JP4934628B2 - 二重系電源装置 - Google Patents

二重系電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4934628B2
JP4934628B2 JP2008101636A JP2008101636A JP4934628B2 JP 4934628 B2 JP4934628 B2 JP 4934628B2 JP 2008101636 A JP2008101636 A JP 2008101636A JP 2008101636 A JP2008101636 A JP 2008101636A JP 4934628 B2 JP4934628 B2 JP 4934628B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
power supply
semiconductor switch
voltage
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008101636A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009254187A (ja
JP2009254187A5 (ja
Inventor
祐一 倉持
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to JP2008101636A priority Critical patent/JP4934628B2/ja
Publication of JP2009254187A publication Critical patent/JP2009254187A/ja
Publication of JP2009254187A5 publication Critical patent/JP2009254187A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4934628B2 publication Critical patent/JP4934628B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、二重系の電源供給装置に関する。
近年、例えば、自動車のブレーキやトランスミッションのシフト機構など、従来、油圧や機械的に作動していたデバイスが電動化されてきている。これにより、電装装置の優秀な制御性から車両の安全性、運動性が向上されている。
しかしながら、これらの電装装置はその動力源が電気エネルギーであり、動力源である電源が故障したり、その電源に並列に接続されている負荷が短絡故障した場合など、系の電源が失陥すると電装装置の機能も失陥してしまっていた。
このような故障による電装装置機能失陥を回避するため、特許文献1には、電源を2重系にし、適宜切り替えて電源を維持する装置が記載されている。
特開2000−312444号公報
しかしながら、上記従来技術においては、電源切替回路が正常に動作可能か否かの判断はなされておらず、2重系の電源系統のうち、故障が発生した電源系統から他の電源系統へ電源供給を切り替えようとした際、その切替回路が確実に動作するという保証は無い。
このため、いざ電源を切り替える必要が生じたとき、電源切替回路が動作せず、電源のバックアップ機能を達成することができない事態が生じる可能性がある。
本発明の目的は、二重系電源装置において、電源切替回路が正常に動作可能か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現することである。
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
本発明の二重系電源装置は、4つのP−MOS構造の半導体スイッチ互いに直列に接続されて形成され、サブ電源と負荷との間に接続される切替回路と、遮断機の開閉動作及び切替回路の各半導体スイッチのオンオフ動作を制御する制御手段と、切替回路の半導体スイッチのソース電圧をモニタし、制御手段にモニタ信号を出力するモニタ手段とを備え、制御手段は、遮断機を閉として、メイン電源から負荷への電力供給期間に、各半導体素子のオンオフ動作を行い、モニタ手段からのモニタ信号に基いて、各半導体スイッチの故障診断を行う。
二重系電源装置において、電源切替回路が正常に動作可能か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態である二重系電源装置の全体構成図である。図1において、1はメインバッテリ充電装置、2はメインバッテリである。5はサブバッテリ充電装置、6はサブバッテリである。
メインバッテリ1の電力は、遮断機3からメイン電源供給ライン4を介してインバータ及びモータ負荷17に供給される。また、サブバッテリ6の電力も、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10(第1の半導体スイッチ、第2の半導体スイッチ、第3の半導体スイッチ、第4の半導体スイッチ)、サブ電源供給ライン11を介して、インバータ及びモータ負荷17に供給される。
遮断機3、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10の動作は、マイコン16によって制御され、通常動作時は、遮断機3がオン状態で、スイッチ(SW1)〜スイッチ(SW4)10はオフとされており、サブ電源供給ライン11からインバータ及びモータ負荷17への給電は遮断されている。マイコン16は制御ライン20を介してスイッチ(SW1)7のゲートに接続されている。
同様に、マイコン16は、制御ライン19、18、26を介して、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10のゲートに接続されている。遮断機3は、マイコン16からI/F12を介してオンオフが制御される。
スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10は、P型MOS構造の電界効果トランジスタで、それぞれのゲートをLレベルに制御すると、S−D(ソース−ドレイン)間の通電が可能となる半導体スイッチである。
I/F13は、メイン電源供給ライン4の電圧をモニタするためのインターフェースであり、メインバッテリ2と遮断機3との間に接続され、マイコン16にアナログ信号を出力する。
いま、メイン電源供給ライン4に地絡、断線故障が発生した場合の動作について、図2を用いて説明する。
メイン電源供給ライン4に地絡、断線故障が発生すると、メイン電源供給ライン4の電圧が降下する(図2の時点t0)。
マイコン16は、内蔵のA/Dコンバータにより、メイン電源ライン4の電圧をモニタし、この電圧がある閾値Vth以下の状態が、閾値時間Tth以上続いた場合、遮断機3を遮断する(時点t1)。
地絡故障の際の閾値電圧Vthは、マイコン16やI/F12の最低動作電圧を下回らない範囲で設定する。
また、マイコン16には、メイン電源供給ライン4から、ダイオード21、コンデンサ22、レギュレータ23、ライン24を介して電源供給可能であり、かつ、サブ電源供給ライン11からレギュレータ23、ライン24を介しても電源供給される構成となっている。マイコン16に供給される電力は、コンデンサ22に蓄電され、メイン電源供給ライン4が失陥しても、マイコン16の動作を保持する事が可能となっている。
また、メイン電源供給ライン4に地絡故障などが発生した場合、コンデンサ22に蓄電された電荷が地絡故障個所に放電する恐れがあるが、これをダイオード21により防いでいる。
時刻t1にて遮断機3を遮断後、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10をONとし、サブ電源供給ライン11から負荷17に電源を供給する。
サブ電源6から、負荷17へ電力供給を切り替える際、必ず遮断機3が完全に遮断されてから、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10をオンとする必要がある。
遮断機3が完全に遮断されないうちに、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10をオンとすると、サブバッテリ6に蓄えられた電気エネルギーが、遮断機3を介して短絡故障個所に流れてしまい、不必要に電気エネルギーを消費してしまうからである。
また、スイッチ(SW1)7〜スイッチ(SW4)10をオンする際、ほぼ同時にオンさせることが好ましい。同時にONさせることが不可能な場合、スイッチ(SW2)8はスイッチ(SW1)7よりも早く、スイッチ(SW4)10はスイッチ(SW3)9よりも早くオンさせるタイミング(時点t2、t3)を設定することが重要である。
例えば、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8がオン状態において、スイッチ(SW3)9がスイッチ(SW4)10より早くオンした場合の不都合について述べる。
この場合、サブバッテリ6に蓄えられた電気エネルギーは、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9を介して、スイッチ(SW4)10がオンするまで、スイッチ(SW4)10の寄生ダイオードを経由し、インバータ及びモータ負荷17に供給されることになる。
寄生ダイオードとは、MOS半導体を製造する上で、チャネル周辺に寄生して生成されるダイオードである。ダイオードによる順方向電圧は、通常0.5V〜1V程度であり、この寄生ダイオードに負荷電流が流れると、スイッチ(SW4)10において、過熱し、更には破損に至る可能性がる。
また、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10がオン状態において、スイッチ(SW1)7がスイッチ(SW2)8より早くオンした場合の不都合について述べる。
この場合、サブバッテリ6蓄えられた電気エネルギーは、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10、スイッチ(SW1)7を介して、スイッチ(SW2)8がオンするまで、このスイッチ(SW2)8の寄生ダイオードを経由し、インバータ及びモータ負荷17に供給されることになる。この場合も、スイッチ(SW2)8において莫大な損失が発生して、過熱し、更には破損に至る可能性がある。
以上の様に、メイン電源ライン4の故障を検知し、サブ電源ライン11からの電力をインバータ及びモータ負荷17に供給し、バックアップする。
次に、メイン電源ライン4の正常動作時における、バックアップ電源供給ライン11の故障診断方法について図3、図4、図5を用いて述べる。
図3、図4に示すように、メイン電源ライン4の正常動作時、遮断機3がオン状態において、スイッチ(SW1)〜スイッチ(SW4)10を切替制御する。
(スイッチ(SW1)7の故障診断)
まず、スイッチ(SW1)7の故障診断について説明する。スイッチ(SW1)7〜スイッチ(SW4)10は、サブバッテリ6からレギュレータ23に向かって、ソース、ドレイン、ドレイン、ソース、ソース、ドレイン、ドレイン、ソースの順に接続されている。また、トランジスタ15のベースは、スイッチ(SW1)7のドレインとスイッチ(SW2)8のドレインに接続され、トランジスタ15のエミッタは接地されている。また、トランジスタ15のコレクタは、抵抗を介してレギュレータ23の出力ライン24に接続されるとともに、マイコン16に接続されている。
このため、スイッチ(SW1)7のソースには、バックアップ電源6の電圧が常時印加され、スイッチ(SW1)7のオフ動作が正常であれば、スイッチ(SW1)7のドレイン側に電圧は発生しない。スイッチ(SW1)7のドレイン側に電圧が発生しなければ、スイッチ(SW1)7及びスイッチ(SW2)8のモニタのためのトランジスタ15がオンせず、SW1、2モニタ出力(トランジスタ15のコレクタ出力)は、Hレベルを維持した状態になる(図3、図4および図5の時点t1)。
この場合、メイン電源ライン4の電圧が、インバータ及びモータ負荷17を経由して、サブ電源ライン11に印加されうるが、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10の寄生ダイオードによってブロックされる。ここで、万一、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10のうちのいずれかがショート故障していた場合においても、ショート故障していない方のスイッチの寄生ダイオードの作用で、電圧をブロックすることが可能である。
また、スイッチ(SW1)7のオン動作は、スイッチ(SW2)8〜スイッチ(SW4)をオフの状態で行い、スイッチ(SW1)7のドレインの電圧をモニタすることで確認できる。すなわち、スイッチ(SW1)7をオン時、このスイッチ(SW1)7のドレインに電圧が発生すれば、トランジスタ15がオンし、モニタ出力(SW1、2MONI)は、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t2)。
スイッチ(SW1)7がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW1)7をオフさせていたときにおいても、スイッチ(SW1)7のドレイン側には電位が生じる。スイッチ(SW1)7のドレイン側に電圧が発生していると、スイッチ(SW1)7及びスイッチ(SW2)8のモニタのためのトランジスタ15がオンし、モニタ出力は、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t4)。
この場合、サブバッテリ6の充電電圧がメインバッテリ2の充電電圧よりも高いとき、サブバッテリ6からの電流がショートしたスイッチ(SW1)7を経由し、スイッチ(SW2)8の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、スイッチ(SW2)8とスイッチ(SW3)9との接続点(互いに直列接続された4つの半導体スイッチを2つづつに分ける点)と、メイン電源供給ライン4との間に接続された抵抗25によって、流れ込む電流は制限される。このため、スイッチ(SW2)8の過熱を招くことはない。
逆に、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、流れ込み電流はスイッチ(SW2)8の寄生ダイオードによりブロックされる。
スイッチ(SW1)7がオープン故障を起こしていた場合に、スイッチ(SW1)7をオンさせていたときにおいても、スイッチ(SW1)7のドレイン側には電位が発生しない。スイッチ(SW1)7のドレイン側に電圧が発生しないと、トランジスタ15がオンせず、モニタ出力は、Hレベルを出力した状態になる(図3、図4および図5の時点t5)。
上記電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でオンするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、トランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。
(スイッチ(SW2)8の故障診断)
次に、スイッチ(SW2)8の故障診断方法について説明する。
スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW2)8のソースには、メインバッテリ2から抵抗25を介してバイアス電圧が印加されている。抵抗25の電源供給先は、メインバッテリ2以外に、図6に示すように、サブバッテリ6から供給を受けても良い。
スイッチ(SW2)8のオフ動作が正常に機能していれば、このスイッチ(SW2)8のドレイン側に電圧は発生しない。スイッチ(SW2)8のドレイン側に電圧が発生しなければ、トランジスタ15がオンせず、スイッチ7、8のモニタ出力SW1、2MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t1)。このようにして、スイッチ(SW2)8のオフ診断を実施する。
次に、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW2)8をオンさせる。スイッチ(SW2)8をオンさせると、このスイッチ(SW2)8のドレインには、抵抗25を介して印加されるメイン電源2のライン電圧が現れる。この電圧によって、トランジスタ15がオンし、スイッチ7、8のモニタ出力SW1、2MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t3)。
この時、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、メインバッテリ2からの電流がスイッチ(SW2)8を経由し、スイッチ(SW1)7の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、抵抗25によって、流れ込み電流は制限されるため、スイッチ(SW1)7の過熱を招くことはない。
逆に、サブバッテリ6の充電電圧がメインバッテリ2の充電電圧よりも高い場合、流れ込み電流はスイッチ(SW1)7の寄生ダイオードにブロックされる。このようにして、スイッチ(SW2)8のオン動作診断を実施する。
スイッチ(SW2)8がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW2)8をオフさせていたときにおいても、このスイッチ(SW2)8のドレイン側には電位が生じる。スイッチ(SW2)8のドレイン側に電圧が発生していると、トランジスタ15がオンし、スイッチ7、8のモニタ出力は、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t4)。
この時、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、メインバッテリ2からの電流がショートしたスイッチ(SW2)8を経由し、スイッチ(SW1)7の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、抵抗25によって、流れも込み電流は制限されるため、スイッチ(SW1)7の過熱を招くことはない。逆に、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、流れ込む電流はスイッチ(SW1)7の寄生ダイオードにブロックされる。
スイッチ(SW2)8がオープン故障を起こしていた場合、このスイッチ(SW2)8をオンさせていたときにおいても、スイッチ(SW2)8のドレイン側には電位が発生しない。スイッチ(SW2)8のソース側に電圧が発生しないと、トランジスタ15がオンせず、スイッチ7、8のモニタ出力は、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t6)。
電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でオンするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、そのトランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。
(スイッチ(SW3)9の故障診断)
次に、スイッチ(SW3)9の故障診断方法について説明する。
スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW3)9のソースには、メイン電源供給ライン4から抵抗25を介してバイアス電圧が印加されている。図6に示したように、抵抗25の電源供給先は、メイン電源供給ライン4以外に、サブバッテリ6から供給を受けても良い。
スイッチ(SW3)9のオフ動作が正常に機能していれば、スイッチ(SW3)9のドレイン側に電圧は発生しない。スイッチ(SW3)9のドレイン側に電圧が発生しなければ、スイッチ(SW3)9及びスイッチ(SW4)10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力は、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t1)。トランジスタ14のベースは、スイッチ(SW3)9とスイッチ(SW4)10との接続点に接続され、エミッタは接地される。また、トランジスタ14のコレクタは、抵抗を介してレギュレータ23の出力ライン24に接続されるとともに、マイコン16に接続されている。
このようにして、スイッチ(SW3)9のオフ診断を実施する。
次に、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW3)9をオンさせる。スイッチ(SW3)9をオンさせると、このスイッチ(SW3)9のドレインには、抵抗25を介して印加されるメイン電源2のライン電圧が現れる。この電圧によって、トランジスタ14がオンし、スイッチ9、10のモニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t3)。
この時、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、メインバッテリ2からの電流がスイッチ(SW3)9を経由し、スイッチ(SW4)10の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、抵抗25によって、流れ込み電流は制限されるため、スイッチ(SW4)10の過熱を招くことはない。
逆に、サブバッテリ6の充電電圧がメインバッテリ2の充電電圧よりも高い場合、流れ込み電流はスイッチ(SW1)7の寄生ダイオードによりブロックされる。このようにして、スイッチ(SW3)9のオン動作診断を実行する。
スイッチ(SW3)9がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW3)9をオフさせていた場合においても、スイッチ(SW3)9のドレイン側には電位が生じる。スイッチ(SW3)9のドレイン側に電圧が発生していると、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンし、モニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t9)。
スイッチ(SW3)9がオープン故障を起こしていた場合、スイッチ(SW3)9をオンさせていた場合においても、スイッチ(SW3)9のドレイン側には電位が発生しない。スイッチ(SW3)9のドレイン側に電圧が発生しないと、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力SW3、4MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t7)。
なお、電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でオンするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、トランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。
(スイッチ(SW4)10の故障診断)
次に、スイッチ(SW4)10の故障診断について説明する。スイッチ(SW4)10のソースには、遮断機3を経由してメインバッテリ2の電圧が常時印加されている。スイッチ(SW4)10のオフ動作が正常であれば、スイッチ(SW4)10のドレイン側に電圧は発生しない。スイッチ(SW4)10のドレイン側に電圧が発生しなければ、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力SW3、4MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t1)。
この場合、バックアップ電源ライン11の電圧が、インバータ及びモータ負荷17を経由して、メイン電源ライン4に印加されうるが、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9の寄生ダイオードによってブロックされる。ここで、万一スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9のいずれかがショート故障していた場合においても、もう片方の寄生ダイオードの作用で、電圧をブロックするこが可能である。
また、スイッチ(SW4)10のオン動作はスイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9をオフの状態で、スイッチ(SW4)10をオンさせ、スイッチ(SW4)10のドレインの電圧をモニタすることで確認できる。
すなわち、スイッチ(SW4)10のオン時に、スイッチ(SW4)10のドレインに電圧が発生すれば、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンし、モニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t2)。
スイッチ(SW4)10がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW4)10をオフさせていた場合においても、スイッチ(SW4)10のドレイン側には電位が生じる。スイッチ(SW4)10のドレイン側に電圧が発生していると、スイッチ9、10のモニタのための14がオンし、モニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t9)。
スイッチ(SW4)10がオープン故障を起こしていた場合、スイッチ(SW4)10をオンさせていたときにおいても、スイッチ(SW4)10のドレイン側には電位が発生しない。スイッチ(SW4)10のドレイン側に電圧が発生しないと、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力SW3、4MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t8)。
以上のように、本発明によれば、電源切替回路が正常に動作可能か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現することができる。
さらに、本発明によれば、サブ電源6の動作中であっても、モータ負荷の回生作用による逆起電力を、サブ電源6自体に吸収可能である。
また、メイン電源2の通電中に、サブ電源切替回路(スイッチ7〜10)のショート、オープン故障診断を実施することが可能である。
また、上記診断動作において、メイン電源電圧、サブ電源電圧、負荷側の電圧の大小に関係なく、診断が実施可能である。
なお、電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でONするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、トランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。
また、上記診断は、メイン電源2が正常作動中に、常時診断するように構成したものであるが、装置起動時の初期、若しくは終了時にのみ実行するように構成することも可能である。
また、マイコン16は、スイッチ7〜10の診断を行った結果、故障が発生したことを判断すると、警報を行い、図5に示すような故障部分、故障内容を表示手段に表示するように構成することが可能である。
また、半導体スイッチ7〜10のドレイン電圧をモニタするモニタ手段として、トランジスタ14、15としたが、半導体スイッチ7と半導体スイッチ8間のドレイン電圧と、半導体スイッチ9と半導体スイッチ10との間のドレイン電圧とを閾値と比較し、比較した結果を示す信号を上記制御手段に出力する閾値判別回路であってもよい。
さらに、本発明は、車両用の電源装置のみならず、バッテリを搭載し、バッテリからの電力により動作する装置であれば、その他の装置にも適用可能である。例えば、船舶、ロボット、工作機械、ビデオカメラ等にも適用可能である。
本発明の一実施形態である二重系電源装置の全体構成図である。 本発明の一実施形態における地絡等の故障が発生した場合の切り替え回路オンオフ切替動作タイミングチャートである。 本発明の一実施形態における切り替え回路の常時診断タイミングチャートである。 本発明の一実施形態における診断内容と時点との関係を示す図である。 本発明の一実施形態における診断ロジックを示す図である。 本発明の一実施形態の変形例を示す図である。
符号の説明
1・・・メインバッテリ充電装置、2・・・メインバッテリ、3・・・遮断機、4・・・メイン電源供給ライン、5・・・サブバッテリ充電装置、6・・・サブバッテリ、7〜10・・・半導体スイッチ(切替回路)、11・・・バックアップ電源供給ライン、12・・・遮断機駆動インターフェース、13・・・メイン電源供給ライン電圧モニタインターフェース、14、15・・・トランジスタ(モニタ回路)、16・・・マイコン、17・・・インバータ及びモータ、18〜20、26・・・制御ライン、21・・・ダイオード、22・・・コンデンサ、23・・・電源レギュレータ、25・・・抵抗

Claims (6)

  1. メイン電源と、
    上記メイン電源と負荷との間に接続される遮断機と、
    サブ電源と、
    4つのP−MOS構造の、第1半導体スイッチと、第2半導体スイッチと、第3半導体スイッチと、第4半導体スイッチが互いに直列に接続されて形成され、上記第1半導体スイッチのソースが上記サブ電源に接続され、上記第1半導体スイッチのドレインが上記第2半導体スイッチのドレインに接続され、上記第2半導体スイッチのソースが上記第3半導体スイッチのソースに接続され、上記第3半導体スイッチのドレインが上記第4半導体スイッチのドレインに接続され、上記第4半導体スイッチのソースが負荷に接続される切替回路と、
    上記第2半導体スイッチのソースと上記第3半導体スイッチのソースとの接続点と、上記メイン電源又はサブ電源との間に接続され、上記第2半導体スイッチのソースと上記第3半導体スイッチのソースとの接続点にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、
    上記遮断機の開閉動作及び上記切替回路の各半導体スイッチのオンオフ動作を制御する制御手段と、
    上記切替回路の半導体スイッチのドレイン電圧をモニタし、上記制御手段にモニタ信号を出力するモニタ手段と、
    を備え、上記制御手段は、上記遮断機を閉として、メイン電源から負荷への電力供給期間に、上記各半導体素子のオンオフ動作を行い、上記モニタ手段からのモニタ信号に基づいて、上記各半導体スイッチの故障診断を行うことを特徴とする二重系電源装置。
  2. 請求項1記載の二重系電源装置において、上記制御手段は、上記半導体素子のそれぞれをオンオフ動作させて、上記モニタ手段によりモニタされた、上記各半導体スイッチのドレイン電圧に基づいて、上記各半導体スイッチの故障診断を行うことを特徴とする二重系電源装置。
  3. 請求項2記載の二重系電源装置において、上記バイアス電圧印加手段は、抵抗であることを特徴とする二重系電源装置。
  4. 請求項2記載の二重系電源装置において、上記モニタ手段は、上記第1半導体スイッチと第2半導体スイッチ間のドレイン電圧と、上記第3半導体スイッチと第4半導体スイッチ間のドレイン電圧との電圧レベルによってオンオフされるスイッチ手段であり、上記制御手段は、上記スイッチ手段のオンオフ信号に基づいて、上記各半導体スイッチの故障診断を行うことを特徴とする二重系電源装置。
  5. 請求項2記載の二重系電源装置において、上記モニタ手段は、上記第1の半導体スイッチと第2の半導体スイッチ間のドレイン電圧と、上記第3半導体スイッチと第4半導体スイッチ間のドレイン電圧とを、閾値と比較し、比較した結果を示す信号を上記制御手段に出力することを特徴とする二重系電源装置。
  6. 請求項1記載の二重系電源装置において、上記二重系電源装置は、車両に搭載されることを特徴とする二重系電源装置。
JP2008101636A 2008-04-09 2008-04-09 二重系電源装置 Active JP4934628B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008101636A JP4934628B2 (ja) 2008-04-09 2008-04-09 二重系電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008101636A JP4934628B2 (ja) 2008-04-09 2008-04-09 二重系電源装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009254187A JP2009254187A (ja) 2009-10-29
JP2009254187A5 JP2009254187A5 (ja) 2010-06-24
JP4934628B2 true JP4934628B2 (ja) 2012-05-16

Family

ID=41314312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008101636A Active JP4934628B2 (ja) 2008-04-09 2008-04-09 二重系電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4934628B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5172923B2 (ja) * 2010-09-21 2013-03-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 電源ユニット及び制御装置
US9114715B2 (en) 2011-10-21 2015-08-25 Keihin Corporation Electronic control unit
JP5947518B2 (ja) * 2011-10-21 2016-07-06 株式会社ケーヒン 電子制御装置
CN102593725A (zh) * 2012-02-09 2012-07-18 太阳鸟游艇股份有限公司 一种船用配电板
EP3460946A4 (en) * 2016-05-16 2020-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba BATTERY CONTROL DEVICE, FAILURE DETECTION METHOD, AND PROGRAM

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3687409B2 (ja) * 1999-04-26 2005-08-24 トヨタ自動車株式会社 車両用電源供給制御装置
JP2001197682A (ja) * 2000-01-05 2001-07-19 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電源切換装置及びコンピュータ
JP2005312218A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Nec Electronics Corp 電源切換回路及び携帯型電子機器
JP4930263B2 (ja) * 2006-12-25 2012-05-16 パナソニック株式会社 蓄電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009254187A (ja) 2009-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015174379A1 (ja) 自動車の電源装置
US8624438B2 (en) Power supply unit and its control device
JP4018077B2 (ja) 電力用スイッチのためのバッテリ逆接続の保護回路
JP6358304B2 (ja) 車両用電源装置
JP4934628B2 (ja) 二重系電源装置
JP2018148733A (ja) 車載用電源部の制御装置及び車載用電源装置
JP6451708B2 (ja) 車載用のバックアップ装置
JP6610439B2 (ja) 電源装置
JP2019193517A (ja) 電源冗長システム
JP2004015953A (ja) 電動機構駆動回路の診断装置
JP2017195651A (ja) リレー装置及び車載システム
JP2003209968A (ja) 電源装置
JP2010088180A (ja) 蓄電装置
US10340106B2 (en) Load driver
JP2011160289A (ja) 負荷駆動回路
CN104702255A (zh) 电路和用于操作这种电路的方法
JP6214712B2 (ja) 電力変換装置
WO2017115630A1 (ja) 過電流遮断システム
WO2012039200A1 (ja) 負荷駆動装置
JP2020120479A (ja) 電源装置
JP2010035276A (ja) モータ制御装置及びモータ駆動装置
JP6695244B2 (ja) 電源制御装置
US20200269814A1 (en) Wiper drive circuit
EP3667341A1 (en) Power source control device
WO2020217780A1 (ja) 負荷駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100115

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100506

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100506

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120124

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4934628

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533