JP2023043533A - Power supply control unit - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、電源制御装置に関する。 The disclosed embodiments relate to power control devices.
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を備える電源制御装置がある。 A first system that supplies power from a first power supply to a first load, a second system that supplies power from a second power supply to a second load, and an inter-system switch capable of connecting and disconnecting the first system and the second system There is a power control device with
電源制御装置は、第1系統または第2系統の地絡をハードウェアによって検出すると系統間スイッチを遮断し、その後、地絡が検出された系統が第1系統か第2系統かをソフトウェアによって特定してフェイルセーフ制御に移行する(例えば、特許文献1参照)。
When the hardware detects a ground fault in the first system or the second system, the power control device shuts off the switch between systems, and then uses software to identify whether the system in which the ground fault was detected is the first system or the second system. and shift to fail-safe control (see
しかしながら、ソフトウェアによる地絡の検出はハードウェアによる地絡の検出に比べて判定時間が長いため、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れる。 However, ground fault detection by software takes a longer determination time than ground fault detection by hardware. Therefore, when a ground fault actually occurs, fail-safe control is delayed.
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、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる電源制御装置を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiments has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a power supply control device capable of preventing a delay in fail-safe control when a ground fault actually occurs.
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、第1検出部と、第2検出部とを備える。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。第1検出部は、前記第1系統または前記第2系統の状態を示す物理量と第1閾値とに基づいて前記第1系統または前記第2系統の異常を検出する。第2検出部は、前記第1検出部によって異常が検出された系統が前記第1系統か前記第2系統かを、前記物理量と前記第1閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される第2の閾値とに基づいて前記第1検出部による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。 A power supply control device according to an aspect of an embodiment includes a first system, a second system, an inter-system switch, a first detector, and a second detector. The first system supplies power from the first power supply to the first load. The second system supplies power from the second power supply to the second load. An inter-system switch is capable of connecting and disconnecting the first system and the second system. The first detection unit detects an abnormality in the first system or the second system based on a physical quantity indicating the state of the first system or the second system and a first threshold value. The second detection unit sets whether the system in which the abnormality is detected by the first detection unit is the first system or the second system so that sensitivity for detecting abnormality is higher than the physical quantity and the first threshold. Based on the second threshold value that is determined, it takes a longer time than the detection time by the first detection unit to specify, and shifts to fail-safe control.
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できるという効果を奏する。 The power supply control device according to one aspect of the embodiment has the effect of being able to prevent delays in fail-safe control when a ground fault actually occurs.
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。 Embodiments of a power control device and a power control method will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. In the following, a power supply control device installed in a vehicle equipped with an automatic driving function and supplying electric power to a load will be described as an example. may be
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。 In the following description, the vehicle in which the power control device is mounted is an electric vehicle or a hybrid vehicle, but the vehicle in which the power control device is mounted may be an internal combustion engine driven vehicle.
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。 Note that the power supply control device according to the embodiment includes a first power supply and a second power supply, and when a power supply failure occurs in either one of the first power supply and the second power supply system, the other power supply system may be installed in any device that backs up the first power supply by
[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。
[1. Configuration of power control device]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a power control device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。
The
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。
The automatic
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。
The
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。
DC/
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。
When the
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。
The power
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。
Inter-system
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。
The
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。
The
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第1検出部31と、第2検出部32とを備え、電源制御装置1の動作を制御する。なお、第1検出部31はハードウェアで構成してもよい。
The
第1検出部31は、第1系統110または第2系統120の状態を示す物理量と第1閾値とに基づいて第1系統110または第2系統120の異常を検出する。以下では、実施形態に係る物理量が電圧である場合について説明する。また、以下では、実施形態に係る異常が地絡である場合について説明する。
なお、実施形態に係る物理量は、電圧に限定されるものではなく、例えば、電流や温度など、電圧以外の物理量であってもよい。また、実施形態に係る異常は、地絡に限定されるものではなく、例えば、異常な過電流状態、異常な高温状態など、地絡以外の他の異常であってもよい。物理量が電圧以外の場合および異常が地絡以外の場合については、後述する。 Note that the physical quantity according to the embodiment is not limited to voltage, and may be a physical quantity other than voltage, such as current or temperature. Moreover, the abnormality according to the embodiment is not limited to the ground fault, and may be other abnormality other than the ground fault, such as an abnormal overcurrent state or an abnormal high temperature state. A case where the physical quantity is other than the voltage and the case where the abnormality is other than the ground fault will be described later.
第2検出部32は、第1検出部31によって異常が検出された系統が第1系統110か第2系統120かを、第1系統110または第2系統120の状態を示す物理量と第1閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される第2閾値とに基づいて第1検出部31による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置1は、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。
The
スイッチ駆動部3の具体的な構成例については、図7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。
A specific configuration example of the
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。
When the
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。
When a power failure such as a ground fault occurs in the
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5を参照し、電源制御装置1の動作について説明する。
As a result, even if one of the systems has a ground fault during automatic operation, the power
[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。
[2. Normal Operation of Power Control Device]
As shown in FIG. 2, the
[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。
[3. Operation of Power Supply Control Device When Ground Fault Occurs]
Next, the operation of the power
このため、スイッチ駆動部3の第1検出部31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である第1閾値以下になったことをハードウェアによって検出した場合に、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する。
For this reason, when the
そして、スイッチ駆動部3は、地絡200,201が発生したと第1検出部31によって仮判定すると、自動運転制御装置100に自動運転禁止信号を出力し、即座に系統間スイッチ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。
When the
なお、第1検出部31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第1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。
Note that
その後、スイッチ駆動部3の第2検出部32は、地絡が検出された系統が第1系統110か第2系統120かを、第1電圧センサ51によって検出される電圧および第2電圧センサ52によって検出される電圧と、第2閾値とに基づいて特定する。
After that, the
第2閾値は、第1閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される。具体的には、第2閾値よりも所定電圧だけ高い値に設定する。そして、第2検出部32は、第1検出部31による地絡の検出時間よりも長い時間をかけて地絡が発生した系統を特定し、フェイルセーフ制御に移行する。
The second threshold is set to have a higher sensitivity for detecting an abnormality than the first threshold. Specifically, it is set to a value higher than the second threshold by a predetermined voltage. Then, the
このとき、第2検出部32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第2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第2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。
At this time, the
この場合、図4に示すように、第2検出部32は、フェイルセーフ制御に移行して、系統間スイッチ41の遮断状態と、電池用スイッチ42の接続状態を維持したまま、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。
In this case, as shown in FIG. 4 , the
また、第2検出部32は、第1系統110または第2系統120に地絡が発生したと第1検出部31によって仮判定した後、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第2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第2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。
Further, after the
この場合、図5に示すように、第2検出部32は、フェイルセーフ制御に移行して、系統間スイッチ41の遮断状態を継続したまま、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。
In this case, as shown in FIG. 5 , the
このように、第2検出部32は、第1電圧センサ51によって検出される電圧および第2電圧センサ52によって検出される電圧と、第1閾値よりも高い第2閾値とを比較することによって地絡した系統を特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置1は、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。
In this way, the
なお、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。
In the power
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。
In this case, in the power
[4.第1閾値および第2閾値の説明]
図6は、実施形態に係る第1閾値および第2閾値の説明図である。図6に示すように、電源制御装置1では、例えば、地絡や過負荷状態が発生すると、第1検出部31による検出電圧(第1系統110の電圧または第2系統120の電圧)が低下する。第1検出部31は、時刻t1に検出電圧が第1閾値まで低下すると異常発生と判定する。
[4. Explanation of first threshold and second threshold]
FIG. 6 is an explanatory diagram of the first threshold and the second threshold according to the embodiment. As shown in FIG. 6, in the power
このとき、第2検出部32は、第1系統110の電圧または第2系統120の電圧を検出していたとしても、例えば、個体差などに起因して、第1検出部31と全く同じ電圧を検出しないことがある。すなわち、第2検出部32では、電圧検出誤差が生じる場合がある。
At this time, even if the
ここで、第2検出部32は、時刻t1に第1検出部31が異常を検出したときに、第1検出部31の検出電圧よりも高い電圧(図6に示す高電圧側の点線参照)を検出していた場合、第1検出部31と同じ第1閾値を使用すると誤判定することがある。
Here, when the
具体的には、第2検出部32は、第1検出部31により異常と判定された時刻t1から時刻t2までの間、異常判定を行うが、図6に示す高電圧側の点線で示す電圧を検出していた場合、検出電圧が第1閾値まで低下しないため、時刻t2に異常なしと誤判定する。
Specifically, the
このため、第2検出部32は、例えば、判定期間を時刻t3まで延長すれば、時刻t3に第1検出部31と同じく、異常発生と判定できる。しかし、第2検出部32は、判定期間を長く設定すると、フェイルセーフ制御への移行が遅れる。
Therefore, for example, if the determination period is extended to time t3, the
そこで、第2検出部32は、第1検出部31によって異常が検出されたときに、第2検出部32が検出した物理量の検出値に基づいて第2閾値を設定する。このとき、第2検出部32は、例えば、地絡判定閾値として使用する第2閾値を第1閾値よりも高く(例えば、+0.5V)設定する。
Therefore, the
例えば、第2検出部32は、電源制御装置1の出荷前、または、車両に搭載された後の停車中など、車両の走行に支障を致さない状況において、系統間スイッチ41を遮断するなどにより、第2系統120の電圧を低下させることで、故意に第2系統に地絡状態を発生させる。
For example, the
そして、第2検出部32は、第1検出部31が地絡を検出したときに、第2電圧センサ52の検出電圧を取得し、取得した電圧に所定電圧を加算(例えば、+0.5V)した値を第2閾値として設定する。
Then, when the
これにより、第2検出部32は、検出電圧と第1検出部31の検出電圧との間に誤差がある場合であっても、正確に地絡を検出できる適切な第2閾値を設定できる。さらに、第2検出部32は、図6に示すケースでは、判定期間を延長しなくても、時刻t2に異常発生と判定することができる。したがって、電源制御装置1は、地絡を確実に検出しつつ、フェイルセール制御が送れることを抑制することができる。
Thereby, the
[5.実施形態に係るスイッチ駆動部の構成例]
次に、図7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7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。
[5. Configuration example of switch driving unit according to embodiment]
Next, a configuration example of the
図7に示すように、スイッチ駆動部3は、第1検出部31と、第2検出部32と、OR論理回路33と、OR論理回路34とを含む。第1検出部31および第2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。
As shown in FIG. 7, the
第1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、第1検出部31は、第1系統110の電圧または第2系統120の電圧が第1閾値以下になった場合に、第2検出部32とOR論理回路33とOR論理回路34に向けて1次地絡検出信号を出力する。このとき、第1検出部31は、例えば、50msのワンショットパルスの信号を1次地絡検出信号として出力する。第2検出部32は、第1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33とOR論理回路34とに2次地絡検出信号を出力する。
When the
OR論理回路34は、第1検出部31からの1次地絡検出信号または第2検出部32からの2次地絡検出信号を遮断信号として系統間スイッチ41に出力することによって、系統間スイッチ41を遮断する。OR論理回路33は、第1検出部31からの1次地絡検出信号または第2検出部32からの2次地絡検出信号を接続信号として電池用スイッチ42に出力することによって、電池用スイッチ42を接続する。
The OR
したがって、第1系統110または第2系統120に地絡が発生すると、瞬時に第1検出部31が地絡を検出し、OR論理回路34を介して系統間スイッチ41を遮断すると共に、OR論理回路33を介して電池用スイッチ42を接続する。
Therefore, when a ground fault occurs in the
少し遅れて第2検出部32が系統間スイッチ41をOR論理回路34を介して遮断状態に維持すると共に、電池用スイッチ42をOR論理回路33を介して接続状態に維持する。また、第2検出部32は、第1検出部31から1次地絡検出信号が入力されると、自動運転制御装置100に自動運転禁止信号を出力する。
After a short delay, the
また、第2検出部32は、第1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。
Further, when the ground fault is detected by the
具体的には、第2検出部32は、第1検出部31から出力される1次地絡検出信号を検出すると、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、第2検出部32は、所定時間(例えば、40ms)以上連続して第2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。
Specifically, when detecting the primary ground fault detection signal output from the
また、第2検出部32は、第1系統110および第2系統120共に所定時間(例えば、40ms)以上連続して第2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34に接続信号(2次地絡検出信号と逆論理の信号)を出力する。OR論理回路34は、第2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、第2検出部32は、自動運転制御装置100に自動運転許可信号を出力し、電池用スイッチ42にOR論理回路33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。
Further, when the
[6.スイッチ駆動部が実行する処理]
次に、図8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8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8に示す処理を繰り返し実行する。
[6. Processing executed by the switch driving unit]
Next, processing executed by the
具体的には、図8に示すように、スイッチ駆動部3は、まず、第1系統110または第2系統120の物理量(例えば、電圧)と第1閾値とに基づいて異常(例えば、地絡の発生)を検出したか否かを判定する(ステップS101)。
Specifically, as shown in FIG. 8, the
スイッチ駆動部3は、異常を検出しないと判定した場合(ステップS101,No)、処理を終了し、再度ステップS101から処理を開始する。また、スイッチ駆動部3は、異常を検出したと判定した場合(ステップS101,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S102)。
When the
その後、スイッチ駆動部3は、異常が検出された系統を、第1閾値よりも高感度になる第2閾値に基づいて特定できたか否かを判定する(ステップS103)。スイッチ駆動部3は、異常が検出された系統を特定できたと判定した場合(ステップS103,Yes)、つまり、異常が発生したと本判定した場合、フェイルセーフ制御に移行し(ステップS104)、処理を終了する。
After that, the
例えば、スイッチ駆動部3は、第1系統110で地絡200が発生したと本判定した場合、系統間スイッチ41を遮断し、電池用スイッチ42を導通した状態で、第2電源20から第2負荷103に電力を供給するフェイルセーフ制御に移行する。また、スイッチ駆動部3は、第2系統120で地絡201が発生したと本判定した場合、系統間スイッチ41および電池用スイッチ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に電力を供給するフェイルセーフ制御に移行する。
For example, when the
また、スイッチ駆動部3は、異常が検出された系統を特定できなかったと判定した場合(ステップS103,No)、つまり、異常が発生していないと本判定した場合、系統間スイッチ41を導通し、電池用スイッチ42を遮断して通常時動作に復帰する。その後、スイッチ駆動部3は、再度ステップS101から処理を開始する。
Further, when the
[7.変形例]
電源制御装置1は、第1系統110または第2系統120の状態を示す物理量として電流値を取得し、電流値に基づいて第1系統110または第2系統120の異常を判定するように構成されてもよい。
[7. Modification]
The power
この場合、電源制御装置1は、第1系統110を流れる電流値を検出してスイッチ駆動部3に検出結果を出力する第1電流センサと、第2系統120を流れる電流値を検出してスイッチ駆動部3に検出結果を出力する第2電流センサとをさらに備える。
In this case, the power
第1検出部31は、第1電流センサまたは第2電流センサによって検出される電流値が第1閾値を超える場合に、過電流異常の発生を検出し、系統間スイッチ41を遮断する。第2検出部32は、第2閾値として、第1閾値よりも低い値を設定する。
When the current value detected by the first current sensor or the second current sensor exceeds the first threshold, the
例えば、第2検出部32は、電源制御装置1の出荷前、または、車両に搭載された後の停車中など、車両の走行に支障を致さない状況において、DC/DC11を動作させ、第1系統110および第2系統120に流す電流を増大させる。そして、第2検出部32は、第1検出部31が過電流異常を検出したときに、第1検出部31の検出電流値を取得し、取得した電流値から所定値を減算した値を第2閾値として設定する。
For example, the
そして、第2検出部32は、第1検出部31によって過電流異常が検出された系統が第1系統110か第2系統120かを、第1電流センサまたは第2電流センサによって検出される電流値と第2閾値とに基づいて第1検出部31による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置1は、過電流異常が真に発生していた場合に、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。
Then, the
また、電源制御装置1は、第1系統110または第2系統120の状態を示す物理量として温度を取得し、温度に基づいて第1系統110または第2系統120の異常を判定するように構成されてもよい。
Further, the power
この場合、第1電源10は、PbB12の温度を検出してスイッチ駆動部3に出力する第1温度センサを備える。第2電源20は、LiB21の温度を検出してスイッチ駆動部3に出力する第2温度センサを備える。
In this case, the
第1検出部31は、第1温度センサまたは第2温度センサによって検出される温度が第1閾値を超える場合に、過昇温異常の発生を検出し、系統間スイッチ41を遮断する。第2検出部32は、第2閾値として、第1閾値よりも低い値を設定する。
When the temperature detected by the first temperature sensor or the second temperature sensor exceeds the first threshold value, the
例えば、第2検出部32は、電源制御装置1の出荷前に、例えば、ヒータなどの加熱装置によって第1電源10または第2電源20を加熱して昇温させる。そして、第2検出部32は、第1検出部31が過昇温異常を検出したときに、第1検出部31の温度を取得し、取得した温度から所定値を減算した値を第2閾値として設定する。
For example, the
そして、第2検出部32は、第1検出部31によって過昇温異常が検出された系統が第1系統110か第2系統120かを、第1温度センサまたは第2温度センサによって検出される温度と第2閾値とに基づいて第1検出部31による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置1は、過昇温異常が真に発生していた場合に、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。
Then, the
また、電源制御装置1は、第1系統110または第2系統120の電圧値に基づいて、第1系統110または第2系統120の過電圧異常を判定するように構成されてもよい。
Power
この場合、第1検出部31は、第1電圧センサ51または第2電圧センサ52によって検出される電圧値が第1閾値を超える場合に、過電圧異常の発生を検出し、系統間スイッチ41を遮断する。第2検出部32は、第2閾値として、第1閾値よりも低い値を設定する。
In this case, when the voltage value detected by the
例えば、第2検出部32は、電源制御装置1の出荷前、または、車両に搭載された後の停車中など、車両の走行に支障をきたさない状況において、DC/DC11を動作させ、第1系統110および第2系統120の電圧を上昇させる。そして、第2検出部32は、第1検出部31が過電圧異常を検出したときに、第1検出部31の検出電圧値を取得し、取得した電流値から所定値を減算した値を第2閾値として設定する。
For example, the
そして、第2検出部32は、第1検出部31によって過電圧異常が検出された系統が第1系統110か第2系統120かを、第1電圧センサ51または第2電圧センサ52によって検出される電圧値と第2閾値とに基づいて第1検出部31による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置1は、過電圧異常が真に発生していた場合に、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。
Then, the
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。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments so shown and described. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and equivalents thereof.
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 第1検出部
32 第2検出部
33 OR論理回路
34 OR論理回路
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
1 power
12PbB
20 second power supply 21 LiB
3
Claims (5)
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1系統または前記第2系統の状態を示す物理量と第1閾値とに基づいて前記第1系統または前記第2系統の異常を検出する第1検出部と、
前記第1検出部によって異常が検出された系統が前記第1系統か前記第2系統かを、前記物理量と前記第1閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される第2閾値とに基づいて前記第1検出部による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する第2検出部と
を備えることを特徴とする電源制御装置。 a first system that supplies power from the first power supply to the first load;
a second system that supplies power from the second power supply to the second load;
an inter-system switch capable of connecting and disconnecting the first system and the second system;
a first detection unit that detects an abnormality in the first system or the second system based on a first threshold value and a physical quantity indicating the state of the first system or the second system;
A second threshold value that is set such that the sensitivity for detecting an abnormality is higher than the physical quantity and the first threshold value, and determines whether the system in which the abnormality is detected by the first detection unit is the first system or the second system. and a second detection unit that takes a longer time than the detection time of the first detection unit to specify based on the above, and shifts to fail-safe control.
前記第2検出部は、
前記第2閾値として、前記第1閾値よりも高い値を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。 the physical quantity is a voltage value,
The second detection unit is
The power control device according to claim 1, wherein the second threshold is set to a value higher than the first threshold.
前記第2検出部は、
前記第2閾値として、前記第1閾値よりも低い値を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。 the physical quantity is a current value,
The second detection unit is
The power supply control device according to claim 1, wherein the second threshold is set to a value lower than the first threshold.
前記第2検出部は、
前記第2閾値として、前記第1閾値よりも低い値を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。 the physical quantity is temperature;
The second detection unit is
The power supply control device according to claim 1, wherein the second threshold is set to a value lower than the first threshold.
前記第1検出部によって前記異常が検出されたときに、当該第2検出部が検出した前記物理量の検出値に基づいて前記第2閾値を設定する
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の電源制御装置。 The second detection unit is
The second threshold is set based on the detected value of the physical quantity detected by the second detection unit when the abnormality is detected by the first detection unit. 1. The power control device according to claim 1.
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