JP7532105B2 - Control device and control method for power supply system - Google Patents
Control device and control method for power supply system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7532105B2 JP7532105B2 JP2020103024A JP2020103024A JP7532105B2 JP 7532105 B2 JP7532105 B2 JP 7532105B2 JP 2020103024 A JP2020103024 A JP 2020103024A JP 2020103024 A JP2020103024 A JP 2020103024A JP 7532105 B2 JP7532105 B2 JP 7532105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- relay
- switch
- stuck
- generator
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 64
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 42
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical group [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Keying Circuit Devices (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
本発明は、電源システムの制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for a power supply system.
従来、バッテリに接続されるリレーに固着が発生した場合、リレーや、バッテリに接続されるモータジェネレータを制御して、バッテリの電圧降下を防ぐようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a technology has been proposed that, if a relay connected to a battery becomes stuck, controls the relay or a motor generator connected to the battery to prevent a voltage drop in the battery (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術には、リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制するという点で改善の余地があった。 However, the conventional technology left room for improvement in terms of preventing current from concentrating in the switch part that constitutes the relay when the relay becomes stuck.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制することができる電源システムの制御装置および制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and aims to provide a control device and control method for a power supply system that can prevent current from concentrating in a switch that constitutes a relay when the relay becomes stuck.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第1バッテリ、第2バッテリおよび発電機が並列接続されるとともに、前記第1バッテリと前記発電機との間に第1リレーが介挿され、前記第2バッテリと前記発電機との間に第2リレーが介挿され、前記第1リレーおよび前記第2リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御装置であって、検出部と、スイッチ制御部と、発電制御部とを備える。検出部は、前記複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する。スイッチ制御部は、前記検出部によってオン固着が検出された場合、前記複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出された前記スイッチ部と並列接続された前記スイッチ部の全てをオンする。発電制御部は、前記複数のスイッチ部の中でオン固着が検出された前記スイッチ部の位置に応じて前記発電機を制御する。 In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention provides a control device for a power supply system in which a first battery, a second battery, and a generator are connected in parallel, a first relay is interposed between the first battery and the generator, a second relay is interposed between the second battery and the generator, and the first relay and the second relay each include a plurality of switch units connected in parallel, the control device comprising a detection unit, a switch control unit, and a power generation control unit. The detection unit detects a stuck-on state in the plurality of switch units. When a stuck-on state is detected by the detection unit, the switch control unit turns on all of the plurality of switch units that are connected in parallel to at least the switch unit in which the stuck-on state is detected. The power generation control unit controls the generator according to the position of the switch unit in which the stuck-on state is detected among the plurality of switch units.
本発明によれば、リレーに固着が生じた場合に、リレーを構成するスイッチ部に電流が集中することを抑制することができる。 According to the present invention, if the relay becomes stuck, it is possible to prevent current from concentrating in the switch portion that constitutes the relay.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する電源システムの制御装置および制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, an embodiment of a control device and a control method for a power supply system disclosed in the present application will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below.
また、以下では、制御装置が、HEV(Hybrid Electric Vehicle)、μHEV(Micro Hybrid Electric Vehicle)やPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)等の車両に搭載される電源システムを制御する場合を一例に挙げて説明する。なお、制御装置の制御対象は、車両に搭載される電源システムに限定されず、任意の機器に搭載される電源システムであってもよい。 The following description will be given with an example of the control device controlling a power supply system mounted on a vehicle such as an HEV (Hybrid Electric Vehicle), μHEV (Micro Hybrid Electric Vehicle), or PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). Note that the object controlled by the control device is not limited to a power supply system mounted on a vehicle, and may be a power supply system mounted on any device.
(制御装置を含む電源システムの全体構成)
まず、図1を用いて、実施形態に係る制御装置を含む電源システムについて説明する。図1は、実施形態に係る制御装置を含む電源システムの構成例を示すブロック図である。
(Overall configuration of power supply system including control device)
First, a power supply system including a control device according to an embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a power supply system including a control device according to an embodiment.
図1に示すように、電源システム1は、電池パック10と、発電機11と、鉛バッテリ12と、補機13と、制御装置30とを含む。電池パック10は、LIB(Lithium-Ion rechargeable Battery(リチウムイオン二次電池))15と、第1リレー16と、第2リレー18と、監視装置20とを備える。
As shown in FIG. 1, the power supply system 1 includes a
このように、電源システム1は、鉛バッテリ12およびLIB15の2つの電池を備える2電源システムである。なお、電源システム1は、バッテリを二重化した2電源システムに限定されるものではなく、バッテリの数は3つ以上であってもよい。
In this way, the power supply system 1 is a dual power supply system equipped with two batteries, the
発電機11は、図示しないエンジンの回転を動力源として電力を生成する機器である。また、車両の減速時には回生ブレーキによる回生電力を生成する。なお、発電機11は、オルタネータやジェネレータとも呼ばれる。また、発電機11は、エンジンを始動する始動装置(スタータ)として機能してもよい。すなわち、発電機11は、ISG(Integrated Starter Generator)であってもよい。
The
また、発電機11は、例えば制御装置30からの指示に応じて電力を生成してもよい。そして、例えば発電した電力を鉛バッテリ12やLIB15へ供給することで、鉛バッテリ12やLIB15を充電する。
The
鉛バッテリ12は、電極に鉛を用いた二次電池である。なお、鉛バッテリ12は、例えば車両に搭載される補機13の主要な電源となる。なお、鉛バッテリ12は、第1バッテリの一例である。
The
補機13は、車両に搭載される電気機器(負荷)である。例えば、補機13は、ナビゲーション装置やオーディオ機器、エアーコンディショナ等であるが、これらは例示であって限定されるものではない。補機13は、鉛バッテリ12またはLIB15から電力の供給を受けることができる。
The
電池パック10のLIB15は、充電または放電を行う二次電池であって、例えば鉛バッテリ12の補助電源となる。従って、LIB15は、補機13の補助的な電源となる。なお、LIB15は、第2バッテリの一例である。
The LIB15 of the
なお、鉛バッテリ12である第1バッテリやLIB15である第2バッテリは、その他の種類の二次電池であってもよい。また、主要な電源としてLIB15が用いられ、補助電源として鉛バッテリ12が用いられてもよい。
The first battery, which is the
上記した鉛バッテリ12、LIB15、発電機11および補機13は、並列接続される。例えば、発電機11と鉛バッテリ12とは、第1経路(電流経路)L1を介して接続される。LIB15は、第1経路L1に接続された第2経路(電流経路)L2、第1経路L1を介して発電機11に接続される。補機13は、第1経路L1に接続された第3経路(電流経路)L3、第1経路L1を介して鉛バッテリ12に接続される。また、補機13は、第3経路L3、第1経路L1および第2経路L2を介してLIB15にも接続される。
The
第1リレー16および第2リレー18は、回路の短絡と開放を制御する開閉器(リレー)である。第1リレー16は、鉛バッテリ12と発電機11との間に介挿される。具体的には、第1リレー16は、発電機11と鉛バッテリ12とを接続する第1経路L1に接続される。詳しくは、第1リレー16は、第1経路L1において、第2経路L2が接続される位置と第3経路L3が接続される位置との間に介挿される。なお、第1リレー16の詳細な構成については、図2を参照して後述する。
The
第2リレー18は、LIB15と発電機11との間に介挿される。具体的には、第2リレー18は、発電機11とLIB15とを接続する第2経路L2に接続される。なお、第2リレー18の詳細な構成については、図3を参照して後述する。また、第1リレー16および第2リレー18の開閉は、制御装置30によって制御されてもよいし、監視装置20によって制御されてもよい。
The
監視装置20は、電池パック10の状態を監視する。なお、監視装置20は、マイクロコンピュータ(マイコン)や監視用のIC(Integrated Circuit)などによって実現される。
The
例えば、監視装置20は、LIB15の状態を監視する。詳しくは、監視装置20は、LIB15に接続される電流センサや電圧センサ(不図示)の出力に基づいてLIB15の充放電電流や電池電圧を検出する。また、監視装置20は、LIB15の電流や電圧に基づいてLIB15のSOC(State Of Charge(充電状態))を算出する。そして、監視装置20は、検出されたLIB15の電流や電圧、算出されたSOCなどを示す信号を制御装置30へ出力する。
For example, the
また、監視装置20は、第1リレー16の状態を監視する。例えば、監視装置20は、第1リレー16に含まれるシャント抵抗173(図2参照。後述)の両端に生じる電位差を検出し、検出した電位差に基づく電圧値から電流値を算出することにより、シャント抵抗173を流れる電流を測定する。そして、監視装置20は、第1リレー16の電圧や電流(正確にはシャント抵抗173の両端の電位差(電圧)や電流)を示す信号を制御装置30へ出力する。
The
また、監視装置20は、第1リレー16の各端子電圧や電流に基づいて、第1リレー16を構成するスイッチ部17(図2参照。後述)のオン/オフ状態を判定し、第1リレー16の各端子電圧や電流、判定結果を示す信号を制御装置30へ出力する。
The
また、監視装置20は、第2リレー18の状態を監視する。例えば、監視装置20は、第2リレー18に含まれるシャント抵抗193(図3参照。後述)の両端に生じる電位差を検出し、検出した電位差に基づく電圧値から電流値を算出することにより、シャント抵抗193を流れる電流を測定する。そして、監視装置20は、第2リレー18の電圧や電流(正確にはシャント抵抗193の両端の電位差(電圧)や電流)を示す信号を制御装置30へ出力する。
The
また、監視装置20は、第2リレー18の各端子電圧や電流に基づいて、第2リレー18を構成するスイッチ部19(図3参照。後述)のオン/オフ状態を判定し、第2リレー18の各端子電圧や電流、判定結果を示す信号を制御装置30へ出力する。なお、上記では、第1、第2リレー16,18のオン/オフ状態の判定が監視装置20により行われるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば制御装置30により行われてもよい。
The
また、監視装置20は、制御装置30から入力される第1、第2リレー16,18のオン信号あるいはオフ信号(後述)に応じて、第1、第2リレー16,18のオン/オフ状態を制御することができる。なお、上記では、監視装置20が第1、第2リレー16,18のオン/オフ状態を制御するようにしたが、これに限られず、例えば電池パック10内にリレー制御装置(不図示)を設け、かかるリレー制御装置が第1、第2リレー16,18のオン/オフ状態を制御してもよい。
The
制御装置30は、電源システム1全体を制御する。すなわち、制御装置30は、上位ECU(Electronic Control Unit)である。例えば、制御装置30には、監視装置20からLIB15や第1リレー16、第2リレー18の状態を示す信号が入力される。また、制御装置30は、鉛バッテリ12に接続される電流センサや電圧センサ(不図示)の出力に基づいて鉛バッテリ12の充放電電流や電池電圧を検出する。また、制御装置30は、鉛バッテリ12の電流や電圧に基づいて鉛バッテリ12のSOCを算出してもよい。
The
そして、制御装置30は、車両状況等を随時取得し、車両状況やLIB15の状態、鉛バッテリ12の状態、第1、第2リレー16,18の状態などに基づいて、第1リレー16や第2リレー18を開閉動作させ、鉛バッテリ12およびLIB15の充電や放電を制御する。また、制御装置30は、車両状況等に応じ、発電機11の動作を制御する。なお、制御装置30は、車両状況等に応じて補機13などの動作を制御してもよい。
The
なお、制御装置30は、第1リレー16や第2リレー18において固着が生じた場合に、第1リレー16を構成するスイッチ部17(図2参照)や第2リレー18を構成するスイッチ部19(図3参照)に電流が集中することを抑制するように構成されるが、これについては後述する。
The
(第1リレーの構成)
次に、第1リレー16の構成について図2を参照して説明する。図2は、第1リレー16の回路構成例を示す説明図である。図2に示すように、第1リレー16は、複数のスイッチ部17が並列に接続されて構成される。
(Configuration of the first relay)
Next, the configuration of the
なお、図2ではスイッチ部17が3個である例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第1リレー16は、2個のスイッチ部17が並列に接続されてもよいし、4個以上のスイッチ部17が並列に接続されてもよい。以下、3個のスイッチ部17を「第1スイッチ部17a」、「第2スイッチ部17b」、「第3スイッチ部17c」と記載する場合があるが、これらを特に区別せずに説明する場合には「スイッチ部17」と記載する。
Note that while FIG. 2 shows an example in which there are three
スイッチ部17は、1対のトランジスタ171,172と、シャント抵抗173とを備える。なお、トランジスタ171,172としては、例えばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)を用いることができるが、これに限定されるものではない。
The
1対のトランジスタ171,172は、直列に接続される。例えば、トランジスタ171は、一端が発電機11に接続され、他端がトランジスタ172に接続される。トランジスタ172は、一端がトランジスタ171に接続され、他端が鉛バッテリ12に接続される。
A pair of
トランジスタ171,172は、スイッチング素子およびボディダイオードを有し、スイッチング素子とボディダイオードとが並列接続される。トランジスタ171,172のそれぞれが有するボディダイオードは、逆向きに設けられる。例えば、トランジスタ171のボディダイオードは、アノードがトランジスタ172に接続され、カソードが発電機11に接続される。また、トランジスタ172のボディダイオードは、アノードがトランジスタ171に接続され、カソードが鉛バッテリ12に接続される。これにより、例えばスイッチ部17は、オフされるとき(正確にはトランジスタ171,172のスイッチング素子がオフされるとき)、1対のトランジスタ171,172間に電流が流れないように構成される。
シャント抵抗173は、トランジスタ171とトランジスタ172との間に直列に接続される。シャント抵抗173は、上記したように、監視装置20によって両端に生じる電位差が検出され、検出した電位差に基づく電圧値からシャント抵抗173を流れる電流が測定される。なお、シャント抵抗173は、プルダウン抵抗に接続されていてもよい。また、シャント抵抗173は、トランジスタ171の発電機11側、もしくはトランジスタ172の鉛バッテリ12側に接続されてもよい。なお、上記では、シャント抵抗173を用いて電流を検出するようにしたが、これに限られず、例えばホール式の電流センサなどその他の種類の電流センサを用いて電流を検出してもよい。
The
(第2リレーの構成)
次に、第2リレー18の構成について図3を参照して説明する。図3は、第2リレー18の回路構成例を示す説明図である。図3に示すように、第2リレー18は、複数のスイッチ部19が並列に接続されて構成される。
(Configuration of the second relay)
Next, the configuration of the
なお、図3ではスイッチ部19が4個である例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第2リレー18は、2個または3個のスイッチ部19が並列に接続されてもよいし、5個以上のスイッチ部19が並列に接続されてもよい。以下、4個のスイッチ部19を「第1スイッチ部19a」、「第2スイッチ部19b」、「第3スイッチ部19c」、「第4スイッチ部19d」と記載する場合があるが、これらを特に区別せずに説明する場合には「スイッチ部19」と記載する。
Note that while FIG. 3 shows an example in which there are four
スイッチ部19は、1対のトランジスタ191,192と、シャント抵抗193とを備える。なお、トランジスタ191,192としては、例えばMOSFETを用いることができるが、これに限定されるものではない。
The
1対のトランジスタ191,192は、直列に接続される。例えば、トランジスタ191は、一端が発電機11に接続され、他端がトランジスタ192に接続される。トランジスタ192は、一端がトランジスタ191に接続され、他端がLIB15に接続される。
A pair of
トランジスタ191,192は、スイッチング素子およびボディダイオードを有し、スイッチング素子とボディダイオードとが並列接続される。トランジスタ191,192のそれぞれが有するボディダイオードは、逆向きに設けられる。例えば、トランジスタ191のボディダイオードは、アノードがトランジスタ192に接続され、カソードが発電機11に接続される。また、トランジスタ192のボディダイオードは、アノードがトランジスタ191に接続され、カソードがLIB15に接続される。これにより、例えばスイッチ部19は、オフされるとき(正確にはトランジスタ191,192のスイッチング素子がオフされるとき)、1対のトランジスタ191,192間に電流が流れないように構成される。
シャント抵抗193は、トランジスタ191とトランジスタ192との間に直列に接続される。シャント抵抗193は、上記したように、監視装置20によって両端に生じる電位差が検出され、検出した電位差に基づく電圧値からシャント抵抗193を流れる電流が測定される。なお、シャント抵抗193は、プルダウン抵抗に接続されていてもよい。また、シャント抵抗193は、トランジスタ191の発電機11側、もしくはトランジスタ192のLIB15側に接続されてもよい。なお、上記では、シャント抵抗193を用いて電流を検出するようにしたが、これに限られず、例えばホール式の電流センサなどその他の種類の電流センサを用いて電流を検出してもよい。
The
(固着について)
次に、第1リレー16や第2リレー18の固着について説明する。先ず、第1リレー16の固着について図2を参照しつつ説明する。
(Regarding adhesion)
Next, a description will be given of the sticking of the
第1リレー16においては、固着が生じてしまうことがある。詳しくは、第1リレー16を構成する複数のスイッチ部17において、固着が生じてしまうことがある。かかる固着には、スイッチ部17がオン状態で固着するオン固着と、オフ状態で固着するオフ固着とがある。
The
上記したオン固着やオフ固着がスイッチ部17に生じると、例えば複数のスイッチ部17のうち、一部のスイッチ部17に電流が集中して流れるおそれがある。具体的に説明すると、一例として、第1スイッチ部17aのトランジスタ171に「オン固着」が発生した場合、第1リレー16に対して制御装置30(図1参照)もしくは監視装置20(図1参照)からオフ信号が出力されても第1スイッチ部17aのトランジスタ171は、オフされない。このとき、第1スイッチ部17aのトランジスタ172は、オフされているが、ボディダイオードを有している。そのため、図2に矢印Aで示すように、電流は、トランジスタ171のスイッチング素子およびトランジスタ172のボディダイオードを通って流れる。このように、第1スイッチ部17aのトランジスタ171にオン固着が発生し、かつ、第1リレー16に対してオフ信号が出力される場合、複数のスイッチ部17のうち、オン固着が生じた第1スイッチ部17aに電流が集中して流れるおそれがある。
When the above-mentioned stuck-on or stuck-off occurs in the
なお、第1スイッチ部17aのトランジスタ171に発生した「オン固着」が、例えばショートなどに起因すると、当該トランジスタ171のオン抵抗が増加する場合がある。かかる場合、第1リレー16に対して制御装置30もしくは監視装置20からオン信号が出力されると、第1スイッチ部17aのトランジスタ171には、電流が流れにくくなるため、残りの第2スイッチ部17bおよび第3スイッチ部17cに電流が集中して流れるおそれがある。このように、第1スイッチ部17aのトランジスタ171にオン固着が発生し、かつ、第1リレー16に対してオン信号が出力される場合、複数のスイッチ部17のうち、正常な第2スイッチ部17bおよび第3スイッチ部17cに電流が集中して流れるおそれがある。
If the "stuck on" occurring in the
次に、一例として、第1スイッチ部17aのトランジスタ171に「オフ固着」が発生した場合、第1リレー16に対して制御装置30もしくは監視装置20からオン信号が出力されても第1スイッチ部17aのトランジスタ171は、オンされない。そのため、第1リレー16において、第1スイッチ部17aには電流が流れず、残りの第2スイッチ部17bおよび第3スイッチ部17cに電流が流れる。このように、第1スイッチ部17aのトランジスタ171にオフ固着が発生した場合、複数のスイッチ部17のうち、オフ固着が生じた第1スイッチ部17aに電流が流れず、正常な第2スイッチ部17bおよび第3スイッチ部17cに電流が集中して流れるおそれがある。
Next, as an example, if the
次に、第2リレー18の固着について図3を参照しつつ説明する。一例として、第1スイッチ部19aのトランジスタ191に「オン固着」が発生した場合、第2リレー18に対して制御装置30もしくは監視装置20からオフ信号が出力されても第1スイッチ部19aのトランジスタ191は、オフされない。このとき、第1スイッチ部19aのトランジスタ192は、オフされているが、ボディダイオードを有している。そのため、図3に矢印Bで示すように、電流は、トランジスタ191のスイッチング素子およびトランジスタ192のボディダイオードを通って流れる。このように、第1スイッチ部19aのトランジスタ191にオン固着が発生し、かつ、第2リレー18に対してオフ信号が出力される場合、複数のスイッチ部19のうち、オン固着が生じた第1スイッチ部19aに電流が集中して流れるおそれがある。
Next, the sticking of the
また、第2リレー18にオン固着が生じていると、鉛バッテリ12を効率良く充電することができないことがある。詳しく説明すると、例えば制御装置30は、鉛バッテリ12の充電を積極的に行うような場合、第1リレー16をオンし、第2リレー18をオフすることで、発電機11と鉛バッテリ12とを電気的に接続する。ここで、第2リレー18にオン固着が生じていると、発電機11は、LIB15にも電気的に接続してしまう(図3の矢印B参照)。LIB15の内部抵抗は、鉛バッテリ12の内部抵抗に比べて小さいため、発電機11からの電流は、LIB15側に流れてしまい、鉛バッテリ12を効率良く充電することができず、鉛バッテリ12が枯渇するおそれがある(言い換えると、バッテリ上がりが生じるおそれがある)。そこで、本実施形態に係る制御装置30にあっては、鉛バッテリ12の枯渇を防止することができるような構成としたが、これについては後述する。
In addition, if the
次に、一例として、第1スイッチ部19aのトランジスタ191に「オフ固着」が発生した場合、第2リレー18に対して制御装置30もしくは監視装置20からオン信号が出力されても第1スイッチ部19aのトランジスタ191は、オンされない。そのため、第2リレー18において、第1スイッチ部19aには電流が流れず、残りの第2スイッチ部19b、第3スイッチ部19cおよび第4スイッチ部19dに電流が流れる。このように、第1スイッチ部19aのトランジスタ191にオフ固着が発生した場合、複数のスイッチ部19のうち、オフ固着が生じた第1スイッチ部19aに電流が流れず、正常な第2~第4スイッチ部19b~19dに電流が集中して流れるおそれがある。
Next, as an example, if the
(制御装置の構成)
従って、制御装置30は、上記のように第1リレー16や第2リレー18において固着が生じた場合に、第1リレー16のスイッチ部17や第2リレー18のスイッチ部19に電流が集中することを抑制するように構成される。
(Configuration of the control device)
Therefore, the
以下、図4を参照して、実施形態に係る制御装置30を含む電源システム1の構成について詳しく説明する。図4は、実施形態に係る制御装置30を含む電源システム1の構成を示すブロック図である。なお、図4では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
The configuration of the power supply system 1 including the
換言すれば、図4に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in FIG. 4 is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown. For example, the specific form of distribution and integration of each functional block is not limited to that shown, and all or part of it can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.
図4に示すように、電源システム1の制御装置30は、入力部31と、出力部32と、制御部40と、記憶部50とを備える。制御部40は、検出部41と、スイッチ制御部42と、発電制御部43とを備える。
As shown in FIG. 4, the
入力部31は、鉛バッテリ12に接続される電流センサや電圧センサから、鉛バッテリ12の電流や電圧を信号が入力され、かかる信号を制御部40へ出力する。また、入力部31は、監視装置20から、LIB15の電流や電圧、算出されたSOCなどを示す信号が入力され、かかる信号を制御部40へ出力する。
The
また、入力部31は、監視装置20から、第1リレー16のシャント抵抗173の両端の電位差(電圧)や電流を示す信号が入力され、かかる信号を制御部40へ出力する。また、入力部31は、監視装置20から、第2リレー18のシャント抵抗193の両端の電位差(電圧)や電流を示す信号が入力され、かかる信号を制御部40へ出力する。また、入力部31は、監視装置20から、第1、第2リレー16,18の各端子電圧や電流、上記した判定結果である第1、第2リレー16,18のオン/オフ状態を示す信号が入力され、かかる信号を制御部40へ出力する。
The
出力部32は、第1リレー16をオン(導通)あるいはオフ(遮断)するための信号を監視装置20へ出力する。第1リレー16をオンするためのオン信号は、第1リレー16のスイッチ部17の全てをオンする信号である。また、第1リレー16をオフするためのオフ信号は、第1リレー16のスイッチ部17の全てをオフする信号である。
The
出力部32は、第2リレー18をオン(導通)あるいはオフ(遮断)するための信号を監視装置20へ出力する。第2リレー18をオンするためのオン信号は、第2リレー18のスイッチ部19の全てをオンする信号である。また、第2リレー18をオフするためのオフ信号は、第2リレー18のスイッチ部19の全てをオフする信号である。なお、監視装置20は、上記したように、入力された第1、第2リレー16,18のオン信号あるいはオフ信号に応じて、第1、第2リレー16,18のオン/オフ状態を制御する。
The
出力部32は、発電機11を制御する信号を発電機11へ出力する。かかる信号により、発電機11の動作が制御されるが、これについては後に詳説する。
The
記憶部50は、例えば、データフラッシュや不揮発性メモリ、レジスタといった記憶デバイスであり、各種のプログラムや情報などを記憶する。
The
制御部40は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
The
コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部40の検出部41、スイッチ制御部42および発電制御部43として機能する。
The computer's CPU functions as the
また、制御部40の検出部41、スイッチ制御部42および発電制御部43の少なくともいずれか一部または全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
In addition, at least some or all of the
検出部41は、第1リレー16の複数のスイッチ部17および第2リレー18の複数のスイッチ部19における固着を検出することができる。
The
具体的には、検出部41は、第1リレー16の複数のスイッチ部17における「オン固着」を検出することができる。例えば、検出部41は、第1リレー16に対してオフ信号が出力されている状態で、第1リレー16のシャント抵抗173の両端に電位差(電圧)が生じていることを示す信号(例えば発電機11の電圧を示す信号)が入力された場合、当該シャント抵抗173を含むスイッチ部17ではオフ(遮断)されていないことから、かかるスイッチ部17のオン固着を検出することができる。
Specifically, the
なお、上記では、検出部41は、シャント抵抗173の両端の電位差に基づいてオン固着を検出するようにしたが、これに限られない。すなわち、例えば検出部41は、第1リレー16に対してオフ信号が出力されている状態で、シャント抵抗173に電流が流れていることを示す信号が入力された場合に、当該シャント抵抗173を含むスイッチ部17のオン固着を検出するなど、その他の手法でオン固着を検出するようにしてもよい。
In the above description, the
検出部41は、第2リレー18の複数のスイッチ部19における「オン固着」を検出することができる。例えば、検出部41は、第2リレー18に対してオフ信号が出力されている状態で、第2リレー18のシャント抵抗193の両端に電位差(電圧)が生じていることを示す信号(例えば発電機11の電圧を示す信号)が入力された場合、当該シャント抵抗193を含むスイッチ部19ではオフ(遮断)されていないことから、かかるスイッチ部19のオン固着を検出することができる。
The
なお、検出部41は、第2リレー18に対してオフ信号が出力されている状態で、シャント抵抗193に電流が流れていることを示す信号が入力された場合に、当該シャント抵抗193を含むスイッチ部19のオン固着を検出するなど、その他の手法でオン固着を検出するようにしてもよい。
The
検出部41は、第1リレー16の複数のスイッチ部17における「オフ固着」を検出することができる。例えば、検出部41は、第1リレー16に対してオン信号が出力されている状態で、第1リレー16のシャント抵抗173の両端に電位差(電圧)が生じていることを示す信号が入力されない場合、すなわち電位差が0である場合、当該シャント抵抗173を含むスイッチ部17ではオン(導通)されていないことから、かかるスイッチ部17のオフ固着を検出することができる。
The
なお、上記では、検出部41は、シャント抵抗173の両端の電位差に基づいてオフ固着を検出するようにしたが、これに限られない。すなわち、例えば検出部41は、第1リレー16に対してオン信号が出力されている状態で、シャント抵抗173に電流が流れていることを示す信号が入力されない場合、すなわち電流値が0である場合に、当該シャント抵抗173を含むスイッチ部17のオフ固着を検出するなど、その他の手法でオフ固着を検出するようにしてもよい。
In the above description, the
検出部41は、第2リレー18の複数のスイッチ部19における「オフ固着」を検出することができる。例えば、検出部41は、第2リレー18に対してオン信号が出力されている状態で、第2リレー18のシャント抵抗193の両端に電位差が生じていることを示す信号が入力されない場合(すなわち電位差が0である場合)、当該シャント抵抗193を含むスイッチ部19ではオン(導通)されていないことから、かかるスイッチ部19のオフ固着を検出することができる。
The
なお、検出部41は、第2リレー18に対してオン信号が出力されている状態で、シャント抵抗193に電流が流れていることを示す信号が入力されない場合に(すなわち電流値が0である場合に)、当該シャント抵抗193を含むスイッチ部19のオフ固着を検出するなど、その他の手法でオフ固着を検出するようにしてもよい。
The
検出部41は、固着が検出された場合、固着が検出されたスイッチ部17およびスイッチ部19の位置、および、固着の種類、すなわち固着がオン固着かオフ固着かを示す固着検出信号をスイッチ制御部42と発電制御部43とに出力する。
When a sticking is detected, the
スイッチ制御部42は、固着検出信号に基づいて、第1リレー16のスイッチ部17や、第2リレー18のスイッチ部19を制御する。同様に、発電制御部43は、固着検出信号に基づいて発電機11を制御する。詳しくは、発電制御部43は、固着の種類や、複数のスイッチ部17,19の中でオン固着が検出されたスイッチ部17,19の位置に応じて発電機11を制御する。
The
これにより、本実施形態にあっては、第1リレー16や第2リレー18に固着が生じた場合に、第1、第2リレー16,18を構成するスイッチ部17,19に電流が集中することを抑制することができる。以下、具体的に説明していく。
As a result, in this embodiment, if the
(第1リレー16のスイッチ部17にオン固着が発生した場合)
先ず、第1リレー16のスイッチ部17にオン固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部42は、複数のスイッチ部17,19のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部17と並列接続されたスイッチ部17の全てをオンする。
(When the
First, a description will be given of a case where the
具体的に、上記した図2の例では、第1スイッチ部17a(トランジスタ171)にオン固着が発生した場合、オン固着が生じた第1スイッチ部17aに電流が集中して流れるおそれがある。そこで、スイッチ制御部42は、第1リレー16に対してオン信号を出力部32を介して出力し、オン固着が生じた第1スイッチ部17aと並列接続された第2スイッチ部17bおよび第3スイッチ部17cの全てをオンする。正確には、スイッチ制御部42は、オン固着が生じた第1スイッチ部17aを含め、全てのスイッチ部17の全てをオンする。
Specifically, in the example of FIG. 2 described above, if the
これにより、第1リレー16を流れる電流は、第2スイッチ部17bおよび第3スイッチ部17cに分散して流れるため、オン固着が生じた第1スイッチ部17aに電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、第1スイッチ部17aにおいては、電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。
As a result, the current flowing through the
なお、スイッチ制御部42は、スイッチ部17にオン固着が発生した場合、オン固着が発生していない場合と同様に、車両状況やLIB15の状態などに基づいて第2リレー18を制御することができるが、これに限定されるものではない。
When the
また、上記したように、第1スイッチ部17aのトランジスタ171に発生したオン固着により、当該トランジスタ171のオン抵抗が増加する場合がある。この場合、第1リレー16に対してオン信号が出力されると、第1スイッチ部17aには電流が流れにくく、第2、第3スイッチ部17b,17cに電流が集中して流れるおそれがある。
As described above, the on-resistance of the
そこで、発電制御部43は、第1リレー16に含まれるスイッチ部17にオン固着が検出された場合、言い換えると、オン固着が検出された位置が第1リレー16のスイッチ部17である場合、発電機11に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する。
Therefore, when a stuck-on state is detected in the
例えば、発電制御部43は、発電機11から鉛バッテリ12に電力を供給して充電するとき、あるいは、発電機11から補機13へ電力を供給するとき、オン固着が発生していない第2、第3スイッチ部17b,17cで許容される電流が第2、第3スイッチ部17b,17cに流れるように、発電機11の発電量を抑制する。
For example, when the
別言すれば、発電制御部43は、複数のスイッチ部17から、オン固着が発生したスイッチ部17を除いた残余のスイッチ部17に流れる電流が、当該残余のスイッチ部17で許容される電流の範囲内になるように、発電機11の発電量を抑制する。
In other words, the power
これにより、オン固着が発生していない正常なスイッチ部17(ここでは第2、第3スイッチ部17b,17c)に過度な電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、正常なスイッチ部17(第2、第3スイッチ部17b,17c)においては、過度な電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。
This makes it possible to prevent excessive current from concentrating and flowing in normal switch sections 17 (second and
(第2リレー18のスイッチ部19にオン固着が発生した場合)
次に、第2リレー18のスイッチ部19にオン固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部42は、複数のスイッチ部17,19のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部19と並列接続されたスイッチ部19の全てをオンする。
(When the
Next, a description will be given of a case where the
具体的に、上記した図3の例では、第1スイッチ部19a(トランジスタ191)にオン固着が発生した場合、オン固着が生じた第1スイッチ部19aに電流が集中して流れるおそれがある。そこで、スイッチ制御部42は、第2リレー18に対してオン信号を出力部32を介して出力し、オン固着が生じた第1スイッチ部19aと並列接続された第2~第4スイッチ部19b~19dの全てをオンする。正確には、スイッチ制御部42は、オン固着が生じた第1スイッチ部19aを含め、全てのスイッチ部19の全てをオンする。
Specifically, in the example of FIG. 3 described above, if the
これにより、第2リレー18を流れる電流は、第2~第4スイッチ部19b~19dに分散して流れるため、オン固着が生じた第1スイッチ部19aに電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、第1スイッチ部19aにおいては、電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。
As a result, the current flowing through the
また、上記したように、第2リレー18にオン固着が生じていると、鉛バッテリ12を効率良く充電することができない。すなわち、例えば第1リレー16がオンされ、第2リレー18がオフされたとしても、発電機11とLIB15とは、オン固着した第2リレー18により電気的に接続されてしまう。LIB15の内部抵抗は、鉛バッテリ12の内部抵抗に比べて小さいため、発電機11からの電流がLIB15側に流れてしまい、鉛バッテリ12を効率良く充電することができず、鉛バッテリ12が枯渇する(バッテリ上がりが生じる)おそれがある。
Furthermore, as described above, if the
そこで、発電制御部43は、第2リレー18に含まれるスイッチ部19にオン固着が検出された場合、言い換えると、オン固着が検出された位置が第2リレー18のスイッチ部19である場合、発電機11に対して、LIB15の電圧が鉛バッテリ12の電圧より高くなるような発電制御を実行する。
Therefore, when the power
一例として、発電制御部43は、LIB15のSOCが比較的高い値を維持するように、発電機11を制御する。なお、上記した比較的高い値とは、例えばスイッチ部19にオン固着が生じていないときに目標となる目標SOC(通常時の目標SOC)より高い値を指すが、これに限られず、任意の値に設定されてもよい。
As an example, the power
すなわち、LIB15にあっては、SOCが高くなるにつれて電圧も高くなる。そのため、発電制御部43は、SOCを比較的高い値で維持することで、LIB15の電圧を高い値で維持することが可能になる。そして、LIB15の電圧が鉛バッテリ12より高い電圧に維持されると、発電機11からの電流は、電圧の低い鉛バッテリ12へ流れやすくなり、結果として鉛バッテリ12の枯渇(バッテリ上がり)を防止することができる。
That is, in the case of LIB15, the voltage increases as the SOC increases. Therefore, by maintaining the SOC at a relatively high value, the power
また、第1スイッチ部19aのトランジスタ191に発生したオン固着が、例えばショートなどに起因すると、当該トランジスタ191のオン抵抗が増加する場合がある。この場合、第2リレー18に対してオン信号が出力されると、第1スイッチ部19aには電流が流れにくく、第2~第4スイッチ部19b~19dに電流が集中して流れるおそれがある。
In addition, if the stuck-on state of the
そこで、発電制御部43は、例えばLIB15の充電を行う際に、第2リレー18に含まれるスイッチ部19にオン固着が検出された場合、言い換えると、オン固着が検出された位置が第2リレー18のスイッチ部19である場合、発電機11に対して発電量を抑制するような発電制御を実行してもよい。
Therefore, for example, when charging the LIB15, if the power
例えば、発電制御部43は、発電機11からLIB15に電力を供給して充電するとき、オン固着が発生していない第2~第4スイッチ部19b~19dで許容される電流が第2~第4スイッチ部19b~19dに流れるように、発電機11の発電量を抑制する。
For example, when supplying power from the
別言すれば、発電制御部43は、複数のスイッチ部19から、オン固着が発生したスイッチ部19を除いた残余のスイッチ部19に流れる電流が、当該残余のスイッチ部19で許容される電流の範囲内になるように、発電機11の発電量を抑制する。
In other words, the power
このように、発電制御部43は、発電機11の発電量を抑制しつつ、LIB15のSOCが比較的高い値になるまで充電し、SOCが比較的高い状態を維持するようにしてもよい。
In this way, the power
これにより、オン固着が発生していない正常なスイッチ部19(ここでは第2~第4スイッチ部19b~19d)に過度な電流が集中して流れることを抑制することができるとともに、鉛バッテリ12の枯渇を防止することができる。さらに、正常なスイッチ部19(第2~第4スイッチ部19b~19d)においては、過度な電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。
This makes it possible to prevent excessive current from concentrating and flowing through normal switch sections 19 (second to
(第1リレー16のスイッチ部17にオフ固着が発生した場合)
次に、第1リレー16のスイッチ部17にオフ固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部42は、スイッチ部17にオフ固着が検出された場合、第1リレー16に含まれる複数のスイッチ部17の全てをオンする一方、第2リレー18に含まれる複数のスイッチ部19の全てをオフする。
(When the
Next, a description will be given of a case where the
発電制御部43は、第1リレー16に含まれるスイッチ部17にオフ固着が検出された場合、発電機11に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する。これにより、第1リレー16のスイッチ部17に過度な電流が集中して流れることを抑制することができる。
When the power
具体的には、上記したように、第1スイッチ部17aにオフ固着が発生すると、スイッチ制御部42から第1リレー16にオン信号が出力されても第1スイッチ部17aは、オンされない。そのため、残りの第2、第3スイッチ部17b,17cに電流が集中して流れるおそれがある。
Specifically, as described above, when the
そこで、発電制御部43は、第1リレー16のスイッチ部17にオフ固着が検出された場合、言い換えると、オフ固着が検出された位置が第1リレー16のスイッチ部17である場合、発電機11の発電量を抑制する。
Therefore, when the power
例えば、発電制御部43は、発電機11から鉛バッテリ12に電力を供給して充電するとき、あるいは、発電機11から補機13へ電力を供給するとき、オフ固着が発生していない第2、第3スイッチ部17b,17cで許容される電流が第2、第3スイッチ部17b,17cに流れるように、発電機11の発電量を抑制する。
For example, when the
言い換えると、発電制御部43は、複数のスイッチ部17から、オフ固着が発生したスイッチ部17を除いた残余のスイッチ部17に流れる電流が、当該残余のスイッチ部17で許容される電流の範囲内になるように、発電機11の発電量を抑制する。
In other words, the power
これにより、オフ固着が発生していない正常なスイッチ部17(ここでは第2、第3スイッチ部17b,17c)に過度な電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、正常なスイッチ部17(第2、第3スイッチ部17b,17c)においては、過度な電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。
This makes it possible to prevent excessive current from concentrating and flowing in normal switch sections 17 (second and
また、上記したように、スイッチ制御部42が第2リレー18のスイッチ部19の全てをオフすることで、LIB15と鉛バッテリ12との電気的な接続を遮断することができる。これにより、例えばLIB15と鉛バッテリ12との間で意図しない充放電が行われて、発電量を抑制する制御に影響を与えてしまうことを防止することができる。
As described above, the
(第2リレー18のスイッチ部19にオフ固着が発生した場合)
次に、第2リレー18のスイッチ部19にオフ固着が発生した場合について説明する。スイッチ制御部42は、スイッチ部19にオフ固着が検出された場合、第1リレー16に含まれる複数のスイッチ部17の全てをオンする一方、第2リレー18に含まれる複数のスイッチ部19の全てをオフする。これにより、第2リレー18のスイッチ部19に電流が集中して流れることを抑制することができる。
(When the
Next, a case where the
具体的には、上記したように、第1スイッチ部19aにオフ固着が発生すると、スイッチ制御部42から第2リレー18にオン信号が出力されても第1スイッチ部19aは、オンされないため、残りの第2~第4スイッチ部19b~19dに電流が集中して流れるおそれがある。
Specifically, as described above, if the
そこで、スイッチ制御部42は、オフ固着が発生した第2リレー18のスイッチ部19を全てオフするようにしたので、第2リレー18のスイッチ部19に電流が集中して流れることを抑制することができる。さらに、スイッチ部19においては、電流が集中して流れることが抑制されるため、例えば発熱しにくくなり、結果として発熱に起因する故障の発生などを抑制することもできる。
The
なお、第2リレー18がオフされた場合でも、第1リレー16はオンされているため、鉛バッテリ12は、主要な電源として機能することができる。
Even if the
(制御装置30の処理手順)
次に、図5および図6を用いて実施形態に係る制御装置30が実行する処理手順について説明する。図5および図6はともに、制御装置30が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、理解の便宜のため、図5はオン固着時の処理手順を示し、図6はオフ固着時の処理手順を示している。
(Processing procedure of the control device 30)
Next, a process performed by the
先ず図5について説明すると、制御装置30の制御部40は、複数のスイッチ部17,19におけるオン固着が検出されたか否かを判定する(ステップS100)。制御部40は、オン固着が検出されていないと判定された場合(ステップS100,No)、処理を終了する。
First, referring to FIG. 5, the
一方、制御部40は、オン固着が検出されたと判定された場合(ステップS100,Yes)、検出されたオン固着が第1リレー16のスイッチ部17であるか否かを判定する(ステップS101)。制御部40は、オン固着が第1リレー16のスイッチ部17であると判定された場合(ステップS101,Yes)、第1リレー16のスイッチ部17の全てをオンする(ステップS102)。これにより、発電機11と鉛バッテリ12とが電気的に接続される。続いて、制御部40は、発電機11に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する(ステップS103)。なお、図5では、ステップS102、ステップS103の順で処理を実行する例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば制御部40は、ステップS103、ステップS102の順で処理を実行してもよいし、ステップS102、ステップS103の処理を同時に実行してもよい。
On the other hand, when it is determined that the on-fixation is detected (step S100, Yes), the
制御部40は、オン固着が第1リレー16のスイッチ部17ではないと判定された場合(ステップS101,No)、すなわち、オン固着が第2リレー18のスイッチ部19である場合、第2リレー18のスイッチ部19の全てをオンする(ステップS104)。これにより、発電機11とLIB15とが電気的に接続される。続いて、制御部40は、第1リレー16のスイッチ部17の全てをオンする(ステップS105)。これにより、発電機11と鉛バッテリ12とが電気的に接続される。
When it is determined that the
続いて、制御部40は、発電機11に対して、LIB15の電圧が鉛バッテリ12の電圧より高くなるような発電制御を実行する(ステップS106)。また、制御部40は、発電機11に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する(ステップS107)。
Next, the
なお、図5に示すステップS104~ステップS107の順番は、あくまでも例示であって限定されるものではない。すなわち、制御部40は、ステップS104~ステップS107の処理を任意の順番で実行してもよいし、ステップS104~ステップS107の処理の一部または全部を同時に実行してもよい。
Note that the order of steps S104 to S107 shown in FIG. 5 is merely an example and is not limited to this. In other words, the
次に、図6について説明すると、制御部40は、複数のスイッチ部17,19におけるオフ固着が検出されたか否かを判定する(ステップS200)。制御部40は、オフ固着が検出されていないと判定された場合(ステップS200,No)、処理を終了する。
Next, referring to FIG. 6, the
他方、制御部40は、オフ固着が検出されたと判定された場合(ステップS200,Yes)、検出されたオフ固着が第1リレー16のスイッチ部17であるか否かを判定する(ステップS201)。制御部40は、オフ固着が第1リレー16のスイッチ部17であると判定された場合(ステップS201,Yes)、第1リレー16のスイッチ部17の全てをオンする(ステップS202)。これにより、発電機11と鉛バッテリ12とが電気的に接続される。
On the other hand, if the
続いて、制御部40は、第2リレー18のスイッチ部19の全てをオフする(ステップS203)。これにより、発電機11とLIB15との電気的な接続が遮断される。続いて、制御部40は、発電機11に対して発電量を抑制するような発電制御を実行する(ステップS204)。
Next, the
なお、図6では、ステップS202およびステップS203の処理の後に、ステップS204の処理を実行する例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば制御部40は、ステップS204の処理の後に、ステップS202およびステップS203の処理を実行してもよいし、ステップS202およびステップS203の処理と、ステップS204の処理とを同時に実行してもよい。
Note that, although FIG. 6 shows an example in which the process of step S204 is executed after the processes of step S202 and step S203, this is not limiting. That is, for example, the
制御部40は、オフ固着が第1リレー16のスイッチ部17ではないと判定された場合(ステップS201,No)、すなわち、オフ固着が第2リレー18のスイッチ部19である場合、第1リレー16のスイッチ部17の全てをオンにし(ステップS205)、第2リレー18のスイッチ部19の全てをオフする(ステップS206)。これにより、発電機11と鉛バッテリ12とが電気的に接続される一方、発電機11とLIB15との電気的な接続が遮断される。
When it is determined that the
なお、上記した図5,6では、オン固着あるいはオフ固着が検出された後に、固着が第1リレー16であるか、第2リレー18であるかの判定が行われるようにしたが、これは理解の便宜のためであって、限定されるものではない。すなわち、例えば制御部40は、第1リレー16のスイッチ部17のオン固着およびオフ固着、第2リレー18のスイッチ部19のオン固着およびオフ固着を個別に検出し、検出された固着の状態に応じてスイッチ部17や発電機11の制御を実行してもよい。
In the above-mentioned Figures 5 and 6, after a stuck-on or stuck-off state is detected, it is determined whether the
上述してきたように、実施形態において、電源システム1は、鉛バッテリ12(第1バッテリの一例)、LIB15(第2バッテリの一例)および発電機11が並列接続される。鉛バッテリ12と発電機11との間に第1リレー16が介挿される。LIB15と発電機11との間に第2リレー18が介挿される。第1リレー16および第2リレー18がそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部17,19を含む。このように構成された電源システム1の制御装置30であって、検出部41と、スイッチ制御部42と、発電制御部43とを備える。検出部41は、複数のスイッチ部17,19におけるオン固着を検出する。スイッチ制御部42は、検出部41によってオン固着が検出された場合、複数のスイッチ部17,19のうち、少なくともオン固着が検出されたスイッチ部17,19と並列接続されたスイッチ部17,19の全てをオンする。発電制御部43は、複数のスイッチ部17,19の中でオン固着が検出されたスイッチ部17,19の位置に応じて発電機11を制御する。これにより、第1リレー16や第2リレー18に固着が生じた場合に、第1、第2リレー16,18を構成するスイッチ部17,19に電流が集中することを抑制することができる。
As described above, in the embodiment, the power supply system 1 includes a lead battery 12 (an example of a first battery), a LIB 15 (an example of a second battery), and a
また、第1バッテリは、鉛バッテリ12であり、第2バッテリは、LIB15である。これにより、例えば、鉛バッテリ12に接続される第1リレー16や、LIB15に接続される第2リレー18に固着が生じた場合に、第1、第2リレー16,18のスイッチ部17,19に電流が集中することを抑制することが可能になる。
The first battery is a
なお、上記した実施形態では、制御装置30が複数のスイッチ部17,19におけるオン固着やオフ固着を検出し、検出された固着の状態に応じてスイッチ部17,19を制御するようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば固着の検出機能(検出部41)や、検出された固着の状態に応じたスイッチ部17,19の制御機能(スイッチ制御部42)を、電池パック10側の装置(例えば監視装置20)が有してもよい。言い換えると、電池パック10側の装置(監視装置20)が、制御装置30の機能の一部または全部を有すように構成してもよい。
In the above embodiment, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further advantages and modifications may readily occur to those skilled in the art. Therefore, the invention in its broader aspects is not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and equivalents thereof.
1 電源システム
11 発電機
12 鉛バッテリ(第1バッテリ)
15 LIB(第2バッテリ)
16 第1リレー
17,19 スイッチ部
18 第2リレー
30 制御装置
41 検出部
42 スイッチ制御部
43 発電制御部
1
15 LIB (Second battery)
16
Claims (6)
前記第1リレーおよび前記第2リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御装置であって、
前記複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する検出部と、
前記検出部によってオン固着が検出された場合、前記複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出された前記スイッチ部と並列接続された前記スイッチ部の全てをオンするスイッチ制御部と、
前記複数のスイッチ部の中でオン固着が検出された前記スイッチ部の位置に応じて前記発電機を制御する発電制御部と
を備え、
前記発電制御部は、
前記検出部によって前記第2リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して、前記第2バッテリの電圧が前記第1バッテリの電圧より高くなるような発電制御を実行すること
を特徴とする電源システムの制御装置。 a first battery, a second battery, and a generator are connected in parallel, a first relay is interposed between the first battery and the generator, and a second relay is interposed between the second battery and the generator;
A control device for a power supply system, wherein the first relay and the second relay each include a plurality of switch units connected in parallel,
a detection unit that detects whether the plurality of switches are stuck on;
a switch control unit that turns on, when the stuck-on state is detected by the detection unit, all of the plurality of switch units that are connected in parallel to at least the switch unit in which the stuck-on state has been detected; and
a power generation control unit that controls the generator in accordance with a position of the switch unit in which a stuck-on state is detected among the plurality of switch units ,
The power generation control unit is
When the detection unit detects that the switch unit included in the second relay is stuck on, power generation control is executed on the generator so that a voltage of the second battery is higher than a voltage of the first battery.
A power supply system control device comprising :
前記検出部によって前記第2リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行すること
を特徴とする請求項1に記載の電源システムの制御装置。 The power generation control unit is
2. The control device for a power supply system according to claim 1, wherein, when the detection unit detects that the switch unit included in the second relay is stuck on, power generation control is executed for the generator to suppress an amount of power generation.
前記検出部によって前記第1リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行すること
を特徴とする請求項1または2に記載の電源システムの制御装置。 The power generation control unit is
3. The control device for a power supply system according to claim 1, further comprising: a power generation control unit configured to control a power generation amount of the generator when the detection unit detects that the switch unit included in the first relay is stuck on.
前記複数のスイッチ部におけるオフ固着を検出し、
前記スイッチ制御部は、
前記検出部によってオフ固着が検出された場合、前記第1リレーに含まれる前記複数のスイッチ部の全てをオンする一方、前記第2リレーに含まれる前記複数のスイッチ部の全てをオフし、
前記発電制御部は、
前記検出部によって前記第1リレーに含まれる前記スイッチ部にオフ固着が検出された場合、前記発電機に対して発電量を抑制するような発電制御を実行すること
を特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の電源システムの制御装置。 The detection unit is
Detecting a stuck-off state in the plurality of switches;
The switch control unit is
when the detection unit detects that the relay is stuck off, turning on all of the plurality of switch units included in the first relay and turning off all of the plurality of switch units included in the second relay;
The power generation control unit is
When the detection unit detects that the switch unit included in the first relay is stuck off, power generation control is executed to suppress the amount of power generation of the generator.
4. The control device for a power supply system according to claim 1,
前記第2バッテリは、リチウムイオンバッテリであること
を特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の電源システムの制御装置。 the first battery is a lead battery,
5. The control device for a power supply system according to claim 1 , wherein the second battery is a lithium ion battery.
前記第1リレーおよび前記第2リレーがそれぞれ、並列接続された複数のスイッチ部を含むように構成された電源システムの制御方法であって、
前記複数のスイッチ部におけるオン固着を検出する検出工程と、
前記検出工程によってオン固着が検出された場合、前記複数のスイッチ部のうち、少なくともオン固着が検出された前記スイッチ部と並列接続された前記スイッチ部の全てをオンするスイッチ制御工程と、
前記複数のスイッチ部の中でオン固着が検出された前記スイッチ部の位置に応じて前記発電機を制御する発電制御工程と
を含み、
前記発電制御工程は、
前記検出工程によって前記第2リレーに含まれる前記スイッチ部にオン固着が検出された場合、前記発電機に対して、前記第2バッテリの電圧が前記第1バッテリの電圧より高くなるような発電制御を実行すること
を特徴とする電源システムの制御方法。 a first battery, a second battery, and a generator are connected in parallel, a first relay is interposed between the first battery and the generator, and a second relay is interposed between the second battery and the generator;
A control method for a power supply system in which the first relay and the second relay are each configured to include a plurality of switch units connected in parallel, comprising:
a detection step of detecting a stuck-on state in the plurality of switch units;
a switch control step of turning on, when a stuck-on state is detected by the detection step, all of the switch units connected in parallel to at least the switch unit in which the stuck-on state has been detected, among the plurality of switch units;
a power generation control step of controlling the generator in accordance with a position of the switch unit in which a stuck-on state is detected among the plurality of switch units,
The power generation control step includes:
When the switch unit included in the second relay is detected as being stuck on in the detection step, power generation control is executed for the generator so that a voltage of the second battery is higher than a voltage of the first battery.
A method for controlling a power supply system comprising :
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020103024A JP7532105B2 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Control device and control method for power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020103024A JP7532105B2 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Control device and control method for power supply system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021197827A JP2021197827A (en) | 2021-12-27 |
JP7532105B2 true JP7532105B2 (en) | 2024-08-13 |
Family
ID=79196243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020103024A Active JP7532105B2 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Control device and control method for power supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7532105B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025053402A1 (en) * | 2023-09-04 | 2025-03-13 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and method for charging same |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015123824A (en) | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ダイハツ工業株式会社 | Vehicular power supply device |
US20150314740A1 (en) | 2012-12-04 | 2015-11-05 | Continental Automotive Gmbh | Method For The Controlled Connection Of A Plurality Of On-Board Power System Branches Of A Vehicle, Control Unit For Carrying Out The Method And On-Board Power System |
JP2016093004A (en) | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 矢崎総業株式会社 | Switch box |
JP2016203969A (en) | 2015-04-22 | 2016-12-08 | 株式会社デンソー | Power supply unit |
JP2018078701A (en) | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 株式会社デンソー | Power supply controller and battery unit |
JP2018113843A (en) | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 株式会社デンソー | Power supply device and power supply system |
JP2020005361A (en) | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 株式会社Subaru | Vehicle power supply device |
-
2020
- 2020-06-15 JP JP2020103024A patent/JP7532105B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150314740A1 (en) | 2012-12-04 | 2015-11-05 | Continental Automotive Gmbh | Method For The Controlled Connection Of A Plurality Of On-Board Power System Branches Of A Vehicle, Control Unit For Carrying Out The Method And On-Board Power System |
JP2015123824A (en) | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ダイハツ工業株式会社 | Vehicular power supply device |
JP2016093004A (en) | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 矢崎総業株式会社 | Switch box |
JP2016203969A (en) | 2015-04-22 | 2016-12-08 | 株式会社デンソー | Power supply unit |
JP2018078701A (en) | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 株式会社デンソー | Power supply controller and battery unit |
JP2018113843A (en) | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 株式会社デンソー | Power supply device and power supply system |
JP2020005361A (en) | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 株式会社Subaru | Vehicle power supply device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021197827A (en) | 2021-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109923747B (en) | Power supply control device and battery unit | |
JP6155569B2 (en) | Power system | |
JP5708625B2 (en) | Power storage system | |
CN111433613B (en) | Measuring device, power storage device, measuring system, and offset error measuring method | |
JP7334734B2 (en) | Failure diagnosis method, storage device management device and system | |
US10399454B2 (en) | Vehicle power supply apparatus | |
JP6260422B2 (en) | Battery unit | |
JP6627732B2 (en) | Power supply circuit device | |
US9889741B1 (en) | Vehicle | |
JP5104648B2 (en) | Vehicle power supply apparatus and control method thereof | |
US10913408B2 (en) | System for determining state of power relay assembly | |
JP5277711B2 (en) | Power supply device and vehicle power supply device | |
JP5966727B2 (en) | Power system | |
US20190386350A1 (en) | Protection circuit for in-vehicle battery | |
CN108352714A (en) | Supply unit and battery unit | |
JP7532105B2 (en) | Control device and control method for power supply system | |
CN110167776B (en) | Battery unit and power supply system | |
CN111746278A (en) | Battery controller and battery control method | |
JP7021661B2 (en) | Power supply controller | |
JP2025514367A (en) | Relay diagnostic device and battery pack including same | |
JP7437231B2 (en) | Power system control device and control method | |
JP7131469B2 (en) | Switch abnormality determination device | |
JP7069765B2 (en) | Power system | |
JP6953737B2 (en) | Control device | |
JP7172977B2 (en) | Control device for in-vehicle power supply |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20200807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20200807 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230329 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20230421 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20230421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240404 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7532105 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |