during normal times, the normal load group 11 of the main power supply system 10 and the backup load group 21 of the backup power supply system 20 can be operated without consuming the power of the auxiliary power supply 12. It is possible to prevent the amount of power that can be supplied from the machine power supply 12 from decreasing.

加えて、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量は、通常負荷群１１の消費電流より小さい。本実施形態では、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量は１００［Ａ］であり、通常負荷群１１の消費電流１５０［Ａ］より小さい。 In addition, the output current capacity of the first DCDC converter 41 is smaller than the current consumption of the normal load group 11 . In this embodiment, the output current capacity of the first DCDC converter 41 is 100 [A], which is smaller than the current consumption of the normal load group 11 of 150 [A].

さらに、第２ＤＣＤＣコンバータ４２の出力電流容量は、バックアップ負荷群２１の消費電流よりも大きい。本実施形態では、第２ＤＣＤＣコンバータ４２の出力電流容量は１００［Ａ］であり、バックアップ負荷群２１の消費電流５０［Ａ］よりも大きい。 Furthermore, the output current capacity of the second DCDC converter 42 is larger than the current consumption of the backup load group 21 . In this embodiment, the output current capacity of the second DCDC converter 42 is 100 [A], which is larger than the current consumption of the backup load group 21 of 50 [A].

＜車両電源システムの異常時における動作＞
続いて、車両電源システム１に異常が発生した場合における、車両電源システム１の動作について説明する。車両電源システム１の第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２並びにスイッチＳＷの動作は、例えば、通常負荷群１１のＥＣＵ１１１及びバックアップ負荷群２１のＥＣＵ２１１によって制御される。なお、車両電源システム１の第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２並びにスイッチＳＷの動作は、通常負荷群１１のＥＣＵ１１１及びバックアップ負荷群２１のＥＣＵ２１１以外の制御装置によって制御されてもよい。 <Operation when vehicle power system malfunctions>
Next, the operation of the vehicle power supply system 1 when an abnormality occurs in the vehicle power supply system 1 will be described. Operations of the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 and the switch SW of the vehicle power supply system 1 are controlled by the ECU 111 of the normal load group 11 and the ECU 211 of the backup load group 21, for example. The operations of the first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 and the switch SW of the vehicle power supply system 1 may be controlled by a control device other than the ECU 111 of the normal load group 11 and the ECU 211 of the backup load group 21.

第１ＤＣＤＣコンバータ４１及び第２ＤＣＤＣコンバータ４２は、車両電源システム１に何らかの異常が発生して、スイッチＳＷを流れる電流値が所定値を超えた場合、スイッチＳＷを流れる電流値が低下するように制御される。 The first DCDC converter 41 and the second DCDC converter 42 are controlled so that the value of the current flowing through the switch SW decreases when some abnormality occurs in the vehicle power supply system 1 and the value of the current flowing through the switch SW exceeds a predetermined value. be.

したがって、接続線Ｌ６０を流れる電流量を制限できるので、接続線Ｌ６０の線径が大きくなることを抑制できる。これにより、接続線Ｌ６０のコストを低減でき、且つ、車両電源システム１における接続線Ｌ６０の取りまわしが容易となる。 Therefore, since the amount of current flowing through the connection line L60 can be limited, an increase in the wire diameter of the connection line L60 can be suppressed. As a result, the cost of the connection line L60 can be reduced, and the handling of the connection line L60 in the vehicle power supply system 1 is facilitated.

スイッチＳＷは、主電源系統１０又はバックアップ電源系統２０に、過電圧、地絡等の異常が発生した場合、通常負荷群１１のＥＣＵ１１１及びバックアップ負荷群２１のＥＣＵ２１１からの操作信号の出力が停止してオフ状態に切り替わり、接続線Ｌ６０を遮断状態に切り替える。 The switch SW stops outputting operation signals from the ECU 111 of the normal load group 11 and the ECU 211 of the backup load group 21 when an abnormality such as overvoltage or ground fault occurs in the main power supply system 10 or the backup power supply system 20. It switches to the OFF state, and switches the connection line L60 to the disconnection state.

このとき、主電源系統１０に接続する第１ＤＣＤＣコンバータ４１及びバックアップ電源系統２０に接続する第２ＤＣＤＣコンバータ４２のうち、異常が発生した電源系統に接続するＤＣＤＣコンバータは、異常が発生した電源系統への電力供給を停止するように制御されてもよい。詳細には、バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合、異常が発生したバックアップ電源系統２０に接続する第２ＤＣＤＣコンバータ４２は、バックアップ電源系統２０への電力供給を停止するように制御されてもよく、主電源系統１０に異常が発生した場合、異常が発生した主電源系統１０に接続する第１ＤＣＤＣコンバータ４１は、主電源系統１０への電力供給を停止するように制御されてもよい。 At this time, of the first DCDC converter 41 connected to the main power supply system 10 and the second DCDC converter 42 connected to the backup power supply system 20, the DCDC converter connected to the power supply system in which the abnormality occurred It may be controlled to stop power supply. Specifically, when an abnormality occurs in the backup power supply system 20, the second DCDC converter 42 connected to the backup power supply system 20 in which the abnormality has occurred may be controlled to stop supplying power to the backup power supply system 20. When an abnormality occurs in the main power supply system 10 , the first DCDC converter 41 connected to the main power supply system 10 in which the abnormality has occurred may be controlled to stop supplying power to the main power supply system 10 .

これにより、主電源系統１０又はバックアップ電源系統２０のいずれか一方に異常が発生した場合に異常が発生した電源系統への電力供給が停止されるので、車両電源システム１の安全性がより向上する。 As a result, when an abnormality occurs in either the main power supply system 10 or the backup power supply system 20, the power supply to the power supply system in which the abnormality has occurred is stopped, so the safety of the vehicle power supply system 1 is further improved. .

このように、主電源系統１０又はバックアップ電源系統２０に異常が発生した場合、接続線Ｌ６０が遮断状態となり、主電源系統１０とバックアップ電源系統２０とは互いに切り離されるので、異常が発生した電源系統への電力供給を停止して車両電源システム１の安全性を確保しつつ、異常が発生していない電源系統への電力供給を継続できる。 Thus, when an abnormality occurs in the main power system 10 or the backup power system 20, the connection line L60 is cut off, and the main power system 10 and the backup power system 20 are separated from each other. While ensuring the safety of the vehicle power supply system 1 by stopping the power supply to the power supply system, the power supply to the power supply system in which no abnormality has occurred can be continued.

（バックアップ電源系統に異常が発生した場合の車両電源システムの動作）
バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合、スイッチＳＷが接続線Ｌ６０を遮断状態に切り替え、主電源系統１０は、異常が発生したバックアップ電源系統２０と切り離される。そして、主電源系統１０の通常負荷群１１には、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧され、電力線Ｌ１０を通って供給される電力の供給が維持される。ただし、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量は１００［Ａ］であり、通常負荷群１１の消費電流１５０［Ａ］より小さいので、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力だけでは、通常負荷群１１が動作するのに必要な電力を賄うことができない。 (Operation of the vehicle power supply system when an abnormality occurs in the backup power supply system)
When an abnormality occurs in the backup power supply system 20, the switch SW switches the connection line L60 to the disconnected state, and the main power supply system 10 is separated from the backup power supply system 20 in which the abnormality has occurred. Then, the normal load group 11 of the main power supply system 10 is kept supplied with power that is output from the high voltage power supply 31, stepped down by the first DCDC converter 41, and supplied through the power line L10. However, the output current capacity of the first DCDC converter 41 is 100 [A], which is smaller than the current consumption of the normal load group 11 of 150 [A], so only the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the first DCDC converter 41 is In that case, the power required for the normal load group 11 to operate cannot be covered.

しかしながら、主電源系統１０は、電力線Ｌ１０に接続された補機電源１２を有するので、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧された電力が通常負荷群１１が動作するのに必要な電力に対して不足する不足分の電力は、補機電源１２から主電源系統１０の通常負荷群１１に供給される。本実施形態では、高圧電源３１から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータ４１で降圧され、電力線Ｌ１０に供給される電流１００[Ａ]が通常負荷群１１の消費電流１５０［Ａ］に対して不足する不足分の電流５０［Ａ］が、補機電源１２から主電源系統１０の通常負荷群１１に供給される。 However, since the main power supply system 10 has the auxiliary power supply 12 connected to the power line L10, the power output from the high voltage power supply 31 and stepped down by the first DCDC converter 41 is normally required for the load group 11 to operate. The shortfall in power is supplied from the auxiliary power supply 12 to the normal load group 11 of the main power supply system 10 . In this embodiment, the current 100 [A] that is output from the high-voltage power supply 31, stepped down by the first DCDC converter 41, and supplied to the power line L10 is insufficient for the current consumption of 150 [A] of the normal load group 11. of current 50 [A] is supplied from the auxiliary power supply 12 to the normal load group 11 of the main power supply system 10 .

これにより、バックアップ電源系統２０に異常が発生し、スイッチＳＷが接続線Ｌ６０を遮断状態に切り替え、主電源系統１０とバックアップ電源系統２０とが互いに切り離された場合でも、主電源系統１０の通常負荷群１１が動作するのに必要な電力の供給を維持できる。したがって、バックアップ電源系統２０に異常が発生し、スイッチＳＷが接続線Ｌ６０を遮断状態に切り替え、主電源系統１０とバックアップ電源系統２０とが切り離された場合でも、主電源系統１０の通常負荷群１１が動作するのに必要な電力の供給を維持しつつ、第１ＤＣＤＣコンバータ４１の出力電流容量を抑制できるので、第１ＤＣＤＣコンバータ４１のコストを低減できる。 As a result, even if an abnormality occurs in the backup power supply system 20 and the switch SW switches the connection line L60 to the cut-off state, and the main power supply system 10 and the backup power supply system 20 are separated from each other, the normal load of the main power supply system 10 is reduced. The power supply necessary for group 11 to operate can be maintained. Therefore, even if an abnormality occurs in the backup power supply system 20 and the switch SW switches the connection line L60 to the cut-off state to disconnect the main power supply system 10 and the backup power supply system 20, the normal load group 11 of the main power supply system 10 Since it is possible to suppress the output current capacity of the first DCDC converter 41 while maintaining the supply of electric power necessary for the operation of the first DCDC converter 41, the cost of the first DCDC converter 41 can be reduced.

さらに、本実施形態では、バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合、通常負荷群１１のうち、緊急時非優先補機負荷１１７への電力供給を停止する。これにより、バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合に、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を維持しつつ、通常負荷群１１が動作するのに必要な電力を低減できる。したがって、バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合に、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を維持しつつ、補機電源１２の電力消費を低減できるので、バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合に、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）をより長時間実行することができ、バックアップ電源系統２０に異常が発生した場合の交通の安全性がより向上する。 Furthermore, in this embodiment, when an abnormality occurs in the backup power supply system 20, the power supply to the emergency non-prioritized auxiliary machine load 117 in the normal load group 11 is stopped. As a result, even if the driving force of the drive source is lost when an abnormality occurs in the backup power supply system 20, the vehicle V can be safely moved to the shoulder of the road and stopped. , the power required to operate the normal load group 11 can be reduced while maintaining the functions related to the execution of Minimal Risk Maneuver (MRM), which is operation control. Therefore, when an abnormality occurs in the backup power supply system 20, even if the driving force of the drive source is lost, the minimum necessary travel operation, stop operation, Since the power consumption of the auxiliary power supply 12 can be reduced while maintaining the function related to the execution of Minimal Risk Maneuver (MRM), which is operation control, when an abnormality occurs in the backup power supply system 20, the drive can be resumed. Minimal Risk Maneuver (MRM) is the minimum necessary driving operation, stopping operation, and driving control for safely moving the vehicle V to the shoulder of the road and stopping it even if the driving force of the source is lost. ) can be executed for a longer time, and traffic safety is further improved when an abnormality occurs in the backup power supply system 20 .

（主電源系統に異常が発生した場合の車両電源システムの動作）
主電源系統１０に異常が発生した場合、スイッチＳＷが接続線Ｌ６０を遮断状態に切り替え、バックアップ電源系統２０は、異常が発生した主電源系統１０と切り離される。そして、バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１には、高圧電源３１から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータ４２で降圧され、電力線Ｌ２０を通って供給される電力の供給が維持される。さらに、第２ＤＣＤＣコンバータ４２の出力電流容量１００［Ａ］は、バックアップ負荷群２１の消費電流５０［Ａ］よりも大きいので、主電源系統１０に異常が発生した場合でも、バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１が動作するのに必要な電力の供給を維持できる。したがって、主電源系統１０に異常が発生した場合でも、バックアップ負荷群２１が担う、駆動源の駆動力が喪失した場合でも車両Ｖを安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を維持できる。このように、主電源系統１０に異常が発生した場合でも、バックアップ電源系統２０のバックアップ負荷群２１が動作可能であり、交通の安全性を確保することができる。 (Operation of the vehicle power supply system when an abnormality occurs in the main power supply system)
When an abnormality occurs in the main power supply system 10, the switch SW switches the connection line L60 to the disconnected state, and the backup power supply system 20 is separated from the main power supply system 10 in which the abnormality has occurred. The backup load group 21 of the backup power supply system 20 is kept supplied with power that is output from the high voltage power supply 31, stepped down by the second DCDC converter 42, and supplied through the power line L20. Furthermore, since the output current capacity of 100 [A] of the second DCDC converter 42 is larger than the current consumption of 50 [A] of the backup load group 21, even if an abnormality occurs in the main power supply system 10, the backup power supply system 20 can be backed up. The supply of power necessary for the load group 21 to operate can be maintained. Therefore, even if an abnormality occurs in the main power supply system 10, the backup load group 21 is responsible for the minimum amount of power required to safely move the vehicle V to the shoulder of the road and stop even if the driving force of the drive source is lost. running operation, stopping operation, and minimal risk maneuver (MRM), which is operation control, can be maintained. In this way, even if an abnormality occurs in the main power supply system 10, the backup load group 21 of the backup power supply system 20 can operate, and traffic safety can be ensured.

以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood. Moreover, each component in the above embodiments may be combined arbitrarily without departing from the spirit of the invention.

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。 This specification describes at least the following matters. Components in parentheses are shown as an example corresponding to the above-described embodiment, but the present invention is not limited to this.

（１）通常負荷群（通常負荷群１１）及び補機電源（補機電源１２）を有する主電源系統（主電源系統１０）と、
バックアップ負荷群（バックアップ負荷群２１）を有するバックアップ電源系統（バックアップ電源系統２０）と、
前記補機電源よりも高い電圧の電力を出力する高圧電源（高圧電源３１）と、を備え、
前記主電源系統は、第１ＤＣＤＣコンバータ（第１ＤＣＤＣコンバータ４１）を介して前記高圧電源と接続しており、
前記バックアップ電源系統は、第２ＤＣＤＣコンバータ（第２ＤＣＤＣコンバータ４２）を介して前記主電源系統と並列に前記高圧電源と接続している、車両電源システム（車両電源システム１）であって、
前記主電源系統と前記バックアップ電源系統とを接続する接続線（接続線Ｌ６０）をさらに備える、車両電源システム。 (1) a main power supply system (main power supply system 10) having a normal load group (normal load group 11) and an auxiliary power supply (auxiliary power supply 12);
a backup power system (backup power system 20) having a backup load group (backup load group 21);
a high-voltage power supply (high-voltage power supply 31) that outputs power with a voltage higher than that of the auxiliary power supply,
The main power supply system is connected to the high voltage power supply via a first DCDC converter (first DCDC converter 41),
A vehicle power supply system (vehicle power supply system 1) in which the backup power supply system is connected to the high-voltage power supply in parallel with the main power supply system via a second DCDC converter (second DCDC converter 42),
A vehicle power supply system further comprising a connection line (connection line L60) that connects the main power system and the backup power system.

（１）によれば、主電源系統及びバックアップ電源系統の各々に電源を設ける必要なく、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータのいずれか一方に異常が発生した場合でも、主電源系統の通常負荷群及びバックアップ電源系統のバックアップ負荷群の動作を維持することができる。これにより、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータのいずれか一方に異常が発生した場合でも交通の安全性を確保しつつ、車両電源システムに必要な電源の数を削減でき、車両電源システムは、コストの低減及び小型化が可能となる。 According to (1), there is no need to provide a power supply for each of the main power supply system and the backup power supply system, and even if an abnormality occurs in either the first DCDC converter or the second DCDC converter, the normal load group of the main power supply system and the The operation of the backup load group of the backup power supply system can be maintained. As a result, even if one of the first DCDC converter and the second DCDC converter malfunctions, traffic safety can be ensured, and the number of power supplies required for the vehicle power supply system can be reduced. Reduction and miniaturization are possible.

（２）（１）に記載の車両電源システムであって、
前記補機電源は、リチウムイオンバッテリである、車両電源システム。 (2) The vehicle power supply system according to (1),
The vehicle power supply system, wherein the auxiliary power supply is a lithium ion battery.

（２）によれば、補機電源は、リチウムイオンバッテリであるので、補機電源の状態を容易且つ高精度に推定可能となる。 According to (2), since the auxiliary power supply is a lithium ion battery, the state of the auxiliary power supply can be easily and highly accurately estimated.

（３）（１）又は（２）に記載の車両電源システムであって、
前記接続線には、当該接続線を接続状態と遮断状態とに切替可能なスイッチ（スイッチＳＷ）が設けられており、
前記スイッチは、
通常時において、前記接続線を接続状態に維持し、
前記主電源系統又は前記バックアップ電源系統に異常が発生した場合、前記接続線を遮断状態に切り替える、車両電源システム。 (3) The vehicle power supply system according to (1) or (2),
The connection line is provided with a switch (switch SW) capable of switching the connection line between a connected state and a disconnected state,
The switch is
maintaining the connection line in a connected state under normal conditions;
A vehicle power supply system that switches the connection line to a disconnected state when an abnormality occurs in the main power supply system or the backup power supply system.

（３）によれば、主電源系統又はバックアップ電源系統に異常が発生した場合、接続線が遮断状態となり、主電源系統とバックアップ電源系統とは互いに切り離されるので、異常が発生した電源系統への電力供給を停止して車両電源システムの安全性を確保しつつ、異常が発生していない電源系統への電力供給を継続できる。 According to (3), when an abnormality occurs in the main power system or the backup power system, the connection line is cut off, and the main power system and the backup power system are separated from each other. While ensuring the safety of the vehicle power supply system by stopping the power supply, it is possible to continue power supply to the power supply system in which no abnormality has occurred.

（４）（３）に記載の車両電源システムであって、
前記バックアップ電源系統に異常が発生した場合、前記第２ＤＣＤＣコンバータは、前記バックアップ電源系統への電力供給を停止するように制御され、
前記主電源系統に異常が発生した場合、前記第１ＤＣＤＣコンバータは、前記主電源系統への電力供給を停止するように制御される、車両電源システム。 (4) The vehicle power supply system according to (3),
When an abnormality occurs in the backup power supply system, the second DCDC converter is controlled to stop supplying power to the backup power supply system,
The vehicle power supply system, wherein the first DCDC converter is controlled to stop supplying power to the main power supply system when an abnormality occurs in the main power supply system.

（４）によれば、主電源系統又はバックアップ電源系統のいずれか一方に異常が発生した場合に異常が発生した電源系統への電力供給が停止されるので、車両電源システムの安全性がより向上する。 According to (4), when an abnormality occurs in either the main power supply system or the backup power supply system, the power supply to the power supply system in which the abnormality has occurred is stopped, so the safety of the vehicle power supply system is further improved. do.

（５）（３）又は（４）に記載の車両電源システムであって、
前記第１ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量と前記第２ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量との合計値は、前記通常負荷群の消費電流と前記バックアップ負荷群の消費電流との合計値以上であり、且つ、
前記第１ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量は、前記通常負荷群の消費電流より小さい、車両電源システム。 (5) The vehicle power supply system according to (3) or (4),
The total value of the output current capacity of the first DCDC converter and the output current capacity of the second DCDC converter is equal to or greater than the total value of the current consumption of the normal load group and the current consumption of the backup load group, and
The vehicle power supply system, wherein the output current capacity of the first DCDC converter is smaller than the current consumption of the normal load group.

（５）によれば、第１ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量と第２ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量との合計値は、通常負荷群の消費電流とバックアップ負荷群の消費電流との合計値以上であるので、通常時においては、高圧電源から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータで降圧された電力と、高圧電源から出力されて第２ＤＣＤＣコンバータで降圧された電力とで、主電源系統の通常負荷群とバックアップ電源系統のバックアップ負荷群とを動作させることができる。これにより、通常時において、補機電源の電力を消費することなく、主電源系統の通常負荷群とバックアップ電源系統のバックアップ負荷群とを動作させることができるので、異常時に補機電源から供給可能な電力量が低下することを防止できる。
さらに、主電源系統は補機電源を有するので、バックアップ電源系統に異常が発生し、スイッチが接続線を遮断状態に切り替え、主電源系統とバックアップ電源系統とが互いに切り離された場合でも、高圧電源から出力されて第１ＤＣＤＣコンバータで降圧された電力が通常負荷群が動作するのに必要な電力に対して不足する不足分の電力を、補機電源から主電源系統の通常負荷群に供給できる。これにより、バックアップ電源系統に異常が発生し、スイッチが接続線を遮断状態に切り替え、主電源系統とバックアップ電源系統とが切り離された場合でも、主電源系統の通常負荷群が動作するのに必要な電力の供給を維持しつつ、第１ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量を抑制できるので、第１ＤＣＤＣコンバータのコストを低減できる。 According to (5), the total value of the output current capacity of the first DCDC converter and the output current capacity of the second DCDC converter is equal to or greater than the total value of the current consumption of the normal load group and the backup load group. During normal operation, the power output from the high-voltage power supply and stepped down by the first DCDC converter and the power output from the high-voltage power supply and stepped down by the second DCDC converter are used for the normal load group of the main power supply system and the backup power supply system. A backup load group can be operated. As a result, the normal load group of the main power supply system and the backup load group of the backup power supply system can be operated without consuming the power of the auxiliary power supply during normal times, so power can be supplied from the auxiliary power supply in the event of an abnormality. It is possible to prevent the power consumption from decreasing.
Furthermore, since the main power system has an auxiliary power supply, even if an abnormality occurs in the backup power system and the switch switches the connection line to the disconnection state, the main power system and the backup power system are disconnected from each other. power output from and stepped down by the first DCDC converter to the power necessary for the normal load group to operate, the shortfall power can be supplied from the auxiliary power supply to the normal load group of the main power system. As a result, even if an abnormality occurs in the backup power system and the switch switches the connection line to the disconnection state, and the main power system and the backup power system are separated, the normal load group of the main power system needs to operate. Since the output current capacity of the first DCDC converter can be suppressed while maintaining a stable power supply, the cost of the first DCDC converter can be reduced.

（６）（５）に記載の車両電源システムであって、
前記第１ＤＣＤＣコンバータと前記第２ＤＣＤＣコンバータとは、出力電流容量が同一であり、
前記第２ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量は、前記バックアップ負荷群の消費電流よりも大きい、車両電源システム。 (6) The vehicle power supply system according to (5),
The first DCDC converter and the second DCDC converter have the same output current capacity,
The vehicle power supply system, wherein the output current capacity of the second DCDC converter is larger than the current consumption of the backup load group.

（６）によれば、第１ＤＣＤＣコンバータと第２ＤＣＤＣコンバータとは、出力電流容量が同一であるので、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータに同仕様のＤＣＤＣコンバータを用いることができる。これにより、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータのコストを低減できる。
さらに、第２ＤＣＤＣコンバータの出力電流容量は、バックアップ負荷群の消費電流よりも大きいので、主電源系統に異常が発生して、バックアップ電源系統が主電源系統と切り離された場合でも、バックアップ電源系統のバックアップ負荷群が動作するのに必要な電力の供給を維持できる。これにより、主電源系統に異常が発生した場合でも、バックアップ電源系統のバックアップ負荷群が動作可能であり、交通の安全性を確保することができる。 According to (6), since the first DCDC converter and the second DCDC converter have the same output current capacity, DCDC converters having the same specifications can be used for the first DCDC converter and the second DCDC converter. Thereby, the cost of the first DCDC converter and the second DCDC converter can be reduced.
Furthermore, since the output current capacity of the second DCDC converter is larger than the current consumption of the backup load group, even if an abnormality occurs in the main power supply system and the backup power supply system is separated from the main power supply system, the backup power supply system will not operate. It can maintain the power supply necessary to operate the backup loads. As a result, even if an abnormality occurs in the main power supply system, the backup load group of the backup power supply system can be operated, and traffic safety can be ensured.

（７）（３）から（６）のいずれかに記載の車両電源システムであって、
前記バックアップ負荷群は、
車両の運転制御に用いられる補機負荷、前記車両の制動に用いられる補機負荷、前記車両の操舵に用いられる補機負荷、及び、前記車両の外界情報の取得に用いられる補機負荷のうちの少なくとも１つを有し、
前記通常負荷群は、
前記車両の運転制御に用いられる補機負荷、前記車両の制動に用いられる補機負荷、前記車両の操舵に用いられる補機負荷、及び、前記車両の外界情報の取得に用いられる補機負荷のうちの少なくとも１つと、
前記車両の運転制御に用いられる補機負荷、前記車両の制動に用いられる補機負荷、前記車両の操舵に用いられる補機負荷、及び、前記車両の外界情報の取得に用いられる補機負荷以外の補機負荷である緊急時非優先補機負荷（緊急時非優先補機負荷１１７）と、を有し、
前記バックアップ電源系統に異常が発生した場合、前記通常負荷群のうち、前記緊急時非優先補機負荷への電力供給を停止する、車両電源システム。 (7) The vehicle power supply system according to any one of (3) to (6),
The backup load group is
Of the accessory load used for operation control of the vehicle, the accessory load used for braking the vehicle, the accessory load used for steering the vehicle, and the accessory load used for acquiring the external world information of the vehicle having at least one of
The normal load group is
Auxiliary load used for operation control of the vehicle, auxiliary load used for braking of the vehicle, auxiliary load used for steering of the vehicle, and auxiliary load used for acquiring external world information of the vehicle. at least one of
Other than the accessory load used for operation control of the vehicle, the accessory load used for braking the vehicle, the accessory load used for steering the vehicle, and the accessory load used for acquiring the external world information of the vehicle an emergency non-prioritized auxiliary load (emergency non-prioritized auxiliary load 117), which is an auxiliary load of
A vehicle power supply system that stops power supply to the emergency non-prioritized accessory load in the normal load group when an abnormality occurs in the backup power supply system.

（７）によれば、バックアップ電源系統に異常が発生した場合、通常負荷群のうち、緊急時非優先補機負荷への電力供給を停止するので、車両を安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）の実行に関する機能を維持しつつ、通常負荷群が動作するのに必要な電力を低減できる。これにより、バックアップ電源系統に異常が発生した場合に、車両を安全に道路の路肩に移動して停止するための必要最低限の走行操作、停止操作、運転制御であるミニマル・リスク・マヌーバー（ＭＲＭ：ＭｉｎｉｍａｌＲｉｓｋＭａｎｅｕｖｅｒ）をより長時間実行することができ、バックアップ電源系統に異常が発生した場合の交通の安全性がより向上する。 According to (7), when an abnormality occurs in the backup power supply system, the power supply to the non-prioritized emergency accessory load in the normal load group is stopped, so that the vehicle can be safely moved to the shoulder of the road. The power required to operate the normal load group while maintaining the functions related to the execution of minimal risk maneuvers (MRM), which are the minimum required running operation, stopping operation, and operation control for stopping. can be reduced. As a result, in the event of an abnormality in the backup power supply system, Minimal Risk Maneuver (MRM), which is the minimum necessary driving operation, stopping operation, and driving control to safely move the vehicle to the shoulder of the road and stop. : Minimal Risk Maneuver) can be executed for a longer time, and traffic safety is further improved when an abnormality occurs in the backup power supply system.

（８）（３）から（７）のいずれかに記載の車両電源システムであって、
前記第１ＤＣＤＣコンバータ及び前記第２ＤＣＤＣコンバータは、前記スイッチを流れる電流値が所定値を超えた場合、前記スイッチを流れる電流値が低下するように制御される、車両電源システム。 (8) The vehicle power supply system according to any one of (3) to (7),
The vehicle power supply system, wherein the first DCDC converter and the second DCDC converter are controlled such that a current value flowing through the switch decreases when a current value flowing through the switch exceeds a predetermined value.

（８）によれば、第１ＤＣＤＣコンバータ及び第２ＤＣＤＣコンバータは、スイッチを流れる電流値が所定値を超えた場合、スイッチを流れる電流値が低下するように制御されるので、接続線を流れる電流量を制限でき、接続線の線径が大きくなることを抑制できる。これにより、接続線のコストを低減でき、且つ、車両電源システムにおける接続線の取りまわしが容易となる。 According to (8), the first DCDC converter and the second DCDC converter are controlled so that the current value flowing through the switch is reduced when the current value flowing through the switch exceeds a predetermined value. can be restricted, and an increase in the wire diameter of the connection wire can be suppressed. As a result, the cost of the connection line can be reduced, and the connection line can be easily routed in the vehicle power supply system.

１車両電源システム
１０主電源系統
１１通常負荷群
１２補機電源
２０バックアップ電源系統
２１バックアップ負荷群
３１高圧電源
４１第１ＤＣＤＣコンバータ
４２第２ＤＣＤＣコンバータ
１１７緊急時非優先補機負荷
Ｌ６０接続線
ＳＷスイッチ 1 vehicle power supply system 10 main power supply system 11 normal load group 12 auxiliary power supply 20 backup power supply system 21 backup load group 31 high voltage power supply 41 first DCDC converter 42 second DCDC converter 117 emergency non-priority auxiliary load L60 connection line SW switch

Claims

a main power system having a normal load group and an auxiliary power supply;
a backup power supply system having a backup load group;
a high-voltage power supply that outputs power with a voltage higher than that of the auxiliary power supply,
The main power supply system is connected to the high voltage power supply via a first DCDC converter,
A vehicle power supply system in which the backup power supply system is connected to the high-voltage power supply in parallel with the main power supply system via a second DCDC converter,
A vehicle power supply system further comprising a connection line that connects the main power supply system and the backup power supply system.

A vehicle power supply system according to claim 1,
The vehicle power supply system, wherein the auxiliary power supply is a lithium ion battery.

The vehicle power supply system according to claim 1 or 2,
The connection line is provided with a switch capable of switching the connection line between a connected state and a disconnected state,
The switch is
maintaining the connection line in a connected state under normal conditions;
A vehicle power supply system that switches the connection line to a disconnected state when an abnormality occurs in the main power supply system or the backup power supply system.

A vehicle power supply system according to claim 3,
When an abnormality occurs in the backup power supply system, the second DCDC converter is controlled to stop supplying power to the backup power supply system,
The vehicle power supply system, wherein the first DCDC converter is controlled to stop supplying power to the main power supply system when an abnormality occurs in the main power supply system.

The vehicle power supply system according to claim 3 or 4,
The total value of the output current capacity of the first DCDC converter and the output current capacity of the second DCDC converter is equal to or greater than the total value of the current consumption of the normal load group and the current consumption of the backup load group, and
The vehicle power supply system, wherein the output current capacity of the first DCDC converter is smaller than the current consumption of the normal load group.

A vehicle power supply system according to claim 5,
The first DCDC converter and the second DCDC converter have the same output current capacity,
The vehicle power supply system, wherein the output current capacity of the second DCDC converter is larger than the current consumption of the backup load group.

A vehicle power supply system according to any one of claims 3 to 6,
The backup load group is
Of the accessory load used for operation control of the vehicle, the accessory load used for braking the vehicle, the accessory load used for steering the vehicle, and the accessory load used for acquiring the external world information of the vehicle having at least one of
The normal load group is
Auxiliary load used for operation control of the vehicle, auxiliary load used for braking of the vehicle, auxiliary load used for steering of the vehicle, and auxiliary load used for acquiring external world information of the vehicle. at least one of
Other than the accessory load used for operation control of the vehicle, the accessory load used for braking the vehicle, the accessory load used for steering the vehicle, and the accessory load used for acquiring the external world information of the vehicle and an emergency non-priority auxiliary load, which is the auxiliary load of
A vehicle power supply system that stops power supply to the emergency non-prioritized accessory load in the normal load group when an abnormality occurs in the backup power supply system.

A vehicle power supply system according to any one of claims 3 to 7,
The vehicle power supply system, wherein the first DCDC converter and the second DCDC converter are controlled such that a current value flowing through the switch decreases when a current value flowing through the switch exceeds a predetermined value.