特許 7638171 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-20

(45)【発行日】2025-03-03

(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 20060101AFI20250221BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20250221BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20250221BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

H02J7/00 302D

H02J7/00 Y

H02J1/00 306K

H02J7/34 J

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021104931

(22)【出願日】2021-06-24

(65)【公開番号】P2023003696

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2024-02-27

(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】坂本 裕樹

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０４４９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５２５９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ １／００－１／１６

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定のタイミングで補助電源を放電させて前記補助電源の内部抵抗値を算出し、前記内部抵抗値に基づいて、前記補助電源の内部抵抗の劣化を判定する第１判定部と、
前記補助電源の充電状態を示す値が再充電閾値を下回ったときに前記補助電源を充電させて前記補助電源の容量劣化率を算出し、前記容量劣化率に基づいて、前記補助電源の容量の劣化を判定する第２判定部と、
第１判定部および第２判定部のうち少なくともいずれか一方の判定結果に基づいて、前記補助電源による主電源のバックアップが可能か否かを診断する診断部と
を備えることを特徴とする電源制御装置。

【請求項2】

前記再充電閾値は、
前記バックアップが可能な充電状態を示す値の下限値より大きい値に設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項3】

電源制御装置の第１判定部が、
所定のタイミングで補助電源を放電させて前記補助電源の内部抵抗値を算出し、前記内部抵抗値に基づいて、前記補助電源の内部抵抗の劣化を判定する第１判定を行い、
前記電源制御装置の第２判定部が、
前記補助電源の充電状態を示す値が再充電閾値を下回ったときに前記補助電源を充電させて前記補助電源の容量劣化率を算出し、前記容量劣化率に基づいて、前記補助電源の容量の劣化を判定する第２判定を行い、
前記電源制御装置の診断部が、
第１判定および第２判定のうち少なくともいずれか一方の判定結果に基づいて、前記補助電源による主電源のバックアップが可能か否かを診断する
ことを含む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】

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】

従来、車両の自動運転による走行中に電源失陥が発生しても、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ように、主電源と補助電源とを備え、主電源の電源系統に失陥が発生した場合に、補助電源の電源系統によって自動運転用の車載機器（負荷）へ電力を供給する冗長電源システムがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

冗長電源システムを備える車両は、補助電源による主電源のバックアップが可能か否かの診断が行われ、バックアップが可能と診断されると、自動運転への移行が許可される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１８２８６４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、補助電源による主電源のバックアップが可能か否かを診断する場合に、補助電源が劣化していると、バックアップが不可能な状態の補助電源をバックアップが可能と誤診断するおそれがある。

【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、補助電源による主電源のバックアップが可能か否かを正確に診断することが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】

【0007】

実施形態の一態様に係る電源制御装置は、第１判定部と、第２判定部と、診断部とを備える。第１判定部は、所定のタイミングで補助電源を放電させて前記補助電源の内部抵抗値を算出し、前記内部抵抗値に基づいて、前記補助電源の内部抵抗の劣化を判定する。第２判定部は、前記補助電源の充電状態を示す値が再充電閾値を下回ったときに前記補助電源を充電させて前記補助電源の容量劣化率を算出し、前記容量劣化率に基づいて、前記補助電源の容量の劣化を判定する。診断部は、第１判定部および第２判定部のうち少なくともいずれか一方の判定結果に基づいて、前記補助電源による主電源のバックアップが可能か否かを診断する。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る電源制御装置および電源制御方法は、補助電源による主電源のバックアップが可能か否かを正確に診断することができる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例を示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係る診断処理のタイミングを示すタイミングチャートである。

【図7】図７は、実施形態に係るセル抵抗値マップの一例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図9】図９は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図10】図１０は、は、実施形態に係る電源制御装置の診断部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、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電源制御装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る電源制御装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。

【0011】

また、以下では、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ト自動車である場合について説明するが、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。

【0012】

なお、実施形態に係る電源制御装置は、主電源と補助電源とを備え、主電源に電源失陥が発生した場合に、補助電源によって主電源をバックアップする任意の装置に搭載されてもよい。

【0013】

［１．電源制御装置の構成］
図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。図１に示すように、実施形態に係る電源制御装置１は、主電源１０と、第１負荷１０１と、一般負荷１０２と、第２負荷１０３と、自動運転制御装置１００とに接続される。電源制御装置１は、主電源１０の電力を第１負荷１０１および一般負荷１０２に供給する第１系統１１０と、後述する補助電源２０の電力を第２負荷１０３に供給する第２系統１２０とを備える。

【0014】

第１負荷１０１は、自動運転用の負荷を含む。例えば、第１負荷１０１は、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、車載カメラ、およびレーダ等を含む。一般負荷１０２は、例えば、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と同様の機能を備える。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、車載カメラ、およびレーダ等の自動運転中に動作する装置を含む。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。自動運転制御装置１００は、第１負荷１０１または第２負荷１０３を動作させて、車両を自動運転制御する装置である。

【0016】

主電源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、主電源１０の電池は、ＰｂＢ１２以外の任意の２次電池であってもよい。

【0017】

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、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、例えば、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、例えば、電気自動車やハイブリット自動車に搭載される車両駆動用のバッテリである。

【0018】

なお、主電源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、および後述する補助電源２０の充電を行う。

【0019】

電源制御装置１は、補助電源２０と、系統間スイッチ４１と、電池用スイッチ４２と、バイパススイッチ４３と、制御部３と、第１電圧センサ５１と、第２電圧センサ５２と、ＤＣ／ＤＣ５３と、記憶部６とを備える。補助電源２０は、主電源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。補助電源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。なお、補助電源２０の電池は、ＬｉＢ２１以外の任意の２次電池であってもよい。

【0020】

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、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続および切断可能なスイッチである。電池用スイッチ４２は、ＬｉＢ２１を第２系統１２０に接続および切断可能なスイッチである。具体的には、電池用スイッチ４２は、ＬｉＢ２１とバイパススイッチ４３およびＤＣ／ＤＣ５３とを接続および切断可能なスイッチである。

【0021】

バイパススイッチ４３は、電池用スイッチ４２と第２系統１２０とを接続および切断可能なスイッチである。ＤＣ／ＤＣ５３は、バイパススイッチ４３と並列に接続され、ＬｉＢ２１から出力される電圧およびＬｉＢ２１へ入力される電圧を調整する。

【0022】

第１電圧センサ５１は、第１系統１１０に設けられ、第１系統１１０の電圧を検出し、検出結果を制御部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、第２系統１２０の電圧を検出し、検出結果を制御部３に出力する。

【0023】

制御部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、制御部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。

【0024】

制御部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。制御部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の地絡を検出する。制御部３による地絡の検出方法の具体例については、後述する。

【0025】

制御部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、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。なお、制御部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自動運転制御装置１００に通知してもよい。また、制御部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自動運転制御装置１００に通知してもよい。

【0026】

制御部３は、第１系統１１０に地絡等の電源失陥が発生した場合には、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２およびバイパススイッチ４３を導通して、補助電源２０から第２負荷１０３に電力を供給する。また、制御部３は、第２系統１２０に地絡等の電源失陥が発生した場合には、系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を遮断した状態で、主電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力を供給する。

【0027】

これにより、電源制御装置１は、自動運転中にいずれか一方の系統が地絡しても、他方の系統を使用し、自動運転制御装置１００によって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。

【0028】

また、制御部３は、第１判定部３１と、第２判定部３２と、診断部３３とを備える。第１判定部３１は、所定のタイミングで、例えば、起動時に補助電源２０を放電させて補助電源２０の内部抵抗（以下、「セル抵抗」と記載する）値を算出し、セル抵抗値に基づいて、補助電源２０のセル抵抗の劣化を判定する。

【0029】

所定のタイミングを起動時とすることで、走行開始直前の補助電源２０の状態からセル抵抗の劣化を判定できる。以下の説明では、所定のタイミングを起動時として説明するが、所定のタイミングとしては、起動時に限らず、起動後の停車中や、イグニッションオフ時等、車両の走行に影響を及ぼさないタイミングであればよい。

【0030】

第２判定部３２は、補助電源２０の充電状態を示す値であるＳＯＣ（State Of Charge）が再充電閾値を下回ったときに補助電源２０を充電させて補助電源２０の容量劣化率を算出し、容量劣化率に基づいて、補助電源２０の容量の劣化を判定する。

【0031】

診断部３３は、第１判定部３１および第２判定部３２のうち少なくともいずれか一方の判定結果に基づいて、補助電源２０による主電源１０のバックアップが可能か否かを診断する。このように、電源制御装置１は、補助電源２０のセル抵抗の劣化および補助電源２０の容量の劣化を考慮することによって、補助電源２０による主電源１０のバックアップが可能か否かを正確に診断することができる。制御部３の動作例については、図２～図５、図８～図９を参照して後述する。

【0032】

記憶部６は、例えば、データフラッシュ等の情報記憶デバイスであり、セル抵抗値マップ６１と、前回容量劣化率６２とを記憶する。セル抵抗値マップ６１の一例については、図８を参照して後述する。次に、図２～図９を参照し、電源制御装置１の動作について説明する。

【0033】

［２．電源制御装置の通常時動作］
制御部３は、第１系統１１０および第２系統１２０に地絡が発生していない通常時には、図２に示すように、電池用スイッチ４２を遮断し、バイパススイッチ４３を導通した状態で系統間スイッチ４１を導通し、主電源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。

【0034】

［３．電源制御装置の地絡発生時動作］
次に、図３～図５を参照して、電源制御装置１の地絡発生時動作について説明する。図３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が発生すると、地絡点に向けて過電流が流れるため、第１電圧センサ５１によって検出される第１系統１１０の電圧が地絡閾値以下になる。

【0035】

また、電源制御装置１では、第２系統１２０で地絡２０１が発生すると、地絡点に向けて過電流が流れるため、第２電圧センサ５２によって検出される第２系統１２０の電圧が地絡閾値以下になる。

【0036】

このため、制御部３は、第１電圧センサ５１または第２電圧センサ５２の少なくともいずれか一方によって検出される電圧が地絡閾値以下になった場合に、電源の異常を検知して系統間スイッチ４１を遮断し、電池用スイッチ４２を導通する。このとき、制御部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する。

【0037】

その後、制御部３は、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以上地絡閾値以下であり、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで復帰した場合、第１系統１１０に地絡２００が発生したと本判定する。

【0038】

そして、図４に示すように、制御部３は、補助電源２０から第２負荷１０３に電力を供給し、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。これにより、自動運転制御装置１００は、補助電源２０から供給される電力によって第２負荷１０３を動作させて、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。

【0039】

また、制御部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、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡閾値以下であり、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで復帰した場合、第２系統１２０に地絡２０１が発生したと本判定する。

【0040】

そして、図５に示すように、制御部３は、電池用スイッチ４２を遮断して、主電源１０から第１負荷１０１に電力を供給し、その旨を自動運転制御装置１００に通知する。これにより、自動運転制御装置１００は、主電源１０から供給される電力によって第１負荷１０１を動作させて、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。

【0041】

また、電源制御装置１では、地絡２００，２０１ではなく、第１負荷１０１または一般負荷１０２が一時的に過負荷状態になった場合に、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が一時的に地絡閾値以下になることがある。また、電源制御装置１では、第２負荷１０３が一時的に過負荷状態になった場合に、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が一時的に地絡閾値以下になることがある。

【0042】

この場合、電源制御装置１では、継続的に主電源１０から第１負荷１０１および一般負荷１０２に電力が供給され、補助電源２０から第２負荷１０３に電力が供給される。このため、制御部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、所定時間が経過する前に第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が共に地絡閾値を超えるまで復帰すれば、電源に異常がないと本判定する。その後、制御部３は、図２に示した通常動作に復帰させるため、電池用スイッチ４２を遮断し、系統間スイッチ４１を再導通する。

【0043】

［４．補助電源診断時動作］
次に、図６～図９を参照し、電源制御装置１の制御部３が補助電源２０による主電源１０のバックアップが可能か否かを診断する診断時動作について説明する。ここで、補助電源２０は、ＳＯＣが予め定められるバックアップ可能下限値を超えていれば、主電源１０のバックアップが可能である。

【0044】

ただし、補助電源２０は、劣化が進んでいると、ＳＯＣがバックアップ可能下限値を超えていても、主電源１０のバックアップを行えない場合がある。そこで、バックアップが可能か否かを正確に診断するには、補助電源２０の劣化を考慮に入れる必要がある。

【0045】

補助電源２０の劣化を判定する方法の一つに、容量劣化率に基づく判定方法がある。容量劣化率は、例えば、充電量が低下した補助電源２０を再充電し、そのときの補助電源２０における充電量の増加率に基づいて算出することが可能である。また、容量劣化率は、充電量が低下した補助電源２０を満充電になるまで充電し、そのときの補助電源２０のＳＯＣに基づいて算出することもできる。

【0046】

このため、例えば、補助電源２０が自然放電してＳＯＣが再充電閾値未満になった場合に、補助電源２０を再充電し、そのときのＳＯＣや充電量の増加率に基づいて算出する容量劣化率を考慮して、バックアップが可能か否かの診断を行うことが可能である。

【0047】

しかしながら、補助電源２０は、ＳＯＣが自然放電によって再充電閾値未満になるまでに数か月かかることがある。このため、例えば、起動時に毎回ＳＯＣに基づいてバックアップの可否診断を行う場合、最長で数か月前の容量劣化率をもとに診断を行うことになり、バックアップの正確な診断を行えないおそれがある。

【0048】

そこで、図６に示すように、実施形態に係る電源制御装置１の診断部３３は、起動中の所定タイミングで、例えば、車両のＩＧ（イグニッションスイッチ）がオンにされる起動時に、毎回、補助電源２０を放電させてセル抵抗を算出する。

【0049】

そして、診断部３３は、セル抵抗の劣化判定を行い、セル抵抗が劣化しておらず、前回算出された容量劣化率から容量が劣化していないと判定され、且つ補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値を超えていれば、バックアップ可能と診断する。

【0050】

なお、本実施形態では、補助電源２０が新品の状態での容量劣化率を１００％とし、容量の劣化が進むにつれて容量劣化率の値が低下するものとする。このように、診断部３３は、起動時に毎回判定されるセル抵抗の劣化を考慮することにより、バックアップが可能か否かを正確に診断することができる。

【0051】

その後、診断部３３は、補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値以下になると、補助電源２０を充電させて今回の容量劣化率を算出する。そして、診断部３３は、セル抵抗の劣化判定を行い、セル抵抗が劣化しておらず、今回算出された容量劣化率から容量が劣化していないと判定され、且つ補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値を超えていれば、バックアップ可能と診断する。このように、診断部３３は、起動時に毎回判定されるセル抵抗の劣化と、最新の容量劣化率とを考慮することにより、バックアップが可能か否かを正確に診断することができる。

【0052】

具体的には、制御部３の第１判定部３１は、車両のＩＧがオンにされると、まず、補助電源２０のＳＯＣを推定し、補助電源２０から温度を取得する。そして、第１判定部３１は、補助電源２０のＳＯＣと、補助電源２０の温度と、セル抵抗値マップ６１とに基づいて、補助電源２０のＥＯＬ（End Of Life）抵抗値を推定する。

【0053】

ＥＯＬ抵抗値は、補助電源２０がバックアップを行うことができるセル抵抗値の上限値を超える値であり、製品寿命に達した補助電源２０のセル抵抗値である。つまり、補助電源２０は、セル抵抗値がＥＯＬ抵抗値未満であれば、セル抵抗に関してはバックアップが可能な状態ということになる。

【0054】

ここで、図７を参照し、セル抵抗値マップ６１の一例について説明する。図７は、実施形態に係るセル抵抗値マップの一例を示す図である。図７に示すように、セル抵抗値マップ６１は、補助電源２０のＳＯＣと温度と、その状態のときのＥＯＬ抵抗値との関係を示すマップである。第１判定部３１は、補助電源２０の推定したＳＯＣと取得した温度とに対応するＥＯＬセル抵抗値をセル抵抗値マップ６１から取得する。

【0055】

続いて、図８に示すように、第１判定部３１は、系統間スイッチ４１を遮断した状態で、バイパススイッチ４３を遮断して電池用スイッチ４２を導通させ、ＤＣ／ＤＣ５３を制御し、補助電源２０からＤＣ／ＤＣ５３を介して第２負荷１０３に診断用の電流を供給する。

【0056】

このとき、第１判定部３１は、実際にバックアップを行うときよりも少ない電流を流すようにＤＣ／ＤＣ５３を調整する。これにより、第１判定部３１は、補助電源２０の放電量を最小限に抑えることができる。

【0057】

そして、第１判定部３１は、このとき補助電源２０から放電される電流ΔＩおよび電圧ΔＶから、セル抵抗Ｒ＝ΔＶ／ΔＩを算出する。このとき、第１判定部３１は、第２系統１２０または補助電源２０に設けられる電流センサ（図示略）から電流ΔＩを取得し、電圧ΔＶについては第２電圧センサ５２から取得することができる。

【0058】

第１判定部３１は、算出したセル抵抗値が、そのときのＥＯＬセル抵抗値未満であれば、セル抵抗が劣化していないと判定し、セル抵抗値が、そのときのＥＯＬセル抵抗値以上であれば、セル抵抗が劣化していると判定する。

【0059】

このとき、第２判定部３２は、前回の容量劣化率がＥＯＬ劣化率（例えば、８０％）を超えていれば、容量が劣化していないと判定し、算出した容量劣化率がＥＯＬ劣化率以下であれば、容量が劣化していると判定する。

【0060】

そして、診断部３３は、第１判定部３１によってセル抵抗が劣化していないと判定され、第２判定部３２によって容量が劣化していないと判定され、ＳＯＣが再充電閾値を超えていれば、補助電源２０による主電源１０のバックアップ可能と診断する。なお、ここでの診断では、容量の劣化を判断材料から省略してもよい。

【0061】

その後、補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値以下になると、図９に示すように、第２判定部３２は、系統間スイッチ４１を導通させ、主電源１０からＤＣ／ＤＣ５３を介して補助電源２０に電力を供給して補助電源２０を充電する。そして、第２判定部３２は、補助電源２０の容量劣化率を算出する。

【0062】

このとき、第２判定部３２は、例えば、充電を行ったときの補助電源２０における充電量の増加率に基づいて容量劣化率を算出する。なお、第２判定部３２は、補助電源２０が満充電されるまでに必要な予め定める充電時間の充電が完了したときの補助電源２０のＳＯＣに基づいて容量劣化率を算出してもよい。

【0063】

ここで、再充電閾値は、補助電源２０による主電源１０のバックアップが可能なＳＯＣの下限値より大きい値に設定される。例えば、図６に示すように、再充電閾値は、ＳＯＣのバックアップ可能下限値にセンサ誤差／演算誤差と、３０日最大放電量を加算した値に設定される。

【0064】

これにより、電源制御装置１は、最後にＩＧがオフにされて次にＩＧがオンにされるまでの期間が３０日以内であれば、次にＩＧがオンにされたときに、バックアップ可能なＳＯＣを保証することができる。

【0065】

第２判定部３２は、算出した容量劣化率がＥＯＬ劣化率（例えば、８０％）を超えていれば、容量が劣化していないと判定し、算出した容量劣化率がＥＯＬ劣化率以下であれば、容量が劣化していると判定する。

【0066】

ここでも、第１判定部３１は、セル抵抗値に基づいてセル抵抗が劣化しているか否かを判定する。そして、診断部３３は、第１判定部３１によりセル抵抗が劣化していないと判定され、第２判定部３２により容量が劣化していないと判定される場合に、補助電源２０による主電源１０のバックアップが可能と診断する。

【0067】

なお、ここでの診断では、セル抵抗の劣化を判断材料から省略してもよい。このように、電源制御装置１は、起動時に毎回判定されるセル抵抗の劣化と、容量劣化率とを考慮することにより、バックアップが可能か否かを正確に診断することができる。

【0068】

また、電源制御装置１は、ＩＧがオンにされる度に、少量ではあるが補助電源２０を放電させるので、補助電源２０のＳＯＣが自然放電によって再充電閾値以下になるよりも早く再充電閾値まで低下する。

【0069】

これにより、電源制御装置１は、補助電源２０が再充電される周期、すなわち、補助電源２０の容量劣化率を算出する頻度が高くなるので、容量劣化率に基づく容量の劣化判定結果の信頼度を向上させることができる。
［５．制御部が実行する処理］
次に、図１０を参照し、実施形態に係る電源制御装置１の制御部３が実行する処理について説明する。図１０は、実施形態に係る電源制御装置の診断部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【0070】

制御部３は、例えば、電源制御装置１を備える車両のＩＧがオンにされると、図１０に示す処理を開始する。具体的には、図１０に示すように、第１判定部３１は、まず、補助電源のＳＯＣと、補助電源２０の温度と、セル抵抗値マップ６１とに基づいて、補助電源２０のＥＯＬセル抵抗値を推定する（ステップＳ１０１）。

【0071】

その後、第１判定部３１は、補助電源２０を放電させて（ステップＳ１０２）、補助電源２０のセル抵抗値を算出する（ステップＳ１０３）。そして、第１判定部３１は、補助電源２０のセル抵抗値がＥＯＬセル抵抗値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0072】

第１判定部３１は、補助電源２０のセル抵抗値がＥＯＬセル抵抗値以上であると判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、セル抵抗が劣化していると判定する。この場合、診断部３３は、バックアップ不可能と診断して（ステップＳ１１２）、処理を終了する。

【0073】

また、第１判定部３１は、補助電源２０のセル抵抗値がＥＯＬセル抵抗値未満であると判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、セル抵抗が劣化していないと判定する。この場合、第２判定部３２は、補助電源２０の前回容量劣化率６２がＥＯＬ劣化率を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0074】

第２判定部３２は、補助電源２０の前回容量劣化率６２がＥＯＬ劣化率以下であると判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、補助電源２０の容量が劣化していると判定する。この場合、診断部３３は、バックアップ不可能と診断して（ステップＳ１１２）、処理を終了する。

【0075】

また、第２判定部３２は、補助電源２０の前回容量劣化率６２がＥＯＬ劣化率を超えていると判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値以下か否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0076】

第２判定部３２によって、補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値を超えていると判定された場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、診断部３３は、バックアップ可能と診断して（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

【0077】

第２判定部３２は、補助電源２０のＳＯＣが再充電閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、補助電源２０を充電し（ステップＳ１０７）、補助電源２０の容量劣化率を算出する（ステップＳ１０８）。

【0078】

そして、第２判定部３２は、容量劣化率がＥＯＬ容量劣化率を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０９）。第２判定部３２は、容量劣化率がＥＯＬ容量劣化率以下であると判定した場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、補助電源２０の容量が劣化していると判定する。この場合、診断部３３は、バックアップ不可能と診断して（ステップＳ１１２）、処理を終了する。

【0079】

また、第２判定部３２は、容量劣化率がＥＯＬ容量劣化率を超えていると判定した場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、補助電源２０の容量が劣化していないと判定し、容量劣化率を前回容量劣化率６２として記憶部６に記憶させる（ステップＳ１１０）。この場合、診断部３３は、バックアップ可能と診断して（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

【0080】

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】

【0081】

１ 電源制御装置
１０ 主電源
１１ ＤＣ／ＤＣ
１２ ＰｂＢ
２０ 補助電源
２１ ＬｉＢ
３ 制御部
３１ 第１判定部
３２ 第２判定部
３３ 診断部
４１ 系統間スイッチ
４２ 電池用スイッチ
４３ バイパススイッチ
５１ 第１電圧センサ
５２ 第２電圧センサ
５３ ＤＣ／ＤＣ
６ 記憶部
６１ セル抵抗値マップ
６２ 前回容量劣化率
１００ 自動運転制御装置
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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】