JP7095618B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本開示は、二次電池を含む電源装置の異常発生時の保護制御に関する。 The present disclosure relates to protection control in the event of an abnormality in a power supply device including a secondary battery.
車両には、補機等の電気機器に電力を供給する二次電池を含む電源装置が設けられる。電源装置は、発電機や他の電源からの電力を二次電池に供給して二次電池を充電する充電装置および二次電池と電力供給先との接続を遮断するリレーをさらに含む。このような電源装置において、たとえば、二次電池に異常が発生する場合には、二次電池と電力供給先とが遮断されるようにリレーを動作させる技術が公知である。 The vehicle is provided with a power supply device including a secondary battery that supplies electric power to electric devices such as auxiliary machines. The power supply further includes a charging device that supplies power from a generator or other power source to the secondary battery to charge the secondary battery, and a relay that cuts off the connection between the secondary battery and the power supply destination. In such a power supply device, for example, a technique for operating a relay so that the secondary battery and the power supply destination are cut off when an abnormality occurs in the secondary battery is known.
たとえば、特開2014-017901号公報(特許文献1)は、組電池の異常時に組電池からの電力供給を停止する主制御部の動作に異常が生じたときに組電池の残容量に応じて退避走行が可能な時間を設定し、退避走行が可能な時間が経過するまでの間、組電池からの電力供給を継続させる技術が開示される。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-017901 (Patent Document 1) describes according to the remaining capacity of the assembled battery when an abnormality occurs in the operation of the main control unit that stops the power supply from the assembled battery when the assembled battery is abnormal. Disclosed is a technique for setting a time during which evacuation travel is possible and continuing power supply from the assembled battery until the time during which evacuation travel is possible elapses.
しかしながら、補機等の電気機器に電力を供給する二次電池に異常が生じた場合には、その異常の程度によっては二次電池からの電力供給を継続させる方が車両1に搭載される電気機器を保護する観点から望ましい場合もあり、二次電池からの電力供給を遮断する保護制御の実行タイミングを適切に設定することが求められる。特許文献1は、組電池の残容量に応じて退避走行が可能な時間を設定するものであり、上述のような問題については何ら考慮されていない。
However, if an abnormality occurs in the secondary battery that supplies power to electrical equipment such as auxiliary equipment, it is better to continue the power supply from the secondary battery depending on the degree of the abnormality. It may be desirable from the viewpoint of protecting the equipment, and it is required to appropriately set the execution timing of the protection control that cuts off the power supply from the secondary battery.
本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電源装置の異常発生時に適切な時期に保護制御を実行する電源装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a power supply device that executes protection control at an appropriate time when an abnormality occurs in the power supply device.
本開示のある局面に係る電源装置は、車両の運転中に補機として動作する複数の電気機器の各々に電力供給が可能な二次電池と、車両の運転中の一部の期間に複数の電気機器に電力供給が可能な電力供給装置と、二次電池から複数の電気機器の各々への電力供給を遮断状態にすることが可能なリレーと、二次電池の異常状態を検出する検出装置と、検出装置による検出結果と二次電池の状態と電力供給装置の動作状態とを用いてリレーを制御する制御装置とを備える。制御装置は、検出装置により検出される二次電池の異常状態が第1異常状態である場合には、電力供給装置が動作中である第1条件と、二次電池が放電状態でないという第2条件とを含む遮断許可条件が成立するときに、遮断状態になるようにリレーを制御する。制御装置は、二次電池の異常状態が第1異常状態である場合、遮断許可条件が成立しないときに、二次電池から複数の電気機器の各々への電力供給を継続する。制御装置は、二次電池の異常状態が第1異常状態である場合よりも異常の程度が高い第2異常状態である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるようにリレーを制御する。 The power supply device according to a certain aspect of the present disclosure includes a secondary battery capable of supplying power to each of a plurality of electric devices operating as auxiliary equipment while the vehicle is in operation, and a plurality of power supplies during a part of the period during which the vehicle is in operation. A power supply device that can supply power to electrical equipment, a relay that can cut off the power supply from the secondary battery to each of multiple electrical equipment, and a detection device that detects an abnormal state of the secondary battery. And a control device that controls the relay using the detection result by the detection device, the state of the secondary battery, and the operating state of the power supply device. When the abnormal state of the secondary battery detected by the detection device is the first abnormal state, the control device has the first condition that the power supply device is operating and the second condition that the secondary battery is not in the discharged state. When the cutoff permission condition including the condition is satisfied, the relay is controlled so as to be in the cutoff state. When the abnormal state of the secondary battery is the first abnormal state, the control device continues to supply power from the secondary battery to each of the plurality of electric devices when the cutoff permission condition is not satisfied. When the abnormal state of the secondary battery is the second abnormal state in which the degree of abnormality is higher than that in the first abnormal state, the control device is in the shutoff state even if the cutoff permission condition is not satisfied. Control the relay so that.
このようにすると、二次電池の異常状態が第1異常状態である場合には、遮断許可条件が成立するときに遮断状態になるようにリレーが制御されるので、リレーが遮断されてもその後の補機の動作に影響が発生することを抑制しつつ、電源装置を保護することができる。さらに、第1異常状態である場合に、遮断許可条件が成立しないときには、補機への電力供給が継続されるので、補機の動作を継続することが可能となる。さらに、第2異常状態である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるようにリレーが制御されるので、電源装置を保護することができる。 By doing so, when the abnormal state of the secondary battery is the first abnormal state, the relay is controlled so as to be in the cutoff state when the cutoff permission condition is satisfied, so that even if the relay is cut off, after that. It is possible to protect the power supply device while suppressing the influence on the operation of the auxiliary equipment. Further, in the first abnormal state, when the cutoff permission condition is not satisfied, the power supply to the auxiliary machine is continued, so that the operation of the auxiliary machine can be continued. Further, in the case of the second abnormal state, the relay is controlled so as to be in the cutoff state even if the cutoff permission condition is not satisfied, so that the power supply device can be protected.
本開示によると、電源装置の異常発生時に適切な時期に保護制御を実行する電源装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a power supply device that executes protection control at an appropriate time when an abnormality occurs in the power supply device.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に係る電源装置を搭載した車両1の全体構成を概略的に示すブロック図である。本実施の形態において車両1は、たとえば、ハイブリッド車両である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an overall configuration of a
図1に示すように、車両1は、電源装置2と、HV(Hybrid Vehicle)システム10と、EPS(Electric Power Steering)システム20と、ブレーキシステム30と、PCU(Power Control Unit)50と、モータジェネレータ(以下、MGと記載する)52とを備える。
As shown in FIG. 1, the
HVシステム10は、たとえば、車両1の運転中に動作する複数の電気機器のうちの車両1がハイブリッド走行するときに低圧バッテリ80の電力を用いて補機として動作する複数の電気機器(以下、低圧系の電気機器と記載する場合がある)を含む。
The
低圧系の電気機器は、たとえば、PCU50を制御する制御装置と、DC/DCコンバータ40を制御する制御装置と、エンジン(図示せず)を制御する制御装置と、エンジンに搭載される電気機器(たとえば、燃料噴射装置等)等の補機を含む。エンジンは、たとえば、発電機に接続され、発電電力の発生源として用いられてもよいし、あるいは、駆動輪に連結され、駆動力の発生源として用いられてもよい。
The low-pressure electric equipment includes, for example, a control device for controlling the
HVシステム10は、補機(たとえば、上述の各種制御装置およびエンジンに搭載される電気機器のうちの少なくともいずれか)に流れる電流を検出するセンサをさらに含む。当該センサは、検出した電流を示す信号を第1監視ユニット200に送信する。さらに、HVシステム10は、エンジンに対する作動指令に関する情報を第1監視ユニット200に送信する。さらに、HVシステム10は、後述するDC/DCコンバータ40に対する作動指令に関する情報を第1監視ユニット200に送信する。
The
EPSシステム20は、たとえば、電動パワーステアリングの補機として動作する電気機器を含む。電動パワーステアリングの補機として動作する電気機器は、たとえば、ユーザの操舵力をアシストするアシスト力を発生させるアクチュエータと、アクチュエータを制御するステアリング制御装置とを含む。ステアリング制御装置は、アクチュエータに通電される電流を調整する。EPSシステム20は、補機(たとえば、アクチュエータ)に流れる電流を検出するセンサをさらに含む。当該センサは、検出した電流を示す信号を第1監視ユニット200に送信する。さらに、EPSシステム20は、アクチュエータに対する作動指令に関する情報を第1監視ユニット200に送信する。
The
ブレーキシステム30は、たとえば、制動装置の補機として動作する電気機器を含む。制御装置の補機として動作する電気機器は、アンチロックブレーキシステムを構成する電気機器を含み、たとえば、制動装置において発生する制動力を制御するアクチュエータと、アクチュエータを制御するブレーキ制御装置とを含む。ブレーキ制御装置は、アクチュエータに通電される電流を調整する。ブレーキシステム30は、補機(たとえば、アクチュエータ)に流れる電流を検出するセンサをさらに含む。当該センサは、検出した電流を示す信号を第1監視ユニット200に送信する。さらに、ブレーキシステム30は、アクチュエータに対する作動指令に関する情報を第1監視ユニット200に送信する。
The
PCU50は、高圧バッテリ90とMG52との間で電力変換を行なう。PCU50は、たとえば、高圧バッテリ90から電力を受けてMG52を駆動するインバータ、および、インバータに供給される直流電圧のレベルを調整するコンバータ(いずれも図示せず)等を含んで構成される。
The PCU 50 performs power conversion between the
MG52は、三相交流回転電機であって、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型動機電動機である。MG52は、電動機(モータ)としての機能と発電機(ジェネレータ)としての機能とを有する。MG52は、PCU50を介して高圧バッテリ90と接続される。
The MG 52 is a three-phase AC rotary electric machine, for example, a permanent magnet type motive motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded. The MG 52 has a function as an electric motor (motor) and a function as a generator (generator). The MG 52 is connected to the
MG52は、たとえば、車両1の走行時においては、PCU50に含まれるインバータによって駆動される。MG52の動力は、駆動輪(図示せず)に伝達される。また、MG52は、たとえば、車両1の制動時においては、駆動輪によりMG52が駆動され、MG52が発電機として動作して、回生制動を行なう。MG52によって発電された電力は、PCU50を介して高圧バッテリ90に蓄えられる。
The MG 52 is driven by an inverter included in the PCU 50, for example, when the
電源装置2は、DC/DCコンバータ40と、第1リレー60と、第2リレー70と、低圧バッテリ80と、高圧バッテリ90と、第1監視ユニット200と、第2監視ユニット300とを含む。
The
DC/DCコンバータ40は、第2リレー70を経由して電力の供給元となる高圧バッテリ90に接続されるとともに、電力の供給先として、HVシステム10、EPSシステム20、ブレーキシステム30および第1リレー60を経由して低圧バッテリ80に接続される。DC/DCコンバータ40は、たとえば、第1リレー60がオン状態である場合に、第1監視ユニット200からの制御信号に応じて、高圧バッテリ90から出力される直流電力を低圧バッテリ80の充電が可能な直流電力あるいはHVシステム10、EPSシステム20およびブレーキシステム30の動作が可能な直流電力に変換して低圧バッテリ80に出力する。DC/DCコンバータ40には、たとえば、出力電圧を検出するセンサが設けられ、当該センサは、検出した出力電圧を示す信号を第1監視ユニット200に送信する。
The DC /
第1リレー60は、第1監視ユニット200からの制御信号に応じてHVシステム10、EPSシステム20、ブレーキシステム30およびDC/DCコンバータ40の各々と、低圧バッテリ80とを電気的に接続状態(オン状態)にしたり、遮断状態(オフ状態)にしたりする。
The
第2リレー70は、第2監視ユニット300からの制御信号に応じてDC/DCコンバータ40およびPCU50の各々と、高圧バッテリ90とを電気的に接続状態(オン状態)にしたり、遮断状態(オフ状態)にしたりする。
The
低圧バッテリ80は、車両1に補機として搭載される複数の電気機器の各々に電力を供給可能とする蓄電装置である。車両1に搭載される補機は、たとえば、車両1に搭載される複数の電気機器のうちの高圧バッテリ90を電源とする電気機器以外の電気機器を含む。そのため、補機は、たとえば、第1監視ユニット200および第2監視ユニット300を含む。低圧バッテリ80は、たとえば、所定の出力電圧(たとえば、12V程度、24V程度あるいは48V程度)の鉛蓄電池等の二次電池である。
The low-
高圧バッテリ90は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。高圧バッテリ90としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。高圧バッテリ90は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ等であってもよい。高圧バッテリ90は、たとえば、複数個のセルあるいは電池モジュールを組み合わせて構成される所定の出力電圧(たとえば、数百V)の組電池である。
The
高圧バッテリ90は、PCU50との間での電力の授受に用いられたり、DC/DCコンバータ40への電力の供給に用いられたりする。
The high-
第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の状態を監視する。具体的には、低圧バッテリ80には、たとえば、第1温度センサ202と、第1電圧センサ204と、第1電流センサ206とが設けられる。
The
第1温度センサ202は、低圧バッテリ80の温度TBを検出して、検出された温度TBを示す信号を第1監視ユニット200に送信する。第1電圧センサ204は、低圧バッテリ80の電圧VBを検出して、検出された電圧VBを示す信号を第1監視ユニット200に送信する。第1電流センサ206は、低圧バッテリ80の電流IBを検出して、検出された電流IBを示す信号を第1監視ユニット200に送信する。
The
第1監視ユニット200は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置であるメモリ、および、入出力バッファ(いずれも図示せず)を含んで構成される。第1監視ユニット200は、各種センサ(第1温度センサ202、第1電圧センサ204および第1電流センサ206)からの信号、ならびにメモリに格納されたプログラム等をCPUを用いて実行することによって所定の処理を実行する。第1監視ユニット200は、第2監視ユニット300と通信バス(図示せず)を経由して通信可能に構成される。第1監視ユニット200は、たとえば、第2監視ユニット300から高圧バッテリ90の状態に関する情報を受信したり、第2監視ユニット300に低圧バッテリ80の状態に関する情報を送信したりする。
The
第2監視ユニット300は、高圧バッテリ90の状態を監視する。具体的には、高圧バッテリ90には、たとえば、第2温度センサ302と、第2電圧センサ304と、第2電流センサ306とが設けられる。第2監視ユニット300は、第1監視ユニット200と通信バスを経由して通信可能に構成される。
The
第2温度センサ302は、高圧バッテリ90の温度TB2を検出して、検出された温度TB2を示す信号を第2監視ユニット300に送信する。第2電圧センサ304は、高圧バッテリ90の電圧VB2を検出して、検出された電圧VB2を示す信号を第2監視ユニット300に送信する。第2電流センサ306は、高圧バッテリ90の電流IB2を検出して、検出された電流IB2を示す信号を第2監視ユニット300に送信する。
The
以上のような構成を有する車両1に搭載される電源装置2において、低圧バッテリ80に異常が発生する場合には、低圧バッテリ80と電力供給先(HVシステム10、EPSシステム20およびブレーキシステム30)とが遮断されるように第1リレー60が動作させられる。
In the
しかしながら、低圧バッテリ80に異常が生じた場合には、その異常の程度によっては低圧バッテリ80からの電力供給を継続させる方が車両1に搭載される電気機器を保護する観点から望ましい場合もあり、低圧バッテリ80からの電力供給を遮断する保護制御の実行タイミングを適切に設定することが求められる。
However, when an abnormality occurs in the low-
そこで、本実施の形態においては、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合には、DC/DCコンバータ40が動作中である第1条件と、低圧バッテリ80が放電状態でないという第2条件とを含む遮断許可条件が成立するときに、遮断状態になるように第1リレー60を制御するものとする。さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合、遮断許可条件が成立しないときに、低圧バッテリ80から複数の電気機器の各々への電力供給を継続するものとする。さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合よりも異常の程度が高い異常レベル2である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるように第1リレー60を制御するものとする。
Therefore, in the present embodiment, when the abnormal state of the low-
このようにすると、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合には、遮断許可条件が成立するときに遮断状態になるように第1リレー60が制御されるので、第1リレー60が遮断されてもその後の補機の動作に影響が発生することを抑制しつつ、電源装置2を保護することができる。さらに、異常レベル1である場合に、遮断許可条件が成立しないときには、補機への電力供給が継続されるので、補機の動作を継続することが可能となる。さらに、異常レベル2である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるように第1リレー60が制御されるので、電源装置2を保護することができる。
In this way, when the abnormal state of the
以下、図2を参照して、第1監視ユニット200で実行される処理を説明する。図2は、第1監視ユニット200で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、第1監視ユニット200により、所定の処理周期で繰り返し実行される。
Hereinafter, the processing executed by the
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80が異常レベル2の異常状態であるか否かを判定する。
In step 100 (hereinafter, step is referred to as S) 100, the
第1監視ユニット200は、HVシステム10、EPSシステム20、ブレーキシステム30、第1温度センサ202、第1電圧センサ204および第1電流センサ206から取得した情報を用いて低圧バッテリ80が正常状態であるか、異常レベル1の異常状態であるか、あるいは、異常レベル2の異常状態であるかを判定する。
The
低圧バッテリ80の異常状態は、たとえば、高温状態と、過電圧状態と、低電圧状態と、放電過電流状態と、充電過電流状態と、第1温度センサ202の故障状態と、第1電圧センサ204の故障状態と、第1電流センサ206の故障状態と、第1リレー60の故障状態と、第1監視ユニット200の故障状態とを含む。
The abnormal states of the
第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の温度TBがしきい値TB(1)よりも高く、かつ、しきい値TB(2)以下である場合に、低圧バッテリ80が異常レベル1の高温状態であると判定する。なお、しきい値TB(2)は、しきい値TB(1)よりも高い値である。
In the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の温度TBがしきい値TB(2)よりも高い場合に、低圧バッテリ80が異常レベル2の高温状態であると判定する。なお、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の温度TBがしきい値TB(1)以下である場合、低圧バッテリ80の温度が正常状態であると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の電圧VBがしきい値VB(1)よりも高く、かつ、しきい値VB(2)以下である場合に、低圧バッテリ80が異常レベル1の過電圧状態であると判定する。なお、しきい値VB(2)は、しきい値VB(1)よりも高い値である。
Further, in the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の電圧VBがしきい値VB(2)よりも高い場合に、低圧バッテリ80が異常レベル2の過電圧状態であると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の電圧VBがしきい値VB(3)よりも低く、かつ、しきい値VB(4)以上である場合に、低圧バッテリ80が異常レベル1の低電圧状態であると判定する。なお、しきい値VB(4)は、しきい値VB(3)よりも低い値である。
Further, in the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の電圧VBがしきい値VB(4)よりも低い場合に、低圧バッテリ80が異常レベル2の低電圧状態であると判定する。なお、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80が過電圧状態でも低電圧状態でもなければ、低圧バッテリ80の電圧が正常状態であると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の電流IBが放電側の電流であって(たとえば、正値であって)、その大きさがしきい値IB(1)よりも大きく、かつ、しきい値IB(2)以下である場合に、低圧バッテリ80が異常レベル1の放電過電流状態であると判定する。なお、しきい値IB(1)は、しきい値IB(2)よりも大きい値である。
Further, in the
さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の電流IBが放電側の電流であって、その大きさがしきい値IB(2)よりも大きい場合に、低圧バッテリ80の異常レベル2の放電過電流状態であると判定する。
Further, in the
さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の電流IBが充電側の電流であって(たとえば、負値であって)、その大きさがしきい値IB(1)よりも大きく、かつ、しきい値IB(2)以下である場合に、低圧バッテリ80が異常レベル1の充電過電流状態であると判定する。
Further, in the
さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の電流IBが充電側の電流であって、その大きさがしきい値IB(2)よりも大きい場合に、低圧バッテリ80の異常レベル2の充電過電流状態であると判定する。なお、放電過電流状態が異常レベル1であるか異常レベル2であるかを判定するしきい値と、充電過電流状態が異常レベル1であるか異常レベル2であるかを判定するしきい値とは、それぞれ異なる値であってもよい。
Further, in the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、第1温度センサ202によって検出される低圧バッテリ80の温度TBが通常とり得ない温度である場合に(たとえば、通常とり得る所定の温度範囲を超える場合に)、第1温度センサ202が故障状態であると判定する。この場合、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常レベル2の異常状態であると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、第1電圧センサ204によって検出される低圧バッテリ80の電圧VBが通常とり得ない温度である場合に(たとえば、通常とり得る所定の電圧範囲を超える場合に)、第1電圧センサ204が故障状態であると判定する。この場合、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常レベル2の異常状態であると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、第1電流センサ206によって検出される低圧バッテリ80の電流IBが通常とり得ない温度である場合に(たとえば、通常とり得る所定の電流範囲を超える場合に)、第1電流センサ206が故障状態であると判定する。この場合、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常レベル2の異常状態であると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、第1リレー60を遮断状態とする作動指令を第1リレー60に出力しているにもかかわらず低圧バッテリ80に電流が流れる場合や、低圧バッテリ80の電圧が所定の状態にならない場合に、第1リレー60が故障状態であると判定する。
Further, for example, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、第1リレー60を接続状態とする作動指令を第1リレー60に出力しているにもかかわらず低圧バッテリ80に電流が流れない場合や、低圧バッテリ80の電圧が所定の状態にならない場合に、第1リレー60が故障状態であると判定する。
Further, for example, when the
第1リレー60が故障状態であると判定される場合、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常レベル2の異常状態であると判定する。
When it is determined that the
さらに、第1監視ユニット200は、通信可能に接続される他の電気機器(たとえば、第2監視ユニット300)との通信が不可状態になる場合に、第1監視ユニット200が故障状態であると判定する。第1監視ユニット200は、このような故障状態を判定する場合に、低圧バッテリ80の異常レベル2の異常状態であると判定する。
Further, when the
低圧バッテリ80が異常レベル2の異常状態であると判定される場合(S100にてYES)、処理はS108に移される。一方、低圧バッテリ80が異常レベル2の異常状態でないと判定される場合(S100にてNO)、処理はS102に移される。
When it is determined that the
S102にて、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80が異常レベル1の異常状態であるか否かを判定する。低圧バッテリ80が上述の複数種類の異常レベル1の異常状態のうちのいずれかの異常状態であることによって異常レベル1の異常状態であると判定される場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。
In S102, the
S104にて、第1監視ユニット200は、リレー遮断許可フラグがオフ状態であるか否かを判定する。リレー遮断許可フラグは、遮断許可条件が成立しているか否かを示すフラグである。
In S104, the
第1監視ユニット200は、たとえば、遮断許可条件が成立する場合にリレー遮断許可フラグをオン状態にし、遮断許可条件が成立しない場合にリレー遮断許可フラグをオフ状態にする。
For example, the
第1監視ユニット200は、たとえば、以下の複数の条件のうちの少なくともいずれかの条件が成立する場合には、遮断許可条件が成立しないと判定し、リレー遮断許可フラグをオフ状態にする。さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、以下の複数の条件がいずれも成立しない場合に遮断許可条件が成立すると判定し、リレー遮断許可フラグをオン状態にする。
For example, when at least one of the following plurality of conditions is satisfied, the
複数の条件は、たとえば、低圧バッテリ80が放電中であるという条件と、DC/DCコンバータ40が非作動中であるという条件と、ブレーキシステム30において要求される電流がしきい値以上であるという条件と、EPSシステム20において要求される電流がしきい値以上であるかあるいはサージ電流がしきい値以上であるという条件とを含む。
The plurality of conditions are, for example, that the
第1監視ユニット200は、たとえば、低圧バッテリ80の電流IBが放電側の値である場合に、低圧バッテリ80が放電中であるという条件が成立していると判定する。
For example, when the current IB of the low-
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、DC/DCコンバータ40に対して作動指令が出力されていない場合や、DC/DCコンバータ40の出力電圧が動作状態を示す所定範囲よりも低い場合には、DC/DCコンバータ40が非作動中であるという条件が成立していると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、ブレーキシステム30のアクチュエータが所定の動作(たとえば、急制動時のアンチロック制御)の実行中である場合、所定の動作を開始する条件(たとえば、車両1の走行中に車輪がロック状態となるという条件)が成立する場合、あるいは、ブレーキシステム30のアクチュエータに流れる電流がしきい値以上である場合に、ブレーキシステム30において要求される電流がしきい値以上であるという条件が成立していると判定する。
Further, the
さらに、第1監視ユニット200は、たとえば、EPSシステム20のアクチュエータが所定の動作(たとえば、急旋回時のアシスト制御)の実行中である場合、所定の動作を開始する条件(たとえば、ハンドルの回転速度がしきい値以上という条件)が成立する場合、あるいは、EPSシステム20のアクチュエータに流れる電流がしきい値以上である場合に、EPSシステム20において要求される電流がしきい値以上であるという条件が成立していると判定する。
Further, when the actuator of the
あるいは、第1監視ユニット200は、操舵輪が縁石に乗り上げるなどして路面反力がEPSシステム20のアクチュエータに入力されることによって生じるサージ電流がしきい値以上である場合に、サージ電流がしきい値以上であるという条件が成立していると判定する。
Alternatively, the
第1監視ユニット200は、リレー遮断許可フラグがオフ状態であると判定される場合(S104にてYES)、処理はS106に移される。また、S102にて、低圧バッテリ80が異常レベル1の異常状態でない(すなわち、正常状態である)と判定される場合、処理はS106に移される。
When the
S106にて、第1監視ユニット200は、第1リレー60が接続状態になるように制御する。具体的には、第1監視ユニット200は、第1リレー60の遮断要求フラグをオフ状態に設定する。遮断要求フラグは、第1リレー60の遮断が要求されている状態を示すフラグである。第1監視ユニット200は、遮断要求フラグがオフ状態であって、かつ、第1リレー60が接続状態である場合には、第1リレー60の接続状態を継続する。また、第1監視ユニット200は、遮断要求フラグがオフ状態であって、かつ、第1リレー60が遮断状態である場合には、接続状態になるように第1リレー60を制御する。
In S106, the
なお、S104にて、リレー遮断許可フラグがオフ状態でない(すなわち、オン状態である)と判定される場合(S104にてNO)、処理はS108に移される。 If it is determined in S104 that the relay cutoff permission flag is not in the off state (that is, it is in the on state) (NO in S104), the process is transferred to S108.
S108にて,第1監視ユニット200は、第1リレー60が遮断状態になるように制御する。具体的には、第1監視ユニット200は、第1リレー60の遮断要求フラグをオン状態に設定する。第1監視ユニット200は、遮断要求フラグがオン状態であって、かつ、第1リレー60が接続状態である場合には、遮断状態になるように第1リレー60を制御する。また、第1監視ユニット200は、遮断要求フラグがオン状態であって、かつ、第1リレー60が遮断状態である場合には、第1リレー60の遮断状態を継続する。
In S108, the
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る電源装置2の動作について図3を参照しつつ説明する。
The operation of the
図3は、低圧バッテリ80の異常レベルとリレー遮断許可フラグの状態との組み合わせによって設定されるリレー遮断要求フラグを説明するための図である。図3には、低圧バッテリ80の状態を、正常状態である場合と、異常レベル1の異常状態である場合と、異常レベル2の異常状態である場合とに分けて、それぞれの場合において、リレー遮断許可フラグがオン状態であるときの遮断要求フラグの状態と、リレー遮断許可フラグがオフ状態であるときの遮断要求フラグの状態とが示されている。
FIG. 3 is a diagram for explaining a relay cutoff request flag set by a combination of the abnormal level of the
たとえば、第1温度センサ202、第1電圧センサ204および第1電流センサ206のうちのいずれかが故障するなどして低圧バッテリ80が異常レベル2の異常状態であると判定されると(S100にてYES)、図3に示すように、リレー遮断許可フラグがオン状態である場合にもオフ状態である場合にも遮断要求フラグがオン状態に設定される。そのため、遮断状態になるように第1リレー60が制御される(S108)。
For example, if any one of the
一方、たとえば、低圧バッテリ80の温度TBがしきい値TB(1)よりも高く、かつ、しきい値TB(2)以下である場合には、低圧バッテリ80の異常状態は、異常レベル2の異常状態でなく(S100にてNO)、異常レベル1の異常状態であると判定されるため(S102にてYES)、リレー遮断許可フラグがオフ状態であるか否かが判定される(S104)。
On the other hand, for example, when the temperature TB of the
たとえば、低圧バッテリ80が放電中である場合には、遮断許可条件が成立しないため、リレー遮断許可フラグがオフ状態とされる(S104にてYES)。そのため、図3に示すように、低圧バッテリ80が異常レベル1の異常状態であって、かつ、リレー遮断許可フラグがオフ状態である場合には、遮断要求フラグがオフ状態に設定される。そのため、接続状態になるように第1リレー60が制御される(S106)。
For example, when the low-
一方、低圧バッテリ80が放電中でなく、DC/DCコンバータ40が作動中であって、ブレーキシステム30のアクチュエータにおいてもEPSシステムのアクチュエータにおいてもしきい値以上の電流が要求されない場合には、遮断許可条件が成立するため、リレー遮断許可フラグがオン状態とされる(S104にてNO)。そのため、図3に示すように、低圧バッテリ80が異常レベル1の異常状態であって、かつ、リレー遮断許可フラグがオン状態である場合には、遮断要求フラグがオン状態に設定される。その結果、遮断状態になるように第1リレー60が制御される(S108)。
On the other hand, if the low-
また、たとえば、低圧バッテリ80の温度TBがしきい値B(1)以下になるなどして低圧バッテリ80が正常状態になると(S100にてNO,S102にてNO)、図3に示すように、リレー遮断許可フラグがオン状態である場合にもオフ状態である場合にも遮断要求フラグがオフ状態に設定される。そのため、接続状態になるように第1リレー60が制御される(S106)。
Further, for example, when the temperature TB of the low-
以上のようにして、本実施の形態に係る電源装置2によると、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1の異常状態である場合には、遮断許可条件が成立するときに遮断状態になるように第1リレー60が制御されるので、第1リレー60が遮断されてもその後の補機(たとえば、HVシステム10、EPSシステム20およびブレーキシステム30の補機)の動作に影響が発生することを抑制しつつ、電源装置2を保護することができる。さらに、異常レベル1の異常状態である場合に、遮断許可条件が成立しないときには、補機への電力供給が継続されるので、補機の動作を継続することが可能となる。さらに、異常レベル2の異常状態である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるように第1リレー60が制御されるので、電源装置2を保護することができる。したがって、電源装置の異常発生時に適切な時期に保護制御を実行する電源装置を提供することができる。
As described above, according to the
以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、複数の条件は、低圧バッテリ80が放電中であるという条件と、DC/DCコンバータ40が非作動中であるという条件と、ブレーキシステム30において要求される電流がしきい値以上であるという条件と、EPSシステム20において要求される電流がしきい値以上であるかあるいはサージ電流がしきい値以上であるという条件とを含む複数の条件のうちのいずれもが成立しない場合に遮断許可条件が成立すると判定するものとして説明したが、たとえば、DC/DCコンバータ40が非作動状態であるという条件と、低圧バッテリ80が放電状態であるという条件とがいずれも成立しない場合に(すなわち、DC/DCコンバータ40が作動中であって、低圧バッテリ80が放電状態でない場合に)、遮断許可条件が成立すると判定してもよい。
Hereinafter, modification examples will be described.
In the above embodiment, the plurality of conditions are the condition that the
さらに上述の実施の形態では、車両1は、ハイブリッド車両である場合を一例として説明したが、車両1は、低圧バッテリと、低圧バッテリを電源とする電気機器を搭載する車両あればよく、たとえば、電気自動車であってもよいし、あるいは、エンジンを搭載する車両であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
以下、車両1がエンジンを搭載する車両である場合の構成について説明する。図4は、変形例に係る電源装置2を搭載した車両の全体構成の一例を概略的に示すブロック図である。
Hereinafter, the configuration when the
図4に示すように、本変形例における車両1は、電源装置2と、EFI(Electric Fuel Injection)システム12と、EPS(Electric Power Steering)システム20と、ブレーキシステム30とを備える。
As shown in FIG. 4, the
EFIシステム12は、エンジンに燃料を供給する際に補機として動作する電気機器を含む。エンジンに燃料を供給する際に補機として動作する電気機器は、たとえば、燃料噴射装置と、燃料噴射装置を制御する燃料制御装置とを含む。EFIシステム12は、補機(たとえば、燃料噴射装置)に流れる電流を検出するセンサをさらに含む。当該センサは、検出した電流を示す信号を第1監視ユニット200に送信する。さらに、EFIシステム12は、燃料噴射装置に対する作動指令に関する情報を第1監視ユニット200に送信する。
The
EPSシステム20およびブレーキシステム30については、図1を用いて説明したEPSシステム20およびブレーキシステム30と同様の構成を有しているため、その詳細な説明は繰り返さない。
Since the
本変形例に係る電源装置2は、オルタネータ42と、第1リレー60と、低圧バッテリ80と、第1監視ユニット200とを含む。
The
オルタネータ42は、エンジンの動作時において、エンジンの動力を用いて発電する発電機である。オルタネータ42は、たとえば、エンジンの出力軸とベルト等を介して連結されており、エンジンの出力軸が回転するとともにオルタネータ42に内蔵するロータが回転することによって、発電動作が実施可能となる。オルタネータ42において発生した電力は、第1リレー60を介して低圧バッテリ80に供給されたり、EFIシステム12、EPSシステム20およびブレーキシステム30に供給されたりする。
The
このように構成される電源装置2においても、第1監視ユニット200が、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合には、オルタネータ42が動作中である第1条件と、低圧バッテリ80がしきい値以上の電流が流れる放電状態でないという第2条件とを含む遮断許可条件が成立するときに、遮断状態になるように第1リレー60を制御するものとする。さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合、遮断許可条件が成立しないときに、低圧バッテリ80から複数の電気機器の各々への電力供給を継続するものとする。さらに、第1監視ユニット200は、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合よりも異常の程度が高い異常レベル2である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるように第1リレー60を制御するものとする。
Even in the
このようにすると、低圧バッテリ80の異常状態が異常レベル1である場合には、遮断許可条件が成立するときに遮断状態になるように第1リレー60が制御されるので、第1リレー60が遮断されてもその後の補機の動作に影響が発生することを抑制しつつ、電源装置2を保護することができる。さらに、異常レベル1である場合に、遮断許可条件が成立しないときには、補機への電力供給が継続されるので、補機の動作を継続することが可能となる。さらに、異常レベル2である場合には、遮断許可条件が成立していなくても、遮断状態になるように第1リレー60が制御されるので、電源装置2を保護することができる。
In this way, when the abnormal state of the
なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
In addition, the above-mentioned modification may be carried out by appropriately combining all or a part thereof.
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 車両、2 電源装置、10 HVシステム、12 EFIシステム、20 EPSシステム、30 ブレーキシステム、40 DC/DCコンバータ、42 オルタネータ、60 第1リレー、70 第2リレー、80 低圧バッテリ、90 高圧バッテリ、200 第1監視ユニット、202 第1温度センサ、204 第1電圧センサ、206 第1電流センサ、300 第2監視ユニット、302 第2温度センサ、304 第2電圧センサ、306 第2電流センサ。 1 vehicle, 2 power supply, 10 HV system, 12 EFI system, 20 EPS system, 30 brake system, 40 DC / DC converter, 42 alternator, 60 1st relay, 70 2nd relay, 80 low voltage battery, 90 high voltage battery, 200 1st monitoring unit, 202 1st temperature sensor, 204 1st voltage sensor, 206 1st current sensor, 300 2nd monitoring unit, 302 2nd temperature sensor, 304 2nd voltage sensor, 306 2nd current sensor.
Claims (1)
前記車両の運転中の一部の期間に前記複数の電気機器に電力供給が可能な電力供給装置と、
前記二次電池から前記複数の電気機器の各々への電力供給を遮断状態にすることが可能なリレーと、
前記二次電池の異常状態を検出する検出装置と、
前記検出装置による検出結果と前記二次電池の状態と前記電力供給装置の動作状態とを用いて前記リレーを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記検出装置により検出される前記二次電池の異常状態が第1異常状態である場合には、前記電力供給装置が動作中である第1条件と、前記二次電池が放電状態でないという第2条件とを含む遮断許可条件が成立するときに、前記遮断状態になるように前記リレーを制御し、
前記二次電池の異常状態が前記第1異常状態である場合、前記遮断許可条件が成立しないときに、前記二次電池から前記複数の電気機器の各々への電力供給を継続し、
前記二次電池の異常状態が前記第1異常状態である場合よりも異常の程度が高い第2異常状態である場合には、前記遮断許可条件が成立していなくても、前記遮断状態になるように前記リレーを制御する、電源装置。 A secondary battery that can supply power to each of multiple electrical devices that operate as auxiliary equipment while the vehicle is driving.
An electric power supply device capable of supplying electric power to the plurality of electric devices during a part of the operation of the vehicle, and an electric power supply device.
A relay capable of cutting off the power supply from the secondary battery to each of the plurality of electric devices,
A detection device that detects the abnormal state of the secondary battery, and
A control device for controlling the relay using the detection result by the detection device, the state of the secondary battery, and the operating state of the power supply device is provided.
The control device is
When the abnormal state of the secondary battery detected by the detection device is the first abnormal state, the first condition that the power supply device is operating and the second condition that the secondary battery is not in the discharged state. When the cutoff permission condition including the condition is satisfied, the relay is controlled so as to be in the cutoff state.
When the abnormal state of the secondary battery is the first abnormal state, when the cutoff permission condition is not satisfied, the power supply from the secondary battery to each of the plurality of electric devices is continued.
When the abnormal state of the secondary battery is the second abnormal state in which the degree of abnormality is higher than that in the case of the first abnormal state, the shutoff state is reached even if the cutoff permission condition is not satisfied. A power supply that controls the relay so as to.
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