JP2008154333A - Power supply for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce unnecessary power consumption from a power accumulator to a control section, when the voltage of a main power supply drops. <P>SOLUTION: Since a passage for supplying power from a power accumulator 13 to a control section 17, when the voltage of a main power supply 1 drops is constituted through a third diode 19, having a cathode connected with the power supply terminal 18 of the control section 17 and an anode, connected with the junction point of a transfer switch 15 and a first diode 25, power can be supplied from the power accumulator 13 to the control section 17, if the transfer switch 15 is switched on, and only when power is supplied from the power accumulator 13 to a load 7, and thereby unnecessary power consumption can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は主電源の電圧降下時に負荷へ継続して電力を供給する車両用電源装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle power supply apparatus that continuously supplies power to a load when a voltage of a main power supply drops.

近年、地球環境保護の観点からアイドリングストップ車の開発が急速に進められている。しかし、その主電源として用いられるバッテリにおいて、アイドリングストップ後のエンジン始動時などで急激に大電流を供給すると電圧降下が発生し、負荷に対して安定した電圧供給ができなくなる可能性がある。そこで、バッテリとは別に補助電源として大容量キャパシタ等の蓄電素子を搭載することにより、急激な負荷変動時でも電圧を補償することができる車両用電源装置が、例えば特許文献1に提案されている。   In recent years, idling stop vehicles have been rapidly developed from the viewpoint of global environmental protection. However, in a battery used as the main power supply, if a large current is suddenly supplied at the time of engine start after idling stop or the like, a voltage drop occurs, and there is a possibility that a stable voltage supply to the load cannot be performed. Therefore, for example, Patent Document 1 proposes a vehicle power supply device that can compensate for a voltage even during a sudden load change by mounting a power storage element such as a large-capacity capacitor as an auxiliary power supply in addition to a battery. .

以下に、図3を用いてこの車両用電源装置の構成を説明する。   The configuration of the vehicle power supply device will be described below with reference to FIG.

主電源であるバッテリ101はイグニションスイッチ(以下、IGスイッチ103という)を介して蓄電装置105に接続されている。蓄電装置105の出力は負荷である電子制御部107に接続されている。   A battery 101 as a main power source is connected to a power storage device 105 via an ignition switch (hereinafter referred to as IG switch 103). The output of the power storage device 105 is connected to an electronic control unit 107 that is a load.

蓄電装置105は以下の構成からなる。   The power storage device 105 has the following configuration.

バッテリ101の出力は、電圧を監視する電圧検出手段109を介して、電子制御部107に接続されると共に、充電回路111を介してキャパシタユニット113にも接続されている。さらに、バッテリ101の出力はIGスイッチ103を介して、マイコン115に接続されている。これにより、バッテリ101からマイコン115に電力が供給される。また、キャパシタユニット113は、その電力の電子制御部107への供給を切り替えるFETスイッチ117を介して、電子制御部107に接続されている。なお、IGスイッチ103をオフにした際に、キャパシタユニット113に蓄えられた電荷を強制的に内部で放電する放電回路119がキャパシタユニット113に接続されている。   The output of the battery 101 is connected to the electronic control unit 107 via the voltage detection means 109 that monitors the voltage, and is also connected to the capacitor unit 113 via the charging circuit 111. Further, the output of the battery 101 is connected to the microcomputer 115 via the IG switch 103. As a result, power is supplied from the battery 101 to the microcomputer 115. The capacitor unit 113 is connected to the electronic control unit 107 via an FET switch 117 that switches the supply of the electric power to the electronic control unit 107. Note that a discharge circuit 119 for forcibly discharging charges stored in the capacitor unit 113 when the IG switch 103 is turned off is connected to the capacitor unit 113.

次に、このような車両用電源装置の起動時の動作を説明する。   Next, the operation at the time of starting such a vehicle power supply device will be described.

まず、IGスイッチ103をオン状態にすると、車両全体にバッテリ101の電力が供給される。その結果、マイコン115が動作する。なお、図3では省略されているが、IGスイッチ103はオン状態の他に、オーディオ等の電子制御部107にのみバッテリ101の電力を供給するアクセサリ状態、およびエンジンを始動するスタート状態を有しており、アクセサリ状態になれば、バッテリ101の電力が電圧検出手段109を介して電子制御部107に供給される。   First, when the IG switch 103 is turned on, the power of the battery 101 is supplied to the entire vehicle. As a result, the microcomputer 115 operates. Although omitted in FIG. 3, the IG switch 103 has an accessory state in which the power of the battery 101 is supplied only to the electronic control unit 107 such as an audio, and a start state in which the engine is started, in addition to the on state. In the accessory state, the electric power of the battery 101 is supplied to the electronic control unit 107 via the voltage detection means 109.

これらにより、マイコン115は充電回路111を制御してバッテリ101の電力をキャパシタユニット113に供給し、一定電圧に達するまで充電動作を行う。   Thus, the microcomputer 115 controls the charging circuit 111 to supply the electric power of the battery 101 to the capacitor unit 113 and performs a charging operation until a certain voltage is reached.

次に、バッテリ101の電圧降下時にキャパシタユニット113から電子制御部107に電力を供給する際の動作を説明する。   Next, an operation when power is supplied from the capacitor unit 113 to the electronic control unit 107 when the voltage of the battery 101 drops will be described.

マイコン115は電圧検出手段109にてバッテリ101の電圧Vbを監視しており、この電圧Vbが予め定められた基準電圧(制御部であるマイコン115の動作下限電圧に回路ばらつきや負荷の動作下限電圧などのマージンを足した電圧)以下になると、FETスイッチ117をオンにする。   The microcomputer 115 monitors the voltage Vb of the battery 101 by the voltage detection means 109, and this voltage Vb is set to a predetermined reference voltage (an operation lower limit voltage of the microcomputer 115 which is a control unit, a circuit variation or an operation lower limit voltage of the load). When the voltage is equal to or less than the voltage obtained by adding a margin such as the FET switch 117, the FET switch 117 is turned on.

この結果、キャパシタユニット113の電力が電子制御部107に供給されるので、バッテリ101の電圧降下時でも電子制御部107に安定した電力を供給することができる。
特開2005−28908号公報
As a result, since the electric power of the capacitor unit 113 is supplied to the electronic control unit 107, stable electric power can be supplied to the electronic control unit 107 even when the voltage of the battery 101 drops.
JP 2005-28908 A

従来の車両用電源装置では、確かにバッテリ101の電圧降下時でも電子制御部107へキャパシタユニット113から引き続き電力供給を行うことができる。しかし、図3に示す従来の車両用電源装置では、マイコン115への電力供給源はIGスイッチ103を介したバッテリ101のみとなっているので、バッテリ101の電圧低下時にマイコン115への電力を供給できなくなる可能性があった。   In the conventional vehicle power supply device, it is possible to continue to supply power from the capacitor unit 113 to the electronic control unit 107 even when the voltage of the battery 101 drops. However, in the conventional vehicle power supply device shown in FIG. 3, since the power supply source to the microcomputer 115 is only the battery 101 via the IG switch 103, power is supplied to the microcomputer 115 when the voltage of the battery 101 decreases. There was a possibility of becoming impossible.

これを回避するためには、例えば図4に示すように、キャパシタユニット113からマイコン115へも電力を供給する配線を追加するとともに、逆流防止用に2個のダイオード121を設ける構成とすればよい。これにより、バッテリ101またはキャパシタユニット113の電圧が高い方がマイコン115の電力供給源になるため、バッテリ101の電圧降下時にもマイコン115はキャパシタユニット113の電力により継続して動作することができる。   In order to avoid this, for example, as shown in FIG. 4, a wiring for supplying power also from the capacitor unit 113 to the microcomputer 115 may be added, and two diodes 121 may be provided to prevent backflow. . As a result, the higher voltage of the battery 101 or the capacitor unit 113 becomes the power supply source of the microcomputer 115, so that the microcomputer 115 can continue to operate with the power of the capacitor unit 113 even when the voltage of the battery 101 drops.

しかし、バッテリ101の電圧降下が起こってもバッテリ101の電圧Vbが基準電圧より高く、かつキャパシタユニット113の電圧Vcがバッテリ101の電圧Vbより高ければ、バッテリ101からではなくキャパシタユニット113からの電力でマイコン115が動作する。その結果、バッテリ101でマイコン115を動作させることができるにもかかわらず、キャパシタユニット113に蓄えた電荷が不要に持ち出されるので、無駄な電力消費を行うことになる。   However, even if the voltage drop of the battery 101 occurs, if the voltage Vb of the battery 101 is higher than the reference voltage and the voltage Vc of the capacitor unit 113 is higher than the voltage Vb of the battery 101, the power from the capacitor unit 113 instead of the battery 101 Thus, the microcomputer 115 operates. As a result, although the microcomputer 115 can be operated by the battery 101, the electric charge stored in the capacitor unit 113 is taken out unnecessarily, and wasteful power consumption is performed.

この動作の詳細を図5により詳しく説明する。なお、図5において、横軸は時間を、縦軸は電圧を示す。   Details of this operation will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 5, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage.

時間t0に至るまでは通常の車両使用状態であるとする。この時はエンジンが動作しているので、オルタネータ(図示せず)も起動しており、バッテリ101の電圧Vbは、オルタネータが起動していない時の、純粋にバッテリ101が持つ電圧より高い電圧となって蓄電装置105に供給されている。この状態での電圧Vbはキャパシタユニット113の電圧Vcよりも大きい。従って、エンジン動作中はバッテリ101の電力がマイコン115に供給されている。   It is assumed that the vehicle is in normal use until time t0 is reached. At this time, since the engine is operating, the alternator (not shown) is also activated, and the voltage Vb of the battery 101 is higher than the voltage of the battery 101 when the alternator is not activated. And is supplied to the power storage device 105. The voltage Vb in this state is larger than the voltage Vc of the capacitor unit 113. Therefore, the power of the battery 101 is supplied to the microcomputer 115 during the engine operation.

次に、時間t0でアイドリングストップが開始したとする。これによりエンジンが停止すると、オルタネータも停止するため、バッテリ101の電圧Vbは周辺負荷(図示せず)の状態により純粋にバッテリ101が持つ電圧へ次第に下がってくる。   Next, it is assumed that idling stop is started at time t0. As a result, when the engine stops, the alternator also stops, so that the voltage Vb of the battery 101 gradually decreases to the voltage of the battery 101 depending on the state of the peripheral load (not shown).

従って、時間t1に至ると、バッテリ101の電圧Vbがキャパシタユニット113の電圧Vcを下回る。その結果、前記したようにバッテリ101またはキャパシタユニット113の電圧が高い方がマイコン115の電力供給源になるため、時間t1以降はキャパシタユニット113の電力がマイコン115に供給される。これに伴い、キャパシタユニット113の電圧Vcは徐々に低下していく。   Therefore, when the time t1 is reached, the voltage Vb of the battery 101 falls below the voltage Vc of the capacitor unit 113. As a result, as described above, the higher voltage of the battery 101 or the capacitor unit 113 becomes the power supply source of the microcomputer 115, so that the power of the capacitor unit 113 is supplied to the microcomputer 115 after the time t1. Along with this, the voltage Vc of the capacitor unit 113 gradually decreases.

その後、時間t2にて、アイドリングストップが終了し、エンジンが始動すると、バッテリ101の電圧Vbが急激に降下を開始する。この間も電圧VbやVcの上下関係は変わらないので、キャパシタユニット113への電力は引き続きマイコン115に供給される。   Thereafter, at time t2, when the idling stop is completed and the engine is started, the voltage Vb of the battery 101 starts to drop rapidly. During this time, since the vertical relationship of the voltages Vb and Vc does not change, the power to the capacitor unit 113 is continuously supplied to the microcomputer 115.

さらにバッテリ101の電圧Vbが降下して、時間t3にて基準電圧以下になると、マイコン115がFETスイッチ117をオンにする。これにより電子制御部107へも電力供給が行われる。   When the voltage Vb of the battery 101 further drops and becomes equal to or lower than the reference voltage at time t3, the microcomputer 115 turns on the FET switch 117. As a result, power is also supplied to the electronic control unit 107.

次に、エンジン始動完了によりオルタネータも始動することでバッテリ101の電圧Vbが上昇し、時間t4にて基準電圧以上になると、マイコン115はFETスイッチ117をオフにする。これにより、電子制御部107への電力供給源がバッテリ101に切り替わる。しかし、この時点ではバッテリ101の電圧Vbよりキャパシタユニット113の電圧Vcが高いため、マイコン115への電力供給はダイオード121によりキャパシタユニット113から行われる。   Next, when the engine start is completed, the alternator is also started to increase the voltage Vb of the battery 101. When the voltage becomes equal to or higher than the reference voltage at time t4, the microcomputer 115 turns off the FET switch 117. As a result, the power supply source to the electronic control unit 107 is switched to the battery 101. However, since the voltage Vc of the capacitor unit 113 is higher than the voltage Vb of the battery 101 at this time, power supply to the microcomputer 115 is performed from the capacitor unit 113 by the diode 121.

さらにバッテリ101の電圧Vbが上昇し、時間t5にてキャパシタユニット113の電圧Vcを上回ると、マイコン115への電源供給源がバッテリ101に切り替わる。   When the voltage Vb of the battery 101 further rises and exceeds the voltage Vc of the capacitor unit 113 at time t5, the power supply source to the microcomputer 115 is switched to the battery 101.

このような動作において、時間t1〜t3、および時間t4〜t5ではバッテリ101の電圧Vbが基準電圧より大きく、バッテリ101によりマイコン115を動作できるにもかかわらずキャパシタユニット113から電力を供給しており、不要な電荷(図5の縦縞で示した面積分)を消費してしまうという課題があった。   In such an operation, the voltage Vb of the battery 101 is larger than the reference voltage at times t1 to t3 and t4 to t5, and power is supplied from the capacitor unit 113 even though the microcomputer 115 can be operated by the battery 101. There is a problem that unnecessary charges (the area indicated by vertical stripes in FIG. 5) are consumed.

本発明は、不要な電力消費を低減する車両用電源装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the vehicle power supply device which reduces unnecessary power consumption.

上記目的を達成するために本発明は、主電源と、前記主電源に接続されたイグニションスイッチと、前記イグニションスイッチに接続され、前記主電源の電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電装置に接続された負荷からなり、前記蓄電装置は、前記主電源に接続された充電回路と、前記充電回路に接続された蓄電部と、前記蓄電部に一端が接続された切替スイッチと、前記切替スイッチの他端にアノードが接続された第1ダイオードと、前記主電源に接続され、前記主電源の電圧(Vb)を検出する電圧検出回路と、アノードが前記電圧検出回路に、カソードが前記負荷、および前記第1ダイオードのカソードに接続された第2ダイオードと、前記充電回路、切替スイッチ、および電圧検出回路が接続された制御部と、前記制御部の電源端子にカソードを、前記切替スイッチと前記第1ダイオードの接続点にアノードを接続した第3ダイオードと、前記制御部の電源端子にカソードを、前記イグニションスイッチにアノードを接続した第4ダイオードと、前記制御部の電源端子に接続したコンデンサを構成としたものである。   To achieve the above object, the present invention provides a main power source, an ignition switch connected to the main power source, a power storage device connected to the ignition switch and storing power of the main power source, and connected to the power storage device. The power storage device includes a charging circuit connected to the main power supply, a power storage unit connected to the charging circuit, a changeover switch having one end connected to the power storage unit, and the other switch. A first diode having an anode connected to the end; a voltage detection circuit connected to the main power supply for detecting a voltage (Vb) of the main power supply; an anode at the voltage detection circuit; a cathode at the load; A second diode connected to the cathode of the first diode, a control unit to which the charging circuit, the changeover switch, and the voltage detection circuit are connected; and a power supply terminal of the control unit A third diode having an anode connected to a connection point of the changeover switch and the first diode, a fourth diode having a cathode connected to a power supply terminal of the control unit, and an anode connected to the ignition switch, and the control unit The capacitor is connected to the power supply terminal.

本発明の車両用電源装置によれば、切替スイッチがオンの時のみ蓄電部から制御部に電力が供給されるので、蓄電部からの不要な電力消費を低減できるという効果が得られる。   According to the vehicle power supply device of the present invention, since electric power is supplied from the power storage unit to the control unit only when the changeover switch is on, it is possible to reduce the unnecessary power consumption from the power storage unit.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態における車両用電源装置のブロック回路図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block circuit diagram of a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention.

図2は、本発明の実施の形態における車両用電源装置の主電源電圧と蓄電部電圧の経時変化図である。なお、図1の太線は電力経路を、細線は信号経路をそれぞれ示す。また、本実施の形態では車両用電源装置をアイドリングストップ車に使用した例を説明する。   FIG. 2 is a time-dependent change diagram of the main power supply voltage and the power storage unit voltage of the vehicle power supply device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 1, a thick line indicates a power path, and a thin line indicates a signal path. In the present embodiment, an example in which the vehicle power supply device is used for an idling stop vehicle will be described.

図1において、バッテリからなる主電源1にはIGスイッチ3が接続されている。IGスイッチ3は従来と同様にアクセサリ状態、オン状態、およびスタート状態を有し、従来の図4と同様に接続されている。これにより、運転者がIGスイッチ3をスタート状態にすることでスタータ4が駆動し、エンジンを始動できる。主電源1、およびIGスイッチ3には、主電源1の電力を蓄える蓄電装置5が接続されている。蓄電装置5の出力には、例えばオーディオやナビゲーション等からなる負荷7が後述する第2ダイオードを介して接続されている。   In FIG. 1, an IG switch 3 is connected to a main power source 1 made of a battery. The IG switch 3 has an accessory state, an on state, and a start state as in the prior art, and is connected as in the conventional FIG. Thereby, the starter 4 is driven by the driver setting the IG switch 3 to the start state, and the engine can be started. The main power source 1 and the IG switch 3 are connected to a power storage device 5 that stores the power of the main power source 1. A load 7 made of, for example, audio or navigation is connected to the output of the power storage device 5 via a second diode described later.

次に蓄電装置5の詳細構成について説明する。   Next, a detailed configuration of the power storage device 5 will be described.

主電源1は、主電源1の電圧Vbを検出する電圧検出回路9を介して負荷7に接続されるとともに、充電回路11を介して蓄電部13にも接続されている。なお、充電回路11は蓄電部13の電圧Vcを検出し出力する機能を有している。また、蓄電部13は電気二重層キャパシタからなり、これを複数接続して構成される。   The main power source 1 is connected to the load 7 via the voltage detection circuit 9 that detects the voltage Vb of the main power source 1 and also connected to the power storage unit 13 via the charging circuit 11. The charging circuit 11 has a function of detecting and outputting the voltage Vc of the power storage unit 13. The power storage unit 13 is composed of an electric double layer capacitor, and is configured by connecting a plurality thereof.

蓄電部13には、切替スイッチ15の一端が接続されている。切替スイッチ15は蓄電部13の電力を負荷7に供給するか否かを切り替える。切替スイッチ15の他端には、後述する第1ダイオードを介して負荷7が接続されている。   One end of a changeover switch 15 is connected to the power storage unit 13. The changeover switch 15 switches whether to supply the power of the power storage unit 13 to the load 7. A load 7 is connected to the other end of the changeover switch 15 via a first diode described later.

電圧検出回路9、充電回路11、および切替スイッチ15には、マイクロコンピュータからなる制御部17が接続されている。さらに、制御部17は車両側制御回路(図示せず)とデータのやり取りを行う機能を有している。   A controller 17 composed of a microcomputer is connected to the voltage detection circuit 9, the charging circuit 11, and the changeover switch 15. Further, the control unit 17 has a function of exchanging data with a vehicle side control circuit (not shown).

制御部17の電源端子18には、切替スイッチ15および第3ダイオード19を介して蓄電部13が接続されるとともに、第4ダイオード21を介してIGスイッチ3の出力が電源供給源として接続されている。これにより主電源1から制御部17に電力が供給される。なお、主電源1の電力と蓄電部13の電力が互いに逆流しないように、第3ダイオード19のアノードを切替スイッチ15に、カソードを電源端子18に接続するとともに、第4ダイオード21のアノードをIGスイッチ3の出力に、カソードを電源端子18に、それぞれ接続している。   The power storage terminal 13 of the control unit 17 is connected to the power storage unit 13 via the changeover switch 15 and the third diode 19, and the output of the IG switch 3 is connected to the power supply source via the fourth diode 21. Yes. As a result, power is supplied from the main power supply 1 to the control unit 17. Note that the anode of the third diode 19 is connected to the changeover switch 15 and the cathode is connected to the power supply terminal 18 so that the power of the main power supply 1 and the power of the power storage unit 13 do not flow backward, and the anode of the fourth diode 21 is connected to the IG. The cathode is connected to the output of the switch 3 and the power supply terminal 18 respectively.

ここで、制御部17が切替スイッチ15を制御して、主電源1から蓄電部13へ電力供給源を切り替える際に、切替スイッチ15の応答速度によっては制御部17への電力供給が瞬断する可能性がある。これによる制御部17の停止を避けるため、コンデンサ23を電源端子18に接続している。   Here, when the control unit 17 controls the changeover switch 15 to switch the power supply source from the main power supply 1 to the power storage unit 13, the power supply to the control unit 17 is momentarily interrupted depending on the response speed of the changeover switch 15. there is a possibility. In order to avoid the stop of the control unit 17 due to this, the capacitor 23 is connected to the power supply terminal 18.

また、負荷7の電圧が蓄電装置5より高い場合に、負荷7から蓄電装置5に電流が逆流する可能性がある。これを防止するため、切替スイッチ15と負荷7の間、および電圧検出回路9と負荷7の間には、負荷7側をカソードに接続した第1ダイオード25と第2ダイオード27をそれぞれ設けている。   Further, when the voltage of the load 7 is higher than that of the power storage device 5, current may flow backward from the load 7 to the power storage device 5. In order to prevent this, a first diode 25 and a second diode 27 are provided between the changeover switch 15 and the load 7 and between the voltage detection circuit 9 and the load 7, respectively, with the load 7 side connected to the cathode. .

以上のように構成された車両用電源装置について、以下に動作を説明する。   The operation of the vehicle power supply device configured as described above will be described below.

まず、運転者がIGスイッチ3をオン状態にすると、主電源1の電力はIGスイッチ3、および第4ダイオード21を介して制御部17に供給される。その結果、制御部17が動作を開始する。その後、制御部17は充電回路11に充電を開始する制御信号contを送信する。これを受け、充電回路11は主電源1の電力を蓄電部13に供給し一定電圧に達するまで充電動作を行う。   First, when the driver turns on the IG switch 3, the power of the main power supply 1 is supplied to the control unit 17 via the IG switch 3 and the fourth diode 21. As a result, the control unit 17 starts operating. Thereafter, the control unit 17 transmits a control signal cont for starting charging to the charging circuit 11. In response to this, the charging circuit 11 supplies the power of the main power source 1 to the power storage unit 13 and performs a charging operation until a certain voltage is reached.

次に、図2を用いて、主電源1の電圧降下時に蓄電部13から切替スイッチ15を介して負荷7へ電力を供給する際の動作を説明する。なお、図2の横軸は時間を、縦軸は電圧を示す。   Next, the operation when power is supplied from the power storage unit 13 to the load 7 via the changeover switch 15 when the voltage of the main power supply 1 drops will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.

時間t0に至るまでは車両が通常状態であるので、エンジンが動作している。従って、主電源1の電圧Vbは蓄電部13の電圧Vcより大きいので、主電源1の電力が制御部17に供給される。なお、これらの電圧は、適宜電圧検出回路9、および充電回路11によりそれぞれ制御部17に取り込まれることにより監視されている。   Since the vehicle is in a normal state until time t0, the engine is operating. Accordingly, since the voltage Vb of the main power supply 1 is larger than the voltage Vc of the power storage unit 13, the power of the main power supply 1 is supplied to the control unit 17. These voltages are monitored by being taken into the control unit 17 by the voltage detection circuit 9 and the charging circuit 11 as appropriate.

次に、時間t0でアイドリングストップが開始するとオルタネータ(図示せず)も停止するため、電圧Vbが経時的に低下していく。この時、蓄電部13は電力供給をしていないので、電圧Vcは満充電電圧を維持する。   Next, when the idling stop is started at time t0, the alternator (not shown) is also stopped, so that the voltage Vb decreases with time. At this time, since the power storage unit 13 is not supplying power, the voltage Vc maintains the full charge voltage.

次に、時間t1で主電源1の電圧Vbが蓄電部13の電圧Vcを下回ったとする。この時、主電源1の電圧Vbは基準電圧に対して十分大きいので、負荷7に主電源1の電力を供給し続けることができる。従って、切替スイッチ15はオフのままである。これにより、制御部17への電力も主電源1から第4ダイオード21を介して供給されるので、蓄電部13の電力を消費することはない。   Next, it is assumed that voltage Vb of main power supply 1 falls below voltage Vc of power storage unit 13 at time t1. At this time, the voltage Vb of the main power supply 1 is sufficiently larger than the reference voltage, so that the power of the main power supply 1 can be continuously supplied to the load 7. Therefore, the changeover switch 15 remains off. Thereby, since the electric power to the control part 17 is also supplied from the main power supply 1 via the 4th diode 21, the electric power of the electrical storage part 13 is not consumed.

その後、時間t2にて、アイドリングストップ終了後のエンジン始動のためにスタータ4が起動すると、主電源1の電圧Vbが降下し始める。   Thereafter, at time t2, when the starter 4 is started to start the engine after completion of the idling stop, the voltage Vb of the main power supply 1 starts to drop.

さらに、主電源1の電圧Vbが降下して、時間t3にて基準電圧を下回ると、制御部17は切替スイッチ15をオンにするためのオンオフ信号VOF1を送信する。これを受け、切替スイッチ15がオンになり、蓄電部13から負荷7への電力供給が行われる。その結果、第3ダイオード19を介して制御部17へも駆動電圧Vccを供給する。この時、前記した制御部17への電力の瞬断が起こっても、コンデンサ23から電力が供給されるので、制御部17が停止することはない。これにより、時間t3で初めて蓄電部13から制御部17に電力が供給されるので、時間t1〜t3では従来のような不要な電力消費を低減することができる。   Further, when the voltage Vb of the main power supply 1 drops and falls below the reference voltage at time t3, the control unit 17 transmits an on / off signal VOF1 for turning on the changeover switch 15. In response to this, the changeover switch 15 is turned on, and power is supplied from the power storage unit 13 to the load 7. As a result, the drive voltage Vcc is also supplied to the control unit 17 via the third diode 19. At this time, even if a power interruption to the control unit 17 described above occurs, the power is supplied from the capacitor 23, so the control unit 17 does not stop. Thereby, since electric power is supplied from the power storage unit 13 to the control unit 17 for the first time at time t3, unnecessary power consumption as in the prior art can be reduced at times t1 to t3.

次に、主電源1の電圧Vbが、エンジン始動完了などにより上昇し、時間t4にて基準電圧以上になると、制御部17は切替スイッチ15をオフにするようにオンオフ信号VOF1を送信する。これにより負荷7への電力供給源が主電源1に切り替わる。その結果、制御部17への電力供給源も主電源1に切り替わる。   Next, when the voltage Vb of the main power source 1 rises due to completion of engine start or the like and becomes equal to or higher than the reference voltage at time t4, the control unit 17 transmits an on / off signal VOF1 so as to turn off the changeover switch 15. As a result, the power supply source to the load 7 is switched to the main power source 1. As a result, the power supply source to the control unit 17 is also switched to the main power source 1.

さらに電圧が上昇した時間t5では主電源1の電圧Vbが蓄電部13の電圧Vcより大きくなるので、蓄電部13の充電を開始するが、この時、切替スイッチ15はオフのままであるので、引き続き主電源1から制御部17に電力が供給される。これにより、時間t4〜t5においても従来のような不要な電力消費を低減することができる。   Further, at time t5 when the voltage rises, the voltage Vb of the main power supply 1 becomes larger than the voltage Vc of the power storage unit 13, so charging of the power storage unit 13 is started. At this time, the changeover switch 15 remains off, Subsequently, power is supplied from the main power supply 1 to the control unit 17. As a result, unnecessary power consumption as in the prior art can also be reduced at times t4 to t5.

これらの動作から、蓄電部13は時間t3〜t4における図2の斜線で示した面積分の電荷のみ消費するだけとなり、従来の図5における縦縞で示した面積分の電荷の消費がなくなることがわかる。   From these operations, the power storage unit 13 only consumes the charge corresponding to the area indicated by the diagonal lines in FIG. 2 at time t3 to t4, and the charge corresponding to the area indicated by the vertical stripes in FIG. Recognize.

以上の構成、動作により、切替スイッチ15がオンになっている期間のみ蓄電部13から制御部17へ電力供給を行うことができるため、不要な電力消費を低減する車両用電源装置を実現できた。   With the above configuration and operation, power can be supplied from the power storage unit 13 to the control unit 17 only during the period when the changeover switch 15 is on, so that a vehicle power supply device that reduces unnecessary power consumption can be realized. .

なお、本実施の形態はアイドリングストップ車を用いて説明したが、電動パワーステアリングや電動ブレーキ等の車両用システムにも使用することが可能である。   In addition, although this Embodiment demonstrated using the idling stop vehicle, it can be used also for vehicle systems, such as an electric power steering and an electric brake.

また、蓄電部13として電気二重層キャパシタを複数個接続した構成を示したが、これは電気化学キャパシタ等の他の大容量キャパシタを使用してもよい。   Moreover, although the structure which connected several electric double layer capacitors as the electrical storage part 13 was shown, you may use other large capacity capacitors, such as an electrochemical capacitor.

本発明にかかる車両用電源装置は、蓄電部から制御部への不要な電力消費が低減されるので、主電源の電圧降下時に蓄電部から電力を供給する補助電源としての車両用電源装置等として有用である。   Since the vehicle power supply device according to the present invention reduces unnecessary power consumption from the power storage unit to the control unit, the vehicle power supply device as an auxiliary power supply that supplies power from the power storage unit when the main power supply voltage drops Useful.

本発明の実施の形態における車両用電源装置のブロック回路図1 is a block circuit diagram of a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における車両用電源装置の主電源電圧と蓄電部電圧の経時変化図The time-dependent change figure of the main power supply voltage and electrical storage part voltage of the power supply device for vehicles in embodiment of this invention 従来の車両用電源装置の概略ブロック回路図Schematic block circuit diagram of a conventional vehicle power supply device 従来の車両用電源装置の他の構成の概略ブロック回路図Schematic block circuit diagram of another configuration of a conventional vehicle power supply device 従来の車両用電源装置のバッテリ電圧とキャパシタユニット電圧の経時変化図Changes over time in battery voltage and capacitor unit voltage of a conventional vehicle power supply device

符号の説明Explanation of symbols

1 主電源
3 IGスイッチ
4 スタータ
5 蓄電装置
7 負荷
9 電圧検出回路
11 充電回路
13 蓄電部
15 切替スイッチ
17 制御部
18 電源端子
19 第3ダイオード
21 第4ダイオード
23 コンデンサ
25 第1ダイオード
27 第2ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main power supply 3 IG switch 4 Starter 5 Power storage device 7 Load 9 Voltage detection circuit 11 Charging circuit 13 Power storage unit 15 Changeover switch 17 Control unit 18 Power supply terminal 19 3rd diode 21 4th diode 23 Capacitor 25 1st diode 27 2nd diode

Claims (1)

主電源と、
前記主電源に接続されたイグニションスイッチと、
前記イグニションスイッチに接続され、前記主電源の電力を蓄える蓄電装置と、
前記蓄電装置に接続された負荷からなり、
前記蓄電装置は、前記主電源に接続された充電回路と、
前記充電回路に接続された蓄電部と、
前記蓄電部に一端が接続された切替スイッチと、
前記切替スイッチの他端にアノードが接続された第1ダイオードと、
前記主電源に接続され、前記主電源の電圧(Vb)を検出する電圧検出回路と、
アノードが前記電圧検出回路に、カソードが前記負荷、および前記第1ダイオードのカソードに接続された第2ダイオードと、
前記充電回路、切替スイッチ、および電圧検出回路が接続された制御部と、
前記制御部の電源端子にカソードを、前記切替スイッチと前記第1ダイオードの接続点にアノードを接続した第3ダイオードと、
前記制御部の電源端子にカソードを、前記イグニションスイッチにアノードを接続した第4ダイオードと、
前記制御部の電源端子に接続したコンデンサとからなる車両用電源装置。
A main power supply,
An ignition switch connected to the main power source;
A power storage device connected to the ignition switch and storing the power of the main power supply;
A load connected to the power storage device;
The power storage device includes a charging circuit connected to the main power source,
A power storage unit connected to the charging circuit;
A changeover switch having one end connected to the power storage unit;
A first diode having an anode connected to the other end of the changeover switch;
A voltage detection circuit connected to the main power supply for detecting a voltage (Vb) of the main power supply;
A second diode having an anode connected to the voltage detection circuit, a cathode connected to the load, and a cathode of the first diode;
A control unit to which the charging circuit, the changeover switch, and the voltage detection circuit are connected;
A third diode having a cathode connected to a power supply terminal of the control unit and an anode connected to a connection point between the changeover switch and the first diode;
A fourth diode having a cathode connected to the power supply terminal of the control unit and an anode connected to the ignition switch;
A vehicle power supply device comprising a capacitor connected to a power supply terminal of the control unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010154723A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Nec Computertechno Ltd Charge and discharge device, electric circuit device and charge/discharge method
KR200452302Y1 (en) * 2008-11-24 2011-02-16 퍼펙트파워(주) Power supply circuit for car
WO2018003581A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 株式会社Gsユアサ Power storage system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05150020A (en) * 1991-11-26 1993-06-18 Nippondenso Co Ltd Vehicular battery capacity detecting device
JP2002238181A (en) * 2001-02-13 2002-08-23 Denso Corp Apparatus for detecting state of charge of vehicle battery
JP2004260903A (en) * 2003-02-25 2004-09-16 Denso Corp In-vehicle power supply system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05150020A (en) * 1991-11-26 1993-06-18 Nippondenso Co Ltd Vehicular battery capacity detecting device
JP2002238181A (en) * 2001-02-13 2002-08-23 Denso Corp Apparatus for detecting state of charge of vehicle battery
JP2004260903A (en) * 2003-02-25 2004-09-16 Denso Corp In-vehicle power supply system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200452302Y1 (en) * 2008-11-24 2011-02-16 퍼펙트파워(주) Power supply circuit for car
JP2010154723A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Nec Computertechno Ltd Charge and discharge device, electric circuit device and charge/discharge method
WO2018003581A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-04 株式会社Gsユアサ Power storage system
JPWO2018003581A1 (en) * 2016-06-28 2019-04-25 株式会社Gsユアサ Power storage system

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