JP2023041482A - 電源制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】系統間スイッチのオープン固着を検出できる電源制御装置を提供する。【解決手段】電源制御装置１は、第１負荷１０１に電力を供給する第１系統１１０と、第２負荷１０３に電力を供給する第２系統１２０と、第１系統及び第２系統を接続切断可能な系統間スイッチ４１と、第２電源２１及び第２系統を接続切断可能な電池用スイッチ４２と、１次地絡検出部３１と、２次地絡検出部３２と、故障判定部３３と、を備える。１次地絡検出部は、第１系統又は第２系統の地絡を検出すると系統間スイッチを遮断し、電池用スイッチを導通する。２次地絡検出部は、地絡が検出された系統を特定し、地絡が解消されていれば、系統間スイッチを再接続し、電池用スイッチを遮断する復帰制御を行う。故障判定部は、地絡が検出されてから復帰制御と地絡検出とが繰り返される頻度が所定頻度以上のときに系統間スイッチがオープン固着していると判定する。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、電源制御装置に関する。
第１電源の電力を第１負荷に供給する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に供給する第２系統と、第１系統および第２系統を接続切断可能な系統間スイッチと、第２電源および第２系統を接続切断可能な電池用スイッチとを備える電源制御装置がある。
電源制御装置は、第１系統または第２系統の電圧が地絡判定閾値未満まで低下したことを検出すると系統間スイッチを遮断して地絡した系統を特定する。その後、電源制御装置は、所定時間以内に第１系統および第２系統の電圧が地絡以上まで復帰すれば正常と判定し、系統間スイッチを再接続して通常制御に戻す（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１９－６２７２７号公報
しかしながら、電源制御装置は、系統間スイッチがオープン固着すると、第２電源の充電が不可能となるため、第２電源のＳＯＣ（State Of Charge）が不足し所望のバックアップを実施できない可能性がある。従って、電源制御装置は、系統間スイッチのオープン固着を検出する必要がある。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、系統間スイッチのオープン固着を検出できる電源制御装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、第１系統と、第２系統と、系統間スイッチと、電池用スイッチと、１次地絡検出部と、２次地絡検出部と、故障判定部とを備える。第１系統は、第１電源の電力を第１負荷に供給する。第２系統は、第２電源の電力を第２負荷に供給する。系統間スイッチは、前記第１系統および前記第２系統を接続切断可能である。電池用スイッチは、前記第２電源および前記第２系統を接続切断可能である。１次地絡検出部は、前記第１系統または前記第２系統の地絡を検出すると前記系統間スイッチを遮断し、前記電池用スイッチを導通する。２次地絡検出部は、前記１次地絡検出部によって地絡が検出されると、当該地絡が検出された系統が前記第１系統か前記第２系統かを特定すると共に、当該地絡が解消されていれば、前記系統間スイッチを再接続し、前記電池用スイッチを遮断する復帰制御を行う。故障判定部は、前記１次地絡検出部によって前記地絡が検出されてから前記復帰制御と前記１次地絡検出部による地絡検出とが繰り返される頻度が所定頻度以上のときに前記系統間スイッチがオープン固着していると判定する。
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、系統間スイッチのオープン固着を検出できる
という効果を奏する。
図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。 図２は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図３は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図４は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図５は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図６は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図７は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図８は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図９は、実施形態に係るスイッチ駆動部の構成例を示す説明図である。 図１０は、実施形態に係るスイッチ駆動部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、電源制御装置および電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する電源制御装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る電源制御装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。
また、以下では、電源制御装置が搭載される車両が電気自動車またはハイブリット自動車である場合について説明するが、電源制御装置が搭載される車両は、内燃機関によって走行するエンジン自動車であってもよい。
なお、実施形態に係る電源制御装置は、第１電源と第２電源とを備え、第１電源および第２電源のいずれか一方の電源系統に電源失陥が発生した場合に、他方の電源系統によって第１電源をバックアップする任意の装置に搭載されてもよい。
［１．電源制御装置の構成］
図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。図１に示すように、実施形態に係る電源制御装置１は、第１電源１０と、第１負荷１０１と、一般負荷１０２と、第２負荷１０３と、自動運転制御装置１００とに接続される。電源制御装置１は、第１電源１０の電力を第１負荷１０１および一般負荷１０２に供給する第１系統１１０と、後述する第２電源２０の電力を第２負荷１０３に供給する第２系統１２０とを備える。
第１負荷１０１は、自動運転用の負荷を含む。例えば、第１負荷１０１は、自動運転中に動作するステアリングモータ、電動ブレーキ装置、および車載カメラ等を含む。一般負荷１０２は、例えば、ディスプレイ、エアコン、オーディオ、ビデオ、および各種ライト等を含む。
第２負荷１０３は、第１負荷１０１が備える自動運転用の機能の一部を備える。例えば、第２負荷１０３は、ステアリングモータ、電動ブレーキ装置、およびレーダ等のＦＯＰ（フェイルセーフ制御）に最低限必要な装置を含む。第１負荷１０１、一般負荷１０２、および第２負荷１０３は、電源制御装置１から供給される電力によって動作する。
自動運転制御装置１００は、車両を自動運転制御する装置である。自動運転制御装置１００は、第１負荷１０１および第２負荷１０３を動作させることにより、車両を自動運転によって走行させる。また、自動運転制御装置１００は、自動運転中に第１系統１１０で地絡が発生した場合には、第２負荷１０３によってＦＯＰを実施でき、第２系統１２０で地絡が発生した場合には、第１負荷１０１によってＦＯＰを実施できる。
第１電源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ１１」と記載する）と、鉛バッテリ（以下、「ＰｂＢ１２」と記載する）とを含む。なお、第１電源１０の電池は、ＰｂＢ１２以外の任意の２次電池であってもよい。
ＤＣ／ＤＣ１１は、発電機と、ＰｂＢ１２よりも電圧が高い高圧バッテリとに接続され、発電機および高圧バッテリの電圧を降圧して第１系統１１０に出力する。発電機は、例えば、走行する車両の運動エネルギーを電気に変換して発電するオルタネータである。高圧バッテリは、例えば、電気自動車やハイブリット自動車に搭載される車両駆動用のバッテリである。
なお、第１電源１０は、エンジン自動車に搭載される場合、ＤＣ／ＤＣ１１の代わりにオルタネータ（発電機）が設けられる。ＤＣ／ＤＣ１１は、ＰｂＢ１２の充電、第１負荷１０１および一般負荷１０２への電力供給、第２負荷１０３への電力供給、および後述する第２電源２０の充電を行う。
電源制御装置１は、第２電源２０と、系統間スイッチ４１と、電池用スイッチ４２と、スイッチ駆動部３と、第１電圧センサ５１と、第２電圧センサ５２とを備える。第２電源２０は、第１電源１０による電力供給ができなくなった場合のバックアップ用電源である。第２電源２０は、リチウムイオンバッテリ（以下、「ＬｉＢ２１」と記載する）を備える。なお、第２電源２０の電池は、ＬｉＢ２１以外の任意の２次電池であってもよい。
系統間スイッチ４１は、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続する系統間ライン１３０に設けられ、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続および切断可能なスイッチである。電池用スイッチ４２は、第２電源２０を第２系統１２０に接続するスイッチである。以下の説明において、系統間スイッチ４１を接続することは、第１系統１１０と第２系統１２０とを電気的に接続、つまり導通させることを意味する。また、系統間スイッチ４１を切断することは、第１系統１１０と第２系統１２０との電気的な接続を切断、つまり遮断することを意味する。
第１電圧センサ５１は、第１系統１１０に設けられ、第１系統１１０の電圧を検出し、検出結果をスイッチ駆動部３に出力する。第２電圧センサ５２は、第２系統１２０に設けられ、第２系統１２０の電圧を検出し、検出結果をスイッチ駆動部３に出力する。
スイッチ駆動部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。なお、スイッチ駆動部３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。
スイッチ駆動部３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する１次地絡検出部３１と、２次地絡検出部３２と故障判定部３３とを備え、電源制御装置１の動作を制御する。
１次地絡検出部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡をハードウェア（例えば、コンパレータ）によって検出する。そのため、１次地絡検出部３１は、地絡を速やかに検出できる。１次地絡検出部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出すると系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通する。
２次地絡検出部３２は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡をソフトウェアによって検出する。そのため、２次地絡検出部３２が地絡を検出する速度は、第１電圧センサ５１や第２電圧センサ５２の出力電圧のＡＤ変換等の影響により、１次地絡検出部３１による地絡検出速度より遅い。２次地絡検出部３２は、１次地絡検出部３１によって地絡が検出されると、地絡が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを特定すると共に、地絡が解消されていれば、系統間スイッチ４１を再接続し、電池用スイッチ４２を遮断する復帰制御を行う。
故障判定部３３は、系統間スイッチ４１のオープン固着を判定する。スイッチ駆動部３の具体的な構成例については、図９を参照して後述する。スイッチ駆動部３は、起動されると系統間スイッチ４１を接続（オン）し、電池用スイッチ４２を遮断（オフ）する。
スイッチ駆動部３は、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２から入力される検出結果に基づいて、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出する。スイッチ駆動部３による地絡の検出方法の具体例については、後述する。
スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出した場合、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出した場合、自動運転が不可能な状態である旨を示す自動運転禁止信号を自動運転制御装置１００に出力する。また、スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出していない場合、自動運転が可能な状態である旨を示す自動運転許可信号を自動運転制御装置１００に出力する。
スイッチ駆動部３は、第１系統１１０に地絡等の電源失陥が発生した場合には、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を接続して、第２電源２０から第２負荷１０３に電力を供給する。また、スイッチ駆動部３は、第２系統１２０に地絡等の電源失陥が発生した場合には、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を遮断した状態で、第１電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力を供給する。
これにより、電源制御装置１は、自動運転中にいずれか一方の系統が地絡しても、他方の系統を使用し、自動運転制御装置１００によって車両を安全な場所まで退避走行させるＦＯＰを実施して停車させることができる。次に、図２～図８を参照し、電源制御装置１の動作について説明する。
［２．電源制御装置の通常時動作］
スイッチ駆動部３は、第１系統１１０および第２系統１２０に地絡が発生していない通常時には、図２に示すように、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を接続して、第１電源１０から第１負荷１０１、一般負荷１０２、および第２負荷１０３に電力を供給する。スイッチ駆動部３は、このように地絡が発生していない通常時には、自動運転制御装置１００に自動運転許可信号を出力する。
［３．電源制御装置の地絡発生時動作］
次に、図３～図５を参照して、電源制御装置１の地絡発生時動作について説明する。図３に示すように、電源制御装置１では、例えば、第１系統１１０で地絡２００が発生した場合、または、第２系統１２０で地絡２０１が発生した場合、地絡点に向けて過電流が流れるため、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡判定閾値以下になる。
このため、スイッチ駆動部３は、例えば、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡判定閾値以下になった場合に、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡２００，２０１が発生したと仮判定し、自動運転制御装置１００に自動運転禁止信号を出力する。そして、スイッチ駆動部３は、地絡２００，２０１が発生したと仮判定すると、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を接続する。これにより、第１系統１１０と第２系統１２０との接続が切断され、第１電源１０から第１系統１１０へ電力が供給され、第２電源２０から第２系統１２０へ電力が供給される。
なお、スイッチ駆動部３は、第１電圧センサ５１または第２電圧センサ５２の少なくともいずれか一方によって検出される電圧が地絡判定閾値以下になった場合に、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡が発生したと仮判定することもできる。
その後、スイッチ駆動部３は、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以上地絡判定閾値以下であり、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が所定時間以内に地絡判定閾値を超えるまで復帰した場合、第１系統１１０に地絡２００が発生したと本判定する。
この場合、図４に示すように、スイッチ駆動部３は、第２電源２０から第２負荷１０３に電力を供給し、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。これにより、自動運転制御装置１００は、第２電源２０から供給される電力によって第２負荷１０３を動作させて、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。なお、自動運転制御装置１００は、電源制御装置１から自動運転禁止信号が入力された時点で退避走行を開始するように構成されてもよい。
また、スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡が発生したと仮判定した後、所定時間が経過しても第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡判定閾値以下であり、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以内に地絡判定閾値を超えるまで復帰した場合、第２系統１２０に地絡２０１が発生したと本判定する。
この場合、図５に示すように、スイッチ駆動部３は、電池用スイッチ４２を遮断して、第１電源１０から第１負荷１０１に電力を供給し、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。これにより、自動運転制御装置１００は、第１電源１０から供給される電力によって第１負荷１０１を動作させて、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。なお、自動運転制御装置１００は、電源制御装置１から自動運転禁止信号が入力された時点で退避走行を開始するように構成されてもよい。
また、スイッチ駆動部３は、第２電源２０と接続されており、第２電源２０の電圧（ＬｉＢ２１のＳＯＣ（State Of Charge））を監視している。スイッチ駆動部３は、第２電源２０の電圧が所定電圧以下まで低下した場合、図６に示すように、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を導通して、ＤＣ／ＤＣ１１によって第２電源２０を充電する。
［４．系統間スイッチのオープン固着時の問題点］
電源制御装置１では、地絡２００，２０１ではなく、第１負荷１０１または一般負荷１０２が一時的に過負荷状態になった場合に、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が一時的に地絡判定閾値以下になることがある。また、電源制御装置１では、第２負荷１０３が一時的に過負荷状態になった場合に、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が一時的に地絡判定閾値以下になることがある。
この場合、電源制御装置１では、継続的に第１電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力が供給され、第２電源２０から第２負荷１０３に電力が供給される。このため、スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡２００，２０１が発生したと仮判定した後、所定時間が経過する前に第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が共に地絡判定閾値を超えるまで復帰すれば、一過性の電圧低下であって、電源に異常がないと本判定する。その後、スイッチ駆動部３は、図２に示した通常動作に復帰させるため、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を再度接続する。
このとき、図７に示すように、系統間スイッチ４１がオープン固着していた場合、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を再度接続しようとしても、電池用スイッチ４２は遮断できるが、系統間スイッチ４１を導通できない。このため、第２系統１２０は、第１電源１０から電力が供給されないので、電圧が地絡判定閾値まで低下する。
その結果、スイッチ駆動部３は、第２系統１２０で地絡２０１が発生したと仮判定し、図８に示すように、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を再接続する。これにより、第２電源２０から第２系統１２０に電力が供給され、第２系統１２０の電圧が地絡判定閾値を超えるまで復帰する。
このため、スイッチ駆動部３は、一過性の電圧低下であって、電源に異常がないと本判定し、通常動作に復帰させるため、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を再度接続しようとするが、電源制御装置１の状態は図７の状態に戻る。このように、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１がオープン固着した場合、図７に示す状態と、図８に示す状態とを交互に繰り返す。つまり、電源制御装置１は、電池用スイッチ４２の遮断と再接続とを繰り返す。
このとき、電源制御装置１は、電池用スイッチ４２が導通している間、第２電源２０の電力を消費するが、系統間スイッチ４１がオープン固着しているため、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を導通して第２電源２０を充電することができない。そこで、実施形態に係る電源制御装置１のスイッチ駆動部３は、系統間スイッチ４１のオープン固着を検出する故障判定部３３を備える。
［５．実施形態に係るスイッチ駆動部の構成例］
次に、図９を参照して、実施形態に係るスイッチ駆動部３の構成例について説明する。図９は、実施形態に係るスイッチ駆動部３の構成例を示す説明図である。
図９に示すように、スイッチ駆動部３は、１次地絡検出部３１と、２次地絡検出部３２と、故障判定部３３と、ＯＲ論理回路３４と、ＯＲ論理回路３５とを含む。１次地絡検出部３１および２次地絡検出部３２には、第１電圧センサ５１から第１系統１１０の電圧の検出結果が入力され、第２電圧センサ５２から第２系統１２０の電圧の検出結果が入力される。
１次地絡検出部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出すると系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通する。具体的には、１次地絡検出部３１は、第１系統１１０の電圧または第２系統１２０の電圧が地絡判定閾値以下になった場合に、２次地絡検出部３２と、ＯＲ論理回路３４と、ＯＲ論理回路３５とに向けて１次地絡検出信号を出力する。このとき、１次地絡検出部３１は、例えば、５０ｍｓのワンショットパルスの１次地絡検出信号を出力する。２次地絡検出部３２は、１次地絡検出部３１から１次地絡検出信号が入力されると、ＯＲ論理回路３４と、ＯＲ論理回路３５と、故障判定部３３とに２次地絡検出信号を出力する。
ＯＲ論理回路３５は、１次地絡検出部３１から１次地絡検出信号、または、２次地絡検出部３２から２次地絡検出信号が入力されると、系統間スイッチ４１に遮断信号を出力することによって、系統間スイッチ４１を遮断する。また、ＯＲ論理回路３４は、１次地絡検出部３１から１次地絡検出信号または２次地絡検出部３２から２次地絡検出信号が入力されると、電池用スイッチ４２に制御信号を出力して電池用スイッチ４２を導通する。
すなわち、１次地絡検出部３１は２次地絡検出部３２より検知速度が速いため、第１系統１１０または第２系統１２０の電圧が低下すると、１次地絡検出部３１からの１次地絡検出信号により、直ちに系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通させる。その後、２次地絡検出部３２からの２次地絡検出信号が、系統間スイッチ４１の遮断と電池用スイッチ４２の導通を継続させることになる。
また、２次地絡検出部３２は、１次地絡検出部３１によって地絡が検出されると、地絡が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを特定すると共に、地絡が解消されていれば、系統間スイッチ４１を再接続し、電池用スイッチ４２を遮断する復帰制御を行う。
具体的には、２次地絡検出部３２は、１次地絡検出部３１によって地絡が検出されると、所定期間の間、第１系統１１０および第２系統１２０の電圧を所定周期でサンプリングする。そして、２次地絡検出部３２は、所定時間（例えば、１００ｍｓ）以上連続して地絡判定閾値以下の電圧をサンプリングした方の系統を地絡が検出された系統として特定する。
また、２次地絡検出部３２は、所定時間（例えば、４０ｍｓ）以上連続して地絡判定閾値を超える電圧をサンプリングすると、地絡が継続していないと判定し、ＯＲ論理回路３５への第２地絡検出信号の出力を停止する。すなわち、接続信号を出力する。ＯＲ論理回路３５は、２次地絡検出部３２から接続信号が入力されると、系統間スイッチ４１に接続信号を出力して、系統間スイッチ４１を再接続する。このとき、２次地絡検出部３２は、電池用スイッチ４２にＯＲ論理回路３４を介して制御信号を出力して電池用スイッチ４２を遮断する。
故障判定部３３は、１次地絡検出部３１によって地絡が検出されてから復帰制御と１次地絡検出部３１による地絡検出とが繰り返される頻度が所定頻度以上のときに系統間スイッチ４１がオープン固着していると判定する。
具体的には、故障判定部３３は、オープン固着判定タイマ３６と、遮断回数カウンタ３７とを含む。オープン固着判定タイマ３６は、所定時間が経過する毎に計測時間をリセットする。例えば、オープン固着判定タイマ３６は、５秒が経過する毎に計測時間をリセットする。
遮断回数カウンタ３７は、１次地絡検出部３１から２次地絡検出部３２を介して、第１系統１１０または第２系統１２０における地絡の発生が検出されたことを示す信号が入力される毎に、系統間スイッチ４１の遮断回数を示すカウント値に１加算する。遮断回数カウンタ３７は、オープン固着判定タイマ３６の計測時間が所定時間以上になる毎にカウント値をリセットする。
故障判定部３３は、オープン固着判定タイマ３６の計測時間が所定時間に達する前に、遮断回数カウンタ３７のカウント値が所定回数（例えば、３回）以上になると、図７に示す状態と図８に示す状態とが所定頻度以上で繰り返していると判定し、系統間スイッチ４１がオープン固着していると判定する。このように、電源制御装置１によれば、故障判定部３３によって、系統間スイッチ４１のオープン固着を判定することができる。
また、故障判定部３３は、系統間スイッチ４１がオープン固着していると判定すると、自動運転制御装置１００に自動運転禁止信号を出力することによって、自動運転を禁止する。これにより、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１がオープン固着しており、第２電源２０による第１電源１０のバックアップが不可能な危険な状態で自動運転に移行することを防止することができる。
また、故障判定部３３は、系統間スイッチ４１がオープン固着していると判定した後、１次地絡検出部３１によって地絡が検出されても１次地絡検出部３１による電池用スイッチ４２の導通を禁止する。
具体的には、故障判定部３３は、系統間スイッチ４１がオープン固着していると判定した後に、１次地絡検出部３１から２次地絡検出部３２を介して、第１系統１１０または第２系統１２０における地絡の発生が検出されたことを示す信号が入力された場合、以後の電池用スイッチ４２の導通を禁止する制御信号を電池用スイッチ４２に出力する。
これにより、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１のオープン固着後に、第２電源２０が不必要に放電することを防止することによって、放電の繰り返しによるＬｉＢ２１の劣化を抑制することができる。
［６．スイッチ駆動部が実行する処理］
次に、図１０を参照して電源制御装置１のスイッチ駆動部３が実行する処理について説明する。図１０は、実施形態に係る電源制御装置１のスイッチ駆動部３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。スイッチ駆動部３は、通常時動作中に、図１０に示す処理を繰り返し実行する。
具体的には、図１０に示すように、スイッチ駆動部３は、まず、系統間スイッチ４１のオープン固着判定時間が所定時間以上か否かを判定する（ステップＳ１０１）。スイッチ駆動部３は、オープン固着判定時間が所定時間以上でないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０３へ移す。
スイッチ駆動部３は、オープン固着判定時間が所定時間以上であると判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、オープン固着判定タイマ３６および遮断回数カウンタ３７をリセットし（ステップＳ１０２）、電源異常発生か否かを判定する（ステップＳ１０３）。スイッチ駆動部３は、電源異常発生でないと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０１へ移す。
スイッチ駆動部３は、電源異常発生と判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通する（ステップＳ１０４）。続いて、スイッチ駆動部３は、遮断回数カウンタ３７のカウント値を１加算する（ステップＳ１０５）。
そして、スイッチ駆動部３は、系統間スイッチ４１の遮断回数が所定回数以上か否かを判定する（ステップＳ１０６）。スイッチ駆動部３は、遮断回数が所定回数以上であると判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、系統間スイッチ４１遮断し、電池用スイッチ４２を遮断し（ステップＳ１０７）、自動運転を禁止し、電池用スイッチ４２の導通を禁止して（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
また、スイッチ駆動部３は、遮断回数が所定回数以上でないと判定した場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、電源異常確定か否かを判定する（ステップＳ１０９）。スイッチ駆動部３は、電源異常確定でないと判定した場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、系統間スイッチ４１を導通し、電池用スイッチ４２を導通して（ステップＳ１１０）、処理をステップＳ１０１へ移す。また、スイッチ駆動部３は、電源異常確定と判定した場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、フェイルセーフ制御を行って（ステップＳ１１１）、処理を終了する。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１ 電源制御装置
１０ 第１電源
１１ ＤＣ／ＤＣ
１２ ＰｂＢ
２０ 第２電源
２１ ＬｉＢ
３ スイッチ駆動部
３１ １次地絡検出部
３２ ２次地絡検出部
３３ 故障判定部
３４ ＯＲ論理回路
３５ ＯＲ論理回路
３６ オープン固着判定タイマ
３７ 遮断回数カウンタ
４１ 系統間スイッチ
４２ 電池用スイッチ
５１ 第１電圧センサ
５２ 第２電圧センサ
１００ 自動運転制御装置
１０１ 第１負荷
１０２ 一般負荷
１０３ 第２負荷
１１０ 第１系統
１２０ 第２系統

Claims (3)

  1. 第１電源の電力を第１負荷に供給する第１系統と、
    第２電源の電力を第２負荷に供給する第２系統と、
    前記第１系統および前記第２系統を接続切断可能な系統間スイッチと、
    前記第２電源および前記第２系統を接続切断可能な電池用スイッチと、
    前記第１系統または前記第２系統の地絡を検出すると前記系統間スイッチを遮断し、前記電池用スイッチを導通する１次地絡検出部と、
    前記１次地絡検出部によって地絡が検出されると、当該地絡が検出された系統が前記第１系統か前記第２系統かを特定すると共に、当該地絡が解消されていれば、前記系統間スイッチを再接続し、前記電池用スイッチを遮断する復帰制御を行う２次地絡検出部と、
    前記１次地絡検出部によって前記地絡が検出されてから前記復帰制御と前記１次地絡検出部による地絡検出とが繰り返される頻度が所定頻度以上のときに前記系統間スイッチがオープン固着していると判定する故障判定部と
    を備えることを特徴とする電源制御装置。
  2. 前記故障判定部は、
    前記系統間スイッチがオープン固着していると判定すると、自動運転制御装置による自動運転を禁止する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
  3. 前記故障判定部は、
    前記系統間スイッチがオープン固着していると判定した後、前記１次地絡検出部によって地絡が検出されても前記１次地絡検出部による前記電池用スイッチの導通を禁止する
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源制御装置。
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