JP2003339123A - 自動車 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン始動時等の電源電圧低下時において
も、継続して電力を供給し、負荷の動作を安定させるこ
とができる自動車を提供する。 【解決手段】 電源１と、この電源１を入力とする補助
電源部２と、この補助電源部２と前記電源１との出力と
を合成する合成部３と、この合成部３の出力に接続され
る負荷４とを備え、前記補助電源部２は、入力に接続さ
れる第１の充電回路部５と、この第１の充電回路部５の
出力を入力とし、補助電源部２の出力に接続されている
蓄電部６と、前記第１の充電回路部５と並列接続された
第２の充電回路部７とを有する自動車である。
も、継続して電力を供給し、負荷の動作を安定させるこ
とができる自動車を提供する。 【解決手段】 電源１と、この電源１を入力とする補助
電源部２と、この補助電源部２と前記電源１との出力と
を合成する合成部３と、この合成部３の出力に接続され
る負荷４とを備え、前記補助電源部２は、入力に接続さ
れる第１の充電回路部５と、この第１の充電回路部５の
出力を入力とし、補助電源部２の出力に接続されている
蓄電部６と、前記第１の充電回路部５と並列接続された
第２の充電回路部７とを有する自動車である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車、特に電気制
御を必要とする自動車に関するものである。
御を必要とする自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護に伴い、電気制御を必要
とする自動車の開発が急速に進んでいる。以下に、従来
の自動車に構成される電源装置について説明する。
とする自動車の開発が急速に進んでいる。以下に、従来
の自動車に構成される電源装置について説明する。
【０００３】図３に従来の自動車に構成される電源装置
の回路図、図４に従来の電源装置における充電回路部の
詳細な回路図を示す。電源１０１から合成部１０３を通
して負荷１０４へと通常時の電力供給路が構成されてい
る。これに加えて電源１０１から補助電源部１０２内の
充電回路部１０５を通して、蓄電部１０６に蓄電し、蓄
電部１０６から合成部１０３を通して負荷１０４に電力
供給をする非常時の電力供給路が構成されている。この
構成により、電源１０１が回路よりはずれるなどのトラ
ブルにより通常供給路から電力が供給できなくなったと
き、通常時に蓄電部１０６に蓄えられた電力が、合成部
１０３のダイオード１０３ａ，１０３ｂにより、電圧の
高い蓄電部１０６の電力が自動的に切り替わって供給さ
れるので、負荷１０４の作動時間を延長することが可能
となり、機器の安全動作の時間がとれるようになる。
の回路図、図４に従来の電源装置における充電回路部の
詳細な回路図を示す。電源１０１から合成部１０３を通
して負荷１０４へと通常時の電力供給路が構成されてい
る。これに加えて電源１０１から補助電源部１０２内の
充電回路部１０５を通して、蓄電部１０６に蓄電し、蓄
電部１０６から合成部１０３を通して負荷１０４に電力
供給をする非常時の電力供給路が構成されている。この
構成により、電源１０１が回路よりはずれるなどのトラ
ブルにより通常供給路から電力が供給できなくなったと
き、通常時に蓄電部１０６に蓄えられた電力が、合成部
１０３のダイオード１０３ａ，１０３ｂにより、電圧の
高い蓄電部１０６の電力が自動的に切り替わって供給さ
れるので、負荷１０４の作動時間を延長することが可能
となり、機器の安全動作の時間がとれるようになる。
【０００４】また、充電回路部１０５は、従来より容易
性やコスト面から、降圧回路、いわゆるドロッパー回路
が用いられていた。図４において、充電路はＦＥＴＱ１
によりオン／オフし、ＦＥＴＱ１の制御はバイアス抵抗
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とトランジスタＱ２により、トランジ
スタＱ２オン時はＦＥＴＱ１オン、トランジスタＱ２オ
フ時はＦＥＴＱ１オフとなる。図４のように、トランジ
スタＱ２のベース制御を、ＦＥＴＱ１出力電圧と、蓄電
部１０６のアースに設けた低抵抗Ｒ５からの電圧を用い
て、基準値Ｖ１，Ｖ２との比較結果でＦＥＴＱ１をオン
／オフすることで、コンパレータＣＰ１により充電電圧
と、コンパレータＣＰ２より充電電流を一定値に制御す
る。
性やコスト面から、降圧回路、いわゆるドロッパー回路
が用いられていた。図４において、充電路はＦＥＴＱ１
によりオン／オフし、ＦＥＴＱ１の制御はバイアス抵抗
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とトランジスタＱ２により、トランジ
スタＱ２オン時はＦＥＴＱ１オン、トランジスタＱ２オ
フ時はＦＥＴＱ１オフとなる。図４のように、トランジ
スタＱ２のベース制御を、ＦＥＴＱ１出力電圧と、蓄電
部１０６のアースに設けた低抵抗Ｒ５からの電圧を用い
て、基準値Ｖ１，Ｖ２との比較結果でＦＥＴＱ１をオン
／オフすることで、コンパレータＣＰ１により充電電圧
と、コンパレータＣＰ２より充電電流を一定値に制御す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４のドロッパー回路
では、入力電圧より出力電圧を上げることはできない。
例えばエンジン始動時の５〜１０秒間、図３の電源１０
１の電圧がセルモータの負荷等で通常値の１３Ｖから６
Ｖにまで低下する。このとき充電回路部１０５の作動電
圧範囲を割り込むために、充電回路部１０５は動作停止
し、充電が中断されてしまう。このため蓄電部１０６に
充電が完了するまでの時間は前記エンジン始動時の間の
５〜１０秒間遅れることとなり、その間に十分な電力の
供給ができなくなるという問題が生じていた。特に、電
力により動力を供給する電気自動車の場合、ブレーキな
どの制御系統も電力により供給されているので、電力の
供給ができなくなるとブレーキの作動が不安定になるな
どの問題があった。
では、入力電圧より出力電圧を上げることはできない。
例えばエンジン始動時の５〜１０秒間、図３の電源１０
１の電圧がセルモータの負荷等で通常値の１３Ｖから６
Ｖにまで低下する。このとき充電回路部１０５の作動電
圧範囲を割り込むために、充電回路部１０５は動作停止
し、充電が中断されてしまう。このため蓄電部１０６に
充電が完了するまでの時間は前記エンジン始動時の間の
５〜１０秒間遅れることとなり、その間に十分な電力の
供給ができなくなるという問題が生じていた。特に、電
力により動力を供給する電気自動車の場合、ブレーキな
どの制御系統も電力により供給されているので、電力の
供給ができなくなるとブレーキの作動が不安定になるな
どの問題があった。
【０００６】そこで、本発明はエンジン始動時などの電
源電圧低下時においても充電を可能とすることを目的と
する。
源電圧低下時においても充電を可能とすることを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そして、この目的を達成
するために、本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
電源と、この電源を入力とする補助電源部と、この補助
電源部と前記電源の出力とを合成する合成部と、この合
成部の出力に接続される負荷とを備え、前記補助電源部
は、入力に接続される第１の充電回路部と、この第１の
充電回路部の出力を入力とし、補助電源部の出力に接続
されている蓄電部と、前記第１の充電回路部と並列接続
された第２の充電回路部とを有することを特徴とする自
動車であり、この構成により、エンジン始動時等におけ
る電源電圧低下があっても、第２の充電回路部から充電
が中断されることなく続行されるので、負荷に電力が中
断されることなく供給され、エンジン始動時等における
負荷の動作を安定化させることが可能になるという効果
が得られる。
するために、本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
電源と、この電源を入力とする補助電源部と、この補助
電源部と前記電源の出力とを合成する合成部と、この合
成部の出力に接続される負荷とを備え、前記補助電源部
は、入力に接続される第１の充電回路部と、この第１の
充電回路部の出力を入力とし、補助電源部の出力に接続
されている蓄電部と、前記第１の充電回路部と並列接続
された第２の充電回路部とを有することを特徴とする自
動車であり、この構成により、エンジン始動時等におけ
る電源電圧低下があっても、第２の充電回路部から充電
が中断されることなく続行されるので、負荷に電力が中
断されることなく供給され、エンジン始動時等における
負荷の動作を安定化させることが可能になるという効果
が得られる。
【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、特に、
第１の充電回路部と、第２の充電回路部の動作範囲が異
なる補助電源部を備えた請求項１記載の自動車であり、
この構成により、第１の充電回路部が動作しない低電圧
範囲において、第２の充電回路が作動することができ、
始動時における電圧低下があっても、第２の充電回路部
から充電が中断されることなく続行され、エンジン始動
時等における負荷の動作を安定化させることが可能にな
るという効果が得られる。
第１の充電回路部と、第２の充電回路部の動作範囲が異
なる補助電源部を備えた請求項１記載の自動車であり、
この構成により、第１の充電回路部が動作しない低電圧
範囲において、第２の充電回路が作動することができ、
始動時における電圧低下があっても、第２の充電回路部
から充電が中断されることなく続行され、エンジン始動
時等における負荷の動作を安定化させることが可能にな
るという効果が得られる。
【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、特に、
第１の充電回路部は降圧回路である補助電源を備えた請
求項１に記載の自動車であり、この構成により、低コス
トでかつ容易に補助電源を構成することが可能になると
いう効果が得られる。
第１の充電回路部は降圧回路である補助電源を備えた請
求項１に記載の自動車であり、この構成により、低コス
トでかつ容易に補助電源を構成することが可能になると
いう効果が得られる。
【００１０】本発明の請求項４に記載の発明は、特に、
第２の充電回路部は、入力出力間を接続オン／オフする
スイッチ部と、入力、出力の電圧によりスイッチ部のオ
ン／オフを制御する制御部から構成されることを特徴と
する請求項１記載の自動車であり、この構成により、電
圧低下が発生し、第２の充電回路に充電が必要となった
ときに、前記第２の充電回路部を作動させるということ
が可能になるという効果が得られる。
第２の充電回路部は、入力出力間を接続オン／オフする
スイッチ部と、入力、出力の電圧によりスイッチ部のオ
ン／オフを制御する制御部から構成されることを特徴と
する請求項１記載の自動車であり、この構成により、電
圧低下が発生し、第２の充電回路に充電が必要となった
ときに、前記第２の充電回路部を作動させるということ
が可能になるという効果が得られる。
【００１１】本発明の請求項５に記載の発明は、特に、
合成部は、負荷に向かって順方向で複数のダイオードを
並列接続した構成からなることを特徴とする請求項１記
載の自動車であり、この構成により、電源、補助電源の
うちいずれか電圧の高い方の電源から自動的に電力供給
することが可能になるという効果が得られる。
合成部は、負荷に向かって順方向で複数のダイオードを
並列接続した構成からなることを特徴とする請求項１記
載の自動車であり、この構成により、電源、補助電源の
うちいずれか電圧の高い方の電源から自動的に電力供給
することが可能になるという効果が得られる。
【００１２】本発明の請求項６に記載の発明は、特に、
第１の充電回路部動作電圧は電源の定常電圧値を含み、
第２の充電回路部動作電圧は電源の最大負荷時における
低下電圧値を含むことを特徴とする請求項２記載の電源
装置であり、この構成により、エンジン始動時等の電圧
低下時においても非常電力の供給を行うことができ、そ
の結果充電が中断することなく続行することができ、負
荷の動作を安定化させるということが可能になるという
効果が得られる。
第１の充電回路部動作電圧は電源の定常電圧値を含み、
第２の充電回路部動作電圧は電源の最大負荷時における
低下電圧値を含むことを特徴とする請求項２記載の電源
装置であり、この構成により、エンジン始動時等の電圧
低下時においても非常電力の供給を行うことができ、そ
の結果充電が中断することなく続行することができ、負
荷の動作を安定化させるということが可能になるという
効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下本発明の実
施の形態を用いて、図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の実施の形態１における自動車の電源装置の
回路図、図２は第２の充電回路部の詳細な回路図であ
る。
施の形態を用いて、図面を参照しながら説明する。図１
は、本発明の実施の形態１における自動車の電源装置の
回路図、図２は第２の充電回路部の詳細な回路図であ
る。
【００１４】図１に示すように、電源１から合成部３を
経て負荷４へと通常電力供給路が構成されている。また
電源１から補助電源部２を通り、合成部３を経て負荷４
に非常時の電力供給路が構成されている。補助電源部２
の構成は、第１の充電回路部５と第２の充電回路部７と
が並列に配置されている。この構成が、本実施の形態の
特徴である。ここで第２の充電回路部７はスイッチ部８
と制御部９からなり、エンジン始動時等の電圧が低下
し、第１の充電回路部５だけで充電が不十分なときにの
み作動する構成となっている。
経て負荷４へと通常電力供給路が構成されている。また
電源１から補助電源部２を通り、合成部３を経て負荷４
に非常時の電力供給路が構成されている。補助電源部２
の構成は、第１の充電回路部５と第２の充電回路部７と
が並列に配置されている。この構成が、本実施の形態の
特徴である。ここで第２の充電回路部７はスイッチ部８
と制御部９からなり、エンジン始動時等の電圧が低下
し、第１の充電回路部５だけで充電が不十分なときにの
み作動する構成となっている。
【００１５】次に、図１を用いて、本発明の自動車の電
源装置の動作説明をする。
源装置の動作説明をする。
【００１６】まず、補助電源部２において、通常時は第
１の充電回路部５を通して蓄電部６に充電される。蓄電
部６の目標電圧を１２Ｖとすると、第１の充電回路部５
は降圧回路のため、１２Ｖを出力するためには充電経路
の回路ロス電圧を見込んで０．５Ｖ程度高い入力電圧が
必要となるので、入力電圧は１２．５Ｖ以上必要とな
る。一般車両の電源電圧は通常時１３〜１６Ｖなので、
第１の充電回路部５の作動電圧としてはこの電圧で動作
可能である。
１の充電回路部５を通して蓄電部６に充電される。蓄電
部６の目標電圧を１２Ｖとすると、第１の充電回路部５
は降圧回路のため、１２Ｖを出力するためには充電経路
の回路ロス電圧を見込んで０．５Ｖ程度高い入力電圧が
必要となるので、入力電圧は１２．５Ｖ以上必要とな
る。一般車両の電源電圧は通常時１３〜１６Ｖなので、
第１の充電回路部５の作動電圧としてはこの電圧で動作
可能である。
【００１７】また一旦、蓄電部６に蓄えられた電力は、
負荷４に向けてのダイオード３ａ，３ｂ順方向並列体よ
りなる合成部３が負荷４に対して接続されているため、
通常の電力供給部が切れたときには、電圧の高い補助電
源部２から負荷４へと自動的に電力が供給される。
負荷４に向けてのダイオード３ａ，３ｂ順方向並列体よ
りなる合成部３が負荷４に対して接続されているため、
通常の電力供給部が切れたときには、電圧の高い補助電
源部２から負荷４へと自動的に電力が供給される。
【００１８】次に、エンジン始動時などで電源電圧が低
下したときの充電について説明する。
下したときの充電について説明する。
【００１９】前述の通り、通常の電源電圧は１３〜１６
Ｖであるが、エンジン始動時などにはセルモータ負荷等
の影響で、５〜１０秒間６Ｖ付近まで電源電圧は低下す
る。本発明では第２の充電回路部７を設けたことにより
電力が供給されるため、電源電圧低下時にも充電をする
ことが可能となる。すなわち、図２に示すように、第２
の充電回路部７内の制御部９の、コンパレータＣＰ３へ
の反転入力は補助電源部２の入力、つまり電源電圧に接
続されており、これとＣＰ４の非反転入力に接続された
基準電圧Ｖ３（ここでは７Ｖとする）とが比較されるた
め、電源低下時が６ＶならばＣＰ４の出力はハイとな
り、ダイオードＤ４を通してスイッチ部８のトランジス
タＱ３ベースがハイになる結果リレーＲＬはオンする。
Ｖであるが、エンジン始動時などにはセルモータ負荷等
の影響で、５〜１０秒間６Ｖ付近まで電源電圧は低下す
る。本発明では第２の充電回路部７を設けたことにより
電力が供給されるため、電源電圧低下時にも充電をする
ことが可能となる。すなわち、図２に示すように、第２
の充電回路部７内の制御部９の、コンパレータＣＰ３へ
の反転入力は補助電源部２の入力、つまり電源電圧に接
続されており、これとＣＰ４の非反転入力に接続された
基準電圧Ｖ３（ここでは７Ｖとする）とが比較されるた
め、電源低下時が６ＶならばＣＰ４の出力はハイとな
り、ダイオードＤ４を通してスイッチ部８のトランジス
タＱ３ベースがハイになる結果リレーＲＬはオンする。
【００２０】リレーＲＬがオンすると第２の充電回路部
７を通して蓄電部６に充電される。しかしながら蓄電電
圧が、低下した電源電圧よりも高いと逆流することにな
るため、図２のようにダイオードＤ５を設けるか、また
はコンパレータＣＰ３の反転入力に蓄電部６を接続し、
ダイオードＤ３を通してトランジスタＱ３ベースを引き
込むことで、ＣＰ４の出力がハイであっても強制的にト
ランジスタＱ３をオフすることができ、リレーＲＬはオ
フする。
７を通して蓄電部６に充電される。しかしながら蓄電電
圧が、低下した電源電圧よりも高いと逆流することにな
るため、図２のようにダイオードＤ５を設けるか、また
はコンパレータＣＰ３の反転入力に蓄電部６を接続し、
ダイオードＤ３を通してトランジスタＱ３ベースを引き
込むことで、ＣＰ４の出力がハイであっても強制的にト
ランジスタＱ３をオフすることができ、リレーＲＬはオ
フする。
【００２１】一方、ＣＰ３による逆流対策では、ダイオ
ードＤ５による方式に比べ、回路構成は複雑にはなる
が、Ｄ５による電圧降下を低減することは可能である。
ードＤ５による方式に比べ、回路構成は複雑にはなる
が、Ｄ５による電圧降下を低減することは可能である。
【００２２】なお、この動作は充電開始時や充電中断時
の、充電されている電圧が低い間だけであるので、本発
明では低電流制御回路は省き、制限抵抗Ｒ５で、簡易的
に電流制限を行っている。
の、充電されている電圧が低い間だけであるので、本発
明では低電流制御回路は省き、制限抵抗Ｒ５で、簡易的
に電流制限を行っている。
【００２３】以上のように、本実施の形態によれば、自
動車のエンジン始動時等の電源電圧低下時においても、
第２の充電回路部７が充電を中断することなく継続して
負荷に電力を供給することができるので、負荷４の動作
を安定化させることが可能になり、電気ブレーキの作動
が不安定になるという不具合を解消することができるよ
うになった。
動車のエンジン始動時等の電源電圧低下時においても、
第２の充電回路部７が充電を中断することなく継続して
負荷に電力を供給することができるので、負荷４の動作
を安定化させることが可能になり、電気ブレーキの作動
が不安定になるという不具合を解消することができるよ
うになった。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１の
充電回路部に加えて、これに並列に第２の充電回路部を
設けることにより、自動車のエンジン始動時等における
電源電圧低下があっても、第２の充電回路部から充電が
中断されることなく続行されるため、負荷への安定した
電力供給が可能となるので、自動車の安全性向上を図る
ことができるものである。
充電回路部に加えて、これに並列に第２の充電回路部を
設けることにより、自動車のエンジン始動時等における
電源電圧低下があっても、第２の充電回路部から充電が
中断されることなく続行されるため、負荷への安定した
電力供給が可能となるので、自動車の安全性向上を図る
ことができるものである。
【図１】本発明の一実施の形態における自動車の電源装
置の回路図
置の回路図
【図２】同実施の形態における第２の充電回路部の詳細
な回路図
な回路図
【図３】従来の自動車の電源装置の回路図
【図４】従来の充電回路部の詳細な回路図
１ 電源
２ 補助電源部
３ 合成部
４ 負荷
５ 第１の充電回路部
６ 蓄電部
７ 第２の充電回路部
８ スイッチ部
９ 制御部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5G003 AA04 BA01 CC08 DA18 FA06
5G015 FA06 GB05 JA06 JA53 JA55
KA12
5H030 AA00 AS08 BB01
Claims (6)
- 【請求項１】 電源と、この電源を入力とする補助電源
部と、この補助電源部と前記電源との出力とを合成する
合成部と、この合成部の出力に接続される負荷とを備
え、前記補助電源部は、入力に接続される第１の充電回
路部と、この第１の充電回路部の出力を入力とし、補助
電源部の出力に接続されている蓄電部と、前記第１の充
電回路部と並列接続された第２の充電回路部とを有する
ことを特徴とする自動車。 - 【請求項２】 第１の充電回路部と、第２の充電回路部
の動作電圧範囲が異なる補助電源部を備えた請求項１記
載の自動車。 - 【請求項３】 第１の充電回路部は降圧回路である補助
電源部を備えた請求項１記載の自動車。 - 【請求項４】 第２の充電回路部は入力出力間を接続オ
ン／オフするスイッチ部と、入力、出力の電圧によりス
イッチ部のオン／オフを制御する制御部から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の自動車。 - 【請求項５】 合成部は、負荷に向かって順方向で複数
のダイオードを並列接続した構成からなることを特徴と
する請求項１記載の自動車。 - 【請求項６】 補助電源部において、第１の充電回路部
動作電圧は電源の定常電圧値を含み、第２の充電回路部
動作電圧は電源の最大負荷時における低下電圧値を含む
ことを特徴とする請求項２記載の自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002144232A JP2003339123A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002144232A JP2003339123A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 自動車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003339123A true JP2003339123A (ja) | 2003-11-28 |
Family
ID=29703965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002144232A Pending JP2003339123A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003339123A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015046964A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 本田技研工業株式会社 | 車両診断装置の電源バックアップ回路 |
| JP2022526003A (ja) * | 2019-04-03 | 2022-05-20 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 車両の制御機器用のエネルギー供給構成 |
-
2002
- 2002-05-20 JP JP2002144232A patent/JP2003339123A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015046964A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 本田技研工業株式会社 | 車両診断装置の電源バックアップ回路 |
| JP2022526003A (ja) * | 2019-04-03 | 2022-05-20 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 車両の制御機器用のエネルギー供給構成 |
| JP7265648B2 (ja) | 2019-04-03 | 2023-04-26 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 車両の制御機器用のエネルギー供給構成 |
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