JP6848659B2 - Buck-boost converter and power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、昇降圧コンバータおよび電源システムに関し、特にスイッチング素子に故障が発生した時の動作に関する。 The present invention relates to a buck-boost converter and a power supply system, and particularly to an operation when a failure occurs in a switching element.

特開２０１１−１２６４３１号公報（特許文献１）には、２つの蓄電池を備えた電源装置が開示される。この電源装置は、鉛蓄電池に対して電気的に並列接続されたリチウム蓄電池と、鉛蓄電池とリチウム蓄電池との間に電気接続され、通電及び遮断を切り替えるＭＯＳ−ＦＥＴ（開閉手段）と、ＭＯＳ−ＦＥＴに対して並列接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。この電源装置は、回生発電によりリチウム蓄電池を充電する時には、ＭＯＳ−ＦＥＴを通電作動させ、リチウム蓄電池から放電する時には、リチウム蓄電池から放電される電力をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧させて鉛蓄電池の側へ供給させる。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-126431 (Patent Document 1) discloses a power supply device including two storage batteries. This power supply device includes a lithium storage battery that is electrically connected in parallel to the lead storage battery, a MOS-FET (opening / closing means) that is electrically connected between the lead storage battery and the lithium storage battery, and switches between energization and interruption, and MOS-. It includes a DC / DC converter connected in parallel to the FET. This power supply device energizes the MOS-FET when charging the lithium storage battery by regenerative power generation, and boosts the power discharged from the lithium storage battery with a DC / DC converter when discharging from the lithium storage battery to the side of the lead storage battery. To supply to.

特開２０１１−１２６４３１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-126431

特開２０１１−１２６４３１号公報に開示された構成のように、近年は従来の鉛蓄電池に加えてリチウム蓄電池を並列に接続して使用することが提案されている。２つのバッテリの電圧は概ね等しく管理されるが、充放電が行なえるようにするため、バッテリの間の電力変換には双方向昇降圧コンバータを用いることが望ましい。 As in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-126431, in recent years, it has been proposed to connect and use a lithium storage battery in parallel in addition to the conventional lead storage battery. Although the voltages of the two batteries are controlled to be approximately equal, it is desirable to use a bidirectional buck-boost converter for power conversion between the batteries so that charging and discharging can be performed.

双方向昇降圧コンバータが、２つの電池の間に接続され、一方電池に大きな負荷装置および発電機が接続され、他方電池に定電圧負荷が接続されている構成はしばしば見られる。大きな負荷装置の起動時などに一方電池が電圧低下しても、間に双方向昇降圧コンバータがあるので、他方電池は電圧降下が少なくて済むので定電圧負荷は安定して作動する。 It is often the case that a bidirectional buck-boost converter is connected between two batteries, one with a large load device and generator connected and the other with a constant voltage load. Even if the voltage of one battery drops when a large load device is started, the constant voltage load operates stably because the voltage drop of the other battery is small because there is a bidirectional buck-boost converter in between.

しかし、双方向昇降圧コンバータが故障すると、双方向昇降圧コンバータを停止してしまうことが一般的である。双方向昇降圧コンバータが停止すると、他方電池がそのうちにバッテリ上がりを起こしてしまい、定電圧負荷が停止してしまう。双方向昇降圧コンバータが故障しても、必ずしも停止させなくても良い場合があり、その場合には負荷を止めないほうがユーザにとって便利であり、バッテリ上がりも予防できる。 However, when the bidirectional buck-boost converter fails, the bidirectional buck-boost converter is generally stopped. When the bidirectional buck-boost converter stops, the other battery eventually runs out, and the constant voltage load stops. Even if the bidirectional buck-boost converter fails, it may not always be necessary to stop it. In that case, it is more convenient for the user to not stop the load, and the battery can be prevented from running out.

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、故障発生時にも負荷の動作時間を延ばせる可能性が高まった昇降圧コンバータおよび電源システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a buck-boost converter and a power supply system having an increased possibility of extending the operating time of a load even in the event of a failure. ..

本開示は、昇降圧コンバータに関する。昇降圧コンバータは、第１電池と第２電池の間に接続される。昇降圧コンバータは、第１電池の電圧を受ける第１電源ノードと第１中間ノードとの間に接続された第１スイッチング素子と、第１中間ノードと接地ノードとの間に接続された第２スイッチング素子と、第２電池の電圧を受ける第２電源ノードと第２中間ノードとの間に接続された第３スイッチング素子と、第２中間ノードと接地ノードとの間に接続された第４スイッチング素子と、第１中間ノードと第２中間ノードとの間に接続された第１インダクタと、第１〜第４スイッチング素子のスイッチングを制御する制御回路とを備える。 The present disclosure relates to buck-boost converters. The buck-boost converter is connected between the first battery and the second battery. The buck-boost converter has a first switching element connected between a first power supply node and a first intermediate node that receives the voltage of the first battery, and a second switching element connected between the first intermediate node and the ground node. The switching element, the third switching element connected between the second power supply node and the second intermediate node that receive the voltage of the second battery, and the fourth switching connected between the second intermediate node and the ground node. It includes an element, a first inductor connected between the first intermediate node and the second intermediate node, and a control circuit for controlling switching between the first to fourth switching elements.

制御回路は、第１スイッチング素子に導通故障が発生した場合に、第２スイッチング素子をオフ状態とし、第２電源ノードの電圧が第１電源ノードの電圧以上となるように、第３、第４スイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 The control circuit turns off the second switching element when a conduction failure occurs in the first switching element, and makes the voltage of the second power supply node equal to or higher than the voltage of the first power supply node. Performs switching control of the switching element.

本開示の昇降圧コンバータおよび電源システムによれば、故障発生時にも負荷の動作時間を延ばせる可能性が高まる。 According to the buck-boost converter and power supply system of the present disclosure, there is an increased possibility that the operating time of the load can be extended even in the event of a failure.

電源システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of a power-source system. 図１のＤＣ／ＤＣコンバータ１０の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the DC / DC converter 10 of FIG. 通常動作時におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control state of the switching elements Q1 to Q4 in a normal operation. スイッチング素子Ｑ１のショート故障が発生した場合に、制御回路２０が実行する制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control which the control circuit 20 executes when the short-circuit failure of the switching element Q1 occurs. スイッチング素子Ｑ３のショート故障が発生した場合に、制御回路２０が実行する制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control which the control circuit 20 executes when the short-circuit failure of the switching element Q3 occurs. 制御回路２０が実行する制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control executed by the control circuit 20. 実施の形態４に係るマルチフェーズコンバータ構成のＤＣ／ＤＣコンバータ３０の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the DC / DC converter 30 of the multi-phase converter structure which concerns on Embodiment 4. FIG.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

［電源システムの全体構成］
図１は、電源システムの全体構成を示す図である。図１を参照して、電源システム１は、鉛バッテリ２と、モーター３と、発電機４と、一般負荷５と、定電圧負荷６と、リチウムイオンバッテリ７と、マイコン８と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０とを含む。鉛バッテリ２は、発電機４に接続される。 [Overall configuration of power supply system]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a power supply system. With reference to FIG. 1, the power supply system 1 includes a lead battery 2, a motor 3, a generator 4, a general load 5, a constant voltage load 6, a lithium ion battery 7, a microcomputer 8, and a DC / DC. Includes converter 10. The lead battery 2 is connected to the generator 4.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７との間の双方向の電圧変換を行なう昇降圧コンバータである。鉛バッテリ２の正電極は、電源線ＰＬ１によってＤＣ／ＤＣコンバータ１０の一方の電源ノードＰＮ１に接続される。リチウムイオンバッテリ７の正電極は、電源線ＰＬ２によってＤＣ／ＤＣコンバータ１０の他方の電源ノードＰＮ２に接続される。鉛バッテリ２の負電極およびリチウムイオンバッテリ７の負電極は、接地ノードＧＮＤに接続される。 The DC / DC converter 10 is a buck-boost converter that performs bidirectional voltage conversion between the lead battery 2 and the lithium ion battery 7. The positive electrode of the lead battery 2 is connected to one power supply node PN1 of the DC / DC converter 10 by the power supply line PL1. The positive electrode of the lithium-ion battery 7 is connected to the other power node PN2 of the DC / DC converter 10 by the power line PL2. The negative electrode of the lead battery 2 and the negative electrode of the lithium ion battery 7 are connected to the ground node GND.

モーター３と、発電機４とは、電源線ＰＬ１に接続される。定電圧負荷６は、電源線ＰＬ２に接続される。 The motor 3 and the generator 4 are connected to the power supply line PL1. The constant voltage load 6 is connected to the power supply line PL2.

鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７は、双方ともたとえば８Ｖ〜１６Ｖ程度の電圧になるようにマイコン８によって管理されている。電圧は８Ｖ〜１６Ｖボルトに限定されないが、鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７は、少なくとも使用電圧範囲に重なる部分がある。なお、２つのバッテリも鉛バッテリやリチウムイオンバッテリに限定されず、他の種類のものであっても良く、使用電圧範囲に重なる部分がある２つのバッテリであればよい。 Both the lead battery 2 and the lithium ion battery 7 are managed by the microcomputer 8 so as to have a voltage of, for example, about 8V to 16V. The voltage is not limited to 8V to 16V volts, but the lead battery 2 and the lithium ion battery 7 have at least a portion that overlaps the working voltage range. The two batteries are not limited to the lead battery and the lithium ion battery, and may be other types, and may be any two batteries having overlapping portions in the working voltage range.

モーター３は、消費電力の大きい一般負荷の例であり、発電機４は、バッテリを充電する発電機であり、例えば車両などでは、オルタネータなどに該当するが、他の用途では他の発電装置が接続される場合も考えられる。電源線ＰＬ１の電源電圧は、一般負荷の電力消費により電圧降下が発生したり、発電機の発電電力によって電圧上昇が発生したりするため変動幅が大きい。 The motor 3 is an example of a general load having a large power consumption, and the generator 4 is a generator for charging a battery. For example, in a vehicle or the like, it corresponds to an alternator or the like, but in other applications, another power generation device may be used. It may be connected. The power supply voltage of the power supply line PL1 has a large fluctuation range because a voltage drop occurs due to the power consumption of a general load and a voltage rise occurs due to the power generated by the generator.

定電圧負荷６は、一般負荷５よりも電源電圧の変動の許容幅が小さい。したがって、電源線ＰＬ２の電圧変動はＤＣ／ＤＣコンバータ１０によって小さく抑えられている。 The constant voltage load 6 has a smaller allowable range of fluctuation of the power supply voltage than the general load 5. Therefore, the voltage fluctuation of the power supply line PL2 is suppressed to be small by the DC / DC converter 10.

［実施の形態１］
図２は、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ１０の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、電源ノードＰＮ１と接地ノードＧＮＤとの間に接続されたキャパシタＣ１と、電源ノードＰＮ２と接地ノードＧＮＤとの間に接続されたキャパシタＣ２と、昇降圧コンバータ１１と、昇降圧コンバータ１１を制御する制御回路２０とを含む。電源ノードＰＮ１は、鉛バッテリ２の電圧を受ける。電源ノードＰＮ２は、リチウムイオンバッテリ７の電圧を受ける。 [Embodiment 1]
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the DC / DC converter 10 of FIG. With reference to FIG. 2, the DC / DC converter 10 includes a capacitor C1 connected between the power supply node PN1 and the grounded node GND, and a capacitor C2 connected between the power supply node PN2 and the grounded node GND. A buck-boost converter 11 and a control circuit 20 for controlling the buck-boost converter 11 are included. The power node PN1 receives the voltage of the lead battery 2. The power node PN2 receives the voltage of the lithium ion battery 7.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７との間に接続される。昇降圧コンバータ１１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、ダイオードＤ１〜Ｄ４と、インダクタＬ１とを含む。 The DC / DC converter 10 is connected between the lead battery 2 and the lithium ion battery 7. The buck-boost converter 11 includes switching elements Q1 to Q4, diodes D1 to D4, and an inductor L1.

スイッチング素子Ｑ１は、電源ノードＰＮ１と中間ノードＮ１との間に接続される。スイッチング素子Ｑ２は、中間ノードＮ１と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。スイッチング素子Ｑ３は、電源ノードＰＮ２と中間ノードＮ２との間に接続される。スイッチング素子Ｑ４は、中間ノードＮ２と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。インダクタＬ１は、中間ノードＮ１と中間ノードＮ２との間に接続される。ダイオードＤ１〜Ｄ４は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がＭＯＳＦＥＴなどの場合、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードで構成されてもよい。 The switching element Q1 is connected between the power supply node PN1 and the intermediate node N1. The switching element Q2 is connected between the intermediate node N1 and the ground node GND. The switching element Q3 is connected between the power supply node PN2 and the intermediate node N2. The switching element Q4 is connected between the intermediate node N2 and the ground node GND. The inductor L1 is connected between the intermediate node N1 and the intermediate node N2. When the switching elements Q1 to Q4 are MOSFETs or the like, the diodes D1 to D4 may be composed of a body diode of the MOSFET.

図３は、通常動作時におけるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御状態を説明するための図である。図２に示したスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が図３のように動作することによって、双方向及び昇降圧の電力変換を行うことができる。なお、図３において、「ＳＷ」はオンとオフを繰り返すスイッチング動作を示し、「ＳＲ」は電圧の変化に同期して整流を行なう動作を示す。 FIG. 3 is a diagram for explaining the control state of the switching elements Q1 to Q4 during normal operation. By operating the switching elements Q1 to Q4 shown in FIG. 2 as shown in FIG. 3, it is possible to perform bidirectional and buck-boost power conversion. In FIG. 3, "SW" indicates a switching operation in which on and off are repeated, and "SR" indicates an operation in which rectification is performed in synchronization with a change in voltage.

このような動作を行なうＤＣ／ＤＣコンバータ１０において、制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ１及びＱ３のショート故障を検知するように構成される。ショート故障は、スイッチング素子に流れる電流やスイッチング素子の両端の電圧を監視することによって検出することができる。制御回路２０は、スイッチング素子にショート故障が発生した場合、可能な場合には、定電圧負荷６の動作を維持するとともに、リチウムイオンバッテリ７のバッテリ上がりを防ぐ。 In the DC / DC converter 10 that performs such an operation, the control circuit 20 is configured to detect a short-circuit failure of the switching elements Q1 and Q3. Short-circuit failures can be detected by monitoring the current flowing through the switching element and the voltage across the switching element. When a short-circuit failure occurs in the switching element, the control circuit 20 maintains the operation of the constant voltage load 6 and prevents the lithium ion battery 7 from running out, if possible.

制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御するゲート信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。制御回路２０は、電流または電圧を検出することによって、スイッチング素子Ｑ１およびＱ３のショート故障検出機能を有する。 The control circuit 20 outputs gate signals S1 to S4 that control the switching elements Q1 to Q4. The control circuit 20 has a short-circuit failure detection function of the switching elements Q1 and Q3 by detecting a current or a voltage.

制御回路２０は、発電機４が接続されているレグ側のスイッチング素子Ｑ１がショート故障した場合は、発電機４が接続されていない電源線ＰＬ２の電圧が電源線ＰＬ１の電圧より高いか等しくなるように、コンバータを制御する。すなわち、制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ１に導通故障が発生した場合に、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態とし、電源ノードＰＮ２の電圧が電源ノードＰＮ１の電圧以上となるように、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング制御を行なう。 In the control circuit 20, when the switching element Q1 on the leg side to which the generator 4 is connected fails, the voltage of the power supply line PL2 to which the generator 4 is not connected becomes higher or equal to the voltage of the power supply line PL1. Control the converter so that. That is, the control circuit 20 turns off the switching element Q2 when a conduction failure occurs in the switching element Q1 and sets the switching elements Q3 and Q4 so that the voltage of the power supply node PN2 becomes equal to or higher than the voltage of the power supply node PN1. Perform switching control.

発電機４が接続されている電源線ＰＬ１側のスイッチング素子Ｑ１がショート故障した場合は、２つのバッテリ系統電圧の高低によっては、ショート故障していないスイッチング素子Ｑ３のボディダイオードが導通してしまう。 When the switching element Q1 on the power supply line PL1 side to which the generator 4 is connected fails due to a short circuit, the body diode of the switching element Q3 that does not fail due to a short circuit becomes conductive depending on the height of the two battery system voltages.

発電機４側の電源線ＰＬ１は電圧変動が大きく、特に同じ側にモーター３（スターター）があるとこれが電圧低下を引き起こす。電源線ＰＬ２側の定電圧負荷６は、電圧の低下でリセットされる可能性がある。 The voltage fluctuation of the power supply line PL1 on the generator 4 side is large, and especially when the motor 3 (starter) is on the same side, this causes a voltage drop. The constant voltage load 6 on the power supply line PL2 side may be reset when the voltage drops.

電源線ＰＬ２の電圧を電源線ＰＬ１の電圧よりも高くすることによって、ボディダイオードＤ３に逆方向電圧がかかるので、電源線ＰＬ２と電源線ＰＬ１との間が導通することが防がれ、定電圧負荷６への電圧変動を抑制することができる。 By making the voltage of the power supply line PL2 higher than the voltage of the power supply line PL1, a reverse voltage is applied to the body diode D3, so that conduction between the power supply line PL2 and the power supply line PL1 is prevented, and a constant voltage is obtained. The voltage fluctuation to the load 6 can be suppressed.

図４は、スイッチング素子Ｑ１のショート故障が発生した場合に、制御回路２０が実行する制御を説明するための図である。スイッチング素子Ｑ１のショート故障が発生した場合、制御回路２０は、図４に示す電力変換動作を行なうように制御信号Ｓ１〜Ｓ４を制御する。すなわちリチウムイオンバッテリの電圧が鉛バッテリの電圧以上となるように昇降圧コンバータ１１を動作させる。 FIG. 4 is a diagram for explaining the control executed by the control circuit 20 when a short-circuit failure of the switching element Q1 occurs. When a short-circuit failure of the switching element Q1 occurs, the control circuit 20 controls the control signals S1 to S4 so as to perform the power conversion operation shown in FIG. That is, the buck-boost converter 11 is operated so that the voltage of the lithium ion battery becomes equal to or higher than the voltage of the lead battery.

スイッチング素子Ｑ１がショートした場合、その素子はショート状態しかとれないため図３に示した双方向昇降圧コンバータは動作ができなくなる。 When the switching element Q1 is short-circuited, the bidirectional buck-boost converter shown in FIG. 3 cannot operate because the element can only be in the short-circuited state.

故障時の通常の対応としては、すべてのスイッチング素子をオフして停止することが考えられるが、スイッチング素子Ｑ３をオフしたとしても、通常用いられるＦＥＴはボディダイオードＤ３があるため、２つのバッテリの電位差により電源ノードＰＮ２と中間ノードＮ２との間が導通状態となったり、非導通状態となったりして、電圧が安定しない。 As a normal response in the event of a failure, it is conceivable to turn off all switching elements and stop, but even if the switching element Q3 is turned off, the normally used FET has a body diode D3, so two batteries Due to the potential difference, the power supply node PN2 and the intermediate node N2 are in a conductive state or a non-conducting state, and the voltage is not stable.

スイッチング素子Ｑ１がショートした場合、その素子は故障によってスイッチングできない。またスイッチング素子Ｑ２をオンさせると、バッテリ系統とグラウンドが短絡することになるため、スイッチング素子Ｑ２もスイッチングさせることはできない。 When the switching element Q1 is short-circuited, the element cannot be switched due to a failure. Further, when the switching element Q2 is turned on, the battery system and the ground are short-circuited, so that the switching element Q2 cannot be switched either.

そこで、制御回路２０は、昇降圧コンバータ１１の動作を図４で示した電力変換動作に制限する。 Therefore, the control circuit 20 limits the operation of the buck-boost converter 11 to the power conversion operation shown in FIG.

電源線ＰＬ１は発電機４があるため電圧変動が大きく、特に同じ電源線ＰＬ１にモーター３（スターター）があるとこれが電圧低下を引き起こす。電源線ＰＬ２に接続されている定電圧負荷６は、電圧の低下でリセットされる可能性がある。 Since the power supply line PL1 has a generator 4, the voltage fluctuation is large, and particularly when the same power supply line PL1 has a motor 3 (starter), this causes a voltage drop. The constant voltage load 6 connected to the power supply line PL2 may be reset when the voltage drops.

そこで、前述のようにリチウムイオンバッテリ側の電圧を高くすると、ボディダイオードＤ３の導通を防ぎ、定電圧負荷６への電圧変動を抑制することができる。 Therefore, if the voltage on the lithium ion battery side is increased as described above, the continuity of the body diode D3 can be prevented and the voltage fluctuation to the constant voltage load 6 can be suppressed.

なおそれでもボディダイオードが導通するような状況となる場合（鉛バッテリ電圧＞リチウムイオンバッテリ電圧）は、制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ３をオン（導通モード）とする。これにより、スイッチング素子Ｑ３をオンしない場合に比べ、導通損失を低減することができる。 If the body diode is still conductive (lead battery voltage> lithium ion battery voltage), the control circuit 20 turns on the switching element Q3 (conduction mode). As a result, the conduction loss can be reduced as compared with the case where the switching element Q3 is not turned on.

なお、２つのバッテリの電圧がほぼ等しい場合には、スイッチング素子Ｑ２はオフとし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を両方ショート状態にする。すなわち、２つのバッテリの電圧差の大きさがある判定値よりも小さい場合、スイッチング素子Ｑ３をオン状態、スイッチング素子Ｑ４をオフ状態に制御しても良い。 When the voltages of the two batteries are substantially equal, the switching element Q2 is turned off and both the switching elements Q1 and Q3 are short-circuited. That is, when the magnitude of the voltage difference between the two batteries is smaller than a certain determination value, the switching element Q3 may be controlled to the on state and the switching element Q4 may be controlled to the off state.

実施の形態１に係る昇降圧コンバータによれば、スイッチング素子Ｑ１の故障に対して、故障した素子の交換までの間、故障の影響を受けないようにシステムを動作させることができる。また、追加の素子を必要としないため、コスト的にもメリットがある。 According to the buck-boost converter according to the first embodiment, the system can be operated so as not to be affected by the failure of the switching element Q1 until the failed element is replaced. In addition, since no additional element is required, there is an advantage in terms of cost.

［実施の形態２］
実施の形態１では、スイッチング素子Ｑ１がショート故障した場合に電圧変換動作を変更する例を示した。実施の形態２では、制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ１ではなくスイッチング素子Ｑ３がショートした場合は、リチウムイオンバッテリの電圧が鉛バッテリの電圧以下となるように昇降圧コンバータ１１を動作させる。 [Embodiment 2]
In the first embodiment, an example in which the voltage conversion operation is changed when the switching element Q1 fails due to a short circuit is shown. In the second embodiment, the control circuit 20 operates the buck-boost converter 11 so that the voltage of the lithium ion battery becomes equal to or lower than the voltage of the lead battery when the switching element Q3 is short-circuited instead of the switching element Q1.

図５は、スイッチング素子Ｑ３のショート故障が発生した場合に、制御回路２０が実行する制御を説明するための図である。スイッチング素子Ｑ３のショート故障が発生した場合、制御回路２０は、図５に示す電力変換動作を行なうように制御信号Ｓ１〜Ｓ４を制御する。すなわち、リチウムイオンバッテリの電圧が鉛バッテリの電圧以下となるように昇降圧コンバータ１１を動作させる。 FIG. 5 is a diagram for explaining the control executed by the control circuit 20 when a short-circuit failure of the switching element Q3 occurs. When a short-circuit failure of the switching element Q3 occurs, the control circuit 20 controls the control signals S1 to S4 so as to perform the power conversion operation shown in FIG. That is, the buck-boost converter 11 is operated so that the voltage of the lithium ion battery becomes equal to or lower than the voltage of the lead battery.

電源線ＰＬ１の電圧が中間ノードＮ１の電圧よりも低下すると、スイッチング素子Ｑ１のボディダイオードＤ１により、電源線ＰＬ１と中間ノードＮ１の間が導通する。そのため電源ノードＰＮ２の電圧を下げて中間ノードＮ１の電圧を電源ノードＰＮ１の電圧よりも低くすると、電源線ＰＬ１の電圧が変動してもボディダイオードＤ１が導通する頻度が低くなる。 When the voltage of the power supply line PL1 becomes lower than the voltage of the intermediate node N1, the body diode D1 of the switching element Q1 conducts the power supply line PL1 and the intermediate node N1. Therefore, if the voltage of the power supply node PN2 is lowered to make the voltage of the intermediate node N1 lower than the voltage of the power supply node PN1, the frequency of conduction of the body diode D1 becomes low even if the voltage of the power supply line PL1 fluctuates.

なお、スイッチング素子Ｑ３がショート故障した場合、モーター３（スターター）による電源線ＰＬ１の電圧低下まで補うことは難しいが、モーター３が動作するのはたとえばエンジン始動時であり、影響は限定的である。 If the switching element Q3 fails due to a short circuit, it is difficult to compensate for the voltage drop of the power supply line PL1 due to the motor 3 (starter), but the motor 3 operates, for example, when the engine is started, and the effect is limited. ..

したがって、実施の形態２に係る昇降圧コンバータは、スイッチング素子Ｑ３の故障が起きても、故障した素子の交換までの間、電源線ＰＬ２の電圧を比較的安定にすることができる。 Therefore, in the buck-boost converter according to the second embodiment, even if the switching element Q3 fails, the voltage of the power supply line PL2 can be relatively stable until the failed element is replaced.

［実施の形態３］
実施の形態３では、制御回路２０は、実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせた制御を実行する。 [Embodiment 3]
In the third embodiment, the control circuit 20 executes the control in which the first embodiment and the second embodiment are combined.

図６は、制御回路２０が実行する制御を説明するためのフローチャートである。図２、図６を参照して、このフローチャートの処理が開始されると、まずステップＳＴ１において、制御回路２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０に故障が発生しているか否かを判断する。ステップＳＴ１において故障が発生していない場合は（ＳＴ１でＮＯ）、制御回路２０は、引き続き故障の監視を実行する。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the control executed by the control circuit 20. When the processing of this flowchart is started with reference to FIGS. 2 and 6, first, in step ST1, the control circuit 20 determines whether or not the DC / DC converter 10 has a failure. If no failure has occurred in step ST1 (NO in ST1), the control circuit 20 continues to monitor the failure.

ステップＳＴ１において故障が発生したと判断された場合には（ＳＴ１でＹＥＳ）、制御回路２０は、ステップＳＴ２に処理を進め、発生した故障がスイッチング素子Ｑ１のショート故障であるか否かを判断する。スイッチング素子Ｑ１のショート故障は、図示しないが、電流センサや電圧センサによって、スイッチング素子の電流や電圧を監視することにより検出することができる。 If it is determined that a failure has occurred in step ST1 (YES in ST1), the control circuit 20 proceeds to step ST2 and determines whether or not the failure that has occurred is a short-circuit failure of the switching element Q1. .. Although not shown, a short-circuit failure of the switching element Q1 can be detected by monitoring the current or voltage of the switching element with a current sensor or a voltage sensor.

ステップＳＴ２において故障がスイッチング素子Ｑ１のショート故障であると判断された場合には（ＳＴ２でＹＥＳ）、制御回路２０は、ステップＳＴ３においてスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ状態になるように信号Ｓ２を設定する。その後ステップＳＴ４において、制御回路２０は、ＶＬｉ≧ＶＰｂとなるように信号Ｓ３，Ｓ４を制御する。なお、リチウムイオンバッテリ７の電圧をＶＬｉと示し、鉛バッテリ２の電圧をＶＰｂと示す。 If it is determined in step ST2 that the failure is a short-circuit failure of the switching element Q1 (YES in ST2), the control circuit 20 sets the signal S2 so that the switching element Q2 is turned off in step ST3. After that, in step ST4, the control circuit 20 controls the signals S3 and S4 so that VLi ≧ VPb. The voltage of the lithium ion battery 7 is referred to as VLi, and the voltage of the lead battery 2 is referred to as VPb.

このように制御することによって鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７は、ダイオードＤ３によって電圧が分離された状態となる。したがって、定電圧負荷６がほとんどの場合安定して動作を継続することが可能である。 By controlling in this way, the voltage of the lead battery 2 and the lithium ion battery 7 is separated by the diode D3. Therefore, the constant voltage load 6 can continue to operate stably in most cases.

なおこの場合、制御回路２０がステップＳＴ５においてユーザに警告を報知することが好ましい。 In this case, it is preferable that the control circuit 20 notifies the user of the warning in step ST5.

ステップＳＴ２において、故障がスイッチング素子Ｑ１のショート故障であると判断されなかった場合には（ＳＴ２でＮＯ）、制御回路２０は、ステップＳＴ６に処理を進め、発生した故障がスイッチング素子Ｑ３のショート故障であるか否かを判断する。 If it is not determined in step ST2 that the failure is a short-circuit failure of the switching element Q1 (NO in ST2), the control circuit 20 proceeds to step ST6, and the failure that occurs is a short-circuit failure of the switching element Q3. Judge whether or not.

ステップＳＴ６において故障がスイッチング素子Ｑ３のショート故障であると判断された場合には（ＳＴ６でＹＥＳ）、制御回路２０は、ステップＳＴ７においてスイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態になるように信号Ｓ４を設定する。その後ステップＳＴ８において、制御回路２０は、ＶＬｉ≦ＶＰｂとなるように信号Ｓ１，Ｓ２を制御する。 If it is determined in step ST6 that the failure is a short-circuit failure of the switching element Q3 (YES in ST6), the control circuit 20 sets the signal S4 so that the switching element Q4 is turned off in step ST7. After that, in step ST8, the control circuit 20 controls the signals S1 and S2 so that VLi ≦ VPb.

このように制御することによって鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７は、ダイオードＤ１によって電圧が分離された状態となる。なお、この場合モーター３（スターター）による電圧低下まで補うことは難しいが、モーター３が動作するのはたとえばエンジン始動時であり、影響は限定的である。したがって、スイッチング素子Ｑ３の故障が起きても、電源線ＰＬ２の電圧を比較的安定にすることができ、定電圧負荷６がほとんどの場合安定して動作を継続することが可能である。 By controlling in this way, the voltage of the lead battery 2 and the lithium ion battery 7 is separated by the diode D1. In this case, it is difficult to compensate for the voltage drop due to the motor 3 (starter), but the motor 3 operates, for example, when the engine is started, and the influence is limited. Therefore, even if the switching element Q3 fails, the voltage of the power supply line PL2 can be relatively stable, and the constant voltage load 6 can continue to operate stably in most cases.

なおこの場合、制御回路２０がステップＳＴ９においてユーザに警告を報知することが好ましい。 In this case, it is preferable that the control circuit 20 notifies the user of the warning in step ST9.

一方、ステップＳＴ６において故障がスイッチング素子Ｑ３のショート故障でないと判断された場合には（ＳＴ６でＮＯ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を停止するほうが良い。このため、制御回路２０は、ステップＳＴ１０においてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が全てＯＦＦ状態になるように信号Ｓ１〜Ｓ４を設定する。そして、ステップＳＴ１１において、制御回路２０は、ランプやブザー音などによって故障の発生をユーザに報知する。 On the other hand, if it is determined in step ST6 that the failure is not a short-circuit failure of the switching element Q3 (NO in ST6), it is better to stop the DC / DC converter 10. Therefore, the control circuit 20 sets the signals S1 to S4 so that all the switching elements Q1 to Q4 are turned off in step ST10. Then, in step ST11, the control circuit 20 notifies the user of the occurrence of a failure by means of a lamp, a buzzer sound, or the like.

ステップＳＴ５、ＳＴ９、ＳＴ１１のいずれかの処理の後には、ステップＳＴ１２においてこのフローチャートの処理は終了する。 After any of the processes of steps ST5, ST9, and ST11, the process of this flowchart ends in step ST12.

実施の形態３に係る昇降圧コンバータは、スイッチング素子Ｑ１またはＱ３の故障に対して、故障した素子の交換までの間、故障の影響を受けないようにシステムを動作させることができる。また、追加の素子を必要としないため、コスト的にもメリットがある。 The buck-boost converter according to the third embodiment can operate the system so as not to be affected by the failure of the switching element Q1 or Q3 until the failed element is replaced. In addition, since no additional element is required, there is an advantage in terms of cost.

［実施の形態４］
実施の形態４では、実施の形態１〜３で説明した双方向昇降圧コンバータを２つ以上並列接続したマルチフェーズコンバータ構成にする場合を説明する。マルチフェーズコンバータの場合、並列接続されているため、一つのフェーズのショート故障が他のフェーズにも影響する。そこで、実施の形態４では、あるフェーズのハイサイドスイッチング素子がショートしたら、他のフェーズのハイサイドスイッチング素子もショートしたフェーズと同じ電力変換動作をさせる。 [Embodiment 4]
In the fourth embodiment, a case where two or more bidirectional buck-boost converters described in the first to third embodiments are connected in parallel to form a multi-phase converter configuration will be described. In the case of a multi-phase converter, since they are connected in parallel, a short failure in one phase affects the other phases. Therefore, in the fourth embodiment, when the high-side switching element in a certain phase is short-circuited, the high-side switching element in another phase is also subjected to the same power conversion operation as in the short-circuited phase.

図７は、実施の形態４に係るマルチフェーズコンバータ構成のＤＣ／ＤＣコンバータ３０の構成を示す図である。実施の形態４の電源システムは、図１の構成においてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に代えてＤＣ／ＤＣコンバータ３０を備える。図７を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７との間に接続される昇降圧コンバータ１１と、昇降圧コンバータ１１と並列に、鉛バッテリ２とリチウムイオンバッテリ７との間に接続される昇降圧コンバータ１２と、制御回路２１とを備える。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a DC / DC converter 30 having a multi-phase converter configuration according to the fourth embodiment. The power supply system of the fourth embodiment includes a DC / DC converter 30 instead of the DC / DC converter 10 in the configuration of FIG. With reference to FIG. 7, the DC / DC converter 30 includes a buck-boost converter 11 connected between the lead battery 2 and the lithium-ion battery 7, and a lead battery 2 and a lithium-ion battery in parallel with the buck-boost converter 11. A buck-boost converter 12 connected to and a control circuit 21 are provided.

昇降圧コンバータ１１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、ダイオードＤ１〜Ｄ４と、インダクタＬ１とを含む。昇降圧コンバータ１１の内部構成は、図２と同様であるので、説明は繰り返さない。 The buck-boost converter 11 includes switching elements Q1 to Q4, diodes D1 to D4, and an inductor L1. Since the internal configuration of the buck-boost converter 11 is the same as that in FIG. 2, the description will not be repeated.

昇降圧コンバータ１２は、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８と、ダイオードＤ５〜Ｄ８と、インダクタＬ２とを含む。 The buck-boost converter 12 includes switching elements Q5 to Q8, diodes D5 to D8, and an inductor L2.

スイッチング素子Ｑ５は、電源ノードＰＮ１と中間ノードＮ３との間に接続される。スイッチング素子Ｑ６は、中間ノードＮ３と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。スイッチング素子Ｑ７は、電源ノードＰＮ２と中間ノードＮ４との間に接続される。スイッチング素子Ｑ８は、中間ノードＮ４と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。インダクタＬ２は、中間ノードＮ３と中間ノードＮ４との間に接続される。ダイオードＤ５〜Ｄ８は、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８がＭＯＳＦＥＴなどの場合、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードで構成されてもよい。 The switching element Q5 is connected between the power supply node PN1 and the intermediate node N3. The switching element Q6 is connected between the intermediate node N3 and the ground node GND. The switching element Q7 is connected between the power supply node PN2 and the intermediate node N4. The switching element Q8 is connected between the intermediate node N4 and the ground node GND. The inductor L2 is connected between the intermediate node N3 and the intermediate node N4. When the switching elements Q5 to Q8 are MOSFETs or the like, the diodes D5 to D8 may be composed of a body diode of the MOSFET.

制御回路２１は、スイッチング素子Ｑ１に導通故障が発生した場合に図４に示す電力変換動作を行なうように制御信号Ｓ１〜Ｓ４を制御する。すなわちリチウムイオンバッテリの電圧が鉛バッテリの電圧以上となるように昇降圧コンバータを動作させる。 The control circuit 21 controls the control signals S1 to S4 so as to perform the power conversion operation shown in FIG. 4 when a conduction failure occurs in the switching element Q1. That is, the buck-boost converter is operated so that the voltage of the lithium ion battery becomes equal to or higher than the voltage of the lead battery.

制御回路２１は、スイッチング素子Ｑ１に導通故障が発生した場合には、さらに、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８に対しても、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４とそれぞれ同様な制御が実行される。すなわち、スイッチング素子Ｑ５をオン状態に固定し、スイッチング素子Ｑ６をオフ状態に固定し、スイッチング素子Ｑ７、Ｑ８に関しては、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ同様な制御が行なわれる。ただし、マルチフェーズ構成であるので、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８とのスイッチングの位相差は、そのまま保たれる。 When a conduction failure occurs in the switching element Q1, the control circuit 21 further executes the same control as in the switching elements Q1 to Q4 for the switching elements Q5 to Q8. That is, the switching element Q5 is fixed in the on state, the switching element Q6 is fixed in the off state, and the switching elements Q7 and Q8 are controlled in the same manner as the switching elements Q3 and Q4, respectively. However, since it has a multi-phase configuration, the phase difference in switching between the switching elements Q3 and Q4 and the switching elements Q7 and Q8 is maintained as it is.

また、制御回路２１は、スイッチング素子Ｑ３に導通故障が発生した場合に図５に示す電力変換動作を行なうように制御信号Ｓ１〜Ｓ４を制御する。すなわちリチウムイオンバッテリの電圧が鉛バッテリの電圧以下となるように昇降圧コンバータを動作させる。 Further, the control circuit 21 controls the control signals S1 to S4 so as to perform the power conversion operation shown in FIG. 5 when a conduction failure occurs in the switching element Q3. That is, the buck-boost converter is operated so that the voltage of the lithium ion battery becomes equal to or lower than the voltage of the lead battery.

制御回路２１は、スイッチング素子Ｑ３に導通故障が発生した場合には、さらに、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８に対しても、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４とそれぞれ同様な制御が実行される。すなわち、スイッチング素子Ｑ７をオン状態に固定し、スイッチング素子Ｑ８をオフ状態に固定し、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６に関しては、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とそれぞれ同様な制御が行なわれる。ただし、マルチフェーズ構成であるので、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６とのスイッチングの位相差は、そのまま保たれる。 When a conduction failure occurs in the switching element Q3, the control circuit 21 further executes the same control as in the switching elements Q1 to Q4 for the switching elements Q5 to Q8. That is, the switching element Q7 is fixed in the on state, the switching element Q8 is fixed in the off state, and the switching elements Q5 and Q6 are controlled in the same manner as the switching elements Q1 and Q2, respectively. However, since it has a multi-phase configuration, the phase difference in switching between the switching elements Q1 and Q2 and the switching elements Q5 and Q6 is maintained as it is.

これにより、マルチフェーズのコンバータの場合でも実施の形態１〜３と同様の効果が得られる。すなわち、ハイサイドスイッチ素子の故障に対して、故障した素子の交換までの間、双方向昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を継続することができる。また、追加の素子を必要としないため、コスト的にもメリットがある。 As a result, the same effect as in the first to third embodiments can be obtained even in the case of the multi-phase converter. That is, in response to a failure of the high-side switch element, the operation of the bidirectional buck-boost DC / DC converter can be continued until the failed element is replaced. In addition, since no additional element is required, there is an advantage in terms of cost.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ 電源システム、２ 鉛バッテリ、３ モーター、４ 発電機、５ 一般負荷、６ 定電圧負荷、７ リチウムイオンバッテリ、８ マイコン、１０，３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１，１２ 昇降圧コンバータ、２０，２１ 制御回路、Ｃ１，Ｃ２ キャパシタ、ＧＮＤ 接地ノード、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、Ｎ１〜Ｎ４ 中間ノード、ＰＬ１，ＰＬ２ 電源線、ＰＮ１，ＰＮ２ 電源ノード、Ｑ１〜Ｑ８ スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード。 1 power supply system, 2 lead battery, 3 motor, 4 generator, 5 general load, 6 constant voltage load, 7 lithium ion battery, 8 microcomputer, 10,30 DC / DC converter, 11,12 buck-boost converter, 20,21 Control circuit, C1, C2 capacitor, GND grounded node, L1, L2 inductor, N1 to N4 intermediate node, PL1, PL2 power supply line, PN1, PN2 power supply node, Q1 to Q8 switching element, D1 to D8 diode.

Claims (5)

第１電池と第２電池の間に接続される昇降圧コンバータであって、
前記第１電池の電圧を受ける第１電源ノードと第１中間ノードとの間に接続された第１スイッチング素子と、
前記第１中間ノードと接地ノードとの間に接続された第２スイッチング素子と、
前記第２電池の電圧を受ける第２電源ノードと第２中間ノードとの間に接続された第３スイッチング素子と、
前記第２中間ノードと前記接地ノードとの間に接続された第４スイッチング素子と、
前記第１中間ノードと前記第２中間ノードとの間に接続された第１インダクタと、
前記第１〜第４スイッチング素子のスイッチングを制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記第１スイッチング素子に導通故障が発生した場合に、前記第２スイッチング素子をオフ状態とし、前記第２電源ノードの電圧が前記第１電源ノードの電圧以上となるように、前記第３、第４スイッチング素子のスイッチング制御を行なう、昇降圧コンバータ。 A buck-boost converter connected between the first battery and the second battery.
A first switching element connected between the first power supply node and the first intermediate node that receives the voltage of the first battery, and
A second switching element connected between the first intermediate node and the ground node,
A third switching element connected between the second power supply node and the second intermediate node that receives the voltage of the second battery, and
A fourth switching element connected between the second intermediate node and the grounded node,
A first inductor connected between the first intermediate node and the second intermediate node,
A control circuit for controlling switching of the first to fourth switching elements is provided.
When a conduction failure occurs in the first switching element, the control circuit turns off the second switching element so that the voltage of the second power supply node becomes equal to or higher than the voltage of the first power supply node. A buck-boost converter that controls switching of the third and fourth switching elements. 前記制御回路は、第３スイッチング素子に導通故障が発生した場合に、前記第４スイッチング素子をオフ状態とし、前記第２電源ノードの電圧が前記第１電源ノードの電圧以下となるように、前記第１、第２スイッチング素子のスイッチング制御を行なう、請求項１に記載の昇降圧コンバータ。 When a conduction failure occurs in the third switching element, the control circuit turns off the fourth switching element so that the voltage of the second power supply node becomes equal to or lower than the voltage of the first power supply node. The buck-boost converter according to claim 1, which controls switching of the first and second switching elements. 前記制御回路は、前記第１スイッチング素子または前記第３スイッチング素子が導通故障した場合に、前記第１電源ノードと前記第２電源ノードとの電圧差の大きさが判定値よりも小さい場合には、前記第１スイッチング素子および前記第３スイッチング素子の導通故障していない方のスイッチング素子を導通させる、請求項１または２に記載の昇降圧コンバータ。 In the control circuit, when the first switching element or the third switching element fails in conduction, the magnitude of the voltage difference between the first power supply node and the second power supply node is smaller than the determination value. The buck-boost converter according to claim 1 or 2, wherein the switching element which has not failed in conduction of the first switching element and the third switching element is made conductive. 第１電池と第２電池との間に接続される第１の昇降圧コンバータと、
前記第１の昇降圧コンバータと並列に、前記第１電池と前記第２電池との間に接続される第２の昇降圧コンバータとを備え、
前記第１の昇降圧コンバータは、
前記第１電池の電圧を受ける第１電源ノードと第１中間ノードとの間に接続された第１スイッチング素子と、
前記第１中間ノードと接地ノードとの間に接続された第２スイッチング素子と、
前記第２電池の電圧を受ける第２電源ノードと第２中間ノードとの間に接続された第３スイッチング素子と、
前記第２中間ノードと前記接地ノードとの間に接続された第４スイッチング素子と、
前記第１中間ノードと前記第２中間ノードとの間に接続された第１インダクタとを含み、
前記第２の昇降圧コンバータは、
前記第１電源ノードと第３中間ノードとの間に接続された第５スイッチング素子と、
前記第３中間ノードと前記接地ノードとの間に接続された第６スイッチング素子と、
前記第２電源ノードと第４中間ノードとの間に接続された第７スイッチング素子と、
前記第４中間ノードと前記接地ノードとの間に接続された第８スイッチング素子と、
前記第３中間ノードと前記第４中間ノードとの間に接続された第２インダクタと、
前記第１〜第８スイッチング素子のスイッチングを制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記第１スイッチング素子に導通故障が発生した場合に、前記第２、第６スイッチング素子をオフ状態とし、前記第５スイッチング素子をオン状態とし、前記第２電源ノードの電圧が前記第１電源ノードの電圧以上となるように、前記第３、第４、第７、第８スイッチング素子のスイッチング制御を行なう、電源システム。 A first buck-boost converter connected between the first battery and the second battery,
A second buck-boost converter connected between the first battery and the second battery is provided in parallel with the first buck-boost converter.
The first buck-boost converter
A first switching element connected between the first power supply node and the first intermediate node that receives the voltage of the first battery, and
A second switching element connected between the first intermediate node and the ground node,
A third switching element connected between the second power supply node and the second intermediate node that receives the voltage of the second battery, and
A fourth switching element connected between the second intermediate node and the grounded node,
Includes a first inductor connected between the first intermediate node and the second intermediate node.
The second buck-boost converter
A fifth switching element connected between the first power supply node and the third intermediate node,
A sixth switching element connected between the third intermediate node and the grounded node,
A seventh switching element connected between the second power supply node and the fourth intermediate node,
An eighth switching element connected between the fourth intermediate node and the grounded node,
A second inductor connected between the third intermediate node and the fourth intermediate node,
A control circuit for controlling the switching of the first to eighth switching elements is provided.
In the control circuit, when a conduction failure occurs in the first switching element, the second and sixth switching elements are turned off, the fifth switching element is turned on, and the voltage of the second power supply node is changed. A power supply system that controls switching of the third, fourth, seventh, and eighth switching elements so that the voltage becomes equal to or higher than the voltage of the first power supply node. 前記制御回路は、前記第１スイッチング素子に導通故障が発生した場合に、故障が発生したことを報知する、請求項４に記載の電源システム。 The power supply system according to claim 4, wherein the control circuit notifies that a failure has occurred when a conduction failure has occurred in the first switching element.
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