JP7064395B2 - Power supply - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device.

下記特許文献１には、補機用の低電圧バッテリと、車両に搭載された走行用モータを駆動させるための高電圧バッテリを備え、高電圧バッテリから出力される電力を降圧して複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit））に供給する車両用の電源装置が開示されている。 The following Patent Document 1 includes a low-voltage battery for auxiliary equipment and a high-voltage battery for driving a traveling motor mounted on a vehicle, and reduces the power output from the high-voltage battery to a plurality of ECUs. (Electronic Control Unit)) is disclosed as a power supply device for a vehicle.

特開２０１１－１９４９６４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-194964

しかしながら、上記電源装置において、高電圧バッテリ又は低電圧バッテリに異常が生じた場合には、補機類やＥＣＵ等の電気負荷に電力を供給することができず、電気負荷の動作が停止してしまう。その結果、車両システム全体が停止してしまう虞がある。 However, in the above power supply device, when an abnormality occurs in the high-voltage battery or the low-voltage battery, power cannot be supplied to the electric load of the auxiliary equipment, the ECU, etc., and the operation of the electric load is stopped. It ends up. As a result, the entire vehicle system may stop.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高電圧バッテリ及び低電圧バッテリのいずれか一方に異常が生じた場合でも、電気負荷の動作を停止させないことである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to prevent the operation of an electric load from being stopped even if an abnormality occurs in either a high voltage battery or a low voltage battery.

本発明の一態様は、車両に搭載された走行用モータを駆動させるための高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリからの電力により充電される低電圧バッテリと、を備える電源装置であって、前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力を前記車両に搭載された複数の電気負荷に配分可能な電源配分装置を備え、前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリ及び前記低電圧バッテリのいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を前記各電気負荷に配分することを特徴とする、電源装置である。 One aspect of the present invention is a power supply device including a high voltage battery for driving a traveling motor mounted on a vehicle and a low voltage battery charged by electric power from the high voltage battery. A power distribution device capable of distributing the power from the high-voltage battery and the power from the low-voltage battery to a plurality of electric loads mounted on the vehicle is provided, and the power distribution device includes the high-voltage battery and the high-voltage battery. It is a power supply device characterized in that when an abnormality occurs in any one of the low-voltage batteries, the electric power from the other battery is distributed to each of the electric loads.

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記低電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第１のモードと、前記高電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第２のモードと、を備え、前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記第１のモードに切り替え、前記低電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記第２のモードに切り替える。 One aspect of the present invention is the power supply device described above, wherein the power from the low voltage battery is supplied to the power distribution device, and the power from the high voltage battery is supplied to the power distribution device. The power distribution device is provided with a second mode for switching to the first mode when an abnormality occurs in the high voltage battery, and the power distribution device switches to the first mode when an abnormality occurs in the low voltage battery. Switch to the second mode.

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記高電圧バッテリの電力を降圧して前記低電圧バッテリに供給することで、当該低電圧バッテリを充電する降圧コンバータを備え、前記電源配分装置は、前記第２のモードにおいて、前記降圧コンバータにより降圧された前記高電圧バッテリの電力を前記各電気負荷に配分する。 One aspect of the present invention is the power supply device described above, comprising a step-down converter that charges the low-voltage battery by stepping down the power of the high-voltage battery and supplying the low-voltage battery to the low-voltage battery. The apparatus distributes the power of the high voltage battery stepped down by the step-down converter to each of the electric loads in the second mode.

本発明の一態様は、上述の電源装置であって、前記複数の電気負荷は、動作電圧が異なる複数の電気負荷を含み、前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力から、前記各動作電圧に対応する前記電気負荷の動作電源をそれぞれ生成する。 One aspect of the present invention is the power supply device described above, wherein the plurality of electric loads include a plurality of electric loads having different operating voltages, and the power distribution device is a power source from the high voltage battery and the low voltage. From each of the electric powers of the electric power from the battery, the operating power source of the electric load corresponding to each of the operating voltages is generated.

以上説明したように、本発明によれば、高電圧バッテリ及び低電圧バッテリのいずれか一方に異常が生じた場合でも、電気負荷の動作を停止させずに、当該電気負荷を動作させることができる。 As described above, according to the present invention, even if an abnormality occurs in either the high voltage battery or the low voltage battery, the electric load can be operated without stopping the operation of the electric load. ..

本発明の一実施形態に係る電源装置３を備えた車両システムＡの概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic structure of the vehicle system A provided with the power supply device 3 which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電源装置３の動作（第１のモードから第２のモードへの切り替え）のフロー図である。It is a flow diagram of the operation (switching from the 1st mode to the 2nd mode) of the power supply device 3 which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電源装置３の動作（第２のモードから第１のモードへの切り替え）のフロー図である。It is a flow diagram of the operation (switching from the 2nd mode to the 1st mode) of the power supply device 3 which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電源装置３を備えた車両システムＡの概略構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the schematic structure of the vehicle system A provided with the power supply device 3 which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係る電源装置を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the power supply device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置３を備えた車両システムＡの概略構成の一例を示す図である。車両システムＡは、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載され、当該車両の走行を制御するとともに、当該車両に搭載されているＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）や補機類等の電気負荷１へ電力供給を行う。
以下に、本発明の一実施形態に係る車両システムＡの概略構成について説明する。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle system A including a power supply device 3 according to an embodiment of the present invention. The vehicle system A is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle to control the running of the vehicle, and also has electricity such as an ECU (Electronic Control Unit) and auxiliary equipment mounted on the vehicle. Power is supplied to load 1.
Hereinafter, a schematic configuration of the vehicle system A according to the embodiment of the present invention will be described.

図１に示すように、車両システムＡは、複数の電気負荷１、走行用モータ２、及び電源装置３を備える。 As shown in FIG. 1, the vehicle system A includes a plurality of electric loads 1, a traveling motor 2, and a power supply device 3.

複数の電気負荷１は、電源装置３から供給される電力によって動作する電気負荷であって、走行用モータ２を駆動させるために走行用モータに印加する電圧よりも低い電圧で動作する。複数の電気負荷１は、例えば、車両に搭載されているＥＣＵや補機類である。この補機類とは、例えば、パワーステアリング装置や投光装置等である。 The plurality of electric loads 1 are electric loads operated by electric power supplied from the power supply device 3, and operate at a voltage lower than the voltage applied to the traveling motor to drive the traveling motor 2. The plurality of electric loads 1 are, for example, ECUs and accessories mounted on the vehicle. The auxiliary equipment is, for example, a power steering device, a floodlight device, or the like.

また、この複数の電気負荷１には、動作電圧が異なる複数の電気負荷を含む。本実施形態では、動作電圧が４８Ｖである電気負荷１を「第１の電気負荷１ａ」、動作電圧が１４Ｖである電気負荷１を「第２の電気負荷１ｂ」、動作電圧が５Ｖである電気負荷１を「第３の電気負荷１ｃ」と称する。 Further, the plurality of electric loads 1 include a plurality of electric loads having different operating voltages. In the present embodiment, the electric load 1 having an operating voltage of 48 V is the "first electric load 1a", the electric load 1 having an operating voltage of 14 V is the "second electric load 1b", and the electric load having an operating voltage of 5 V. The load 1 is referred to as a "third electric load 1c".

走行用モータ２は、車両が走行するための駆動源であり、電源装置３から供給される電力により回転駆動する。 The traveling motor 2 is a drive source for traveling the vehicle, and is rotationally driven by the electric power supplied from the power supply device 3.

電源装置３は、複数の電気負荷１及び走行用モータ２に電力を供給する装置である。
以下に、本発明の一実施形態に係る電源装置３の概略構成について、説明する。 The power supply device 3 is a device that supplies electric power to a plurality of electric loads 1 and a traveling motor 2.
Hereinafter, a schematic configuration of the power supply device 3 according to the embodiment of the present invention will be described.

電源装置３は、高電圧バッテリ４、昇圧コンバータ５、インバータ６、降圧コンバータ７、低電圧バッテリ８、スイッチ９及び電源配分装置１０を備える。 The power supply device 3 includes a high voltage battery 4, a boost converter 5, an inverter 6, a buck converter 7, a low voltage battery 8, a switch 9, and a power distribution device 10.

高電圧バッテリ４は、主に走行用モータ２に電力を供給するためのバッテリである。したがって、走行用モータ２は、高電圧バッテリ４からの電力により駆動する。例えば、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧ＶｂＨは、数百Ｖなどの高い直流電圧である。
また、高電圧バッテリ４の電力は、複数の電気負荷１を動作させるために用いられる。 The high voltage battery 4 is a battery mainly for supplying electric power to the traveling motor 2. Therefore, the traveling motor 2 is driven by the electric power from the high voltage battery 4. For example, the battery voltage VbH of the high voltage battery 4 is a high DC voltage such as several hundred V.
Further, the electric power of the high voltage battery 4 is used to operate a plurality of electric loads 1.

昇圧コンバータ５は、高電圧バッテリ４から出力される電力を昇圧してインバータ６に出力する。 The boost converter 5 boosts the power output from the high voltage battery 4 and outputs it to the inverter 6.

インバータ６は、昇圧コンバータにより昇圧された高電圧バッテリ４の電力を交流に変換して走行用モータ２に供給する。したがって、走行用モータ２は、インバータ６から供給される交流電力に基づいて回転駆動する。これにより、この回転力が車両の車輪に伝達され、車両は走行することができる。 The inverter 6 converts the electric power of the high voltage battery 4 boosted by the boost converter into alternating current and supplies it to the traveling motor 2. Therefore, the traveling motor 2 is rotationally driven based on the AC power supplied from the inverter 6. As a result, this rotational force is transmitted to the wheels of the vehicle, and the vehicle can travel.

降圧コンバータ７は、電源配分装置１０からの制御により、高電圧バッテリ４の電力を降圧して低電圧バッテリ８及び電源配分装置１０に供給する。例えば、降圧コンバータ７は、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧ＶｂＨを１４Ｖの直流電圧Ｖｒに降圧するＤＣ／ＤＣコンバータである。 The buck converter 7 lowers the power of the high voltage battery 4 and supplies it to the low voltage battery 8 and the power distribution device 10 under the control of the power distribution device 10. For example, the buck converter 7 is a DC / DC converter that steps down the battery voltage VbH of the high voltage battery 4 to a DC voltage Vr of 14V.

低電圧バッテリ８は、高電圧バッテリ４からの電力により充電される。本実施形態では、低電圧バッテリ８は、降圧コンバータの出力に接続され、その降圧コンバータ７より降圧された高電圧バッテリの電力により充電される。さらに、低電圧バッテリ８は、電源配分装置１０に接続されており、低電圧バッテリ８の電力を電源配分装置１０に供給することができる。 The low voltage battery 8 is charged by the electric power from the high voltage battery 4. In the present embodiment, the low voltage battery 8 is connected to the output of the buck converter and is charged by the power of the high voltage battery stepped down by the buck converter 7. Further, the low voltage battery 8 is connected to the power distribution device 10, and the power of the low voltage battery 8 can be supplied to the power distribution device 10.

低電圧バッテリ８のバッテリ電圧ＶｂＬは、バッテリ電圧ＶｂＨよりも低い電圧であって、例えば、１２Ｖである。この低電圧バッテリ８の電力は、複数の電気負荷１を動作させるために用いられる。 The battery voltage VbL of the low voltage battery 8 is a voltage lower than the battery voltage VbH, for example, 12V. The electric power of the low voltage battery 8 is used to operate a plurality of electric loads 1.

本実施形態では、低電圧バッテリ８のプラス端子と、降圧コンバータ７の出力とが電力ラインＬ１で接続されており、この電力ラインＬ１を介して降圧コンバータ７から供給される高電圧バッテリ４の電力により低電圧バッテリ８が充電される。
電源ラインＬ２は、電源ラインＬ１の途中（接続点ｎ）から分岐して電源配分装置１０の入力に接続されている。したがって、この電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８の電力や降圧コンバータ７により降圧された高電圧バッテリ４の電力が電源配分装置１０に供給される。 In the present embodiment, the positive terminal of the low voltage battery 8 and the output of the step-down converter 7 are connected by a power line L1, and the power of the high-voltage battery 4 supplied from the step-down converter 7 via the power line L1. Charges the low voltage battery 8.
The power supply line L2 branches from the middle of the power supply line L1 (connection point n) and is connected to the input of the power supply distribution device 10. Therefore, the power of the low voltage battery 8 and the power of the high voltage battery 4 stepped down by the buck converter 7 are supplied to the power distribution device 10 via the power supply line L2.

スイッチ９は、電力ラインＬ１において、接続点ｎと低電圧バッテリ８との間に設けられている。このスイッチ９のオン状態又はオフ状態は、電源配分装置１０により制御される。 The switch 9 is provided between the connection point n and the low voltage battery 8 in the power line L1. The on state or the off state of the switch 9 is controlled by the power distribution device 10.

電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４からの電力及び低電圧バッテリ８からの電力のそれぞれの電力を複数の電気負荷１に配分可能である。そして、電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を各電気負荷１に配分する。ここで、バッテリの異常とは、バッテリ電圧が所定値未満に低下した場合や、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）が所定範囲外となった場合、バッテリの消失、バッテリ電圧やＳＯＣの急激に変化した場合等である。 The power distribution device 10 can distribute the electric power from the high voltage battery 4 and the electric power from the low voltage battery 8 to the plurality of electric loads 1. Then, when an abnormality occurs in one of the high-voltage battery 4 and the low-voltage battery 8, the power distribution device 10 distributes the electric power from the other battery to each electric load 1. Here, the battery abnormality means that when the battery voltage drops below a predetermined value or when the SOC (State Of Charge) of the battery is out of the predetermined range, the battery disappears or the battery voltage or SOC suddenly changes. For example.

以下に、本実施形態に係る電源配分装置１０の概略構成について、説明する。
電源配分装置１０は、スイッチング電源１１ａ、スイッチング電源１１ｂ、及びスイッチング電源１１ｃ、及び制御部１２を備える。 Hereinafter, a schematic configuration of the power distribution device 10 according to the present embodiment will be described.
The power distribution device 10 includes a switching power supply 11a, a switching power supply 11b, a switching power supply 11c, and a control unit 12.

スイッチング電源１１ａは、電源ラインＬ２に接続されており、電源ラインＬ２から得られる電力から、第１の電気負荷１ａの動作電源Ｂａを生成して、第１の電気負荷１ａに供給する。この動作電源Ｂａは、第１の電気負荷１ａの動作電圧に対応する電源である。 The switching power supply 11a is connected to the power supply line L2, generates an operating power supply Ba of the first electric load 1a from the electric power obtained from the power supply line L2, and supplies the operating power supply Ba to the first electric load 1a. This operating power supply Ba is a power supply corresponding to the operating voltage of the first electric load 1a.

例えば、スイッチング電源１１ａに対して電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８からの電力が供給されている場合には、低電圧バッテリ８からスイッチング電源１１ａにバッテリ電圧ＶｂＬが入力されている。したがって、スイッチング電源１１ａは、バッテリ電圧ＶｂＬを昇圧して第１の電気負荷１ａの動作電圧に相当する電圧（４８Ｖ）を生成して各第１の電気負荷１ａに供給する。 For example, when the power from the low voltage battery 8 is supplied to the switching power supply 11a via the power supply line L2, the battery voltage VbL is input from the low voltage battery 8 to the switching power supply 11a. Therefore, the switching power supply 11a boosts the battery voltage VbL to generate a voltage (48V) corresponding to the operating voltage of the first electric load 1a and supplies the voltage (48V) to each first electric load 1a.

また、スイッチング電源１１ａに対して電源ラインＬ２を介して降圧コンバータ７からの電力が供給されている場合には、降圧コンバータ７からスイッチング電源１１ａに直流電圧Ｖｒが入力されている。したがって、スイッチング電源１１ａは、直流電圧Ｖｒを昇圧して第１の電気負荷１ａの動作電圧に相当する電圧（４８Ｖ）を生成して各第１の電気負荷１ａに供給する。 When the power from the buck converter 7 is supplied to the switching power supply 11a via the power supply line L2, the DC voltage Vr is input from the buck converter 7 to the switching power supply 11a. Therefore, the switching power supply 11a boosts the DC voltage Vr to generate a voltage (48V) corresponding to the operating voltage of the first electric load 1a and supplies the voltage (48V) to each first electric load 1a.

スイッチング電源１１ｂは、電源ラインＬ２に接続されており、電源ラインＬ２から得られる電力から、第２の電気負荷１ｂの動作電源Ｂｂを生成して、第２の電気負荷１ｂに供給する。この動作電源Ｂｂは、第２の電気負荷１ｂの動作電圧に対応する電源である。 The switching power supply 11b is connected to the power supply line L2, generates an operating power supply Bb of the second electric load 1b from the electric power obtained from the power supply line L2, and supplies the operating power supply Bb to the second electric load 1b. This operating power supply Bb is a power supply corresponding to the operating voltage of the second electric load 1b.

例えば、スイッチング電源１１ｂに対して電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｂは、バッテリ電圧ＶｂＬを昇圧して第２の電気負荷１ｂの動作電圧に相当する電圧（１４Ｖ）を生成して各第２の電気負荷１ｂに供給する。 For example, when power is supplied from the low voltage battery 8 to the switching power supply 11b via the power supply line L2, the switching power supply 11b boosts the battery voltage VbL and operates the second electric load 1b. A voltage (14V) corresponding to the voltage is generated and supplied to each second electric load 1b.

また、スイッチング電源１１ｂに対して電源ラインＬ２を介して降圧コンバータ７からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｂは、直流電圧Ｖｒを昇圧又は降圧して第２の電気負荷１ｂの動作電圧に相当する電圧（１４Ｖ）を生成して各第２の電気負荷１ｂに供給する。 When the power from the step-down converter 7 is supplied to the switching power supply 11b via the power supply line L2, the switching power supply 11b boosts or steps down the DC voltage Vr to the second electric load 1b. A voltage (14V) corresponding to the operating voltage is generated and supplied to each second electric load 1b.

スイッチング電源１１ｃは、電源ラインＬ２に接続されており、電源ラインＬ２から得られる電力から、第３の電気負荷１ｃの動作電源Ｂｃを生成して、第３の電気負荷１ｃに供給する。この動作電源Ｂｃは、第３の電気負荷１ｃの動作電圧に対応する電源である。 The switching power supply 11c is connected to the power supply line L2, and from the electric power obtained from the power supply line L2, the operating power supply Bc of the third electric load 1c is generated and supplied to the third electric load 1c. This operating power supply Bc is a power supply corresponding to the operating voltage of the third electric load 1c.

例えば、スイッチング電源１１ｃに対して電源ラインＬ２を介して低電圧バッテリ８からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｃは、バッテリ電圧ＶｂＬを降圧して第３の電気負荷１ｃの動作電圧に相当する電圧（５Ｖ）を生成して各第３の電気負荷１ｃに供給する。 For example, when the power from the low voltage battery 8 is supplied to the switching power supply 11c via the power supply line L2, the switching power supply 11c lowers the battery voltage VbL and operates the third electric load 1c. A voltage (5V) corresponding to the voltage is generated and supplied to each third electric load 1c.

また、スイッチング電源１１ｃに対して電源ラインＬ２を介して降圧コンバータ７からの電力が供給されている場合には、スイッチング電源１１ｃは、直流電圧Ｖｒを降圧して第３の電気負荷１ｃの動作電圧に相当する電圧（５Ｖ）を生成して各第３の電気負荷１ｃに供給する。 When the power from the buck converter 7 is supplied to the switching power supply 11c via the power supply line L2, the switching power supply 11c steps down the DC voltage Vr to the operating voltage of the third electric load 1c. A voltage (5V) corresponding to the above is generated and supplied to each third electric load 1c.

このように、電源配分装置１０には、第１の電気負荷１ａ、第２の電気負荷１ｂ、及び第３の電気負荷１ｃのそれぞれに対応した電源を生成するために複数のスイッチング電源１１ａ～１１ｃが設けられている。 As described above, in the power distribution device 10, a plurality of switching power supplies 11a to 11c are used to generate power supplies corresponding to the first electric load 1a, the second electric load 1b, and the third electric load 1c, respectively. Is provided.

制御部１２は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生したか否かを判定する。そして、制御部１２は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を電源配分装置１０に供給させる。 The control unit 12 determines whether or not an abnormality has occurred in either the high voltage battery 4 or the low voltage battery 8. Then, when an abnormality occurs in either the high voltage battery 4 or the low voltage battery 8, the control unit 12 supplies the power from the other battery to the power distribution device 10.

ここで、制御部１２は、低電圧バッテリ８からの電力を電源配分装置１０に供給する第１のモードと、高電圧バッテリ４からの電力を電源配分装置１０に供給する第２のモードと、を切り替えることができる。
より具体的には、第１のモードでは、制御部１２は、低電圧バッテリ８が充電されている状態において、降圧コンバータ７の駆動を停止させて、スイッチ９をオン状態に制御することで電源配分装置１０へ低電圧バッテリ８の電力を供給する。一方、第２のモードでは、制御部１２は、降圧コンバータ７を駆動させて、スイッチ９をオフ状態に制御することで、電源配分装置１０へ高電圧バッテリ４の電力を供給する。 Here, the control unit 12 has a first mode in which the power from the low voltage battery 8 is supplied to the power distribution device 10, and a second mode in which the power from the high voltage battery 4 is supplied to the power distribution device 10. Can be switched.
More specifically, in the first mode, the control unit 12 stops the drive of the buck converter 7 in a state where the low voltage battery 8 is charged, and controls the switch 9 to the on state to supply power. The power of the low voltage battery 8 is supplied to the distribution device 10. On the other hand, in the second mode, the control unit 12 drives the buck converter 7 to control the switch 9 to the off state, thereby supplying the power of the high voltage battery 4 to the power distribution device 10.

さらに、制御部１２は、スイッチ９をオン状態に制御することで、高電圧バッテリ４の電力を低電圧バッテリ８に供給させ、低電圧バッテリ８を充電させることができる。 Further, the control unit 12 can supply the power of the high voltage battery 4 to the low voltage battery 8 and charge the low voltage battery 8 by controlling the switch 9 to be in the ON state.

以下に、本発明の実施形態に係る電源装置３の動作について、図２及び図３を用いて説明する。 Hereinafter, the operation of the power supply device 3 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

まず、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８の双方に異常がない場合に第１のモードで電源配分装置１０に電力を供給している場合を例として、図２を用いて説明する。 First, a case where power is supplied to the power distribution device 10 in the first mode when there is no abnormality in both the high voltage battery 4 and the low voltage battery 8 will be described with reference to FIG. 2.

電源配分装置１０は、低電圧バッテリ８のバッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上である場合には、低電圧バッテリ８には異常が発生していないとして、第１のモードによる電力供給を継続する（ステップＳ１０２）。一方、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値未満である場合には、低電圧バッテリ８に異常が発生していると判定する。この場合には、電源配分装置１０は、第２のモードに切り替えために、高電圧バッテリ４の異常の有無を判定する。 The power distribution device 10 determines whether or not the battery voltage VbL of the low voltage battery 8 is equal to or higher than the first threshold value (step S101). When the battery voltage VbL is equal to or higher than the first threshold value, the power distribution device 10 considers that no abnormality has occurred in the low voltage battery 8 and continues to supply power in the first mode (step S102). On the other hand, when the battery voltage VbL is less than the first threshold value, the power distribution device 10 determines that an abnormality has occurred in the low voltage battery 8. In this case, the power distribution device 10 determines whether or not the high voltage battery 4 has an abnormality in order to switch to the second mode.

具体的には、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上である否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上であると判定した場合には、高電圧バッテリ４には異常が発生していないとして、第１のモードから第２のモードに切り替える（ステップＳ１０４）。これにより、電源配分装置１０は、降圧コンバータ７から供給された高電圧バッテリ４の電力から動作電源Ｂａ～Ｂｃを生成する。したがって、低電圧バッテリ８に異常が発生して使用不能になった場合であっても、電気負荷１の動作を停止させずに、電気負荷１を動作させることができる。なお、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値未満である場合、すなわち、高電圧バッテリ４に異常が発生した場合には、電源配分装置１０は、降圧コンバータ７の駆動を停止するとともに、スイッチ９をオフ状態に制御することで、電気負荷１への電力供給を停止する（ステップＳ１０５）。 Specifically, the power distribution device 10 determines whether or not the battery voltage VbH is equal to or higher than the second threshold value (step S103). Then, when the power distribution device 10 determines that the battery voltage VbH is equal to or higher than the second threshold value, it is assumed that no abnormality has occurred in the high voltage battery 4, and the power distribution device 10 switches from the first mode to the second mode. (Step S104). As a result, the power distribution device 10 generates operating power supplies Ba to Bc from the power of the high voltage battery 4 supplied from the buck converter 7. Therefore, even when the low voltage battery 8 becomes unusable due to an abnormality, the electric load 1 can be operated without stopping the operation of the electric load 1. When the battery voltage VbH is less than the second threshold value, that is, when an abnormality occurs in the high voltage battery 4, the power distribution device 10 stops driving the buck converter 7 and turns off the switch 9. By controlling to, the power supply to the electric load 1 is stopped (step S105).

次に、別の例として、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８の双方に異常がない場合に第２のモードで電源配分装置１０に電力を供給している場合について、図３を参照して、説明する。 Next, as another example, when power is supplied to the power distribution device 10 in the second mode when both the high voltage battery 4 and the low voltage battery 8 are normal, refer to FIG. ,explain.

電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値以上である場合には、高電圧バッテリ４には異常が発生していないとして、第２のモードによる電力供給を継続する（ステップＳ２０２）。一方、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＨが第２閾値未満である場合には、高電圧バッテリ４に異常が発生していると判定する。この場合には、電源配分装置１０は、第１のモードに切り替えために、低電圧バッテリ８の異常の有無を判定する。 The power distribution device 10 determines whether or not the battery voltage VbH of the high voltage battery 4 is equal to or higher than the second threshold value (step S201). When the battery voltage VbH is equal to or higher than the second threshold value, the power distribution device 10 considers that no abnormality has occurred in the high voltage battery 4 and continues to supply power in the second mode (step S202). On the other hand, when the battery voltage VbH is less than the second threshold value, the power distribution device 10 determines that an abnormality has occurred in the high voltage battery 4. In this case, the power distribution device 10 determines whether or not the low voltage battery 8 has an abnormality in order to switch to the first mode.

具体的には、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上である否かを判定する（ステップＳ２０３）。そして、電源配分装置１０は、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値以上であると判定した場合には、低電圧バッテリ８には異常が発生していないとして、第２のモードから第１のモードに切り替える（ステップＳ２０４）。これにより、電源配分装置１０は、低電圧バッテリ８の電力から動作電源Ｂａ～Ｂｃを生成する。したがって、高電圧バッテリ４に異常が発生して使用不能になった場合であっても、電気負荷１の動作を停止させずに、電気負荷１を動作させることができる。なお、バッテリ電圧ＶｂＬが第１閾値未満である場合、すなわち、低電圧バッテリ８に異常が発生した場合には、電源配分装置１０は、降圧コンバータ７の駆動を停止するとともに、スイッチ９をオフ状態に制御することで、電気負荷１への電力供給を停止する（ステップＳ２０５）。 Specifically, the power distribution device 10 determines whether or not the battery voltage VbL is equal to or higher than the first threshold value (step S203). Then, when the power distribution device 10 determines that the battery voltage VbL is equal to or higher than the first threshold value, it determines that no abnormality has occurred in the low voltage battery 8 and switches from the second mode to the first mode. (Step S204). As a result, the power distribution device 10 generates operating power supplies Ba to Bc from the power of the low voltage battery 8. Therefore, even when the high-voltage battery 4 becomes unusable due to an abnormality, the electric load 1 can be operated without stopping the operation of the electric load 1. When the battery voltage VbL is less than the first threshold value, that is, when an abnormality occurs in the low voltage battery 8, the power distribution device 10 stops driving the buck converter 7 and turns off the switch 9. By controlling to, the power supply to the electric load 1 is stopped (step S205).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.

（変形例１）
上記実施形態では、第１のモード及び第２のモードの双方において、電源ラインＬ２を介して電源配分装置１０に電力を供給したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第１のモードにおいて低電圧バッテリ８の電力を電源配分装置１０に供給する経路と、第２のモードにおいて高電圧バッテリ４の電力を電源配分装置１０に供給する経路とを異なるように構成してもよい。例えば、図３に示すように、電源装置３は、低電圧バッテリ８及びスイッチ９の間と、電源配分装置１０とを接続する電源ラインＬ３を備えてもよい。これにより、電源配分装置１０は、第１のモードにおいて、降圧コンバータ７を停止させることで電源ラインＬ３を介して低電圧バッテリ８の電力を電源配分装置１０に供給し、第２のモードにおいて、降圧コンバータ７を駆動させてスイッチ９をオフ状態に制御することで電源ラインＬ２を介して高電圧バッテリ４の電力を電源配分装置１０に供給してもよい。 (Modification 1)
In the above embodiment, power is supplied to the power distribution device 10 via the power supply line L2 in both the first mode and the second mode, but the present invention is not limited thereto. That is, the path for supplying the power of the low voltage battery 8 to the power distribution device 10 in the first mode and the path for supplying the power of the high voltage battery 4 to the power distribution device 10 in the second mode are configured to be different. You may. For example, as shown in FIG. 3, the power supply device 3 may include a power supply line L3 that connects between the low voltage battery 8 and the switch 9 and the power supply distribution device 10. As a result, the power distribution device 10 supplies the power of the low voltage battery 8 to the power distribution device 10 via the power supply line L3 by stopping the buck converter 7 in the first mode, and in the second mode, the power distribution device 10 supplies power. By driving the buck converter 7 and controlling the switch 9 to the off state, the power of the high voltage battery 4 may be supplied to the power distribution device 10 via the power supply line L2.

（変形例２）
電源配分装置１０は、高電圧バッテリ４に異常が発生したとして第１のモードに切り替えて低電圧バッテリ８の電力で電気負荷１を駆動する場合には、安全面を考慮して、ＥＣＵやハザードランプを優先的に電力供給してもよい。すなわち、電源配分装置１０は、第１のモードにおいて、エアコンやワイパ装置等の安全上必ずしも駆動することが必要でない補機への電力供給を停止してもよい。 (Modification 2)
When the power distribution device 10 switches to the first mode and drives the electric load 1 with the electric power of the low voltage battery 8 on the assumption that an abnormality has occurred in the high voltage battery 4, the ECU or hazard is considered in consideration of safety. The lamp may be preferentially powered. That is, in the first mode, the power distribution device 10 may stop the power supply to the auxiliary equipment such as the air conditioner and the wiper device, which are not necessarily required to be driven for safety.

以上、説明したように、本実施形態に係る電源装置３は、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方のバッテリに異常が発生した場合には、他方のバッテリからの電力を各電気負荷１に配分する。 As described above, in the power supply device 3 according to the present embodiment, when an abnormality occurs in one of the high voltage battery 4 and the low voltage battery 8, the electric power from the other battery is used as electricity. Allocate to load 1.

このような構成によれば、高電圧バッテリ４及び低電圧バッテリ８のいずれか一方に異常が生じた場合でも、電気負荷１の動作を停止させずに、電気負荷１を動作させることができる。これにより、車両システム全体が停止することを防止することができる。 According to such a configuration, even if an abnormality occurs in either the high voltage battery 4 or the low voltage battery 8, the electric load 1 can be operated without stopping the operation of the electric load 1. This makes it possible to prevent the entire vehicle system from stopping.

Ａ 車両システム
１ 電気負荷
２ 走行用モータ
３ 電源装置
４ 高電圧バッテリ
５ 昇圧コンバータ
６ インバータ
７ 降圧コンバータ
８ 低電圧バッテリ
９ スイッチ
１０ 電源配分装置 A Vehicle system 1 Electric load 2 Driving motor 3 Power supply 4 High voltage battery 5 Boost converter 6 Inverter 7 Buck converter 8 Low voltage battery 9 Switch 10 Power distribution device

Claims (3)

車両に搭載された走行用モータを駆動させるための高電圧バッテリと、前記高電圧バッテリからの電力により充電される低電圧バッテリと、を備える電源装置であって、
前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力を前記車両に搭載された複数の電気負荷に配分可能な電源配分装置と、
前記高電圧バッテリの電力を降圧して前記低電圧バッテリに供給することで、当該低電圧バッテリを充電する降圧コンバータと、
前記降圧コンバータと前記低電圧バッテリとの間の通電をオン・オフするスイッチと、
を備え、
前記高電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記低電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第１のモードに切り替え、前記低電圧バッテリに異常が発生した場合には、前記高電圧バッテリからの電力を前記電源配分装置に供給する第２のモードに切り替え、
前記第１のモードでは、前記低電圧バッテリが充電されている状態において、前記降圧コンバータの駆動を停止させて、前記スイッチをオン状態に制御することで前記電源配分装置へ前記低電圧バッテリの電力を供給し、前記第２のモードでは、前記降圧コンバータを駆動させるとともに前記スイッチをオフ状態に制御することで、前記電源配分装置へ前記高電圧バッテリの電力を供給する、電源装置。 A power supply device including a high-voltage battery for driving a traveling motor mounted on a vehicle and a low-voltage battery charged by electric power from the high-voltage battery.
A power distribution device capable of distributing each of the electric power from the high voltage battery and the electric power from the low voltage battery to a plurality of electric loads mounted on the vehicle .
A buck converter that charges the low-voltage battery by stepping down the power of the high-voltage battery and supplying it to the low-voltage battery.
A switch for turning on / off the power supply between the buck converter and the low voltage battery,
Equipped with
When an abnormality occurs in the high voltage battery, the mode is switched to the first mode in which the power from the low voltage battery is supplied to the power distribution device, and when an abnormality occurs in the low voltage battery, the high voltage battery is used. Switch to the second mode to supply the power from the voltage battery to the power distribution device,
In the first mode, in the state where the low voltage battery is charged, the drive of the buck converter is stopped and the switch is controlled to be on, so that the power of the low voltage battery is supplied to the power distribution device. In the second mode, the power supply device that supplies the power of the high voltage battery to the power distribution device by driving the buck converter and controlling the switch to the off state . 前記複数の電気負荷は、動作電圧が異なる複数の電気負荷を含み、
前記電源配分装置は、前記高電圧バッテリからの電力及び前記低電圧バッテリからの電力のそれぞれの電力から、前記各動作電圧に対応する前記電気負荷の動作電源をそれぞれ生成することを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。 The plurality of electric loads include a plurality of electric loads having different operating voltages.
The power distribution device is characterized in that an operating power source of the electric load corresponding to each operating voltage is generated from each of the electric power from the high voltage battery and the electric power from the low voltage battery. The power supply device according to claim 1 . 前記第１のモードにおいて前記低電圧バッテリの電力を前記電源配分装置に供給する経路と、前記第２のモードにおいて前記高電圧バッテリの電力を前記電源配分装置に供給する経路とが異なることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の電源装置。The feature is that the path for supplying the power of the low voltage battery to the power distribution device in the first mode and the path for supplying the power of the high voltage battery to the power distribution device in the second mode are different. The power supply device according to claim 1 or 2.
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