WO2020230567A1 - 車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置 - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
Definitions
- the present disclosure relates to an in-vehicle power supply control device and an in-vehicle power supply device.
- Patent Document 1 discloses a technique for supplying power to a load from a main battery in an in-vehicle system, while backing up with a sub-battery when the power supply from the main battery is interrupted.
- control according to the combination of loads to be backed up is required.
- the combination of loads to be backed up may differ depending on the vehicle type. Therefore, conventionally, software is developed for each combination of loads to be backed up, semiconductor chips incorporating each software are manufactured, and the corresponding semiconductor chips are mounted on the vehicle to support various vehicle models. Was there.
- the vehicle-mounted power control device which is one of the disclosures, is
- the first power supply unit has a plurality of output ports, a first power supply unit, and a second power supply unit that functions as a backup power source when the power supply from the first power supply unit is interrupted.
- a power supply used in an in-vehicle power supply system in which power is supplied to each load connected to each of the output ports, and the second power supply unit functions as a backup power supply when the power supply from the first power supply unit is interrupted. It ’s a control device,
- the acquisition unit that acquires the request from the load,
- a setting unit that sets a setting value corresponding to a combination of the loads connected to the plurality of output ports, and a setting unit.
- the setting unit sets the setting value based on the setting information in which the candidate value of the setting value is determined for each combination of the request acquired by the acquisition unit and the load.
- the vehicle-mounted power supply device which is one of the disclosures, is With the above second power supply unit The above-mentioned in-vehicle power supply control device and To be equipped.
- setting values used for control related to backup can be set by a more versatile method and with a simpler configuration.
- FIG. 1 is a circuit diagram conceptually illustrating an in-vehicle power supply control device and an in-vehicle power supply system in which the in-vehicle power supply device of the first embodiment is used.
- FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of setting processing executed by the vehicle-mounted power supply control device of the first embodiment.
- FIG. 3 is a flowchart illustrating the flow of the output determination process in the setting process of FIG.
- FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of the request determination process in the setting process of FIG.
- FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating candidate values of set values corresponding to the combination of the load and the output port.
- the vehicle-mounted power control device which is an example of the present disclosure, is (1) An acquisition unit that acquires a request from a load, a setting unit that sets a setting value corresponding to a combination of loads connected to a plurality of output ports, and a control related to backup based on the setting value set by the setting unit. It has a control unit for performing the above. Then, the setting unit sets the setting value based on the setting information in which the candidate value of the setting value is determined for each combination of the request and the load acquired by the acquisition unit.
- the acquisition unit can acquire the request from the load and set the set value based on the request acquired in this way, the above effect can be achieved while suppressing the complication of the peripheral circuit of the control unit.
- the acquisition unit has a detection unit that detects output states in a plurality of output ports, the request includes information for specifying the type of the load that issued the request, and the setting unit is an output state detected by the detection unit. It is preferable to set the set value based on the request acquired by the acquisition unit and the setting information.
- the second power supply unit may have a plurality of power storage elements, and the setting unit may set the number of power storage elements as a set value.
- the number of power storage elements can be set as a set value corresponding to the combination of loads connected to the output port. Therefore, a plurality of types of vehicles having different numbers of power storage elements depending on the combination of loads to be mounted can be appropriately applied as application candidates by a highly versatile method.
- the setting unit sets a target value of the charging voltage as a set value
- the control unit performs charging control so that the charging voltage of the second power supply unit becomes the set value.
- This power supply control device can set a target value of the charging voltage as a set value corresponding to the combination of loads connected to the output port. Therefore, it is possible to appropriately apply a plurality of types of vehicles having different storage capacities in the second power supply unit according to the combination of loads to be mounted by a highly versatile method as application candidates. Charging control can be performed so that the charging voltage of the second power supply unit becomes an appropriate target value.
- the vehicle-mounted power supply control device may include a voltage monitoring unit that monitors the voltage of the conductive path connected between the output port and the load.
- each conductive path becomes a path for supplying electric power to each load, and the voltage monitoring unit serves as each conductive path. It may be designed to monitor each voltage of. Then, the setting unit may set a target voltage value of the voltage monitored by the voltage monitoring unit as a set value. Then, the control unit may control the voltage of each of the conductive paths to be a set value by turning on and off the switching elements provided in each of the conductive paths.
- This power supply control device can set a target voltage value as a set value corresponding to a combination of loads connected to the output port.
- the vehicle-mounted power supply control device may include a current monitoring unit that monitors the current of the conductive path connected between the output port and the load. When each of the plurality of conductive paths is connected to each of the plurality of output ports, each conductive path becomes a path for supplying electric power to each load, and the current monitoring unit serves as each conductive path. It may be designed to monitor each current of. Then, the setting unit may set the maximum current value of the current monitored by the current monitoring unit as a set value.
- the control unit may perform a predetermined protection operation when it is determined that the current value of the conductive path has reached the set value.
- This power supply control device can set a target current value as a set value corresponding to a combination of loads connected to the output port. Therefore, a plurality of types of vehicles having different maximum voltage values depending on the combination of loads to be mounted can be appropriately applied as application candidates by a highly versatile method, and the applied vehicles are appropriately determined.
- the protection operation can be performed based on the maximum current value.
- the vehicle-mounted power supply device which is an example of the present disclosure, includes the above-mentioned second power supply unit and the vehicle-mounted power supply control device according to the above-mentioned (1) to (6).
- This vehicle-mounted power supply device has the same effect as the vehicle-mounted power supply control device described in (1) to (6) above.
- the vehicle-mounted power control device and the vehicle-mounted power supply device of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
- the in-vehicle power supply system 100 (hereinafter, also referred to as power supply system 100) shown in FIG. 1 is connected to a plurality of output ports 22 and 23 to which a plurality of types of loads 94 to 96 can be connected and to output ports 22 and 23. It includes a first power supply unit 90 that supplies power to loads 94 to 96, and a second power supply unit 92 that functions as a backup power source when the power supply from the first power supply unit 90 is interrupted.
- the first power supply unit 90 functions as, for example, a main battery, and is configured as a known in-vehicle battery such as a lithium ion battery.
- the terminal on the high potential side is electrically connected to the first input side conductive path 11, and a predetermined output voltage is applied to the first input side conductive path 11.
- the terminal on the low potential side of the first power supply unit 90 is electrically connected to a ground unit (not shown).
- the second power supply unit 92 functions as, for example, a sub-battery, and is composed of, for example, a plurality of power storage elements 93 (for example, a capacitor).
- the terminal on the high potential side is electrically connected to the second input side conductive path 12, and a predetermined output voltage is applied to the second input side conductive path 12.
- the terminal on the low potential side is electrically connected to a ground unit (not shown).
- the first input side conductive path 11 and the second input side conductive path 12 are electrically connected via an intermediate conductive path 13, and a voltage converter 24 is provided in the intermediate conductive path 13.
- the voltage converter 24 is configured as, for example, a step-down DCDC converter, and can input a voltage based on the output voltage of the first power supply unit 90, and at the same time, step down the input voltage and output it to the second power supply unit 92 side. Can be done.
- the voltage converter 24 may be configured as a step-up DCDC converter or a buck-boost DCDC converter, and may boost the voltage output from the first power supply unit 90 and output it to the second power supply unit 92 side. You may do so.
- the second power supply unit 92 is charged by inputting the voltage output from the voltage converter 24.
- the output ports 22 and 23 are provided corresponding to the loads 94 and the loads 95 and 96, respectively, and the type of load to be connected is predetermined. Specifically, output ports 22A and 23A are provided corresponding to the first load 94, and output ports 22B and 23B are provided corresponding to the second load 95 and the third load 96.
- the plurality of output ports 22 may be visually distinguishable from each other. Further, the plurality of output ports 23 may be visually distinguishable from each other.
- the load 94 and the identification code corresponding to the type of the load 95, 96 may be attached to each of the plurality of output ports 22 and 23 so that they can be visually distinguished. Further, the plurality of output ports 22 and 23 may have a structure in which only the corresponding loads 94 and 95, 96 can be connected (a structure in which non-corresponding loads are not connected).
- the loads 94 to 96 are each provided with an actuator and an ECU for controlling the actuator.
- the first load 94 may be connected to the corresponding output port 22 via the output side conductive path 15.
- the second load 95 and the third load 96 may be connected to the corresponding output port 23 via the output side conductive path 15.
- the second load 95 and the third load 96 have an exclusive relationship with each other and cannot be mounted on the vehicle at the same time.
- the loads 94 to 96 may or may not be mounted depending on the type of vehicle (vehicle type).
- the vehicle types are a vehicle type (vehicle type A) equipped with both the first load 94 and the second load 95, a vehicle type (vehicle type B) equipped with both the first load 94 and the third load 96, and the first load.
- Vehicle type with only 94 vehicle type with only second load 95
- vehicle type with only third load 96 vehicle type with only third load 96
- any load 94 to 96 It is classified into a vehicle type that is not installed (vehicle type D).
- Each of the plurality of output ports 22 is electrically connected to the first input side conductive path 11 via the main side conductive path 17 provided individually corresponding to each.
- the output port 22A is electrically connected to the first input-side conductive path 11 via the main-side conductive path 17A
- the output port 22B is electrically connected to the first input-side conductive path 11 via the main-side conductive path 17B. 1 It is electrically connected to the input side conductive path 11.
- Each of the plurality of output ports 23 is electrically connected to the second input side conductive path 12 via a sub-side conductive path 18 provided individually corresponding to each of the output ports 23.
- the output port 23A is electrically connected to the second input-side conductive path 12 via the sub-side conductive path 18A
- the output port 23B is connected to the second input-side conductive path 18B via the sub-side conductive path 18B. 2 It is electrically connected to the input side conductive path 12.
- each of the plurality of main-side conductive paths 17 is electrically connected to the first input-side conductive path 11, and the other end is electrically connected to different output ports 22.
- One end of each of the plurality of sub-side conductive paths 18 is electrically connected to the second input-side conductive path 12, and the other end is electrically connected to different output ports 23.
- the electric power of the first power supply unit 90 is supplied to the loads 94 to 96 through the first input side conductive path 11, the main side conductive path 17, the output port 22, and the output side conductive path 15. Further, the electric power of the second power supply unit 92 is supplied to the loads 94 to 96 through the second input side conductive path 12, the sub side conductive path 18, the output port 23, and the output side conductive path 15.
- the first power supply unit 90 side is referred to as an input side
- the output port 22 side is referred to as an output side.
- the second power supply unit 92 side is referred to as an input side
- the output port 23 side is referred to as an output side.
- the power supply system 100 includes a power supply control device 1.
- the power supply control device 1 controls so that backup using the second power supply unit 92 is performed when the power supply from the first power supply unit 90 to the loads 94 to 96 is interrupted.
- the power supply control device 1 includes the plurality of output ports 22 and 23 described above, a plurality of main side conductive paths 17, and a plurality of sub side conductive paths 18. Further, the power supply control device 1 includes main side switching elements 25, 27, sub side switching elements 26, 28, power supply monitoring unit 40, voltage / current monitoring unit 42, control unit 44, request processing unit 48, and the like.
- the power supply control device 1 constitutes the power supply device 3 together with the second power supply unit 92.
- the fuse 30 and the main switching elements 25 and 27 are connected to the plurality of main side conductive paths 17 (main side conductive path 17A and main side conductive path 17B), respectively. ), A current detector 32 and the like are provided.
- the main side switching element 25 is provided on the output side of the fuse 30.
- the main switching element 25 is configured as, for example, a relay switch, and when it is turned on, it allows power to be supplied from the first power supply unit 90 to the loads 94 to 96 connected to the output port 22.
- the main side switching element 27 is provided on the output side of the main side switching element 25.
- the main-side switching element 27 is configured as, for example, a relay switch, and changes the output voltage to the output side by performing on / off operation.
- the fuse 30 and the sub-side switching elements 26 and 28 are connected to the plurality of sub-side conductive paths 18 (sub-side conductive paths 18A and sub-side conductive paths 18B), respectively. ), A current detector 32 and the like are provided.
- the sub-side switching element 26 is provided on the output side of the fuse 30.
- the sub-side switching element 26 is configured as, for example, a relay switch, and when it is turned on, it allows power to be supplied from the second power supply unit 92 to the loads 94 to 96 connected to the output port 23.
- the sub-side switching element 28 is provided on the output side of the sub-side switching element 26.
- the sub-side switching element 28 is configured as, for example, a relay switch, and changes the output voltage to the output side by performing on / off operation.
- the power supply monitoring unit 40 monitors the output voltage of the first power supply unit 90 and the charging voltage of the second power supply unit 92 (each of the power storage elements 93).
- the output voltage of the first power supply unit 90 and the charging voltage of the second power supply unit 92 (each of the power storage elements 93) are detected by a voltage detector (not shown).
- the power supply monitoring unit 40 includes an AD converter and the like, and acquires an analog signal indicating the output voltage of the first power supply unit 90 or the charging voltage of the second power supply unit 92 (each of the power storage elements 93) from the voltage detector. , AD conversion and output to the control unit 44.
- the voltage / current monitoring unit 42 detects the output status of the plurality of output ports 22 and 23. Specifically, the voltage / current monitoring unit 42 monitors the voltage and current of each of the plurality of main-side conductive paths 17, and also monitors the voltage and current of each of the plurality of sub-side conductive paths 18. The voltage of the plurality of main side conductive paths 17 and the voltage of the plurality of sub side conductive paths 18 are detected by voltage detectors (not shown), respectively. The current of the main side conductive path 17 and the current of the sub side conductive path 18 are detected by the current detector 32, respectively.
- the voltage / current monitoring unit 42 includes an AD converter or the like, and when it acquires an analog signal indicating a detection value of a voltage detector or a current detector 32 (not shown), it performs AD conversion and outputs it to the control unit 44.
- the voltage / current monitoring unit 42 corresponds to an example of the detection unit. Further, the voltage / current monitoring unit 42 corresponds to an example of the voltage monitoring unit and also corresponds to an example of the current monitoring unit.
- the control unit 44 is configured to include, for example, a microcontroller or the like, and has an arithmetic unit such as a CPU, a storage unit such as a ROM or RAM, a drive unit such as a driver, or the like.
- the control unit 44 includes an acquisition unit 45 that acquires a request from the load.
- the control unit 44 of the loads 94 to 96 connected to the plurality of output ports 22 based on the request acquired by the acquisition unit 45 and the information in which the candidate values of the set values are determined for each combination of the loads 94 to 96.
- a setting unit 46 for setting a setting value corresponding to the combination is provided.
- the setting unit 46 determines a combination of loads 94 to 96 connected to the plurality of output ports 22, and stores the setting value corresponding to the combination. Then, when the predetermined execution condition is satisfied, the control unit 44 reads out the set value stored in the setting unit 46, and controls the backup based on the set value.
- the control unit 44 can specify the output voltage of the first power supply unit 90 and the charging voltage of the second power supply unit 92 (each of the power storage elements 93) based on the signal input from the power supply monitoring unit 40. Further, the control unit 44 can specify the voltage value and the current value of the main side conductive path 17 and the voltage value and the current value of the sub side conductive path 18 based on the signal input from the voltage and current monitoring unit 42. Can be done.
- the control unit 44 can drive the voltage converter 24 by the drive unit. By driving the voltage converter 24, the control unit 44 steps down the voltage input to the voltage converter 24 from the first power supply unit 90 side and outputs it to the second power supply unit 92 side to output the voltage to the second power supply unit 92 side. Charge control can be performed to charge the 92.
- the charge control corresponds to an example of "control related to backup".
- the control unit 44 drives the voltage converter 24 to start charging the second power supply unit 92 when a predetermined charging start condition is satisfied.
- the charging start condition is, for example, that the ignition switch is switched from the off state to the on state.
- the voltage of the second power supply unit 92 is held at a predetermined standby voltage when the ignition switch is off, and charging is started when the ignition switch is switched to the on state.
- the control unit 44 stops driving the voltage converter 24 and ends charging of the second power supply unit 92 when a predetermined charging end condition is satisfied.
- the charging end condition is, for example, that the charging voltage of the second power supply unit 92 has reached a target value (hereinafter, also referred to as a charging target value). Since this charging target value differs depending on the vehicle type (combination of the loads 94 to 96 to be mounted), the charging target value corresponding to the vehicle type is set by the setting process described later.
- the control unit 44 uses the second power supply unit 92 to perform backup when the power supply from the first power supply unit 90 is interrupted.
- the control unit 44 backs up so that the output voltage (voltage of the sub-side conductive path 18) with respect to the loads 94 to 96 becomes a predetermined target voltage value. Since this target voltage value differs depending on the vehicle type (combination of the loads 94 to 96 to be mounted), the target voltage value corresponding to the vehicle type is set by the setting process described later.
- control unit 44 performs a predetermined protection operation when the current value (current value of the sub-side conductive path 18) flowing through the loads 94 to 96 exceeds a predetermined maximum current value during backup.
- the predetermined protection operation is, for example, turning off the sub-side switching element 28.
- the current flowing through the loads 94 to 96 is cut off, and a large current can be prevented from flowing through the loads 94 to 96. Since the maximum current value differs depending on the vehicle type (combination of loads 94 to 96 to be mounted), the maximum current value corresponding to the vehicle type is set by the setting process described later.
- the request processing unit 48 is configured as a part of, for example, a microcontroller or the like.
- the request processing unit 48 may have a hardware configuration different from that of the control unit 44.
- Each request from the loads 94 to 96 connected to the output ports 22 and 23 is input to the request processing unit 48.
- Each request contains information that identifies the type of load 94-96 that outputs each request.
- the request processing unit 48 inputs a combination of requests from the loads 94 to 96 (information specifying the loads 94 to 96 that issued the request) to the control unit 44 via the common route 19.
- the control unit 44 executes the setting process shown in FIG. 2 when a predetermined setting start condition is satisfied.
- the setting start condition is, for example, that the power supply control device 1 (power supply device 3) is assembled to the vehicle and activated. That is, it was started with the loads 94 to 96 corresponding to the vehicle type connected.
- the control unit 44 performs the output determination process shown in FIG. 3 in step S101.
- control unit 44 first switches all the main side switching elements 25 and 27 to the ON state in step S201. After that, in step S202, the current of each main side conductive path 17 is monitored for a predetermined time. Then, in step S203, it is determined whether or not the current value of the main-side conductive path 17A exceeds a predetermined threshold value within the predetermined time.
- step S203 when it is determined that the current value of the main side conductive path 17A exceeds a predetermined threshold value, a current is flowing through the main side conductive path 17A (a load is connected to the output port 22). ) Is determined. Then, in step S204, it is determined whether or not the current value of the main-side conductive path 17B exceeds the predetermined threshold value within the predetermined time.
- step S204 when it is determined that the current value of the main side conductive path 17B exceeds a predetermined threshold value, a current is flowing through the main side conductive path 17B (a load is connected to the output port 23). ) Is determined. Then, in step S205, it is determined that "both output ports 22 and 23 have a load".
- step S204 when it is determined that the current value of the main side conductive path 17B does not exceed a predetermined threshold value, no current is flowing through the main side conductive path 17B (a load is applied to the output port 22). It is determined that it is not connected). Then, in step S206, it is determined that "there is a load only on the output port 22".
- step S203 when it is determined that the current value of the main side conductive path 17A does not exceed a predetermined threshold value, no current is flowing through the main side conductive path 17A (to the output port 22). The load is not connected). Then, in step S207, it is determined whether or not the current value of the main-side conductive path 17B exceeds the predetermined threshold value within the predetermined time.
- step S207 when it is determined that the current value of the main side conductive path 17B exceeds a predetermined threshold value, a current is flowing through the main side conductive path 17B (a load is connected to the output port 23). ) Is determined. Then, in step S208, it is determined that "there is a load only on the output port 23".
- step S207 when it is determined that the current value of the main side conductive path 17B does not exceed a predetermined threshold value, no current is flowing through the main side conductive path 17B (a load is applied to the output port 23). It is determined that it is not connected). Then, in step S209, it is determined that "there is no load on both the output ports 22 and 23".
- step S102 request determination process shown in FIG. 4 of FIG.
- the control unit 44 monitors whether the request signal from the load is sent for a predetermined time. Then, in step S302, it is determined whether or not the request 1 has been acquired within the predetermined time.
- the request 1 is a request signal transmitted from the ECU of the first load 94, and is, for example, a signal for issuing a command to supply electric power from the second power supply unit 92 to drive an actuator or the like.
- the control unit 44 determines whether or not the request 1 from the first load 94 has been acquired by the acquisition unit 45. If it is determined that the request 1 has been acquired as a result of the determination in step S302, it is determined that the first load 94 can be communicated with.
- step S303 it is determined whether or not the request 2 has been acquired.
- the request 2 is a request signal transmitted from the ECU of the second load 95, and is, for example, a signal for issuing a command to supply electric power from the second power supply unit 92 to drive the actuator or the like.
- the control unit 44 determines whether or not the request 2 from the second load 95 has been acquired by the acquisition unit 45.
- step S303 when it is determined that the request 2 has been acquired, it is determined that the second load 95 can be communicated with.
- step S304 it is determined that "requests 1 and 2 are present".
- step S305 it is determined whether or not the acquisition unit 45 has acquired the request 3 from the third load 96.
- the request 3 is a request signal transmitted from the ECU of the third load 96, and is, for example, a signal for issuing a command to supply electric power from the second power supply unit 92 to drive the actuator or the like.
- the control unit 44 determines whether or not the request 3 from the third load 96 has been acquired by the acquisition unit 45.
- step S306 it is determined that "requests 1 and 3 are present".
- step S305 if it is determined that the request 3 has not been acquired, it is determined in step S307 that "there is a request 1".
- step S308 determines whether or not the acquisition unit 45 has acquired the request 2 from the second load 95. As a result of the determination in step S308, when it is determined that the request 2 has been acquired, it is determined that the second load 95 can be communicated with. Subsequently, in step S309, it is determined whether or not the request 3 has been acquired. If it is determined that the request 3 has not been acquired as a result of the determination in step S309, it is determined in step S304 that "there is a request 2".
- control unit 44 performs control at the time of abnormality (for example, notification of abnormality without changing the set value).
- step S312 If it is determined that the request 2 has not been acquired as a result of the determination in step S308, it is determined in step S312 whether or not the request 3 has been acquired. If it is determined that the request 3 has been acquired as a result of the determination in step S312, it is determined in step S313 that "there is a request 3".
- step S312 if it is determined that the request 3 has not been acquired, it is determined in step S314 that there is no request.
- step S103 of FIG. 2 determines in step S103 of FIG. 2 whether or not there is a load on the output ports 22 and 23. If it is determined that the output ports 22 and 23 have a load as a result of the determination in step S103, it is determined in step S104 whether or not there are only requests 1 and 2. As a result of the determination in step S104, if it is determined that there are only requests 1 and 2, it is determined in step S105 that "there is a first load 94 and a second load 95". That is, it is determined that the first load 94 is connected to the output port 22 and the second load 95 is connected to the output port 23. Then, the control unit 44 sets a set value corresponding to the vehicle type A (see FIG. 5).
- step S104 if it is determined that the requirements 1 and 2 are not the only ones, it is determined in the step S106 whether or not there are only the requests 1 and 3. If it is determined that there are only requests 1 and 3 as a result of the determination in step S106, it is determined in step S107 that "there is a first load 94 and a third load 96". That is, it is determined that the first load 94 is connected to the output port 22 and the third load 96 is connected to the output port 23. Then, the control unit 44 sets a set value corresponding to the vehicle type B (see FIG. 5).
- step S106 if it is determined that the requirements 1 and 3 are not the only ones, it is determined in step S108 that there is no load. Then, the control unit 44 performs control at the time of abnormality (for example, notification of abnormality without changing the set value).
- step S109 If, as a result of the determination in step S103, it is determined that there is no load on both the output ports 22 and 23, it is determined in step S109 whether or not there is a load only on the output port 22. As a result of the determination in step S109, if it is determined that there is a load only on the output port 22, it is determined in step S110 whether or not there is only request 1. As a result of the determination in step S110, if it is determined that there is only request 1, it is determined in step S111 that "there is a first load 94". That is, it is determined that the first load 94 is connected to the output port 22. Then, the control unit 44 sets a set value corresponding to the vehicle type C (see FIG. 5).
- step S110 if it is determined that it is not only request 1, it is determined in step S112 that there is no load. Then, the control unit 44 performs control at the time of abnormality (for example, notification of abnormality without changing the set value).
- step S113 If it is determined that there is no load on the output port 22 as a result of the determination in step S109, it is determined in step S113 whether or not there is a load only on the output port 23. As a result of the determination in step S113, if it is determined that there is a load only on the output port 23, it is determined in step S114 whether or not there is only request 2. As a result of the determination in step S114, if it is determined that there is only request 2, it is determined in step S115 that "there is a second load 95". That is, it is determined that the second load 95 is connected to the output port 23. Then, the control unit 44 sets a set value corresponding to the vehicle type D (see FIG. 5).
- step S114 if it is determined that the request 2 is not the only one, it is determined in the step S116 whether or not there is only the request 3. If it is determined that only the request 3 is present as a result of the determination in step S116, it is determined in step S117 that "there is a third load 96". That is, it is determined that the third load 96 is connected to the output port 23. Then, the control unit 44 sets a set value corresponding to the vehicle type E (see FIG. 5).
- step S116 if it is determined that the request 3 is not the only one, it is determined in step S118 that there is no load. Then, the control unit 44 performs control at the time of abnormality (for example, notification of abnormality without changing the set value).
- step S113 if it is determined that there is no load on the output port 23, it is determined in step S119 that there is no load. That is, it is determined that none of the loads 94 to 96 is connected (vehicle type F). Then, the setting process is terminated without changing the setting value.
- the above-mentioned storage unit stores a program executed by the control unit 44, and this program includes information that defines candidate values for set values for each combination (vehicle type) of loads 94 to 96. .. Based on this information, the control unit 44 sets the set value corresponding to the combination of the loads 94 to 96 connected to the plurality of output ports 22 and 23.
- the set value setting target items include, for example, the number of power storage elements 93, the above-mentioned target voltage value, and the above-mentioned maximum current value.
- the number of power storage elements 93 for example, "3" is set as an initial value.
- the number of the power storage elements 93 is changed to "8", and both the loads 94 and 96 are connected. If it is determined that the device is present, the setting is changed to "9", and if it is determined that only the first load 94 is connected, the setting is changed to "5" and only the second load 95 is connected. If it is determined that the setting is changed to "4", and if it is determined that only the third load 96 is connected, the setting is changed to "5" and the loads 94 to 96. If it is determined that none of the loads are connected, the initial value is left as it is.
- the control unit 44 can recognize the number of power storage elements 93 corresponding to the combination of loads 94 to 96, and the control related to the number of power storage elements 93 is suitable for the vehicle type. It can be done in an embodiment.
- the control unit 44 specifies the charging target value of the second power supply unit 92 based on the set number of power storage elements 93.
- the control unit 44 stores in advance the “charge target value of each power storage element 93” in the storage unit. Then, when the number of power storage elements 93 is set, the number obtained by multiplying the set number of power storage elements 93 by the "charge target value of each power storage element 93" is calculated by "charging the second power supply unit 92". Specify as "target value”.
- the control unit 44 determines whether or not the charging voltage of the second power supply unit 92 has reached the "charging target value of the second power supply unit 92" while the second power supply unit 92 is being charged. Then, when it is determined that the charging voltage of the second power supply unit 92 has reached the "charging target value of the second power supply unit 92", it is determined that the second power supply unit 92 is fully charged, and the second power supply unit 92 End charging.
- the target voltage value for example, "7.5V” is set as the initial value.
- the target voltage value is changed to "10V”, and both loads 94 and 96 are connected. If it is determined, the setting is changed to "11V”, and if it is determined that only the first load 94 is connected, the setting is changed to "9V” and only the second load 95 is connected. If it is determined that it is, the setting is changed to "8V”, and if it is determined that only the third load 96 is connected, the setting is changed to "8.5V” and the loads 94 to 96. If it is determined that none of them are connected, the initial value is left as it is.
- the control unit 44 controls the voltage of each of the plurality of sub-side conductive paths 18 so as to be a set target voltage value.
- the maximum current value for example, "19A" is set as the initial value. If it is determined in the above setting process that both loads 94 and 95 are connected, the maximum current value is changed to "40A", and if both loads 94 and 96 are connected. If it is determined, the setting is changed to "50A”, and if it is determined that only the first load 94 is connected, the setting is changed to "30A” and only the second load 95 is connected. If it is determined that the load is set to "20A”, the setting is changed to "20A”, and if it is determined that only the third load 96 is connected, the setting is changed to "20A”. If it is determined that the current is not connected, the default value is used. When the current value of the sub-side conductive path 18 reaches the maximum current value, the control unit 44 performs the above-described protection operation on the sub-side conductive path 18.
- the power supply control device 1 of the present disclosure is set according to the combination of the acquisition unit 45 that acquires the requests from the loads 94 to 96 and the loads 94 to 96 connected to the plurality of output ports 22 and 23. It has a setting unit 46 for setting a value, and a control unit 44 for controlling backup based on the setting value set by the setting unit 46. Then, the setting unit 46 sets the setting value based on the setting information in which the candidate value of the setting value is determined for each combination of the request acquired by the acquisition unit 45 and the loads 94 to 96.
- a highly versatile method can be applied to a plurality of types of vehicles in which the combination of the loads 94 to 96 to be mounted is different and the set value needs to be determined according to the combination of the loads 94 to 96 to be mounted. It can be applied appropriately, and since the acquisition unit 45 can acquire the requests from the loads 94 to 96 and set the set value based on the requests acquired in this way, the peripheral circuit of the control unit 44 The above effect can be obtained while suppressing the complication of the above. For example, when trying to determine the combination of loads by monitoring the output status of each output port, it is conceivable to monitor the current and voltage of each path, but the control unit to monitor is simply configured in this configuration. Requires too many ports.
- the power supply control device 1 of the present disclosure includes a request processing unit 48 in which information corresponding to requests from a plurality of loads 94 to 96 is input to a common input terminal in the control unit 44, so that the load 94 to be connected is provided. Since information specifying the types of up to 96 can be input via a common route, the number of ports can be reduced.
- the power supply control device 1 of the present disclosure includes a voltage / current monitoring unit 42 that detects output states at a plurality of output ports 22 and 23, and the request includes information that identifies the type of the load 94 to 96 that issued the request.
- the setting unit 46 sets the set value based on the output state detected by the voltage / current monitoring unit 42, the request acquired by the acquisition unit 45, and the setting information. In this way, it is possible to more reliably confirm which loads 94 to 96 are connected to which output ports 22 and 23.
- the types of loads 94 to 96 can be specified based on the request, and the set value can be set according to the types of loads 94 to 96.
- the second power supply unit 92 has a plurality of power storage elements 93, and the setting unit 46 sets the number of power storage elements 93 as a set value.
- the power supply control device 1 can set the number of power storage elements 93 as a set value corresponding to the combination of the loads 94 to 96 connected to the output ports 22 and 23. Therefore, a plurality of types of vehicles in which the number of power storage elements 93 differs depending on the combination of the loads 94 to 96 to be mounted can be appropriately applied as application candidates by a highly versatile method.
- the setting unit 46 sets a target value of the charging voltage as a set value, and the control unit 44 performs charging control so that the charging voltage of the second power supply unit 92 becomes the set value. ..
- the power supply control device 1 can set a target value of the charging voltage as a set value corresponding to a combination of loads 94 to 96 connected to the output ports 22 and 23. Therefore, a plurality of types of vehicles having different storage capacities of the second power supply unit 92 depending on the combination of the loads 94 to 96 to be mounted can be appropriately applied as application candidates by a highly versatile method, and are applied. In the vehicle, charging control can be performed so that the charging voltage of the second power supply unit 92 becomes an appropriate target value.
- the power supply control device 1 of the present disclosure includes a voltage / current monitoring unit 42 that monitors the voltage of the conductive paths 17 and 18 connected between the output ports 22 and 23 and the loads 94 to 96. Then, when each of the plurality of conductive paths 17 and 18 is connected to each of the plurality of output ports 22 and 23, the respective conductive paths 17 and 18 supply electric power to the respective loads 94 to 96, respectively.
- the voltage / current monitoring unit 42 monitors each voltage of each of the conductive paths 17 and 18. Then, the setting unit 46 sets a target voltage value of the voltage monitored by the voltage / current monitoring unit 42 as a set value.
- the control unit 44 controls the voltage of each of the conductive paths 17 and 18 to be a set value by turning on and off the switching elements provided in each of the conductive paths 17 and 18.
- the power supply control device 1 can set a target voltage value as a set value corresponding to a combination of loads 94 to 96 connected to the output ports 22 and 23. Therefore, a plurality of types of vehicles having different target voltage values depending on the combination of the loads 94 to 96 to be mounted can be appropriately applied as application candidates by a highly versatile method, and the applied vehicle has a load. Control can be performed so that the voltage value supplied to 94 to 96 becomes an appropriate voltage value.
- the power supply control device 1 of the present disclosure includes a voltage / current monitoring unit 42 that monitors the currents of the conductive paths 17 and 18 connected between the output ports 22 and 23 and the loads 94 to 96.
- a voltage / current monitoring unit 42 that monitors the currents of the conductive paths 17 and 18 connected between the output ports 22 and 23 and the loads 94 to 96.
- the voltage / current monitoring unit 42 monitors each of the currents of the conductive paths 17 and 18, respectively.
- the setting unit 46 sets the maximum current value of the current monitored by the voltage / current monitoring unit 42 as a set value.
- the power supply control device 1 can set a target current value as a set value corresponding to a combination of loads 94 to 96 connected to the output ports 22 and 23. Therefore, it is possible to appropriately apply a plurality of types of vehicles having different maximum voltage values depending on the combination of the loads 94 to 96 to be mounted as application candidates by a highly versatile method, and it is appropriate for the applied vehicle.
- the protective operation can be performed based on the maximum current value specified in.
- the "target value of the charging voltage of the second power supply unit 92" is specified based on the number of power storage elements 93 set in the setting process. However, the "target value of the charging voltage of the second power supply unit 92" is stored in advance in association with the combination of loads 94 to 96, and the “second power supply unit” corresponding to the combination of loads 94 to 96 in the setting process. The target value of the charging voltage of 92 "may be set. In the embodiment, charging control is performed based on the number of power storage elements 93 set in the setting process.
- the second power supply unit 92 may be determined whether or not the second power supply unit 92 has a failure based on the number of power storage elements 93 set in the setting process.
- the "target value of the charging voltage of the second power supply unit 92" is specified based on the number of power storage elements 93, and the charging voltage of the second power supply unit 92 is the target value within a predetermined time after the start of charging. If it does not reach, it may be determined as a failure.
- the load types to be mounted is up to three types has been described, but the types of loads to be mounted may be up to four types or more.
- all the main-side switching elements 25 and 27 are turned on, and it is determined whether or not a current flows through the main-side conductive path 17 to determine whether or not each load 94 to 96 is connected. did.
- another method may be used to determine whether or not each load 94 to 96 is connected. For example, it may be determined whether or not each load 94 to 96 is connected based on the voltage of the main side conductive path 17.
- Voltage and current monitoring unit 44 ... Control unit 45 ... Acquisition unit 46 ... Setting unit 48 ... Request processing unit 90 ... 1st power supply unit 92 ... 2nd power supply unit 93 ... Power storage element 94 ... 1st load 95 ... 2nd load 96 ... 3rd load 100 ... Power supply system
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Abstract
バックアップに関する制御に用いる設定値をより汎用性の高い方法で且つより簡易な構成で設定することができる技術を提供する。 電源制御装置(1)は、負荷(94~96)からの要求を取得する取得部(45)と、複数の出力ポート(22,23)に接続される負荷(94~96)の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部(46)と、設定部(46)が設定した設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部(44)と、を有する。設定部(46)は、取得部(45)が取得した要求と負荷(94~96)の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて設定値を設定する。
Description
本開示は、車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置に関する。
特許文献1には、車載用のシステムにおいて、メインバッテリーから負荷に電力供給する一方、メインバッテリーからの電力供給が途絶えた場合に、サブバッテリーによってバックアップする技術が開示されている。こうした技術を車両に搭載する場合、バックアップ対象の負荷の組み合わせに応じた制御が求められる。また、バックアップ対象の負荷の組み合わせは車種に応じて異なることがある。そこで、従来は、バックアップ対象の負荷の組み合わせ毎にソフトウェアを開発して、各ソフトウェアを組み込んだ半導体チップをそれぞれ製造しておき、対応する半導体チップを車両に搭載することで様々な車種に対応していた。
しかし、上記のように負荷の組み合わせ毎に半導体チップを製造すると、製造コストや管理コストの増加につながるという問題があった。
そこで、バックアップに関する制御に用いる設定値をより汎用性の高い方法で且つより簡易な構成で設定することができる技術を提供することを目的とする。
本開示の一つである車載用の電源制御装置は、
複数の出力ポートと、第1電源部と、前記第1電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する第2電源部と、を有し、前記第1電源部が複数の前記出力ポートのそれぞれに接続された各負荷に電力を供給し、前記第1電源部からの電力供給が途絶えた場合に前記第2電源部がバックアップ電源として機能する車載用の電源システムに用いられる電源制御装置であって、
負荷からの要求を取得する取得部と、
前記複数の前記出力ポートに接続される前記負荷の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部と、
前記設定部が設定した前記設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部と、
を有し、
前記設定部は、前記取得部が取得した前記要求と前記負荷の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて前記設定値を設定する。
複数の出力ポートと、第1電源部と、前記第1電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する第2電源部と、を有し、前記第1電源部が複数の前記出力ポートのそれぞれに接続された各負荷に電力を供給し、前記第1電源部からの電力供給が途絶えた場合に前記第2電源部がバックアップ電源として機能する車載用の電源システムに用いられる電源制御装置であって、
負荷からの要求を取得する取得部と、
前記複数の前記出力ポートに接続される前記負荷の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部と、
前記設定部が設定した前記設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部と、
を有し、
前記設定部は、前記取得部が取得した前記要求と前記負荷の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて前記設定値を設定する。
本開示の一つである車載用の電源装置は、
上記第2電源部と、
上記車載用の電源制御装置と、
を備える。
上記第2電源部と、
上記車載用の電源制御装置と、
を備える。
本開示によれば、バックアップに関する制御に用いる設定値をより汎用性の高い方法で且つより簡易な構成で設定することができる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一例である車載用の電源制御装置は、
(1)負荷からの要求を取得する取得部と、複数の出力ポートに接続される負荷の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部と、設定部が設定した設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部と、を有する。そして、設定部は、取得部が取得した要求と負荷の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて設定値を設定する。
このようにすれば、搭載する負荷の組み合わせが異なり且つ搭載する負荷の組み合わせに応じて設定値を定める必要がある複数種類の車両を適用候補として、汎用性の高い方法で適切に適用することができ、しかも、取得部が負荷からの要求を取得し、このように取得した要求に基づいて設定値を設定することができるため、制御部の周辺回路が複雑化することを抑えつつ上記効果を得ることができる。
(2)複数の出力ポートにおける出力状態を検出する検出部を有し、前記要求は、前記要求を発した前記負荷の種類を特定する情報を含み、設定部は、検出部が検出した出力状態と取得部が取得した要求と設定情報とに基づいて設定値を設定すると良い。
このようにすると、どの出力ポートにどの負荷が接続されているかをより確実に確認できる。しかも、要求に基づいて負荷の種類まで特定することができ、負荷の種類に合わせた設定値を設定することができる。
(3)第2電源部は、複数の蓄電素子を有し、設定部は、設定値として蓄電素子の数を設定するようになっていてもよい。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、蓄電素子の数を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて蓄電素子の数が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができる。
(4)設定部は、設定値として充電電圧の目標値を設定し、制御部は、第2電源部の充電電圧が設定値となるように充電制御を行うと良い。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、充電電圧の目標値を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて第2電源部の蓄電容量が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、第2電源部の充電電圧が適正な目標値となるように充電制御を行い得る。
(5)上記の車載用の電源制御装置は、出力ポートと負荷との間に接続された導電路の電圧を監視する電圧監視部を備えていてもよい。そして、複数の導電路のそれぞれが複数の出力ポートのそれぞれに接続されている場合に、各々の導電路が各々の負荷に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ電圧監視部が各々の導電路の各電圧を監視するようになっていてもよい。そして、設定部は、設定値として電圧監視部が監視する電圧の目標電圧値を設定するようになっていてもよい。そして、制御部は、導電路の各々に設けられたスイッチング素子をオンオフ動作させることで導電路の各々の電圧が設定値となるように制御するようになっていてもよい。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、目標電圧値を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて目標電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、負荷に供給する電圧値が適切な電圧値となるように制御を行い得る。
(6)上記の車載用の電源制御装置は、出力ポートと負荷との間に接続された導電路の電流を監視する電流監視部を備えていてもよい。そして、複数の導電路のそれぞれが複数の出力ポートのそれぞれに接続されている場合に、各々の導電路が各々の負荷に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ電流監視部が各々の導電路の各電流を監視するようになっていてもよい。そして、設定部は、設定値として電流監視部が監視する電流の最大電流値を設定するようになっていてもよい。そして、制御部は、導電路の電流値が設定値に到達したと判定した場合に所定の保護動作を行うようになっていてもよい。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、目標電流値を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて最大電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、適切に定められた最大電流値に基づいて保護動作を行い得る。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一例である車載用の電源制御装置は、
(1)負荷からの要求を取得する取得部と、複数の出力ポートに接続される負荷の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部と、設定部が設定した設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部と、を有する。そして、設定部は、取得部が取得した要求と負荷の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて設定値を設定する。
このようにすれば、搭載する負荷の組み合わせが異なり且つ搭載する負荷の組み合わせに応じて設定値を定める必要がある複数種類の車両を適用候補として、汎用性の高い方法で適切に適用することができ、しかも、取得部が負荷からの要求を取得し、このように取得した要求に基づいて設定値を設定することができるため、制御部の周辺回路が複雑化することを抑えつつ上記効果を得ることができる。
(2)複数の出力ポートにおける出力状態を検出する検出部を有し、前記要求は、前記要求を発した前記負荷の種類を特定する情報を含み、設定部は、検出部が検出した出力状態と取得部が取得した要求と設定情報とに基づいて設定値を設定すると良い。
このようにすると、どの出力ポートにどの負荷が接続されているかをより確実に確認できる。しかも、要求に基づいて負荷の種類まで特定することができ、負荷の種類に合わせた設定値を設定することができる。
(3)第2電源部は、複数の蓄電素子を有し、設定部は、設定値として蓄電素子の数を設定するようになっていてもよい。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、蓄電素子の数を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて蓄電素子の数が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができる。
(4)設定部は、設定値として充電電圧の目標値を設定し、制御部は、第2電源部の充電電圧が設定値となるように充電制御を行うと良い。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、充電電圧の目標値を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて第2電源部の蓄電容量が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、第2電源部の充電電圧が適正な目標値となるように充電制御を行い得る。
(5)上記の車載用の電源制御装置は、出力ポートと負荷との間に接続された導電路の電圧を監視する電圧監視部を備えていてもよい。そして、複数の導電路のそれぞれが複数の出力ポートのそれぞれに接続されている場合に、各々の導電路が各々の負荷に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ電圧監視部が各々の導電路の各電圧を監視するようになっていてもよい。そして、設定部は、設定値として電圧監視部が監視する電圧の目標電圧値を設定するようになっていてもよい。そして、制御部は、導電路の各々に設けられたスイッチング素子をオンオフ動作させることで導電路の各々の電圧が設定値となるように制御するようになっていてもよい。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、目標電圧値を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて目標電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、負荷に供給する電圧値が適切な電圧値となるように制御を行い得る。
(6)上記の車載用の電源制御装置は、出力ポートと負荷との間に接続された導電路の電流を監視する電流監視部を備えていてもよい。そして、複数の導電路のそれぞれが複数の出力ポートのそれぞれに接続されている場合に、各々の導電路が各々の負荷に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ電流監視部が各々の導電路の各電流を監視するようになっていてもよい。そして、設定部は、設定値として電流監視部が監視する電流の最大電流値を設定するようになっていてもよい。そして、制御部は、導電路の電流値が設定値に到達したと判定した場合に所定の保護動作を行うようになっていてもよい。
この電源制御装置は、出力ポートに接続された負荷の組み合わせに対応した設定値として、目標電流値を設定することができる。このため、搭載する負荷の組み合わせに応じて最大電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、適切に定められた最大電流値に基づいて保護動作を行い得る。
本開示の一例である車載用の電源装置は、上記第2電源部と、上述の(1)から(6)に記載の車載用の電源制御装置と、を備える。
この車載用の電源装置は、上述の(1)から(6)に記載の車載用の電源制御装置と同様の効果を奏する。
この車載用の電源装置は、上述の(1)から(6)に記載の車載用の電源制御装置と同様の効果を奏する。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本開示の車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本開示の車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置を、図1~図5を参照して説明する。図1に示す車載用の電源システム100(以下、電源システム100ともいう)は、複数種類の負荷94~96が接続され得る複数の出力ポート22,23と、出力ポート22,23に接続された負荷94~96に電力を供給する第1電源部90と、第1電源部90からの電力供給が途切れた場合にバックアップ電源として機能する第2電源部92とを備えている。
第1電源部90は、例えばメインバッテリーとして機能するものであり、例えばリチウムイオン電池等の公知の車載バッテリとして構成されている。第1電源部90は、高電位側の端子が第1入力側導電路11に電気的に接続されており、第1入力側導電路11に対して所定の出力電圧を印加する。また、第1電源部90の低電位側の端子は図示しないグラウンド部に電気的に接続されている。
第2電源部92は、例えばサブバッテリーとして機能するものであり、例えば複数の蓄電素子93(例えばキャパシタ)で構成されている。第2電源部92は、高電位側の端子が第2入力側導電路12に電気的に接続されており、第2入力側導電路12に対して所定の出力電圧を印加する。また、第2電源部92は、低電位側の端子が図示しないグラウンド部に電気的に接続されている。
第1入力側導電路11と第2入力側導電路12は、中間導電路13を介して電気的に接続されており、この中間導電路13には、電圧変換器24が設けられている。電圧変換器24は、例えば降圧型のDCDCコンバータとして構成されており、第1電源部90の出力電圧に基づく電圧を入力し得るとともに、入力した電圧を降圧して第2電源部92側に出力し得る。なお、電圧変換器24は、昇圧型のDCDCコンバータまたは昇降圧型のDCDCコンバータとして構成されてもよく、第1電源部90から出力された電圧を昇圧して第2電源部92側に出力し得るようにしてもよい。第2電源部92は電圧変換器24から出力された電圧を入力することで充電される。
出力ポート22,23は、負荷94と、負荷95,96との各々に対応してそれぞれ設けられており、接続される負荷の種類が予め決められている。具体的には、第1負荷94に対応して出力ポート22A,23Aが設けられており、第2負荷95、第3負荷96に対応して出力ポート22B,23Bが設けられている。複数の出力ポート22は、目視で互いに区別できるようにしてもよい。また、複数の出力ポート23についても、目視で互いに区別できるようにしてもよい。例えば、複数の出力ポート22,23のそれぞれに負荷94と、負荷95,96の種類に対応した識別記号を付すことにより、目視で区別できるようにしてもよい。また、複数の出力ポート22,23は、それぞれ対応する負荷94、負荷95,96のみが接続され得る構造(非対応の負荷が接続されない構造)としてもよい。
負荷94~96は、それぞれアクチュエータ及びこのアクチュエータを制御するECU等を備えて構成されている。第1負荷94は、出力側導電路15を介して対応する出力ポート22に接続され得る。第2負荷95及び第3負荷96は、出力側導電路15を介して対応する出力ポート23に接続され得る。第2負荷95及び第3負荷96は、互いに排他的な関係であり、同時に車両に搭載され得ない構成となっている。負荷94~96は、それぞれ車両の種類(車種)によって搭載される場合と搭載されない場合がある。すなわち、車種は、第1負荷94及び第2負荷95の両方が搭載される車種(車種A)、第1負荷94及び第3負荷96の両方が搭載される車種(車種B)、第1負荷94のみが搭載される車種(車種C)、第2負荷95のみが搭載される車種(車種D)、第3負荷96のみが搭載される車種(車種E)、及び何れの負荷94~96も搭載されない車種(車種D)に分類される。
複数の出力ポート22は、それぞれに対応して個別に設けられたメイン側導電路17を介して、それぞれ第1入力側導電路11に電気的に接続されている。具体的には、出力ポート22Aは、メイン側導電路17Aを介して、第1入力側導電路11に電気的に接続されており、出力ポート22Bは、メイン側導電路17Bを介して、第1入力側導電路11に電気的に接続されている。
複数の出力ポート23は、それぞれに対応して個別に設けられたサブ側導電路18を介して、それぞれ第2入力側導電路12に電気的に接続されている。具体的には、出力ポート23Aは、サブ側導電路18Aを介して、第2入力側導電路12に電気的に接続されており、出力ポート23Bは、サブ側導電路18Bを介して、第2入力側導電路12に電気的に接続されている。
複数のメイン側導電路17は、一端がそれぞれ第1入力側導電路11に電気的に接続されており、他端がそれぞれ異なる出力ポート22に電気的に接続されている。複数のサブ側導電路18は、一端がそれぞれ第2入力側導電路12に電気的に接続されており、他端がそれぞれ異なる出力ポート23に電気的に接続されている。
第1電源部90の電力は、第1入力側導電路11、メイン側導電路17、出力ポート22及び出力側導電路15を通じて、負荷94~96に供給される。また、第2電源部92の電力は、第2入力側導電路12、サブ側導電路18、出力ポート23及び出力側導電路15を通じて、負荷94~96に供給される。なお、以下では、メイン側導電路17において第1電源部90側を入力側と称し、出力ポート22側を出力側と称する。また、サブ側導電路18において第2電源部92側を入力側と称し、出力ポート23側を出力側と称する。
電源システム100は、電源制御装置1を備えている。電源制御装置1は、第1電源部90から負荷94~96への電源供給が途切れた場合に、第2電源部92を用いたバックアップが行われるように制御するものである。電源制御装置1は、上述した複数の出力ポート22,23、複数のメイン側導電路17、及び複数のサブ側導電路18を備えている。更に、電源制御装置1は、メイン側スイッチング素子25,27、サブ側スイッチング素子26,28、電源監視部40、電圧電流監視部42、制御部44、要求処理部48等を備えている。なお、電源制御装置1は、第2電源部92とともに電源装置3を構成する。
複数のメイン側導電路17(メイン側導電路17A及びメイン側導電路17B)には、それぞれヒューズ30、メイン側スイッチング素子25,27(メイン側スイッチング素子25A,27A及びメイン側スイッチング素子25B,27B)、電流検出器32などが設けられている。
メイン側スイッチング素子25は、ヒューズ30の出力側に設けられている。メイン側スイッチング素子25は、例えばリレースイッチとして構成されており、オン状態となることで、第1電源部90から出力ポート22に接続された負荷94~96への電力供給を許容する。
メイン側スイッチング素子27は、メイン側スイッチング素子25の出力側に設けられている。メイン側スイッチング素子27は、例えばリレースイッチとして構成されており、オンオフ動作することで、出力側への出力電圧を変化させる。
複数のサブ側導電路18(サブ側導電路18A及びサブ側導電路18B)には、それぞれヒューズ30、サブ側スイッチング素子26,28(サブ側スイッチング素子26A,28A及びサブ側スイッチング素子26B,28B)、電流検出器32などが設けられている。
サブ側スイッチング素子26は、ヒューズ30の出力側に設けられている。サブ側スイッチング素子26は、例えばリレースイッチとして構成されており、オン状態となることで、第2電源部92から出力ポート23に接続された負荷94~96への電力供給を許容する。
サブ側スイッチング素子28は、サブ側スイッチング素子26の出力側に設けられている。サブ側スイッチング素子28は、例えばリレースイッチとして構成されており、オンオフ動作することで、出力側への出力電圧を変化させる。
電源監視部40は、第1電源部90の出力電圧を監視するとともに、第2電源部92(蓄電素子93の各々)の充電電圧を監視するものである。第1電源部90の出力電圧及び第2電源部92(蓄電素子93の各々)の充電電圧は、不図示の電圧検出器によって検出される。電源監視部40は、AD変換器等を備えてなり、電圧検出器から第1電源部90の出力電圧又は第2電源部92(蓄電素子93の各々)の充電電圧を示すアナログ信号を取得すると、AD変換して制御部44に出力する。
電圧電流監視部42は、複数の出力ポート22,23における出力状態を検出する。具体的には、電圧電流監視部42は、複数のメイン側導電路17のそれぞれの電圧及び電流を監視するとともに、複数のサブ側導電路18のそれぞれの電圧及び電流を監視するものである。複数のメイン側導電路17の電圧及び複数のサブ側導電路18の電圧は、それぞれ不図示の電圧検出器によって検出される。メイン側導電路17の電流及びサブ側導電路18の電流は、それぞれ電流検出器32によって検出される。電圧電流監視部42は、AD変換器等を備えてなり、不図示の電圧検出器又は電流検出器32の検出値を示すアナログ信号を取得すると、AD変換して制御部44に出力する。なお、電圧電流監視部42が、検出部の一例に相当する。また、電圧電流監視部42が、電圧監視部の一例に相当するとともに、電流監視部の一例に相当する。
制御部44は、例えばマイクロコントローラ等を有して構成されており、CPU等の演算装置、ROM又はRAM等の記憶部、ドライバ等の駆動部等を有している。制御部44は、負荷からの要求を取得する取得部45を備えている。制御部44は、取得部45が取得した要求と、負荷94~96の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた情報と、に基づき、複数の出力ポート22に接続される負荷94~96の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部46を備えている。設定部46は、複数の出力ポート22に接続される負荷94~96の組み合わせを判定し、その組み合わせに対応した設定値を記憶しておく。そして、制御部44は、所定の実行条件が成立すると、設定部46が記憶しておいた設定値を読み出し、その設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う。
制御部44は、電源監視部40から入力された信号に基づいて、第1電源部90の出力電圧及び第2電源部92(蓄電素子93の各々)の充電電圧を特定し得る。また、制御部44は、電圧電流監視部42から入力した信号に基づいて、メイン側導電路17の電圧値及び電流値を特定し得るとともに、サブ側導電路18の電圧値及び電流値を特定し得る。
制御部44は、駆動部によって電圧変換器24を駆動し得る。制御部44は、電圧変換器24を駆動することで、第1電源部90側から電圧変換器24に入力された電圧を降圧して第2電源部92側に出力させて、第2電源部92を充電させる充電制御を行い得る。なお、充電制御は、「バックアップに関する制御」の一例に相当する。
制御部44は、所定の充電開始条件が成立した場合に、電圧変換器24を駆動して第2電源部92の充電を開始する。充電開始条件は、例えばイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わったことである。第2電源部92は、イグニッションスイッチがオフの状態では、電圧が所定の待機電圧で保持されており、オン状態に切り替わると充電が開始される。制御部44は、充電の開始後、所定の充電終了条件が成立した場合に、電圧変換器24の駆動を停止して、第2電源部92の充電を終了する。充電終了条件は、例えば、第2電源部92の充電電圧が目標値(以下、充電目標値ともいう)となったことである。この充電目標値は、車種(搭載される負荷94~96の組み合わせ)によって異なるので、後述の設定処理によって車種に対応した充電目標値が設定される。
制御部44は、第1電源部90からの電力供給が途切れた場合に、第2電源部92を用いてバックアップを行う。制御部44は、負荷94~96に対する出力電圧(サブ側導電路18の電圧)が所定の目標電圧値となるようにバックアップを行う。この目標電圧値は、車種(搭載される負荷94~96の組み合わせ)によって異なるので、後述の設定処理によって車種に対応した目標電圧値が設定される。
また、制御部44は、バックアップ中において、負荷94~96に流れる電流値(サブ側導電路18の電流値)が所定の最大電流値を超えた場合に所定の保護動作を行う。所定の保護動作は、例えばサブ側スイッチング素子28をオフ状態とすることである。これにより、負荷94~96に流れる電流が遮断され、負荷94~96に大電流が流れることを防止し得る。最大電流値は、車種(搭載される負荷94~96の組み合わせ)によって異なるので、後述の設定処理によって車種に対応した最大電流値が設定される。
要求処理部48は、例えばマイクロコントローラ等の一部として構成されている。なお、要求処理部48は、制御部44とは別のハードウェア構成であってもよい。要求処理部48には、出力ポート22,23に接続される負荷94~96からの各要求が入力されるようになっている。各要求は、各要求を出力する負荷94~96の種類を特定する情報を含む。要求処理部48は、負荷94~96からの要求の組み合わせ(要求を発した負荷94~96を特定する情報)を共通経路19を介して制御部44に入力する。
次に、制御部44が実行する設定処理の流れを説明する。
制御部44は、所定の設定開始条件が成立した場合に、図2に示す設定処理を実行する。設定開始条件は、例えば、電源制御装置1(電源装置3)が車両に組み付けられて起動されたことである。すなわち、車種に対応した負荷94~96が接続された状態で起動されたことである。制御部44は、設定開始条件が成立した場合、ステップS101にて、図3に示す出力判定処理を行う。
制御部44は、所定の設定開始条件が成立した場合に、図2に示す設定処理を実行する。設定開始条件は、例えば、電源制御装置1(電源装置3)が車両に組み付けられて起動されたことである。すなわち、車種に対応した負荷94~96が接続された状態で起動されたことである。制御部44は、設定開始条件が成立した場合、ステップS101にて、図3に示す出力判定処理を行う。
図3に示す出力判定処理では、制御部44は、まず、ステップS201にて、全てのメイン側スイッチング素子25,27をオン状態に切り替える。その後、ステップS202にて、所定時間、各メイン側導電路17の電流を監視する。そして、ステップS203にて、上記所定時間内に、メイン側導電路17Aの電流値が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
ステップS203での判定の結果、メイン側導電路17Aの電流値が所定の閾値を超えたと判定した場合には、メイン側導電路17Aには電流が流れている(出力ポート22に負荷が接続されている)と判定する。そして、ステップS204にて、上記所定時間内に、メイン側導電路17Bの電流値が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
ステップS204での判定の結果、メイン側導電路17Bの電流値が所定の閾値を超えたと判定した場合には、メイン側導電路17Bには電流が流れている(出力ポート23に負荷が接続されている)と判定する。そして、ステップS205にて、「出力ポート22,23共に負荷あり」と判定する。
ステップS204での判定の結果、メイン側導電路17Bの電流値が所定の閾値を超えていないと判定した場合には、メイン側導電路17Bには電流が流れていない(出力ポート22に負荷が接続されていない)と判定する。そして、ステップS206にて、「出力ポート22のみに負荷あり」と判定する。
一方、ステップS203での判定の結果、メイン側導電路17Aの電流値が所定の閾値を超えていないと判定した場合には、メイン側導電路17Aには電流が流れていない(出力ポート22に負荷が接続されていない)と判定する。そして、ステップS207にて、上記所定時間内に、メイン側導電路17Bの電流値が所定の閾値を超えたか否かを判定する。
ステップS207での判定の結果、メイン側導電路17Bの電流値が所定の閾値を超えたと判定した場合には、メイン側導電路17Bには電流が流れている(出力ポート23に負荷が接続されている)と判定する。そして、ステップS208にて、「出力ポート23のみに負荷あり」と判定する。
ステップS207での判定の結果、メイン側導電路17Bの電流値が所定の閾値を超えていないと判定した場合には、メイン側導電路17Bには電流が流れていない(出力ポート23に負荷が接続されていない)と判定する。そして、ステップS209にて、「出力ポート22,23共に負荷なし」と判定する。
図3に示す出力判定処理が終了すると、制御部44は、図2のステップS102(図4に示す要求判定処理)を行う。要求判定処理では、制御部44は、まず、ステップS301にて、所定時間、負荷からの要求信号が送られてくるか監視する。そして、ステップS302にて、上記所定時間内に、要求1を取得したか否かを判定する。ここで、要求1とは、第1負荷94のECUから送信される要求信号であり、例えば、第2電源部92から電力を供給させてアクチュエータ等を駆動させるように指令を出す信号である。制御部44は、取得部45によって第1負荷94からの要求1を取得したか否か判定する。ステップS302での判定の結果、要求1を取得したと判定した場合には、第1負荷94と通信可能な状態であると判定する。
続いて、ステップS303にて、要求2を取得したか否かを判定する。ここで、要求2とは、第2負荷95のECUから送信される要求信号であり、例えば、第2電源部92から電力を供給させてアクチュエータ等を駆動させるように指令を出す信号である。制御部44は、取得部45によって第2負荷95からの要求2を取得したか否か判定する。ステップS303での判定の結果、要求2を取得したと判定した場合には、第2負荷95と通信可能な状態であると判定する。そして、ステップS304にて、「要求1,2あり」と判定する。
ステップS303での判定の結果、要求2を取得していないと判定した場合には、ステップS305にて、取得部45によって第3負荷96からの要求3を取得したか否か判定する。ここで、要求3とは、第3負荷96のECUから送信される要求信号であり、例えば、第2電源部92から電力を供給させてアクチュエータ等を駆動させるように指令を出す信号である。制御部44は、取得部45によって第3負荷96からの要求3を取得したか否か判定する。ステップS305での判定の結果、要求3を取得したと判定した場合には、第3負荷96と通信可能な状態であると判定する。そして、ステップS306にて、「要求1,3あり」と判定する。
ステップS305での判定の結果、要求3を取得していないと判定した場合には、ステップS307にて、「要求1あり」と判定する。
ステップS302での判定の結果、要求1を取得していないと判定した場合には、ステップS308にて、取得部45によって第2負荷95からの要求2を取得したか否か判定する。ステップS308での判定の結果、要求2を取得したと判定した場合には、第2負荷95と通信可能な状態であると判定する。続いて、ステップS309にて、要求3を取得していないか否かを判定する。ステップS309での判定の結果、要求3を取得していないと判定した場合には、ステップS304にて、「要求2あり」と判定する。
ステップS309での判定の結果、要求3を取得したと判定した場合には、ステップS311にて、「要求なし」と判定する。そして、制御部44は、異常時の制御(例えば、設定値を変更することなく、異常である旨の報知)を行う。
ステップS308での判定の結果、要求2を取得していないと判定した場合には、ステップS312にて、要求3を取得したか否かを判定する。ステップS312での判定の結果、要求3を取得したと判定した場合には、ステップS313にて、「要求3あり」と判定する。
ステップS312での判定の結果、要求3を取得していないと判定した場合には、ステップS314にて、「要求なし」と判定する。
図4に示す出力判定処理が終了すると、制御部44は、図2のステップS103にて、出力ポート22,23に負荷があるか否か判定する。ステップS103での判定の結果、出力ポート22,23に負荷があると判定した場合には、ステップS104にて、要求1,2のみがあるか否か判定する。ステップS104での判定の結果、要求1,2のみがあると判定した場合には、ステップS105にて、「第1負荷94、第2負荷95あり」と判定する。すなわち、出力ポート22に第1負荷94が接続されており、出力ポート23に第2負荷95が接続されていると判定する。そして、制御部44は、車種Aに対応した設定値を設定(図5参照)する。
ステップS104での判定の結果、要求1,2のみではないと判定する場合には、ステップS106にて、要求1,3のみがあるか否か判定する。ステップS106での判定の結果、要求1,3のみがあると判定する場合には、ステップS107にて、「第1負荷94、第3負荷96あり」と判定する。すなわち、出力ポート22に第1負荷94が接続されており、出力ポート23に第3負荷96が接続されていると判定する。そして、制御部44は、車種Bに対応した設定値を設定(図5参照)する。
ステップS106での判定の結果、要求1,3のみではないと判定する場合には、ステップS108にて、「負荷なし」と判定する。そして、制御部44は、異常時の制御(例えば、設定値を変更することなく、異常である旨の報知)を行う。
ステップS103での判定の結果、出力ポート22,23共に負荷がないと判定した場合には、ステップS109にて、出力ポート22のみに負荷があるか否か判定する。ステップS109での判定の結果、出力ポート22のみに負荷があると判定した場合、ステップS110にて、要求1のみがあるか否か判定する。ステップS110での判定の結果、要求1のみがあると判定した場合には、ステップS111にて、「第1負荷94あり」と判定する。すなわち、出力ポート22に第1負荷94が接続されていると判定する。そして、制御部44は、車種Cに対応した設定値を設定(図5参照)する。
ステップS110での判定の結果、要求1のみではないと判定した場合には、ステップS112にて、「負荷なし」と判定する。そして、制御部44は、異常時の制御(例えば、設定値を変更することなく、異常である旨の報知)を行う。
ステップS109での判定の結果、出力ポート22に負荷がないと判定した場合、ステップS113にて、出力ポート23のみに負荷があるか否か判定する。ステップS113での判定の結果、出力ポート23のみに負荷があると判定した場合、ステップS114にて、要求2のみがあるか否か判定する。ステップS114での判定の結果、要求2のみがあると判定した場合には、ステップS115にて、「第2負荷95あり」と判定する。すなわち、出力ポート23に第2負荷95が接続されていると判定する。そして、制御部44は、車種Dに対応した設定値を設定(図5参照)する。
ステップS114での判定の結果、要求2のみではないと判定する場合には、ステップS116にて、要求3のみがあるか否か判定する。ステップS116での判定の結果、要求3のみがあると判定する場合には、ステップS117にて、「第3負荷96あり」と判定する。すなわち、出力ポート23に第3負荷96が接続されていると判定する。そして、制御部44は、車種Eに対応した設定値を設定(図5参照)する。
ステップS116での判定の結果、要求3のみではないと判定する場合には、ステップS118にて、「負荷なし」と判定する。そして、制御部44は、異常時の制御(例えば、設定値を変更することなく、異常である旨の報知)を行う。
ステップS113での判定の結果、出力ポート23に負荷がないと判定した場合、ステップS119にて、「負荷ない」と判定する。すなわち、負荷94~96の何れの負荷も接続されていない(車種F)と判定する。そして、設定値を変更することなく、設定処理を終了する。
上述した記憶部には、制御部44が実行するプログラムが記憶されており、このプログラムには、負荷94~96の組み合わせ(車種)毎に設定値の候補値を定めた情報が含まれている。制御部44は、この情報に基づき、複数の出力ポート22,23に接続される負荷94~96の組み合わせに対応した設定値を設定する。設定値の設定対象項目は、図5に示すように、例えば蓄電素子93の数、上述した目標電圧値、上述した最大電流値などである。
蓄電素子93の数は、初期値として例えば「3」が設定される。蓄電素子93の数は、上述した設定処理において、負荷94,95の両方が接続されていると判定された場合には「8」に設定が変更され、負荷94,96の両方が接続されていると判定された場合には「9」に設定が変更され、第1負荷94のみが接続されていると判定された場合には「5」に設定が変更され、第2負荷95のみが接続されていると判定された場合には「4」に設定が変更され、第3負荷96のみが接続されていると判定された場合には「5」に設定が変更され、負荷94~96のうち何れの負荷も接続されていないと判定された場合には初期値のままとされる。
制御部44は、蓄電素子93の数を設定することで、負荷94~96の組み合わせに対応した蓄電素子93の数を認識することができ、蓄電素子93の数が関わる制御を車種に適した態様で行うことができる。例えば、制御部44は、設定された蓄電素子93の数に基づいて、第2電源部92の充電目標値を特定する。例えば、制御部44は、「1つ当たりの蓄電素子93の充電目標値」を予め記憶部に記憶しておく。そして、蓄電素子93の数が設定された場合に、設定された蓄電素子93の数に「1つ当たりの蓄電素子93の充電目標値」を乗じた数を、「第2電源部92の充電目標値」として特定する。
制御部44は、第2電源部92の充電中において、第2電源部92の充電電圧が、「第2電源部92の充電目標値」に到達したか否かを判定する。そして、第2電源部92の充電電圧が、「第2電源部92の充電目標値」に到達したと判定すると、第2電源部92が満充電になったと判定し、第2電源部92の充電を終了する。
また、目標電圧値は、初期値として例えば「7.5V」が設定される。目標電圧値は、上述した設定処理において、負荷94,95の両方が接続されていると判定された場合には「10V」に設定が変更され、負荷94,96の両方が接続されていると判定された場合には「11V」に設定が変更され、第1負荷94のみが接続されていると判定された場合には「9V」に設定が変更され、第2負荷95のみが接続されていると判定された場合には「8V」に設定が変更され、第3負荷96のみが接続されていると判定された場合には「8.5V」に設定が変更され、負荷94~96のうち何れも接続されていないと判定された場合には初期値のままとされる。制御部44は、複数のサブ側導電路18の各々の電圧が、設定された目標電圧値となるように制御する。
また、最大電流値は、初期値として例えば「19A」が設定される。最大電流値は、上述した設定処理において、負荷94,95の両方が接続されていると判定された場合には「40A」に設定が変更され、負荷94,96の両方が接続されていると判定された場合には「50A」に設定が変更され、第1負荷94のみが接続されていると判定された場合には「30A」に設定が変更され、第2負荷95のみが接続されていると判定された場合には「20A」に設定が変更され、第3負荷96のみが接続されていると判定された場合には「20A」に設定が変更され、負荷94~96のうち何れも接続されていないと判定された場合には初期値のままとされる。制御部44は、サブ側導電路18の電流値が最大電流値に到達すると、そのサブ側導電路18について上述した保護動作を行う。
以上のように、本開示の電源制御装置1は、負荷94~96からの要求を取得する取得部45と、複数の出力ポート22,23に接続される負荷94~96の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部46と、設定部46が設定した設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部44と、を有する。そして、設定部46は、取得部45が取得した要求と負荷94~96の組み合わせ毎に設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて設定値を設定する。
このようにすれば、搭載する負荷94~96の組み合わせが異なり且つ搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて設定値を定める必要がある複数種類の車両を適用候補として、汎用性の高い方法で適切に適用することができ、しかも、取得部45が負荷94~96からの要求を取得し、このように取得した要求に基づいて設定値を設定することができるため、制御部44の周辺回路が複雑化することを抑えつつ上記効果を得ることができる。
例えば、各出力ポートの出力状態を監視して負荷の組み合わせを判断しようとした場合、各経路の電流及び電圧を監視することが考えられるが、単純にこの構成にしただけでは、監視する制御部に必要なポートが多くなりすぎてしまう。そこで、本開示の電源制御装置1は、制御部44における共通の入力端子に複数の負荷94~96からの要求に対応した情報が入力される要求処理部48を備えるため、接続される負荷94~96の種類を特定する情報を共通経路を介して入力し得るので、ポート数を削減できる。
このようにすれば、搭載する負荷94~96の組み合わせが異なり且つ搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて設定値を定める必要がある複数種類の車両を適用候補として、汎用性の高い方法で適切に適用することができ、しかも、取得部45が負荷94~96からの要求を取得し、このように取得した要求に基づいて設定値を設定することができるため、制御部44の周辺回路が複雑化することを抑えつつ上記効果を得ることができる。
例えば、各出力ポートの出力状態を監視して負荷の組み合わせを判断しようとした場合、各経路の電流及び電圧を監視することが考えられるが、単純にこの構成にしただけでは、監視する制御部に必要なポートが多くなりすぎてしまう。そこで、本開示の電源制御装置1は、制御部44における共通の入力端子に複数の負荷94~96からの要求に対応した情報が入力される要求処理部48を備えるため、接続される負荷94~96の種類を特定する情報を共通経路を介して入力し得るので、ポート数を削減できる。
本開示の電源制御装置1は、複数の出力ポート22,23における出力状態を検出する電圧電流監視部42を有し、要求は、要求を発した負荷94~96の種類を特定する情報を含み、設定部46は、電圧電流監視部42が検出した出力状態と取得部45が取得した要求と設定情報とに基づいて設定値を設定する。
このようにすると、どの出力ポート22,23にどの負荷94~96が接続されているかをより確実に確認できる。しかも、要求に基づいて負荷94~96の種類まで特定することができ、負荷94~96の種類に合わせた設定値を設定することができる。
このようにすると、どの出力ポート22,23にどの負荷94~96が接続されているかをより確実に確認できる。しかも、要求に基づいて負荷94~96の種類まで特定することができ、負荷94~96の種類に合わせた設定値を設定することができる。
本開示の電源制御装置1は、第2電源部92が、複数の蓄電素子93を有し、設定部46は、設定値として蓄電素子93の数を設定するようになっている。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、蓄電素子93の数を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて蓄電素子93の数が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができる。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、蓄電素子93の数を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて蓄電素子93の数が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができる。
本開示の電源制御装置1は、設定部46が、設定値として充電電圧の目標値を設定し、制御部44は、第2電源部92の充電電圧が設定値となるように充電制御を行う。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、充電電圧の目標値を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて第2電源部92の蓄電容量が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、第2電源部92の充電電圧が適正な目標値となるように充電制御を行い得る。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、充電電圧の目標値を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて第2電源部92の蓄電容量が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、第2電源部92の充電電圧が適正な目標値となるように充電制御を行い得る。
本開示の電源制御装置1は、出力ポート22,23と負荷94~96との間に接続された導電路17,18の電圧を監視する電圧電流監視部42を備えている。そして、複数の導電路17,18のそれぞれが複数の出力ポート22,23のそれぞれに接続されている場合に、各々の導電路17,18が各々の負荷94~96に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ電圧電流監視部42が各々の導電路17,18の各電圧を監視するようになっている。そして、設定部46は、設定値として電圧電流監視部42が監視する電圧の目標電圧値を設定するようになっている。そして、制御部44は、導電路17,18の各々に設けられたスイッチング素子をオンオフ動作させることで導電路17,18の各々の電圧が設定値となるように制御するようになっている。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、目標電圧値を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて目標電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、負荷94~96に供給する電圧値が適切な電圧値となるように制御を行い得る。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、目標電圧値を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて目標電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、負荷94~96に供給する電圧値が適切な電圧値となるように制御を行い得る。
本開示の電源制御装置1は、出力ポート22,23と負荷94~96との間に接続された導電路17,18の電流を監視する電圧電流監視部42を備えている。そして、複数の導電路17,18のそれぞれが複数の出力ポート22,23のそれぞれに接続されている場合に、各々の導電路17,18が各々の負荷94~96に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ電圧電流監視部42が各々の導電路17,18の各電流を監視するようになっている。そして、設定部46は、設定値として電圧電流監視部42が監視する電流の最大電流値を設定するようになっている。そして、制御部44は、導電路17,18の電流値が設定値に到達したと判定した場合に所定の保護動作を行うようになっている。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、目標電流値を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて最大電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、適切に定められた最大電流値に基づいて保護動作を行い得る。
この電源制御装置1は、出力ポート22,23に接続された負荷94~96の組み合わせに対応した設定値として、目標電流値を設定することができる。このため、搭載する負荷94~96の組み合わせに応じて最大電圧値が異なるような複数種類の車両を適用候補として汎用性の高い方法で適切に適用することができ、適用された車両では、適切に定められた最大電流値に基づいて保護動作を行い得る。
[本開示の他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、以下の実施形態を採用することができる。
実施形態は、出力判定処理を行うことによって負荷が出力ポート22,23のうちのいずれかに接続されているかを判定したが、他の実施形態としては、出力判定処理を行わない構成であってもよい。すなわち、制御部44は、いずれの負荷と通信可能であるか否かを特定するのみで設定処理を行ってもよい。
実施形態は、出力判定処理を行うことによって負荷が出力ポート22,23のうちのいずれかに接続されているかを判定したが、他の実施形態としては、その他の方法で負荷の接続先の出力ポートを特定してもよい。例えば、負荷のECUがいずれの出力ポートに接続されているかを検知し得る構成となっており、このECUから制御部44に、接続先の出力ポートを特定し得る情報を送信してもよい。
実施形態では、設定処理で設定された蓄電素子93の数に基づいて、「第2電源部92の充電電圧の目標値」を特定するようにした。しかし、「第2電源部92の充電電圧の目標値」を、負荷94~96の組み合わせに対応付けて予め記憶しておき、設定処理において負荷94~96の組み合わせに対応した「第2電源部92の充電電圧の目標値」を設定するようにしてもよい。
実施形態では、設定処理で設定された蓄電素子93の数に基づいて、充電制御を行うようにした。この充電制御に代えて、又は充電制御に加え、設定処理で設定された蓄電素子93の数に基づいて、第2電源部92の故障の有無を判定するようにしてもよい。例えば、蓄電素子93の数に基づいて、「第2電源部92の充電電圧の目標値」を特定し、充電を開始してからの所定時間内に第2電源部92の充電電圧が目標値に到達しない場合に故障と判定するようにしてもよい。
実施形態では、搭載される負荷の種類が最大3種類である場合について説明したが、搭載される負荷の種類が最大4種類以上であってもよい。
実施形態では、全てのメイン側スイッチング素子25,27をオン状態として、メイン側導電路17に電流が流れるか否かを判定することで、各負荷94~96の接続の有無を判定するようにした。しかし、別の方法によって各負荷94~96の接続の有無を判定するようにしてもよい。例えば、メイン側導電路17の電圧に基づいて、各負荷94~96の接続の有無を判定するようにしてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、以下の実施形態を採用することができる。
実施形態は、出力判定処理を行うことによって負荷が出力ポート22,23のうちのいずれかに接続されているかを判定したが、他の実施形態としては、出力判定処理を行わない構成であってもよい。すなわち、制御部44は、いずれの負荷と通信可能であるか否かを特定するのみで設定処理を行ってもよい。
実施形態は、出力判定処理を行うことによって負荷が出力ポート22,23のうちのいずれかに接続されているかを判定したが、他の実施形態としては、その他の方法で負荷の接続先の出力ポートを特定してもよい。例えば、負荷のECUがいずれの出力ポートに接続されているかを検知し得る構成となっており、このECUから制御部44に、接続先の出力ポートを特定し得る情報を送信してもよい。
実施形態では、設定処理で設定された蓄電素子93の数に基づいて、「第2電源部92の充電電圧の目標値」を特定するようにした。しかし、「第2電源部92の充電電圧の目標値」を、負荷94~96の組み合わせに対応付けて予め記憶しておき、設定処理において負荷94~96の組み合わせに対応した「第2電源部92の充電電圧の目標値」を設定するようにしてもよい。
実施形態では、設定処理で設定された蓄電素子93の数に基づいて、充電制御を行うようにした。この充電制御に代えて、又は充電制御に加え、設定処理で設定された蓄電素子93の数に基づいて、第2電源部92の故障の有無を判定するようにしてもよい。例えば、蓄電素子93の数に基づいて、「第2電源部92の充電電圧の目標値」を特定し、充電を開始してからの所定時間内に第2電源部92の充電電圧が目標値に到達しない場合に故障と判定するようにしてもよい。
実施形態では、搭載される負荷の種類が最大3種類である場合について説明したが、搭載される負荷の種類が最大4種類以上であってもよい。
実施形態では、全てのメイン側スイッチング素子25,27をオン状態として、メイン側導電路17に電流が流れるか否かを判定することで、各負荷94~96の接続の有無を判定するようにした。しかし、別の方法によって各負荷94~96の接続の有無を判定するようにしてもよい。例えば、メイン側導電路17の電圧に基づいて、各負荷94~96の接続の有無を判定するようにしてもよい。
1…電源制御装置
3…電源装置
11…第1入力側導電路
12…第2入力側導電路
13…中間導電路
15…出力側導電路
17,17A,17B…メイン側導電路
18,18A,18B…サブ側導電路
19…共通経路
22,23…出力ポート
22A,22B,23A,23B…出力ポート
24…電圧変換器
25,27…メイン側スイッチング素子
25A,25B,27A,27B…メイン側スイッチング素子
26,28…サブ側スイッチング素子
26A,26B,28A,28B…サブ側スイッチング素子
30…ヒューズ
32…電流検出器
40…電源監視部
42…電圧電流監視部
44…制御部
45…取得部
46…設定部
48…要求処理部
90…第1電源部
92…第2電源部
93…蓄電素子
94…第1負荷
95…第2負荷
96…第3負荷
100…電源システム
3…電源装置
11…第1入力側導電路
12…第2入力側導電路
13…中間導電路
15…出力側導電路
17,17A,17B…メイン側導電路
18,18A,18B…サブ側導電路
19…共通経路
22,23…出力ポート
22A,22B,23A,23B…出力ポート
24…電圧変換器
25,27…メイン側スイッチング素子
25A,25B,27A,27B…メイン側スイッチング素子
26,28…サブ側スイッチング素子
26A,26B,28A,28B…サブ側スイッチング素子
30…ヒューズ
32…電流検出器
40…電源監視部
42…電圧電流監視部
44…制御部
45…取得部
46…設定部
48…要求処理部
90…第1電源部
92…第2電源部
93…蓄電素子
94…第1負荷
95…第2負荷
96…第3負荷
100…電源システム
Claims (7)
- 複数の出力ポートと、第1電源部と、少なくとも前記第1電源部からの電力供給が途絶えた場合にバックアップ電源として機能する第2電源部と、を有し、前記第1電源部が複数の前記出力ポートのそれぞれに接続された各負荷に電力を供給し、前記第1電源部からの電力供給が途絶えた場合に前記第2電源部がバックアップ電源として機能する車載用の電源システムに用いられる電源制御装置であって、
前記負荷からの要求を取得する取得部と、
前記複数の前記出力ポートに接続される前記負荷の組み合わせに対応した設定値を設定する設定部と、
前記設定部が設定した前記設定値に基づいてバックアップに関する制御を行う制御部と、
を有し、
前記設定部は、前記取得部が取得した前記要求と前記負荷の組み合わせ毎に前記設定値の候補値を定めた設定情報とに基づいて前記設定値を設定する
車載用の電源制御装置。 - 複数の前記出力ポートにおける出力状態を検出する検出部を有し、
前記要求は、前記要求を発した前記負荷の種類を特定する情報を含み、
前記設定部は、前記検出部が検出した前記出力状態と前記取得部が取得した前記要求と前記設定情報とに基づいて前記設定値を設定する
請求項1に記載の車載用の電源制御装置。 - 前記第2電源部は、複数の蓄電素子を有し、
前記設定部は、前記設定値として前記蓄電素子の数を設定する請求項1又は請求項2に記載の車載用の電源制御装置。 - 前記設定部は、前記設定値として充電電圧の目標値を設定し、
前記制御部は、前記第2電源部の充電電圧が前記設定値となるように充電制御を行う請求項1又は請求項2に記載の車載用の電源制御装置。 - 前記出力ポートと前記負荷との間に接続された導電路の電圧を監視する電圧監視部を備え、
複数の前記導電路のそれぞれが複数の前記出力ポートのそれぞれに接続されている場合に、各々の前記導電路が各々の前記負荷に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ前記電圧監視部が各々の前記導電路の各電圧を監視し、
前記設定部は、前記設定値として前記電圧監視部が監視する電圧の目標電圧値を設定し、
前記制御部は、前記導電路の各々に設けられたスイッチング素子をオンオフ動作させることで前記導電路の各々の電圧が前記設定値となるように制御する請求項1又は請求項2に記載の車載用の電源制御装置。 - 前記出力ポートと前記負荷との間に接続された導電路の電流を監視する電流監視部を備え、
複数の前記導電路のそれぞれが複数の前記出力ポートのそれぞれに接続されている場合に、各々の前記導電路が各々の前記負荷に対してそれぞれ電力を供給する経路となり且つ前記電流監視部が各々の前記導電路の各電流を監視し、
前記設定部は、前記設定値として前記電流監視部が監視する電流の最大電流値を設定し、
前記制御部は、前記導電路の電流値が前記設定値に到達したと判定した場合に所定の保護動作を行う請求項1又は請求項2に記載の車載用の電源制御装置。 - 前記第2電源部と、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の車載用の電源制御装置と、
を備える車載用の電源装置。
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JP2019091243A JP2020188571A (ja) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置 |
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---|---|
WO2020230567A1 true WO2020230567A1 (ja) | 2020-11-19 |
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ID=73222105
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
PCT/JP2020/017459 WO2020230567A1 (ja) | 2019-05-14 | 2020-04-23 | 車載用の電源制御装置及び車載用の電源装置 |
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WO (1) | WO2020230567A1 (ja) |
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JP2010178528A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Panasonic Corp | 蓄電装置 |
JP2015217734A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 自動車の電源装置 |
JP2016043872A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 矢崎総業株式会社 | 車両用電源制御システム、ワイヤハーネス及び車両用電源制御装置 |
JP2018161040A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 矢崎総業株式会社 | 電力供給システム |
-
2019
- 2019-05-14 JP JP2019091243A patent/JP2020188571A/ja active Pending
-
2020
- 2020-04-23 WO PCT/JP2020/017459 patent/WO2020230567A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
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JP2010178528A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Panasonic Corp | 蓄電装置 |
JP2015217734A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 自動車の電源装置 |
JP2016043872A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 矢崎総業株式会社 | 車両用電源制御システム、ワイヤハーネス及び車両用電源制御装置 |
JP2018161040A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 矢崎総業株式会社 | 電力供給システム |
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