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(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】P2024157579
(43)【公開日】2024-11-08
(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 7/00 20060101AFI20241031BHJP
H02J 7/34 20060101ALI20241031BHJP
H02J 1/00 20060101ALI20241031BHJP
B60R 16/02 20060101ALI20241031BHJP
B60R 16/03 20060101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 S
H02J7/34 G
H02J7/00 302C
H02J1/00 304H
H02J1/00 301D
B60R16/02 645A
B60R16/03 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023071933
(22)【出願日】2023-04-26
(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】白島 大樹
【テーマコード（参考）】
5G165
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G165BB08
5G165CA01
5G165CA05
5G165DA07
5G165EA02
5G165EA10
5G165FA01
5G165GA09
5G165JA07
5G165NA10
5G503AA04
5G503AA07
5G503BA04
5G503BB02
5G503CA01
5G503CA11
5G503EA05
5G503FA06
5G503FA17
5G503GB03
(57)【要約】
【課題】負荷への給電が瞬断されることを防止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】実施形態に係るコントローラは、第１電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、第２電源と第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御する。コントローラは、電源失陥を検出すると系統間スイッチを遮断し、電池用スイッチを導通するプレ遮断制御を行った後、電源失陥がないと本判定した場合、系統間スイッチを導通し、電池用スイッチを遮断する復帰制御を行う。コントローラは、プレ遮断制御および／または復帰制御において、系統間スイッチおよび電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間半導通状態にしてから切り替え、一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える。
【選択図】図１
【解決手段】実施形態に係るコントローラは、第１電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、第２電源と第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御する。コントローラは、電源失陥を検出すると系統間スイッチを遮断し、電池用スイッチを導通するプレ遮断制御を行った後、電源失陥がないと本判定した場合、系統間スイッチを導通し、電池用スイッチを遮断する復帰制御を行う。コントローラは、プレ遮断制御および／または復帰制御において、系統間スイッチおよび電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間半導通状態にしてから切り替え、一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える。
【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負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、前記第２電源と前記第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御するコントローラを備える電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
電源制御装置。
前記コントローラは、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
電源制御装置。
【請求項2】
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチを導通状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから遮断状態に切り替え、前記系統間スイッチが半導通状態の期間に、前記電池用スイッチを遮断状態から導通状態に切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチを導通状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから遮断状態に切り替え、前記系統間スイッチが半導通状態の期間に、前記電池用スイッチを遮断状態から導通状態に切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項3】
コントローラは、
ハードウェアによって前記プレ遮断制御を行うハード制御装置を備え、
前記ハード制御装置は、
前記電源失陥を検出して検出信号を出力する比較器と、
前記比較器から前記検出信号が入力されると所定時間幅のパルスを出力するパルス発生器と、
発振器と、
前記パルスが出力されている期間、前記発振器の発振出力を前記系統間スイッチに出力するゲート回路と、
前記パルスを前記所定時間幅より短い時間遅延し、前記電池用スイッチに出力する遅延回路と
を有する請求項１に記載の電源制御装置。
ハードウェアによって前記プレ遮断制御を行うハード制御装置を備え、
前記ハード制御装置は、
前記電源失陥を検出して検出信号を出力する比較器と、
前記比較器から前記検出信号が入力されると所定時間幅のパルスを出力するパルス発生器と、
発振器と、
前記パルスが出力されている期間、前記発振器の発振出力を前記系統間スイッチに出力するゲート回路と、
前記パルスを前記所定時間幅より短い時間遅延し、前記電池用スイッチに出力する遅延回路と
を有する請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項4】
前記遅延回路によるパルスの遅延時間は、
前記第２負荷が備える給電電力を蓄電するコンデンサが給電停止から蓄電残量がなくなるまでの時間よりも短い
請求項３に記載の電源制御装置。
前記第２負荷が備える給電電力を蓄電するコンデンサが給電停止から蓄電残量がなくなるまでの時間よりも短い
請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項5】
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記電池用スイッチを遮断状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから導通状態に切り替え、前記電池用スイッチが半導通状態の期間に、前記系統間スイッチを導通状態から遮断状態に切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記電池用スイッチを遮断状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから導通状態に切り替え、前記電池用スイッチが半導通状態の期間に、前記系統間スイッチを導通状態から遮断状態に切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項6】
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから、前記系統間スイッチを半導通状態から遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを半導通状態から導通状態に切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから、前記系統間スイッチを半導通状態から遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを半導通状態から導通状態に切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項7】
コントローラは、
ソフトウェアによって前記本判定および前記復帰制御を行うソフト制御装置を備え、
前記ソフト制御装置は、
発振信号を生成し、前記復帰制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチに前記発振信号を出力して所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
ソフトウェアによって前記本判定および前記復帰制御を行うソフト制御装置を備え、
前記ソフト制御装置は、
発振信号を生成し、前記復帰制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチに前記発振信号を出力して所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項8】
第１電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、前記第２電源と前記第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御するコントローラが、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
ことを含む電源制御方法。
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
ことを含む電源制御方法。
【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電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、電池用スイッチを介して第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統と、第１系統と第２系統間とを接続する系統間スイッチとを備える電源制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
電源制御装置は、電源失陥を検出しない通常時に、系統間スイッチを導通状態にし、電池用スイッチを遮断状態にする。そして、電源制御装置は、第１系統または第２系統の地絡を検出すると、系統間スイッチを導通状態から遮断状態に切り替え、電池用スイッチを遮断状態から導通状態に切り替える。
【0004】
その後、電源制御装置は、地絡が解消して通常状態に復帰する場合には、系統間スイッチを遮断状態から導通状態に切り替え、電池用スイッチを導通状態から遮断状態に切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－１５２４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、電源制御装置は、地絡検出時や復帰時に系統間スイッチおよび電池用スイッチを切り替える場合、系統間スイッチおよび電池用スイッチがともに遮断状態になる期間が生じるおそれがある。その場合、電源制御装置は、系統間スイッチおよび電池用スイッチが遮断状態になる期間に、第２負荷への電力が瞬断されるため、第２負荷の挙動が変化して運転者に違和感を与えるおそれがある。
【0007】
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、系統間スイッチおよび電池用スイッチの切り替え時に、第２負荷への給電が瞬断されることを防止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】
【0008】
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、コントローラを備える。前記コントローラは、系統間スイッチと電池用スイッチとを制御する。前記系統間スイッチは、第１電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する。前記電池用スイッチは、前記第２電源と前記第２系統とを接続する。前記コントローラは、前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にする。前記コントローラは、前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行う。前記コントローラは、前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行う。前記コントローラは、前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行う。前記コントローラは、前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える。
【発明の効果】
【0009】
実施形態の一態様に係る電源制御装置は、系統間スイッチおよび電池用スイッチの切り替え時に、第２負荷への給電が瞬断されることを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
［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。
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。
【0014】
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。
【0015】
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、自動運転に関与しない負荷であり、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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【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】
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。
【0021】
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。
【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スイッチである。
【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を導通状態にすると称する。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を遮断状態にすると称する。
【0024】
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を導通状態にすると称する。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を遮断状態にすると称する。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
かかるコントローラ３は、第１検出部３１と、第２検出部３２とを備える。第１検出部３１は、ハードウェアによって構成され、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を制御する。
【0028】
第１検出部３１の構成例については、図５Ａを参照して後述する。第２検出部３２は、ソフトウェアによって系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記載する）を備える。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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の電源失陥を検出する。電源失陥は、例えば、地絡である。コントローラ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、その旨を外部装置１００に通知する。
【0032】
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外部装置１００に出力する。
【0033】
［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に電源失陥を検出しない通常時には、図１に示すように、電池用スイッチ４２を遮断状態にし、系統間スイッチ４１を導通状態にする。
コントローラ３は、第１系統１１０および第２系統１２０に電源失陥を検出しない通常時には、図１に示すように、電池用スイッチ４２を遮断状態にし、系統間スイッチ４１を導通状態にする。
【0034】
こうして、コントローラ３は、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。なお、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。
【0035】
［３．電源制御装置の電源失陥検出時動作］
次に、図２～図４を参照して、電源制御装置１の電源失陥検出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。
次に、図２～図４を参照して、電源制御装置１の電源失陥検出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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
コントローラ３の第１検出部３１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。
【0040】
そして、第１検出部３１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を遮断状態に切り替え、電池用スイッチ４２を導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行う。
【0041】
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。その後、第２検出部３２は、第１検出部３１による制御を引き継いで、系統間スイッチ４１を遮断状態に維持し、電池用スイッチ４２を導通状態に維持する。
【0042】
なお、第１検出部３１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。
【0043】
第２検出部３２は、第１検出部３１によって第１系統１１０または第２系統１２０に地絡が発生したと仮判定された後、第１系統１１０および第２系統１２０のうち、地絡が発生した系統を判定する本判定を行う。
【0044】
第２検出部３２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。
【0045】
そして、第２検出部３２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。
【0046】
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。
【0047】
また、第２検出部３２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。
【0048】
第２検出部３２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を遮断状態にして、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。
【0049】
そして、第２検出部３２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の地絡を検出すると、系統間スイッチ４１を遮断状態にする。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フェイルセーフ制御を行う。
【0051】
また、第２検出部３２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、第２検出部３２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、第２検出部は、図２に示すプレ遮断の状態から電池用スイッチ４２を遮断状態に切り替え、系統間スイッチ４１を導通状態に切り替えて、図１の通常時動作の状態に復帰させる復帰制御を行う。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、電源制御装置は１、地絡検出時や復帰制御時に系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を切り替える場合、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間が生じるおそれがある。
【0054】
例えば、電源制御装置１は、地絡２００，２０１を検出してプレ遮断制御を行う場合、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２の切り替え制御を同時にしても、電池用スイッチ４２を導通状態にする前に、系統間スイッチ４１を遮断状態になるおそれがある。
【0055】
また、電源制御装置１は、プレ遮断制御後に復帰制御を行う場合、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２の切り替え制御を同時に行っても、系統間スイッチ４１を導通状態にする前に、電池用スイッチ４２が遮断状態になるおそれがある。
【0056】
その場合、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が遮断状態になる期間に、第２負荷１０３への電力が瞬断されるため、第２負荷１０３の挙動が変化して運転者に違和感を与えるおそれがある。
【0057】
また、電源制御装置１は、プレ遮断制御において、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が同時に導通状態になる期間が発生すると、第１電源１０および第２電源２０から地絡点へ大電流が流れて電力が失われる。
【0058】
そこで、コントローラ３は、プレ遮断制御および復帰制御の少なくとも一方の制御において、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２のうち、一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える。
【0059】
ここでの半導通状態とは、トランジスタが能動領域で増幅動作を行っている状態のことであり、スイッチング素子（ここでは、系統間スイッチ４１または電池用スイッチ４２）に流れる電流を制限したオン状態（ハーフオン状態）のことを意味する。
【0060】
例えば、コントローラ３は、系統間スイッチ４１または電池用スイッチ４２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または電池用スイッチ４２は、平均して半導通状態となり、系統間スイッチ４１または電池用スイッチ４２を流れる平均電流は微小なものとなる。
【0061】
これにより、電源制御装置１は、プレ遮断制御および復帰制御の少なくとも一方の制御において、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２のうち、一方のスイッチが仮に遮断状態になっても、そのときには他方のスイッチが必ず半導通状態にできる。したがって、電源制御装置１は、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２の切り替え時に、第２負荷１０３への給電が瞬断されることを防止できる。
【0062】
また、電源制御装置１は、プレ遮断制御において、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が同時に導通状態になる期間の発生を防止することができる。したがって、電源制御装置１は、プレ遮断制御において、第１電源１０および第２電源２０の電力が大量に失われることを防止することができる。以下、コントローラ３の構成および動作例について、具体的に説明する。
【0063】
［４．コントローラの構成および動作］
図５Ａは、実施形態に係るコントローラ３の構成および地絡時動作を示す説明図である。図５Ｂは、実施形態に係るコントローラ３の地絡時動作を示すタイミングチャートである。図６Ａは、実施形態に係るコントローラ３の復帰時動作を示す説明図である。図６Ｂは、実施形態に係るコントローラ３の復帰時動作を示すタイミングチャートである。
図５Ａは、実施形態に係るコントローラ３の構成および地絡時動作を示す説明図である。図５Ｂは、実施形態に係るコントローラ３の地絡時動作を示すタイミングチャートである。図６Ａは、実施形態に係るコントローラ３の復帰時動作を示す説明図である。図６Ｂは、実施形態に係るコントローラ３の復帰時動作を示すタイミングチャートである。
【0064】
図５Ａに示すように、第１検出部３１は、ハードウェアによって構成される。かかる第１検出部３１は、ハードウェアによってプレ遮断制御を行うハード制御装置の一例である。第１検出部３１は、比較器６１と、パルス発生器６２と、発振器６３と、ゲート回路６４と、遅延回路６５とを含む。
【0065】
比較器６１は、第２電圧センサ５２から入力される第２系統電圧Ｖ２と、地絡閾値とを比較するコンパレータである。比較器６１は、第２系統電圧Ｖ２が地絡閾値以下になった場合に、電源失陥を検出して検出信号をパルス発生器６２に出力する。
【0066】
パルス発生器６２は、比較器６１から検出信号が入力されると所定時間幅のパルスをゲート回路６４、遅延回路６５、および第２検出部３２に出力する。パルス発生器６２は、例えば、５０ｍｓの間ハイレベルになるワンショットパルスを出力する。発振器６３は、ワンショットパルスの５０ｍｓよりも短い周期でハイレベルとローレベルとを繰り返す発振出力をゲート回路６４に出力する。
【0067】
ゲート回路６４は、ＡＮＤ論理回路である。ゲート回路６４は、入力されるワンショットパルスおよび発振出力が共にハイレベルの期間にハイレベルの信号を系統間スイッチ４１に出力する。
【0068】
つまり、ゲート回路６４は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている５０ｍｓの間、発振器６３の発振出力を系統間スイッチ４１に出力する。これにより、系統間スイッチ４１は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている所定時間幅の間、発振出力の周期で導通状態と遮断状態とを繰り返す半導通状態になる。
【0069】
また、遅延回路６５は、パルス発生器６２から入力されるパルスを、所定時間幅よりも短い時間遅延させて電池用スイッチ４２に出力する。このとき、遅延回路６５によるパルスの遅延時間は、第２負荷１０３が備える給電電力を蓄電するコンデンサが給電停止から蓄電残量がなくなるまでの時間よりも短い。
【0070】
電池用スイッチ４２は、遅延回路６５から入力されるパルスがハイレベルになると遮断状態から導通状態に切り替わる。これにより、第１検出部３１は、第２負荷１０３が備えるコンデンサの蓄電残量がなくなる前に、電池用スイッチ４２を遮断状態から導通状態にできるので、電力不足による第２負荷１０３の挙動の変化を防止できる。
【0071】
このように、第１検出部３１は、ハードウェアによって構成されるので、例えば、地絡を検出すると瞬時にプレ遮断制御を行うことができる。また、第１検出部３１は、系統間スイッチ４１を半導通状態にする期間を、パルス発生器６２から出力されるワンショットパルスの時間長によって規定することができる。
【0072】
一方、第２検出部３２は、マイコン７を備える。マイコン７は、パルス発生器６２からパルスが入力されると、つまり、第１検出部３１によってプレ遮断制御が開始されると、第１検出部３１からプレ遮断制御を引き継ぎ、その後、地絡系統の本判定を行う。
【0073】
具体的には、マイコン７は、図５Ａに点線矢印で示すように、パルス発生器６２からパルスが入力されると、遮断状態を維持させる制御信号を系統間スイッチ４１に出力し、導通状態を維持させる制御信号を電池用スイッチ４２に出力する。
【0074】
これにより、パルス発生器６２から出力されるパルスがハイレベルからローレベルに変化しても、系統間スイッチ４１が遮断状態に維持され、電池用スイッチ４２が導通状態に維持される。
【0075】
これにより、コントローラ３は、図５Ｂに示すように、例えば、時刻ｔ１１でプレ遮断制御を開始する場合、まず、時刻ｔ１１からｔ１３までの期間にわたって、系統間スイッチ４１を半導通状態にし、時刻ｔ１３で半導通状態から遮断状態に切り替える。また、コントローラ３は、系統間スイッチ４１が半導通状態になっている時刻ｔ１１からｔ１３の間の時刻ｔ１２で電池用スイッチ４２を遮断状態から導通状態に切り替える。
【0076】
このように、コントローラ３は、プレ遮断制御を行う場合に、系統間スイッチ４１を導通状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから遮断状態に切り替え、系統間スイッチ４１が半導通状態の期間に、電池用スイッチ４２を遮断状態から導通状態に切り替える。
【0077】
これにより、コントローラ３は、プレ遮断制御中に、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間の発生を防止できる。また、コントローラ３は、電源失陥を検出したときに、系統間スイッチ４１を直ちに半導通状態にするため、第２系統１２０が失陥していた場合、第１電源１０の電力が第２系統１２０によって減少することを防止できる。
【0078】
その後、第２検出部３２は、地絡系統の本判定を行う。第２検出部３２は、本判定において地絡２００，２０１がないと判定した場合、復帰制御を行う。かかる第２検出部３２は、ソフトウェアによって本判定および復帰制御を行うソフト制御装置の一例である。
【0079】
第２検出部３２は、地絡２００，２０１がないと判定した場合、図６Ａに示すように、発振器６３の発振出力と同様の発振出力を電池用スイッチ４２に出力し、その間に系統間スイッチ４１を遮断状態にする。
【0080】
これにより、コントローラ３は、図６Ｂに示すように、例えば、時刻ｔ２１で復帰制御を開始する場合、まず、時刻ｔ２１からｔ２３までの期間にわたって、電池用スイッチ４２を半導通状態にし、時刻ｔ２３で半導通状態から遮断状態に切り替える。
【0081】
また、コントローラ３は、電池用スイッチ４２が半導通状態になっている時刻ｔ２１からｔ２３の間の時刻ｔ２２で系統間スイッチ４１を遮断状態から導通状態に切り替える。これにより、コントローラ３は、復帰制御中に、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間の発生を防止できる。
【0082】
［５．第１変形例に係るコントローラの構成および動作］
図７Ａは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの構成および地絡時動作を示す説明図である。図７Ｂは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの地絡時動作を示すタイミングチャートである。図８Ａは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの復帰時動作を示す説明図である。図８Ｂは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの復帰時動作を示すタイミングチャートである。
図７Ａは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの構成および地絡時動作を示す説明図である。図７Ｂは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの地絡時動作を示すタイミングチャートである。図８Ａは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの復帰時動作を示す説明図である。図８Ｂは、実施形態の第１変形例に係るコントローラ３Ａの復帰時動作を示すタイミングチャートである。
【0083】
図７Ａに示すように、コントローラ３Ａの第１検出部３１Ａは、ハードウェアによって構成される。かかる第１検出部３１Ａは、ハードウェアによってプレ遮断制御を行うハード制御装置の一例である。第１検出部３１Ａは、比較器６１と、パルス発生器６２と、発振器６３と、ゲート回路６４と、遅延回路６５とを含む。
【0084】
比較器６１は、第２電圧センサ５２から入力される第２系統電圧Ｖ２と、地絡閾値とを比較するコンパレータである。比較器６１は、第２系統電圧Ｖ２が地絡閾値以下になった場合に、電源失陥を検出して検出信号をパルス発生器６２に出力する。
【0085】
パルス発生器６２は、比較器６１から検出信号が入力されると所定時間幅のパルスをゲート回路６４、遅延回路６５、および第２検出部３２Ａに出力する。パルス発生器６２は、例えば、５０ｍｓの間ハイレベルになるワンショットパルスを出力する。発振器６３は、ワンショットパルスの５０ｍｓよりも短い周期でハイレベルとローレベルとを繰り返す発振出力をゲート回路６４に出力する。
【0086】
ゲート回路６４は、ＡＮＤ論理回路である。ゲート回路６４は、入力されるワンショットパルスおよび発振出力が共にハイレベルの期間にハイレベルの信号を電池用スイッチ４２に出力する。
【0087】
つまり、ゲート回路６４は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている５０ｍｓの間、発振器６３の発振出力を電池用スイッチ４２に出力する。これにより、電池用スイッチ４２は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている所定時間幅の間、発振出力の周期で導通状態と遮断状態とを繰り返す半導通状態になる。
【0088】
また、遅延回路６５は、パルス発生器６２から入力されるパルスを、所定時間幅よりも短い時間遅延させて系統間スイッチ４１に出力する。系統間スイッチ４１は、遅延回路６５から入力されるパルスがハイレベルになると導通状態から遮断状態に切り替わる。
【0089】
このように、第１検出部３１Ａは、ハードウェアによって構成されるので、例えば、地絡を検出すると瞬時にプレ遮断制御を行うことができる。また、第１検出部３１Ａは、電池用スイッチ４２を半導通状態にする期間を、パルス発生器６２から出力されるワンショットパルスの時間長によって規定することができる。
【0090】
一方、第２検出部３２Ａは、マイコン７を備える。マイコン７は、パルス発生器６２からパルスが入力されると、つまり、第１検出部３１Ａによってプレ遮断制御が開始されると、第１検出部３１Ａからプレ遮断制御を引き継ぎ、その後、地絡系統の本判定を行う。
【0091】
具体的には、マイコン７は、図７Ａに点線矢印で示すように、パルス発生器６２からパルスが入力されると、遮断状態を維持させる制御信号を系統間スイッチ４１に出力し、導通状態を維持させる制御信号を電池用スイッチ４２に出力する。
【0092】
これにより、パルス発生器６２から出力されるパルスがハイレベルからローレベルに変化しても、系統間スイッチ４１が遮断状態に維持され、電池用スイッチ４２が導通状態に維持される。
【0093】
これにより、コントローラ３Ａは、図７Ｂに示すように、例えば、時刻ｔ３１でプレ遮断制御を開始する場合、まず、時刻ｔ３１からｔ３３までの期間にわたって、電池用スイッチ４２を半導通状態にし、時刻ｔ３３で半導通状態から導通状態に切り替える。また、コントローラ３Ａは、電池用スイッチ４２が半導通状態になっている時刻ｔ３１からｔ３３の間の時刻ｔ３２で系統間スイッチ４１を導通状態から遮断状態に切り替える。
【0094】
このように、コントローラ３Ａは、プレ遮断制御を行う場合に、電池用スイッチ４２を遮断状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから導通状態に切り替え、電池用スイッチ４２が半導通状態の期間に、系統間スイッチ４１を導通状態から遮断状態に切り替える。
【0095】
これにより、コントローラ３Ａは、プレ遮断制御中に、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間の発生を防止できる。また、コントローラ３Ａは、電源失陥を検出したときに、電池用スイッチ４２を直ちに半導通状態にするため、第２系統１２０が失陥していた場合、第２電源２０の電力が第２系統１２０によって減少することを防止できる。
【0096】
その後、第２検出部３２Ａは、地絡系統の本判定を行う。第２検出部３２Ａは、本判定において地絡２００，２０１がないと判定した場合、復帰制御を行う。具体的には、第２検出部３２Ａは、地絡２００，２０１がないと判定した場合、図８Ａに示すように、発振器６３の発振出力と同様の発振出力を系統間スイッチ４１に出力し、その間に電池用スイッチ４２を遮断状態にする。
【0097】
これにより、コントローラ３Ａは、図８Ｂに示すように、例えば、時刻ｔ４１で復帰制御を開始する場合、まず、時刻ｔ４１からｔ４３までの期間にわたって、系統間スイッチ４１を半導通状態にし、時刻ｔ４３で半導通状態から導通状態に切り替える。
【0098】
また、コントローラ３Ａは、系統間スイッチ４１が半導通状態になっている時刻ｔ４１からｔ４３の間の時刻ｔ４２で電池用スイッチ４２を導通状態から遮断状態に切り替える。これにより、コントローラ３Ａは、復帰制御中に、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間の発生を防止できる。
【0099】
［６．第２変形例に係るコントローラの構成および動作］
図９Ａは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの構成および地絡時動作を示す説明図である。図９Ｂは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの地絡時動作を示すタイミングチャートである。図１０Ａは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの復帰時動作を示す説明図である。図１０Ｂは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの復帰時動作を示すタイミングチャートである。
図９Ａは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの構成および地絡時動作を示す説明図である。図９Ｂは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの地絡時動作を示すタイミングチャートである。図１０Ａは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの復帰時動作を示す説明図である。図１０Ｂは、実施形態の第２変形例に係るコントローラ３Ｂの復帰時動作を示すタイミングチャートである。
【0100】
図９Ａに示すように、コントローラ３Ｂの第１検出部３１Ｂは、ハードウェアによって構成される。かかる第１検出部３１Ｂは、ハードウェアによってプレ遮断制御を行うハード制御装置の一例である。第１検出部３１Ｂは、比較器６１と、パルス発生器６２と、発振器６３と、ゲート回路６４とを含む。
【0101】
比較器６１は、第２電圧センサ５２から入力される第２系統電圧Ｖ２と、地絡閾値とを比較するコンパレータである。比較器６１は、第２系統電圧Ｖ２が地絡閾値以下になった場合に、電源失陥を検出して検出信号をパルス発生器６２に出力する。
【0102】
パルス発生器６２は、比較器６１から検出信号が入力されると所定時間幅のパルスをゲート回路６４と第２検出部３２Ｂとに出力する。パルス発生器６２は、例えば、５０ｍｓの間ハイレベルになるワンショットパルスを出力する。発振器６３は、ワンショットパルスの５０ｍｓよりも短い周期でハイレベルとローレベルとを繰り返す発振出力をゲート回路６４に出力する。
【0103】
ゲート回路６４は、ＡＮＤ論理回路である。ゲート回路６４は、入力されるワンショットパルスおよび発振出力が共にハイレベルの期間にハイレベルの信号を系統間スイッチ４１に出力する。
【0104】
つまり、ゲート回路６４は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている５０ｍｓの間、発振器６３の発振出力を系統間スイッチ４１に出力する。これにより、系統間スイッチ４１は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている所定時間幅の間、発振出力の周期で導通状態と遮断状態とを繰り返す半導通状態になる。
【0105】
また、ゲート回路６４は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている５０ｍｓの間、発振器６３の発振出力を電池用スイッチ４２に出力する。これにより、電池用スイッチ４２は、ワンショットパルスがハイレベルとなっている所定時間幅の間、発振出力の周期で導通状態と遮断状態とを繰り返す半導通状態になる。
【0106】
このように、第１検出部３１Ｂは、ハードウェアによって構成されるので、例えば、地絡を検出すると瞬時にプレ遮断制御を行うことができる。また、第１検出部３１Ｂは、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を半導通状態にする期間を、パルス発生器６２から出力されるワンショットパルスの時間長によって規定することができる。
【0107】
一方、第２検出部３２Ｂは、マイコン７を備える。マイコン７は、パルス発生器６２からパルスが入力されると、つまり、第１検出部３１Ｂによってプレ遮断制御が開始されると、第１検出部３１Ｂからプレ遮断制御を引き継ぎ、その後、地絡系統の本判定を行う。
【0108】
具体的には、マイコン７は、図９Ａに点線矢印で示すように、パルス発生器６２からパルスが入力されると、遮断状態を維持させる制御信号を系統間スイッチ４１に出力し、導通状態を維持させる制御信号を電池用スイッチ４２に出力する。
【0109】
これにより、パルス発生器６２から出力されるパルスがハイレベルからローレベルに変化しても、系統間スイッチ４１が遮断状態に維持され、電池用スイッチ４２が導通状態に維持される。
【0110】
これにより、コントローラ３Ｂは、図９Ｂに示すように、例えば、時刻ｔ５１でプレ遮断制御を開始する場合、まず、時刻ｔ５１からｔ５２までの期間にわたって、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を半導通状態にする。そして、コントローラ３Ｂは、系統間スイッチ４１を時刻ｔ５２で半導通状態から遮断状態に切り替え、電池用スイッチ４２を同じくｔ５２で半導通状態から導通状態に切り替える。
【0111】
このように、コントローラ３Ｂは、プレ遮断制御を行う場合、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を所定期間にわたって半導通状態にしてから、系統間スイッチ４１を遮断状態に切り替え、電池用スイッチ４２を導通状態に切り替える。
【0112】
これにより、コントローラ３Ｂは、プレ遮断制御中に、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間の発生を防止できる。
【0113】
その後、第２検出部３２Ｂは、地絡系統の本判定を行う。第２検出部３２Ｂは、本判定において地絡２００，２０１がないと判定した場合、復帰制御を行う。具体的には、第２検出部３２Ｂは、地絡２００，２０１がないと判定した場合、図１０Ａに示すように、発振器６３の発振出力と同様の発振出力を系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２に出力し、その後、系統間スイッチ４１を導通状態にし、電池用スイッチ４２を遮断状態にする。
【0114】
これにより、コントローラ３Ｂは、図１０Ｂに示すように、例えば、時刻ｔ６１で復帰制御を開始する場合、まず、時刻ｔ６１からｔ６２までの期間にわたって、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２を半導通状態にする。
【0115】
その後、コントローラ３Ｂは、時刻ｔ６２で系統間スイッチ４１を導通状態にし、電池用スイッチ４２を遮断状態にする。これにより、コントローラ３Ｂは、復帰制御中に、系統間スイッチ４１および電池用スイッチ４２が共に遮断状態になる期間の発生を防止できる。
【0116】
なお、上述した実施形態では、第１検出部３１，３１Ａ，３１Ｂがハードウェアによって構成される場合について説明したが、ソフトウェアによってプレ遮断制御および復帰制御を行うように構成されてもよい。この場合、第１検出部３１，３１Ａ，３１Ｂは、マイコン７とは別のマイコンによって構成されてもよく、マイコン７が第１検出部３１，３１Ａ，３１Ｂおよび第２検出部３２，３２Ａ，３２Ｂの機能を実現するように構成されてもよい。
【0117】
［７．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負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、前記第２電源と前記第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御するコントローラを備える電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
電源制御装置。
（２）
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチを導通状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから遮断状態に切り替え、前記系統間スイッチが半導通状態の期間に、前記電池用スイッチを遮断状態から導通状態に切り替える
前記（１）に記載の電源制御装置。
（３）
コントローラは、
ハードウェアによって前記プレ遮断制御を行うハード制御装置を備え、
前記ハード制御装置は、
前記電源失陥を検出して検出信号を出力する比較器と、
前記比較器から前記検出信号が入力されると所定時間幅のパルスを出力するパルス発生器と、
発振器と、
前記パルスが出力されている期間、前記発振器の発振出力を前記系統間スイッチに出力するゲート回路と、
前記パルスを前記所定時間幅より短い時間遅延し、前記電池用スイッチに出力する遅延回路と
を有する前記（１）または（２）に記載の電源制御装置。
（４）
前記遅延回路によるパルスの遅延時間は、
前記第２負荷が備える給電電力を蓄電するコンデンサが給電停止から蓄電残量がなくなるまでの時間よりも短い
前記（３）に記載の電源制御装置。
（５）
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記電池用スイッチを遮断状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから導通状態に切り替え、前記電池用スイッチが半導通状態の期間に、前記系統間スイッチを導通状態から遮断状態に切り替える
前記（１）に記載の電源制御装置。
（６）
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから、前記系統間スイッチを半導通状態から遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを半導通状態から導通状態に切り替える
前記（１）に記載の電源制御装置。
（７）
コントローラは、
ソフトウェアによって前記本判定および前記復帰制御を行うソフト制御装置を備え、
前記ソフト制御装置は、
発振信号を生成し、前記復帰制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチに前記発振信号を出力して所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
前記（１）から（６）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（８）
第１電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、前記第２電源と前記第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御するコントローラが、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
ことを含む電源制御方法。
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負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、前記第２電源と前記第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御するコントローラを備える電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
電源制御装置。
（２）
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチを導通状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから遮断状態に切り替え、前記系統間スイッチが半導通状態の期間に、前記電池用スイッチを遮断状態から導通状態に切り替える
前記（１）に記載の電源制御装置。
（３）
コントローラは、
ハードウェアによって前記プレ遮断制御を行うハード制御装置を備え、
前記ハード制御装置は、
前記電源失陥を検出して検出信号を出力する比較器と、
前記比較器から前記検出信号が入力されると所定時間幅のパルスを出力するパルス発生器と、
発振器と、
前記パルスが出力されている期間、前記発振器の発振出力を前記系統間スイッチに出力するゲート回路と、
前記パルスを前記所定時間幅より短い時間遅延し、前記電池用スイッチに出力する遅延回路と
を有する前記（１）または（２）に記載の電源制御装置。
（４）
前記遅延回路によるパルスの遅延時間は、
前記第２負荷が備える給電電力を蓄電するコンデンサが給電停止から蓄電残量がなくなるまでの時間よりも短い
前記（３）に記載の電源制御装置。
（５）
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記電池用スイッチを遮断状態から所定期間にわたって半導通状態にしてから導通状態に切り替え、前記電池用スイッチが半導通状態の期間に、前記系統間スイッチを導通状態から遮断状態に切り替える
前記（１）に記載の電源制御装置。
（６）
前記コントローラは、
前記プレ遮断制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから、前記系統間スイッチを半導通状態から遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを半導通状態から導通状態に切り替える
前記（１）に記載の電源制御装置。
（７）
コントローラは、
ソフトウェアによって前記本判定および前記復帰制御を行うソフト制御装置を備え、
前記ソフト制御装置は、
発振信号を生成し、前記復帰制御を行う場合に、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチに前記発振信号を出力して所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
前記（１）から（６）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（８）
第１電源の電力を第１負荷に給電する第１系統と、第２電源の電力を第２負荷に給電する第２系統とを接続する系統間スイッチと、前記第２電源と前記第２系統とを接続する電池用スイッチとを制御するコントローラが、
前記第１系統および前記第２系統の電源失陥を検出しない通常時に、前記系統間スイッチを導通状態にし、前記電池用スイッチを遮断状態にし、
前記第１系統または前記第２系統の電源失陥を検出すると、前記系統間スイッチを遮断状態に切り替え、前記電池用スイッチを導通状態に切り替えるプレ遮断制御を行い、
前記プレ遮断制御後に、前記第１系統および前記第２系統のうち電源失陥がある系統を判定する本判定を行い、
前記本判定の結果、両系統とも電源失陥がない場合は、前記系統間スイッチを導通状態に切り替え、前記電池用スイッチを遮断状態に切り替える復帰制御を行い、
前記プレ遮断制御および前記復帰制御の少なくとも一方の制御において、前記系統間スイッチおよび前記電池用スイッチの一方のスイッチを所定期間にわたって半導通状態にしてから切り替え、前記一方のスイッチが半導通状態の期間に他方のスイッチを切り替える
ことを含む電源制御方法。
【0118】
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】
【0119】
１ 電源制御装置
３，３Ａ，３Ｂ コントローラ
７ マイコン
１０ 第１電源
２０ 第２電源
２２ 状態監視ライン
３１，３１Ａ，３１Ｂ 第１検出部
３２，３２Ａ，３２Ｂ 第２検出部
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
６１ 比較器
６２ パルス発生器
６３ 発振器
６４ ゲート回路
６５ 遅延回路
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
Ｖ１ 第１系統電圧
Ｖ２ 第２系統電圧
３，３Ａ，３Ｂ コントローラ
７ マイコン
１０ 第１電源
２０ 第２電源
２２ 状態監視ライン
３１，３１Ａ，３１Ｂ 第１検出部
３２，３２Ａ，３２Ｂ 第２検出部
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
６１ 比較器
６２ パルス発生器
６３ 発振器
６４ ゲート回路
６５ 遅延回路
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
Ｖ１ 第１系統電圧
Ｖ２ 第２系統電圧
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】