特許ウォッチ

公開番号2025092224
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207970
出願日2023-12-08
発明の名称電源切替回路
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 1/00 20060101AFI20250612BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】不具合が生じていない回路の動作を維持できる電源切替回路を提供すること。
【解決手段】電源切替回路101は、第1電源210と第2電源220に接続され、かつ、第1回路310と第2回路320に接続されている。電源切替回路は、第1メイン経路1mと、第2メイン経路2mと、第1切替経路3と、第2切替経路4とを備えている。また、電源切替回路は、第1メイン経路、第2メイン経路、第1切替経路、第2切替経路のそれぞれを導通状態と非導通状態のいずれかに制御することで電力供給経路を形成する制御回路20を備えている。制御回路は、第1回路と第2回路における一方の回路に不具合が生じた場合、他方の回路の動作に影響を与えない電力供給経路を形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電源（２１０）と第２電源（２２０）に接続され、かつ、第１回路（３１０）と第２回路（３２０）に接続された電源切替回路であって、
前記第１電源から前記第１回路へ電力を供給するための第１主経路（１ｍ）と、
前記第２電源から前記第２回路へ電力を供給するための第２主経路（２ｍ）と、
前記第１電源が異常の場合に、前記第１回路への電力供給源を前記第１電源から前記第２電源へと切り替えるための第１切替経路（３）と、
前記第２電源が異常の場合に、前記第２回路への電力供給源を前記第２電源から前記第１電源へと切り替えるための第２切替経路（４）と、
前記第１主経路、前記第２主経路、前記第１切替経路、前記第２切替経路のそれぞれを導通状態と非導通状態のいずれかに制御することで電力供給経路を形成する制御回路（２０）と、を備え、
前記制御回路は、前記第１回路と前記第２回路における一方の回路に不具合が生じた場合、他方の回路の動作に影響を与えない前記電力供給経路を形成することを特徴とする電源切替回路。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１主経路、前記第２主経路、前記第１切替経路、前記第２切替経路は、配線基板の同一平面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源切替回路。
【請求項３】
前記第１主経路は、ボディダイオードのカソードどうしが接続された二つの第１半導体スイッチング素子（１１、１２）を備え、一端が前記第１電源に接続され、他端が前記第１回路に接続されており、
前記第２主経路は、ボディダイオードのカソードどうしが接続された二つの第２半導体スイッチング素子（１７、１８）を備え、一端が前記第２電源に接続され、他端が前記第２回路に接続されており、
前記第１切替経路は、切替用配線（３３）を介してボディダイオードのカソードどうしが接続された二つの第３半導体スイッチング素子（１４、１５）を備え、一端が前記第２電源に接続され、他端が前記第１回路に接続されており、
前記第２切替経路は、前記切替用配線を介してボディダイオードのカソードどうしが接続された二つの第４半導体スイッチング素子（１３、１６）を備え、一端が前記第１電源に接続され、他端が前記第２回路に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源切替回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記第１半導体スイッチング素子を制御する第１制御部（２１）と、前記第２半導体スイッチング素子を制御する第２制御部（２４）と、前記第３半導体スイッチング素子を制御する第３制御部（２２）と、前記第４半導体スイッチング素子を制御する第４制御部（２３）と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の電源切替回路。
【請求項５】
各制御部は、個別に動作電力が供給されることを特徴とする請求項４に記載の電源切替回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記第１電源と前記第２電源のいずれからも電力供給可能であることを特徴とする請求項４に記載の電源切替回路。
【請求項７】
前記制御回路は、理想ダイオードコントローラであることを特徴とする請求項３に記載の電源切替回路。
【請求項８】
前記制御回路は、前記第１主経路から前記第１切替経路へ切り替える際に、前記第１電源が充電可能な場合、一時的に前記第１回路に前記第１電源と前記第２電源が接続されるように前記電力供給経路を形成し、前記第２主経路から前記第２切替経路へ切り替える際に、前記第２電源が充電可能な場合、一時的に前記第２回路に前記第１電源と前記第２電源が接続されるように前記電力供給経路を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の電源切替回路。
【請求項９】
前記制御回路は、前記第１主経路から前記第１切替経路へ切り替える際に、前記第１電源が充電可能でない場合、前記第１回路に前記第１電源と前記第２電源が接続されないように前記電力供給経路を形成し、前記第２主経路から前記第２切替経路へ切り替える際に、前記第２電源が充電可能でない場合、前記第２回路に前記第１電源と前記第２電源が接続されないように前記電力供給経路を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の電源切替回路。
【請求項１０】
前記第１切替経路と前記第１回路とを繋ぐ配線は、第１コンデンサ（６１）が接続されており、
前記第２切替経路と前記第２回路とを繋ぐ配線は、第２コンデンサ（６２）が接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源切替回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源切替回路に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電源切替回路の一例として、特許文献１に開示された複数蓄電池切替回路がある。複数蓄電池切替回路は、複数の蓄電池のいずれか一つを負荷または充電器と選択的に相互接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００１－５１３３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電源切替回路は、第１電源から第１回路へ電力供給する第１経路と、第２電源から第２回路へ電力供給する第２経路と、第１電源から第２回路へ電力供給する第３経路と、第２電源から第１回路へ電力供給する第４経路とを備えた構成が考えられる。このような構成では、第１回路が短絡故障した状態で、第２回路に電力供給する場合、第１電源と第２電源の両方から第１回路へと短絡電流が流れてしまう虞がある。よって、電源切替回路は、第２回路に対して電力供給ができず、第２回路の動作を維持できないという問題がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電源切替回路にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示される一つの目的は、不具合が生じていない回路の動作を維持できる電源切替回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された電源切替回路は、
第１電源（２１０）と第２電源（２２０）に接続され、かつ、第１回路（３１０）と第２回路（３２０）に接続された電源切替回路であって、
第１電源から第１回路へ電力を供給するための第１主経路（１ｍ）と、
第２電源から第２回路へ電力を供給するための第２主経路（２ｍ）と、
第１電源が異常の場合に、第１回路への電力供給源を第１電源から第２電源へと切り替えるための第１切替経路（３）と、
第２電源が異常の場合に、第２回路への電力供給源を第２電源から第１電源へと切り替えるための第２切替経路（４）と、
第１主経路、第２主経路、第１切替経路、第２切替経路のそれぞれを導通状態と非導通状態のいずれかに制御することで電力供給経路を形成する制御回路（２０）と、を備え、
制御回路は、第１回路と第２回路における一方の回路に不具合が生じた場合、他方の回路の動作に影響を与えない電力供給経路を形成することを特徴とする。
【０００７】
ここに開示された電源切替回路によると、第１回路と第２回路における一方の回路に不具合が生じた場合、他方の回路の動作に影響を与えない電力供給経路を形成する。そのため、電源切替回路は、第１回路と第２回路のうち不具合が生じていない方の動作を維持できる。
【０００８】
この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態における電源切替回路の概略構成を示す回路図である。
制御回路の処理動作を示す回路図である。
第１実施形態における電源切替回路の概略構成を示す平面図である。
図３のIV-IV線に沿う断面図である。
電源切替回路の動作を示すフローチャートである。
オープン故障を判定する場合の動作を示すフローチャートである。
正常時、電源異常時、短絡時における各ＭＯＳＦＥＴのオンオフを示す表である。
オープン故障時における各ＭＯＳＦＥＴのオンオフを示す表である。
正常時における電源切替回路の動作を示すタイミングチャートである。
短絡故障時における電源切替回路の動作を示すタイミングチャートである。
変形例１の電源切替回路における動作を示すフローチャートである。
変形例１の電源切替回路における動作を示すタイミングチャートである。
変形例２の電源切替回路における動作を示すフローチャートである。
第１電源が充電可能な場合における電源切替回路の動作を示すフローチャートである。
第２電源が充電可能な場合における電源切替回路の動作を示すフローチャートである。
第２実施形態における電源切替回路の概略構成を示す回路図である。
第３実施形態における電源切替回路の概略構成を示す回路図である。
第４実施形態における電源切替回路の概略構成を示す回路図である。
正常時における各メカスイッチのオンオフを示す表である。
第４実施形態における電源切替回路の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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