JP6620674B2 - 給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
最初に本発明の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
本発明の実施形態に係る給電制御装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は、本実施形態における電源システム1の要部構成を示すブロック図である。電源システム1は、給電制御装置10、バッテリ11及び負荷12を備える。給電制御装置10は、バッテリ11の正極と、負荷12の一端とに各別に接続されている。バッテリ11の負極と、負荷12の他端とは接地されている。
また、リレー接点30について、COM端子30bが半導体スイッチ20aのドレインに接続され、NO端子30aが半導体スイッチ20bのドレインに接続されてもよい。
AND回路41は、ラッチ回路45がハイレベル電圧を出力している場合、マイコン5が出力している電圧をそのまま出力端から駆動回路40の入力端に出力する。従って、ラッチ回路45がハイレベル電圧を出力している限り、駆動回路40は、マイコン5が出力している電圧に従って、半導体スイッチ20a,20bをオン又はオフに切替える。
従って、ラッチ回路45がハイレベル電圧を出力している場合、スイッチ46がオンであるため、リレー接点30はマイコン5によってオン又はオフに切替えられる。ラッチ回路45がローレベル電圧を出力している場合、スイッチ46がオフであるため、リレー接点30は、マイコン5の動作に無関係に、オフである。
コンパレータ43のプラス端子には直流電源44から基準電圧値Vrが出力されている。基準電圧値Vrは一定の電圧値である。
また、コンパレータ43は、差動増幅器42が出力した電圧値が基準電圧値Vr以上である場合、即ち、負荷電流値Iaが基準電流値Ir以上である場合、出力端子からローレベル電圧をラッチ回路45の入力端に出力する。
入力部56には、電流センサ47からアナログの電流情報が入力される。入力部56は、電流センサ47から入力されたアナログの電流情報をA/D変換部51に出力する。A/D変換部51は、入力部56から入力されたアナログの電流情報をデジタルの電流情報に変換する。制御部58は、A/D変換部51が変換したデジタルの電流情報を、A/D変換部51から取得する。制御部58が取得する電流情報が示すスイッチ電流値Isは、取得時点において電流センサ47が検出したスイッチ電流値Isに略一致する。
第1タイマ53及び第2タイマ54夫々は、制御部58の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。第1タイマ53が計時している第1計時時間は、第1タイマ53から制御部58によって読み出される。第2タイマ54が計時している第2計時時間は、第2タイマ54から制御部58によって読み出される。
制御部58は、図示しないCPU(Central Processing Unit)を有する。制御部58のCPUは、記憶部57に記憶されている制御プログラムP1を実行することによって、接続処理、遮断処理、スイッチ変更処理及び閾値変更処理を実行する。接続処理は、バッテリ11及び負荷12を接続する処理である。遮断処理は、バッテリ11及び負荷12間の接続を遮断する処理である。スイッチ変更処理は、スイッチ電流値Isが閾値Ith以上となった場合に、バッテリ11及び負荷12を接続するスイッチを半導体スイッチ20a,20bからリレー接点30に変更する処理である。閾値変更処理は、スイッチ変更処理で用いられる閾値Ithを変更する処理である。制御プログラムP1は、制御部58のCPUに接続処理、遮断処理、スイッチ変更処理及び閾値変更処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。
図2は状態フラグを説明するための図表である。図2に示すように、状態フラグの値がゼロであることは、半導体スイッチ20a,20b及びリレー接点30がオフであることを意味する。状態フラグの値が1であることは、半導体スイッチ20a,20bがオンであり、かつ、リレー接点30がオフであることを意味する。状態フラグの値が2であることは、半導体スイッチ20a,20bがオフであり、かつ、リレー接点30がオンであることを意味する。記憶部57に記憶されている状態フラグの値は制御部58によって変更される。
制御部58は、ステップS1を実行した後、状態フラグの値を1に設定し(ステップS2)、接続処理を終了する。
その後、制御部58は、状態フラグの値をゼロに変更し(ステップS13)、遮断処理を終了する。
後述する第1時間T1、第2時間T2及び第3時間T3夫々は、一定であり、予め記憶部57に記憶されている。第2時間T2は第1時間T1よりも長く、第3時間T3は第2時間T2よりも長い(図6参照)。
第1電流値I1は、基準電流値Irよりも小さい。基準電流値Irは、前述したように、負荷電流値Iaと比較される電流値である。ラッチ回路45は、負荷電流値Iaが基準電流値Ir以上である場合、ローレベル電圧を出力する。
制御部58は、第1計時時間が第3時間T3以上であると判定した場合(S33:NO)、閾値情報が示す閾値Ithを第4電流値I4(<I3)に設定し(ステップS35)、閾値変更処理を終了する。
図6に示すように、スイッチ回路2を介して電流が流れていない、即ち、スイッチ電流値IsがゼロAである場合、閾値情報が示す閾値Ithは基準電流値Irに設定されている。
経過時間が第1時間T1以上であって、かつ、第2時間T2未満である間、閾値情報が示す閾値Ithは第2電流値I2(<I1)に設定される。
経過時間が第3時間T3以上である場合、閾値情報が示す閾値Ithは第4電流値I4(<I3)に設定される。
スイッチ電流値IsがゼロAとなった場合、制御部58は、第1タイマ53に計時を終了させ、閾値情報が示す閾値Ithを基準電流値Irに設定する。
記憶部57には、半導体スイッチ20a,20b及びリレー接点30の状態が半導体スイッチ20a,20bがオフであり、かつ、リレー接点30がオンである状態に維持される維持期間Pkを示す期間情報が記憶されている。期間情報が示す維持期間Pkは、制御部58によって種々の期間に設定される。
制御部58は、スイッチ電流値Isが閾値Ith未満であると判定した場合(S45:NO)、スイッチ変更処理を終了する。
維持期間Psが経過する前に遮断処理が実行された場合、遮断処理で半導体スイッチ20a,20b及びリレー接点30はオフに切替えられ、スイッチ変更処理で第2タイマ54は計時を終了する。
10 給電制御装置
11 バッテリ
12 負荷
2 スイッチ回路
20a,20b 半導体スイッチ
3 リレー
30 リレー接点
30a NO端子
30b COM端子
30c 導体
31 リレーコイル
40 駆動回路(切替え部の一部)
41 AND回路
42 差動増幅器
43 コンパレータ
44 直流電源
45 ラッチ回路
46 スイッチ
47 電流センサ(検出部)
5 マイコン
50 出力部
51 A/D変換部
52 電流供給部(切替え部の一部)
53 第1タイマ
54 第2タイマ
55,56 入力部
57 記憶部
58 制御部(判定部、変更部、設定部)
59 バス
A1 記憶媒体
P1 制御プログラム(コンピュータプログラム)
R1 抵抗
Claims (5)
- 半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御装置であって、
前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出する検出部と、
前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、前記検出部が検出した電流値が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
該判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替える切替え部と、
前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更する変更部と
を備える給電制御装置。 - 前記判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、該判定部が判定で用いた前記閾値に応じて期間を設定する設定部を備え、
前記切替え部は、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えてから、前記設定部が設定した期間が経過した場合に前記半導体スイッチをオンに切替え、前記リレー接点をオフに切替える
請求項1に記載の給電制御装置。 - 前記半導体スイッチの数は2であり、
2つの該半導体スイッチはFETであり、
一方の前記半導体スイッチのソースが、他方の前記半導体スイッチのソースに接続され、
2つの前記半導体スイッチ夫々のドレイン間に前記リレー接点が接続されている
請求項1又は請求項2に記載の給電制御装置。 - 半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御方法であって、
前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出するステップと、
前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、検出した前記電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、
該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、
前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップと
を含む給電制御方法。 - 半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電をコンピュータに制御させるコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
前記スイッチ回路を介して流れる電流値を示す電流情報を取得するステップと、
前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、取得した電流情報が示す電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、
該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、
前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップと
を実行させるためのコンピュータプログラム。
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