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公開番号2025053921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023163046
出願日2023-09-26
発明の名称冗長電源システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人小笠原特許事務所
主分類H02J 7/34 20060101AFI20250331BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】負荷システムの起動タイミングと冗長電源システムの起動タイミングとのずれを原因とする誤ダイアグの発生を防ぐことができる冗長電源システムを提供する。
【解決手段】主電源から電力が供給される負荷システムに接続された冗長電源システムであって、主電源に対して冗長的に設けられた冗長電源と、冗長電源から負荷システムへのバックアップ給電が可能に、冗長電源と負荷システムとを接続する第1半導体リレーと、主電源によって冗長電源を充電可能に、主電源と冗長電源とを接続する第2半導体リレーと、を備え、第2半導体リレーは、主電源から負荷システムへの電力供給が正常である間は導通状態を保持する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
主電源から電力が供給される負荷システムに接続された冗長電源システムであって、
前記主電源に対して冗長的に設けられた冗長電源と、
前記冗長電源から前記負荷システムへのバックアップ給電が可能に、前記冗長電源と前記負荷システムとを接続する第１半導体リレーと、
前記主電源によって前記冗長電源を充電可能に、前記主電源と前記冗長電源とを接続する第２半導体リレーと、を備え、
前記第２半導体リレーは、前記主電源から前記負荷システムへの電力供給が正常である間は導通状態を保持する、
冗長電源システム。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記第２半導体リレーは、
前記冗長電源と前記負荷システムとの間に挿入される電界効果トランジスタと、
前記主電源の電圧が所定の基準電圧以上であれば前記電界効果トランジスタをオン状態で保持するラッチ回路と、を含む、
請求項１に記載の冗長電源システム。
【請求項３】
前記ラッチ回路は、前記主電源の電圧が前記所定の基準電圧未満であれば前記電界効果トランジスタをオフ状態で保持し、
前記第１半導体リレーは、前記主電源による電力供給の異常の発生に基づいて導通状態に制御される、
請求項２に記載の冗長電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両などに搭載される冗長電源システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、電源メイン（主電源）からメイン系統バスを経由して負荷に電力を供給し、サブ電源（冗長電源）からサブ系統バスを経由して負荷に電力を供給する、いわゆる冗長構成を採用した電源システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４０４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
負荷への電力供給源として主電源と冗長電源とを搭載した電源システムでは、負荷を含んだ負荷システムが起動するタイミングと冗長電源を含んだ冗長電源システムが起動するタイミングとが異なると、その起動タイミングのずれが原因で誤ったダイアグノーシス（誤ダイアグ）が発生するおそれがある。
【０００５】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、負荷システムの起動タイミングと冗長電源システムの起動タイミングとのずれを原因とする誤ダイアグの発生を防ぐことができる、冗長電源システム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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、主電源から電力が供給される負荷システムに接続された冗長電源システムであって、主電源に対して冗長的に設けられた冗長電源と、冗長電源から負荷システムへのバックアップ給電が可能に、冗長電源と負荷システムとを接続する第１半導体リレーと、主電源によって冗長電源を充電可能に、主電源と冗長電源とを接続する第２半導体リレーと、を備え、第２半導体リレーは、主電源から負荷システムへの電力供給が正常である間は導通状態を保持する、冗長電源システムである。
【発明の効果】
【０００７】
上記本開示の冗長電源システムによれば、主電源から負荷システムへの電力供給が正常である間は第２半導体リレーが導通状態であるため、冗長電源システムよりも先に負荷システムが起動した場合でも、負荷システムから冗長電源システムへ電流が逆流してしまうことを回避できる。これにより、この逆流電流の発生に伴う負荷システムの異常（地絡など）という誤ダイアグの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る冗長電源システムと負荷システムとの接続状態を示す概略構成図
車両の電源システムによる制御を説明する処理フローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の冗長電源システムは、主電源から負荷システムへの電力供給に問題がない正常時には、異常時に主電源を冗長電源から切り離すための半導体リレーを、ラッチ回路などのハード構成によって常に導通状態にしておく。これにより、電力供給が正常である時には、冗長電源から負荷システムに給電を行うための半導体リレーの冗長電源側の電位が、逆側の電位よりも常に高い状態を維持できる。よって、負荷システムの起動が冗長電源システムの起動よりも早くなった場合でも、負荷システムから冗長電源システムへ電流が逆流することがなくなる。従って、負荷システムの地絡といった誤ダイアグの発生を防止できる。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
＜実施形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係る冗長電源システム１０と負荷システム３０との接続状態を示す概略構成図である。図１において、冗長電源システム１０および負荷システム３０は、電力受給が可能に主電源５０とそれぞれ接続されている。また、冗長電源システム１０は、バックアップ給電が可能に負荷システム３０と接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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