特許 7601614 電源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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】電源装置および電源制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241210BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20241210BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20241210BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241210BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

B60R16/033 B

H02J9/06 110

H01M10/48 P

H01M10/44 P

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020192460

(22)【出願日】2020-11-19

(65)【公開番号】P2022081120

(43)【公開日】2022-05-31

【審査請求日】2023-09-15

(73)【特許権者】

【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】上月 保典

【審査官】新田 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０２６２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５４１１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１バッテリから第１負荷に電力を供給する第１系統と、
第２バッテリから第２負荷に電力を供給する第２系統と、
前記第１系統と前記第２系統とを接続する接続ラインと、
前記接続ラインに設けられ、前記第１系統に失陥が生じていない場合に、前記第１系統と前記第２系統とを接続し、前記第１系統に失陥が生じた場合に、前記第１系統と前記第２系統とを遮断する遮断機構と、
前記第２系統に設けられ、前記第１系統に失陥が生じた場合に、前記第２バッテリから前記第２負荷に電力が供給されるように前記第２バッテリと前記第２負荷とを接続する接続機構と、
前記接続ラインのうち前記遮断機構と前記第２系統との間に設けられ、前記第１バッテリから流れる電流によってエネルギーを蓄積する蓄積部と、
前記第１系統と前記第２系統とが遮断された場合に、前記蓄積部に蓄積されたエネルギーに基づく電力が前記第２負荷に供給されるように設けられる供給部と
を備えることを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記供給部は、前記蓄積部と前記遮断機構との間の前記接続ラインに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記供給部に電流が流れたことを検出する検出部と、
前記検出部によって前記供給部に電流が流れたことが検出された場合に、前記接続機構を作動させて、前記第２バッテリから前記第２系統を介して前記第２負荷に電力を供給させる制御装置と
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記遮断機構によって前記第１系統と前記第２系統とが遮断されてから所定時間後に、前記接続機構を作動させて、前記第２バッテリから前記第２系統を介して前記第２負荷に電力を供給させる制御装置
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。

【請求項5】

前記所定時間は、前記蓄積部に蓄積されたエネルギーによって前記第２負荷の動作を継続可能な時間である
ことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。

【請求項6】

第１バッテリから第１負荷に電力を供給する第１系統と、第２バッテリから第２負荷に電力を供給する第２系統とを接続する接続ラインに設けられた遮断機構を、前記第１系統に失陥が生じていない場合に、前記第１系統と前記第２系統とを接続する工程と、
前記第１系統に失陥が生じた場合に動作させて前記第１系統と前記第２系統とを遮断する工程と、
前記接続ラインのうち前記遮断機構と前記第２系統との間に設けられ、前記第１バッテリから流れる電流によってエネルギーを蓄積する蓄積部から、前記第１系統に失陥が生じた場合に、前記エネルギーに基づいて電力を前記第２負荷に供給する工程と、
前記蓄積部から前記第２負荷に前記電力が開始された後に、前記第２バッテリから前記第２負荷に電力を供給する工程と
を有することを特徴とする電源制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源装置および電源制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、主電池と、副電池とからバックアップ負荷に電力を供給可能な電源装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。従来の電源装置では、主電池側の電力供給系統に失陥が生じた場合には、第１リレーをＯＦＦにして主電池側の電力供給系統を切り離し、第２リレーをＯＮにして副電池側の電力供給系統を介して、副電池からバックアップ負荷に電力を供給している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－６１２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の電源装置では、第２リレーがＯＦＦの状態で、主電池側の電力供給系統に失陥が生じた場合には、第２リレーがＯＮとなるまでの間、バックアップ負荷に電力が供給されない。すなわち、従来の電源装置では、バックアップ負荷への電力供給がなくなる時間が生じるおそれがある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負荷への電力供給がなくなることを抑制する電源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】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、第１系統と、第２系統と、接続ラインと、遮断機構と、接続機構と、蓄積部と、供給部とを備える。第１系統は、第１バッテリから第１負荷に電力を供給する。第２系統は、第２バッテリから第２負荷に電力を供給する。接続ラインは、第１系統と第２系統とを接続する。遮断機構は、接続ラインに設けられ、第１系統に失陥が生じた場合に、第１系統と第２系統とを遮断する。接続機構は、第２系統に設けられ、第１系統に失陥が生じた場合に、第２バッテリから第２負荷に電力が供給されるように第２バッテリと第２負荷とを接続する。蓄積部は、遮断機構に対して、第１系統とは反対側の経路上に設けられ、第１バッテリから流れる電流によってエネルギーを蓄積する。供給部は、第１系統と第２系統とが遮断された場合に、蓄積部に蓄積されたエネルギーに基づく電力が第２負荷に供給されるように設けられる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、負荷への電力供給がなくなることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る制御装置のブロック図である。

【図3】図３は、正常時における電力供給を示す図である。

【図4A】図４Ａは、第１系統に電源失陥が生じた場合の電力供給を示す図（その１）である。

【図4B】図４Ｂは、第１系統に電源失陥が生じた場合の電力供給を示す図（その２）である。

【図5】図５は、実施形態に係る第１系統または第２系統における電源失陥が生じた場合の制御処理を説明するフローチャートである。

【図6】図６は、変形例に係る電源装置の構成例を示す図である。

【図7】図７は、変形例に係る電源装置の構成例を示す図である。

【図8】図８は、変形例に係る電源装置の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する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本発明が限定されるものではない。

【0010】

まず、図１を用いて、実施形態に係る電源装置１の構成例について説明する。図１は、実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。実施形態に係る電源装置１は、車両に搭載される装置であり、実施形態に係る電源制御方法を実行する。車両は、バックアップ電源が必要なシステムを搭載する車両である。以下は、その一例である自動運転システムを備える車両について説明する。

【0011】

図１に示すように、実施形態に係る電源装置１は、発電装置２と、メインバッテリ３（第１バッテリ）と、バックアップバッテリ４（第２バッテリ）と、第１負荷５と、第２負荷６と、第１系統７と、第２系統８と、接続ライン９と、制御装置１０とを備える。なお、図１では、電力が供給されるラインを実線で示し、制御信号が伝達されるラインを破線で示す。第１系統７、第２系統８、および接続ライン９は、第１負荷５、および第２負荷６に電力を供給するための電力供給回路である。

【0012】

発電装置２は、オルタネータや、ＤＣＤＣコンバータなどを含む。発電装置２は、モータジェネレータを含んでもよい。

【0013】

メインバッテリ３は、発電装置２から電力が供給されて充電される。メインバッテリ３は、第１系統７に電源失陥が生じていない場合に、第１負荷５、および第２負荷６に電力を供給するバッテリである。なお、ここでは、電源失陥は、系統内で地絡が発生することを示す。メインバッテリ３は、例えば、鉛蓄電池である。メインバッテリ３は、鉛蓄電池に限られず、リチウムイオン電池などであってもよい。

【0014】

バックアップバッテリ４は、第１系統７に電源失陥が生じた場合に、第２負荷６に電力を供給するバッテリである。バックアップバッテリ４は、メインバッテリ３から電力が供給されて充電される。バックアップバッテリ４は、例えば、リチウムイオン電池である。なお、バックアップバッテリ４は、リチウムイオン電池に限られず、鉛蓄電池などであってもよい。

【0015】

第１負荷５、および第２負荷６は、自動運転を実行するための負荷である。第１負荷５、および第２負荷６は、自動運転用のセンサや、アクチュエータを含む。第１負荷５、および第２負荷６は、例えば、障害物などを検出するためのミリ波レーダや、障害物などを検出するためのＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）や、障害物などを検出するためのカメラを含む。また、第１負荷５、および第２負荷６は、例えば、制動力を発生させるためのブレーキアクチュエータや、ステアリングを操作するためのステアリングアクチュエータ（例えば、ＥＰＳ（Electric Power Steering））を含む。

【0016】

第１系統７、および第２系統８に電源失陥が生じていない正常時には、第１負荷５、および第２負荷６を用いて自動運転が実行される。

【0017】

また、第１系統７、または第２系統８のいずれか一方に電源失陥が生じた場合には、第１負荷５、または第２負荷６によって退避走行が実行可能である。退避走行は、自動運転の一部を実行する走行を含む。すなわち、車両は、第１系統７、または第２系統８のいずれか一方に電源失陥が生じた場合、正常時よりも自動運転の機能を制限しつつ、走行可能である。

【0018】

例えば、第１負荷５は、ミリ波レーダや、ブレーキ用アクチュエータや、ステアリングアクチュエータを含む。また、第２負荷６は、ＬｉＤＡＲや、カメラや、ブレーキ用アクチュエータや、ステアリングアクチュエータを含む。

【0019】

車両は、第１系統７、または第２系統８のいずれか一方に電源失陥が生じた場合であっても、例えば、第１負荷５に含まれるミリ波レーダや、ブレーキ用アクチュエータや、ステアリングアクチュエータ、または第２負荷６に含まれるＬｉＤＡＲや、カメラや、ブレーキ用アクチュエータや、ステアリングアクチュエータを用いて退避走行を実行可能である。

【0020】

車両は、第１負荷５、および第２負荷６として２つのブレーキアクチュエータを備える。車両は、正常時には、２つのブレーキアクチュエータによって、制動力を発生させる。車両は、第１系統７、または第２系統８のいずれか一方に電源失陥が生じた場合、電源失陥が生じていない系統の１つのブレーキアクチュエータによって、制動力を発生させる。例えば、車両は、１つのブレーキアクチュエータによって、正常時における２つのブレーキアクチュエータによる制動力と同様の制動力を発生させる。なお、車両は、例えば、車速を制限し、１つのブレーキアクチュエータによって、正常時における２つのブレーキアクチュエータによる制動力よりも小さい制動力を発生させてもよい。

【0021】

第１系統７は、メインバッテリ３と第１負荷５とを接続する第１電力供給ラインである。第１系統７は、メインバッテリ３から第１負荷５に電力を供給する。なお、第１系統７には、上記した第１負荷５、および第２負荷６以外の負荷、例えば、オーディオ装置などの退避走行に使用されない負荷が接続される。

【0022】

第２系統８は、バックアップバッテリ４と第２負荷６とを接続する第２電力供給ラインである。第２系統８は、バックアップバッテリ４から第２負荷６に電力を供給する。第１系統７と第２系統８とは、電気的に並列に設けられる。なお、第２系統８は、正常時に、メインバッテリ３から、バックアップバッテリ４、および第２負荷６に電力を供給するラインとすることもできる。

【0023】

なお、詳しい説明は省略するが、第１系統７、および第２系統８には、第１負荷５や、第２負荷６など車両全体を制御するための車両制御装置が接続されている。そのため、第１系統７、または第２系統８のいずれかに電源失陥が発生した場合であっても、車両制御装置には、メインバッテリ３、およびバックアップバッテリ４の一方から電力が供給される。なお、車両制御装置は、制御装置１０と統合されて設けられてもよい。

【0024】

第２系統８には、充電機構２０と、第１スイッチ２１とが設けられる。充電機構２０は、接続ライン９と、バックアップバッテリ４との間に設けられる。充電機構２０は、バックアップバッテリ４を充電する場合に、バックアップバッテリ４への電流や、電圧を調整する。充電機構２０は、例えば、ＤＣＤＣコンバータを含む。

【0025】

第１スイッチ２１は、充電機構２０に対して電気的に並列に設けられる。第１スイッチ２１は、第１系統７に電源失陥が生じた場合に、第２バッテリから第２負荷６に電力が供給されるように第２バッテリと第２負荷６とを接続する接続機構である。第１スイッチ２１は、バックアップバッテリ４が充電される場合には、開放状態、すなわちＯＦＦとなる。そのため、バックアップバッテリ４の充電は、充電機構２０を介して実行される。第１スイッチ２１は、バックアップバッテリ４から第２負荷６に電力が供給される場合には、接続状態、すなわちＯＮとなる。

【0026】

接続ライン９は、第１系統７と第２系統８とを接続する。接続ライン９には、第２スイッチ３０と、第１検出部３１と、コイル３２とが設けられる。

【0027】

第２スイッチ３０は、第１系統７と、第２系統８との電気的な接続状態を切り替える遮断機構である。第２スイッチ３０は、第１系統７、および第２系統８に電源失陥が生じていない正常時には、接続状態、すなわちＯＮになる。第２スイッチ３０は、第１系統７、または第２系統８に電源失陥が生じた場合には、遮断状態、すなわちＯＦＦになる。第２スイッチ３０がＯＦＦになることで、第１系統７と、第２系統８とは、電気的に遮断される。

【0028】

第１検出部３１は、第１系統７、または第２系統８における電源失陥を検出するためのセンサである。第１検出部３１は、接続ライン９に流れる電流を検出する電流センサである。第１系統７において電源失陥が生じた場合には、接続ライン９に電流が流れなくなり、第１検出部３１によって検出される電流値Ｉ１が第１所定値Ｐ１以下になる。第１所定値Ｐ１は、予め設定された値であり、略ゼロである。換言すれば、第１所定値Ｐ１は、第１系統７において地絡が発生したことを判定可能な値である。

【0029】

また、第２系統８において電源失陥が生じた場合には、接続ライン９に流れる電流が増大し、第１検出部３１によって検出される電流値Ｉ１が第２所定値Ｐ２以上となる。第２所定値Ｐ２は、予め設定された値であり、第１所定値Ｐ１よりも大きい。第２所定値Ｐ２は、第２負荷６による電力消費による値よりも大きい値であり、第２系統８において電源失陥が生じていると判定可能な値である。換言すれば、第２所定値Ｐ２は、第２系統８において地絡による過電流が発生したことを判定可能な値である。

【0030】

なお、図１では、第２スイッチ３０と、第１系統７との間に第１検出部３１を設けた一例を示すが、これに限られることはなく、第２スイッチ３０と、第２系統８との間に第１検出部３１が設けられてもよい。

【0031】

コイル３２は、接続ライン９において第２スイッチ３０に対して、第１系統７とは反対側の経路上に設けられる。具体的には、コイル３２は、接続ライン９において第２スイッチ３０と、第２系統８との間に設けられる。コイル３２は、メインバッテリ３から流れる電流によってエネルギーを蓄積する蓄積部である。コイル３２は、メインバッテリ３から第２負荷６、およびバックアップバッテリ４に電力が供給される際に流れる電流に応じたエネルギーＷ（Ｗ＝（１／２）ＬＩ^２、Ｌ：インダクタンス、Ｉ：電流）を蓄積する。

【0032】

コイル３２は、第２スイッチ３０がＯＦＦになり、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合に、蓄積したエネルギーＷに基づいた電力を第２負荷６に供給する。コイル３２は、第２スイッチ３０がＯＦＦにされてから、第１スイッチ２１をＯＮにするまでのデッドタイムの間、第２負荷６に電力を供給可能となるように設けられる。コイル３２は、数１０μｓの間、第２負荷６に電力を供給可能となるように設けられる。

【0033】

なお、デッドタイムは、以下の理由によって設けられる。電源装置１では、第１系統７に電源失陥が生じた場合に、第１系統７と第２系統８とが遮断される前に第１スイッチ２１がＯＮにされると、バックアップバッテリ４から第１系統７に電流が流れる。この場合、電源装置１では、バックアップバッテリ４から第２負荷６に供給可能な電力が少なくなる。これを防ぐために、電源装置１では、デッドタイムが設けられる。

【0034】

接続ライン９には、ループライン１２が接続される。ループライン１２は、第２スイッチ３０とコイル３２との間の接続ライン９に接続される。ループライン１２には、ダイオード４０と、第２検出部４１とが設けられる。

【0035】

ダイオード４０は、第２スイッチ３０がＯＦＦになった場合、すなわち、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合に、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷに基づいた電力が第２負荷６に供給されるように設けられる。ダイオード４０のカソードは、接続ライン９に接続される。ダイオード４０のアノードは、ＧＮＤに接続される。

【0036】

ダイオード４０は、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合に、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷに基づいた電力を第２負荷６に供給させる供給部である。ダイオード４０は、第２スイッチ３０がＯＮである場合、または第１スイッチ２１がＯＮである場合には、ループライン１２に電流が流れることを防止する。

【0037】

第２検出部４１は、ループライン１２に流れる電流を検出する電流センサである。具体的には、第２検出部４１は、ダイオード４０に電流が流れたことを検出するセンサである。第２検出部４１は、ダイオード４０のカソード側に接続される。すなわち、第２検出部４１は、ダイオード４０と接続ライン９との間に設けられる。なお、第２検出部４１は、ダイオード４０のアノード側に接続されてもよい。

【0038】

制御装置１０は、第１検出部３１、および第２検出部４１によって検出された電流値Ｉ１、Ｉ２に基づいて第１スイッチ２１、および第２スイッチ３０を制御する。

【0039】

次に、制御装置１０について、図２を参照し説明する。図２は、実施形態に係る制御装置１０のブロック図である。制御装置１０は、制御部５０と、記憶部５１とを備える。記憶部５１は、たとえば、ＲＡＭやデータフラッシュに対応する。

【0040】

制御部５０は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、データフラッシュ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

【0041】

コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部５０の取得部５２、判定部５３、および指示部５４として機能する。

【0042】

また、制御部５０の取得部５２、判定部５３、および指示部５４の少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。また、取得部５２、判定部５３、および指示部５４は、統合されてもよく、複数に分けられてもよい。

【0043】

取得部５２は、第１検出部３１によって検出された電流値Ｉ１に関する信号を取得する。取得部５２は、第２検出部４１によって検出された電流値Ｉ２に関する信号を取得する。

【0044】

判定部５３は、第１検出部３１によって検出された電流値Ｉ１が、第１所定値Ｐ１以下であるか否かを判定する。判定部５３は、第１検出部３１によって検出された電流値Ｉ１が第１所定値Ｐ１以下である場合には、第１系統７に電源失陥が生じていると判定する。

【0045】

判定部５３は、第１検出部３１によって検出された電流値Ｉ１が第２所定値Ｐ２以上である場合には、第２系統８に電源失陥が生じていると判定する。

【0046】

判定部５３は、第２検出部４１によって検出された電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上であるか否かを判定する。第３所定値Ｐ３は、予め設定された値であり、ダイオード４０、すなわちループライン１２に電流が流れたこと判定可能な値である。第３所定値Ｐ３は、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷに基づいた電力が第２負荷６に供給開始されたか否かを判定可能な値である。判定部５３は、第２検出部４１によって検出された電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上となった場合、コイル３２から第２負荷６へ電力供給が開始されたと判定する。

【0047】

指示部５４は、判定部５３による判定結果に応じて第１スイッチ２１、または第２スイッチ３０を制御するための指示信号を生成し、第１スイッチ２１、または第２スイッチ３０に出力する。これにより、第１スイッチ２１、または第２スイッチ３０が作動し、ＯＮ、またはＯＦＦに切り替えられる。

【0048】

なお、第１系統７、および第２系統８による電源失陥が生じていない正常時には、第１スイッチ２１はＯＦＦとなっており、第２スイッチ３０はＯＮとなっている。

【0049】

指示部５４は、第１検出部３１によって検出された電流値Ｉ１が、第１所定値Ｐ１以下である場合、または第２所定値Ｐ２以上である場合には、第２スイッチ３０をＯＮからＯＦＦにする指示信号を生成し、第２スイッチ３０に出力する。これにより、第２スイッチ３０がＯＮからＯＦＦに切り替わる。すなわち、第１系統７と第２系統８とが遮断される。

【0050】

指示部５４は、第２検出部４１によって検出された電流値Ｉ２が、第３所定値Ｐ３以上になった場合には、第１スイッチ２１をＯＦＦからＯＮにする指示信号を生成し、第１スイッチ２１に出力する。これにより、第１スイッチ２１がＯＦＦからＯＮに切り替わる。

【0051】

次に、実施形態に係る電源装置１における電力供給について説明する。

【0052】

まず、第１系統７、および第２系統８に電源失陥が生じていない正常時の電力供給について図３を参照し説明する。図３は、正常時における電力供給を示す図である。

【0053】

正常時では、第２スイッチ３０がＯＮとなっており、第１スイッチ２１がＯＦＦとなっている。そのため、メインバッテリ３から第１系統７を介して第１負荷５に電力が供給される。また、メインバッテリ３から第１系統７、接続ライン９、および第２系統８を介して第２負荷６に電力が供給される。さらに、メインバッテリ３から第１系統７、接続ライン９、第２系統８、および充電機構２０を介してバックアップバッテリ４に電力が供給される。接続ライン９に設けられたコイル３２には、接続ライン９を流れる電流によってエネルギーＷが蓄積される。

【0054】

なお、ループライン１２にはダイオード４０が設けられているため、ループライン１２に電流は流れない。

【0055】

第１系統７に電源失陥が生じた場合には、図４Ａに示すように、第２スイッチ３０がＯＮからＯＦＦに切り替えられる。図４Ａは、第１系統７に電源失陥が生じた場合の電力供給を示す図（その１）である。これにより、第１系統７と第２系統８とが遮断される。コイル３２には、エネルギーＷが蓄積されており、第２スイッチ３０がＯＦＦになることによって、ループライン１２による電力供給経路が形成される。そのため、コイル３２から第２系統８を介して第２負荷６に電力が供給される。

【0056】

コイル３２から第２系統８を介して第２負荷６への電力供給が開始されると、第２検出部４１によって検出される電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上となる。これにより、図４Ｂに示すように、第１スイッチ２１がＯＦＦからＯＮに切り替えられる。図４Ｂは、第１系統７に電源失陥が生じた場合の電力供給を示す図（その２）である。第１スイッチ２１がＯＮとなることで、バックアップバッテリ４から、第１スイッチ２１、および第２系統８を介して第２負荷６に電力が供給される。

【0057】

このように、電源装置１は、第２スイッチ３０がＯＦＦになってから第１スイッチ２１がＯＮとなるまでのデッドタイムの間、コイル３２から第２負荷６に電力を供給する。

【0058】

なお、第２系統８に電源失陥が生じた場合には、第２スイッチ３０がＯＮからＯＦＦに切り替えられる。これにより、第１系統７と第２系統８とが遮断され、メインバッテリ３から第１系統７を介して第１負荷５に電力が供給される。

【0059】

次に、実施形態に係る第１系統７または第２系統８における電源失陥が生じた場合の制御処理について図５を参照し説明する。図５は、実施形態に係る第１系統７または第２系統８における電源失陥が生じた場合の制御処理を説明するフローチャートである。

【0060】

制御装置１０は、第１検出部３１によって検出された電流値Ｉ１が第１所定値Ｐ１以下であるか否かを判定する（Ｓ１００）。制御装置１０は、電流値Ｉ１が第１所定値Ｐ１よりも大きい場合には（Ｓ１００：Ｎｏ）、電流値Ｉ１が第２所定値Ｐ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。

【0061】

制御装置１０は、電流値Ｉ１が第２所定値Ｐ２よりも小さい場合には（Ｓ１０４：Ｎｏ）、第２系統８が正常であると判定し、今回の処理を終了する。

【0062】

制御装置１０は、電流値Ｉ１が第２所定値Ｐ２以上である場合には（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、第２系統８に電源失陥が生じていると判定し、第２スイッチ３０をＯＮからＯＦＦに切り替える（Ｓ１０５）。

【0063】

制御装置１０は、電流値Ｉ１が第１所定値Ｐ１以下である場合には（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、第１系統７に電源失陥が生じたと判定し、第２スイッチ３０をＯＮからＯＦＦに切り替える（Ｓ１０１）。

【0064】

制御装置１０は、第２検出部４１によって検出された電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上になったか否かを判定する（Ｓ１０２）。制御装置１０は、電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上となっていない場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）、電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上となるまでステップＳ１０２の処理を繰り返す。

【0065】

制御装置１０は、電流値Ｉ２が第３所定値Ｐ３以上になった場合には（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、第２負荷６に電力が供給されたと判定し、第１スイッチ２１をＯＦＦからＯＮに切り替える（Ｓ１０３）。

【0066】

次に、実施形態に係る電源装置１の効果について説明する。

【0067】

電源装置１は、第１系統７と、第２系統８と、接続ライン９と、第２スイッチ３０と、第１スイッチ２１と、コイル３２と、ダイオード４０とを備える。第１系統７は、メインバッテリ３から第１負荷５に電力を供給する。第２系統８は、バックアップバッテリ４から第２負荷６に電力を供給する。接続ライン９は、第１系統７と第２系統８とを接続する。第２スイッチ３０は、接続ライン９に設けられ、第１系統７に失陥が生じた場合に、第１系統７と第２系統８とを遮断する。第１スイッチ２１は、第１系統７に失陥が生じた場合に、バックアップバッテリ４から第２負荷６に電力が供給されるようにバックアップバッテリ４と第２負荷６とを接続する。コイル３２は、第２スイッチ３０に対して、第１系統７とは反対側の経路上に設けられ、メインバッテリ３から流れる電流によってエネルギーＷを蓄積する。ダイオード４０は、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合に、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷに基づく電力が第２負荷６に供給されるように設けられる。

【0068】

これにより、電源装置１は、第２スイッチ３０がＯＦＦになり、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合に、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷによって第２負荷６に電力を供給することができる。そのため、電源装置１は、第２スイッチ３０がＯＦＦになってから、第１スイッチ２１がＯＮとなるまでの間に、第２負荷６への電力供給がなくなることを抑制することができる。

【0069】

コイル３２は、第２スイッチ３０と第２系統８との間に設けられる。ダイオード４０は、第２スイッチ３０とコイル３２との間の接続ライン９に接続される。

【0070】

これにより、電源装置１は、第１系統７と第２系統８とを遮断し、第１スイッチ２１をＯＮにして、バックアップバッテリ４から第２負荷６に電力を供給する場合に、簡単な構成で素早く第２負荷６に電力を供給することができる。従って、電源装置１は、第２負荷６への電力供給がなくなることを抑制することができる。

【0071】

電源装置１は、第２検出部４１と、制御装置１０とを備える。第２検出部４１は、ダイオード４０に電流が流れたことを検出する。制御装置１０は、第２検出部４１によってダイオード４０に電流が流れたことが検出された場合に、第１スイッチ２１を作動させて、バックアップバッテリ４から第２系統８を介して第２負荷６に電力を供給させる。

【0072】

これにより、電源装置１は、第１系統７と第２系統８とを遮断し、コイル３２から第２負荷６に確実に電力が供給された後に、第１スイッチ２１をＯＮにすることができる。そのため、電源装置１は、デッドタイムを設けつつ、第２負荷６に電力が供給されなくなることを抑制することができる。

【0073】

変形例に係る電源装置１は、図６に示すように、コイル３２を第２系統８に設けてもよい。図６は、変形例に係る電源装置１の構成例を示す図である。例えば、コイル３２は、接続ライン９と第２系統８との接続箇所と、第２負荷６との間に設けられる。また、変形例に係る電源装置１は、図７に示すように、コイル３２を第２系統８に設け、ループライン１２を第２系統８に接続してもよい。図７は、変形例に係る電源装置１の構成例を示す図である。

【0074】

なお、上記するコイル３２、およびループライン１２の配置位置は、一例であり、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合に、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷに基づいた電力を第２負荷６に供給可能であればよい。

【0075】

変形例に係る電源装置１は、第２検出部４１を設けずに、第１系統７に電源失陥が生じた場合に、第１スイッチ２１をＯＦＦからＯＮに切り替えてもよい。具体的には、変形例に係る電源装置１は、第２スイッチ３０をＯＮからＯＦＦに切り替えてから所定時間後に、第１スイッチ２１をＯＦＦからＯＮに切り替えてもよい。すなわち、変形例に係る電源装置１は、第１系統７と第２系統８とが遮断されてから所定時間後に、第１スイッチ２１を作動させて、バックアップバッテリ４から第２負荷６に電力を供給してもよい。

【0076】

所定時間は、予め設定された時間であり、コイル３２に蓄積されたエネルギーＷによって第２負荷６の動作を継続可能な時間である。また、所定時間は、第２負荷６への電力供給がなくなることを発生させない時間である。

【0077】

これにより、変形例に係る電源装置１は、第２検出部４１を設けずに、部品点数を少なくしつつ、上記実施形態と同様に、第２負荷６への電力供給がなくなることを抑制することができる。

【0078】

変形例に係る電源装置１は、充電機構２０を設けずに、図８に示すように、第２系統８に第１スイッチ２１を設けてもよい。図８は、変形例に係る電源装置１の構成例を示す図である。

【0079】

変形例に係る電源装置１は、バックアップバッテリ４を充電する場合には、第１スイッチ２１をＯＮにする。また、変形例に係る電源装置１は、バックアップバッテリ４の充電が完了した場合には、第１スイッチ２１をＯＦＦにする。そして、変形例に係る電源装置１は、上記するように第１系統７に電源失陥が発生し、第１系統７と第２系統８とが遮断された場合には、コイル３２から第２負荷６に電力が供給された後に、第１スイッチ２１をＯＦＦからＯＮに切り替える。

【0080】

これにより、変形例に係る電源装置１は、実施形態に係る電源装置１と同様に、第２負荷６への電力給がなくなることを抑制することができる。

【0081】

なお、変形例に係る電源装置１は、充電機構２０の代わりにダイオードを設けてもよい。ダイオードは、メインバッテリ３からバックアップバッテリ４への電流の流れを許容し、バックアップバッテリ４から第２負荷６への電流の流れを禁止する。ダイオードのカソードは、バックアップバッテリ４に接続され、ダイオードのアノードは、第２負荷６側の第２系統８に接続される。

【0082】

実施形態、および変形例に係る電源装置１は、自動運転システムを備える車両を一例として説明したが、これに限られることはない。電源装置１は、電源失陥が生じた場合に、バックアップバッテリから負荷に電力を供給可能な装置に適応可能である。

【0083】

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】

【0084】

１ 電源装置
２ 発電装置
３ メインバッテリ（第１バッテリ）
４ バックアップバッテリ（第２バッテリ）
５ 第１負荷
６ 第２負荷
７ 第１系統
８ 第２系統
９ 接続ライン
１０ 制御装置
１２ ループライン
２０ 充電機構
２１ 第１スイッチ（接続機構）
３０ 第２スイッチ（遮断機構）
３１ 第１検出部
３２ コイル（蓄積部）
４０ ダイオード（供給部）
４１ 第２検出部（検出部）
５０ 制御部
５１ 記憶部
５２ 取得部
５３ 判定部
５４ 指示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】