JP7218112B2 - Power supply control device and power supply control method - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、給電制御装置および給電制御方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a power supply control device and a power supply control method.

従来、鉛蓄電池等の第１バッテリと、出力電圧が第１バッテリとは異なるリチウムイオン電池等の第２バッテリとを備え、第１バッテリが使用不能になる場合に、第２バッテリから第１バッテリの負荷へ電圧を供給して負荷の動作を保障するシステムがある。 Conventionally, a first battery such as a lead-acid battery and a second battery such as a lithium-ion battery having an output voltage different from that of the first battery are provided. There is a system that supplies voltage to the load to ensure the operation of the load.

かかるシステムでは、第２バッテリの出力電圧を、例えば、ＤＣ‐ＤＣコンバータによって第１バッテリの正常時の出力電圧に相当する電圧となるように変圧してから負荷へ供給することが一般的である（例えば、特許文献１参照）。 In such a system, it is common to transform the output voltage of the second battery, for example, by a DC-DC converter to a voltage corresponding to the normal output voltage of the first battery, and then supply it to the load. (See Patent Document 1, for example).

特開２０１６－９４２９７号公報JP 2016-94297 A

しかしながら、第２バッテリによって第１バッテリの負荷の動作を保障するためにＤＣ‐ＤＣコンバータを使用する場合、ＤＣ‐ＤＣコンバータの放熱機構が必要になるほか、ＤＣ‐ＤＣコンバータの発熱によるエネルギーの損失が問題となる。 However, when a DC-DC converter is used to ensure the operation of the load of the first battery by the second battery, a heat dissipation mechanism for the DC-DC converter is required, and energy is lost due to heat generated by the DC-DC converter. becomes a problem.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ＤＣ‐ＤＣコンバータを使用せずに、第１バッテリとは出力電圧が異なる第２バッテリによって第１バッテリの負荷の動作を保障可能な給電制御装置および給電制御方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment has been made in view of the above, and the operation of the load of the first battery is guaranteed by a second battery having an output voltage different from that of the first battery without using a DC-DC converter. It is an object of the present invention to provide a power supply control device and a power supply control method that are possible.

実施形態の一態様に係る給電制御装置は、監視部と、制御部とを備える。監視部は、第１バッテリの状態を監視する。制御部は、前記監視部によって前記第１バッテリの異常が検出された場合に、前記第１バッテリよりも高い電圧を供給可能な第２バッテリが有する複数のバッテリセルのうち所定のバッテリセルを除くバッテリセルから正常時の前記第１バッテリの電圧に相当する電圧を前記第１バッテリの負荷へ供給させる。 A power feeding control device according to an aspect of an embodiment includes a monitoring unit and a control unit. The monitoring unit monitors the state of the first battery. The control unit removes a predetermined battery cell from among a plurality of battery cells of a second battery capable of supplying a voltage higher than that of the first battery when the monitoring unit detects an abnormality of the first battery. A voltage corresponding to the voltage of the first battery in a normal state is supplied from the battery cell to the load of the first battery.

実施形態の一態様に係る給電制御装置および給電制御方法は、ＤＣ‐ＤＣコンバータを使用せずに、第１バッテリとは出力電圧が異なる第２バッテリによって第１バッテリの負荷の動作を保障することができる。 A power supply control device and a power supply control method according to an aspect of an embodiment ensure operation of a load of a first battery by a second battery having an output voltage different from that of the first battery without using a DC-DC converter. can be done.

図１は、第１実施形態に係る給電制御システムの正常時の状態を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a normal state of the power supply control system according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態に係る給電制御システムの異常発生時の状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state when an abnormality occurs in the power supply control system according to the first embodiment. 図３は、第２実施形態に係る給電制御システムの正常時の状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the normal state of the power supply control system according to the second embodiment. 図４は、第２実施形態に係る給電制御システムの異常発生時の状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state when an abnormality occurs in the power supply control system according to the second embodiment. 図５は、第３実施形態に係る給電制御システムの構成の一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the power supply control system according to the third embodiment.

以下、添付図面を参照して、給電制御装置および給電制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、実施形態に係る給電制御装置が車両に搭載されるバッテリから負荷への電力供給制御を行う車載装置である場合について説明するが、実施形態に係る給電制御装置は、車載装置に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a power supply control device and a power supply control method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below. A case where the power supply control device according to the embodiment is an in-vehicle device that controls power supply from a battery mounted in a vehicle to a load will be described below, but the power supply control device according to the embodiment is limited to an in-vehicle device. not something.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る給電制御システム１の正常時の状態を示す説明図である。図２は、第１実施形態に係る給電制御システム１の異常発生時の状態を示す説明図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a normal state of the power supply control system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state when an abnormality occurs in the power supply control system 1 according to the first embodiment.

図１に示すように、給電制御システム１は、給電制御装置２、鉛バッテリ１１、Ｌｉ（Lithium ion）バッテリ１２、自動運転制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３、およびＡ（Air）／Ｃ（Conditioner）アクチュエータ１４を含む。 As shown in FIG. 1, the power supply control system 1 includes a power supply control device 2, a lead battery 11, a Li (Lithium ion) battery 12, an automatic operation control ECU (Electronic Control Unit) 13, and an A (Air)/C (Conditioner). ) actuator 14 .

鉛バッテリ１１は、第１バッテリの一例であり、正常時に１２Ｖの電圧を出力する。Ｌｉバッテリ１２は、第１バッテリよりも高い電圧を供給可能な第２バッテリの一例であり、複数のバッテリセルが直列に接続されて１５Ｖの電圧を出力する。 The lead battery 11 is an example of a first battery, and normally outputs a voltage of 12V. The Li battery 12 is an example of a second battery capable of supplying a voltage higher than that of the first battery. A plurality of battery cells are connected in series to output a voltage of 15V.

ここでは、出力電圧が３Ｖの５個のバッテリセル１２０，１２１，１２２，１２３，１２４が直列に接続されるＬｉバッテリ１２を例に挙げて説明する。かかるＬｉバッテリ１２は、所定のバッテリセル１２０と並列に接続され所定のバッテリセル１２０を短絡する電圧切替スイッチ３３を備える。 Here, a Li battery 12 in which five battery cells 120, 121, 122, 123, and 124 with an output voltage of 3V are connected in series will be described as an example. The Li battery 12 includes a voltage selector switch 33 that is connected in parallel with a predetermined battery cell 120 and short-circuits the predetermined battery cell 120 .

自動運転制御ＥＣＵ１３は、第１バッテリの負荷の一例であり、給電制御システム１が搭載される車両が自動運転によって走行する場合に、車両の走行、操舵、および制動等の制御を自動的に行う制御装置である。ここでは、自動運転制御ＥＣＵ１３の動作保証電圧が７～１３Ｖであるものとする。 The automatic driving control ECU 13 is an example of the load of the first battery, and automatically controls the driving, steering, braking, etc. of the vehicle when the vehicle equipped with the power supply control system 1 runs by automatic driving. It is a control device. Here, it is assumed that the operation guarantee voltage of the automatic operation control ECU 13 is 7 to 13V.

Ａ／Ｃアクチュエータ１４は、第２バッテリの負荷の一例であり、車両の空調装置を制御する制御装置である。ここでは、Ａ／Ｃアクチュエータ１４の動作保証電圧が１４～１６Ｖであるものとする。なお、給電制御装置２は、動作保証電圧が７～１６Ｖであるものとする。 The A/C actuator 14 is an example of the load of the second battery, and is a control device that controls the air conditioner of the vehicle. Here, it is assumed that the operation guarantee voltage of the A/C actuator 14 is 14-16V. It is assumed that the power supply control device 2 has an operation guarantee voltage of 7 to 16V.

鉛バッテリ１１は、第１給電スイッチ３１によって自動運転制御ＥＣＵ１３と接離可能に接続される。Ｌｉバッテリ１２は、給電制御装置２とＡ／Ｃアクチュエータ１４とに接続され、給電制御装置２およびＡ／Ｃアクチュエータ１４へ電力を供給する。また、Ｌｉバッテリ１２は、第２給電スイッチ３２によって自動運転制御ＥＣＵ１３と接離可能に接続される。 The lead battery 11 is detachably connected to the automatic operation control ECU 13 by the first power supply switch 31 . Li battery 12 is connected to power supply control device 2 and A/C actuator 14 to supply power to power supply control device 2 and A/C actuator 14 . Also, the Li battery 12 is detachably connected to the automatic operation control ECU 13 by a second power supply switch 32 .

給電制御装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。 The power supply control device 2 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various circuits.

給電制御装置２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する監視部２１と、制御部２２とを備える。なお、給電制御装置２が備える監視部２１および制御部２２は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。 The power supply control device 2 includes a monitoring unit 21 and a control unit 22 that function by causing the CPU to execute a program stored in the ROM using the RAM as a work area. Note that the monitoring unit 21 and the control unit 22 included in the power supply control device 2 may be configured by hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

また、図１に示す給電制御装置２の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 Each component of the power supply control device 2 shown in FIG. 1 is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as shown. For example, the specific forms of distribution and integration of each functional block are not limited to those shown in the figure, and all or part of them can be functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions.・It is possible to integrate and configure.

監視部２１は、鉛バッテリ１１の状態を監視する。具体的には、監視部２１は、鉛バッテリ１１の出力電圧を取得して（図１に示す点線矢印参照）監視する。そして、監視部２１は、例えば、鉛バッテリ１１の出力電圧が自動運転制御ＥＣＵ１３の動作保証電圧の下限値よりも高い場合に、鉛バッテリ１１の状態を正常と判定して判定結果を制御部２２へ出力する。 A monitoring unit 21 monitors the state of the lead battery 11 . Specifically, the monitoring unit 21 acquires the output voltage of the lead battery 11 (see the dotted arrow in FIG. 1) and monitors it. Then, for example, when the output voltage of the lead battery 11 is higher than the lower limit value of the operation guarantee voltage of the automatic operation control ECU 13, the monitoring unit 21 determines that the state of the lead battery 11 is normal, and outputs the determination result to the control unit 22. Output to

また、監視部２１は、鉛バッテリ１１の出力電圧が自動運転制御ＥＣＵ１３の動作保証電圧の下限値に達する場合に、鉛バッテリ１１を異常と判定して判定結果を制御部２２へ出力する。 When the output voltage of the lead battery 11 reaches the lower limit value of the guaranteed operating voltage of the automatic operation control ECU 13 , the monitoring unit 21 determines that the lead battery 11 is abnormal and outputs the determination result to the control unit 22 .

制御部２２は、監視部２１から入力される判定結果に応じて第１給電スイッチ３１、第２給電スイッチ３２、および電圧切替スイッチ３３の状態を切替えることによって、自動運転制御ＥＣＵ１３およびＡ／Ｃアクチュエータ１４への給電制御を行う。 The control unit 22 switches the states of the first power supply switch 31, the second power supply switch 32, and the voltage changeover switch 33 according to the determination result input from the monitoring unit 21, thereby controlling the automatic operation control ECU 13 and the A/C actuator. 14 is controlled.

制御部２２は、監視部２１から鉛バッテリ１１が正常であることを示す判定結果が入力される場合、図１に示すように、第１給電スイッチ３１を接続状態にし、第２給電スイッチ３２および電圧切替スイッチ３３を切断状態にする。 When the determination result indicating that the lead battery 11 is normal is input from the monitoring unit 21, the control unit 22 connects the first power supply switch 31 and connects the second power supply switch 32 and the second power supply switch 32, as shown in FIG. The voltage switch 33 is turned off.

これにより、自動運転制御ＥＣＵ１３は、鉛バッテリ１１から供給される１２Ｖの電圧によって正常に動作することができる。また、Ａ／Ｃアクチュエータ１４は、Ｌｉバッテリ１２から供給される１５Ｖの電圧によって正常に動作することができる。 Thereby, the automatic operation control ECU 13 can operate normally with the voltage of 12 V supplied from the lead battery 11 . Also, the A/C actuator 14 can operate normally with a voltage of 15 V supplied from the Li battery 12 .

その後、監視部２１は、何らかの原因で鉛バッテリ１１の出力電圧が自動運転制御ＥＣＵ１３の動作保証電圧の下限値である７Ｖまで低下した場合、鉛バッテリ１１が異常であることを示す判定結果を制御部２２へ出力する。かかる場合に、自動運転制御ＥＣＵ１３は、鉛バッテリ１１の出力電圧がこれ以上低下すると正常に動作することができなくなり、車両の自動運転制御に支障をきたす恐れがある。 After that, when the output voltage of the lead battery 11 drops to 7 V, which is the lower limit of the operation guarantee voltage of the automatic operation control ECU 13 for some reason, the monitoring unit 21 controls the determination result indicating that the lead battery 11 is abnormal. Output to the unit 22 . In such a case, if the output voltage of the lead battery 11 drops any further, the automatic operation control ECU 13 will not be able to operate normally, and there is a risk of interfering with the automatic operation control of the vehicle.

そこで、制御部２２は、監視部２１から鉛バッテリ１１が異常であることを示す判定結果が入力される場合、図２に示すように、第１給電スイッチ３１を切断状態にし、第２給電スイッチ３２および電圧切替スイッチ３３を接続状態にする。 Therefore, when the determination result indicating that the lead battery 11 is abnormal is input from the monitoring unit 21, the control unit 22 turns off the first power supply switch 31 and turns off the second power supply switch as shown in FIG. 32 and the voltage changeover switch 33 are brought into a connected state.

こうして、制御部２２は、監視部２１によって鉛バッテリ１１の異常が検出された場合に、Ｌｉバッテリ１２が備える複数のバッテリセル１２０～１２４のうち、所定のバッテリセル１２０を除くバッテリセル１２１～１２４から正常時の鉛バッテリ１１の電圧に相当する１２Ｖの電圧を自動運転制御ＥＣＵ１３へ供給させる。 Thus, when the monitoring unit 21 detects an abnormality in the lead battery 11, the control unit 22 controls the battery cells 121 to 124 of the plurality of battery cells 120 to 124 included in the Li battery 12, excluding the predetermined battery cell 120. 12 V, which corresponds to the voltage of the lead battery 11 during normal operation, is supplied to the automatic operation control ECU 13 .

より詳細には、Ｌｉバッテリ１２が備える複数のバッテリセル１２０～１２４のうち、最も高電位側に位置するバッテリセル１２０を電圧切替スイッチ３３で短絡し、上から２番目に位置するバッテリセル１２１以下で構成される４個のバッテリセル１２１～１２４により約１２Ｖの電圧を供給する。 More specifically, among the plurality of battery cells 120 to 124 included in the Li battery 12, the battery cell 120 located on the highest potential side is short-circuited by the voltage selector switch 33, and the battery cell 121 located second from the top and below are short-circuited. A voltage of about 12V is supplied by four battery cells 121-124.

なお、短絡するバッテリセルは最も高電位側に位置するバッテリセル１２０でなくてもよい。例えば、上から２番目に位置するバッテリセル１２１と並列に電圧切替スイッチ３３を設け、電圧切替スイッチ３３でバッテリセル１２１を短絡することで、バッテリセル１２０、１２２～１２４の４個のセルで１２Ｖを生成し、最も高電位側に位置するバッテリセル１２０から１２Ｖの電圧を供給するようにしてもよい。 Note that the short-circuited battery cell may not be the battery cell 120 located on the highest potential side. For example, by providing a voltage selector switch 33 in parallel with the battery cell 121 positioned second from the top and short-circuiting the battery cell 121 with the voltage selector switch 33, the four battery cells 120, 122 to 124 can generate 12V. , and the voltage of 12 V may be supplied from the battery cell 120 located on the highest potential side.

これにより、給電制御装置２は、ＤＣ－ＣＤコンバータを使用せずに、鉛バッテリ１１とは出力電圧が異なるＬｉバッテリ１２によって自動運転制御ＥＣＵ１３の動作を保障することができる。 As a result, the power supply control device 2 can ensure the operation of the automatic operation control ECU 13 by using the Li battery 12 whose output voltage is different from that of the lead battery 11 without using a DC-CD converter.

また、給電制御装置２は、第１給電スイッチ３１を切断状態にし、第２給電スイッチ３２および電圧切替スイッチ３３を接続状態にするという簡易な制御によって、鉛バッテリ１１に異常が発生しても自動運転制御ＥＣＵ１３の動作を保障することができる。 In addition, the power supply control device 2 automatically disconnects the first power supply switch 31 and connects the second power supply switch 32 and the voltage selector switch 33 even if the lead battery 11 malfunctions. The operation of the operation control ECU 13 can be guaranteed.

なお、給電制御システム１では、図２に示す状態の場合、Ｌｉバッテリ１２からＡ／Ｃアクチュエータ１４に供給される電圧がＡ／Ｃアクチュエータ１４の動作保証電圧を下回るため、Ａ／Ｃアクチュエータ１４が正常に動作しなくなることがある。 In the power supply control system 1, in the case of the state shown in FIG. It may not work properly.

しかし、給電制御システム１では、Ａ／Ｃアクチュエータ１４が車両の走行安全性に直接影響をおよぼすことがなく、自動運転制御ＥＣＵ１３を正常に動作させることができるので、車両の安全走行を確保することができる。 However, in the power supply control system 1, the A/C actuator 14 does not directly affect the driving safety of the vehicle, and the automatic driving control ECU 13 can be operated normally, so the safe driving of the vehicle can be ensured. can be done.

なお、制御部２２は、電圧切替スイッチ３３を接続状態にする場合、図示を省略した他のスイッチを制御し、図１においてバッテリセル１２１よりも上（電圧出力端子１０２に近い位置）に記載されているバッテリセル１２０、すなわち電圧切替スイッチ３３と並列接続されたバッテリセル１２０を電圧供給経路から切断する。これにより、制御部２２は、電圧切替スイッチ３３によって短絡されるバッテリセル１２０の破損を防止することができる。 When the voltage selector switch 33 is connected, the control unit 22 controls other switches (not shown), which are described above the battery cell 121 (position close to the voltage output terminal 102) in FIG. The battery cell 120 connected in parallel with the voltage selector switch 33 is disconnected from the voltage supply path. Thereby, the control unit 22 can prevent damage to the battery cells 120 short-circuited by the voltage changeover switch 33 .

（第２実施形態）
次に、図３および図４を参照し、第２実施形態に係る給電制御システム１ａについて説明する。図３は、第２実施形態に係る給電制御システム１ａの正常時の状態を示す説明図である。図４は、第２実施形態に係る給電制御システム１ａの異常発生時の状態を示す説明図である。 (Second embodiment)
Next, a power supply control system 1a according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a normal state of the power supply control system 1a according to the second embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state when an abnormality occurs in the power supply control system 1a according to the second embodiment.

なお、ここでは、図３および図４に示す構成要素のうち、図１および図２に示す構成要素と同一の構成要素については、図１および図２に示す符号と同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。 Here, among the components shown in FIGS. 3 and 4, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS. Duplicate description will be omitted.

図３に示すように、第２実施形態に係るＬｉバッテリ１２ａは、図１に示す電圧切替スイッチ３３を備えておらず、所定のバッテリセル１２０の低電位側に接続されるバッテリセル１２１の電圧出力端子が第３給電スイッチ３２ａを介して自動運転制御ＥＣＵ１３と接離可能に接続される。 As shown in FIG. 3, the Li battery 12a according to the second embodiment does not include the voltage selector switch 33 shown in FIG. An output terminal is detachably connected to the automatic operation control ECU 13 via the third power supply switch 32a.

また、Ｌｉバッテリ１２ａの電圧出力端子１０２は、給電制御装置２ａおよびＡ／Ｃアクチュエータ１４に接続され、給電制御装置２ａおよびＡ／Ｃアクチュエータ１４には電圧を供給するが、自動運転制御ＥＣＵ１３には接続されない。 In addition, the voltage output terminal 102 of the Li battery 12a is connected to the power supply control device 2a and the A/C actuator 14, and supplies voltage to the power supply control device 2a and the A/C actuator 14. Not connected.

そして、給電制御装置２ａの制御部２２ａは、監視部２１から鉛バッテリ１１が正常であることを示す判定結果が入力される場合、図３に示すように、第１給電スイッチ３１を接続状態にし、第３給電スイッチ３２ａを切断状態にする。 Then, when the determination result indicating that the lead battery 11 is normal is input from the monitoring unit 21, the control unit 22a of the power supply control device 2a connects the first power supply switch 31 as shown in FIG. , the third power supply switch 32a is turned off.

これにより、自動運転制御ＥＣＵ１３は、鉛バッテリ１１から供給される１２Ｖの電圧によって正常に動作することができる。また、Ａ／Ｃアクチュエータ１４は、Ｌｉバッテリ１２から供給される１５Ｖの電圧によって正常に動作することができる。 Thereby, the automatic operation control ECU 13 can operate normally with the voltage of 12 V supplied from the lead battery 11 . Also, the A/C actuator 14 can operate normally with a voltage of 15 V supplied from the Li battery 12 .

その後、監視部２１は、何らかの原因で鉛バッテリ１１の出力電圧が自動運転制御ＥＣＵ１３の動作保証電圧の下限値である７Ｖまで低下した場合、鉛バッテリ１１が異常であることを示す判定結果を制御部２２ａへ出力する。 After that, when the output voltage of the lead battery 11 drops to 7 V, which is the lower limit of the operation guarantee voltage of the automatic operation control ECU 13 for some reason, the monitoring unit 21 controls the determination result indicating that the lead battery 11 is abnormal. Output to the unit 22a.

かかる場合に、制御部２２ａは、図４に示すように、第１給電スイッチ３１を切断状態にし、第３給電スイッチ３２ａを接続状態にする。こうして、制御部２２ａは、Ｌｉバッテリ１２ａが備える複数のバッテリセル１２０～１２４のうち所定のバッテリセル１２０の低電位側に接続されるバッテリセル１２１から正常時の鉛バッテリ１１の電圧に相当する１２Ｖの電圧を自動運転制御ＥＣＵ１３へ供給させる。 In such a case, as shown in FIG. 4, the control unit 22a brings the first power supply switch 31 into the disconnected state and brings the third power supply switch 32a into the connected state. In this way, the control unit 22a outputs 12 V, which corresponds to the voltage of the lead battery 11 during normal operation, from the battery cell 121 connected to the low potential side of a predetermined battery cell 120 among the plurality of battery cells 120 to 124 provided in the Li battery 12a. is supplied to the automatic operation control ECU 13.

また、この期間もＬｉバッテリ１２ａは、Ａ／Ｃアクチュエータ１４へ継続して１５Ｖの電圧を供給することが可能である。これにより、給電制御装置２ａは、ＤＣ－ＣＤコンバータを使用せずに、自動運転制御ＥＣＵ１３の動作だけでなく、Ａ／Ｃアクチュエータ１４の動作も保障することができる。 Also during this period, the Li battery 12a can continue to supply the A/C actuator 14 with a voltage of 15V. As a result, the power supply control device 2a can ensure not only the operation of the automatic operation control ECU 13 but also the operation of the A/C actuator 14 without using a DC-CD converter.

（第３実施形態）
次に、図５を参照し、第３実施形態に係る給電制御システム１ｂについて説明する。図５は、第３実施形態に係る給電制御システム１ｂの構成の一例を示す説明図である。なお、ここでは、図５に示す構成要素のうち、図１に示す構成要素と同一の構成要素については、図１と同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a power supply control system 1b according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the power supply control system 1b according to the third embodiment. Here, among the constituent elements shown in FIG. 5, constituent elements that are the same as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, thereby omitting redundant description.

図５に示すように、第３実施形態に係る給電制御システム１ｂは、Ｌｉバッテリ１２ｂの構成と、給電制御装置２ｂの制御部２２ｂがＬｉバッテリ１２ｂに対して行う制御だけが第１実施形態に係る給電制御システム１とは異なる。 As shown in FIG. 5, the power supply control system 1b according to the third embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the Li battery 12b and the control performed on the Li battery 12b by the control unit 22b of the power supply control device 2b. It is different from the power supply control system 1 concerned.

Ｌｉバッテリ１２ｂは、５個のバッテリセル１２０，１２１，１２２，１２３，１２４に対して、それぞれ並列に接続される並列スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ｄ，３３ｅを備える。 The Li battery 12b includes parallel switches 33a, 33b, 33c, 34d, and 33e that are connected in parallel to the five battery cells 120, 121, 122, 123, and 124, respectively.

なお、ここでは、図示を省略しているが、Ｌｉバッテリ１２ｂは、各バッテリセル１２０，１２１，１２２，１２３，１２４を個別にＬｉバッテリ１２ｂの電圧供給経路から切断可能な切断スイッチを備える。 Although not shown here, the Li battery 12b has disconnect switches that can individually disconnect the battery cells 120, 121, 122, 123, and 124 from the voltage supply path of the Li battery 12b.

給電制御装置２ｂの制御部２２ｂは、監視部２１から鉛バッテリ１１が正常であることを示す判定結果が入力される場合、図５に示すように、全ての並列スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ｄ，３３ｅを切断状態にする。 When the control unit 22b of the power supply control device 2b receives the determination result indicating that the lead battery 11 is normal from the monitoring unit 21, as shown in FIG. , 33e are disconnected.

このとき、制御部２２ｂは、全ての切断スイッチを接続状態にして、５個のバッテリセル１２０，１２１，１２２，１２３，１２４を直列に接続させる。そして、制御部２２ｂは、第１給電スイッチ３１を接続状態にし、第２給電スイッチ３２を切断状態にする。 At this time, the controller 22b connects all the disconnect switches to connect the five battery cells 120, 121, 122, 123, and 124 in series. Then, the control unit 22b brings the first power supply switch 31 into the connected state and brings the second power supply switch 32 into the disconnected state.

これにより、自動運転制御ＥＣＵ１３は、鉛バッテリ１１から供給される１２Ｖの電圧によって正常に動作することができる。また、Ａ／Ｃアクチュエータ１４は、Ｌｉバッテリ１２から供給される１５Ｖの電圧によって正常に動作することができる。 Thereby, the automatic operation control ECU 13 can operate normally with the voltage of 12 V supplied from the lead battery 11 . Also, the A/C actuator 14 can operate normally with a voltage of 15 V supplied from the Li battery 12 .

その後、監視部２１は、何らかの原因で鉛バッテリ１１の出力電圧が自動運転制御ＥＣＵ１３の動作保証電圧の下限値である７Ｖまで低下した場合、鉛バッテリ１１が異常であることを示す判定結果を制御部２２ａへ出力する。 After that, when the output voltage of the lead battery 11 drops to 7 V, which is the lower limit of the operation guarantee voltage of the automatic operation control ECU 13 for some reason, the monitoring unit 21 controls the determination result indicating that the lead battery 11 is abnormal. Output to the unit 22a.

かかる場合に、制御部２２ｂは、第１給電スイッチ３１を切断状態にし、並列スイッチ３３ａを接続状態にすることで最も高電位側に接続されているバッテリセル１２０を短絡してから第３給電スイッチ３２ａを接続状態にする。このとき、制御部２２ｂは、バッテリセル１２０を保護するため、切断スイッチを制御して、バッテリセル１２０をＬｉバッテリ１２ｂの電圧供給経路から切断する。 In such a case, the control unit 22b disconnects the first power supply switch 31 and connects the parallel switch 33a to short-circuit the battery cell 120 connected to the highest potential side, and then the third power supply switch. 32a to the connected state. At this time, in order to protect the battery cell 120, the control unit 22b controls the disconnect switch to disconnect the battery cell 120 from the voltage supply path of the Li battery 12b.

このように、制御部２２ｂは、各バッテリセル１２０～１２４と並列に接続される複数の並列スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ｄ，３３ｅを制御してＬｉバッテリ１２ｂの出力電圧を正常時の鉛バッテリ１１の電圧に相当する１２Ｖにする。 In this way, the control unit 22b controls the plurality of parallel switches 33a, 33b, 33c, 34d, and 33e connected in parallel with the battery cells 120 to 124 to change the output voltage of the Li battery 12b to that of the normal lead battery. 12V corresponding to the voltage of 11.

これにより、制御部２２ｂは、Ｌｉバッテリ１２ｂから正常時の鉛バッテリ１１の電圧に相当する１２Ｖの電圧を自動運転制御ＥＣＵ１３へ供給することで、自動運転制御ＥＣＵ１３の動作を保障することができる。 As a result, the control unit 22b can ensure the operation of the automatic operation control ECU 13 by supplying the automatic operation control ECU 13 with a voltage of 12 V, which corresponds to the voltage of the lead battery 11 in normal operation, from the Li battery 12b.

また、このとき、制御部２２ｂは、例えば、５個のバッテリセル１２０～１２４のうち、充放電能力が最も劣化しているものを使用せずにＬｉバッテリ１２ｂから自動運転制御ＥＣＵ１３へ１２Ｖの電圧を供給することもできる。 Further, at this time, the control unit 22b, for example, does not use the cell with the most deteriorated charging/discharging capability among the five battery cells 120 to 124, and supplies a voltage of 12 V from the Li battery 12b to the automatic operation control ECU 13. can also be supplied.

例えば、制御部２２ｂは、各バッテリセル１２０～１２４の充放電能力を監視し、所定のバッテリセル１２１の充放電能力が最も劣化していた場合、所定のバッテリセル１２１を迂回（短絡：ショートカット）する接続経路を形成する。 For example, the control unit 22b monitors the charge/discharge capability of each of the battery cells 120 to 124, and if the charge/discharge capability of a predetermined battery cell 121 is the most degraded, bypasses the predetermined battery cell 121 (short circuit: shortcut). form a connection path to

具体的には、制御部２２ｂは、所定のバッテリセル１２１と並列に接続された並列スイッチ３３ｂだけを接続状態にして、他の並列スイッチ３３ａ，３３ｃ，３４ｄ，３３ｅを切断状態にする。このとき、制御部２２ｂは、切断スイッチを制御して、所定のバッテリセル１２１だけをＬｉバッテリ１２ｂの電圧供給経路から切断する。 Specifically, the control unit 22b connects only the parallel switch 33b connected in parallel with the predetermined battery cell 121, and disconnects the other parallel switches 33a, 33c, 34d, and 33e. At this time, the control unit 22b controls the disconnection switch to disconnect only the predetermined battery cell 121 from the voltage supply path of the Li battery 12b.

これにより、制御部２２ｂは、所定のバッテリセル１２１を使用せずにＬｉバッテリ１２ｂから自動運転制御ＥＣＵ１３へ１２Ｖの電圧を供給することができ、充放電能力が劣化したバッテリセル１２１の充放電性能がさらに進むことを抑制することができる。 As a result, the control unit 22b can supply the voltage of 12 V from the Li battery 12b to the automatic operation control ECU 13 without using the predetermined battery cell 121, and the charge/discharge performance of the battery cell 121 whose charge/discharge capability has deteriorated. further progress can be suppressed.

また、制御部２２ｂは、Ｌｉバッテリ１２ｂの並列スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ｄ，３３ｅ、および切断スイッチを制御することによって、３Ｖ、６Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ、１５Ｖという５種類の電圧をＬｉバッテリ１２ｂから出力させることが可能である。 In addition, the control unit 22b controls the parallel switches 33a, 33b, 33c, 34d, and 33e of the Li battery 12b and the disconnection switch to set five voltages of 3V, 6V, 9V, 12V, and 15V to the Li battery 12b. It is possible to output from

これにより、制御部２２ｂは、鉛バッテリ１１の正常時の電圧よりも出力電圧が低い第３バッテリから電圧供給を受けている他の負荷に対しても、第３バッテリに異常が発生した場合、負荷の動作保証電圧に応じた電圧を供給することができる。 As a result, the control unit 22b controls other loads that are supplied with voltage from the third battery whose output voltage is lower than the normal voltage of the lead battery 11, when an abnormality occurs in the third battery. A voltage corresponding to the guaranteed operating voltage of the load can be supplied.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the invention are not limited to the specific details and representative embodiments so shown and described. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and equivalents thereof.

１，１ａ，１ｂ 給電制御システム
１１ 鉛バッテリ
１２，１２ａ，１２ｂ Ｌｉバッテリ
１３ 自動運転制御ＥＣＵ
１４ Ａ／Ｃアクチュエータ
２，２ａ，２ｂ 給電制御装置
２１ 監視部
２２，２２ａ，２２ｂ 制御部
３１ 第１給電スイッチ
３２ 第２給電スイッチ
３３ 電圧切替スイッチ
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３４ｄ，３３ｅ 並列スイッチ
１２０，１２１，１２２，１２３，１２４ バッテリセル Reference Signs List 1, 1a, 1b power supply control system 11 lead battery 12, 12a, 12b Li battery 13 automatic operation control ECU
14 A/C actuators 2, 2a, 2b power supply control device 21 monitoring unit 22, 22a, 22b control unit 31 first power supply switch 32 second power supply switch 33 voltage changeover switch 33a, 33b, 33c, 34d, 33e parallel switch 120, 121, 122, 123, 124 battery cells

Claims (6)

第１バッテリから自動運転制御装置である第１負荷に電力供給を行い、前記第１バッテリよりも高い電圧を供給可能な第２バッテリから前記第１負荷とは異なる第２負荷に電力供給を行うシステムを制御する制御部を備える給電装置であって、
前記制御部は、
前記第１バッテリが異常となった場合に、第２バッテリの出力電圧を、前記第２バッテリを構成する複数のバッテリセルから少なくとも１つのバッテリセルを介さずに正常時の前記第１バッテリの電圧に相当する電圧にし、前記第２バッテリから前記第１負荷と前記第２負荷とに電力供給させる
ことを特徴とする給電制御装置。 Power is supplied from a first battery to a first load, which is an automatic operation control device, and power is supplied from a second battery capable of supplying a voltage higher than that of the first battery to a second load different from the first load. A power supply device comprising a control unit that controls a system,
The control unit
When the first battery becomes abnormal, the output voltage of the second battery is obtained from a plurality of battery cells constituting the second battery without passing through at least one battery cell, and the voltage of the first battery in a normal state and power is supplied from the second battery to the first load and the second load. 前記第２負荷は、空調のアクチュエータである
ことを特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。 The power supply control device according to claim 1, wherein the second load is an air conditioning actuator. 前記制御部は、
前記第１バッテリから第１負荷に電力供給する経路と前記第２バッテリから第２負荷に電力供給する経路とを接続するスイッチを接続することで、第２バッテリから前記第１負荷と前記第２負荷とに電力供給させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電制御装置。 The control unit
By connecting a switch that connects a path for supplying power from the first battery to the first load and a path for supplying power from the second battery to the second load, the first load and the second load from the second battery are connected. 3. The power supply control device according to claim 1, wherein power is supplied to a load. 第１バッテリから自動運転制御装置である第１負荷に電力供給を行い、前記第１バッテリよりも高い電圧を供給可能な第２バッテリから前記第１負荷とは異なる第２負荷に電力供給を行うシステムの給電制御を制御部が行う給電制御方法であって、
前記第１バッテリの異常となった場合に、第２バッテリの出力電圧を、前記第２バッテリを構成する複数のバッテリセルから少なくとも１つのバッテリセルを除いて正常時の前記第１バッテリの電圧に相当する電圧にし、前記第２バッテリから前記第１負荷と前記第２負荷とに電力供給させる
ことを特徴とする給電制御方法。 Power is supplied from a first battery to a first load, which is an automatic operation control device, and power is supplied from a second battery capable of supplying a voltage higher than that of the first battery to a second load different from the first load. A power supply control method in which a control unit controls power supply to a system,
When the first battery becomes abnormal, the output voltage of the second battery is changed to the normal voltage of the first battery except for at least one battery cell among the plurality of battery cells constituting the second battery. A method of controlling power supply, comprising: supplying power from the second battery to the first load and the second load with corresponding voltages. 自動運転制御ユニットに第１電圧を出力する第１バッテリと、複数のバッテリセルで構成され、他の制御ユニットに前記第１電圧より高い第２電圧を出力する第２バッテリの給電制御方法であって、
前記第１バッテリの出力電圧が前記自動運転制御ユニットの動作保証電圧を下回った場合、
前記第２バッテリの前記複数のバッテリセルのうち、少なくとも１つのバッテリセルを介さないことにより、
前記第２バッテリから前記他の制御ユニットへ給電しつつ、
前記第２バッテリから正常時の前記第１バッテリに相当する前記第１電圧を前記自動運転制御ユニットに供給する給電制御方法。 A power supply control method for a first battery that outputs a first voltage to an automatic operation control unit, and a second battery that includes a plurality of battery cells and outputs a second voltage higher than the first voltage to another control unit. hand,
When the output voltage of the first battery falls below the operation guarantee voltage of the automatic operation control unit,
By bypassing at least one of the plurality of battery cells of the second battery,
While supplying power from the second battery to the other control unit,
A power supply control method for supplying the first voltage corresponding to the first battery in normal operation from the second battery to the automatic operation control unit. 前記第２バッテリの前記複数のバッテリセルのうち、必要数を選択することにより前記第１電圧を出力する
ことを特徴とする請求項５に記載の給電制御方法。 The power supply control method according to claim 5, wherein the first voltage is output by selecting a required number of the plurality of battery cells of the second battery.
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