JP2023072940A

JP2023072940A - Power supply device and control method

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Publication number: JP2023072940A
Application number: JP2021185689A
Authority: JP
Inventors: 健松本; Takeshi Matsumoto; 大樹白島; Daiki Shiratori
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2023-05-25

Abstract

To provide a power supply device and a control method capable of extending the time during which fail-safe control can be executed.SOLUTION: A power supply device comprises a first system, a second system, a connection part, a load switch, and a control part. The first system supplies a power of a first power supply to a first load. The second system supplies a power of a second power supply to a plurality of second loads. The connection part can connect and disconnect between the first system and the second system. The load switch can connect and disconnect between the second loads and the second system. When detecting troubles of the first power supply, the control part disconnects the connection part and supplies a power from the second power supply to the second loads to perform fail-safe control. The control part, during the fail-safe control, disconnects the load switch corresponding to the second load with a long persistence time from when the supply of power is stopped to when an operation is stopped, among the plurality of second loads, with priority to the load switches corresponding to the other second loads.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

開示の実施形態は、電源装置および制御方法に関する。 The disclosed embodiments relate to power supply devices and control methods.

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系統と第２系統とを接続および遮断可能な系統間スイッチとを備える冗長系の電源装置がある。冗長系の電源装置は、第１系統での地絡を検出すると系統間スイッチをオフし、第２系統の第２電源でフェールセーフ制御を実施する（例えば、特許文献１参照）。 Between 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 a system capable of connecting and disconnecting the first system and the second system There is a redundant power supply device that includes a switch. When the redundant power supply device detects a ground fault in the first system, it turns off the inter-system switch and performs fail-safe control with the second power supply of the second system (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１９－６２７２７号公報JP 2019-62727 A

しかしながら、電源装置は、フェールセーフ制御により第２電源の電力が低下していくため、やがてフェールセーフ制御を行うための負荷を駆動できる時間が短くなる。そのため、電源装置には、フェールセーフ制御を実施できる時間を少しでも長くすることが望まれる。 However, since the power supply of the second power supply decreases due to the fail-safe control, the time during which the load for performing the fail-safe control can be driven becomes shorter. Therefore, the power supply is desired to extend the time during which the fail-safe control can be performed as much as possible.

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、第２電源の電力を有効利用することによって、フェールセーフ制御を実施可能な時間を延長できる電源装置および制御方法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 provides a power supply device and a control method that can extend the time during which fail-safe control can be performed by effectively using the power of the second power supply. With the goal.

実施形態の一態様に係る電源装置は、第１系統と、第２系統と、接続部と、負荷スイッチと、制御部とを備える。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電源の電力を複数の第２負荷に供給する。接続部は、前記第１系統と前記第２系統とを接続および遮断可能である。負荷スイッチは、前記第２負荷と前記第２系統とを接続および遮断可能である。制御部は、前記第１電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断し、前記第２電源から前記第２負荷に電力を供給してフェールセーフ制御を行う。前記制御部は、前記フェールセーフ制御中に、前記複数の第２負荷のうち、電力供給が停止されてから動作を停止するまでの持続時間が長い前記第２負荷に対応する前記負荷スイッチを他の前記第２負荷に対応する前記負荷スイッチよりも優先して遮断する。 A power supply device according to an aspect of an embodiment includes a first system, a second system, a connection section, a load switch, and a control section. 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 plurality of second loads. The connecting portion is capable of connecting and disconnecting the first system and the second system. A load switch can connect and disconnect the second load and the second system. When detecting a failure of the first power supply, the control unit cuts off the connection part, supplies power from the second power supply to the second load, and performs fail-safe control. The control unit, during the fail-safe control, selects the load switch corresponding to the second load having a longer duration from when the power supply is stopped to when the operation is stopped, among the plurality of second loads. is cut off with priority over the load switch corresponding to the second load.

実施形態の一態様に係る電源装置および制御方法は、第２電源の電力を有効利用することによって、フェールセーフ制御を実施可能な時間を延長できるという効果を奏する。 The power supply device and the control method according to one aspect of the embodiment have the effect of extending the time during which fail-safe control can be performed by effectively using the power of the second power supply.

図１は、実施形態に係る電源装置の構成例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a power supply device according to an embodiment. 図２は、実施形態に係る電源装置の動作例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation example of the power supply device according to the embodiment. 図３は、実施形態に係る電源装置の動作例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the power supply device according to the embodiment; 図４は、実施形態に係る電源装置の動作例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the power supply device according to the embodiment. 図５は、実施形態に係る電源装置の動作例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation example of the power supply device according to the embodiment. 図６は、実施形態に係る持続時間の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the duration according to the embodiment. 図７は、実施形態に係る第１の制御例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a first control example according to the embodiment. 図８は、実施形態に係る第２の制御例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second control example according to the embodiment. 図９は、実施形態に係る制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating an example of processing executed by a control unit according to the embodiment; FIG.

以下、添付図面を参照して、電源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装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る電源装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。 Hereinafter, embodiments of a power supply device and a power control method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. In the following, a power supply device installed in a vehicle equipped with an automatic driving function and supplying electric power to a load will be described as an example. good too.

実施形態に係る電源装置は、電気自動車、ハイブリット自動車、または、内燃機関によって走行するエンジン自動車に搭載される。なお、実施形態に係る電源装置は、第１電源と第２電源とを備え、第１電源に電源失陥が発生した場合に、第２電源によって第１電源をバックアップしてフェールセーフ制御を実施する任意の装置に搭載されてもよい。なお、以下の実施形態では、フェールセーフ制御をＦＯＰ（フェイルオペレーション）と称する。 A power supply device according to an embodiment is mounted on an electric vehicle, a hybrid vehicle, or an engine vehicle that runs on an internal combustion engine. Note that the power supply device according to the embodiment includes a first power supply and a second power supply, and when a power failure occurs in the first power supply, the second power supply backs up the first power supply to perform fail-safe control. It may be mounted on any device that In the following embodiments, fail-safe control is called FOP (fail operation).

［１．電源装置の構成］
図１は、実施形態に係る電源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装置１は、第１電源１０と、自動運転制御装置１００とに接続される。さらに、電源装置１は、第１負荷の一例である第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４と、第２負荷の一例である第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３とに接続される。 [1. Power Supply Configuration]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a power supply device according to an embodiment. As shown in FIG. 1 , the power supply device 1 according to the embodiment is connected to a first power supply 10 and an automatic operation control device 100 . Further, the power supply device 1 includes a first FOP load 101, a second FOP load 102, a third FOP load 103, and a general load 104, which are examples of a first load, and a first FOP load 101 and a second FOP load, which are examples of a second load. 102 and the third FOP load 103 .

電源装置１は、第１系統１１０と、第２系統１２０とを備える。第１系統１１０は、第１接続装置５０を介して、第１電源１０の電力を第１負荷の一例である第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４に供給する。 The power supply device 1 includes a first system 110 and a second system 120 . The first system 110 supplies the power of the first power supply 10 to the first FOP load 101, the second FOP load 102, the third FOP load 103, and the general load 104, which are examples of the first load, via the first connection device 50. do.

第１接続装置５０は、スイッチ５１，５２，５３，５４を備える。スイッチ５１は、第１系統１１０と第１ＦＯＰ負荷１０１とを接続および遮断可能である。スイッチ５２は、第１系統１１０と第２ＦＯＰ負荷１０２とを接続および遮断可能である。スイッチ５３は、第１系統１１０と第３ＦＯＰ負荷１０３とを接続および遮断可能である。スイッチ５４は、第１系統１１０と一般負荷１０４とを接続および遮断可能である。 The first connection device 50 includes switches 51 , 52 , 53 , 54 . Switch 51 can connect and disconnect first system 110 and first FOP load 101 . Switch 52 can connect and disconnect first system 110 and second FOP load 102 . Switch 53 can connect and disconnect first system 110 and third FOP load 103 . Switch 54 can connect and disconnect first system 110 and general load 104 .

第２系統１２０は、第２接続装置６０を介して、後述する第２電源２０の電力を複数の第２負荷の一例である第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３に供給する。第２接続装置６０は、第１負荷スイッチ６１、第２負荷スイッチ６２、および第３負荷スイッチ６３を備える。 The second system 120 supplies the electric power of the second power supply 20, which will be described later, to the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103, which are examples of a plurality of second loads, via the second connection device 60. do. The second connection device 60 comprises a first load switch 61 , a second load switch 62 and a third load switch 63 .

第１負荷スイッチ６１は、第１ＦＯＰ負荷１０１に接続された第２－１系統１２１と第２系統１２０との間に設けられ、第２系統１２０と第１ＦＯＰ負荷１０１とを接続および遮断可能なスイッチである。 The first load switch 61 is provided between the 2-1 system 121 connected to the first FOP load 101 and the second system 120, and is a switch capable of connecting and disconnecting the second system 120 and the first FOP load 101. is.

第２負荷スイッチ６２は、第２ＦＯＰ負荷１０２に接続された第２－２系統１２２と第２系統１２０との間に設けられ、第２系統１２０と第２ＦＯＰ負荷１０２とを接続および遮断可能なスイッチである。 The second load switch 62 is provided between the 2-2 system 122 connected to the second FOP load 102 and the second system 120, and is a switch capable of connecting and disconnecting the second system 120 and the second FOP load 102. is.

第３負荷スイッチ６３は、第３ＦＯＰ負荷１０３に接続された第２－３系統１２３と第２系統１２０との間に設けられ、第２系統１２０と第３ＦＯＰ負荷１０３とを接続および遮断可能なスイッチである。 The third load switch 63 is provided between the second system 120 and the second-third system 123 connected to the third FOP load 103, and is a switch capable of connecting and disconnecting the second system 120 and the third FOP load 103. is.

第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３は、自動運転用の負荷である。例えば、第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３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、車載カメラ、およびレーダ等である。一般負荷１０４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。 A first FOP load 101, a second FOP load 102, and a third FOP load 103 are loads for automatic operation. For example, the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103 are a steering motor, an electric brake device, an in-vehicle camera, a radar, etc. that operate during automatic driving. General loads 104 include, for example, displays, air conditioners, audio, video, and various lights.

第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４は、電源装置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、第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３を動作させて、車両を自動運転制御する装置である。 First FOP load 101 , second FOP load 102 , third FOP load 103 , and general load 104 operate with power supplied from power supply 1 . The automatic operation control device 100 is a device that operates a first FOP load 101, a second FOP load 102, and a third FOP load 103 to automatically control a vehicle.

第１電源１０は、電源装置１がエンジン自動車に搭載される場合、発電機１１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 first power supply 10 includes a generator 11 and a lead battery (hereinafter referred to as "PbB12") when the power supply device 1 is mounted on an engine vehicle. The battery of the first power supply 10 may be any secondary battery other than PbB12.

発電機１１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。発電機１１は、発電した電力によるＰｂＢ１２および第２電源２０の充電、および第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４への電力供給を行う。 The generator 11 is, for example, an alternator that converts the kinetic energy of a running vehicle into electricity to generate electricity. The generator 11 charges the PbB 12 and the second power supply 20 with the generated power, and supplies power to the first FOP load 101 , the second FOP load 102 , the third FOP load 103 and the general load 104 .

第１電源１０は、電源装置１が電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ」と記載する）と、ＰｂＢ１２とを含む。この場合、ＤＣ／ＤＣ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、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。 First power supply 10 includes a DC/DC converter (hereinafter referred to as “DC/DC”) and PbB 12 when power supply device 1 is mounted in an electric vehicle or a hybrid vehicle. In this case, the DC/DC is connected to the generator and the high-voltage battery whose voltage is higher than that of the PbB 12 , steps down the voltage of the generator and the high-voltage battery, and outputs the stepped-down voltage to the first system 110 . A generator is, for example, an alternator. A high-voltage battery is, for example, a battery for driving a vehicle mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle.

電源装置１は、第２電源２０と、接続部４１と、第２系統スイッチ４２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ４３」と記載する）と、制御部３と、第１電圧センサ７と、第２電圧センサ７０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。 The power supply device 1 includes a second power supply 20, a connection unit 41, a second system switch 42, a DC/DC converter (hereinafter referred to as "DC/DC 43"), a control unit 3, and a first voltage sensor. 7 and a second voltage sensor 70 . The second power supply 20 is a backup power supply when the first power supply 10 cannot supply power.

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。また、第２電源２０は、図示しない温度センサと、電圧センサと、電流センサとを備える。温度センサは、ＬｉＢ２１の温度を検出して制御部３に出力する。電圧センサは、ＬｉＢ２１の電圧を検出して制御部３に出力する。電流センサは、ＬｉＢ２１から出力される電流およびＬｉＢ２１に入力される電流を検出して制御部３に出力する。 The second power source 20 includes a lithium ion battery (hereinafter referred to as "LiB21"). The battery of the second power supply 20 may be any secondary battery other than LiB21. The second power supply 20 also includes a temperature sensor, a voltage sensor, and a current sensor (not shown). The temperature sensor detects the temperature of LiB 21 and outputs it to control unit 3 . The voltage sensor detects the voltage of LiB 21 and outputs it to control unit 3 . The current sensor detects a current output from the LiB 21 and a current input to the LiB 21 and outputs the detected current to the control unit 3 .

接続部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とを接続および遮断可能なスイッチである。第２系統スイッチ４２は、第２電源２０を第２系統１２０に接続および遮断可能なスイッチである。ＤＣ／ＤＣ４３は、第２系統スイッチ４２と並列に接続され、ＬｉＢ２１から出力される電圧およびＬｉＢ２１へ入力される電圧を調整する。 The connection unit 41 is provided in the inter-system line 130 that connects the first system 110 and the second system 120 , and is a switch capable of connecting and disconnecting the first system 110 and the second system 120 . The second system switch 42 is a switch capable of connecting and disconnecting the second power supply 20 to the second system 120 . DC/DC 43 is connected in parallel with second system switch 42 and adjusts the voltage output from LiB 21 and the voltage input to LiB 21 .

第１電圧センサ７は、第１系統１１０に設けられ、第１系統１１０の電圧を検出し、検出結果を制御部３に出力する。第２電圧センサ７０は、第２－１系統１２１、第２－２系統１２２、および第２－３系統１２３の電圧を検出し、検出結果を制御部３に出力する。 The first voltage sensor 7 is provided in the first system 110 to detect the voltage of the first system 110 and output the detection result to the control unit 3 . The second voltage sensor 70 detects the voltages of the 2-1 system 121, the 2-2 system 122, and the 2-3 system 123, and outputs the detection results to the control unit 3.

具体的には、第２電圧センサ７０は、電圧センサ７１，７２，７３を備える。電圧センサ７１は、第２系統１２０から第１ＦＯＰ負荷１０１に印加される電圧を検出し、検出結果を制御部３に出力する。電圧センサ７２は、第２系統１２０から第２ＦＯＰ負荷１０２に印加される電圧を検出し、検出結果を制御部３に出力する。電圧センサ７３は、第２系統１２０から第３ＦＯＰ負荷１０３に印加される電圧を検出し、検出結果を制御部３に出力する。 Specifically, the second voltage sensor 70 includes voltage sensors 71 , 72 and 73 . Voltage sensor 71 detects the voltage applied from second system 120 to first FOP load 101 and outputs the detection result to control unit 3 . Voltage sensor 72 detects the voltage applied from second system 120 to second FOP load 102 and outputs the detection result to control unit 3 . Voltage sensor 73 detects the voltage applied from second system 120 to third FOP load 103 and outputs the detection result to control unit 3 .

なお、電圧センサ７０は、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１～１０３に対してそれぞれ設けるのではなく、単一の電圧センサとしてもよい。その場合、電圧センサ７０は、第２系統１２０から第１～第３ＦＯＰ負荷１０１～１０３に分岐する点と、第２系統１２０と系統間ライン１３０との接続点との間に設ければよい。 The voltage sensor 70 may not be provided for each of the first to third FOP loads 101 to 103, but may be a single voltage sensor. In that case, the voltage sensor 70 may be provided between the point at which the second system 120 branches to the first to third FOP loads 101 to 103 and the connection point between the second system 120 and the inter-system line 130 .

制御部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、制御部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 control unit 3 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various circuits. Note that the control unit 3 may be configured by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

制御部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って、電源装置１の動作を制御する。制御部３は、電源装置１が通常時動作中である場合、スイッチ５１，５２，５３，５４、第１負荷スイッチ６１、第２負荷スイッチ６２、および第３負荷スイッチ６３を導通状態にする。 The control unit 3 controls the operation of the power supply device 1 by causing the CPU to execute programs stored in the ROM using the RAM as a work area. The control unit 3 brings the switches 51, 52, 53, 54, the first load switch 61, the second load switch 62, and the third load switch 63 into conduction when the power supply device 1 is in normal operation.

制御部３は、第１電圧センサ７および第２電圧センサ７０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。制御部３による地絡の検出方法の具体例については、後述する。 Control unit 3 detects a ground fault in first system 110 or second system 120 based on the detection results input from first voltage sensor 7 and second voltage sensor 70 . A specific example of the ground fault detection method by the control unit 3 will be described later.

制御部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。なお、制御部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自動運転制御装置１００に通知してもよい。また、制御部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自動運転制御装置１００に通知してもよい。 When the ground fault in the first system 110 or the second system 120 is detected, the control unit 3 notifies the automatic operation control device 100 to that effect. In addition, when the ground fault of the first system 110 or the second system 120 is detected, the control unit 3 may notify the automatic operation control device 100 that automatic operation is impossible. Moreover, when the ground fault of the 1st system|strain 110 or the 2nd system|strain 120 is not detected, the control part 3 may notify the automatic operation control apparatus 100 that an automatic operation is possible.

制御部３は、第１系統１１０に地絡が発生した場合には、接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を導通して、第２電源２０から第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３に電力を供給する。 When a ground fault occurs in the first system 110 , the control unit 3 cuts off the connecting part 41 and turns on the second system switch 42 to turn on the first FOP load 101 and the second FOP load 102 from the second power supply 20 . , and the third FOP load 103 .

制御部３は、第２系統１２０に地絡が発生した場合には、接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を遮断した状態で第１電源１０から第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４に電力を供給する。 When a ground fault occurs in the second system 120, the control unit 3 cuts off the connecting part 41, and with the second system switch 42 cut off, the first FOP load 101 and the second FOP load 102 are switched from the first power supply 10. , third FOP load 103 and general load 104 .

これにより、電源装置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て停車させることができる。 As a result, even if one of the systems has a ground fault during automatic operation, the power supply device 1 uses the other system, and the automatic operation control device 100 makes the vehicle evacuate to a safe place and stop the vehicle. can be done.

このように、制御部３は、第１電源１０が異常のときに、第２電源２０によって第１電源１０のバックアップを行ってＦＯＰを実施するが、ＦＯＰにより第２電源２０の電力が低下していく。このため、電源装置１は、ＦＯＰを行うための第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３を駆動できる時間が短くなる。 In this manner, when the first power supply 10 is abnormal, the control unit 3 performs FOP by backing up the first power supply 10 with the second power supply 20, but the power of the second power supply 20 decreases due to the FOP. To go. Therefore, the power supply device 1 can drive the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103 for FOP in a short time.

そこで、制御部３は、第２電源２０の電力を有効利用することによって、ＦＯＰを実施可能な時間を延長する。具体的には、第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３は、それぞれの内部の電源ラインに、供給される電力を平滑するための内部コンデンサを備える。そのため、内部コンデンサは供給される電力を蓄電している。 Therefore, the control unit 3 effectively uses the power of the second power supply 20 to extend the time during which the FOP can be performed. Specifically, the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103 have internal capacitors for smoothing the supplied power on their internal power supply lines. Therefore, the internal capacitor stores the supplied power.

このため、第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３は、電源装置１からの電力供給が途絶えても、すぐには動作を停止せず、内部コンデンサに電力が残っている間は動作を継続できる。 For this reason, the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103 do not immediately stop operating even when the power supply from the power supply 1 is interrupted. can continue to operate.

そこで、制御部３は、内部コンデンサに蓄電された電力を有効活用することによって、ＦＯＰを実施可能な時間を延長する。ただし、第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３は、それぞれ内部コンデンサの容量が異なるため、電力供給が停止されてから動作を停止するまでの持続時間が異なる。 Therefore, the control unit 3 effectively utilizes the power stored in the internal capacitor to extend the time during which the FOP can be performed. However, since the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103 have different internal capacitor capacities, the duration from when the power supply is stopped to when the operation is stopped is different.

このため、制御部３は、ＦＯＰ中に、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３のうち、電力供給が停止されてから動作を停止するまでの持続時間が長い負荷に対応する負荷スイッチを他の負荷に対応する負荷スイッチよりも優先して遮断する。 For this reason, during the FOP, the control unit 3 selects the load switch corresponding to the load whose operation is stopped after the power supply is stopped, among the first to third FOP loads 101, 102, and 103. It cuts off with priority over load switches corresponding to other loads.

例えば、制御部３は、第１ＦＯＰ負荷１０１の持続時間が最も長い場合、第１負荷スイッチ６１を優先的に遮断する。これにより、制御部３は、第１ＦＯＰ負荷１０１を内部コンデンサの電力によって持続時間の間動作を継続させることができる。 For example, when the duration of the first FOP load 101 is the longest, the control unit 3 preferentially cuts off the first load switch 61 . As a result, the control unit 3 can continue the operation of the first FOP load 101 for the duration using the power of the internal capacitor.

そして、制御部３は、第１負荷スイッチ６１を遮断していなければ第１ＦＯＰ負荷１０１に供給されていたはずの第２電源２０からの電力を、第２ＦＯＰ負荷１０２および第３ＦＯＰ負荷１０３に分配することで、ＦＯＰを実施可能な時間を延長できる。 Then, the control unit 3 distributes the power from the second power supply 20, which should have been supplied to the first FOP load 101 if the first load switch 61 had not been turned off, to the second FOP load 102 and the third FOP load 103. By doing so, it is possible to extend the time during which FOP can be performed.

また、制御部３は、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を遮断した後の第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３へ供給される電圧の低下速度に基づいて、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３の動作可能な持続時間を算出する。 Further, the control unit 3 controls the first to third load switches 61, 62, 63 based on the rate of decrease of the voltage supplied to the first to third FOP loads 101, 102, 103 after the first to third load switches 61, 62, 63 are cut off. Calculate the duration that the third FOP load 101, 102, 103 can operate.

これにより、制御部３は、内部コンデンサの劣化などにより、各内部コンデンサの容量が変動した場合であっても、そのときの各内部コンデンサの容量に応じた第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３の動作可能な持続時間を算出できる。 As a result, even if the capacity of each internal capacitor fluctuates due to deterioration of the internal capacitor or the like, the control unit 3 can control the first to third FOP loads 101, 102, 103 operable duration can be calculated.

したがって、制御部３は、ＦＯＰを実施可能な時間を延長するために最適な優先順位で第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を遮断することにより、ＦＯＰを実施可能な時間をさらに延長することができる。なお、制御部３による第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３の具体的な制御例については、図７および図８を参照して後述する。 Therefore, the control unit 3 cuts off the first to third load switches 61, 62, 63 according to the optimum priority to extend the time during which FOP can be performed, thereby further extending the time during which FOP can be performed. can do. A specific control example of the first to third load switches 61, 62, 63 by the control unit 3 will be described later with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

［２．電源装置の通常時動作］
制御部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、第１接続装置５０の全てのスイッチ５１，５２，５３，５４および第２接続装置６０の第１負荷スイッチ６１、第２負荷スイッチ６２、および第３負荷スイッチ６３を導通する。そして、制御部３は、第２系統スイッチ４２を遮断した状態で接続部４１を導通し、第１電源１０から第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４に電力を供給する。このとき、制御部３は、ＤＣ／ＤＣ４３の動作を停止させておく。 [2. Normal operation of the power supply]
Control unit 3 controls all switches 51, 52, 53, and 54 of first connection device 50 and the first connection device 50 as shown in FIG. The first load switch 61, the second load switch 62, and the third load switch 63 of the two-connection device 60 are turned on. Then, the control unit 3 conducts the connection unit 41 while the second system switch 42 is cut off, and supplies power from the first power supply 10 to the first FOP load 101, the second FOP load 102, the third FOP load 103, and the general load 104. supply. At this time, the controller 3 stops the operation of the DC/DC 43 .

［３．電源装置の地絡発生時動作］
次に、図３～図５を参照して、電源装置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、電源装置１では、例えば、第１系統１１０で地絡２０２が発生すると、地絡点に向けて過電流が流れるため、第１電圧センサ７によって検出される第１系統１１０の電圧が地絡閾値以下になる。 [3. Operation when a ground fault occurs in the power supply]
Next, the operation of the power supply device 1 when a ground fault occurs will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. As shown in FIG. 3, in the power supply device 1, for example, when a ground fault 202 occurs in the first system 110, an overcurrent flows toward the ground fault point. The voltage at 110 falls below the ground fault threshold.

また、電源装置１では、第２系統１２０（例えば、第３ＦＯＰ負荷１０３に接続された第２－３系統１２３）で地絡２０１が発生すると、地絡点に向けて過電流が流れる。このため、第２電圧センサ７０によって検出される第２系統１２０の電圧が地絡閾値以下になる。 Also, in the power supply device 1, if a ground fault 201 occurs in the second system 120 (for example, the 2-3 system 123 connected to the third FOP load 103), overcurrent flows toward the ground fault point. Therefore, the voltage of second system 120 detected by second voltage sensor 70 becomes equal to or less than the ground fault threshold.

そこで、制御部３は、第１電圧センサ７または第２電圧センサ７０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閾値以下になった場合に、電源の異常を検知して接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を導通してプレ遮断状態にする。このとき、制御部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する。 Therefore, when the voltage detected by at least one of the first voltage sensor 7 and the second voltage sensor 70 becomes equal to or lower than the ground fault threshold, the control unit 3 detects an abnormality in the power supply and disconnects the connection unit 41. Then, the second system switch 42 is brought into a pre-interruption state. At this time, control unit 3 provisionally determines that a ground fault has occurred in first system 110 or second system 120 .

その後、制御部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、第２電圧センサ７０によって検出される電圧が地絡閾値以下であり、第１電圧センサ７によって検出される電圧が所定時間以内に地絡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。 After that, control unit 3 provisionally determines that a ground fault has occurred in first system 110 or second system 120, and then the voltage detected by second voltage sensor 70 is equal to or less than the ground fault threshold, and the first voltage sensor When the voltage detected by 7 recovers to exceed the ground fault threshold value within a predetermined time, it is officially determined that the ground fault 201 has occurred in the second system 120 .

そして、図４に示すように、制御部３は、第２系統スイッチ４２を遮断し、第２接続装置６０の第１負荷スイッチ６１、第２負荷スイッチ６２、および第３負荷スイッチ６３を遮断して本遮断状態にする。そして、制御部３は、第１電源１０から第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４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。 Then, as shown in FIG. 4, the control unit 3 shuts off the second system switch 42 and shuts off the first load switch 61, the second load switch 62, and the third load switch 63 of the second connection device 60. to switch to the main shutoff state. Then, the control unit 3 supplies power from the first power supply 10 to the first FOP load 101, the second FOP load 102, the third FOP load 103, and the general load 104, and notifies the automatic operation control device 100 to that effect.

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１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４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。 Thereby, the automatic operation control device 100 operates the first FOP load 101, the second FOP load 102, the third FOP load 103, and the general load 104 with the electric power supplied from the first power supply 10, and drives the vehicle to a safe place. It is possible to make the vehicle evacuate and stop the vehicle.

また、制御部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、第１電圧センサ７によって検出される電圧が所定時間以上地絡閾値以下であり、第２電圧センサ７０によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで復帰した場合、第１系統１１０に地絡２０２が発生したと本判定する。 Further, after the control unit 3 provisionally determines that the ground fault has occurred in the first system 110 or the second system 120, the voltage detected by the first voltage sensor 7 is equal to or less than the ground fault threshold for a predetermined period of time or more, When the voltage detected by the second voltage sensor 70 recovers to exceed the ground fault threshold value within a predetermined time, it is officially determined that the ground fault 202 has occurred in the first system 110 .

その後、図５に示すように、制御部３は、第１接続装置５０の全てのスイッチ５１，５２，５３，５４を遮断して本遮断状態にし、第２電源２０から第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３に電力を供給する。そして、制御部３は、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。 After that, as shown in FIG. 5, the control unit 3 shuts off all the switches 51, 52, 53, and 54 of the first connection device 50 to bring it into the main shut-off state, and switches from the second power supply 20 to the first FOP load 101 and the first FOP load 101. Power is supplied to the 2nd FOP load 102 and the 3rd FOP load 103 . Then, the control unit 3 notifies the automatic operation control device 100 to that effect.

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１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ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。 As a result, the automatic operation control device 100 operates the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103 with the electric power supplied from the second power supply 20, and makes the vehicle evacuate to a safe place. can be parked.

また、電源装置１では、地絡２０１，２０２ではなく、第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、または一般負荷１０４が一時的に過負荷状態になった場合に、第１電圧センサ７および第２電圧センサ７０によって検出される電圧が一時的に地絡閾値以下になることがある。 Further, in the power supply device 1, when the first FOP load 101, the second FOP load 102, the third FOP load 103, or the general load 104 is temporarily overloaded instead of the ground faults 201 and 202, the first voltage The voltage detected by the sensor 7 and the second voltage sensor 70 may temporarily fall below the ground fault threshold.

この場合、電源装置１は、接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を導通して仮遮断状態にし、継続的に第１電源１０および第２電源２０から第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、第３ＦＯＰ負荷１０３、および一般負荷１０４に電力を供給する。 In this case, the power supply device 1 cuts off the connecting portion 41, turns on the second system switch 42 to temporarily cut off, and continuously switches the first power supply 10 and the second power supply 20 to the first FOP load 101 and the second FOP load. 102 , third FOP load 103 and general load 104 .

そして、制御部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、所定時間が経過する前に第１電圧センサ７および第２電圧センサ７０によって検出される電圧が共に地絡閾値を超えるまで復帰すれば、電源に異常がないと本判定する。その後、制御部３は、図２に示した通常動作に復帰させるため、第２系統スイッチ４２を遮断し、接続部４１を再導通する。 After the control unit 3 provisionally determines that a ground fault has occurred in the first system 110 or the second system 120, the ground fault is detected by the first voltage sensor 7 and the second voltage sensor 70 before a predetermined time elapses. If both voltages return to the level exceeding the ground fault threshold, it is determined that there is no abnormality in the power supply. After that, in order to return to the normal operation shown in FIG.

ここで、電源装置１は、第１系統１１０で地絡２０２が発生した場合に、接続部４１を遮断した状態で、第２系統スイッチ４２を導通し、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を全て導通した状態にしておくと、やがて第２電源２０の電力が低下する。これにより、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３は、第２電源２０の電圧が所定電圧以下になると動作を停止して、退避走行を継続させることができなくなる。 Here, when the ground fault 202 occurs in the first system 110, the power supply device 1 turns on the second system switch 42 while the connecting portion 41 is cut off, and the first to third load switches 61 and 62 are turned on. , 63 are kept conductive, the power of the second power supply 20 will eventually drop. As a result, the first to third FOP loads 101, 102, 103 stop operating when the voltage of the second power supply 20 becomes equal to or lower than the predetermined voltage, making it impossible to continue the evacuation run.

このため、制御部３は、前述したように、ＦＯＰ中に、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３のうち、電力供給が停止されてから動作を停止するまでの持続時間が長い負荷に対応する負荷スイッチを他の負荷に対応する負荷スイッチよりも優先して遮断する。以下、制御部３が実行する動作および処理について説明する。 For this reason, as described above, the control unit 3 selects a load having a longer duration from when the power supply is stopped until when the operation is stopped among the first to third FOP loads 101, 102, and 103 during the FOP. To cut off a corresponding load switch with priority over load switches corresponding to other loads. The operations and processes executed by the control unit 3 will be described below.

［４．持続時間の算出］
図６に示すように、制御部３は、例えば、起動時や停車中など自動運転に支障をきたさないタイミングで、第２系統スイッチ４２を遮断した状態で、接続部４１を所定時間遮断する。これにより、第２－１～第２－３系統１２１，１２２，１２３の電圧が徐々に低下する。 [4. Calculation of Duration]
As shown in FIG. 6 , the control unit 3 disconnects the connection unit 41 for a predetermined time while the second system switch 42 is disconnected at a timing that does not interfere with automatic operation, such as when the vehicle is started or when the vehicle is stopped. As a result, the voltages of the 2-1 to 2-3 systems 121, 122, 123 gradually decrease.

このとき、第３ＦＯＰ負荷１０３の内部コンデンサの容量よりも第２ＦＯＰ負荷１０２の内部コンデンサの容量が大きく、第２ＦＯＰ負荷１０２の内部コンデンサの容量よりも第１ＦＯＰ負荷１０１の内部コンデンサの容量が大きいとする。 At this time, it is assumed that the capacity of the internal capacitor of the second FOP load 102 is larger than the capacity of the internal capacitor of the third FOP load 103, and the capacity of the internal capacitor of the first FOP load 101 is larger than the capacity of the internal capacitor of the second FOP load 102. .

この場合、図６に示すように、第２－３系統１２３の電圧が最も速く低下し、第２－２系統１２２の電圧が次に速く、第２－１系統１２１の電圧が次に速く低下する。このため、制御部３は、接続部４１を遮断、つまり、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３への電力供給を停止してから所定時間経過後の第２－１～２－３系統１２１，１２２，１２３の電圧を検出し、各系統の電圧の低下速度を算出する。 In this case, as shown in FIG. 6, the voltage of the 2-3 system 123 drops fastest, the voltage of the 2-2 system 122 drops second fastest, and the voltage of the 2-1 system 121 drops second fastest. do. Therefore, the control unit 3 cuts off the connection unit 41, that is, stops the power supply to the first to third FOP loads 101, 102, and 103, and the 2-1 to 2-3 systems after a predetermined time has passed. The voltages of 121, 122, and 123 are detected, and the rate of decrease in voltage of each system is calculated.

そして、制御部３は、算出した電圧の低下速度に基づいて、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３への電力供給を停止してから、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３の動作が停止するまでの各持続時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を算出する。 Then, the control unit 3 stops the power supply to the first to third FOP loads 101, 102, 103 based on the calculated voltage decrease speed, and then stops the power supply to the first to third FOP loads 101, 102, 103. Calculate each duration T1, T2, T3 until the motion stops.

これにより、制御部３は、例えば、内部コンデンサの劣化により容量が変動していても、その時々において電力供給を停止してから、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３の動作が停止するまでの各持続時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を算出することができる。なお、製品出荷前に設計者が事前に各持続時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を算出し、メモリに記憶しておいてもよい。 As a result, even if the capacity of the internal capacitor fluctuates due to deterioration of the internal capacitor, the control unit 3 stops the power supply from time to time, and then stops the operation of the first to third FOP loads 101, 102, and 103. can be calculated for each duration T1, T2, T3. Note that the designer may calculate the durations T1, T2, and T3 in advance and store them in the memory before shipping the product.

［５．負荷スイッチの制御］
制御部３は、第１系統１１０で地絡２０２が発生し、第２電源２０から供給する電力によってＦＯＰを実施する場合に、ＦＯＰを実施可能な時間を延長できるように、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３の遮断制御を行う。ここでは、ＦＯＰによる退避走行の開始から完了までに要する時間が予め２０秒間と設定されている場合を例に挙げて説明する。 [5. Control of load switch]
When a ground fault 202 occurs in the first system 110 and FOP is performed using the power supplied from the second power supply 20, the control unit 3 controls the first to third Cut-off control of the load switches 61, 62, 63 is performed. Here, an example will be described in which the time required from the start to the completion of evacuation travel by the FOP is preset to 20 seconds.

また、ここでは、電力供給を停止してから、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３の動作が停止するまでの各持続時間が、それぞれ図６に示す持続時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３であるものとする。つまり、第１ＦＯＰ負荷１０１の持続時間Ｔ１が最も長く、第２ＦＯＰ負荷１０２の持続時間Ｔ２が次に長く、第３ＦＯＰ負荷１０３の持続時間Ｔ３が最も短いものとする。 Further, here, durations from when the power supply is stopped until the operations of the first to third FOP loads 101, 102, 103 are stopped are durations T1, T2, T3 shown in FIG. 6, respectively. shall be That is, the first FOP load 101 has the longest duration T1, the second FOP load 102 has the second longest duration T2, and the third FOP load 103 has the shortest duration T3.

［５．１．第１の制御例］
図７は、実施形態に係る第１の制御例を示す説明図である。第１の制御例では、制御部３は、ＦＯＰが開始された後、ＦＯＰに要する予め想定された時間の残り時間と持続時間とが一致したＦＯＰ負荷に対応する負荷スイッチを遮断する。 [5.1. First control example]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a first control example according to the embodiment. In the first control example, after the FOP is started, the control unit 3 shuts off the load switch corresponding to the FOP load whose duration coincides with the remaining time assumed in advance for the FOP.

例えば、制御部３は、図７に示すように、時刻ｔ１で地絡２０２を検出したと仮判定すると、接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を導通する。その後、制御部３は、時刻ｔ２で第１系統１１０の地絡２０２と本判定すると、第２電源２０の電力を使用したＦＯＰにより退避走行を開始させる。 For example, as shown in FIG. 7, when the control unit 3 provisionally determines that the ground fault 202 is detected at time t1, the connection unit 41 is cut off and the second system switch 42 is turned on. After that, when the controller 3 finally determines that there is a ground fault 202 in the first system 110 at time t<b>2 , the FOP using the power of the second power supply 20 starts evacuation running.

そして、退避走行が完了する時刻ｔ５までの残り時間が、第１ＦＯＰ負荷１０１の持続時間Ｔ１と一致する時刻ｔ３になると、第１負荷スイッチ６１を遮断する。その後、制御部３は、退避走行が完了する時刻ｔ５までの残り時間が、第２ＦＯＰ負荷１０２の持続時間Ｔ２と一致する時刻ｔ４になると、第２負荷スイッチ６２を遮断する。 Then, at time t3 when the remaining time until time t5 at which the evacuation travel is completed coincides with the duration T1 of the first FOP load 101, the first load switch 61 is turned off. After that, the control unit 3 shuts off the second load switch 62 at the time t4 when the remaining time until the time t5 at which the evacuation travel is completed coincides with the duration T2 of the second FOP load 102 .

第１の制御例によれば、電源装置１は、ＦＯＰの最後の期間に必要な電力を第１ＦＯＰ負荷１０１および第２ＦＯＰ負荷１０２の内部コンデンサに充電されている電力によってまかなうことができる。これにより、電源装置１は、時刻ｔ３で第１負荷スイッチ６１を遮断しなければ、第１ＦＯＰ負荷１０１に供給されていた第２電源２０の電力を使用せずに温存できる。 According to the first control example, the power supply device 1 can cover the power required for the last period of the FOP from the power charged in the internal capacitors of the first FOP load 101 and the second FOP load 102 . As a result, if the first load switch 61 is not turned off at time t3, the power supply device 1 can conserve the power of the second power supply 20 that has been supplied to the first FOP load 101 without using it.

また、電源装置１は、時刻ｔ４で第２負荷スイッチ６２を遮断しなければ、第２ＦＯＰ負荷１０２に供給されていた第２電源２０の電力を使用せずに温存できる。しがって、電源装置１は、第２電源２０の温存した電力により、ＦＯＰを実施可能な時間を延長できる。 Further, if the second load switch 62 is not turned off at time t4, the power supply device 1 can conserve the power of the second power supply 20 that has been supplied to the second FOP load 102 without using it. Therefore, the power supply device 1 can use the conserved power of the second power supply 20 to extend the time during which FOP can be performed.

第１制御例では、制御部３は、確実に退避走行を完了させるため、持続時間が最も短い第３ＦＯＰ負荷１０３については退避走行が完了するまで継続して導通状態にする。なお、制御部３は、退避走行が完了する時刻ｔ５までの残り時間が、第３ＦＯＰ負荷１０３の持続時間Ｔ３と一致する時刻に、第３負荷スイッチ６３を遮断することもできる。 In the first control example, the control unit 3 continuously brings the third FOP load 103, which has the shortest duration, into the conductive state until the evacuation is completed, in order to ensure that the evacuation is completed. Note that the control unit 3 can also turn off the third load switch 63 at a time when the remaining time until the time t5 at which the evacuation travel is completed matches the duration T3 of the third FOP load 103 .

［５．２．第２の制御例］
図８は、実施形態に係る第２の制御例を示す説明図である。第２の制御例では、制御部３は、ＦＯＰが開始されると、全ての負荷スイッチを遮断した後、持続時間が短いＦＯＰ負荷に対応する負荷スイッチを他のＦＯＰ負荷に対応する負荷スイッチよりも優先して導通する。 [5.2. Second control example]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second control example according to the embodiment. In the second control example, when the FOP starts, the control unit 3 cuts off all the load switches, and then selects the load switch corresponding to the FOP load with a short duration from the load switches corresponding to the other FOP loads. are also given priority.

換言すれば、制御部３は、全ての負荷スイッチを遮断した後、持続時間が長いＦＯＰ負荷に対応する負荷スイッチを、遮断期間が他の負荷スイッチよりも長くなるように、他のＦＯＰ負荷に対応する負荷スイッチよりも優先して遮断する。 In other words, after shutting off all the load switches, the control unit 3 switches the load switch corresponding to the FOP load having a long duration to the other FOP loads so that the shutoff period is longer than that of the other load switches. It cuts off with priority over the corresponding load switch.

例えば、制御部３は、図８に示すように、時刻ｔ１１で地絡２０２を検出したと仮判定すると、接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を導通する。その後、制御部３は、時刻ｔ１２で第１系統１１０の地絡２０２と本判定すると、第２電源２０の電力を使用したＦＯＰにより退避走行を開始させ、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を遮断する。 For example, as shown in FIG. 8, when the control unit 3 provisionally determines that the ground fault 202 is detected at time t11, the connection unit 41 is cut off and the second system switch 42 is turned on. After that, when the controller 3 finally determines that there is a ground fault 202 in the first system 110 at time t12, the FOP using the power of the second power supply 20 starts evacuation running, and the first to third load switches 61 and 62 , 63 are blocked.

そして、制御部３は、時刻ｔ１２から第３ＦＯＰ負荷１０３の持続時間Ｔ３が経過した時刻ｔ１３に、第３負荷スイッチ６３を導通し、次に、時刻ｔ１２から第２ＦＯＰ負荷１０２の持続時間Ｔ２が経過した時刻ｔ１４に、第２負荷スイッチ６２を導通する。最後に、制御部３は、時刻ｔ１２から第１ＦＯＰ負荷１０１の持続時間Ｔ１が経過した時刻ｔ１５に、第１負荷スイッチ６１を導通する。そして、制御部３は、時刻ｔ１６で退避走行が完了すると、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を遮断する。 Then, at time t13 when the duration T3 of the third FOP load 103 has passed since time t12, the control unit 3 turns on the third load switch 63, and then the duration T2 of the second FOP load 102 has passed since time t12. At time t14, the second load switch 62 is turned on. Finally, the control unit 3 turns on the first load switch 61 at time t15 when the duration T1 of the first FOP load 101 has elapsed from time t12. Then, the control unit 3 shuts off the first to third load switches 61, 62, 63 when the evacuation running is completed at time t16.

第２の制御例によれば、電源装置１は、ＦＯＰの最初の期間に必要な電力を第１ＦＯＰ負荷１０１、第２ＦＯＰ負荷１０２、および第３ＦＯＰ負荷１０３の内部コンデンサに充電されている電力によってまかなうことができる。 According to the second control example, the power supply device 1 supplies the power necessary for the first period of the FOP from the power charged in the internal capacitors of the first FOP load 101, the second FOP load 102, and the third FOP load 103. be able to.

これにより、電源装置１は、持続時間Ｔ１の間、第１ＦＯＰ負荷１０１に供給しなかった電力、持続時間Ｔ２の間、第２ＦＯＰ負荷１０２に供給しなかった電力、および持続時間Ｔ３の間、第３ＦＯＰ負荷１０３に供給しなかった電力をＦＯＰに使用できる。
したがって、電源装置１は、ＦＯＰの最初の期間に、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３に供給しなかった第２電源２０の電力を有効利用することによって、ＦＯＰを実施可能な時間を延長できる。 As a result, the power supply 1 supplies the power not supplied to the first FOP load 101 for the duration T1, the power not supplied to the second FOP load 102 for the duration T2, and the power not supplied to the second FOP load 102 for the duration T3. The power not supplied to the 3FOP load 103 can be used for the FOP.
Therefore, the power supply device 1 effectively utilizes the power of the second power supply 20 that was not supplied to the first to third FOP loads 101, 102, and 103 during the initial period of the FOP, thereby reducing the time during which the FOP can be performed. can be extended.

［６．制御部が実行する処理］
次に、図９を参照して、実施形態に係る制御部３が実行する処理について説明する。図８は、実施形態に係る制御部３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御部３は、起動されると図９に示す処理を開始する。 [6. Processing executed by the control unit]
Next, processing executed by the control unit 3 according to the embodiment will be described with reference to FIG. 9 . FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing executed by the control unit 3 according to the embodiment. The control unit 3 starts the processing shown in FIG. 9 when activated.

図９に示すように、制御部３は、まず、第１接続装置５０のスイッチ５１，５２，５３，５４を導通し、第２接続装置６０の第１負荷スイッチ６１、第２負荷スイッチ６２、および第３負荷スイッチ６３を導通する。そして、制御部３は、接続部４１を導通し、第２系統スイッチ４２を遮断する（ステップＳ１０１）。 As shown in FIG. 9, the controller 3 first turns on the switches 51, 52, 53, and 54 of the first connection device 50, and the first load switch 61, the second load switch 62, and the second load switch 62 of the second connection device 60. and the third load switch 63 are turned on. Then, the control unit 3 conducts the connection unit 41 and cuts off the second system switch 42 (step S101).

続いて、制御部３は、ＦＯＰが実施される場合の優先的に遮断する負荷スイッチの優先度を決定するタイミングになったか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御部３は、例えば、起動直後、または、停止車中など、自動運転に支障をきたさない状況になると、優先度決定タイミングになったと判定する。 Subsequently, the control unit 3 determines whether or not it is time to determine the priority of the load switch to be cut off preferentially when FOP is implemented (step S102). The control unit 3 determines that it is time to determine the priority when the automatic driving is not hindered, for example, immediately after the vehicle is started or when the vehicle is stopped.

制御部３は、優先度決定タイミングになっていないと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、優先度決定タイミングになるまで、ステップＳ１０２の判定処理を繰り返す。その後、制御部３は、優先度決定タイミングになったと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を所定時間遮断する（ステップＳ１０３）。 If the control unit 3 determines that the priority determination timing has not come (step S102, No), it repeats the determination process of step S102 until the priority determination timing comes. After that, when the control unit 3 determines that the priority determination timing has come (step S102, Yes), the first to third load switches 61, 62, 63 are cut off for a predetermined time (step S103).

制御部３は、所定時間経過後の第２―１～第２－３系統１２１，１２２，１２３の電圧センサ７１、７２、７３の検出電圧に基づいて、第２―１～第２－３系統１２１，１２２，１２３の電圧の低下速度を算出する。そして、制御部３は、算出した各電圧の低下速度から、第１～第３ＦＯＰ負荷１０１，１０２，１０３の電力供給が停止されてから動作を停止するまでの持続時間を算出する（ステップＳ１０４）。なお、前述したように電圧センサ７０を単一の電圧センサとする場合は、第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３を順次所定時間ずつ遮断して各電圧の低下速度を算出すればよい。 Based on the voltages detected by the voltage sensors 71, 72, and 73 of the 2-1 to 2-3 systems 121, 122, and 123 after a predetermined time has passed, the control unit 3 controls the 2-1 to 2-3 systems. The rate of decrease in the voltages of 121, 122 and 123 is calculated. Then, the control unit 3 calculates the duration from when the power supply to the first to third FOP loads 101, 102, and 103 is stopped until the operation is stopped from the calculated rate of decrease of each voltage (step S104). . As described above, when the voltage sensor 70 is a single voltage sensor, the first to third load switches 61, 62, 63 are sequentially cut off for a predetermined period of time to calculate the rate of decrease of each voltage. .

続いて、制御部３は、算出した各持続時間に応じた優先的に遮断する第１～第３負荷スイッチ６１，６２，６３の優先順位を決定する(ステップＳ１０５）。このとき、制御部３は、持続時間が長いＦＯＰ負荷の順に、各ＦＯＰ負荷に対応する負荷スイッチの優先的に遮断する順位が高くなるように、優先順位を決定する。なお、優先順位を製品出荷前に予め決定している場合は、ステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理はなくてもよい。 Subsequently, the control unit 3 determines the order of priority of the first to third load switches 61, 62, 63 to be preferentially cut off according to each calculated duration (step S105). At this time, the control unit 3 determines the order of priority so that the load switch corresponding to each FOP load is preferentially cut off in order of the FOP load with the longest duration. Note that if the order of priority is determined in advance before shipping the product, the processing of steps S102 to S105 may be omitted.

その後、制御部３は、地絡の発生を検知したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部３は、地絡の発生を検知していないと判定した場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、地絡の発生を検知するまでステップＳ１０６の判定処理を繰り返す。 After that, the controller 3 determines whether or not the occurrence of a ground fault has been detected (step S106). When determining that the occurrence of the ground fault is not detected (step S106, No), the control section 3 repeats the determination process of step S106 until the occurrence of the ground fault is detected.

そして、制御部３は、地絡の発生を検知したと判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、接続部４１を遮断し、第２系統スイッチ４２を導通して（ステップＳ１０７）、第１系統１１０の地絡か否かを判定する（ステップＳ１０８）。 When the control unit 3 determines that the occurrence of the ground fault has been detected (step S106, Yes), the control unit 3 cuts off the connection unit 41, turns on the second system switch 42 (step S107), and the first system 110 (step S108).

制御部３は、第１系統１１０の地絡と判定した場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、接続部４１の遮断および第２系統スイッチ４２の導通を維持したまま、第２系統１２０によるＦＯＰを実施する（ステップＳ１０９）。その後、制御部３は、持続時間が長いＦＯＰ負荷の負荷スイッチを優先的に遮断し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。 When the controller 3 determines that there is a ground fault in the first system 110 (step S108, Yes), the controller 3 performs FOP by the second system 120 while keeping the disconnection of the connection part 41 and the continuity of the second system switch 42. (Step S109). After that, the control unit 3 preferentially shuts off the load switch of the FOP load having a long duration (step S110), and terminates the process.

また、制御部３は、第１系統１１０の地絡でないと判定した場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、第２系統１２０の地絡か否かを判定する（ステップＳ１１１）。制御部３は、第２系統の地絡と判定した場合（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、接続部４１の遮断を維持し、第２系統スイッチ４２を遮断して第１系統１１０によるＦＯＰを実施して（ステップＳ１１２）、処理を終了する。 When the control unit 3 determines that the ground fault is not in the first system 110 (step S108, No), it determines whether or not the ground fault is in the second system 120 (step S111). When the controller 3 determines that there is a ground fault in the second system (step S111, Yes), the control unit 3 keeps the connection unit 41 cut off, cuts off the second system switch 42, and performs FOP by the first system 110. (Step S112), the process ends.

また、制御部３は、第２系統１２０の地絡でないと判定した場合（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、地絡が解消したものとして接続部４１を再導通し、第２系統スイッチ４２を遮断して（ステップＳ１１３）、処理をステップＳ１０６へ移す。 Further, when the controller 3 determines that the ground fault is not in the second system 120 (step S111, No), the controller 3 assumes that the ground fault has been resolved and re-connects the connection part 41 to cut off the second system switch 42. (Step S113), the process moves to step S106.

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電源装置
１０第１電源
１１発電機
１２ＰｂＢ
２０第２電源
２１ＬｉＢ
３制御部
４１接続部
４２第２系統スイッチ
４３ＤＣ／ＤＣ
５０第１接続装置
６０第２接続装置
５１～５４スイッチ
６１第１負荷スイッチ
６２第２負荷スイッチ
６３第３負荷スイッチ
７第１電圧センサ
７０第２電圧センサ
７１～７３電圧センサ
１００自動運転制御装置
１０１第１ＦＯＰ負荷
１０２第２ＦＯＰ負荷
１０３第３ＦＯＰ負荷
１０４一般負荷
１１０第１系統
１２０第２系統
１２１第２－１系統
１２２第２－２系統
１２３第２－３系統
１３０系統間ライン 1 power supply device 10 first power supply 11 generator 12 PbB
20 second power supply 21 LiB
3 control unit 41 connection unit 42 second system switch 43 DC/DC
50 first connection device 60 second connection device 51-54 switch 61 first load switch 62 second load switch 63 third load switch 7 first voltage sensor 70 second voltage sensor 71-73 voltage sensor 100 automatic operation control device 101 1st FOP load 102 2nd FOP load 103 3rd FOP load 104 General load 110 1st system 120 2nd system 121 2nd-1st system 122 2nd-2nd system 123 2nd-3rd system 130 Inter-system line

Claims

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 a plurality of second loads;
a connecting portion capable of connecting and disconnecting the first system and the second system;
a load switch capable of connecting and disconnecting the second load and the second system;
a control unit that, when detecting a failure of the first power supply, cuts off the connection unit and supplies power from the second power supply to the second load to perform fail-safe control;
The control unit, during the fail-safe control, selects the load switch corresponding to the second load having a longer duration from when the power supply is stopped until when the operation is stopped, among the plurality of second loads. A power supply device that cuts off the second load with priority over the load switch corresponding to the second load.

The control unit
The power supply device according to claim 1, wherein said duration of said second load is calculated based on a rate of decrease in voltage supplied to said second load after said load switch is shut off.

The control unit
After the fail-safe control is started, the load switch corresponding to the second load for which the remaining time of the time required for the fail-safe control matches the duration is cut off. Item 3. The power supply device according to item 2.

The control unit
When the fail-safe control is started, after all the load switches are cut off, the load switches corresponding to the second loads having the short duration are set to be higher than the load switches corresponding to the other second loads. The power supply device according to any one of claims 1 to 3, which preferentially conducts.

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 a plurality of second loads;
a connecting portion capable of connecting and disconnecting the first system and the second system;
a load switch capable of connecting and disconnecting the second load and the second system;
the control unit of a power supply device comprising a control unit that, when detecting a failure of the first power supply, cuts off the connection unit and supplies power from the second power supply to the second load to perform fail-safe control; ,
during the fail-safe control, among the plurality of second loads, the load switch corresponding to the second load having a longer duration from when the power supply is stopped to when the operation is stopped is switched to the other second loads; A control method that cuts off with priority over the load switch corresponding to .