特許ウォッチ

公開番号2025140491
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039926
出願日2024-03-14
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 7/00 20060101AFI20250919BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】メイン電源の失陥判断がされた場合にバックアップ制御において成されるべき動きを実行させるための電力を負荷に供給することができる冗長電源システムを提供する。
【解決手段】メイン電源の失陥時に複数の負荷に電力をバックアップ供給する冗長電源システムであって、サブ電源と、メイン電源の電力を複数の負荷の1つである第1負荷に供給するための第1回路と、サブ電源の電力を複数の負荷に供給するための第2回路と、メイン電源の状態に基づいて、第1回路および第2回路の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数の負荷からメイン電源の失陥通知がない場合、第1回路のみを動作させ、第1負荷からメイン電源の失陥通知がなく、複数の負荷の1つである第2負荷からメイン電源の失陥通知がある場合、第2回路のみを動作させた後、サブ電源の電圧が所定の下限電圧まで低下すると、第1回路を動作させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
メイン電源の失陥時に複数の負荷に電力をバックアップ供給する冗長電源システムであって、
サブ電源と、
前記メイン電源の電力を前記複数の負荷の１つである第１負荷に供給するための第１回路と、
前記サブ電源の電力を前記複数の負荷に供給するための第２回路と、
前記メイン電源の状態に基づいて、前記第１回路および前記第２回路の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の負荷から前記メイン電源の失陥通知がない場合、前記第１回路のみを動作させ、
前記第１負荷から前記メイン電源の失陥通知がなく、前記複数の負荷の１つである第２負荷から前記メイン電源の失陥通知がある場合、前記第２回路のみを動作させた後、前記サブ電源の電圧が所定の下限電圧まで低下すると、前記第１回路を動作させる、
冗長電源システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１回路は、動作した時に、入力する前記メイン電源の電力をそのまま出力するパススルー回路である、
請求項１に記載の冗長電源システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１負荷から前記メイン電源の失陥通知がなく、前記第２負荷から前記メイン電源の失陥通知がある場合であっても、前記複数の負荷への電力のバックアップ供給が不要な状態であると判断すれば、前記第１回路のみを動作させる、
請求項１または２に記載の冗長電源システム。
【請求項４】
前記冗長電源システムが車両に搭載されており、
前記第１負荷は、シフトバイワイヤ装置であり、
前記第２負荷は、ブレーキ装置またはドアアンロック装置である、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冗長電源システム。
【請求項５】
車両に搭載され、メイン電源の失陥時に複数の負荷に電力をバックアップ供給する冗長電源システムであって、
サブ電源と、
前記メイン電源の電力を前記複数の負荷の１つであるシフトバイワイヤ装置に供給するための第１回路と、
前記サブ電源の電力を前記複数の負荷に供給するための第２回路と、
前記メイン電源の状態に基づいて、前記第１回路および前記第２回路の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の負荷から前記メイン電源の失陥通知がない場合、前記第１回路のみを動作させ、
前記シフトバイワイヤ装置から前記メイン電源の失陥通知がなく、前記複数の負荷に含まれる前記シフトバイワイヤ装置以外の他の装置から前記メイン電源の失陥通知がある場合、前記第２回路のみを動作させた後、前記サブ電源の容量が所定の下限容量まで低下すると、前記シフトバイワイヤ装置にパーキングロックを作動させるように制御する、
冗長電源システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記シフトバイワイヤ装置から前記メイン電源の失陥通知がなく、前記他の装置から前記メイン電源の失陥通知がある場合であっても、前記複数の負荷への電力のバックアップ供給が不要な状態であると判断すれば、前記第１回路のみを動作させる、
請求項５に記載の冗長電源システム。
【請求項７】
前記他の装置は、ブレーキ装置またはドアアンロック装置である、
請求項５または６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、メイン電源の失陥時にサブ電源から複数の負荷に対して電力をバックアップ供給する冗長電源システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、車両に搭載された複数の負荷（シフトバイワイヤ、ブレーキ、ドアアンロック）に電力を供給するメイン電源が失陥した場合に、メイン電源に代わってサブ電源から複数の負荷に電力をバックアップ供給することができる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】
【０００３】
特開２０２２－１６１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力供給源のメイン電源からサブ電源への切り替えは、複数の負荷それぞれにおけるメイン電源の失陥判断に基づいている。しかしながら、このメイン電源の失陥判断は、様々な要因（負荷の設計値、メイン電源から負荷までの配線長、検出誤差など）によってばらつく。このため、ある負荷はメイン電源が失陥したと判断し、他の負荷はメイン電源が失陥していないと判断することも起こり得る。
【０００５】
上記特許文献１などの冗長電源システムでは、車両の安全を優先させるため、少なくとも１つの負荷においてメイン電源の失陥判断がなされてバックアップが必要と判断されると、サブ電源から電力を供給するバックアップ制御が開始される。しかしながら、バックアップ制御が開始された後もメイン電源の失陥判断ができない特定の負荷が存在し続けるような場合（例えば、電圧が特定の負荷の判断基準まで低下しない場合）、この特定の負荷は通常制御を継続してしまうため、バックアップ制御において成されるべき動き（車両の挙動、状態遷移など）を実行できない虞がある。
【０００６】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、他の負荷によってメイン電源の失陥判断がされた後もメイン電源の失陥判断がされない負荷がある場合に、バックアップ制御において成されるべき動きを実行させるための電力を負荷に供給することができる、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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、メイン電源の失陥時に複数の負荷に電力をバックアップ供給する冗長電源システムであって、サブ電源と、メイン電源の電力を複数の負荷の１つである第１負荷に供給するための第１回路と、サブ電源の電力を複数の負荷に供給するための第２回路と、メイン電源の状態に基づいて、第１回路および第２回路の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数の負荷からメイン電源の失陥通知がない場合、第１回路のみを動作させ、第１負荷からメイン電源の失陥通知がなく、複数の負荷の１つである第２負荷からメイン電源の失陥通知がある場合、第２回路のみを動作させた後、サブ電源の電圧が所定の下限電圧まで低下すると、第１回路を動作させる、冗長電源システムである。
【発明の効果】
【０００８】
上記本開示の冗長電源システムによれば、第１負荷以外の第２負荷によるメイン電源の失陥判断によって電力供給源がサブ電源になった（第２回路を動作）後、第１負荷によるメイン電源の失陥判断がされることなくサブ電源が下限電圧まで低下した場合には、メイン電源と第１負荷とを接続する（第１回路を動作）。これによって、第１負荷は、バックアップ制御において成されるべき動きを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る冗長電源システムとその周辺部の機能ブロック図
メイン電源の失陥時における冗長電源システム、シフトバイワイヤ、およびブレーキの動きを説明する動作シーケンス
メイン電源の失陥時における冗長電源システム、シフトバイワイヤ、およびブレーキの動きを説明する応用例の動作シーケンス
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示による冗長電源システムは、ブレーキなどによるメイン電源の失陥判断によって電力供給源がメイン電源からサブ電源に切り替わった後、シフトバイワイヤによるメイン電源の失陥判断がされることなくサブ電源がバックアップ不可能な状態になった場合には、メイン電源からシフトバイワイヤに電力をパススルーで供給する。これによって、シフトバイワイヤは、サブ電源が枯渇してもメイン電源によってパーキングロック動作を実行することができる。
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。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許