DE102004030117A1 - System for supplying electrical power from a battery - Google Patents

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Tomomichi Kariya Mizoguchi
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Abstract

Ein Stromversorgungssystem besitzt eine Batterie (14) einer Quellenspannung, eine Schalteinheit (54), die einen Ein-Aus-Schaltvorgang ausführt, um einen gepulsten Strom der Quellenspannung zu erzeugen, einen Trenntransformator (50), der eine erhöhte bzw. hochtransformierte Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, in Reaktion auf den gepulsten Strom erzeugt, einen Kondensator (58), der elektrische Leistung der erhöhten bzw. hochtransformierten Spannung speichert und die erhöhte bzw. hochtransformierte Spannung an eine einer Veränderung in der angelegten Spannung gegenüber empfindliche elektrische Vorrichtung (16) anlegt, und eine Steuerung (8), die die Schalteinheit und die spannungserhöhende Schaltung so steuert, daß die erhöhte bzw. hochtransformierte Spannung mit einer Soll-Spannung übereinstimmt. Daher kann, selbst wenn die Quellenspannung der Batterie durch das Entnehmen von elektrischer Leistung aus der Batterie absinkt, die elektrische Vorrichtung bei der Soll-Spannung betrieben werden.A power supply system has a battery (14) of a source voltage, a switching unit (54) that performs an on-off switching operation to generate a pulsed current of the source voltage, an isolation transformer (50) having a boosted voltage is higher than the source voltage, generated in response to the pulsed current, a capacitor (58) that stores electrical power of the boosted voltage and the boosted voltage to a change in the applied voltage to sensitive electrical device ( 16), and a controller (8) which controls the switching unit and the voltage increasing circuit so that the boosted voltage coincides with a desired voltage. Therefore, even if the source voltage of the battery drops by the removal of electric power from the battery, the electric device can be operated at the target voltage.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Stromversorgungssystem zur Zuführung elektrischer Leistung aus einer Batterie zu verschiedenen Arten elektrischer Vorrichtungen, die auf einem Fahrzeug angebracht sind.The The present invention relates generally to a power system to the feeder electric power from a battery to various types electrical devices mounted on a vehicle.

Beschreibung verwandter Technikendescription related techniques

In letzter Zeit wurde die Anzahl von verschiedenen Arten auf Fahrzeugen angebrachter elektrischer Vorrichtungen, sowie auch die Belastbarkeit von elektrischen Vorrichtungen in jedem Fahrzeug erhöht. Daher sinkt eine Klemmenspannung der Batterie unerwünschterweise ab, wenn elektrische Leistung aus einer Batterie eines Fahrzeugs elektrischen Vorrichtungen zugeführt wird, die eine hohe Belastbarkeit besitzen. Die gesunkene Klemmenspannung verursacht ein fehlerhaftes Arbeiten der elektrischen Vorrichtungen, wie z.B. der Navigationseinrichtung.In Recently, the number of different types on vehicles mounted electrical devices, as well as the capacity of increased electrical devices in each vehicle. Therefore, a terminal voltage decreases the battery undesirable off when electrical power from a battery of a vehicle supplied to electrical devices which has a high load capacity. The lowered terminal voltage causes faulty functioning of the electrical devices, e.g. the navigation device.

Die japanische Patentschrift Nr. 2576072 offenbart ein Verfahren zur Senkung des Treibstoffverbrauchs bei einem Fahrzeug durch Steuern der im Fahrzeug erzeugten elektrischen Leistung in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs. Bei diesem Verfahren ist die Klemmenspannung der Batterie manchmal erniedrigt, wenn die Energieerzeugung während der Beschleunigung des Fahrzeugs gestoppt oder verringert wird.The Japanese Patent Publication No. 2576072 discloses a method for Reducing fuel consumption in a vehicle through taxes the electrical power generated in the vehicle depending on from the operating condition of the vehicle. In this method is the Terminal voltage of the battery sometimes lowered when power generation during the Acceleration of the vehicle is stopped or reduced.

Um eine Spannungsveränderung elektrischer Leistung, die Stromverbrauchern (d.h. elektrischen Vorrichtungen) zugeführt wird, zu verhindern, wird eine erste her kömmliche Technik z.B. auf S. 4–14 und 1–8 in der geprüften offengelegten japanischen Patentanmeldung H11-513240 offenbart. Bei dieser Technik werden eine Hauptbatterie und eine sekundäre Batterie auf einem Fahrzeug angebracht, mit einem Wechselstrombordgenerator verbunden und voneinander durch einen herkömmlichen Gleichspannungswandler getrennt. Wenn bei dieser Anordnung die Klemmenspannung der Hauptbatterie erniedrigt ist, kann das Absinken der Klemmenspannung der Sekundärbatterie verhindert werden. Daher kann eine von der Sekundärbatterie an die Stromverbraucher angelegte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau gehalten werden.In order to prevent a voltage change of electric power supplied to power consumers (ie, electric devices), a first conventional technique, for example, on pp. 4-14 and US Pat 1 - 8th in Examined Japanese Patent Application Laid-Open H11-513240. In this technique, a main battery and a secondary battery are mounted on a vehicle, connected to an AC generator and separated from each other by a conventional DC-DC converter. With this arrangement, when the terminal voltage of the main battery is lowered, the lowering of the terminal voltage of the secondary battery can be prevented. Therefore, a voltage applied to the power consumers from the secondary battery can be maintained at a predetermined level.

Eine zweite herkömmliche Technik zur Verhinderung einer Spannungsveränderung elektrischer Leistung, die Stromverbrauchern zugeführt wird, wird z.B. auf S. 3–6 und den 1–5 in der ungeprüften offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-204137 offenbart. Diese Technik macht Gebrauch sowohl von einem Gleichspannungswandler eines Niedrigkapazitätstyps, der mit Stromverbrauchern niedriger Last verbunden ist, als auch von einem Gleichspannungswandler eines Hochkapazitätstyps, der mit Stromverbrauchern hoher Last verbunden ist. Wenn die Stromverbraucher niedriger Last elektrische Leistung einer vorgegebenen Spannung benötigen, wird eine von einer Gleichstromquelle zugeführte niedrige elektrische Leistung hoher Spannung im Gleichspannungswandler des Niedrigkapazitätstyps auf die vorgegebene Spannung gesenkt, und wird die niedrige elektrische Leistung der vorgegebenen Spannung direkt den Stromverbrauchern niedriger Last zugeführt. Wenn dagegen die Stromverbraucher hoher Last elektrische Leistung einer vorgegebenen Spannung benötigen, wird eine hohe, von einer Gleichstromquelle zugeführte elektrische Leistung hoher Spannung im Gleichspannungswandler des Hochkapazitätstyps auf die vorgegebene Spannung gesenkt, und wird die hohe elektrische Leistung der vorgegebenen Spannung direkt den Stromverbrauchern hoher Last zugeführt. Daher kann eine an die Stromverbraucher angelegte Spannung auf einem gewünschten Niveau gehalten werden.A second conventional technique for preventing a voltage variation of electric power supplied to power consumers is shown in, for example, pp. 3-6 and FIG 1 - 5 in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-204137. This technique makes use of both a DC-DC converter of a low-capacitance type associated with low-load current consumers and a DC-DC converter of a high capacitance type associated with high load current consumers. When the low-load power consumers require electric power of a predetermined voltage, a high-voltage low electric power supplied from a DC power source is reduced to the predetermined voltage in the DC-DC converter of the low-capacity type, and the low-level electric power of the predetermined voltage is directly supplied to the low-load power consumers. On the other hand, when the high load power consumers require electric power of a predetermined voltage, a high high voltage electric power supplied from a DC power source is reduced to the predetermined voltage in the high capacity type DC / DC converter, and the high electric power of the predetermined voltage is directly supplied to the high load power consumers , Therefore, a voltage applied to the power consumers can be maintained at a desired level.

Allerdings ist es bei der ersten herkömmlichen Technik erforderlich, die Sekundärbatterie zusätzlich zur Hauptbatterie auf dem Fahrzeug anzubringen. Daher stellt sich das Anordnen beider Batterien in einem Motorraum oder einem Kofferraum in der Praxis als schwierig dar.Indeed it is at the first conventional Technique required, the secondary battery additionally to install the main battery on the vehicle. Therefore, that turns out Arrange both batteries in an engine compartment or boot in practice difficult.

Bei der zweiten herkömmlichen Technik ist es erforderlich, zwei Gleichspannungswandler auf dem Fahrzeug anzubringen, wobei der Gleichspannungswandler des Hochkapazitätstyps groß dimensioniert ist. Daher ergibt sich das Problem, daß die Größe eines die zwei Gleichspannungswandler besitzenden Stromversorgungssystems zunimmt.at the second conventional Technique it is necessary to have two DC-DC converter on the Vehicle mount, the DC converter of the high capacity type large dimensions is. Therefore, there arises a problem that the size of one of the two DC-DC converters owning power supply system increases.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, mit besonderer Berücksichtigung der Probleme des herkömmlichen Stromversorgungssystems, ein elektrisches Stromversorgungssystem bereitzustellen, das aus elektrischer Leistung aus einer Batterie, die eine veränderliche Quellenspannung aufweist, konstant elektrische Leistung einer Soll-Spannung erzeugt, und das die elektrische Leistung der Soll-Spannung elektrischen Vorrichtungen zuführt, wobei das System so gestaltet wird, daß es relativ klein dimensioniert ist.A Object of the present invention is, with particular consideration the problems of the conventional Power supply system, an electrical power system to provide that from electrical power from a battery, the one variable Source voltage, constant electric power of a desired voltage generated, and that the electric power of the target voltage electric Supplying devices, wherein the system is designed to be relatively small in size is.

Die Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines elektrischen Stromversorgungssystems gelöst, welches Folgendes aufweist:
eine Batterie, die eine Ausgangsklemme aufweist und elektrische Leistung einer Quellenspannung speichert;
eine spannungserhöhende Schaltung (step-up-circuit), die einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, die die Quellenspannung der von der Batterie durch den Eingangsanschluß zugeführten elektrischen Leistung auf eine erhöhte bzw. erhöhte Spannung anhebt und die elektrische Leistung der erhöhten Spannung einer Stromversorgungsleitung zuführt;
ein Kondensatorbauteil, das einen ersten, mit dem Anschluß der Batterie verbundenen Anschluß und einen zweiten, mit dem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung verbundenen Anschluß aufweist, das einen Teil der elektrischen Leistung, die von der spannungserhöhenden Schaltung durch den Ausgangsanschluß zugeführt wird, speichert, so daß eine elektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß auf einen Wert entsprechend einer Differenz zwischen der erhöhten Spannung und der Quellenspannung erhöht wird, und das die erhöhte Spannung des gespeicherten elektrischen Stroms an die Stromversorgungsleitung anlegt, um die erhöhte Spannung der Stromversorgungsleitung aufrechtzuerhalten; und
eine Steuerung, die die spannungserhöhende Schaltung so steuert, daß die elektrische Leistung der erhöhten Spannung, die mit einer Soll-Spannung übereinstimmt, die höher als die Quellenspannung ist, der Stromversorungsleitung und dem Kondensatorbauteil zugeführt wird.The task is accomplished by providing ei an electrical power system, comprising:
a battery having an output terminal and storing electric power of a source voltage;
a step-up circuit having an input terminal and an output terminal which raises the source voltage of the electric power supplied from the battery through the input terminal to an increased voltage and supplies the electric power of the boosted voltage to a power supply line ;
a capacitor element having a first terminal connected to the terminal of the battery and a second terminal connected to the output terminal of the voltage-increasing circuit which stores a part of the electric power supplied from the voltage-increasing circuit through the output terminal so that increasing an electric potential difference between the first and second terminals to a value corresponding to a difference between the boosted voltage and the source voltage, and applying the boosted electric current stored voltage to the power supply line to maintain the boosted voltage of the power supply line; and
a controller that controls the voltage increasing circuit so that the electric power of the boosted voltage that coincides with a target voltage that is higher than the source voltage, the power supply line and the capacitor component is supplied.

Bei dieser Erfindung kann, selbst wenn die Quellenspannung der Batterie gesenkt wird, die Soll-Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, an die Stromversorgungsleitung angelegt werden. Wenn folglich eine einer Veränderung in der angelegten Spannung gegenüber empfindliche elektrische Vorrichtung mit der Stromversorgungsleitung verbunden wird, kann das Stromversorgungssystem elektrische Leistung der Soll-Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, den elektrischen Vorrichtungen konstant zuführen, um den konstanten Betrieb der elektrischen Vorrichtung zu gewährleisten.at This invention can, even if the source voltage of the battery is lowered, the target voltage, which is higher than the source voltage, be applied to the power supply line. If therefore one a change in the applied voltage sensitive electrical device connected to the power supply line is, the power supply system can electrical power of the target voltage, the higher than the source voltage is constant, the electrical devices respectively, to ensure the constant operation of the electrical device.

Außerdem ist eine Höhe der der elektrischen Vorrichtung zugeführten elektrischen Leistung relativ niedrig, da die einer Veränderung der angelegten Spannung gegenüber empfindliche elektrische Vorrichtung normalerweise als ein Niedrigstromverbraucher wirkt. Folglich kann das System so gestaltet werden, daß es relativ klein dimensioniert ist.Besides that is a height the electric power supplied to the electric device relatively low, because of a change in the applied voltage across from sensitive electrical device usually as a low-current consumer acts. Consequently, the system can be designed to be relatively is small in size.

Vorzugsweise ist die erste Ausgangsklemme der Batterie ein Pluspolanschluß, eine zweite Ausgangsklemme der Batterie ein Minuspolanschluß, ist der erste Anschluß des Kondensatorbauteils ein Anschluß niedrigerer Spannung, und der zweite Anschluß des Kondensatorbauteils ein Anschluß höherer Spannung.Preferably the first output terminal of the battery is a positive terminal, one second output terminal of the battery is a negative terminal, that is first connection of the Capacitor component a connection lower Voltage, and the second terminal of the capacitor component a Connection of higher voltage.

Daher kann die elektrische Leistung der erhöhten Spannung am Anschluß höherer Spannung des Kondensatorbauteils gehalten werden, so daß eine elektrische Potentialdifferenz des Kondensatorbauteils die Quellenspannung der Batterie überlagert.Therefore the electrical power of the increased voltage at the higher voltage terminal of the Capacitor component are kept so that an electrical potential difference of the capacitor component, the source voltage of the battery superimposed.

Vorzugsweise ist die Ausgangsklemme der Batterie (14) ein Minuspolanschluß, der erste Anschluß des Kondensatorbauteils (58) ein Anschluß höherer Spannung, und der zweite Anschluß des Kondensatorbauteils (58) ein Anschluß niedrigerer Spannung.Preferably, the output terminal of the battery ( 14 ) a negative terminal, the first terminal of the capacitor component ( 58 ) a higher voltage terminal, and the second terminal of the capacitor component ( 58 ) a lower voltage connection.

Daher kann eine elektrische Potentialdifferenz des Kondensatorbauteils die Quellenspannung der Batterie überlagern, so daß die elektrische Leistung der erhöhten Spannung eine elektrische Soll-Potentialdifferenz erreicht, die einer Differenz zwischen der Soll-Spannung und 0 V entspricht, und kann die elektrische Vorrichtung bei der Soll-Spannung betrieben werden.Therefore may be an electrical potential difference of the capacitor component superimpose the source voltage of the battery so that the electrical Performance of the increased Voltage reaches a desired electrical potential difference, the corresponds to a difference between the desired voltage and 0 V, and can the electrical device are operated at the desired voltage.

Vorzugsweise weist die spannungserhöhende Schaltung ein gepulsten Strom erzeugendes Bauteil auf, das einen gepulsten Strom der Quellenspannung aus der in der Batterie gespeicherten elektrischen Leistung der Quellenspannung erzeugt, und ein Stepping-Up- bzw. Spannungsbauteil, das die Quellenspannung der Batterie auf die erhöhte Spannung in Reaktion auf den im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil erzeugten gepulsten Strom anhebt, um die elektrische Leistung der erhöhten Spannung zu erzeugen.Preferably indicates the voltage increasing Circuit a pulsed current-generating component, the one pulsed current of the source voltage from that stored in the battery produces electrical power of the source voltage, and a stepping-up or voltage component that the source voltage of the battery the increased Voltage in response to the pulsed current generating device generated pulsed current to increase the electric power of the increased To create tension.

Daher kann die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuern, daß das SpannungsSpannungsanhebebauteil die Quellenspannung der Batterie auf die Soll-Spannung anhebt.Therefore For example, the controller may control the pulsed current generating component that this Voltage voltage boosting component the source voltage of the battery to the target voltage raising.

Vorzugsweise verändert sich die Quellenspannung der Batterie je nach verbleibender Höhe an elektrischer Leistung aus der Batterie, und mißt die Steuerung eine veränderliche Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils und steuert das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so, daß die veränderliche elektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannung von der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.Preferably changed the source voltage of the battery depending on the remaining amount of electrical Power from the battery, and the controller measures a variable Potential difference between the first and second terminal of the capacitor component and controls the pulsed current-generating component so that the variable electrical potential difference with one by subtraction of the source voltage from the target voltage obtained electrical desired potential difference matches.

Da die Steuerung die veränderliche elektrische Potentialdifferenz mißt, kann die Reaktionsgeschwindigkeit zum Kompensieren einer Änderung der Quellenspannung der Batterie verbessert werden. Wenn desweiteren die Quellenspannung der Batterie durch Zuführen elektrischer Leistung zur Batterie auf eine normale Spannung zurückgeführt wird, kann die Steuerung das Kondensatorbauteil daran hindern, eine übermäßig hohe Spannung an die elektrischen Vorrichtungen anzulegen.Since the controller measures the variable electrical potential difference, the reaction rate may compensate for a change the source voltage of the battery can be improved. Further, when the source voltage of the battery is returned to a normal voltage by supplying electric power to the battery, the controller can prevent the capacitor component from applying an excessively high voltage to the electric devices.

Vorzugsweise weist das gepulsten Strom erzeugende Bauteil eine Schalteinheit zum Durchführen eines Ein-Aus-Schaltvorgangs unter Steuern durch die Steuerung auf, und erzeugt die spannungserhöhende Schaltung in Reaktion auf den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit die mit der Soll-Spannung übereinstimmende erhöhte Spannung.Preferably The pulsed current-generating component has a switching unit to perform an on-off switching operation under control by the controller, and generates the stress-increasing Circuit in response to the on-off switching operation of the switching unit which coincides with the target voltage increased Tension.

Daher kann der gepulste Strom der Quellenspannung zuverlässig gemäß dem Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit erzeugt werden, um die mit der Soll-Spannung übereinstimmende erhöhte Spannung zu erzeugen.Therefore For example, the pulsed current of the source voltage can reliably be determined according to the on-off switching operation the switching unit are generated to match the target voltage increased To create tension.

Vorzugsweise verändert sich die Quellenspannung der Batterie (14) je nach verbleibender Höhe der elektrischen Leistung aus der Batterie, weist das gepulsten Strom erzeugende Bauteil eine Schalteinheit zum Durchführen eines Ein-Aus-Schaltvorgangs auf, mißt die Steuerung eine veränderliche elektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils und steuert den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit so, daß die veränderliche elektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannung von der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.Preferably, the source voltage of the battery ( 14 ) depending on the remaining amount of electrical power from the battery, the pulsed current-generating component has a switching unit for performing an on-off switching operation, the controller measures a variable electrical potential difference between the first and second terminals of the capacitor component and controls the input Off-switching operation of the switching unit so that the variable electric potential difference coincides with an electric target potential difference obtained by subtracting the source voltage from the target voltage.

Da die Steuerung den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit gemäß der veränderlichen elektrischen Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils steuert, kann die Reaktionsgeschwindigkeit zum Kompensieren einer Änderung der Quellenspannung der Batterie verbessert werden.There the controller controls the on-off switching operation of the switching unit according to the variable electric Potential difference between the first and second terminal of the capacitor component controls, the reaction rate can compensate for a change the source voltage of the battery can be improved.

Vorzugsweise wird ein normaler Betrieb einer mit der elektrischen Stromversorgungsleitung verbundenen elektrischen Vorrichtung durchgeführt, wenn eine an die elektrische Vorrichtung angelegte Spannung innerhalb eines Bereiches von einer Spannungsgrenze bis zur Soll-Spannung liegt, und die Steuerung die Quellenspannung der in der Batterie gespeicherten elektrischen Leistung mißt und die spannungserhöhende Schaltung so steuert, daß, wenn die Quellenspannung niedriger als die Spannungsgrenze ist, die in der spannungserhöhenden Schaltung erzeugte erhöhte Spannung mit der Soll-Spannung übereinstimmt.Preferably becomes a normal operation of a connected to the electric power supply line electrical device performed when connected to the electrical Device applied voltage within a range of a voltage limit is up to the setpoint voltage, and the controller is the source voltage the stored electric power in the battery and the voltage increasing circuit so controls that if the source voltage is lower than the voltage limit in the voltage increasing circuit generated increased Voltage matches the set voltage.

Daher kann der normale Betrieb der einer Änderung in der angelegten Spannung gegenüber empfindlichen elektrischen Vorrichtung zuverlässig durchgeführt werden.Therefore may be the normal operation of a change in the applied voltage sensitive to electrical device can be performed reliably.

Vorzugsweise führt die Batterie die elektrische Leistung der Quellenspannung direkt einer elektrischen Vorrichtung zu, die betrieben werden kann, selbst wenn die Quellenspannung niedriger als die Spannungsgrenze ist.Preferably leads the Battery the electrical power of the source voltage directly an electric Device to which can be operated, even if the source voltage lower than the voltage limit.

Da die elektrische Vorrichtung, die bei einer niedrigeren Spannung als der Spannungsgrenze betrieben werden kann, betrieben wird, ohne Strom der Soll-Spannung aufzunehmen, kann das System so gestaltet werden, daß es relativ klein dimensioniert ist.There the electrical device operating at a lower voltage is operated as the voltage limit is operated, without To receive current of the desired voltage, the system can be designed be that it is relatively small dimensions.

Vorzugsweise mißt die Steuerung die Quellenspannung der in der Batterie gespeicherten elektrischen Leistung und steuert die spannungserhöhende Schaltung so, daß, wenn die Quellenspannung der Batterie niedriger als eine Spannungsgrenze ist, die spannungserhöhende Schaltung keine elektrische Leistung erzeugt.Preferably that measures Control the source voltage of the stored in the battery electrical power and controls the voltage increasing circuit so that, when the source voltage of the battery is lower than a voltage limit is, the tension-increasing Circuit generates no electrical power.

Daher kann die übermäßige Entladung der Batterie verhindert werden.Therefore can the excessive discharge the battery can be prevented.

Vorzugsweise mißt die Steuerung eine Höhe der verbleibenden elektrischen Leistung aus der Batterie und steuert die gepulsten Strom erzeugende Schaltung so, daß, wenn die Restmenge der elektrischen Leistung aus der Batterie niedriger als ein vorgegebener Wert ist, die spannungserhöhende Schaltung keine elektrische Leistung erzeugt.Preferably that measures Control a height of remaining electric power from the battery and controls the pulsed current generating circuit such that when the residual amount of electrical Power from the battery is lower than a predetermined value, the tension-increasing Circuit generates no electrical power.

Daher kann die übermäßige Entladung der Batterie verhindert werden.Therefore can the excessive discharge the battery can be prevented.

Vorzugsweise steuert die Steuerung die gepulsten Strom erzeugende Schaltung so, daß, wenn eine direkt mit der Batterie verbundene elektrische Vorrichtung von großer Last in Betrieb ist, die spannungserhöhende Schaltung die elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteil zuführt.Preferably the controller controls the pulsed current generating circuit so that if one electric device of heavy load directly connected to the battery is in operation, the voltage increasing Circuit the electrical power of the increased voltage to the capacitor component supplies.

Wenn eine große Menge elektrischer Leistung aus der Batterie in der direkt mit der Batterie verbunden elektrischen Vorrichtung verbraucht wird, wird erwartet, daß die Quellenspannung umgehend absinkt. In diesem Fall kann die Reaktionsgeschwindigkeit für das Halten der Soll-Spannung im Kondensatorbauteil infolge der Verzögerung der Aufladung des Kondensatorbauteils leicht sinken. Jedoch kann, da die elektrische Leistung aus der Batterie dem Kondensatorbauteil vor dem Absinken der Quellenspannung der Batterie zugeführt wird, das Nachlassen der Reaktionsgeschwindigkeit infolge der Verzögerung der Aufladung des Kondensatorbauteils verhindert werden.When a large amount of electric power is consumed from the battery in the electric device connected directly to the battery, the source voltage is expected to drop promptly. In this case, the reaction rate for holding the target voltage in the capacitor component may easily decrease due to the delay of the charging of the capacitor component. However, since the electric power from the battery is supplied to the capacitor component before the battery voltage drops, the decrease of the reaction speed due to the delay of the charging of the capacitor component can be prevented become.

Vorzugsweise enthält die spannungserhöhende Schaltung einen Trenntransformator, ist ein Pluspolanschluß einer Primärspule des Trenntransformators mit einem Minuspolanschluß einer Sekundärspule des Trenntransformators verbunden, und bildet eine Kombination der gepulsten Strom erzeugenden Schaltung mit der spannungserhöhenden Schaltung einen Gleichspannungswandler eines Trenntyps.Preferably contains the tension-increasing Circuitry an isolation transformer, is a positive terminal one primary coil of the isolation transformer with a negative terminal of a secondary coil connected to the isolation transformer, and forms a combination of pulsed current generating circuit with the voltage increasing circuit a DC-DC converter of a separation type.

Daher kann eine in der Sekundärspule des Trenntransformators erhaltene elektrische Potentialdifferenz zum Kompensieren des Absinkens der Quellenspannung im Kondensatorbauteil gespeichert werden.Therefore can one in the secondary coil of the isolation transformer obtained electric potential difference for compensating for the decrease of the source voltage in the capacitor component get saved.

Vorzugsweise ergibt die Kombination der gepulsten Strom erzeugenden Schaltung mit der spannungserhöhenden Schaltung einen Gleichspannungswandler eines Trenntyps.Preferably gives the combination of the pulsed current generating circuit with the stress increasing Circuit a DC-DC converter of a separation type.

Daher kann die Quellenspannung in der gepulsten Strom erzeugenden Schaltung und in der spannungserhöhenden Schaltung in die erhöhte Spannung umgewandelt werden.Therefore may be the source voltage in the pulsed current generating circuit and in the stress-increasing Circuit in the increased voltage being transformed.

Bei der vorliegenden Erfindung enthält das SpannungsSpannungsanhebebauteil vorzugsweise eine eine parasitäre Diode aufweisende Schalteinheit, stellt die Steuerung die Schalteinheit in einen ausgeschalteten Zustand, wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil die erhöhte Spannung erzeugt, so daß die elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteil durch die parasitäre Diode zugeführt wird, und stellt die Steuerung die Schalteinheit in einen eingeschalteten Zustand, wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil keine erhöhte Spannung erzeugt, so daß die elektrische Leistung aus der Batterie der elektrischen Vorrichtung durch die Schalteinheit zugeführt wird.at of the present invention the voltage-boosting device is preferably a parasitic diode having switching unit, the controller sets the switching unit in an off state when the controller is pulsed Current generating component controls so that the pulsed current generating Component the increased voltage generated so that the increased electric power Voltage to the capacitor component through the parasitic diode supplied is, and the controller sets the switching unit in a switched State when the controller is the pulsed current generating component so controls that pulsed current-generating component generates no increased voltage, so that the electric Power from the battery of the electric device through the Switching unit supplied becomes.

Da die Schalteinheit während des Nichtbetriebs des Systems auf einen eingeschalteten Zustand gestellt ist, fließt kein Strom durch die parasitäre Diode. Daher kann der Verlust des durch die parasitäre Diode fließenden Stroms während des Nichtbetriebs des Systems verhindert werden, und die Stromversorgung aus der Batterie kann während des Nichtbetriebs des Systems effizient durchgeführt werden.There the switching unit during the system is not operating on a switched-on state is put, flows no electricity through the parasitic Diode. Therefore, the loss of the parasitic diode flowing Electricity during to prevent the system from operating, and the power supply out of the battery can while operation of the system can be performed efficiently.

Das Spannungsanhebebauteil sollte vorzugsweise
eine Schalteinheit und eine Diode, die zueinander parallel angeordnet sind, enthalten;
die Steuerung stellt die Schalteinheit auf einen ausgeschalteten Zustand, wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil die erhöhte Spannung erzeugt, um die elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteil durch die Diode zuzuführen, und die Steuerung stellt die Schalteinheit auf einen eingeschalteten Zustand, wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil keine erhöhte Spannung erzeugt, um die elektrische Leistung aus der Batterie der elektrischen Vorrichtung durch die Schalteinheit zuzuführen.The tension lifting member should preferably
a switching unit and a diode arranged in parallel with each other;
the controller sets the switching unit to a turned-off state when the controller controls the pulsed-current-generating member so that the pulsed-current-generating member generates the boosted voltage to supply the electric power of the boosted voltage to the capacitor component through the diode, and controls the switching unit is in a turned-on state when the controller controls the pulsed-current-generating member so that the pulsed-current-generating member does not generate an increased voltage to supply the electric power from the battery of the electric device through the switching unit.

Da die Schalteinheit während des Nichtbetriebs des Systems auf einen eingeschalteten Zustand gestellt ist, fließt Strom durch die eingeschaltete Schalteinheit. Daher kann der Verlust des durch eine parasitäre Diode der Schalteinheit fließenden Stroms während des Nichtbetriebs des Systems verhindert werden, und kann die Stromzufuhr aus der Batterie während des Nichtbetriebs des Systems effizient geleistet werden.There the switching unit during the system is not operating on a switched-on state is put, flows Current through the switched switching unit. Therefore, the loss of a parasitic Diode of the switching unit of flowing current while of the system's inoperative operation, and can reduce the power supply out of the battery during efficient operation of the system.

Vorzugsweise mißt die Steuerung die Quellenspannung der in der Batterie gespeicherten elektrischen Leistung und steuert einen Turbolader so, daß er der Batterie zugeführte elektrische Leistung erzeugt, wenn die Quellenspannung niedriger als ein vorgegebener Versorgungswert ist, und steuert den Turbolader so, daß er die elektrische Leistung aus der Batterie aufnimmt, wenn die Quellenspannung größer gleich dem vorgegebenen Versorgungswert ist.Preferably that measures Control the source voltage of the stored in the battery electric power and controls a turbocharger so that he Battery supplied electrical power is generated when the source voltage is lower is a given supply value and controls the turbocharger so he absorbs the electrical power from the battery when the source voltage is greater than or equal to is the predetermined supply value.

Wenn die Quellenspannung niedriger als ein vorgegebener Versorgungswert ist, wird im Turbolader erzeugte elektrische Leistung der Batterie zugeführt. Daher kann die Batterie zuverlässig aufgeladen werden, wenn die Quellenspannung der Batterie erniedrigt ist.If the source voltage is lower than a given supply value is, in the turbocharger generated electric power of the battery fed. Therefore, the battery can be reliable be charged when the source voltage of the battery lowers is.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch das Bereitstellen eines eine Batterie und einen Gleichspannungswandler aufweisenden elektrischen Stromversorgungssystems, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungswandler eine spannungserhöhende Schaltung aufweist, die eine Spannung an einem Anschluß der Batterie anhebet, und einen mit dem Anschluß der Batterie und einem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung verbundenen Kondensator.The Task is also solved by providing a battery and a DC-DC converter having an electrical power supply system, characterized that the DC-DC converter a voltage increasing circuit which raises a voltage at a terminal of the battery, and one with the connection of the Battery and an output terminal of the voltage increasing circuit connected capacitor.

Daher kann das elektrische Stromversorgungssystem konstant elektrische Leistung einer erhöhten Spannung aus elektrischer Leistung aus einer eine veränderliche Quellenspannung aufweisenden Batterie erzeugen und die elektrische Leistung der erhöhten Spannung elektrischen Vorrichtungen zuführen, wobei das System so gestaltet ist, daß es relativ klein dimensioniert ist.Therefore, the electric power supply system can constantly generate electric power of an increased voltage of electric power from a variable-voltage-source battery, and electric power of the boosted voltage can be supplied to electric devices lead, wherein the system is designed so that it is relatively small dimensions.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

1 ist eine Ansicht, die die Anordnung eines Bordsystems zeigt, das ein elektrisches Stromversorgungssystem gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung enthält. 1 FIG. 14 is a view showing the arrangement of an on-board system including an electric power system according to the embodiments of the present invention.

2 ist ein Schaltbild eines einen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden elektrischen Stromversorgungssystems, wie in 1 dargestellt, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 2 FIG. 12 is a circuit diagram of an electric power supply system including a DC-DC converter as developed in FIG 1 shown, according to the first embodiment.

3 ist ein Fließdiagramm, das einen Steuervorgang einer elektrischen Stromversorgungssteuerung wie in 1 gezeigt darstellt, durchgeführt vor dem Betrieb eines entwickelten Gleichspannungswandlers des Stromversorgungssystems; 3 FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of an electric power supply controller as in FIG 1 shown performed before operation of a developed DC-DC converter of the power supply system;

4 ist ein Fließdiagramm, das einen während des Betriebs des entwickelten Gleichspannungswandlers durchgeführten Steuervorgang der elektrischen Stromversorgungssteuerung darstellt; 4 Fig. 10 is a flowchart illustrating a control operation of the electric power supply control performed during the operation of the developed DC-DC converter;

5 ist ein Fließdiagramm, das einen weiteren während des Betriebs des entwickelten Gleichspannungswandlers durchgeführten Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels darstellt; 5 Fig. 10 is a flowchart illustrating another control operation of power supply control performed during operation of the developed DC-DC converter according to a variant of the first embodiment;

6 ist ein Schaltbild eines einen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden Stromversorgungssystems, wie in 1 gezeigt, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; 6 FIG. 13 is a circuit diagram of a power system incorporating a DC-DC converter as shown in FIG 1 shown, according to the second embodiment;

7 ist ein Schaltbild eines einen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden elektrischen Stromversorgungssystems, wie in 1 gezeigt, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; 7 FIG. 12 is a circuit diagram of an electric power supply system including a DC-DC converter as developed in FIG 1 shown, according to the third embodiment;

8 ist ein Fließdiagramm, das einen Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt; 8th FIG. 10 is a flowchart illustrating a control operation of the power supply controller according to the third embodiment; FIG.

9 ist ein Schaltbild eines einen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden Stromversorgungssystems, wie in 1 gezeigt, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel; und 9 FIG. 13 is a circuit diagram of a power system incorporating a DC-DC converter as shown in FIG 1 shown, according to the fourth embodiment; and

10 ist ein Schaltbild eines einen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden elektrischen Stromversorgungssystems, wie in 1 gezeigt, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. 10 FIG. 12 is a circuit diagram of an electric power supply system including a DC-DC converter as developed in FIG 1 shown, according to the fifth embodiment.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben, bei denen – soweit nicht anders angegeben – in der gesamten Beschreibung entsprechende Bezugszeichen entsprechende Teile, Bauteile oder Elemente bezeichnen.in the Following are embodiments of present invention with reference to the accompanying drawings described in which - as far as not stated otherwise - in corresponding reference characters corresponding to the entire description Designate parts, components or elements.

Ein Stromversorgungssystem gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist eine Batterie und einen Gleichspannungswandler auf. Der Gleichspannungswandler besitzt eine spannungserhöhende Schaltung, die eine Spannung an einem Anschluß der Batterie anhebet, und einen sowohl mit dem Anschluß der Batterie als auch mit einem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung verbundenen Kondensator.One Power supply system according to the embodiments The present invention has a battery and a DC-DC converter on. The DC-DC converter has a voltage-boosting circuit, which raises a voltage at a terminal of the battery, and one with both the connection of Battery as well as with an output terminal of the voltage increasing circuit connected capacitor.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1EMBODIMENT 1

1 ist eine Ansicht, die die Anordnung eines ein Stromversorgungssystem gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung enthaltenden Bordsystems zeigt. 1 FIG. 14 is a view showing the arrangement of an on-board system including a power supply system according to the embodiments of the present invention. FIG.

Ein in 1 gezeigtes Bordsystem 100 enthält einen Motor 31, einen Luftfilter 34 zur Luftreinigung, einen Turbolader 1 zum Einsaugen der gereinigten Luft, zum Drehen eines Rotors (nicht dargestellt) und zum Zuführen von Druckluft zum Motor 31, einen Kühler 35 zum Kühlen der dem Motor 31 zuzuführenden Druckluft, ein Getriebe 32 zum Verändern des Drehmoments und der Rotationsgeschwindigkeit im im Motor 31 rotierenden Rotor, eine Antriebskraftübertragungssteuerung 33 zum Steuern einer vom Motor 31 auf das Getriebe 32 übertragenen Antriebskraft, mehrere elektrische Bordvorrichtungen 16, wie Scheinwerfer, ein Navigationssystem und dergleichen, mehrere elektrische Bordvorrichtungen 17 wie Lamellenheizungen und dergleichen, und ein Stromversorgungssystem 30, 30A, 30B, 30C oder 30D zur Zufuhr elektrischer Leistung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 17 mit einer Quellenspannung, zur Zufuhr elektrischer Leistung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 16 mit einer konstanten Spannung und zur Aufnahme der elektrischen Leistung vom Motor 31.An in 1 shown on-board system 100 contains a motor 31 , an air filter 34 for air purification, a turbocharger 1 for sucking in the cleaned air, for rotating a rotor (not shown) and for supplying compressed air to the engine 31 , a cooler 35 for cooling the engine 31 supplied compressed air, a transmission 32 for changing the torque and the speed of rotation in the engine 31 rotating rotor, a driving force transmission control 33 to control one from the engine 31 on the gearbox 32 transmitted driving force, several electrical onboard devices 16 such as headlights, a navigation system and the like, a plurality of on-board electric devices 17 such as fin heaters and the like, and a power supply system 30 . 30A . 30B . 30C or 30D for supplying electric power to the onboard electrical devices 17 with a source voltage, for supplying electric power to the on-board electrical devices 16 with a constant voltage and to absorb the electrical power from the motor 31 ,

Die elektrischen Bordvorrichtungen 16 sind einer Veränderung in der angelegten Spannung gegenüber empfindlich und benötigen einen innerhalb eines Spannungsbereichs (z.B. von 13 V bis 14 V) eingestellten Gleichstrom für ihren normalen Betrieb. Die elektrischen Bordvorrichtungen 17 können ungeachtet einer Änderung in der angelegten Spannung betrieben werden, und eine oder mehrere vorgegebene elektrische Bordvorrichtungen 17 wirken als große Stromverbraucher.The electrical on-board devices 16 are sensitive to a change in the applied voltage and require a DC current set within a voltage range (eg, 13V to 14V) for their normal operation. The electrical on-board devices 17 may be operated regardless of a change in the applied voltage, and one or more predetermined electrical on-board devices 17 act as large power consumers.

Der Turbolader 1 enthält eine Turbine 4 zum Rotieren in Reaktion auf Energie des Abgases aus dem Motor 31, einen an der Turbine 4 koaxial angebrachten Kompressor 2 zum Verdichten der gereinigten Luft, eine Lichtmaschine 3, die durch Aufnahme der Rotationsenergie der Turbine 4 als ein Generator wirkt und die als ein durch die Aufnahme der vom Stromversorgungssystem 30 zugeführten elektrischen Antriebsenergie betriebener Elektromotor wirkt, um den Betrieb des Turboladers 1 zu unterstützen, und einen Umdrehungsmesser 15 zum Erfassen bzw. Messen der Rotationsgeschwindigkeit der Turbine 4.The turbocharger 1 contains a turbine 4 for rotating in response to energy of the exhaust gas from the engine 31 , one at the turbine 4 coaxially mounted compressor 2 for compressing the purified air, an alternator 3 by taking up the rotational energy of the turbine 4 acting as a generator and acting as a by receiving the from the power system 30 supplied electric drive power operated electric motor acts to operate the turbocharger 1 to assist, and a revolution 15 for detecting or measuring the rotation speed of the turbine 4 ,

Das Bordsystem 100 enthält desweiteren eine Wechselstromlichtmaschine (oder einen Wechselstrombordgenerator) 5, die mechanisch über einen Riemen (nicht dargestellt) mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors 31 verbunden ist, zur Erzeugung elektrischer Leistung eines Wechselstroms entsprechend der Motordrehzahl, einen Gleichrichter 6 zum Gleichrichten des Wechselstroms, um elektrische Leistung eines Gleichstroms zu erhalten, eine Regeleinrichtung 7 zur Zufuhr eines Erregerstroms 3 zur Wechselstromlichtmaschine 5, um die Wechselstromlichtmaschine 5 zu betreiben und die elektrische Leistung des Gleichstroms aufzunehmen, bzw. mehrere an drei elektrische Versorgungsleitungen 11 der Lichtmaschine 3 angeschlossene Strommesser 13 zum Erfassen bzw. Messen von Strömen der Leitungen 11, eine Meßschaltung 9 zum Erfassen bzw. Messen von Werten der von den Strommessern 13 erfassten bzw. gemessenen Ströme, eine mit der Antriebskraftübertragungssteuerung 33 über das Stromversorgungssystem 30 verbundene Lichtmaschinensteuerung 12, den Umdrehungsmesser 15 und die Meßschaltung 9, um die Lichtmaschine 3 so zu steuern, daß sie entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors 31 als ein Generator oder ein Elektromotor fungiert.The on-board system 100 further includes an AC alternator (or an AC generator) 5 which is mechanically connected via a belt (not shown) to a crankshaft (not shown) of the engine 31 connected to generate electric power of an alternating current according to the engine speed, a rectifier 6 for rectifying the alternating current to obtain electric power of a direct current, a controller 7 for supplying a field current 3 to the AC generator 5 to the AC generator 5 to operate and record the electrical power of the DC, or several to three electrical supply lines 11 the alternator 3 connected ammeters 13 for detecting or measuring currents of the lines 11 , a measuring circuit 9 for detecting or measuring values of the current meters 13 detected or measured currents, one with the drive force transmission control 33 via the power supply system 30 connected alternator control 12 , the revolution meter 15 and the measuring circuit 9 to the alternator 3 be controlled so that they correspond to the operating conditions of the engine 31 acts as a generator or an electric motor.

Das Stromversorgungssystem 30 enthält eine einen Pluspolanschluß 14a und einen Minuspolanschluß 14b aufweisende Batterie 14 zum Speichern elektrischer Leistung und zur Zuführung eines Gleichstroms einer Quellenspannung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 17 durch eine Stromversorgungsleitung 19, und einen entwickelten oder verbesserten Gleichspannungswandler 18, 18A, 18B, 18C oder 18D zum Anheben der Quellenspannung der Batterie 14, um einen Gleichstrom einer konstanten Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, zu erzeugen und zur Zuführung des Gleichstroms der konstanten Spannung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 16 durch die Stromversorgungsleitung 20.The power supply system 30 contains a positive pole connection 14a and a negative terminal 14b having a battery 14 for storing electric power and for supplying a direct current of a source voltage to the on-board electrical devices 17 through a power supply line 19 , and a developed or improved DC-DC converter 18 . 18A . 18B . 18C or 18D for raising the source voltage of the battery 14 to generate a DC voltage of a constant voltage higher than the source voltage, and to supply the DC power of the constant voltage to the on-board electrical devices 16 through the power supply line 20 ,

Die Quellenspannung der Batterie 14 wird durch das Verbrauchen elektrischer Leistung aus der Batterie 14 gesenkt. Die Stromversorgungsleitung 19 verbindet den Pluspolanschluß 14a der Batterie 14, die Lichtmaschinensteuerung 12, die elektrischen Bordvorrichtungen 17 und die Regeleinrichtung 7. Die Ausgangsanschlüsse der elektrischen Bordvorrichtungen 16 und 17 und der Minuspolanschluß 14b der Batterie 14 sind geerdet.The source voltage of the battery 14 is by consuming electrical power from the battery 14 lowered. The power supply line 19 connects the positive pole connection 14a the battery 14 , the alternator control 12 , the electrical on-board devices 17 and the control device 7 , The output terminals of the on-board electrical devices 16 and 17 and the negative terminal 14b the battery 14 are grounded.

Das Stromversorgungssystem 30 enthält desweiteren eine Stromversorgungssteuerung 8 zum Erfassen bzw. Messen der Quellenspannung der Batterie 14 oder einer verbleibenden Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14, wobei die Stromversorgungssteuerung 8 eine Anweisung zur Stromversorgung an die Antriebsübertragungssteuerung 33 sendet, wenn die Quellenspannung oder die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 niedriger als ein vorgegebener Versorgungswert ist, die Regeleinrichtung 7 und/oder die Lichtmaschinensteuerung 12 so steuert, daß sie elektrische Leistung vom Wechselstromgenerator 5 und/oder von der Lichtmaschine 3 der Batterie 14 in Reaktion auf die Stromversorgungsanweisung zuführt, und den Gleichspannungswandler 18 so steuert, daß er den Gleichstrom der konstanten Spannung den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zuführt.The power supply system 30 further includes a power supply controller 8th for detecting or measuring the source voltage of the battery 14 or a remaining amount S of electrical power from the battery 14 , wherein the power supply control 8th an instruction to supply power to the drive transmission controller 33 sends when the source voltage or the remaining amount S of electrical power from the battery 14 lower than a predetermined supply value, the controller 7 and / or the alternator control 12 so that it controls electrical power from the alternator 5 and / or from the alternator 3 the battery 14 in response to the power supply instruction, and the DC-DC converter 18 Thus, he controls the DC of the constant voltage electrical on-board devices 16 supplies.

Im folgenden wird der Betrieb des Bordsystems 100 kurz beschrieben.The following is the operation of the on-board system 100 briefly described.

Wenn die Turbine 4 des Turboladers 1 in Reaktion auf die Energieaufnahme aus Abgas des Motors 31 gedreht wird, verdichtet der Kompressor 2 im Luftfilter 34 gereinigte Luft. Danach kühlt der Kühler 35 die verdichtete Luft, und wird die gekühlte Druckluft in den Motor 31 geleitet. Das Getriebe 32 ändert Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit im im Motor 31 gedrehten Rotor. Danach wird die im Motor 31 erzeugte Energie an ein Enduntersetzungsgetriebe und auf Reifen übertragen und als Antriebskraft eines Fahrzeugs genutzt.If the turbine 4 of the turbocharger 1 in response to the energy intake from exhaust of the engine 31 is rotated, compresses the compressor 2 in the air filter 34 purified air. After that cools the radiator 35 the compressed air, and is the cooled compressed air in the engine 31 directed. The gear 32 changes torque and rotational speed in the engine 31 turned rotor. After that, in the engine 31 generated energy transmitted to a final reduction gear and tires and used as a driving force of a vehicle.

Im folgenden wird der Betrieb des Bordsystems 100 in Bezug auf das Stromversorgungssystem 30 beschrieben.The following is the operation of the on-board system 100 in terms of the power system 30 described.

Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 die Quellenspannung oder die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 als größergleich dem vorgegebenen Versorgungswert beurteilt, sendet die Stromversorgungssteuerung 8 einen Befehl zur Nichtzufuhr von Strom an die Lichtmaschinensteuerung 12. Die Lichtmaschinensteuerung 12 steuert die Lichtmaschine 3 so, daß sie als ein Elektromotor wirkt. Danach nimmt die Lichtmaschine 3 von der Batterie 30 durch den Pluspolanschluß 14a, die Stromversorgungsleitung 19, die Lichtmaschinensteuerung 12 und die elektrischen Versorgungsleitungen 11 zugeführte elektrische Leistung auf und wird als der Elektromotor unter Steuerung durch die Lichtmaschinensteuerung 12, aufgrund von Meßergebnissen des Umdrehungsmessers 15 und der Meßschaltung 9 betrieben, um den Betrieb des Turboladers 1 zu unterstützen.When the power supply control 8th the source voltage or the remaining amount S of electric power from the battery 14 judged to be greater than the predetermined supply value, sends the power supply control 8th a command to not supply power to the alternator control 12 , The alternator control 12 controls the alternator 3 so that it acts as an electric motor. After that takes the alternator 3 from the battery 30 through the positive pole connection 14a , the power supply line 19 , the alternator control 12 and the electrical supply lines 11 supplied electric power on and is considered the electric motor under the control of the alternator control 12 , due to measurement results of the revolution meter 15 and the measuring circuit 9 operated to the operation of the turbocharger 1 to support.

Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 die Quellenspannung oder die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie als kleiner als den vorgegebenen Versorgungswert beurteilt, sendet die Stromversorgungssteuerung 8 einen Befehl zur Zufuhr von Strom an die Antriebskraftübertragungssteuerung 33, die Regeleinrichtung 7 und die Lichtmaschinensteuerung 12. Dann steuert die Antriebskraftübertragungssteue rung 33 den Motor 31 und das Getriebe 32 so, daß eine Ausgangsleistung des Motors 31 erhöht wird, und steuert die Lichtmaschinensteuerung 12 die Lichtmaschine 3 so, daß sie als ein Generator wirkt. Danach erzeugt die Lichtmaschine 3 elektrische Leistung unter Steuerung durch die Lichtmaschinensteuerung 12 aufgrund von Meßergebnissen des Umdrehungsmessers 15 und der Meßschaltung 9, und wird die elektrische Leistung aus der Lichtmaschine 3 der Batterie 14 durch die elektrischen Versorgungsleitungen 11, die Lichtmaschinensteuerung 12, die Stromversorgungsleitung 19 und den Pluspolanschluß 14a zugeführt.When the power supply control 8th the source voltage or the remaining amount S of electric power from the battery judges to be smaller than the predetermined supply value, sends the power supply controller 8th a command to supply power to the drive force transmission controller 33 , the control device 7 and the alternator control 12 , Then, the drive power transmission controller controls 33 the engine 31 and the gearbox 32 such that an output of the motor 31 is increased, and controls the alternator control 12 the alternator 3 so that it acts as a generator. After that, the alternator generates 3 electric power under control of the alternator control 12 due to measurement results of the revolution meter 15 and the measuring circuit 9 , and the electric power from the alternator 3 the battery 14 through the electrical supply lines 11 , the alternator control 12 , the power supply line 19 and the positive pole connection 14a fed.

Die Regeleinrichtung 7 führt dem Wechselstromgenerator 5 einen Erregerstrom zu, und der Wechselstromgenerator 5 erzeugt Wechselstromleistung in Reaktion auf die Erhöhung der Ausgangsleistung des Motors 31. Die Wechselstromleistung der Regeleinrichtung 5 wird dem Gleichrichter 6 zugeführt, und der Gleichrichter 6 wandelt die Wechselstromleistung in Gleichstromleistung um. Die Gleichstromleistung wird der Batterie 14 durch die Regeleinrichtung 7, die Stromversorgungsleitung 19 und den Pluspolanschluß 14a zugeführt. Desweiteren weist die Regeleinrichtung 7 eine Übertragungsschaltung und eine Steuerschaltung auf und steuert eine Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 5, eine Ausgangsspannung des Gleichrichters 6 und einen Teil der in der Regeleinrichtung 5 erzeugten Wechselstromleistung.The control device 7 leads the alternator 5 an excitation current to, and the alternator 5 Generates AC power in response to increasing the output power of the motor 31 , The AC power of the control device 5 becomes the rectifier 6 fed, and the rectifier 6 converts the AC power into DC power. The DC power is the battery 14 through the control device 7 , the power supply line 19 and the positive pole connection 14a fed. Furthermore, the control device 7 a transmission circuit and a control circuit and controls an output voltage of the alternator 5 , an output voltage of the rectifier 6 and part of the controller 5 generated AC power.

Als nächstes wird die Ausgestaltung des Gleichspannungswandlers 18 ausführlich beschrieben.Next, the configuration of the DC-DC converter 18 described in detail.

2 ist ein Schaltbild des den Gleichspannungswandler 18 enthaltenden Stromversorgungssystems 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 2 is a circuit diagram of the DC-DC converter 18 containing power supply system 30 according to the first embodiment.

Wie in 2 gezeigt, enthält der Gleichspannungswandler 18 eine spannungserhöhende Schaltung 22 und einen Kondensator (oder ein Kondensatorbauteil) 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22 weist einen mit der Pluselektrode 14a der Batterie 14 verbundenen Eingangsanschluß und einen mit der Stromversorgungsleitung 20 verbundenen Ausgangsanschluß auf und transformiert die aus der Batterie 14 zugeführte Quellenspannung der elektrischen Leistung auf eine erhöhte Spannung hoch und führt die elektrische Leistung der erhöhten Spannung der Stromversorgungsleitung 20 zu. Der Kondensator 58 weist einen mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 verbundenen Anschluß niedrigerer Spannung und einen mit dem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung 22 verbundenen Anschluß höherer Spannung auf, speichert einen Teil der von der spannungserhöhenden Schaltung 22 durch den Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung 22 zugeführten elektrischen Leistung so, daß eine elektrische Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen höherer und niedrigerer Spannung auf einen einer Differenz zwischen der erhöhten Spannung und der Quellenspannung entsprechenden Wert erhöht wird, und legt die erhöhte Spannung der gespeicherten elektrischen Leistung an die Stromversorgungsleitung 20 an, so daß die erhöhte Spannung der Stromversorgungsleitung 20 aufrechterhalten wird.As in 2 shown contains the DC-DC converter 18 a voltage increasing circuit 22 and a capacitor (or a capacitor component) 58 , The voltage increasing circuit 22 has one with the plus electrode 14a the battery 14 connected input terminal and one with the power supply line 20 connected output terminal and transformed from the battery 14 supplied source voltage of the electric power to an increased voltage high and leads the electric power of the increased voltage of the power supply line 20 to. The capacitor 58 has one with the positive terminal 14a the battery 14 connected lower voltage terminal and one with the output terminal of the voltage increasing circuit 22 connected higher voltage, stores a part of the voltage increasing circuit 22 through the output terminal of the voltage increasing circuit 22 supplied electric power so that an electric potential difference between the higher and lower voltage terminals is increased to a value corresponding to a difference between the increased voltage and the source voltage, and applies the increased voltage of the stored electric power to the power supply line 20 so that the increased voltage of the power supply line 20 is maintained.

Die spannungserhöhende Schaltung 22 enthält ein gepulsten Strom erzeugendes Bauteil 24 und ein SpannungsSpannungsanhebebauteil 26. Das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 erzeugt einen ersten aus der Batterie 14 unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 fließenden gepulsten Strom der Quellenspannung. Das SpannungsSpannungsanhebebauteil 26 erzeugt die elektrische Leistung der erhöhten Spannung in Reaktion auf den ersten im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil 24 erzeugten gepulsten Strom.The voltage increasing circuit 22 contains a pulsed power generating component 24 and a voltage-boosting device 26 , The pulsed current generating component 24 generates a first one from the battery 14 under the control of the power supply controller 8th flowing pulsed current of the source voltage. The voltage-boosting component 26 generates the electrical power of the boosted voltage in response to the first pulsed-current generating device 24 generated pulsed current.

Das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 weist eine Diode 52 und einen Leistungstransistor 54 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Ein Ausgangsanschluß (oder eine Kathode) der Diode 52 ist mit einem Kollektor 54c des Transistors 54 und dem Minuspolanschluß 50c der Primärspule des Transformators 50 verbunden, und ein Eingangsanschluß (oder eine Anode) der Diode 52 ist mit einem Emitter 54e des Transistors 54 verbunden und ist geerdet. Ein Impulssignal wird von der Stromversorgungssteuerung 8 einer Basis 54b des Leistungstransistors 54 zugeführt, so daß der Leistungstransistor 54 einen Ein-Aus-Schaltvorgang (oder einen Schaltvorgang) unter Steuern durch die Steuerung 8 ausführt.The pulsed current generating component 24 has a diode 52 and a power transistor 54 on, which are arranged parallel to each other. An output terminal (or a cathode) of the diode 52 is with a collector 54c of the transistor 54 and the negative pole connection 50c the primary coil of the transformer 50 connected, and an input terminal (or an anode) of the diode 52 is with an emitter 54e of the transistor 54 connected and grounded. A pulse signal is received from the power supply controller 8th a base 54b of the power transistor 54 supplied so that the power transistor 54 an on-off switching operation (or a switching operation) under control of the controller 8th performs.

Das SpannungsSpannungsanhebebauteil 26 weist einen Trenntransformator 50 und eine Diode 56 auf.The voltage-boosting component 26 has an isolation transformer 50 and a diode 56 on.

Im Transformator 50 ist ein Pluspolanschluß 50a einer Primärspule (oder einer Eingangsseite) mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 verbunden, und ein Minuspolanschluß 50b der Primärspule ist mit dem Kollektor 54c des Leistungstransistors 54 und dem Ausgangsanschluß der Diode 52 verbunden. Ein Minuspolanschluß 50c einer Sekundärspule (oder einer Ausgangsseite) ist mit dem Pluspolanschluß 50a der Primärspule verbunden, und ein Pluspolanschluß 50d der Sekundärspule ist mit einem Eingangsanschluß (oder einer Anode) der Diode 56 verbunden.In the transformer 50 is a positive pole connection 50a a primary coil (or an input side) with the positive terminal 14a the battery 14 connected, and a negative terminal 50b the primary coil is with the collector 54c of the power transistor 54 and the output terminal of the diode 52 connected. A negative pole connection 50c a secondary coil (or an output side) is connected to the positive terminal 50a the primary coil connected, and a positive terminal 50d the secondary coil is connected to an input terminal (or an anode) of the diode 56 connected.

Ein Ausgangsanschluß (oder eine Kathode) der Diode 56 ist mit den elektrischen Bordvorrichtungen 16 verbunden. Der Anschluß niedrigerer Spannung des Kondensators 58 ist mit dem Pluspolanschluß 50a der Primärspule des Trenntransformators 50 an einer Eingangsanschlußstelle 18a verbunden, und der Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58 ist mit dem Ausgangsanschluß der Diode 56 an einer Ausgangsanschlußstelle 18b verbunden.An output terminal (or a cathode) of the diode 56 is with the onboard electrical devices 16 connected. The connection of lower voltage of the capacitor 58 is with the positive pole connection 50a the primary coil of the isolation transformer 50 at an input terminal 18a connected, and the higher voltage terminal of the capacitor 58 is connected to the output terminal of the diode 56 at an output terminal 18b connected.

Der Gleichspannungswandler 18 ist eine Art Gleichspannungswandler des sogenannten Trenntyps.The DC-DC converter 18 is a kind of DC-DC converter of the so-called separation type.

Bei einem Fahrzeug ist eine Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 5 normalerweise so eingestellt, daß die Quellenspannung der Batterie 14 auf einen Bereich von 13 V bis 14 V eingestellt ist. Wenn elektrische Leistung aus der Batterie 14 von einigen der elektrischen Bordvorrichtungen 16 und 17 verbraucht wird, führen der Wechselstromgenerator 5 und die Lichtmaschine 3 der Batterie 14 elektrische Leistung zu, um ein Absinken der Quellenspannung der Batterie 14 auf einen Wert unter 13 V zu verhindern. Wenn jedoch eine oder mehrere vorgegebene elektrische Bordvorrichtungen 17 betrieben werden, die elektrische Leistung mit einer hohen Leistungsaufnahmerate aufnehmen können, wird schnell viel elektrische Leistung aus der Batterie 14 von den elektrischen Bordvorrichtungen 17 verbraucht. In diesem Fall können der Wechsel- Stromgenerator 5 und die Lichtmaschine 3 die in den Vorrichtungen 17 schnell verbrauchte elektrische Leistung nicht erzeugen, und sinkt die Quellenspannung der Batterie 14 in einem herkömmlichen Stromversorgungssystem unerwünschterweise ab. Ausserdem wird die Quellenspannung der Batterie 14 wegen des Innenwiderstands der Batterie 14 überdies gesenkt, wenn eine große Menge Strom den Vorrichtungen 17 zugeführt wird. Infolgedessen ist ein normaler Betrieb der gegenüber Veränderungen in der angelegten Spannung empfindlichen elektrischen Bordvorrichtung 16 schwierig.In a vehicle is an output voltage of the alternator 5 normally adjusted so that the source voltage of the battery 14 is set to a range of 13V to 14V. When electric power from the battery 14 from some of the onboard electrical devices 16 and 17 is consumed by the AC generator 5 and the alternator 3 the battery 14 electrical power too, to decrease the source voltage of the battery 14 to prevent a value below 13V. However, if one or more predetermined electrical on-board devices 17 can be operated, which can absorb electrical power at a high power consumption rate, quickly get a lot of electrical power from the battery 14 from the electrical on-board devices 17 consumed. In this case, the AC power generator can 5 and the alternator 3 those in the devices 17 do not generate rapidly consumed electrical power, and the battery's source voltage drops 14 undesirable in a conventional power system. In addition, the source voltage of the battery 14 because of the internal resistance of the battery 14 moreover, lowered when a large amount of electricity the devices 17 is supplied. As a result, a normal operation of the on-board electrical device sensitive to changes in the applied voltage is 16 difficult.

Wenn beim ersten und den folgenden Ausführungsbeispielen die Quellenspannung der Batterie 14 auf einen Wert, der niedriger als eine erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, erzeugt der Gleichspannungswandler 18 eine Ausgleichsspannung in Reaktion auf die Quellenspannung der Batterie 14 und überlagert (oder addiert) die Ausgleichsspannung der (oder zur) Quellenspannung, so daß eine Soll-Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, an die elektrischen Bordgeräte 16 angelegt wird. Die erste Spannungsgrenze V1 ist z.B. auf einen innerhalb eines Bereiches von 11 V bis 12 V gesetzten Wert eingestellt. Die Soll-Spannung ist z.B. auf einen innerhalb eines Bereiches zwischen 13 V und 14 V gesetzten Wert eingestellt.In the first and following embodiments, the source voltage of the battery 14 to a value lower than a first voltage limit V1, the DC-DC converter generates 18 a compensation voltage in response to the source voltage of the battery 14 and superimposes (or adds) the compensation voltage of the (or to) the source voltage, so that a target voltage, which is higher than the source voltage, to the on-board electrical equipment 16 is created. For example, the first voltage limit V1 is set to a value set within a range of 11V to 12V. For example, the set voltage is set to a value set within a range of 13V to 14V.

Der Betrieb des Stromversorgungssystems 30 wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 ausführlich beschrieben.Operation of the power supply system 30 is referring to 3 and 4 described in detail.

3 ist ein Fließdiagramm, das einen vor dem Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 durchgeführten Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 darstellt. 3 is a flow chart, the one before the operation of the DC-DC converter 18 performed control process of the power supply control 8th represents.

Wie in 3 dargestellt, beurteilt die Stromversorgungssteuerung 8, ob im Moment zumindest eine eine große Menge an elektrischer Leistung verbrauchende elektrische Last (z.B. eine vorgegebene elektrische Bordvorrichtung 17 oder die Lichtmaschine 3) in Betrieb ist oder nicht (Schritt S100). Wenn keine eine große Menge an elektrischer Leistung verbrauchende elektrische Last in Betrieb ist (NEIN in Schritt S100), mißt die Stromversorgungssteuerung 8 die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 und eine verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 (Schritt S101). Dieses Erfassen bzw. Messen wird durchgeführt, um das Aufladen des Kondensators 58 mit elektrischer Leistung vor dem Absinken der Quellenspannung Vbat vorzubereiten.As in 3 shown judges the power supply control 8th whether at the moment at least one electric load consuming a large amount of electric power (eg, a given on-board electrical device 17 or the alternator 3 ) is in operation or not (step S100). When no electrical load consuming a large amount of electric power is in operation (NO in step S100), the power supply controller measures 8th the source voltage Vbat of the battery 14 and a remaining amount S of electric power from the battery 14 (Step S101). This sensing is performed to charge the capacitor 58 to prepare with electric power before the source voltage Vbat drops.

Danach beurteilt die Stromversorgungssteuerung 8, ob die erfasste bzw. gemessene Quellenspannung Vbat niedriger als eine erste Spannungsgrenze V1 ist oder nicht (Schritt S102). Wenn die Quellenspannung Vbat nicht niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist (NEIN in Schritt S102), wird der Steuervorgang beendet, ohne daß der Gleichspannungswandler 18 in Betrieb genommen wird. Das heißt, wenn die Quellenspannung Vbat während des Nichtbetriebs der eine große Menge an elektrischer Leistung verbrauchenden elektrischen Last hoch genug ist, ist das Anheben der Quellenspannung Vbat nicht erforderlich.After that, the power supply controller judges 8th Whether or not the detected source voltage Vbat is lower than a first voltage limit V1 (step S102). When the source voltage Vbat is not lower than the first voltage limit V1 (NO in step S102), the control operation is terminated without the DC-DC converter 18 is put into operation. That is, when the source voltage Vbat is high enough during non-operation of the electric load consuming a large amount of electric power, the boosting of the source voltage Vbat is not required.

Während des Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18 wird im in 2 dargestellten Leistungstransistor 54 kein Schaltvorgang ausgeführt. Daher wird kein durch die Primärspule des Trenntransformators 50 und den Leistungstransistor 54 fließender gepulster Strom im Gleichspannungswandler 18 erzeugt. Wenn zumindest eine elektrische Bordvorrichtung 16 in Betrieb ist, wird ein Gleichstrom der Quellenspannung Vbat aus der Batterie 14 der elektrischen Bordvorrichtung 16 durch die Sekundärspule des Trenntransformators 50 und die Diode 56 zugeführt.During non-operation of the DC-DC converter 18 will be in 2 illustrated power transistor 54 no switching operation carried out. Therefore, none will pass through the primary coil of the isolation transformer 50 and the power transistor 54 flowing pulsed current in the DC-DC converter 18 generated. If at least one electrical onboard device 16 is in operation, a direct current of the source voltage Vbat from the battery 14 the electrical on-board device 16 through the secondary coil of the isolation transformer 50 and the diode 56 fed.

Wenn, wieder zurück bei 3, eine eine große Menge an elektrischer Leistung verbrauchende elektrische Last in Betrieb ist (JA in Schritt S100), oder wenn die Quellenspannung Vbat niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist (JA in Schritt S102), schreitet das Verfahren zu Schritt S103 fort. In Schritt 103 beurteilt die Stromversorgungssteuerung 8, ob die erfasste bzw. gemessene Quellenspannung Vbat höher als eine zweite Spannungsgrenze V2, die niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, ist oder nicht. Wenn die Quellenspannung Vbat nicht höher als die zweite Spannungsgrenze V2 ist (NEIN in Schritt S103), wird der Steuervorgang beendet, ohne daß der Gleichspannungswandler 18 in Betrieb genommen wird. Das heißt, wenn die Quellenspannung Vbat beträchtlich niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, sollte die elektrische Leistung aus der Batterie 14 zum Zweck des Anhebens der Quellenspannung Vbat im Hinblick auf den Schutz der Batterie 14 nicht entnommen werden. Danach werden eine Anzeigeeinrichtung oder ein Alarmsignal, die anzeigen, daß die Quellenspannung Vbat nicht angehoben werden sollte, beispielsweise aufleuchten bzw. ertönen.If, back at 3 That is, when an electric load consuming a large amount of electric power is in operation (YES in step S100), or if the source voltage Vbat is lower than the first voltage limit V1 (YES in step S102), the process proceeds to step S103. In step 103 assesses the power supply control 8th Whether or not the detected source voltage Vbat is higher than a second voltage limit V2, which is lower than the first voltage limit V1. When the source voltage Vbat is not higher than the second voltage limit V2 (NO in step S103), the control operation is terminated without the DC-DC converter 18 is put into operation. That is, when the source voltage Vbat is considerably lower than the first voltage limit V1, the electric power should be removed from the battery 14 for the purpose of boosting the source voltage Vbat with a view to protecting the battery 14 not be removed. Thereafter, a display or an alarm signal indicating that the source voltage Vbat should not be raised, for example, light up.

Wenn die Quellenspannung Vbat höher als die zweite Spannungsgrenze V2 ist (JA in Schritt S103), beurteilt die Stromversorgungssteuerung 8, ob eine verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 größer als ein vorgegebener Wert S0 ist oder nicht (Schritt S104). Wenn die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 nicht größer als der vorgegebene Wert S0 ist (NEIN in Schritt S104), wird der Steuervorgang beendet, ohne daß der Gleichspannungswandler 18 in Betrieb genommen wird. Das heißt, wenn die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 ausgesprochen niedrig ist, sollte im Hinblick auf den Schutz der Batterie 14 der Batterie 14 die elektrische Leistung zum Zweck des Anhebens der Quellenspannung Vbat nicht entnommen werden. Danach werden eine Anzeigeeinrichtung oder ein Alarmsignal, die anzeigen, daß die Quellenspannung Vbat, wie im obigen Fall, wo die Quellenspannung Vbat beträchtlich absinkt, nicht angehoben werden sollte, aufleuchten oder ertönen.When the source voltage Vbat is higher than the second voltage limit V2 (YES in step S103), the power supply controller judges 8th whether a remaining height S of electrical power from the battery 14 is greater than a predetermined value S0 or not (step S104). When the remaining amount S of electrical power from the battery 14 is not larger than the predetermined value S0 (NO in step S104), the control operation is ended without the DC-DC converter 18 is put into operation. That is, when the remaining height S of electrical power from the battery 14 is decidedly low, in order to protect the battery 14 the battery 14 the electric power is not taken out for the purpose of raising the source voltage Vbat. Thereafter, a display means or an alarm signal indicating that the source voltage Vbat should not be raised or sounded, as in the above case where the source voltage Vbat drops considerably.

Wenn die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 größer als der vorgegebene Wert S0 ist (JA in Schritt S104), wird der Gleichspannungswandler 18 in Betrieb gesetzt.When the remaining amount S of electrical power from the battery 14 is greater than the predetermined value S0 (YES in step S104), the DC-DC converter 18 put into operation.

Die Stromversorgungssteuerung 8 führt diesen Steuervorgang in vorgegebenen Intervallen durch.The power supply control 8th performs this control at predetermined intervals.

4 ist ein Fließdiagramm, das einen während des Betriebs des Gleichspannungswandlers 18 durchgeführten Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 darstellt. 4 is a flow chart, the one during the operation of the DC-DC converter 18 performed control process of the power supply control 8th represents.

Wie in 4 dargestellt, stellt die Stromversorgungssteuerung 8, wenn der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 in Schritt 105 von 3 geregelt wird, eine Soll-Spannung (z.B. 14 V) ein, bei der die Stromversorgungsleitung 20 anzulegen ist (Schritt S200). Die Soll-Spannung ist höher als die erste Spannungsgrenze V1. Wenn die elektrischen Bordvorrichtungen 16 einen Gleichstrom innerhalb eines Spannungsbereichs von der Soll-Spannung bis zur ersten Spannungsgrenze V1 erhalten, werden die elektrischen Vorrichtungen 16 normal betrieben. Danach fährt die Stromversorgungssteuerung 8 damit fort, eine Ist-Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 18b an der Stromversorgungsleitung 20 zu erfassen bzw. zu messen (Schritt S201). Danach steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er einen Schaltvorgang ausführt (Schritt S202), und wird die gemessene Ist-Ausgangsspannung auf die Soll-Spannung erhöht.As in 4 represented represents the power supply control 8th when the operation of the DC-DC converter 18 in step 105 from 3 is regulated, a desired voltage (eg 14 V), in which the power supply line 20 is to be created (step S200). The target voltage is higher than the first voltage limit V1. When the electrical onboard devices 16 receive a DC current within a voltage range from the target voltage to the first voltage limit V1, the electrical devices 16 operated normally. Thereafter, the power supply control drives 8th thus, an actual output voltage of the DC-DC converter 18b on the power supply line 20 to measure (step S201). Thereafter, the power supply controller controls 8th the power transistor 54 such that it performs a switching operation (step S202), and the measured actual output voltage is increased to the target voltage.

Der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 wird ausführlich beschrieben. Während des Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18 wird die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 an die Stromversorgungsleitung 20 durch die Sekundärspule des Trenntransformators 50 und die Diode 56 angelegt. Wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, registriert die Stromversorgungssteuerung 8, daß die an die Stromversorgungsleitung 20 angelegte Spannung niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist.The operation of the DC-DC converter 18 is described in detail. During non-operation of the DC-DC converter 18 becomes the source voltage Vbat of the battery 14 to the power supply line 20 through the secondary coil of the isolation transformer 50 and the diode 56 created. When the source voltage Vbat of the battery 14 decreases to a value lower than the first voltage limit V1, the power supply controller registers 8th in that the to the power supply line 20 applied voltage is lower than the first voltage limit V1.

In diesem Fall führt die Stromversorgungssteuerung 8 der Basis 54b des Leistungstransistors 54 ein auf ein veränderliches Tastverhältnis (Verhältnis zwischen einer Hochpegelperiode und einer Niedrigpegelperiode) eingestelltes Impulssignal zu, und wird der Leistungstransistor 54 wiederholt ein- und ausgeschaltet. Zum Beispiel wird der Leistungstransistor 54 in Reaktion auf jede Hochpegelperiode des Impulssignals eingeschaltet und wird der Leistungstransistor 54 in Reaktion auf jede Niedrigpegelperiode des Impulssignals ausgeschaltet.In this case, the power supply control performs 8th the base 54b of the power transistor 54 a pulse signal set to a variable duty ratio (ratio between a high level period and a low level period), and becomes the power transistor 54 repeatedly switched on and off. For example, the power transistor 54 is turned on in response to each high level period of the pulse signal and becomes the power transistor 54 is turned off in response to each low-level period of the pulse signal.

Während des Ein-Aus-Schaltvorgangs des Leistungstransistors 54 fließt ein erster aus der Batterie 14 zugeführter gepulster Strom durch die Primärspule des Trenntrans formators 50 und den Leistungstransistor 54. Desweiteren fließt ein zweiter in der Batterie 14 erzeugter gepulster Strom durch die Sekundärspule des Trenntransformators 50, wird die Quellenspannung Vbat des zweiten gepulsten Stroms im Trenntransformator 50 und der Diode 56 auf die erhöhte Spannung erhöht, und fließt der zweite gepulste Strom der erhöhten Spannung, die höher als die Quellenspannung Vbat ist, in den Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58. Daher wird die Höhe der im Kondensator 58 gespeicherten elektrischen Leistung erhöht, so daß eine elektrische Potentialdifferenz im Kondensator 58 erhöht wird. Da der Minuspolanschluß des Kondensators 58 mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 verbunden ist, wird die elektrische Potentialdifferenz im Kondensator 58 der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 überlagert, um die erhöhte Spannung zu erzeugen, die höher als die Quellenspannung Vbat ist, und wird die erhöhte Spannung am Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58 nach und nach erhöht.During the on-off switching operation of the power transistor 54 a first flows out of the battery 14 supplied pulsed current through the primary coil of Trenntrans transformer 50 and the power transistor 54 , Furthermore, a second flows in the battery 14 generated pulsed current through the secondary coil of the isolation transformer 50 , the source voltage Vbat of the second pulsed current in the isolation transformer 50 and the diode 56 increases to the increased voltage, and flows the second pulsed current of the increased voltage, which is higher than the source voltage Vbat, in the higher voltage terminal of the capacitor 58 , Therefore, the height of the capacitor 58 stored elek increased trical power, so that an electric potential difference in the capacitor 58 is increased. Since the negative terminal of the capacitor 58 with the positive pole connection 14a the battery 14 is connected, the electric potential difference in the capacitor 58 the source voltage Vbat of the battery 14 superimposed to generate the increased voltage which is higher than the source voltage Vbat, and becomes the increased voltage at the higher voltage terminal of the capacitor 58 gradually increased.

Die erhöhte Spannung des Kondensators 58 wird an die Stromversorgungsleitung 20 angelegt, und die Stromversorgungssteuerung 8 mißt die an die Stromversorgungsleitung 20 angelegte erhöhte Spannung. Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannung an der Stromversorgungsleitung 20 auf die Soll-Spannung erhöht ist, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang beendet.The increased voltage of the capacitor 58 goes to the power supply line 20 created, and the power supply control 8th measures the to the power supply line 20 applied increased voltage. When the power supply control 8th registered that the increased voltage on the power supply line 20 is increased to the target voltage controls the power supply control 8th the power transistor 54 so that it ends the switching process.

Wenn danach wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 betrieben wird, wird ein Gleichstrom der erhöhten Spannung, beruhend auf der elektrischen Leistung aus dem Kondensator 58, der elektrischen Vorrichtung 16 zugeführt. Wenn die erhöhte Spannung des Kondensators 58 auf einen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang erneut beginnt, und wird im Trenntransformator 50 und der Diode 56 erzeugte elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensator 58 und der elektrischen Vorrichtung 16 zugeführt, während die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals so verändert, daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 erhöht und auf die Soll-Spannung eingestellt wird.If then at least one electrical onboard device 16 is operated, a direct current of the increased voltage, based on the electric power from the capacitor 58 , the electrical device 16 fed. When the increased voltage of the capacitor 58 decreases to a value lower than the first voltage limit V1 controls the power supply controller 8th the power transistor 54 so that it starts the switching process again, and is in the isolation transformer 50 and the diode 56 generated electric power of the increased voltage to the capacitor 58 and the electrical device 16 supplied while the power supply control 8th the duty cycle of the pulse signal changed so that the increased voltage of the capacitor 58 is increased and adjusted to the desired voltage.

Der Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 zum Einstellen der erhöhten Spannung auf die Soll-Spannung wird im folgenden ausführlich beschrieben.Of the Control operation of the power supply controller 8 for setting the increased Voltage to the target voltage will be described in detail below.

Wenn die elektrische Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannung an der Stromversorgungsleitung 20 niedriger als die Soll-Spannung ist, verändert (z.B. erhöht) die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals. Daher wird im Trenntransformator 50 und in der Diode 56 erzeugte elektrische Leistung der erhöhten Spannung erhöht, und wird die elektrische Leistung dem Kondensator 58 zugeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 auf die Soll-Spannung erhöht wird. Wenn dagegen die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannung an der Stromversorgungsleitung 20 höher als die Soll-Spannung ist, verändert (z.B. senkt) die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals. Daher wird im Trenntransformator 50 und in der Diode 56 erzeugte elektrische Leistung der erhöhten Spannung verringert, und wird die elektrische Leistung aus dem Kondensator 58 der elektrischen Bordvorrichtung 16 zugeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 auf die Soll-Spannung gesenkt wird. Das heißt, der Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 wird unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 ausgeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 mit der Soll-Spannung übereinstimmt.When the electric power supply control 8th registered that the increased voltage on the power supply line 20 lower than the target voltage, changes (eg, increases) the power supply control 8th the duty cycle of the pulse signal. Therefore, in the isolation transformer 50 and in the diode 56 generated electric power of the increased voltage increases, and the electric power becomes the capacitor 58 fed so that the increased voltage of the capacitor 58 is increased to the desired voltage. In contrast, when the power supply control 8th registered that the increased voltage on the power supply line 20 is higher than the desired voltage, changes (eg lowers) the power supply control 8th the duty cycle of the pulse signal. Therefore, in the isolation transformer 50 and in the diode 56 generated electric power of the increased voltage decreases, and becomes the electric power from the capacitor 58 the electrical on-board device 16 fed so that the increased voltage of the capacitor 58 is lowered to the desired voltage. That is, the switching operation of the power transistor 54 is under control of the power supply control 8th executed so that the increased voltage of the capacitor 58 coincides with the target voltage.

Da – wie oben beschrieben – der Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 unter Steuern durch die Stromversorgungssteuerung 8 durchgeführt wird, so daß die erhöhte Spannung mit der Soll-Spannung übereinstimmt, kann der Gleichspannungswandler 18 das Absinken der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 kompensieren. Selbst wenn entsprechend die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, kann mit der Soll-Spannung übereinstimmende elektrische Leistung der erhöhten Spannung konstant den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.Since - as described above - the switching operation of the power transistor 54 under control by the power supply controller 8th is carried out so that the increased voltage coincides with the target voltage, the DC-DC converter 18 the drop in the source voltage Vbat of the battery 14 compensate. Even if, correspondingly, the source voltage Vbat of the battery 14 is lower than the first voltage limit V1, the boosted voltage corresponding to the target voltage may be constant to the on-board electrical devices 16 be supplied.

Da desweiteren nur die Batterie 14 im Stromversorgungssystem 30 angeordnet ist, kann das Stromversorgungssystem 30 leicht in einem Motorraum oder einem Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet werden.Furthermore, only the battery 14 in the power system 30 is arranged, the power supply system 30 be easily located in an engine compartment or a trunk of the vehicle.

Da ferner der Pluspolanschluß 50a der Primärspule des Trenntransformators 50 direkt mit dem Minuspolanschluß 50c der Sekundärspule des Trenntransformators 50 verbunden ist, kann der Kondensator 58 eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Quellenspannung Vbat und der erhöhten Spannung aufweisen. Folglich kann zum Kompensieren des Absinkens der Quellenspannung der Batterie 14 gespeicherte elektrische Leistung der erhöhten Spannung leicht den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.Further, since the positive terminal 50a the primary coil of the isolation transformer 50 directly to the negative terminal 50c the secondary coil of the isolation transformer 50 connected, the capacitor can 58 have an electric potential difference between the source voltage Vbat and the boosted voltage. Consequently, to compensate for the decrease in the source voltage of the battery 14 The increased voltage stored electric power easily the onboard electrical devices 16 be supplied.

Desweiteren wird jede elektrische Bordvorrichtung 16, deren normaler Betrieb schwierig ist, wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, direkt mit einem Ausgangsanschluß (d.h. der Ausgangsanschlußstelle 18b) des Gleichspannungswandlers 18 verbunden. Entsprechend kann die für den normalen Betrieb der gegenüber einer Veränderung in der angelegten Spannung empfindlichen elektrischen Bordvorrichtungen 16 erforderliche erhöhte Spannung zuverlässig an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt werden.Furthermore, every electrical onboard device 16 whose normal operation is difficult when the source voltage Vbat of the battery 14 is lower than the first voltage limit V1, directly to an output terminal (ie, the output terminal 18b ) of the DC-DC converter 18 connected. Accordingly, the electrical on-board devices sensitive to a change in the applied voltage for normal operation 16 required increased voltage reliably to the on-board electrical devices 16 be created.

Ferner sind die elektrischen Bordvorrichtungen 17, die unabhängig vom Absinken der angelegten Spannung betrieben werden können, direkt mit der Batterie 14 verbunden, und sind die gegenüber einer Veränderung in der angelegten Spannung empfindlichen elektrischen Bordvorrichtungen 16 direkt mit dem Ausgangsanschluß des Gleichspannungswandlers 18 verbunden. Da entsprechend keine im Gleichspannungswandler 18 erzeugte elektrische Leistung der erhöhten Spannung den elektrischen Bordvorrichtungen 17 zugeführt wird, kann im Gleichspannungswandler 18 umzuformende elektrische Leistung herabgesetzt werden, und kann der Gleichspannungswandler 18 so gestaltet werden, daß er kleiner dimensioniert ist.Further, the on-board electrical devices 17 , which can be operated independently of the drop in the applied voltage, directly with the battery 14 and are the electrical on-board devices sensitive to a change in applied voltage 16 directly to the output terminal of the DC-DC converter 18 connected. Since accordingly none in the DC-DC converter 18 generated electric power of the increased voltage of the on-board electrical devices 17 can be supplied in the DC-DC converter 18 can be reduced, and the DC-DC converter 18 be designed so that it is smaller in size.

Der Gleichspannungswandler 18 weist den als eine Schalteinheit zum Steuern der an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegten erhöhten Spannung wirkenden Leistungstransistor 54 auf und die Stromversorgungssteuerung 8 steuert den Leistungstransistor 54 so, daß er den Ein-Aus-Schaltvorgang so ausführt, daß die erhöhte Spannung auf die Soll-Spannung eingestellt wird. Folglich kann die Soll-Spannung konstant an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt werden.The DC-DC converter 18 has the as a switching unit for controlling the on-board electrical devices 16 applied increased voltage acting power transistor 54 on and the power supply control 8th controls the power transistor 54 such that it performs the on-off switching operation so that the increased voltage is set to the target voltage. Consequently, the target voltage can be constant to the on-board electrical devices 16 be created.

Wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedriger als die zweite Spannungsgrenze V2 ist, oder wenn die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 nicht größer als ein vorgegebener Wert ist, wird der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 eingeschränkt oder beendet. Folglich kann die Batterie 14 am übermäßigen Entladen der elektrischen Leistung gehindert werden.When the source voltage Vbat of the battery 14 is lower than the second voltage limit V2, or when the remaining amount S of electrical power from the battery 14 is not greater than a predetermined value, the operation of the DC-DC converter 18 restricted or terminated. Consequently, the battery can 14 be prevented from over-discharging the electric power.

Wenn ferner die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß eine vorgegebene elektrische Bordvorrichtung 17 oder die Lichtmaschine 3, die eine große Menge an elektrischer Leistung verbrauchen, im Moment in Betrieb ist, wird der Gleichspannungswandler 18 in Betrieb gesetzt, selbst wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 größergleich der ersten Spannungsgrenze V1 ist. Wenn beispielsweise die als Elektromotor wirkende Lichtmaschine 3 des Turboladers 1 in Betrieb gesetzt wird, wird das Aufladen des Kondensators 58 mit elektrischer Leistung sofort in Gang gesetzt. Entsprechend kann dieser Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 ein Absinken der Reaktionsgeschwindigkeit des Gleichspannungswandlers 18 verhindern, das andernfalls wegen der Verzögerung des Aufladens des Kondensators 58 eintreten würde.Further, if the power supply control 8th registered that a given on-board electrical device 17 or the alternator 3 , which consume a large amount of electrical power, is currently operating, becomes the DC-DC converter 18 put into operation even if the source voltage Vbat of the battery 14 is greater than the first voltage limit V1. If, for example, acting as an electric motor alternator 3 of the turbocharger 1 is put into operation, charging the capacitor 58 immediately started with electric power. Accordingly, this control operation of the power supply control 8th a decrease in the reaction speed of the DC-DC converter 18 otherwise, because of the delay of charging the capacitor 58 would occur.

Im ersten Ausführungsbeispiel ist nur ein Kondensator 58 im Gleichspannungswandler 18 als ein Kondensatorbauteil angeordnet. Es kann jedoch anstelle des als Kondensatorbauteil bereitgestellten Kondensators 58 eine Mehrzahl von Kondensatoren parallel zueinander oder in Reihe geschaltet angeordnet werden. Desweiteren kann jedes elektrische Leistung der Soll-Spannung speichernde Element als ein Kondensatorbauteil verwendet werden.In the first embodiment, only one capacitor 58 in the DC-DC converter 18 arranged as a capacitor component. However, instead of the capacitor provided as a capacitor component 58 a plurality of capacitors are arranged in parallel with each other or in series. Furthermore, each electric power of the target voltage-storing element may be used as a capacitor component.

Desweiteren stellt die Stromversorgungssteuerung 8 die erhöhte Spannung auf einen konstanten Wert ein. Jedoch stellt die Stromversorgungssteuerung 8 die erhöhte Spannung auf eine Soll-Spannung eines veränderlichen Werts in einem Bereich von der niedrigeren Spannungsgrenze V1 bis zu einer hohen Spannungsgrenze wie 14 V ein, vorausgesetzt, daß bei der Soll-Spannung ein normaler Betrieb jeder elektrischen Vorrichtung 16 möglich ist.Furthermore, the power supply control 8th the increased voltage to a constant value. However, the power supply control 8th the boosted voltage to a target voltage of a variable value in a range from the lower voltage limit V1 to a high voltage limit such as 14 V, provided that at the target voltage normal operation of each electrical device 16 is possible.

Der Leistungstransistor 54 wird für den Schaltvorgang im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil 24 verwendet. Der Leistungstransistor 54 kann jedoch durch eine andere beliebige Schalteinheit wie einen Feldeffekttransistor ersetzt werden.The power transistor 54 is for the switching operation in the pulsed current generating component 24 used. The power transistor 54 however, it may be replaced by any other switching unit such as a field effect transistor.

Der gepulste Strom wird im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil 24 erzeugt. Dennoch sollte die vorliegende Erfindung nicht als sich auf den gepulsten Strom beschränkend ausgelegt werden. Jeder beliebige Wechselstrom, dessen Spannung im SpannungsSpannungsanhebebauteil 26 angehoben wird, kann im Wechselstrom erzeugenden Bauteil 24 erzeugt werden, um den Wechselstrom der erhöhten Spannung dem Kondensator 58 zuzuführen.The pulsed current is in the pulsed current generating component 24 generated. Nevertheless, the present invention should not be construed as limited to the pulsed current. Any alternating current whose voltage is in the voltage-boosting component 26 can be raised, in the AC generating component 24 be generated to the AC of the increased voltage to the capacitor 58 supply.

5 ist ein Fließdiagramm, das einen während des Betriebs des Gleichspannungswandlers 18 durchgeführten Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels darstellt. 5 is a flow chart, the one during the operation of the DC-DC converter 18 performed control process of the power supply control 8th represents according to a variant of the first embodiment.

Beim in 4 dargestellten Steuervorgang mißt die Stromversorgungssteuerung 8 die Spannung an der Stromversorgungsleitung 20. Jedoch mißt in dieser Variante die Stromversorgungssteuerung 8 die elektrische Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen höherer und niedrigerer Spannung des Kondensators 58.When in 4 shown control process measures the power supply control 8th the voltage at the power supply line 20 , However, in this variant, the power supply control measures 8th the electrical potential difference between the higher and lower voltage terminals of the capacitor 58 ,

Wenn, wie in 5 dargestellt, der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 in Schritt 105 von 3 geregelt wird, stellt die Stromversorgungssteuerung 8 die Soll-Spannung, bei der die Stromversorgungsleitung 20 angelegt werden soll, ein (Schritt S300), und stellt die Steuerung 8 eine veränderliche elektrische Soll-Potentialdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen des Kondensators 58 ein (Schritt S301). Die veränderliche elektrische Soll-Potentialdifferenz entspricht einem Wert, den man durch Subtraktion der Quellenspannung der Batterie 14 von der Soll-Spannung erhält. Danach mißt die Stromversorgungssteuerung 8 eine elektrische Ist-Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen des Kondensators 58 (Schritt S302). Danach steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Ein-Aus-Schaltvorgang ausführt (Schritt S303), und wird die elektrische Ist-Potentialdifferenz auf die veränderliche elektrische Soll-Potentialdifferenz erhöht. Wenn beispielsweise die erfasste bzw. gemessene elektrische Ist-Potentialdifferenz niedriger als die veränderliche elektrische Soll-Potentialdifferenz ist, wird das Tastverhältnis des Impulssignals verändert (z.B. erhöht), um die elektrische Ist-Potentialdifferenz zu erhöhen. Wenn dagegen die erfasste bzw. gemessene elektrische Ist-Potentialdifferenz höher als die veränderliche elektrische Soll-Potentialdifferenz ist, wird das Tastverhältnis des Impulssignals verändert (z.B. gesenkt), um die elektrische Ist-Potentialdifferenz zu senken.If, as in 5 shown, the operation of the DC-DC converter 18 in step 105 from 3 is regulated, provides the power supply control 8th the nominal voltage at which the power supply line 20 is to be created (step S300), and provides the controller 8th a variable electrical reference potential difference between the two terminals of the capacitor 58 on (step S301). The variable target electrical potential difference corresponds to a value obtained by subtracting the source voltage of the battery 14 receives from the target voltage. Thereafter, the power supply controller measures 8th an electrical actual potential difference between the terminals of the capacitor 58 (Step S302). Thereafter, the power supply controller controls 8th the power transistor 54 so that it performs the on-off switching operation (step S303), and the actual electrical potential difference is increased to the variable target electrical potential difference. For example, if the detected actual electrical potential difference is lower than the variable target electric potential difference, the duty ratio of the pulse signal is changed (eg, increased) to increase the actual electric potential difference. On the other hand, when the detected actual electrical potential difference is higher than the variable target electrical potential difference, the duty ratio of the pulse signal is changed (eg, lowered) to lower the actual electric potential difference.

Da der Leistungstransistor 54 den Ein-Aus-Schaltvorgang so durchführt, daß die elektrische Ist-Potentialdifferenz mit der veränderlichen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt, wird die mit der Soll-Spannung übereinstimmende erhöhte Spannung an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt. Entsprechend wird, selbst wenn die Spannung Vbat der Batterie 14 verändert ist, z.B. infolge der Verminderung der in der Batterie 14 gespeicherten elektrischen Leistung, der auf der Veränderung der Spannung Vbat beruhende ungünstige Einfluß nicht auf die elektrischen Bordvorrichtungen 16 ausgeübt, und kann die auf die Soll-Spannung eingestellte erhöhte Spannung konstant an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt werden.As the power transistor 54 performs the on-off switching operation so that the electrical actual potential difference coincides with the variable electrical target potential difference, the matching with the target voltage increased voltage to the electrical onboard devices 16 created. Accordingly, even if the voltage Vbat of the battery 14 is changed, for example as a result of the reduction in the battery 14 stored electric power, which based on the change of the voltage Vbat unfavorable influence not on the onboard electrical devices 16 exercised, and the set to the target voltage increased voltage to the electrical on-board devices constantly 16 be created.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2EMBODIMENT 2

6 ist ein Schaltbild eines den Gleichspannungswandler 18A enthaltenden Stromversorgungssystems 30A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. 6 is a circuit diagram of a DC-DC converter 18A containing power supply system 30A according to the second embodiment.

Wie in 6 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18A eine spannungserhöhende Schaltung 22A und den Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22A enthält das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 und ein SpannungsSpannungsanhebebauteil 26A. Das Spannungsanhebebauteil 26A wird durch Ersetzen des Trenntransformators 50 des Spannungsanhebebauteils 26, dargestellt in 2, durch eine Induktionsspule 64 konfiguriert. Ein Eingangsanschluß der Induktionsspule 64 wird mit dem Pluspol 14a der Batterie 14 durch die Eingangsanschlußstelle 18a verbunden, und ein Ausgangsanschluß der Induktionsspule 64 wird mit der Anode der Diode 56 und dem Kollektor des Leistungstransistors 54 verbunden.As in 6 shown, contains the DC-DC converter 18A a voltage increasing circuit 22A and the capacitor 58 , The voltage increasing circuit 22A contains the pulsed current generating component 24 and a voltage-boosting device 26A , The tension lifting component 26A is done by replacing the isolation transformer 50 of the voltage boosting component 26 represented in 2 , through an induction coil 64 configured. An input terminal of the induction coil 64 is with the positive pole 14a the battery 14 through the input port 18a connected, and an output terminal of the induction coil 64 is connected to the anode of the diode 56 and the collector of the power transistor 54 connected.

Der Gleichspannungswandler 18A ist eine Art eines sogenannten Inversionstyps.The DC-DC converter 18A is a kind of a so-called inversion type.

Im folgenden wird der Betrieb des Stromversorgungssystems 30A beschrieben.The following is the operation of the power supply system 30A described.

Während des Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18 wird die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 an die Stromversorgungsleitung 20 durch die Induktionsspule 64 und die Diode 56 angelegt. Wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, abgesunken ist, registriert die Stromversorgungssteuerung 8, daß die an die Stromversorgungsleitung 20 angelegte Spannung niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist. In diesem Fall steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Ein-Aus-Schaltvorgang in Gang setzt. Während jeder dem Einschalten des Leistungstransistors 54 entsprechenden Hochpegelperiode des Impulssignals fließt ein aus der Batterie 14 zugeführter gepulster Strom durch die Induktionsspule 64 und den Leistungstransistor 54, während elektrische Leistung in der Induktionsspule 64 gespeichert wird. Wenn der Leistungstransistor 54 ausgeschaltet ist, wird die elektrische Leistung aus der Induktionsspule 64 dem Kondensator 58 durch die Diode 56 zugeführt, um nach und nach eine elektrische Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen niedrigerer und höherer Spannung des Kondensators 58 zu erhöhen. Daher wird die elektrische Potentialdifferenz im Kondensator 58 der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 überlagert, und wird der Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58 auf eine erhöhte Spannung, die höher als die Quellenspannung Vbat ist, eingestellt. Die erhöhte Spannung des Kondensators 58 wird an die Stromversorgungsleitung 20 angelegt. Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die Spannung der Stromversorgungsleitung 20 auf die Soll-Spannung erhöht ist, oder daß die elektrische Potentialdifferenz des Kondensators 58 auf eine elektrische Soll-Potentialdifferenz erhöht ist, wird der Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 beendet.During non-operation of the DC-DC converter 18 becomes the source voltage Vbat of the battery 14 to the power supply line 20 through the induction coil 64 and the diode 56 created. When the source voltage Vbat of the battery 14 to a value lower than the first voltage limit V1, registers the power supply controller 8th in that the to the power supply line 20 applied voltage is lower than the first voltage limit V1. In this case, the power supply controller controls 8th the power transistor 54 so that it sets the on-off switching process in motion. During each turning on the power transistor 54 corresponding high level period of the pulse signal flows in from the battery 14 supplied pulsed current through the induction coil 64 and the power transistor 54 while electric power in the induction coil 64 is stored. When the power transistor 54 is off, the electric power from the induction coil 64 the capacitor 58 through the diode 56 supplied to gradually an electric potential difference between the terminals of lower and higher voltage of the capacitor 58 to increase. Therefore, the electric potential difference in the capacitor becomes 58 the source voltage Vbat of the battery 14 superimposed, and becomes the terminal of higher voltage of the capacitor 58 to an increased voltage higher than the source voltage Vbat. The increased voltage of the capacitor 58 goes to the power supply line 20 created. When the power supply control 8th registered that the voltage of the power supply line 20 is increased to the desired voltage, or that the electrical potential difference of the capacitor 58 is increased to a desired electrical potential difference, the switching operation of the power transistor 54 under the control of the power supply controller 8th completed.

Darauf wird, wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 in Betrieb ist, ein Gleichstrom der erhöhten Spannung, beruhend auf der elektrischen Leistung aus dem Kondensator 58, der elektrischen Vorrichtung 16 zugeführt. Wenn die erhöhte Spannung des Kondensators 58 auf einen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang wieder in Gang setzt, und wird in der Induktionsspule 64 gespeicherte elektrische Leistung dem Kondensator 58 und der elektrischen Vorrichtung 16 zugeführt, während die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals verändert, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 erhöht und auf die Soll-Spannung eingestellt wird.This is when at least one electrical onboard device 16 is operating, a DC of the increased voltage, based on the electrical power from the capacitor 58 , the electrical device 16 fed. When the increased voltage of the capacitor 58 decreases to a value lower than the first voltage limit V1 controls the power supply controller 8th the power transistor 54 so that it starts the switching process again, and is in the induction coil 64 stored electrical power to the capacitor 58 and the electrical device 16 supplied while the power supply control 8th changed the duty cycle of the pulse signal, so that the increased voltage of the capacitor 58 is increased and adjusted to the desired voltage.

Der Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 zum Einstellen der erhöhten Spannung auf die Soll-Spannung wird ausführlich beschrieben.The control process of the power supply control 8th for setting the increased voltage to the target voltage will be described in detail.

Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannung an der Stromversorgungsleitung 20 niedriger als die Soll-Spannung ist, verändert (z.B. erhöht) die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals. Daher wird in der Induktionsspule 64 bei jeder Hochpegelperiode des Impulssignals gespeicherte elektrische Leistung erhöht, und wird die elektrische Leistung dem Kondensator 58 in Reaktion auf das Abschalten des Leistungstransistors 54 zugeführt, so daß die erhöhte Spannung aus dem Kondensator 58 auf die Soll-Spannung erhöht wird. Wenn dagegen die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannung an der Stromversorgungsleitung 20 höher als die Soll-Spannung ist, verändert (z.B. senkt) die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals. Daher wird in der Induktionsspule 64 bei jeder Hochpegelperiode des Impulssignals gespeicherte elektrische Leistung verringert, und wird die elektrische Leistung aus dem Kondensator 58 der elektrischen Bordvorrichtung 16 zugeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 auf die Soll-Spannung abgesenkt wird. Das heißt, der Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 wird unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 durchgeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 mit der Soll-Spannung übereinstimmt.When the power supply control 8th registered that the increased voltage on the power supply line 20 lower than the target voltage, changes (eg, increases) the power supply control 8th the duty cycle of the pulse signal. Therefore, in the induction coil 64 electric power stored at each high-level period of the pulse signal increases, and the electric power becomes the capacitor 58 in response to the turning off of the power transistor 54 supplied so that the increased voltage from the capacitor 58 is increased to the desired voltage. In contrast, when the power supply control 8th registered that the increased voltage on the power supply line 20 is higher than the desired voltage, changes (eg lowers) the power supply control 8th the duty cycle of the pulse signal. Therefore, in the induction coil 64 electric power stored at each high-level period of the pulse signal decreases, and the electric power becomes out of the capacitor 58 the electrical on-board device 16 fed so that the increased voltage of the capacitor 58 is lowered to the desired voltage. That is, the switching operation of the power transistor 54 is under control of the power supply control 8th performed so that the increased voltage of the capacitor 58 coincides with the target voltage.

Daher wird, selbst wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, die elektrische Potentialdifferenz der elektrischen Leistung aus dem Kondensator 58 der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 überlagert. Entsprechend kann die den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführte erhöhte Spannung des Gleichstroms zuverlässig auf die von den elektrischen Bordvorrichtungen 16 benötigte Soll-Spannung eingestellt werden.Therefore, even if the source voltage Vbat of the battery 14 to a value lower than the first voltage limit V1, the electric potential difference of the electric power from the capacitor decreases 58 the source voltage Vbat of the battery 14 superimposed. Accordingly, the onboard electrical devices 16 supplied increased voltage of the DC reliably to that of the on-board electrical devices 16 required setpoint voltage can be set.

Da ferner die Kosten für die Induktionsspule 64 niedriger als die für den Trenntransformator 50 des ersten Ausführungsbeispiels sind, kann der Gleichspannungswandler 18A bei niedrigeren Kosten gestaltet werden.Furthermore, the cost of the induction coil 64 lower than that for the isolation transformer 50 of the first embodiment, the DC-DC converter 18A be designed at a lower cost.

Da desweiteren die Induktionsspule 64 kleiner als der Trenntransformator 50 ist, kann der Gleichspannungswandler 18A kleiner dimensioniert ausgestaltet werden.Furthermore, the induction coil 64 smaller than the isolation transformer 50 is, can the DC-DC converter 18A be designed smaller dimensioned.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3EMBODIMENT 3

7 ist ein Schaltbild eines den Gleichspannungswandler 18B enthaltenden Stromversorgungssystems 30B gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. 7 is a circuit diagram of a DC-DC converter 18B containing power supply system 30B according to the third embodiment.

Wie in 7 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18B eine spannungserhöhende Schaltung 22B und den Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22B enthält das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 und ein Spannungs anhebebauteil 26B. Das Spannungsanhebebauteil 26B ist durch Ersetzen der Diode 56 des in 2 dargestellten Spannungsanhebebauteils 26 durch einen Metall-Oxid-Halbleiter-n-Kanal-Feldeffekttransistor (MOS-FET) 66 konfiguriert. Der MOS-FET 66 weist eine parasitäre Diode 66a zwischen seiner Sourceelektrode und seiner Drain-Elektrode auf und wirkt als eine Schalteinheit. Die Stromversorgungssteuerung 8 sendet ein Ein-Aus-Signal an ein Gate des MOS-FET 66.As in 7 shown, contains the DC-DC converter 18B a voltage increasing circuit 22B and the capacitor 58 , The voltage increasing circuit 22B contains the pulsed current generating component 24 and a tension lifting component 26B , The tension lifting component 26B is by replacing the diode 56 of in 2 shown voltage boosting component 26 by a metal oxide semiconductor n-channel field effect transistor (MOS-FET) 66 configured. The MOS-FET 66 has a parasitic diode 66a between its source and its drain and acts as a switching unit. The power supply control 8th sends an on-off signal to a gate of the MOS-FET 66 ,

Als nächstes wird der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18B unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.Next, the operation of the DC-DC converter 18B with reference to 8th described.

8 ist ein Fließdiagramm, das einen Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. Der Gleichspannungswandler 18B wird unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 gemäß dem in 3 dargestellten Vorgehen auf die gleiche Weise wie im Gleichspannungswandler 18 betrieben. 8th FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of the power supply controller. FIG 8th represents according to the third embodiment. The DC-DC converter 18B is under control of the power supply control 8th according to the in 3 illustrated procedure in the same manner as in the DC-DC converter 18 operated.

Wie in 8 dargestellt, beurteilt die Stromversorgungssteuerung 8, ob der Gleichspannungswandler 18B im Moment in Betrieb ist oder nicht (Schritt S400). Wenn der Gleichspannungswandler 18B durch Ausführen des Schaltvorgangs des Leistungstransistors 54 betrieben wird (JA in Schritt 400), wird der MOS-FET 66 ausgeschaltet (Schritt S401). Daher fließt der zweite gepulste Strom durch die parasitäre Diode 66a des MOS-FET 66, und wird elektrische Leistung der erhöhten Spannung im Kondensator 58 gespeichert. Wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 in Betrieb gesetzt wird, wird der aus dem Kondensator 58 fließende dritte gepulste Strom mit dem zweiten Strom vermischt, und wird ein Gleichstrom der erhöhten Spannung der elektrischen Bordvorrichtung 16 auf die gleiche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel zugeführt.As in 8th shown judges the power supply control 8th whether the DC-DC converter 18B is currently in operation or not (step S400). When the DC-DC converter 18B by performing the switching operation of the power transistor 54 is operated (YES in step 400 ), the MOS-FET 66 turned off (step S401). Therefore, the second pulsed current flows through the parasitic diode 66a of the MOS-FET 66 , and becomes electric power of the increased voltage in the capacitor 58 saved. If at least one electrical onboard device 16 is put into operation, which is from the condenser 58 flowing third pulsed current mixed with the second current, and becomes a DC of the increased voltage of the onboard electrical device 16 supplied in the same manner as in the first embodiment.

Wenn dagegen der Gleichspannungswandler 18B nicht in Betrieb ist (NEIN in Schritt S400), wird der MOS-FET 66 eingeschaltet (Schritt S402). Wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 in Betrieb gesetzt wird, wird daher ein Gleichstrom der Quellenspannung Vbat von der Batterie 14 an die elektrische Bordvorrichtung 16 durch die Sekundärspule des Trenntransformators 50 und Drain und Source des MOS-FET 66 geleitet. In diesem Fall fließt, da der MOS-FET 66 auf einen eingeschalteten Zustand gestellt ist, der Gleichstrom kaum durch die parasitäre Diode 66a des MOS-FET 66, und geht der Gleichstrom nicht nennenswert als ein durch die parasitäre Diode 66a fließender Kriechstrom verloren.If, however, the DC-DC converter 18B is not in operation (NO in step S400), the MOS-FET 66 turned on (step S402). If at least one electrical onboard device 16 is put into operation, therefore, a direct current of the source voltage Vbat from the battery 14 to the electrical onboard device 16 through the secondary coil of the isolation transformer 50 and drain and source of the MOS-FET 66 directed. In this case, flows as the MOS-FET 66 is set to an on state, the DC hardly by the parasitic diode 66a of the MOS-FET 66 , and the DC current is not appreciably affected by the parasitic diode 66a Leaking leakage current lost.

Entsprechend kann während des Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18B der gesamte Gleichstrom den elektrischen Bordvorrichtungen 16 im wesentlichen ohne nennenswerten Verlust durch Verlust des Gleichstroms als eines parasitären Stroms zugeführt werden, und kann elektrische Leistung von der Batterie 14 den elektrischen Bordvorrichtungen 16 effektiv zugeführt werden.Accordingly, during the Nichtbe drive the DC-DC converter 18B the entire DC electric vehicle devices 16 can be supplied substantially without appreciable loss by loss of direct current as a parasitic current, and can electrical power from the battery 14 the electrical on-board devices 16 be supplied effectively.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4EMBODIMENT 4

9 ist ein Schaltbild eines den Gleichspannungswandler 18C enthaltenden Stromversorgungssystems 30C gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. 9 is a circuit diagram of a DC-DC converter 18C containing power supply system 30C according to the fourth embodiment.

Wie in 9 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18C eine spannungserhöhende Schaltung 22C und den Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22C enthält das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 und ein Spannungsanhebebauteil 26C. Das Spannungsanhebebauteil 26C wird durch Ersetzen der Diode 56 des in 6 dargestellten Spannungsanhebebauteils 26A durch die Kombination der Diode 56 mit einem Leistungstransistor 62 konfiguriert. Eine Kathode der Diode 52 und ein Emitter des Leistungstransistors 62 sind mit der Ausgangsanschlußstelle 18b verbunden, und eine Anode der Diode 56 und ein Kollektor des Leistungstransistors 62 sind mit dem Ausgangsanschluß der Induktionsspule 64 und dem Kollektor des Leistungstransistors 54 verbunden.As in 9 shown, contains the DC-DC converter 18C a voltage increasing circuit 22C and the capacitor 58 , The voltage increasing circuit 22C contains the pulsed current generating component 24 and a tension lifting member 26C , The tension lifting component 26C is done by replacing the diode 56 of in 6 shown voltage boosting component 26A by the combination of the diode 56 with a power transistor 62 configured. A cathode of the diode 52 and an emitter of the power transistor 62 are with the output terminal 18b connected, and an anode of the diode 56 and a collector of the power transistor 62 are connected to the output terminal of the induction coil 64 and the collector of the power transistor 54 connected.

Der Gleichspannungswandler 18C ist eine Art eines sogenannten Inversionstyps.The DC-DC converter 18C is a kind of a so-called inversion type.

Im folgenden wird der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18C beschrieben.In the following, the operation of the DC-DC converter 18C described.

Wenn der Ein-Aus-Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 in Gang gesetzt wird, schaltet die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 62 ab, und ein zweiter gepulster Strom fließt durch die Induktionsspule 64 und die Diode 56. Daher wird der Gleichspannungswandler 18C in gleicher Weise wie der Gleichspannungswandler 18A des zweiten Ausführungsbeispiels betrieben.When the on-off switching operation of the power transistor 54 under the control of the power supply controller 8th is started, the power supply control switches 8th the power transistor 62 and a second pulsed current flows through the induction coil 64 and the diode 56 , Therefore, the DC-DC converter 18C in the same way as the DC-DC converter 18A operated in the second embodiment.

Wenn dagegen die Stromversorgungssteuerung 8 den Ein-Aus-Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 anhält, schaltet die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 62 an. Daher wird ein Gleichstrom der Quellenspannung Vbat von der Batterie 14 den elektrischen Bordvorrichtungen 16 durch die Induktionsspule 64 und den Leistungstransistor 62 zugeführt. In diesem Fall geht, da der Leistungstransistor 62 auf einen eingeschalteten Zustand gestellt ist, der Gleichstrom kaum als durch eine parasitäre Diode fließender Kriechstrom verloren.In contrast, when the power supply control 8th the on-off switching operation of the power transistor 54 stops, turns off the power supply control 8th the power transistor 62 at. Therefore, a direct current of the source voltage Vbat from the battery becomes 14 the electrical on-board devices 16 through the induction coil 64 and the power transistor 62 fed. In this case, there goes, as the power transistor 62 is set to an on state, the DC hardly lost as flowing through a parasitic diode leakage current.

Entsprechend kann während des Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18C im wesentlichen der gesamte Gleichstrom den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden, wobei der Gleichstrom kaum als parasitärer Strom verloren geht, und kann elektrische Leistung von der Batterie 14 effektiv den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.Accordingly, during the non-operation of the DC-DC converter 18C essentially all the direct current electrical equipment 16 where the direct current is hardly lost as a parasitic current and can supply electric power from the battery 14 effectively the onboard electrical devices 16 be supplied.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Kombination aus der Diode 56 und dem Leistungstransistor 62 durch den in 7 dargestellten MOS-FET 66 ersetzt werden.In this embodiment, the combination of the diode 56 and the power transistor 62 through the in 7 represented MOS-FET 66 be replaced.

Ferner kann im dritten Ausführungsbeispiel der in 7 dargestellte MOS-FET 66 durch die Kombination aus der Diode 56 und dem Leistungstransistor 62 ersetzt werden.Furthermore, in the third embodiment, the in 7 illustrated MOS-FET 66 through the combination of the diode 56 and the power transistor 62 be replaced.

Desweiteren wird im ersten bis vierten Ausführungsbeispiel der durch den Betrieb des Gleichspannungswandlers erzeugte Gleichstrom der erhöhten Spannung nur der Gruppe der einer Veränderung in der angelegten Spannung gegenüber empfindlichen elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt. Jedoch kann der Gleichstrom der erhöhten Spannung zusätzlich zu den elektrischen Bordvorrichtungen 16 der Gruppe von elektrischen Bordvorrichtungen 17, die unabhängig von einer Veränderung in der angelegten Spannung betrieben werden können, zugeführt werden.Further, in the first to fourth embodiments, the DC current of the boosted voltage generated by the operation of the DC-DC converter becomes only the group of a change in the applied voltage to sensitive on-board electrical devices 16 fed. However, the DC current may be the increased voltage in addition to the on-board electrical devices 16 the group of onboard electrical devices 17 , which can be operated independently of a change in the applied voltage supplied.

Ferner führt im ersten bis vierten Ausführungsbeispiel jedes der Stromversorgungssysteme 30, 30A, 30B und 30C den an Bord des Fahrzeugs befindlichen elektrischen Vorrichtungen elektrische Leistung zu. Jedoch können die Systeme elektrischen Vorrichtungen, die nicht an Bord des Fahrzeugs angebracht sind, elektrische Leistung zuführen.Further, in the first to fourth embodiments, each of the power supply systems performs 30 . 30A . 30B and 30C electrical power to the electrical equipment on board the vehicle. However, the systems may provide electrical power to electrical devices that are not mounted on board the vehicle.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5EMBODIMENT 5

10 ist ein Schaltbild eines den Gleichspannungswandler 18D enthaltenden Stromversorgungssystems 30D gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. 10 is a circuit diagram of a DC-DC converter 18D containing power supply system 30D according to the fifth embodiment.

Wie in 10 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18D eine spannungserhöhende Schaltung 22D und den Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22D enthält das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 und ein Spannungsanhebebauteil 26D. Das Spannungsanhebebauteil 26D weist die Induktionsspule 64 und die Diode 56 auf. Der Kollektor des Leistungstransistors 54 und der Ausgangsanschluß der Diode 52 sind direkt mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 und der Stromversorgungsleitung 20 verbunden. Der Emitter des Leistungstransistors 54 und der Eingangsanschluß der Diode 52 sind mit dem Ausgangsanschluß der Diode 56 und dem Eingangsanschluß der Induktionsspule 64 verbunden. Der Ausgangsanschluß der Induktionsspule 64 und der Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58 sind mit dem Minuspolanschluß 14b der Batterie 14 verbunden. Der Minuspolanschluß 14b ist geerdet. Der Anschluß niedrigerer Spannung des Kondensators 58 und der Eingangsan schluß der Diode 56 sind mit einem Ausgangsanschluß jeder elektrischen Bordvorrichtung 16 verbunden.As in 10 shown, contains the DC-DC converter 18D a voltage increasing circuit 22D and the capacitor 58 , The voltage increasing circuit 22D contains the pulsed current generating component 24 and a tension lifting member 26D , The tension lifting component 26D has the induction coil 64 and the diode 56 on. The collector of the power transistor 54 and the output terminal of the diode 52 are directly with the positive pole connection 14a the battery 14 and the power supply line 20 connected. The emitter of the power transistor 54 and the entrance conclusion of the diode 52 are connected to the output terminal of the diode 56 and the input terminal of the induction coil 64 connected. The output terminal of the induction coil 64 and the higher voltage terminal of the capacitor 58 are with the negative pole connection 14b the battery 14 connected. The negative pole connection 14b is grounded. The connection of lower voltage of the capacitor 58 and the input terminal of the diode 56 are with an output terminal of each on-board electrical device 16 connected.

Im folgenden wird der Betrieb des Stromversorgungssystems 30D beschrieben.The following is the operation of the power supply system 30D described.

Wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 größergleich der ersten Spannungsgrenze V1 ist, wird der Gleichspannungswandler 18 nicht betrieben, und wird ein Gleichstrom der Quellenspannung Vbat vom Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 den elektrischen Bordvorrichtungen 16 durch die Stromversorgungsleitung 20 zugeführt und zum Minuspolanschluß 14b der Batterie 14 durch die Diode 56 und die Induktionsspule 64 zurückgeleitet.When the source voltage Vbat of the battery 14 is greater than the first voltage limit V1, the DC-DC converter 18 not operated, and becomes a direct current of the source voltage Vbat from the positive terminal 14a the battery 14 the electrical on-board devices 16 through the power supply line 20 supplied and to the negative terminal 14b the battery 14 through the diode 56 and the induction coil 64 returned.

Wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Ein-Aus-Schaltvorgang in Gang setzt. Der Ein-Aus-Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 wird unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Während jeder mit dem Anschalten des Leistungstransistors 54 übereinstimmenden Hochpegelperiode des Impulssignals fließt ein erster vom Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 zugeführter gepulster Strom durch den Leistungstransistor 54 und die Induktionsspule 64, wobei elektrische Leistung in der Induktionsspule 64 gespeichert wird, und wird der erste gepulste Strom zum Minuspolanschluß 14b der Batterie 14 zurückgeleitet. Wenn der Leistungstransistor 54 abgeschaltet wird, fließt ein zweiter auf der elektrischen Leistung aus der Induktionsspule 64 basierender Strom zum Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58, so daß eine Spannung des Anschlusses niedrigerer Spannung des mit der elektrischen Vorrichtung 16 verbundenen Kondensators 58 durch das Einfangen von Elektronen zum Anschluß niedrigerer Spannung des Kondensators 58 hin gesenkt wird, und weist die im Kondensator 58 gespeicherte elektrische Leistung eine elektrische Potentialdifferenz zwischen dessen Anschluß niedrigerer Spannung und dessen Anschluß höherer Spannung auf. Daher wird die elektrische Po tentialdifferenz des Kondensators 58 der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 überlagert, um eine elektrische Aufwärtspotentialdifferenz, die höher als eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Quellenspannung und 0 V ist, zu erzeugen. Da jede elektrische Bordvorrichtung 16 zwischen dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 und dem Anschluß niedrigerer Spannung des Kondensators 58 angeordnet ist, liegt die elektrische Aufwärtspotentialdifferenz an den elektrischen Bordvorrichtungen 16 an.When the source voltage Vbat of the battery 14 decreases to a value lower than the first voltage limit V1 controls the power supply controller 8th the power transistor 54 so that it sets the on-off switching process in motion. The on-off switching operation of the power transistor 54 is under control of the power supply control 8th in the same manner as in the first embodiment. While everyone with the turning on of the power transistor 54 a matching high level period of the pulse signal, a first flows from the positive terminal 14a the battery 14 supplied pulsed current through the power transistor 54 and the induction coil 64 , wherein electrical power in the induction coil 64 is stored, and the first pulsed current to the negative terminal 14b the battery 14 returned. When the power transistor 54 is turned off, a second flows on the electric power from the induction coil 64 based current for connecting higher voltage of the capacitor 58 so that a voltage of the lower voltage terminal of the electrical device 16 connected capacitor 58 by trapping electrons for connecting lower voltage of the capacitor 58 is lowered, and has the in the condenser 58 stored electrical power to an electrical potential difference between its lower voltage terminal and its higher voltage terminal. Therefore, the electric potential difference of the capacitor becomes 58 the source voltage Vbat of the battery 14 superposed to generate an electrical potential difference higher than an electric potential difference between the source voltage and 0V. As every onboard electrical device 16 between the positive pole connection 14a the battery 14 and the lower voltage terminal of the capacitor 58 is arranged, the electrical Uppotential difference is at the on-board electrical devices 16 at.

Wenn die an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegte elektrische Aufwärtspotentialdifferenz von einer einer elektrischen Potentialdifferenz zwischen der Soll-Spannung und 0 V entsprechenden elektrischen Soll-Potentialdifferenz verschieden ist, stellt die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis des Impulssignals in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel ein, so daß die elektrische Aufwärtspotentialdifferenz mit der elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt. Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die elektrische Aufwärtspotentialdifferenz auf die elektrische Soll-Potentialdifferenz erhöht ist, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang beendet.When connected to the on-board electrical appliances 16 applied electrical potential difference is different from an electrical potential difference between the desired voltage and 0 V corresponding to the desired electrical potential difference, the power supply control 8th the duty ratio of the pulse signal in the same manner as in the first embodiment, so that the electrical up-potential difference coincides with the target electrical potential difference. When the power supply control 8th registers that the up-potential electric potential difference is increased to the target electric-potential difference, controls the power supply control 8th the power transistor 54 so that it ends the switching process.

Danach wird, wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 betrieben wird, ein Strom unter der elektrischen Aufwärtspotentialdifferenz vom Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 an die elektrische Bordvorrichtung 16 geschickt und zum Minuspol 14b der Batterie 14 durch die Diode 56 und die Induktionsspule 64 zurückgeleitet.Thereafter, if at least one on-board electrical device 16 is operated, a current under the electrical Up Potential difference from the positive terminal 14a the battery 14 to the electrical onboard device 16 sent and to the negative pole 14b the battery 14 through the diode 56 and the induction coil 64 returned.

Entsprechend kann, selbst wenn der Kondensator 58 direkt mit dem Minuspol 14b der Batterie 14 verbunden ist, die elektrische Aufwärtspotentialdifferenz, die höher als eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 und 0 V ist, erhalten werden. Daher kann, selbst wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, unter der elektrischen Aufwärtspotentialdifferenz elektrische Leistung konstant den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.Accordingly, even if the capacitor 58 directly with the negative pole 14b the battery 14 is connected, the electrical upward potential difference, which is higher than an electric potential difference between the source voltage Vbat of the battery 14 and 0 V is to be obtained. Therefore, even if the source voltage Vbat of the battery 14 lower than the first voltage limit V1, under the electric potential difference upward, electric power is constant to the on-board electrical devices 16 be supplied.

Claims (20)

Ein Stromversorgungssystem, aufweisend: eine Batterie (14), die eine Ausgangsklemme aufweist und elektrische Leistung einer Quellenspannung speichert; eine spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D), die einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, die die von der Batterie (14) durch den Eingangsanschluß zugeführte Quellenspannung der elektrischen Leistung auf eine erhöhte Spannung anhebt, und die elektrische Leistung der erhöhten Spannung einer Stromversorgungsleitung (20) zuführt; ein Kondensatorbauteil (58), das einen mit dem Anschluß der Batterie (14) verbundenen ersten Anschluß und einen mit dem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) verbundenen zweiten Anschluß aufweist, einen Teil der von der spannungserhöhenden Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) durch den Ausgangsanschluß zugeführten elektrischen Leistung speichert, so daß eine elektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß auf einen einer Differenz zwischen der erhöhten Spannung und der Quellenspannung entsprechenden Wert erhöht wird, und die erhöhte Spannung der gespeicherten elektrischen Leistung an die Stromversorgungsleitung (20) anlegt, um die erhöhte Spannung an der Stromversorgungsleitung (20), aufrechtzuerhalten; und eine Steuerung (8), die die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) so steuert, daß sie die mit einer Soll-Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, übereinstimmende elektrische Leistung der erhöhten Spannung der Stromversorgungsleitung (20) und dem Kondensatorbauteil (56) zuführt.A power supply system comprising: a battery ( 14 ) having an output terminal and storing electric power of a source voltage; a voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ), which has an input terminal and an output terminal which are connected to the battery ( 14 ) raises source voltage of the electric power supplied through the input terminal to an increased voltage, and the electric power of the boosted voltage of a power supply line ( 20 ); a capacitor component ( 58 ), one with the connection of the battery ( 14 ) connected first terminal and one with the output terminal of voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) comprises a part of the voltage boosting circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) stores electric power supplied through the output terminal so that an electric potential difference between the first and second terminals is increased to a value corresponding to a difference between the boosted voltage and the source voltage, and the increased voltage of the stored electric power to the power supply line (FIG. 20 ) is applied to the increased voltage on the power supply line ( 20 ) to maintain; and a controller ( 8th ), which the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) is controlled so as to match the electric power of the boosted voltage of the power supply line (c) with a target voltage higher than the source voltage. 20 ) and the capacitor component ( 56 ) feeds. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei der erste Anschluß der Batterie (14) ein Pluspolanschluß ist, ein zweiter Anschluß der Batterie (14) ein Minuspolanschluß ist, der erste Anschluß des Kondensatorbauteils (58) ein Anschluß niedrigerer Spannung ist, und der zweite Anschluß des Kondensatorbauteils (58) ein Anschluß höherer Spannung ist.The power supply system of claim 1, wherein the first terminal of the battery ( 14 ) is a positive terminal, a second terminal of the battery ( 14 ) is a negative terminal, the first terminal of the capacitor component ( 58 ) is a lower voltage terminal, and the second terminal of the capacitor component ( 58 ) is a higher voltage terminal. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsklemme der Batterie (14) ein Minuspolanschluß ist, eine zweite Ausgangsklemme der Batterie (14) ein Pluspolanschluß ist, der erste Anschluß des Kondensatorbauteils (58} ein Anschluß höherer Spannung ist, und der zweite Anschluß des Kondensatorbauteils (58) ein Anschluß niedrigerer Spannung ist.The power supply system of claim 1, wherein the output terminal of the battery ( 14 ) is a negative terminal, a second output terminal of the battery ( 14 ) is a positive terminal, the first terminal of the capacitor component ( 58 } is a higher voltage terminal, and the second terminal of the capacitor component ( 58 ) is a lower voltage terminal. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) aufweist: ein gepulsten Strom erzeugendes Bauteil (24), das einen gepulsten Strom der Quellenspannung aus der in der Batterie (14) gespeicherten elektrischen Leistung der Quellenspannung erzeugt, und ein Spannungsanhebebauteil (26), das die Quellenspannung der Batterie (14) in Reaktion auf den im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil (24) erzeugten gepulsten Strom auf die erhöhte Spannung anhebt, so daß die elektrische Leistung der erhöhten Spannung erzeugt wird, und wobei die Steuerung (8) das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert, daß das Spannungsanhebebauteil (26) die Quellenspannung der Batterie auf die Soll-Spannung anhebt.The power supply system according to claim 1, wherein the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ): a pulsed current generating component ( 24 ), which generates a pulsed current of the source voltage from that in the battery ( 14 ) stored electrical power of the source voltage, and a voltage boosting component ( 26 ), which determines the source voltage of the battery ( 14 ) in response to the pulsed current generating component ( 24 ) raises the pulsed current generated to the increased voltage, so that the electric power of the increased voltage is generated, and wherein the controller ( 8th ) the pulsed current generating component ( 24 ) controls so that the voltage boosting component ( 26 ) raises the source voltage of the battery to the desired voltage. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei sich die Quellenspannung der Batterie (14) je nach verbleibender Höhe an elektrischer Leistung in der Batterie (14) verändert, und die Steuerung (8) eine veränderliche elektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils (58) mißt und das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert, daß die veränderliche elektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannung von der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.The power supply system of claim 4, wherein the source voltage of the battery ( 14 ) depending on the remaining amount of electrical power in the battery ( 14 ), and the controller ( 8th ) a variable electrical potential difference between the first and second terminals of the capacitor component ( 58 ) and the pulsed current generating component ( 24 ) controls so that the variable electric potential difference coincides with a target electric potential difference obtained by subtracting the source voltage from the target voltage. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) eine Schalteinheit (54), die einen Ein-Aus-Schaltvorgang unter Steuerung durch die Steuerung (8) ausführt, aufweist, und die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) die mit der Soll-Spannung in Reaktion auf den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit (54) übereinstimmende erhöhte Spannung erzeugt.The power supply system of claim 4, wherein the pulsed current generating component ( 24 ) a switching unit ( 54 ), which is an on-off switching process under the control of the controller ( 8th ), and the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) with the desired voltage in response to the on-off switching operation of the switching unit ( 54 ) produces a corresponding increased tension. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 6, wobei sich die Quellenspannung der Batterie (14) je nach verbleibender Höhe an elektrischer Leistung in der Batterie (14) verändert, das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) eine Schalteinheit (54), die einen Ein-Aus-Schaltvorgang ausführt, aufweist, die Steuerung (8) eine veränderliche elektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils (58) mißt und den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit (54) so steuert, daß die veränderliche elektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannung von der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.The power supply system of claim 6, wherein the source voltage of the battery ( 14 ) depending on the remaining amount of electrical power in the battery ( 14 ), the pulsed current generating component ( 24 ) a switching unit ( 54 ) performing an on-off switching operation, the controller ( 8th ) a variable electrical potential difference between the first and second terminals of the capacitor component ( 58 ) measures and the on-off switching operation of the switching unit ( 54 ) controls so that the variable electric potential difference coincides with a target electric potential difference obtained by subtracting the source voltage from the target voltage. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) einen Trenntransformator (50) enthält, der die erhöhte Spannung in Reaktion auf den im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil (24) erzeugten gepulsten Strom erzeugt.The power supply system according to claim 4, wherein the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) an isolation transformer ( 50 ) which detects the increased voltage in response to the pulsed current generating component ( 24 ) generates generated pulsed current. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) eine Induktionsspule (64) enthält, die zeitweise elektrische Leistung der Quellenspannung während eines eingeschalteten Zustands der Schalteinheit (54) speichert und die elektrische Leistung dem Kondensator-Bauteil (58) während eines ausgeschalteten Zustands der Schalteinheit (54) als die elektrische Leistung der erhöhten Spannung zuführt.The power supply system according to claim 4, wherein the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) an induction coil ( 64 ), the temporary power of the source voltage during an on state of the switching unit ( 54 ) and the electrical power to the capacitor component ( 58 ) during a switched-off state of the switching unit ( 54 ) as the electric power supplies the increased voltage. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei ein normaler Betrieb einer mit der Stromversorgungsleitung (20) verbundenen elektrischen Vorrichtung (16) ausgeführt wird, wenn eine an die elektrische Vorrichtung (16) angelegte Spannung innerhalb eines Bereichs von einer Spannungsgrenze (V1) bis zur Soll-Spannung liegt, und die Steuerung (8) die Quellenspannung der in der Batterie (14) gespeicherten elektrischen Leistung mißt, und, wenn die Quellenspannung niedriger als die Spannungsgrenze (V1) ist, die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) so steuert, daß die in der spannungserhöhenden Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) erzeugte erhöhte Spannung mit der Soll-Spannung übereinstimmt.The power supply system according to claim 1, wherein a normal operation of one with the power supply line ( 20 ) connected electrical device ( 16 ) is performed when a to the electrical device ( 16 ) applied voltage within a range of a voltage limit ze (V1) to the setpoint voltage, and the controller ( 8th ) the source voltage in the battery ( 14 ), and, when the source voltage is lower than the voltage limit (V1), the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) controls that in the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) corresponds to increased voltage with the set voltage. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 10, wobei die Batterie (14) die elektrische Leistung der Quellenspannung direkt einer elektrischen Vorrichtung (17) zuführt, die betrieben werden kann, auch wenn die Quellenspannung niedriger als die Spannungsgrenze (V1) ist.The power supply system of claim 10, wherein the battery ( 14 ) the electrical power of the source voltage directly to an electrical device ( 17 ) which can be operated even if the source voltage is lower than the voltage limit (V1). Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (8) die Quellenspannung der in der Batterie (14) gespeicherten elektrischen Leistung mißt, und, wenn die Quellenspannung der Batterie (14) niedriger als eine Spannungsgrenze (V2) ist, die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) so steuert, daß die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) keine elektrische Leistung erzeugt.The power supply system of claim 1, wherein the controller ( 8th ) the source voltage in the battery ( 14 ) stored electrical power, and when the source voltage of the battery ( 14 ) is lower than a voltage limit (V2), the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) controls so that the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) produces no electrical power. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (8) eine verbleibende Höhe an elektrischer Leistung in der Batterie (14) mißt, und, wenn die verbleibende Höhe an elektrischer Leistung in der Batterie (14) niedriger als ein vorgegebener Wert (S0) ist, die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) so steuert, daß die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) keine elektrische Leistung erzeugt.The power supply system of claim 1, wherein the controller ( 8th ) a remaining amount of electrical power in the battery ( 14 ), and when the remaining amount of electrical power in the battery ( 14 ) is lower than a predetermined value (S0), the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) controls so that the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) produces no electrical power. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (8) die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) so steuert, daß, wenn eine direkt mit der Batterie (14) verbundene, eine hohe elektrische Last aufweisende elektrische Vorrichtung (17) in Betrieb ist, die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) die mit der Soll-Spannung übereinstimmende elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteil (58) zuführt.The power supply system of claim 1, wherein the controller ( 8th ) the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) so that when one is directly connected to the battery ( 14 ), a high electrical load having electrical device ( 17 ) is in operation, the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) the electrical power of the increased voltage which matches the desired voltage is applied to the capacitor component ( 58 ) feeds. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) einen Trenntransformator (50) enthält, ein Pluspolanschluß (50a) einer Primärspule des Trenntransformators (50) mit einem Minuspolanschluß (50d) einer Sekundärspule des Trenntransformators (50) verbunden ist, und eine Kombination aus der spannungserhöhenden Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) und dem Kondensatorbauteil (58) einen Gleichspannungswandler eines Trenntyps bildet.The power supply system according to claim 1, wherein the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) an isolation transformer ( 50 ), a positive terminal ( 50a ) a primary coil of the isolation transformer ( 50 ) with a negative pole connection ( 50d ) a secondary coil of the isolation transformer ( 50 ), and a combination of the voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) and the capacitor component ( 58 ) forms a DC-DC converter of a separation type. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei eine Kombination aus der spannungserhöhenden Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D) und dem Kondensatorbauteil (58) ein Gleichspannungswandler eines Inversionstyps ist.The power supply system according to claim 1, wherein a combination of said voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) and the capacitor component ( 58 ) is a DC-DC converter of an inversion type. Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei das Spannungsanhebebauteil (26) eine eine parasitäre Diode aufweisende Schalteinheit (66) enthält, die Steuerung (8) die Schalteinheit (66) auf einen ausgeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8) das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) die erhöhte Spannung erzeugt, um die elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteil (58) durch die parasitäre Diode zuzuführen, und die Steuerung (8) die Schalteinheit (66) auf einen eingeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8) das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) keine erhöhte Spannung erzeugt, um die elektrische Leistung aus der Batterie (14) der elektrischen Vorrichtung (16) durch die Schalteinheit (62) zuzuführen.The power supply system of claim 4, wherein the voltage boosting member (10) 26 ) a parasitic diode having switching unit ( 66 ), the controller ( 8th ) the switching unit ( 66 ) to a switched off state when the controller ( 8th ) the pulsed current generating component ( 24 ) so that the pulsed current generating component ( 24 ) generates the increased voltage in order to increase the electrical power of the increased voltage to the capacitor component ( 58 ) through the parasitic diode, and the controller ( 8th ) the switching unit ( 66 ) to an on state when the controller ( 8th ) the pulsed current generating component ( 24 ) so that the pulsed current generating component ( 24 ) does not generate any increased voltage to supply the electrical power from the battery ( 14 ) of the electrical device ( 16 ) by the switching unit ( 62 ). Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobei das Spannungsanhebebauteil (26), parallel zueinander angeordnet, eine Schalteinheit (62) und eine Diode (56) enthält, die Steuerung (8) die Schalteinheit (62) auf einen ausgeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8) das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) die erhöhte Spannung erzeugt, um die elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteil (58) durch die Diode (56) zuzuführen, und die Steuerung (8) die Schalteinheit (62) auf einen eingeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8) das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) keine erhöhte Spannung erzeugt, um die elektrische Leistung aus der Batterie (14) der elektrischen Vorrichtung (16) durch die Schalteinheit (62) zuzuführen.The power supply system of claim 4, wherein the voltage boosting member (10) 26 ), arranged parallel to one another, a switching unit ( 62 ) and a diode ( 56 ), the controller ( 8th ) the switching unit ( 62 ) to a switched off state when the controller ( 8th ) the pulsed current generating component ( 24 ) so that the pulsed current generating component ( 24 ) generates the increased voltage in order to increase the electrical power of the increased voltage to the capacitor component ( 58 ) through the diode ( 56 ), and the controller ( 8th ) the switching unit ( 62 ) to an on state when the controller ( 8th ) the pulsed current generating component ( 24 ) so that the pulsed current generating component ( 24 ) does not generate any increased voltage to supply the electrical power from the battery ( 14 ) of the electrical device ( 16 ) by the switching unit ( 62 ). Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (8) die Quellenspannung der in der Batterie (14) gespeicherten elektrischen Leistung mißt, einen Turbolader 1 so steuert, daß er der Batterie (14) zugeführte elektrische Leistung erzeugt, wenn die Quellenspannung niedriger als ein vorgegebener Versorgungswert ist, und den Turbolader (1) so steuert, daß er die elektrische Leistung aus der Batterie (14) verbraucht, wenn die Quellenspannung größergleich dem vorgegebenen Versorgungswert ist.The power supply system of claim 1, wherein the controller ( 8th ) the source voltage in the battery ( 14 ) stored electrical power measures a turbocharger 1 so he controls the battery ( 14 ) supplied electric power when the source voltage is lower than a predetermined supply value, and the turbocharger ( 1 ) so that it controls the electrical power from the battery ( 14 ) consumed when the source voltage is greater than the predetermined supply value. Ein Stromversorgungssystem, aufweisend eine Batterie (14) und einen Gleichspannungswandler (18, 18A, 18B, 18C), dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungswandler aufweist: eine spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D), die eine Spannung an einem Anschluß der Batterie anhebt; und einen mit dem Anschluß der Batterie und einem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung verbundenen Kondensator (58).A power supply system comprising a battery ( 14 ) and a DC-DC converter ( 18 . 18A . 18B . 18C ), characterized in that the DC-DC converter comprises: a voltage increasing circuit ( 22 . 22A . 22B . 22C . 22D ) which raises a voltage at a terminal of the battery; and a capacitor connected to the terminal of the battery and an output terminal of the voltage increasing circuit ( 58 ).
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