JP2023091315A - 電源制御装置、および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バックアップ制御を実行可能であるか否か検査された後に素早くバックアップ制御を実行可能とする電源制御装置、および制御方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る電源制御装置は、第１系統と、第２系統と、複数の負荷スイッチと、制御部とを備える。第１系統は、第１電源から第１負荷に電力を供給可能である。第２系統は、第２負荷と、第２負荷よりも消費電力が小さい第３負荷とを有する負荷群に第２電源から電力を供給可能である。負荷スイッチは負荷群の各負荷への電力供給をそれぞれ切り替え可能である。制御部は、第１系統における地絡の発生が検出される場合、第２系統によるバックアップ制御が第２電源からの電力供給によって実行されるように負荷スイッチを制御する。制御部は、バックアップ制御が実行可能であるか否かを検査する場合、負荷群のうち、第３負荷に対応する負荷スイッチを接続し、検査を実行する。【選択図】図５

Description

本発明は、複数の系統から電力を供給する技術に関する。

従来、複数の電力系統のうち一部の電力系統に異常が発生した場合、他の電力系統からバックアップ負荷に電力を供給する電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１８２８６４号公報

しかしながら、上記電源システムでは、バックアップ負荷によるバックアップ制御を実行可能であるか否かを検査する検査方法については、考慮されていない。そのため、検査後に、他の電力系統によって電力を供給する電源の蓄電容量が低下し、検査後に電源が再充電されるまで、バックアップ制御を実行不能となる時間が長くなるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バックアップ制御を実行可能であるか否かが検査された後に素早くバックアップ制御を実行可能とする電源制御装置、および制御方法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、複数の負荷スイッチと、制御部とを備える。第１系統は、第１電源から第１負荷に電力を供給可能である。第２系統は、第２負荷と、第２負荷よりも消費電力が小さい第３負荷とを有する負荷群に第２電源から電力を供給可能である。負荷スイッチは負荷群の各負荷への電力供給をそれぞれ切り替え可能である。制御部は、第１系統における地絡の発生が検出される場合、第２系統によるバックアップ制御が第２電源からの電力供給によって実行されるように負荷スイッチを制御する。制御部は、バックアップ制御が実行可能であるか否かを検査する場合、負荷群のうち、第３負荷に対応する負荷スイッチを接続し、検査を実行する。

実施形態の一態様によれば、バックアップ制御を実行可能であるか否かが検査された後に素早くバックアップ制御を実行可能とすることができる。

図１は、第１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、第２電源によるバックアップ制御が行われる場合の電圧変化を示す図である。 図３は、第１電源による電力供給を示す図である。 図４は、第１系統に地絡が発生した場合の電力供給を示す図である。 図５は、第２電源によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査が行われる場合の電力供給を示す図である。 図６は、第２系統に地絡が発生した場合の電力供給を示す図である。 図７は、第１実施形態に係る検査処理を説明するフローチャートである。 図８は、第２実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、電源制御装置、および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、主電源である第１電源と、補助電源である第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する任意の装置に搭載されてもよい。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電源制御装置１の構成例を示す説明図である。図１に示すように、第１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、負荷群１１０と、自動運転制御装置１２０と、スタートスイッチ１３０とに接続される。電源制御装置１は、第１系統２００と、第２系統２１０とを備える。第１系統２００は、第１電源１０から第１負荷１０１、および一般負荷１０２に電力を供給可能である。第２系統２１０は、負荷群１１０に、後述する第２電源２０から電力を供給可能である。

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２００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、負荷群１１０への電力供給、および後述する第２電源２０の充電を行う。

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、車載カメラ、およびレーダ等を含む。

一般負荷１０２は、自動運転用の負荷を含まない。例えば、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。

負荷群１１０は、第１負荷１０１と同様の機能を備える。すなわち、負荷群１１０は、自動運転用の負荷を含む。負荷群１１０は、第２負荷１１１と、第３負荷１１２とを含む。

第２負荷１１１は、自動運転用の負荷のうち、自動運転中に作動するアクチュエータを有する装置である。第２負荷１１１は、例えば、ステアリングモータ、および電動ブレーキ装置等を含む駆動系の負荷である。アクチュエータを駆動するには、比較的大きな電力を必要とするため、第２負荷１１１の消費電力は、アクチュエータを持たない負荷に比べて大きい。

第３負荷１１２は、自動運転用の負荷のうち、自動運転中に作動するアクチュエータを有さない装置である。第３負荷１１２は、例えば、車載カメラ、およびレーダ等を含む認識系の負荷である。第３負荷１１２は、さらに複数に分けられてもよい。第３負荷１１２は、アクチュエータを有さないため、第２負荷１１１よりも消費電力が小さい。

第１負荷１０１、一般負荷１０２、および負荷群１１０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１２０は、第１負荷１０１、および負荷群１１０の少なくとも１つを動作させて、車両を自動運転制御する装置である。なお、自動運転制御装置１２０は、第１負荷１０１、または負荷群１１０のいずれかを動作させて、自動運転制御のフェールセーフ制御（以下、「バックアップ制御」と記載する。）を実行可能である。自動運転制御装置１２０は、第１系統２００、または第２系統２１０に地絡が発生した場合、地絡が発生していない系統によって、バックアップ制御を実行する。バックアップ制御は、車両を自動運転によって、安全な場所まで退避させる制御である。バックアップ制御は、地絡の他にも、第１系統２００、または第２系統２１０から電力が供給できない電源失陥が生じた場合に実行される。以下では、地絡が発生した一例について、説明するが、以下で説明する処理は、電源失陥が発生した場合にも適宜適用され得る。

スタートスイッチ１３０は、電源システムをＯＮ、またはＯＦＦに切り替えるスイッチである。スタートスイッチ１３０は、イグニッションスイッチやＡＣＣ（アクセサリ）スイッチであってもよい。

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、複数の負荷スイッチ４３、４４と、第１電圧センサ５０と、第２電圧センサ５１と、制御部６０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。なお、第２電源２０には、計測装置が設けられる。計測装置は、ＬｉＢ２１の電圧情報を取得する。すなわち、ＬｉＢ２１の電圧は、計測装置によって計測される。

系統間スイッチ４１は、第１系統２００と第２系統２１０とを接続する系統間ライン２２０に設けられる。系統間スイッチ４１は、第１系統２００と第２系統２１０とを接続、または切断可能なスイッチである。系統間スイッチ４１がＯＮになると、系統間スイッチ４１の両端が電気的に接続される。系統間スイッチ４１がＯＦＦになると、系統間スイッチ４１の両端が電気的に遮断される。なお、他のスイッチも同様である。

電池用スイッチ４２は、ＬｉＢ２１と第２系統２１０とを接続、または切断可能なスイッチである。

複数の負荷スイッチ４３、４４は、負荷群１１０の第２負荷１１１、および第３負荷１１２への電力供給をそれぞれ切り替え可能なスイッチである。複数の負荷スイッチ４３、４４は、第１スイッチ４３と、第２スイッチ４４とを含む。

第１スイッチ４３は、第２系統２１０に設けられる。第１スイッチ４３は、第２負荷１１１に対応して設けられる。第１スイッチ４３は、第２負荷１１１に電力を供給するか否かを切り替えるスイッチである。第１スイッチ４３は、第２負荷１１１と第２系統２１０とを接続、または遮断する。

第２スイッチ４４は、第２系統２１０に設けられる。第２スイッチ４４は、第３負荷１１２に対応して設けられる。第２スイッチ４４は、第３負荷１１２に電力を供給するか否かを切り替えるスイッチである。第２スイッチ４４は、第３負荷１１２と第２系統２１０とを接続、または遮断する。

第１電圧センサ５０は、第１系統２００に設けられ、第１系統２００の電圧を検出し、検出結果を制御部６０に出力する。第２電圧センサ５１は、第２系統２１０に設けられ、第２系統２１０の電圧を検出し、検出結果を制御部６０に出力する。

制御部６０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６０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。

制御部６０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検出部６１と、スイッチ設定部６２とを備え、電源制御装置１の動作を制御する。なお、制御部６０は、第１電源１０、および第２電源２０から電力が供給され、動作する。すなわち、制御部６０は、第１電源１０、または第２電源２０から電力が供給されることで動作可能である。なお、検出部６１、およびスイッチ設定部６２の機能は、複数に分割されてもよい。

制御部６０は、第１系統２００における地絡の発生が検出される場合、第２系統２１０によるバックアップ制御が第２電源２０からの電力供給によって実行されるように第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４を制御する。制御部６０は、バックアップ制御が実行可能であるか否かを検査する場合、負荷群１１０のうち、消費電力が小さい第３負荷１１２に対応する第２スイッチ４４をＯＮにし、検査を実行する。

検出部６１は、第１電圧センサ５０および第２電圧センサ５１から入力される検出結果に基づいて、第１系統２００または第２系統２１０の地絡を検出する。

検出部６１は、系統間スイッチ４１がＯＮである正常状態時に、第１電圧センサ５０によって検出された電圧が正常範囲であるか否かを判定する。正常範囲とは、第１系統２００において地絡が発生していない場合に、第１電圧センサ５０によって検出される電圧が示す範囲である。例えば、正常範囲は、第１電圧センサ５０によって検出される電圧が、予め設定された電圧閾値以上となる範囲である。

検出部６１は、正常状態時に、第１電圧センサ５０によって検出された電圧が正常範囲ではない場合、例えば、電圧が電圧閾値よりも小さい場合に、第１系統２００に地絡が発生したことを検出する。

検出部６１は、正常状態時に、第１電圧センサ５０によって検出された電圧が正常範囲である場合、第１系統２００に地絡が発生していないことを検出する。

なお、検出部６１は、正常状態時に、第２電圧センサ５１によって検出される電圧に基づいて、第２系統２１０における地絡の発生を検出できる。

検出部６１は、第１系統２００または第２系統２１０の地絡を検出した場合、その旨を自動運転制御装置１２０に通知する。なお、検出部６１は、第１系統２００または第２系統２１０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１２０に通知してもよい。また、検出部６１は、第１系統２００または第２系統２１０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１２０に通知してもよい。

検出部６１は、第２電源２０の計測装置からラインＬを介してＬｉＢ２１の電圧情報を取得し、ＬｉＢ２１の電圧を検出する。検出部６１は、ＬｉＢ２１の電圧に基づいて第２電源２０の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出する。なお、検出部６１は、電圧情報に加えて、電流情報、および温度情報を取得して、電流情報なども用いて第２電源２０の充電状態を検出してもよい。

検出部６１は、スタートスイッチ１３０がＯＮにされたときに、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査をバックグラウンドで行う。なお、検出部６１は、スタートスイッチ１３０がＯＦＦにされたときに、検査を行ってもよい。

検出部６１は、負荷群１１０のうち、第３負荷１１２に対応する第２スイッチ４４が接続された状態で、検査を行う。

検査では、系統間スイッチ４１、および第１スイッチ４３がＯＦＦであり、かつ電池用スイッチ４２、および第２スイッチ４４がＯＮである状態で、第２電源２０から第３負荷１１２へ電力供給が所定時間行われる。

所定時間は、予め設定された時間であり、スタートスイッチ１３０がＯＮにされた後に起動処理が行われる時間である。所定時間は、２秒、および３秒など数秒間である。

検出部６１は、スタートスイッチ１３０がＯＮにされてから所定時間が経過したか否かを判定する。検出部６１は、所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧に基づいて、検査を実行する。なお、所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧とは、所定時間が経過した直後のＬｉＢ２１の電圧である。

検出部６１は、所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する。所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧が、所定電圧以上である場合、検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であると判定する。所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧が、所定電圧未満である場合、検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行不能であると判定する。

所定電圧は、予め設定された電圧である。所定電圧は、退避時間の間、第２電源２０によるバックアップ制御が実行された後の下限電圧に対して設定される。退避時間は、予め設定された時間であり、第２電源２０によるバックアップ制御によって車両が安全な場所まで退避するために必要な時間である。退避時間は、実験結果、計算、およびシミュレーション結果などに基づいて設定される。

下限電圧は、第２電源２０によるバックアップ制御が退避時間行われ、車両が安全な場所に退避した後のＬｉＢ２１の電圧である。すなわち、第２電源２０によるバックアップ制御が開始されてから、退避時間後に、ＬｉＢ２１の電圧が下限電圧以上である場合、車両が安全な場所に退避できたことを意味する。

そのため、退避時間後に下限電圧となるＬｉＢ２１の電圧変化（以下、「ＬｉＢ２１の下限電圧変化」と記載する。）と、第２電源２０から負荷群１１０に電力が供給された場合の電圧変化とが比較されることで、第２電源２０によるバックアップ制御の実行可能性が判定できる。

具体的には、第２電源２０から負荷群１１０に電力が供給される場合の或る時間におけるＬｉＢ２１の電圧が、ＬｉＢ２１の下限電圧変化における或る時間の電圧以上である場合、第２電源２０によるバックアップ制御は実行可能である。一方、第２電源２０から負荷群１１０に電力が供給される場合の或る時間におけるＬｉＢ２１の電圧が、ＬｉＢ２１の下限電圧変化における或る時間の電圧未満である場合、第２電源２０によるバックアップ制御は実行不能である。

ＬｉＢ２１の下限電圧変化について、第３負荷１１２による電力消費に起因するＬｉＢ２１の電圧変化（以下、「第３負荷１１２による電圧変化」と記載する。）は、例えば、図２のように示される。ＬｉＢ２１の下限電圧変化、および第３負荷１１２による電圧変化は、実験などによって得られる。図２は、第２電源２０によるバックアップ制御が行われる場合の電圧変化を示す図である。図２では、時間ｔ０において、第２電源２０によるバックアップ制御が開始される。また、時間ｔ１において、車両が安全な場所に退避される。

第３負荷１１２による電圧変化と、スタートスイッチ１３０がＯＦＦにされたときの検査の電圧変化（以下、「検査の電圧変化」と記載する）とを比較することで、同様に、第２電源２０によるバックアップ制御の実行可能性が判定できる。

具体的には、検査の電圧変化における電圧が、第３負荷１１２による電圧変化の電圧以上である場合、第２電源２０によるバックアップ制御は実行可能である。一方、検査の電圧変化における電圧が、第３負荷１１２による電圧変化の電圧未満である場合、バックアップ制御は実行不能である。

このように、第３負荷１１２における電力消費に基づいて、第２電源２０によるバックアップ制御の実行可能性が判定できる。

所定電圧は、図２に示すように、第３負荷１１２による電圧変化における所定時間のＬｉＢ２１の電圧である。所定電圧は、実験結果、計算、およびシミュレーション結果などに基づいて設定される。

なお、検出部６１は、所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧差に基づいて、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であるか否かを判定してもよい。電圧差は、検査の電圧変化におけるＬｉｂ２１の電圧と、第３負荷１１２による電圧変化におけるＬｉＢ２１の電圧との差である。

第２電源２０によるバックアップ制御を実行できる場合、検査の電圧変化におけるＬｉｂ２１の電圧は、第３負荷１１２による電圧変化におけるＬｉＢ２１の電圧以上である。そのため、第２電源２０によるバックアップ制御を実行できる場合、ＬｉＢ２１の電圧差は、所定量以上である。所定量は、予め設定される値であり、例えば、「０」である。第２電源２０によるバックアップ制御を実行できない場合、検査の電圧変化におけるＬｉｂ２１の電圧は、第３負荷１１２による電圧変化におけるＬｉＢ２１の電圧未満である。そのため、ＬｉＢ２１の電圧差は、所定量未満（即ちマイナス）である。

所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧差が、所定量以上である場合、検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であると判定する。所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧差が、所定量未満である場合、検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行不能であると判定する。

また、検出部６１は、検査開始時のＬｉＢ２１の電圧と所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧との差である電圧低下量、すなわち検査時に所定時間の間に低下したＬｉＢ２１の電圧量に基づいて、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であるか否かを判定してもよい。この場合、検出部６１は、電圧低下量が所定未満であれば、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であると判定する。また検出部６１は、電圧低下量が所定以上であれば、第２電源２０によるバックアップ制御を実行不能であると判定する。

スイッチ設定部６２は、各スイッチ４１～４４をＯＮ、またはＯＦＦに設定し、切り替える。第１系統２００、および第２系統２１０に地絡が発生していない場合、スイッチ設定部６２は、系統間スイッチ４１、第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４をＯＮにする。これにより、図３に示すように、第１電源１０から第１系統２００によって、第１負荷１０１、および一般負荷１０２に電力が供給される。図３は、第１電源１０による電力供給を示す図である。また、第１電源１０から、第１系統２００、系統間ライン２２０、および第２系統２１０によって、負荷群１１０の第２負荷１１１、および第３負荷１１２に電力が供給される。

なお、第２電源２０が充電される場合、スイッチ設定部６２は、さらに電池用スイッチ４２をＯＮにする。これにより、第１電源１０から、第２電源２０のＬｉＢ２１に電力が供給され、ＬｉＢ２１が充電される。第２電源２０のＬｉＢ２１が充電されない場合、スイッチ設定部６２は、電池用スイッチ４２をＯＦＦにする。

第１系統２００において地絡が発生した場合、スイッチ設定部６２は、系統間スイッチ４１をＯＦＦにする。さらに、スイッチ設定部６２は、電池用スイッチ４２、第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４をＯＮにする。これにより、図４に示すように、第２電源２０から第２系統２１０によって、負荷群１１０に電力が供給される。図４は、第１系統２００に地絡が発生した場合の電力供給を示す図である。

第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査が行われる場合、スイッチ設定部６２は、系統間スイッチ４１、および第１スイッチ４３をＯＦＦにする。さらに、スイッチ設定部６２は、電池用スイッチ４２、および第２スイッチ４４をＯＮにする。これにより、図５に示すように、第２電源２０から第２系統２１０によって、第３負荷１１２に電力が供給される。なお、第１スイッチ４３がＯＦＦのため、第２負荷１１１には電力は供給されない。図５は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査が行われる場合の電力供給を示す図である。

第２系統２１０において地絡が発生した場合、スイッチ設定部６２は、系統間スイッチ４１、電池用スイッチ４２、第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４をＯＦＦにする。これにより、図６に示すように、第１電源１０から第１系統２００によって、第１負荷１０１、および一般負荷１０２に電力が供給される。図６は、第２系統２１０に地絡が発生した場合の電力供給を示す図である。

次に、実施形態に係る検査処理について図７を参照し説明する。図７は、第１実施形態に係る検査処理を説明するフローチャートである。検査処理は、スタートスイッチ１３０がＯＮにされた場合に実行される。

電源制御装置１は、各スイッチ４１～４４を設定する（Ｓ１００）。具体的には、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１、および第１スイッチ４３をＯＦＦにし、電池用スイッチ４２、および第２スイッチ４４をＯＮにする。

電源制御装置１は、スタートスイッチ１３０がＯＮにされてから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１０１）。すなわち、電源制御装置１は、スタートスイッチ１３０がＯＮにされて起動処理が行われたか否かを判定する。電源制御装置１は、所定時間が経過していない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、所定時間が経過するまで判定を繰り返す（Ｓ１０１）。

電源制御装置１は、スタートスイッチ１３０がＯＮにされてから所定時間が経過した場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、ＬｉＢ２１の電圧を検出する（Ｓ１０２）。すなわち、電源制御装置１は、第２電源２０から第３負荷１１２への電力供給によって低下したＬｉＢ２１の電圧を検出する。

電源制御装置１は、検出したＬｉＢ２１の電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。電電制御装置は、ＬｉＢ２１の電圧が所定電圧以上である場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であると判定する（Ｓ１０４）。

電源制御装置１は、ＬｉＢ２１の電圧が所定電圧未満である場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、第２電源２０によるバックアップ制御を実行不能であると判定する（Ｓ１０５）。

バックアップ制御を実行可能であるか否かの検査が行われる場合、実際のバックアップ制御と同様に、負荷群１１０の第２負荷１１１、および第３負荷１１２に第２電源２０から電力を供給する方法が考えられる。

しかしながら、第２負荷１１１、および第３負荷１１２に第２電源２０から電力が供給された場合、検査後の第２電源２０の充電状態が大きく低下する。そのため、第２電源２０が再充電されるまで、第２電源２０によるバックアップ制御が実行できない。

これに対し、実施形態に係る電源制御装置１は、第１系統２００と、第２系統２１０と、第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４（複数の負荷スイッチ）と、制御部６０とを備える。第１系統２００は、第１電源１０から第１負荷１０１に電力を供給可能である。第２系統２１０は、第２負荷１１１と、第２負荷１１１よりも消費電力が小さい第３負荷１１２とを有する負荷群１１０に第２電源２０から電力を供給可能である。第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４は、負荷群１１０の第２負荷１１１、および第３負荷１１２への電力供給をそれぞれ切り替え可能である。制御部６０は、第１系統２００における地絡の発生が検出される場合、第２系統２１０によるバックアップ制御が第２電源２０からの電力供給によって実行されるように第１スイッチ４３、および第２スイッチ４４を制御する。制御部６０は、バックアップ制御が実行可能であるか否かを検査する場合、負荷群１１０のうち、第３負荷１１２に対応する第２スイッチ４４を接続し、検査を実行する。

これにより、電源制御装置１は、第２系統２１０によるバックアップ制御が実行可能であるか否かを検査するとともに、検査後における第２電源２０の充電状態の低下を抑制することができる。そのため、電源制御装置１は、検査後に、第２電源２０の充電を早期に完了させることができ、検査後に素早くバックアップ制御を実行可能とすることができる。

電源制御装置１は、系統間スイッチ４１と、電池用スイッチ４２とを備える。系統間スイッチ４１は、第１系統２００と第２系統２１０とを接続、または遮断する。電池用スイッチ４２は、第２電源２０と第２系統２１０とを接続、または遮断する。制御部６０は、系統間スイッチ４１を遮断し、かつ電池用スイッチ４２を接続した状態で、第２電源２０から第３負荷１１２へ電力供給を所定時間行い、所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧に基づいて、検査を実行する。

これにより、電源制御装置１は、第１系統２００と第２系統２１０とを遮断し、第１系統２００に地絡が発生した状態と同じ状態で、第２電源２０から第３負荷１１２に第２電源２０から電力を供給し、検査を実行することができる。そのため、電源制御装置１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であるか否かを正確に判定することができる。

制御部６０は、検査を実行する場合、第２負荷１１１に対応する第１スイッチ４３を遮断する。

これにより、電源制御装置１は、検査後における第２電源２０の充電状態の低下を抑制することができる。そのため、電源制御装置１は、検査後に、第２電源２０の充電を早期に完了させることができ、検査後に素早くバックアップ制御を実行可能とすることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る電源制御装置３００について図８を参照し説明する。図８は、第２実施形態に係る電源制御装置３００の構成例を示す図である。ここでは、第１実施形態とは異なる箇所を中心に説明する。第１実施形態と同じ構成については、第１実施形態の構成と同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。

電源制御装置３００は、さらに、バイパススイッチ４５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ７０」と記載する。）とを備える。

バイパススイッチ４５は、第２系統２１０に設けられる。バイパススイッチ４５は、系統間ライン２２０と第２系統２１０との接続箇所と、電池用スイッチ４２との間に設けられる。ＤＣ／ＤＣ７０は、バイパススイッチ４５と並列に接続される。ＤＣ／ＤＣ７０は、検出部６１により制御されＬｉＢ２１へ入力される電圧を調整する。

第２電源２０が充電される場合、スイッチ設定部６２は、バイパススイッチ４５をＯＦＦにし、検出部６１はＤＣ／ＤＣ７０を駆動する。これにより、第２電源２０が充電される場合、ＤＣ／ＤＣ７０を電流が流れる。なお、第２電源２０が充電されない場合、検出部６１はＤＣ／ＤＣ７０を停止させる。

第１系統２００において地絡が発生した場合、スイッチ設定部６２は、バイパススイッチ４５をＯＮにする。また、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査が行われる場合、スイッチ設定部６２は、バイパススイッチ４５をＯＮにする。これにより、第２電源２０から電力が供給される場合、ＤＣ／ＤＣ７０に電流が流れず、バイパススイッチ４５に電流が流れる。

検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査を行う場合、バイパススイッチ４５の動作チェックを行う。

検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査を行う場合、バイパススイッチ４５がＯＮの状態で第３負荷１１２に流れる電流よりも小さい電流が流れるようにＤＣ／ＤＣ７０を制御する。第３負荷１１２に流れる電流よりも小さい電流が流れるようにＤＣ／ＤＣ７０が制御された場合であっても、バイパススイッチ４５がＯＮであれば、電流はバイパススイッチ４５を流れる。そのため、バイパススイッチ４５がＯＮであれば、ＤＣ／ＤＣ７０の制御による影響は、小さい。従って、ＬｉＢ２１の電圧は、バイパススイッチ４５を介した第３負荷１１２への電力供給によって低下する。

これに対し、バイパススイッチ４５がＯＦＦ固着している場合、ＤＣ／ＤＣ７０の制御による影響が大きく、ＬｉＢ２１の電圧は、バイパススイッチ４５がＯＮの場合よりも大きくなる。

検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査を行う場合に、バイパススイッチ４５がＯＮにされた状態のＬｉＢ２１の電圧を検出することによって、バイパススイッチ４５のＯＦＦ固着が発生しているか否かを判定できる。

なお、バイパススイッチ４５のＯＦＦ固着の判定方法の変形例として、次のようにしてもよい。すなわち、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査を行う場合、検出部６１は、ＤＣ／ＤＣ７０を停止させ、バイパススイッチ４５をＯＮにする。バイパススイッチ４５にＯＦＦ固着が発生していない正常状態であれば、ＬｉＢ２１の電圧は、バイパススイッチ４５を介した第３負荷１１２への電力供給によって低下する。しかしながら、バイパススイッチ４５にＯＦＦ固着が発生していれば、第３負荷１１２に電流が流れないため、ＬｉＢ２１の電圧低下量がゼロになる。検出部６１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能か否かの検査を行う場合に、バイパススイッチ４５がＯＮにされた状態のＬｉＢ２１の電圧低下量がゼロであれば、バイパススイッチ４５のＯＦＦ固着が発生していると判定する。

電源制御装置１は、系統間スイッチ４１と、ＤＣ／ＤＣ７０と、バイパススイッチ４５とを備える。系統間スイッチ４１は、第１系統２００と第２系統２１０とを接続、または遮断する。ＤＣ／ＤＣ７０は、第２系統２１０に設けられる。バイパススイッチ４５は、ＤＣ／ＤＣ７０に並列に接続される。制御部６０は、系統間スイッチ４１を遮断し、かつバイパススイッチ４５を接続した状態で、第２電源２０から第３負荷１１２へ電力供給を所定時間行い、所定時間が経過した後のＬｉＢ２１の電圧に基づいて、検査を実行する。

これにより、電源制御装置１は、第２電源２０によるバックアップ制御を実行可能であるか否かを判定しつつ、バイパススイッチ４５の動作チェックを行うことができる。

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。従って、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、３００ 電源制御装置
１０ 第１電源
２０ 第２電源
４１ 系統間スイッチ
４２ 電池用スイッチ
４３ 負荷スイッチ、第１スイッチ
４４ 負荷スイッチ、第２スイッチ
４５ バイパススイッチ
６０ 制御部
６１ 検出部
６２ スイッチ設定部
７０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０１ 第１負荷
１１０ 負荷群
１１１ 第２負荷
１１２ 第３負荷
１２０ 自動運転制御装置

Claims (5)

1. 第１電源から第１負荷に電力を供給可能な第１系統と、
   第２負荷と、前記第２負荷よりも消費電力が小さい第３負荷とを有する負荷群に第２電源から電力を供給可能な第２系統と、
   前記負荷群の各負荷への電力供給をそれぞれ切り替え可能な複数の負荷スイッチと、
   前記第１系統における地絡の発生が検出される場合、前記第２系統によるバックアップ制御が前記第２電源からの電力供給によって実行されるように前記負荷スイッチを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記バックアップ制御が実行可能であるか否かを検査する場合、前記負荷群のうち、前記第３負荷に対応する負荷スイッチを接続し、前記検査を実行する、電源制御装置。
2. 前記第１系統と前記第２系統とを接続、または遮断する系統間スイッチと、
   前記第２電源と前記第２系統とを接続、または遮断する電池用スイッチと
   を備え、
   前記制御部は、前記系統間スイッチを遮断し、かつ前記電池用スイッチを接続した状態で、前記第２電源から前記第３負荷へ電力供給を所定時間行い、前記所定時間が経過した後の前記第２電源の電圧に基づいて、前記検査を実行する、請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記第１系統と前記第２系統とを接続、または遮断する系統間スイッチと、
   前記第２系統に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータに並列に接続されるバイパススイッチと
   を備え、
   前記制御部は、前記系統間スイッチを遮断し、かつ前記バイパススイッチを接続した状態で、前記第２電源から前記第３負荷へ電力供給を所定時間行い、前記所定時間が経過した後の前記第２電源の電圧に基づいて、前記検査を実行する、請求項１に記載の電源制御装置。
4. 前記制御部は、前記検査を実行する場合、前記第２負荷に対応する負荷スイッチを遮断する、請求項１～３のいずれか１つに記載の電源制御装置。
5. 第１電源から第１負荷に電力を供給可能な第１系統と、第２負荷と、前記第２負荷よりも消費電力が小さい第３負荷とを有する第２負荷群に第２電源から電力を供給可能な第２系統と、各負荷への電力供給をそれぞれ切り替え可能な複数の負荷スイッチとを有する電源制御装置の制御方法であって、
   前記第１系統における地絡の発生が検出される場合、前記第２系統によるバックアップ制御が前記第２電源からの電力供給によって実行されるように前記負荷スイッチが制御され、
   前記バックアップ制御が実行可能であるか否かが検査される場合、前記第２負荷群のうち、前記第３負荷に対応する負荷スイッチが接続され、前記検査が実行される、制御方法。

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