JP7159565B2 - 給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
最初に本発明の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
本発明の実施形態に係る電源システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は、実施形態1における電源システム1の要部構成を示すブロック図である。電源システム1は、好適に車両に搭載されており、第1蓄電器10、第2蓄電器11、給電制御装置12、第1負荷13a、第2負荷13b、第3負荷14、ECU(Electronic Control Unit)15、接続スイッチ16、給電スイッチ17、発電機18及びスタータ19を備える。第1蓄電器10及び第2蓄電器11夫々は、直流電源であり、例えば、バッテリである。
スタータ19は、エンジンを作動させるためのモータである。スタータ19が作動している間、発電機18が発電することはない。
第3負荷14は、例えば、車両の運転に不可欠な電気機器であり、エンジンが作動している間に作動する。
同様に、給電制御装置12は、第2負荷13bが所定の第2動作を行うことを指示する第2動作信号を第2負荷13bに出力する。第2負荷13bは、第2動作信号が入力された場合、第2動作を実行する。
なお、第1動作は、第1動作信号が第1負荷13aに入力された場合のみに第1負荷13aが行う動作であることが好ましい。第2動作も、第2動作信号が第2負荷13bに入力された場合のみに第2負荷13bが行う動作であることが好ましい。
第1スイッチ20a,20a及び第2スイッチ20bに係るオン電圧及びオフ電圧は一定であり、オン電圧はオフ電圧よりも高い。第1スイッチ20a,20aに係るオン電圧は略一致しており、第1スイッチ20a,20aに係るオフ電圧も略一致している。
以下では、接地電位を基準とした第1スイッチ20a,20aのゲートの電圧を第1ゲート電圧と記載し、接地電位を基準とした第1スイッチ20a,20aのソースの電圧を第1ソース電圧と記載する。
ここで、2つの第1スイッチ20a,20aは並列に接続されているので、第1スイッチ20a,20a夫々に流れる電流の電流量は小さい。このため、第1スイッチ20a,20a夫々の発熱量は小さい。
出力部31bは、制御部36の指示に従って、第2動作信号を第2負荷13bに出力する。第2負荷13bは、出力部31bから第2動作信号が入力された場合、第2動作を行う。
入力部34には、作動信号及び停止信号が入力される。入力部34は、作動信号が入力された場合、作動信号の入力と、入力された作動信号が示す負荷とを制御部36に通知する。同様に、入力部34は、停止信号が入力された場合、停止信号の入力と、入力された停止信号が示す負荷とを制御部36に通知する。
第1スイッチ20a,20aの少なくとも一方でハーフオン故障が発生している場合、第1スイッチ20a,20aの少なくとも一方のドレイン及びソース間の抵抗値は、十分に大きくない。このため、第1スイッチ20a,20aのオフへの切替えを指示している場合であっても、第1スイッチ20a,20aの少なくとも一方を介して電流が流れる。このとき、第1ソース電圧は、第1閾値電圧以上であり、コンパレータ22aはハイレベル電圧を入力部34に出力する。入力電圧がハイレベル電圧であるか否かを判定することは、第1スイッチ20a,20aの少なくとも一方を介して電流が流れているか否かを判定することに相当する。制御部36は判定部としても機能する。
次に、制御部36は、コンパレータ22aから入力部33aに入力されている入力電圧がローレベル電圧であるか否かを判定する(ステップS16)。制御部36は、入力電圧がローレベル電圧ではないと判定した場合(S16:NO)、ステップS16を再び実行し、入力電圧がローレベル電圧に切替わるまで待機する。第1蓄電器10の出力電圧が低下した場合、第1ソース電圧も低下する。第1ソース電圧が第1閾値電圧未満となった場合、コンパレータ22aが入力部33aに入力されている入力電圧がローレベル電圧に切替わる。
制御部36は、入力電圧がローレベル電圧に切替わった場合、出力部30bにローレベル電圧への切替えを指示し、駆動回路21aは第1スイッチ20a,20aをオフに切替える。制御部36は、第2抑制処理の最初のステップで入力電圧がローレベル電圧であると判定した場合、又は、出力部30bにローレベル電圧への切替えを指示した後、第2抑制処理を終了する。
なお、第1蓄電器10の出力電圧が低下した場合であっても、車両の運転に不可欠な電気機器である第3負荷14には、発電機18又は第2蓄電器11から電力が供給される。このため、運転者は、車両を安全に運転することができる。
実施形態1では、第1スイッチ20a,20aの少なくとも一方でハーフオン故障が発生した場合、第1蓄電器10は、第2負荷13bに流れる電流の電流経路を介して放電する。しかしながら、第1蓄電器10に放電を行わせるための電流経路は、第2負荷13bに流れる電流の電流経路に限定されない。
以下では、実施形態2について、実施形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態1と共通している。このため、実施形態1と共通する構成部には実施形態1と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
実施形態2における給電制御装置12は、実施形態1における給電制御装置12が奏する効果の中で、第2動作信号を出力することによって得られる効果を除く他の効果を同様に奏する。
実施形態1,2では、第1スイッチ20a,20aの少なくとも一方が正常にオンに切替わっていない場合、制御部36は、第1蓄電器10に放電させる。しかしながら、制御部36は、第1蓄電器10に放電させる代わりに、第1蓄電器10の放電を停止させてもよい。
以下では、実施形態3について、実施形態2と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態2と共通している。このため、実施形態2と共通する構成部には実施形態2と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
なお、第1閾値電圧は、第1動作電圧以下でなくてもよい。
実施形態3における給電制御装置12は、実施形態2における給電制御装置12が奏する効果を同様に奏する。
10 第1蓄電器
11 第2蓄電器
12 給電制御装置
13a 第1負荷
13b 第2負荷
14 第3負荷
15 ECU
16 接続スイッチ
17 給電スイッチ
18 発電機
19 スタータ
20a 第1スイッチ(半導体スイッチ、電流スイッチ)
20b 第2スイッチ(半導体スイッチ、電流スイッチ)
21a,21b,41 駆動回路
22a,22b コンパレータ
23a,23b 直流電源
24 マイコン
30a,30b 出力部
31a,31b 出力部(動作信号出力部)
32 出力部(オフ信号出力部)
33a,33b,34 入力部
35 記憶部
36 制御部(指示部、判定部、放電制御部)
37 内部バス
40 入出力スイッチ
A1 記憶媒体
P1 コンピュータプログラム
R1 抵抗
Claims (6)
- 蓄電器から流れる電流の第1電流経路に設けられた半導体スイッチと、
前記半導体スイッチのオフへの切替えを指示する指示部と、
前記指示部が前記半導体スイッチのオフへの切替えを指示している場合に、前記半導体スイッチを介して電流が流れているか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって電流が流れていると判定された場合、前記蓄電器から流れる電流の第2電流経路を介して前記蓄電器に放電させるか、又は、前記蓄電器に放電を停止させる放電制御部と、
前記判定部によって電流が流れていると判定された場合、接続スイッチのオフへの切替えを指示するオフ信号を出力するオフ信号出力部と
を備え、
発電機は、前記接続スイッチを介して前記蓄電器を充電するとともに、前記接続スイッチ及び半導体スイッチを介して電力を供給する
給電制御装置。 - 前記放電制御部は、前記蓄電器に一端が接続されている入出力スイッチのオフへの切替えを指示することによって、前記蓄電器に放電を停止させる
請求項1に記載の給電制御装置。 - 前記判定部は、前記指示部が前記半導体スイッチのオフへの切替えを指示している場合にて、前記半導体スイッチの下流側の一端の電圧が所定電圧以上であるとき、電流が流れていると判定する
請求項1又は請求項2に記載の給電制御装置。 - 前記第2電流経路に設けられた電流スイッチを備え、
前記放電制御部は、前記電流スイッチのオンへの切替えを指示することによって、前記第2電流経路を介して前記蓄電器に放電させる
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の給電制御装置。 - 蓄電器から流れる電流の第1電流経路に設けられた半導体スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、
前記半導体スイッチのオフへの切替えを指示している場合に、前記半導体スイッチを介して電流が流れているか否かを判定するステップと、
電流が流れていると判定した場合、前記蓄電器から流れる電流の第2電流経路を介して前記蓄電器に放電させるか、又は、前記蓄電器に放電を停止させるステップと、
電流が流れていると判定した場合、接続スイッチのオフへの切替えを指示するオフ信号を出力するステップと
を含み、
発電機は、前記接続スイッチを介して前記蓄電器を充電するとともに、前記接続スイッチ及び半導体スイッチを介して電力を供給する
給電制御方法。 - コンピュータに、
蓄電器から流れる電流の第1電流経路に設けられた半導体スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、
前記半導体スイッチのオフへの切替えを指示している場合に、前記半導体スイッチを介して電流が流れているか否かを判定するステップと、
電流が流れていると判定した場合、前記蓄電器から流れる電流の第2電流経路を介した前記蓄電器に放電させるか、又は、前記蓄電器に放電を停止させるステップと、
電流が流れていると判定した場合、接続スイッチのオフへの切替えを指示するオフ信号を出力するステップと
を実行させるために用いられ、
発電機は、前記接続スイッチを介して前記蓄電器を充電するとともに、前記接続スイッチ及び半導体スイッチを介して電力を供給する
コンピュータプログラム。
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