JP6424784B2

JP6424784B2 - Power supply system

Info

Publication number: JP6424784B2
Application number: JP2015186669A
Authority: JP
Inventors: 朝貴井川; 典尚榊原
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: JP2017063527A

Description

本発明は、電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply system.

近年、車両減速時にオルタネータにより発電された回生電力を蓄電するために、補機バッテリの他にキャパシタを含む電源システムが搭載された車両がある。こうしたキャパシタには、ＤＣ−ＤＣ（Direct Current - Direct Current）コンバータにより回生電力の電圧値が調整された上で蓄電される。ＤＣ−ＤＣコンバータの不具合等に起因してキャパシタの定格電圧を超える過電圧がＤＣ−ＤＣコンバータからキャパシタへ出力された場合、キャパシタが破損する可能性がある。そこで、キャパシタに過電圧が印加されることを防止するために、次のように構成することが考えられる。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータとキャパシタとの間にスイッチが設けられる。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータからの出力が過電圧であることが検出されると、スイッチがオフにされてキャパシタへの充電が停止される。 In recent years, there is a vehicle equipped with a power supply system including a capacitor in addition to an auxiliary battery in order to store regenerative electric power generated by an alternator at the time of vehicle deceleration. Such a capacitor is charged after the voltage value of the regenerative power is adjusted by a DC-DC (Direct Current-Direct Current) converter. If an overvoltage exceeding the rated voltage of the capacitor is output from the DC-DC converter to the capacitor due to a failure of the DC-DC converter or the like, the capacitor may be damaged. Therefore, in order to prevent the overvoltage from being applied to the capacitor, the following configuration is considered. That is, a switch is provided between the DC-DC converter and the capacitor. Then, when it is detected that the output from the DC-DC converter is an overvoltage, the switch is turned off and charging of the capacitor is stopped.

なお、関連する技術として特許文献１に記載の技術がある。 In addition, there exists a technique of patent document 1 as a related technique.

特開２０１０−８１５３号公報JP, 2010-8153, A

上記の構成では、過電圧が検出されない場合にはスイッチが正常にオンにされ、過電圧が検出された場合にはスイッチが正常にオフにされることが要求される。このため、上記の構成が採られた電源システムの信頼性を高めるためには、スイッチの故障の有無が判定できることが望ましい。 In the above configuration, it is required that the switch be turned on normally if the overvoltage is not detected, and the switch be turned off normally if the overvoltage is detected. Therefore, in order to enhance the reliability of the power supply system adopting the above configuration, it is desirable to be able to determine the presence or absence of a switch failure.

しかしながら、キャパシタの負極とグランドとの間にスイッチが設けられる場合には、キャパシタの負極側がグランドに対してフローティング状態となる。このため、キャパシタの負極とグランドとの間の電位差に基づいてスイッチのオフ故障及びオン故障の有無を判定することはできない。 However, when the switch is provided between the negative electrode of the capacitor and the ground, the negative electrode side of the capacitor is in a floating state with respect to the ground. Therefore, it is not possible to determine the presence or absence of the off failure and the on failure of the switch based on the potential difference between the negative electrode of the capacitor and the ground.

本発明の一側面に係る目的は、ＤＣ−ＤＣコンバータから過電圧が出力された場合にキャパシタへの充電を停止させるために該キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチの故障の有無を判定できる電源システムを提供することを目的とする。 An object according to one aspect of the present invention is to detect presence or absence of a failure of a switch provided between the negative electrode of the capacitor and the ground to stop charging of the capacitor when an overvoltage is output from the DC-DC converter. It aims at providing a power supply system which can be judged.

本発明に係る一つの形態である電源システムは、ＤＣ−ＤＣコンバータ、キャパシタ、スイッチ、電流供給回路、及び制御部を含む。
ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力された電力の電圧値を調整する。キャパシタは、電圧値が調整された電力を蓄電する。スイッチは、キャパシタの負極とグランドとの間に設けられる。 A power supply system according to one aspect of the present invention includes a DC-DC converter, a capacitor, a switch, a current supply circuit, and a control unit.
The DC-DC converter adjusts the voltage value of the input power. The capacitor stores power whose voltage value has been adjusted. The switch is provided between the negative electrode of the capacitor and the ground.

電流供給回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータが電圧値の調整動作を行っていないタイミングでスイッチに電流を供給する。制御部は、スイッチをオン状態からオフ状態に制御した場合に電流供給回路からスイッチに電流が流れるか否かに従ってスイッチの故障の有無を判定する。また、制御部は、スイッチをオフ状態からオン状態に制御した場合に電流供給回路からスイッチに電流が流れるか否かに従ってスイッチの故障の有無を判定する。 The current supply circuit supplies a current to the switch at a timing when the DC-DC converter is not adjusting the voltage value. When the switch is controlled from the on state to the off state, the control unit determines the presence or absence of the switch failure according to whether or not the current flows from the current supply circuit to the switch. Further, when the switch is controlled from the off state to the on state, the control unit determines the presence or absence of the switch failure according to whether or not the current flows from the current supply circuit to the switch.

一実施形態に従った電源システムよれば、ＤＣ−ＤＣコンバータから過電圧が出力された場合にキャパシタへの充電を停止させるために該キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチの故障の有無を判定できる。 According to the power supply system according to one embodiment, there is a failure of a switch provided between the negative electrode of the capacitor and the ground to stop charging of the capacitor when an overvoltage is output from the DC-DC converter Can be determined.

実施形態に従った電源システムの構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a power supply system according to an embodiment. 実施形態に従った電流供給回路の構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a current supply circuit according to an embodiment.

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態に従った電源システムの構成例を示す図である。図１に示す電源システム１は、例えば、車両に搭載される。電源システム１は、オルタネータ１１、バッテリ１２、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３、キャパシタ１４、電圧センサ１５、及びスイッチ１６を含む。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power supply system according to an embodiment. The power supply system 1 shown in FIG. 1 is mounted on, for example, a vehicle. The power supply system 1 includes an alternator 11, a battery 12, a DC-DC converter 13, a capacitor 14, a voltage sensor 15, and a switch 16.

オルタネータ１１は、例えば、車両減速時に車輪（図示せず）から伝達された運動エネルギを電気エネルギに変換することで発電する。また、オルタネータ１１は、例えば、バッテリ１２やキャパシタ１４の蓄電量が減少した場合に、車両内のエンジン（図示せず）から伝達された運動エネルギを電気エネルギに変換することで発電する。 The alternator 11 generates electric power, for example, by converting kinetic energy transmitted from wheels (not shown) into electric energy at the time of vehicle deceleration. Further, for example, when the storage amount of the battery 12 or the capacitor 14 decreases, the alternator 11 generates electric power by converting kinetic energy transmitted from an engine (not shown) in the vehicle into electric energy.

バッテリ１２は、例えば、鉛蓄電池である。バッテリ１２は、例えば、車両内の電装機器（図示せず）を動作させるための電力を蓄電する。また、バッテリ１２に蓄電された電力は、例えば、キャパシタ１４の蓄電量が減少した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介してキャパシタ１４に給電するためにも用いられる。 The battery 12 is, for example, a lead storage battery. The battery 12 stores, for example, power for operating an electrical device (not shown) in the vehicle. The power stored in the battery 12 is also used to supply power to the capacitor 14 via the DC-DC converter 13 when, for example, the storage amount of the capacitor 14 decreases.

バッテリ１２には、オルタネータ１１により発電された電力が蓄電される。また、バッテリ１２には、キャパシタ１４から供給された電力がＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して蓄電される。 The battery 12 stores the power generated by the alternator 11. Further, the power supplied from the capacitor 14 is stored in the battery 12 through the DC-DC converter 13.

ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、入力された電力の電圧値を調整する。すなわち、図１に示す構成例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、オルタネータ１１又はバッテリ１２から出力された電力の電圧値を調整し、電圧値が調整された電力をキャパシタ１４へ出力する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１４から出力された電力の電圧値を調整し、電圧値が調整された電力をバッテリ１２へ出力する。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、双方向のＤＣ−ＤＣコンバータであってよい。 The DC-DC converter 13 adjusts the voltage value of the input power. That is, in the configuration example shown in FIG. 1, the DC-DC converter 13 adjusts the voltage value of the power output from the alternator 11 or the battery 12, and outputs the power whose voltage value is adjusted to the capacitor 14. Further, the DC-DC converter 13 adjusts the voltage value of the power output from the capacitor 14 and outputs the power of which the voltage value is adjusted to the battery 12. Thus, the DC-DC converter 13 may be a bi-directional DC-DC converter.

なお、本明細書において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３による電圧値の調整とは、昇圧及び降圧の何れか一方を行うことを意味する。例えば、バッテリ１２の定格電圧よりもキャパシタ１４の定格電圧が低い場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、バッテリ１２からの出力電圧をキャパシタ１４の定格電圧に応じて降圧してキャパシタ１４へ供給する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１４からの出力電圧をバッテリ１２の定格電圧に応じて昇圧してバッテリ１２へ供給する。一方、バッテリ１２の定格電圧よりもキャパシタ１４の定格電圧が高い場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、バッテリ１２からの出力電圧をキャパシタ１４の定格電圧に応じて昇圧してキャパシタ１４へ供給する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１４からの出力電圧をバッテリ１２の定格電圧に応じて降圧してバッテリ１２へ供給する。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、昇圧動作及び降圧動作が可能なＤＣ−ＤＣコンバータであってよい。 In the present specification, adjustment of the voltage value by the DC-DC converter 13 means that either one of boosting and bucking is performed. For example, when the rated voltage of capacitor 14 is lower than the rated voltage of battery 12, DC-DC converter 13 steps down the output voltage from battery 12 according to the rated voltage of capacitor 14 and supplies it to capacitor 14. . Further, the DC-DC converter 13 boosts the output voltage from the capacitor 14 according to the rated voltage of the battery 12 and supplies the boosted voltage to the battery 12. On the other hand, when the rated voltage of capacitor 14 is higher than the rated voltage of battery 12, DC-DC converter 13 boosts the output voltage from battery 12 according to the rated voltage of capacitor 14 and supplies it to capacitor 14. . Further, the DC-DC converter 13 steps down the output voltage from the capacitor 14 in accordance with the rated voltage of the battery 12 and supplies the voltage to the battery 12. Thus, the DC-DC converter 13 may be a DC-DC converter capable of boosting operation and bucking operation.

キャパシタ１４は、例えば、アイドリングストップ等により停止中のエンジンを始動する際にスタータモータ（図示せず）を駆動するための電力を蓄電する。また、キャパシタ１４は、例えば、エンジンの始動後でオルタネータの停止中に、車両内の電装機器を動作させるための電力をＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介してバッテリ１２に供給する。 The capacitor 14 stores electric power for driving a starter motor (not shown), for example, when starting the stopped engine by idling stop or the like. In addition, for example, while the alternator is stopped after the start of the engine, the capacitor 14 supplies power for operating the electrical equipment in the vehicle to the battery 12 via the DC-DC converter 13.

キャパシタ１４には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３により電圧値が調整された電力が蓄電される。例えば、キャパシタ１４には、車両減速時等の際にオルタネータ１１により発電された電力（回生電力）がＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して蓄電される。また、キャパシタ１４には、バッテリ１２から供給された電力がＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介して蓄電される。 The power whose voltage value is adjusted by the DC-DC converter 13 is stored in the capacitor 14. For example, the electric power (regenerated electric power) generated by the alternator 11 at the time of vehicle deceleration or the like is stored in the capacitor 14 via the DC-DC converter 13. Further, the power supplied from the battery 12 is stored in the capacitor 14 via the DC-DC converter 13.

電圧センサ１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３からの出力電圧の値を測定する。
スイッチ１６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３から過電圧が出力された場合にキャパシタ１４への充電を停止させるためのスイッチである。図１に示す構成例では、スイッチ１６は、キャパシタ１４の負極とグランドとの間に設けられる。グランド側にあるスイッチ１６の端子が車両のボデーに接続される場合、該端子とグランドとを接続するためのハーネスは不要になる。したがって、キャパシタ１４の負極とグランドとの間にスイッチ１６を設ければ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とキャパシタ１４との間にスイッチ１６を設けるためのハーネスの本数を削減でき、組み付けの自由度を上げることができる。 The voltage sensor 15 measures the value of the output voltage from the DC-DC converter 13.
The switch 16 is a switch for stopping charging of the capacitor 14 when the DC-DC converter 13 outputs an overvoltage. In the configuration example shown in FIG. 1, the switch 16 is provided between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground. When the terminal of the switch 16 on the ground side is connected to the body of the vehicle, a harness for connecting the terminal to the ground becomes unnecessary. Therefore, by providing the switch 16 between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground, the number of harnesses for providing the switch 16 between the DC-DC converter 13 and the capacitor 14 can be reduced, and the freedom of assembly is increased. be able to.

図１に示す構成例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、制御部１３１及び電流供給回路１３２を含む。
制御部１３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３全体の動作を制御する。例えば、制御部１３１は、電圧センサ１５により測定された、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力電圧の値が所定値を超えるか否かを監視する。所定値は、例えば、キャパシタ１４の定格電圧である。所定値を超える出力電圧が検出された場合、制御部１３１はスイッチ１６をオフにする。スイッチ１６がオフにされると、キャパシタ１４への充電が停止される。このため、所定値を超える過電圧がキャパシタ１４に印加されることを防止できる。 In the configuration example shown in FIG. 1, the DC-DC converter 13 includes a control unit 131 and a current supply circuit 132.
The control unit 131 controls the overall operation of the DC-DC converter 13. For example, the control unit 131 monitors whether the value of the output voltage of the DC-DC converter 13 measured by the voltage sensor 15 exceeds a predetermined value. The predetermined value is, for example, a rated voltage of the capacitor 14. When the output voltage exceeding the predetermined value is detected, the control unit 131 turns the switch 16 off. When the switch 16 is turned off, charging of the capacitor 14 is stopped. For this reason, it is possible to prevent an overvoltage exceeding a predetermined value from being applied to the capacitor 14.

なお、図１に示す一例とは異なり、次のように構成してもよい。すなわち、制御部１３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の出力電圧の値を、走行ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の、電源システム１全体を制御する制御装置（図示せず）へ送信する。制御装置は、受信した出力電圧の値が所定値を超える場合、スイッチ１６をオフにする。こうした構成によっても、所定値を超える過電圧がキャパシタ１４に印加されることを防止できる。 In addition, unlike the example shown in FIG. 1, you may comprise as follows. That is, the control unit 131 transmits the value of the output voltage of the DC-DC converter 13 to a control device (not shown) that controls the entire power supply system 1, such as a traveling ECU (Electronic Control Unit). The controller turns off the switch 16 when the value of the received output voltage exceeds a predetermined value. Such a configuration can also prevent the overvoltage exceeding the predetermined value from being applied to the capacitor 14.

電流供給回路１３２は、スイッチ１６の故障の有無を判定するためにスイッチ１６に電流を供給する回路である。スイッチ１６の故障の有無を判定するために電流供給回路１３２が用いられる理由は以下の説明のとおりである。 The current supply circuit 132 is a circuit that supplies a current to the switch 16 to determine whether the switch 16 has a failure. The reason why the current supply circuit 132 is used to determine whether the switch 16 has a failure is as follows.

例えば、スイッチ１６の代わりに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とキャパシタ１４の正極との間にスイッチが設けられる構成を仮定する。この仮定の構成では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とキャパシタ１４との間の電位差をスイッチのオン時及びオフ時に夫々測定し、測定された各電位差に基づいてスイッチのオフ故障及びオン故障の有無を判定することが可能である。しかしながら、図１に示すように、キャパシタ１４の負極とグランドとの間にスイッチ１６が設けられる場合には、キャパシタ１４の負極側がグランドに対してフローティング状態となる。このため、キャパシタ１４の負極とグランドとの間の電位差に基づいてスイッチ１６のオフ故障及びオン故障の有無を判定することはできない。そこで、スイッチ１６の故障の有無を判定するために、スイッチ１６の両端子に接続された電流供給回路１３２が設けられる。そして、スイッチ１６がオン状態からオフ状態に制御された場合に電流供給回路１３２から供給された電流がスイッチ１６に流れればスイッチ１６のオン故障と判定されるように構成される。また、スイッチ１６がオフ状態からオン状態に制御された場合に電流供給回路１３２から供給された電流がスイッチ１６に流れなければスイッチ１６のオフ故障と判定されるように構成される。 For example, it is assumed that a switch is provided between the DC-DC converter 13 and the positive electrode of the capacitor 14 instead of the switch 16. In this assumed configuration, the potential difference between DC-DC converter 13 and capacitor 14 is measured when the switch is on and off, respectively, and the presence or absence of the switch off failure and on failure is determined based on each measured potential difference. It is possible. However, as shown in FIG. 1, when the switch 16 is provided between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground, the negative electrode side of the capacitor 14 is in a floating state with respect to the ground. Therefore, it is not possible to determine the presence or absence of the off failure and the on failure of the switch 16 based on the potential difference between the negative electrode of the capacitor 14 and the ground. Therefore, in order to determine whether the switch 16 has a failure, a current supply circuit 132 connected to both terminals of the switch 16 is provided. If the current supplied from the current supply circuit 132 flows to the switch 16 when the switch 16 is controlled from the on state to the off state, it is determined that the switch 16 is on failure. In addition, when the switch 16 is controlled from the off state to the on state, if the current supplied from the current supply circuit 132 does not flow to the switch 16, it is determined that the switch 16 is off failure.

電流供給回路１３２は、制御部１３１の制御に従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が電圧値の調整動作を行っていない所定のタイミングでスイッチ１６に電流を供給する。例えば、電流供給回路１３２は、制御部１３１の制御に従って、エンジンを始動及び停止させるイグニッションキー（図示せず）がオン又はオフにされたタイミングでスイッチ１６に電流を供給する。 The current supply circuit 132 supplies a current to the switch 16 at a predetermined timing when the DC-DC converter 13 is not performing the voltage value adjustment operation according to the control of the control unit 131. For example, the current supply circuit 132 supplies current to the switch 16 at the timing when the ignition key (not shown) for starting and stopping the engine is turned on or off according to the control of the control unit 131.

図２は、実施形態に従った電流供給回路の構成例を示す図である。図２に示す構成例では、電流供給回路１３２は、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、第３の抵抗Ｒ３、第４の抵抗Ｒ４、第５の抵抗Ｒ５、第１のトランジスタＴ１、第２のトランジスタＴ２、及び電圧センサＳｖを含む。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a current supply circuit according to the embodiment. In the configuration example shown in FIG. 2, the current supply circuit 132 includes a first resistor R1, a second resistor R2, a third resistor R3, a fourth resistor R4, a fifth resistor R5, a first transistor T1, A second transistor T2 and a voltage sensor Sv are included.

第１の抵抗Ｒ１の一端は制御部１３１と接続される。第２の抵抗Ｒ２の一端は第１の抵抗Ｒ１の他端と接続され、第２の抵抗Ｒ２の他端はグランドと接続される。第１のトランジスタＴ１のベース端子は第１の抵抗Ｒ１の他端と接続され、第１のトランジスタＴ１のエミッタ端子は第２の抵抗Ｒ２の他端と接続される。第３の抵抗Ｒ３の一端は第１のトランジスタＴ１のコレクタ端子と接続される。 One end of the first resistor R1 is connected to the control unit 131. One end of the second resistor R2 is connected to the other end of the first resistor R1, and the other end of the second resistor R2 is connected to the ground. The base terminal of the first transistor T1 is connected to the other end of the first resistor R1, and the emitter terminal of the first transistor T1 is connected to the other end of the second resistor R2. One end of the third resistor R3 is connected to the collector terminal of the first transistor T1.

第４の抵抗Ｒ４の一端は第３の抵抗Ｒ３の他端と接続され、第４の抵抗Ｒ４の他端は所定の電圧源Ｖｃｃと接続される。第２のトランジスタＴ２のベース端子は第４の抵抗Ｒ４の一端と接続され、第２のトランジスタＴ２のエミッタ端子は電圧源Ｖｃｃと接続される。第５の抵抗Ｒ５の一端は第２のトランジスタＴ２のコレクタ端子と接続され、第５の抵抗Ｒ５の他端はキャパシタ１４の負極側にあるスイッチ１６の端子と接続される。 One end of the fourth resistor R4 is connected to the other end of the third resistor R3, and the other end of the fourth resistor R4 is connected to a predetermined voltage source Vcc. The base terminal of the second transistor T2 is connected to one end of the fourth resistor R4, and the emitter terminal of the second transistor T2 is connected to the voltage source Vcc. One end of the fifth resistor R5 is connected to the collector terminal of the second transistor T2, and the other end of the fifth resistor R5 is connected to the terminal of the switch 16 on the negative electrode side of the capacitor 14.

電圧センサＳｖは、第５の抵抗Ｒ５の他端とグランドとの間の電圧値を測定する。制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１のベース電流とスイッチ１６のオン及びオフとの制御を実行する。そして、制御部１３１は、こうした制御を実行した際に電圧センサＳｖにより測定された電圧値に従って、第５の抵抗Ｒ５からスイッチ１６に電流が流れているか否かを判定する。 The voltage sensor Sv measures a voltage value between the other end of the fifth resistor R5 and the ground. The control unit 131 executes control of the base current of the first transistor T1 and the on / off of the switch 16. Then, the control unit 131 determines whether or not the current flows from the fifth resistor R5 to the switch 16 according to the voltage value measured by the voltage sensor Sv when such control is performed.

具体的には、例えば、制御部１３１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が電圧値の調整動作を行っていない所定のタイミングにおいて、オン状態のスイッチ１６をオフ状態にする。また、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオフ状態からオン状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に電流を流す。第１のトランジスタＴ１がオン状態になると、電圧源Ｖｃｃとグランドとの電位差に従って、第４の抵抗Ｒ４及び第３の抵抗Ｒ３を介して第１のトランジスタＴ１のコレクタからエミッタへ電流が流れる。また、第３の抵抗Ｒ３を介して第２のトランジスタＴ２のベース端子に電流が流れ、第２のトランジスタＴ２はオフ状態からオン状態になる。この結果、制御部１３１の制御によってスイッチ１６が正常にオフ状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してスイッチ１６に電流が流れない。一方、故障によりスイッチがオン状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してスイッチ１６に電流が流れる。そこで、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がハイレベル、すなわち電圧源Ｖｃｃの電圧値に近い値であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れていない、すなわち、スイッチ１６は正常であると判定する。一方、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がローレベル、すなわち０であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れている、すなわち、スイッチ１６はオン故障していると判定する。 Specifically, for example, the control unit 131 turns off the switch 16 in the on state at a predetermined timing when the DC-DC converter 13 is not performing the adjustment operation of the voltage value. Further, the control unit 131 causes a current to flow to the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is switched from the off state to the on state. When the first transistor T1 is turned on, a current flows from the collector to the emitter of the first transistor T1 through the fourth resistor R4 and the third resistor R3 according to the potential difference between the voltage source Vcc and the ground. In addition, current flows to the base terminal of the second transistor T2 through the third resistor R3, and the second transistor T2 is turned on from the off state. As a result, if the switch 16 is normally off under the control of the control unit 131, no current flows in the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. On the other hand, if the switch is in the on state due to a failure, a current flows in the switch 16 through the second transistor T2 and the fifth resistor R5. Therefore, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is a high level, that is, a value close to the voltage value of the voltage source Vcc, the control unit 131 does not flow a current through the switch 16, that is, the switch 16 is normal. It is determined that On the other hand, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is a low level, that is, 0, the control unit 131 determines that the current is flowing through the switch 16, that is, the switch 16 is on failure.

次に、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオン状態からオフ状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に流れる電流を減少させる。第１のトランジスタＴ１がオフ状態になると、第２のトランジスタＴ２のベース端子に流れる電流が減少し、第２のトランジスタＴ２はオン状態からオフ状態になる。 Next, the control unit 131 reduces the current flowing to the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is turned off. When the first transistor T1 is turned off, the current flowing to the base terminal of the second transistor T2 decreases, and the second transistor T2 is turned off from the on state.

第１のトランジスタＴ１及び第２のトランジスタＴ２をオフ状態にすると、制御部１３１は、オフ状態のスイッチ１６をオン状態にする。そして、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオフ状態からオン状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に電流を流し、第１のトランジスタＴ１と共に第２のトランジスタＴ２をオン状態にする。この結果、制御部１３１の制御によってスイッチ１６が正常にオン状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してスイッチ１６に電流が流れる。一方、故障によりスイッチがオフ状態にあるならば、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介してはスイッチ１６に電流が流れない。そこで、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がローレベル、すなわち０であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れている、すなわち、スイッチ１６は正常であると判定する。一方、電圧センサＳｖにより測定された電圧値がハイレベル、すなわち電圧源Ｖｃｃの電圧値に近い値であるならば、制御部１３１は、スイッチ１６に電流が流れていない、すなわち、スイッチ１６はオフ故障していると判定する。 When the first transistor T1 and the second transistor T2 are turned off, the control unit 131 turns on the switch 16 in the off state. Then, the control unit 131 causes a current to flow to the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 is turned on from the off state, and turns on the second transistor T2 together with the first transistor T1. Do. As a result, if the switch 16 is normally on under the control of the control unit 131, a current flows in the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. On the other hand, if the switch is turned off due to a failure, no current flows in the switch 16 via the second transistor T2 and the fifth resistor R5. Therefore, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is a low level, that is, 0, the control unit 131 determines that the current is flowing through the switch 16, that is, the switch 16 is normal. On the other hand, if the voltage value measured by the voltage sensor Sv is a high level, that is, a value close to the voltage value of the voltage source Vcc, the control unit 131 does not flow a current through the switch 16, that is, the switch 16 is off. It determines that it is out of order.

スイッチ１６のオン故障及びオフ故障の少なくとも一方が検出された場合、制御部１３１は、検出されたスイッチ１６の故障を走行ＥＣＵ等の制御装置（図示せず）へ送信してもよい。 When at least one of the on failure and the off failure of the switch 16 is detected, the control unit 131 may transmit the detected failure of the switch 16 to a control device (not shown) such as a traveling ECU.

スイッチ１６の故障判定が上述のように所定のタイミングで実行されると、制御部１３１は、第１のトランジスタＴ１がオン状態からオフ状態になるように第１のトランジスタＴ１のベース端子に流れる電流を減少させる。第１のトランジスタＴ１がオフ状態になると、第２のトランジスタＴ２のベース端子に流れる電流が減少し、第２のトランジスタＴ２はオン状態からオフ状態になる。この結果、第２のトランジスタＴ２及び第５の抵抗Ｒ５を介した電流はスイッチ１６に流れない。したがって、スイッチ１６の故障判定が上述のように所定のタイミングで実行されても、所定のタイミング以外の期間でＤＣ−ＤＣコンバータ１３が行う電力の電圧値の調整動作には影響を及ぼさない。 When the failure determination of the switch 16 is performed at a predetermined timing as described above, the control unit 131 causes the current flowing to the base terminal of the first transistor T1 so that the first transistor T1 changes from the on state to the off state. Reduce When the first transistor T1 is turned off, the current flowing to the base terminal of the second transistor T2 decreases, and the second transistor T2 is turned off from the on state. As a result, the current through the second transistor T2 and the fifth resistor R5 does not flow to the switch 16. Therefore, even if the failure determination of the switch 16 is performed at a predetermined timing as described above, the adjustment operation of the voltage value of the power performed by the DC-DC converter 13 in a period other than the predetermined timing is not affected.

以上の説明から理解できるように、実施形態に従った電源システムよれば、ＤＣ−ＤＣコンバータから過電圧が出力された場合にキャパシタへの充電を停止させるために該キャパシタの負極とグランドとの間に設けられたスイッチの故障の有無を判定でき、電源システムの信頼性を向上させることができる。 As can be understood from the above description, according to the power supply system according to the embodiment, when the overvoltage is output from the DC-DC converter, it is between the negative electrode of the capacitor and the ground to stop charging of the capacitor. The presence or absence of a failure of the provided switch can be determined, and the reliability of the power supply system can be improved.

本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１電源システム
１１オルタネータ
１２バッテリ
１３ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３１制御部
１３２電流供給回路
１４キャパシタ
１５電圧センサ
１６スイッチ
Ｒ１第１の抵抗
Ｒ２第２の抵抗
Ｒ３第３の抵抗
Ｒ４第４の抵抗
Ｒ５第５の抵抗
Ｔ１第１のトランジスタ
Ｔ２第２のトランジスタ
Ｓｖ電圧センサ
Ｖｃｃ電圧源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 power supply system 11 alternator 12 battery 13 DC-DC converter 131 control part 132 current supply circuit 14 capacitor 15 voltage sensor 16 switch R1 1st resistance R2 2nd resistance R3 3rd resistance R4 4th resistance R5 5th Resistor T1 First transistor T2 Second transistor Sv Voltage sensor Vcc Voltage source

Claims

A DC-DC converter for adjusting the voltage value of the input power;
A capacitor for storing the power whose voltage value has been adjusted;
A switch provided between the negative electrode of the capacitor and the ground;
A current supply circuit for supplying a current to the switch at a timing when the DC-DC converter is not adjusting the voltage value;
When the switch is controlled from on to off according to whether current flows from the current supply circuit to the switch, the presence or absence of failure of the switch is determined, and the switch is controlled from on to on A control unit that determines the presence or absence of a failure of the switch according to whether current flows from the current supply circuit to the switch.

The power supply system according to claim 1,
The current supply circuit is
A first resistor whose one end is connected to the control unit;
A second resistor connected to the other end of the first resistor and one end, and connected to the ground and the other end;
A first transistor in which the other end of the first resistor is connected to a base terminal and the other end of the second resistor is connected to an emitter terminal;
A third resistor whose one end is connected to the collector terminal of the first transistor;
A fourth resistor connected to the other end of the third resistor and one end, and connected to a predetermined voltage source and the other end;
A second transistor in which the one end of the fourth resistor is connected to the base terminal, and the voltage source and the emitter terminal are connected;
A fifth resistor connected at one end to the collector terminal of the second transistor and connected at the negative terminal of the capacitor to the other terminal of the switch;
A voltage sensor measuring a voltage value between the other end of the fifth resistor and the ground,
The control unit
When the switch is turned from on to off and the first transistor and the second transistor are turned from off to on, presence or absence of failure of the switch is determined according to the voltage value measured by the voltage sensor. Judge
When the switch is turned from the off state to the on state, and when the first transistor and the second transistor are turned from the off state to the on state, presence or absence of failure of the switch is determined according to the voltage value measured by the voltage sensor. Power system to judge.

The power supply system according to claim 2,
The control unit
Turning the switch from the on state to the off state, turning the first transistor and the second transistor from the off state to the on state;
It is determined that the switch is normal if the voltage value measured by the voltage sensor is high level, and it is determined that the switch is on failure if the voltage value measured by the voltage sensor is low level And
Turning the switch from the off state to the on state, turning the first transistor and the second transistor from the off state to the on state;
If the voltage value measured by the voltage sensor is a low level, the switch is determined to be normal, and if the voltage value measured by the voltage sensor is a high level, the switch is determined to be off failure Power system.