JP2016213968A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
【課題】電圧変換回路が故障した場合でも、電力供給対象の各電気負荷を駆動できるようにする。【解決手段】低電圧バッテリ１０から電装品１８までの第１電力供給経路１には、電源切り替えスイッチ４が設けられ、高電圧バッテリ２０から第１電力供給経路１の接続点８までの第２電力供給経路２には、高電圧バッテリ２０の直流高電圧を直流低電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ３が設けられている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作中は、電源切り替えスイッチ４をオンし、この状態でさらに、低電圧バッテリ１０と電源切り替えスイッチ４との間の電路に接続されたスタータ１１が動作する際は、電源切り替えスイッチ４をオフする。そして、異常検出部９によりＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常を検出した場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作を停止し、かつスタータ１１の動作状態にかかわらず、電源切り替えスイッチ４をオン状態にする。【選択図】図５Even when a voltage conversion circuit fails, each electric load to be supplied with power can be driven. A first power supply path 1 from a low voltage battery 10 to an electrical component 18 is provided with a power switch 4 and a second power line from a high voltage battery 20 to a connection point 8 of the first power supply path 1 is provided. The power supply path 2 is provided with a DC-DC converter 3 that converts a DC high voltage of the high voltage battery 20 into a DC low voltage. While the DC-DC converter 3 is in operation, the power source switch 4 is turned on. In this state, when the starter 11 connected to the electrical path between the low voltage battery 10 and the power source switch 4 is operated, The changeover switch 4 is turned off. When the abnormality detection unit 9 detects an abnormality in the DC-DC converter 3, the operation of the DC-DC converter 3 is stopped and the power supply switch 4 is turned on regardless of the operation state of the starter 11. . [Selection] Figure 5
Description
本発明は、電圧変換回路を備え、電圧の異なる複数の電源からの電力を電気負荷に供給する電源供給装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device that includes a voltage conversion circuit and supplies electric power from a plurality of power supplies having different voltages to an electric load.
電圧の異なる複数の電源と、これら電源の電力を電気負荷に供給する電源供給装置を備えた電気自動車やハイブリッド自動車が提案されている（たとえば特許文献１〜５）。
There have been proposed electric vehicles and hybrid vehicles that include a plurality of power sources having different voltages and a power supply device that supplies electric power of these power sources to an electric load (for example,
特許文献１〜４の電源供給装置は、電装品などの電気負荷に対して、直流の低電圧電源の電力を供給する。また、電源供給装置は、直流の高電圧電源の高電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ（直流−直流変換器）などの電圧変換回路により低電圧に変換して、電気負荷や低電圧電源に電力を供給する。低電圧電源から電気負荷までの電力供給経路の途中に、高電圧電源からの電力供給経路が接続されている。低電圧電源と高電圧電源の間には、電圧変換回路とスイッチが直列に接続されている。
The power supply devices of
特許文献１では、停車中にＤＣ−ＤＣコンバータに過電流が流れた場合に、電気負荷への電力供給が停止される。特許文献４では、電気負荷の要求電力に対して低電圧電源の給電能力が不足しているか否かが判断され、その結果に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータの電力供給や電気負荷の作動が制御される。
In
特許文献２および３では、通常はスイッチがオンされて、高電圧電源と低電圧電源の電力が電気負荷に供給される。然るに、低電圧電源とスイッチの間に、大電流が流れるスタータ（セルモータ）が接続されているため、アイドリングストップ後に、エンジンを再始動するためにスタータを駆動すると、電気負荷への供給電圧が低下して、電気負荷が正常に動作しなくなる場合がある。これを防止するため、スタータの駆動に先立って、スイッチがオフされて、スタータおよび低電圧電源が、高電圧電源および電気負荷から電気的に切り離される。
In
また、特許文献３では、アイドリングストップ中に、低電圧電源が充放電されるのを防止するため、低電圧電源からの電流値がゼロになるように、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が制御される。
In
一方、特許文献５の負荷駆動回路では、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側の電圧および出力側の電圧、ならびにＤＣ−ＤＣコンバータに接続されたバッテリの電圧を、それぞれ３つの電圧センサにより検出する。そして、これら電圧センサの異常を検出した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を停止する。
On the other hand, in the load drive circuit of
特許文献２および３のような回路構成において、ＤＣ−ＤＣコンバータが故障した場合、高電圧電源の電力がＤＣ−ＤＣコンバータを経由して電気負荷に供給されなくなる。そしてその状態で、エンジンを再始動するために、スタータが駆動される際、これに先立ってスイッチがオフされるので、低電圧電源の電力も電気負荷に供給されなくなり、電気負荷の駆動が停止してしまう。
In the circuit configurations as in
本発明の課題は、電圧変換回路が故障した場合でも、電力供給対象の各電気負荷を駆動することができる電源供給装置を提供することである。 The subject of this invention is providing the power supply device which can drive each electric load of electric power supply object, even when a voltage conversion circuit fails.
本発明による電源供給装置は、一端が第１電源に接続され、他端が第１電気負荷に接続された第１電力供給経路と、一端が第１電源とは電圧が異なる第２電源に接続され、他端が第１電力供給経路の途中にある接続点に接続された第２電力供給経路と、第２電力供給経路に設けられ、第２電源の電圧の大きさを変換する電圧変換回路と、第１電力供給経路の、上記接続点より第１電源側に設けられ、第１電源から接続点までの電路を、オン状態で閉路させてオフ状態で開路させるスイッチと、電圧変換回路の動作中に、スイッチをオンし、この状態でさらに第１電源とスイッチとの間の電路に接続された第２電気負荷が動作する際に、スイッチをオフする制御部とを備え、さらに、電圧変換回路の異常を検出する異常検出部を備えている。そして、制御部は、異常検出部により電圧変換回路の異常を検出した場合に、電圧変換回路の動作を停止し、かつ第２電気負荷の動作状態にかかわらず、スイッチをオン状態にする。 A power supply device according to the present invention has a first power supply path in which one end is connected to a first power supply and the other end is connected to a first electric load, and one end is connected to a second power supply having a voltage different from that of the first power supply. A second power supply path connected to a connection point in the middle of the first power supply path, and a voltage conversion circuit that is provided in the second power supply path and converts the magnitude of the voltage of the second power supply A switch that is provided on the first power supply side from the connection point of the first power supply path, and that closes the electric circuit from the first power supply to the connection point in the on state and opens the circuit in the off state, and a voltage conversion circuit A switch that turns on the switch during operation and further turns off the switch when the second electrical load connected to the electrical path between the first power source and the switch operates in this state; An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the conversion circuit is provided. When the abnormality detection unit detects an abnormality in the voltage conversion circuit, the control unit stops the operation of the voltage conversion circuit and turns on the switch regardless of the operation state of the second electric load.
上記によると、異常検出部により電圧変換回路の異常が検出されたときに、電圧変換回路の動作が停止され、第２電気負荷の動作状態にかかわらず、スイッチがオン状態に固定される。このため、電圧変換回路が故障した場合でも、第１電源の電力を第１電気負荷に供給して、第１電気負荷を駆動することができる。また、第１電源の電力を第２電気負荷にも供給して、第２電気負荷を駆動することができる。 According to the above, when the abnormality of the voltage conversion circuit is detected by the abnormality detection unit, the operation of the voltage conversion circuit is stopped, and the switch is fixed to the on state regardless of the operation state of the second electric load. For this reason, even when the voltage conversion circuit fails, the power of the first power supply can be supplied to the first electric load to drive the first electric load. Moreover, the electric power of a 1st power supply can be supplied also to a 2nd electrical load, and a 2nd electrical load can be driven.
また、本発明では、上記電源供給装置において、第１電源は、直流低電圧電源であり、第２電源は、直流低電圧電源より電圧が高い直流高電圧電源であり、電圧変換回路は、直流高電圧電源の直流高電圧を直流低電圧に変換してもよい。 According to the present invention, in the power supply apparatus, the first power source is a DC low voltage power source, the second power source is a DC high voltage power source having a voltage higher than that of the DC low voltage power source, and the voltage conversion circuit includes a DC power source. The direct current high voltage of the high voltage power supply may be converted into a direct current low voltage.
また、本発明では、上記電源供給装置において、電圧変換回路の出力を検出する出力検出部をさらに備え、異常検出部は、出力検出部の検出結果に基づいて、電圧変換回路の異常を検出してもよい。 According to the present invention, the power supply device further includes an output detection unit that detects an output of the voltage conversion circuit, and the abnormality detection unit detects an abnormality of the voltage conversion circuit based on a detection result of the output detection unit. May be.
さらに、本発明では、上記電源供給装置において、電圧変換回路が動作中でかつスイッチがオン状態にある場合、第１電源の電圧が所定値まで低下していないときは、第１電源と第２電源からの電力が第１電気負荷に供給され、第１電源の電圧が所定値まで低下しているときは、第２電源からの電力が第１電気負荷と第１電源とに供給されて、第１電源が充電されてもよい。 Further, according to the present invention, in the power supply device, when the voltage conversion circuit is operating and the switch is in the ON state, when the voltage of the first power supply does not decrease to a predetermined value, the first power supply and the second power supply When the power from the power source is supplied to the first electrical load and the voltage of the first power source is reduced to a predetermined value, the power from the second power source is supplied to the first electrical load and the first power source, The first power supply may be charged.
本発明によれば、電圧変換回路が故障した場合でも、電力供給対象の各電気負荷を駆動することができる電源供給装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when a voltage conversion circuit fails, it becomes possible to provide the power supply device which can drive each electric load of electric power supply object.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
まず、本発明の実施形態による電源供給装置１００と、その周辺部の回路構成を、図１を参照しながら説明する。
First, a
図１に示す各部は、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両に搭載されている。電源供給装置１００と高電圧バッテリ２０とは、バッテリパック２００内に設けられている。低電圧バッテリ１０、スタータ（セルモータ）１１、オルタネータ３１、ＡＣＣ（アクセサリ）リレースイッチ１２、ＩＧ（イグニション）リレースイッチ１３、外部ＥＣＵ（電子制御装置）１６、電装品１８、充電装置１９、およびヒューズ２１〜２７は、バッテリパック２００外に設けられている。
Each unit shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. The
低電圧バッテリ１０は、直流低電圧電源であり、たとえば１２Ｖの鉛バッテリから成る。低電圧バッテリ１０の電力は、スタータ１１、リレースイッチ１２、１３、および電装品１８に供給される。低電圧バッテリ１０は、本発明の「第１電源」の一例である。
The low-
スタータ１１は、図示しない車両のエンジンを始動するために駆動される。スタータ１１には、駆動時に大電流が流れる。車両には、アイドリングストップ制御システムが組み込まれている。電装品１８は、たとえば、オーディオ、メータ、エアコンパネル、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、およびトランスミッションなどの電気装置から成る。このうち、殆どの電気装置は、低電圧（たとえば１２Ｖ）で駆動する。電装品１８は、本発明の「第１電気負荷」の一例である。スタータ１１は、本発明の「第２電気負荷」の一例である。
The
オルタネータ３１は、エンジンの動作中に発電する。オルタネータ３１で発電された電力は、低電圧バッテリ１０などに供給される。これにより、低電圧バッテリ１０が充電される。
The
高電圧バッテリ２０は、直流高電圧電源であり、たとえば１００Ｖのリチウムイオンバッテリから成る。高電圧バッテリ２０の電圧は、低電圧バッテリ１０の電圧より高い。高電圧バッテリ２０の電力は、図示しない車両の走行モータや電装品１８や低電圧バッテリ１０に供給される。高電圧バッテリ２０は、本発明の「第２電源」の一例である。充電装置１９は、高電圧バッテリ２０の充放電を行う。
The high-
電源供給装置１００には、第１電力供給経路１、第２電力供給経路２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３、電源切り替えスイッチ４、電流検出回路５、３２、出力検出回路６、制御部７、ＡＣＣ用スイッチ１４、およびＩＧ用スイッチ１５が備わっている。図１で電源供給装置１００を示す破線上の白丸は、電源供給装置１００に設けられた接続端子を示している（後述の図２〜図５も同様）。
The
第１電力供給経路１は、一端がヒューズ２１、２２を介して低電圧バッテリ１０に接続され、他端がヒューズ２３を介して電装品１８に接続されている。低電圧バッテリ１０の電力は、第１電力供給経路１を通って電装品１８に供給される。
One end of the first
第２電力供給経路２は、一端が高電圧バッテリ２０に接続され、他端が第１電力供給経路１の途中にある接続点８に接続されている。第２電力供給経路２には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と出力検出回路６と電流検出回路３２とが設けられている。
The second
ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、高電圧バッテリ２０の直流高電圧を直流低電圧に変換する。高電圧バッテリ２０の電力は、第２電力供給経路２とＤＣ−ＤＣコンバータ３と第１電力供給経路１とを通って、電装品１８と低電圧バッテリ１０にそれぞれ供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、本発明の「電圧変換回路」の一例である。
The DC-
第２電力供給経路２の、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と接続点８との間には、出力検出回路６と電流検出回路３２とが接続されている。出力検出回路６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力である電圧または電力を所定の周期で検出する。出力検出回路６は、本発明の「出力検出部」の一例である。電流検出回路３２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３から出力される電流を検出する。
An
第１電力供給経路１の、接続点８より低電圧バッテリ１０側には、電源切り替えスイッチ４と電流検出回路５とが設けられている。
A power switch 4 and a
電源切り替えスイッチ４は、たとえばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）から成る。電源切り替えスイッチ４は、第１電力供給経路１の低電圧バッテリ１０から接続点８までの電路を、オン状態で閉路させて、オフ状態で開路させる。電源切り替えスイッチ４は、本発明の「スイッチ」の一例である。
The power supply selector switch 4 is composed of, for example, an FET (field effect transistor). The power supply switch 4 closes the electric circuit from the
電源切り替えスイッチ４と並列に接続されたダイオード４ｄは、たとえば、電源切り替えスイッチ４を構成するＦＥＴの寄生ダイオードから成る。ダイオード４ｄのアノードはヒューズ２１、２２を介して低電圧バッテリ１０と接続され、カソードは接続点８を経由してＤＣ−ＤＣコンバータ３および電装品１８と接続されている。ダイオード４ｄは、低電圧バッテリ１０から接続点８へ向かって電流を流す。
The
電流検出回路５は、電源切り替えスイッチ４と低電圧バッテリ１０との間に設けられている。電流検出回路５は、第１電力供給経路１における、低電圧バッテリ１０と接続点８との間の電路を流れる電流、つまり、電源切り替えスイッチ４を流れる電流を検出する。
The
電流検出回路５と低電圧バッテリ１０との間の電路には、リレースイッチ１２、１３とスタータ１１とが接続されている。
Relay switches 12 and 13 and a
制御部７は、ＣＰＵとメモリから成り、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と電源切り替えスイッチ４の動作を制御する。制御部７と外部ＥＣＵ１６は、通信線１７を介してＣＡＮ（Controller Area Network）通信を行う。具体的には、制御部７は、アイドリングストップ制御の状態やエンジンの状態を示す信号などを、通信線１７を介して外部ＥＣＵ１６から受信する。また、制御部７は、電流検出回路３２により検出された電流値を、通信線１７を介して外部ＥＣＵ１６に送信する。
The
制御部７には、異常検出部９が設けられている。異常検出部９は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常を検出する。具体的には、たとえば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が故障して、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力が正常でなくなったり停止したりした場合、出力検出回路６の検出値が制御部７での制御目標値と異なるので、異常検出部９は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３に異常が生じたと判断する。
The
また、制御部７には、ＡＣＣリレースイッチ１２やＩＧリレースイッチ１３のオン・オフ信号が入力される。ＡＣＣリレースイッチ１２とＩＧリレースイッチ１３は、図示しないエンジン始動停止操作キーの操作に応じてオン・オフされる。ＡＣＣ用スイッチ１４は、ＡＣＣリレースイッチ１２のオン・オフ状態に応じた信号を電装品１８に出力する。ＩＧ用スイッチ１５は、ＩＧリレースイッチ１３のオン・オフ状態に応じた信号を電装品１８に出力する。
In addition, an ON / OFF signal of the
次に、電源供給装置１００の動作を、図２〜図５を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
ＡＣＣリレースイッチ１２とＩＧリレースイッチ１３がオン状態で、かつ車両が走行中である通常時は、制御部７が、図２に示すように、電源切り替えスイッチ４をオン状態にして、第１電力供給経路１を閉路させる。また、制御部７は、外部ＥＣＵ１６からの指示により、高電圧バッテリ２０の直流高電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ３により直流低電圧に変換する。
During normal times when the
このとき、低電圧バッテリ１０の電圧が所定値まで低下していない場合は、図２の丸数字１の矢印のように、低電圧バッテリ１０から電流が、ヒューズ２１、２２、電流検出回路５、電源切り替えスイッチ４、接続点８、およびヒューズ２３を通って、電装品１８に流れる。また、図２の丸数字２の矢印のように、高電圧バッテリ２０から電流が、ＤＣ−ＤＣコンバータ３、出力検出回路６、接続点８、およびヒューズ２３を通って、電装品１８に流れる。つまり、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ２０の電力が、第１電力供給経路１と第２電力供給経路２を通って電装品１８に供給される。これにより、電装品１８が安定に駆動可能となる。
At this time, if the voltage of the low-
一方、低電圧バッテリ１０の電圧が所定値まで低下した場合は、図３の丸数字３の矢印のように、高電圧バッテリ２０から電流が、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と出力検出回路６を通って接続点８へ流れる。そして、電流は接続点８で分岐して、ヒューズ２３を通って電装品１８に流れるとともに、電源切り替えスイッチ４と電流検出回路５とヒューズ２１、２２を通って低電圧バッテリ１０に流れる。つまり、高電圧バッテリ２０の電力が、第２電力供給経路２と第１電力供給経路１を通って電装品１８と低電圧バッテリ１０に供給される。これにより、電装品１８が安定して駆動可能となり、かつ低電圧バッテリ１０が充電される。なお、上記の電圧の所定値は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧より低い値である。
On the other hand, when the voltage of the
車両のアイドリングストップ後に、エンジンを再始動するためにスタータ１１を駆動すると、スタータ１１に大電流が流れる。すると、第１電力供給経路１と第２電力供給経路２の電圧が瞬間的に低下するので、電装品１８への供給電圧が低下して、電装品１８が正常に動作しなくなることがある。これを防止するため、制御部７は、スタータ１１の駆動に先立って、図４に示すように、電源切り替えスイッチ４をオフ状態にする。
When the
これにより、第１電力供給経路１における、低電圧バッテリ１０と接続点８との間の電路が電源切り替えスイッチ４で切断されて、高電圧バッテリ２０からの電流がスタータ１１や低電圧バッテリ１０に流れなくなる。この状態で、図４の丸数字４の矢印のように、低電圧バッテリ１０から電流が、ヒューズ２１を通ってスタータ１１に流れて、スタータ１１が駆動される。また、図４の丸数字２の矢印のように、高電圧バッテリ２０からＤＣ−ＤＣコンバータ３、出力検出回路６、接続点８、およびヒューズ２３を通って電装品１８に至る電流の流れが保持されて、電装品１８が安定に駆動を継続する。
Thereby, the electric circuit between the
その後、エンジンが駆動されて、スタータ１１が停止すると、制御部７は、図２および図３に示した通常の電力供給状態に戻すために、電源切り替えスイッチ４をオフからオンに切り替える。
Thereafter, when the engine is driven and the
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作中に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が異常状態になったことを異常検出部９が検出すると、制御部７は、図５に示すように、電源切り替えスイッチ４をオン状態に固定する。このため、その後エンジンを再始動するためにスタータ１１を駆動する際にも、図５の丸数字１の矢印のように、低電圧バッテリ１０から電流が、ヒューズ２１、２２、電流検出回路５、電源切り替えスイッチ４、接続点８、およびヒューズ２３を通って、電装品１８に流れる。スタータ１１は、図５の丸数字４の矢印のように、低電圧バッテリ１０から流れる電流によって駆動される。
Further, when the
なお、電源切り替えスイッチ４がオフ状態であっても、低電圧バッテリ１０からの電流はダイオード４ｄを通って電装品１８に流れる。然るに、上記のように、電源切り替えスイッチ４をオン状態に固定したことで、低電圧バッテリ１０からの電流が電源切り替えスイッチ４をも通って電装品１８に流れるので、電装品１８の駆動に必要な電力を低電圧バッテリ１０から確実に供給することができる。
Even when the power supply switch 4 is in the OFF state, the current from the
次に、電源供給装置１００の動作の一例を、図２〜図７を参照しながら説明する。
Next, an example of the operation of the
ＡＣＣリレースイッチ１２やＩＧリレースイッチ１３がオンされると、制御部７は、図２および図３に示すように、電源切り替えスイッチ４をオンする（図７のステップＳ１）。これにより、低電圧バッテリ１０の電力が電装品１８に供給されて、電装品１８が駆動される。この状態でかつ車両のエンジンが駆動中である場合において、外部ＥＣＵ１６からＤＣ−ＤＣ出力の開始指示を受信すると（図６のＴ１）、制御部７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作を開始して（図７のステップＳ２）、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧を目標電圧Ｖａまで上昇させる（図６のＴ２）。これにより、高電圧バッテリ２０の電力がＤＣ−ＤＣコンバータ３を経由して電装品１８に供給される。
When the
そして、制御部７は、スタータ１１が駆動直前にならない間は（図７のステップＳ３：ＮＯ）、電源切り替えスイッチ４のオン状態を維持する（図７のステップＳ４）。これにより、低電圧バッテリ１０の電圧が低下していないときは、図２に示すように、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ２０の電力が電装品１８に供給される。そして、低電圧バッテリ１０の電圧が低下すると、図３に示すように、高電圧バッテリ２０の電力が電装品１８と低電圧バッテリ１０に供給される。
And the
その後、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常が検出されず（図７のステップＳ６：ＮＯ）、またＡＣＣリレースイッチ１２がオフされることなく（図７のステップＳ７：ＮＯ）、外部ＥＣＵ１６からアイドリングストップの開始を示すアイドリングストップ開始信号が送信されたとする。この場合、制御部７は、アイドリングストップ開始信号を受信すると（図６のＴ３）、スタータ１１が駆動直前であると判断する（図７のステップＳ３：ＹＥＳ）。そして、制御部７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧を下げて（図６のＴ４）、電源切り替えスイッチ４をオフに切り替える（図７のステップＳ５、図６のＴ５、図４）。
Thereafter, no abnormality of the DC-
それから、制御部７は、再びＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧を目標電圧Ｖａまで上昇させる（図６のＴ６）。そして、車両では、エンジンが停止して（図６のＴ７）、アイドリングストップ状態となる。エンジンが停止する際、低電圧バッテリ１０の電圧は乱れる（図６のＰ１）。
Then, the
その後、外部ＥＣＵ１６からアイドリングストップの終了を示すアイドリングストップ終了信号が送信されて（図６のＴ１０）、エンジンを再始動するために、スタータ１１が駆動されたとする（図６のＴ１１）。この場合、図４および図６に示すように、電源切り替えスイッチ４がオフ状態にあり、高電圧バッテリ２０の電力が電装品１８に供給されている。このため、スタータ１１が駆動されても、電装品１８への供給電圧が低下せず、電装品１８が安定に駆動を継続する。スタータ１１が駆動される際、低電圧バッテリ１０の電圧は乱れる（図６のＰ２）。
Thereafter, it is assumed that an idling stop end signal indicating the end of the idling stop is transmitted from the external ECU 16 (T10 in FIG. 6), and the
そして、エンジンが駆動されて、スタータ１１が停止すると、外部ＥＣＵ１６からエンジンが駆動されたことを示す信号が送信される。このとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常が検出されず（図７のステップＳ６：ＮＯ）、またＡＣＣリレースイッチ１２がオフされることなく（図７のステップＳ７：ＮＯ）、そのエンジンが駆動されたことを示す信号を受信すると、制御部７は、スタータ１１が駆動直前でないと判断する（図７のステップＳ３：ＮＯ）。そして、制御部７は、図２および図３に示した通常の電力供給状態に戻すために、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧を下げて（図６のＴ１２）、電源切り替えスイッチ４をオンに切り替える（図７のステップＳ４、図６のＴ１３）。
When the engine is driven and the
その後、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常が検出されることなく（図７のステップＳ６：ＮＯ）、ＡＣＣリレースイッチ１２がオフされた場合（図７のステップＳ７：ＹＥＳ）、制御部７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作を停止して（図７のステップＳ８）、電源切り替えスイッチ４をオフ状態にする（図７のステップＳ１２）。
Thereafter, when the abnormality of the DC-
一方、アイドリングストップが終了する前に、たとえば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が故障して、図６に一点鎖線で示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力が停止状態（出力電圧が０）になったとする（図６のＴ８）。この場合、出力検出回路６の検出結果に基づいて、異常検出部９がＤＣ−ＤＣコンバータ３に異常が生じたことを検出する（図７のステップＳ６：ＹＥＳ）。すると、制御部７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作を停止して（図７のステップＳ９）、図６に二点鎖線で示すように、電源切り替えスイッチ４をオン状態にする（図７のステップＳ１０、図６のＴ９、図５）。
On the other hand, before the idling stop is completed, for example, the DC-
そして、制御部７は、ＡＣＣリレースイッチ１２がオフされることなく（図７のステップＳ１１：ＮＯ）、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常が続く間は（図７のステップＳ６：ＹＥＳ、図６の一点鎖線で示す状態）、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作停止状態（図７のステップＳ９）と、電源切り替えスイッチ４のオン状態（図７のステップＳ１０）とを維持する。
Then, the
このため、その後にアイドリングストップが終了して、エンジンの再始動のために、スタータ１１が駆動される時にも（図６のＴ１１）、図５の丸数字１の矢印のように、低電圧バッテリ１０の電力が第１電力供給経路１の電源切り替えスイッチ４を通って電装品１８に供給される。スタータ１１は、図５の丸数字４の矢印のように、低電圧バッテリ１０から供給される電力により駆動される。
Therefore, when the idling stop is subsequently ended and the
そして、ＡＣＣリレースイッチ１２がオフされると（図７のステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部７は、電源切り替えスイッチ４をオフにする（図７のステップＳ１２）。
When the
上記実施形態によると、異常検出部９によりＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常が検出されたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作が停止され、スタータ１１の動作状態にかかわらず、電源切り替えスイッチ４がオン状態に固定される。このため、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が故障した場合でも、低電圧バッテリ１０の電力を電源切り替えスイッチ４を通して電装品１８に供給して、電装品１８を駆動することができる。また、低電圧バッテリ１０の電力をスタータ１１にも供給して、スタータ１１を駆動することができる。
According to the above embodiment, when the
また、上記実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力を検出する出力検出回路６を第２電力供給経路２に設けているので、常時ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力を監視して、異常検出部９でＤＣ−ＤＣコンバータ３が異常であるか否かを検出することができる。
Moreover, in the said embodiment, since the
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、アイドリングストップ開始信号を受信したときに、スタータ１１が駆動直前であると判断した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、アイドリングストップによりエンジンが停止したことを示す信号またはアイドリングストップの終了を示す信号を受信したときに、スタータ１１が駆動直前であると判断してもよい。そして、電源切り替えスイッチ４をオフ状態に切り替えればよい。
The present invention can employ various embodiments other than those described above. For example, in the above embodiment, an example has been described in which it is determined that the
また、以上の実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ３と接続点８との間に設けた出力検出回路６の検出結果に基づいて、異常検出部９がＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３内に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧を検出する電圧検出手段を設け、該電圧検出手段の検出結果と、制御部７で設定されたＤＣ−ＤＣコンバータ３の制御目標の出力電圧値とに基づいて、異常検出部９がＤＣ−ＤＣコンバータ３の異常を検出してもよい。具体的には、たとえば、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作中に、電圧検出手段の検出電圧値が、制御部７での制御目標の出力電圧値と異なった場合に、異常検出部９がＤＣ−ＤＣコンバータ３に異常が生じたと判断すればよい。
Moreover, in the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、低電圧バッテリ１０から電装品１８までの第１電力供給経路１に電源切り替えスイッチ４を設け、高電圧バッテリ２０から接続点８までの第２電力供給経路２にＤＣ−ＤＣコンバータ３を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、電圧の異なる２つの電源のうち、高電圧の電源から電気負荷までの第１電力供給経路にスイッチを設け、低電圧の電源から第１電力供給経路の接続点までの第２電力供給経路に昇圧機能を有するＤＣ−ＤＣコンバータなどの電圧変換回路を設けてもよい。また、電圧変換回路は、降圧と昇圧の両方の機能を備えたものでもよい。
Further, in the above embodiment, the power supply switching switch 4 is provided in the first
また、以上の実施形態では、ＦＥＴから成る電源切り替えスイッチ４を、本発明のスイッチとして用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえばトランジスタやリレーなどをスイッチとして用いてもよい。また、それらと並列に、独立した回路素子としての整流器を接続してもよい。 In the above embodiment, an example in which the power supply switching switch 4 made of an FET is used as the switch of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this. Besides this, for example, a transistor or a relay may be used as a switch. Moreover, you may connect the rectifier as an independent circuit element in parallel with them.
さらに、以上の実施形態では、車載用の電源供給装置１００に本発明を適用した例を示したが、本発明はその他の用途の電源供給装置に対しても適用することができる。
Furthermore, although the example which applied this invention to the vehicle-mounted
１ 第１電力供給経路
２ 第２電力供給経路
３ ＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換回路）
４ 電源切り替えスイッチ（スイッチ）
６ 出力検出回路（出力検出部）
７ 制御部
８ 接続点
９ 異常検出部
１０ 低電圧バッテリ（第１電源）
１１ スタータ（第２電気負荷）
１８ 電装品（第１電気負荷）
２０ 高電圧バッテリ（第２電源）
１００ 電源供給装置
DESCRIPTION OF
4 Power switch (switch)
6 Output detection circuit (output detection unit)
7 Control unit 8
11 Starter (second electric load)
18 Electrical components (first electrical load)
20 High-voltage battery (second power supply)
100 Power supply device
Claims (4)
一端が前記第１電源とは電圧が異なる第２電源に接続され、他端が前記第１電力供給経路の途中にある接続点に接続された第２電力供給経路と、
前記第２電力供給経路に設けられ、前記第２電源の電圧の大きさを変換する電圧変換回路と、
前記第１電力供給経路の、前記接続点より前記第１電源側に設けられ、前記第１電源から前記接続点までの電路を、オン状態で閉路させてオフ状態で開路させるスイッチと、
前記電圧変換回路の動作中に、前記スイッチをオンし、この状態でさらに前記第１電源と前記スイッチとの間の電路に接続された第２電気負荷が動作する際に、前記スイッチをオフする制御部と、を備えた電源供給装置において、
前記電圧変換回路の異常を検出する異常検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記異常検出部により前記電圧変換回路の異常を検出した場合に、前記電圧変換回路の動作を停止し、かつ前記第２電気負荷の動作状態にかかわらず、前記スイッチをオン状態にする、ことを特徴とする電源供給装置。 A first power supply path having one end connected to a first power source and the other end connected to a first electrical load;
A second power supply path having one end connected to a second power supply having a voltage different from that of the first power supply and the other end connected to a connection point in the middle of the first power supply path;
A voltage conversion circuit provided in the second power supply path for converting the magnitude of the voltage of the second power supply;
A switch provided on the first power supply side of the first power supply path from the connection point, the switch from the first power supply to the connection point being closed in an on state and opened in an off state;
During the operation of the voltage conversion circuit, the switch is turned on, and in this state, the switch is turned off when the second electric load connected to the electric circuit between the first power supply and the switch is operated. A power supply device comprising a control unit,
An abnormality detection unit for detecting an abnormality of the voltage conversion circuit;
When the abnormality detecting unit detects an abnormality of the voltage conversion circuit, the control unit stops the operation of the voltage conversion circuit and turns on the switch regardless of the operation state of the second electric load. A power supply device characterized by that.
前記第１電源は、直流低電圧電源であり、
前記第２電源は、前記直流低電圧電源より電圧が高い直流高電圧電源であり、
前記電圧変換回路は、前記直流高電圧電源の直流高電圧を直流低電圧に変換する、ことを特徴とする電源供給装置。 The power supply device according to claim 1,
The first power source is a DC low voltage power source,
The second power source is a DC high voltage power source having a voltage higher than that of the DC low voltage power source,
The power supply device, wherein the voltage conversion circuit converts a DC high voltage of the DC high voltage power supply into a DC low voltage.
前記電圧変換回路の出力を検出する出力検出部を、さらに備え、
前記異常検出部は、前記出力検出部の検出結果に基づいて、前記電圧変換回路の異常を検出する、ことを特徴とする電源供給装置。 In the power supply device according to claim 1 or 2,
An output detection unit for detecting the output of the voltage conversion circuit;
The power supply apparatus, wherein the abnormality detection unit detects an abnormality of the voltage conversion circuit based on a detection result of the output detection unit.
前記電圧変換回路が動作中でかつ前記スイッチがオン状態にある場合、
前記第１電源の電圧が所定値まで低下していないときは、前記第１電源と前記第２電源からの電力が前記第１電気負荷に供給され、
前記第１電源の電圧が所定値まで低下しているときは、前記第２電源からの電力が前記第１電気負荷と前記第１電源とに供給されて、前記第１電源が充電される、ことを特徴とする電源供給装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
When the voltage conversion circuit is operating and the switch is on,
When the voltage of the first power source does not drop to a predetermined value, power from the first power source and the second power source is supplied to the first electric load,
When the voltage of the first power supply is reduced to a predetermined value, power from the second power supply is supplied to the first electric load and the first power supply, and the first power supply is charged. A power supply device.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2020011529A (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | Power system |
| KR102192893B1 (en) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | (주)티에이치엔 | Power supply system of autonomous vehicle |
| JP2024149155A (en) * | 2023-04-07 | 2024-10-18 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle Power System |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008007540A1 (en) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Panasonic Corporation | Power supply device |
| JP2015042509A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 三菱自動車工業株式会社 | Electric power source device for hybrid vehicle |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008007540A1 (en) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Panasonic Corporation | Power supply device |
| JP2015042509A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 三菱自動車工業株式会社 | Electric power source device for hybrid vehicle |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020011529A (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | Power system |
| JP7189693B2 (en) | 2018-07-13 | 2022-12-14 | 株式会社Subaru | power system |
| KR102192893B1 (en) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | (주)티에이치엔 | Power supply system of autonomous vehicle |
| JP2024149155A (en) * | 2023-04-07 | 2024-10-18 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle Power System |
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