JP2010068648A - Power system - Google Patents

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貴宏 松浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power system which efficiently supplies power to a load, without changing the load, even when a high-voltage system of power source is used. <P>SOLUTION: In the case of performing the supply and break of power to a load 10 of 14 V in drive voltage from a generator 1, which generates a high voltage 42 V, by performing the ON-OFF control of the switching elements S1-S3 of a power distributer 2, an LC circuit 6 is provided beforehand on this side of a load 10; and ON-OFF control of the switching elements S1-S3 is performed, whereby a voltage from the generator 1 is made pulse-like in shape, prior to supplying it to an LC circuit 6. The LC circuit 6 steps down the voltage, which is pulsated by the ON-OFF of the switching elements S1-S3, by repeating charging and discharging, prior to supplying to the load 10. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車載負荷に対して電力を供給する電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system that supplies electric power to a vehicle-mounted load.

近年、車両に搭載される電気負荷は増加する傾向にある。負荷の増加に伴い、電源系から電気負荷へ供給される電力が増加し、電源系から電気負荷への供給電力量が低下する。電気負荷に対して供給電力量が低下した場合、電気負荷は、動作停止等の不具合が発生し、運転者及びその他の乗員に不快感を与えるという問題があった。   In recent years, electric loads mounted on vehicles tend to increase. As the load increases, the power supplied from the power supply system to the electrical load increases, and the amount of power supplied from the power supply system to the electrical load decreases. When the amount of power supplied with respect to the electric load is reduced, the electric load has a problem such as an operation stoppage and the driver and other passengers feel uncomfortable.

特許文献1には、電気負荷の実効電力を低減させることで、電気負荷への供給電力量が低下しても、電気負荷の動作の停止を回避することが可能な電力供給システムが記載されている。例えば、特許文献1では、電気負荷をPWM(Pulse Width Modulation)制御する場合、供給電力量が低下する時には、デューティ比を小さくして電気負荷をPWM制御するようになっている。これにより、負荷の動作を停止させることなく消費電力を低減させることができ、供給可能電力の低下に対応することが可能となっている。
特開2006−205867号公報
Patent Document 1 describes a power supply system that can prevent the operation of an electrical load from being stopped even if the amount of power supplied to the electrical load is reduced by reducing the effective power of the electrical load. Yes. For example, in Patent Document 1, when the electric load is subjected to PWM (Pulse Width Modulation) control, when the amount of supplied power decreases, the duty ratio is reduced and the electric load is PWM controlled. Thereby, power consumption can be reduced without stopping the operation of the load, and it is possible to cope with a decrease in power that can be supplied.
JP 2006-205867 A

しかしながら、特許文献1に記載の電力供給システムでは、消費電力を低減させても、負荷の数が増加すれば消費電力も増加するため、結局電源の供給可能電力は低下する。供給電力量を十分に確保するために車両に搭載する電源を、低電圧系(14V)から高電圧系(42V)へと変更する高電圧系(42V)の電源を用いることも考えられるが、この場合、従来低電圧系(14V)に使用していた負荷も高電圧系(42V)に対応するよう変更する必要がある。   However, in the power supply system described in Patent Document 1, even if the power consumption is reduced, the power consumption increases as the number of loads increases. Although it is conceivable to use a high voltage system (42V) power source that changes the power source mounted on the vehicle from the low voltage system (14V) to the high voltage system (42V) in order to secure a sufficient amount of power supply. In this case, it is necessary to change the load used in the conventional low voltage system (14V) to correspond to the high voltage system (42V).

また、高電圧系の電源を用いる場合、低電圧系(14V)に使用していた負荷を使用するために降圧型DC/DCコンバータを用いることは可能であるが、エンジンルーム内に、DC/DCコンバータを設置するスペースを新たに設ける必要がある。さらには、各負荷は車両の各所に点在しているため、エンジンルームにある電源との距離が長い負荷の場合、電源からの送電時における電力損失が大きくなるおそれがある。   In addition, when using a high-voltage power supply, it is possible to use a step-down DC / DC converter in order to use a load used for a low-voltage system (14 V). It is necessary to newly provide a space for installing the DC converter. Furthermore, since each load is scattered in various places of the vehicle, in the case of a load having a long distance from the power source in the engine room, there is a possibility that power loss during power transmission from the power source becomes large.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高電圧系の電源を用いた場合であっても、負荷を変更することなく、効率よく負荷へ電力供給する電源システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to efficiently supply power to a load without changing the load even when a high-voltage power supply is used. To provide a power supply system.

本発明に係る電源システムは、電力線に設けられたスイッチング素子のオンオフ制御を行い、電源から車載負荷へ前記電力線を介して電力の供給及び遮断を行う電源システムにおいて、前記電源は、前記車載負荷に印加する電圧の許容値より高電圧を出力する構成としてあり、前記電源からの電圧がパルス状となるよう、前記スイッチング素子のオンオフ制御を行う制御手段と、前記電源より前記車載負荷に近い位置で前記電力線に設けられ、前記スイッチング素子によりパルス状となった電圧を充放電する充放電手段とを備えることを特徴とする。   A power supply system according to the present invention is a power supply system that performs on / off control of a switching element provided in a power line, and supplies and cuts off power from the power supply to the in-vehicle load via the power line. It is configured to output a voltage higher than the allowable value of the voltage to be applied, and a control means for performing on / off control of the switching element so that the voltage from the power supply is pulsed, and at a position closer to the in-vehicle load than the power supply It is provided with the charging / discharging means provided in the said electric power line, and charging / discharging the voltage which became the pulse form by the said switching element.

本発明では、車載負荷に印加する電圧の許容値より高電圧を出力する電源からの電圧を、スイッチング素子のオンオフ制御によりパルス状にし、その電圧の充放電を利用することで、電源からの電圧を降圧することが可能となる。これにより、電源の高電圧を車載負荷に適合した電圧にまで下げることができるため、電源から車載負荷へ電圧を供給することができる。この場合において、降圧のために電圧を充放電するための充放電手段を車載負荷近傍に設けるようにすることで、電源から車載負荷の手前まで、高電圧での送電が可能となる。この結果、電源から車載負荷までにおける電力損失を小さくすることができ、効率のよい送電が可能となる。   In the present invention, the voltage from the power source that outputs a voltage higher than the allowable value of the voltage applied to the vehicle-mounted load is pulsed by the on / off control of the switching element, and charging / discharging of the voltage is used to obtain the voltage from the power source. Can be stepped down. Thereby, since the high voltage of a power supply can be reduced to the voltage suitable for a vehicle-mounted load, a voltage can be supplied from a power supply to a vehicle-mounted load. In this case, by providing charging / discharging means for charging / discharging the voltage for step-down in the vicinity of the on-vehicle load, it is possible to transmit power at a high voltage from the power source to the front of the on-vehicle load. As a result, power loss from the power source to the on-vehicle load can be reduced, and efficient power transmission becomes possible.

また、スイッチング素子は、電源システムにおいて、例えば電源分配器等に備えられている場合、充放電手段を新たに設けるだけで、降圧型コンバータを備えた場合と同視することができる。さらに、電源の高電圧を降圧することで、負荷を高電圧に対応した負荷に変更する必要がなく、コストの上昇を抑えることができる。   In addition, when the switching element is provided in a power supply system, for example, in a power supply system, it can be equated with a step-down converter only by newly providing charge / discharge means. Furthermore, by reducing the high voltage of the power supply, it is not necessary to change the load to a load corresponding to the high voltage, and an increase in cost can be suppressed.

本発明に係る電源システムは、前記電源は、発電機であって、前記スイッチング素子及び充放電手段を介して前記発電機に接続されており、該発電機が発電した電力によって充電されるバッテリをさらに備えることを特徴とする。   In the power supply system according to the present invention, the power supply is a generator, connected to the generator via the switching element and charging / discharging means, and a battery charged by the power generated by the generator. It is further provided with the feature.

本発明では、発電機の発電電圧を、公称電圧が低バッテリに充電することが可能となる。   In the present invention, it is possible to charge a battery with a nominal voltage of a power generation voltage of a generator.

本発明に係る電源システムは、前記充放電手段は、コイル、コンデンサ及びダイオードにより構成されていることを特徴とする。   The power supply system according to the present invention is characterized in that the charging / discharging means includes a coil, a capacitor, and a diode.

本発明では、コイルとキャパシタにより充放電手段を構成することで、小型化を実現でき、広い設置スペースを確保する必要がなくなる。   In the present invention, the charging / discharging means is constituted by the coil and the capacitor, so that the downsizing can be realized and it is not necessary to secure a wide installation space.

本発明によれば、車載負荷に印加する電圧の許容値より高電圧を出力する電源からの電圧を、スイッチング素子のオンオフ制御によりパルス状にし、その電圧の充放電を利用することで、電源からの電圧を降圧することが可能となる。これにより、電源の高電圧を車載負荷に適合した電圧にまで下げることができるため、電源から車載負荷へ電圧を供給することができる。この場合において、降圧のために電圧を充放電するための充放電手段を車載負荷近傍に設けるようにすることで、電源から車載負荷の手前まで、高電圧での送電が可能となる。この結果、電源から車載負荷までにおける電力損失を小さくすることができ、効率のよい送電が可能となる。また、スイッチング素子は、電源システムにおいて、一般的に例えば電源分配器等に備えられているため、充放電手段を新たに設けるだけで、降圧型コンバータを備えた場合と同視することができる。さらに、電源の高電圧を降圧することで、負荷を高電圧に対応した負荷に変更する必要がなく、コストの上昇を抑えることができる。   According to the present invention, the voltage from the power source that outputs a voltage higher than the allowable value of the voltage applied to the vehicle-mounted load is pulsed by the on / off control of the switching element, and charging / discharging of the voltage is used to Can be stepped down. Thereby, since the high voltage of a power supply can be reduced to the voltage suitable for a vehicle-mounted load, a voltage can be supplied from a power supply to a vehicle-mounted load. In this case, by providing charging / discharging means for charging / discharging the voltage for step-down in the vicinity of the on-vehicle load, it is possible to transmit power at a high voltage from the power source to the front of the on-vehicle load. As a result, power loss from the power source to the on-vehicle load can be reduced, and efficient power transmission becomes possible. In addition, since the switching element is generally provided in, for example, a power distributor in a power supply system, it can be regarded as being provided with a step-down converter only by newly providing charging / discharging means. Furthermore, by reducing the high voltage of the power supply, it is not necessary to change the load to a load corresponding to the high voltage, and an increase in cost can be suppressed.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.

図1は、本実施形態に係る電源システムの構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態に係る電源システムは、負荷10,11に電力を供給するシステムであって、エンジンルームに配設された発電機(電源)1、電力分配器2、鉛蓄電池(バッテリ)3、スタータ4及び制御部5と、負荷10及び鉛蓄電池3の近傍に配設されたLC回路(充放電手段)6とを備えている。負荷10,11は、例えば車両に搭載されるオーディオ機器及びセキュリティシステム等を制御する電子制御ユニット(ECU:Electron Control Unit)、並びにEPS(Electric Power Stealing)等であり、車両の各所に点在している。また、負荷10は、駆動電圧が14Vであり、負荷11は、駆動電圧が42Vとなっている。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the power supply system according to the present embodiment. The power supply system according to the present embodiment is a system that supplies power to loads 10 and 11, and includes a generator (power source) 1, a power distributor 2, a lead storage battery (battery) 3, a starter disposed in an engine room. 4 and a control unit 5, and an LC circuit (charging / discharging means) 6 disposed in the vicinity of the load 10 and the lead storage battery 3. The loads 10 and 11 are, for example, an electronic control unit (ECU) that controls audio equipment and a security system mounted on the vehicle, an EPS (Electric Power Stealing), and the like, and are scattered in various parts of the vehicle. ing. The load 10 has a drive voltage of 14V, and the load 11 has a drive voltage of 42V.

発電機1は、図示しないレギュレータを備えた三相の交流発電機である。発電機1は、発電した交流電力を整流回路にて直流の電力に整流し、整流された電力の電圧をレギュレータにて42Vの電圧に調整して出力する。発電機1は、正極端子が電力分配器2に接続され、負極端子が接地されている。発電機1は、エンジン回転中の発電電圧を、電力分配器2を介して鉛蓄電池3及び負荷10,11に供給するようになっている。   The generator 1 is a three-phase AC generator including a regulator (not shown). The generator 1 rectifies the generated AC power into DC power using a rectifier circuit, adjusts the voltage of the rectified power to a voltage of 42 V using a regulator, and outputs the voltage. The generator 1 has a positive terminal connected to the power distributor 2 and a negative terminal grounded. The generator 1 supplies the generated voltage during engine rotation to the lead storage battery 3 and the loads 10 and 11 via the power distributor 2.

電力分配器2は、複数のスイッチング素子(SW)S1〜S4を備えている。スイッチング素子S1〜S4は、一例としてNチャネルのMOSFETからなり、ゲートに信号が入力されることにより、ソースとドレインの間の導通及び遮断、すなわちスイッチング動作を行う。スイッチング素子S1〜S4は、ソースがグラウンドに接続され、ゲートが発電機1に接続され、ドレインがLC回路6に接続されている。各スイッチング素子S1〜S4は、後述の制御部5によりPWM制御される。スイッチング素子S1〜S3は、LC回路6を介して負荷10に接続され、スイッチング素子S4は、LC回路6を介して鉛蓄電池3に接続されている。なお、電力分配器2は、スイッチング素子S1〜S4及びLC回路6を介することなく、発電機1と駆動電圧が42Vの負荷11とを接続している。   The power distributor 2 includes a plurality of switching elements (SW) S1 to S4. The switching elements S1 to S4 are, for example, N-channel MOSFETs. When a signal is input to the gate, conduction and interruption between the source and the drain, that is, a switching operation is performed. The switching elements S1 to S4 have a source connected to the ground, a gate connected to the generator 1, and a drain connected to the LC circuit 6. Each of the switching elements S1 to S4 is PWM controlled by the control unit 5 described later. The switching elements S <b> 1 to S <b> 3 are connected to the load 10 via the LC circuit 6, and the switching element S <b> 4 is connected to the lead storage battery 3 via the LC circuit 6. The power distributor 2 connects the generator 1 and the load 11 having a drive voltage of 42V without passing through the switching elements S1 to S4 and the LC circuit 6.

図2は、LC回路6の構成を示す概略図である。LC回路6は、コイル61、コンデンサ62及びダイオード63を備えている。コイル61は、一端がスイッチング素子S1〜S4に接続され、他端が負荷10又は鉛蓄電池3に接続されている。コイル61のスイッチング素子S1〜S4側の端子には、カソードが接地したダイオード63のアノードが接続されている。また、コイル61と負荷10又は鉛蓄電池3との接続部は、一端が接地したコンデンサ62が接続されている。すなわち、コイル61及びコンデンサ62は、スイッチング素子S1〜S4を介して出力電圧が42Vの発電機1に接続されている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the LC circuit 6. The LC circuit 6 includes a coil 61, a capacitor 62, and a diode 63. One end of the coil 61 is connected to the switching elements S <b> 1 to S <b> 4, and the other end is connected to the load 10 or the lead storage battery 3. The anode of the diode 63 whose cathode is grounded is connected to the switching element S1 to S4 side terminal of the coil 61. In addition, a capacitor 62 whose one end is grounded is connected to a connection portion between the coil 61 and the load 10 or the lead storage battery 3. That is, the coil 61 and the capacitor 62 are connected to the generator 1 having an output voltage of 42 V via the switching elements S1 to S4.

このLC回路6において、スイッチング素子S1〜S4をオンオフ切り替えることで、発電機1からの出力電圧42Vを降圧することができる。LC回路6に接続されているスイッチング素子S1〜S4がオンの場合、コイル61に電流が流れて電荷が蓄積され、コンデンサ62が充電されるとともに、負荷10又は鉛蓄電池3にも電流が供給される。そして、スイッチング素子S1〜S4がオフとなった場合、コイル61への電流の供給が停止されるが、充電されたコイル61から、コンデンサ62と、負荷10又は鉛蓄電池3とへ電流が供給される。また、コイル61からの電流の供給量が低下しても、コンデンサ62に蓄積された電荷が負荷10又は鉛蓄電池3に供給される。すなわち、発電機1からコイル61に電圧が印加される時間とされない時間との比、換言すれば、スイッチング素子S1〜S4のオンオフのデューティ比によって負荷10又は鉛蓄電池3に印加する電圧を制御することができる。これにより、発電機1の42Vの電圧を、14Vに降圧し、負荷10又は鉛蓄電池3へ供給することができる。   In this LC circuit 6, the output voltage 42V from the generator 1 can be stepped down by switching the switching elements S1 to S4 on and off. When the switching elements S1 to S4 connected to the LC circuit 6 are turned on, current flows through the coil 61 and charges are accumulated, the capacitor 62 is charged, and current is also supplied to the load 10 or the lead storage battery 3. The When the switching elements S1 to S4 are turned off, the supply of current to the coil 61 is stopped, but current is supplied from the charged coil 61 to the capacitor 62 and the load 10 or the lead storage battery 3. The Even if the amount of current supplied from the coil 61 decreases, the charge accumulated in the capacitor 62 is supplied to the load 10 or the lead storage battery 3. That is, the voltage applied to the load 10 or the lead storage battery 3 is controlled by the ratio of the time when the voltage is applied from the generator 1 to the coil 61 and the time when the voltage is not applied, in other words, the duty ratio of the switching elements S1 to S4. be able to. Thereby, the voltage of 42V of the generator 1 can be stepped down to 14V and supplied to the load 10 or the lead storage battery 3.

LC回路6は、図1に示すように、負荷10及び鉛蓄電池3の近傍に配設されている。特に負荷10は、車両の各所に点在しているため、エンジンルーム内の発電機1及び電力分配器2等とは距離があり、発電機1等と負荷10とを接続するワイヤハーネスは、長尺化する。このため、発電機1等及び負荷10間のワイヤハーネスの内部抵抗は大きくなり、負荷10へ印加する電圧はその内部抵抗により損失され、各負荷10へ十分な電圧を供給できない場合がある。そこで、降圧するLC回路6を負荷10近傍に配設することで、負荷10の手前まで42Vの高電圧で送電することができ、負荷10へ十分な電力を送電することが可能となる。また、LC回路6を負荷10近傍に配設することで、エンジンルーム内にLC回路6の設置スペースを確保する必要がなく、スペース効率をよくすることができる。   The LC circuit 6 is disposed in the vicinity of the load 10 and the lead storage battery 3 as shown in FIG. In particular, since the load 10 is scattered in various parts of the vehicle, there is a distance from the generator 1 and the power distributor 2 in the engine room, and the wire harness connecting the generator 1 and the load 10 is Make it longer. For this reason, the internal resistance of the wire harness between the generator 1 and the load 10 is increased, and the voltage applied to the load 10 is lost due to the internal resistance, and there is a case where a sufficient voltage cannot be supplied to each load 10. Therefore, by arranging the step-down LC circuit 6 in the vicinity of the load 10, power can be transmitted at a high voltage of 42 V before the load 10, and sufficient power can be transmitted to the load 10. In addition, by arranging the LC circuit 6 in the vicinity of the load 10, it is not necessary to secure an installation space for the LC circuit 6 in the engine room, and space efficiency can be improved.

鉛蓄電池3の公称電圧は12Vであり、負極端子が接地され、正極端子がLC回路6に接続されている。鉛蓄電池3は、エンジン回転中、14V系の負荷10と同様に、LC回路6及びスイッチング素子S1〜S4により降圧された発電機1による発電電圧を充電するようになっている。鉛蓄電池3は、エンジン始動時にスタータ4及び駆動電圧が12Vの負荷等に電力を供給する。   The nominal voltage of the lead storage battery 3 is 12 V, the negative terminal is grounded, and the positive terminal is connected to the LC circuit 6. The lead storage battery 3 charges the power generation voltage generated by the generator 1 that has been stepped down by the LC circuit 6 and the switching elements S1 to S4 in the same manner as the 14V load 10 during engine rotation. The lead storage battery 3 supplies electric power to a starter 4 and a load having a drive voltage of 12 V when the engine is started.

スタータ4は、鉛蓄電池3とLC回路6との接続部に接続されている。スタータ4は、エンジンを始動させるために、所定のキーを差し込むことにより回転操作が可能なイグニッションキーシリンダにより構成される。また、鉛蓄電池3から電力供給される負荷は、例えばライト等を制御するコンピューター機器であって、各機器が各種データをバックアップするための電力が鉛蓄電池3から供給される。   The starter 4 is connected to a connection portion between the lead storage battery 3 and the LC circuit 6. The starter 4 is composed of an ignition key cylinder that can be rotated by inserting a predetermined key to start the engine. The load supplied with power from the lead storage battery 3 is, for example, a computer device that controls a light or the like, and power for each device to back up various data is supplied from the lead storage battery 3.

制御部5は、例えばECU(Electronic Control Unit)であって、所定の条件により電力分配器2の各スイッチング素子S1〜S4のPWM制御を行う。具体的には、制御部5は、負荷10の電源スイッチ(図示せず)のオンオフを検知し、電源スイッチがオンになったことを検知した場合、対応するスイッチング素子S1〜S4のPWM制御を行う。   The control unit 5 is, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and performs PWM control of the switching elements S1 to S4 of the power distributor 2 under a predetermined condition. Specifically, when the control unit 5 detects on / off of a power switch (not shown) of the load 10 and detects that the power switch is turned on, the control unit 5 performs PWM control of the corresponding switching elements S1 to S4. Do.

図3は、制御部5の動作を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control unit 5.

制御部5は、エンジン回転中であるか否かを判定する(S1)。エンジン回転中である場合(S1:YES)、制御部5は、鉛蓄電池3の充電制御を行う(S2)。具体的には、制御部5は、スイッチング素子S4のPWM制御を行って降圧した発電機1の発電電圧を、鉛蓄電池3に供給する。これにより、鉛蓄電池3は充電される。次に、制御部5は、負荷スイッチがオンであるか否かを判定する(S3)。負荷スイッチは、駆動電圧が14Vの負荷10の電源スイッチである。負荷スイッチがオンでない場合(S3:NO)、制御部5は、処理をS1に戻す。負荷スイッチがオンである場合(S3:YES)、制御部5は、オンにされた負荷10に対応するスイッチング素子S1〜S3のPWM制御を行って、発電機1の発電電圧を降圧する(S4)。これにより、負荷10に印加する電圧の許容値以上を発電する発電機1の発電電圧を、負荷10へ供給することが可能となり、負荷10を駆動することができる。その後、制御部5は、本処理を終了する。   The controller 5 determines whether or not the engine is rotating (S1). When the engine is rotating (S1: YES), the control unit 5 performs charge control of the lead storage battery 3 (S2). Specifically, the control unit 5 supplies the lead-acid battery 3 with the generated voltage of the generator 1 that has been stepped down by performing PWM control of the switching element S4. Thereby, the lead storage battery 3 is charged. Next, the control unit 5 determines whether or not the load switch is on (S3). The load switch is a power switch of the load 10 having a drive voltage of 14V. When the load switch is not on (S3: NO), the control unit 5 returns the process to S1. When the load switch is on (S3: YES), the control unit 5 performs PWM control of the switching elements S1 to S3 corresponding to the turned on load 10 to step down the generated voltage of the generator 1 (S4). ). As a result, it is possible to supply the load 10 with the power generation voltage of the generator 1 that generates a voltage exceeding the allowable value of the voltage applied to the load 10, and the load 10 can be driven. Then, the control part 5 complete | finishes this process.

以上説明したように、本実施形態では、発電機1が発電した42Vの電圧を、スイッチング素子S1〜S3及びLC回路6により14Vに降圧している。これにより、駆動電圧が14Vの負荷10及び公称電圧が12Vの鉛蓄電池3に適合した電圧にできる。この場合において、発電機1と負荷10とを接続するワイヤハーネスは長くなっているが、LC回路6を負荷10の手前に設けることで、発電機1から負荷10の手前まで、高電圧での送電が可能となる。この結果、発電機1から負荷10までにおける電力損失を小さくすることができ、効率のよい送電が可能となる。   As described above, in this embodiment, the voltage of 42 V generated by the generator 1 is stepped down to 14 V by the switching elements S1 to S3 and the LC circuit 6. Thereby, it can be set as the voltage suitable for the load 10 whose drive voltage is 14V, and the lead acid battery 3 whose nominal voltage is 12V. In this case, the wire harness connecting the generator 1 and the load 10 is long, but by providing the LC circuit 6 in front of the load 10, the high voltage from the generator 1 to the load 10 can be obtained. Power transmission is possible. As a result, power loss from the generator 1 to the load 10 can be reduced, and efficient power transmission becomes possible.

また、スイッチング素子を備える電力分配器2は、一般的に電源システムに備えられているため、LC回路6を負荷10の手前に設けるだけで、降圧型コンバータを備えた場合と同視することができる。さらに、発電機1の発電電圧を降圧することで、負荷10を高電圧に対応した負荷に変更する必要がなく、コストの上昇を抑えることができる。   In addition, since the power distributor 2 including a switching element is generally provided in a power supply system, it can be regarded as being provided with a step-down converter simply by providing the LC circuit 6 in front of the load 10. . Furthermore, by reducing the power generation voltage of the generator 1, it is not necessary to change the load 10 to a load corresponding to a high voltage, and an increase in cost can be suppressed.

以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び各処理動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。例えば、本実施形態では、発電機1の発電電圧を42V、負荷10の駆動電圧が14Vとしているが、電圧値は適宜変更である。また、負荷10の手前に設けた本発明の充陽電手段は、LC回路としているが、別回路で構成するようにしてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been specifically described above. However, each configuration, each processing operation, and the like can be changed as appropriate, and are not limited to the above-described embodiments. For example, in the present embodiment, the power generation voltage of the generator 1 is 42 V and the drive voltage of the load 10 is 14 V, but the voltage value is appropriately changed. In addition, although the charging and charging means of the present invention provided in front of the load 10 is an LC circuit, it may be configured by a separate circuit.

本実施形態に係る電源システムの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the power supply system which concerns on this embodiment. LC回路の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of LC circuit. 制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a control part.

符号の説明Explanation of symbols

1 発電機(電源)
2 電力分配器
3 鉛蓄電池(バッテリ)
5 制御部(制御手段)
6 LC回路(充放電手段)
10 負荷
S1〜S4 スイッチング素子
1 Generator (power supply)
2 Power distributor 3 Lead acid battery (battery)
5 Control unit (control means)
6 LC circuit (charging / discharging means)
10 Load S1-S4 Switching element

Claims (3)

電力線に設けられたスイッチング素子のオンオフ制御を行い、電源から車載負荷へ前記電力線を介して電力の供給及び遮断を行う電源システムにおいて、
前記電源は、
前記車載負荷に印加する電圧の許容値より高電圧を出力する構成としてあり、
前記電源からの電圧がパルス状となるよう、前記スイッチング素子のオンオフ制御を行う制御手段と、
前記電源より前記車載負荷に近い位置で前記電力線に設けられ、前記スイッチング素子によりパルス状となった電圧を充放電する充放電手段と
を備えることを特徴とする電源システム。
In a power supply system that performs on / off control of a switching element provided in a power line, and supplies and shuts off power from the power source to the vehicle load via the power line.
The power supply is
It is configured to output a higher voltage than the allowable value of the voltage applied to the in-vehicle load,
Control means for performing on / off control of the switching element so that the voltage from the power source is in a pulse form;
A power supply system comprising: charge / discharge means that is provided on the power line at a position closer to the vehicle-mounted load than the power supply and charges and discharges a voltage that is pulsed by the switching element.
前記電源は、発電機であって、
前記スイッチング素子及び充放電手段を介して前記発電機に接続されており、該発電機が発電した電力によって充電されるバッテリ
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電源システム。
The power source is a generator,
The power supply system according to claim 1, further comprising: a battery connected to the generator via the switching element and charging / discharging means, and charged by the power generated by the generator.
前記充放電手段は、
コイル、コンデンサ及びダイオードにより構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電源システム。
The charge / discharge means includes
The power supply system according to claim 1, comprising a coil, a capacitor, and a diode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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