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公開番号2025010709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023112846
出願日2023-07-10
発明の名称電源制御装置
出願人株式会社デンソーテン
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250116BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】イニシャルチェック中に第2負荷への給電を途絶えさせずに、第2電源からの給電を抑制することができる電源制御装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る電源制御装置は、第1電源から第1負荷に給電する第1系統と、第2電源から第2負荷に給電する第2系統とを接続する系統間スイッチと、第2電源を第2系統に接続する電池用スイッチと、バックアップ回路と、コントローラとを備える。バックアップ回路は、第2系統に設けられ、DCDCコンバータとバックアップスイッチとが並列接続されて構成される。バックアップスイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きに接続された一対のスイッチング素子を含む。コントローラは、イグニッションスイッチがオフの期間に、バックアップスイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが第2電源側に接続されたスイッチング素子のオフ固着チェックを行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電源から第１負荷に給電する第１系統と、第２電源から第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、
前記第２電源を前記第２系統に接続する電池用スイッチと、
前記第２系統に設けられ、ＤＣＤＣコンバータと前記ＤＣＤＣコンバータに対して並列接続されるバックアップスイッチとを含むバックアップ回路と、
前記系統間スイッチ、前記電池用スイッチ、前記バックアップスイッチを制御すると共に、少なくとも前記バックアップスイッチが遮断状態で固着しているか否かのオフ固着チェックを行うコントローラとを備える電源制御装置であって、
前記バックアップスイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになるように接続された一対のスイッチング素子を含み、
前記コントローラは、
前記バックアップスイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが前記第２電源側に接続された一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う場合、
イグニッションスイッチがオフの期間に、前記系統間スイッチを導通し、前記電池用スイッチを導通し、
前記バックアップスイッチに含まれる他方のスイッチング素子を遮断した状態で、前記一方のスイッチング素子を導通し、前記一方のスイッチング素子の両端電圧に基づいて、前記オフ固着チェックを行う、
電源制御装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
前記オフ固着チェックを行う場合、前記第１電源の電圧が前記第２電源の電圧より高くなるよう調整する請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
第１電源から第１負荷に給電する第１系統と、第２電源から第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、
前記第２電源を前記第２系統に接続する電池用スイッチと、
前記第２系統に設けられ、ＤＣＤＣコンバータと前記ＤＣＤＣコンバータに対して並列接続されるバックアップスイッチとを含むバックアップ回路と、
前記系統間スイッチ、前記電池用スイッチ、前記バックアップスイッチを制御すると共に、少なくとも前記バックアップスイッチが遮断状態で固着しているか否かのオフ固着チェックを行うコントローラを備える電源制御装置であって、
前記バックアップスイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになるように接続された一対のスイッチング素子を含み、
前記コントローラは、
前記バックアップスイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが前記第２電源側に接続された一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う場合、
前記第１電源の電圧が前記第２電源の電圧より高くなるよう調整して前記系統間スイッチを導通し、前記電池用スイッチを導通し、
前記バックアップスイッチに含まれる他方のスイッチング素子を遮断した状態で、前記一方のスイッチング素子を導通し、前記一方のスイッチング素子の両端電圧に基づいて、前記オフ固着チェックを行う、
電源制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
イグニッションスイッチがオフの期間に前記オフ固着チェックを行う請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
イグニッションスイッチがオンの期間に前記オフ固着チェックを行う請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記系統間スイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになるように接続された一対のスイッチング素子を含み、
前記コントローラは、
前記オフ固着チェックを行う場合、
前記系統間スイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが前記第１系統側に接続された一方のスイッチング素子を導通し、
前記系統間スイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが前記第２系統側に接続された他方のスイッチング素子を遮断する、
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記バックアップスイッチに含まれる前記他方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う場合、
前記系統間スイッチを導通し、前記電池用スイッチを遮断し、前記バックアップスイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子を遮断した状態で、前記バックアップスイッチに含まれる前記他方のスイッチング素子を導通し、
前記バックアップスイッチに含まれる前記他方のスイッチング素子の両端電圧に基づいて、前記バックアップスイッチに含まれる前記他方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う、
請求項１または請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項８】
前記電池用スイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになるように接続された一対のスイッチング素子を含み、
前記コントローラは、
前記電池用スイッチに含まれる寄生ダイオードのアノードが前記第２電源側に接続された一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う場合、
前記系統間スイッチを導通し、前記バックアップスイッチを導通し、前記電池用スイッチに含まれる他方のスイッチング素子を遮断した状態で、前記電池用スイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子を導通し、
前記電池用スイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子の両端電圧に基づいて、前記電池用スイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う、
請求項１から４のいずれか一つに記載の電源制御装置。
【請求項９】
前記電池用スイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになるように接続された一対のスイッチング素子を含み、
前記コントローラは、
前記電池用スイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが前記第２電源側に接続された一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う場合、
前記系統間スイッチを導通し、前記バックアップスイッチを遮断し、前記電池用スイッチに含まれる他方のスイッチング素子を遮断した状態で、前記電池用スイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子を導通し、
前記電池用スイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子の両端電圧に基づいて、前記電池用スイッチに含まれる前記一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う、
請求項１から４のいずれか一つに記載の電源制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、電源制御装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
第１電源から第１負荷に給電する第１系統と、第２電源から第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、第２電源と第２系統とを接続する電池用スイッチとを備える冗長電源システムがある。
【０００３】
冗長電源システムは、通常時に系統間スイッチを導通し、電池用スイッチを遮断して、第１電源から第１負荷および第２負荷へ給電する。また、冗長電源システムは、第１系統に異常が発生した場合には、系統間スイッチを遮断し、電池用スイッチを導通して、第２電源から第２負荷へ給電するフェイルセーフ動作を行う。
【０００４】
かかる冗長電源システムは、正常にフェイルセーフ動作が行えるかをチェックするため、例えば、起動時に系統間スイッチおよび電池用スイッチの固着を判定するイニシャルチェックを行う。例えば、特許文献１には、第２負荷への給電が途絶えることを防止しながらイニシャルチェックを行う冗長電源システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１１１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この先行技術文献に記載の冗長電源システムでは、電池用スイッチの固着判定を行う場合に第２電源の電力を使用するため、イニシャルチェックによって第２電源の充電残量が減少する。
【０００７】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、イニシャルチェック中に第２負荷への給電を途絶えさせずに、第２電源からの給電を抑制することができる電源制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、系統間スイッチと、電池用スイッチと、バックアップ回路と、コントローラとを備える。前記系統間スイッチは、第１電源から第１負荷に給電する第１系統と、第２電源から第２負荷に給電する第２系統とを接続する。前記電池用スイッチは、前記第２電源を前記第２系統に接続する。前記バックアップ回路は、前記第２系統に設けられ、ＤＣＤＣコンバータと前記ＤＣＤＣコンバータに対して並列接続されるバックアップスイッチとを含む。前記コントローラは、前記系統間スイッチ、前記電池用スイッチ、前記バックアップスイッチを制御すると共に、少なくとも前記バックアップスイッチが遮断状態で固着しているか否かのオフ固着チェックを行う。前記バックアップスイッチは、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになるように接続された一対のスイッチング素子を含む。前記コントローラは、前記バックアップスイッチに含まれる寄生ダイオードのカソードが前記第２電源側に接続された一方のスイッチング素子のオフ固着チェックを行う場合、イグニッションスイッチがオフの期間に、前記系統間スイッチを導通する。前記コントローラは、前記電池用スイッチを導通する。前記コントローラは、前記バックアップスイッチに含まれる他方のスイッチング素子を遮断した状態で、前記一方のスイッチング素子を導通する。前記コントローラは、前記一方のスイッチング素子の両端電圧に基づいて、前記オフ固着チェックを行う。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、イニシャルチェック中に第２負荷への給電を途絶えさせずに、第２電源からの給電を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。
図２は、実施形態に係る電源制御装置の通常時状態を示す説明図である。
図３は、実施形態に係る電源制御装置の第１系統異常時状態を示す説明図である。
図４は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図５は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図６は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図７は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図８は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図９は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１０は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１１は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１２は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１３は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１４は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１５は、実施形態に係る電源制御装置で実行されるイニシャルチェックの説明図である。
図１６は、実施形態に係るコントローラが実行する第１実施例のイニシャルチェック処理を示すフローチャートである。
図１７は、実施形態に係るコントローラが実行する第２実施例のイニシャルチェック処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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