JP7708625B2 - 電源制御装置 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、電源制御装置に関する。

第１電源の電力を第１負荷に供給する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に供給する第２系統と、第１系統および第２系統を接続切断可能な系統間スイッチとを備える電源制御装置がある。

電源制御装置は、第１系統または第２系統の地絡をハードウェアによって検出すると系統間スイッチを遮断し、その後、地絡が検出された系統が第１系統か第２系統かをソフトウェアによって特定してフェイルセーフ制御に移行する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－６２７２７号公報

しかしながら、ソフトウェアによる地絡の検出はハードウェアによる地絡の検出に比べて判定時間が長いため、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れる。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる電源制御装置を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る電源制御装置は、第１系統と、第２系統と、系統間スイッチと、第１検出部と、第２検出部とを備える。第１系統は、第１電源の電力を第１負荷に供給する。第２系統は、第２電源の電力を第２負荷に供給する。系統間スイッチは、前記第１系統および前記第２系統を接続切断可能である。第１検出部は、前記第１系統または前記第２系統の状態を示す物理量と第１閾値とに基づいて前記第１系統または前記第２系統の異常を検出する。第２検出部は、前記第１検出部によって異常が検出された系統が前記第１系統か前記第２系統かを、前記物理量と前記第１閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される第２の閾値とに基づいて前記第１検出部による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。

実施形態の一態様に係る電源制御装置は、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。 図２は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図３は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図４は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図５は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。 図６は、実施形態に係る第１閾値および第２閾値の説明図である。 図７は、実施形態に係るスイッチ駆動部の構成例を示す説明図である。 図８は、実施形態に係るスイッチ駆動部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、電源制御装置および電源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。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する電源制御装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る電源制御装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。

また、以下では、電源制御装置が搭載される車両が電気自動車またはハイブリット自動車である場合について説明するが、電源制御装置が搭載される車両は、内燃機関によって走行するエンジン自動車であってもよい。

なお、実施形態に係る電源制御装置は、第１電源と第２電源とを備え、第１電源および第２電源のいずれか一方の電源系統に電源失陥が発生した場合に、他方の電源系統によって第１電源をバックアップする任意の装置に搭載されてもよい。

［１．電源制御装置の構成］
図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。図１に示すように、実施形態に係る電源制御装置１は、第１電源１０と、第１負荷１０１と、一般負荷１０２と、第２負荷１０３と、自動運転制御装置１００とに接続される。電源制御装置１は、第１電源１０の電力を第１負荷１０１および一般負荷１０２に供給する第１系統１１０と、後述する第２電源２０の電力を第２負荷１０３に供給する第２系統１２０とを備える。

第１負荷１０１は、自動運転用の負荷を含む。例えば、第１負荷１０１は、自動運転中に動作するステアリングモータ、電動ブレーキ装置、および車載カメラ等を含む。一般負荷１０２は、例えば、ディスプレイ、エアコン、オーディオ、ビデオ、および各種ライト等を含む。

第２負荷１０３は、第１負荷１０１が備える自動運転用の機能の一部を備える。例えば、第２負荷１０３は、ステアリングモータ、電動ブレーキ装置、およびレーダ等のＦＯＰ（フェイルセーフ制御）に最低限必要な装置を含む。第１負荷１０１、一般負荷１０２、および第２負荷１０３は、電源制御装置１から供給される電力によって動作する。

自動運転制御装置１００は、車両を自動運転制御する装置である。自動運転制御装置１００は、第１負荷１０１および第２負荷１０３を動作させることにより、車両を自動運転によって走行させる。また、自動運転制御装置１００は、自動運転中に第１系統１１０で地絡が発生した場合には、第２負荷１０３によってＦＯＰを実施でき、第２系統１２０で地絡が発生した場合には、第１負荷１０１によってＦＯＰを実施できる。

第１電源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ１１」と記載する）と、鉛バッテリ（以下、「ＰｂＢ１２」と記載する）とを含む。なお、第１電源１０の電池は、ＰｂＢ１２以外の任意の２次電池であってもよい。

ＤＣ／ＤＣ１１は、発電機と、ＰｂＢ１２よりも電圧が高い高圧バッテリとに接続され、発電機および高圧バッテリの電圧を降圧して第１系統１１０に出力する。発電機は、例えば、走行する車両の運動エネルギーを電気に変換して発電するオルタネータである。高圧バッテリは、例えば、電気自動車やハイブリット自動車に搭載される車両駆動用のバッテリである。

なお、第１電源１０は、エンジン自動車に搭載される場合、ＤＣ／ＤＣ１１の代わりにオルタネータ（発電機）が設けられる。ＤＣ／ＤＣ１１は、ＰｂＢ１２の充電、第１負荷１０１および一般負荷１０２への電力供給、第２負荷１０３への電力供給、および後述する第２電源２０の充電を行う。

電源制御装置１は、第２電源２０と、系統間スイッチ４１と、電池用スイッチ４２と、スイッチ駆動部３と、第１電圧センサ５１と、第２電圧センサ５２とを備える。第２電源２０は、第１電源１０による電力供給ができなくなった場合のバックアップ用電源である。第２電源２０は、リチウムイオンバッテリ（以下、「ＬｉＢ２１」と記載する）を備える。なお、第２電源２０の電池は、ＬｉＢ２１以外の任意の２次電池であってもよい。

系統間スイッチ４１は、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続する系統間ライン１３０に設けられ、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続および切断可能なスイッチである。電池用スイッチ４２は、第２電源２０を第２系統１２０に接続するスイッチである。以下の説明において、系統間スイッチ４１を接続することは、第１系統１１０と第２系統１２０とを電気的に接続、つまり導通させることを意味する。また、系統間スイッチ４１を切断することは、第１系統１１０と第２系統１２０との電気的な接続を切断、つまり遮断することを意味する。

第１電圧センサ５１は、第１系統１１０に設けられ、第１系統１１０の電圧を検出し、検出結果をスイッチ駆動部３に出力する。第２電圧センサ５２は、第２系統１２０に設けられ、第２系統１２０の電圧を検出し、検出結果をスイッチ駆動部３に出力する。

スイッチ駆動部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。なお、スイッチ駆動部３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

スイッチ駆動部３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する第１検出部３１と、第２検出部３２とを備え、電源制御装置１の動作を制御する。なお、第１検出部３１はハードウェアで構成してもよい。

第１検出部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の状態を示す物理量と第１閾値とに基づいて第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出する。以下では、実施形態に係る物理量が電圧である場合について説明する。また、以下では、実施形態に係る異常が地絡である場合について説明する。

なお、実施形態に係る物理量は、電圧に限定されるものではなく、例えば、電流や温度など、電圧以外の物理量であってもよい。また、実施形態に係る異常は、地絡に限定されるものではなく、例えば、異常な過電流状態、異常な高温状態など、地絡以外の他の異常であってもよい。物理量が電圧以外の場合および異常が地絡以外の場合については、後述する。

第２検出部３２は、第１検出部３１によって異常が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを、第１系統１１０または第２系統１２０の状態を示す物理量と第１閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される第２閾値とに基づいて第１検出部３１による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置１は、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。

スイッチ駆動部３の具体的な構成例については、図７を参照して後述する。スイッチ駆動部３は、起動されると系統間スイッチ４１を接続（オン）し、電池用スイッチ４２を遮断（オフ）する。スイッチ駆動部３は、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２から入力される検出結果に基づいて、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出する。スイッチ駆動部３による地絡の検出方法の具体例については、後述する。

スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出した場合、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出した場合、自動運転が不可能な状態である旨を示す自動運転禁止信号を自動運転制御装置１００に出力する。また、スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出していない場合、自動運転が可能な状態である旨を示す自動運転許可信号を自動運転制御装置１００に出力する。

スイッチ駆動部３は、第１系統１１０に地絡等の電源失陥が発生した場合には、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を接続して、第２電源２０から第２負荷１０３に電力を供給する。また、スイッチ駆動部３は、第２系統１２０に地絡等の電源失陥が発生した場合には、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を遮断した状態で、第１電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力を供給する。

これにより、電源制御装置１は、自動運転中にいずれか一方の系統が地絡しても、他方の系統を使用し、自動運転制御装置１００によって車両を安全な場所まで退避走行させるＦＯＰを実施して停車させることができる。次に、図２～図５を参照し、電源制御装置１の動作について説明する。

［２．電源制御装置の通常時動作］
スイッチ駆動部３は、第１系統１１０および第２系統１２０に地絡が発生していない通常時には、図２に示すように、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を接続して、第１電源１０から第１負荷１０１、一般負荷１０２、および第２負荷１０３に電力を供給する。スイッチ駆動部３は、このように地絡が発生していない通常時には、自動運転制御装置１００に自動運転許可信号を出力する。

［３．電源制御装置の地絡発生時動作］
次に、図３～図５を参照して、電源制御装置１の地絡発生時動作について説明する。図３に示すように、電源制御装置１では、例えば、第１系統１１０で地絡２００が発生した場合、または、第２系統１２０で地絡２０１が発生した場合、地絡点に向けて過電流が流れるため、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡判定閾値以下になる。

このため、スイッチ駆動部３の第１検出部３１は、例えば、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡判定閾値である第１閾値以下になったことをハードウェアによって検出した場合に、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡２００，２０１が発生したと仮判定する。

そして、スイッチ駆動部３は、地絡２００，２０１が発生したと第１検出部３１によって仮判定すると、自動運転制御装置１００に自動運転禁止信号を出力し、即座に系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を接続する。これにより、第１系統１１０と第２系統１２０との接続が切断され、第１電源１０から第１系統１１０へ電力が供給され、第２電源２０から第２系統１２０へ電力が供給される。

なお、第１検出部３１は、第１電圧センサ５１または第２電圧センサ５２の少なくともいずれか一方によって検出される電圧が第１閾値以下になった場合に、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡が発生したと仮判定することもできる。

その後、スイッチ駆動部３の第２検出部３２は、地絡が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを、第１電圧センサ５１によって検出される電圧および第２電圧センサ５２によって検出される電圧と、第２閾値とに基づいて特定する。

第２閾値は、第１閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される。具体的には、第２閾値よりも所定電圧だけ高い値に設定する。そして、第２検出部３２は、第１検出部３１による地絡の検出時間よりも長い時間をかけて地絡が発生した系統を特定し、フェイルセーフ制御に移行する。

このとき、第２検出部３２は、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以上第２閾値以下であり、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が所定時間以内に第２閾値を超えるまで復帰した場合、第１系統１１０に地絡２００が発生したと本判定する。

この場合、図４に示すように、第２検出部３２は、フェイルセーフ制御に移行して、系統間スイッチ４１の遮断状態と、電池用スイッチ４２の接続状態を維持したまま、第２電源２０から第２負荷１０３に電力を供給し、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。これにより、自動運転制御装置１００は、第２電源２０から供給される電力によって第２負荷１０３を動作させて、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。なお、自動運転制御装置１００は、電源制御装置１から自動運転禁止信号が入力された時点で退避走行を開始するように構成されてもよい。

また、第２検出部３２は、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡が発生したと第１検出部３１によって仮判定した後、所定時間が経過しても第２電圧センサ５２によって検出される電圧が第２閾値以下であり、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以内に第２閾値を超えるまで復帰した場合、第２系統１２０に地絡２０１が発生したと本判定する。

この場合、図５に示すように、第２検出部３２は、フェイルセーフ制御に移行して、系統間スイッチ４１の遮断状態を継続したまま、電池用スイッチ４２を遮断して、第１電源１０から第１負荷１０１に電力を供給し、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。これにより、自動運転制御装置１００は、第１電源１０から供給される電力によって第１負荷１０１を動作させて、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。なお、自動運転制御装置１００は、電源制御装置１から自動運転禁止信号が入力された時点で退避走行を開始するように構成されてもよい。

このように、第２検出部３２は、第１電圧センサ５１によって検出される電圧および第２電圧センサ５２によって検出される電圧と、第１閾値よりも高い第２閾値とを比較することによって地絡した系統を特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置１は、真に地絡が発生していた場合、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。

なお、電源制御装置１では、地絡２００，２０１ではなく、第１負荷１０１または一般負荷１０２が一時的に過負荷状態になった場合に、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が一時的に地絡判定閾値以下になることがある。また、電源制御装置１では、第２負荷１０３が一時的に過負荷状態になった場合に、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が一時的に地絡判定閾値以下になることがある。

この場合、電源制御装置１では、継続的に第１電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力が供給され、第２電源２０から第２負荷１０３に電力が供給される。このため、スイッチ駆動部３は、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡２００，２０１が発生したと仮判定した後、所定時間が経過する前に第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が共に地絡判定閾値を超えるまで復帰すれば、一過性の電圧低下であって、電源に異常がないと本判定する。その後、スイッチ駆動部３は、図２に示した通常動作に復帰させるため、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を再度接続する。

［４．第１閾値および第２閾値の説明］
図６は、実施形態に係る第１閾値および第２閾値の説明図である。図６に示すように、電源制御装置１では、例えば、地絡や過負荷状態が発生すると、第１検出部３１による検出電圧（第１系統１１０の電圧または第２系統１２０の電圧）が低下する。第１検出部３１は、時刻ｔ１に検出電圧が第１閾値まで低下すると異常発生と判定する。

このとき、第２検出部３２は、第１系統１１０の電圧または第２系統１２０の電圧を検出していたとしても、例えば、個体差などに起因して、第１検出部３１と全く同じ電圧を検出しないことがある。すなわち、第２検出部３２では、電圧検出誤差が生じる場合がある。

ここで、第２検出部３２は、時刻ｔ１に第１検出部３１が異常を検出したときに、第１検出部３１の検出電圧よりも高い電圧（図６に示す高電圧側の点線参照）を検出していた場合、第１検出部３１と同じ第１閾値を使用すると誤判定することがある。

具体的には、第２検出部３２は、第１検出部３１により異常と判定された時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、異常判定を行うが、図６に示す高電圧側の点線で示す電圧を検出していた場合、検出電圧が第１閾値まで低下しないため、時刻ｔ２に異常なしと誤判定する。

このため、第２検出部３２は、例えば、判定期間を時刻ｔ３まで延長すれば、時刻ｔ３に第１検出部３１と同じく、異常発生と判定できる。しかし、第２検出部３２は、判定期間を長く設定すると、フェイルセーフ制御への移行が遅れる。

そこで、第２検出部３２は、第１検出部３１によって異常が検出されたときに、第２検出部３２が検出した物理量の検出値に基づいて第２閾値を設定する。このとき、第２検出部３２は、例えば、地絡判定閾値として使用する第２閾値を第１閾値よりも高く（例えば、＋０．５Ｖ）設定する。

例えば、第２検出部３２は、電源制御装置１の出荷前、または、車両に搭載された後の停車中など、車両の走行に支障を致さない状況において、系統間スイッチ４１を遮断するなどにより、第２系統１２０の電圧を低下させることで、故意に第２系統に地絡状態を発生させる。

そして、第２検出部３２は、第１検出部３１が地絡を検出したときに、第２電圧センサ５２の検出電圧を取得し、取得した電圧に所定電圧を加算（例えば、＋０．５Ｖ）した値を第２閾値として設定する。

これにより、第２検出部３２は、検出電圧と第１検出部３１の検出電圧との間に誤差がある場合であっても、正確に地絡を検出できる適切な第２閾値を設定できる。さらに、第２検出部３２は、図６に示すケースでは、判定期間を延長しなくても、時刻ｔ２に異常発生と判定することができる。したがって、電源制御装置１は、地絡を確実に検出しつつ、フェイルセール制御が送れることを抑制することができる。

［５．実施形態に係るスイッチ駆動部の構成例］
次に、図７を参照して、実施形態に係るスイッチ駆動部３の構成例について説明する。図７は、実施形態に係るスイッチ駆動部３の構成例を示す説明図である。

図７に示すように、スイッチ駆動部３は、第１検出部３１と、第２検出部３２と、ＯＲ論理回路３３と、ＯＲ論理回路３４とを含む。第１検出部３１および第２検出部３２には、第１電圧センサ５１から第１系統１１０の電圧の検出結果が入力され、第２電圧センサ５２から第２系統１２０の電圧の検出結果が入力される。

第１検出部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出すると系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通する。具体的には、第１検出部３１は、第１系統１１０の電圧または第２系統１２０の電圧が第１閾値以下になった場合に、第２検出部３２とＯＲ論理回路３３とＯＲ論理回路３４に向けて１次地絡検出信号を出力する。このとき、第１検出部３１は、例えば、５０ｍｓのワンショットパルスの信号を１次地絡検出信号として出力する。第２検出部３２は、第１検出部３１から１次地絡検出信号が入力されると、ＯＲ論理回路３３とＯＲ論理回路３４とに２次地絡検出信号を出力する。

ＯＲ論理回路３４は、第１検出部３１からの１次地絡検出信号または第２検出部３２からの２次地絡検出信号を遮断信号として系統間スイッチ４１に出力することによって、系統間スイッチ４１を遮断する。ＯＲ論理回路３３は、第１検出部３１からの１次地絡検出信号または第２検出部３２からの２次地絡検出信号を接続信号として電池用スイッチ４２に出力することによって、電池用スイッチ４２を接続する。

したがって、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡が発生すると、瞬時に第１検出部３１が地絡を検出し、ＯＲ論理回路３４を介して系統間スイッチ４１を遮断すると共に、ＯＲ論理回路３３を介して電池用スイッチ４２を接続する。

少し遅れて第２検出部３２が系統間スイッチ４１をＯＲ論理回路３４を介して遮断状態に維持すると共に、電池用スイッチ４２をＯＲ論理回路３３を介して接続状態に維持する。また、第２検出部３２は、第１検出部３１から１次地絡検出信号が入力されると、自動運転制御装置１００に自動運転禁止信号を出力する。

また、第２検出部３２は、第１検出部３１によって地絡が検出されると、地絡が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを特定すると共に、地絡が解消されていれば、系統間スイッチ４１を再接続し、電池用スイッチ４２を遮断する復帰制御を行う。

具体的には、第２検出部３２は、第１検出部３１から出力される１次地絡検出信号を検出すると、所定期間の間、第１系統１１０および第２系統１２０の電圧を所定周期でサンプリングする。そして、第２検出部３２は、所定時間（例えば、４０ｍｓ）以上連続して第２閾値以下の電圧をサンプリングした方の系統を地絡が検出された系統として特定する。

また、第２検出部３２は、第１系統１１０および第２系統１２０共に所定時間（例えば、４０ｍｓ）以上連続して第２閾値を超える電圧をサンプリングすると、地絡が継続していないと判定し、ＯＲ論理回路３４に接続信号（２次地絡検出信号と逆論理の信号）を出力する。ＯＲ論理回路３４は、第２検出部３２から接続信号が入力されると、系統間スイッチ４１に接続信号を出力して、系統間スイッチ４１を再接続する。このとき、第２検出部３２は、自動運転制御装置１００に自動運転許可信号を出力し、電池用スイッチ４２にＯＲ論理回路３３を介して制御信号を出力して電池用スイッチ４２を遮断する。

［６．スイッチ駆動部が実行する処理］
次に、図８を参照して電源制御装置１のスイッチ駆動部３が実行する処理について説明する。図８は、実施形態に係る電源制御装置１のスイッチ駆動部３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。スイッチ駆動部３は、通常時動作中に、図８に示す処理を繰り返し実行する。

具体的には、図８に示すように、スイッチ駆動部３は、まず、第１系統１１０または第２系統１２０の物理量（例えば、電圧）と第１閾値とに基づいて異常（例えば、地絡の発生）を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

スイッチ駆動部３は、異常を検出しないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、処理を終了し、再度ステップＳ１０１から処理を開始する。また、スイッチ駆動部３は、異常を検出したと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通する（ステップＳ１０２）。

その後、スイッチ駆動部３は、異常が検出された系統を、第１閾値よりも高感度になる第２閾値に基づいて特定できたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。スイッチ駆動部３は、異常が検出された系統を特定できたと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、つまり、異常が発生したと本判定した場合、フェイルセーフ制御に移行し（ステップＳ１０４）、処理を終了する。

例えば、スイッチ駆動部３は、第１系統１１０で地絡２００が発生したと本判定した場合、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通した状態で、第２電源２０から第２負荷１０３に電力を供給するフェイルセーフ制御に移行する。また、スイッチ駆動部３は、第２系統１２０で地絡２０１が発生したと本判定した場合、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を遮断した状態で、第１電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力を供給するフェイルセーフ制御に移行する。

また、スイッチ駆動部３は、異常が検出された系統を特定できなかったと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、つまり、異常が発生していないと本判定した場合、系統間スイッチ４１を導通し、電池用スイッチ４２を遮断して通常時動作に復帰する。その後、スイッチ駆動部３は、再度ステップＳ１０１から処理を開始する。

［７．変形例］
電源制御装置１は、第１系統１１０または第２系統１２０の状態を示す物理量として電流値を取得し、電流値に基づいて第１系統１１０または第２系統１２０の異常を判定するように構成されてもよい。

この場合、電源制御装置１は、第１系統１１０を流れる電流値を検出してスイッチ駆動部３に検出結果を出力する第１電流センサと、第２系統１２０を流れる電流値を検出してスイッチ駆動部３に検出結果を出力する第２電流センサとをさらに備える。

第１検出部３１は、第１電流センサまたは第２電流センサによって検出される電流値が第１閾値を超える場合に、過電流異常の発生を検出し、系統間スイッチ４１を遮断する。第２検出部３２は、第２閾値として、第１閾値よりも低い値を設定する。

例えば、第２検出部３２は、電源制御装置１の出荷前、または、車両に搭載された後の停車中など、車両の走行に支障を致さない状況において、ＤＣ／ＤＣ１１を動作させ、第１系統１１０および第２系統１２０に流す電流を増大させる。そして、第２検出部３２は、第１検出部３１が過電流異常を検出したときに、第１検出部３１の検出電流値を取得し、取得した電流値から所定値を減算した値を第２閾値として設定する。

そして、第２検出部３２は、第１検出部３１によって過電流異常が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを、第１電流センサまたは第２電流センサによって検出される電流値と第２閾値とに基づいて第１検出部３１による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置１は、過電流異常が真に発生していた場合に、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。

また、電源制御装置１は、第１系統１１０または第２系統１２０の状態を示す物理量として温度を取得し、温度に基づいて第１系統１１０または第２系統１２０の異常を判定するように構成されてもよい。

この場合、第１電源１０は、ＰｂＢ１２の温度を検出してスイッチ駆動部３に出力する第１温度センサを備える。第２電源２０は、ＬｉＢ２１の温度を検出してスイッチ駆動部３に出力する第２温度センサを備える。

第１検出部３１は、第１温度センサまたは第２温度センサによって検出される温度が第１閾値を超える場合に、過昇温異常の発生を検出し、系統間スイッチ４１を遮断する。第２検出部３２は、第２閾値として、第１閾値よりも低い値を設定する。

例えば、第２検出部３２は、電源制御装置１の出荷前に、例えば、ヒータなどの加熱装置によって第１電源１０または第２電源２０を加熱して昇温させる。そして、第２検出部３２は、第１検出部３１が過昇温異常を検出したときに、第１検出部３１の温度を取得し、取得した温度から所定値を減算した値を第２閾値として設定する。

そして、第２検出部３２は、第１検出部３１によって過昇温異常が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを、第１温度センサまたは第２温度センサによって検出される温度と第２閾値とに基づいて第１検出部３１による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置１は、過昇温異常が真に発生していた場合に、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。

また、電源制御装置１は、第１系統１１０または第２系統１２０の電圧値に基づいて、第１系統１１０または第２系統１２０の過電圧異常を判定するように構成されてもよい。

この場合、第１検出部３１は、第１電圧センサ５１または第２電圧センサ５２によって検出される電圧値が第１閾値を超える場合に、過電圧異常の発生を検出し、系統間スイッチ４１を遮断する。第２検出部３２は、第２閾値として、第１閾値よりも低い値を設定する。

例えば、第２検出部３２は、電源制御装置１の出荷前、または、車両に搭載された後の停車中など、車両の走行に支障をきたさない状況において、ＤＣ／ＤＣ１１を動作させ、第１系統１１０および第２系統１２０の電圧を上昇させる。そして、第２検出部３２は、第１検出部３１が過電圧異常を検出したときに、第１検出部３１の検出電圧値を取得し、取得した電流値から所定値を減算した値を第２閾値として設定する。

そして、第２検出部３２は、第１検出部３１によって過電圧異常が検出された系統が第１系統１１０か第２系統１２０かを、第１電圧センサ５１または第２電圧センサ５２によって検出される電圧値と第２閾値とに基づいて第１検出部３１による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する。これにより、電源制御装置１は、過電圧異常が真に発生していた場合に、フェイルセーフ制御が遅れることを防止できる。

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。

１ 電源制御装置
１０ 第１電源
１１ ＤＣ／ＤＣ
１２ ＰｂＢ
２０ 第２電源
２１ ＬｉＢ
３ スイッチ駆動部
３１ 第１検出部
３２ 第２検出部
３３ ＯＲ論理回路
３４ ＯＲ論理回路
４１ 系統間スイッチ
４２ 電池用スイッチ
５１ 第１電圧センサ
５２ 第２電圧センサ
１００ 自動運転制御装置
１０１ 第１負荷
１０２ 一般負荷
１０３ 第２負荷
１１０ 第１系統
１２０ 第２系統

Claims (5)

1. 第１電源の電力を第１負荷に供給する第１系統と、
   第２電源の電力を第２負荷に供給する第２系統と、
   前記第１系統および前記第２系統を接続切断可能な系統間スイッチと、
   前記第１系統または前記第２系統の状態を示す物理量と第１閾値とに基づいて前記第１系統または前記第２系統の異常を検出する第１検出部と、
   前記第１検出部によって異常が検出された系統が前記第１系統か前記第２系統かを、前記物理量と前記第１閾値よりも異常を検出する感度が高くなるよう設定される第２閾値とに基づいて前記第１検出部による検出時間よりも長い時間をかけて特定し、フェイルセーフ制御に移行する第２検出部と
   を備えることを特徴とする電源制御装置。
2. 前記物理量は、電圧値であり、
   前記第２検出部は、
   前記第２閾値として、前記第１閾値よりも高い値を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記物理量は、電流値であり、
   前記第２検出部は、
   前記第２閾値として、前記第１閾値よりも低い値を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
4. 前記物理量は、温度であり、
   前記第２検出部は、
   前記第２閾値として、前記第１閾値よりも低い値を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
5. 前記第２検出部は、
   前記第１検出部によって前記異常が検出されたときに、当該第２検出部が検出した前記物理量の検出値に基づいて前記第２閾値を設定する
   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制御装置。