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公開番号2024072167
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182873
出願日2022-11-15
発明の名称電源システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20240520BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】異常の誤検出を抑制できる電源システムを提供する。
【解決手段】電源システム1において、DC/DCコンバータ22は、出力ノードN1の電圧を充電電圧に変換し、当該充電電圧をサブ電源24に供給する第1動作と、サブ電源24の電圧を出力電圧に変換し、当該出力電圧を出力ノードN1に供給する第2動作と、を実行可能である。負荷14aは、給電ライン16aを介して出力ノードN1に接続される。負荷14aは、給電ライン16aから出力される電圧を検出する電圧検出部30を有する。制御部(制御部28と制御部34)は、第1スイッチ20を導通させ、DC/DCコンバータ22に第1動作を実行させることで、サブ電源24を充電し、サブ電源24の充電後、第1スイッチ20を非導通に切り替え、DC/DCコンバータ22に第2動作を実行させ、電圧検出部30で検出された電圧に基づいて異常を検出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
メイン電源と、
充放電可能なサブ電源と、
前記メイン電源と出力ノードとの間を導通させるか否か切り替える第１スイッチと、
前記出力ノードの電圧を充電電圧に変換し、当該充電電圧を前記サブ電源に供給する第１動作と、前記サブ電源の電圧を出力電圧に変換し、当該出力電圧を前記出力ノードに供給する第２動作と、を実行可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
給電ラインを介して前記出力ノードに接続された負荷であって、当該給電ラインから出力される電圧を検出する電圧検出部を有する負荷と、
前記第１スイッチと前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１スイッチを導通させ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第１動作を実行させることで、前記サブ電源を充電し、
前記サブ電源の充電後、前記第１スイッチを非導通に切り替え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第２動作を実行させ、前記電圧検出部で検出された電圧に基づいて異常を検出する、
ことを特徴とする電源システム。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記負荷は、
内部負荷と、
前記メイン電源に接続されたアノードと、前記内部負荷の電源ノードに接続されたカソードと、を有する第１整流素子と、
前記給電ラインに接続されたアノードと、前記第１整流素子のカソードに接続されたカソードと、を有する第２整流素子と、
を有し、
前記電源システムは、
前記出力ノードと前記給電ラインとの間を導通させるか否か切り替える第２スイッチをさらに備え、
前記制御部は、前記第２スイッチを導通させて異常検出を実行し、異常検出の実行後、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第２動作を実行させた状態で前記第２スイッチを非導通に切り替え、前記メイン電源の失陥の有無を監視する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記メイン電源が失陥した場合、前記制御部は、前記第２スイッチを導通させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記電源システムは、車両に搭載され、
前記車両のイグニッションスイッチがオンになった場合、前記制御部は、前記第１スイッチを導通させ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第１動作を実行させることで、前記サブ電源を充電する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項５】
前記負荷は、前記車両の電動ブレーキシステムである、
ことを特徴とする請求項４に記載の電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される電源として、メイン電源が失陥した場合、サブ電源から負荷に対して電力を供給する冗長電源が知られている。特許文献１は、第１系統、第２系統、系統間スイッチ、電流供給部、および断線検出部を備える電源装置を開示する。第１系統は、第１電源の電力を負荷に供給する。第２系統は、第２電源の電力を負荷に供給する。系統間スイッチは、第１系統および第２系統を接続する接続経路を接続切断可能である。電流供給部は、接続経路と第２系統との接続点と第２電源との間の特定経路に常時電流を流す。断線検出部は、特定経路に流れる電流の有無に応じて特定経路の断線を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６０９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冗長電源によるバックアップを確実に行うため、冗長電源とバックアップ対象の負荷とを接続する給電ラインの断線を検出することが望まれる。断線検出方法の一例として、メイン電源から冗長電源の内部経路と給電ラインとを介して負荷に給電し、負荷側の電圧がしきい値より低い場合に異常ありと判定する技術が考えられる。この技術において、給電ラインが断線していない場合でも、ワーストケースでは負荷側の電圧がしきい値より低くなってしまい、異常ありと誤検出される可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、異常の誤検出を抑制できる電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電源システムは、メイン電源と、充放電可能なサブ電源と、前記メイン電源と出力ノードとの間を導通させるか否か切り替える第１スイッチと、前記出力ノードの電圧を充電電圧に変換し、当該充電電圧を前記サブ電源に供給する第１動作と、前記サブ電源の電圧を出力電圧に変換し、当該出力電圧を前記出力ノードに供給する第２動作と、を実行可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、給電ラインを介して前記出力ノードに接続された負荷であって、当該給電ラインから出力される電圧を検出する電圧検出部を有する負荷と、前記第１スイッチと前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記第１スイッチを導通させ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第１動作を実行させることで、前記サブ電源を充電し、前記サブ電源の充電後、前記第１スイッチを非導通に切り替え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに前記第２動作を実行させ、前記電圧検出部で検出された電圧に基づいて異常を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異常の誤検出を抑制できる電源システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態の電源システムの構成を概略的に示す図である。
図１の電源システムの断線検出に関連する処理を示すフローチャートである。
比較例の電源システムの構成を概略的に示す図である。
比較例の電源システムの断線検出に関連する処理を示すフローチャートである。
比較例の電源システムにおける断線検出時の各部の電圧の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、実施の形態の電源システム１の構成を概略的に示す。電源システム１は、例えば、図示しない車両に搭載され、車両の各部に電源を供給する。車両は、運転者が運転する車両であってもよいし、自動運転車両であってもよい。
【００１０】
電源システム１は、メイン電源１０、冗長電源１２、負荷１４ａ、負荷１４ｂ、給電ライン１６ａ、および給電ライン１６ｂを備える。以下、適宜、負荷１４ａ、負荷１４ｂを総称して「負荷１４」と呼ぶ。適宜、給電ライン１６ａ、給電ライン１６ｂを総称して「給電ライン１６」と呼ぶ。
（【００１１】以降は省略されています）

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