特開 2024-141962 電源制御装置および電源制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141962

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】電源制御装置および電源制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 50/02 20120101AFI20241003BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241003BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20241003BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20241003BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20241003BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20241003BHJP

   B60W 50/04 20060101ALI20241003BHJP

   B60W 50/14 20200101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B60W50/02

H02J7/00 302C

H02J7/34 G

H02J9/06

B60R16/02 645A

B60R16/033 C

B60W50/04

B60W50/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053874

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 健

【テーマコード（参考）】

3D241

5G015

5G503

【Ｆターム（参考）】

3D241BA60

3D241BA63

3D241BB71

3D241CA06

3D241CA08

3D241CC08

3D241CC17

3D241CE01

3D241CE05

3D241DA69Z

5G015GB05

5G015HA12

5G015JA58

5G015JA59

5G015KA12

5G503AA07

5G503BA02

5G503BB01

5G503BB02

5G503CA08

5G503CA10

5G503DA04

5G503DA05

5G503EA05

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】バックアップ電源の故障を防止しつつ、運転者を戸惑わせることなく退避走行を終了させることができる電源制御装置および電源制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係るは、コントローラを備える。コントローラは、メイン電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、バックアップ電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続および遮断可能な接続部を制御する。コントローラは、メイン電源の失陥を検出すると、接続部を遮断してバックアップ電源の電力を第２負荷に給電するフェイルセーフ制御を行う。コントローラは、フェイルセーフ制御中に、バックアップ電源の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行い、状態値が、第１閾値より低く、バックアップ電源の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、バックアップ電源による給電を停止する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メイン電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、バックアップ電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続および遮断可能な接続部を制御するコントローラを備えた電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記メイン電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記バックアップ電源の電力を前記第２負荷に給電するフェイルセーフ制御を行い、
前記フェイルセーフ制御中に、前記バックアップ電源の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行し、
前記状態値が、前記第１閾値より低く、バックアップ電源の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、前記バックアップ電源による給電を停止する給電停止処理を実行する
電源制御装置。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記フェイルセーフ制御中に、前記車両の退避走行制御を行う外部装置から退避走行の完了通知を受けていない場合に、前記予告処理および前記給電停止処理を実行する
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記状態値が前記第１閾値まで低下すると、ダイアグ情報を不揮発性メモリに記憶させ、次回の起動時に前記ダイアグ情報が不揮発性メモリに記憶されていれば、自動運転を禁止する
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項4】

前記コントローラは、
前記メイン電源の失陥を検出すると、前記フェイルセーフ制御中に前記状態値を周期的に不揮発性メモリに記憶させ、次回の起動時に前記不揮発性メモリから前記状態値を読み込み、前記状態値が前記第１閾値以下であれば自動運転を禁止する
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項5】

前記コントローラは、
前記バックアップ電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記メイン電源の電力を第１負荷に給電するフェイルセーフ制御を行うと共に、ダイアグ情報を不揮発性メモリに記憶させ、次回の起動時に前記ダイアグ情報が前記不揮発性メモリに記憶されていれば、自動運転を禁止する
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項6】

メイン電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、バックアップ電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続および遮断可能な接続部を制御する電源制御装置のコントローラが、
前記メイン電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記バックアップ電源の電力を前記第２負荷に給電するフェイルセーフ制御を行い、
前記フェイルセーフ制御中に、前記バックアップ電源の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行し、
前記状態値が、前記第１閾値より低く、バックアップ電源の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、前記バックアップ電源による給電を停止する給電停止処理を実行する
電源制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、電源制御装置および電源制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の自動運転中にメイン電源に失陥が発生すると、バックアップ電源によるＦＯＰ（フェイルオペレーション、退避走行制御）を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この先行技術では、ＦＯＰ中のバックアップ電源の電力供給について制限が設けられていない。このため、先行技術では、ＦＯＰ中にバックアップ電源の電力が安全限界を下回ると、バックアップ電源が故障して再利用できなくなる恐れがある。

【0003】

ＦＯＰ中の過放電によるバックアップ電源の故障を防止する技術として、ＦＯＰによる退避走行中に電池のＳＯＣ（State Of Charge）が下限値を下回ると、電源供給を遮断して退避走行を強制終了する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－６３５５１号公報

【特許文献2】特開２０１９－１４９９２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、運転者は、ＦＯＰ中に退避走行が強制終了されると、戸惑ってしまう。

【0006】

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、バックアップ電源の故障を防止しつつ、運転者を戸惑わせることなく退避走行を終了させることができる電源制御装置および電源制御方法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】

実施形態の一態様に係るは、コントローラを備える。前記コントローラは、メイン電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、バックアップ電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続および遮断可能な接続部を制御する。前記コントローラは、前記メイン電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記バックアップ電源の電力を前記第２負荷に給電するフェイルセーフ制御を行う。前記コントローラは、前記フェイルセーフ制御中に、前記バックアップ電源の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行し、前記状態値が、前記第１閾値より低く、バックアップ電源の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、前記バックアップ電源による給電を停止する給電停止処理を実行する。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る電源制御装置は、バックアップ電源の故障を防止しつつ、運転者を戸惑わせることなく退避走行を終了させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成および動作の説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電源制御装置の構成および動作の説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電源制御装置の構成および動作の説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電源制御装置の構成および動作の説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係るバックアップ電源の状態を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係るコントローラが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、実施形態に係るコントローラが実行する仮判定処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施形態に係るコントローラが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、実施形態に係るコントローラが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、実施形態に係るコントローラが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施形態に係るコントローラが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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、実施形態に係る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ド自動車である場合について説明する。

【0011】

なお、実施形態に係る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。実施形態に係る電源制御装置は、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装置である。

【0012】

［１．電源制御装置の構成］
図１～図４を参照して、実施形態に係る電源制御装置１の構成および動作について説明する。図１～図４は、実施形態に係る電源制御装置１の構成および動作の説明図である。図１に示すように、実施形態に係る電源制御装置１は、メイン電源１０と、第１負荷１０１と、一般負荷１０２と、第２負荷１０３と、外部装置１００とに接続される。外部装置１００は、通知装置２００に接続される。

【0013】

電源制御装置１は、第１系統１１０と、第２系統１２０とを備える。第１系統１１０は、メイン電源１０の電力を第１負荷１０１および一般負荷１０２に供給する電源系統である。第２系統１２０は、後述するバックアップ電源２０の電力を第２負荷１０３に供給する電源系統である。

【0014】

第１負荷１０１は、自動運転用の負荷を含む。第１負荷１０１は、例えば、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、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。

【0015】

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。第２負荷１０３は、例えば、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（Fail Operation、退避走行制御）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。

【0016】

外部装置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って車両を自動運転制御する装置である。外部装置１００は、車両の自動運転中に第１系統１１０で地絡などの電源失陥が発生した場合には、第２負荷１０３によってＦＯＰを実施できる。また、外部装置１００は、第２系統１２０で地絡などの電源失陥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。

【0017】

具体的には、外部装置１００は、自動運転中に電源失陥が発生した場合に、車両の退避走行制御を行い、車両を安全な場所まで走行させて停車させる。外部装置１００は、正常に退避走行を完了させると、電源制御装置１にその旨を示す退避走行の完了通知を送信する。

【0018】

メイン電源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、メイン電源１０の電池は、ＰｂＢ１２以外の任意の２次電池であってもよい。

【0019】

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る。ＤＣ／ＤＣ１１は、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、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、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される車両駆動用のバッテリである。

【0020】

メイン電源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、および後述するバックアップ電源２０の充電を行う。

【0021】

電源制御装置１は、バックアップ電源２０と、系統間スイッチ４１と、電池用スイッチ４２と、コントローラ３と、第１電圧センサ５１と、第２電圧センサ５２とを備える。バックアップ電源２０は、メイン電源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。バックアップ電源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。バックアップ電源２０の電池は、ＬｉＢ２１以外の任意の２次電池であってもよい。

【0022】

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に設けられる。系統間スイッチ４１は、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続および遮断可能な接続部の一例である。

【0023】

本実施形態では、系統間スイッチ４１によって第１系統１１０と第２系統１２０とを電気的に接続することを、系統間スイッチ４１を導通する、または、系統間スイッチ４１をオンすると称する。

【0024】

また、本実施形態では、系統間スイッチ４１によって第１系統１１０と第２系統１２０との電気的な接続を切断することを、系統間スイッチ４１を遮断する、または、系統間スイッチ４１をオフすると称する。

【0025】

なお、系統間スイッチ４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータは、コントローラ３によって制御される。ＤＣ／ＤＣコンバータは、動作を開始することによって、第１系統１１０と第２系統１２０とを電気的に接続し、動作を停止することによって、第１系統１１０と第２系統１２０との電気的な接続を切断する。

【0026】

電池用スイッチ４２は、バックアップ電源２０を第２系統１２０に接続するスイッチである。実施形態では、電池用スイッチ４２によってバックアップ電源２０と第２系統１２０とを電気的に接続することを、電池用スイッチ４２を導通する、または、電池用スイッチ４２をオンすると称する。

【0027】

また、本実施形態では、電池用スイッチ４２によってバックアップ電源２０と第２系統１２０との電気的な接続を切断することを、電池用スイッチ４２を遮断する、または、電池用スイッチ４２をオフすると称する。

【0028】

第１電圧センサ５１は、第１系統１１０に設けられる。第１電圧センサ５１は、第１系統１１０の電圧を検出し、検出結果をコントローラ３に出力する。第２電圧センサ５２は、第２系統１２０に設けられる。第２電圧センサ５２は、第２系統１２０の電圧を検出し、検出結果をコントローラ３に出力する。

【0029】

コントローラ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、コントローラ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。さらに、コントローラ３は、不揮発性メモリ３１を備える。なお、不揮発性メモリ３１は、コントローラ３とは別体に設けられてもよい。

【0030】

コントローラ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電源制御装置１の動作を制御する。コントローラ３は、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を制御する。

【0031】

また、コントローラ３は、バックアップ電源２０から状態監視ライン２２を介して取得するバックアップ電源２０の充電状態を示す状態値を取得する。バックアップ電源２０の充電状態を示す状態値は、例えば、ＬｉＢ２１のＳＯＣ（State Of Charge）である。

【0032】

ＬｉＢ２１は、ＳＯＣが１００％のときが、充電残量が最大の状態である。ＬｉＢ２１は、ＳＯＣが０％のときが、充電残量がない状態である。コントローラ３は、バックアップ電源２０の充電状態を示す状態値として、例えば、ＬｉＢ２１のＳＯＣを取得する。コントローラ３は、ＬｉＢ２１のＳＯＣに基づいて、バックアップ電源２０の充電残量を監視する。

【0033】

また、コントローラ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、メイン電源１０またはバックアップ電源２０の失陥を検出する。例えば、コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の失陥を検出する。メイン電源１０の失陥は、第１系統１１０の地絡および第１系統１１０の断線を含む。バックアップ電源２０の失陥は、第２系統１２０の地絡を含む。コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の失陥を検出した場合、その旨を外部装置１００に通知する。

【0034】

具体的には、コントローラ３は、メイン電源１０またはバックアップ電源２０の失陥を検出した場合、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外部装置１００に出力する。また、コントローラ３は、メイン電源１０またはバックアップ電源２０の失陥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外部装置１００に出力する。

【0035】

また、コントローラ３は、メイン電源１０またはバックアップ電源２０の失陥を検出した場合、その旨を示すダイアグ情報３２を不揮発性メモリ３１に記憶させる。そして、コントローラ３は、次回の起動時にダイアグ情報３２が不揮発性メモリ３１に記憶されていれば、外部装置１００による自動運転を禁止する。

【0036】

具体的には、コントローラ３は、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外部装置１００に出力することによって、外部装置１００による自動運転を禁止する。これにより、電源制御装置１は、退避走行が完了した後、次回の起動時にメイン電源１０またはバックアップ電源２０の失陥が解消していないにも関わらず、外部装置１００によって間違って自動運転が実施されることを防止できる。

【0037】

通知装置２００は、例えば、ディスプレイおよびスピーカを含む。通知装置２００は、外部装置１００によって制御され、車両の運転者に各種情報を表示および音声の少なくともいずれか一方によって通知する。

【0038】

［２．電源制御装置の通常時動作］
コントローラ３は、メイン電源１０およびバックアップ電源２０に失陥が発生していない通常時には、図１に示すように系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を制御する。具体的には、コントローラ３は、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を導通して、メイン電源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。コントローラ３は、メイン電源１０およびバックアップ電源２０の失陥が発生していない通常時には、外部装置１００に自動運転許可信号を出力する。

【0039】

［３．電源制御装置の電源失陥発生時動作］
次に、図２～図４を参照して、電源制御装置１の電源失陥発生時動作について説明する。コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の失陥に関するパラメータと閾値とを比較して電源失陥の発生を検出する。

【0040】

ここでは、メイン電源１０の失陥に関するパラメータが第１系統１１０の電圧であり、バックアップ電源２０の失陥に関するパラメータが第２系統１２０の電圧である場合について説明する。以下では、第１電圧センサ５１によって検出される第１系統１１０の電圧を第１系統電圧Ｖ１と称する。また、第２電圧センサ５２によって検出される第２系統１２０の電圧を第２系統電圧Ｖ２と称する。

【0041】

なお、メイン電源１０の失陥に関するパラメータは、第１系統１１０を流れる電流または第２系統１２０を流れる電流であってもよい。この場合、電源制御装置１は、第１系統１１０を流れる電流を検出する電流センサと、第２系統１２０を流れる電流を検出する電流センサとを備える。そして、コントローラ３は、第１系統１１０を流れる電流、または、第２系統１２０を流れる電流が過電流閾値を超えると、地絡の発生を検出する。

【0042】

図２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３００が発生した場合、または、第２系統１２０で地絡３０１が発生した場合、地絡点に向けて過電流が流れる。このため、第１系統電圧Ｖ１および第２系統電圧Ｖ２は、地絡閾値以下になる。

【0043】

コントローラ３は、例えば、第２系統電圧Ｖ２が地絡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３００または地絡３０１が発生したと仮判定する。その後、コントローラ３は、外部装置１００に自動運転禁止信号を出力する。

【0044】

そして、コントローラ３は、地絡３００または地絡３０１が発生したと仮判定すると、系統間スイッチ４１をオフにし、電池用スイッチ４２をオンにする。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るので、メイン電源１０から第１系統１１０へ電力が供給され、バックアップ電源２０から第２系統１２０へ電力が供給される。以下、仮判定の結果に基づく系統間スイッチ４１の遮断をプレ遮断とも称する。

【0045】

また、コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１および第２系統電圧Ｖ２の少なくともいずれか一方が地絡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。

【0046】

なお、この仮判定はコンパレータを有するハード回路で行ってもよい。その場合、コンパレータは第２系統電圧Ｖ２と地絡閾値とを比較する。コンパレータは、検出電圧が地絡閾値以下になると、仮判定を示す失陥検出信号を出力することによって、系統間スイッチ４１をオフにし、電池用スイッチ４２をオンにする。コントローラ３は、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した後、地絡の本判定を行う。

【0047】

コントローラ３は、プレ遮断後、第１系統電圧Ｖ１が所定期間以上継続して地絡閾値以下であり、かつ第２系統電圧Ｖ２が所定期間以上継続して地絡閾値より大きい正常閾値以上になるまで復帰した場合、第２系統１２０は正常であって第１系統１１０に地絡３００が発生したと本判定する。ここでの所定期間は、例えば、１００ｍｓである。なお、所定期間は、１００ｍｓに限定されるものではない。また、正常閾値は、地絡閾値よりも高い値である。

【0048】

コントローラ３は、第１系統１１０に地絡３００が発生したと本判定した場合、図３に示すように、バックアップ電源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を行い、その旨を外部装置１００に通知する。これにより、外部装置１００は、バックアップ電源２０から供給される電力によって第２負荷１０３を動作させ、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、フェイルセーフ制御には、仮判定による系統間スイッチ４１の遮断、電池用スイッチ４２の導通、および本判定時の外部装置１００への通知も含まれてよい。

【0049】

また、コントローラ３は、プレ遮断後、第１系統電圧Ｖ１が所定期間以上継続して正常閾値以上になるまで復帰し、かつ第２系統電圧Ｖ２が所定期間以上継続して地絡閾値以下である場合に、第１系統１１０は正常であって第２系統１２０に地絡３０１が発生したと本判定する。

【0050】

コントローラ３は、第２系統１２０に地絡３０１が発生したと本判定した場合、図４に示すように、電池用スイッチ４２をオフにして、メイン電源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を行う。そして、コントローラ３は、その旨を外部装置１００に通知する。これにより、外部装置１００は、メイン電源１０から供給される電力によって第１負荷１０１を動作させ、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。

【0051】

また、コントローラ３は、プレ遮断後、第１系統電圧Ｖ１および第２系統電圧Ｖ２がともに所定期間以上継続して正常閾値以上になるまで復帰した場合、一過性の電圧低下であり地絡３００，３０１の発生はないと判定する。すなわち、コントローラ３は、第１系統１１０および第２系統１２０のどちらも正常であると本判定する。

【0052】

この場合、コントローラ３は、図２に示すプレ遮断の状態から電池用スイッチ４２をオフにし、系統間スイッチ４１をオンにして、図１の通常時動作の状態に復帰させる。これにより、コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が減少することを抑制できる。

【0053】

［４．メイン電源失陥によるＦＯＰ制御中のバックアップ電源の状態］
次に、図５を参照してメイン電源１０の失陥によるＦＯＰ中のバックアップ電源２０の状態について説明する。図５は、実施形態に係るバックアップ電源２０の状態を示す説明図である。

【0054】

コントローラ３は、メイン電源１０の失陥を検出すると、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通してバックアップ電源２０の電力を第２負荷１０３に供給するフェイルセーフ制御を行う（図３参照）。

【0055】

このため、図５に示すように、バックアップ電源２０のＳＯＣは、時間の経過に伴って減少する。このとき、バックアップ電源２０は、電力供給に制限が設けられていなければ、ＳＯＣが安全限界を超えて減少を続けた場合、つまり、過放電を継続した場合、再利用が不可能になる危険性がある。

【0056】

そこで、コントローラ３は、バックアップ電源２０を使用したＦＯＰ中に、バックアップ電源２０の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行する。例えば、コントローラ３は、「すぐに停車させてください。停車されない場合、まもなく強制停車させます」などの通知を通知装置２００に行わせるように外部装置１００へ指令を送信する。

【0057】

ここでの状態値は、例えば、バックアップ電源２０のＳＯＣである。なお、状態値は、バックアップ電源２０の出力電圧であってもよい。第１閾値は、安全限界よりも高く、外部装置１００が所定時間、退避走行を継続可能な時間に設定される。ここでの所定時間は、例えば、１５ｓである。この場合、第１閾値は、２０％に設定される。これにより、ユーザは、通知に従うことによって、強制停車される前に車両を停車させることができる。

【0058】

また、コントローラ３は、ユーザが停車させず、バックアップ電源２０の状態値が、第１閾値より低く、バックアップ電源２０の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、バックアップ電源２０による給電を停止する給電停止処理を実行する。例えば、コントローラ３は、バックアップ電源２０のＳＯＣが１０％まで低下すると、電池用スイッチ４２を遮断することで、バックアップ電源２０による給電を強制的に停止する。

【0059】

このように、コントローラ３は、事前に強制停車することをユーザに通知した上で、バックアップ電源２０のＳＯＣが安全限界まで低下すると車両を強制停車させる。したがって、電源制御装置１は、バックアップ電源２０の故障を防止しつつ、運転者を戸惑わせることなく退避走行を終了させることができる。

【0060】

ただし、コントローラ３は、バックアップ電源２０のＳＯＣが第１閾値まで低下するまでに、外部装置１００から退避走行の完了通知を受信した場合には、予告処理および給電停止処理を実行しない。

【0061】

つまり、コントローラ３は、バックアップ電源２０を使用するフェイルセーフ制御中に、車両の退避走行制御を行う外部装置１００から退避走行の完了通知を受けていない場合に、予告処理および給電停止処理を実行する。

【0062】

これにより、コントローラ３は、外部装置１００による退避走行が安全に完了した場合、不要な予告処理および給電停止処理を実行しないので、ユーザにわずらわしさを与えることがない。以下、かかるコントローラ３が実行する処理について具体的に説明する。

【0063】

［５．コントローラが実行する処理］
次に、図６～図１１を参照して、コントローラ３が実行する処理について説明する。図６～図１１は、実施形態に係るコントローラ３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。電源制御装置１は、車両のＩＧ（イグニッションスイッチ）がオンされていない、つまり、ＩＧがオフの期間では、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が遮断状態になっている。

【0064】

［５．１．メイン処理］
コントローラ３は、車両のＩＧがオンされると、図６に示すメイン処理を開始する。具体的には、図６に示すように、コントローラ３は、ＩＧがオンされると、まず、起動時処理を実行する（ステップＳ１０１）。起動時処理の具体例については、図８および図１０を参照して後述する。

【0065】

続いて、コントローラ３は、系統間スイッチ４１を導通し、電池用スイッチ４２を遮断した状態にする（ステップＳ１０２）。その後、コントローラ３は、電源失陥が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

【0066】

コントローラ３は、電源失陥が発生していないと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１１０へ移す。また、コントローラ３は、電源失陥が発生したと仮判定した場合（ステップＳ１０３,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Ｓ１０４）。これにより、電源制御装置１は、図２に示すプレ遮断の状態になる。

【0067】

続いて、コントローラ３は、メイン電源１０の失陥が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。コントローラ３は、メイン電源１０の失陥が発生したと本判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、メイン電源失陥時処理を実行し（ステップＳ１０６）、処理をステップＳ１１０へ移す。メイン電源失陥時処理の具体例については、図７および図９を参照して後述する。

【0068】

また、コントローラ３は、メイン電源１０の失陥が発生していないと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、バックアップ電源２０の失陥が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

【0069】

コントローラ３は、バックアップ電源２０の失陥が発生したと本判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、バックアップ電源失陥時処理を実行し（ステップＳ１０８）、処理をステップＳ１１０へ移す。バックアップ電源失陥時処理の詳細については、図１１を参照して後述する。

【0070】

また、コントローラ３は、バックアップ電源２０の失陥が発生していないと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、電源失陥が発生していないと本判定し、系統間スイッチ４１を導通し、電池用スイッチ４２を遮断する（ステップＳ１０９）。これにより、電源制御装置１は、図１に示す通常時動作の状態に復帰する。その後、コントローラ３は、処理をステップＳ１１０へ移す。

【0071】

ステップＳ１１０において、コントローラ３は、ＩＧがオフされたか否かを判定する。コントローラ３は、ＩＧがオフされていないと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０３へ移す。また、コントローラ３は、ＩＧがオフされたと判定した場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、メイン処理を終了する。

【0072】

［５．２．メイン電源失陥時処理］
次に、図７を参照して、メイン電源失陥時処理（図６に示すステップＳ１０６）について説明する。図７に示すように、コントローラ３は、メイン電源失陥時処理を開始すると、系統間スイッチ４１の遮断を維持し（ステップＳ２０１）、電池用スイッチ４２の導通を維持する（ステップＳ２０２）。これにより、電源制御装置１は、図３に示す状態になり、バックアップ電源２０の電力を、第２系統１２０を介して第２負荷１０３に供給できる。

【0073】

続いて、コントローラ３は、外部装置１００から退避走行の完了通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。コントローラ３は、退避走行の完了通知を受信したと判定した場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、メイン電源失陥時処理を終了する。

【0074】

また、コントローラ３は、退避走行の完了通知を受信していないと判定した場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下か否かを判定する（ステップＳ２０４）。コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、つまり、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値よりも高いと判定した場合、処理をステップＳ２０３へ移す。

【0075】

また、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、メイン電源１０の失陥が発生したことを示すダイアグ情報３２を不揮発性メモリ３１に記憶させる（ステップＳ２０５）。

【0076】

そして、コントローラ３は、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行する（ステップＳ２０６）。例えば、コントローラ３は、「すぐに停車させてください。停車されない場合、まもなく強制停車させます」などの通知を通知装置２００に行わせるように外部装置１００へ指令を送信する。

【0077】

その後、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値以下か否かを判定する（ステップＳ２０７）。コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、つまり、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値よりも高く、かつ第１閾値以下であると判定した場合、処理をステップＳ２０３に戻す。

【0078】

そして、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、電池用スイッチ４２を強制的に遮断し、バックアップ電源２０による給電を停止する給電停止処理を実行し（ステップＳ２０８）、メイン電源失陥時処理を終了する。

【0079】

したがって、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以上の状態で、外部装置１００から退避走行の完了通知を受信すると（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６、ステップＳ２０８の処理は行われない。また、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下かつ第２閾値より大きい状態で、外部装置１００から退避走行の完了通知を受信すると（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５、ステップＳ２０６の処理は行われるが、ステップＳ２０８の処理は行われない。なお、ステップＳ２０５およびステップＳ２０６の処理は、ステップＳ２０４でＹｅｓと判定された後１回だけ行われる。

【0080】

［５．３．起動時処理］
次に、図８を参照して、起動時処理（図６に示すステップＳ１０１）について説明する。図８に示すように、コントローラ３は、起動時処理を開始すると、まず、不揮発性メモリ３１にダイアグ情報３２があるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

【0081】

コントローラ３は、不揮発性メモリ３１にダイアグ情報３２が記憶されていなければ、ダイアグ情報３２がないと判定し（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、起動時処理を終了する。

【0082】

また、コントローラ３は、不揮発性メモリ３１にダイアグ情報３２が記憶されていれば、ダイアグ情報３２があると判定し（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、自動運転を禁止する（ステップＳ３０２）。

【0083】

具体的には、不揮発性メモリ３１にダイアグ情報３２が記憶されているということは、前回のＩＧオンからＩＧオフまでの前回トリップで電源異常が発生したことを示す。よって、今回のトリップでも電源異常が継続している可能性が高い。そこで、コントローラ３は、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外部装置１００に出力することによって、外部装置１００による自動運転を禁止する。その後、コントローラ３は、起動時処理を終了する。

【0084】

［５．４．メイン電源失陥時処理および起動時処理の変形例］
図７に示すメイン電源失陥時処理、および、図８に示す起動時処理は、種々の変形が可能である。例えば、コントローラ３は、図９に示すメイン電源失陥時処理を実行するように構成されてもよい。

【0085】

この場合、図９に示すように、コントローラ３は、メイン電源失陥時処理を開始すると、系統間スイッチ４１の遮断を維持し（ステップＳ４０１）、電池用スイッチ４２の導通を維持する（ステップＳ４０２）。これにより、電源制御装置１は、図３に示す状態になり、バックアップ電源２０の電力を、第２系統１２０を介して第２負荷１０３に供給できる。

【0086】

続いて、コントローラ３は、外部装置１００から退避走行の完了通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。コントローラ３は、退避走行の完了通知を受信したと判定した場合（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、メイン電源失陥時処理を終了する。

【0087】

また、コントローラ３は、退避走行の完了通知を受信していないと判定した場合（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、バックアップ電源２０の状態値を不揮発性メモリ３１に記憶させる（ステップＳ４０４）。

【0088】

そして、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下か否かを判定する（ステップＳ４０５）。コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ４０５，Ｎｏ）、つまり、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値よりも高いと判定した場合、処理をステップＳ４０３へ移す。

【0089】

また、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ４０５，Ｙｅｓ）、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行する（ステップＳ４０６）。例えば、コントローラ３は、「すぐに停車させてください。停車されない場合、まもなく強制停車させます」などの通知を通知装置２００に行わせるように外部装置１００へ指令を送信する。なお、ステップＳ４０６の処理もバックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下であると判定した場合に１回だけ実行される。

【0090】

その後、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値以下か否かを判定する（ステップＳ４０７）。コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ４０７，Ｎｏ）、つまり、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値よりも高く、かつ第１閾値以下であると判定した場合、処理をステップＳ４０３へ移す。

【0091】

また、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第２閾値以下であると判定した場合（ステップＳ４０７，Ｙｅｓ）、バックアップ電源２０による給電を停止する給電停止処理を実行し（ステップＳ４０８）、メイン電源失陥時処理を終了する。

【0092】

このように、コントローラ３は、メイン電源１０の失陥を検出すると、ＦＯＰ中にバックアップ電源２０の状態値を周期的に不揮発性メモリ３１に記憶させる。したがって、不揮発性メモリ３１には、メイン電源１０が失陥して以降、外部装置１００から退避走行の完了通知を受ける直前のバックアップ電源２０の状態値、または当該状態値が第２閾値以下になる直前の状態値が記憶される。そして、コントローラ３は、図９に示すメイン電源失陥時処理を実行する場合、次回の起動時には、図１０に示す起動時処理を実行する。

【0093】

具体的には、図１０に示すように、コントローラ３は、起動時処理を開始すると、まず、不揮発性メモリ３１に記憶されたバックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下か否かを判定する（ステップＳ５０１）。バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下であるということは、前回のＩＧオンからＩＧオフまでの前回トリップで電源異常が発生したことを示す。よって、今回のトリップでも電源異常が継続している可能性が高い。

【0094】

コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ５０１，Ｎｏ）、つまり、前回トリップで電源異常が発生していないと判定した場合、起動時処理を終了する。また、コントローラ３は、バックアップ電源２０の状態値が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ５０１，Ｙｅｓ）、前回トリップで電源異常が発生し今回のトリップでも電源異常が継続している可能性が高いと判定し、自動運転を禁止する（ステップＳ５０２）。

【0095】

具体的には、コントローラ３は、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外部装置１００に出力することによって、外部装置１００による自動運転を禁止する。その後、コントローラ３は、起動時処理を終了する。

【0096】

これにより、電源制御装置１は、退避走行が完了した後、次回の起動時にバックアップ電源２０の失陥が解消していないにも関わらず、外部装置１００によって間違って自動運転が実施されることを防止できる。

【0097】

［５．５．バックアップ電源失陥時処理］
次に、図１１を参照して、バックアップ電源失陥時処理（図６に示すステップＳ１０８）について説明する。図１１に示すように、コントローラ３は、バックアップ電源失陥時処理を開始すると、まず、系統間スイッチ４１の遮断を維持し（ステップＳ６０１）、電池用スイッチ４２を遮断する（ステップＳ６０２）。これにより、電源制御装置１は、図４に示す状態になり、メイン電源１０の電力を、第１系統１１０を介して、第１負荷１０１に供給できる。

【0098】

続いて、コントローラ３は、バックアップ電源２０の失陥が発生したことを示すダイアグ情報を不揮発性メモリ３１に記憶させ（ステップＳ６０３）、バックアップ電源失陥時処理を終了する。

【0099】

このように、コントローラ３は、バックアップ電源２０の失陥を検出すると、系統間スイッチ４１を遮断してメイン電源１０の電力を第１負荷１０１に給電するフェイルセーフ制御を行うと共に、ダイアグ情報３２を不揮発性メモリ３１に記憶させる。

【0100】

このため、コントローラ３は、次回の起動時に、図８に示す起動時処理を実行したときに、不揮発性メモリ３１にダイアグ情報３２が記憶されていれば、外部装置１００による自動運転を禁止する。

【0101】

これにより、電源制御装置１は、退避走行が完了した後、次回の起動にバックアップ電源２０の失陥が解消していないにも関わらず、外部装置１００によって間違って自動運転が実施されることを防止できる。

【0102】

［６．付記］
付記として、本発明の特徴を以下の通り示す。
（１）
メイン電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、バックアップ電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続および遮断可能な接続部を制御するコントローラを備えた電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記メイン電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記バックアップ電源の電力を前記第２負荷に給電するフェイルセーフ制御を行い、
前記フェイルセーフ制御中に、前記バックアップ電源の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行し、
前記状態値が、前記第１閾値より低く、バックアップ電源の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、前記バックアップ電源による給電を停止する給電停止処理を実行する
電源制御装置。
（２）
前記コントローラは、
前記フェイルセーフ制御中に、前記車両の退避走行制御を行う外部装置から退避走行の完了通知を受けていない場合に、前記予告処理および前記給電停止処理を実行する
（１）に記載の電源制御装置。
（３）
前記コントローラは、
前記状態値が前記第１閾値まで低下すると、ダイアグ情報を不揮発性メモリに記憶させ、次回の起動時に前記ダイアグ情報が不揮発性メモリに記憶されていれば、自動運転を禁止する
（１）または（２）に記載の電源制御装置。
（４）
前記コントローラは、
前記メイン電源の失陥を検出すると、前記フェイルセーフ制御中に前記状態値を周期的に不揮発性メモリに記憶させ、次回の起動時に前記不揮発性メモリから前記状態値を読み込み、前記状態値が前記第１閾値以下であれば自動運転を禁止する
（１）または（２）に記載の電源制御装置。
（５）
前記コントローラは、
前記バックアップ電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記メイン電源の電力を第１負荷に給電するフェイルセーフ制御を行うと共に、ダイアグ情報を不揮発性メモリに記憶させ、次回の起動時に前記ダイアグ情報が前記不揮発性メモリに記憶されていれば、自動運転を禁止する
（１）から（４）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（６）
メイン電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、バックアップ電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続および遮断可能な接続部を制御する電源制御装置のコントローラが、
前記メイン電源の失陥を検出すると、前記接続部を遮断して前記バックアップ電源の電力を前記第２負荷に給電するフェイルセーフ制御を行い、
前記フェイルセーフ制御中に、前記バックアップ電源の充電状態を示す状態値が、第１閾値まで低下すると、ユーザに対して車両の停止予告を行う予告処理を実行し、
前記状態値が、前記第１閾値より低く、バックアップ電源の安全限界を示す第２閾値まで低下すると、前記バックアップ電源による給電を停止する給電停止処理を実行する
電源制御方法。

【0103】

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。

【符号の説明】

【0104】

１ 電源制御装置
３ コントローラ
１０ メイン電源
１１ ＤＣ／ＤＣ
１２ ＰｂＢ
２０ バックアップ電源
２１ ＬｉＢ
２２ 状態監視ライン
３１ 不揮発性メモリ
３２ ダイアグ情報
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 外部装置
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
１３０ 系統間ライン
２００ 通知装置
３００ 地絡
３０１ 地絡
Ｖ１ 第１系統電圧
Ｖ２ 第２系統電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】