特許 7067033 給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-06

(45)【発行日】2022-05-16

(54)【発明の名称】給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20220509BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220509BHJP

   H02H 3/087 20060101ALI20220509BHJP

   H02H 3/093 20060101ALI20220509BHJP

   H02H 7/00 20060101ALI20220509BHJP

   H02H 11/00 20060101ALI20220509BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 309Q

H02J7/00 S

H02J1/00 304G

H02J1/00 304H

H02H3/087

H02H3/093 D

H02H7/00 B

H02H11/00 160

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017226161

(22)【出願日】2017-11-24

(65)【公開番号】P2019097338

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2020-02-28

(73)【特許権者】

【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

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】澤野 峻一

(72)【発明者】

【氏名】杉沢 佑樹

【審査官】原 嘉彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１６３５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０６０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８８８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４６５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８２６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２４６６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２５２６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－００２７３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０６６４０４７０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３０７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１００９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５７３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９２６５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｈ ３／０８－３／２５３

７／００

７／１０－７／２０

１１／００

Ｈ０２Ｊ １／００－１／１６

７／００－７／１２

７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御装置であって、
該スイッチをオンに切替えるか否かを判定する判定部と、
該判定部が前記スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替える切替え部と
を備え、
直流電流が出力される前記スイッチの電流出力端の電位を基準とした制御端の電圧値が一定電圧値以上である場合、該スイッチはオンであり、
前記切替え部は、前記制御端の電圧値を上昇させることによって前記スイッチをオンに切替え、
発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、
前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する
給電制御装置。

【請求項2】

直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御装置であって、
該スイッチをオンに切替えるか否かを判定する判定部と、
該判定部が前記スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替える切替え部と
を備え、
該切替え部は、前記スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替え、
発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、
前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する
給電制御装置。

【請求項3】

前記切替え部は、前記スイッチがオンである場合にて、前記スイッチを介して流れる直流電流の電流値が所定電流値以上である状態が第２の所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替える
請求項１又は請求項２に記載の給電制御装置。

【請求項4】

直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御方法であって、
該スイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、
該スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替えるステップと
を含み、
直流電流が出力される前記スイッチの電流出力端の電位を基準とした制御端の電圧値が一定電圧値以上である場合、該スイッチはオンであり、
前記制御端の電圧値を上昇させることによって、前記スイッチをオンに切替え、
発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、
前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する
給電制御方法。

【請求項5】

直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御方法であって、
該スイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、
該スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替えるステップと、
該スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替えるステップと
を含み、
発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、
前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する
給電制御方法。

【請求項6】

コンピュータに、
直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、
該スイッチをオンに切替えると判定した場合に、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるか否かを判定するステップと、
前記電流入力端の電圧値が前記所定電圧値未満であると判定した場合に前記スイッチのオンへの切替えを指示するステップと
を実行させるために用いられ、
直流電流が出力される前記スイッチの電流出力端の電位を基準とした制御端の電圧値が一定電圧値以上である場合、該スイッチはオンであり、
前記制御端の電圧値を上昇させることによって、前記スイッチをオンに切替え、
発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、
前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する
コンピュータプログラム。

【請求項7】

コンピュータに、
直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、
該スイッチをオンに切替えると判定した場合に、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるか否かを判定するステップと、
前記電流入力端の電圧値が前記所定電圧値未満であると判定した場合に前記スイッチのオンへの切替えを指示するステップと、
該スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチのオフへの切替えを指示するステップと
を実行させるために用いられ、
発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、
前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両には、スイッチを介した給電を制御する給電制御装置が搭載されている。具体的には、スイッチの一端にバッテリ及び発電機等が接続され、スイッチの他端に負荷が接続されている。スイッチがオンに切替わった場合、スイッチを介して負荷に電力が供給され、スイッチがオフに切替わった場合、負荷への給電が停止する。

【0003】

負荷は、例えば、車両に搭載される電気機器である。過電圧が負荷に長期間印加された場合、負荷が故障する可能性がある。このため、負荷に過電圧が長期間印加されることを防止する必要がある。

【0004】

特許文献１には、スイッチを介して負荷に過電圧が長期間印加されることを防止する構成が開示されている。この構成では、第１端子及び第２端子間にスイッチが接続され、第１端子にバッテリの正極が接続され、第２端子に負荷が接続される。特許文献１の構成では、第１端子の電圧値が一定電圧値未満である間、スイッチはオンであり、スイッチを介して負荷に電力が供給される。第１端子の電圧値が一定電圧値以上となった場合、スイッチはオフに切替わり、スイッチを介した負荷への給電が停止する。これにより、過電圧が負荷に長期間印加されることが防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－５０７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前述した給電制御装置において、過電圧が発生しており、かつ、負荷の両端が短絡していると仮定する。この状態でスイッチがオフからオンに切替わった場合、スイッチを介して極端に大きな電流が流れる。この場合、スイッチに接続されている導線の温度が急速に上昇し、導線の機能が大きく低下する可能性がある。

【0007】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、極端に大きな電流がスイッチを介して流れることを防止することができる給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る給電制御装置は、直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御装置であって、該スイッチをオンに切替えるか否かを判定する判定部と、該判定部が前記スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替える切替え部とを備え、直流電流が出力される前記スイッチの電流出力端の電位を基準とした制御端の電圧値が一定電圧値以上である場合、該スイッチはオンであり、前記切替え部は、前記制御端の電圧値を上昇させることによって前記スイッチをオンに切替え、発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する。
本発明の一態様に係る給電制御装置は、直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御装置であって、該スイッチをオンに切替えるか否かを判定する判定部と、該判定部が前記スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替える切替え部とを備え、該切替え部は、前記スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替え、発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する。

【0009】

本発明の一態様に係る給電制御方法は、直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御方法であって、該スイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、該スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替えるステップとを含み、直流電流が出力される前記スイッチの電流出力端の電位を基準とした制御端の電圧値が一定電圧値以上である場合、該スイッチはオンであり、前記制御端の電圧値を上昇させることによって、前記スイッチをオンに切替え、発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する。
本発明の一態様に係る給電制御方法は、直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチを介した給電を制御する給電制御方法であって、該スイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、該スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替えるステップと、該スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替えるステップとを含み、発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する。

【0010】

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、該スイッチをオンに切替えると判定した場合に、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるか否かを判定するステップと、前記電流入力端の電圧値が前記所定電圧値未満であると判定した場合に前記スイッチのオンへの切替えを指示するステップとを実行させるために用いられ、直流電流が出力される前記スイッチの電流出力端の電位を基準とした制御端の電圧値が一定電圧値以上である場合、該スイッチはオンであり、前記制御端の電圧値を上昇させることによって、前記スイッチをオンに切替え、発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する。
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、直流電流が入力され、直流電流が出力されるスイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、該スイッチをオンに切替えると判定した場合に、直流電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるか否かを判定するステップと、前記電流入力端の電圧値が前記所定電圧値未満であると判定した場合に前記スイッチのオンへの切替えを指示するステップと、該スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチのオフへの切替えを指示するステップとを実行させるために用いられ、発電機、又は、該発電機に正極が接続されているバッテリから前記スイッチに直流電流が入力され、前記発電機が前記バッテリを充電している場合にて、該バッテリの正極が開放されたとき、前記スイッチの電流入力端の電圧値が前記所定電圧値以上に上昇する。

【0011】

なお、本発明を、このような特徴的な処理部を備える給電制御装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする給電制御方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。また、本発明を、給電制御装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、給電制御装置を含む給電制御システムとして実現したりすることができる。

【発明の効果】

【0012】

上記の態様によれば、極端に大きな電流がスイッチを介して流れることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１における電源システムの要部構成を示すブロック図である。

【図2】給電開始処理の手順を示すフローチャートである。

【図3】過電圧防止処理の手順を示すフローチャートである。

【図4】過電流防止処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】給電停止処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】給電制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図7】給電制御装置のもう１つの動作を示すタイミングチャートである。

【図8】実施形態２における給電開始処理の手順を示すフローチャートである。

【図9】過電圧防止処理の手順を示すフローチャートである。

【図10】給電制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0015】

（１）本発明の一態様に係る給電制御装置は、スイッチを介した給電を制御する給電制御装置であって、該スイッチをオンに切替えるか否かを判定する判定部と、該判定部が前記スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替える切替え部とを備える。

【0016】

（２）本発明の一態様に係る給電制御装置では、前記切替え部は、前記スイッチがオンである場合にて、前記電流入力端の電圧値が第２の所定電圧値以上である状態が所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替える。

【0017】

（３）本発明の一態様に係る給電制御装置では、前記切替え部は、前記スイッチがオンである場合にて、前記スイッチを介して流れる電流の電流値が所定電流値以上である状態が第２の所定時間継続したとき、前記スイッチをオフに切替える。

【0018】

（４）本発明の一態様に係る給電制御方法では、スイッチを介した給電を制御する給電制御方法であって、該スイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、該スイッチをオンに切替えると判定した場合にて、電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記スイッチをオンに切替えるステップとを含む。

【0019】

（５）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、スイッチをオンに切替えるか否かを判定するステップと、該スイッチをオンに切替えると判定した場合に、電流が入力される前記スイッチの電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるか否かを判定するステップと、前記電流入力端の電圧値が前記所定電圧値未満であると判定した場合に前記スイッチのオンへの切替えを指示するステップとを実行させる。

【0020】

上記の一態様に係る給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、スイッチをオンに切替えると判定した場合において、電流入力端の電圧値が所定電圧値未満であるとき、即ち、過電圧が発生していないときにスイッチがオンに切替わる。このため、極端に大きな電流がスイッチを介して流れることが防止される。

【0021】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、スイッチの電流入力端の電圧値が高い状態が長期間継続した場合、スイッチがオフに切替わるので、スイッチを介して過電圧が長期間出力されることはない。また、過電圧が発生していない状態でスイッチがオンに切替わるので、極端に大きな電流がスイッチを介して所定時間流れ続ける可能性もない。

【0022】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、大きい電流がスイッチを介して長期間流れた場合、スイッチがオフに切替わるので、スイッチを介して過電流が長期間流れることはない。また、過電圧が発生していない状態でスイッチがオンに切替わるので、極端に大きな電流がスイッチを介して第２の所定時間流れ続ける可能性もない。

【0023】

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る電源システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示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、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0024】

（実施形態１）
図１は、実施形態１における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は、好適に車両に搭載されており、発電機１０、バッテリ１１、給電制御装置１２及び負荷１３を備える。発電機１０の一端は、バッテリ１１の正極と、給電制御装置１２とに接続されている。給電制御装置１２は、更に、負荷１３の一端に接続されている。発電機１０及び負荷１３の他端と、バッテリ１１の負極とは接地されている。負荷１３は、車両に搭載される電気機器である。

【0025】

発電機１０が作動している場合、発電機１０は、図示しないエンジンと連動して交流の電力を発生させ、発生させた電力を直流の電力に整流し、整流した電力をバッテリ１１及び負荷１３に供給する。発電機１０がバッテリ１１に電力を供給することによって、バッテリ１１は充電される。また、発電機１０は、給電制御装置１２を介して負荷１３に電力を供給する。発電機１０が動作を停止している場合、バッテリ１１が給電制御装置１２を介して負荷１３に電力を供給する。

【0026】

給電制御装置１２には、発電機１０又はバッテリ１１から負荷１３への給電を制御する。給電制御装置１２は、発電機１０の一端と、負荷１３の一端とを電気的に接続する。これにより、発電機１０又はバッテリ１１から負荷１３に電力が供給され、負荷１３が作動する。給電制御装置１２は、発電機１０の一端と、負荷１３の一端との電気的な接続を遮断する。これにより、発電機１０又はバッテリ１１から負荷１３への給電が停止し、負荷１３は動作を停止する。

【0027】

給電制御装置１２は、半導体スイッチ２０、出力回路２１、駆動回路２２、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２３及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有する。半導体スイッチ２０は、Ｎチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)である。マイコン２３は、入力部３０，３１，３２、出力部３３、Ａ(Analog)／Ｄ(Digital)変換部３４，３５、第１タイマ３６、第２タイマ３７、記憶部３８及び制御部３９を有する。

【0028】

半導体スイッチ２０のドレインは、発電機１０の一端と、バッテリ１１の正極とに接続されている。半導体スイッチ２０のソースは出力回路２１に接続されている。出力回路２１は、更に、負荷１３の一端に接続されている。

【0029】

半導体スイッチ２０のドレインには、更に、抵抗Ｒ１の一端が接続されている。抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は接地されている。抵抗Ｒ１，Ｒ２間の接続ノードはマイコン２３の入力部３０に接続され、入力部３０は、更に、Ａ／Ｄ変換部３４に接続されている。半導体スイッチ２０のゲートは、駆動回路２２が接続され、駆動回路２２には、更に、マイコン２３の出力部３３が接続されている。

【0030】

出力回路２１には、更に、抵抗Ｒ３の一端が接続され、抵抗Ｒ３の他端は接地されている。出力回路２１及び抵抗Ｒ３間の接続ノードは、マイコン２３の入力部３１に接続されている。入力部３１は、更に、Ａ／Ｄ変換部３５に接続されている。入力部３２、出力部３３、Ａ／Ｄ変換部３４，３５、第１タイマ３６、第２タイマ３７、記憶部３８及び制御部３９は、バス４０に接続されている。

【0031】

半導体スイッチ２０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定電圧値以上である場合、ドレイン及びソース間を電流が流れることが可能である。このとき、半導体スイッチ２０はオンである。半導体スイッチ２０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定電圧値未満である場合、ドレイン及びソース間を電流が流れることはない。このとき、半導体スイッチ２０はオフである。

【0032】

マイコン２３の出力部３３は、駆動回路２２にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。出力部３３は、制御部３９の指示に従って、駆動回路２２に出力している電圧をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切替える。

【0033】

駆動回路２２は、半導体スイッチ２０に関して、出力部３３が出力している電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった場合、接地電位を基準としたゲートの電圧値を上昇させる。これにより、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定電圧値以上となり、半導体スイッチ２０はオンに切替わる。

【0034】

駆動回路２２は、半導体スイッチ２０に関して、出力部３３が出力している電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、接地電位を基準としたゲートの電圧値を低下させる。これにより、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定電圧値未満となり、半導体スイッチ２０はオフに切替わる。駆動回路２２は切替え部として機能する。

【0035】

駆動回路２２が半導体スイッチ２０をオンに切替えた場合、発電機１０の一端と、負荷１３の一端とを電気的に接続する。これにより、電流が、発電機１０又はバッテリ１１から、半導体スイッチ２０及び出力回路２１を介して負荷１３に流れる。これにより、負荷１３に電力が供給され、負荷１３が作動する。半導体スイッチ２０において、電流はドレイン及びソースの順に流れる。半導体スイッチ２０のドレインは、電流が入力される電流入力端に相当する。

【0036】

駆動回路２２が半導体スイッチ２０をオフに切替えた場合、発電機１０の一端と、負荷１３の一端との電気的な接続を遮断する。これにより、半導体スイッチ２０を介して流れる電流が遮断され、負荷１３への給電が停止する。結果、負荷１３は動作を停止する。
以上のように、給電制御装置１２では、駆動回路２２が半導体スイッチ２０をオン又はオフに切替えることによって、半導体スイッチ２０を介した給電が制御される。

【0037】

抵抗Ｒ１，Ｒ２は、半導体スイッチ２０のドレインの電圧を分圧する。抵抗Ｒ１，Ｒ２が分圧した電圧の電圧値は、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値（以下、入力電圧値という）を示すアナログの電圧値情報として、抵抗Ｒ１，Ｒ２間の接続ノードから、マイコン２３の入力部３０に出力される。電圧値情報、即ち、抵抗Ｒ１，Ｒ２が分圧した電圧の電圧値は、入力電圧値のＫ（Ｋ：１未満である正の実数）倍である。実数Ｋは、一定値であり、例えば０．１である。入力電圧値は（電圧値情報）／Ｋで表される。

【0038】

入力部３０は、入力されたアナログの電圧値情報をＡ／Ｄ変換部３４に出力する。Ａ／Ｄ変換部３４は、入力部３０から入力されたアナログの電圧値情報をデジタルの電圧値情報に変換する。制御部３９は、Ａ／Ｄ変換部３４から、デジタルの電圧値情報を取得する。制御部３９が取得する電圧値情報が示す入力電圧値は、取得時点における入力電圧値と略一致する。

【0039】

前述したように、電流は、半導体スイッチ２０及び出力回路２１を介して負荷１３に流れる。出力回路２１は、半導体スイッチ２０を介して負荷１３に流れる電流の電流値（以下、スイッチ電流値という）に応じた電流を抵抗Ｒ３に出力し、出力した電流は抵抗Ｒ３を流れる。出力回路２１が抵抗Ｒ３に出力する電流の電流値は、スイッチ電流値のＭ（Ｍ：１未満である正の実数）倍である。実数Ｍは、例えば０．００１である。抵抗Ｒ３の抵抗値をｒ３と記載した場合、抵抗Ｒ３の両端間の電圧値は、ｒ３・Ｍ・（スイッチ電流値）で表される。「・」は積を表す。

【0040】

実数Ｍ及び抵抗値ｒ３は一定値である。このため、抵抗Ｒ３の両端間の電圧値は、スイッチ電流値を示す。抵抗Ｒ３の両端間の電圧値は、スイッチ電流値を示すアナログの電流値情報として、マイコン２３の入力部３１に出力される。スイッチ電流値は、（電流値情報）／（ｒ３・Ｍ）で表される。

【0041】

入力部３１は、入力されたアナログの電流値情報をＡ／Ｄ変換部３５に出力する。Ａ／Ｄ変換部３５は、入力部３１から入力されたアナログの電流値情報をデジタルの電流値情報に変換する。制御部３９は、Ａ／Ｄ変換部３５から、デジタルの電流値情報を取得する。制御部３９が取得する電流値情報が示すスイッチ電流値は、取得時点におけるスイッチ電流値と略一致する。

【0042】

入力部３２には、負荷１３の作動を指示する作動指示と、負荷１３の動作の停止を指示する停止指示とが入力される。入力部３２は、作動指示又は停止指示が入力された場合、入力された指示を制御部３９に通知する。
第１タイマ３６及び第２タイマ３７夫々は、制御部３９の指示に従って計時の開始及び終了を行う。制御部３９は、第１タイマ３６が計時している計時時間を第１タイマ３６から読み出し、第２タイマ３７が計時している計時時間を第２タイマ３７から読み出す。

【0043】

記憶部３８は不揮発性メモリである。記憶部３８には、コンピュータプログラムＰ１が記憶されている。制御部３９は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する。制御部３９のＣＰＵは、コンピュータプログラムＰ１を実行することによって、給電開始処理、過電圧防止処理、過電流防止処理及び給電停止処理を実行する。

【0044】

給電開始処理は、負荷１３への給電を開始する処理である。過電圧防止処理は、負荷１３に過電圧が長期間印加されることを防止する処理である。過電流防止処理は、負荷１３に過電流が長期間流れることを防止する処理である。給電停止処理は、負荷１３への給電を停止する処理である。
コンピュータプログラムＰ１は、制御部３９のＣＰＵに、給電開始処理、過電圧防止処理、過電流防止処理及び給電停止処理を実行させるために用いられる。

【0045】

なお、コンピュータプログラムＰ１は、制御部３９のＣＰＵが読み取り可能に、記憶媒体Ａ１に記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Ａ１から読み出されたコンピュータプログラムＰ１が記憶部３８に記憶される。記憶媒体Ａ１は、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。光ディスクは、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、又は、ＢＤ（Blu-ray(登録商標) Disc）等である。磁気ディスクは、例えばハードディスクである。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムＰ１をダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムＰ１を記憶部３８に記憶してもよい。

【0046】

過電圧は、例えば、発電機１０が発電してバッテリ１１を充電している場合において、バッテリ１１の正極が開放されたとき、即ち、電源システム１の状態がロードダンプの状態となったときに、発電機１０の一端で発生する。過電流は、例えば、半導体スイッチ２０がオンである状態で負荷１３の両端が短絡した場合に発生する。過電圧及び過電流夫々は、外乱雑音によっても発生する。

【0047】

記憶部３８には、更に、フラグの値が記憶されている。フラグの値はゼロ又は１である。フラグの値がゼロであることは、半導体スイッチ２０がオフであることを意味する。フラグの値が１であることは、半導体スイッチ２０がオンであることを意味する。フラグの値は、制御部３９によって変更される。

【0048】

図２は、給電開始処理の手順を示すフローチャートである。制御部３９は、フラグの値がゼロである場合、即ち、半導体スイッチ２０がオフである場合において、給電開始処理を周期的に実行する。まず、制御部３９は、半導体スイッチ２０をオンに切替えるか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、ステップＳ１では、制御部３９は、入力部３２に作動指示が入力された場合、半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定し、入力部３２に作動指示が入力されていない場合、半導体スイッチ２０をオンに切替えないと判定する。制御部３９は判定部として機能する。

【0049】

制御部３９は、半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ変換部３４から電圧値情報を取得し（ステップＳ２）、取得した電圧値情報が示す入力電圧値が基準電圧値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３）。基準電圧値は、一定値であり、予め設定されている。前述したように、電圧値情報は、Ｋ・（入力電圧値）で表される電圧値である。

【0050】

制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値未満であると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ハイレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する（ステップＳ４）。これにより、出力部３３は、駆動回路２２に出力している電圧を、ローレベル電圧からハイレベル電圧に切替える。結果、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンに切替え、発電機１０又はバッテリ１１から負荷１３への給電が開始される。
ハイレベル電圧への切替えを出力部３３に指示することは、半導体スイッチ２０のオンへの切替えを駆動回路２２に指示していることに相当する。

【0051】

制御部３９は、ステップＳ４を実行した後、フラグの値を１に変更する（ステップＳ５）。制御部３９は、半導体スイッチ２０をオンに切替えないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、又は、ステップＳ５を実行した後、給電開始処理を終了する。

【0052】

以上のように、給電開始処理では、制御部３９は、フラグの値がゼロである場合、即ち、半導体スイッチ２０がオフである場合において、作動指示が入力部３２に入力されるまで待機する。前述したように、入力部３２に作動指示が入力された場合、制御部３９は半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定する。制御部３９が、半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定した場合において、入力電圧値、即ち、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値が基準電圧値未満であると判定したとき、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオンに切替える。制御部３９が、同様の場合において、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定したとき、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオンに切替えず、半導体スイッチ２０のオフを維持する。

【0053】

なお、フラグの値が１である場合において、作動指示が入力部３２に入力されたとき、制御部３９は処理を実行せず、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンに維持する。また、ステップＳ３で、入力電圧値が基準電圧値以上であると制御部３９が判定した場合、マイコン２３が有する図示しない出力部は、過電圧の発生を報知する報知信号を出力してもよい。

【0054】

図３は、過電圧防止処理の手順を示すフローチャートである。制御部３９は、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、過電圧防止処理を周期的に実行する。まず、制御部３９は、Ａ／Ｄ変換部３４から電圧値情報を取得する（ステップＳ１１）。次に、制御部３９は、ステップＳ１１で取得した電圧値情報が示す入力電圧値が基準電圧値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

【0055】

制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、第１タイマ３６に計時の開始を指示する（ステップＳ１３）。これにより、第１タイマ３６は計時を開始する。次に、制御部３９は、再び、Ａ／Ｄ変換部３４から電圧値情報を取得し（ステップＳ１４）、取得した電圧値情報が示す入力電圧値が基準電圧値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。

【0056】

制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、第１タイマ３６が計時している計時時間が第１基準時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。第１基準時間は、一定の時間であり、予め設定されている。制御部３９は、計時時間が第１基準時間未満であると判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ１４を実行し、入力電圧値が基準電圧値未満となるか、又は、第１タイマ３６の計時時間が第１基準時間以上となるまで待機する。

【0057】

制御部３９は、計時時間が第１基準時間以上であると判定した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ローレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する（ステップＳ１７）。これにより、出力部３３は、駆動回路２２に出力している電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替える。結果、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替え、負荷１３への給電が停止する。
ローレベル電圧への切替えを出力部３３に指示することは、半導体スイッチ２０のオフへの切替えを駆動回路２２に指示していることに相当する。

【0058】

制御部３９は、ステップＳ１７を実行した後、フラグの値をゼロに変更する（ステップＳ１８）。制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値未満であると判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、又は、ステップＳ１８を実行した後、第１タイマ３６に計時の終了を指示する（ステップＳ１９）。これにより、第１タイマ３６は計時を終了する。制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値未満であると判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、又は、ステップＳ１９を実行した後、過電圧防止処理を終了する。

【0059】

以上のように、駆動回路２２は、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が第１基準時間継続したとき、半導体スイッチ２０をオフに切替える。

【0060】

電源システム１の状態がロードダンプ状態となったことによって過電圧が発生した場合、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が継続される期間は、例えば数百ｍｓであり、長い。外乱雑音によって過電圧が発生した場合、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が継続される期間は、例えば数十μｓであり、短い。従って、一例として、第１基準時間は数百μｓに設定される。これにより、外乱雑音によって過電圧が発生した場合には、半導体スイッチ２０はオンに維持され、電源システム１の状態がロードダンプ状態となったことによって過電圧が発生した場合、半導体スイッチ２０がオフに切替わる。

【0061】

なお、ステップＳ１６で、計時時間が第１基準時間以上であると制御部３９が判定した場合、マイコン２３が有する図示しない出力部は、過電圧が長期間印加されていることを報知する報知信号を出力してもよい。

【0062】

図４は、過電流防止処理の手順を示すフローチャートである。制御部３９は、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、過電流防止処理を周期的に実行する。制御部３９は、フラグの値が１である場合において、給電停止処理を周期的に実行する。制御部３９は、過電圧防止処理、過電流防止処理及び給電停止処理を時分割方式で実行する。従って、例えば、制御部３９は、過電圧防止処理、過電流防止処理及び給電停止処理の中で、１つの処理で待機を行っている間、他の処理を実行する。

【0063】

過電流防止処理では、制御部３９は、まず、電流値情報をＡ／Ｄ変換部３５から取得する（ステップＳ３１）。次に、制御部３９は、ステップＳ３１で取得した電圧値情報が示すスイッチ電流値が基準電流値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。前述したように、電流値情報は、Ｍ・ｒ３・（スイッチ電流値）で表される電圧値である。基準電流値は、一定値であり、予め設定されている。

【0064】

制御部３９は、スイッチ電流値が基準電流値以上であると判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、第２タイマ３７に計時の開始を指示する（ステップＳ３３）。これにより、第２タイマ３７は計時を開始する。次に、制御部３９は、再び、Ａ／Ｄ変換部３５から電流値情報を取得し（ステップＳ３４）、取得した電流値情報が示すスイッチ電流値が基準電流値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。

【0065】

制御部３９は、スイッチ電流値が基準電流値以上であると判定した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、第２タイマ３７が計時している計時時間が第２基準時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。第２基準時間は、一定の時間であり、予め設定されている。制御部３９は、計時時間が第２基準時間未満であると判定した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ３４を実行し、スイッチ電流値が基準電流値未満となるか、又は、第２タイマ３７の計時時間が第２基準時間以上となるまで待機する。

【0066】

制御部３９は、計時時間が第２基準時間以上であると判定した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、ローレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する（ステップＳ３７）。これにより、出力部３３は、駆動回路２２に出力している電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替える。結果、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替え、負荷１３への給電が停止する。

【0067】

制御部３９は、ステップＳ３７を実行した後、フラグの値をゼロに変更する（ステップＳ３８）。制御部３９は、スイッチ電流値が基準電流値未満であると判定した場合（Ｓ３５：ＮＯ）、又は、ステップＳ３８を実行した後、第２タイマ３７に計時の終了を指示する（ステップＳ３９）。これにより、第２タイマ３７は計時を終了する。制御部３９は、スイッチ電流値が基準電流値未満であると判定した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、又は、ステップＳ３９を実行した後、過電流防止処理を終了する。

【0068】

以上のように、駆動回路２２は、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、スイッチ電流値が基準電流値以上である状態が第２基準時間継続したとき、半導体スイッチ２０をオフに切替える。
なお、ステップＳ３６で、計時時間が第２基準時間以上であると制御部３９が判定した場合、マイコン２３が有する図示しない出力部は、過電流が長期間流れていたことを報知する報知信号を出力してもよい。

【0069】

図５は、給電停止処理の手順を示すフローチャートである。前述したように、制御部３９は、フラグの値が１である場合において、給電停止処理を周期的に実行する。まず、制御部３９は、半導体スイッチ２０をオフに切替えるか否かを判定する（ステップＳ５１）。具体的には、ステップＳ５１では、制御部３９は、入力部３２に停止指示が入力された場合、半導体スイッチ２０をオフに切替えると判定し、入力部３２に停止指示が入力されていない場合、半導体スイッチ２０をオフに切替えないと判定する。

【0070】

制御部３９は、半導体スイッチ２０をオフに切替えると判定した場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、ローレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する（ステップＳ５２）。これにより、出力部３３は、駆動回路２２に出力している電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替える。結果、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替え、負荷１３への給電が停止する。

【0071】

制御部３９は、ステップＳ５２を実行した後、フラグの値をゼロに変更する（ステップＳ５３）。制御部３９は、半導体スイッチ２０をオフに切替えないと判定した場合（Ｓ５１：ＮＯ）、又は、ステップＳ５３を実行した後、給電停止処理を終了する。

【0072】

以上のように、給電停止処理では、制御部３９は、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、停止指示が入力部３２に入力されるまで待機する。前述したように、入力部３２に停止指示が入力された場合、制御部３９は半導体スイッチ２０をオフに切替えると判定し、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替える。
なお、フラグの値がゼロである場合において、停止指示が入力部３２に入力されたとき、制御部３９は処理を実行せず、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに維持する。

【0073】

図６は、給電制御装置１２の動作を示すタイミングチャートである。図６には、入力電圧値、即ち、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値の推移と、半導体スイッチ２０のオン及びオフの推移とが示されている。これらの推移において、横軸は時間を示す。図６において、Ｖｒは基準電圧値を示す。

【0074】

前述したように、フラグの値がゼロである場合、即ち、半導体スイッチ２０がオフである場合において、作動指示が入力部３２に入力されたとき、制御部３９は半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定する。図６に示すように、作動指示が入力部３２に入力された場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上であるとき、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオンに切替えず、半導体スイッチ２０をオフに維持する。作動指示が入力部３２に入力された場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ未満であるとき、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオンに切替える。

【0075】

半導体スイッチ２０がオフである場合、半導体スイッチ２０を介して電流が流れることはない。従って、半導体スイッチ２０がオフである場合において、たとえ、負荷１３の両端が短絡しても、この短絡が検出されることはない。過電圧が発生しており、かつ、負荷１３が短絡している状態で半導体スイッチ２０がオフからオンに切替わったと仮定する。この場合、極端に大きな電流が半導体スイッチ２０を介して流れる。

【0076】

極端に大きな電流が半導体スイッチ２０を介して流れた場合、半導体スイッチ２０のドレイン及びソースに接続されている導線、及び、出力回路２１及び負荷１３間の導線の温度が急速に上昇し、導線の機能が大きく低下する可能性がある。また、半導体スイッチ２０のオン抵抗で多量の熱が発生するので、半導体スイッチ２０の温度が急速に上昇し、半導体スイッチ２０の機能が大きく低下する可能性がある。更に、極端に大きな電流が半導体スイッチ２０を介して流れている状態で半導体スイッチ２０がオンからオフに切替わった場合、スイッチング損失が極端に大きい。スイッチング損失が極端に大きい場合も、半導体スイッチ２０の温度が急速に上昇し、半導体スイッチ２０の機能が大きく低下する可能性がある。

【0077】

しかしながら、給電制御装置１２では、駆動回路２２は、前述したように、作動指示が入力部３２に入力された場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ未満であるときに、半導体スイッチ２０をオンに切替え、同様の場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上であるときに、半導体スイッチ２０をオフに維持する。このため、極端に大きな電流が半導体スイッチ２０を介して流れることが防止される。

【0078】

また、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上である期間が第１基準時間未満であるとき、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンに維持する。従って、半導体スイッチ２０がオンである状態で、例えば外乱雑音によって、一時的に入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上となった場合、半導体スイッチ２０はオフに切替わることなく、半導体スイッチ２０はオンに維持される。

【0079】

前述したように、電源システム１の状態がロードダンプ状態となった場合、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が継続される期間は、数百ｍｓであり、長い。入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上である期間が第１基準時間以上となった場合、即ち、入力電圧値が高い状態が長期間継続した場合、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替える。このため、半導体スイッチ２０を介して過電圧が長期間出力されることはない。更に、前述したように、駆動回路２２は、過電圧が発生していない状態で半導体スイッチ２０をオンに切替えるので、極端に大きな電流が半導体スイッチ２０を介して第１基準時間流れ続ける可能性もない。

【0080】

なお、前述したように、半導体スイッチ２０がオンである場合において、停止指示が入力部３２に入力されたとき、制御部３９は半導体スイッチ２０をオフに切替えると判定し、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替える。この動作は図６に示されていない。

【0081】

図７は、給電制御装置１２のもう１つの動作を示すタイミングチャートである。図７には、スイッチ電流値、即ち、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値の推移と、半導体スイッチ２０のオン及びオフの推移とが示されている。これらの推移において、横軸は時間を示す。図７において、Ｉｒは基準電流値を示す。

【0082】

前述したように、半導体スイッチ２０がオフである場合において、作動指示が入力部３２に入力されたとき、制御部３９は半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定する。制御部３９が半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定した場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ未満であるとき、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンに切替える。これにより、半導体スイッチ２０を介して電流が流れ、スイッチ電流値が上昇する。

【0083】

フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、スイッチ電流値が基準電流値Ｉｒ以上である期間が第２基準時間未満であるとき、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンに維持する。従って、半導体スイッチ２０がオンである状態で、例えば外乱雑音によって、一時的にスイッチ電流値が基準電流値Ｉｒ以上となった場合、半導体スイッチ２０はオフに切替わることはなく、半導体スイッチ２０はオンに維持される。

【0084】

また、例えば、負荷１３の両端が短絡したために、スイッチ電流値が基準電流値Ｉｒ以上である期間が第２基準時間以上となった場合、即ち、大きい電流が半導体スイッチ２０を介して長期間流れた場合、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオフに切替える。このため、半導体スイッチ２０を介して過電流が長期間流れることはない。更に、前述したように、過電圧が発生していない状態で半導体スイッチ２０をオンに切替えるので、極端に大きな電流が半導体スイッチ２０を介して第２基準時間流れ続ける可能性もない。

【0085】

（実施形態２）
実施形態１では、入力電圧値、即ち、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値が基準電圧値未満である状態で入力部３２に作動信号が入力した場合に駆動回路２２が半導体スイッチ２０をオフからオンに切替える。しかしながら、半導体スイッチ２０をオフからオンに切替えるタイミングは、入力電圧値が基準電圧値未満である状態で入力部３２に作動信号が入力したタイミングのみに限定されない。
以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通しているため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【0086】

実施形態２を実施形態１と比較した場合、制御部３９が実行する給電開始処理及び過電圧防止処理が異なる。
図８は、実施形態２における給電開始処理の手順を示すフローチャートである。制御部３９は、実施形態１と同様に、フラグの値がゼロである場合、即ち、半導体スイッチ２０がオフである場合において、給電開始処理を周期的に実行する。実施形態２における給電開始処理のステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６４，Ｓ６５は、実施形態１における給電開始処理のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５と同様である。このため、ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６４，Ｓ６５の詳細な説明を省略する。

【0087】

制御部３９は、ステップＳ６２を実行した後、実施形態１と同様に、ステップＳ６２で取得した電圧値情報が示す入力電圧値が基準電圧値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定した場合（Ｓ６３：ＮＯ）、ステップＳ６２を実行し、入力電圧値が基準電圧値未満となるまで待機する。制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値未満であると判定した場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、ステップＳ６４を実行する。

【0088】

以上のように、実施形態２における給電制御処理では、入力部３２に作動指示が入力された場合において、入力電圧値が基準電圧値以上であるとき、入力電圧値が基準電圧値未満となるまで待機する。入力電圧値が基準電圧値未満となった場合、ハイレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する。これにより、出力部３３は、駆動回路２２に出力している電圧をハイレベル電圧に切替え、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオンに切替える。

【0089】

図９は、過電圧防止処理の手順を示すフローチャートである。制御部３９は、実施形態１と同様に、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、過電圧防止処理を周期的に実行する。実施形態２における過電圧防止処理のステップＳ７１～Ｓ７４，Ｓ７６，Ｓ７７は、実施形態１における過電圧防止処理のステップＳ１１～Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７と同様である。このため、ステップＳ７１～Ｓ７４，Ｓ７６，Ｓ７７の詳細な説明を省略する。

【0090】

制御部３９は、ステップＳ７４を実行した後、実施形態１と同様に、ステップＳ７４で取得した電圧値情報が示す入力電圧値が基準電圧値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７５）。制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定した場合（Ｓ７５：ＹＥＳ）、ステップＳ７６を実行する。制御部３９は、計時時間が第１基準時間未満であると判定した場合（Ｓ７６：ＮＯ）、ステップＳ７４を実行し、入力電圧値が基準電圧値未満となるか、又は、計時時間が第１基準時間以上となるまで待機する。

【0091】

制御部３９は、計時時間が第１基準時間以上であると判定した場合（Ｓ７６：ＹＥＳ）、ステップＳ７７，Ｓ７８を実行する。ステップＳ７７では、制御部３９は、ローレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する。これにより、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンからオフに切替える。

【0092】

制御部３９は、ステップＳ７８を実行した後、Ａ／Ｄ変換部３４から電圧値情報を取得し（ステップＳ７９）、取得した電圧値情報が示す入力電圧値が基準電圧値未満であるか否かを判定する（ステップＳ８０）。制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値以上であると判定した場合（Ｓ８０：ＮＯ）、ステップＳ７９を実行し、入力電圧値が基準電圧値未満となるまで待機する。

【0093】

制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値未満であると判定した場合（Ｓ８０：ＹＥＳ）、ハイレベル電圧への切替えを出力部３３に指示する（ステップＳ８１）。これにより、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオフからオンに戻す。制御部３９は、ステップＳ８１を実行した後、過電圧防止処理を終了する。
制御部３９は、入力電圧値が基準電圧値未満であると判定した場合（Ｓ７５：ＮＯ）、第１タイマ３６に計時の終了を指示する（ステップＳ８２）。これにより、第１タイマ３６は計時を終了する。制御部３９は、ステップＳ８２を実行した後、過電圧防止処理を終了する。

【0094】

以上のように、駆動回路２２は、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が第１基準時間継続したとき、半導体スイッチ２０をオフに切替え、入力電圧値が基準電圧値未満となるまで待機する。入力電圧値が基準電圧値未満となった場合、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオフからオンに戻す。

【0095】

なお、制御部３９は、過電圧防止処理を実行している間に、過電流防止処理又は給電停止処理でローレベル電圧への切替えを出力部３３に指示した場合、過電圧防止処理を強制的に終了する。ここで、第１タイマ３６が計時を行っている場合においては、制御部３９は第１タイマ３６に計時の終了を指示した後に過電圧防止処理を終了する。

【0096】

図１０は、給電制御装置１２の動作を示すタイミングチャートである。図１０は図６に対応する。図１０には、入力電圧値、即ち、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値の推移と、半導体スイッチ２０のオン及びオフの推移とが示されている。これらの推移において、横軸は時間を示す。図１０においても、Ｖｒは基準電圧値を示す。

【0097】

実施の形態２では、作動指示が入力部３２に入力された場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上であるとき、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオンに切替えず、半導体スイッチ２０をオフに維持し、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ未満となるまで待機する。駆動回路２２は、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ未満となった場合、半導体スイッチ２０をオンに切替える。

【0098】

また、実施形態１と同様に、フラグの値が１である場合、即ち、半導体スイッチ２０がオンである場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上である期間が第１基準時間未満であるとき、駆動回路２２は半導体スイッチ２０をオンに維持する。更に、フラグの値が１である場合において、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上である期間が第１基準時間以上となったとき、駆動回路２２は、半導体スイッチ２０をオフに切替え、入力電圧値が基準電圧値未満となるまで待機する。駆動回路２２は、入力電圧値が基準電圧値未満となった場合、半導体スイッチ２０をオンに戻す。

【0099】

実施形態２における給電制御装置１２を実施形態１における給電制御装置１２と比較した場合、実施形態２における給電制御装置１２では、入力電圧値が基準電圧値Ｖｒ未満となった場合に半導体スイッチ２０をオンに切替える構成が追加されただけである。このため、実施形態２における給電制御装置１２は、実施形態１における給電制御装置１２が奏する効果を、同様に奏する。

【0100】

なお、実施形態１，２では、制御部３９が半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定した場合において、入力電圧値が基準電圧値未満であるとき、半導体スイッチ２０をオンに切替え、入力電圧値が基準電圧値以上であるときに半導体スイッチ２０をオフに維持する構成をハードウェアで実現してもよい。

【0101】

また、半導体スイッチ２０がオンである場合において、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が第１基準時間継続したときに半導体スイッチ２０をオフに切替える構成もハードウェアで実現してもよい。更に、半導体スイッチ２０がオンである場合において、スイッチ電流値が基準電流値以上である状態が第２基準時間継続したときに半導体スイッチ２０をオフに切替える構成もハードウェアで実現してもよい。
ハードウェアによって前述した構成を実現することは、コンパレータ、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路又はフィルタ回路等によってこの構成を実現することを意味する。

【0102】

例えば、出力部３３は、制御部３９が半導体スイッチ２０をオンに切替えると判定した場合に出力している電圧をハイレベル電圧に切替え、制御部３９が半導体スイッチ２０をオフに切替えると判定した場合に出力している電圧をローレベル電圧に切替える。そして、入力電圧値と基準電圧値との比較と、スイッチ電流値と基準電流値との比較とを２つのコンパレータによって実現する。出力部３３及び２つのコンパレータが出力する電圧に応じて、ハイレベル電圧又はローレベル電圧を駆動回路２２に出力する出力回路をＡＮＤ回路、ＯＲ回路又はフィルタ回路等を用いて実現する。

【0103】

また、駆動回路２２は、入力電圧値が基準電圧値以上である状態が第１基準時間継続した場合ではなく、入力電圧値が基準電圧値以上となった場合に半導体スイッチ２０をオフに切替えてもよい。同様に、駆動回路２２は、スイッチ電流値が基準電流値以上である状態が第２基準時間継続した場合ではなく、スイッチ電流値が基準電流値以上となった場合に半導体スイッチ２０をオフに切替えてもよい。

【0104】

更に、制御部３９は、入力部３２に作動指示が入力されたか否か基づいて、半導体スイ
ッチ２０をオンに切替えるか否かを判定しなくてもよい。例えば、制御部３９は、図示しないセンサの検出結果に基づいて、半導体スイッチ２０をオンに切替えるか否かを判定してもよい。
同様に、制御部３９は、入力部３２に停止指示が入力されたか否か基づいて、半導体ス
イッチ２０をオフに切替えるか否かを判定しなくてもよい。例えば、制御部３９は、図示しないセンサの検出結果に基づいて、半導体スイッチ２０をオフに切替えるか否かを判定してもよい。

【0105】

また、半導体スイッチ２０は、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、Ｐチャネル型のＦＥＴ、又は、バイポーラトランジスタ等であってもよい。この場合、入力電圧値は、半導体スイッチ２０の発電機１０側の一端の電圧値である。更に、発電機１０の一端、又は、バッテリ１１の正極から負荷１３に流れる電流経路に配置されるスイッチは、半導体スイッチに限定されず、例えば、リレー接点であってもよい。この場合、入力電圧値は、スイッチの発電機１０側の一端の電圧値である。

【0106】

開示された実施形態１，２はすべ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、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0107】

１ 電源システム
１０ 発電機
１１ バッテリ
１２ 給電制御装置
１３ 負荷
２０ 半導体スイッチ
２１ 出力回路
２２ 駆動回路（切替え部）
２３ マイコン
３０，３１，３２ 入力部
３３ 出力部
３４，３５ Ａ／Ｄ変換部
３６ 第１タイマ
３７ 第２タイマ
３８ 記憶部
３９ 制御部（判定部）
４０ バス
Ａ１ 記憶媒体
Ｐ１ コンピュータプログラム
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】