特開 2024-55408 車載用のバックアップ制御装置

(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】P2024055408

(43)【公開日】2024-04-18

(54)【発明の名称】車載用のバックアップ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240411BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 Y

H02J7/34 J

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022162326

(22)【出願日】2022-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(71)【出願人】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】増田 一輝

(72)【発明者】

【氏名】樋口 豊

(72)【発明者】

【氏名】三尾 巧美

(72)【発明者】

【氏名】小松原 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】大参 直輝

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA04

5G503BA02

5G503BB02

5G503BB03

5G503CA11

5G503CA20

5G503CB11

5G503DA07

5G503EA08

5G503GB03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる状況において何らかの対応をとることを実現しやすくする。
【解決手段】車載用のバックアップ制御装置２は、電源部９０と蓄電部９３とを備えた車載用の電源システム１００に用いられる。車載用のバックアップ制御装置２は、蓄電部９３を放電させる放電部（充放電部１１）と、放電部を制御する制御部１３と、を備える。制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、下回った経過時間が判定時間ＴＪを超えた場合に、対応処理を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力供給対象に電力を供給する電源部と、前記電源部からの電力供給が異常状態である場合に前記電力供給対象に電力を供給する蓄電部と、を備えた車載用の電源システムに用いられる車載用のバックアップ制御装置であって、
前記蓄電部を放電させる放電部と、
前記放電部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記蓄電部の電圧が閾値電圧を下回り、下回った経過時間が判定時間を超えた場合に、対応処理を行う
車載用のバックアップ制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記蓄電部の温度に基づいて前記閾値電圧を設定する
請求項１に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記経過時間が前記判定時間を超えることなく前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧よりも大きくなった後、再び前記閾値電圧を下回り、前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧を下回った累積時間が前記判定時間を超えた場合に前記対応処理を行う
請求項１又は請求項２に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【請求項4】

前記対応処理は、前記蓄電部の放電を停止させる処理である
請求項１又は請求項２に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載用のバックアップ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示された瞬低対策装置は、交流電源の健全時は交流電源から負荷に交流電力を供給する。この装置は、交流電源の電圧または周波数が所定の範囲を逸脱した場合には、蓄電デバイスから電力変換装置を介して、負荷に交流電力を供給する。この装置は、蓄電デバイスの電圧が推奨下限電圧に基づいて決まる判定値に到達した時、電力変換装置から負荷への電力供給動作を停止する。推奨下限電圧に基づいて決まる判定値は、蓄電デバイスの推奨下限電圧から、蓄電デバイスからの放電電流と蓄電デバイスの内部抵抗値とから推定される電圧降下量を減算した電圧値とされる。この構成によれば、蓄電デバイスの電圧が、推奨下限電圧に到達しても、内部抵抗値を加味した判定値に到達していなければ、電力供給動作を継続できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１７２０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、蓄電部（蓄電デバイス）には、蓄電部の電圧が閾値電圧を下回ると、化学反応が始まって劣化するものがある。このような蓄電部は、電圧が上述した判定値に到達しない場合であっても、当該電圧が閾値電圧を下回ることで劣化し始めるおそれがある。蓄電部が一定程度劣化した場合には、何らかの対応をとることが望ましい。

【0005】

本開示は、蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる状況において何らかの対応をとることを実現しやすい技術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】

【0006】

本開示の車載用のバックアップ制御装置は、
電力供給対象に電力を供給する電源部と、前記電源部からの電力供給が異常状態である場合に前記電力供給対象に電力を供給する蓄電部と、を備えた車載用の電源システムに用いられる車載用のバックアップ制御装置であって、
前記蓄電部を放電させる放電部と、
前記放電部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記蓄電部の電圧が閾値電圧を下回り、下回った経過時間が判定時間を超えた場合に、対応処理を行う。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係る技術は、蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる状況において何らかの対応をとることを実現しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態の車載用のバックアップ装置を備える車載用の電源システムを概略的に例示するブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態の車載用のバックアップ装置で行われる制御の流れを例示するフローチャートである。

【図3】図３は、第１実施形態における、対応処理が行われない場合の蓄電部の電圧の経時変化を例示するタイミングチャートである。

【図4】図４は、第１実施形態における、対応処理が行われる場合の蓄電部の電圧の経時変化を例示するタイミングチャートである。

【図5】図５は、第２実施形態における、対応処理が行われる場合の蓄電部の電圧の経時変化を例示するタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。

【0010】

〔１〕電力供給対象に電力を供給する電源部と、前記電源部からの電力供給が異常状態である場合に前記電力供給対象に電力を供給する蓄電部と、を備えた車載用の電源システムに用いられる車載用のバックアップ制御装置であって、
前記蓄電部を放電させる放電部と、
前記放電部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記蓄電部の電圧が閾値電圧を下回り、下回った経過時間が判定時間を超えた場合に、対応処理を行う
車載用のバックアップ制御装置。

【0011】

閾値電圧として蓄電部の化学反応が始まる開始電圧が設定され、蓄電部の電圧が当該閾値電圧を下回り、下回った経過時間が判定時間を超えた場合には、蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる。このため、上記車載用のバックアップ制御装置は、閾値電圧として開始電圧が設定された状態で経過時間が判定時間を超えた場合に対応処理を行うことで、蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる状況において対応処理を行うことができる。つまり、上記車載用のバックアップ制御装置は、閾値電圧として開始電圧が設定されるだけで、蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる状況において対応処理を行うことができる。したがって、上記車載用のバックアップ制御装置は、蓄電部の一定程度の劣化が見込まれる状況において何らかの対応をとることを実現しやすい。

【0012】

〔２〕前記制御部は、前記蓄電部の温度に基づいて前記閾値電圧を設定する
〔１〕に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【0013】

上記車載用のバックアップ制御装置は、蓄電部の温度を反映して閾値電圧を設定することができる。

【0014】

〔３〕前記制御部は、前記経過時間が前記判定時間を超えることなく前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧よりも大きくなった後、再び前記閾値電圧を下回り、前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧を下回った累積時間が前記判定時間を超えた場合に前記対応処理を行う
〔１〕又は〔２〕に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【0015】

経過時間が判定時間を超える前に、蓄電部の放電が中止され、蓄電部の電圧が上記開始電圧に設定された閾値電圧よりも大きい状態に復帰することもある。その後、蓄電部の電圧が閾値電圧を再度下回った場合に、以前の劣化が残っていると、再度下回ってからの経過時間が判定時間を超える前に蓄電部が一定程度劣化した状態になり得る。そこで、上記車載用のバックアップ制御装置は、累積時間が判定時間を超えた場合に対応処理を行うようにしている。このため、上記車載用のバックアップ制御装置は、閾値電圧として上記開始電圧が設定された場合に、蓄電部の電圧が閾値電圧を複数回下回ることによって蓄積した劣化が一定程度見込まれる状況において対応処理を行うことができる。

【0016】

〔４〕前記対応処理は、前記蓄電部の放電を停止させる処理である
〔１〕から〔３〕のいずれかに記載の車載用のバックアップ制御装置。

【0017】

＜第１実施形態＞
１．車載用のバックアップ装置１の基本構成
図１には、第１実施形態の車載用のバックアップ装置１を備える車載用の電源システム１００が示されている。車載用の電源システム１００は、電源部９０と、負荷９１と、電力路９２と、を備える。車載用の電源システム１００は、電力路９２を介して、電源部９０に基づく電力を負荷９１に供給する。

【0018】

電源部９０は、電力路９２を介して、負荷９１に電力を供給する。電源部９０は、例えば公知のバッテリである。バッテリは、鉛バッテリであってもよいし、リチウムイオンバッテリであってもよいし、その他のバッテリであってもよい。電源部９０の高電位側の端子は、電力路９２に電気的に接続される。電源部９０は、電力路９２に対して所定の出力電圧を印加する。電源部９０の低電位側の端子は、例えばグラウンドに電気的に接続され、例えばグラウンド電位とされる。

【0019】

負荷９１は、「電力供給対象」の一例に相当する。負荷９１は、例えば公知の電気部品である。負荷９１の一端は、電力路９２に電気的に接続される。負荷９１の他端は、例えばグラウンドに電気的に接続され、例えばグラウンド電位とされる。

【0020】

電力路９２は、電源部９０と負荷９１との間に設けられる。電力路９２は、電源部９０に基づく電力を負荷９１側に供給する経路の少なくとも一部として機能する。

【0021】

車載用のバックアップ装置１は、蓄電部９３と、車載用のバックアップ制御装置２と、を備える。

【0022】

蓄電部９３は、電源部９０からの電力供給が異常状態である場合に、負荷９１に電力を供給する。「電源部９０からの電力供給が異常状態」とは、例えば「電源部９０からの電力供給が途絶えた状態」、「電源部９０からの電力供給が不足した状態」などである。「電源部９０からの電力供給が異常状態」は、具体的には、「電力路９２の電圧値が異常状態」「電力路９２の電流の値が異常状態」などである。「電力路９２の電圧値が異常状態」は、例えば、「電力路９２の電圧値が低電圧状態」である。「電力路９２の電圧値が低電圧状態」は、例えば、「電力路９２の電圧値が低電圧閾値を下回った状態」である。「電力路９２の電流の値が異常状態」は、例えば、「電力路９２の電流の値が過電流状態」である。「電力路９２の電流の値が過電流状態」は、例えば、「電力路９２の電流の値が過電流閾値を上回った状態」である。

【0023】

蓄電部９３は、蓄電部９３の電圧がある電圧を下回った場合に化学反応が始まって劣化するものである。化学反応が始まる開始電圧は、０Ｖよりも大きく、蓄電部９３の満充電時の充電電圧よりも小さい。蓄電部９３は、例えば公知の蓄電装置によって構成される。蓄電装置は、例えば鉛バッテリであってもよいし、リチウムイオンバッテリであってもよいし、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）であってもよいし、その他の蓄電手段であってもよい。蓄電部９３の高電位側の端子は、第１導電路９４に電気的に接続される。蓄電部９３は、第１導電路９４に対して所定の出力電圧を印加する。蓄電部９３は、第１導電路９４を介して負荷９１に電力を供給し得る。蓄電部９３の低電位側の端子は、例えばグラウンドに電気的に接続され、例えばグラウンド電位とされる。

【0024】

車載用のバックアップ制御装置２は、車載用の電源システム１００に用いられる。車載用のバックアップ制御装置２は、電源部９０からの電力供給が異常状態である場合に蓄電部９３から負荷９１に電力を供給する。車載用のバックアップ制御装置２は、切替部１０と、充放電部１１と、温度検出部１２と、制御部１３と、を備える。

【0025】

切替部１０は、電力路９２に設けられる。切替部１０は、電源部９０側から負荷９１側への電流の流れを許容する許容状態と、電源部９０側から負荷９１側への電流の流れを遮断する遮断状態とに切り替わる。切替部１０は、例えばスイッチを含んで構成される。スイッチは、機械式のスイッチであってもよいし、半導体スイッチであってもよい。

【0026】

充放電部１１は、放電部の一例に相当する。充放電部１１は、充放電回路として構成される。充放電部１１は、蓄電部９３を充電する。充放電部１１は、電源部９０と、蓄電部９３との間に設けられる。充放電部１１は、電源部９０に基づく電力を蓄電部９３に供給する充電動作を行う。充放電部１１は、蓄電部９３を放電させる。充放電部１１は、蓄電部９３と負荷９１との間に設けられる。充放電部１１は、蓄電部９３に基づく電力を負荷９１側に供給する放電動作を行う。

【0027】

充放電部１１は、例えばスイッチを含んで構成される。スイッチは、機械式のスイッチであってもよいし、半導体スイッチであってもよい。充放電部１１は、スイッチのみで構成されてもよいし、スイッチ以外の素子を含む構成であってもよい。例えば、充放電部１１は、入力された電圧を変換（具体的には、昇圧又は降圧）して出力する電圧変換部であってもよい。電圧変換部は、例えばＤＣＤＣコンバータとして構成される。

【0028】

充放電部１１の一端は、第１導電路９４に電気的に接続される。充放電部１１は、第２導電路９５を介して電力路９２に電気的に接続される。第２導電路９５は、電力路９２のうち切替部１０よりも負荷９１側に接続される。充放電部１１が充電動作を行うとき、切替部１０は許容状態に制御される。充放電部１１が充電動作を行うとき、電源部９０に基づく電力が、電力路９２、第２導電路９５、及び第１導電路９４を介して、蓄電部９３に供給される。充放電部１１が放電動作を行うとき、蓄電部９３に基づく電力が、第１導電路９４、第２導電路９５、及び電力路９２を介して負荷９１に供給される。

【0029】

温度検出部１２は、蓄電部９３の温度を検出する。温度検出部１２は、ＰＴＣサーミスタによって構成されてもよいし、ＮＴＣサーミスタによって構成されてもよいし、その他の温度検出素子によって構成されてもよい。温度検出部１２は、蓄電部９３を構成する蓄電装置に取り付けられる。温度検出部１２は、検出値を特定可能な信号を出力する。

【0030】

制御部１３は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）を含んで構成される。制御部１３は、蓄電部９３の出力電圧を取得する。取得方法は、特に限定されず、公知の方法を採用し得る。制御部１３は、温度検出部１２が出力した信号に基づいて、蓄電部９３の温度を取得する。

【0031】

制御部１３は、切替部１０を制御する。制御部１３は、許容条件が成立した場合に、切替部１０を許容状態に切り替える。許容条件は、例えば、車両の始動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ、パワースイッチなど）がオン状態に切り替わったことであってもよいし、ユーザの所定操作が行われたことであってもよいし、その他の条件であってもよい。制御部１３は、例えば始動スイッチのオンオフ状態を示すオンオフ信号を取得し、このオンオフ信号に基づいて始動スイッチのオンオフ状態を特定する。切替部１０が許容状態に切り替わると、電源部９０に基づく電力が負荷９１に供給される。

【0032】

制御部１３は、遮断条件が成立した場合に、切替部１０を遮断状態に切り替える。遮断条件は、例えば、始動スイッチがオフ状態に切り替わったことであってもよいし、ユーザの所定操作が行われたことであってもよいし、電源部９０からの電力供給が異常状態になったことであってもよいし、その他の条件であってもよい。切替部１０が遮断状態に切り替わると、電源部９０から負荷９１への電力供給が遮断される。

【0033】

制御部１３は、充放電部１１を制御する。制御部１３は、充電条件が成立した場合に、切替部１０を許容状態に制御し且つ充放電部１１に充電動作を行わせる。これにより、充放電部１１は、蓄電部９３を充電する。充電条件は、充放電部１１の放電動作が終了したことであってもよいし、蓄電部９３の出力電圧が充電下限電圧を下回ったことであってもよいし、その他の条件であってもよい。

【0034】

制御部１３は、放電条件が成立した場合に、充放電部１１に放電動作を行わせる。これにより、充放電部１１が蓄電部９３を放電させ、蓄電部９３に基づく電力が負荷９１に供給される。放電条件は、電源部９０からの電力供給が異常状態になったことであってもよいし、その他の条件であってもよい。

【0035】

制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、下回った経過時間が判定時間ＴＪを超えた場合に、対応処理を行う。対応処理は、本実施形態では、蓄電部９３の放電を停止させることとするが、その他の処理であってもよい。閾値電圧Ｖｔｈは、本実施形態では、蓄電部９３の化学反応が始まる開始電圧と同じ電圧に設定される。開始電圧と同じ電圧とは、開始電圧と厳密に同じである必要は無く、開始電圧と実質的に同じであればよい。開始電圧と実質的に同じとは、開始電圧に対する誤差が１０％の範囲内のことをいう。なお、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回ってないにも関わらず、蓄電部９３の劣化が進行するという事態を回避する観点から、閾値電圧Ｖｔｈは、開始電圧以上であることが好ましい。判定時間ＴＪは、蓄電部９３の電圧が開始電圧を下回った状態で蓄電部９３が一定程度劣化するまでに要する時間である。

【0036】

閾値電圧Ｖｔｈは、本実施形態では変化し得る値であるが、固定値であってもよい。制御部１３は、設定条件が成立した場合に、蓄電部９３の温度に基づいて閾値電圧Ｖｔｈを設定する。設定条件は、始動スイッチがオン状態に切り替わったことであってもよいし、蓄電部９３の放電が開始されたことであってもよいし、その他の条件であってもよい。制御部１３は、蓄電部９３の温度と、開始電圧との対応関係を示す対応データを予め記憶している。対応データは、テーブルであってもよいし、関数であってもよい。対応データは、テーブルの場合、複数の温度と、各々の温度に対応する開始電圧と、を含む。制御部１３は、対応データと、取得した蓄電部９３の温度とに基づいて、閾値電圧Ｖｔｈを設定する。より具体的には、制御部１３は、対応データを参照し、取得した蓄電部９３の温度に対応する開始電圧を閾値電圧Ｖｔｈに設定する。

【0037】

２．車載用のバックアップ装置１の動作例
制御部１３は、例えば始動スイッチがオン状態に切り替わった場合に、図２に示す処理を行う。制御部１３は、ステップＳ１０１にて、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回ったか否かを判定する。制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回っていないと判定した場合（ステップＳ１０１にてＮｏの場合）、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回るまで、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回ったと判定した場合（ステップＳ１０１にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０２にて、経過時間の計測を開始する。

【0038】

制御部１３は、ステップＳ１０３にて、経過時間が判定時間ＴＪを超えたか否かを判定する。制御部１３は、経過時間が判定時間ＴＪを超えていないと判定した場合（ステップＳ１０３にてＮｏの場合）、ステップＳ１０４にて、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを上回ったか否かを判定する。制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを上回っていないと判定した場合（ステップＳ１０４にてＮｏの場合）、ステップＳ１０３に移る。つまり、制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回った状態において、経過時間が判定時間ＴＪを超えたか否かの判定を繰り返す。

【0039】

制御部１３は、経過時間が判定時間ＴＪを超えたと判定した場合（ステップＳ１０３にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０５にて、上述した対応処理を行う。その後、制御部１３は、図２に示す処理を終了する。

【0040】

制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを上回ったと判定した場合（ステップＳ１０４にてＹｅｓの場合）、図２に示す処理を終了して、直ぐに図２に示す処理を再開する。

【0041】

図３には、対応処理が行われない場合のタイミングチャートが示されている。タイミングｔ０では、蓄電部９３が放電停止中であり、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい。タイミングｔ１にて蓄電部９３が放電中に切り替わると、蓄電部９３の内部抵抗に起因して蓄電部９３の電圧が急落する。しかし、急落後も、未だ蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい。その後、タイミングｔ２にて、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回ると、経過時間の計測が開始される。その後、タイミングｔ３にて、蓄電部９３が放電停止中に切り替わると、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい値に復帰する。この場合、経過時間ＴＡが判定時間ＴＪを超える前に蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい値に復帰するため、対応処理が行われない。

【0042】

図４には、対応処理が行われる場合のタイミングチャートが示されている。タイミングｔ１０では、蓄電部９３が放電停止中であり、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい。タイミングｔ１１にて蓄電部９３が放電中に切り替わると、蓄電部９３の内部抵抗に起因して蓄電部９３の電圧が急落する。しかし、急落後も、未だ蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい。その後、タイミングｔ１２にて、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回ると、経過時間の計測が開始される。その後、タイミングｔ１３にて、経過時間ＴＢが判定時間ＴＪを超えると対応処理が行われる。対応処理は、本実施形態では、蓄電部９３の放電の停止であるため、蓄電部９３の放電が停止される。その結果、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい値に復帰する。

【0043】

３．効果の例
閾値電圧として蓄電部９３の化学反応が始まる開始電圧が設定され、蓄電部９３の電圧が当該閾値電圧Ｖｔｈを下回り、下回った経過時間が判定時間ＴＪを超えた場合には、蓄電部９３の一定程度の劣化が見込まれる。このため、車載用のバックアップ制御装置２は、閾値電圧Ｖｔｈとして開始電圧が設定された状態で経過時間が判定時間ＴＪを超えた場合に対応処理を行うことで、蓄電部９３の一定程度の劣化が見込まれる状況において対応処理を行うことができる。つまり、車載用のバックアップ制御装置２は、閾値電圧Ｖｔｈとして開始電圧が設定されるだけで、蓄電部９３の一定程度の劣化が見込まれる状況において対応処理を行うことができる。したがって、車載用のバックアップ制御装置２は、蓄電部９３の一定程度の劣化が見込まれる状況において何らかの対応をとることを実現しやすい。

【0044】

更に、本実施形態では、閾値電圧Ｖｔｈが、蓄電部９３の化学反応が始まる開始電圧と同じ電圧に設定されている。このため、車載用のバックアップ制御装置２は、蓄電部９３の一定程度の劣化が見込まれる状況において対応処理を行うことができる。

【0045】

更に、車載用のバックアップ制御装置２は、蓄電部９３の温度を反映して閾値電圧Ｖｔｈを設定することができる。

【0046】

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、蓄電部の電圧が閾値電圧を複数回下回った累積時間が判定時間を超えた場合に対応処理を行う構成について説明する。なお、第２実施形態の車載用の電源システムは、第１実施形態で説明した図１に示す構成と同じである。このため、第２実施形態の説明では、図１を参照して説明する。

【0047】

第２実施形態の制御部１３は、経過時間が判定時間ＴＪを超えることなく蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなった後、再び閾値電圧Ｖｔｈを下回り、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回った累積時間が判定時間ＴＪを超えた場合に対応処理を行う。

【0048】

制御部１３は、経過時間が判定時間ＴＪを超えることなく蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなった場合、経過時間を記憶する。その後、制御部１３は、蓄電部９３の電圧が再び閾値電圧Ｖｔｈを下回った場合に、今回の経過時間に対し前回記憶した経過時間を加算した累積時間を算出する。制御部１３は、算出した累積時間が判定時間ＴＪを超えた場合に対応処理を行う。

【0049】

制御部１３は、当該累積時間が判定時間ＴＪを超えることなく蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなった場合、当該累積時間、又は今回の経過時間を記憶する。その後、制御部１３は、蓄電部９３の電圧が再び閾値電圧Ｖｔｈを下回った場合に、今回の経過時間に対し前回記憶した累積時間、又は前回以前に記憶した各々の経過時間を加算した累積時間を算出する。制御部１３は、算出した累積時間が判定時間ＴＪを超えた場合に対応処理を行う。

【0050】

このように、制御部１３は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧を下回った時間を累積し、累積時間が判定時間ＴＪを超えた場合に対応処理を行う。

【0051】

図５には、対応処理が行われる場合のタイミングチャートが示されている。タイミングｔ２０では、蓄電部９３が放電停止中であり、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい。タイミングｔ２１にて蓄電部９３が放電中に切り替わると、蓄電部９３の内部抵抗に起因して蓄電部９３の電圧が急落する。しかし、急落後も、未だ蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい。その後、タイミングｔ２２にて、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを下回ると、経過時間の計測が開始される。その後、タイミングｔ２３にて、蓄電部９３が放電停止中に切り替わると、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい値に復帰する。このとき、経過時間ＴＣが判定時間ＴＪを超える前に蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい値に復帰するため、対応処理が行われない。

【0052】

その後、タイミングｔ２４にて、蓄電部９３の充電が開始され、タイミングｔ２５にて、蓄電部９３の充電が終了される。タイミングｔ２６にて、蓄電部９３が再び放電中に切り替わると、蓄電部９３の内部抵抗に起因して蓄電部９３の電圧が急落する。タイミングｔ２７にて、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを再び下回ると、経過時間の計測が開始される。制御部１３は、今回の経過時間ＴＤに対し前回記憶した経過時間を加算した累積時間を算出する。制御部１３は、タイミングｔ２８にて、累積時間（ＴＣ＋ＴＤ）が判定時間ＴＪを超えると対応処理が行われる。対応処理は、本実施形態では、蓄電部９３の放電の停止であるため、蓄電部９３の放電が停止される。その結果、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい値に復帰する。

【0053】

以下の説明は、第２実施形態の効果に関する。経過時間が判定時間ＴＪを超える前に、蓄電部９３の放電が中止され、蓄電部９３の電圧が開始電圧に設定された閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい状態に復帰することもある。その後、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを再度下回った場合に、以前の劣化が残っていると、再度下回ってからの経過時間が判定時間を超える前に蓄電部９３が一定程度劣化した状態になり得る。そこで、第２実施形態の車載用のバックアップ制御装置２は、累積時間が判定時間ＴＪを超えた場合に対応処理を行うようにしている。このため、第２実施形態の車載用のバックアップ制御装置２は、閾値電圧Ｖｔｈとして開始電圧が設定された場合に、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを複数回下回ることによって蓄積した劣化が一定程度見込まれる状況において対応処理を行うことができる。

【0054】

更に、本実施形態では、閾値電圧Ｖｔｈが、蓄電部９３の化学反応が始まる開始電圧と同じ電圧に設定されている。このため、第２実施形態の車載用のバックアップ制御装置２は、蓄電部９３の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを複数回下回ることによって蓄積した劣化が一定程度見込まれる状況において対応処理を行うことができる。

【0055】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

【0056】

上記各実施形態では、放電部が、放電動作及び充電動作の両方を行うことが可能な充放電回路によって構成されていたが、放電動作のみを行うことが可能な放電回路によって構成されてもよい。

【0057】

なお、今回開示された実施の形態は全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、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0058】

１…バックアップ装置
２…バックアップ制御装置
１０…切替部
１１…充放電部（放電部）
１２…温度検出部
１３…制御部
９０…電源部
９１…負荷（電力供給対象）
９２…電力路
９３…蓄電部
９４…第１導電路
９５…第２導電路
１００…電源システム
ＴＡ…経過時間
ＴＢ…経過時間
ＴＣ…経過時間
ＴＤ…経過時間
ＴＪ…判定時間
Ｖｔｈ…閾値電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力供給対象に電力を供給する電源部と、前記電源部からの電力供給が異常状態である場合に前記電力供給対象に電力を供給する蓄電部と、を備えた車載用の電源システムに用いられる車載用のバックアップ制御装置であって、
前記蓄電部を放電させる放電部と、
前記放電部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記蓄電部の電圧が閾値電圧を下回り、下回った経過時間が判定時間を超えた場合に、対応処理を行う
車載用のバックアップ制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記蓄電部の温度に基づいて前記閾値電圧を設定する
請求項１に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記経過時間が前記判定時間を超えることなく前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧よりも大きくなった後、再び前記閾値電圧を下回り、前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧を下回った累積時間が前記判定時間を超えた場合に前記対応処理を行う
請求項１又は請求項２に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【請求項4】

前記対応処理は、前記蓄電部の放電を停止させる処理である
請求項１又は請求項２に記載の車載用のバックアップ制御装置。

【請求項5】

前記車載用の電源システムは、前記電源部と前記電力供給対象との間に設けられる切替部を備え、
前記切替部は、前記電源部側から前記電力供給対象側への電流の流れを許容する許容状態と、前記電源部側から前記電力供給対象側への電流の流れを遮断する遮断状態とに切り替わり、
前記制御部は、前記電源部からの電力供給が異常状態になった場合に前記切替部を前記遮断状態に切り替えるとともに前記放電部に前記蓄電部を放電させ、前記切替部が前記遮断状態で且つ前記蓄電部の電圧が前記閾値電圧を下回り、下回った経過時間が前記判定時間を超えた場合に、前記対応処理を行う
請求項１又は請求項２に記載の車載用バックアップ制御装置。