JP2004023851A

JP2004023851A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ付ブースタケーブル

Info

Publication number: JP2004023851A
Application number: JP2002173099A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Imai; 今井　裕道
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】電池同士を接続して、端子間電圧の関係に係わらず双方向に電力を供給しあうことができるＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを提供する。
【解決手段】高電圧側ケーブル４を３６［Ｖ］バッテリへ接続し、低電圧側ケーブル７を１２［Ｖ］バッテリへ接続する。３６［Ｖ］バッテリから１２［Ｖ］バッテリへ電力を供給する場合は、通電方向切り替えスイッチ１５の選択により、スイッチング素子１０ａのスイッチングとインダクタンス１２の逆起電力、及び寄生ダイオード１１ｂの整流作用により、３６［Ｖ］を１２［Ｖ］へ変換する。また、それとは逆に電力を供給する場合は、スイッチング素子１０ｂのスイッチングとインダクタンス１２の逆起電力、及び寄生ダイオード１１ａの整流作用により、１２［Ｖ］を３６［Ｖ］へ変換する。なお、同じ電圧のバッテリ同士の場合は、バイパススイッチ１６によりバッテリ間を短絡させて使用する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池同士を接続して、一方の電池からもう一方の電池へ電力を供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自車両に搭載されたバッテリ（蓄電池）の電力が放電してしまい、該車両のエンジンを始動するためのスタータモータに電力を供給できないような場合、他車両のバッテリと自車両のバッテリとをブースタケーブルによって接続することにより、他車両のバッテリの電力によって自車両のスタータモータを駆動して自車両のエンジンを始動したり、他車両のバッテリの電力によって自車両のバッテリを充電したりすることがある。
このような場合、例えば公称電圧１２［Ｖ］のバッテリを搭載した車両同士の接続においては、前述のブースタケーブルは流れる電流に耐えることができる電線（導体）であれば良い。
【０００３】
しかし、例えば公称電圧が１２［Ｖ］のバッテリを搭載した車両と、公称電圧が３６［Ｖ］のバッテリを搭載した車両とを接続する場合、前述のブースタケーブルは流れる電流に耐えることができるだけでなく、２個のバッテリ間の端子間電圧の違いを吸収して、一方のバッテリからもう一方のバッテリへ電力を供給する必要がある。このような機能を備えたブースタケーブルには、例えば特開２０００−２４５０６９号公報に記載のものがある。
同公報によると、このブースタケーブルは、昇圧動作を行うＤＣ−ＤＣコンバータを備え、端子間電圧が小さいバッテリを搭載した車両から端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両への電力の供給を可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えたブースタケーブルは、端子間電圧が異なるバッテリ間を接続し、一方の車両からもう一方の車両へ電力の供給が行えるものの、端子間電圧が小さいバッテリを搭載した車両から端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両への電力の供給しか行えないため、利用できる状況が限られてしまい、使い勝手が良くないという問題があった。
【０００５】
すなわち、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えたブースタケーブルは、例えば公称電圧３６［Ｖ］等の端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両の普及台数が少ない状況を想定して考案されたものであって、端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両の普及台数が少ない時には、公称電圧１２［Ｖ］等の端子間電圧が小さいバッテリを搭載した車両から端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両に電力を供給する状況の方が発生しやすいと考えられていたため、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えたブースタケーブルはこのような状況に対応し、十分にその目的を果たしていた。
【０００６】
しかし、今後、端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両の普及台数が増えるに従い、端子間電圧が小さいバッテリを搭載した車両の普及台数よりも多くなる可能性もあり、端子間電圧が大きいバッテリを搭載した車両から端子間電圧が小さいバッテリを搭載した車両に電力を供給する状況も多く発生すると考えられる。そのため、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えたブースタケーブルでは、このような状況に対応できずに利用者の利便性を損なう場合があるという問題があった。
また、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えたブースタケーブルでは、端子間電圧が等しいバッテリを搭載した車両同士では、電力を供給できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、電池同士を接続して、端子間電圧の関係に係わらず双方向に電力を供給しあうことができるＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、第１の電池に接続される正極及び負極の端子（例えば実施の形態の高電圧側正極クリップ２と高電圧側負極クリップ３）を有する第１のケーブル（例えば実施の形態の高電圧側ケーブル４）と、前記第１の電池より端子間電圧が小さい第２の電池に接続される正極及び負極の端子（例えば実施の形態の低電圧側正極クリップ５と低電圧側負極クリップ６）を有する第２のケーブル（例えば実施の形態の低電圧側ケーブル７）と、前記第１及び第２のケーブル間に接続されると共に、前記第１の電池の直流電圧を前記第２の電池の直流電圧に変換する降圧動作と、前記第２の電池の直流電圧を前記第１の電池の直流電圧に変換する昇圧動作とを切り替え可能な双方向のＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ１）とを備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、端子間電圧が異なる電池同士を第１、第２のケーブルを介して接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータの降圧動作と昇圧動作とを切り替えることで、端子間電圧が大きい電池から端子間電圧が小さい電池に電力を供給することも、端子間電圧が小さい電池から端子間電圧が大きい電池に電力を供給することも可能とし、双方向に電力を供給しあうことができる。
【０００９】
請求項２の発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルにおいて、前記ＤＣ−ＤＣコンバータにおける前記降圧動作と前記昇圧動作とを切り替える切り替えスイッチ（例えば実施の形態の通電方向切り替えスイッチ１５）を備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、切り替えスイッチを利用者が切り替えて、ＤＣ−ＤＣコンバータの降圧動作と昇圧動作とを選択することで、利用者の意志で、端子間電圧が大きい電池から端子間電圧が小さい電池に電力を供給するか、または端子間電圧が小さい電池から端子間電圧が大きい電池に電力を供給するかを決定することができる。
【００１０】
請求項３の発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、請求項１、または請求項２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルにおいて、前記第１のケーブルの正極端子と、前記第２のケーブルの正極端子とを短絡するバイパススイッチ（例えば実施の形態のバイパススイッチ１６）を備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、バイパススイッチによってＤＣ−ＤＣコンバータとの接続を切断して、第１のケーブルの正極端子と第２のケーブルの正極端子とを短絡し、端子間電圧が等しい電池同士を接続して、一方の電池からもう一方の電池へ電力を供給することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、電池の一例としてバッテリ（蓄電池）を例にとり、またその電池の電圧の一例として、端子間電圧が大きいバッテリの電圧は公称電圧３６［Ｖ］、端子間電圧が小さいバッテリの電圧は公称電圧１２［Ｖ］として説明を行う。
【００１２】
図１において、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、端子間電圧が異なるバッテリ同士を接続する場合に、２個のバッテリ間の端子間電圧の違いを吸収して、一方のバッテリからもう一方のバッテリへ電力を供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータ１を備えている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１を公称電圧３６［Ｖ］のバッテリの正極端子及び負極端子へそれぞれ接続するための高電圧側正極クリップ２と高電圧側負極クリップ３を備えた高電圧側ケーブル４と、同様にＤＣ−ＤＣコンバータ１を公称電圧１２［Ｖ］のバッテリの正極端子及び負極端子へそれぞれ接続するための低電圧側正極クリップ５と低電圧側負極クリップ６を備えた低電圧側ケーブル７とを備えている。
【００１３】
次に、図１を用いて更にＤＣ−ＤＣコンバータ１について詳細に説明すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、例えばＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　：電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子１０ａ、１０ｂを備えており、スイッチング素子１０ａまたはスイッチング素子１０ｂを制御回路１４によってスイッチングすることにより、所望の降圧動作、または昇圧動作を行う。なお、所望の降圧動作、または昇圧動作は、スイッチ等により切り替えることにより、どちらか一方を行う。
ここで、説明の簡単化のために、スイッチング素子１０ａ、１０ｂをＦＥＴとして説明すると、スイッチング素子１０ａのドレイン端子の先には、高電圧側ケーブル４の高電圧側正極クリップ２が接続されており、高電圧側正極クリップ２が公称電圧３６［Ｖ］のバッテリへ接続された場合、３６［Ｖ］正極側電圧が印加される。
【００１４】
一方、スイッチング素子１０ａのソース端子には、インダクタンス１２の一方の端子が接続されており、インダクタンス１２の反対側のもう一方の端子の先には、バイパススイッチ１６を介して低電圧側ケーブル７の低電圧側正極クリップ５が接続されており、低電圧側正極クリップ５が公称電圧１２［Ｖ］のバッテリへ接続され、バイパススイッチ１６がインダクタンス１２側を選択するように設定された場合、１２［Ｖ］の正極側電圧が印加される。なお、バイパススイッチ１６については詳細を後述する。
また、スイッチング素子１０ａのゲート端子は、制御回路１４と接続され、制御回路１４からのスイッチング制御信号が供給されている。
【００１５】
また、高電圧側ケーブル４の高電圧側負極クリップ３と、低電圧側ケーブル７の低電圧側負極クリップ６とは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の内部で接続されており、公称電圧３６［Ｖ］のバッテリと公称電圧１２［Ｖ］のバッテリとが、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルによって接続された場合、公称電圧３６［Ｖ］のバッテリと公称電圧１２［Ｖ］のバッテリとの負極側端子同士を同電位にするように働く。なお、公称電圧３６［Ｖ］のバッテリ、及び公称電圧１２［Ｖ］のバッテリが車両に搭載されているような場合、各車両のバッテリの負極側端子は接地されており、負極側端子電圧は通常は０［Ｖ］である。
【００１６】
また、スイッチング素子１０ｂのドレイン端子は、スイッチング素子１０ａのソース端子とインダクタンス１２との接続点に接続されており、スイッチング素子１０ｂのソース端子は、高電圧側負極クリップ３と低電圧側負極クリップ６との接続点に接続されている。また、スイッチング素子１０ｂのゲート端子も、制御回路１４と接続され、制御回路１４からのスイッチング制御信号が供給されている。
なお、高電圧側ケーブル４に接続された公称電圧３６［Ｖ］のバッテリの
正負両極間電圧と、低電圧側ケーブル７に接続された公称電圧１２［Ｖ］のバッテリの正負両極間電圧をそれぞれ安定させるために、高電圧側ケーブル４の高電圧側正極クリップ２と高電圧側負極クリップ３との間には平滑コンデンサ１３ａが設けられ、低電圧側ケーブル７の低電圧側正極クリップ５と低電圧側負極クリップ６との間には平滑コンデンサ１３ｂが設けられている。
【００１７】
また、制御回路１４には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に降圧動作を行わせるか、またはＤＣ−ＤＣコンバータ１に昇圧動作を行わせるかを選択するための通電方向切り替えスイッチ１５が接続されている。ここで、高電圧側ケーブル４に接続された公称電圧３６［Ｖ］のバッテリから低電圧側ケーブル７に接続された公称電圧１２［Ｖ］のバッテリへ電力を供給する場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に３６［Ｖ］から１２［Ｖ］への降圧動作を行わせる。また、逆に低電圧側ケーブル７に接続された公称電圧１２［Ｖ］のバッテリから高電圧側ケーブル４に接続された公称電圧３６［Ｖ］のバッテリへ電力を供給する場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に１２［Ｖ］から３６［Ｖ］への昇圧動作を行わせる。
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の降圧動作及び昇圧動作の詳細は後述する。
【００１８】
更に、制御回路１４は、高電圧側ケーブル４の高電圧側正極クリップ２と高電圧側負極クリップ３にも、また低電圧側ケーブル７の低電圧側正極クリップ５と低電圧側負極クリップ６にも、それぞれ直接に接続されており、公称電圧３６［Ｖ］のバッテリ、または公称電圧１２［Ｖ］のバッテリの電力を、直接制御回路１４の電源として利用したり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１から高電圧側正極クリップ２と高電圧側負極クリップ３との間、あるいは低電圧側正極クリップ５と低電圧側負極クリップ６との間に供給される電圧をモニタすることができるようになっている。
【００１９】
なお、公称電圧３６［Ｖ］のバッテリ、または公称電圧１２［Ｖ］のバッテリの電力を、制御回路１４の電源として利用するために、通電方向切り替えスイッチ１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の電源を公称電圧３６［Ｖ］のバッテリとするか、または公称電圧１２［Ｖ］のバッテリとするかを選択する機能を持つ。
この場合、制御回路１４の電源を選択するのであるから、通電方向切り替えスイッチ１５の選択方向を、制御回路１４が電気的に分別することはできない。そのため、通電方向切り替えスイッチ１５は、機械的に選択するバッテリを切り替える構造を備えるものとする。
【００２０】
一方、通電方向切り替えスイッチ１５の選択方向を、制御回路１４が電気的に分別して、制御回路１４の電源（この場合、制御回路１４の中でスイッチング素子１０ａ及び１０ｂを制御するための電源）となるバッテリを選択するためには、通電方向切り替えスイッチ１５の選択方向を電気的に分別して、バッテリを選択する部分の回路の電源は、ボタン（型）電池や乾電池等、別電源を備える必要がある。なお、通電方向切り替えスイッチ１５は、電圧変換レギュレータ等の電圧変換素子により、公称電圧３６［Ｖ］のバッテリ、または公称電圧１２［Ｖ］のバッテリの電力が所定の定電圧に変換されたものを選択して制御回路１４へ供給するものとする。
【００２１】
また、通電方向切り替えスイッチ１５によるバッテリの選択方向は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に降圧動作を行わせる場合は、高電圧側ケーブル４に接続された公称電圧３６［Ｖ］のバッテリを電源として選択し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に昇圧動作を行わせる場合は、低電圧側ケーブル７に接続された公称電圧１２［Ｖ］のバッテリを電源として選択するものとする。
また、制御回路１４は、ＣＰＵ（中央演算装置）を備えてスイッチング素子１０ａ及び１０ｂを制御しても良いし、ロジック回路のみでスイッチング素子１０ａ及び１０ｂを制御しても良い。
【００２２】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の低電圧側ケーブル７側には、インダクタンス１２と低電圧側正極クリップ５との接続を切断して、高電圧側正極クリップ２と低電圧側正極クリップ５とを短絡するためのバイパススイッチ１６が設けられている。バイパススイッチ１６によって、インダクタンス１２と低電圧側正極クリップ５との接続を切断して、高電圧側正極クリップ２と低電圧側正極クリップ５とを短絡（導通）させることにより、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１が切り離されて、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えないブースタケーブルと同様に、端子間電圧が等しいバッテリ同士を接続して、一方のバッテリからもう一方のバッテリへ電力を供給するために利用することができる。
【００２３】
なお、バイパススイッチ１６は、例えばリレースイッチ等を用いて、制御回路１４によりその選択方向を制御しても良い。また、バイパススイッチ１６は、高電圧側ケーブル４側に設け、スイッチング素子１０ａと高電圧側正極クリップ２との接続を切断して、低電圧側正極クリップ５と高電圧側正極クリップ２とを短絡するようにしても良い。
また、高電圧側正極クリップ２と、高電圧側負極クリップ３と、低電圧側正極クリップ５と、低電圧側負極クリップ６は、ワニ口クリップのようにバッテリの端子を挟み込むものが一般的であるが、バッテリの端子と着脱自在で、かつ高電流及び高電圧に耐えうるものであれば、どのようなものであっても良い。
【００２４】
次に、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルの利用の仕方とその動作、及び制御方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図２は、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルの利用方法を示す模式図である。図２に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、例えば高電圧側ケーブル４の高電圧側正極クリップ２を３６［Ｖ］システム車両２０に搭載された公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の正極端子へ、高電圧側負極クリップ３を公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の負極端子へそれぞれ接続し、一方、低電圧側ケーブル７の低電圧側正極クリップ５を１２［Ｖ］システム車両２２に搭載された公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極端子へ、低電圧側負極クリップ６を公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の負極端子へそれぞれ接続して利用する。
【００２５】
このような接続時に、例えば１２［Ｖ］システム車両２２が公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の電力が放電してしまった被救援車両で、１２［Ｖ］システム車両２２のエンジンを始動するためのスタータモータに電力を供給できないような場合、利用者は、通電方向切り替えスイッチ１５を操作して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に降圧動作を行わせるように通電方向切り替えスイッチ１５を設定し、救援車両である３６［Ｖ］システム車両２０に搭載された公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の電力を１２［Ｖ］システム車両２２へ供給する。また、バイパススイッチ１６は、インダクタンス１２と低電圧側正極クリップ５とを接続するように設定する。
すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、降圧動作により、高電圧側ケーブル４に接続された公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の電力を、１２［Ｖ］電圧の電力に変換し、低電圧側ケーブル７に接続された公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３へ供給する。
【００２６】
すなわち、制御回路１４がスイッチング素子１０ａをオンする（スイッチング素子１０ａのゲート端子に電圧を印加し、スイッチング素子１０ａのドレイン端子とソース端子間を導通させる）と、インダクタンス１２を介して公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１から公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３へ電流が流れる。
ここで、制御回路１４がスイッチング素子１０ａをオフする（スイッチング素子１０ａのゲート端子に対する電圧の印加を止めて、スイッチング素子１０ａのドレイン端子とソース端子間を遮断する）と、インダクタンス１２の逆起電力が、スイッチング素子１０ｂに寄生する寄生ダイオード１１ｂにより整流されることで、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極と負極の端子間に印加される電圧と、インダクタンス１２から公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３、そして寄生ダイオード１１ｂを通してインダクタンス１２へ戻る電流が発生する。
【００２７】
従って、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極と負極の端子間には、低電圧側正極クリップ５側（公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極端子側）の方が電位が高く、かつ平滑コンデンサ１３ｂにより平滑化された電圧が印加される。
この場合、インダクタンス１２に発生する逆起電力は、スイッチング素子１０ａをオンする時間が長い程大きくなるので、スイッチング素子１０ａをオンする時間が長ければ、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極と負極の端子間に印加される電圧は高くなる。そこで、制御回路１４は、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極と負極の端子間に印加される電圧（低電圧側正極クリップ５と低電圧側負極クリップ６との間に供給される電圧）が１２［Ｖ］となるように、電圧をモニタしながら、フィードバック制御によりスイッチング素子１０ａをオンする時間を調整し、公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１から公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３への電力の供給を可能にする。
【００２８】
また、逆に、例えば３６［Ｖ］システム車両２０が公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の電力が放電してしまった被救援車両で、３６［Ｖ］システム車両２０のエンジンを始動するためのスタータモータに電力を供給できないような場合、利用者は、通電方向切り替えスイッチ１５を操作して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に昇圧動作を行わせるように通電方向切り替えスイッチ１５を設定し、救援車両である１２［Ｖ］システム車両２２に搭載された公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の電力を３６［Ｖ］システム車両２０へ供給する。なお、バイパススイッチ１６は、インダクタンス１２と低電圧側正極クリップ５とを接続するように設定したままで良い。
すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、昇圧動作により、低電圧側ケーブル７に接続された公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の電力を、３６［Ｖ］電圧の電力に変換し、高電圧側ケーブル４に接続された公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１へ供給する。
【００２９】
すなわち、制御回路１４がスイッチング素子１０ｂをオンすると、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３からインダクタンス１２へ電流が流れる。
ここで、制御回路１４がスイッチング素子１０ｂをオフすると、インダクタンス１２は、その逆起電力により、インダクタンス１２とスイッチング素子１０ａとの接続点の方が公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３の正極端子よりも電位が高い電圧が発生する。
そして、この逆起電力がスイッチング素子１０ａに寄生する寄生ダイオード１１ａにより整流されることで、公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の正極と負極の端子間に印加される電圧と、インダクタンス１２から寄生ダイオード１１ａ、そして公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３を通してインダクタンス１２へ戻る電流が発生する。
【００３０】
従って、公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の正極と負極の端子間には、高電圧側正極クリップ２側（公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の正極端子側）の方が電位が高く、かつ平滑コンデンサ１３ａにより平滑化された電圧が印加される。
この場合、インダクタンス１２に発生する逆起電力は、スイッチング素子１０ｂをオンする時間が長い程大きくなるので、スイッチング素子１０ｂをオンする時間が長ければ、公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の正極と負極の端子間に印加される電圧は高くなる。そこで、制御回路１４は、公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１の正極と負極の端子間に印加される電圧（高電圧側正極クリップ２と高電圧側負極クリップ３との間に供給される電圧）が３６［Ｖ］となるように、電圧をモニタしながら、フィードバック制御によりスイッチング素子１０ｂをオンする時間を調整し、公称電圧１２［Ｖ］バッテリ２３から公称電圧３６［Ｖ］バッテリ２１への電力の供給を可能にする。
【００３１】
また、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを、図２に示すように、３６［Ｖ］システム車両２０と１２［Ｖ］システム車両２２との間で電圧の違うバッテリ同士を接続するのではなく、３６［Ｖ］システム車両２０同士、または１２［Ｖ］システム車両２２同士の間で同電圧のバッテリ同士を接続して電力を供給するために利用する場合は、バイパススイッチ１６によって、インダクタンス１２と低電圧側正極クリップ５との接続を切断すると共に、高電圧側正極クリップ２と低電圧側正極クリップ５とを短絡（導通）させて、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えない普通のブースタケーブルと同様に利用すれば良い。
【００３２】
なお、上述の実施の形態においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを例にとって説明したが、ＤＣ−ＤＣコンバータは絶縁型であっても良い。
また、電池はバッテリ（蓄電池）に限らず充電可能な二次電池であればどのような電池であっても良い。
更に、電池の電圧は３６［Ｖ］や１２［Ｖ］に限らず、どのような電圧であっても良い。また、電池の電圧に対する閾値を設定し、いずれの電池の電力が放電してしまっているかを検出し、端子間電圧が大きい電池から端子間電圧が小さい電池に電力を供給するか、端子間電圧が小さい電池から端子間電圧が大きい電池に電力を供給するかを自動設定するようにしても良い。
【００３３】
また、スイッチング素子は、ＦＥＴに限らずＩＧＢＴ（　Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ）や、逆阻止サイリスタ、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ　Ｔｕｒｎ　Ｏｆｆ　ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ　）等を用いても良い。但し、寄生ダイオードを有しないスイッチング素子を利用する場合、寄生ダイオード１１ａ、１１ｂに相当する転流ダイオード（ＦＷＤ：Ｆｒｅｅ　Ｗｈｅｅｌｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ　）を別途設けるものとする。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルは、バッテリ同士を接続するブースタケーブルにＤＣ−ＤＣコンバータ１を設け、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の降圧動作、または昇圧動作を選択して動作させることで、端子間電圧が異なるバッテリ同士を接続して、端子間電圧が大きい一方のバッテリから端子間電圧が小さいもう一方のバッテリへ、またはその逆に端子間電圧が小さい一方のバッテリから端子間電圧が大きいもう一方のバッテリへ、自由に異なるバッテリ間で電力を供給しあうことができるようになる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータを迂回してバッテリ同士を接続するスイッチを設けることで、端子間電圧が等しいバッテリ同士でも、一方のバッテリからもう一方のバッテリへバッテリ間で電力を供給しあえるようにすることができる。
従って、利用者は、本実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを備えるだけで、いろいろな状況に対応して、他車両から電力を供給されることで、バッテリの電力が放電してしまった自車両のエンジンを始動することができるという効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルによれば、降圧動作と昇圧動作を切り替え可能なＤＣ−ＤＣコンバータを備えることで、端子間電圧が大きい電池から端子間電圧が小さい電池に電力を供給することも、端子間電圧が小さい電池から端子間電圧が大きい電池に電力を供給することも可能となり、双方向に電力を供給しあうことができる。
従って、どのような端子間電圧の電池同士でも電力を供給しあうことができるようになるという効果が得られる。
【００３６】
請求項２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルによれば、切り替えスイッチを利用者が切り替えて、ＤＣ−ＤＣコンバータの降圧動作と昇圧動作とを選択することで、端子間電圧が異なる電池間で電力を供給しあう際に、利用者の意志で電圧の変換を行うことができる。
従って、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作に対し、明示的に、高い電圧から低い電圧へ変換するのか、またはその逆かを指定することができるようになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを利用する際の信頼性を向上させることができるという効果がある。
【００３７】
請求項３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルによれば、バイパススイッチによってＤＣ−ＤＣコンバータとの接続を切断して、ＤＣ−ＤＣコンバータを迂回して端子間電圧が等しい電池同士を接続し、一方の電池からもう一方の電池へ電力を供給することができる。
従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを、従来のＤＣ−ＤＣコンバータを備えない普通のブースタケーブルと同様に利用できるので、利用者は複数のブースタケーブルを用意する必要がなくなると共に、利用者がＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルを利用する際の使い勝手を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルの構成を示す回路図である。
【図２】同実施の形態のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブルの利用方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　ＤＣ−ＤＣコンバータ
２　　高電圧側正極クリップ
３　　高電圧側負極クリップ
４　　高電圧側ケーブル
５　　低電圧側正極クリップ
６　　低電圧側負極クリップ
７　　低電圧側ケーブル
１０ａ、１０ｂ　　スイッチング素子
１１ａ、１１ｂ　　寄生ダイオード
１２　　インダクタンス
１３ａ、１３ｂ　　平滑コンデンサ
１４　　制御回路
１５　　通電方向切り替えスイッチ
１６　　バイパススイッチ
２０　　３６［Ｖ］システム車両
２１　　公称電圧３６［Ｖ］バッテリ
２２　　１２［Ｖ］システム車両
２３　　公称電圧１２［Ｖ］バッテリ

Claims

第１の電池に接続される正極及び負極の端子を有する第１のケーブルと、
前記第１の電池より端子間電圧が小さい第２の電池に接続される正極及び負極の端子を有する第２のケーブルと、
前記第１及び第２のケーブル間に接続されると共に、前記第１の電池の直流電圧を前記第２の電池の直流電圧に変換する降圧動作と、前記第２の電池の直流電圧を前記第１の電池の直流電圧に変換する昇圧動作とを切り替え可能な双方向のＤＣ−ＤＣコンバータと
を備えたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブル。
前記ＤＣ−ＤＣコンバータにおける前記降圧動作と前記昇圧動作とを切り替える切り替えスイッチを
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブル。
前記第１のケーブルの正極端子と、前記第２のケーブルの正極端子とを短絡するバイパススイッチ
を備えたことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ付ブースタケーブル。