JP2010239835A - 電力供給制御装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力供給制御装置は、電源と通電路との間に設けられ、電源から負荷への電力供給の許可および禁止を切替えるスイッチ回路、通電路保護回路、およびスリープモード設定回路を備える。通電路保護回路は、負荷への通電の開始または終了を指示する通電指示信号(入力SW信号)に応じてスイッチ回路の切替を制御するとともに、通電路の温度Twを、負荷への通電の有無にかかわらず算出し、スリープモードでは算出せず、算出された通電路の温度Twが所定の上限値Tsmに達した場合、スイッチ回路の通電を禁止する。スリープモード設定回路は、通電路の温度Twが所定の温度条件を満たす場合、該電力供給制御装置をスリープモードに設定する。
【選択図】図2
Description
第3の発明は、第1または2の発明の電力供給制御装置において、前記通電路保護回路は、前記通電路に流れる通電電流を検出する電流検出手段と、環境温度を検出する温度検出手段と、前記通電路の前記環境温度からの上昇温度を、前記通電路に流れる通電電流による前記通電路の発熱と、前記通電路の放熱との差に基づいて算出し、前記通電路の温度を、前記環境温度に前記通電路の前記上昇温度を加算して算出する電線温度演算回路と、前記通電指示信号にしたがって前記スイッチ回路のオン・オフを制御するとともに、前記通電路の温度が所定の上限値に達した場合、前記スイッチ回路をオフする通電判断制御回路とを含む。
第7の発明は、第5または6の発明の電力供給制御装置の制御方法において、
前記負荷への通電の開始を指示する通電指示に応じて、前記通電路に流れる通電電流および環境温度を検出する検出工程をさらに含み、前記算出工程は、前記環境温度からの前記通電路の上昇温度を、前記通電電流による前記通電路の発熱と、前記通電路の放熱との差に基づいて算出し、前記環境温度に前記通電路の上昇温度を加算して前記通電路の温度を算出する。
本発明の一実施形態について図1および図2を参照しつつ説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電力供給制御装置10の概略的なブロック図である。図2は、一実施形態に係る各信号の時間推移を示すタイムチャートである。
電力供給制御装置10は、図1に示されるように、電源Baと負荷50との間において、電源Baから負荷50へ電力を供給する給電線(通電路)51に接続され、電源Baから負荷50へ電力供給を制御する。電力供給制御装置10は、消費電流を抑えたスリープモードの動作モードを有する。
ΔTw(n)=ΔTw(n−1)×exp(−Δt/τw)+Rthw
×Rw(n−1)×I(n−1)2×(1−exp(−Δt/τw)) ……(1)
ここで、I(n):検出n(1以上の整数)回目の検出通電電流値(A)
ΔTw(n):検出n回時での電線上昇温度(℃)
Rw(n)=Rw(0)×(1+κw×(Tw−To))
:検出n回時の電線抵抗(Ω)
Rw(0):所定基準温度Toでの電線抵抗(Ω)
Rthw:電線熱抵抗(℃/W)
τw:電線放熱時定数(s)
κw:電線抵抗温度係数(/℃)
なお、式(1)において、通電電流Iが含まれない第1項が通電路51の放熱を示し、通電電流Iを含む第2項が通電電流Iによる通電路51の発熱を示している。すなわち、負荷50への通電が遮断されて通電電流Iが無い場合は、通電路51の放熱によって、電線温度Twが決定される。
次に、図2のタイムチャートを参照して、本実施形態における電力供給制御装置10の動作を説明する。
今、負荷(モータ)50が停止状態において、図2の時刻t0において、負荷50への通電を開始させるために入力スイッチSWがオンされたとする。すると、入力スイッチSWのオンに応じて、SW入力検出回路40は、Wake−up機能によって電力供給制御装置10を起動状態とする。また、SW入力検出回路40は、出力指示信号(通電指示信号)Stnを通電判断制御回路21に供給する。
上記したように、本実施形態においては、スリープモードに移行する条件に、電線上昇温度ΔTwの条件が加味される。すなわち、入力スイッチSWがオフされた場合であっても、電線上昇温度ΔTwが判定上昇量ΔT_lowerより大きい場合(電線温度Twがしきい値温度Tthより大きい場合)、電力供給制御装置10はスリープモードに移行せず、電線温度演算回路22は電線温度Twの算出動作を継続する。そのため、負荷50への通電のオン・オフが比較的短期間に繰り替えされ、電線温度Twが環境温度Taまで低下しない場合においても、好適に電線温度Twが算出され、適切に通電路51の保護を行うことができる。すなわち、本実施形態による電力供給制御装置10によれば、スリープモードを有しつつ、適切に通電路51の保護を行うことができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
20…通電路保護回路
21…通電判断制御回路
22…電線温度演算回路
23…電流検出回路(電流検出手段)
24…環境温度センサ(温度検出手段)
30…スイッチ回路
31…メインスイッチ(スイッチ回路)
32…センストランジスタ(電流検出手段)
40…SW入力検出回路(スリープモード設定回路)
I…通電電流
Ta…環境温度
Tth…しきい値温度
Tw…通電路の温度(電線温度)
ΔTw…通電路の上昇温度
ΔT_lower…判定上昇量(所定の温度値)
Claims (8)
- 電源から負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、前記電源から前記負荷へ電力を供給する通電路に接続され、消費電流を抑えたスリープモードの動作モードを有する電力供給制御装置において、
前記電源と前記通電路との間に設けられ、前記電源から前記負荷への電力供給の許可および禁止を切替えるスイッチ回路と、
前記負荷への通電の開始または終了を指示する通電指示信号に応じて前記スイッチ回路の切替を制御するとともに、前記通電路の温度を、前記負荷への通電の有無にかかわらず算出し、前記スリープモードでは算出せず、算出された前記通電路の温度が所定の上限値に達した場合、前記スイッチ回路の通電を禁止して前記通電路の保護を行う通電路保護回路と、
前記通電路の温度が所定の温度条件を満たす場合、該電力供給制御装置を前記スリープモードに設定するスリープモード設定回路と、
を備える電力供給制御装置。 - 前記所定の温度条件は、前記負荷への通電の終了を指示する通電指示を受け取った後において、前記通電路の温度が所定のしきい値温度まで低下することである、請求項1に記載の電力供給制御装置。
- 前記通電路保護回路は、
前記負荷に流れる通電電流を検出する電流検出手段と、
環境温度を検出する温度検出手段と、
前記通電路の前記環境温度からの上昇温度を、前記通電路に流れる通電電流による前記通電路の発熱と、前記通電路の放熱との差に基づいて算出し、前記通電路の温度を、前記環境温度に前記通電路の前記上昇温度を加算して算出する電線温度演算回路と、
前記通電指示信号にしたがって前記スイッチ回路のオン・オフを制御するとともに、前記通電路の温度が所定の上限値に達した場合、前記スイッチ回路をオフする通電判断制御回路とを含む、請求項1または2に記載の電力供給制御装置。 - 前記しきい値温度は、環境温度に所定の温度値を加算した温度である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電力供給制御装置。
- 電源から負荷へ電力を供給する通電路に接続され、前記電源から前記負荷への電力供給を制御する電力供給制御装置であって、前記電源から前記負荷への電力供給の許可および禁止を切替えるスイッチ回路と、消費電流を抑えたスリープモードの動作モードとを有する電力供給制御装置の制御方法において、
前記通電路の温度を、前記負荷への通電の有無にかかわらず算出する算出工程と、
前記算出された通電路の温度が所定の上限値に達した場合、前記スイッチ回路の通電を禁止する禁止工程と、
前記通電路の温度が所定の温度条件を満たす場合、該電力供給制御装置を前記スリープモードに設定する設定工程と、
を含む、電力供給制御装置の制御方法。 - 前記所定の温度条件は、前記負荷への通電の終了を指示する通電指示を受け取った後において、前記通電路の温度が所定のしきい値温度まで低下することである、請求項5に記載の電力供給制御装置の制御方法。
- 前記負荷への通電の開始を指示する通電指示に応じて、前記負荷に流れる通電電流および環境温度を検出する検出工程をさらに含み、
前記算出工程は、
前記環境温度からの前記通電路の上昇温度を、前記通電電流による前記通電路の発熱と、前記通電路の放熱との差に基づいて算出し、前記環境温度に前記通電路の上昇温度を加算して前記通電路の温度を算出する、請求項5または6に記載の電力供給制御装置の制御方法。 - 前記しきい値温度は、前記環境温度に所定の温度値を加算した温度である、請求項5から7のいずれか一項に記載の電力供給制御装置の制御方法。
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