车载用的电源控制装置、电源装置及车辆的控制方法与流程

[0001]
本发明涉及车载用的电源控制装置、车载用的电源装置及车辆的控制方法。


背景技术：

[0002]
在专利文献1中公开了以下技术：在车载用的系统中，从主蓄电池向负载供给电力，另一方面，在来自主蓄电池的电力供给中断的情况下，利用副蓄电池来进行备用。在将这样的技术搭载于车辆的情况下，要求与备用对象的负载的组合对应的控制。另外，备用对象的负载的组合有时根据车型而不同。于是，以往，针对备用对象的负载的每个组合开发软件，分别制造并入有各软件的半导体芯片，通过将对应的半导体芯片搭载于车辆来与各种各样的车型对应。
[0003]
现有技术文献
[0004]
专利文献
[0005]
专利文献1：日本特开2015-217734号公报


技术实现要素：

[0006]
发明所要解决的课题
[0007]
但是，若如上述那样针对负载的每个组合制造半导体芯片，则存在会导致制造成本、管理成本的增加这一问题。
[0008]
本发明基于上述的情况而完成，其目的在于实现通用性高的车载用的电源控制装置、车载用的电源装置及车辆的控制方法。
[0009]
用于解决课题的手段
[0010]
作为本发明的第一方案的车载用的电源控制装置，在具有多个输出端口、第一电源部及第二电源部的车载用电源系统中进行与使用了所述第二电源部的备用相关的控制，所述多个输出端口被预先决定了连接的负载的种类，所述第一电源部向连接于所述输出端口的所述负载供给电力，所述第二电源部在来自所述第一电源部的电力供给中断的情况下作为备用电源发挥功能，
[0011]
其中，所述电源控制装置具备：
[0012]
设定部，基于针对所述负载的每个组合而确定了设定值的候补值的信息，设定与连接于所述多个所述输出端口的所述负载的组合对应的所述设定值；及
[0013]
控制部，基于所述设定部设定的所述设定值来进行与所述备用相关的控制。
[0014]
作为本发明的第二方案的车载用的电源装置，具备：
[0015]
作为第一方案的车载用的电源控制装置；及
[0016]
第二电源部。
[0017]
作为本发明的第三方案的车辆的控制方法，控制具有多个输出端口、第一电源部及第二电源部的车辆，所述多个输出端口被预先决定了连接的负载的种类，所述第一电源部向连接于所述输出端口的所述负载供给电力，所述第二电源部在来自所述第一电源部的
电力供给中断的情况下作为备用电源发挥功能，
[0018]
其中，所述控制方法包括：
[0019]
基于针对所述负载的每个组合而确定了设定值的候补值的信息，设定与连接于所述多个所述输出端口的所述负载的组合对应的所述设定值的工序；及
[0020]
基于所述设定部设定的所述设定值来进行与备用相关的控制的工序。
[0021]
发明效果
[0022]
根据第一方案的车载用的电源控制装置，能够基于针对负载的每个组合而确定了设定值的候补值的信息来设定与连接于多个输出端口的负载的组合对应的设定值。并且，能够基于该设定值来进行与备用相关的控制。因此，该电源控制装置在组装于车辆的情况下，能够设定与连接的负载的组合对应的设定值，基于该设定值来进行与备用控制相关的控制。即，根据该车载用的电源控制装置，能够对搭载的负载的组合(数量、种类)互相不同的多种车辆合适地进行与备用相关的控制，因此能够提高通用性。
[0023]
根据第二方案的车载用的电源装置，能够起到与第一方案的车载用的电源控制装置同样的效果。
[0024]
根据第三方案的车辆的控制方法，能够基于针对负载的每个组合而确定了设定值的候补值的信息来设定与连接于多个输出端口的负载的组合对应的设定值。并且，能够基于该设定值来进行与备用相关的控制。即，根据该车辆的控制方法，能够对搭载的负载的组合(数量、种类)互相不同的多种车辆合适地进行与备用相关的控制，因此能够提高通用性。
附图说明
[0025]
图1是例示了实施例1的车载用的电源系统的结构的电路图。
[0026]
图2是例示了由车载用的电源控制装置执行的设定处理的流程的流程图。
[0027]
图3是例示了与负载的组合对应的设定值的候补值的说明图。
具体实施方式
[0028]
在第一方案的车载用的电源控制装置中，可以是，第二电源部由多个蓄电元件构成，设定部将所述蓄电元件的数量作为设定值进行设定，控制部基于该设定值来进行与备用相关的控制。
[0029]
根据该结构，作为与连接于输出端口的负载的组合对应的设定值，设定蓄电元件的数量。因而，能够对根据搭载的负载的组合而蓄电元件的数量不同的多种车辆进行合适的控制。
[0030]
在第一方案的车载用的电源控制装置中，可以是，设定部将充电电压的目标值作为设定值进行设定，控制部以使第二电源部的充电电压成为上述设定值的方式进行充电控制。
[0031]
根据该结构，作为与连接于输出端口的负载的组合对应的设定值，设定充电电压的目标值。因而，能够对根据搭载的负载的组合而第二电源部的蓄电容量不同的多种车辆以使第二电源部的充电电压成为恰当的目标值的方式进行充电控制。
[0032]
在第一方案的车载用的电源控制装置中，可以具备监视导电路中的每一个的电压的电压监视部，所述导电路与输出端口中的每一个对应地独立设置，向连接于输出端口的
负载供给电力。设定部可以将电压监视部所监视的电压的目标电压值作为设定值进行设定。而且，控制部可以通过使在导电路中的每一个设置的开关元件进行接通断开动作而以使导电路中的每一个的电压成为上述设定值的方式进行控制。
[0033]
根据该结构，设定与连接于输出端口的负载的组合对应的目标电压值。因而，能够对根据搭载的负载的组合而目标电压值不同的多种车辆以使向负载供给的电压值成为合适的电压值的方式进行控制。
[0034]
在第一方案的车载用的电源控制装置中，可以具备监视导电路中的每一个的电流的电流监视部，所述导电路与输出端口中的每一个对应地独立设置，向连接于输出端口的负载供给电力。设定部可以将电流监视部所监视的电流的最大电流值作为设定值进行设定。而且，控制部可以在判定为导电路的电流值达到了上述设定值的情况下进行规定的保护动作。
[0035]
根据该结构，设定与连接于输出端口的负载的组合对应的最大电流值。因而，能够对根据搭载的负载的组合而最大电流值不同的多种车辆在合适的时期进行保护动作。
[0036]
<实施例1>
[0037]
以下，对将本发明具体化的实施例1进行说明。
[0038]
图1所示的车载用的电源系统100(以下，也称作电源系统100)具备能够连接多种负载94、96的多个输出端口22、23、向连接于输出端口22、23的负载94、96供给电力的第一电源部90及在来自第一电源部90的电力供给中断的情况下作为备用电源发挥功能的第二电源部92。
[0039]
第一电源部90例如作为主蓄电池发挥功能，例如构成为锂离子电池等公知的车载蓄电池。第一电源部90的高电位侧的端子电连接于第一输入侧导电路11，第一电源部90对第一输入侧导电路11施加规定的输出电压。另外，第一电源部90的低电位侧的端子电连接于未图示的接地部。
[0040]
第二电源部92例如作为副蓄电池发挥功能，例如由多个蓄电元件93(例如电容器)构成。第二电源部92的高电位侧的端子电连接于第二输入侧导电路12，第二电源部92对第二输入侧导电路12施加规定的输出电压。另外，第二电源部92的低电位侧的端子电连接于未图示的接地部。
[0041]
第一输入侧导电路11和第二输入侧导电路12经由中间导电路13而电连接，在该中间导电路13设置有电压变换器24。电压变换器24例如构成为降压型的dcdc转换器，能够输入基于第一电源部90的输出电压的电压，并且能够将输入的电压降压并向第二电源部92侧输出。第二电源部92通过输入从电压变换器24输出的电压而被充电。
[0042]
输出端口22、23与负载94、96中的每一个对应地分别设置，连接的负载的种类预先决定。具体而言，与第一负载94对应地设置有输出端口22a、23a，与第二负载96对应地设置有输出端口22b、23b。多个输出端口22可以设为能够通过目视而互相区分。另外，关于多个输出端口23也可以设为能够通过目视而互相区分。例如，可以通过对多个输出端口22、23的各自标注与负载94、96的种类对应的辨识符号而使得能够通过目视而区分。另外，多个输出端口22、23也可以设为仅能连接分别对应的负载94、96的构造(非对应的负载94、96不被连接的构造)。
[0043]
第一负载94及第二负载96构成为分别具备致动器及控制该致动器的ecu等。第一
负载94及第二负载96分别能够经由输出侧导电路15而连接于对应的输出端口22、23。第一负载94及第二负载96分别根据车辆的种类(车型)而存在被搭载的情况和不被搭载的情况。即，车型被分类成搭载第一负载94及第二负载96双方的车型(车型a)、仅搭载第一负载94的车型(车型b)、仅搭载第二负载96的车型(车型c)及哪个负载94、96都不搭载的车型(车型d)。
[0044]
多个输出端口22经由与各自对应地独立设置的主侧导电路17而分别电连接于第一输入侧导电路11。具体而言，输出端口22a经由主侧导电路17a而电连接于第一输入侧导电路11，输出端口22b经由主侧导电路17b而电连接于第一输入侧导电路11。
[0045]
多个输出端口23经由与各自对应地独立设置的副侧导电路18而分别电连接于第二输入侧导电路12。具体而言，输出端口23a经由副侧导电路18a而电连接于第二输入侧导电路12，输出端口23b经由副侧导电路18b而电连接于第二输入侧导电路12。
[0046]
多个主侧导电路17的一端分别电连接于第一输入侧导电路11，另一端分别电连接于不同的输出端口22。多个副侧导电路18的一端分别电连接于第二输入侧导电路12，另一端分别电连接于不同的输出端口23。
[0047]
第一电源部90的电力通过第一输入侧导电路11、主侧导电路17、输出端口22及输出侧导电路15而向负载94、96供给。另外，第二电源部92的电力通过第二输入侧导电路12、副侧导电路18、输出端口23及输出侧导电路15而向负载94、96供给。需要说明的是，以下，在主侧导电路17中，将第一电源部90侧称作输入侧，将输出端口22侧称作输出侧。另外，在副侧导电路18中，将第二电源部92侧称作输入侧，将输出端口23侧称作输出侧。
[0048]
电源系统100具备电源控制装置1。电源控制装置1以在从第一电源部90向负载94、96的电源供给中断的情况下进行使用第二电源部92的备用的方式进行控制。电源控制装置1具备上述的多个输出端口22、23、多个主侧导电路17及多个副侧导电路18。而且，电源控制装置1具备主侧开关元件25、27、副侧开关元件26、28、电源监视部40、电压电流监视部42、控制部44等。需要说明的是，电源控制装置1与第二电源部92一起构成电源装置3。
[0049]
在多个主侧导电路17(主侧导电路17a及主侧导电路17b)分别设置有熔丝30、主侧开关元件25、27(主侧开关元件25a、27a及主侧开关元件25b、27b)、电流检测器32等。
[0050]
主侧开关元件25设置于熔丝30的输出侧。主侧开关元件25例如构成为继电器开关，通过成为接通状态而容许从第一电源部90向连接于输出端口22的负载94、96的电力供给。
[0051]
主侧开关元件27设置于主侧开关元件25的输出侧。主侧开关元件27例如构成为继电器开关，通过进行接通断开动作而使向输出侧的输出电压变化。
[0052]
在多个副侧导电路18(副侧导电路18a及副侧导电路18b)分别设置有熔丝30、副侧开关元件26、28(副侧开关元件26a、28a及副侧开关元件26b、28b)、电流检测器32等。
[0053]
副侧开关元件26设置于熔丝30的输出侧。副侧开关元件26例如构成为继电器开关，通过成为接通状态而容许从第二电源部92向连接于输出端口23的负载94、96的电力供给。
[0054]
副侧开关元件28设置于副侧开关元件26的输出侧。副侧开关元件28例如构成为继电器开关，通过进行接通断开动作而使向输出侧的输出电压变化。
[0055]
电源监视部40监视第一电源部90的输出电压，并且监视第二电源部92(蓄电元件
93中的每一个)的充电电压。第一电源部90的输出电压及第二电源部92(蓄电元件93中的每一个)的充电电压由未图示的电压检测器检测。电源监视部40具备ad变换器等而成，当从电压检测器取得了表示第一电源部90的输出电压或第二电源部92(蓄电元件93中的每一个)的充电电压的模拟信号时，进行ad变换并向控制部44输出。
[0056]
电压电流监视部42监视多个主侧导电路17各自的电压及电流，并且监视多个副侧导电路18各自的电压及电流。多个主侧导电路17的电压及多个副侧导电路18的电压分别由未图示的电压检测器检测。主侧导电路17的电流及副侧导电路18的电流分别由电流检测器32检测。电压电流监视部42具备ad变换器等而成，当取得了表示未图示的电压检测器或电流检测器32的检测值的模拟信号时，进行ad变换并向控制部44输出。需要说明的是，电压电流监视部42相当于电压监视部的一例，并且相当于电流监视部的一例。
[0057]
控制部44例如构成为具有微控制器等，具有cpu等运算装置、rom或ram等存储部、驱动器等驱动部等。控制部44具备基于针对负载94、96的每个组合而确定了设定值的候补值的信息来设定与连接于多个输出端口22的负载94、96的组合对应的设定值的设定部46。设定部46判定连接于多个输出端口22的负载94、96的组合，存储与该组合对应的设定值。并且，当规定的执行条件成立时，控制部44将设定部46存储的设定值读出，基于该设定值来进行与备用相关的控制。
[0058]
控制部44基于从电源监视部40输入的信号，能够确定第一电源部90的输出电压及第二电源部92(蓄电元件93中的每一个)的充电电压。另外，控制部44基于从电压电流监视部42输入的信号，能够确定主侧导电路17的电压值及电流值，并且能够确定副侧导电路18的电压值及电流值。
[0059]
控制部44能够利用驱动部来驱动电压变换器24。控制部44通过驱动电压变换器24，能够进行将从第一电源部90侧输入到电压变换器24的电压降压并向第二电源部92侧输出而使第二电源部92充电的充电控制。需要说明的是，充电控制相当于“与备用相关的控制”的一例。
[0060]
控制部44在规定的充电开始条件成立的情况下，驱动电压变换器24而开始第二电源部92的充电。充电开始条件例如是点火开关从断开状态切换成了接通状态。第二电源部92在点火开关为断开的状态下，电压被保持为规定的待机电压，当切换成接通状态时充电开始。控制部44在充电开始后，在规定的充电结束条件成立的情况下，停止电压变换器24的驱动，结束第二电源部92的充电。充电结束条件例如是第二电源部92的充电电压成为了目标值(以下，也称作充电目标值)。该充电目标值根据车型(搭载的负载94、96的组合)而不同，因此通过后述的设定处理而设定与车型对应的充电目标值。
[0061]
控制部44在来自第一电源部90的电力供给中断的情况下，使用第二电源部92进行备用。控制部44以使相对于负载94、96的输出电压(副侧导电路18的电压)成为规定的目标电压值的方式进行备用。该目标电压值根据车型(搭载的负载94、96的组合)而不同，因此通过后述的设定处理而设定与车型对应的目标电压值。
[0062]
另外，控制部44在备用中，在负载94、96中流动的电流值(副侧导电路18的电流值)超过了规定的最大电流值的情况下进行规定的保护动作。规定的保护动作例如是使副侧开关元件28成为断开状态。由此，在负载94、96中流动的电流被切断，能够防止在负载94、96中流动大电流。最大电流值根据车型(搭载的负载94、96的组合)而不同，因此通过后述的设定
处理而设定与车型对应的最大电流值。
[0063]
接着，说明控制部44执行的设定处理的流程。
[0064]
控制部44在规定的设定开始条件成立的情况下，执行图2所示的设定处理。设定开始条件例如是电源控制装置1(电源装置3)被组装于车辆并被起动。即，是在连接有与车型对应的负载94、96的状态下被起动。控制部44在设定开始条件成立的情况下，在步骤s1中，将全部的主侧开关元件25、27切换为接通状态。之后，在步骤s2中，在规定时间内监视各主侧导电路17的电流。然后，在步骤s3中，判定在上述规定时间内主侧导电路17a的电流值是否超过了规定的阈值。
[0065]
在步骤s3中的判定的结果是判定为主侧导电路17a的电流值超过了规定的阈值的情况下，判定为在主侧导电路17a中流动有电流(在输出端口22a上连接有第一负载94)。然后，在步骤s4中，判定在上述规定时间内主侧导电路17b的电流值是否超过了规定的阈值。
[0066]
在步骤s4中的判定的结果是判定为主侧导电路17b的电流值超过了规定的阈值的情况下，判定为在主侧导电路17b中流动有电流(在输出端口22b上连接有第二负载96)。即，判定为连接有负载94、96双方(车型a)。然后，在步骤s5中，通过设定“第一负载94、第二负载96都有”而设定与车型a对应的设定值。
[0067]
在步骤s4中的判定的结果是判定为主侧导电路17b的电流值未超过规定的阈值的情况下，判定为在主侧导电路17b中未流动电流(在输出端口22b上未连接第二负载96)。即，判定为仅连接有第一负载94(车型b)。然后，在步骤s6中，通过设定“仅第一负载94”而设定与车型b对应的设定值。
[0068]
另一方面，在步骤s3中的判定的结果是判定为主侧导电路17a的电流值未超过规定的阈值的情况下，判定为在主侧导电路17a中未流动电流(在输出端口22a上未连接第一负载94)。然后，在步骤s7中，判定在上述规定时间内主侧导电路17b的电流值是否超过了规定的阈值。
[0069]
在步骤s7中的判定的结果是判定为主侧导电路17b的电流值超过了规定的阈值的情况下，判定为在主侧导电路17b中流动有电流(在输出端口22b上连接有第二负载96)。即，判定为仅连接有第二负载96(车型c)。然后，在步骤s8中，通过设定“仅第二负载96”而设定与车型c对应的设定值。
[0070]
在步骤s7中的判定的结果是判定为主侧导电路17b的电流值未超过规定的阈值的情况下，判定为在主侧导电路17b中未流动电流(在输出端口22b上未连接第二负载96)。即，判定为负载94、96均未连接(车型d)。然后，不变更设定值而结束设定处理。
[0071]
在上述的存储部中存储有控制部44执行的程序，在该程序中包括针对负载94、96的每个组合(车型)确定了设定值的候补值的信息。控制部44基于该信息来设定与连接于多个输出端口22、23的负载94、96的组合对应的设定值。设定值的设定对象项目例如是蓄电元件93的数量、上述的目标电压值、上述的最大电流值等。
[0072]
蓄电元件93的数量作为初始值而例如设定“3”。对于蓄电元件93的数量，在上述的设定处理中，在判定为连接有负载94、96双方的情况下设定被变更为“8”，在判定为仅连接有第一负载94的情况下设定被变更为“5”，在判定为仅连接有第二负载96的情况下设定被变更为“4”，在判定为负载94、96均未连接的情况下保持初始值不变。
[0073]
控制部44通过设定蓄电元件93的数量，能够识别与负载94、96的组合对应的蓄电
元件93的数量，能够将蓄电元件93的数量所涉及的控制以适合于车型的方案进行。例如，控制部44基于设定的蓄电元件93的数量来确定第二电源部92的充电目标值。例如，控制部44将“每1个蓄电元件93的充电目标值”预先存储于存储部。并且，在设定了蓄电元件93的数量的情况下，将对设定的蓄电元件93的数量乘以“每1个蓄电元件93的充电目标值”而得到的数值确定为“第二电源部92的充电目标值”。
[0074]
控制部44在第二电源部92的充电中判定第二电源部92的充电电压是否达到了“第二电源部92的充电目标值”。并且，若判定为第二电源部92的充电电压达到了“第二电源部92的充电目标值”，则判定为第二电源部92成为了满充电，结束第二电源部92的充电。
[0075]
另外，目标电压值作为初始值而例如设定“7.5v”。对于目标电压值，在上述的设定处理中，在判定为连接有负载94、96双方的情况下设定被变更为“10v”，在判定为仅连接有第一负载94的情况下设定被变更为“9v”，在判定为仅连接有第二负载96的情况下设定被变更为“8v”，在判定为负载94、96均未连接的情况下保持初始值不变。控制部44以使多个副侧导电路18中的每一个的电压成为设定的目标电压值的方式进行控制。
[0076]
另外，最大电流值作为初始值而例如设定“19a”。对于最大电流值，在上述的设定处理中，在判定为连接有负载94、96双方的情况下设定被变更为“40a”，在判定为仅连接有第一负载94的情况下设定被变更为“30a”，在判定为仅连接有第二负载96的情况下设定被变更为“20a”，在判定为负载94、96均未连接的情况下保持初始值不变。当副侧导电路18的电流值达到了最大电流值时，控制部44关于该副侧导电路18进行上述的保护动作。
[0077]
这样，电源控制装置1具备被预先决定了连接的负载94、96的种类的多个输出端口22、23，通过关于各输出端口22、23判定负载94、96的连接的有无，能够确定搭载的负载的组合(车型)。另外，电源控制装置1以与搭载的负载的组合(车型)建立对应的方式预先存储有在与备用相关的控制中使用的设定值的候补值。并且，在设定处理中，设定与确定出的负载的组合对应的设定值。基于这样设定的设定值来进行与备用相关的控制。即，电源控制装置1能够对搭载的负载的组合互相不同的多种车辆合适地进行与备用相关的控制。
[0078]
另外，电源控制装置1将第二电源部92的充电电压的目标值作为设定值进行设定。并且，以成为设定的目标值的方式进行充电控制。因而，能够对根据搭载的负载的组合而第二电源部92的蓄电容量不同的多种车辆合适地进行使第二电源部92成为满充电的控制。
[0079]
另外，电源控制装置1将目标电压值作为设定值进行设定。并且，以使副侧导电路18的电压成为设定的目标电压值的方式进行控制。因而，能够对根据搭载的负载94、96的组合而上述目标电压值不同的多种车辆以使向负载94、96供给的电压值成为合适的电压值的方式进行控制。
[0080]
另外，电源控制装置1将副侧导电路18的最大电流值作为设定值进行设定。并且，在成为了设定的最大电流值的情况下，进行规定的保护动作。因而，能够对根据搭载的负载94、96的组合而最大电流值不同的多种车辆在合适的时期进行保护动作。
[0081]
<其他实施例>
[0082]
本发明不限定于通过上述记述及附图而说明的实施例，例如以下这样的实施例也包含于本发明的技术范围。
[0083]
在实施例1中，基于在设定处理中设定的蓄电元件93的数量来确定“第二电源部92的充电电压的目标值”。但是，也可以将“第二电源部92的充电电压的目标值”以与负载94、
96的组合建立对应的方式预先存储，在设定处理中设定与负载94、96的组合对应的“第二电源部92的充电电压的目标值”。
[0084]
在实施例1中，基于在设定处理中设定的蓄电元件93的数量来进行充电控制。也可以取代该充电控制或在充电控制的基础上，基于在设定处理中设定的蓄电元件93的数量来判定第二电源部92的故障的有无。例如，也可以基于蓄电元件93的数量来确定“第二电源部92的充电电压的目标值”，在从开始充电起的规定时间内第二电源部92的充电电压未达到目标值的情况下判定为故障。
[0085]
在实施例1中，对搭载的负载的种类是最大2种的情况进行了说明，但搭载的负载的种类也可以是最大3种以上。
[0086]
在实施例1中，使全部的主侧开关元件25、27成为接通状态，通过判定在主侧导电路17中是否流动电流来判定各负载94、96的连接的有无。但是，也可以通过别的方法来判定各负载94、96的连接的有无。例如，也可以基于主侧导电路17的电压来判定各负载94、96的连接的有无。
[0087]
标号说明
[0088]1…
电源控制装置
[0089]3…
电源装置
[0090]
17
…
主侧导电路
[0091]
18
…
副侧导电路
[0092]
22、23
…
输出端口
[0093]
25、27
…
主侧开关元件
[0094]
26、28
…
副侧开关元件
[0095]
42
…
电压电流监视部(电压监视部、电流监视部)
[0096]
44
…
控制部
[0097]
46
…
设定部
[0098]
90
…
第一电源部
[0099]
92
…
第二电源部
[0100]
93
…
蓄电元件
[0101]
94
…
第一负载
[0102]
96
…
第二负载

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