JP2023161550A - 電源制御装置および電源制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1系統を使用したフェイルセーフ制御中に、第1電源に異常が生じてもフェイルセーフ制御を続行できる電源制御装置および電源制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る電源制御装置は、第1接続装置と、第2接続装置と、制御部とを備える。第1接続装置は、第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる。第2接続装置は、第2系統と系統間ラインとの接続点と第2系統負荷とを接続する。制御部は、第2系統が地絡すると、第1および第2接続装置を遮断状態にし、第1電源によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、第1のフェイルセーフ制御中に第1電源が失陥した場合は、第2接続装置を遮断状態にし、第1接続装置を導通状態にし、第2電源によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる。
【選択図】図1
【解決手段】実施形態に係る電源制御装置は、第1接続装置と、第2接続装置と、制御部とを備える。第1接続装置は、第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる。第2接続装置は、第2系統と系統間ラインとの接続点と第2系統負荷とを接続する。制御部は、第2系統が地絡すると、第1および第2接続装置を遮断状態にし、第1電源によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、第1のフェイルセーフ制御中に第1電源が失陥した場合は、第2接続装置を遮断状態にし、第1接続装置を導通状態にし、第2電源によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる。
【選択図】図1
Description
開示の実施形態は、電源制御装置および電源制御方法に関する。
第1電源の電力を第1負荷に供給する第1系統と、第2電源の電力を第2負荷に供給する第2系統と、第1系統と第2系統とを接続および遮断可能な系統間分離装置とを備える電源制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。
電源制御装置は、第1系統または第2系統の地絡を検出すると、系統間分離装置によって第1系統と第2系統を分離して地絡系統を判定し、地絡していない方の系統を使用して、フェイルセーフ制御を行わせる。
しかしながら、充電制御装置は、例えば、第2系統が地絡し、第1系統を使用したフェイルセーフ制御中に、第1電源に異常が生じるとフェイルセーフ制御を続行させることができない。
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系統が地絡し、第1系統を使用したフェイルセーフ制御中に、第1電源に異常が生じてもフェイルセーフ制御を続行させることができる電源制御装置および電源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接続装置と、第2接続装置と、制御部とを備える。第1接続装置は、第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる。第2接続装置は、前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる。制御部は、前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる。
実施形態の一態様に係る電源制御装置および電源制御方法は、第2系統が地絡し、第1系統を使用したフェイルセーフ制御中に、第1電源に異常が生じてもフェイルセーフ制御を続行させることができるという効果を奏する。
以下、添付図面を参照して、電源制御装置および電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する電源制御装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る電源制御装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。
また、以下では、電源制御装置が搭載される車両が電気自動車またはハイブリッド自動車である場合について説明するが、電源制御装置が搭載される車両は、内燃機関によって走行するエンジン自動車であってもよい。
なお、実施形態に係る電源制御装置は、第1電源と第2電源とを備え、第1電源および第2電源のいずれか一方の電源系統に電源失陥が発生した場合に、他方の電源系統によって第1電源をバックアップする任意の装置に搭載されてもよい。
[1.第1実施形態に係る電源制御装置の構成]
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、第2負荷102と、外部装置100と、通知装置111とに接続される。
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、第2負荷102と、外部装置100と、通知装置111とに接続される。
通知装置111は、例えば、車両の異常などを運転者に通知するDIAGランプである。通知装置111は、車両の異常などを運転者に通知する表示または音声を出力させる警告装置であってもよい。
電源制御装置1は、第1電源10の電力を第1系統負荷である第1負荷101および第2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系統負荷である第2負荷102に供給する第2系統120とを備える。
第1負荷101は、例えば、ディスプレイ、エアコン、オーディオ、ビデオ、および各種ライト等を含む。第2負荷102は、自動運転用の負荷を含む。例えば、第2負荷102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、各種センサ、および車載カメラ等を含む。第1負荷101および第2負荷102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。
なお、第2負荷102は、第1系統110と第2系統120の両方から電力が供給されているが、第2負荷102は、同等の機能を持つが異なる負荷としてよい。例えば、認識用の車載カメラとレーダである。その場合、一方の負荷は第1系統から電力が供給され、他方の負荷は第2系統から電力が供給される。
外部装置100は、例えば、自動運転制御装置である。なお、外部装置100は、車両全体を制御するECU(Electronic Control Unit)であってもよい。外部装置100は、第2負荷102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。
第1電源10は、鉛バッテリ(以下、「PbB11」と記載する)と、発電機12とを含む。なお、第1電源10の電池は、PbB11以外の任意の2次電池であってもよい。外部装置100は、発電機12の状態を監視し、発電機12の状態を示す通知を電源制御装置1へ送信する。
発電機12は、PbB11よりも電圧が高い高圧バッテリに接続され、高圧バッテリの電圧を降圧して第1系統110に出力するDC/DCコンバータを含む。また、発電機12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を含む。
高圧バッテリは、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される車両駆動用のバッテリである。発電機12は、PbB11の充電、第1負荷101および第2負荷102への電力供給、および後述する第2電源20の充電を行う。
電源制御装置1は、第2電源20と、第1接続装置41と、第2接続装置42と、第3接続装置43と、制御部3と、第1電圧センサ51と、第2電圧センサ52とを備える。以下では、第1接続装置41、第2接続装置42、および第3接続装置43を導通状態にすることをオンするといい、遮断状態にすることをオフするという場合がある。
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。
第1接続装置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。第1接続装置41は、起動することによって第1系統110および第2系統120間を導通させ、動作を停止することによって第1系統110および第2系統120間を遮断するDC/DCコンバータであってもよい。
第2接続装置42は、第2系統120と系統間ライン130との接続点Pと第2負荷102との間に設けられるスイッチである。第3接続装置43は、第2電源20を第2系統120に接続するスイッチである。
第1電圧センサ51は、第1系統110に設けられ、第1系統110の電圧を検出し、検出結果を制御部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、検出結果を制御部3に出力する。
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。
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り、電源制御装置1の動作を制御する。制御部3は、起動されると第1接続装置41および第2接続装置42をオンし、第3接続装置43をオフする。
制御部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。制御部3は、自動運転中と非自動運転中の通常時に第1接続装置41をオンし、第1系統110または第2系統120の地絡を検出すると第1接続装置41をオフする。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。
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、その旨を外部装置100に通知する。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示す自動運転禁止信号を外部装置100に出力する。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示す自動運転許可信号を外部装置100に出力する。
また、制御部3は、第2電源20の電圧が所定電圧以下になると、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外部装置100に出力する。ここでの所定電圧は、第1電源10のバックアップに最低限必要な第2電源20の電圧である。また、ここでの第2電源20の電圧および所定電圧は、SOC(State Of Charge)の概念を含む。例えば、所定電圧はSOC80%相当の電圧である。なお、この所定電圧は、後述する地絡判定用の閾値より大きい。
第2電源20は、LiB21の電圧を検出して制御部3に検出結果を出力する図示しない計測装置を備える。制御部3は、第2電源20の電圧を計測するときに、第3接続装置43がオフであれば、LiB21に電流が流れず第2電源20の電圧を計測できないため、少なくとも第3接続装置43をオンして、LiB21の電圧を検出できる状態にする。
その後、制御部3は、通信線22を介して第2電源20の計測装置にLiB21の電圧計測を指示し、通信線22を介して計測装置からLiB21の電圧情報を取得して、LiB21のSOCを検出する。
制御部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、第1接続装置41をオフし、第3接続装置43をオンして、第2電源20から第2負荷102に電力を供給する。また、制御部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、第1接続装置41をオフし、第2接続装置42をオフした状態で、第1電源10から第1負荷101および第2負荷102に電力を供給する。
これにより、電源制御装置1は、自動運転中にいずれか一方の系統が地絡しても、他方の系統を使用し、外部装置100によって車両を安全な場所まで退避走行させるフェイルセーフ制御(以下、FOP(フェールオペレーション)と記載する)を行わせて停車させることができる。次に、図2~図8を参照し、電源制御装置1の動作について説明する。
[2.電源制御装置の通常時動作]
まず、図2を参照して、電源制御装置1の通常時動作について説明する。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3接続装置43をオフし、第1接続装置41および第2接続装置42をオンして、第1電源10から第1負荷101および第2負荷102に電力を供給する。制御部3は、このように地絡が発生していない通常時であり、且つ第2電源20の電圧が所定電圧より高い場合、外部装置100に自動運転許可信号を出力する。この場合、車両の運転者は、外部装置100による自動運転と、手動による非自動運転とのうち、いずれか一方を選択できる。
まず、図2を参照して、電源制御装置1の通常時動作について説明する。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3接続装置43をオフし、第1接続装置41および第2接続装置42をオンして、第1電源10から第1負荷101および第2負荷102に電力を供給する。制御部3は、このように地絡が発生していない通常時であり、且つ第2電源20の電圧が所定電圧より高い場合、外部装置100に自動運転許可信号を出力する。この場合、車両の運転者は、外部装置100による自動運転と、手動による非自動運転とのうち、いずれか一方を選択できる。
[3.電源制御装置の地絡発生時動作]
次に、図3~図8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、第1系統110または第2系統120で地絡200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閾値以下になる。
次に、図3~図8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、第1系統110または第2系統120で地絡200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閾値以下になる。
このため、制御部3は、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閾値以下になった場合に、第1系統110または第2系統120に地絡200が発生したと仮判定し、外部装置100に自動運転禁止信号を出力する。
そして、制御部3は、地絡200が発生したと仮判定すると、図3に示すように、第1接続装置41をオフし、第3接続装置43をオンする。これにより、第1系統110と第2系統120との接続が切断され、第1電源10から第1系統110へ電力が供給され、第2電源20から第2系統120へ電力が供給される。
なお、制御部3は、第1電圧センサ51または第2電圧センサ52の少なくともいずれか一方によって検出される電圧が地絡閾値以下になった場合に、第1系統110または第2系統120に地絡200が発生したと仮判定することもできる。
なお、また、この仮判定はコンパレータを有するハード回路で行ってもよい。その場合、コンパレータは第1電圧センサ51および第2電圧センサ52による検出電圧と地絡閾値を比較する。コンパレータは、検出電圧が地絡閾値以下になると、仮判定を示す地絡検出信号を出力し、第1接続装置41をオフし、第3接続装置43をオンする。
その後、制御部3は、第1電圧センサ51によって検出される電圧が所定時間以上地絡閾値以下であり、第2電圧センサ52によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで回復した場合、第1系統110に地絡200が発生したと本判定する。
この場合、図4に示すように、制御部3は、第1接続装置41のオフ、第2接続装置42および第3接続装置43のオンを継続して、第2電源20から第2負荷102に電力を供給し、その旨を外部装置100に通知する。
これにより、外部装置100は、第2電源20から供給される電力によって第2負荷102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、外部装置100は、電源制御装置1から自動運転禁止信号が入力された時点で退避走行を開始するように構成されてもよい。
また、制御部3は、第1系統110または第2系統120に地絡200が発生したと仮判定した後、所定時間が経過しても第2電圧センサ52によって検出される電圧が地絡閾値以下であり、第1電圧センサ51によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで回復した場合、第2系統120に地絡200が発生したと本判定する。
この場合、図5に示すように、制御部3は、第2系統120の地絡200を検出すると、第1接続装置41のオフを継続しつつ第2接続装置42をオフし、第1電源10から第1負荷101および第2負荷102に電力を供給して、その旨を外部装置100に通知し、第1のFOPを行わせる。
これにより、外部装置100は、第1電源10から供給される電力によって第2負荷102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、外部装置100は、電源制御装置1から自動運転禁止信号が入力された時点で退避走行を開始するように構成されてもよい。
また、電源制御装置1では、地絡200ではなく、第1負荷101または第2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102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閾値以下になることがある。
この場合、電源制御装置1では、継続的に第1電源10から第1負荷101および第2負荷102に電力が供給され、第2電源20から第2負荷102に電力が供給される。このため、制御部3は、第1系統110または第2系統120に地絡200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閾値を超えるまで回復すれば、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、制御部3は、図2に示した通常動作に復帰させるため、第3接続装置43をオフし、第1接続装置41を再度オンする。
なお、仮判定をハード回路で行う場合、制御部3はハード回路とCPUで構成される。ハード回路が出力する地絡検出信号をCPUが受け、CPUが第1接続装置41のオフ、第3接続装置43のオンを引き継ぐ。その後CPUは前述した本判定を行う。
[4.第1のFOP中の第1動作例]
次に、図6~図8を参照し、電源制御装置1の第1のFOP中の第1動作例について説明する。車両では、第2系統120に地絡200が発生した際に行われる第1のFOP中に、第1電源10に失陥が発生する場合がある。
次に、図6~図8を参照し、電源制御装置1の第1のFOP中の第1動作例について説明する。車両では、第2系統120に地絡200が発生した際に行われる第1のFOP中に、第1電源10に失陥が発生する場合がある。
制御部3は、外部装置100から発電機12の異常を示す通知を受信すると、第1電源10が失陥したことを検出する。これにより、制御部3は、第1電源10の失陥を確実に検出できる。外部装置100は、第1電源10に失陥が発生すると、第1電源10から第2負荷102へ電力が供給されなくなるので、第1のFOPを継続することができなくなる。
そこで、図6に示すように、制御部3は、第1のFOP中に第1電源10の失陥201を検出した場合は、第2接続装置42をオフにしたまま、第1接続装置41をオンにし、第2電源20の電力によって第2のFOPを行わせる。
これにより、電源制御装置1は、第2電源20から第3接続装置43および第1接続装置41を介して第2負荷102に電力を供給できるので、第1電源10に失陥が発生しても、外部装置100に第2のFOPを継続させて車両を退避走行させることができる。
その後、制御部3は、第1電圧センサ51の検出結果を監視し、第2のFOPを行わせた結果、第1系統110の電圧が第2負荷102の動作可能電圧まで回復すれば、第1接続装置41のオンを維持させる。
これは、図6に示すように、第2系統120の地絡200が第2接続装置42と第2負荷102の間で発生したことを意味する。そのため、第2接続装置42をオフすれば、第2系統120の地絡点を第2電源20から切り離すことができ、第2電源20の電力を第1系統110に供給することができる。これにより、電源制御装置1は、第1のFOP中に、第1電源10に失陥が発生しても、第2のFOPを安全に継続させることができる。
また、車両では、第2のFOP中に、第1系統110で断線または地絡200が発生するおそれがある。図7に示すように、第1系統110で断線202が発生する場合、第1電圧センサ51に電圧が印加されなくなる。第1系統110で地絡200が発生する場合も同様である。
そこで、図8に示すように、制御部3は、第2のFOPを行わせた結果、第1系統110の電圧が第2負荷102の動作可能電圧まで回復しなければ、第1系統110に断線202または地絡が発生したと判定し、第1接続装置41をオフにする。これにより、電源制御装置1は、第1系統110に断線202または地絡が発生した場合に、第2のFOPを中止させ、車両を停車させることができる。
また、制御部3は、第2のFOPを行わせた結果、第1系統110の電圧が第2負荷102の動作可能電圧まで回復しなければ、第1系統110および第2系統120が共に失陥していることを通知装置111によって通知させる。これにより、電源制御装置1は、車両が停車した原因が電源失陥であることを車両の運転者に認識させることができる。
[5.制御部が実行する処理]
次に、図9を参照して、第1実施形態に係る電源制御装置の制御部が実行する処理の一例について説明する。図9は、第1実施形態に係る電源制御装置の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。
次に、図9を参照して、第1実施形態に係る電源制御装置の制御部が実行する処理の一例について説明する。図9は、第1実施形態に係る電源制御装置の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。
制御部3は、通常時動作中に、図9に示す処理を繰り返し実行する。前述したように、電源制御装置1は、通常時動作中は、第1接続装置41および第2接続装置42が導通状態になっており、第3接続装置43が遮断状態になっている。
図9に示すように、制御部3は、まず、第1電圧センサ51または第2電圧センサ52の検出電圧により第1系統110または第2系統120の地絡200を検知したか否かを仮判定する(ステップS101)。制御部3は、地絡200を検知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。なお、ハード回路で地絡を検出する場合、制御部3は、ハード回路が地絡検出信号を出力したことを検出すると地絡200を検知したと仮判定する。
また、制御部3は、地絡200を検知したと仮判定した場合(ステップS101,Yes)、第1接続装置41を遮断状態にし(ステップS102)、第3接続装置43を導通状態にする(ステップS103)。
そして、制御部3は、第1電圧センサ51および第2電圧センサ52の検出電圧に基づき、第1系統110の地絡200か否かを本判定する(ステップS104)。制御部3は、第1系統110の地絡200と本判定した場合(ステップS104,Yes)、処理を終了する。これにより、第2電源20によって第2負荷102に電力が供給されFOPが行われる。
また、制御部3は、第1系統110の地絡でないと本判定した場合(ステップS104,No)、第2系統120の地絡200か否かを本判定する(ステップS105)。制御部3は、第2系統120の地絡200でないと本判定した場合(ステップS105,No)、第1接続装置41を導通状態にし(ステップS106)、第3接続装置43を遮断状態にして(ステップS107)、処理を終了する。このように、制御部3は、第1系統110および第2系統120のどちらの系統も地絡200でないと本判定した場合、ステップS101の地絡検知は一過性の電圧低下であったと判断し、図2に示す通常時の状態に復帰させ、処理を終了する。
また、制御部3は、第2系統120の地絡200と本判定した場合(ステップS105,Yes)、第2接続装置42を遮断状態にする(ステップS108)。このとき、第1接続装置41および第2接続装置42が遮断状態になっており、第3接続装置43が導通状態になっている。これにより、制御部3は、第2電源20の放電を防止しつつ、第1電源10から第2負荷102に電力を供給して、第1のFOPを行わせることができる。
その後、制御部3は、第1電源10に失陥201が発生したか否かを判定する(ステップS109)。制御部3は、第1電源10に失陥201が発生していないと判定した場合(ステップS109,No)、処理を終了する。これにより、制御部3は、第1のFOPを継続させることができる。
また、制御部3は、第1電源10に失陥201が発生していると判定した場合(ステップS109,Yes)、第1接続装置41を導通状態にする(ステップS110)。これにより、制御部3は、第2電源20から第1接続装置41を介して第2負荷102に電力を供給することによって、第2のFOPを行わせることができる。
その後、制御部3は、第1系統110の電圧が回復したか否かを判定する(ステップS111)。制御部3は、第1系統110の電圧が回復したと判定した場合(ステップS111,Yes)、処理を終了する。これにより、制御部3は、第2のFOPを継続させることができる。
また、制御部3は、第1系統110の電圧が回復していないと判定した場合(ステップS111,No)、第1接続装置41を遮断状態にする(ステップS112)。その後、第1系統110および第2系統120の失陥を通知し(ステップS113)、処理を終了する。これにより、制御部3は、第2のFOPを中止させて、第1系統110および第2系統120に失陥が発生していることを車両の運転者に認識させることができる。
[6.制御部が実行する処理の変形例]
次に、図10~図12を参照して、第1実施形態に係る電源制御装置の制御部が実行する処理の変形例について説明する。図10~図12は、第1実施形態に係る電源制御装置の制御部3が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
次に、図10~図12を参照して、第1実施形態に係る電源制御装置の制御部が実行する処理の変形例について説明する。図10~図12は、第1実施形態に係る電源制御装置の制御部3が実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
制御部3は、通常時動作中に、図10~図12に示す処理を繰り返し実行する。前述したように、電源制御装置1は、通常時動作中は、第1接続装置41および第2接続装置42が導通状態になっており、第3接続装置43が遮断状態になっている。
図10に示すように、制御部3は、まず、第1電圧センサ51または第2電圧センサ52の検出電圧により第1系統110または第2系統120の地絡200を検知したか否かを仮判定する(ステップS201)。制御部3は、地絡200を検知しないと判定した場合(ステップS201,No)、処理を終了する。その後、制御部3は、再度ステップS201から処理を開始する。なお、ハード回路で地絡を検出する場合、制御部3は、ハード回路が地絡検出信号を出力したことを検出すると地絡200を検知したと仮判定する。
また、制御部3は、地絡200を検知したと仮判定した場合(ステップS201,Yes)、第1接続装置41を遮断状態にする(ステップS202)。そして、制御部3は、第3接続装置43を導通状態にする(ステップS203)。
続いて、制御部3は、第1電圧センサ51および第2電圧センサ52の検出電圧に基づき、第1系統110の地絡200か否かを本判定する(ステップS204)。制御部3は、第1系統110の地絡200と本判定した場合(ステップS204,Yes)、処理を終了する。これにより、第2電源20によってFOPが行われる。
また、制御部3は、第1系統110の地絡でないと本判定した場合(ステップS204,No)、処理を図11に示すステップS205へ移す。ステップS205において、制御部3は、第2系統120の地絡200か否かを本判定する。
制御部3は、第2系統120の地絡200でないと本判定した場合(ステップS205,No)、第1接続装置41を導通状態にする(ステップS206)。そして、制御部3は、第3接続装置43を遮断状態にする(ステップS207)。その後、制御部3は、処理を終了する。このように、制御部3は、第1系統110および第2系統120のどちらの系統も地絡200でないと本判定した場合、図2に示す通常時の状態に復帰させ、処理を終了する。
また、制御部3は、第2系統120の地絡200と本判定した場合(ステップS205,Yes)、第2接続装置42を遮断状態にする(ステップS208)。そして、制御部3は、第2系統120の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したか否かを判定する(ステップS209)。
ここで、制御部3は、第2フェイルセーフ制御許可フラグを備える。第2フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されている状態は、第2のFOPを行うことが許可されている状態である。第2フェイルセーフ制御許可フラグが「0」に設定されている状態は、第2のFOPを行うことが許可されていない状態である。
制御部3は、第2系統120の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したと判定した場合(ステップS209,Yes)、第2接続装置42の第2系統負荷側が地絡200と判定する。すなわち、第2系統120における第2接続装置42と第2系統負荷との間で地絡200が発生したと判断する。そして、制御部3は、第2フェイルセーフ制御許可フラグを「1」に設定する(ステップS210)。つまり、制御部3は、第2のFOPを許可する。その後、制御部3は、処理を図12に示すステップS213へ移す。
また、制御部3は、第2系統120の電圧が地絡閾値を超えるまで回復しないと判定した場合(ステップS209,No)、第2接続装置42の第2電源20側が地絡200と判定する。すなわち、第2系統120における第2接続装置42と第2電源20との間で地絡200が発生したと判断する。そして、制御部3は、第3接続装置43を遮断状態にする(ステップS211)。その後、制御部3は、第2フェイルセーフ制御許可フラグを「0」に設定する(ステップS212)。つまり、制御部3は、第2のFOPを禁止する。
このように、制御部3は、第2系統120の地絡200を検出すると、第2接続装置42を遮断状態にして第2系統120の電圧が回復すれば、第2接続装置42の第2系統負荷側が地絡200と判定し、第2系統120の電圧が回復しなければ第2接続装置42の第2電源20側が地絡200と判定する。これにより、制御部3は、第2系統120における地絡200の発生箇所を正確に特定できる。
また、制御部3は、第2系統120の地絡200を検出すると、地絡が第2接続装置42と第2電源20との間で発生していた場合は、第1接続装置41と第3接続装置43とを遮断状態にして第2のFOPを禁止する。これにより、制御部3は、第2電源20の放電を防止できる。したがって、制御部3は、後に第2系統120の地絡200が解消した場合に、第2電源20の電力を確保できる。その後、制御部3は、処理を図12に示すステップS213へ移す。
ステップS213において、制御部3は、第1電源10に失陥201が発生したか否かを判定する。制御部3は、第1電源10に失陥201が発生していないと判定した場合(ステップS213,No)、処理を終了する。これにより、制御部3は、第1のFOPを継続させることができる。
また、制御部3は、第1電源10に失陥201が発生していると判定した場合(ステップS213,Yes)、第2フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されているか否かを判定する(ステップS214)。制御部3は、フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されていないと判定した場合(ステップS214,No)、処理をステップS218へ移す。
制御部3は、フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されていると判定した場合(ステップS214,Yes)、第1接続装置41を導通状態にする(ステップS215)。これにより、制御部3は、第2電源20から第1接続装置41を介して第2負荷102に電力を供給することによって、第2のFOPを行わせることができる。
このように、制御部3は、第2系統120の地絡200を検出すると、地絡200が第2接続装置42と第2系統負荷との間で発生していた場合に第2のFOPを行わせる。これにより、制御部3は、第2のFOPを確実に行わせることができる。
その後、制御部3は、第1系統110の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したか否かを判定する(ステップS216)。制御部3は、第1系統110の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したと判定した場合(ステップS216,Yes)、処理を終了する。これにより、制御部3は、第2のFOPを継続させることができる。
また、制御部3は、第1系統110の電圧が地絡閾値を超えるまで回復していないと判定した場合(ステップS216,No)、第1接続装置41を遮断状態にする(ステップS217)。その後、制御部3は、第2接続装置42の第2電源20で地絡200が発生しており、かつ第1電源10でも失陥201が発生しているため、第1系統110および第2系統120の失陥を通知する(ステップS218)。そして、制御部3は、処理を終了する。これにより、制御部3は、第2のFOPを中止させて、第1系統110および第2系統120に失陥が発生していることを車両の運転者に認識させることができる。
[7.第2実施形態に係る電源制御装置の構成]
次に、図13を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの構成について説明する。図13は、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの構成例を示す説明図である。
次に、図13を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの構成について説明する。図13は、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの構成例を示す説明図である。
電源制御装置1Aは、複数の第2系統負荷に接続される。図13に示す例では、第2負荷102、第3負荷103、および第4負荷104は、第2電源20から第2系統120を介して電力が供給される第2系統負荷の一例である。
第2系統120と系統間ライン130との接続点Pと複数の第2系統負荷との間には、それぞれ第2接続装置が設けられる。図13に示す例では、接続点Pと第2負荷102との間には、第2接続装置である第1負荷スイッチSW1が設けられる。接続点Pと第3負荷103との間には、第2接続装置である第2負荷スイッチSW2が設けられる。接続点Pと第4負荷104との間には、第2接続装置である第3負荷スイッチSW3が設けられる。
第1~第3負荷スイッチSW1~SW3は、制御部3Aによって導通状態と遮断状態とが切り替えられる。第1負荷スイッチSW1は、導通状態になると、接続点Pと第2負荷102とを電気的に接続する。第1負荷スイッチSW1は、遮断状態になると、接続点Pと第2負荷102との電気的接続を切断する。
第2負荷スイッチSW2は、導通状態になると、接続点Pと第3負荷103とを電気的に接続する。第2負荷スイッチSW2は、遮断状態になると、接続点Pと第3負荷103との電気的接続を切断する。第3負荷スイッチSW3は、導通状態になると、接続点Pと第4負荷104とを電気的に接続する。第3負荷スイッチSW3は、遮断状態になると、接続点Pと第3負荷103との電気的接続を切断する。
また、電源制御装置1Aは、複数の第1系統負荷に接続される。図13に示す例では、第1負荷101、第2負荷102、および第3負荷103は、第1電源10から第1系統110を介して電力が供給される第1系統負荷の一例である。
第1系統110と複数の第1系統負荷との間には、第4接続装置が設けられる。図13に示す例では、第1系統110と第2負荷102との間には、第4接続装置である第4負荷スイッチSW4が設けられる。第1系統110と第3負荷103との間には、第4接続装置である第5負荷スイッチSW5が設けられる。
第4負荷スイッチSW4および第5負荷スイッチSW5は、制御部3Aによって導通状態と遮断状態とが切り替えられる。第4負荷スイッチSW4は、導通状態になると、第1系統110と第2負荷102とを電気的に接続する。第4負荷スイッチSW4は、遮断状態になると、第1系統110と第2負荷102との電気的接続を切断する。
第5負荷スイッチSW5は、導通状態になると、第1系統110と第3負荷103とを電気的に接続する。第5負荷スイッチSW5は、遮断状態になると、第1系統110と第3負荷103との電気的接続を切断する。
図13に示すように、制御部3Aは、通常時動作中に、第1接続装置41、第1~第5負荷スイッチSW1~SW5を導通状態にする。制御部3Aは、通常時動作中に、第3接続装置43を遮断状態にする。こうして、電源制御装置1Aは、第1系統110および第2系統120を介して、第1電源10の電力を第1~第5負荷101~105に供給する。
[8.制御部が実行する処理]
次に、図10および図14~図18を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する処理の一例について説明する。図14~図17は、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する処理の一例を示すフローチャートである。図18は、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
次に、図10および図14~図18を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する処理の一例について説明する。図14~図17は、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する処理の一例を示すフローチャートである。図18は、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する処理の変形例を示すフローチャートである。
第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aは、通常時動作中に、図10に示すステップS201~S204の処理を実行した後、図14~図17に示すステップS305~S321の処理を実行する。電源制御装置1は、通常時動作中は、第1接続装置41、および第1~第5負荷スイッチSW1~SW5が導通状態になっており、第3接続装置43が遮断状態になっている。
図10に示すように、制御部3Aは、まず、第1電圧センサ51または第2電圧センサ52の検出電圧により第1系統110または第2系統120の地絡200を検知したか否かを仮判定する(ステップS201)。制御部3Aは、地絡200を検知しないと判定した場合(ステップS201,No)、処理を終了する。その後、制御部3Aは、再度ステップS201から処理を開始する。なお、ハード回路で地絡を検出する場合、制御部3Aは、ハード回路が地絡検出信号を出力したことを検出すると地絡200を検知したと仮判定する。
また、制御部3Aは、地絡200を検知したと仮判定した場合(ステップS201,Yes)、第1接続装置41を遮断状態にする(ステップS202)。そして、制御部3Aは、第3接続装置43を導通状態にする(ステップS203)。
続いて、制御部3Aは、第1電圧センサ51および第2電圧センサ52の検出電圧に基づき、第1系統110の地絡200か否かを本判定する(ステップS204)。制御部3Aは、第1系統110の地絡200と本判定した場合(ステップS204,Yes)、処理を終了する。これにより、第2電源20によってFOPが行われる。
また、制御部3Aは、第1系統110の地絡でないと本判定した場合(ステップS204,No)、処理を図14に示すステップS305へ移す。ステップS305において、制御部3Aは、第2系統120の地絡200か否かを本判定する。
制御部3Aは、第2系統120の地絡200でないと本判定した場合(ステップS305,No)、第1接続装置41を導通状態にする(ステップS306)。そして、制御部3Aは、第3接続装置43を遮断状態にする(ステップS307)。その後、制御部3Aは、処理を終了する。このように、制御部3Aは、第1系統110および第2系統120のどちらの系統も地絡200でないと本判定した場合、図13に示す通常時動作中の状態に復帰させ、処理を終了する。
また、制御部3Aは、第2系統120の地絡200と本判定した場合(ステップS305,Yes)、第2接続装置である第1~第3負荷スイッチSW1~SW3を遮断状態にする(ステップS308)。そして、制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したか否かを判定する(ステップS309)。
制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したと判定した場合(ステップS309,Yes)、第2接続装置である第1~第3負荷スイッチSW1~SW3のいずれかの第2系統負荷側が地絡200と判定する。
そして、制御部3Aは、第2フェイルセーフ制御許可フラグを「1」に設定する(ステップS310)。つまり、制御部3Aは、第2のFOPを許可する。続いて、制御部3Aは、第1接続装置41を導通状態にする(ステップS311)。そして、地絡箇所特定処理を実行する(ステップS312)。地絡箇所特定処理の具体例については、図16を参照して後述する。その後、制御部3Aは、処理を図15に示すステップS315へ移す。
また、制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値を超えるまで回復しないと判定した場合(ステップS309,No)、第2接続装置である第1~第3負荷スイッチSW1~SW3の第2電源20側が地絡200と判定する。
そして、制御部3Aは、第3接続装置43を遮断状態にする(ステップS313)。その後、制御部3Aは、第2フェイルセーフ制御許可フラグを「0」に設定する(ステップS314)。つまり、制御部3Aは、第2のFOPを禁止する。その後、制御部3Aは、処理を図15に示すステップS315へ移す。
ステップS315において、制御部3Aは、第1電源10に失陥201が発生したか否かを判定する。制御部3Aは、第1電源10に失陥201が発生していないと判定した場合(ステップS315,No)、処理を終了する。これにより、制御部3Aは、第1のFOPを継続させることができる。
また、制御部3Aは、第1電源10に失陥201が発生していると判定した場合(ステップS315,Yes)、第2フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されているか否かを判定する(ステップS316)。制御部3Aは、フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されていないと判定した場合(ステップS316,No)、処理をステップS320へ移す。
制御部3Aは、フェイルセーフ制御許可フラグが「1」に設定されていると判定した場合(ステップS316,Yes)、第1接続装置41を導通状態にする(ステップS317)。これにより、制御部3Aは、第2電源20から第1接続装置41を介して第2負荷102および第3負荷103に電力を供給することによって、第2のFOPを行わせることができる。
このように、制御部3は、第2系統120の地絡200を検出すると、地絡200が第2接続装置である第1~第3負荷スイッチSW1~SW3のいずれかと第2系統負荷との間で発生していた場合に、第2のFOPを行わせる。これにより、制御部3は、第2のFOPを確実に行わせることができる。
その後、制御部3Aは、第1系統110の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したか否かを判定する(ステップS318)。制御部3Aは、第1系統110の電圧が地絡閾値を超えるまで回復したと判定した場合(ステップS318,Yes)、第2接続装置の遮断制御処理を実行する(ステップS321)。
ここでの第2接続装置は、第1~第3負荷スイッチSW1~SW3である。第2接続装置の遮断制御処理の具体例については、図17および図18を参照して後述する。その後、制御部3Aは、処理を終了する。
また、制御部3Aは、第1系統110の電圧が地絡閾値を超えるまで回復していないと判定した場合(ステップS318,No)、第1接続装置41を遮断状態にする(ステップS319)。
制御部3Aが、ステップS319の処理を行うということは、第1電源10が失陥しており(ステップS315,Yes)、かつ第1系統110で地絡が発生している(ステップS318,No)ことを意味するため、第1電源10および第2電源20のどちらもFOPに利用できない。また、制御部3Aが、ステップS316でNoと判定することは、第1電源10が失陥しており(ステップS315,Yes)、かつ第2系統120において第2接続装置と第2電源20の間で地絡が発生している(ステップS316,No)ことを意味するため、この場合も第1電源10および第2電源20のどちらもFOPに利用できない。
そのため、制御部3Aは、第1系統110および第2系統120の失陥を通知する(ステップS320)。そして、制御部3Aは、処理を終了する。これにより、制御部3Aは、第2のFOPを中止させて、第1系統110および第2系統120に失陥が発生していることを車両の運転者に認識させることができる。
[9.地絡箇所特定処理]
次に、図16を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する地絡箇所特定処理(ステップS312)の一例について説明する。
次に、図16を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する地絡箇所特定処理(ステップS312)の一例について説明する。
図16に示すように、制御部3Aは、絡箇所特定処理を開始すると、まず、第2接続装置である第1負荷スイッチSW1を導通状態にする(ステップS401)。続いて、制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下したか否を判定する(ステップS402)。制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下しないと判定した場合(ステップS402,No)、処理をステップS405へ移す。
制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下したと判定した場合(ステップS402,Yes)、第1負荷スイッチSW1を遮断状態にする(ステップS403)。そして、制御部3Aは、第1負荷スイッチSW1の第2系統負荷側、つまり第2負荷102側が地絡200であると特定する(ステップS404)。
その後、制御部3Aは、第2接続装置である第2負荷スイッチSW2を導通状態にする(ステップS405)。続いて、制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下したか否を判定する(ステップS406)。制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下しないと判定した場合(ステップS406,No)、処理をステップS409へ移す。
制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下したと判定した場合(ステップS406,Yes)、第2負荷スイッチSW2を遮断状態にする(ステップS407)。そして、制御部3Aは、第2負荷スイッチSW2の第2系統負荷側、つまり第3負荷103側が地絡200であると特定する(ステップS408)。
その後、制御部3Aは、第2接続装置である第3負荷スイッチSW3を導通状態にする(ステップS409)。続いて、制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下したか否を判定する(ステップS410)。制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下しないと判定した場合(ステップS410,No)、処理を終了する。
制御部3Aは、第2系統120の電圧が地絡閾値以下まで低下したと判定した場合(ステップS410,Yes)、第3負荷スイッチSW3を遮断状態にする(ステップS411)。そして、制御部3Aは、第3負荷スイッチSW3の第2系統負荷側、つまり第4負荷104側が地絡200であると特定する(ステップS412)。その後、制御部3Aは、地絡箇所特定処理を終了する。
このように、制御部3Aは、第1のFOPを行わせる場合、第2系統120の地絡200が一の第2接続装置と一の第2系統負荷との間で発生していた場合、一の第2接続装置を遮断状態にし、第1接続装置41と他の第2接続装置とを導通状態にする。
例えば、制御部3Aは、第1負荷スイッチSW1と第2負荷102との間で地絡200が発生していれば、第1負荷スイッチSW1を遮断状態にする。そして、制御部3Aは、第1接続装置41と第2負荷スイッチSW2および第3負荷スイッチSW3とを導通状態にする。
この場合、制御部3Aは、利用不可能な第2負荷102を利用させず、使用可能な第2系統負荷である第3負荷103および第4負荷104を利用させることによって、第1のFOPの制御を向上させることができる。
また、制御部3Aは、第2系統120が地絡200と判定すると一の第2接続装置を導通状態にし、他の第2接続装置を遮断状態にする処理を各第2接続装置毎に繰り返す。そして、制御部3Aは、一の第2接続装置を導通状態にしたときに第2系統120の電圧が低下すれば、導通状態にした第2接続装置の負荷側が地絡200と判定する。
また、制御部3Aは、全ての第2接続装置を遮断状態にしても第2系統120の電圧が回復しなければ第2接続装置の電源側が地絡200と判定する。これにより、制御部3Aは、第2系統120における地絡200の発生箇所を正確に特定できる。
[10.第2接続装置の遮断制御処理]
次に、図17を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する第2接続装置の遮断制御処理(ステップS321)の一例について説明する。
次に、図17を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する第2接続装置の遮断制御処理(ステップS321)の一例について説明する。
図17に示すように、制御部3Aは、第2接続装置の遮断制御処理を開始すると、導通状態にある第2接続装置を遮断状態にする(ステップS501)。具体的には、制御部3Aは、第2接続装置である第1~第3負荷スイッチSW1~SW3のうち、図16に示す地絡箇所特定処理において導通状態にされた後、遮断状態にされなかった第2接続装置を遮断状態にする。その後、制御部3Aは、処理を終了する。
このように、制御部3Aは、第2のFOPを行わせる場合、負荷側で地絡200が発生していない第2接続装置を遮断状態にする。これにより、制御部3Aは、第2接続装置を遮断状態にしない場合に比べて、第2電源20の電力消費を抑えることができ、第2のFOPの実施可能時間を長くすることができる。
[11.第2接続装置の遮断制御処理の変形例]
次に、図18を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する第2接続装置の遮断制御処理(ステップS321)の変形例について説明する。
次に、図18を参照して、第2実施形態に係る電源制御装置1Aの制御部3Aが実行する第2接続装置の遮断制御処理(ステップS321)の変形例について説明する。
図18に示すように、制御部3Aは、第2接続装置の変形例に係る遮断制御処理を開始すると、第2電源20のSOCが60%以上であるか否かを判定する(ステップS601)。例えば、制御部3Aは、第2電源20の計測装置にLiB21の電圧計測を指示する。
制御部3Aは、計測装置からLiB21の電圧情報を取得する。制御部3Aは、取得した電圧情報からLiB21のSOCを検出する。そして、検出したLiB21を第2電源20のSOCとして、第2電源20のSOCが60%以上であるか否かを判定する。
制御部3Aは、第2電源20のSOCが60%以上であると判定した場合(ステップS601,Yes)、処理を終了する。すなわち、制御部3Aは、ステップS312の地絡箇所特定処理で地絡が生じていない第2接続装置を導通しているため、その状態のまま第2のFOPを継続する。また、制御部3Aは、第2電源20のSOCが60%以上でない(ステップS610,No)、つまり、第2電源20のSOCが60%未満であると判定した場合、優先度の低い第2接続装置を遮断状態にする(ステップS602)。
優先度の低い第2接続装置は、優先度の低い第2系統負荷に接続される第2接続装置である。優先度の低い第2系統負荷は、自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼさない第2系統負荷である。自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼさない第2系統負荷は、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である。
優先度の高い第2接続装置は、優先度の高い第2系統負荷に接続される第2接続装置である。優先度の高い第2系統負荷は、自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼす第2系統負荷である。自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼす第2系統負荷は、例えば、ステアリングモータ、電動ブレーキ装置、各種センサ、および車載カメラ等である。
なお、制御部3Aは、第2のFOPを行わせる場合、第2電源20の充電量が低いほど、優先度が低い第2系統負荷に対応する導通状態の第2接続装置を遮断状態にすることもできる。これにより、制御部3Aは、第2のFOPの精度を高めつつ、第2のFOPの実施可能時間を長くすることができる。
その後、制御部3Aは、第4接続装置である第4負荷スイッチSW4および第5負荷スイッチSWのうち、優先度の低い第4接続装置を遮断状態にする(ステップS603)。
優先度の低い第4接続装置は、優先度の低い第1系統負荷に接続される第4接続装置である。優先度の低い第1系統負荷は、自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼさない第1系統負荷である。自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼさない第1系統負荷は、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である。
優先度の高い第4接続装置は、優先度の高い第1系統負荷に接続される第4接続装置である。優先度の高い第1系統負荷は、自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼす第1系統負荷である。自動運転や車両の走行自体に影響を及ぼす第1系統負荷は、例えば、ステアリングモータ、電動ブレーキ装置、各種センサ、および車載カメラ等である。
なお、制御部3Aは、第2のFOPを行わせる場合、第2電源20の充電量が低いほど、優先度が低い第1系統負荷に対応する第4接続装置を遮断状態にすることもできる。これにより、制御部3Aは、第2のFOPの精度を高めつつ、第2のFOPの実施可能時間を長くすることができる。
このように、制御部3Aは、第2のFOPを行わせる場合、第2電源20の充電量が低いほど、優先度が低い負荷に対応する接続装置を遮断状態にする。これにより、制御部3Aは、第2のFOPの精度を高めつつ、第2のFOPの実施可能時間を長くすることができる。
[12.付記]
付記として、本発明の特徴を以下の通り示す。
(1)
第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる第1接続装置と、
前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる第2接続装置と、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、
前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる制御部と
を備える電源制御装置。
(2)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復すれば、前記第1接続装置の導通状態を維持させる
(1)に記載の電源制御装置。
(3)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復しなければ、前記第1接続装置を遮断状態にする
(1)または(2)に記載の電源制御装置。
(4)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復しなければ、前記第1系統および前記第2系統が共に失陥していることを通知させる
(3)に記載の電源制御装置。
(5)
前記第1電源は発電機を備え、
前記制御部は、
前記発電機の状態を監視する外部装置から前記発電機の異常を示す通知を受信すると、前記第1電源が失陥したことを検出する
(1)~(4)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(6)
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記地絡が前記第2接続装置と前記第2系統負荷との間で発生していた場合に前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる
(1)~(5)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(7)
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第2接続装置を遮断状態にして前記第2系統の電圧が回復すれば、前記第2接続装置の前記第2系統負荷側が地絡と判定し、前記第2系統の電圧が回復しなければ前記第2接続装置の前記第2電源側が地絡と判定する
(6)に記載の電源制御装置。
(8)
前記第2電源を前記第2系統に接続する第3接続装置を備え、
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記地絡が前記第2接続装置と前記第2電源との間で発生していた場合は、前記第1接続装置と前記第3接続装置とを遮断状態にして前記第2のフェイルセーフ制御を禁止する
(1)~(7)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(9)
前記第2系統負荷は、複数の第2系統負荷を含み、
前記第2接続装置は、
前記接続点と複数の前記第2系統負荷との間にそれぞれ設けられ、
前記制御部は、
前記第1のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2系統の地絡が一の前記第2接続装置と一の前記第2系統負荷との間で発生していた場合、前記一の第2接続装置を遮断状態にし、第1接続装置と他の前記第2接続装置とを導通状態にする
(1)~(8)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(10)
前記制御部は、
第2系統が地絡と判定すると一の前記第2接続装置を導通状態にし、他の前記第2接続装置を遮断状態にする処理を各前記第2接続装置毎に繰り返し、
一の前記第2接続装置を導通状態にしたときに前記第2系統の電圧が低下すれば、当該一の第2接続装置の第2系統負荷側が地絡と判定し、
全ての前記第2接続装置を遮断状態にしても前記第2系統の電圧が回復しなければ前記第2接続装置の第2電源側が地絡と判定する
(9)に記載の電源制御装置。
(11)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記他の第2接続装置を遮断状態にする
(9)または(10)に記載の電源制御装置。
(12)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い前記第2系統負荷に対応する前記他の第2接続装置を遮断状態にする
(9)~(11)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(13)
前記第1系統負荷は、複数の第1系統負荷を含み、
前記第1系統と複数の各第1系統負荷との間にはそれぞれ第4接続装置が設けられ、
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い前記第1系統負荷に対応する前記第4接続装置を遮断状態にする
(9)~(12)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(14)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い負荷に対応する接続装置を遮断状態にする
(9)~(13)に記載の電源制御装置。
(15)
第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる第1接続装置と、
前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる第2接続装置と
を備える電源制御装置の制御部が、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、
前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる
電源制御方法。
付記として、本発明の特徴を以下の通り示す。
(1)
第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる第1接続装置と、
前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる第2接続装置と、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、
前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる制御部と
を備える電源制御装置。
(2)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復すれば、前記第1接続装置の導通状態を維持させる
(1)に記載の電源制御装置。
(3)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復しなければ、前記第1接続装置を遮断状態にする
(1)または(2)に記載の電源制御装置。
(4)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復しなければ、前記第1系統および前記第2系統が共に失陥していることを通知させる
(3)に記載の電源制御装置。
(5)
前記第1電源は発電機を備え、
前記制御部は、
前記発電機の状態を監視する外部装置から前記発電機の異常を示す通知を受信すると、前記第1電源が失陥したことを検出する
(1)~(4)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(6)
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記地絡が前記第2接続装置と前記第2系統負荷との間で発生していた場合に前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる
(1)~(5)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(7)
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第2接続装置を遮断状態にして前記第2系統の電圧が回復すれば、前記第2接続装置の前記第2系統負荷側が地絡と判定し、前記第2系統の電圧が回復しなければ前記第2接続装置の前記第2電源側が地絡と判定する
(6)に記載の電源制御装置。
(8)
前記第2電源を前記第2系統に接続する第3接続装置を備え、
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記地絡が前記第2接続装置と前記第2電源との間で発生していた場合は、前記第1接続装置と前記第3接続装置とを遮断状態にして前記第2のフェイルセーフ制御を禁止する
(1)~(7)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(9)
前記第2系統負荷は、複数の第2系統負荷を含み、
前記第2接続装置は、
前記接続点と複数の前記第2系統負荷との間にそれぞれ設けられ、
前記制御部は、
前記第1のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2系統の地絡が一の前記第2接続装置と一の前記第2系統負荷との間で発生していた場合、前記一の第2接続装置を遮断状態にし、第1接続装置と他の前記第2接続装置とを導通状態にする
(1)~(8)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(10)
前記制御部は、
第2系統が地絡と判定すると一の前記第2接続装置を導通状態にし、他の前記第2接続装置を遮断状態にする処理を各前記第2接続装置毎に繰り返し、
一の前記第2接続装置を導通状態にしたときに前記第2系統の電圧が低下すれば、当該一の第2接続装置の第2系統負荷側が地絡と判定し、
全ての前記第2接続装置を遮断状態にしても前記第2系統の電圧が回復しなければ前記第2接続装置の第2電源側が地絡と判定する
(9)に記載の電源制御装置。
(11)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記他の第2接続装置を遮断状態にする
(9)または(10)に記載の電源制御装置。
(12)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い前記第2系統負荷に対応する前記他の第2接続装置を遮断状態にする
(9)~(11)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(13)
前記第1系統負荷は、複数の第1系統負荷を含み、
前記第1系統と複数の各第1系統負荷との間にはそれぞれ第4接続装置が設けられ、
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い前記第1系統負荷に対応する前記第4接続装置を遮断状態にする
(9)~(12)のいずれか一つに記載の電源制御装置。
(14)
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い負荷に対応する接続装置を遮断状態にする
(9)~(13)に記載の電源制御装置。
(15)
第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる第1接続装置と、
前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる第2接続装置と
を備える電源制御装置の制御部が、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、
前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる
電源制御方法。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 電源制御装置
10 第1電源
11 PbB
12 発電機
20 第2電源
21 LiB
3 制御部
41 第1接続装置
42 第2接続装置
43 第3接続装置
51 第1電圧センサ
52 第2電圧センサ
100 外部装置
101 第1負荷
102 第2負荷
103 第3負荷
104 第4負荷
110 第1系統
111 通知装置
120 第2系統
130 系統間ライン
P 接続点
SW1 第1負荷スイッチ
SW2 第2負荷スイッチ
SW3 第3負荷スイッチ
SW4 第4負荷スイッチ
SW5 第5負荷スイッチ
10 第1電源
11 PbB
12 発電機
20 第2電源
21 LiB
3 制御部
41 第1接続装置
42 第2接続装置
43 第3接続装置
51 第1電圧センサ
52 第2電圧センサ
100 外部装置
101 第1負荷
102 第2負荷
103 第3負荷
104 第4負荷
110 第1系統
111 通知装置
120 第2系統
130 系統間ライン
P 接続点
SW1 第1負荷スイッチ
SW2 第2負荷スイッチ
SW3 第3負荷スイッチ
SW4 第4負荷スイッチ
SW5 第5負荷スイッチ
Claims (15)
- 第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる第1接続装置と、
前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる第2接続装置と、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、
前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる制御部と
を備える電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復すれば、前記第1接続装置の導通状態を維持させる
請求項1に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復しなければ、前記第1接続装置を遮断状態にする
請求項1に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせた結果、前記第1系統の電圧が回復しなければ、前記第1系統および前記第2系統が共に失陥していることを通知させる
請求項3に記載の電源制御装置。 - 前記第1電源は発電機を備え、
前記制御部は、
前記発電機の状態を監視する外部装置から前記発電機の異常を示す通知を受信すると、前記第1電源が失陥したことを検出する
請求項1に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記地絡が前記第2接続装置と前記第2系統負荷との間で発生していた場合に前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる
請求項1に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第2接続装置を遮断状態にして前記第2系統の電圧が回復すれば、前記第2接続装置の前記第2系統負荷側が地絡と判定し、前記第2系統の電圧が回復しなければ前記第2接続装置の前記第2電源側が地絡と判定する
請求項6に記載の電源制御装置。 - 前記第2電源を前記第2系統に接続する第3接続装置を備え、
前記制御部は、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記地絡が前記第2接続装置と前記第2電源との間で発生していた場合は、前記第1接続装置と前記第3接続装置とを遮断状態にして前記第2のフェイルセーフ制御を禁止する
請求項1に記載の電源制御装置。 - 前記第2系統負荷は、複数の第2系統負荷を含み、
前記第2接続装置は、
前記接続点と複数の前記第2系統負荷との間にそれぞれ設けられ、
前記制御部は、
前記第1のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2系統の地絡が一の前記第2接続装置と一の前記第2系統負荷との間で発生していた場合、前記一の第2接続装置を遮断状態にし、第1接続装置と他の前記第2接続装置とを導通状態にする
請求項1に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
第2系統が地絡と判定すると一の前記第2接続装置を導通状態にし、他の前記第2接続装置を遮断状態にする処理を各前記第2接続装置毎に繰り返し、
一の前記第2接続装置を導通状態にしたときに前記第2系統の電圧が低下すれば、当該一の第2接続装置の第2系統負荷側が地絡と判定し、
全ての前記第2接続装置を遮断状態にしても前記第2系統の電圧が回復しなければ前記第2接続装置の第2電源側が地絡と判定する
請求項9に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記他の第2接続装置を遮断状態にする
請求項9に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い前記第2系統負荷に対応する前記他の第2接続装置を遮断状態にする
請求項9に記載の電源制御装置。 - 前記第1系統負荷は、複数の第1系統負荷を含み、
前記第1系統と複数の各第1系統負荷との間にはそれぞれ第4接続装置が設けられ、
前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い前記第1系統負荷に対応する前記第4接続装置を遮断状態にする
請求項9に記載の電源制御装置。 - 前記制御部は、
前記第2のフェイルセーフ制御を行わせる場合、前記第2電源の充電量が低いほど、優先度が低い負荷に対応する接続装置を遮断状態にする
請求項9に記載の電源制御装置。 - 第1電源の電力を第1系統負荷に供給する第1系統と第2電源の電力を第2系統負荷に供給する第2系統とを接続する系統間ラインに設けられる第1接続装置と、
前記第2系統と前記系統間ラインとの接続点と前記第2系統負荷との間に設けられる第2接続装置と
を備える電源制御装置の制御部が、
前記第2系統の地絡を検出すると、前記第1接続装置と前記第2接続装置とを遮断状態にし、前記第1電源の電力によって第1のフェイルセーフ制御を行わせ、
前記第1のフェイルセーフ制御中に前記第1電源の失陥を検出した場合は、前記第2接続装置を遮断状態にしたまま前記第1接続装置を導通状態にし、前記第2電源の電力によって第2のフェイルセーフ制御を行わせる
電源制御方法。
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