JP6825253B2 - Control device and power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、発電機及び電気負荷のそれぞれに対して第１蓄電池と第２蓄電池とを並列接続した電源システムを制御する電源システムを制御する制御装置、及びその電源システムに関する。 The present invention relates to a control device that controls a power supply system that controls a power supply system in which a first storage battery and a second storage battery are connected in parallel to each of a generator and an electric load, and a power supply system thereof.

従来、発電機及び電気負荷のそれぞれに対して第１蓄電池と第２蓄電池とを並列接続した電源システムを車両等に搭載することが行われている。このような電源システムでは、車両の運転状態や、第１蓄電池、第２蓄電池の充電状態等に応じて、電気負荷へ電力を供給する蓄電池を切り替えたり、発電機により第１蓄電池又は第２蓄電池への充電を行ったりしている。 Conventionally, a power supply system in which a first storage battery and a second storage battery are connected in parallel for each of a generator and an electric load has been mounted on a vehicle or the like. In such a power supply system, the storage battery that supplies electric power to the electric load can be switched according to the operating state of the vehicle, the charging state of the first storage battery, the second storage battery, and the like, or the first storage battery or the second storage battery can be switched by a generator. I am charging the battery.

発電機及び電気負荷のそれぞれに対して第１蓄電池と第２蓄電池とを並列接続する電源システムとして、例えば、特許文献１に記載の電源システムがある。特許文献１に記載の電源システムでは、第１蓄電池は第１スイッチを介して電気負荷へ接続され、第２蓄電池は第２スイッチを介して電気負荷へ接続されている。そして、第１蓄電池から電気負荷へと印加される電圧、及び第２蓄電池から電気負荷へと印加される電圧の一方が設定値まで低下した場合に、第１スイッチ及び第２スイッチを共にオンとしている。こうすることで、電気負荷への給電を継続することができ、電気負荷での電力失陥を抑制することができる。 As a power supply system for connecting the first storage battery and the second storage battery in parallel to each of the generator and the electric load, for example, there is a power supply system described in Patent Document 1. In the power supply system described in Patent Document 1, the first storage battery is connected to the electric load via the first switch, and the second storage battery is connected to the electric load via the second switch. Then, when one of the voltage applied from the first storage battery to the electric load and the voltage applied from the second storage battery to the electric load drops to the set value, both the first switch and the second switch are turned on. There is. By doing so, the power supply to the electric load can be continued, and the power loss due to the electric load can be suppressed.

特開２０１５−８９１６０号公報JP-A-2015-89160

特許文献１に記載の電源システムでは、第２蓄電池と電気負荷とを接続する第２スイッチが故障し、第２蓄電池から電気負荷への電力の供給ができなくなった場合に、第１スイッチをオンとして第１蓄電池から電気負荷へ電力を供給することはできる。しかしながら、電気負荷への電力の供給に伴い第１蓄電池の放電が進み、第１蓄電池の過放電が生ずるおそれがある。すなわち、第２スイッチの故障に伴ってただちに電力失陥に陥ることは無いものの、第１蓄電池の過放電により電力失陥に陥るおそれがあり、過放電により第１蓄電池の劣化が急速に進むこととなる。 In the power supply system described in Patent Document 1, when the second switch connecting the second storage battery and the electric load fails and the power cannot be supplied from the second storage battery to the electric load, the first switch is turned on. It is possible to supply electric power from the first storage battery to the electric load. However, the discharge of the first storage battery proceeds with the supply of electric power to the electric load, and there is a possibility that the first storage battery may be over-discharged. That is, although the power failure does not occur immediately due to the failure of the second switch, there is a risk of the power failure due to the over-discharge of the first storage battery, and the deterioration of the first storage battery progresses rapidly due to the over-discharge. It becomes.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、スイッチング素子の故障が生じた場合における電力失陥を抑制することが可能な制御装置及び電源システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and a main object thereof is to provide a control device and a power supply system capable of suppressing power loss in the event of a failure of a switching element. It is in.

発電機と、第１蓄電池と、第２蓄電池と、電気負荷と、を備え、発電機に対して第１蓄電池と第２蓄電池とが並列接続され、且つ、電気負荷に対して第１蓄電池と第２蓄電池とが並列接続され、発電機から第１蓄電池への第１発電経路を介した電力の供給、及び、発電機から第２蓄電池への第２発電経路を介した電力の供給が可能であり、第１蓄電池から電気負荷へ第１給電経路を介した電力の供給、及び、第２蓄電池から電気負荷へ第２給電経路を介した電力の供給が可能である電源システムを制御する制御装置であって、第１蓄電池から電気負荷への第１給電経路を介する給電が不能である場合、第２蓄電池から電気負荷への第２給電経路を介した電力の供給を行い、且つ、発電機から第２蓄電池への第２発電経路を介した電力の供給を可能とし、第２蓄電池から電気負荷への第２給電経路を介する給電が不能である場合、第１蓄電池から電気負荷への第１給電経路を介した電力の供給を行い、且つ、発電機から第１蓄電池への第１発電経路を介した電力の供給を可能とする。 It includes a generator, a first storage battery, a second storage battery, and an electric load, and the first storage battery and the second storage battery are connected in parallel to the generator, and the first storage battery is connected to the electric load. The second storage battery is connected in parallel, and it is possible to supply power from the generator to the first storage battery via the first power generation path and from the generator to the second storage battery via the second power generation path. Control to control a power supply system capable of supplying power from the first storage battery to the electric load via the first power supply path and supplying power from the second storage battery to the electric load via the second power supply path. In the device, when power cannot be supplied from the first storage battery to the electric load via the first power supply path, power is supplied from the second storage battery to the electric load via the second power supply path, and power is generated. It is possible to supply power from the machine to the second storage battery via the second power generation path, and when power supply from the second storage battery to the electric load via the second power supply path is not possible, the first storage battery to the electric load. It is possible to supply electric power through the first power supply path and to supply electric power from the generator to the first storage battery through the first power generation path.

上記構成では、第１，２給電経路の一方を介した電気負荷への電力の供給が不能となった場合でも、第１，２給電経路の他方を介した電気負荷への電力の供給が行われるため、電気負荷への給電失陥を抑制することができる。加えて、第１給電経路を介して電気負荷へ電力の供給を行う場合には、第１蓄電池へ第１発電経路を介した充電を行うことができ、第２給電経路を介して電気負荷へ電力の供給を行う場合には、第２蓄電池へ第２発電経路を介した充電を行うことができる。これにより、第１，２蓄電池から電気負荷への電力の供給に伴う過放電を抑制することができる。 In the above configuration, even if it becomes impossible to supply electric power to the electric load through one of the first and second power supply paths, the electric power is supplied to the electric load via the other of the first and second power supply paths. Therefore, it is possible to suppress the failure of power supply to the electric load. In addition, when power is supplied to the electric load via the first power supply path, the first storage battery can be charged via the first power generation path to the electric load via the second power supply path. When supplying electric power, the second storage battery can be charged via the second power generation path. As a result, it is possible to suppress over-discharging due to the supply of electric power from the first and second storage batteries to the electric load.

第１実施形態に係る電源システムの構成図である。It is a block diagram of the power supply system which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態において、第１スイッチを介した給電ができない場合の電気経路を示す図である。In the first embodiment, it is a figure which shows the electric path when power supply cannot be made through a 1st switch. 第１実施形態において、第２スイッチを介した給電ができない場合の電気経路を示す図である。In the first embodiment, it is a figure which shows the electric path when power supply cannot be made through a 2nd switch. 第１実施形態に係る処理を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the process which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態に係る電源システムの構成図である。It is a block diagram of the power supply system which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態において、第１スイッチを介した給電ができない場合の電気経路を示す図である。In the second embodiment, it is a figure which shows the electric path in the case where the power supply cannot be supplied through the 1st switch. 第２実施形態において、第２スイッチを介した給電ができない場合の電気経路を示す図である。In the second embodiment, it is a figure which shows the electric path when power supply cannot be made through a 2nd switch. 第３実施形態に係る電源システムの構成図である。It is a block diagram of the power supply system which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態において、第１スイッチを介した給電ができない場合の電気経路を示す図である。In the third embodiment, it is a figure which shows the electric path when power supply cannot be made through a 1st switch. 第３実施形態において、第２スイッチを介した給電ができない場合の電気経路を示す図である。In the third embodiment, it is a figure which shows the electric path when power supply cannot be made through a 2nd switch.

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本電源システムは、発電機１０、第１蓄電池１１、第２蓄電池１２、各種の電気負荷１３を備えている。このうち、第１蓄電池１１は、図示しない筐体（収容ケース）に収容されることで一体化され、電池ユニットＵ１として構成されている。 <First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the power supply system includes a generator 10, a first storage battery 11, a second storage battery 12, and various electric loads 13. Of these, the first storage battery 11 is integrated by being housed in a housing (storage case) (not shown), and is configured as a battery unit U1.

電池ユニットＵ１には外部端子として第１端子Ｔ１１、第２端子Ｔ１２が設けられている。第１端子Ｔ１１には発電機１０と第２蓄電池１２とが接続され、第２端子Ｔ１２には電気負荷１３が接続されている。 The battery unit U1 is provided with a first terminal T11 and a second terminal T12 as external terminals. The generator 10 and the second storage battery 12 are connected to the first terminal T11, and the electric load 13 is connected to the second terminal T12.

発電機１０の回転軸は、図示しないエンジン出力軸に対してベルト等により駆動連結されており、エンジン出力軸の回転によって発電機１０の回転軸が回転する。すなわち、発電機１０は、エンジン出力軸や車軸の回転により発電（回生発電）を行う。また、エンジンの再始動時には、第１蓄電池１１又は第２蓄電池１２から供給される電力により発電機１０の回転軸が回転し、エンジン出力軸へ回転力を付与する。この付与された回転力により、エンジンの再始動が可能となる。 The rotating shaft of the generator 10 is driven and connected to an engine output shaft (not shown) by a belt or the like, and the rotating shaft of the generator 10 rotates due to the rotation of the engine output shaft. That is, the generator 10 generates power (regenerative power generation) by rotating the engine output shaft and the axle. Further, when the engine is restarted, the rotating shaft of the generator 10 is rotated by the electric power supplied from the first storage battery 11 or the second storage battery 12, and a rotational force is applied to the engine output shaft. The engine can be restarted by the applied rotational force.

本実施形態では、第１蓄電池１１としてリチウムイオン蓄電池を採用している。第１蓄電池１１の正極活物質には、リチウムを含む酸化物（リチウム金属複合酸化物）が用いられており、具体例としては、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４等が挙げられる。第１蓄電池１１の負極活物質には、カーボン（Ｃ）やグラファイト、チタン酸リチウム（例えばＬｉｘＴｉＯ２）、Ｓｉ又はＳｕを含有する合金等が用いられている。第１蓄電池１１の電解液には有機電解液が用いられている。そして、これらの電極から構成された複数の電池セルを直列接続して構成されている。 In this embodiment, a lithium ion storage battery is adopted as the first storage battery 11. An oxide containing lithium (lithium metal composite oxide) is used as the positive electrode active material of the first storage battery 11, and specific examples thereof include LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, and LiFePO4. As the negative electrode active material of the first storage battery 11, an alloy containing carbon (C), graphite, lithium titanate (for example, LixTiO2), Si or Su is used. An organic electrolytic solution is used as the electrolytic solution of the first storage battery 11. Then, a plurality of battery cells composed of these electrodes are connected in series.

本実施形態では、第２蓄電池１２として、周知の汎用蓄電池である鉛蓄電池を採用している。第２蓄電池１２の構成として具体的には、正極活物質が二酸化鉛（ＰｂＯ２）、負極活物質が鉛（Ｐｂ）、電解液が硫酸（Ｈ２ＳＯ４）である。そして、これらの電極から構成された複数の電池セルを直列接続して構成されている。 In the present embodiment, a lead storage battery, which is a well-known general-purpose storage battery, is used as the second storage battery 12. Specifically, the configuration of the second storage battery 12 is that the positive electrode active material is lead dioxide (PbO2), the negative electrode active material is lead (Pb), and the electrolytic solution is sulfuric acid (H2SO4). Then, a plurality of battery cells composed of these electrodes are connected in series.

電気負荷１３には、供給電力の電圧が概ね一定、又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。定電圧要求負荷の具体例としてはナビゲーション装置やオーディオ装置が挙げられる。この場合、電圧変動が抑えられていることで、上記各装置の安定動作が実現可能となっている。その他、電気負荷１３には、ヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン、リヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等が挙げられる。これらヘッドライト、ワイパ及び送風ファン等については、供給電力の電圧が変化するとヘッドライトの明滅、ワイパの作動速度変化、送風ファンの回転速度変化（送風音変化）が生じてしまうので、供給電力の電圧を一定にすることが要求される。 The electric load 13 includes a constant voltage required load that is required to be stable so that the voltage of the supplied power is substantially constant, or at least fluctuates within a predetermined range. Specific examples of the constant voltage required load include a navigation device and an audio device. In this case, since the voltage fluctuation is suppressed, stable operation of each of the above devices can be realized. In addition, the electric load 13 includes a headlight, a wiper such as a front windshield, a blower fan of an air conditioner, a heater for a defroster of the rear windshield, and the like. With regard to these headlights, wipers, blower fans, etc., when the voltage of the supply power changes, the headlights blink, the wiper operating speed changes, and the rotation speed of the blower fan changes (blower noise change). It is required to keep the voltage constant.

電池ユニットＵ１には、ユニット内の電気経路として、第１蓄電池１１と第２端子Ｔ１２とを相互に接続する第１接続経路２１と、第１接続経路２１上の接続点Ｎ１１と第１端子Ｔ１１とを相互に接続する第２接続経路２２とが設けられている。第１接続経路２１における接続点Ｎ１１と第１蓄電池１１との間には、第１スイッチＳ２１が設けられ、第２接続経路２２における接続点Ｎ１１と第１端子Ｔ１１との間には、第２スイッチＳ２２が設けられている。第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２は、いずれも２×ｎ個のＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチ）を備え、その２つ一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。この寄生ダイオードによって、第１スイッチＳ２１、第２スイッチＳ２２をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。 The battery unit U1 has a first connection path 21 that connects the first storage battery 11 and the second terminal T12 to each other, and a connection point N11 and a first terminal T11 on the first connection path 21 as electrical paths in the unit. A second connection path 22 is provided to connect the two to each other. A first switch S21 is provided between the connection point N11 in the first connection path 21 and the first storage battery 11, and a second switch S21 is provided between the connection point N11 in the second connection path 22 and the first terminal T11. A switch S22 is provided. Each of the first switch S21 and the second switch S22 includes 2 × n MOSFETs (semiconductor switches), and the parasitic diodes of the two sets of MOSFETs are connected in series so as to be opposite to each other. .. When the first switch S21 and the second switch S22 are turned off by this parasitic diode, the current flowing through the path provided with the switch is completely cut off.

また、電池ユニットＵ１には、第２スイッチＳ２２を介さずに第１端子Ｔ１１と第２端子Ｔ１２とを接続可能にするバイパス経路２３が設けられている。具体的には、バイパス経路２３は、第２接続経路２２に並列に設けられており、そのバイパス経路２３上には、第１端子Ｔ１１側と第２端子Ｔ１２側との間の接続を遮断状態又は導通状態にする第３スイッチＳ２３が設けられている。第３スイッチＳ２３は機械式であり、ノーマリークローズのリレースイッチである。なお、バイパス経路２３及び第３スイッチＳ２３を、電池ユニットＵ１外に設けることも可能である。 Further, the battery unit U1 is provided with a bypass path 23 that enables the connection between the first terminal T11 and the second terminal T12 without going through the second switch S22. Specifically, the bypass path 23 is provided in parallel with the second connection path 22, and the connection between the first terminal T11 side and the second terminal T12 side is cut off on the bypass path 23. Alternatively, a third switch S23 for making it conductive is provided. The third switch S23 is a mechanical type and is a normally closed relay switch. It is also possible to provide the bypass path 23 and the third switch S23 outside the battery unit U1.

電池ユニットＵ１には、第１スイッチＳ２１、第２スイッチＳ２２、及び第３スイッチＳ２３のオン（閉鎖）とオフ（開放）との切り替えを実施する機能を有する制御装置３０が設けられている。制御装置３０は、電気負荷１３に対して電力供給を行う給電時であるか、発電機１０からの電力供給により充電される充電時であるか、アイドリングストップ制御でのエンジン停止状態でエンジンを自動再始動させる再始動時であるか等に応じて、第１〜３スイッチＳ２１〜Ｓ２３のオンオフを制御する。 The battery unit U1 is provided with a control device 30 having a function of switching on (closed) and off (open) of the first switch S21, the second switch S22, and the third switch S23. The control device 30 automatically operates the engine in the state of power supply for supplying electric power to the electric load 13, the time of charging charged by the electric power supply from the generator 10, or the engine stopped state by idling stop control. The on / off of the first to third switches S21 to S23 is controlled according to whether it is the time of restart to be restarted.

電池ユニットＵ１には、加えて、第１スイッチＳ２１に流れる電流を検出する第１電流検出部３１と、第２スイッチＳ２２に流れる電流を検出する第２電流検出部３２と、電気負荷４３へ印加される電圧である給電電圧を検出する電圧検出部３３とを備えている。具体的には、第１電流検出部３１は、第１スイッチＳ２１の対となっているＭＯＳＦＥＴの間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴ間に流れる電流を検出する。第２電流検出部３２は、同様に、第２スイッチＳ２２の対となっているＭＯＳＦＥＴの間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴ間に流れる電流を検出する。電圧検出部３３は、接続点Ｎ１１と第２端子Ｔ１２との間に設けられている。 In addition to the battery unit U1, a first current detection unit 31 that detects the current flowing through the first switch S21, a second current detection unit 32 that detects the current flowing through the second switch S22, and an electric load 43 are applied. It is provided with a voltage detection unit 33 that detects a feed voltage which is a voltage to be supplied. Specifically, the first current detection unit 31 is provided between the MOSFETs paired with the first switch S21, and detects the current flowing between the MOSFETs. Similarly, the second current detection unit 32 is provided between the MOSFETs paired with the second switch S22, and detects the current flowing between the MOSFETs. The voltage detection unit 33 is provided between the connection point N11 and the second terminal T12.

また、制御装置３０には、電池ユニットＵ１外のＥＣＵ１００が接続されている。つまり、これら制御装置３０及びＥＣＵ１００は、ＣＡＮ等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御装置３０及びＥＣＵ１００に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。 Further, the ECU 100 outside the battery unit U1 is connected to the control device 30. That is, these control devices 30 and ECU 100 are connected by a communication network such as CAN so that they can communicate with each other, and various data stored in the control device 30 and ECU 100 can be shared with each other.

以上のように構成されているため、発電機１０で発電した電力は、第１蓄電池１１、第２蓄電池１２、及び電気負荷１３へ供給可能である。また、エンジンの駆動が停止して発電機１０で発電されていない場合には、第１蓄電池１１及び第２蓄電池１２の少なくとも一方から電気負荷１３への電力の供給が可能である。 Since it is configured as described above, the electric power generated by the generator 10 can be supplied to the first storage battery 11, the second storage battery 12, and the electric load 13. Further, when the engine drive is stopped and the generator 10 is not generating electric power, electric power can be supplied to the electric load 13 from at least one of the first storage battery 11 and the second storage battery 12.

具体的には、第１スイッチＳ２１をオンとすれば、第１蓄電池１１から電気負荷１３へと電力の供給が行われる。この場合の、第１蓄電池１１と電気負荷１３とを接続する電気経路を、第１給電経路と称する。また、第２スイッチＳ２２をオンとすれば、第２蓄電池１２から電気負荷１３へと電力の供給が行われる。この場合の、第２蓄電池１２と電気負荷１３とを接続する電気経路を、第２給電経路と称する。 Specifically, when the first switch S21 is turned on, electric power is supplied from the first storage battery 11 to the electric load 13. In this case, the electric path connecting the first storage battery 11 and the electric load 13 is referred to as a first power feeding path. Further, when the second switch S22 is turned on, electric power is supplied from the second storage battery 12 to the electric load 13. In this case, the electric path connecting the second storage battery 12 and the electric load 13 is referred to as a second power feeding path.

一方、第１スイッチＳ２１及び第３スイッチＳ２３をオンとすれば、発電機１０と第１蓄電池１１とが電気的に接続され、この状態で発電機１０による発電を行えば、第１蓄電池１１への給電が可能である。この発電機１０と第１蓄電池１１とを接続する電気経路を、第１発電経路と称する。また、発電機１０と第２蓄電池１２とは電池ユニットＵ１の外部で電気的に接続されており、発電機１０による発電を行えば、第２蓄電池１２への給電が可能である。この発電機１０と第２蓄電池１２とを接続する電気経路を、第２発電経路と称する。 On the other hand, if the first switch S21 and the third switch S23 are turned on, the generator 10 and the first storage battery 11 are electrically connected, and if the generator 10 generates power in this state, the first storage battery 11 is reached. Power supply is possible. The electric path connecting the generator 10 and the first storage battery 11 is referred to as a first power generation path. Further, the generator 10 and the second storage battery 12 are electrically connected to each other outside the battery unit U1, and if the generator 10 generates electricity, the second storage battery 12 can be supplied with power. The electric path connecting the generator 10 and the second storage battery 12 is referred to as a second power generation path.

制御装置３０は、第１蓄電池１１のＳＯＣ（満充電量に対する充電量の割合）を所定の使用範囲にすべく、第１蓄電池１１への充電量を制限して過充電状態とならないようにするとともに、第１蓄電池１１からの放電量を制限して過放電とならないようにする、充放電制御を実施する。具体的には、制御装置３０は、第１蓄電池１１の端子電圧の検出値を常時取得する。そして、例えば、放電時における第１蓄電池１１の端子電圧が下限電圧よりも低下した場合に、発電機１０からの充電により、第１蓄電池１１の過放電保護を図るようにする。前記下限電圧は、ＳＯＣ使用範囲の下限値（１０％）に対応する電圧よりも高い値に基づき設定されるとよい。 The control device 30 limits the amount of charge to the first storage battery 11 so as not to be overcharged in order to keep the SOC (ratio of the amount of charge to the full charge) of the first storage battery 11 within a predetermined range of use. At the same time, charge / discharge control is performed to limit the amount of discharge from the first storage battery 11 to prevent over-discharge. Specifically, the control device 30 constantly acquires the detected value of the terminal voltage of the first storage battery 11. Then, for example, when the terminal voltage of the first storage battery 11 at the time of discharging becomes lower than the lower limit voltage, the first storage battery 11 is protected from over-discharging by charging from the generator 10. The lower limit voltage may be set based on a value higher than the voltage corresponding to the lower limit value (10%) of the SOC usage range.

また、制御装置３０は、第１蓄電池１１の端子電圧が上限電圧よりも上昇しないようにして過充電保護を実施する。この上限電圧は、ＳＯＣ使用範囲の上限値（９０％）に対応する電圧に基づき設定されるとよい。このように充放電制御を行ううえで、制御装置３０は、第１蓄電池１１のＳＯＣがＳＯＣ使用範囲の下限値よりも小さくなった場合には、第１スイッチＳ２１をオンとする制御を禁止する。こうすることで、第１蓄電池１１のＳＯＣが下限値よりも小さくなり、過放電状態となることを抑制している。 Further, the control device 30 implements overcharge protection so that the terminal voltage of the first storage battery 11 does not rise above the upper limit voltage. This upper limit voltage may be set based on the voltage corresponding to the upper limit value (90%) of the SOC usage range. In performing charge / discharge control in this way, the control device 30 prohibits the control of turning on the first switch S21 when the SOC of the first storage battery 11 becomes smaller than the lower limit of the SOC usage range. .. By doing so, the SOC of the first storage battery 11 becomes smaller than the lower limit value, and the over-discharged state is suppressed.

なお、第２蓄電池１２については、図示しない別の電池制御部により第１蓄電池１１と同様の充放電制御が実施される。 With respect to the second storage battery 12, charge / discharge control similar to that of the first storage battery 11 is performed by another battery control unit (not shown).

以上のように構成される電源システムにおいて、半導体スイッチである第１スイッチ及び第２スイッチＳ２２の一方が故障する場合が起こり得る。特に、第１スイッチＳ２１をオンとし第２スイッチ及び第３スイッチＳ２３をオフとして、第１蓄電池１１から電気負荷１３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第１スイッチＳ２１が故障して第１スイッチＳ２１がオフ状態で固定されれば、第１給電経路を介した電力の供給ができなくなる。同様に、第２スイッチＳ２２をオンとし第１スイッチ及び第３スイッチＳ２３をオフとして、第２蓄電池１２から電気負荷１３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第２スイッチＳ２２が故障して第２スイッチＳ２２がオフ状態で固定されれば、第２給電経路を介した電力の供給ができなくなる。 In the power supply system configured as described above, one of the first switch and the second switch S22, which are semiconductor switches, may fail. In particular, when the first switch S21 is turned on and the second switch and the third switch S23 are turned off to supply electric power from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first power supply path, the first switch is used. If S21 fails and the first switch S21 is fixed in the off state, power cannot be supplied via the first power supply path. Similarly, when the second switch S22 is turned on and the first switch and the third switch S23 are turned off to supply power from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the first power supply path, the second switch is used. If the switch S22 fails and the second switch S22 is fixed in the off state, it becomes impossible to supply electric power through the second power supply path.

そこで、本実施形態に係る電源システムを制御する制御装置３０は、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２の一方の故障を検出した場合に、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２の他方を用いて給電を継続すべく制御を行う。このとき、第１スイッチＳ２１の故障、及び第２スイッチＳ２２の故障は、以下のように行われる。 Therefore, when the control device 30 that controls the power supply system according to the present embodiment detects a failure of one of the first switch S21 and the second switch S22, the control device 30 uses the other of the first switch S21 and the second switch S22. Control to continue power supply. At this time, the failure of the first switch S21 and the failure of the second switch S22 are performed as follows.

制御装置３０から第１スイッチＳ２１に対してオン指令がなされているにもかかわらず、第１蓄電池１１から電気負荷１３への電力供給が行われていないことを検出することにより、第１スイッチＳ２１の故障を判定する。より具体的には、制御装置３０から第１スイッチＳ２１に対してオン指令がなされている状態で、第１電流検出部３１により検出される電流値が閾値よりも小さく、且つ、電圧検出部３３により検出される電圧値も閾値よりも小さい場合に、第１スイッチＳ２１の故障を判定する。 By detecting that power is not being supplied from the first storage battery 11 to the electric load 13 even though the control device 30 has issued an ON command to the first switch S21, the first switch S21 Judge the failure of. More specifically, the current value detected by the first current detection unit 31 is smaller than the threshold value and the voltage detection unit 33 is in a state where the control device 30 issues an ON command to the first switch S21. When the voltage value detected by is also smaller than the threshold value, the failure of the first switch S21 is determined.

同様に、制御装置３０から第２スイッチＳ２２に対してオン指令がなされている状態で、第２電流検出部３２により検出される電流値が閾値よりも小さく、且つ、電圧検出部３３により検出される電圧値も閾値よりも小さい場合に、第２スイッチＳ２２の故障を判定する。このとき、各スイッチＳ２１，Ｓ２２の故障を判定するうえで、電圧検出部３３により検出される電圧値に加えて第１電流検出部３１、第２電流検出部３２が検出した電流も用いるのは、各スイッチＳ２１，Ｓ２２と電気負荷１３との間で地絡が生じているかを判定するためでもある。 Similarly, the current value detected by the second current detection unit 32 is smaller than the threshold value and is detected by the voltage detection unit 33 in a state where the control device 30 issues an ON command to the second switch S22. When the voltage value is also smaller than the threshold value, the failure of the second switch S22 is determined. At this time, in determining the failure of each of the switches S21 and S22, in addition to the voltage value detected by the voltage detection unit 33, the current detected by the first current detection unit 31 and the second current detection unit 32 is also used. This is also for determining whether a ground fault has occurred between the switches S21 and S22 and the electric load 13.

まず、第１蓄電池１１から電気負荷１３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第１スイッチＳ２１が故障して第１給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合について、図２を参照して説明する。図２において、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２の記載を簡略化している。 First, when power is being supplied from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first power supply path, the first switch S21 fails and the power cannot be supplied via the first power supply path. The case will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the description of the first switch S21 and the second switch S22 is simplified.

第１スイッチＳ２１が故障して、図２において一点鎖線で示す第１給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、第２スイッチＳ２２をオンとする指令を送信する。こうすることで、第２蓄電池１２から電気負荷１３に対して、第２スイッチＳ２２を介した給電、すなわち図２において実線で示す第２給電経路を介した給電が行われる。この場合、第２蓄電池１２に対して、スイッチを含まない電気経路である第２発電経路により、発電機１０から第２蓄電池１２への給電が可能である。 When the first switch S21 fails and power cannot be supplied via the first power feeding path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, a command to turn on the second switch S22 is transmitted. By doing so, power is supplied from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the second switch S22, that is, power is supplied via the second power supply path shown by the solid line in FIG. In this case, power can be supplied from the generator 10 to the second storage battery 12 by the second power generation path, which is an electric path that does not include a switch, to the second storage battery 12.

続いて、第２蓄電池１２から電気負荷１３へ第２給電経路を介して電力を供給している場合に、第２スイッチＳ２２が故障して第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合について、図３を参照して説明する。 Subsequently, when power is being supplied from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the second power supply path, the second switch S22 fails and the power cannot be supplied via the second power supply path. The case will be described with reference to FIG.

第２スイッチＳ２２が故障して、図３において一点鎖線で示す第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、第１スイッチＳ２１及び第３スイッチＳ２３をオンとする指令を送信する。こうすることで、第１蓄電池１１から電気負荷１３に対して、第１スイッチＳ２１を介した給電、すなわち図３において実線で示す第１給電経路を介した給電が行われる。加えて、第３スイッチＳ２３をオンとすることで、第１蓄電池１１に対して、第３スイッチＳ２３及び第１スイッチＳ２１を介した給電、すなわち、図３において実線で示す第１発電経路を介した給電が可能である。 When the second switch S22 fails and power cannot be supplied via the second power feeding path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, a command to turn on the first switch S21 and the third switch S23 is transmitted. By doing so, power is supplied from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first switch S21, that is, power is supplied via the first power supply path shown by the solid line in FIG. In addition, by turning on the third switch S23, power is supplied to the first storage battery 11 via the third switch S23 and the first switch S21, that is, via the first power generation path shown by the solid line in FIG. Power supply is possible.

続いて、図３で示した制御を行った場合のタイムチャートを、図４を参照して説明する。図４のタイムチャートの開始時において、第２スイッチＳ２２がＯＮとなっており、第２蓄電池１２から電気負荷１３への第２給電経路を介した電力の供給が行われ、発電機１０から第２蓄電池１２への第２発電経路を介した電力の供給が可能となっている。なお、本実施形態では、電気負荷１３において安定した動作が可能な電圧を１２Ｖとしており、その電圧を所定電圧と称する。 Subsequently, a time chart when the control shown in FIG. 3 is performed will be described with reference to FIG. At the start of the time chart of FIG. 4, the second switch S22 is ON, power is supplied from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the second power supply path, and the generator 10 to the second It is possible to supply electric power to the storage battery 12 via the second power generation path. In the present embodiment, the voltage capable of stable operation under the electric load 13 is 12V, and the voltage is referred to as a predetermined voltage.

時刻ｔ１において、第２スイッチＳ２２が故障してオフ状態で固定され、オフ状態からオン状態への切り替えができなくなったとする。このとき、第２蓄電池１２から電気負荷１３への第２給電経路を介した電力の供給が行われなくなるため、電気負荷１３への給電電圧が所定電圧よりも低下する。時刻ｔ２にて電気負荷１３への給電電圧が閾値を下回ると、制御装置３０は第２スイッチＳ２２が故障したか否かの判定を開始する。具体的には、給電電圧が閾値を下回った期間が所定時間を超えれば、第２スイッチＳ２２が故障したと判定する。 It is assumed that at time t1, the second switch S22 fails and is fixed in the off state, making it impossible to switch from the off state to the on state. At this time, since the power is not supplied from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the second power supply path, the power supply voltage to the electric load 13 becomes lower than the predetermined voltage. When the feed voltage to the electric load 13 falls below the threshold value at time t2, the control device 30 starts determining whether or not the second switch S22 has failed. Specifically, if the period during which the feed voltage falls below the threshold value exceeds a predetermined time, it is determined that the second switch S22 has failed.

時刻ｔ３にて、制御装置３０が第２スイッチＳ２２の故障を判断すれば、その判断結果に伴い、第１スイッチＳ２１、及び第３スイッチＳ２３へ駆動指令を送信する。この駆動指令の送信により、時刻ｔ３から所定時間経過後の時刻ｔ４にて、第１スイッチＳ２１はオンとなる。第１スイッチＳ２１がオンとなることにより、第１蓄電池１１から電気負荷１３へは第１給電経路を介した給電が開始されるため、その給電に伴い、電気負荷１３への給電電圧は上昇する。そして、時刻ｔ５にて、電気負荷１３への給電電圧は所定電圧に到達する。すなわち、電気負荷１３への給電電圧が所定電圧よりも小さくなる期間は、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間である。その後、時刻ｔ６にて、機械式のリレーである第３スイッチＳ２３がオンとなる。これにより、第１発電経路を介して第１蓄電池１１への充電が可能となる。 If the control device 30 determines that the second switch S22 has failed at time t3, a drive command is transmitted to the first switch S21 and the third switch S23 according to the determination result. By transmitting this drive command, the first switch S21 is turned on at the time t4 after the lapse of a predetermined time from the time t3. When the first switch S21 is turned on, power supply from the first storage battery 11 to the electric load 13 is started via the first power supply path, so that the power supply voltage to the electric load 13 increases with the power supply. .. Then, at time t5, the feeding voltage to the electric load 13 reaches a predetermined voltage. That is, the period during which the feeding voltage to the electric load 13 becomes smaller than the predetermined voltage is the period from time t1 to time t5. After that, at time t6, the third switch S23, which is a mechanical relay, is turned on. As a result, the first storage battery 11 can be charged via the first power generation path.

ところで、第２スイッチＳ２２が故障した場合に、第１スイッチＳ２１をオンとする駆動指令を行わず、機械式のリレーである第３スイッチＳ２３をオンとすることで第２蓄電池１２から電気負荷１３への電力の供給を行うことも可能ではある。しかしながら、図４に示すように第３スイッチＳ２３をオンとする駆動指令を生成してから第３スイッチＳ２３の作動状態がオン状態となるまでの時間は、半導体スイッチである第１スイッチＳ２１と比較して、長い。すなわち、給電電圧が所定電圧を下回る時間が、時刻ｔ６よりも後の時刻まで至ることとなる。 By the way, when the second switch S22 fails, the drive command to turn on the first switch S21 is not issued, and the third switch S23, which is a mechanical relay, is turned on to turn on the electric load 13 from the second storage battery 12. It is also possible to supply power to. However, as shown in FIG. 4, the time from the generation of the drive command for turning on the third switch S23 until the operating state of the third switch S23 is turned on is compared with that of the first switch S21 which is a semiconductor switch. And it's long. That is, the time when the feed voltage falls below the predetermined voltage reaches the time after the time t6.

続いて、本実施形態に係る制御装置３０が実行する処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。図５のフローチャートに係る処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。 Subsequently, the process executed by the control device 30 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The process according to the flowchart of FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined control cycles.

まず、ステップＳ１０１にて、第１スイッチＳ２１をオンとし、第２スイッチＳ２２及び第３スイッチＳ２３をオフとする指令を行っているか否かを判定する。すなわち、制御装置３０から第１〜３スイッチＳ２１〜Ｓ２３への指令が、第１給電経路を介して給電を行い、且つ、第２給電経路を介して給電を行わないことを示しているか否かを判定する。 First, in step S101, it is determined whether or not a command is issued to turn on the first switch S21 and turn off the second switch S22 and the third switch S23. That is, whether or not the command from the control device 30 to the first to third switches S21 to S23 indicates that power is supplied via the first power supply path and is not supplied via the second power supply path. To judge.

ステップＳ１０１にて肯定判定すれば、ステップＳ１０２へ進み、第１スイッチＳ２１の故障を検出したか否かを判定する。ステップＳ１０２にて肯定判定すれば、すなわち、第１スイッチＳ２１がオフ状態で固定される故障を検出すれば、ステップＳ１０３へ進み、第２スイッチＳ２２をオンとする指令を送信する。すなわち、第２蓄電池１２から第２給電経路を介して電気負荷１３へ電力を供給しつつ、発電機１０から第２蓄電池１２への充電が可能な電気経路を構成する。そして、一連の処理を終了する。 If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102, and it is determined whether or not a failure of the first switch S21 has been detected. If an affirmative determination is made in step S102, that is, if a failure in which the first switch S21 is fixed in the off state is detected, the process proceeds to step S103, and a command to turn on the second switch S22 is transmitted. That is, it constitutes an electric path capable of charging the second storage battery 12 from the generator 10 while supplying electric power from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the second power supply path. Then, a series of processes is completed.

一方、ステップＳ１０１にて否定判定すれば、ステップＳ１０４へ進み、第２スイッチＳ２２をオンとし、第１スイッチＳ２１及び第３スイッチＳ２３をオフとする指令を行っているか否かを判定する。すなわち、制御装置３０から第１〜３スイッチＳ２１〜Ｓ２３への指令が、第２給電経路を介して給電を行い、且つ、第１給電経路を介して給電を行わないことを示しているか否かを判定する。 On the other hand, if a negative determination is made in step S101, the process proceeds to step S104, and it is determined whether or not a command is issued to turn on the second switch S22 and turn off the first switch S21 and the third switch S23. That is, whether or not the command from the control device 30 to the first to third switches S21 to S23 indicates that power is supplied via the second power supply path and power is not supplied via the first power supply path. To judge.

ステップＳ１０４にて肯定判定すれば、ステップＳ１０５へ進み、第２スイッチＳ２２の故障を検出したか否かを判定する。ステップＳ１０５にて肯定判定すれば、すなわち、第２スイッチＳ２２がオフ状態で固定される故障を検出すれば、ステップＳ１０６へ進み、第１スイッチＳ２１及び第３スイッチＳ２３をオンとする指令を送信する。すなわち、第１蓄電池１１から第１給電経路を介して電気負荷１３へ電力を供給しつつ、発電機１０から第１蓄電池１１への第１発電経路を介する給電を可能にする。 If an affirmative determination is made in step S104, the process proceeds to step S105 to determine whether or not a failure of the second switch S22 has been detected. If an affirmative determination is made in step S105, that is, if a failure in which the second switch S22 is fixed in the off state is detected, the process proceeds to step S106, and a command for turning on the first switch S21 and the third switch S23 is transmitted. .. That is, while supplying electric power from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first power supply path, power can be supplied from the generator 10 to the first storage battery 11 via the first power generation path.

なお、ステップＳ１０５にて否定判定した場合、すなわち、第２スイッチＳ２２の故障を検出しない場合には、そのまま一連の処理を終了する。 If a negative determination is made in step S105, that is, if a failure of the second switch S22 is not detected, the series of processes is terminated as it is.

ところで、ステップＳ１０４にて否定判定した場合、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２を共にオンとする指令を行っている、又は、少なくとも第３スイッチＳ２３をオンとする指令を行っていることを意味する。この場合には、そのまま一連の処理を終了する。 By the way, when a negative determination is made in step S104, it means that a command to turn on both the first switch S21 and the second switch S22 is given, or at least a command to turn on the third switch S23 is given. To do. In this case, the series of processes is terminated as it is.

第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２を共にオンとする指令を行っていれば、電気負荷１３へは、第１給電経路、及び第２給電経路のいずれからでも給電が可能である。すなわち、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２の一方が故障したとしても、他方の給電経路を介して電気負荷１３へ給電が可能である。なお、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２を共にオンとし、第３スイッチＳ２３をオフとする指令を行っている場合に、第２スイッチＳ２２の故障を検出した場合には、第３スイッチＳ２３をオンとする指令を行うものとしてもよい。この場合には、第１蓄電池１１から第１給電経路を介して電気負荷１３への給電を行いつつ、第１発電経路をかいして第１蓄電池１１の充電が可能となる。したがって、第１蓄電池１１の過放電を抑制することができる。 If a command is given to turn on both the first switch S21 and the second switch S22, power can be supplied to the electric load 13 from either the first power supply path or the second power supply path. That is, even if one of the first switch S21 and the second switch S22 fails, power can be supplied to the electric load 13 via the other power supply path. If a failure of the second switch S22 is detected when both the first switch S21 and the second switch S22 are turned on and the third switch S23 is turned off, the third switch S23 is turned on. It may give a command to turn it on. In this case, the first storage battery 11 can be charged through the first power generation path while supplying power from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first power supply path. Therefore, over-discharging of the first storage battery 11 can be suppressed.

第３スイッチＳ２３をオンとする指令を行っていれば、第１スイッチＳ２１及び第２スイッチＳ２２の制御状態にかかわらず、電気負荷１３への給電が可能である。また、上述した通り、第３スイッチＳ２３はノーマリークローズの機械式のリレーであるため、一般的に、故障時にはオンとなる。そのため、第３スイッチＳ２３をオンとする指令を行っている場合には、電気負荷１３に対する給電失陥のおそれが小さくなる。 If a command is given to turn on the third switch S23, power can be supplied to the electric load 13 regardless of the control state of the first switch S21 and the second switch S22. Further, as described above, since the third switch S23 is a normally closed mechanical relay, it is generally turned on at the time of failure. Therefore, when the command to turn on the third switch S23 is issued, the risk of power failure to the electric load 13 is reduced.

上記構成により本実施形態に係る電源システムは、以下の効果を奏する。 With the above configuration, the power supply system according to the present embodiment has the following effects.

・第１，２給電経路の一方を介した電気負荷１３への電力の供給が不能となった場合でも、第１，２給電経路の他方を介した電気負荷１３への電力の供給が行われるため、電気負荷１３への給電失陥を抑制することができる。加えて、第１給電経路を介して電気負荷１３へ電力の供給を行う場合には、第１蓄電池１１へ第１発電経路を介した充電を行うことができ、第２給電経路を介して電気負荷１３へ電力の供給を行う場合には、第２蓄電池１２へ第２発電経路を介した充電を行うことができる。これにより、第１，２蓄電池１１，１２から電気負荷１３への電力の供給に伴う過放電を抑制することができる。 -Even if power cannot be supplied to the electric load 13 via one of the first and second power supply paths, power is supplied to the electric load 13 via the other of the first and second power supply paths. Therefore, it is possible to suppress the failure of power supply to the electric load 13. In addition, when power is supplied to the electric load 13 via the first power supply path, the first storage battery 11 can be charged via the first power generation path, and electricity is supplied via the second power supply path. When supplying electric power to the load 13, the second storage battery 12 can be charged via the second power generation path. As a result, over-discharging due to the supply of electric power from the first and second storage batteries 11 and 12 to the electric load 13 can be suppressed.

・第２スイッチＳ２２が故障し、第２蓄電池１２から電気負荷１３への第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、機械式のリレーである第３スイッチＳ２３をオンとすることで、第２蓄電池１２から第１発電経路の一部を介して電力の供給を行うことも可能である。ところが、機械式のリレーである第３スイッチＳ２３は、オン状態となるまでに要する時間が半導体スイッチよりも長い。すなわち、電気負荷１３への給電失陥の時間が相対的に長くなりやすく、電気負荷１３がカーナビゲーション装置等の定電圧要求負荷である場合には、この給電失陥の時間が長いほど、リセット等が生じやすくなる。本実施形態では、第２スイッチＳ２２の故障時には半導体スイッチである第１スイッチＳ２１をＯＮとして第１蓄電池１１から電気負荷１３へ第１給電経路を介して電力を供給するものとしているため、機械式のリレーを介した電力の供給を開始する場合に比べて、給電失陥の時間を短くすることができる。一方、第１スイッチＳ２１をオンとし、第１蓄電池１１から電気負荷１３へ第１給電経路を介して電力を供給する場合、第１蓄電池１１の過放電が生ずるおそれがある。この点、機械式のリレーである第３スイッチＳ２３をオンとし、発電機１０から第１蓄電池１１への第１発電経路を介した電力の供給を可能としている。したがって、第２スイッチＳ２２の故障の再に、電気負荷１３への給電失陥の抑制と第１蓄電池１１の過放電の抑制とを両立することができる。 -When the second switch S22 fails and power cannot be supplied from the second storage battery 12 to the electric load 13 via the second power supply path, the third switch S23, which is a mechanical relay, is turned on. Therefore, it is also possible to supply electric power from the second storage battery 12 through a part of the first power generation path. However, the third switch S23, which is a mechanical relay, takes longer time to be turned on than the semiconductor switch. That is, the time for the power supply failure to the electric load 13 tends to be relatively long, and when the electric load 13 is a constant voltage required load of a car navigation device or the like, the longer the power supply failure time, the more the reset. Etc. are likely to occur. In the present embodiment, when the second switch S22 fails, the first switch S21, which is a semiconductor switch, is turned on to supply electric power from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first power supply path. Compared with the case of starting the supply of electric power through the relay of the above, the time of power failure can be shortened. On the other hand, when the first switch S21 is turned on and power is supplied from the first storage battery 11 to the electric load 13 via the first power supply path, the first storage battery 11 may be over-discharged. In this respect, the third switch S23, which is a mechanical relay, is turned on, and electric power can be supplied from the generator 10 to the first storage battery 11 via the first power generation path. Therefore, it is possible to suppress the failure of the power supply to the electric load 13 and the over-discharge of the first storage battery 11 at the same time when the failure of the second switch S22 is repeated.

・電気負荷１３と第２端子Ｔ１２との間等で地絡が生じた場合、電気負荷１３へ印加される電圧が小さくなるものの、第１スイッチＳ２１又は第２スイッチＳ２２を通過する電流は小さくならない場合がある。本実施形態では、第１スイッチＳ２１、第２スイッチＳ２２の故障を判定するうえで、第１電流検出部３１、第２電流検出部３２の検出結果も用いている。この構成により、第１スイッチＳ２１の故障、及び第２スイッチＳ２２の故障を、より精度よく判定することができる。 When a ground fault occurs between the electric load 13 and the second terminal T12, the voltage applied to the electric load 13 becomes smaller, but the current passing through the first switch S21 or the second switch S22 does not become smaller. In some cases. In the present embodiment, the detection results of the first current detection unit 31 and the second current detection unit 32 are also used in determining the failure of the first switch S21 and the second switch S22. With this configuration, the failure of the first switch S21 and the failure of the second switch S22 can be determined more accurately.

・第１蓄電池１１に対して充放電制御を行ううえで、ＳＯＣがＳＯＣ使用範囲の下限値よりも小さくなった場合には、第１スイッチＳ２１をオンとする制御を禁止している。これにより、第１蓄電池１１の過放電を抑制することができる。加えて、第１蓄電池１１のＳＯＣがＳＯＣの下限値よりも大きい所定の値を下回れば、発電機１０により第１蓄電池１１への給電を行うものとしている。これにより、ＳＯＣがＳＯＣ使用範囲の下限値を下回る事態を防止することができる。したがって、第１蓄電池１１がＳＯＣ使用範囲の下限値を下回り、第１蓄電池１１から電気負荷１３への給電が禁止される事態を防止することができる。第２蓄電池１２についても同様である。 -In performing charge / discharge control for the first storage battery 11, when the SOC becomes smaller than the lower limit of the SOC usage range, the control of turning on the first switch S21 is prohibited. As a result, over-discharging of the first storage battery 11 can be suppressed. In addition, if the SOC of the first storage battery 11 falls below a predetermined value larger than the lower limit of the SOC, the generator 10 is supposed to supply power to the first storage battery 11. This makes it possible to prevent the SOC from falling below the lower limit of the SOC usage range. Therefore, it is possible to prevent the situation where the first storage battery 11 falls below the lower limit of the SOC usage range and the power supply from the first storage battery 11 to the electric load 13 is prohibited. The same applies to the second storage battery 12.

＜第２実施形態＞
本実施形態に係る電源システムは、第１実施形態に係る電源システムと回路構成の一部が異なっている。図６に示すように、本電源システムは、発電機４０、第１蓄電池４１、第２蓄電池４２、各種の電気負荷４３を備えている。このうち、第１蓄電池４１は、第１実施形態と同様に、図示しない筐体に収容されることで一体化され、電池ユニットＵ２として構成されている。 <Second Embodiment>
The power supply system according to the present embodiment is partially different from the power supply system according to the first embodiment in its circuit configuration. As shown in FIG. 6, this power supply system includes a generator 40, a first storage battery 41, a second storage battery 42, and various electric loads 43. Of these, the first storage battery 41 is integrated by being housed in a housing (not shown) as in the first embodiment, and is configured as a battery unit U2.

電池ユニットＵ２には外部端子として第１端子Ｔ２１、第２端子Ｔ２２及び第３端子Ｔ２３が設けられている。第１端子Ｔ２１には発電機４０が接続され、第２端子Ｔ２２には第２蓄電池４２が接続され、第３端子Ｔ２３には電気負荷４３が接続されている。 The battery unit U2 is provided with a first terminal T21, a second terminal T22, and a third terminal T23 as external terminals. A generator 40 is connected to the first terminal T21, a second storage battery 42 is connected to the second terminal T22, and an electric load 43 is connected to the third terminal T23.

電池ユニットＵ２には、ユニット内の電気経路として、第１蓄電池４１と第３端子Ｔ２３とを相互に接続する第１接続経路５１と、第１接続経路２１上の接続点Ｎ２１と第２端子Ｔ２２とを相互に接続する第２接続経路５２と、第２接続経路５２上の接続点Ｎ２２と第１端子Ｔ２１とを相互に接続する第３接続経路５３と、第３接続経路５３上の接続点Ｎ２３と、第１接続経路５１上の接続点Ｎ２１よりも第１蓄電池４１側の接続点Ｎ２４とを相互に接続する第４接続経路５４とが設けられている。 The battery unit U2 has a first connection path 51 that connects the first storage battery 41 and the third terminal T23 to each other, and a connection point N21 and a second terminal T22 on the first connection path 21 as electric paths in the unit. A second connection path 52 that interconnects the two, a third connection path 53 that interconnects the connection point N22 and the first terminal T21 on the second connection path 52, and a connection point on the third connection path 53. A fourth connection path 54 for interconnecting the N23 and the connection point N24 on the first storage battery 41 side of the connection point N21 on the first connection path 51 is provided.

第１接続経路５１における接続点Ｎ２１と接続点Ｎ２４との間には、第１スイッチＳ５１が設けられている。第２接続経路５２における接続点Ｎ２１と接続点Ｎ２２との間には、第２スイッチＳ５２が設けられている。第３接続経路５３における接続点Ｎ２１と接続点Ｎ２３との間には、第３スイッチＳ５３が設けられている。第４接続経路５４における接続点Ｎ２３と接続点Ｎ２４との間には、第４スイッチＳ５４が設けられている。第１〜４スイッチＳ５１〜Ｓ５４は、いずれも２×ｎ個のＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチ）を備え、その２つ一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。 A first switch S51 is provided between the connection point N21 and the connection point N24 in the first connection path 51. A second switch S52 is provided between the connection point N21 and the connection point N22 in the second connection path 52. A third switch S53 is provided between the connection point N21 and the connection point N23 in the third connection path 53. A fourth switch S54 is provided between the connection point N23 and the connection point N24 in the fourth connection path 54. The first to fourth switches S51 to S54 each include 2 × n MOSFETs (semiconductor switches), and the parasitic diodes of the two sets of MOSFETs are connected in series so as to be opposite to each other.

電池ユニットＵ２には、第１〜４スイッチＳ５１〜Ｓ５４のオン（閉鎖）とオフ（開放）との切り替えを実施する機能を有する制御装置６０が設けられている。制御装置６０は、第１実施形態と同様に、第１〜４スイッチＳ５１〜Ｓ５４のオンオフを制御する。 The battery unit U2 is provided with a control device 60 having a function of switching between on (closed) and off (open) of the first to fourth switches S51 to S54. The control device 60 controls the on / off of the first to fourth switches S51 to S54 as in the first embodiment.

電池ユニットＵ２には、加えて、第１スイッチＳ５１に流れる電流を検出する第１電流検出部６１と、第２スイッチＳ５２に流れる電流を検出する第２電流検出部６２と、電気負荷４３へ印加される電圧である給電電圧を検出する電圧検出部６３とを備えている。具体的には、第１電流検出部６１は、第１スイッチＳ５１の対となっているＭＯＳＦＥＴの間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴ間に流れる電流を検出する。第２電流検出部６２は、同様に、第２スイッチＳ５２の対となっているＭＯＳＦＥＴの間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴ間に流れる電流を検出する。電圧検出部６３は、接続点Ｎ２１と第３端子Ｔ２３との間に設けられている。 In addition to the battery unit U2, a first current detection unit 61 that detects the current flowing through the first switch S51, a second current detection unit 62 that detects the current flowing through the second switch S52, and an electric load 43 are applied. It is provided with a voltage detection unit 63 that detects a feed voltage which is a voltage to be supplied. Specifically, the first current detection unit 61 is provided between the MOSFETs paired with the first switch S51, and detects the current flowing between the MOSFETs. Similarly, the second current detection unit 62 is provided between the MOSFETs paired with the second switch S52, and detects the current flowing between the MOSFETs. The voltage detection unit 63 is provided between the connection point N21 and the third terminal T23.

以上のように構成されているため、発電機４０で発電した電力は、第１蓄電池４１、第２蓄電池４２、及び電気負荷４３へ供給可能である。また、エンジンの駆動が停止して発電機４０で発電されていない場合には、第１蓄電池４１及び第２蓄電池４２の少なくとも一方から電気負荷４３への電力の供給が可能である。 Since it is configured as described above, the electric power generated by the generator 40 can be supplied to the first storage battery 41, the second storage battery 42, and the electric load 43. Further, when the engine drive is stopped and the generator 40 is not generating electric power, electric power can be supplied to the electric load 43 from at least one of the first storage battery 41 and the second storage battery 42.

具体的には、第１スイッチＳ５１をオンとすれば、第１蓄電池４１から電気負荷４３へと電力の供給が行われる。この場合の、第１蓄電池４１と電気負荷４３とを接続する電気経路を、第１給電経路と称する。また、第２スイッチＳ５２をオンとすれば、第２蓄電池４２から電気負荷４３へと電力の供給が行われる。この場合の、第２蓄電池４２と電気負荷１３とを接続する電気経路を、第２給電経路と称する。 Specifically, when the first switch S51 is turned on, electric power is supplied from the first storage battery 41 to the electric load 43. In this case, the electric path connecting the first storage battery 41 and the electric load 43 is referred to as a first power feeding path. Further, when the second switch S52 is turned on, electric power is supplied from the second storage battery 42 to the electric load 43. In this case, the electric path connecting the second storage battery 42 and the electric load 13 is referred to as a second power feeding path.

一方、第４スイッチＳ５４をオンとすれば、発電機４０と第１蓄電池４１とが電気的に接続され、この状態で発電機４０による発電を行えば、第１蓄電池４１への給電が可能である。この発電機４０と第１蓄電池４１とを接続する電気経路を、第１発電経路と称する。また、第３スイッチＳ５３をオンとすれば、発電機４０と第２蓄電池４２とが電気的に接続され、この状態で発電機４０による発電を行えば、第２蓄電池４２への給電が可能である。この発電機４０と第２蓄電池４２とを接続する電気経路を、第２発電経路と称する。 On the other hand, if the fourth switch S54 is turned on, the generator 40 and the first storage battery 41 are electrically connected, and if the generator 40 generates power in this state, power can be supplied to the first storage battery 41. is there. The electric path connecting the generator 40 and the first storage battery 41 is referred to as a first power generation path. Further, when the third switch S53 is turned on, the generator 40 and the second storage battery 42 are electrically connected, and if the generator 40 generates power in this state, the power can be supplied to the second storage battery 42. is there. The electric path connecting the generator 40 and the second storage battery 42 is referred to as a second power generation path.

以上のように構成される電源システムにおいて、半導体スイッチである第１スイッチＳ５１及び第２スイッチＳ５２の一方が故障する場合が起こり得る。特に、第１スイッチＳ５１をオンとし第２スイッチＳ５２をオフとして、第１蓄電池４１から電気負荷４３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第１スイッチＳ５１が故障して第１スイッチＳ５１がオフ状態で固定されれば、第１給電経路を介した電力の供給ができなくなる。同様に、第２スイッチＳ５２をオンとし第１スイッチＳ５１をオフとして、第２蓄電池４２から電気負荷４３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第２スイッチＳ５２が故障して第２スイッチＳ５２がオフ状態で固定されれば、第２給電経路を介した電力の供給ができなくなる。 In the power supply system configured as described above, one of the first switch S51 and the second switch S52, which are semiconductor switches, may fail. In particular, when the first switch S51 is turned on and the second switch S52 is turned off to supply electric power from the first storage battery 41 to the electric load 43 via the first power supply path, the first switch S51 fails. If the first switch S51 is fixed in the off state, power cannot be supplied via the first power supply path. Similarly, when the second switch S52 is turned on and the first switch S51 is turned off and power is supplied from the second storage battery 42 to the electric load 43 via the first power supply path, the second switch S52 fails. If the second switch S52 is fixed in the off state, power cannot be supplied via the second power supply path.

そこで、本実施形態に係る電源システムを制御する制御装置６０は、第１スイッチＳ５１及び第２スイッチＳ５２の一方の故障を検出した場合に、第１スイッチＳ５１及び第２スイッチＳ５２の他方を用いて給電を継続すべく制御を行う。なお、第１スイッチＳ５１及び第２スイッチＳ５２の故障の検出方法については、第１実施形態と同等であるため、具体的な説明を省略する。 Therefore, when the control device 60 that controls the power supply system according to the present embodiment detects a failure of one of the first switch S51 and the second switch S52, the control device 60 uses the other of the first switch S51 and the second switch S52. Control to continue power supply. Since the method of detecting the failure of the first switch S51 and the second switch S52 is the same as that of the first embodiment, a specific description thereof will be omitted.

まず、第１蓄電池４１から電気負荷４３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第１スイッチＳ５１が故障して第１給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合について、図７を参照して説明する。 First, when power is being supplied from the first storage battery 41 to the electric load 43 via the first power supply path, the first switch S51 fails and the power cannot be supplied via the first power supply path. The case will be described with reference to FIG.

第１スイッチＳ５１が故障して、図７において一点鎖線で示す第１給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、第２スイッチＳ５２及び第３スイッチＳ５３をオンとする指令を送信する。こうすることで、第２蓄電池４２から電気負荷４３に対して、第２スイッチＳ５２を介した給電、すなわち図７において実線で示す第２給電経路を介した給電が行われる。加えて、第３スイッチＳ５３をオンとすることで、第２蓄電池４２に対して、第３スイッチＳ５３を介した給電、すなわち図７において実線で示す第２発電経路を介した給電が可能である。 When the first switch S51 fails and power cannot be supplied via the first power supply path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 7, a command to turn on the second switch S52 and the third switch S53 is transmitted. By doing so, power is supplied from the second storage battery 42 to the electric load 43 via the second switch S52, that is, power is supplied via the second power supply path shown by the solid line in FIG. In addition, by turning on the third switch S53, it is possible to supply power to the second storage battery 42 via the third switch S53, that is, to supply power via the second power generation path shown by the solid line in FIG. ..

続いて、第２蓄電池４２から電気負荷４３へ第２給電経路を介して電力を供給している場合に、第２スイッチＳ５２が故障して第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合について、図８を参照して説明する。 Subsequently, when power is being supplied from the second storage battery 42 to the electric load 43 via the second power supply path, the second switch S52 fails and power cannot be supplied via the second power supply path. The case will be described with reference to FIG.

第２スイッチＳ５２が故障して、図８において一点鎖線で示す第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、第１スイッチＳ５１及び第４スイッチＳ５４をオンとする指令を送信する。こうすることで、第１蓄電池４１から電気負荷４３に対して、第１スイッチＳ５１を介した給電、すなわち図８において実線で示す第１給電経路を介した給電が行われる。加えて、第４スイッチＳ５４をオンとすることで、第１蓄電池４１に対して、第４スイッチＳ５４を介した給電、すなわち、図８において実線で示す第１発電経路を介した給電が可能である。 When the second switch S52 fails and power cannot be supplied via the second power feeding path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8, a command to turn on the first switch S51 and the fourth switch S54 is transmitted. By doing so, power is supplied from the first storage battery 41 to the electric load 43 via the first switch S51, that is, power is supplied via the first power supply path shown by the solid line in FIG. In addition, by turning on the fourth switch S54, it is possible to supply power to the first storage battery 41 via the fourth switch S54, that is, to supply power via the first power generation path shown by the solid line in FIG. is there.

上記構成により、本実施形態に係る電源システムでは、第１実施形態に係る電源システムが奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。 With the above configuration, the power supply system according to the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the power supply system according to the first embodiment.

・制御装置６０がスイッチに対してオンとする指令を送信してから、実際にスイッチがオンとなるまでには、タイムラグが存在するため、給電経路上のスイッチが多いほど、電気負荷４３に対する給電の遅れが生じやすくなる。すなわち、電気負荷４３における電力失陥が生じやすくなる。また、発電経路、及び給電経路を構成するうえで、その経路上のスイッチの数が多いほど、そのスイッチによる損失が大きくなる。本実施形態では、第１給電経路、第２給電経路を構成するうえで、複数のスイッチを介する経路、例えば、第１蓄電池４１から、第４スイッチＳ５４、第３スイッチＳ５３及び第２スイッチＳ５２を介して電気負荷４３へ電力を供給する経路を設けていない。これにより、電気負荷４３への給電の遅れの抑制と、スイッチによる電力の損失の抑制とを両立することができる。 -Since there is a time lag between the time when the control device 60 sends a command to turn on the switch and the time when the switch is actually turned on, the more switches on the power supply path, the more power is supplied to the electric load 43. Is likely to be delayed. That is, power loss in the electric load 43 is likely to occur. Further, in configuring the power generation path and the power supply path, the larger the number of switches on the path, the larger the loss due to the switches. In the present embodiment, in configuring the first power supply path and the second power supply path, a path via a plurality of switches, for example, from the first storage battery 41, the fourth switch S54, the third switch S53, and the second switch S52 are connected. There is no path for supplying electric power to the electric load 43 via the electric load 43. As a result, it is possible to suppress the delay in supplying power to the electric load 43 and suppress the power loss due to the switch.

＜第３実施形態＞
本実施形態に係る電源システムは、第１実施形態に係る電源システムと回路構成の一部が異なっている。図９に示すように、本電源システムは、発電機７０、第１蓄電池７１、第２蓄電池７２、各種の電気負荷７３を備えている。このうち、第１蓄電池７１は、第１実施形態と同様に、図示しない筐体に収容されることで一体化され、電池ユニットＵ３として構成されている。 <Third Embodiment>
The power supply system according to the present embodiment is partially different from the power supply system according to the first embodiment in its circuit configuration. As shown in FIG. 9, the power supply system includes a generator 70, a first storage battery 71, a second storage battery 72, and various electric loads 73. Of these, the first storage battery 71 is integrated by being housed in a housing (not shown) as in the first embodiment, and is configured as a battery unit U3.

電池ユニットＵ３には外部端子として第１端子Ｔ３１及び第２端子Ｔ３２が設けられている。第１端子Ｔ３１には発電機７０及び第２蓄電池７２が接続され、第２端子Ｔ３２には電気負荷４３が接続されている。 The battery unit U3 is provided with a first terminal T31 and a second terminal T32 as external terminals. A generator 70 and a second storage battery 72 are connected to the first terminal T31, and an electric load 43 is connected to the second terminal T32.

電池ユニットＵ３には、ユニット内の電気経路として、第１蓄電池７１と第２端子Ｔ３２とを相互に接続する第１接続経路８１と、第１接続経路８１上の接続点Ｎ３１と第１端子Ｔ３１とを相互に接続する第２接続経路８２と、第１端子Ｔ３１と、第１接続経路８１上の接続点Ｎ３１よりも第１蓄電池７１側の接続点Ｎ３２とを相互に接続する第３接続経路８３とが設けられている。 The battery unit U3 has a first connection path 81 that connects the first storage battery 71 and the second terminal T32 to each other, and a connection point N31 and a first terminal T31 on the first connection path 81 as electric paths in the unit. A third connection path that interconnects the second connection path 82 that interconnects the two, the first terminal T31, and the connection point N32 that is closer to the first storage battery 71 than the connection point N31 on the first connection path 81. 83 is provided.

第１接続経路８１における接続点Ｎ３１と接続点Ｎ３２との間には、第１スイッチＳ８１が設けられている。第２接続経路８２における接続点Ｎ３１と第１端子Ｔ３１との間には、第２スイッチＳ８２が設けられている。第３接続経路８３における第１端子Ｔ３１と接続点Ｎ３２との間には、第３スイッチＳ８３が設けられている。第１〜３スイッチＳ８１〜Ｓ８３は、いずれも２×ｎ個のＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチ）を備え、その２つ一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。 A first switch S81 is provided between the connection point N31 and the connection point N32 in the first connection path 81. A second switch S82 is provided between the connection point N31 and the first terminal T31 in the second connection path 82. A third switch S83 is provided between the first terminal T31 and the connection point N32 in the third connection path 83. The first to third switches S81 to S83 each include 2 × n MOSFETs (semiconductor switches), and the parasitic diodes of the two sets of MOSFETs are connected in series so as to be opposite to each other.

電池ユニットＵ３には、第１〜３スイッチＳ８１〜Ｓ８３のオン（閉鎖）とオフ（開放）との切り替えを実施する機能を有する制御装置９０が設けられている。制御装置９０は、第１実施形態と同様に、第１〜３スイッチＳ８１〜Ｓ８３のオンオフを制御する。 The battery unit U3 is provided with a control device 90 having a function of switching between on (closed) and off (open) of the first to third switches S81 to S83. The control device 90 controls the on / off of the first to third switches S81 to S83 as in the first embodiment.

電池ユニットＵ３には、加えて、第１スイッチＳ８１に流れる電流を検出する第１電流検出部９１と、第２スイッチＳ８２に流れる電流を検出する第２電流検出部９２と、電気負荷７３へ印加される電圧である給電電圧を検出する電圧検出部９３とを備えている。具体的には、第１電流検出部９１は、第１スイッチＳ８１の対となっているＭＯＳＦＥＴの間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴ間に流れる電流を検出する。第２電流検出部９２は、同様に、第２スイッチＳ８２の対となっているＭＯＳＦＥＴの間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴ間に流れる電流を検出する。電圧検出部９３は、接続点Ｎ３１と第２端子Ｔ３２との間に設けられている。 In addition to the battery unit U3, a first current detection unit 91 that detects the current flowing through the first switch S81, a second current detection unit 92 that detects the current flowing through the second switch S82, and an electric load 73 are applied. It is provided with a voltage detection unit 93 that detects a feed voltage which is a voltage to be supplied. Specifically, the first current detection unit 91 is provided between the MOSFETs paired with the first switch S81, and detects the current flowing between the MOSFETs. Similarly, the second current detection unit 92 is provided between the MOSFETs paired with the second switch S82, and detects the current flowing between the MOSFETs. The voltage detection unit 93 is provided between the connection point N31 and the second terminal T32.

以上のように構成されているため、発電機７０で発電した電力は、第１蓄電池７１、第２蓄電池７２、及び電気負荷７３へ供給可能である。また、エンジンの駆動が停止して発電機７０で発電されていない場合には、第１蓄電池７１及び第２蓄電池７２の少なくとも一方から電気負荷７３への電力の供給が可能である。 Since it is configured as described above, the electric power generated by the generator 70 can be supplied to the first storage battery 71, the second storage battery 72, and the electric load 73. Further, when the driving of the engine is stopped and the generator 70 is not generating electric power, electric power can be supplied to the electric load 73 from at least one of the first storage battery 71 and the second storage battery 72.

具体的には、第１スイッチＳ８１をオンとすれば、第１蓄電池７１から電気負荷７３へと電力の供給が行われる。この場合の、第１蓄電池７１と電気負荷７３とを接続する電気経路を、第１給電経路と称する。また、第２スイッチＳ８２をオンとすれば、第２蓄電池７２から電気負荷７３へと電力の供給が行われる。この場合の、第２蓄電池７２と電気負荷７３とを接続する電気経路を、第２給電経路と称する。 Specifically, when the first switch S81 is turned on, electric power is supplied from the first storage battery 71 to the electric load 73. In this case, the electric path connecting the first storage battery 71 and the electric load 73 is referred to as a first power feeding path. Further, when the second switch S82 is turned on, electric power is supplied from the second storage battery 72 to the electric load 73. In this case, the electric path connecting the second storage battery 72 and the electric load 73 is referred to as a second power feeding path.

一方、第３スイッチＳ８３をオンとすれば、発電機７０と第１蓄電池７１とが電気的に接続され、この状態で発電機７０よる発電を行えば、第１蓄電池７１への給電が可能である。この発電機７０と第１蓄電池７１とを接続する電気経路を、第１発電経路と称する。また、発電機７０と第２蓄電池７２とは電池ユニットＵ３の外部で電気的に接続されており、発電機７０による発電を行えば、第２蓄電池７２への給電が可能である。この発電機７０と第２蓄電池７２とを接続する電気経路を、第２発電経路と称する。 On the other hand, if the third switch S83 is turned on, the generator 70 and the first storage battery 71 are electrically connected, and if power is generated by the generator 70 in this state, power can be supplied to the first storage battery 71. is there. The electric path connecting the generator 70 and the first storage battery 71 is referred to as a first power generation path. Further, the generator 70 and the second storage battery 72 are electrically connected to each other outside the battery unit U3, and if the generator 70 generates power, the second storage battery 72 can be supplied with power. The electric path connecting the generator 70 and the second storage battery 72 is referred to as a second power generation path.

以上のように構成される電源システムにおいて、半導体スイッチである第１スイッチＳ８１及び第２スイッチＳ８２の一方が故障する場合が起こり得る。特に、第１スイッチＳ８１をオンとし第２スイッチＳ８２をオフとして、第１蓄電池７１から電気負荷７３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第１スイッチＳ８１が故障して第１スイッチＳ８１がオフ状態で固定されれば、第１給電経路を介した電力の供給ができなくなる。同様に、第２スイッチＳ８２をオンとし第１スイッチＳ８１をオフとして、第２蓄電池７２から電気負荷７３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第２スイッチＳ８２が故障して第２スイッチＳ８２がオフ状態で固定されれば、第２給電経路を介した電力の供給ができなくなる。 In the power supply system configured as described above, one of the first switch S81 and the second switch S82, which are semiconductor switches, may fail. In particular, when the first switch S81 is turned on and the second switch S82 is turned off to supply electric power from the first storage battery 71 to the electric load 73 via the first power supply path, the first switch S81 fails. If the first switch S81 is fixed in the off state, power cannot be supplied via the first power supply path. Similarly, when the second switch S82 is turned on and the first switch S81 is turned off and power is supplied from the second storage battery 72 to the electric load 73 via the first power supply path, the second switch S82 fails. If the second switch S82 is fixed in the off state, power cannot be supplied via the second power supply path.

そこで、本実施形態に係る電源システムを制御する制御装置９０は、第１、２実施形態と同様に、第１スイッチＳ８１及び第２スイッチＳ８２の一方の故障を検出した場合に、第１スイッチＳ８１及び第２スイッチＳ８２の他方を用いて給電を継続すべく制御を行う。なお、第１スイッチＳ８１及び第２スイッチＳ８２の故障の検出方法については、第１実施形態と同等であるため、具体的な説明を省略する。 Therefore, the control device 90 that controls the power supply system according to the present embodiment detects the failure of one of the first switch S81 and the second switch S82, as in the first and second embodiments, when the first switch S81 is detected. And the other of the second switch S82 is used to control to continue the power supply. Since the method of detecting the failure of the first switch S81 and the second switch S82 is the same as that of the first embodiment, a specific description thereof will be omitted.

まず、第１蓄電池７１から電気負荷７３へと第１給電経路を介して電力を供給している場合に、第１スイッチＳ８１が故障して第１給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合について、図１０を参照して説明する。 First, when power is being supplied from the first storage battery 71 to the electric load 73 via the first power supply path, the first switch S81 fails and power cannot be supplied via the first power supply path. The case will be described with reference to FIG.

第１スイッチＳ８１が故障して、図１０において一点鎖線で示す第１給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、第２スイッチＳ８２をオンとする指令を送信する。こうすることで、第２蓄電池７２から電気負荷７３に対して、第２スイッチＳ８２を介した給電、すなわち図１０において実線で示す第２給電経路を介した給電が行われる。加えて、発電機７０と第２蓄電池７２とは電池ユニットＵ３の外部で接続されているため、発電機７０から第２蓄電池７２へ、図１０において実線で示す第２発電経路を介した給電が可能である。 When the first switch S81 fails and power cannot be supplied via the first power feeding path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 10, a command to turn on the second switch S82 is transmitted. By doing so, power is supplied from the second storage battery 72 to the electric load 73 via the second switch S82, that is, power is supplied via the second power supply path shown by the solid line in FIG. In addition, since the generator 70 and the second storage battery 72 are connected to each other outside the battery unit U3, power is supplied from the generator 70 to the second storage battery 72 via the second power generation path shown by the solid line in FIG. It is possible.

続いて、第２蓄電池７２から電気負荷７３へ第２給電経路を介して電力を供給している場合に、第２スイッチＳ８２が故障して第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合について、図１１を参照して説明する。 Subsequently, when power is being supplied from the second storage battery 72 to the electric load 73 via the second power supply path, the second switch S82 fails and power cannot be supplied via the second power supply path. The case will be described with reference to FIG.

第２スイッチＳ８２が故障して、図１１において一点鎖線で示す第２給電経路を介した電力の供給ができなくなった場合、第１スイッチＳ８１及び第３スイッチＳ８３をオンとする指令を送信する。こうすることで、第１蓄電池７１から電気負荷７３に対して、第１スイッチＳ８１を介した給電、すなわち図１１において実線で示す第１給電経路を介した給電が行われる。加えて、第３スイッチＳ８３をオンとすることで、第１蓄電池７１に対して、第３スイッチＳ８３を介した給電、すなわち、図１１において実線で示す第１発電経路を介した給電が可能である。 When the second switch S82 fails and power cannot be supplied via the second power feeding path shown by the alternate long and short dash line in FIG. 11, a command to turn on the first switch S81 and the third switch S83 is transmitted. By doing so, power is supplied from the first storage battery 71 to the electric load 73 via the first switch S81, that is, power is supplied via the first power supply path shown by the solid line in FIG. In addition, by turning on the third switch S83, it is possible to supply power to the first storage battery 71 via the third switch S83, that is, to supply power via the first power generation path shown by the solid line in FIG. is there.

上記構成により、本実施形態に係る電源システムは、第２実施形態と同等の効果を奏する。 With the above configuration, the power supply system according to the present embodiment has the same effect as that of the second embodiment.

＜変形例＞
・各実施形態において、半導体スイッチとしてＭＯＳＦＥＴを用いるものとしているが、ＩＧＢＴ等の他の半導体スイッチを用いるものとしてもよい。 <Modification example>
-In each embodiment, MOSFET is used as the semiconductor switch, but other semiconductor switches such as IGBT may be used.

・第２実施形態において、第１発電経路に含まれる第４スイッチＳ５４、及び第２発電経路に含まれる第３スイッチＳ５３について、機械式のリレーとしてもよい。同様に、第３実施形態において、第１発電経路に含まれる第３スイッチＳ８３について、機械式のリレーとしてもよい。 -In the second embodiment, the fourth switch S54 included in the first power generation path and the third switch S53 included in the second power generation path may be mechanical relays. Similarly, in the third embodiment, the third switch S83 included in the first power generation path may be a mechanical relay.

・実施形態では、発電機１０，４０，７０について、発電機能に加えて、エンジンの回転軸に回転力を付与する機能をも有するものとした。この点、発電機１０について、エンジンの回転軸に回転力を付与する機能を有さないオルタネータとしてもよい。この場合には、電源システムにスタータモータを設ければよい。このスタータモータは、第１実施形態では、第１端子Ｔ１１に接続され、第２実施形態では第２端子Ｔ２２に接続され、第３実施形態では、第１端子Ｔ３１に接続される。 -In the embodiment, the generators 10, 40, and 70 have a function of applying a rotational force to the rotating shaft of the engine in addition to the power generation function. In this respect, the generator 10 may be an alternator that does not have a function of applying a rotational force to the rotating shaft of the engine. In this case, a starter motor may be provided in the power supply system. In the first embodiment, the starter motor is connected to the first terminal T11, in the second embodiment it is connected to the second terminal T22, and in the third embodiment it is connected to the first terminal T31.

１０…発電機、１１…第１蓄電池、１２…第２蓄電池、１３…電気負荷、３０…制御装置、３１…第１電流検出部、３２…第２電流検出部、３３…電圧検出部、４０…発電機、４１…第１蓄電池、４２…第２蓄電池、４３…電気負荷、６０…制御装置、６１…第１電流検出部、６２…第２電流検出部、６３…電圧検出部、７０…発電機、７１…第１蓄電池、７２…第２蓄電池、７３…電気負荷、９０…制御装置、９１…第１電流検出部、９２…第２電流検出部、９３…電圧検出部、Ｓ２１…第１スイッチ、Ｓ２２…第２スイッチ、Ｓ２３…第３スイッチ。 10 ... Generator, 11 ... 1st storage battery, 12 ... 2nd storage battery, 13 ... Electric load, 30 ... Control device, 31 ... 1st current detection unit, 32 ... 2nd current detection unit, 33 ... Voltage detection unit, 40 ... Generator, 41 ... 1st storage battery, 42 ... 2nd storage battery, 43 ... Electric load, 60 ... Control device, 61 ... 1st current detection unit, 62 ... 2nd current detection unit, 63 ... Voltage detection unit, 70 ... Generator, 71 ... 1st storage battery, 72 ... 2nd storage battery, 73 ... Electric load, 90 ... Control device, 91 ... 1st current detection unit, 92 ... 2nd current detection unit, 93 ... Voltage detection unit, S21 ... 1 switch, S22 ... 2nd switch, S23 ... 3rd switch.

Claims (3)

発電機（１０）と、第１蓄電池（１１）と、第２蓄電池（１２）と、電気負荷（１３）と、を備え、
前記発電機に対して前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とが並列接続され、且つ、前記電気負荷に対して前記第１蓄電池と前記第２蓄電池とが並列接続され、
前記発電機から前記第１蓄電池への第１発電経路を介した電力の供給、及び、前記発電機から前記第２蓄電池への第２発電経路を介した電力の供給が可能であり、
前記第１蓄電池から前記電気負荷へ第１給電経路を介した電力の供給、及び、前記第２蓄電池から前記電気負荷へ第２給電経路を介した電力の供給が可能であり、
前記第１給電経路は、半導体スイッチである第１スイッチ（Ｓ２１）を含んで構成される電気経路であり、前記第２給電経路は、半導体スイッチである第２スイッチ（Ｓ２２）を含んで構成される電気経路であり、前記第１発電経路は、機械式のリレーである第３スイッチ（Ｓ２３）及び半導体スイッチである前記第１スイッチを含んで構成される電気経路である、電源システム、
を制御する制御装置（３０）であって、
前記第１スイッチに流れる電流を検出する第１電流検出部（３１）と、前記第２スイッチに流れる電流を検出する第２電流検出部（３２）と、前記電気負荷へ印加される電圧を検出する電圧検出部（３３）と、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオン／オフ状態を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１給電経路を介して前記第１蓄電池から前記電気負荷へ給電を行っている場合に、前記第１電流検出部が検出した前記電流が所定値よりも小さくなり、且つ、前記電圧検出部が検出した電圧が所定値よりも小さくなったことを条件に、前記第２蓄電池から前記電気負荷への前記第２給電経路及び前記第２スイッチを介した電力の供給と、前記発電機から前記第２蓄電池への前記第２発電経路を介した電力の供給との双方を可能とする状態にし、
前記第２給電経路を介して前記第２蓄電池から前記電気負荷へ給電を行っている場合に、前記第２電流検出部が検出した前記電流が所定値よりも小さくなり、且つ、前記電圧検出部が検出した電圧が所定値よりも小さくなったことを条件に、前記第１蓄電池から前記電気負荷への前記第１給電経路及び前記第１スイッチを介した電力の供給と、前記発電機から前記第１蓄電池への前記第１発電経路並びに前記第３スイッチ及び前記第１スイッチを介した電力の供給との双方を可能とする状態にする、
制御装置。 It is equipped with a generator (10 ) , a first storage battery (1 1) , a second storage battery (12 ), and an electric load (13 ) .
The first storage battery and the second storage battery are connected in parallel to the generator, and the first storage battery and the second storage battery are connected in parallel to the electric load.
It is possible to supply electric power from the generator to the first storage battery via the first power generation path and to supply electric power from the generator to the second storage battery via the second power generation path.
Said first power supply via the first power supply path from the battery to the electrical load, and, Ri power can der supplied via the second feed path from said second battery to the electric load,
The first power supply path is an electric path including a first switch (S21) which is a semiconductor switch, and the second power supply path is configured to include a second switch (S22) which is a semiconductor switch. The first power generation path is an electric path including a third switch (S23) which is a mechanical relay and the first switch which is a semiconductor switch .
It is a control device (30) that controls
A first current detection unit (31) that detects the current flowing through the first switch, a second current detection unit (32) that detects the current flowing through the second switch, and a voltage applied to the electric load are detected. A voltage detection unit (33) and a control unit that controls an on / off state of the first switch, the second switch, and the third switch are provided.
The control unit
When power is being supplied from the first storage battery to the electric load via the first power supply path, the current detected by the first current detection unit becomes smaller than a predetermined value, and the voltage detection unit The supply of electric power from the second storage battery to the electric load via the second power supply path and the second switch , and from the generator to the electric load, on condition that the voltage detected by is smaller than a predetermined value. A state that enables both supply of electric power to the second storage battery via the second power generation path is made possible.
When power is being supplied from the second storage battery to the electric load via the second power supply path, the current detected by the second current detection unit becomes smaller than a predetermined value, and the voltage detection unit The supply of electric power from the first storage battery to the electric load via the first power supply path and the first switch , and from the generator to the electric load, on condition that the voltage detected by is smaller than a predetermined value. A state that enables both the first power generation path to the first storage battery and the supply of electric power through the third switch and the first switch .
Control device. 請求項１に記載の制御装置を備える電源システムであって、
前記制御部は、前記第１蓄電池のＳＯＣ又は端子電圧が第１所定値よりも小さくなった場合に、前記第１蓄電池から前記電気負荷への給電を禁止し、
前記発電機は、前記第１蓄電池のＳＯＣ又は端子電圧が前記第１所定値よりも大きい第２所定値よりも小さくなった場合に、前記第１蓄電池への給電を行う、電源システム。 A power supply system including the control device according to claim 1 .
When the SOC or terminal voltage of the first storage battery becomes smaller than the first predetermined value, the control unit prohibits power supply from the first storage battery to the electric load.
The generator is a power supply system that supplies power to the first storage battery when the SOC or terminal voltage of the first storage battery becomes smaller than the second predetermined value, which is larger than the first predetermined value. 請求項１又は２に記載の制御装置を備える電源システムであって、
前記制御部は、前記第２蓄電池のＳＯＣ又は端子電圧が第１所定値よりも小さくなった場合に、前記第２蓄電池から前記電気負荷への給電を禁止し、
前記発電機は、前記第２蓄電池のＳＯＣ又は端子電圧が前記第１所定値よりも大きい第２所定値よりも小さくなった場合に、前記第２蓄電池への給電を行う、電源システム。 A power supply system including the control device according to claim 1 or 2 .
The control unit prohibits power supply from the second storage battery to the electric load when the SOC or terminal voltage of the second storage battery becomes smaller than the first predetermined value.
The generator is a power supply system that supplies power to the second storage battery when the SOC or terminal voltage of the second storage battery becomes smaller than the second predetermined value, which is larger than the first predetermined value.
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