CN104136279B

CN104136279B - 备用电源装置

Info

Publication number: CN104136279B
Application number: CN201380010620.7A
Authority: CN
Inventors: 影山洋一; 东启司; 大泽浩章; 中村政富美
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: CN105059224B; US20150001926A1; CN105186677B; EP2818366B1; EP2818366A1; CN104136279A; EP3006654B1; JPWO2013125170A1; CN105186677A; CN105059224A; JP5618024B2; WO2013125170A1; EP2818366A4; EP3002398B1; US9013056B2; EP3006654A1; EP3002398A1

Abstract

本发明提供一种备用电源装置，具有：电容器；充电电路，其被设置在电容器的充电路径，并进行降压动作；升压电路，其被设置在电容器的输出路径；和门锁解除输出端子，其与升压电路连接。

Description

备用电源装置

技术领域

本发明涉及一种被用于各种车辆的备用电源装置以及装载了备用电源装置的汽车。

背景技术

图12是现有的备用电源装置5的电路框图。备用电源装置5包括：主体箱1、电容器2、充电电路3、输出端子4。电容器2、充电电路3被设置在主体箱1的内部。充电电路3被设置在电容器2的充电路径。输出端子4被设置在电容器2的输出路径。

装载于汽车的电源(电池)6在例如由于事故的发生而损坏了的情况下，变得不能向安全气囊(airbag)启动电路7提供启动电压。在这种情况下，备用电源装置5通过将存储在电容器2中的电荷放电，来向安全气囊启动电路7提供启动电压。

安全气囊启动电路7利用从备用电源装置5提供的启动电压来启动，从而安全气囊装置8进行动作。其结果，备用电源装置5在事故发生时使安全气囊装置8动作，从而能够确保搭乘者的安全性。另外，作为相关的在先技术文献信息，已知有例如专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-24145号公报

发明内容

备用电源装置包括：电容器、充电电路、升压电路、门锁(doorlock)解除输出端子。充电电路被设置在电容器的充电路径，使充电电路的输入电压下降。升压电路被设置在电容器的输出路径。并且，门锁解除输出端子与升压电路连接。

通过该结构，备用电源装置能够在紧急时适当地提供用于进行门锁的解除的电力。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的备用电源装置的一个例子的框图。

图2是表示装载了本发明的实施方式1的备用电源装置的汽车的一个例子的俯视图。

图3是表示本发明的实施方式1的备用电源装置与门之间的关系的一个例子的框图。

图4是表示本发明的实施方式1的备用电源装置与门锁功能部之间的关系的一个例子的框图。

图5是表示本发明的实施方式1的备用电源装置与汽车的控制装置之间的关系的一个例子的框图。

图6是表示本发明的实施方式1的备用电源装置的一个例子的分解立体图。

图7A是表示安装了本发明的实施方式1的备用电源装置的电路部分的基板的一个例子的俯视图。

图7B是表示安装了本发明的实施方式1的备用电源装置的电路部分的基板的一个例子的后视图。

图8是表示装载了本发明的实施方式1的备用电源装置的汽车与门锁的动作状态的一个例子的时间序列图。

图9是表示本发明的实施方式2的备用电源装置与装载了备用电源装置的汽车之间的连接的一个例子的框图。

图10是表示装载了本发明的实施方式2的备用电源装置的汽车与升压电路的动作状态的一个例子的时间序列图。

图11是表示本发明的实施方式2的备用电源装置的动作状态的一个例子的时间序列图。

图12是现有的备用电源装置的电路框图。

具体实施方式

以下，使用附图，来对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是表示基于本发明的实施方式1的备用电源装置的一个例子的框图。备用电源装置15包括：电容器25、充电电路26、升压电路27、门锁解除输出端子28。充电电路26被设置在电容器25的充电路径，使充电电路26的输入电压下降。升压电路27被设置在电容器25的输出路径。并且，门锁解除输出端子28与升压电路27连接。

通过以上结构，备用电源装置能够在紧急时从门锁解除输出端子适当地输出用于进行门锁的解除的电力。

也就是说，在由于事故等导致电池22(参见图4)损坏等紧急时，升压电路27对电容器25的电压进行升压，然后将被升压了的电压从门锁解除输出端子28提供给对门锁进行解除的电机19。其结果，电机19以足够高的电压启动，由此，在紧急时，门锁被适当地解除。因此，搭乘者能够从车内10向车外紧急逃脱，提高了安全性。

以下，对备用电源装置15进行详细地说明。图2是表示装载了备用电源装置15的汽车的一个例子的俯视图。驾驶席11与副驾驶席12被设置在汽车9的车体9A构成的车内10的前方。此外，后部席13被设置在车内10的后方。进一步地，方向盘(handle)14以及仪表盘(dashboard)16被设置在车内10的驾驶席11的前方。

备用电源装置15例如在车内10的前方，并且被配置在驾驶席11与副驾驶席12之间。或者，被保存并配置在车内10的前方的仪表盘16的内部。特别地，通过被保存在仪表盘16的内部，备用电源装置15不容易受到周围的温度变化的影响。由此，能够抑制由于热量而导致备用电源装置15的特性和寿命劣化。

备用电源装置15在汽车9陷于紧急状态时进行动作。后面对其进行详细说明。

图3是表示备用电源装置15与门17之间的关系的一个例子的框图。在各个门17中分别设置门锁18、电机19、门把手(doorknob)20和机械钥匙(mechanicalkey)21。备用电源装置15分别与各个门17的电机19连接。门锁18对应于电机19的驱动，来解除门17的锁。

通过驾驶员等对门把手20进行手动操作，门锁18可以解除或者锁定门17的锁。此外，通过驾驶员等对机械钥匙21进行操作，门锁18也可以解除或者锁定门17的锁。

若汽车9达到规定速度，则电机19自动启动。并且，门锁18根据电机19的驱动来锁定门17。并且，仅在紧急时，备用电源装置15才进行动作，通过使电机19驱动，从而门锁18解除门17的锁。

图4是表示备用电源装置15与门17的锁所涉及的各功能部之间的关系的一个例子的框图。此外，图5是表示备用电源装置15与汽车的控制装置之间的关系的一个例子的框图，表示充电电路26、升压电路27的结构。图6是备用电源装置15的分解立体图。如图4所示，备用电源装置15与汽车9的电池22以及车辆ECU23连接。所谓车辆用ECU23，是指针对例如门锁、照明或者警报发信等的电子产品进行控制的装置。

如图4、图6所示，备用电源装置15包括：主体箱24、电容器25、充电电路26、升压电路27、门锁解除输出端子28。并且，电容器25被收纳在箱状的主体箱24内。充电电路26被设置在电容器25的充电路径。升压电路27被设置在电容器25的输出路径。并且，门锁解除输出端子28被配置在连接器(connector)34a内，与升压电路27连接。

另外，电容器25优选使用双电层电容器。由于双电层电容器是大容量，并且能够迅速充电，而且能够延长放电循环的寿命，因此优选作为电容器25。电容器25包括串联连接的第1电容器25a和第2电容器25b。

如图4所示，充电电路26对从作为主电源的电池22提供的电压进行降压并提供给电容器25。如图5所示，充电电路26包括：电容器29、开关元件30、扼流线圈(chokecoil)31、二极管32。充电电路26例如为降压DC-DC转换器。充电电路26以定电流对电容器25进行充电或者以定电压对电容器25进行充电。通过充电电路26来进行充电的动作顺序是首先优先以定电流来对电容器25进行充电。然后，在充电电流为规定值以上的情况下，控制元件33按照使充电电流下降到规定值以下的方式来控制开关元件30，并从定电流动作切换为定电压动作。由此，能够在不使电容器25为过充电状态的情况下进行充电，并能够延长电容器25的寿命，提高备用电源装置15的可靠性。

开关元件30由例如FET构成，通过控制IC等控制元件33来与车辆ECU23连接。

图7A是安装了备用电源装置15的电路部分的基板的俯视图。图7B是安装了备用电源装置15的电路部分的基板的后视图。

升压电路27的开关元件40、升压线圈37以及放电图案部50被配置在基板34的第1面侧。电容器25a、25b以及充电电路26被配置在基板34的背面侧的第2面侧。并且，图6所示的基板34被从设置在主体箱24的一端的一端开口部35，插入到主体箱24内。然后，一端开口部35被盖36关闭。

如上所述，通过将升压电路27与放电图案部50配置在基板34的第1面侧，将电容器25a、25b以及充电电路26配置在基板34的第2面侧，能够抑制基于充电控制的噪声对升压电路27侧产生影响。进一步地，通过将升压电路27以及放电图案部50与电容器25a、25b配置在不同的面，则在升压电路27以及放电图案部50中产生的热量不容易传到电容器25a、25b。由此，能够抑制由热量导致的电容器25a、25b的特性和寿命的劣化。而且，由于电容器25a、25b通过主体箱24而与主体箱24的外侧隔离，因此不容易受到周围的温度变化的影响。因此，能够抑制由于热量而导致的电容器25a、25b的特性和寿命的劣化。

此外，连接器34a被配置在基板34的端部。连接器34a将图5所示的车辆ECU23与图6所示的基板34连接。并且，在盖36，按照与连接器34a对置的方式来设置开口部36a。

接下来，对图5所示的升压电路27进行说明。升压电路27被配置在充电电路26的扼流线圈31与门锁解除输出端子28之间。并且，升压电路27包括：升压线圈37、二极管38、平滑电容器39、开关元件40。升压线圈37在扼流线圈31与门锁解除输出端子28之间串联连接。平滑电容器39在二极管38与门锁解除输出端子28之间并联连接。

由FET等构成的开关元件40连接在升压线圈37与二极管38之间。通过此结构，由开关元件40、升压线圈37和电容器25a、25b形成闭合回路。

在汽车进行通常的动作时，充电电路26的开关元件30一直对电容器25进行充电，而升压电路27的开关元件40可以一直对充电电路26的输出电压进行升压，也可以停止升压。该升压的动作由车辆ECU23指示。并且，在汽车进行通常的动作时，不使用使电容器25短路并进行放电的电路。也就是说，在装载于汽车的发动机进行动作的状态下，车辆ECU23按照维持电容器25被充电的状态的方式来进行指示。

进一步地，放电电路41与电容器25连接。放电电路41与车辆ECU23连接。并且，若车辆ECU23检测到发动机的停止，则放电电路41使电容器25的电荷缓慢放电。此时，放电电路41不使电容器25的电荷完全放电，而在留有规定的电荷的状态下，停止该放电。另外，后面对这一点进行详细说明。

此外，如图5所示，开关元件40通过由控制IC等构成的控制元件42，与车辆ECU23连接。

接下来，参照图8，来对图1～图7B所示的结构中的动作进行说明。

图8是表示装载了备用电源装置的汽车与门锁的动作状态的一个例子的时间序列图。

“Vbatt”的曲线表示作为主电源的电池电压的变动，速度的曲线表示汽车的速度的变化，“锁”的曲线表示门锁被锁定或者被解除的状态的变化，“Vin”的曲线表示充电电路从电池接受的电压的变动，并且“EDLC”的曲线表示电容器的充电电压的变动。

在汽车9的通常使用时，在图8的A点，首先启动发动机。由于图4所示的电池22为正常的状态，因此如Vbatt的曲线所示，在发动机启动时仅稍微发生电压变动，电压的变动小。

若发动机启动，则根据图8所示的Vin的曲线，电池22向充电电路26提供电力。

具体来讲，图4所示的车辆ECU23根据来自电池22的供电而启动。并且，通过该结构，图5所示的开关元件30通过控制元件33而被控制，其结果，开关元件30切换为接通状态。

此时，由于对充电电路26也进行来自电池22的电力的提供，因此充电电路26启动。其结果，电容器25根据图8所示的EDLC的曲线，被缓慢充电。

但是，仅在最初的充电时(生产时)或者开始使用后长时间放置时，电容器25的充电所需要的时间长。例如，如图8所示的EDLC的曲线那样，为了对电容器25进行满充电，需要花费大约30秒的时间。但是，由于如之前所述，在电容器25中留有规定的电荷，因此在通常的使用状态下，电容器25的充电所需要的时间变短。由此，充电时产生的热量也减少，能够抑制由于该热量而导致的电容器25的特性或者寿命的劣化。进一步地，由于充电所需要的时间短，因此在发动机启动后立刻开始备用电源装置15适当地进行动作的期间。因此，在备用电源装置15适当地进行动作的条件下，搭乘者能够紧急逃脱的期间也在发动机启动后立刻开始并变长。

在由于发动机启动而持续对电容器25进行充电的状况下，若汽车9的行驶速度如图8所示的速度的曲线那样，超过了规定的值(B点)，则如图8的锁的曲线所示，图2所示的门17被锁住。

具体来讲，图4所示的电机19通过车辆ECU23而被启动，图3的门锁18通过电机19而被操作。由此，图2的门17被锁住(锁定)。另外，电机19是作为用于解除门锁18的要素(结构)的一个例子而使用的。

如上所述，如图8的EDLC的曲线所示，通常运转时的电容器25的充电随着时间的流逝而结束。然后，若在图8中发动机变为关断状态(C点)，则图5所示的放电电路41开始对电容器25进行放电。

例如，放电电路41通过车辆ECU23而被启动，放电电路41使电容器25的电荷缓慢放电。由于电容器25若以满充电状态放置则会导致特性劣化，因此为了避免这种情况，每次在发动机关断状态下，放电电路41都对电容器25进行缓慢放电。

但是，电容器25的电荷并不被全部放电，如图8的EDLC的曲线所示，留有规定量的电荷。因此，从下次充电时起，用于使电容器25满充电的时间就不需要花费EDLC的曲线所示的初始的30秒，而是短时间就可以结束。因此，电容器25能够顺畅地达到满充电状态。

另外，若发动机变为断开状态，则如图8的Vin的曲线那样，从电池22向充电电路26的供电被中断。但是，如图5所示，由于电容器25通过升压线圈37、二极管38、门锁解除输出端子28来向车辆ECU23提供电力，因此车辆ECU23能够持续进行控制动作。

也就是说，存储在电容器25中的电荷通过放电电路41而被缓慢放电。因此，到电容器25的放电结束为止的期间，电容器25通过升压线圈37、二极管38、门锁解除输出端子28来持续向车辆ECU23进行供电。其结果，车辆ECU23能够持续进行控制动作。

备用电源装置15的最大的特征点在于，在汽车9的运转时，在由于事故等的发生而导致电池22中断了向各部分进行供电的状态下，备用电源装置15启动电机19，来驱动门锁18。通过该动作，门17的锁被解除。另外，在本说明书中，所谓运转时，是指发动机被启动了的状态，也包括行驶时和暂时停止时。

具体来讲，在汽车9的运转时发生事故，电池22损坏了的情况下，如图8所示的(D点)处的Vbatt的曲线以及Vin的曲线以及图4所示，车辆ECU23成为来自电池22的供电被中断了的状态。但是，如根据图3、图4和图5来理解的那样，由于电容器25通过升压线圈37、二极管38、门锁解除输出端子28来对车辆ECU23进行供电，因此车辆ECU23能够持续进行控制动作。此时，由于不是驾驶员使发动机停止，而是由于电池22损坏导致发动机停止，因此车辆ECU23带着“发动机启动着”的相对于以前的状态的信息，变为得到了“产生电压下降”的信息的状态。

其结果，车辆ECU23将来自电池22的电压下降判断为是基于电池22的损坏的电压下降。

此时，车辆ECU23基于是由于事故而导致电池22损坏的判断，使放电电路41停止，所以放电电路41不对电容器25的电荷进行放电。

因此，到电容器25的电荷变没为止的期间，电容器25持续向车辆ECU23进行供电。其结果，车辆ECU23能够持续进行控制动作。另外，电容器25通过升压线圈37、二极管38、门锁解除输出端子28来向车辆ECU23进行供电。

并且，车辆ECU23基于是由于事故而导致电池22的电压下降的判断，发出通过控制元件42来使开关元件40为接通状态的指示。

根据该指示，电容器25的两端成为短路状态。也就是说，使电容器25、开关元件40和升压线圈37通过放电图案部50来串联短路，存储在电容器25中的电荷被提供给升压电路。因此，电容器25向放电图案部50流过大的电流。放电图案部50与充电电路26和升压电路27的布线图案部51相比，电流容量和截面面积较大，例如，电容器25在放电图案部50中流过2(V)、100(A)的电流。升压电路27根据来自车辆ECU23的指示而启动，基于该大电流，向门锁解除输出端子28提供规定的电压。例如，升压电路27提供12(V)、16(A)的电源。

该电力被从门锁解除输出端子28被提供给电机19。其结果，图3所示的门锁18被操作，图2所示的门17的锁被解除。

在现有的备用电源装置5中，由于在紧急时仅电容器2放电，因此电压低。但是，安全气囊启动电路7等用于确保安全的装备是由高电压驱动的。因此，现有的备用电源装置5在事故等紧急情况发生的情况下，可能不能适当地驱动这样的装备。

因此，在备用电源装置15中，如图1以及图4所示，升压电路27被设置在电容器25的输出路径。并且，升压电路27的输出与门锁解除输出端子28连接。因此，在由于事故等而导致电池22损坏等紧急时，电容器25的电压通过升压电路27而被升压，并通过门锁解除输出端子28而被提供给作为门锁解除部的电机19。其结果，由于电机19是以足够高的电压来启动的，因此能够在紧急时适当地解除门锁。因此，搭乘者能够从图2所示的车内10向车外紧急逃脱，安全性变高。

(实施方式2)

图9是表示基于本发明的实施方式2的备用电源装置与装载了备用电源装置的汽车之间的连接的一个例子的框图。以下，对备用电源装置115与装载了备用电源装置115的汽车之间的连接的实施方式进行说明。当然，备用电源装置115也被配置在图2所示的汽车9的车内10。另外，对于与实施方式1相同的结构赋予相同的符号，有省略详细的说明的情况。

如图9所示，备用电源装置115的充电电路26被设置在电容器25的电力提供侧。并且，充电电路26对电容器25进行充电。升压电路27被设置在电容器25电力释放侧。升压电路27在存储于电容器25的电力被放电时，使其电压升压。

并且，门锁解除输出端子28与升压电路27的输出侧连接。充电电路26使电池22的电压下降为用于对电容器25进行充电的适当的电压。以上的结构与实施方式1相同。

在本实施方式中，进一步地，充电电路26的输入端26a与升压电路27的输出端27a通过第1二极管43来连接。另外，第1二极管43的阴极侧与升压电路27的输出端27a连接，阳极侧与充电电路26的输入端26a连接。第1二极管43相对于充电电路26以及升压电路27并联连接。并且，在升压电路27为停止的状态，没有来自升压电路27的输出的状态下，来自与充电电路26的输入端26a连接的电池22的电力通过第1二极管43而被提供给升压电路27的输出端27a。

备用电源装置115在向充电电路26的输入端26a正常进行供电的情况下，不使升压电路27启动。因此，升压电路27内的开关元件40不进行开关动作。

也就是说，在图2所示的汽车9以通常的状态运转的情况下，图9所示的备用电源装置115为待机状态(standbystate)。其结果，随着开关元件40的动作而从升压电路27向外部释放的噪声被抑制。

特别地，对于升压电路27，除了小型化，还要求使对被限制了的电力或者电压进行蓄电的电容器25的电压升压。因此，由于开关动作而产生的噪声也容易变大。因此，通过开关动作的停止，能够抑制噪声对其他车载装置的影响。当然，也能够抑制随着开关动作的耗电。

在充电电路26的输入端26a与升压电路27的输出端27a之间的旁路(bypass)，仅连接第1二极管43。对此，升压电路27的输出端27a只需维持规定的基准以上的电压即可。因此，充电电路26的输入端26a与升压电路27的输出端27a之间的旁路也可以是将电阻等阻抗成分与第1二极管43串联连接的结构，对流过这里的电流进行抑制从而抑制耗电。

到这里为止所表示的备用电源装置115的动作是电池22正常连接的状态下的动作。因此，无论点火开关(ignitionswitch)44的通断，继电器(relay)45都不将门锁解除输出端子28和门锁开闭端子47连接。因此，升压电路27不从车辆ECU23或者控制元件42要求电压输出。

在汽车9的运转时，并且在由于事故导致从电池22向充电电路26的输入端26a的供电中断时，则需要电源的备用。因此，在陷入这种状态时，升压电路27被启动。并且，存储在电容器25中的电压通过升压电路27而被升压，升压后的电压通过输出端27a而被提供给门锁解除输出端子28。此时，由于汽车9为运转时，因此至少在事故即将发生之前，点火开关44是连接状态。因此，电容器25是已经通过充电电路26而被充分充电了的状态。

另外，充电电路26也可以在向输入端26a进行了电力提供的时刻立即对电容器25进行充电。或者，充电电路26也可以在暂时对电容器25进行了充电之后，间隔规定的时间来定期地进行充电。

此外，即使电容器25不进行向升压电路27的电力提供，也会随着时间的流逝进行少量放电。因此，充电电路26最好定期对电容器25进行充电。通过该结构，电容器25在备用电源装置115需要进行动作时，通常为满充电或者接近满充电的状态。

与实施方式1同样地，在充电电路26也设置开关元件30。并且，通过开关元件30进行开关动作，来进行DC-DC转换。基于开关元件30的开关动作是降压动作，并且并不是在限制的短时间内进行的动作。因此，与升压电路27相比，充电电路26的噪声的产生非常少。

如上所述，在备用电源装置115中，充电电路26的输入端26a与升压电路27的输出端27a通过第1二极管43来连接。以下，对将备用电源装置115装载在汽车9中的情况下的汽车9的电子控制系统与备用电源装置115的连接以及动作进行说明。

首先，对汽车9的电子控制系统和电源与备用电源装置115的连接进行说明。点火开关44与点火装置连动地进行动作。点火开关44与备用电源装置115的充电电路26的输入端26a连接。也就是说，电池22与充电电路26通过点火开关44来连接。

此外，电池22与点火开关44的连接点通过第2二极管46来与车辆ECU23连接。详细来讲，第2二极管46的阴极侧与车辆ECU23连接。

进一步地，电池22与点火开关44的连接点与继电器45连接。若电池22为正常连接状态，则无论点火开关44是连接状态还是非连接状态，继电器45都是与电池22连接的状态。通过该结构，电池22通过继电器45来向门锁开闭端子47提供电力。

所谓通常的状态，并不是如之前所述的由于事故而引起来自电池22的供电被中断了的状态，而是表示并未达到那样的状态，电池22连接着的状态。当然，通常状态下的门锁能够任意地通过门锁开闭端子47来锁定或者解除。

此外，在由于事故而导致从电池22向充电电路26的供电中断时，车辆ECU23或者控制元件42基于电力切断的信息，使升压电路27的开关元件40进行动作。并且，通过开关元件40进行动作，存储在电容器25中的电力被升压，从输出端27a向门锁解除输出端子28侧输出用于门锁解除的电力。

与该动作同时地，继电器45的连接从电池22侧切换为门锁解除输出端子28侧。其结果，用于门锁解除的电力能够被发送给门锁开闭端子47，通过该电力与来自车辆ECU23的指示，门锁被强制解除。

接下来，参照图10，来对图1～图3、图9所示的结构中的动作进行说明。

图10是表示装载了备用电源装置115的汽车与升压电路的动作状态的一个例子的时间序列图。

“Vbatt”的曲线表示作为主电源的电池电压的变动，速度的曲线表示汽车的速度的变化，“锁”的曲线表示门锁被锁定或者被解除的状态的变化，“Vin”的曲线表示充电电路从电池接受的电压的变动，“EDLC”的曲线表示电容器的充电电压的变动，“升压电路输出”的曲线表示来自升压电路的输出电压的变动，并且“门锁开闭输出”的曲线表示门锁开闭端子的输出电压的变动。

升压电路27在事故发生的定时(D点)以前不进行动作。因此，如图10的升压电路输出的曲线所示，升压电路27在电池22的损坏后输出电压。通过该结构，如图10所示，在失去了Vbatt的曲线所示的电池电压的定时，如门锁开闭输出的曲线所示，门锁开闭输出的曲线成为使Vbatt的曲线与升压电路输出的曲线重叠而成的曲线。由此，在事故发生之后，门锁解除输出端子28的输出电压为高(High)。并且，通过将该电力提供给门锁开闭端子47，能够使门锁解除。也就是说，无论是事故的发生以前还是以后，门锁开闭端子47都能够一直接收电力的提供。

此外，在汽车9的正常运转时，点火开关44被关闭，并且门锁解除输出端子28不与门锁开闭端子47连接。如之前所述，在该状态下，虽然升压电路27一直为能够动作的状态，但还是处于停止状态。通过该结构，从升压电路27的开关元件40释放的噪声被抑制。

此外，连接第1二极管43的第1导体路径43a的截面面积最好比连接第2二极管46的第2导体路径46a的截面面积小。通过该结构，能够对第1导体路径43a受到的从备用电源装置115的内部或外部发出的各种辐射噪声的影响进行抑制。其结果，也能够抑制辐射噪声对与第1导体路径43a临近连接或者配置的开关元件30或开关元件40的动作带来的不良影响。

也就是说，第2导体路径46a需要持续向车辆ECU23提供用于驱动车辆ECU23的电力。为此，考虑到电力损失，在第2导体路径46a中需要电阻值低的大截面面积。另一方面，第1导体路径43a只要能够确保向升压电路27的输出端27a发送微小信号的电压就可以。因此，第1导体路径43a也可以是小截面面积的导体。

进一步地，优选在升压电路27的输出端27a与车辆ECU23之间连接第3二极管48，在输出端27a与接地之间连接分压电路49，并且将来自分压电路49的分压输入到控制元件42。通过该结构，能够抑制车辆ECU23的瞬间功能下降。因此，在基于事故的电池22的损坏后，车辆ECU23能够持续维持功能。

这里，在从分压电路49向控制元件42发送的分压对应于电池22的损坏而为规定的电压以下的时刻，升压电路27接受控制元件42的指示而启动。并且，与此同时，由于输出端27a的电压突然下降，因此在升压电路27内开始从与输出端27a连接的平滑电容器39通过第3二极管48来向车辆ECU23进行放电。到来自电池22的供电被切断为止，平滑电容器39都是通过第1二极管43而被电池22充电的状态。因此，到供电被切断为止，即使升压电路27不被启动，也是能够进行放电的状态。

此外，直到升压电路27接受启动的指示，并输出升压了的电压为止都产生时滞(timelag)。因此，来自平滑电容器39的放电电压对由于该时滞的存在而导致的门锁解除输出端子28的电压的下降进行补偿。因此，用于使电池损坏后的车辆ECU23驱动的电压是使平滑电容器39的放电电压与升压电路27的输出电压重叠而成的电压。

接下来，使用图11来对车辆ECU23的驱动电压进行说明。

图11是表示备用电源装置115的动作状态的一个例子的时间序列图。如图11的动作状态的动作顺序(sequence)中的电池的曲线所示，在电池22的损坏产生的时刻，电池电压变为“0”。同时，如平滑C放电的曲线所示，平滑电容器39的电压沿着放电的曲线而下降，并在输出端27a得到使电池的曲线与平滑C放电的曲线重叠后的电压。并且，从电池22的损坏等产生的时刻起加上时间差，升压电路的曲线所示的电压启动。通过这样的结构，电池的曲线、平滑C放电的曲线以及升压电路的曲线重叠而成的ECU驱动电压被提供给车辆ECU23。并且，只要按照使基于ECU驱动电压的瞬时电压下降的电压不为能够对车辆ECU23进行驱动的电压以下的方式来规定平滑电容器39的容量就可以。但是，由于该时滞是非常小的期间，因此平滑电容器39的容量只要是与用于通常的平滑功能的平滑电容器的容量为相同程度的容量就足够了。也就是说，平滑电容器39具有升压电路27进行动作时的平滑功能以及升压电路27进行动作前的微小蓄电池功能这两个功能。

从为了噪声抑制，升压电路27停止动作的状态起，到控制元件42接受对于升压的指示并且升压电路27开始动作为止的期间，产生时滞。但是，存储在平滑电容器39中的电荷通过第3二极管48，作为对车辆ECU23的瞬时补偿电力而被提供。因此，输出端27a的电压能够保持在对车辆ECU23的驱动进行维持的电压。

通过该结构，车辆ECU23即使在来自电池22的供电中断了的情况下，也能够在不中断或者停止动作的情况下，不损害功能地持续稳定的动作。特别地，用于门锁解除的动作并不是瞬间全部执行，而是需要长时间持续的控制和动作。因此，车辆ECU23不中断地接受供电对于安全性的确保是非常有用的。

也就是说，备用电源装置115除了对噪声带来的影响进行抑制，还能够基于由于蓄电而被限制的电力，对作为紧急用的电源的稳定动作进行维持。

此外，由于平滑电容器39共用升压电路27的功能的一部分，因此不需要新附加电容元件。因此，能够对由于被附加的电容元件而导致的安装面积、成本的增加进行抑制。

进一步地，第3二极管48仅在紧急时这个被限制的短时间被通电。因此，第3导体路径48a的截面面积可以比第2导体路径46a的截面面积小。通过该结构，与第1导体路径43a同样地，第3导体路径48a能够对接受辐射噪声进行抑制。并且，由于在正常时，通过第2导体路径46a来向车辆ECU23提供电力，因此能够缩小电力损失。

以上所说明的备用电源装置115的紧急时的动作顺序是，在判断为由于电池22故障或者断线而导致从电路切断的情况下，升压电路27开始动作，解除门锁。但是，紧急时的备用电源装置115的动作顺序并不仅限于此。如之前所述，由于车辆ECU23能够不中断地接受电力提供并持续动作，因此门锁解除的动作也可以在例如判断为电池22消失从而升压电路27的动作开始的瞬间或者之后不立即进行。

例如，在遭遇了事故等紧急状况的情况下，在车辆ECU23判断出汽车9完全停车之后，或者在车辆ECU23判断出从事故起经过了规定时间之后，也可以通过来自车辆ECU23的指示，将继电器45切换为门锁解除输出端子28侧并进行连接，从而进行门锁解除。通过该结构，能够防止搭乘者在汽车9的未停止状态下被甩出到外部，进一步确保了搭乘者的安全。这里的规定时间，可以考虑搭乘者的安全性，进行各种设定。作为一个例子，安全气囊等需要在事故的瞬间开始动作的功能开始进行动作，可以将车辆ECU23判断出该动作结束为止的时间作为规定时间。或者，安全气囊等需要在事故的瞬间开始动作的功能开始进行动作，可以预先设定该动作结束为止的时间，并将其作为规定时间。

此外，在车辆ECU23通过与车辆ECU23连接的惯性力传感器等(未图示)而检测到规定以上的冲击并判断为事故时，无论电池22是否在正常进行供电，都可以开始升压电路27的动作。并且，在车辆ECU23判断出停车之后，或者判断出从事故起经过了规定时间之后，无论电池22是否连接，都先通过来自电池22的电力来尝试解除门锁。并且，然后，备用电源装置115切换继电器45，并通过来自升压电路27的电力来解除门锁。通过该结构，能够防止搭乘者在汽车9的未停止状态下被甩出到外部。因此，能够进一步确保搭乘者的安全。而且，在汽车9为事故后的不稳定状态时，车辆用ECU23从电池22与备用电源装置115这两者来向门锁开闭端子47提供电力。因此，包含备用电源装置115的汽车9能够使门锁解除的可靠性提高。

如上所述，本实施方式中具有以下特征。

第1个特征在于，在对充电电路26的输入端26a进行电力提供的正常的连接状态下，升压电路27通过车辆ECU23或者控制元件42的控制而不启动。因此，升压电路27内的开关元件40不进行开关动作。但是，平滑电容器39中进行充电。

其结果，在汽车9以通常的状态被运转时，备用电源装置115为待机状态，能够对从升压电路27向外部释放的噪声进行抑制。特别地，升压电路27需要小型化，并需要使对被限制的电力以及电压进行蓄电的电容器25的电压升压。因此，由于升压电路27的开关动作而产生的噪声容易变大。如上所述，通过停止开关动作，能够抑制噪声对其他车载装置的影响。

由于在通常的运转状态下，首先，车辆ECU23通过第2二极管46而被电力提供，因此升压电路27通常能够启动。

此外，由于此时，点火开关44为断开的状态，因此电容器25通过充电电路26而被充电。但是，在充电时，升压电路27的输出端27a的电压维持在高的状态。因此，在该状态下，升压电路27不启动。

也就是说，在汽车9以通常的状态运转时，备用电源装置115处于待机状态(电容器25被充电的状态)，不使升压电路27启动。其结果，能够对从升压电路27向外部释放的噪声进行抑制。

第2个特征在于，在上述的状态下，例如若由于事故的发生，导致成为从电池22向车辆ECU23的电力提供被中断了的状况，则在平滑电容器39中被充电的电力通过第3二极管48而被提供给车辆ECU23。由此，从升压电路27的输出端27a向车辆ECU23提供的电力的变动变小，车辆ECU23能够稳定持续进行动作。

进一步地，车辆ECU23立刻对由于上述事故的发生而导致的来自电池22的电力提供停止进行掌握，并接着要开始安全动作(门锁的解除)。为了提高向该安全动作的转移期间的可靠性，平滑电容器39通过第3二极管48来向车辆ECU23提供电力。

此外，在由于上述事故的发生而导致的来自电池22的电力提供停止时，通过第1二极管43来提供给分压电路49的电压也急剧下降。因此，由于分压电路49的电压下降，控制元件42启动。并且，由于从分压电路49直接向控制元件42赋予动作的指示，因此能够缩短从来自电池22的电力提供停止起到升压电路27开始动作为止的时间。

也就是说，即使由于事故等的发生，导致并不从电池22通过第2二极管46来向车辆ECU23提供电力，车辆ECU23也通过升压电路27的输出电压来持续进行动作，同时对车辆发生异常进行检测。由此，即使在车辆中产生事故，也能够可靠地实施用于确保安全的动作。由此，能够提高对于安全性的可靠性。

并且，这样，开关元件40通过控制元件42而被启动的结果导致升压电路27被启动。并且，使用在电容器25中充电的电荷来进行升压动作。该升压了的高电压通过门锁解除输出端子28来启动电机19，能够可靠地解除门锁。

另外，在车辆ECU23判断出发生了事故的情况下，继电器45被切换到门锁解除输出端子28侧，由此，进行上述的门锁的解除。

在以上的说明中，对电池22提供电力的正常时与由于事故等导致来自电池22的电力提供中断的异常时的升压电路27的动作等进行了叙述。这里，假设在电池22耗尽时将电池22从车辆取下并进行更换的情况下，使车辆的发动机停止，然后操作者更换电池22。此时，车辆ECU23已知点火开关44基于停止发动机的命令而被打开。因此，即使在该状态下电池22被从车辆取下，车辆ECU23也不使升压电路27进行动作。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，在通常动作时能够抑制噪声，在紧急时能够基于蓄电的被限制的小电力，来维持稳定的电源的动作。其结果，由于能够适当地进行紧急时的门锁的解除，因此作为在各种汽车中使用的备用电源装置是有效的。

符号说明：

9汽车

10车内

11驾驶席

12副驾驶席

13后部席

14方向盘

15、115备用电源装置

16仪表盘

17门

18门锁

19电机

20门把手

21机械钥匙

22电池

23车辆ECU

24主体箱

25、25a、25b电容器

26充电电路

26a输入端

27升压电路

27a输出端

28门锁解除输出端子

29电容器

30开关元件

31扼流线圈

32二极管

33控制元件

34基板

34a连接器

35一端开口部

36盖

36a开口部

37升压线圈

38二极管

39平滑电容器

40开关元件

41放电电路

42控制元件

43第1二极管

43a第1导体路径

44点火开关

45继电器

46第2二极管

46a第2导体路径

47门锁开闭端子

48第3二极管

48a第3导体路径

49分压电路

50放电图案部

51布线图案部

Claims

1.一种备用电源装置，具备：

电容器；

充电电路，其被设置在所述电容器的充电路径，并进行降压动作；

升压电路，其被设置在所述电容器的输出路径；和

门锁解除输出端子，其与所述升压电路连接，

所述升压电路具有：被配置在基板的第1面的开关元件、扼流线圈、放电图案部，所述电容器被配置在所述基板的第2面并与所述开关元件以及所述扼流线圈串联连接。