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JP2009254187A - Double system power source - Google Patents

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JP2009254187A
JP2009254187A JP2008101636A JP2008101636A JP2009254187A JP 2009254187 A JP2009254187 A JP 2009254187A JP 2008101636 A JP2008101636 A JP 2008101636A JP 2008101636 A JP2008101636 A JP 2008101636A JP 2009254187 A JP2009254187 A JP 2009254187A
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power supply
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semiconductor switch
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Yuichi Kuramochi
祐一 倉持
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Hitachi Ltd
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Abstract

【課題】電源切替回路が正常か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現する。
【解決手段】メインバッテリ1の電力は遮断機3からメイン電源供給ライン4を介してインバータ及びモータ負荷17に供給される。サブバッテリ6の電力も、スイッチ7〜10、サブ電源供給ライン11を介して負荷17に供給される。遮断機3、スイッチ7〜10の動作はマイコン16によって制御され、通常動作時は、遮断機3がオンでスイッチ7〜10はオフとされ、サブ電源供給ライン11からインバータ及びモータ負荷17への給電は遮断されている。マイコン16は制御ライン18〜20、26を介してスイッチ7〜10のゲートに接続され、スイッチ7、8はトランジスタ15によりモニタされ、スイッチ9、10はトランジスタ14によりモニタされる。
【選択図】図1
To realize a dual power supply device capable of always diagnosing whether or not a power supply switching circuit is normal and identifying a failure part when a failure has occurred and warning a user.
Power from a main battery is supplied from a circuit breaker through a main power supply line to an inverter and motor load. The electric power of the sub battery 6 is also supplied to the load 17 through the switches 7 to 10 and the sub power supply line 11. The operation of the circuit breaker 3 and the switches 7 to 10 is controlled by the microcomputer 16, and during the normal operation, the circuit breaker 3 is turned on and the switches 7 to 10 are turned off, and from the sub power supply line 11 to the inverter and the motor load 17. Power supply is cut off. The microcomputer 16 is connected to the gates of the switches 7 to 10 through control lines 18 to 20 and 26, the switches 7 and 8 are monitored by the transistor 15, and the switches 9 and 10 are monitored by the transistor 14.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、二重系の電源供給装置に関する。   The present invention relates to a dual power supply apparatus.

近年、例えば、自動車のブレーキやトランスミッションのシフト機構など、従来、油圧や機械的に作動していたデバイスが電動化されてきている。これにより、電装装置の優秀な制御性から車両の安全性、運動性が向上されている。   In recent years, devices that have been conventionally hydraulically or mechanically operated, such as automobile brakes and transmission shift mechanisms, have been electrified. This improves the safety and mobility of the vehicle due to the excellent controllability of the electrical equipment.

しかしながら、これらの電装装置はその動力源が電気エネルギーであり、動力源である電源が故障したり、その電源に並列に接続されている負荷が短絡故障した場合など、系の電源が失陥すると電装装置の機能も失陥してしまっていた。   However, these electrical devices have a power source of electrical energy, and if the power source that is the power source fails, or if the load connected in parallel to the power source fails, the power source of the system fails. The function of the electrical equipment has also been lost.

このような故障による電装装置機能失陥を回避するため、特許文献1には、電源を2重系にし、適宜切り替えて電源を維持する装置が記載されている。   In order to avoid such a failure of the electrical device function due to such a failure, Patent Document 1 describes a device that uses a dual power source and switches the power source appropriately to maintain the power source.

特開2000−312444号公報JP 2000-31444 A

しかしながら、上記従来技術においては、電源切替回路が正常に動作可能か否かの判断はなされておらず、2重系の電源系統のうち、故障が発生した電源系統から他の電源系統へ電源供給を切り替えようとした際、その切替回路が確実に動作するという保証は無い。   However, in the above prior art, it is not determined whether or not the power supply switching circuit can operate normally, and power is supplied from the power supply system in which a failure has occurred to another power supply system among the dual power supply systems. There is no guarantee that the switching circuit will operate reliably.

このため、いざ電源を切り替える必要が生じたとき、電源切替回路が動作せず、電源のバックアップ機能を達成することができない事態が生じる可能性がある。   For this reason, when it becomes necessary to switch the power supply, there is a possibility that the power supply switching circuit does not operate and the backup function of the power supply cannot be achieved.

本発明の目的は、二重系電源装置において、電源切替回路が正常に動作可能か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現することである。   An object of the present invention is to always perform diagnosis of whether or not a power switching circuit can operate normally in a dual power supply apparatus, and if a failure has occurred, identify the failure part and warn the user. It is to realize a dual power supply device capable of achieving the above.

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

本発明の二重系電源装置は、4つのP−MOS構造の半導体スイッチのソースとドレインとが交互に接続されるように互いに直列に接続されて形成され、サブ電源と負荷との間に接続される切替回路と、遮断機の開閉動作及び切替回路の各半導体スイッチのオンオフ動作を制御する制御手段と、切替回路の半導体スイッチのソース電圧をモニタし、制御手段にモニタ信号を出力するモニタ手段とを備え、制御手段は、遮断機を閉として、メイン電源から負荷への電力供給期間に、各半導体素子のオンオフ動作を行い、モニタ手段からのモニタ信号に基いて、各半導体スイッチの故障診断を行う。   The dual system power supply device of the present invention is formed by connecting in series so that the sources and drains of four P-MOS semiconductor switches are alternately connected, and connected between the sub power supply and the load. Switching circuit, control means for controlling opening / closing operation of the circuit breaker and on / off operation of each semiconductor switch of the switching circuit, and monitoring means for monitoring the source voltage of the semiconductor switch of the switching circuit and outputting a monitor signal to the control means The control means closes the circuit breaker, performs the on / off operation of each semiconductor element during the power supply period from the main power supply to the load, and diagnoses the failure of each semiconductor switch based on the monitor signal from the monitor means I do.

二重系電源装置において、電源切替回路が正常に動作可能か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現することができる。   In a dual system power supply unit, it is always possible to diagnose whether or not the power supply switching circuit can operate normally, and if a fault has occurred, the faulty part can be identified and the user can be alerted A power supply device can be realized.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明の一実施形態である二重系電源装置の全体構成図である。図1において、1はメインバッテリ充電装置、2はメインバッテリである。5はサブバッテリ充電装置、6はサブバッテリである。   1 is an overall configuration diagram of a dual power supply apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a main battery charging device, and 2 is a main battery. 5 is a sub-battery charging device, and 6 is a sub-battery.

メインバッテリ1の電力は、遮断機3からメイン電源供給ライン4を介してインバータ及びモータ負荷17に供給される。また、サブバッテリ6の電力も、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10(第1の半導体スイッチ、第2の半導体スイッチ、第3の半導体スイッチ、第4の半導体スイッチ)、サブ電源供給ライン11を介して、インバータ及びモータ負荷17に供給される。   The electric power of the main battery 1 is supplied from the circuit breaker 3 to the inverter and the motor load 17 through the main power supply line 4. Further, the power of the sub-battery 6 is also the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, the switch (SW4) 10 (first semiconductor switch, second semiconductor switch, third semiconductor switch). , The fourth semiconductor switch) and the sub power supply line 11 to be supplied to the inverter and the motor load 17.

遮断機3、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10の動作は、マイコン16によって制御され、通常動作時は、遮断機3がオン状態で、スイッチ(SW1)〜スイッチ(SW4)10はオフとされており、サブ電源供給ライン11からインバータ及びモータ負荷17への給電は遮断されている。マイコン16は制御ライン20を介してスイッチ(SW1)7のゲートに接続されている。   The operations of the circuit breaker 3, the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 are controlled by the microcomputer 16, and during the normal operation, the circuit breaker 3 is on. The switches (SW1) to (SW4) 10 are turned off, and power supply from the sub power supply line 11 to the inverter and the motor load 17 is cut off. The microcomputer 16 is connected to the gate of the switch (SW1) 7 through the control line 20.

同様に、マイコン16は、制御ライン19、18、26を介して、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10のゲートに接続されている。遮断機3は、マイコン16からI/F12を介してオンオフが制御される。   Similarly, the microcomputer 16 is connected to the gates of the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 through control lines 19, 18, and 26. On / off of the circuit breaker 3 is controlled from the microcomputer 16 via the I / F 12.

スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10は、P型MOS構造の電界効果トランジスタで、それぞれのゲートをLレベルに制御すると、S−D(ソース−ドレイン)間の通電が可能となる半導体スイッチである。   The switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 are field effect transistors having a P-type MOS structure. A semiconductor switch that can be energized between the drain and the drain.

I/F13は、メイン電源供給ライン4の電圧をモニタするためのインターフェースであり、メインバッテリ2と遮断機3との間に接続され、マイコン16にアナログ信号を出力する。   The I / F 13 is an interface for monitoring the voltage of the main power supply line 4, is connected between the main battery 2 and the circuit breaker 3, and outputs an analog signal to the microcomputer 16.

いま、メイン電源供給ライン4に地絡、断線故障が発生した場合の動作について、図2を用いて説明する。   Now, an operation when a ground fault or disconnection failure occurs in the main power supply line 4 will be described with reference to FIG.

メイン電源供給ライン4に地絡、断線故障が発生すると、メイン電源供給ライン4の電圧が降下する(図2の時点t0)。   When a ground fault or disconnection failure occurs in the main power supply line 4, the voltage of the main power supply line 4 drops (time t0 in FIG. 2).

マイコン16は、内蔵のA/Dコンバータにより、メイン電源ライン4の電圧をモニタし、この電圧がある閾値Vth以下の状態が、閾値時間Tth以上続いた場合、遮断機3を遮断する(時点t1)。   The microcomputer 16 monitors the voltage of the main power supply line 4 with a built-in A / D converter, and shuts off the circuit breaker 3 when the voltage is below a threshold value Vth for a threshold time Tth (time t1). ).

地絡故障の際の閾値電圧Vthは、マイコン16やI/F12の最低動作電圧を下回らない範囲で設定する。   The threshold voltage Vth at the time of the ground fault is set within a range not lower than the minimum operating voltage of the microcomputer 16 and the I / F 12.

また、マイコン16には、メイン電源供給ライン4から、ダイオード21、コンデンサ22、レギュレータ23、ライン24を介して電源供給可能であり、かつ、サブ電源供給ライン11からレギュレータ23、ライン24を介しても電源供給される構成となっている。マイコン16に供給される電力は、コンデンサ22に蓄電され、メイン電源供給ライン4が失陥しても、マイコン16の動作を保持する事が可能となっている。   The microcomputer 16 can be supplied with power from the main power supply line 4 via the diode 21, capacitor 22, regulator 23, and line 24, and from the sub power supply line 11 via the regulator 23 and line 24. Also, power is supplied. The electric power supplied to the microcomputer 16 is stored in the capacitor 22 so that the operation of the microcomputer 16 can be maintained even if the main power supply line 4 fails.

また、メイン電源供給ライン4に地絡故障などが発生した場合、コンデンサ22に蓄電された電荷が地絡故障個所に放電する恐れがあるが、これをダイオード21により防いでいる。   Further, when a ground fault or the like occurs in the main power supply line 4, there is a possibility that the electric charge stored in the capacitor 22 may be discharged to the ground fault location, but this is prevented by the diode 21.

時刻t1にて遮断機3を遮断後、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10をONとし、サブ電源供給ライン11から負荷17に電源を供給する。   After shutting off the circuit breaker 3 at time t1, the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 are turned on to supply power to the load 17 from the sub power supply line 11 To do.

サブ電源6から、負荷17へ電力供給を切り替える際、必ず遮断機3が完全に遮断されてから、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10をオンとする必要がある。   When switching the power supply from the sub power supply 6 to the load 17, the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 must be switched after the circuit breaker 3 is completely cut off. It is necessary to turn it on.

遮断機3が完全に遮断されないうちに、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10をオンとすると、サブバッテリ6に蓄えられた電気エネルギーが、遮断機3を介して短絡故障個所に流れてしまい、不必要に電気エネルギーを消費してしまうからである。   If the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 are turned on before the circuit breaker 3 is completely blocked, the electric energy stored in the sub-battery 6 is It is because it will flow to the short-circuit fault location via the circuit breaker 3 and unnecessarily consume electric energy.

また、スイッチ(SW1)7〜スイッチ(SW4)10をオンする際、ほぼ同時にオンさせることが好ましい。同時にONさせることが不可能な場合、スイッチ(SW2)8はスイッチ(SW1)7よりも早く、スイッチ(SW4)10はスイッチ(SW3)9よりも早くオンさせるタイミング(時点t2、t3)を設定することが重要である。   Further, when the switches (SW1) 7 to (SW4) 10 are turned on, it is preferable to turn them on almost simultaneously. When it is impossible to turn on at the same time, the switch (SW2) 8 is set earlier than the switch (SW1) 7 and the switch (SW4) 10 is turned on earlier than the switch (SW3) 9 (time points t2, t3). It is important to.

例えば、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8がオン状態において、スイッチ(SW3)9がスイッチ(SW4)10より早くオンした場合の不都合について述べる。   For example, an inconvenience when the switch (SW3) 9 is turned on earlier than the switch (SW4) 10 when the switch (SW1) 7 and the switch (SW2) 8 are on will be described.

この場合、サブバッテリ6に蓄えられた電気エネルギーは、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9を介して、スイッチ(SW4)10がオンするまで、スイッチ(SW4)10の寄生ダイオードを経由し、インバータ及びモータ負荷17に供給されることになる。   In this case, the electrical energy stored in the sub-battery 6 is switched to the switch (SW4) 10 until the switch (SW4) 10 is turned on via the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, and the switch (SW3) 9. Is supplied to the inverter and the motor load 17 via the parasitic diode.

寄生ダイオードとは、MOS半導体を製造する上で、チャネル周辺に寄生して生成されるダイオードである。ダイオードによる順方向電圧は、通常0.5V〜1V程度であり、この寄生ダイオードに負荷電流が流れると、スイッチ(SW4)10において、莫大な損失が発生して、過熱し、更には破損に至る可能性がる。   A parasitic diode is a diode that is generated in a parasitic manner around a channel in manufacturing a MOS semiconductor. The forward voltage by the diode is normally about 0.5V to 1V, and if a load current flows through this parasitic diode, a huge loss occurs in the switch (SW4) 10, which causes overheating and further damage. There is a possibility.

また、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10がオン状態において、スイッチ(SW1)7がスイッチ(SW2)8より早くオンした場合の不都合について述べる。   Further, inconvenience when the switch (SW1) 7 is turned on earlier than the switch (SW2) 8 while the switch (SW3) 9 and the switch (SW4) 10 are on will be described.

この場合、サブバッテリ6蓄えられた電気エネルギーは、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10、スイッチ(SW1)7を介して、スイッチ(SW2)8がオンするまで、このスイッチ(SW2)8の寄生ダイオードを経由し、インバータ及びモータ負荷17に供給されることになる。この場合も、スイッチ(SW2)8において莫大な損失が発生して、過熱し、更には破損に至る可能性がある。   In this case, the electrical energy stored in the sub-battery 6 is supplied to the switch (SW2) 8 until the switch (SW2) 8 is turned on via the switch (SW3) 9, the switch (SW4) 10, and the switch (SW1) 7. Is supplied to the inverter and the motor load 17 via the parasitic diode. In this case, too much loss is generated in the switch (SW2) 8, which may cause overheating and even damage.

以上の様に、メイン電源ライン4の故障を検知し、サブ電源ライン11からの電力をインバータ及びモータ負荷17に供給し、バックアップする。   As described above, the failure of the main power supply line 4 is detected, and the power from the sub power supply line 11 is supplied to the inverter and the motor load 17 for backup.

次に、メイン電源ライン4の正常動作時における、バックアップ電源供給ライン11の故障診断方法について図3、図4、図5を用いて述べる。   Next, a failure diagnosis method for the backup power supply line 11 during normal operation of the main power supply line 4 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

図3、図4に示すように、メイン電源ライン4の正常動作時、遮断機3がオン状態において、スイッチ(SW1)〜スイッチ(SW4)10を切替制御する。   As shown in FIGS. 3 and 4, during normal operation of the main power supply line 4, the switch (SW 1) to the switch (SW 4) 10 are controlled to be switched while the circuit breaker 3 is on.

(スイッチ(SW1)7の故障診断)
まず、スイッチ(SW1)7の故障診断について説明する。スイッチ(SW1)7〜スイッチ(SW4)10は、サブバッテリ6からレギュレータ23に向かって、ソース、ドレイン、ドレイン、ソース、ソース、ドレイン、ドレイン、ソースの順に接続されている。また、トランジスタ15のベースは、スイッチ(SW1)7のドレインとスイッチ(SW2)8のソースに接続され、トランジスタ15のエミッタは接地されている。また、トランジスタ15のコレクタは、抵抗を介してレギュレータ23の出力ライン24に接続されるとともに、マイコン16に接続されている。
(Failure diagnosis of switch (SW1) 7)
First, failure diagnosis of the switch (SW1) 7 will be described. The switches (SW1) 7 to (SW4) 10 are connected from the sub battery 6 toward the regulator 23 in the order of source, drain, drain, source, source, drain, drain, and source. The base of the transistor 15 is connected to the drain of the switch (SW1) 7 and the source of the switch (SW2) 8, and the emitter of the transistor 15 is grounded. The collector of the transistor 15 is connected to the output line 24 of the regulator 23 via a resistor and to the microcomputer 16.

このため、スイッチ(SW1)7のドレインには、バックアップ電源6の電圧が常時印加され、スイッチ(SW1)7のオフ動作が正常であれば、スイッチ(SW1)7のソース側に電圧は発生しない。スイッチ(SW1)7のソース側に電圧が発生しなければ、スイッチ(SW1)7及びスイッチ(SW2)8のモニタのためのトランジスタ15がオンせず、SW1、2モニタ出力(トランジスタ15のコレクタ出力)は、Hレベルを維持した状態になる(図3、図4および図5の時点t1)。   For this reason, the voltage of the backup power supply 6 is always applied to the drain of the switch (SW1) 7, and if the OFF operation of the switch (SW1) 7 is normal, no voltage is generated on the source side of the switch (SW1) 7. . If no voltage is generated on the source side of the switch (SW1) 7, the transistor 15 for monitoring the switch (SW1) 7 and the switch (SW2) 8 is not turned on, and the SW1, 2 monitor output (the collector output of the transistor 15) ) Is maintained at the H level (time point t1 in FIGS. 3, 4 and 5).

この場合、メイン電源ライン4の電圧が、インバータ及びモータ負荷17を経由して、サブ電源ライン11に印加されうるが、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10の寄生ダイオードによってブロックされる。ここで、万一、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10のうちのいずれかがショート故障していた場合においても、ショート故障していない方のスイッチの寄生ダイオードの作用で、電圧をブロックすることが可能である。   In this case, the voltage of the main power supply line 4 can be applied to the sub power supply line 11 via the inverter and the motor load 17, but is blocked by the parasitic diodes of the switch (SW 2) 8 and the switch (SW 4) 10. Here, even if one of the switch (SW2) 8 and the switch (SW4) 10 is short-circuited, the voltage is blocked by the action of the parasitic diode of the switch that is not short-circuited. Is possible.

また、スイッチ(SW1)7のオン動作は、スイッチ(SW2)8〜スイッチ(SW4)をオフの状態で行い、スイッチ(SW1)7のソースの電圧をモニタすることで確認できる。すなわち、スイッチ(SW1)7をオン時、このスイッチ(SW1)7のソースに電圧が発生すれば、トランジスタ15がオンし、モニタ出力(SW1、2MONI)は、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t2)。   Further, the ON operation of the switch (SW1) 7 can be confirmed by performing the switches (SW2) 8 to (SW4) in the OFF state and monitoring the voltage of the source of the switch (SW1) 7. That is, when the switch (SW1) 7 is turned on, if a voltage is generated at the source of the switch (SW1) 7, the transistor 15 is turned on, and the monitor outputs (SW1, 2MONI) become L level (FIG. 3, FIG. 4 and time point t2) in FIG.

スイッチ(SW1)7がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW1)7をオフさせていたときにおいても、スイッチ(SW1)7のソース側には電位が生じる。スイッチ(SW1)7のソース側に電圧が発生していると、スイッチ(SW1)7及びスイッチ(SW2)8のモニタのためのトランジスタ15がオンし、モニタ出力は、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t4)。   When the switch (SW1) 7 has a short circuit fault, a potential is generated on the source side of the switch (SW1) 7 even when the switch (SW1) 7 is turned off. When voltage is generated on the source side of the switch (SW1) 7, the transistor 15 for monitoring the switch (SW1) 7 and the switch (SW2) 8 is turned on, and the monitor output becomes L level (FIG. 3). 4 and FIG. 5, time point t4).

この場合、サブバッテリ6の充電電圧がメインバッテリ2の充電電圧よりも高いとき、サブバッテリ6からの電流がショートしたスイッチ(SW1)7を経由し、スイッチ(SW2)8の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、スイッチ(SW2)8とスイッチ(SW3)9との接続点(互いに直列接続された4つの半導体スイッチを2つづつに分ける点)と、メイン電源供給ライン4との間に接続された抵抗25によって、流れ込む電流は制限される。このため、スイッチ(SW2)8の過熱を招くことはない。   In this case, when the charging voltage of the sub battery 6 is higher than the charging voltage of the main battery 2, the current from the sub battery 6 flows into the parasitic diode of the switch (SW 2) 8 via the switch (SW 1) 7 that is short-circuited. However, the resistor connected between the connection point of the switch (SW2) 8 and the switch (SW3) 9 (the point where four semiconductor switches connected in series with each other are divided into two) and the main power supply line 4 By 25, the flowing current is limited. For this reason, the switch (SW2) 8 is not overheated.

逆に、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、流れ込み電流はスイッチ(SW2)8の寄生ダイオードによりブロックされる。   On the contrary, when the charging voltage of the main battery 2 is higher than the charging voltage of the sub battery 6, the flowing current is blocked by the parasitic diode of the switch (SW 2) 8.

スイッチ(SW1)7がオープン故障を起こしていた場合に、スイッチ(SW1)7をオンさせていたときにおいても、スイッチ(SW1)7のソース側には電位が発生しない。スイッチ(SW1)7のソース側に電圧が発生しないと、トランジスタ15がオンせず、モニタ出力は、Hレベルを出力した状態になる(図3、図4および図5の時点t5)。   When the switch (SW1) 7 has an open failure, no potential is generated on the source side of the switch (SW1) 7 even when the switch (SW1) 7 is turned on. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW1) 7, the transistor 15 is not turned on, and the monitor output is in an H level output state (time point t5 in FIGS. 3, 4 and 5).

上記電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でオンするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、トランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。   The voltage may be monitored by monitoring the voltage as an analog signal, or by forming a transistor switch circuit that turns on at a preset threshold voltage and logically judging the output of the transistor monitor circuit.

(スイッチ(SW2)8の故障診断)
次に、スイッチ(SW2)8の故障診断方法について説明する。
(Failure diagnosis of switch (SW2) 8)
Next, a failure diagnosis method for the switch (SW2) 8 will be described.

スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW2)8のドレインには、メインバッテリ2から抵抗25を介してバイアス電圧が印加されている。抵抗25の電源供給先は、メインバッテリ2以外に、図6に示すように、サブバッテリ6から供給を受けても良い。   When the switch (SW1) 7, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 are off, a bias voltage is applied from the main battery 2 through the resistor 25 to the drain of the switch (SW2) 8. The power supply destination of the resistor 25 may be supplied from the sub-battery 6 as shown in FIG.

スイッチ(SW2)8のオフ動作が正常に機能していれば、このスイッチ(SW2)8のソース側に電圧は発生しない。スイッチ(SW2)8のソース側に電圧が発生しなければ、トランジスタ15がオンせず、スイッチ7、8のモニタ出力SW1、2MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t1)。このようにして、スイッチ(SW2)8のオフ診断を実施する。   If the off operation of the switch (SW2) 8 functions normally, no voltage is generated on the source side of the switch (SW2) 8. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW2) 8, the transistor 15 is not turned on, and the monitor outputs SW1 and MONI of the switches 7 and 8 are at the H level (as shown in FIGS. 3, 4 and 5). t1). In this way, the switch (SW2) 8 off diagnosis is performed.

次に、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW2)8をオンさせる。スイッチ(SW2)8をオンさせると、このスイッチ(SW2)8のソースには、抵抗25を介して印加されるメイン電源2のライン電圧が現れる。この電圧によって、トランジスタ15がオンし、スイッチ7、8のモニタ出力SW1、2MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t3)。   Next, the switch (SW2) 8 is turned on while the switch (SW1) 7, the switch (SW3) 9, and the switch (SW4) 10 are off. When the switch (SW2) 8 is turned on, the line voltage of the main power supply 2 applied via the resistor 25 appears at the source of the switch (SW2) 8. With this voltage, the transistor 15 is turned on, and the monitor outputs SW1 and MONI of the switches 7 and 8 become L level (time point t3 in FIGS. 3, 4 and 5).

この時、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、メインバッテリ2からの電流がスイッチ(SW2)8を経由し、スイッチ(SW1)7の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、抵抗25によって、流れ込み電流は制限されるため、スイッチ(SW1)7の過熱を招くことはない。   At this time, when the charging voltage of the main battery 2 is higher than the charging voltage of the sub battery 6, the current from the main battery 2 flows into the parasitic diode of the switch (SW 1) 7 via the switch (SW 2) 8. However, since the flowing-in current is limited by the resistor 25, the switch (SW1) 7 is not overheated.

逆に、サブバッテリ6の充電電圧がメインバッテリ2の充電電圧よりも高い場合、流れ込み電流はスイッチ(SW1)7の寄生ダイオードにブロックされる。このようにして、スイッチ(SW2)8のオン動作診断を実施する。   On the contrary, when the charging voltage of the sub battery 6 is higher than the charging voltage of the main battery 2, the flowing current is blocked by the parasitic diode of the switch (SW 1) 7. In this way, the on-operation diagnosis of the switch (SW2) 8 is performed.

スイッチ(SW2)8がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW2)8をオフさせていたときにおいても、このスイッチ(SW2)8のソース側には電位が生じる。スイッチ(SW2)8のソース側に電圧が発生していると、トランジスタ15がオンし、スイッチ7、8のモニタ出力は、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t4)。   When the switch (SW2) 8 has a short circuit fault, a potential is generated on the source side of the switch (SW2) 8 even when the switch (SW2) 8 is turned off. When a voltage is generated on the source side of the switch (SW2) 8, the transistor 15 is turned on, and the monitor outputs of the switches 7 and 8 become L level (time point t4 in FIGS. 3, 4 and 5).

この時、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、メインバッテリ2からの電流がショートしたスイッチ(SW2)8を経由し、スイッチ(SW1)7の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、抵抗25によって、流れも込み電流は制限されるため、スイッチ(SW1)7の過熱を招くことはない。逆に、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、流れ込む電流はスイッチ(SW1)7の寄生ダイオードにブロックされる。   At this time, when the charging voltage of the main battery 2 is higher than the charging voltage of the sub-battery 6, the current from the main battery 2 flows into the parasitic diode of the switch (SW 1) 7 via the short-circuited switch (SW 2) 8. However, since the flow-in current is limited by the resistor 25, the switch (SW1) 7 is not overheated. On the contrary, when the charging voltage of the main battery 2 is higher than the charging voltage of the sub battery 6, the flowing current is blocked by the parasitic diode of the switch (SW 1) 7.

スイッチ(SW2)8がオープン故障を起こしていた場合、このスイッチ(SW2)8をオンさせていたときにおいても、スイッチ(SW2)8のソース側には電位が発生しない。スイッチ(SW2)8のソース側に電圧が発生しないと、トランジスタ15がオンせず、スイッチ7、8のモニタ出力は、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t6)。   When the switch (SW2) 8 has an open failure, no potential is generated on the source side of the switch (SW2) 8 even when the switch (SW2) 8 is turned on. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW2) 8, the transistor 15 is not turned on, and the monitor outputs of the switches 7 and 8 are at the H level (time point t6 in FIGS. 3, 4 and 5).

電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でオンするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、そのトランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。   The voltage may be monitored as an analog signal, or a transistor switch circuit that is turned on with a preset threshold voltage may be formed, and the output of the transistor monitor circuit may be logically determined.

(スイッチ(SW3)9の故障診断)
次に、スイッチ(SW3)9の故障診断方法について説明する。
(Failure diagnosis of switch (SW3) 9)
Next, a failure diagnosis method for the switch (SW3) 9 will be described.

スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW3)9のドレインには、メイン電源供給ライン4から抵抗25を介してバイアス電圧が印加されている。図6に示したように、抵抗25の電源供給先は、メイン電源供給ライン4以外に、サブバッテリ6から供給を受けても良い。   When the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, and the switch (SW4) 10 are off, a bias voltage is applied to the drain of the switch (SW3) 9 from the main power supply line 4 via the resistor 25. Yes. As shown in FIG. 6, the power supply destination of the resistor 25 may be supplied from the sub battery 6 in addition to the main power supply line 4.

スイッチ(SW3)9のオフ動作が正常に機能していれば、スイッチ(SW3)9のソース側に電圧は発生しない。スイッチ(SW3)9のソース側に電圧が発生しなければ、スイッチ(SW3)9及びスイッチ(SW4)10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力は、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t1)。トランジスタ14のベースは、スイッチ(SW3)9とスイッチ(SW4)10との接続点に接続され、エミッタは接地される。また、トランジスタ14のコレクタは、抵抗を介してレギュレータ23の出力ライン24に接続されるとともに、マイコン16に接続されている。   If the off operation of the switch (SW3) 9 is functioning normally, no voltage is generated on the source side of the switch (SW3) 9. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW3) 9, the transistor 14 for monitoring the switch (SW3) 9 and the switch (SW4) 10 is not turned on, and the monitor output becomes the H level (FIG. 3). 4 and FIG. 5 at time t1). The base of the transistor 14 is connected to the connection point between the switch (SW3) 9 and the switch (SW4) 10, and the emitter is grounded. The collector of the transistor 14 is connected to the output line 24 of the regulator 23 through a resistor and to the microcomputer 16.

このようにして、スイッチ(SW3)9のオフ診断を実施する。   In this way, the switch (SW3) 9 is turned off.

次に、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW4)10がオフの状態において、スイッチ(SW3)9をオンさせる。スイッチ(SW3)9をオンさせると、このスイッチ(SW3)9のソースには、抵抗25を介して印加されるメイン電源2のライン電圧が現れる。この電圧によって、トランジスタ14がオンし、スイッチ9、10のモニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t3)。   Next, the switch (SW3) 9 is turned on while the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, and the switch (SW4) 10 are off. When the switch (SW3) 9 is turned on, the line voltage of the main power supply 2 applied via the resistor 25 appears at the source of the switch (SW3) 9. With this voltage, the transistor 14 is turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI of the switches 9 and 10 become L level (time point t3 in FIGS. 3, 4 and 5).

この時、メインバッテリ2の充電電圧がサブバッテリ6の充電電圧よりも高い場合、メインバッテリ2からの電流がスイッチ(SW3)9を経由し、スイッチ(SW4)10の寄生ダイオードに流れ込む。しかし、抵抗25によって、流れ込み電流は制限されるため、スイッチ(SW4)10の過熱を招くことはない。   At this time, when the charging voltage of the main battery 2 is higher than the charging voltage of the sub battery 6, the current from the main battery 2 flows into the parasitic diode of the switch (SW 4) 10 via the switch (SW 3) 9. However, since the flowing-in current is limited by the resistor 25, the switch (SW4) 10 is not overheated.

逆に、サブバッテリ6の充電電圧がメインバッテリ2の充電電圧よりも高い場合、流れ込み電流はスイッチ(SW1)7の寄生ダイオードによりブロックされる。このようにして、スイッチ(SW3)9のオン動作診断を実行する。   On the contrary, when the charging voltage of the sub battery 6 is higher than the charging voltage of the main battery 2, the flowing current is blocked by the parasitic diode of the switch (SW 1) 7. In this way, the on-operation diagnosis of the switch (SW3) 9 is executed.

スイッチ(SW3)9がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW3)9をオフさせていた場合においても、スイッチ(SW3)9のソース側には電位が生じる。スイッチ(SW3)9のソース側に電圧が発生していると、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンし、モニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t9)。   When the switch (SW3) 9 has a short circuit fault, even when the switch (SW3) 9 is turned off, a potential is generated on the source side of the switch (SW3) 9. When a voltage is generated on the source side of the switch (SW3) 9, the transistor 14 for monitoring the switches 9 and 10 is turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI are at the L level (FIGS. 3, 4 and Time t9 in FIG.

スイッチ(SW3)9がオープン故障を起こしていた場合、スイッチ(SW3)9をオンさせていた場合においても、スイッチ(SW3)9のソース側には電位が発生しない。スイッチ(SW3)9のソース側に電圧が発生しないと、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力SW3、4MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t7)。   When the switch (SW3) 9 has caused an open failure, no potential is generated on the source side of the switch (SW3) 9 even when the switch (SW3) 9 is turned on. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW3) 9, the transistor 14 for monitoring the switches 9 and 10 is not turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI are at the H level (FIGS. 3, 4 and FIG. 5 time t7).

なお、電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でオンするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、トランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。   The voltage may be monitored as an analog signal, or a transistor switch circuit that is turned on with a preset threshold voltage may be formed to logically determine the output of the transistor monitor circuit. .

(スイッチ(SW4)10の故障診断)
次に、スイッチ(SW4)10の故障診断について説明する。スイッチ(SW4)10のドレインには、遮断機3を経由してメインバッテリ2の電圧が常時印加されている。スイッチ(SW4)10のオフ動作が正常であれば、スイッチ(SW4)10のソース側に電圧は発生しない。スイッチ(SW4)10のソース側に電圧が発生しなければ、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力SW3、4MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t1)。
(Failure diagnosis of switch (SW4) 10)
Next, failure diagnosis of the switch (SW4) 10 will be described. The voltage of the main battery 2 is constantly applied to the drain of the switch (SW4) 10 via the circuit breaker 3. If the off operation of the switch (SW4) 10 is normal, no voltage is generated on the source side of the switch (SW4) 10. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW4) 10, the transistor 14 for monitoring the switches 9 and 10 is not turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI are at the H level (FIGS. 3, 4 and Time t1 in FIG.

この場合、バックアップ電源ライン11の電圧が、インバータ及びモータ負荷17を経由して、メイン電源ライン4に印加されうるが、スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9の寄生ダイオードによってブロックされる。ここで、万一スイッチ(SW1)7、スイッチ(SW3)9のいずれかがショート故障していた場合においても、もう片方の寄生ダイオードの作用で、電圧をブロックするこが可能である。   In this case, the voltage of the backup power supply line 11 can be applied to the main power supply line 4 via the inverter and the motor load 17, but is blocked by the parasitic diodes of the switch (SW 1) 7 and the switch (SW 3) 9. Here, even if one of the switch (SW1) 7 and the switch (SW3) 9 is short-circuited, the voltage can be blocked by the action of the other parasitic diode.

また、スイッチ(SW4)10のオン動作はスイッチ(SW1)7、スイッチ(SW2)8、スイッチ(SW3)9をオフの状態で、スイッチ(SW4)10をオンさせ、スイッチ(SW4)10のソースの電圧をモニタすることで確認できる。   The switch (SW4) 10 is turned on by turning on the switch (SW4) 10 with the switch (SW1) 7, the switch (SW2) 8, and the switch (SW3) 9 turned off, and the source of the switch (SW4) 10. This can be confirmed by monitoring the voltage.

すなわち、スイッチ(SW4)10のオン時に、スイッチ(SW4)10のソースに電圧が発生すれば、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンし、モニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t2)。   That is, when a voltage is generated at the source of the switch (SW4) 10 when the switch (SW4) 10 is turned on, the transistor 14 for monitoring the switches 9 and 10 is turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI are at the L level. (Time point t2 in FIGS. 3, 4 and 5).

スイッチ(SW4)10がショート故障を起こしていた場合、スイッチ(SW4)10をオフさせていた場合においても、スイッチ(SW4)10のソース側には電位が生じる。スイッチ(SW4)10のソース側に電圧が発生していると、スイッチ9、10のモニタのための14がオンし、モニタ出力SW3、4MONIは、Lレベルとなる(図3、図4および図5の時点t9)。   When the switch (SW4) 10 has a short circuit failure, even when the switch (SW4) 10 is turned off, a potential is generated on the source side of the switch (SW4) 10. When a voltage is generated on the source side of the switch (SW4) 10, the monitor 14 of the switches 9 and 10 is turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI are at the L level (FIGS. 3, 4 and FIG. 5 time t9).

スイッチ(SW4)10がオープン故障を起こしていた場合、スイッチ(SW4)10をオンさせていたときにおいても、スイッチ(SW4)10のソース側には電位が発生しない。スイッチ(SW4)10のソース側に電圧が発生しないと、スイッチ9、10のモニタのためのトランジスタ14がオンせず、モニタ出力SW3、4MONIは、Hレベルとなる(図3、図4および図5の時点t8)。   When the switch (SW4) 10 has an open failure, no potential is generated on the source side of the switch (SW4) 10 even when the switch (SW4) 10 is turned on. If no voltage is generated on the source side of the switch (SW4) 10, the transistor 14 for monitoring the switches 9 and 10 is not turned on, and the monitor outputs SW3 and 4MONI are at the H level (FIGS. 3, 4 and FIG. 5 time t8).

以上のように、本発明によれば、電源切替回路が正常に動作可能か否かの診断を常時行い、故障が発生している場合は故障部位を特定し、使用者に警告することが可能な二重系電源装置を実現することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to constantly diagnose whether or not the power supply switching circuit can be normally operated, and when a failure occurs, it is possible to identify the failure part and warn the user. A simple dual power supply can be realized.

さらに、本発明によれば、サブ電源6の動作中であっても、モータ負荷の回生作用による逆起電力を、サブ電源6自体に吸収可能である。   Furthermore, according to the present invention, even when the sub power source 6 is in operation, the back electromotive force due to the regenerative action of the motor load can be absorbed by the sub power source 6 itself.

また、メイン電源2の通電中に、サブ電源切替回路(スイッチ7〜10)のショート、オープン故障診断を実施することが可能である。   Further, while the main power supply 2 is energized, it is possible to perform short circuit and open failure diagnosis of the sub power supply switching circuit (switches 7 to 10).

また、上記診断動作において、メイン電源電圧、サブ電源電圧、負荷側の電圧の大小に関係なく、診断が実施可能である。   In the diagnosis operation, diagnosis can be performed regardless of the magnitude of the main power supply voltage, the sub power supply voltage, and the load side voltage.

なお、電圧のモニタは、電圧をアナログ信号としてモニタしてもよく、また予め設定した閾値電圧でONするトランジスタスイッチ回路を形成しておき、トランジスタモニタ回路の出力を論理的に判断しても良い。   The voltage may be monitored as an analog signal, or a transistor switch circuit that is turned on with a preset threshold voltage may be formed to logically determine the output of the transistor monitor circuit. .

また、上記診断は、メイン電源2が正常作動中に、常時診断するように構成したものであるが、装置起動時の初期、若しくは終了時にのみ実行するように構成することも可能である。   Further, the diagnosis is configured so that the main power supply 2 is always diagnosed while the main power supply 2 is operating normally. However, the diagnosis can be performed only at the initial stage or at the end of the apparatus startup.

また、マイコン16は、スイッチ7〜10の診断を行った結果、故障が発生したことを判断すると、警報を行い、図5に示すような故障部分、故障内容を表示手段に表示するように構成することが可能である。   Further, when the microcomputer 16 determines that a failure has occurred as a result of the diagnosis of the switches 7 to 10, the microcomputer 16 issues an alarm and displays the failure portion and the failure content as shown in FIG. 5 on the display means. Is possible.

また、半導体スイッチ7〜10のソース電圧をモニタするモニタ手段として、トランジスタ14、15としたが、半導体スイッチ7と半導体スイッチ8間のソース電圧と、半導体スイッチ9と半導体スイッチ10との間のソース電圧とを閾値と比較し、比較した結果を示す信号を上記制御手段に出力する閾値判別回路であってもよい。   The transistors 14 and 15 are used as monitoring means for monitoring the source voltage of the semiconductor switches 7 to 10. However, the source voltage between the semiconductor switch 7 and the semiconductor switch 8 and the source between the semiconductor switch 9 and the semiconductor switch 10 are used. A threshold determination circuit that compares a voltage with a threshold and outputs a signal indicating the comparison result to the control means may be used.

さらに、本発明は、車両用の電源装置のみならず、バッテリを搭載し、バッテリからの電力により動作する装置であれば、その他の装置にも適用可能である。例えば、船舶、ロボット、工作機械、ビデオカメラ等にも適用可能である。   Furthermore, the present invention can be applied not only to a power supply device for a vehicle, but also to other devices as long as the device is equipped with a battery and operates with electric power from the battery. For example, the present invention can be applied to ships, robots, machine tools, video cameras, and the like.

本発明の一実施形態である二重系電源装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a dual power supply apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態における地絡等の故障が発生した場合の切り替え回路オンオフ切替動作タイミングチャートである。6 is a switching circuit on / off switching operation timing chart when a fault such as a ground fault occurs in an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態における切り替え回路の常時診断タイミングチャートである。It is a constant diagnosis timing chart of the switching circuit in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態における診断内容と時点との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the diagnostic content and time in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における診断ロジックを示す図である。It is a figure which shows the diagnostic logic in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・メインバッテリ充電装置、2・・・メインバッテリ、3・・・遮断機、4・・・メイン電源供給ライン、5・・・サブバッテリ充電装置、6・・・サブバッテリ、7〜10・・・半導体スイッチ(切替回路)、11・・・バックアップ電源供給ライン、12・・・遮断機駆動インターフェース、13・・・メイン電源供給ライン電圧モニタインターフェース、14、15・・・トランジスタ(モニタ回路)、16・・・マイコン、17・・・インバータ及びモータ、18〜20、26・・・制御ライン、21・・・ダイオード、22・・・コンデンサ、23・・・電源レギュレータ、25・・・抵抗   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main battery charging device, 2 ... Main battery, 3 ... Circuit breaker, 4 ... Main power supply line, 5 ... Sub battery charging device, 6 ... Sub battery, 7- DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor switch (switching circuit), 11 ... Backup power supply line, 12 ... Circuit breaker drive interface, 13 ... Main power supply line voltage monitor interface, 14, 15 ... Transistor (monitor) Circuit), 16 ... microcomputer, 17 ... inverter and motor, 18-20, 26 ... control line, 21 ... diode, 22 ... capacitor, 23 ... power regulator, 25 ... ·resistance

Claims (6)

メイン電源と、
上記メイン電源と負荷との間に接続される遮断機と、
サブ電源と、
4つのP−MOS構造の半導体スイッチのソースとドレインとが交互に接続されるように互いに直列に接続されて形成され、上記サブ電源と負荷との間に接続される切替回路と、
上記遮断機の開閉動作及び上記切替回路の各半導体スイッチのオンオフ動作を制御する制御手段と、
上記切替回路の半導体スイッチのソース電圧をモニタし、上記制御手段にモニタ信号を出力するモニタ手段と、
を備え、上記制御手段は、上記遮断機を閉として、メイン電源から負荷への電力供給期間に、上記各半導体素子のオンオフ動作を行い、上記モニタ手段からのモニタ信号に基いて、上記各半導体スイッチの故障診断を行うことを特徴とする二重系電源装置。
The main power supply,
A circuit breaker connected between the main power source and the load;
Sub power supply,
A switching circuit formed by connecting the P-MOS semiconductor switches connected in series so that the sources and drains of the semiconductor switches are alternately connected, and connected between the sub power source and the load;
Control means for controlling the opening / closing operation of the circuit breaker and the on / off operation of each semiconductor switch of the switching circuit;
Monitoring means for monitoring a source voltage of the semiconductor switch of the switching circuit and outputting a monitor signal to the control means;
The control means closes the circuit breaker, performs an on / off operation of each semiconductor element during a power supply period from a main power source to a load, and based on a monitor signal from the monitor means, A dual power supply device characterized by performing a switch failure diagnosis.
請求項1記載の二重系電源装置において、上記4つの半導体スイッチのドレインにバイアス電圧供給手段によりバイアス電圧が与えられ、上記制御手段は、上記半導体素子のそれぞれをオンオフ動作させて、上記モニタ手段によりモニタされた、上記各半導体スイッチのソース電圧に基いて、上記各半導体スイッチの故障診断を行うことを特徴とする二重系電源装置。   2. The dual power supply apparatus according to claim 1, wherein a bias voltage is applied to the drains of the four semiconductor switches by a bias voltage supply means, and the control means causes each of the semiconductor elements to perform an on / off operation, and thereby the monitoring means. A dual-system power supply device characterized in that a failure diagnosis of each semiconductor switch is performed based on the source voltage of each semiconductor switch monitored by the above. 請求項2記載の二重系電源装置において、上記バイアス電圧は、メイン電源又はサブ電源と、上記互いに直列接続された4つの半導体スイッチを2つづつに分ける点との間に接続される抵抗であることを特徴とする二重系電源装置。   3. The dual power supply apparatus according to claim 2, wherein the bias voltage is a resistance connected between the main power supply or the sub power supply and the point where the four semiconductor switches connected in series are divided into two. A dual-system power supply device characterized by that. 請求項2記載の二重系電源装置において、上記互いに直列接続された半導体スイッチは、第1半導体スイッチ、第2半導体スイッチ、第3半導体スイッチ、第4半導体スイッチの順に直列接続され、上記モニタ手段は、上記第1の半導体スイッチと第2の半導体スイッチ間のソース電圧と、上記第3の半導体スイッチと第4の半導体スイッチ間のソース電圧との電圧レベルによってオンオフされるスイッチ手段であり、上記制御手段は、上記スイッチ手段のオンオフ信号に基いて、上記各半導体スイッチの故障診断を行うことを特徴とする二重系電源装置。   3. The dual power supply apparatus according to claim 2, wherein the semiconductor switches connected in series are connected in series in the order of a first semiconductor switch, a second semiconductor switch, a third semiconductor switch, and a fourth semiconductor switch, and the monitoring means. Is switch means that is turned on and off by the voltage levels of the source voltage between the first semiconductor switch and the second semiconductor switch and the source voltage between the third semiconductor switch and the fourth semiconductor switch, The dual power supply apparatus according to claim 1, wherein the control means diagnoses a failure of each of the semiconductor switches based on an on / off signal of the switch means. 請求項2記載の二重系電源装置において、上記互いに直列接続された半導体スイッチは、第1半導体スイッチ、第2半導体スイッチ、第3半導体スイッチ、第4半導体スイッチの順に直列接続され、上記モニタ手段は、上記第1の半導体スイッチと第2の半導体スイッチ間のソース電圧と、上記第3の半導体スイッチと第4の半導体スイッチ間のソース電圧とを、閾値と比較し、比較した結果を示す信号を上記制御手段に出力することを特徴とする二重系電源装置。   3. The dual power supply apparatus according to claim 2, wherein the semiconductor switches connected in series are connected in series in the order of a first semiconductor switch, a second semiconductor switch, a third semiconductor switch, and a fourth semiconductor switch, and the monitoring means. Is a signal indicating a result of comparing the source voltage between the first and second semiconductor switches and the source voltage between the third and fourth semiconductor switches with a threshold value. Is output to the control means. 請求項1記載の二重系電源装置において、この二重系電源装置は、車両に搭載されることを特徴とする二重系電源装置。   2. The dual power supply apparatus according to claim 1, wherein the dual power supply apparatus is mounted on a vehicle.
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