JP7074717B2 - 電力供給システム - Google Patents
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Description
(1) メイン電力源と、サブ電力源と、1つ以上の負荷と、前記メイン電力源および前記サブ電力源から前記負荷への電力供給のオンオフを制御するスイッチとを有する電力供給システムであって、
前記メイン電力源と前記負荷との間に接続されオンオフを制御可能な第1スイッチと、
前記サブ電力源と前記負荷との間に接続されオンオフを制御可能な第2スイッチと、
前記メイン電力源と前記サブ電力源との間の電流逆流を阻止する逆流防止回路と、
前記第1スイッチのオンオフ、及び前記第2スイッチのオンオフを制御する電源制御部と、
を備え、
前記逆流防止回路は、少なくとも前記第2スイッチがオフの状態において前記サブ電力源から前記負荷へ向かう方向の電流通過を許容し、
前記電源制御部は、前記第1スイッチがオン且つ前記第2スイッチがオフの場合において、前記メイン電力源からの電力の途切れを判断し、前記メイン電力源からの電力の途切れと判断したとき、前記第1スイッチをオンからオフ且つ前記第2スイッチをオフからオンにし、
前記逆流防止回路は、前記サブ電力源から前記負荷の電源ラインへ向かう方向の電流通過を許容し、逆方向の電流通過を阻止する第2ダイオードを有し、
前記電源制御部は、前記第2ダイオード近傍における温度変化を検知した結果に応じて前記メイン電力源からの電力の途切れを判断する、
ことを特徴とする電力供給システム。
前記第1スイッチと前記第1ダイオードとが並列に接続され、
前記第2スイッチと前記第2ダイオードとが並列に接続されている、
ことを特徴とする上記(1)に記載の電力供給システム。
ことを特徴とする上記(2)に記載の電力供給システム。
ことを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の電力供給システム。
ことを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の電力供給システム。
本実施形態に係る電力供給システム10は、自動車などの車両上において、各種の電装品などの負荷に対して電源電力を供給する機能を実現することを想定して構成されている。特に、本実施形態の電力供給システム10は、重要な負荷に対し瞬断も含めて電源電力の供給が途絶えないように特別な機能を備えている。
車両の通常の動作状態においては、図2に示した「状態A」のように、半導体スイッチデバイス14がオン、半導体スイッチデバイス15がオフになる。したがって、図3(a)に示すように、電源電流i01が半導体スイッチデバイス14の本体を通過し、車載バッテリ11の電源電力が重要負荷22、23に供給される。
何らかの原因により主電源からの電力が途切れると、電源ライン41に所定の電源電圧が現れない状態になる。しかし、主電源からの電力の途切れが生じたことを瞬時に把握するのは難しく、主電源からの電力が途切れた直後は図2に示した「状態B」になる。「状態B」においても、「状態A」と同様に半導体スイッチデバイス14がオン、半導体スイッチデバイス15がオフの状態が継続する。
図1に示した電源制御部16が主電源からの電力の途切れを検知すると、電源制御部16の制御により図2の「状態B」から「状態C」に遷移する。「状態C」では、図2に示すように半導体スイッチデバイス14がオフ、半導体スイッチデバイス15がオンに切り替わる。
図4は、図1に示した電力供給システム10の動作例を示すフローチャートである。図4に示す制御は、電源制御部16により実施される。
[1] メイン電力源(車載バッテリ11)と、サブ電力源(サブバッテリ13)と、1つ以上の負荷(重要負荷22、23)と、前記メイン電力源および前記サブ電力源から前記負荷への電力供給のオンオフを制御するスイッチとを有する電力供給システム(10)であって、
前記メイン電力源と前記負荷との間に接続されオンオフを制御可能な第1スイッチ(半導体スイッチデバイス14)と、
前記サブ電力源と前記負荷との間に接続されオンオフを制御可能な第2スイッチ(半導体スイッチデバイス15)と、
前記メイン電力源と前記サブ電力源との間の電流逆流を阻止する逆流防止回路(ボディダイオード14a、15a)と、
を備え、
前記逆流防止回路(ボディダイオード15a)は、少なくとも前記第2スイッチがオフの状態において前記サブ電力源から前記負荷へ向かう方向の電流通過を許容する、
ことを特徴とする電力供給システム。
前記第1スイッチと前記第1ダイオードとが並列に接続され、
前記第2スイッチと前記第2ダイオードとが並列に接続されている、
ことを特徴とする上記[1]に記載の電力供給システム。
ことを特徴とする上記[2]に記載の電力供給システム。
前記電源制御部は、前記第2スイッチ近傍における温度変化、前記メイン電力源側に流れる電流、および前記負荷と接続された電源ラインにおける電流の方向、の少なくとも1つを検知した結果に応じて前記第1スイッチ、および前記第2スイッチのオンオフを制御する(S12~S14)、
ことを特徴とする上記[1]乃至[3]のいずれかに記載の電力供給システム。
ことを特徴とする上記[1]乃至[4]のいずれかに記載の電力供給システム。
11 車載バッテリ
12 オルタネータ
13 サブバッテリ
14,15 半導体スイッチデバイス
14a,15a ボディダイオード
16 電源制御部
21 一般負荷
22,23 重要負荷
31 温度センサ
32,33 電流センサ
41,42,43 電源ライン
44 アース
i01,i02,i03 電源電流
SG1,SG2 制御信号
SG3,SG4,SG5 信号
Claims (5)
- メイン電力源と、サブ電力源と、1つ以上の負荷と、前記メイン電力源および前記サブ電力源から前記負荷への電力供給のオンオフを制御するスイッチとを有する電力供給システムであって、
前記メイン電力源と前記負荷との間に接続されオンオフを制御可能な第1スイッチと、
前記サブ電力源と前記負荷との間に接続されオンオフを制御可能な第2スイッチと、
前記メイン電力源と前記サブ電力源との間の電流逆流を阻止する逆流防止回路と、
前記第1スイッチのオンオフ、及び前記第2スイッチのオンオフを制御する電源制御部と、
を備え、
前記逆流防止回路は、少なくとも前記第2スイッチがオフの状態において前記サブ電力源から前記負荷へ向かう方向の電流通過を許容し、
前記電源制御部は、前記第1スイッチがオン且つ前記第2スイッチがオフの場合において、前記メイン電力源からの電力の途切れを判断し、前記メイン電力源からの電力の途切れと判断したとき、前記第1スイッチをオンからオフ且つ前記第2スイッチをオフからオンにし、
前記逆流防止回路は、前記サブ電力源から前記負荷の電源ラインへ向かう方向の電流通過を許容し、逆方向の電流通過を阻止する第2ダイオードを有し、
前記電源制御部は、前記第2ダイオード近傍における温度変化を検知した結果に応じて前記メイン電力源からの電力の途切れを判断する、
ことを特徴とする電力供給システム。 - 前記逆流防止回路は、前記メイン電力源から前記負荷の電源ラインへ向かう方向の電流通過を許容し、逆方向の電流通過を阻止する第1ダイオードを有し、
前記第1スイッチと前記第1ダイオードとが並列に接続され、
前記第2スイッチと前記第2ダイオードとが並列に接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。 - 前記第1ダイオードおよび前記第2ダイオードの少なくとも一方は、前記第1スイッチ及び/又は前記第2スイッチを構成する半導体スイッチデバイスに寄生したボディダイオードである、
ことを特徴とする請求項2に記載の電力供給システム。 - 前記電源制御部は、前記第2スイッチ近傍における温度変化、前記メイン電力源側に流れる電流、および前記負荷と接続された電源ラインにおける電流の方向、の少なくとも1つを検知した結果に応じて前記メイン電力源からの電力の途切れを判断する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電力供給システム。 - 前記負荷は、車両の運転の自動化に寄与する1つ以上のセンサデバイスを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電力供給システム。
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