JP6511819B2 - 給電制御装置 - Google Patents
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Description
時系列的な温度差の算出が再開された後の初回の算出では、先行温度差として用いられる初回温度差はゼロに設定されている。
ΔTc=ΔTp×exp(−te/τ)
但し、
τ:前記電線の電線放熱時定数
また、スイッチをオフにしている状態で時系列的な温度差の算出を休止する。時系列的な温度差の算出を休止した場合、算出を休止してから算出を再開するまでの経過時間を計時する。温度差の算出が再開された場合、再開後の初回の温度差の算出で先行温度差として用いる初回温度差を、計時した経過時間に基づいて設定する。例えば、経過時間が短い場合、大きな初回温度差が設定され、経過時間が長い場合、小さい初回温度差が設定される。算出を再開した後における初回の温度差の算出では、初回温度差と、電線を流れる電流の値とに基づいて温度差を算出する。
計時した経過時間に基づいて、初回温度差を、時系列的な温度差の算出を再開した時点における実際の温度差に近い温度差に設定することが可能である。このため、算出した温度差が略ゼロよりも十分に大きい状態で時系列的な温度差の算出を休止し、更に、周囲温度及び電線温度の実際の温度差が高い状態で時系列的な温度差の算出を再開した場合であっても、実際の温度差に近い温度差を算出することができ、周囲温度及び電線温度の温度差を適切に算出することが可能である。また、算出した温度差が大きい場合であっても、時系列的な温度差の算出を休止することができるので、算出を休止している期間を長くすることができ、消費電力を低くすることが可能である。
また、算出した温度差が所定温度差未満である場合、算出を休止する。
本発明に係る給電制御装置は、前記設定部は、前記計時部が計時した経過時間teと、前記所定温度差ΔTsとを下記の演算式に代入することによって、前記周囲温度及び電線温度の温度差ΔTcを算出し、算出した温度差ΔTcを、前記初回温度差として設定するように構成してあることを特徴とする。
ΔTc=−As×te+ΔTs
但し、
As:正の定数
本発明にあっては、計時した計時時間teと、所定温度差ΔTsとを前述した式に代入することによって、周囲温度及び電線温度の温度差ΔTcを算出する。算出した温度差ΔTcを初回温度差として設定する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態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、給電制御装置2、バッテリ3、負荷4及び電線5を備える。給電制御装置2は、電線5の中途に設けられており、電線5の一端はバッテリ3の正極に接続され、電線5の他端は負荷4の一端に接続されている。バッテリ3の負極と負荷4の他端は接地されている。
更に、給電制御装置2は、電線5に電流閾値以上の電流が流れた場合においても、作動信号及び停止信号のいずれが入力されているかに無関係に、バッテリ3から負荷4への給電を停止し、電線5に過電流が流れることを未然に防止する。
以上のように、制御回路61は、FET60をオン/オフすることによって電線5を介した給電を制御し、給電制御部として機能する。
制御回路61は、電流検出回路62が抵抗回路8に向けて出力した電流が閾値電流以上である場合、即ち、電線5に許容範囲を超える電流が流れている場合、マイコン7から給電指示及び遮断指示のいずれが入力されているかに無関係にFET60をオフにする。これにより、電線5に過電流が流れることを未然に防止する。
入力部72には温度検出部9から温度情報が入力される。入力部72に入力された温度情報は、制御部70によって入力部72から取得される。
A/D変換部77は、入力部73から入力されたアナログの電圧値をデジタルの電圧値に変換する。A/D変換部77が変換したデジタルの電圧値を示す電圧情報は、制御部70によってA/D変換部77から取得される。
出力部74は、制御部70の指示に従って、給電指示又は遮断指示をIPD6の制御回路61に出力する。
なお、A/D変換部77で取得される電圧情報と、入力部72から取得される温度情報とは、第1時間t1以下の間隔で更新されている。
ΔTw=ΔTp×exp(−t1/τ)+Rth×Rw
×Iw2 ×(1−exp(−t1/τ))・・・(1)
Rw=Ro×(1+κ×(Ta+ΔTp−To))・・・(2)
ステップS5では、制御部70は、ステップS2で取得した電圧情報が示す電圧値から算出された電流値Iwと、ステップS3で読み出した先行温度差ΔTpと、ステップS4で取得した温度情報が示す周囲温度Taを演算式(1),(2)に代入することによって、温度差ΔTwを算出する。
制御部70は、ステップS14を実行した後、動作制御処理を終了する。
処理が動作制御処理に移された後、制御部70が最初に実行する初回温度差ΔTiの設定処理では、記憶部75に記憶されているカウンタ値Ncが用いられる。
ΔTc=ΔTp×exp(−(Nc×t2)/τ)・・・(3)
ここで、第2時間t2の単位は秒である。
ΔTc=ΔTp×exp(−(Nc×t2)/τ)+Rth×Rw
×Iw2 ×(1−exp(−(Nc×t2)/τ))・・・(4)
また、演算式(3)は演算式(1)から導出されるので、初回温度差ΔTiの設定処理で設定される初回温度差ΔTiは、動作制御処理が再開された時点における実際の温度差に一致又は略一致する。
また、動作制御処理において算出した温度差ΔTwが大きい場合であっても、時系列的な温度差ΔTwの算出を休止することができるので、マイコン7がスリープ状態である期間を長くすることができ、給電制御装置2での消費電力を低くすることができる。
更に、第2時間t2が第1時間t1よりも長い場合、制御部70が確認処理を実行する回数が少ないため、給電制御装置2での消費電力を更に低くすることができる。
初回温度差ΔTiの設定処理において用いられる演算式は、演算式(3)に限定されず、カウンタ値Nc、即ち、時系列的な温度差ΔTwの算出を停止してから該算出を再開するまでの経過時間に関する一次式であってもよい。
以下では、実施の形態2について、実施の形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の実施の形態2の構成については、実施の形態1と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
ΔTc=−As×(Nc×t2)+ΔTs・・・(5)
ここで、Asは、単位時間当たりに低下する温度の大きさ(絶対値)、即ち、傾き(℃/s)である。傾きAsは予め設定されている定数である。
ただし、ステップS45において、ステップS42で算出した温度差ΔTcが負である場合、制御部70は、ステップS43において、初回温度差ΔTiをゼロに設定する。
制御部70は、ステップS43を実行した後、カウンタ値Ncをゼロに設定し(ステップS44)、処理を動作制御処理に戻す。
演算式(5)は前述した経過時間に関する一次式であるため、制御部70は、より低い消費電力で、初回温度差ΔTiを設定することができる。
初回温度差ΔTiを設定する構成は、演算式を用いる構成に限定されず、カウンタ値Nc、即ち、時系列的な温度差ΔTwの算出を停止してから該算出を再開するまでの経過時間に、予め設定されている設定温度差が対応付けられている対応表を用いる構成であってもよい。
以下では、実施の形態3について、実施の形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の実施の形態3の構成については、実施の形態1と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
以上のように、制御部70は、演算式を用いることなく、より低い消費電力で、初回温度差ΔTiを設定することができる。
制御部70は、ステップS53を実行した後、カウンタ値Ncをゼロに設定し(ステップS54)、処理を動作制御処理に戻す。
更に、制御部70は、動作制御処理のステップS13において、マイコン7をスリープ状態に遷移させるべきか否かの判定を、入力部71に停止信号が入力されている期間が所定期間以上であるか否かに基づいていなくてもよい。制御部70は、例えば、マイコン7のスリープ状態への遷移を要求する要求信号が入力部71に入力されたか否かに基づいて、マイコン7をスリープ状態に遷移させるべきか否かを判定してもよい。
5 電線
60 FET(スイッチ)
61 制御回路(給電制御部)
70 制御部(算出部、計時部、設定部)
75 記憶部
Claims (7)
- 電線の中途に設けられたスイッチをオン/オフすることによって前記電線を介した給電を制御する給電制御部と、前記電線を流れる電流の値に基づいて、該電線の周囲温度及び電線温度の温度差を時系列的に算出する算出部とを備える給電制御装置において、
前記算出部は、先行して算出した先行温度差と前記電流の値とに基づいて前記温度差を算出し、更に、前記給電制御部が前記スイッチをオフにしている状態で時系列的な前記温度差の算出を休止するように構成されており、
前記算出部が前記算出を休止してから該算出を再開するまでの経過時間を計時する計時部と、
前記算出部が前記算出を再開した場合に、再開後の初回の該算出で前記先行温度差として用いる初回温度差を、前記算出部が前記算出を休止する前に算出した温度差と、前記計時部が計時した経過時間とに基づいて設定する設定部と
を備えることを特徴とする給電制御装置。 - 前記設定部は、前記算出部が前記算出を休止する前に算出した温度差ΔTpと、前記計時部が計時した経過時間teとを下記の演算式に代入することによって、前記周囲温度及び電線温度の温度差ΔTcを算出し、算出した温度差ΔTcを、前記初回温度差として設定するように構成してあること
を特徴とする請求項1に記載の給電制御装置。
ΔTc=ΔTp×exp(−te/τ)
但し、
τ:前記電線の電線放熱時定数 - 電線の中途に設けられたスイッチをオン/オフすることによって前記電線を介した給電を制御する給電制御部と、前記電線を流れる電流の値に基づいて、該電線の周囲温度及び電線温度の温度差を時系列的に算出する算出部とを備える給電制御装置において、
前記算出部は、先行して算出した先行温度差と前記電流の値とに基づいて前記温度差を算出し、更に、前記給電制御部が前記スイッチをオフにしている状態で時系列的な前記温度差の算出を休止するように構成されており、
前記算出部が前記算出を休止してから該算出を再開するまでの経過時間を計時する計時部と、
前記算出部が前記算出を再開した場合に、再開後の初回の該算出で前記先行温度差として用いる初回温度差を、前記計時部が計時した経過時間に基づいて設定する設定部と
を備え、
前記算出部は、算出した前記温度差が所定温度差未満である場合に前記算出を休止するように構成してあること
を特徴とする給電制御装置。 - 前記設定部は、前記計時部が計時した経過時間teと、前記所定温度差ΔTsとを下記の演算式に代入することによって、前記周囲温度及び電線温度の温度差ΔTcを算出し、算出した温度差ΔTcを、前記初回温度差として設定するように構成してあること
を特徴とする請求項3に記載の給電制御装置。
ΔTc=−As×te+ΔTs
但し、
As:正の定数 - 時間に対応付けて温度差が記憶されている記憶部を備え、
前記設定部は、前記計時部が計時した経過時間に対応する温度差を記憶部から読み出し、読み出された温度差を、前記初回温度差として設定するように構成してあること
を特徴とする請求項3に記載の給電制御装置。 - 前記計時部は、前記算出部が前記算出を休止してから、所定時間が経過した回数を計数することによって前記経過時間を計時し、
前記設定部は、前記計時部が計数した回数に基づいて、前記初回温度差を設定するように構成してあること
を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の給電制御装置。 - 前記給電制御部は、前記算出部が算出した温度差に前記周囲温度を加算することによって算出された前記電線温度が所定温度以上である場合に前記スイッチをオフにするように構成してあること
を特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1つに記載の給電制御装置。
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