CN112074429B - 车载用电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明即便电源电压降低也抑制从该电源接受电力供给的控制部无法控制预充电动作的情况产生。在电源装置(1)中，防逆流用开关元件(24)构成为多个半导体开关元件(24A、24B、24C)并联连接。控制部(88)随着预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成防逆流用开关元件(24)的多个半导体开关元件(24A、24B、24C)中的一部分元件提供交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号，由此使第二电压转换部(22)进行第二电压转换动作。

Description

车载用电源装置
技术领域
本发明涉及车载用电源装置。
背景技术
在具备蓄电池的车辆中，为了抑制蓄电池的消耗电流，有时在IG断开时等使该蓄电池与连接于该蓄电池的负载分离而待机。在该待机状态时，存储于该负载内的电容成分的电荷放电，蓄电池的端子电压与负载的电压之差变大。若在蓄电池的端子电压与该负载的电压之差较大的状态下连接蓄电池和该负载，则导致在蓄电池与该负载之间产生较大的冲击电流。
作为解决这种问题的技术，提出专利文献1那样的技术。在专利文献1的技术中，在连接蓄电池和负载前，通过利用升压型的DCDC转换器对负载内的电容成分进行预充电，抑制在蓄电池与负载之间产生较大的冲击电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-22805号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，为了通过DCDC转换器进行预充电，不得不利用驱动器驱动成为进行电压转换动作的主要素的开关元件，为此需要对驱动器供给电力。另一方面，近年来，为了满足DCDC转换器所要求的性能，使用将多个开关元件并列利用或者将转换器并联连接而多相化的结构，由于这样的并列数的增加等，经由驱动器向开关元件等输出的电流(驱动电流)具有增加的趋势。作为其结果，对于夹在对驱动器供给电力的电源与驱动器之间的路径中的电阻成分、二极管成分而言，容易产生更大的电压下降，在电源电压(用于对驱动器供给电力的电源的电压)降低的情况下，恐怕满足不了为了驱动器动作所需要的大小的电压(阈值电压)。
本发明是为了解决上述课题的至少一个而完成的，目的在于实现即便电源电压降低也可抑制从该电源接受电力供给的控制部无法进行预充电动作的控制的情况产生的车载用电源装置。
用于解决课题的技术方案
对于本发明的第一方式的车载用电源装置而言，在车载用电源系统中，使施加于第一导电路的电压降压并向第二导电路施加，或者使施加于所述第二导电路的电压升压并向所述第一导电路施加，上述车载用电源系统构成为经由上述第一导电路被供给来自第一电源部的电力，并构成为经由上述第二导电路被供给来自第二电源部的电力，且电容成分与上述第一导电路电连接，在上述第一电源部与上述电容成分之间设置有开关部，上述开关部在允许从上述第一电源部向上述电容成分侧通电的接通状态与切断上述通电的断开状态之间进行切换，上述车载用电源装置具备：第一电压转换部，具备随着被提供交替切换接通信号和断开信号的第一控制信号而对应地进行接通断开动作的驱动用开关元件及第一电感器，并通过上述驱动用开关元件的接通断开动作来进行使施加于上述第一导电路的电压降压并向上述第二导电路施加的第一电压转换动作；防逆流用开关元件，设置于上述第二导电路，且在断开动作时切断电流向上述第二导电路中的上述第一电压转换部侧的流入；第二电感器，设置于上述第二导电路中的上述第一电压转换部与上述防逆流用开关元件之间，并与上述防逆流用开关元件串联设置；半导体元件部，由二极管或者开关元件构成，一端电连接于上述第二导电路中的上述第二电感器与上述防逆流用开关元件之间，另一端电连接于基准导电路；以及控制部，至少对上述驱动用开关元件输出上述第一控制信号，上述车载用电源装置构成有第二电压转换部，上述第二电压转换部具备上述防逆流用开关元件、上述第二电感器及上述半导体元件部，在上述第二导电路中将上述第二电压转换部自身的上述第一电压转换部侧作为输出侧导电路，将上述第一电压转换部侧的相反侧作为输入侧导电路，进行使施加于上述输入侧导电路的电压降压并向上述输出侧导电路施加输出电压的第二电压转换动作，上述防逆流用开关元件构成为多个半导体开关元件并联连接，上述控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成上述防逆流用开关元件的多个上述半导体开关元件中的一部分元件提供交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号，由此使上述第二电压转换部进行第二电压转换动作。
发明效果
第一方式的车载用电源装置能够随着预定的预充电条件的成立而对应地使第二电压转换部进行第二电压转换动作，因此若为至少像这样进行了第二电压转换动作后开关部从断开状态切换为接通状态的状况，则在电容成分的充电进行了一定程度的状况下开关部从断开状态切换为接通状态，因此能够抑制在刚进行了该切换后从第一电源部向电容成分流入的冲击电流。
并且，构成为在随着预定的预充电条件的成立而对应地控制部使第二电压转换部进行第二电压转换动作的情况下，仅对构成防逆流用开关元件的多个半导体开关元件中的一部分元件提供第二控制信号，因此能够抑制“为了与第二电压转换动作相伴地驱动防逆流用开关元件而控制部所需要的电力”。因此，即便对控制部提供电力的电源的电压降低，也难以产生控制部无法进行预充电动作的控制(第二电压转换动作的控制)的情况。
附图说明
图1是概略地例示具备实施例1的车载用电源装置的车载用电源系统的结构的框图。
图2是具体地例示车载用电源装置所含的电压转换装置的结构的框图。
图3是例示出通过车载用电源装置所含的控制部进行的预充电的流程的流程图。
具体实施方式
本发明的车载用电源装置也可以具备成为从第二导电路向控制部的电力供给路径的多个第三导电路。而且，也可以是，多个第三导电路并联连接于第二导电路与控制部之间，在某一个第三导电路设置有电压生成部，上述电压生成部使施加于第二导电路侧的导电路的电压升压并向控制部侧的导电路施加输出电压。
根据该结构，即便在施加于第二导电路的电压小的情况下，电压生成部也能够使施加于第二导电路侧的导电路的电压升压并向控制部侧的导电路施加输出电压。因此，即便在施加于第二导电路的电压小的情况下，也容易确保控制部的动作所需要的驱动电压。
也可以是，控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成防逆流用开关元件的多个半导体开关元件中的一个半导体开关元件提供第二控制信号，由此使第二电压转换部进行第二电压转换动作。
根据该结构，能够将进行第二电压转换动作时半导体开关元件的驱动数抑制为最小限度，因此能够将第二电压转换动作时消耗的电力抑制得更小。
另外，在本发明的车载用电源装置中，也可以是，半导体元件部为开关元件。
根据该结构，例如通过使开关元件成为接通状态，从而在比第二电感器、第一电感器的临界电流小的电流流动的情况下也能够使产生于第二电感器、第一电感器的反向的电流(以下，也称为反向电流)不在开关元件蓄电而向基准导电路流动。由此，在进行第二电压转换动作的情况下，防止对来自防逆流用开关元件的输出施加反向电流，因此能够抑制防逆流用开关元件的输出的宽度(占空比)由于反向电流而意外地变化。
另外，在本发明的车载用电源装置中，控制部在使第二电压转换部进行第二电压转换动作的期间使驱动用开关元件成为接通状态。这样，能够将第二电压转换动作时驱动用开关元件中产生的电压下降抑制得更小。
例如，也考虑以下方法：使用FET作为驱动用开关元件，在第二电压转换动作时使FET成为断开状态并且仅将FET的体二极管作为通电路径而使电流从第二导电路侧向第一导电路侧流动，当在该方法中，恐怕导致电流在体二极管中损失。但是，若在使第二电压转换部进行第二电压转换动作的期间使驱动用开关元件成为接通状态，则能够可靠地减少该损失。
＜实施例1＞
以下，对将本发明具体化的实施例1进行说明。
实施例1的车载用电源装置1(以下，也称为电源装置1)成为图1所示的车载用电源系统100(以下，也称为电源系统100)的一部分。电源系统100具备第一电源部90、第二电源部92、第一负载94、第二负载96、电源装置1等。电源系统100可作为以下系统构成：可将第一电源部90作为电力供给源向第一负载94供给电力，并且可将第二电源部92作为电力供给源且经由电源装置1对点火开关断开时等放电的第一负载94的电容成分进行蓄电(预充电)。
第一电源部90是可对第一负载94或者第二负载96供给电力的部分，例如作为锂离子电池等公知的车载电池而构成。对于第一电源部90而言，高电位侧的端子与第一导电路10电连接，低电位侧的端子与未图示的基准导电路(接地部)电连接，并对于第一导电路10施加预定的输出电压。若设置于第一导电路10的开关部98从断开状态切换为接通状态，则第一电源部90经由第一导电路10与第一负载94及电源装置1电连接。
第二电源部92是可对第一负载94或者第二负载96供给电力的部分，例如作为铅电池等公知的车载电池而构成。对于第二电源部92而言，高电位侧的端子与第二导电路12电连接，低电位侧的端子与未图示的接地部电连接，并对于第二导电路12施加预定的输出电压。第二电源部92经由第二导电路12而与第二负载96及电源装置1电连接。
第一负载94包含电容成分，该电容成分相当于本发明的电容成分的一个例子。第一负载94与第一导电路10电连接，并经由第一导电路10而与电源装置1连接。电容成分也可以是电容器等，也可以是其他的电容成分。
第二负载96包含电容成分。第二负载96与第二导电路12电连接，并经由第二导电路12而与电源装置1连接。
电源装置1作为以下装置而构成：可使施加于第一导电路10的电压降压并向第二导电路12施加，并且可使施加于第二导电路12的电压升压或者降压并向第一导电路10施加。电源装置1具备第一电压检测部80、第一电流检测部84、第二电压检测部82、第二电流检测部86、电压转换装置20、控制部88等。
第一电压检测部80例如作为公知的电压检测器而构成，检测并输出第一导电路10的电压。具体而言，对从电源装置1向第一负载94输出的电压进行检测，并将反映出检测到的电压(输出电压)的值(例如第一导电路10的电压其本身、或分压值等)作为检测值而输出。
第一电流检测部84例如作为公知的电流检测器而构成，检测并输出从电源装置1向第一负载94输出的电流。具体而言，具有夹在第一导电路10之中的电阻器和差分放大器，电阻器的两端电压输入至差分放大器，由于在第一导电路10流动的电流而产生于电阻器的电压下降量通过差分放大器放大，并作为检测值输出。
第二电压检测部82例如作为公知的电压检测器而构成，且检测并输出第二导电路12的电压。具体而言，检测从电源装置1向第二负载96输出的电压，并将反映出检测到的电压(输出电压)的值(例如第二导电路12的电压其本身或分压值等)作为检测值而输出。
第二电流检测部86例如作为公知的电流检测器而构成，且检测并输出在第二导电路12流动的电流。具体而言，具有夹在第二导电路12之中的电阻器和差分放大器，电阻器的两端电压输入至差分放大器，由于在第二导电路12流动的电流而产生于电阻器的电压下降量通过差分放大器放大，作为检测值输出。
电压转换装置20具有彼此并列设置的多个第一电压转换部21，作为多相型的DCDC转换器而构成。电压转换装置20成为以下结构：一端与第一导电路10电连接，并且另一端与第二导电路12电连接，可使施加于第一导电路10的电压降压并向第二导电路12施加，并且可使施加于第二导电路12的电压升压并向第一导电路10施加。
控制部88是控制电压转换装置20的动作的部分，并构成为主要具备控制电路、第一驱动部50、第二驱动部32。在控制部88中，控制电路例如作为微型计算机而构成，且具有CPU等运算装置、ROM或者RAM等存储器、AD转换器等。控制部88被从第一电源部90或者第二电源部92供给电力。
控制部88与第一电压检测部80、第二电压检测部82、第一电流检测部84、第二电流检测部86电连接，可获取各检测部的检测值。控制部88具有基于获取到的检测值决定占空比的功能及生成并输出所决定的占空比的PWM信号的功能。控制部88生成PWM信号SG1，并将该PWM信号SG1向分别设置于第一电压转换部21的第一驱动部50输出，由此能够单独控制多个第一电压转换部21，由此可控制为使第一电压转换部21(电压转换装置20)升压或者降压。
如图2所示，电源装置1具备多个第一电压转换部21、多个防逆流用开关元件24、第二电感器26、开关元件28、电容器30、第二驱动部32、信号生成电路34等。
多个(全部)第一电压转换部21彼此并列设置。第一电压转换部21分别作为同步整流方式的升降压型DCDC转换器而构成，能够进行使施加于第一导电路10的电压降压并向第二导电路12施加的第一电压转换动作。另外，各第一电压转换部21中，一端与第一导电路10电连接，并且另一端与第二导电路12电连接。
第一电压转换部21分别具备高侧的开关元件40、低侧的开关元件42、第一电感器44。开关元件40作为N沟道型的MOSFET而构成，在漏极电连接有第一导电路10，在源极连接有开关元件42的漏极和第一电感器44的一端。在开关元件40和第一电感器44连接的连接点连接有开关元件42的漏极。开关元件42的源极与基准导电路电连接。此外，开关元件40相当于驱动用开关元件的一个例子。
第一电压转换部21分别具备高侧的电容器46和低侧的电容器48。电容器46的一端与第一导电路10连接，另一端与基准导电路电连接。电容器48的一端与第二导电路12连接，经由第二导电路12而与第一电感器44的另一端及第二电感器26的一端连接。电容器48的另一端与基准导电路电连接。
分别与多个第一电压转换部21对应地分别设置有多个第一驱动部50。第一驱动部50相当于驱动部的一个例子，并基于由控制部88生成的PWM信号SG1，将用于使开关元件40、42分别交替接通的接通信号(PWM信号)向开关元件40、42的栅极施加。此外，第一驱动部50向开关元件40、42输出的PWM信号相当于控制信号的一个例子。以下，也将第一驱动部50向开关元件40、42输出的PWM信号称为控制信号。
多个(全部)防逆流用开关元件24构成为多个半导体开关元件24A、24B、24C···并联连接，并具有在全部半导体开关元件24A、24B、24C···断开动作时切断电流向第二导电路12的第一电压转换部21侧的流入的功能。具体而言，多个半导体开关元件24A、24B、24C···分别作为N沟道型的MOSFET而构成，各个漏极与第二导电路12的第二电源部92侧的导电路电连接，各个源极与第二导电路12的第一电压转换部21侧的导电路电连接。
第二电感器26设置于第二导电路12的第一电压转换部21与防逆流用开关元件24之间，且与防逆流用开关元件24串联设置。具体而言，对于第二电感器26而言，一端与各第一电压转换部21的第一电感器44和电容器48连接的连接点电连接，另一端与各防逆流用开关元件24的源极及开关元件28的漏极电连接。
开关元件28相当于半导体元件部的一个例子，例如作为MOSFET而构成。对于开关元件28而言，漏极(一端)电连接于第二导电路12的第二电感器26与防逆流用开关元件24之间，源极(另一端)与基准导电路电连接。
对于电容器30而言，一端与第二导电路12的比防逆流用开关元件24靠第二电源部92侧的位置连接，另一端与基准导电路电连接。
在本结构中，通过防逆流用开关元件24、第二电感器26、开关元件28(半导体元件部)构成第二电压转换部22。该第二电压转换部22构成同步整流方式的升降压型DCDC转换器，且在第二导电路12中将第二电压转换部22自身的第一电压转换部21侧作为输出侧导电路12B，将第一电压转换部21侧的相反侧作为输入侧导电路12A，可进行使施加于输入侧导电路12A的电压降压并向输出侧导电路12B施加输出电压的第二电压转换动作。
第二驱动部32基于由控制部88生成的PWM信号SG2，将用于使防逆流用开关元件24及开关元件28分别交替接通的接通信号(PWM信号)向防逆流用开关元件24及开关元件28的栅极施加。此外，第二驱动部32向防逆流用开关元件24输出的PWM信号相当于第二控制信号的一个例子。以下，也将第二驱动部32向防逆流用开关元件24输出的PWM信号称为控制信号。
另外，对多个防逆流用开关元件24中的一部分(本实施例1中一个)防逆流用开关元件24A的栅极直接提供来自第二驱动部32的控制信号，经由信号生成电路34对其他的防逆流用开关元件24B提供来自第二驱动部32的控制信号。
信号生成电路34设置于第二驱动部32与防逆流用开关元件24B的栅极之间。信号生成电路34基于从控制部88输出的切断指示信号SG3，切断从第二驱动部32向防逆流用开关元件24B输出的控制信号。
在第二导电路12与第一驱动部50及第二驱动部32之间设置有第三导电路60。第三导电路60构成为一部分并列，在并列构成的一方的导电路设置有二极管62，在另一方的导电路设置有二极管64及电压生成部66。对于二极管62而言，阳极与第二导电路12连接，阴极与第一驱动部50及第二驱动部32连接。电压生成部66串联连接于二极管64，并设置于二极管64的第二电源部92侧。对于二极管64而言，阳极与电压生成部66连接，阴极与第一驱动部50及第二驱动部32连接。电压生成部66例如作为升压电路而构成，基于来自控制部88的升压指示信号SG4，可使从第二导电路12侧输入的电压升压并向第一驱动部50及第二驱动部32侧输出。
接着，对电源装置1的动作进行说明。
电源装置1在将应该对第一负载94供给来自第一电源部90的电力的开关部98从断开状态切换为接通状态的情况下，为了防止大电流急剧流入存在于第一负载94的电容成分，可进行使用第二电源部92的电力使第一负载94的电容成分预先充电的动作(预充电)。
控制部88反复执行图3所示的预充电控制，伴随着图3的预充电控制的开始，判断预定的预充电条件是否成立。预充电条件例如也可以是“开关部98(例如点火开关)从断开状态切换为接通状态”，也可以是除此以外的预定条件。
控制部88在步骤S1中判定为预充电条件成立的情况下，在步骤S2中，使第二电压转换部22开始第二电压转换动作。第二电压转换动作是第二电压转换部22根据从外部提供的控制信号使施加于第二导电路12的输入侧导电路12A的电压降压并向输出侧导电路12B施加的动作。具体而言，如以下那样实现。
控制部88在步骤S2中开始了第二电压转换动作后，在步骤S3中判定切换条件是否成立。具体而言，控制部88在步骤S3中，基于第一电压检测部80的检测值，判定第一导电路10的电压是否为预定阈值以上，若第一导电路10的电压不足预定阈值，则在步骤S3中进入否，若第一导电路10的电压为预定阈值以上，则在步骤S3中进入是，在步骤S4中，从第二电压转换动作切换为第三电压转换动作。
另外，控制部88基于第一电压检测部80或者第一电流检测部84的检测值，决定占空比，并生成决定出的占空比的PWM信号SG2。而且，将该PWM信号SG2向第二驱动部32输出。输入了该PWM信号SG2的第二驱动部32将PWM信号SG2的占空比的控制信号向防逆流用开关元件24中的一个开关元件24A输出，将与该控制信号互补的PWM信号向开关元件28输出。换句话说，设定空载时间并且执行在使开关元件24A接通动作时使开关元件28断开动作、在使开关元件24断开动作时使开关元件28接通动作的同步整流方式的降压动作。来自第二驱动部32的控制信号也向信号生成电路34输入。对于信号生成电路34而言，在信号SG3为切断指示信号的情况下，对开关元件24B、24C输出断开信号，此时，开关元件24B、24C成为断开状态。另外，对于信号生成电路34而言，在信号SG3为允许信号的情况下，将与从第二驱动部32向开关元件24A的栅极输出的信号相同的信号向开关元件24B、24C输出。控制部88在使第二电压转换部22进行第二电压转换动作的期间(向开关元件24A的栅极输出控制信号的期间)使向信号生成电路34输入的信号SG3成为切断指示信号，因此在使第二电压转换部22进行第二电压转换动作的期间，开关元件24B、24C维持为断开状态。换句话说，在使第二电压转换部22进行第二电压转换动作的期间，第二驱动部32输出的控制信号仅向开关元件24A输出，开关元件24B、24C维持为断开状态，因此仅开关元件24A进行接通断开动作。
这样，通过从第二驱动部32对开关元件24A提供PWM信号(控制信号)，从而第二电压转换部22以使施加于输入侧导电路12A的电压降压并向输出侧导电路12B施加的方式进行第二电压转换动作。在该第二电压转换动作中，以重复反馈运算来使施加于第一导电路10的电压接近所希望的目标电压的方式进行控制，其中，上述反馈运算以使施加于第一导电路10的电压接近比第二电源部92的满充电时的输出电压低的所希望的目标电压的方式计算占空比。在像这样进行第二电压转换动作的期间，对第一负载94的电容成分进行充电。
控制部88当在步骤S3中判定为预定的切换条件成立的情况下，即当判定为第一导电路10的电压为预定阈值以上的情况下，在步骤S4中，使基于第二电压转换部22的第二电压转换动作结束，使基于第一电压转换部21的第三电压转换动作开始。第三电压转换动作是通过从第一驱动部50对开关元件40、42交替提供基于PWM信号SG1的接通信号而在电压转换装置20中进行同步整流方式的升压动作并使施加于第二导电路12的电压升压并向第一导电路10施加的动作。
控制部88在该第三电压转换动作期间，停止切断指示信号SG3向信号生成电路34的输出，对第二驱动部32输出接通信号。输入了该接通信号的第二驱动部32对构成防逆流用开关元件24的全部开关元件24A、24B、24C···输出接通信号，并且对开关元件28输出断开信号。因此，在第三电压转换动作期间，构成防逆流用开关元件24的全部开关元件24A、24B、24C···维持为接通状态，开关元件28维持为断开状态。
控制部88基于第一电压检测部80或者第一电流检测部84的检测值，决定占空比，并生成决定出的占空比的PWM信号SG1。具体而言，以反复反馈运算来使施加于第一导电路10的电压接近所希望的目标电压的方式进行控制，其中，上述反馈运算以使施加于第一导电路10的电压接近比第二电源部92的满充电时的输出电压高的所希望的目标电压的方式计算占空比。控制部88将这样生成的PWM信号SG1仅向与多个第一电压转换部21中的一个第一电压转换部21对应的第一驱动部50输出。输入了该PWM信号SG1的第一驱动部50将PWM信号SG1的占空比的控制信号向开关元件42输出，并且将与该控制信号(PWM信号SG1)互补的控制信号向开关元件40输出。换句话说，以设定了空载时间的形式执行在使开关元件42接通动作时使开关元件40断开动作、在使开关元件42断开动作时使开关元件40接通动作的同步整流方式的控制。此外，控制部88对多个第一电压转换部21中的其他的第一电压转换部21的第一驱动部50输出断开信号。输入有该断开信号的第一驱动部50使对应的开关元件40、42维持为断开状态。
这样，进行使施加于第二导电路12的电压升压并向第一导电路10施加的第三电压转换动作。在该第三电压转换动作中，能够相对于在第二电压转换动作中积蓄有电荷的第一负载94的电容成分，进一步积蓄电荷，能够更加提高电容成分的充电电压。
控制部88当在步骤S4中开始了第三电压转换动作后，在步骤S5中，判定预定的预充电结束条件是否成立。预定的预充电结束条件例如为“第一导电路10的电压超过预定电压”等。
控制部88当在步骤S5中判定为预充电结束条件不成立的情况下，反复步骤S5，直至预充电结束条件成立为止。在此期间，进行第一负载94的电容成分的充电。控制部88当在步骤S5中判定为预充电结束条件成立的情况下，在步骤S6中结束第三电压转换动作。即，停止PWM信号SG1、PWM信号SG2、切断指示信号SG3及升压指示信号SG4的输出。由此向第一负载94的预充电结束。
控制部88当在步骤S6中使第三电压转换动作结束后，例如使开关部98从断开状态切换为接通状态。通过这样，能够在使第一负载94的电容成分以一定程度充电后的状态下，使开关部98切换为接通状态，因此难以产生大电流流入第一负载94的电容成分那样的情况。此外，以在根据步骤S6使开关部98切换为接通状态后使电压转换装置20进行上述的降压动作并使施加于第一导电路10的电压降压并向第二导电路施加所希望的输出电压的方式发挥功能即可。
此外，在本结构中，控制部88在第一电压转换动作期间或者在第二电压转换动作期间或者在第三电压转换动作期间，对电压生成部66输出升压指示信号SG4，电压生成部66在提供了该升压指示信号SG4的期间，使输入电压(施加于第二导电路12的电压)升压并向二极管64的阳极侧输出。此外，控制部88也可以在第一电压转换动作期间、第二电压转换动作期间、第三电压转换动作期间中的任一个或者全部期间输出升压指示信号SG4，也可以仅在施加于第二导电路12的电压为预定值以下的情况下输出升压指示信号SG4。
接着，对电源装置1的效果进行例示。
上述的电源装置1以具备防逆流用开关元件24、第二电感器26、开关元件28(半导体元件部)的形式构成第二电压转换部22，该第二电压转换部22在第二导电路12中将第二电压转换部22自身的第一电压转换部21侧作为输出侧导电路12B，将第一电压转换部21侧的相反侧作为输入侧导电路12A，进行使施加于输入侧导电路12A的电压降压并向输出侧导电路12B施加输出电压的第二电压转换动作。而且，防逆流用开关元件24构成为多个半导体开关元件24A、24B、24C···并联连接，控制部88通过随着预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成防逆流用开关元件24的多个半导体开关元件24A、24B、24C···中的一部分元件提供交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号，从而使第二电压转换部22进行第二电压转换动作。
这样，电源装置1能够随着预定的预充电条件的成立而对应地使第二电压转换部22进行第二电压转换动作，因此若为至少像这样进行了第二电压转换动作后开关部98从断开状态切换为接通状态的状况，则在以一定程度进行了电容成分的充电的状况下开关部98从断开状态切换为接通状态，因此能够在刚进行了该切换后抑制从第一电源部90流入电容成分的冲击电流。
并且，由于构成为在控制部88随着预定的预充电条件的成立而对应地使第二电压转换部22进行第二电压转换动作的情况下，仅对构成防逆流用开关元件24的多个半导体开关元件24A、24B、24C···中的一部分元件提供第二控制信号，所以能够抑制“为了与第二电压转换动作相伴地驱动防逆流用开关元件24而控制部88所需要的电力”。因此，即便对控制部88提供电力的电源的电压降低，也难以产生控制部88无法进行预充电动作的控制(第二电压转换动作的控制)的情况。
而且，电源装置1具备成为从第二导电路12向控制部88的电力供给路径的多个第三导电路60。而且，多个第三导电路60并联连接于第二导电路12与控制部88之间，在某一个第三导电路60设置有使施加于第二导电路12侧的导电路的电压升压并向控制部88侧的导电路施加输出电压的电压生成部66。根据该结构，即便在施加于第二导电路12的电压小的情况下，电压生成部66也能够使施加于第二导电路12侧的导电路的电压升压并向控制部88侧的导电路施加输出电压。因此，即便在施加于第二导电路12的电压小的情况下，也容易确保控制部88的动作所需要的驱动电压。
而且，控制部88随着预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成防逆流用开关元件24的多个半导体开关元件24A、24B、24C···中的一个半导体开关元件提供第二控制信号，使第二电压转换部22进行第二电压转换动作。根据该结构，能够将进行第二电压转换动作时半导体开关元件的驱动数抑制为最小限度，因此能够将第二电压转换动作时消耗的电力抑制得更小。
并且，在电源装置1中，使半导体元件部为开关元件28。因此，例如，通过使开关元件28成为接通状态，从而能够在比第二电感器26、第一电感器44的临界电流小的电流流动的情况下使产生于第二电感器26、第一电感器44的反向的电流(以下，也称为反向电流)没有在开关元件28蓄电而是向基准导电路流动。由此，在进行第二电压转换动作的情况下，防止对来自防逆流用开关元件24的输出施加反向电流，因此能够抑制防逆流用开关元件24的输出的宽度(占空比)由于反向电流而意外地变化。
而且，控制部88在使第二电压转换部22进行第二电压转换动作的期间使驱动用开关元件40成为接通状态。这样，能够在第二电压转换动作时将驱动用开关元件40中产生的电压下降抑制得更小。
例如，如图2那样，使用FET作为开关元件40，若在第二电压转换动作时使开关元件40(FET)成为断开状态并且仅使FET的体二极管作为通电路径使电流从第二导电路12侧向第一导电路10侧流动，则恐怕导致上述电流在该体二极管中损失，但若在使第二电压转换部22进行第二电压转换动作的期间使驱动用开关元件40成为接通状态，则能够可靠地减少该损失。此外，在第二电压转换动作期间，针对开关元件42维持为断开状态即可。
＜其他实施例＞
本发明不限定于根据上述叙述及附图说明的实施例，例如以下那样的实施例也包含于本发明的技术范围。
在实施例1中，在第二电压转换动作中仅对多个防逆流用开关元件24中的一个输出控制信号，但若为一部分则也可以对两个以上的防逆流用开关元件24输出控制信号。
在实施例1中，将第一电源部90(第一负载94)侧作为高电压侧，将第二电源部92(第二负载96)侧作为低电压侧，但也可以将第一电源部90(第一负载94)侧作为低电压侧，将第二电源部92(第二负载96)侧作为高电压侧。即，也能够应用于对低电压侧的电容成分进行预充电的结构。
在实施例1中，在第三导电路60中设置电压生成部66，但也可以不设置电压生成部66。
在实施例1中，在第三电压转换动作中，仅对多个第一电压转换部21中的一个第一电压转换部21的开关元件40输出控制信号，但若为一部分第一电压转换部21的开关元件40，则也可以对两个以上的第一电压转换部21的开关元件40输出控制信号。
在实施例1中，使半导体元件部为开关元件，但也可以为二极管。在为二极管的情况下，将阳极与基准导电路电连接，将阴极电连接于第二导电路12的第二电感器26与防逆流用开关元件24之间，使第二电压转换部22作为二极管方式的DCDC转换器发挥功能即可。
附图标记说明
1…车载用电源装置
10…第一导电路
12…第二导电路
12A…输入侧导电路
12B…输出侧导电路
21…第一电压转换部
22…第二电压转换部
24…防逆流用开关元件
24A、24B、24C…半导体开关元件
26…第二电感器
28…开关元件(半导体元件部)
40…开关元件(驱动用开关元件)
42…开关元件(驱动用开关元件)
44…第一电感器
60…第三导电路
66…电压生成部
88…控制部
90…第一电源部
92…第二电源部
94…第一负载
96…第二负载
98…开关部
100…车载用电源系统

Claims (7)

1.一种车载用电源装置，在车载用电源系统中，使施加于第一导电路的电压降压并向第二导电路施加，或者使施加于所述第二导电路的电压升压并向所述第一导电路施加，所述车载用电源系统构成为经由所述第一导电路被供给来自第一电源部的电力，并构成为经由所述第二导电路被供给来自第二电源部的电力，且电容成分与所述第一导电路电连接，在所述第一电源部与所述电容成分之间设置有开关部，所述开关部在允许从所述第一电源部向所述电容成分侧通电的接通状态与切断所述通电的断开状态之间进行切换，
所述车载用电源装置具备：
第一电压转换部，具备随着被提供交替切换接通信号和断开信号的第一控制信号而对应地进行接通断开动作的驱动用开关元件及第一电感器，并通过所述驱动用开关元件的接通断开动作来进行使施加于所述第一导电路的电压降压并向所述第二导电路施加的第一电压转换动作；
防逆流用开关元件，设置于所述第二导电路，且在断开动作时切断电流向所述第二导电路中的所述第一电压转换部侧的流入；
第二电感器，设置于所述第二导电路中的所述第一电压转换部与所述防逆流用开关元件之间，并与所述防逆流用开关元件串联设置；
半导体元件部，由二极管或者开关元件构成，一端电连接于所述第二导电路中的所述第二电感器与所述防逆流用开关元件之间，另一端电连接于基准导电路；及
控制部，至少对所述驱动用开关元件输出所述第一控制信号，
所述车载用电源装置构成有第二电压转换部，所述第二电压转换部具备所述防逆流用开关元件、所述第二电感器及所述半导体元件部，在所述第二导电路中将所述第二电压转换部自身的所述第一电压转换部侧作为输出侧导电路，将所述第一电压转换部侧的相反侧作为输入侧导电路，进行使施加于所述输入侧导电路的电压降压并向所述输出侧导电路施加输出电压的第二电压转换动作，
所述防逆流用开关元件构成为多个半导体开关元件并联连接，
所述控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成所述防逆流用开关元件的多个所述半导体开关元件中的一部分元件提供交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号，由此使所述第二电压转换部进行第二电压转换动作。
2.根据权利要求1所述的车载用电源装置，其中，
所述车载用电源装置具备成为从所述第二导电路向所述控制部的电力供给路径的多个第三导电路，
多个所述第三导电路并联连接于所述第二导电路与所述控制部之间，在某一个所述第三导电路设置有电压生成部，所述电压生成部使施加于所述第二导电路侧的导电路的电压升压并向所述控制部侧的导电路施加输出电压。
3.根据权利要求1所述的车载用电源装置，其中，
所述控制部随着所述预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成所述防逆流用开关元件的多个所述半导体开关元件中的一个所述半导体开关元件提供所述第二控制信号，由此使所述第二电压转换部进行第二电压转换动作。
4.根据权利要求2所述的车载用电源装置，其中，
所述控制部随着所述预定的预充电条件的成立而对应地仅对构成所述防逆流用开关元件的多个所述半导体开关元件中的一个所述半导体开关元件提供所述第二控制信号，由此使所述第二电压转换部进行第二电压转换动作。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车载用电源装置，其中，
所述半导体元件部为开关元件。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的车载用电源装置，其中，
所述控制部在使所述第二电压转换部进行所述第二电压转换动作的期间使所述驱动用开关元件成为接通状态。
7.根据权利要求5所述的车载用电源装置，其中，
所述控制部在使所述第二电压转换部进行所述第二电压转换动作的期间使所述驱动用开关元件成为接通状态。
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