CN104953818A - 升压装置 - Google Patents

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Abstract

提供升压装置，无需使用多个电压发生器且能够以简单的电路来构成。升压装置具有：电压发生器；与电压发生器串联连接的多个升压用电容器；中转用电容器；以及开关电路，其对电压发生器以及多个升压用电容器与中转用电容器之间的连接进行切换控制。

Description

升压装置
技术领域
本发明涉及不使用多个电压发生器而以简单的手段将二次电池等电压发生器的电压升压到规定电压的升压装置。
背景技术
在要使用二次电池等电压发生器来得到高电压的电池装置的情况下，对二次电池进行串联连接等来得到电池装置所需的规定电压。
图4是现有的输出高电压的电池装置的电路图。现有的输出高电压的电池装置利用将多个二次电池串联连接而成的电压发生器1和多个电压监视装置2来控制其充放电(参照例如专利文献1)。
专利文献1：日本特开2009-195100号公报
但是，在现有的输出高电压的电池装置中，将用于得到规定电压所需的数量的二次电池串联连接，所需的电压越高，则二次电池的数量越增大，从而变得昂贵。此外，还需要与二次电池的数量相应的电压监视装置2。此外，在使用多个二次电池时，会在各二次电池中产生电压差，由此，存在电池装置的充电时间和放电时间缩短、电池装置的寿命缩短这样的问题。
发明内容
为了解决现有的问题，本发明的升压装置设为如下那样的结构。
升压装置具有：电压发生器；与电压发生器串联连接的多个升压用电容器；中转用电容器；以及开关电路，其对电压发生器以及多个升压用电容器与中转用电容器之间的连接进行切换控制。
根据本发明，能够提供如下的升压装置：通过电容器和开关电路的结构，仅通过一个或所需最低限度的二次电池等电压发生器即可升压到作为电池装置所需的规定电压。此外，仅连接与电压发生器的数量相应的电压发生器的监视装置即可，因此，能够实现廉价的升压装置。电压发生器的数量为一个或所需最低限度即可，因此能够提供如下的升压装置：不需要考虑在串联连接电压发生器时产生的电压差，能够得到与电压发生器等倍的升压电压。
附图说明
图1是第一实施方式的升压装置的电路图。
图2是开关电路的电路图。
图3是第二实施方式的升压装置的电路图。
图4是现有的电池装置的电路图。
标号说明
101电压发生器；102升压用电容器；103中转用电容器；104开关电路；114升压装置。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
图1是第一实施方式的升压装置的电路图。第一实施方式的升压装置具有二次电池等电压发生器101、电容器102_1～102_3、电容器103_1、103_2和开关电路104_1～104_3。
电容器102_1～102_3是升压用电容器，用于使电池装置产生规定的电压。电容器103_1、103_2是中转用电容器，用于以电压发生器101的电压来对升压用电容器102_1～102_3充电。开关电路104_1～104_3是控制电路，其切换电容器102_1～102_3与电容器103_1、103_2之间的连接，对电压发生器101的电压进行升压。
图2示出了开关电路104的电路图。开关电路104具有连接端子105～107、开关111～113、连接端子108、开关控制输入端子109和开关控制输出端子110。
对第一实施方式的升压装置的连接进行说明。在电压发生器101中，负电源端子与开关电路104_1的连接端子105连接，正电源端子与升压用电容器102_1的负电源端子、开关电路104_1的连接端子106以及开关电路104_2的连接端子105连接，升压用电容器102_1的正电源端子与升压用电容器102_2的负电源端子、开关电路104_1的连接端子107、开关电路104_2的连接端子106以及开关电路104_3的连接端子105连接，升压用电容器102_2的正电源端子与升压用电容器102_3的负电源端子、开关电路104_2的连接端子107以及开关电路104_3的连接端子106连接，升压用电容器102_3的正电源端子与开关电路104_3的连接端子107连接。中转用电容器103_1的负电源端子与开关电路104_1的连接端子108连接，中转用电容器103_1的正电源端子与中转用电容器103_2的负电源端子以及开关电路104_2的连接端子108连接，中转用电容器103_2的正电源端子与开关电路104_3的连接端子108连接。开关电路104_1的开关控制输入端子109与开关控制器(此处未图示)连接，开关电路104_1的开关控制输出端子110与开关电路104_2的开关控制输入端子109连接，开关电路104_2的开关控制输出端子110与开关电路104_3的开关控制输入端子109连接。
接下来，对第一实施方式的升压装置的动作进行说明。
开关电路104_1在开关控制输入端子109处从开关控制器接收到控制信号时，依次选择性地切换开关111～113的接通和断开。开关电路104_2在开关控制输入端子109处接收来自104_1的开关控制输出端子110的信号而进行动作，使得相同的开关同步地接通/断开。
首先，开关电路104_1在开关控制输入端子109处从开关控制器接收到控制信号时，接通开关111，使连接端子105与连接端子108短接。此时，开关112、113断开。而且，开关电路104_1～104_3与开关控制输入端子109和开关控制输出端子110连接，因此，开关的接通/断开控制全部相同。因此，电压发生器101通过开关电路104_1的开关111和开关电路104_2的开关111，与中转用电容器103_1并联连接。由此，中转用电容器103_1成为与电压发生器101相同的电压。此外，升压用电容器102_1通过开关电路104_2的开关111和开关电路104_3的开关111，与中转用电容器103_2并联连接。由此，升压用电容器102_1和中转用电容器103_2成为相同的电压。
接下来，开关电路104_1在开关控制输入端子109处从开关控制器接收到控制信号时，接通开关112，使连接端子106与连接端子108短接。此时，开关111、113断开。而且，其它开关电路104_2和104_3也同样如此。由此，升压用电容器102_1通过开关电路104_1的开关112和开关电路104_2的开关112，与中转用电容器103_1并联连接。由此，升压用电容器102_1成为与中转用电容器103_1相同的电压。同样，升压用电容器102_2成为与中转用电容器103_2相同的电压。
接下来，开关电路104_1在开关控制输入端子109处从开关控制器接收到控制信号时，接通开关113，使连接端子107与连接端子108短接。此时，开关111、112断开。而且，其它开关电路104_2和104_3也同样如此。由此，升压用电容器102_2成为与中转用电容器103_1相同的电压。同样，升压用电容器102_3成为与中转用电容器103_2相同的电压。
然后，开关电路104_1在开关控制输入端子109处从开关控制器接收到控制信号时，接通开关111，使连接端子105与连接端子108短接。此时，开关112、113断开。
进而，通过反复进行以上的动作，在升压用电容器102_3的正电源端子与电压发生器101的负电源端子之间，产生与4个电压发生器101相当的电压。即，能够通过电压发生器101、电容器102、103和开关电路104构成升压装置。
此外，作为第一实施方式，示出了产生与4个电压发生器101相当的电压的升压装置，但升压用电容器102的串联数没有限制，升压电压也没有限制。此外，作为开关电路，示出了以3个开关为1个单元的开关电路104，但开关电路的开关的个数没有限制。
通过以上方式，在第一实施方式的升压装置中，能够通过由1个电压发生器、与其串联连接的多个电容器、中转用电容器和开关电路构成的简单的结构，构成无需增加电压发生器的数量即可产生作为电池装置所需的规定电压的升压装置。
此外，电压发生器101是1个，因此，电压监视装置也为1个即可。
此外，经由中转用电容器而使升压用电容器产生1个电压发生器101的电压，因此，能够无需考虑电压发生器的电压差地构成升压装置。
＜第二实施方式＞
图3是第二实施方式的升压装置的电路图。第二实施方式的升压装置的结构与第一实施方式的升压装置基本相同。第二实施方式的升压装置由第一升压装置114_1和第二升压装置114_2构成。
第一升压装置114_1由电压发生器101_1、升压用电容器102_1和102_2、中转用电容器103_1、开关电路104_1和104_2构成。开关电路104_1和104_2是图2所示的开关电路104。此外，第二升压装置114_2也是相同的电路结构。
第一升压装置114_1和第二升压装置114_2之间的连接与第一实施方式的升压装置相同。而且，第一升压装置114_1的开关控制输出端子110与第二升压装置114_2的开关控制输入端子109连接，第一升压装置114_1的升压用电容器102_2与第二升压装置114_2的电压发生器101_2连接。
第二实施方式的升压装置的动作与第一实施方式的升压装置基本相同。
通过这样构成，第二实施方式的升压装置能够在升压用电容器102_4的正电源端子与电压发生器101_1的负电源端子之间产生与6个电压发生器相当的电压。即，第二实施方式的升压装置能够以比第一实施方式的升压装置少的部件数得到与6个电压发生器相当的升压电压。
此外，对于第二实施方式的升压装置，对得到与6个电压发生器相当的升压电压的升压装置进行了说明，但升压装置114的串接数量没有限制，升压电压也没有限制。
此外，关于开关电路，示出了以3个开关为1个单元的方式，但开关的个数没有限制。
通过以上方式，对于第二实施方式的升压装置，能够以部件数较少的由最低限度的电压发生器、与其串联连接的多个升压用电容器、中转用电容器和开关电路构成的简单结构来构成升压装置。
如以上说明的那样，对于本发明的升压装置，能够以由最低限度的电压发生器、与其串联连接的多个升压用电容器、中转用电容器、开关电路构成的简单的结构来构成升压装置，而无需增加电压发生器的数量。

Claims (3)

1.一种升压装置，其特征在于，该升压装置具有：
电压发生装置；
与所述电压发生装置串联连接的多个升压用电容器；
中转用电容器；以及
开关电路，其对所述电压发生装置以及所述多个升压用电容器与所述中转用电容器之间的连接进行切换控制。
2.根据权利要求1所述的升压装置，其特征在于，
所述开关电路具有：
多个升压用端子，它们与所述电压发生装置以及所述升压用电容器连接；
中转用端子，其与所述中转用电容器连接；
多个开关，它们对所述多个升压用端子与所述中转用端子之间的连接进行切换；
开关控制输入端子，其被输入所述多个开关的控制信号；以及
开关控制输出端子，其输出所述控制信号，
多个所述开关电路在所述开关控制输出端子和所述开关控制输入端子处连接而串接起来。
3.根据权利要求2所述的升压装置，其特征在于，
所述升压装置在所述开关控制输出端子和所述开关控制输入端子处连接而串接起来。
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