JP2004364361A - 車載電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フューズやメカニカルリレー等を省略できるとともに、効率的な状態検知を行いながらサブバッテリからの電流を適正に制御する。
【解決手段】メインバッテリ41の電圧低下時にバックアップ電源として負荷33を駆動するためのサブバッテリ31について、その電流の制御をパワーMOSFET35の制御にて行う。サブバッテリ31とパワーMOSFET35との接続点から、センスMOSFET43で所定の分流比で分流を行い、このセンスMOSFET43で分流された電流を検出することで、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御を行う。フューズやメカニカルリレー等を省略しても、パワーMOSFET35の電流を適正に制御できる。
【選択図】 図1
【解決手段】メインバッテリ41の電圧低下時にバックアップ電源として負荷33を駆動するためのサブバッテリ31について、その電流の制御をパワーMOSFET35の制御にて行う。サブバッテリ31とパワーMOSFET35との接続点から、センスMOSFET43で所定の分流比で分流を行い、このセンスMOSFET43で分流された電流を検出することで、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御を行う。フューズやメカニカルリレー等を省略しても、パワーMOSFET35の電流を適正に制御できる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷に接続されて過電流を防止する車載電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車は、一般にバッテリが搭載され、このバッテリからの電圧は、オーディオやカーナビゲーション等の様々な電子制御ユニットだけでなく、パワーステアリングや電子制御サスペンション等の自動車の走行に欠かせない基本機能の負荷にも供給される。これらの自動車の基本機能は、バッテリ切れなどによって停止しないことが望ましいため、特に重要な負荷に対しては、メインバッテリの他に緊急用のバックアップ電源となるサブバッテリを搭載しておき、メインバッテリの電圧が低下した場合等異常時に、サブバッテリ側に切り替わって負荷に電圧を供給することが行われる。
【0003】
図2は、従来の車載電源装置を示すブロック図である。この車載電源装置は、負荷1及び各種の電子制御ユニット(ECU)3に電源を供給するためのメインバッテリ11と、メインバッテリ11の電圧Vmが低下した場合等に一時的な緊急用のバックアップ電源として使用されるサブバッテリ13と、自動車の走行時に車輪の回転駆動の動力を電気エネルギーに変換してメインバッテリ11に回生用電圧を与える発電機(AG)15と、上記のメインバッテリ11、サブバッテリ13及び発電機15からの電圧を調整して安定化するDC/DCコンバータ17と、メインバッテリ11等の電圧(例えば約14ボルト)を所定の電圧レベル(約5ボルト)に降圧してECU3に与えるレギュレータ19とを備えている。
【0004】
ところで、近年、自動車等に搭載される複数の負荷を駆動する場合に、例えば24Vや42V等、従来の電源電圧よりも大きな電圧を必要とするものが増大してきており、特に過電流や加熱に対する保護機能は重要な課題となっている。このことは、メインバッテリだけでなく、バックアップ電源となるサブバッテリについても同様の課題となっている。
【0005】
ここで、従来においては、例えば図2及び図3の如く、負荷1とサブバッテリ13とを結ぶ電流経路に、過電流保護のためのフューズ21が設けられるとともに、その電流経路にメカニカルリレー23が接続されており、このメカニカルリレー23をECU3でオンオフ制御することで、各種の過電流保護や電圧及び電流の安定化を行っていた。
【0006】
尚、上記内容に係る先行技術文献は発見されなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなフューズ21を使用する場合、このフューズ21が頻繁に切れると、それを交換する作業も頻繁になる。
【0008】
また、一般に、複数のフューズ21をひとまとめにユニット化したフューズボックスが使用されるが、このフューズボックスの体積が大きく、他の車載電装品の搭載スペースが少なくなる。さらに、フューズ21の交換作業を考慮すると、フューズボックスの搭載位置が限定される。
【0009】
さらに、メカニカルリレー23についても同様に、サイズの低減化が困難であり、省面積化の必要性が指摘されていた。
【0010】
また、ECU3において、サブバッテリ13の状態検知を行う方法についても、最も効率的な方法について模索されていた。
【0011】
そこで、この発明の課題は、フューズやメカニカルリレー等を省略できるとともに、効率的な状態検知を行いながらサブバッテリからの電流を適正に制御し得る車載電源装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、自動車に搭載された負荷を駆動するためのメインバッテリと、前記メインバッテリの電圧低下時にバックアップ電源として前記負荷を駆動するためのサブバッテリと、前記サブバッテリから前記負荷に対する電流の制御を行うパワーMOSFETと、前記サブバッテリと前記パワーMOSFETとの接続点から電流を分流する分流素子と、前記分流素子で分流された電流を検出する電流検出素子とを備えるものである。
【0013】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載電源装置であって、前記分流素子がセンスMOSFETであるものである。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車載電源装置であって、前記センスMOSFETと前記パワーMOSFETとが、同一の集積回路内で一部を区切って領域が割り当てられ、両方のセル面積比によって分流比が決定されるものである。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車載電源装置であって、前記電流検出素子が抵抗であるものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一の実施の形態に係る車載電源装置を示すブロック図である。
【0017】
この車載電源装置は、図1の如く、サブバッテリ31から負荷33に与える電流のオンオフを行う構成要素としてパワーMOSFET(電界効果型スイッチング素子)35を適用し、このパワーMOSFET35のオンオフ動作をCPUである制御回路37での制御によって実現される。
【0018】
具体的には、パワーMOSFET35のドレインはサブバッテリ31側に接続され、また、パワーMOSFET35のゲートは制御回路37に接続される。そして、パワーMOSFET35のソースは、バッテリ切換スイッチ39を介して負荷33側に接続される。このバッテリ切換スイッチ39は、負荷33に対する電源供給についてメインバッテリ41の系とサブバッテリ31の系とに切り換えるための二接点型スイッチ等が使用され、制御回路37または他の制御部品からの指示信号によって接点切り換えが行われる。
【0019】
ここで、制御回路37は、サブバッテリ31の状態検知を行い、この状態検知結果に応じて、パワーMOSFET35を切断したりチョッピング制御したりして、サブバッテリ31から負荷33に与えられる電源を安定化させる機能を有している。
【0020】
ただし、この場合は、サブバッテリ31の状態検知を効率よく且つ精度良く行う必要がある。そこで、この実施の形態では、パワーMOSFET35のドレインに共通に接続される分流素子としてのセンスMOSFET43を設けて、パワーMOSFET35のドレイン側の電流をセンスMOSFET43側にも分流させ、この分流した電流を所定の電流検出素子45で検出した後、この検出結果を比較器47により所定の基準値Vrefと比較して、この比較結果を制御回路37に与えるようになっている。
【0021】
センスMOSFET43は、パワーMOSFET35と同一の集積回路49として、その製造工程において、その一部を区切って領域が割り当てられて形成された半導体素子であって、センスMOSFET43の領域のパワーMOSFET35に対するセル面積比を所定の値に設定することにより、パワーMOSFET35に対するセンスMOSFET43の分流比(例えば、1万分の1など)で、当該パワーMOSFET35のドレイン側の電流を分流するものである。そして、センスMOSFET43とパワーMOSFET35の両ドレインには、いずれもサブバッテリ31の電圧が共通に印加される。したがって、パワーMOSFET35に流れる電流が増減変化したときには、センスMOSFET43に流れる電流(分流電流)も同等の比率で増減するようになっている。
【0022】
そして、このセンスMOSFET43のベースは、パワーMOSFET35と同様に制御回路37に接続される。
【0023】
また、センスMOSFET43のソースは、電流検出素子45に接続される。
【0024】
電流検出素子45は、一定の抵抗値Rsを有するプルダウン抵抗であり、一端がセンスMOSFET43のソースに接続され、他端が接地される。
【0025】
比較器47は、定電圧回路等から与えられる基準電圧Vrefと、電流検出素子45の一端(センスMOSFET43のソース電圧)とを比較し、その比較結果を制御回路37に出力する。
【0026】
制御回路37は、比較器47での比較結果に基づいて、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御を行う。この場合、パワーMOSFET35とセンスMOSFET43とは、これらの両ベースが制御回路37に共通に接続されているため、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御と同一のタイミングで、センスMOSFET43のオンオフ制御やチョッピング制御が行われる。
【0027】
次に、この車載電源装置の動作を説明する。
【0028】
メインバッテリ41が暗電流等により放電を繰り返して充電容量が低下し、負荷33に与えられる電圧が例えば所定の基準電圧に降下したなどの所定のタイミングで、バッテリ切換スイッチ39がメインバッテリ41側からサブバッテリ31側に切り替わる。
【0029】
そして、制御回路37での制御により、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御が行われて、サブバッテリ31からの電流がバッテリ切換スイッチ39を通じて負荷33に供給される。
【0030】
ここで、サブバッテリ31からパワーMOSFET35を通じて負荷33に電流が供給されると、このパワーMOSFET35に対するセンスMOSFET43の分流比(例えば、1万分の1など)で、センスMOSFET43側にドレイン電流が分流される。この際、センスMOSFET43とパワーMOSFET35の両ドレインには、いずれもサブバッテリ31の電圧が共通に印加されるため、パワーMOSFET35に流れる電流が増減変化したときには、センスMOSFET43に流れる電流(分流電流)も同等の比率で増減する。
【0031】
したがって、例えば負荷33の短絡等によりパワーMOSFET35に過電流が流れると、このパワーMOSFET35に流れる電流に応じて、所定の分流比に応じた分流電流がセンスMOSFET43に流れる。この分流電流は、プルダウン抵抗(Rs)である電流検出素子45に流されて電圧値に変換される。かかる電圧値は比較器47に入力され、基準電圧Vrefと比較されてその大小判断がなされる。この判断結果は、制御回路37に入力され、制御回路37は、比較器47での比較結果に応じて、上記過電流を検出し、その過電流を制限する方向にパワーMOSFET35をオフ制御したりチョッピング制御したりする。このように、パワーMOSFET35だけでなくセンスMOSFET43をも同時に制御することになるため、再びパワーMOSFET35から負荷33に至る電流経路が正常状態に復帰した際には、そのことがセンスMOSFET43から電流検出素子45に至る電流にも反映され、比較器47の比較結果に基づき制御回路37により正常復帰が検出されて、その正常時に応じたパワーMOSFET35のオン制御またはチョッピング制御が再開される。
【0032】
このように、制御回路37は、センスMOSFET43及び電流検出素子45に流れる電流を通じてパワーMOSFET35の状態検知を適正に実行し、その結果に基づいて、パワーMOSFET35の適正な制御を行うことができる。
【0033】
この場合、従来のようなフューズ(図2及び図3中の符号21)を省略しても、サブバッテリ31から負荷33に供給される電流を適正に制御できるので、フューズの交換の手間を省くことができる。また、一般に、比較的サイズの大きくなりがちなフューズボックスを使用する必要がないため、車載電装品の搭載スペースを効率よく設定でき、またフューズの交換の必要がないことから搭載位置を考慮する必要もない。
【0034】
さらに、メカニカルリレー(図2及び図3中の符号23)についても同様に省略できるので、サイズの低減化を達成でき省面積化を図ることができる。
【0035】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、自動車に搭載された負荷を駆動するためのメインバッテリと、メインバッテリの電圧低下時にバックアップ電源として負荷を駆動するためのサブバッテリと、サブバッテリから負荷に対する電流の制御を行うパワーMOSFETと、サブバッテリとパワーMOSFETとの接続点から電流を分流する分流素子と、分流素子で分流された電流を検出する電流検出素子とを備えているので、この分流電流及び電流検出素子に流れる電流を通じてパワーMOSFETの状態検知に基づく適正な制御を行うことができる。
【0036】
また、従来のようなフューズを省略しても、サブバッテリから負荷に供給される電流を適正に制御できるので、フューズの交換の手間を省くことができる。そして、一般に、比較的サイズの大きくなりがちなフューズボックスを使用する必要がないため、車載電装品の搭載スペースを効率よく設定でき、またフューズの交換の必要がないことから搭載位置を考慮する必要もない。さらに、メカニカルリレーについても同様に省略できるので、サイズの低減化を達成でき省面積化を図ることができる。
【0037】
請求項2に記載の発明によれば、分流素子をセンスMOSFETで構成しているので、パワーMOSFETとセンスMOSFETを同一の工程で容易に製造することが可能となる。
【0038】
請求項3に記載の発明によれば、分流素子であるセンスMOSFETとパワーMOSFETとの分流比をセル面積比により設定するだけでよいので、容易に且つ正確に分流比を設定することができる。
【0039】
請求項4に記載の発明によれば、抵抗という簡単な構成でセンスMOSFETに流れる分流電流を容易に検出でき、ひいてはパワーMOSFETの状態検知を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一の実施の形態に係る車載電源装置を示すブロック図である。
【図2】従来の車載電源装置を示すブロック図である。
【図3】同じく従来の車載電源装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
31 サブバッテリ
33 負荷
35 パワーMOSFET
37 制御回路
39 バッテリ切換スイッチ
41 メインバッテリ
43 センスMOSFET
45 電流検出素子
47 比較器
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷に接続されて過電流を防止する車載電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車は、一般にバッテリが搭載され、このバッテリからの電圧は、オーディオやカーナビゲーション等の様々な電子制御ユニットだけでなく、パワーステアリングや電子制御サスペンション等の自動車の走行に欠かせない基本機能の負荷にも供給される。これらの自動車の基本機能は、バッテリ切れなどによって停止しないことが望ましいため、特に重要な負荷に対しては、メインバッテリの他に緊急用のバックアップ電源となるサブバッテリを搭載しておき、メインバッテリの電圧が低下した場合等異常時に、サブバッテリ側に切り替わって負荷に電圧を供給することが行われる。
【0003】
図2は、従来の車載電源装置を示すブロック図である。この車載電源装置は、負荷1及び各種の電子制御ユニット(ECU)3に電源を供給するためのメインバッテリ11と、メインバッテリ11の電圧Vmが低下した場合等に一時的な緊急用のバックアップ電源として使用されるサブバッテリ13と、自動車の走行時に車輪の回転駆動の動力を電気エネルギーに変換してメインバッテリ11に回生用電圧を与える発電機(AG)15と、上記のメインバッテリ11、サブバッテリ13及び発電機15からの電圧を調整して安定化するDC/DCコンバータ17と、メインバッテリ11等の電圧(例えば約14ボルト)を所定の電圧レベル(約5ボルト)に降圧してECU3に与えるレギュレータ19とを備えている。
【0004】
ところで、近年、自動車等に搭載される複数の負荷を駆動する場合に、例えば24Vや42V等、従来の電源電圧よりも大きな電圧を必要とするものが増大してきており、特に過電流や加熱に対する保護機能は重要な課題となっている。このことは、メインバッテリだけでなく、バックアップ電源となるサブバッテリについても同様の課題となっている。
【0005】
ここで、従来においては、例えば図2及び図3の如く、負荷1とサブバッテリ13とを結ぶ電流経路に、過電流保護のためのフューズ21が設けられるとともに、その電流経路にメカニカルリレー23が接続されており、このメカニカルリレー23をECU3でオンオフ制御することで、各種の過電流保護や電圧及び電流の安定化を行っていた。
【0006】
尚、上記内容に係る先行技術文献は発見されなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなフューズ21を使用する場合、このフューズ21が頻繁に切れると、それを交換する作業も頻繁になる。
【0008】
また、一般に、複数のフューズ21をひとまとめにユニット化したフューズボックスが使用されるが、このフューズボックスの体積が大きく、他の車載電装品の搭載スペースが少なくなる。さらに、フューズ21の交換作業を考慮すると、フューズボックスの搭載位置が限定される。
【0009】
さらに、メカニカルリレー23についても同様に、サイズの低減化が困難であり、省面積化の必要性が指摘されていた。
【0010】
また、ECU3において、サブバッテリ13の状態検知を行う方法についても、最も効率的な方法について模索されていた。
【0011】
そこで、この発明の課題は、フューズやメカニカルリレー等を省略できるとともに、効率的な状態検知を行いながらサブバッテリからの電流を適正に制御し得る車載電源装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、自動車に搭載された負荷を駆動するためのメインバッテリと、前記メインバッテリの電圧低下時にバックアップ電源として前記負荷を駆動するためのサブバッテリと、前記サブバッテリから前記負荷に対する電流の制御を行うパワーMOSFETと、前記サブバッテリと前記パワーMOSFETとの接続点から電流を分流する分流素子と、前記分流素子で分流された電流を検出する電流検出素子とを備えるものである。
【0013】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載電源装置であって、前記分流素子がセンスMOSFETであるものである。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車載電源装置であって、前記センスMOSFETと前記パワーMOSFETとが、同一の集積回路内で一部を区切って領域が割り当てられ、両方のセル面積比によって分流比が決定されるものである。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車載電源装置であって、前記電流検出素子が抵抗であるものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一の実施の形態に係る車載電源装置を示すブロック図である。
【0017】
この車載電源装置は、図1の如く、サブバッテリ31から負荷33に与える電流のオンオフを行う構成要素としてパワーMOSFET(電界効果型スイッチング素子)35を適用し、このパワーMOSFET35のオンオフ動作をCPUである制御回路37での制御によって実現される。
【0018】
具体的には、パワーMOSFET35のドレインはサブバッテリ31側に接続され、また、パワーMOSFET35のゲートは制御回路37に接続される。そして、パワーMOSFET35のソースは、バッテリ切換スイッチ39を介して負荷33側に接続される。このバッテリ切換スイッチ39は、負荷33に対する電源供給についてメインバッテリ41の系とサブバッテリ31の系とに切り換えるための二接点型スイッチ等が使用され、制御回路37または他の制御部品からの指示信号によって接点切り換えが行われる。
【0019】
ここで、制御回路37は、サブバッテリ31の状態検知を行い、この状態検知結果に応じて、パワーMOSFET35を切断したりチョッピング制御したりして、サブバッテリ31から負荷33に与えられる電源を安定化させる機能を有している。
【0020】
ただし、この場合は、サブバッテリ31の状態検知を効率よく且つ精度良く行う必要がある。そこで、この実施の形態では、パワーMOSFET35のドレインに共通に接続される分流素子としてのセンスMOSFET43を設けて、パワーMOSFET35のドレイン側の電流をセンスMOSFET43側にも分流させ、この分流した電流を所定の電流検出素子45で検出した後、この検出結果を比較器47により所定の基準値Vrefと比較して、この比較結果を制御回路37に与えるようになっている。
【0021】
センスMOSFET43は、パワーMOSFET35と同一の集積回路49として、その製造工程において、その一部を区切って領域が割り当てられて形成された半導体素子であって、センスMOSFET43の領域のパワーMOSFET35に対するセル面積比を所定の値に設定することにより、パワーMOSFET35に対するセンスMOSFET43の分流比(例えば、1万分の1など)で、当該パワーMOSFET35のドレイン側の電流を分流するものである。そして、センスMOSFET43とパワーMOSFET35の両ドレインには、いずれもサブバッテリ31の電圧が共通に印加される。したがって、パワーMOSFET35に流れる電流が増減変化したときには、センスMOSFET43に流れる電流(分流電流)も同等の比率で増減するようになっている。
【0022】
そして、このセンスMOSFET43のベースは、パワーMOSFET35と同様に制御回路37に接続される。
【0023】
また、センスMOSFET43のソースは、電流検出素子45に接続される。
【0024】
電流検出素子45は、一定の抵抗値Rsを有するプルダウン抵抗であり、一端がセンスMOSFET43のソースに接続され、他端が接地される。
【0025】
比較器47は、定電圧回路等から与えられる基準電圧Vrefと、電流検出素子45の一端(センスMOSFET43のソース電圧)とを比較し、その比較結果を制御回路37に出力する。
【0026】
制御回路37は、比較器47での比較結果に基づいて、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御を行う。この場合、パワーMOSFET35とセンスMOSFET43とは、これらの両ベースが制御回路37に共通に接続されているため、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御と同一のタイミングで、センスMOSFET43のオンオフ制御やチョッピング制御が行われる。
【0027】
次に、この車載電源装置の動作を説明する。
【0028】
メインバッテリ41が暗電流等により放電を繰り返して充電容量が低下し、負荷33に与えられる電圧が例えば所定の基準電圧に降下したなどの所定のタイミングで、バッテリ切換スイッチ39がメインバッテリ41側からサブバッテリ31側に切り替わる。
【0029】
そして、制御回路37での制御により、パワーMOSFET35のオンオフ制御やチョッピング制御が行われて、サブバッテリ31からの電流がバッテリ切換スイッチ39を通じて負荷33に供給される。
【0030】
ここで、サブバッテリ31からパワーMOSFET35を通じて負荷33に電流が供給されると、このパワーMOSFET35に対するセンスMOSFET43の分流比(例えば、1万分の1など)で、センスMOSFET43側にドレイン電流が分流される。この際、センスMOSFET43とパワーMOSFET35の両ドレインには、いずれもサブバッテリ31の電圧が共通に印加されるため、パワーMOSFET35に流れる電流が増減変化したときには、センスMOSFET43に流れる電流(分流電流)も同等の比率で増減する。
【0031】
したがって、例えば負荷33の短絡等によりパワーMOSFET35に過電流が流れると、このパワーMOSFET35に流れる電流に応じて、所定の分流比に応じた分流電流がセンスMOSFET43に流れる。この分流電流は、プルダウン抵抗(Rs)である電流検出素子45に流されて電圧値に変換される。かかる電圧値は比較器47に入力され、基準電圧Vrefと比較されてその大小判断がなされる。この判断結果は、制御回路37に入力され、制御回路37は、比較器47での比較結果に応じて、上記過電流を検出し、その過電流を制限する方向にパワーMOSFET35をオフ制御したりチョッピング制御したりする。このように、パワーMOSFET35だけでなくセンスMOSFET43をも同時に制御することになるため、再びパワーMOSFET35から負荷33に至る電流経路が正常状態に復帰した際には、そのことがセンスMOSFET43から電流検出素子45に至る電流にも反映され、比較器47の比較結果に基づき制御回路37により正常復帰が検出されて、その正常時に応じたパワーMOSFET35のオン制御またはチョッピング制御が再開される。
【0032】
このように、制御回路37は、センスMOSFET43及び電流検出素子45に流れる電流を通じてパワーMOSFET35の状態検知を適正に実行し、その結果に基づいて、パワーMOSFET35の適正な制御を行うことができる。
【0033】
この場合、従来のようなフューズ(図2及び図3中の符号21)を省略しても、サブバッテリ31から負荷33に供給される電流を適正に制御できるので、フューズの交換の手間を省くことができる。また、一般に、比較的サイズの大きくなりがちなフューズボックスを使用する必要がないため、車載電装品の搭載スペースを効率よく設定でき、またフューズの交換の必要がないことから搭載位置を考慮する必要もない。
【0034】
さらに、メカニカルリレー(図2及び図3中の符号23)についても同様に省略できるので、サイズの低減化を達成でき省面積化を図ることができる。
【0035】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、自動車に搭載された負荷を駆動するためのメインバッテリと、メインバッテリの電圧低下時にバックアップ電源として負荷を駆動するためのサブバッテリと、サブバッテリから負荷に対する電流の制御を行うパワーMOSFETと、サブバッテリとパワーMOSFETとの接続点から電流を分流する分流素子と、分流素子で分流された電流を検出する電流検出素子とを備えているので、この分流電流及び電流検出素子に流れる電流を通じてパワーMOSFETの状態検知に基づく適正な制御を行うことができる。
【0036】
また、従来のようなフューズを省略しても、サブバッテリから負荷に供給される電流を適正に制御できるので、フューズの交換の手間を省くことができる。そして、一般に、比較的サイズの大きくなりがちなフューズボックスを使用する必要がないため、車載電装品の搭載スペースを効率よく設定でき、またフューズの交換の必要がないことから搭載位置を考慮する必要もない。さらに、メカニカルリレーについても同様に省略できるので、サイズの低減化を達成でき省面積化を図ることができる。
【0037】
請求項2に記載の発明によれば、分流素子をセンスMOSFETで構成しているので、パワーMOSFETとセンスMOSFETを同一の工程で容易に製造することが可能となる。
【0038】
請求項3に記載の発明によれば、分流素子であるセンスMOSFETとパワーMOSFETとの分流比をセル面積比により設定するだけでよいので、容易に且つ正確に分流比を設定することができる。
【0039】
請求項4に記載の発明によれば、抵抗という簡単な構成でセンスMOSFETに流れる分流電流を容易に検出でき、ひいてはパワーMOSFETの状態検知を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一の実施の形態に係る車載電源装置を示すブロック図である。
【図2】従来の車載電源装置を示すブロック図である。
【図3】同じく従来の車載電源装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
31 サブバッテリ
33 負荷
35 パワーMOSFET
37 制御回路
39 バッテリ切換スイッチ
41 メインバッテリ
43 センスMOSFET
45 電流検出素子
47 比較器
Claims (4)
- 自動車に搭載された負荷を駆動するためのメインバッテリと、
前記メインバッテリの電圧低下時にバックアップ電源として前記負荷を駆動するためのサブバッテリと、
前記サブバッテリから前記負荷に対する電流の制御を行うパワーMOSFETと、
前記サブバッテリと前記パワーMOSFETとの接続点から電流を分流する分流素子と、
前記分流素子で分流された電流を検出する電流検出素子と
を備える車載電源装置。 - 請求項1に記載の車載電源装置であって、
前記分流素子がセンスMOSFETである、車載電源装置。 - 請求項2に記載の車載電源装置であって、
前記センスMOSFETと前記パワーMOSFETとが、同一の集積回路内で一部を区切って領域が割り当てられ、両方のセル面積比によって分流比が決定される、車載電源装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車載電源装置であって、
前記電流検出素子が抵抗である、車載電源装置。
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2003
- 2003-06-02 JP JP2003156929A patent/JP2004364361A/ja active Pending
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