特開 2024-141963 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】P2024141963

(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】

   H02J 1/00 20060101AFI20241003BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241003BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20241003BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20241003BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 309

H02J7/00 302C

H02J7/34 G

H02J9/06

H02J1/00 306K

B60R16/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053875

(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）】

5G015

5G165

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G015GB06

5G015JA47

5G015JA56

5G015KA12

5G165BB02

5G165BB08

5G165EA04

5G165GA04

5G165GA09

5G165JA04

5G165JA09

5G165LA01

5G503AA07

5G503BA02

5G503BB01

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA10

5G503DA05

5G503EA05

5G503EA08

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】第２系統に地絡が発生して退避走行が完了した後、次回起動される場合に、車両の走行に支障をきたさない電源制御装置および電源制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係る電源制御装置は、コントローラを有する。コントローラは、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系統とを接続する接続装置を制御する。コントローラは、第１系統または第２系統の異常を検出すると、接続装置を遮断し、正常な系統によって電力を供給するフェイルセーフ制御を行い、異常な系統を示す異常情報を不揮発性メモリに記憶させる。コントローラは、次回の起動時に、不揮発性メモリに第２系統の異常を示す異常情報が記憶されていれば、接続装置をハーフオンして第２系統の異常を確認する第２系統確認処理を実行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項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系統とを接続する系統間ラインに設けられる接続装置を制御するコントローラを有する電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記第１系統または前記第２系統の異常を検出すると、前記接続装置を遮断し、
前記第１系統および前記第２系統のうち正常な系統によって電力を供給するフェイルセーフ制御を行い、
前記第１系統および前記第２系統のうち異常な系統を示す異常情報を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に前記第２系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記接続装置を、前記接続装置に流れる電流を制限するハーフオン状態にして前記第２系統の異常を確認する第２系統確認処理を実行する
電源制御装置。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記第２系統確認処理によって前記第２系統の異常が解消されたと判定した場合、前記接続装置を導通して通常制御に移行する
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、
前記第２系統確認処理によって前記第２系統の異常が解消されていないと判定した場合、前記接続装置を遮断し、外部装置による車両の自動運転制御を禁止する
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、
次回の起動時に、前記不揮発性メモリに前記第１系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記第１系統の電圧に基づいて前記第１系統の異常を確認する第１系統確認処理を実行する
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項5】

コントローラは、
前記第１系統確認処理において前記第１系統の電圧が正常値を示す第１閾値以上であれば、前記第１系統の異常が解消されたと判定し、前記接続装置を導通して通常制御に移行する
請求項４に記載の電源制御装置。

【請求項6】

コントローラは、
前記第１系統確認処理において前記第１系統の電圧が正常値を示す第１閾値未満であれば、前記第１系統の異常が解消されていないと判定し、前記第１系統の異常が断線か地絡かを判定する異常判定処理を実行する
請求項４に記載の電源制御装置。

【請求項7】

前記コントローラは、
前記異常判定処理において前記接続装置をハーフオンして前記第２電源の電力を前記第１系統に供給し、前記第１系統の電圧が所定電圧以上であれば前記第１系統の断線と判定する
請求項６に記載の電源制御装置。

【請求項8】

前記コントローラは、
前記異常判定処理によって前記第１系統の断線と判定した場合、前記接続装置を導通して前記第２電源の電力を前記第１負荷に供給する
請求項７に記載の電源制御装置。

【請求項9】

前記コントローラは、
前記異常判定処理において前記接続装置をハーフオンして前記第２電源の電力を前記第１系統に供給し、前記第１系統の電圧が所定電圧未満であれば前記第１系統の地絡と判定する
請求項６に記載の電源制御装置。

【請求項10】

前記コントローラは、
前記異常判定処理によって前記第１系統の地絡と判定した場合、前記接続装置を遮断して前記第２電源の電力を前記第２負荷に供給する
請求項９に記載の電源制御装置。

【請求項11】

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系統とを接続する系統間ラインに設けられる接続装置を制御する電源制御装置のコントローラが、
前記第１系統または前記第２系統の異常を検出すると、前記接続装置を遮断し、
前記第１系統および前記第２系統のうち正常な系統によって電力を供給するフェイルセーフ制御を行い、
前記第１系統および前記第２系統のうち異常な系統を示す異常情報を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に前記第２系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記接続装置を、前記接続装置に流れる電流を制限するハーフオン状態にして前記第２系統の異常を確認する第２系統確認処理を実行する
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】

第１電源から負荷へ電力を供給する第１系統と、第２電源から負荷へ電力を供給する第２系統と、第１系統および第２系統を接続する系統間スイッチとを備える車載電源装置がある。

【0003】

車載電源装置は、第１系統および第２系統に地絡が発生していない通常時には、系統間スイッチを接続した状態に維持する。その後、車載電源装置は、車両の自動運転中に第２系統に地絡が発生すると、系統間スイッチを遮断し、第１電源から第１系統を介して供給する電力によって車両を退避走行させる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－８０７３０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、車載電源装置は、退避走行が完了してＩＧ（イグニッションスイッチ）がオフされた後、次回の起動時に通常時と同様に系統間スイッチを接続すると、車両の走行に支障をきたす場合がある。例えば、車載電源装置は、次回の起動時に第２系統の地絡が解消されていない場合、系統間スイッチを接続すると、第１電源から第２系統の地絡点に向けて電流が流れるため、第１電源の電力が急激に減少して車両の走行に支障をきたす。

【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、第２系統に地絡が発生して退避走行が完了した後、次回起動される場合に、車両の走行に支障をきたさない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電源制御装置は、コントローラを有する。前記コントローラは、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系統とを接続する系統間ラインに設けられる接続装置を制御する。前記コントローラは、前記第１系統または前記第２系統の異常を検出すると、前記接続装置を遮断し、前記第１系統および前記第２系統のうち正常な系統によって電力を供給するフェイルセーフ制御を行い、前記第１系統および前記第２系統のうち異常な系統を示す異常情報を不揮発性メモリに記憶させる。前記コントローラは、次回の起動時に、前記不揮発性メモリに前記第２系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記接続装置を、前記接続装置に流れる電流を制限するハーフオン状態にして前記第２系統の異常を確認する第２系統確認処理を実行する。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る電源制御装置は、第２系統に地絡が発生して退避走行が完了した後、次回起動される場合に、車両の走行に支障をきたさない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。

【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、第１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。

【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、第１電源１０の電力を第１負荷１０１および一般負荷１０２に供給する電源系統である。第２系統１２０は、後述する第２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で地絡などの電源異常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で地絡などの電源異常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】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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、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。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。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。

【0021】

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装置の一例である。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。本実施形態では、電池用スイッチ４２によって第２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。

【0026】

また、本実施形態では、電池用スイッチ４２によって第２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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

さらに、コントローラ３は、不揮発性メモリ３１を備える。不揮発性メモリ３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の後述する異常情報３２を記憶する。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、第２電源２０から状態監視ライン２２を介して取得する第２電源２０の充電残量を示す情報を取得する。第２電源２０の充電残量を示す情報は、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、第２電源２０の充電残量を示す情報として、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、第２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系統１１０または第２系統１２０に異常が発生しても、正常な方の系統から供給される電力によって動作できるように、第１系統１１０および第２系統１２０と電気的に接続される。

【0034】

コントローラ３と第１系統１１０とを接続する給電ラインには、アノードが第１系統１１０に接続され、カソードがコントローラ３に接続されるダイオード６１が設けられる。コントローラ３と第２系統１２０とを接続する給電ラインには、アノードが第２系統１２０に接続され、カソードがコントローラ３に接続されるダイオード６２が設けられる。

【0035】

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、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出する。第１系統１１０の異常は、第１系統１１０の地絡および第１系統１１０の断線を含む。第２系統１２０の異常は、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の異常を検出した場合、その旨を外部装置１００に通知する。

【0036】

具体的には、コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出した場合、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、第１系統１１０または第２系統１２０の異常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。

【0037】

［２．電源制御装置の通常時動作］
コントローラ３は、第１系統１１０および第２系統１２０に異常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、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。コントローラ３は、第１系統１１０および第２系統１２０の異常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。

【0038】

［３．電源制御装置の電源異常発生時動作］
次に、図２～図４を参照して、電源制御装置１の電源異常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の異常に関するパラメータと閾値とを比較して電源異常の発生を検出する。

【0039】

ここでは、第１系統１１０の異常に関するパラメータが第１系統１１０の電圧であり、第２系統１２０の異常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。

【0040】

なお、第１系統１１０の異常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。

【0041】

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。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。

【0042】

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２００または地絡２０１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。

【0043】

そして、コントローラ３は、地絡２００または地絡２０１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、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。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。

【0044】

なお、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。

【0045】

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。

【0046】

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２００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。

【0047】

コントローラ３は、第１系統１１０に地絡２００が発生したと本判定した場合、図３に示すように、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、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、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。

【0048】

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２０１が発生したと本判定する。

【0049】

コントローラ３は、第２系統１２０に地絡２０１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、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、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、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。

【0050】

このように、コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出すると、系統間スイッチ４１を遮断する。そして、コントローラ３は、第１系統１１０および第２系統１２０のうち正常な系統によって電力を供給するＦＯＰを行う。

【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２００，２０１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、第２電源２０の蓄電量が減少することを抑制できる。

【0053】

しかしながら、電源制御装置１は、退避走行が完了してＩＧ（イグニッションスイッチ）がオフされた後、次回の起動時に通常時と同様に系統間スイッチ４１を接続すると、車両の走行に支障をきたすおそれがある。

【0054】

例えば、電源制御装置１は、次回の起動時に第２系統１２０の地絡２０１が解消されていない場合、系統間スイッチ４１を接続すると、第１電源１０の電力が急激に減少して車両の走行に支障をきたす。

【0055】

そこで、コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出してフェイルセーフ制御を行う場合、第１系統１１０および第２系統１２０のうち異常な系統を示す異常情報３２を不揮発性メモリ３１に記憶させる。

【0056】

そして、コントローラ３は、次回の起動時に、不揮発性メモリ３１に第２系統１２０の異常を示す異常情報３２が記憶されていれば、系統間スイッチ４１をハーフオンして第２系統１２０の異常を確認する第２系統確認処理を実行する。なお、ハーフオンとは、能動領域の増幅動作を行っている状態で、スイッチング素子（ここでは、系統間スイッチ４１）に流れる電流を制限したオン状態（ハーフオン状態）を意味する。

【0057】

コントローラ３は、例えば、系統間スイッチ４１がｎチャネルのＦＥＴ（Field Effect Transistor）の場合、ＦＥＴのゲートに印可する電圧を０Ｖからリニアに増大せることによって、ＦＥＴをスローオンさせる。なお、コントローラ３は、ＦＥＴをオンさせるときにＦＥＴのゲートに印可する電圧の半分以下の電圧をＦＥＴのゲートに印可することによって、系統間スイッチ４１をハーフオンさせてもよい。

【0058】

また、コントローラ３は、系統間スイッチ４１がオンのときに系統間スイッチ４１を流れる電流の半分以下の電流を流すことができれば、任意の方法によって系統間スイッチ４１をハーフオンするように構成されてもよい。例えば、コントローラ３は、系統間スイッチ４１に一定周波数のパルス列を印可することで、短周期でオンとオフを繰り返させる。これにより、系統間スイッチ４１は平均してハーフオン状態となり、系統間スイッチ４１を流れる平均電流は微小なものとなる。

【0059】

このように、コントローラ３は、起動時に不揮発性メモリ３１に第２系統１２０の異常情報３２が記憶されていれば、系統間スイッチ４１をハーフオンして第２系統１２０の異常を確認する。

【0060】

また、コントローラ３は、系統間スイッチ４１に代わる接続装置としてＤＣＤＣＤＣ／ＤＣコンバータが設けられる場合、通常制御の出力電圧範囲（例えば１０Ｖ～２０Ｖ）より低い電圧（例えば１Ｖ）に出力制限することで接続装置のハーフオンを実現できる。

【0061】

これにより、第２系統１２０の異常が解消していない場合でも、第１電源１０の電力低減を抑えることができる。すなわち、コントローラ３が系統間スイッチ４１をハーフオンすることで、第１電源１０から第２系統１２０に電流が流れる。このとき、第２系統１２０の地絡２０１が解消していない場合であっても、系統間スイッチ４１がハーフオン状態であることから、第１電源１０から第２系統１２０に流れる電流が抑制される。したがって、電源制御装置１によれば、第２系統１２０に地絡が発生して退避走行が完了した後、次回起動される場合に、車両の走行に支障をきたすことがない。以下、かかる電源制御装置１のコントローラ３が実行する処理について具体的に説明する。

【0062】

［４．コントローラが実行する処理］
次に、図５～図９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５～図９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。

【0063】

［４－１．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５に示すメイン処理を開始する。具体的には、図５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６を参照して後述する。

【0064】

続いて、コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出していないと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、処理をステップＳ１１０へ移す。

【0065】

また、コントローラ３は、第１系統１１０または第２系統１２０の異常を検出したと仮判定した場合（ステップＳ１０２，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Ｓ１０３）。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。

【0066】

続いて、コントローラ３は、第１系統１１０の異常か否かを判定する（ステップＳ１０４）。コントローラ３は、第１系統１１０の異常と本判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、第１系統１１０の異常を示す異常情報３２を不揮発性メモリ３１に記憶させ（ステップＳ１０５）、処理をステップＳ１１０へ移す。これにより、電源制御装置１は、図３に示す状態になり、第２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。

【0067】

また、コントローラ３は、第１系統１１０の異常でないと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、第２系統１２０の異常か否かを判定する（ステップＳ１０６）。コントローラ３は、第２系統１２０の異常と本判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、電池用スイッチ４２を遮断する（ステップＳ１０７）。そして、コントローラ３は、第２系統１２０の異常を示す異常情報３２を不揮発性メモリ３１に記憶させ（ステップＳ１０８）、処理をステップＳ１１０へ移す。これにより、電源制御装置１は、図４に示す状態になり、第１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。

【0068】

また、コントローラ３は、第２系統１２０の異常でないと本判定した場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、つまり、第１系統１１０も第２系統１２０も異常でないと本判定すると、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に示す通常時の状態に復帰する。

【0069】

その後、コントローラ３は、処理をステップＳ１１０へ移す。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Ｓ１０２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。

【0070】

［４－２．起動時処理］
次に、図６を参照して、起動時処理（図５に示すステップＳ１０１）について説明する。図６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に第２系統１２０の異常情報３２があるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0071】

コントローラ３は、不揮発性メモリ３１に第２系統１２０の異常情報３２が記憶されていれば、第２系統１２０の異常情報３２があると判定し（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、系統間スイッチ４１をハーフオンする（ステップＳ２０２）。

【0072】

続いて、コントローラ３は、第２系統１２０の異常を確認する第２系統確認処理を実行し（ステップＳ２０３）、起動時処理を終了する。第２系統確認処理の具体例については、図７を参照して後述する。

【0073】

また、コントローラ３は、不揮発性メモリ３１に第２系統１２０の異常情報３２が記憶されていなければ、第２系統１２０の異常情報３２がないと判定する。そして、コントローラ３は、第２系統１２０の異常情報３２がないと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、不揮発性メモリ３１に第１系統１１０の異常情報３２があるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

【0074】

コントローラ３は、不揮発性メモリ３１に第１系統１１０の異常情報３２が記憶されていれば、第１系統１１０の異常情報３２があると判定する。そして、コントローラ３は、第１系統１１０の異常情報３２があると判定した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、第１系統電圧Ｖ１に基づいて第１系統１１０の異常を確認する第１系統確認処理を実行し（ステップＳ２０５）、起動時処理を終了する。第１系統確認処理の具体例については、図８を参照して後述する。これにより、電源制御装置１は、第１系統１１０の異常が解消されているかを容易に確認できる。

【0075】

また、コントローラ３は、不揮発性メモリ３１に第１系統１１０の異常情報３２が記憶されていなければ、第１系統１１０の異常情報３２がないと判定する。そして、コントローラ３は、第１系統の異常情報３２がないと判定した場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、系統間スイッチ４１を導通状態にし、電池用スイッチ４２を遮断状態して（ステップＳ２０６）、起動処理を終了する。これにより、電源制御装置１は、図１に示す通常時の状態になる。

【0076】

［４－３．第２系統確認処理］
次に、図７を参照して、第２系統確認処理（図６に示すステップＳ２０３）について説明する。図７に示すように、コントローラ３は、第２系統確認処理を開始すると、第２系統１２０の異常が解消されたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

【0077】

系統間スイッチ４１がハーフオンされたことによって、第１電源１０から第２系統１２０に微小電流が供給される。コントローラ３は、この微小電流により、第２系統電圧Ｖ２が増大すれば、第２系統１２０の異常が解消されたと判定する。コントローラ３は、第２系統１２０の異常が解消されたと判定した場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、不揮発性メモリ３１に記憶されている第２系統１２０の異常情報３２を消去し（ステップＳ３０２）、系統間スイッチ４１を導通し（ステップＳ３０３）、電池用スイッチ４２を遮断状態にして（ステップＳ３０４）、通常制御（図１参照）に移行する。そして、コントローラ３は、第２系統確認処理を終了する。これにより、電源制御装置１は、ＦＯＰ後の再起動時に、問題なく通常制御に移行できる。

【0078】

また、コントローラ３は、系統間スイッチ４１がハーフオンされても第２系統電圧Ｖ２が増大しなければ、第２系統１２０の異常が解消されていないと判定する。コントローラ３は、第２系統１２０の異常が解消されていないと判定した場合（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、外部装置１００による自動運転を禁止する（ステップＳ３０５）。

【0079】

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。なお、コントローラ３は、第２系統１２０の異常が解消されていない場合、不揮発性メモリ３１に記憶されている第２系統１２０の異常情報３２を消去しない。これにより、更に次回の起動時にも第２系統確認処理を行うことができる。

【0080】

その後、コントローラ３は、系統間スイッチ４１を遮断し（ステップＳ３０６）、電池用スイッチ４２を遮断状態にして（ステップＳ３０４）、第２系統確認処理を終了する。

【0081】

これにより、電源制御装置１は、ＦＯＰ後の再起動時に、第２系統１２０の異常が解消されていないため、電力供給の冗長性を担保できない自動運転は禁止するが、第１電源１０を使用した通常走行は可能にできる。

【0082】

［４－４．第１系統確認処理］
次に、図８を参照して、第１系統確認処理（図６に示すステップＳ２０５）について説明する。図８に示すように、コントローラ３は、第１系統確認処理を開始すると、第１系統電圧Ｖ１が正常値を示す第１閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４０１）。

【0083】

コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が第１閾値以上であると判定した場合（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、第１系統１１０の異常が解消された、つまり、第１系統異常解消済みと判定する（ステップＳ４０２）。

【0084】

そして、コントローラ３は、不揮発性メモリ３１に記憶されている第１系統１１０の異常情報３２を消去し（ステップＳ４０３）、系統間スイッチ４１を導通し（ステップＳ４０４）、電池用スイッチ４２を遮断状態にして（ステップＳ４０５）、通常制御（図１参照）に移行し、第１系統確認処理を終了する。これにより、電源制御装置１は、ＦＯＰ後の再起動時に、問題なく通常制御に移行できる。

【0085】

また、コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が第１閾値以上でないと判定した場合（ステップＳ４０１，Ｎｏ）、第１系統異常未解消と判定する（ステップＳ４０６）。つまり、コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が第１閾値未満であると判定した場合、第１系統１１０の異常が解消されていないと判定する。

【0086】

そして、コントローラ３は、第１系統１１０の異常が断線か地絡２０１かを判定する異常判定処理を実行して（ステップＳ４０７）、第１系統確認処理を終了する。異常判定処理の具体例については、図９を参照して後述する。これにより、電源制御装置１は、第１系統１１０の異常の種類、つまり、第１系統１１０の断線か地絡２００かに応じた制御を行うことができる。なお、コントローラ３は、第１系統１１０の異常が解消されていない場合、不揮発性メモリ３１に記憶されている第１系統１１０の異常情報３２を消去しない。これにより、更に次回の起動時にも第１系統確認処理を行うことができる。

【0087】

［４－５．異常判定処理］
次に、図９を参照して、異常判定処理（図８に示すステップＳ４０７）について説明する。図９に示すように、コントローラ３は、異常判定処理を開始すると、電池用スイッチ４２をオンし（ステップＳ５０１）、系統間スイッチ４１をハーフオンする（ステップＳ５０２）。これにより、第２電源２０から第１系統１１０に微小電流が供給される。次いで、コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が所定電圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。所定電圧は、例えば、０Ｖの電圧よりも高く、かつ地絡閾値の電圧以下の電圧である。

【0088】

コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が所定電圧以上であると判定した場合（ステップＳ５０３，Ｙｅｓ）、第１系統１１０の断線と判定する（ステップＳ５０４）。そして、コントローラ３は、第１系統１１０の断線と判定した場合、系統間スイッチ４１を導通し（ステップＳ５０５）、電池用スイッチ４２を導通して（ステップＳ５０６）、第２電源２０の電力を第１負荷１０１に供給し、異常判定処理を終了する。

【0089】

これにより、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１のハーフオンによって第２電源２０の放電量を抑えつつ、第１系統１１０の断線を確実に検出できる。また、電源制御装置１は、第２電源２０の限りある電力により、第１負荷１０１、一般負荷１０２、第２負荷１０３を使用して狭い範囲での車両移動を可能にできる。

【0090】

また、コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が所定電圧以上でないと判定した場合（ステップＳ５０３，Ｎｏ）、第１系統１１０の地絡と判定する（ステップＳ５０７）。つまり、コントローラ３は、第１系統電圧Ｖ１が所定電圧未満と判定した場合、第１系統１１０の地絡２００と判定する。

【0091】

そして、コントローラ３は、第１系統１１０の地絡と判定した場合、系統間スイッチ４１を遮断状態にし（ステップＳ５０８）、電池用スイッチ４２を導通して（ステップＳ５０６）、第２電源２０の電力を第２負荷１０３に供給し、異常判定処理を終了する。

【0092】

これにより、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１のハーフオンによって第２電源２０の放電量を抑えつつ、第１系統１１０の地絡２０１を確実に検出できる。また、電源制御装置１は、第２電源２０の限りある電力により、第２負荷１０３を使用して狭い範囲での車両移動を可能にできる。

【0093】

［５．付記］
付記として、本発明の特徴を以下の通り示す。
（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系統とを接続する系統間ラインに設けられる接続装置を制御するコントローラを有する電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記第１系統または前記第２系統の異常を検出すると、前記接続装置を遮断し、
前記第１系統および前記第２系統のうち正常な系統によって電力を供給するフェイルセーフ制御を行い、
前記第１系統および前記第２系統のうち異常な系統を示す異常情報を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に前記第２系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記接続装置を、前記接続装置に流れる電流を制限するハーフオン状態にして前記第２系統の異常を確認する第２系統確認処理を実行する
電源制御装置。
（２）
前記コントローラは、
前記第２系統確認処理によって前記第２系統の異常が解消されたと判定した場合、前記接続装置を導通して通常制御に移行する
請求項（１）に記載の電源制御装置。
（３）
前記コントローラは、
前記第２系統確認処理によって前記第２系統の異常が解消されていないと判定した場合、前記接続装置を遮断し、外部装置による車両の自動運転制御を禁止する
（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、
次回の起動時に、前記不揮発性メモリに前記第１系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記第１系統の電圧に基づいて前記第１系統の異常を確認する第１系統確認処理を実行する
（１）から（３）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（５）
コントローラは、
前記第１系統確認処理において前記第１系統の電圧が正常値を示す第１閾値以上であれば、前記第１系統の異常が解消されたと判定し、前記接続装置を導通して通常制御に移行する
（４）に記載の電源制御装置。
（６）
コントローラは、
前記第１系統確認処理において前記第１系統の電圧が正常値を示す第１閾値未満であれば、前記第１系統の異常が解消されていないと判定し、前記第１系統の異常が断線か地絡かを判定する異常判定処理を実行する
（４）または（５）に記載の電源制御装置。
（７）
前記コントローラは、
前記異常判定処理において前記接続装置をハーフオンして前記第２電源の電力を前記第１系統に供給し、前記第１系統の電圧が所定電圧以上であれば前記第１系統の断線と判定する
（６）に記載の電源制御装置。
（８）
前記コントローラは、
前記異常判定処理によって前記第１系統の断線と判定した場合、前記接続装置を導通して前記第２電源の電力を前記第１負荷に供給する
（７）に記載の電源制御装置。
（９）
前記コントローラは、
前記異常判定処理において前記接続装置をハーフオンして前記第２電源の電力を前記第１系統に供給し、前記第１系統の電圧が所定電圧未満であれば前記第１系統の地絡と判定する
（６）から（８）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（１０）
前記コントローラは、
前記異常判定処理によって前記第１系統の地絡と判定した場合、前記接続装置を遮断して前記第２電源の電力を前記第２負荷に供給する
（９）に記載の電源制御装置。
（１１）
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系統とを接続する系統間ラインに設けられる接続装置を制御する電源制御装置のコントローラが、
前記第１系統または前記第２系統の異常を検出すると、前記接続装置を遮断し、
前記第１系統および前記第２系統のうち正常な系統によって電力を供給するフェイルセーフ制御を行い、
前記第１系統および前記第２系統のうち異常な系統を示す異常情報を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に前記第２系統の異常を示す前記異常情報が記憶されていれば、前記接続装置を、前記接続装置に流れる電流を制限するハーフオン状態にして前記第２系統の異常を確認する第２系統確認処理を実行する
電源制御方法。

【0094】

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】

【0095】

１ 電源制御装置
３ コントローラ
１０ 第１電源
１１ ＤＣ／ＤＣ
１２ ＰｂＢ
２０ 第２電源
２１ ＬｉＢ
２２ 状態監視ライン
３１ 不揮発性メモリ
３２ 異常情報
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 地絡
２０１ 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】