JP2010220279A - Power supply controller and method - Google Patents

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宏行 末安
Keiichi Nagayama
恵一 永山
Yusaku Ido
勇作 井戸
Naoki Hirobe
直樹 廣部
Koji Hachiya
孝治 蜂谷
Yasushi Nakao
裕史 中尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently utilize power by simplifying power control of an electric vehicle. <P>SOLUTION: The electric vehicle includes a plurality of converting means to convert the voltage of a high-voltage battery 13 into a predetermined low voltage. The power for operating a power supply ECU 16 is converted into the predetermined low voltage by using an activation low-voltage power supply circuit 31 for low power, and supplied to the power supply ECU 16. The power for operating an ECU 18 is converted into the predetermined low voltage via a DC-DC converter 14 for high power, and supplied to the ECU 18. As described above, only the high-voltage battery is employed as the power supply unit of the electric vehicle, and useless power consumption can be prevented. This device is applicable to an electric vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源制御装置及び方法に関し、特に、電動車両の電力制御を簡便にし、電力を効率よく使用する電源制御装置及び方法に関する。   The present invention relates to a power supply control apparatus and method, and more particularly, to a power supply control apparatus and method for simplifying power control of an electric vehicle and using power efficiently.

従来、自動車は、ガソリンエンジンを主動力としており、エンジンの始動等のみ電力により駆動されていた。このため、これらの駆動には低電圧で動作する電子部品（以下、低電圧部品と称する）が用いられており、低電圧部品の電源として低電圧バッテリが搭載されていた。   Conventionally, automobiles are mainly driven by a gasoline engine, and are driven by electric power only for starting the engine. For this reason, electronic components that operate at a low voltage (hereinafter referred to as low-voltage components) are used for these drives, and a low-voltage battery is mounted as a power source for the low-voltage components.

これに対して、近年、電気自動車（Electric Vehicle：以下、EVと称する）等、高電圧バッテリに蓄えられた電力を動力源とする電動車両も普及しつつある。   On the other hand, in recent years, electric vehicles using electric power stored in a high-voltage battery as a power source, such as an electric vehicle (hereinafter referred to as EV), are becoming widespread.

電動車両は、高電圧バッテリを電源とする電源系統の電力制御と、低電圧バッテリを電源とする電源系統の電力制御とがそれぞれ必要である。このため、電力制御が複雑である。   The electric vehicle requires power control of a power supply system that uses a high-voltage battery as a power supply and power control of a power supply system that uses a low-voltage battery as a power supply. For this reason, power control is complicated.

そこで、近年、電動車両における電力制御の簡便化が要求されている。この要求に応えるべく、例えば特許文献１には、低電圧バッテリを有しない電動車両用電力制御装置が開示されている。   Therefore, in recent years, there has been a demand for simplification of power control in electric vehicles. In order to meet this requirement, for example, Patent Document 1 discloses an electric vehicle power control apparatus that does not have a low-voltage battery.

特開平７−１７０６１１号公報JP-A-7-170611

しかしながら、特許文献１に開示されている電動車両用電力制御装置では、高電圧バッテリの電力を無駄に消費してしまい、電力を効率よく使用しているとは言い難い。 However, in the electric vehicle power control device disclosed in Patent Document 1, it is difficult to say that the electric power of the high-voltage battery is wasted and the electric power is used efficiently.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電動車両の電力制御を簡便にし、電力を効率よく使用することができるようにするものである。   This invention is made | formed in view of such a condition, makes it easy to perform electric power control of an electric vehicle, and enables it to use electric power efficiently.

本発明の一側面の電源制御装置は、外部より起動されて、起動後、第１電圧で駆動する電動車両の動力源となるバッテリの出力を、前記第１電圧から第２電圧に変換する第１の変換手段と、前記第２電圧で駆動し、前記第１の変換手段の起動を制御する第１の制御手段と、前記バッテリの出力を、前記第１電圧から前記第２電圧に変換して、前記第１の制御手段に供給する第２の変換手段とを備える。   A power supply control device according to one aspect of the present invention is activated from the outside, and after activation, converts a battery output serving as a power source of an electric vehicle driven by a first voltage from the first voltage to a second voltage. 1 conversion means, a first control means that is driven by the second voltage and controls activation of the first conversion means, and converts the output of the battery from the first voltage to the second voltage. And a second conversion means for supplying to the first control means.

本発明の一側面の電源制御装置においては、外部より起動されて、起動後、第１電圧で駆動する電動車両の動力源となるバッテリの出力が、前記第１電圧から第２電圧に変換され、前記第２電圧で駆動される前記第１の変換手段の起動が制御され、前記バッテリの出力が、前記第１電圧から前記第２電圧に変換される。   In the power supply control device according to one aspect of the present invention, the output of the battery, which is activated from the outside and is activated by the first voltage after the activation, is converted from the first voltage to the second voltage. The activation of the first conversion means driven by the second voltage is controlled, and the output of the battery is converted from the first voltage to the second voltage.

従って、低電圧バッテリを有しない電動車両を構成することができる。   Therefore, an electric vehicle that does not have a low-voltage battery can be configured.

この第１の変換手段は、例えば、RCC（Ringing Choke Convertor）回路、DC（Direct Current）DCコンバータなどにより構成される。この第１の制御手段は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、ECU（Electronic Control Unit）などにより構成される。この第２の変換手段は、例えば、DCDCコンバータにより構成される。   The first conversion means is constituted by, for example, an RCC (Ringing Choke Converter) circuit, a DC (Direct Current) DC converter, or the like. The first control means is constituted by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ECU (Electronic Control Unit), and the like. This second conversion means is constituted by, for example, a DCDC converter.

この電源制御装置には、前記第１の制御手段は、外部より起動され、起動後、前記第１の変換手段の起動を制御し、前記第１の制御手段の起動を制御する第２の制御手段をさらに備えることができる。   In the power supply control device, the first control means is activated from the outside, and after activation, controls the activation of the first conversion means, and controls the activation of the first control means. Means may further be provided.

これにより、第１の制御手段を確実に起動させることができる。   Thereby, a 1st control means can be started reliably.

この第２の制御手段は、例えばCPU、ECUなどにより構成される。   This second control means is constituted by, for example, a CPU, an ECU and the like.

この電源制御装置は、充電機能を有し、前記第２の制御手段に電力を供給する電力供給手段をさらに備え、前記第２の変換手段は、さらに、前記第２電圧に変換後の前記バッテリの出力を前記電力供給手段に供給することで、前記第２の変換手段を充電することができる。   The power supply control device further includes a power supply unit that has a charging function and supplies power to the second control unit, and the second conversion unit further includes the battery after being converted into the second voltage. Is supplied to the power supply means, so that the second conversion means can be charged.

これにより、第２の制御手段に電力を供給することができる。   Thereby, electric power can be supplied to the second control means.

この電源制御装置は、前記第２の変換手段の定格出力電力は、前記第１の変換手段の定格出力電力よりも小さい。   In this power supply control device, the rated output power of the second conversion means is smaller than the rated output power of the first conversion means.

これにより、バッテリの出力を無駄にすることなく利用することができる。   Thereby, it can utilize, without wasting the output of a battery.

本発明の一側面の電源制御方法は、外部により起動されて、起動後、第１電圧で駆動する電動車両の動力源となるバッテリの出力を、前記第１電圧から第２電圧に変換する変換手段と、前記第２電圧で駆動し、前記第１の変換手段の起動を制御する第１の制御手段とを備える電源制御装置が、前記バッテリの出力を、前記第１電圧から前記第２電圧に変換して、前記第１の制御手段に供給する。   A power supply control method according to one aspect of the present invention is a conversion that converts an output of a battery, which is a power source of an electric vehicle driven by an external device and driven by a first voltage, from the first voltage to the second voltage. And a first control unit that is driven by the second voltage and controls activation of the first conversion unit, wherein the output of the battery is changed from the first voltage to the second voltage. And is supplied to the first control means.

本発明の一側面の電源制御方法においては、前記バッテリの出力が、前記第１電圧から前記第２電圧に変換され、前記第１の制御手段に供給される。   In the power supply control method according to one aspect of the present invention, the output of the battery is converted from the first voltage to the second voltage and supplied to the first control means.

従って、低電圧バッテリを有しない電動車両を構成することができる。   Therefore, an electric vehicle that does not have a low-voltage battery can be configured.

この第１の変換手段は、例えば、RCC回路、DCDCコンバータなどにより構成される。この第１の制御手段は、例えば、CPU、ECUなどにより構成される。   This first conversion means is constituted by, for example, an RCC circuit, a DCDC converter, or the like. This first control means is constituted by, for example, a CPU, an ECU, and the like.

本発明の一側面によれば、電動車両の電力制御を簡便にし、電力を効率よく使用することができる。   According to one aspect of the present invention, electric power control of an electric vehicle can be simplified and electric power can be used efficiently.

従来の電源制御装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the conventional power supply control apparatus. 本発明が適用される電源制御装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the power supply control apparatus with which this invention is applied. 起動用低電圧電源回路３１の一例としてのRCC回路について説明するための図である。4 is a diagram for explaining an RCC circuit as an example of a starting low-voltage power supply circuit 31. FIG. 電動車両起動時における電源制御装置のタイミングチャートの一例である。It is an example of the timing chart of the power supply control device at the time of electric vehicle starting. 電動車両停止時における電源制御装置のタイミングチャートの一例である。It is an example of the timing chart of the power supply control apparatus at the time of an electric vehicle stop. 従来の電源制御装置の電源系統図である。It is a power supply system diagram of the conventional power supply control apparatus. 本発明が適用される電源制御装置の電源系統図である。It is a power supply system diagram of the power supply control apparatus to which the present invention is applied.

以下、図面を参照して、本発明が適用される電源制御装置の実施の形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１、本発明の概要
２、本発明の実施の形態 Embodiments of a power supply control apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The description will be made in the following order.
1. Outline of the present invention 2. Embodiment of the present invention

＜１、本発明の概要＞
［背景技術］の欄で説明したように、従来の一般的な電動車両は、高電圧バッテリと低電圧バッテリが必要であった。このため、高電圧バッテリを電源とする電源系統の電力制御と、低電圧バッテリを電源とする電源系統の電力のそれぞれが必要であり、電力制御が複雑であった。そこで、例えば低電圧バッテリを不要とすることで電力制御を簡便化した電動車両用電力制御装置が、特許文献１に開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の電動車両用電力制御装置では、高電圧バッテリの利用効率が悪くなってしまう。 <1. Outline of the present invention>
As described in the “Background Art” section, a conventional general electric vehicle requires a high voltage battery and a low voltage battery. For this reason, each of the power control of the power supply system which uses a high voltage battery as a power supply and the power of the power supply system which uses a low voltage battery as a power supply are necessary, and the power control is complicated. Thus, for example, Patent Document 1 discloses an electric vehicle power control device that simplifies power control by eliminating the need for a low-voltage battery. However, in the electric vehicle power control apparatus described in Patent Document 1, the utilization efficiency of the high-voltage battery is deteriorated.

このため、本発明人は、電動車両の電力制御を簡便にし、電力を効率よく使用することが可能な手法を発明した。   For this reason, the inventor has invented a method capable of simplifying power control of an electric vehicle and efficiently using power.

以下、本発明の手法の理解を容易なものとすべく、本発明の手法の説明の前に、従来の技術について詳細に説明する。   Hereinafter, in order to facilitate understanding of the technique of the present invention, the conventional technique will be described in detail before the description of the technique of the present invention.

図１は、従来の電源制御装置の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional power supply control device.

従来の電源制御装置には、充電器１１、BMU（Battery Management Unit）１２、及び高電圧バッテリ１３が設けられている。また、従来の電源制御装置には、DC（Direct Current）DCコンバータ１４、低電圧バッテリ１５、及び電源ECU（Electronic Control Unit）１６が設けられている。また、従来の電源制御装置には、J/B（Junction Box）１７、及びECU１８−１乃至１８−N（Nは１以上の整数）が設けられている。   A conventional power supply control device is provided with a charger 11, a BMU (Battery Management Unit) 12, and a high voltage battery 13. The conventional power supply control device is provided with a DC (Direct Current) DC converter 14, a low voltage battery 15, and a power supply ECU (Electronic Control Unit) 16. Further, a conventional power supply control device is provided with a J / B (Junction Box) 17 and ECUs 18-1 to 18-N (N is an integer of 1 or more).

このように、従来の電源制御装置は、高電圧バッテリ１３と、低電圧バッテリ１５の両方を搭載していた。このため、高電圧バッテリ１３を電源とする第１の電源系統と、低電圧バッテリ１５を電源とする第２の電源系統の２系統の電力制御が、従来の電源制御装置では必要であった。その結果、従来の電源制御装置では、電力制御が煩雑なものとなっていた。具体的には、従来の電源制御装置は、第１の電源系統の制御として、高電圧バッテリ１３の充放電の制御や、高電圧バッテリ１３の電流、電圧、温度の管理等の制御を行う必要があった。さらに、従来の電源制御装置は、第２の電源系統の制御として、低電圧バッテリ１５の充放電の制御や、低電圧バッテリ１５の電流、電圧、温度の管理等制御を行う必要があった。換言すると、従来の電源制御装置は、第１の電源系統、第２の電源系統の制御をそれぞれ独立して行わなければならなかった。このため、従来の電源制御装置では、電力の制御が複雑であった。   Thus, the conventional power supply control device is equipped with both the high voltage battery 13 and the low voltage battery 15. For this reason, in the conventional power supply control device, two systems of power control, that is, a first power supply system using the high voltage battery 13 as a power supply and a second power supply system using the low voltage battery 15 as a power supply are necessary. As a result, power control is complicated in the conventional power supply control device. Specifically, the conventional power supply control apparatus needs to perform control such as charge / discharge control of the high-voltage battery 13 and management of current, voltage, and temperature of the high-voltage battery 13 as control of the first power supply system. was there. Furthermore, the conventional power supply control device needs to perform control such as charge / discharge control of the low voltage battery 15 and management of current, voltage, and temperature of the low voltage battery 15 as control of the second power supply system. In other words, the conventional power supply control device must control the first power supply system and the second power supply system independently of each other. For this reason, in the conventional power supply control apparatus, control of electric power was complicated.

また、従来の電源制御装置は、低電圧バッテリ１５として、通常、鉛蓄電池を採用している。鉛蓄電池は、電池容量の残量（以下、残容量と称する）を正確に検知することが困難である。このため、従来の電源制御装置は、低電圧バッテリ１５の残容量と、高電圧バッテリ１３の残容量との合計の残容量（以下、バッテリの残容量と称する）を把握することが困難であった。その結果、従来の電源制御装置は、例えば、バッテリの残容量が少ない場合は、優先順位の低い低電圧部品への電力の供給をカットするといった制御をすることが困難であった。   Moreover, the conventional power supply control apparatus normally employs a lead storage battery as the low voltage battery 15. It is difficult for a lead storage battery to accurately detect the remaining battery capacity (hereinafter referred to as the remaining capacity). For this reason, it is difficult for the conventional power supply control device to grasp the total remaining capacity of the low voltage battery 15 and the remaining capacity of the high voltage battery 13 (hereinafter referred to as the remaining capacity of the battery). It was. As a result, it has been difficult for the conventional power supply control device to perform control such as cutting power supply to low-voltage components with low priority when the remaining capacity of the battery is small.

さらに、鉛蓄電池においては、その主要な材料である鉛が、環境に対して悪影響を及ぼすことが一般に認識されつつあった。   Furthermore, in a lead storage battery, it has been generally recognized that lead, which is the main material, has an adverse effect on the environment.

このように、図１の従来の電源制御装置は、高電圧バッテリ１３を電源とする第１の電源系統と低電圧バッテリ１５を電源とする第２の電源系統といった２系統の電源系統を備えている。そのうちの第２の電源系統があるため、電力の制御が複雑になることに加えて、鉛蓄電池を有するがゆえの様々な影響があった。   As described above, the conventional power supply control device of FIG. 1 includes two power supply systems such as a first power supply system that uses the high-voltage battery 13 as a power supply and a second power supply system that uses the low-voltage battery 15 as a power supply. Yes. Since there is the second power supply system among them, in addition to the complicated control of electric power, there are various effects due to having a lead storage battery.

このため、特許文献１には、低電圧バッテリ１５を搭載しない電動車両用電力制御装置、即ち、高電圧バッテリ１３のみを搭載した電動車両用電力制御装置が開示されている。これにより、電源系統は、高圧バッテリを電源とする１系統になるため、電力制御の簡便化自体は可能となる。また、低電圧バッテリ１５としての鉛蓄電池を搭載しない電動車両であれば、残容量の把握の困難さを解決し、環境への悪影響等も低減することができる。   For this reason, Patent Document 1 discloses an electric vehicle power control apparatus in which the low voltage battery 15 is not mounted, that is, an electric vehicle power control apparatus in which only the high voltage battery 13 is mounted. Thereby, since a power supply system becomes one system which uses a high voltage battery as a power supply, simplification of electric power control itself is attained. Moreover, if it is an electric vehicle which does not mount the lead storage battery as the low voltage battery 15, the difficulty of grasping | ascertaining remaining capacity can be solved and the bad influence on an environment etc. can also be reduced.

具体的に、特許文献１に記載の発明を、図１の例の従来の電源制御装置の構成で説明すると、以下のようになる。   Specifically, the invention described in Patent Document 1 will be described below with the configuration of the conventional power supply control device in the example of FIG.

低電圧バッテリ１５から電力の供給を受ける電源ECU１６やECU１８−１乃至１８−Nは、同一の低電圧（例えば、12V）で制御される。   The power supply ECU 16 and the ECUs 18-1 to 18-N that receive power supply from the low voltage battery 15 are controlled by the same low voltage (for example, 12V).

なお、以下、ECU１８−１乃至１８−Nを個々に区別する必要がない場合、ECU１８と称する。   Hereinafter, when it is not necessary to distinguish the ECUs 18-1 to 18-N from each other, they are referred to as ECU18.

DCDCコンバータ１４は、高電圧バッテリ１３の出力電圧を、電動車両の動力用の高電圧から、低電圧バッテリ１５の出力電圧と同一の電圧（例えば、12V）に変換する。電源ECU１６、ECU１８は、DCDCコンバータ１４により供給された変換後の電圧により、動作する。換言すると、低電圧バッテリ１５からの電力を、DCDCコンバータ１４で低電圧に変換された電力で代替することで、低電圧バッテリ１５を不要とすることが可能である。   The DCDC converter 14 converts the output voltage of the high voltage battery 13 from the high voltage for power of the electric vehicle to the same voltage (for example, 12 V) as the output voltage of the low voltage battery 15. The power supply ECU 16 and ECU 18 are operated by the converted voltage supplied from the DCDC converter 14. In other words, the low-voltage battery 15 can be made unnecessary by substituting the power from the low-voltage battery 15 with the power converted into a low voltage by the DCDC converter 14.

しかしながら、上述のように、単純にDCDCコンバータ１４を低電圧バッテリ１５の代替手段として用いると、電力を効率が悪くなる場合があった。   However, as described above, when the DCDC converter 14 is simply used as an alternative means of the low voltage battery 15, the efficiency of power may be deteriorated.

例えば、ECU１８は、高い電力（例えば、数KW以上）を必要とする。これに対して、電源ECU１６は、低い電力（例えば、１００W以下）しか必要としない。   For example, the ECU 18 requires high power (for example, several kW or more). On the other hand, the power supply ECU 16 requires only low power (for example, 100 W or less).

なお、DCDCコンバータ１４の定格出力電力は、その負荷に応じて様々な種類が存在する。定格出力電力の高いDCDCコンバータ１４を、低い電力しか必要としない回路に適用すると、高電圧から低電圧への電圧の変換効率が悪くなってしまう。   Note that there are various types of rated output power of the DCDC converter 14 depending on the load. If the DCDC converter 14 having a high rated output power is applied to a circuit that requires only a low power, the conversion efficiency of the voltage from a high voltage to a low voltage is deteriorated.

具体的には例えば、高い電力（例えば、数KW以上）を必要とする回路に対して電源を供給するために、DCDCコンバータ１４の定格出力電力は、その高い電力以上となる。よって、このような高い定格出力電力を有するDCDCコンバータ１４を、低い電力しか必要としない回路用の電源、即ち、電源ECU１６用の電源として用いた場合には、その変換効率が悪くなってしまう。具体的には、DCDCコンバータ１４の変換効率は、高い電力を必要とする回路の電源として用いられた場合には、９０％程度であるのに対し、低い電力しか必要としない回路の電源として用いられた場合には５０％程度まで低下してしまう。その結果、高電圧バッテリ１３の電力が無駄に消費されてしまうことになる。   Specifically, for example, in order to supply power to a circuit that requires high power (for example, several KW or more), the rated output power of the DCDC converter 14 is equal to or higher than the high power. Therefore, when the DCDC converter 14 having such a high rated output power is used as a power supply for a circuit that requires only low power, that is, a power supply for the power supply ECU 16, the conversion efficiency is deteriorated. Specifically, the conversion efficiency of the DCDC converter 14 is about 90% when used as a power source for a circuit that requires high power, but is used as a power source for a circuit that requires only low power. If it is, it will drop to about 50%. As a result, the power of the high voltage battery 13 is wasted.

さらに、図１の例の従来の電源制御装置の構成から明らかなように、低電圧バッテリ１５が、電源ECU１６に対して電力を供給していた。しかしながら、図１の例の従来の電源制御装置に対して特許文献１に記載の発明をそのまま適用した場合、電源ECU１６に電力を供給することができなくなってしまう。   Further, as is clear from the configuration of the conventional power supply control device in the example of FIG. 1, the low voltage battery 15 supplies power to the power supply ECU 16. However, when the invention described in Patent Document 1 is applied as it is to the conventional power supply control device in the example of FIG. 1, power cannot be supplied to the power supply ECU 16.

そこで、本発明人は、高電圧のバッテリの電圧を低電圧に変換する複数の変換部備え、低電力向けの変換部と、高電力向けの変換部を組み合わせることで電源制御装置を構成するという手法を発明した。   Therefore, the present inventor is provided with a plurality of conversion units for converting the voltage of a high-voltage battery into a low voltage, and configures a power supply control device by combining a conversion unit for low power and a conversion unit for high power. Invented a technique.

本発明の電源制御装置は、定格出力電力の低い変換部と、定格出力電力の低い変換部を制御する制御部と、定格出力電力の高い変換部を備える。これにより、本発明の電源制御装置は、高電圧バッテリに蓄えられた電力を無駄に消費することなく、低電圧バッテリを不要とすることが可能になる。   The power supply control device of the present invention includes a conversion unit having a low rated output power, a control unit that controls the conversion unit having a low rated output power, and a conversion unit having a high rated output power. Thereby, the power supply control device of the present invention can eliminate the need for a low-voltage battery without wasting power consumed in the high-voltage battery.

＜２、本発明の実施の形態＞
図２は、本発明が適用される電源制御装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 <2. Embodiment of the present invention>
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply control apparatus to which the present invention is applied.

図２の例の電源制御装置には、図１の例と比較して、さらに起動用低電圧電源回路３１、電源起動制御回路３２、IG（Ignition)信号出力部３３が設けられている。またさらに、図２の例の電源制御装置には、スイッチ３４,３５、コンデンサ３６、及びCAN(Controller Area Network)バス３７が設けられている。またさらに、図２の例の電源制御装置には、DCDCコンバータ１４−１,１４−２が設けられている。   The power supply control device in the example of FIG. 2 is further provided with a low voltage power supply circuit 31 for startup, a power supply startup control circuit 32, and an IG (Ignition) signal output unit 33, as compared with the example of FIG. Furthermore, the power supply control device in the example of FIG. 2 is provided with switches 34 and 35, a capacitor 36, and a CAN (Controller Area Network) bus 37. Furthermore, DCDC converters 14-1 and 14-2 are provided in the power supply control device in the example of FIG. 2.

以下、適宜図１の例の電源制御装置の構成と比較して説明する。   Hereinafter, description will be made in comparison with the configuration of the power supply control apparatus of the example of FIG.

充電器１１、BMU１２、DCDCコンバータ１４−１,１４−２、電源ECU１６、起動用低電圧電源回路３１、及びIG信号出力部３３は、CANバス３７を介して相互に接続されている。   The charger 11, the BMU 12, the DCDC converters 14-1 and 14-2, the power supply ECU 16, the start-up low voltage power supply circuit 31, and the IG signal output unit 33 are connected to each other via a CAN bus 37.

充電器１１は、図示せぬ外部電源から入力された交流電流の電力を、直流電流の電力に変換する。充電器１１は、変換した直流電流の電力を、高電圧バッテリ１３に供給する。これにより、高電圧バッテリ１３は充電される。   The charger 11 converts alternating current power input from an external power source (not shown) into direct current power. The charger 11 supplies the converted direct current power to the high voltage battery 13. Thereby, the high voltage battery 13 is charged.

BMU１２は、CANバス３７を介して充電器１１から高電圧バッテリ１３への充電を制御する。また、BMU１２は、高電圧バッテリ１３の管理を行う。具体的には例えば、BMU１２は、高電圧バッテリ１３の状態（例えば電圧、電流、温度等）を監視し、監視結果を示す情報を、充電器１１に供給する。またさらに、BMU１２は、高電圧バッテリ１３の残容量を、CANバス３７を介して電源ECU１６に伝送する。   The BMU 12 controls charging from the charger 11 to the high voltage battery 13 via the CAN bus 37. Further, the BMU 12 manages the high voltage battery 13. Specifically, for example, the BMU 12 monitors the state (for example, voltage, current, temperature, etc.) of the high voltage battery 13 and supplies information indicating the monitoring result to the charger 11. Furthermore, the BMU 12 transmits the remaining capacity of the high voltage battery 13 to the power supply ECU 16 via the CAN bus 37.

高電圧バッテリ１３に蓄えられている電力は、図示せぬインバータに供給され、直流電流から交流電流に変換される。そして、その交流電流の電力が図示せぬモータに供給され、モータが駆動することにより、電動車両が走行する。また、高電圧バッテリ１３に蓄えられている電力は、図１の例においてはDCDCコンバータ１４に、図２の例においてはDCDCコンバータ１４−１,１４−２、及び起動用低電圧電源回路３１に供給される。   The electric power stored in the high voltage battery 13 is supplied to an inverter (not shown) and converted from a direct current to an alternating current. Then, the electric power of the alternating current is supplied to a motor (not shown), and the motor is driven to drive the electric vehicle. Further, the power stored in the high voltage battery 13 is supplied to the DCDC converter 14 in the example of FIG. 1, and to the DCDC converters 14-1 and 14-2 and the starting low voltage power supply circuit 31 in the example of FIG. Supplied.

図１の例のDCDCコンバータ１４と、図２の例のDCDCコンバータ１４−１,１４−２のそれぞれとを以下に比較する。   The DCDC converter 14 in the example of FIG. 1 and the DCDC converters 14-1 and 14-2 in the example of FIG. 2 will be compared below.

図１の例のDCDCコンバータ１４は、高電圧バッテリ１３、低電圧バッテリ１５、及びJ/B１７と相互に接続されている。   The DCDC converter 14 in the example of FIG. 1 is connected to the high voltage battery 13, the low voltage battery 15, and the J / B 17.

図１の例のDCDCコンバータ１４は、高電圧バッテリ１３から供給される電力の電圧を、所定の電圧に変換して、低電圧バッテリ１５に供給する。これにより、低電圧バッテリ１５に充電が行われる。また、DCDCコンバータ１４は、J/B１７を介して高電圧バッテリ１３から供給される電圧を、所定の電圧に変換して、ECU１８−１乃至１８−N（以下、特に区別する必要がない場合、単にECU１８と称する）に電力を供給する。   The DCDC converter 14 in the example of FIG. 1 converts the voltage of power supplied from the high voltage battery 13 into a predetermined voltage and supplies it to the low voltage battery 15. Thereby, the low voltage battery 15 is charged. Further, the DCDC converter 14 converts the voltage supplied from the high voltage battery 13 via the J / B 17 into a predetermined voltage, and ECUs 18-1 to 18-N (hereinafter, when it is not necessary to distinguish between them) The power is supplied to the ECU 18).

なお、図１の例においては、低電圧バッテリ１５の電圧の低下などにより、J/B１７が動作していない場合、高電圧バッテリ１３からの電力の供給が停止するため、DCDCコンバータ１４は、動作を停止する。即ち、DCDCコンバータ１４を介した高電圧バッテリ１３から低電圧バッテリ１５への電力の供給、及び高電圧バッテリ１３からECU１８への電力の供給は、低電圧バッテリ１５の電力に依存する。   In the example of FIG. 1, since the supply of power from the high voltage battery 13 is stopped when the J / B 17 is not operating due to a decrease in the voltage of the low voltage battery 15, the DCDC converter 14 operates. To stop. That is, the supply of power from the high voltage battery 13 to the low voltage battery 15 via the DCDC converter 14 and the supply of power from the high voltage battery 13 to the ECU 18 depend on the power of the low voltage battery 15.

これに対し、図２の例においては、DCDCコンバータ１４は複数設けられている。なお、DCDCコンバータ１４−１,１４−２を特に区別する必要がない場合、単にDCDCコンバータ１４と称する。図２の例のDCDCコンバータ１４−１,１４−２のそれぞれは、高電圧バッテリ１３、J/B１７と相互に接続されている。   In contrast, in the example of FIG. 2, a plurality of DCDC converters 14 are provided. Note that DCDC converters 14-1 and 14-2 are simply referred to as DCDC converter 14 when it is not necessary to distinguish between them. Each of the DCDC converters 14-1 and 14-2 in the example of FIG. 2 is connected to the high voltage battery 13 and the J / B 17.

図２の例のDCDCコンバータ１４は、J/B１７を介して高電圧バッテリ１３から供給される電力の電圧を、所定の電圧に変換して、ECU１８−１乃至１８−Nに電力を供給する。   The DCDC converter 14 in the example of FIG. 2 converts the voltage of power supplied from the high voltage battery 13 via the J / B 17 into a predetermined voltage, and supplies power to the ECUs 18-1 to 18-N.

DCDCコンバータ１４は、図２の例においても、１つでも構成可能である。しかしながら、上述したように、DCDCコンバータ１４は、必要とされる電力が低い場合、変換効率が低くなるという特性がある。即ち、必要とされる電力が低い場合、高電圧バッテリ１３に蓄えられている電力が、無駄に消費されてしまう。   One DCDC converter 14 can also be configured in the example of FIG. However, as described above, the DCDC converter 14 has a characteristic that the conversion efficiency decreases when the required power is low. That is, when the required power is low, the power stored in the high voltage battery 13 is consumed wastefully.

このため、図２の例の電源制御装置においては、複数のDCDCコンバータ１４を備えることにより、その必要とされる電力に応じて動作させるDCDCコンバータ１４の数を増減させる。   For this reason, in the power supply control apparatus of the example of FIG. 2, by providing a plurality of DCDC converters 14, the number of DCDC converters 14 to be operated is increased or decreased according to the required power.

これにより、高電圧バッテリ１３から供給された電力を、効率的に利用することができる。なお、図２の例ではDCDCコンバータ１４は２つとされているが、その数は２つに限るものではない。   Thereby, the electric power supplied from the high voltage battery 13 can be used efficiently. In the example of FIG. 2, the number of DCDC converters 14 is two, but the number is not limited to two.

図１の例においては、低電圧バッテリ１５は、DCDCコンバータ１４を介して、高電圧バッテリ１３から供給される電力により充電される。低電圧バッテリ１５に蓄えられている電力は、電源ECU１６に供給される。また、低電圧バッテリ１５に蓄えられた電力は、BMU１２に供給される。   In the example of FIG. 1, the low voltage battery 15 is charged with electric power supplied from the high voltage battery 13 via the DCDC converter 14. The electric power stored in the low voltage battery 15 is supplied to the power supply ECU 16. The electric power stored in the low voltage battery 15 is supplied to the BMU 12.

それに対し、図２の例の電源制御装置は、低電圧バッテリ１５を設けていない。図２の例の電源制御装置は、起動用低電圧電源回路３１が設けられており、起動用低電圧電源回路３１が、低電圧の電力を電源ECU１６へ供給する。なお、起動用低電圧電源回路３１については、後述する。   On the other hand, the power supply control device in the example of FIG. The power supply control device of the example of FIG. 2 is provided with a starting low voltage power supply circuit 31, and the starting low voltage power supply circuit 31 supplies low voltage power to the power supply ECU 16. The starting low voltage power supply circuit 31 will be described later.

電源ECU１６は、図１の例においては、低電圧バッテリ１５の充電を制御する。また、電源ECU１６は、DCDCコンバータ１４、J/B１７の動作を制御する。   The power supply ECU 16 controls charging of the low voltage battery 15 in the example of FIG. The power supply ECU 16 controls the operation of the DCDC converter 14 and J / B 17.

これに対し、図２の例においては、電源ECU１６は、BMU１２及びCANバス３７を介して、高電圧バッテリ１３の電圧、電流及び温度等のバッテリの情報を取得する。   In contrast, in the example of FIG. 2, the power supply ECU 16 acquires battery information such as the voltage, current, and temperature of the high-voltage battery 13 via the BMU 12 and the CAN bus 37.

また、図２の例においては、電源ECU１６は、起動用低電圧電源回路３１から電力の供給を受けて起動される。電源ECU１６は、スイッチ３５を制御することで、電源起動制御回路３２、コンデンサ３６に電力を供給したり停止したりする。   In the example of FIG. 2, the power supply ECU 16 is activated by receiving power from the activation low-voltage power supply circuit 31. The power supply ECU 16 controls the switch 35 to supply or stop power to the power supply activation control circuit 32 and the capacitor 36.

またさらに、図２の例においては、電源ECU１６は、スイッチ３４を制御することで、起動用低電圧電源回路３１を停止させる。   Furthermore, in the example of FIG. 2, the power supply ECU 16 controls the switch 34 to stop the starting low-voltage power supply circuit 31.

またさらに、図２の例においては、電源ECU１６は、高電圧バッテリ１３の残容量が所定の残容量以下になった場合、複数のECU１８の優先順位の低いものから、ECU１８への電力の供給を停止する。   Furthermore, in the example of FIG. 2, when the remaining capacity of the high-voltage battery 13 is equal to or lower than the predetermined remaining capacity, the power supply ECU 16 supplies power to the ECU 18 from a plurality of ECUs 18 with lower priority. Stop.

J/B１７は、コンダクタ、リレー、電流センサ、漏電センサなどを内蔵する。J/B１７は、電源ECU１６の制御により、供給された電力をECU１８−１乃至１８−Nに分配する制御を行う。また、図１の例においては、J/B１７は、低電圧バッテリ１５の電力により動作し、低電圧バッテリ１５の電圧が所定の電圧以下になった場合、動作を停止する。   J / B 17 incorporates a conductor, a relay, a current sensor, a leakage sensor, and the like. The J / B 17 performs control to distribute the supplied power to the ECUs 18-1 to 18-N under the control of the power supply ECU 16. In the example of FIG. 1, the J / B 17 operates with the power of the low voltage battery 15, and stops operating when the voltage of the low voltage battery 15 becomes a predetermined voltage or less.

ECU１８は、例えば電動パワーステアリング（Electric Power Steering，以下、EPSと称する）や、パワーウインドウ、イモビライザシステムのような、低電圧部品を制御する。ECU１８−１乃至１８−Nは、それぞれが異なる低電圧部品に対する制御を行う。換言すると、ECU１８は、電動車両に搭載されている低電圧部品の数だけ存在する。   The ECU 18 controls low-voltage components such as an electric power steering (hereinafter referred to as EPS), a power window, and an immobilizer system. The ECUs 18-1 to 18-N control different low-voltage components. In other words, there are as many ECUs 18 as the number of low voltage components mounted on the electric vehicle.

起動用低電圧電源回路３１は、DCDCコンバータ１４と同様の機能を有している。即ち、高電圧バッテリ１３から供給される電力の電圧を、所定の電圧に変換する。なお、図１の例においては、低電圧バッテリ１５に蓄えられた電力が、電源ECU１６やECU１８に供給されていた。図２の例においては、起動用低電圧電源回路３１から出力された低電圧の電力が、電源ECU１６に供給される。   The starting low-voltage power supply circuit 31 has the same function as the DCDC converter 14. That is, the power voltage supplied from the high voltage battery 13 is converted into a predetermined voltage. In the example of FIG. 1, the electric power stored in the low voltage battery 15 is supplied to the power supply ECU 16 and the ECU 18. In the example of FIG. 2, the low-voltage power output from the starting low-voltage power supply circuit 31 is supplied to the power supply ECU 16.

上述したように、DCDCコンバータ１４に接続されるECU１８には、高い電力が必要である。これに対し、起動用低電圧電源回路３１に接続される電源ECU１６には、低い電力しか必要としない。よって、本発明においては、起動用低電圧電源回路３１は、他のDCDCコンバータ１４とは回路構成が異なる。   As described above, the ECU 18 connected to the DCDC converter 14 requires high power. On the other hand, the power supply ECU 16 connected to the start-up low voltage power supply circuit 31 requires only low power. Therefore, in the present invention, the startup low-voltage power supply circuit 31 is different in circuit configuration from the other DCDC converters 14.

具体的には、起動用低電圧電源回路３１は、例えば低電力向けのRCC回路を採用している。これに対し、他のDCDCコンバータ１４は、例えばハーフブリッジ方式や、フルブリッジ方式のスイッチング回路等、高電力向けの回路を採用している。なお、起動用低電圧電源回路３１は、所定の電圧に変換する機能さえ有していれば、その構成は特に限定されない。しかしながら、本発明においては、以下の理由により、起動用低電圧電源回路３１は、低電力向けのRCC回路で構成されている。なお、RCC回路の詳細については、図３を参照して後述する。   Specifically, the starting low voltage power supply circuit 31 employs, for example, an RCC circuit for low power. On the other hand, the other DCDC converter 14 employs a circuit for high power such as a half-bridge type or full-bridge type switching circuit. Note that the configuration of the start-up low-voltage power supply circuit 31 is not particularly limited as long as it has a function of converting to a predetermined voltage. However, in the present invention, the starting low-voltage power supply circuit 31 is composed of an RCC circuit for low power for the following reasons. Details of the RCC circuit will be described later with reference to FIG.

電源起動制御回路３２は、IG信号出力部３３から出力された信号に応じて、スイッチ３４をON状態にする制御を行う。   The power supply activation control circuit 32 performs control to turn on the switch 34 according to the signal output from the IG signal output unit 33.

IG信号出力部３３は、IG信号を出力する。具体的には、電動車両が起動する場合、IG信号出力部３３は、電源起動制御回路３２に対し、電動車両の起動を通知する信号（以下、IG ON信号と称する）を出力する。また、起動中の電動車両が停止する場合、IG信号出力部３３は、電源ECU１６に対し、電動車両の停止を通知する信号（以下、IG OFF信号と称する）を出力する。   The IG signal output unit 33 outputs an IG signal. Specifically, when the electric vehicle is activated, the IG signal output unit 33 outputs a signal (hereinafter referred to as an IG ON signal) for notifying activation of the electric vehicle to the power activation control circuit 32. Further, when the activated electric vehicle stops, the IG signal output unit 33 outputs a signal (hereinafter referred to as an IG OFF signal) notifying the power supply ECU 16 of the stop of the electric vehicle.

電源起動制御回路３２は、IG信号出力部３３から出力された信号が、IG ON信号であった場合、スイッチ３４をON状態にする制御を行う。   When the signal output from the IG signal output unit 33 is an IG ON signal, the power supply activation control circuit 32 performs control to turn on the switch 34.

また、電源起動制御回路３２には、起動用低電圧電源回路３１またはコンデンサ３６から電力が供給される。なお、電源起動制御回路３２が停止している状態から起動される場合は、電源起動制御回路３２はコンデンサ３６から供給される電力により起動される。   In addition, power is supplied to the power activation control circuit 32 from the activation low voltage power circuit 31 or the capacitor 36. When the power supply activation control circuit 32 is activated from a stopped state, the power supply activation control circuit 32 is activated by the electric power supplied from the capacitor 36.

スイッチ３４は、電動車両が起動される場合には、電源起動制御回路３２によりON状態に制御される。また、スイッチ３４は、電動車両が停止される場合には、電源ECU１６によりOFF状態に制御される。   The switch 34 is controlled to be in an ON state by the power supply activation control circuit 32 when the electric vehicle is activated. The switch 34 is controlled to be turned off by the power supply ECU 16 when the electric vehicle is stopped.

スイッチ３５は、電源ECU１６によりON状態またはOFF状態に制御される。なお、スイッチ３４，３５の具体的な動作のタイミングについては、図４、５を参照して後述する。   The switch 35 is controlled to be in an ON state or an OFF state by the power supply ECU 16. The specific operation timing of the switches 34 and 35 will be described later with reference to FIGS.

コンデンサ３６には、電源ECU１６の制御により、起動用低電圧電源回路３１から電力が供給される。なお、コンデンサ３６は、その種類については限定されない。コンデンサ３６は、例えば電気二重層コンデンサでもよいし、電解コンデンサでもよい。   The capacitor 36 is supplied with power from the starting low-voltage power supply circuit 31 under the control of the power supply ECU 16. The type of the capacitor 36 is not limited. The capacitor 36 may be, for example, an electric double layer capacitor or an electrolytic capacitor.

以上、図２を参照して、本発明が適用される電源制御装置の一実施の形態の構成例について説明した。   The configuration example of the embodiment of the power supply control device to which the present invention is applied has been described above with reference to FIG.

図３は、図２の例の電源制御装置における、起動用低電圧電源回路３１の構成例を示す回路図と、動作例を説明するタイミングチャートを示している。   FIG. 3 shows a circuit diagram showing a configuration example of the start-up low-voltage power supply circuit 31 and a timing chart explaining an operation example in the power supply control apparatus of the example of FIG.

図３の例では、起動用低電圧電源回路３１は、RCC回路として構成されている。RCC回路は、小規模な回路で構成されるスイッチング電源であり、図３のAに示されるように、抵抗Rg、トランスTf、及びトランジスタTrを含むように構成されている。   In the example of FIG. 3, the starting low voltage power supply circuit 31 is configured as an RCC circuit. The RCC circuit is a switching power supply composed of a small-scale circuit, and is configured to include a resistor Rg, a transformer Tf, and a transistor Tr as shown in A of FIG.

以下、図３のBに示されるタイミングチャートを参照して、起動用低電圧電源回路３１の動作例について説明する。   Hereinafter, an operation example of the start-up low-voltage power supply circuit 31 will be described with reference to a timing chart shown in FIG.

時刻ｔ１において、起動用低電圧電源回路３１に対して入力電圧Vinが印加されると、抵抗Rgを経由して、トランジスタTrにベース電流Ibが流れる。なお、ベース電流Ibは、トランスTfの巻き線比等により決まり、一定の電流となる。   When the input voltage Vin is applied to the starting low voltage power supply circuit 31 at time t1, the base current Ib flows through the transistor Tr via the resistor Rg. Note that the base current Ib is determined by the winding ratio of the transformer Tf and the like, and is a constant current.

時刻ｔ１以降、トランジスタTrのコレクタ電流I1が徐々に増加し始める。時刻ｔ２において、トランジスタTrのコレクタ電流I1が、トランジスタTrの増幅率により制限される。これにより、トランジスタTrのベース電圧Vbが減少し、トランジスタTrはOFF状態となる。   After time t1, the collector current I1 of the transistor Tr starts to increase gradually. At time t2, the collector current I1 of the transistor Tr is limited by the amplification factor of the transistor Tr. As a result, the base voltage Vb of the transistor Tr decreases, and the transistor Tr is turned off.

時刻ｔ２において、トランスTfの逆起電力により、トランスTfの２次側の電流I2が流れる。時刻ｔ3に、トランスTfからのエネルギが放出したとする。この場合、時刻ｔ３において、トランスTfの２次側の電流I2は０となる。   At time t2, a current I2 on the secondary side of the transformer Tf flows due to the back electromotive force of the transformer Tf. It is assumed that energy from the transformer Tf is released at time t3. In this case, the current I2 on the secondary side of the transformer Tf becomes 0 at time t3.

このとき、トランスTfの巻き線中の残留エネルギにより、トランジスタTtのベース電圧Vbがスイングバックして、再度、トランジスタTrを導通させる。すなわち、トランジスタTrは再度ON状態となる。   At this time, due to the residual energy in the winding of the transformer Tf, the base voltage Vb of the transistor Tt swings back to make the transistor Tr conductive again. That is, the transistor Tr is turned on again.

以降、起動用低電圧電源回路３１は、上述の時刻ｔ１乃至ｔ３の動作を繰り返す。その結果、トランスTｆの２次側の電圧Voutの波形は、図３の最下部のタイミングチャートに示されるようになる。   Thereafter, the start-up low voltage power supply circuit 31 repeats the operations from the above-described times t1 to t3. As a result, the waveform of the voltage Vout on the secondary side of the transformer Tf is as shown in the bottom timing chart of FIG.

以上、図２と図３を参照して、本発明が適用される電源制御装置の構成例について説明した。   The configuration example of the power supply control device to which the present invention is applied has been described above with reference to FIGS. 2 and 3.

次に、図４と図５を参照して、図２の構成の電源制御装置の動作例について説明する。   Next, an operation example of the power supply control device having the configuration shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.

図４は、電動車両起動時における電源制御装置の動作例を説明する図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining an operation example of the power supply control device at the time of starting the electric vehicle.

図４においては、上から順に、IG ON信号、スイッチ３４、スイッチ３５、及びDCDCコンバータ１４のそれぞれのタイミングチャートが図示されている。   In FIG. 4, timing charts of the IG ON signal, the switch 34, the switch 35, and the DCDC converter 14 are illustrated in order from the top.

IG ON信号のタイミングチャートにおいて、ハイレベルは、IG信号がON状態であることを意味している。ローレベルは、IG信号がOFF状態であることを意味している。DCDCコンバータ１４のタイミングチャートにおいて、ハイレベルは、DCDCコンバータ１４が動作していることを意味している。ローレベルは、DCDCコンバータ１４が停止していることを意味している。スイッチ３４のタイミングチャートにおいて、ハイレベルは、スイッチ３４がON状態であることを意味している。ローレベルは、スイッチ３４がOFF状態であることを意味している。スイッチ３５のタイミングチャートにおいて、ハイレベルは、スイッチ３５がON状態であることを意味している。ローレベルは、スイッチ３５がOFF状態であることを意味している。なお、この段落の記載事項は、図５についても同様にあてはまる。   In the timing chart of the IG ON signal, the high level means that the IG signal is in the ON state. Low level means that the IG signal is in the OFF state. In the timing chart of the DCDC converter 14, a high level means that the DCDC converter 14 is operating. The low level means that the DCDC converter 14 is stopped. In the timing chart of the switch 34, a high level means that the switch 34 is in an ON state. The low level means that the switch 34 is in the OFF state. In the timing chart of the switch 35, a high level means that the switch 35 is in an ON state. Low level means that the switch 35 is in the OFF state. Note that the items described in this paragraph also apply to FIG.

時刻ｔAにおいて、IG信号出力部３３から、電源起動制御回路３２にIG ON信号が入力されるとする。   It is assumed that the IG ON signal is input from the IG signal output unit 33 to the power activation control circuit 32 at time tA.

すると、時刻ｔBにおいて、電源起動制御回路３２はスイッチ３４をON状態にする。これにより、起動用低電圧電源回路３１と高電圧バッテリ１３とが導通するので、高圧バッテリ１３から起動用低電圧電源回３１に対して電力が供給されて、起動用低電圧電源回路３１が起動する。起動用低電圧電源回路３１が起動すると、電源ECU１６に対して起動用低電圧電源回路３１から電力が供給され、電源ECU１６が起動される。   Then, at time tB, the power supply activation control circuit 32 turns on the switch 34. As a result, the start-up low-voltage power supply circuit 31 and the high-voltage battery 13 become conductive, so that power is supplied from the high-voltage battery 13 to the start-up low-voltage power supply circuit 31 and the start-up low-voltage power supply circuit 31 is started up. To do. When the startup low-voltage power supply circuit 31 is started, power is supplied from the startup low-voltage power supply circuit 31 to the power supply ECU 16, and the power supply ECU 16 is started up.

次に、時刻ｔCにおいて、電源ECU１６は、スイッチ３５をON状態する。スイッチ３５がON状態になると、コンデンサ３６の充電が開始される。   Next, at time tC, the power supply ECU 16 turns on the switch 35. When the switch 35 is turned on, charging of the capacitor 36 is started.

次に、時刻ｔDにおいて、電源ECU１６は、ECU１８が必要とする電力に応じて、複数あるDCDCコンバータ１４の一部、または全部を起動する。また、電源ECU１６は、ECU１８が必要とする電力に応じて、DCDCコンバータ１４を停止することもできる。   Next, at time tD, the power supply ECU 16 activates some or all of the plurality of DCDC converters 14 according to the power required by the ECU 18. The power supply ECU 16 can also stop the DCDC converter 14 according to the power required by the ECU 18.

このように、電源ECU１６は、複数あるDCDCコンバータ１４を、ECU１８が必要とする電力に応じて、起動したり停止したりすることができる。このため、本発明の電源制御装置は、電力を効率よく使用することができる。   Thus, the power supply ECU 16 can start and stop the plurality of DCDC converters 14 according to the power required by the ECU 18. For this reason, the power supply control apparatus of this invention can use electric power efficiently.

なお、高電圧バッテリ１３が完全放電して電動車両が停止し、その後高電圧バッテリ１３が充電された場合には、まず、電源起動制御回路３２がコンデンサ３６から供給される電力により起動され、スイッチ３４がON状態にされる。これにより起動用低電圧電源回路３１が起動され、電源ECU１６が起動される。その後、充電器１１は、高電圧バッテリ１３に充電を開始する。   When the high-voltage battery 13 is completely discharged and the electric vehicle is stopped, and then the high-voltage battery 13 is charged, first, the power activation control circuit 32 is activated by the power supplied from the capacitor 36, and the switch 34 is turned on. As a result, the starting low-voltage power supply circuit 31 is started, and the power supply ECU 16 is started. Thereafter, the charger 11 starts charging the high voltage battery 13.

換言すると、高電圧バッテリ１３が完全放電後に充電が開始された場合は、電源制御装置は、高電圧バッテリ１３への充電よりも、電源制御に関するブロックへの電力の供給を優先する。電源制御に関するブロックとは例えば、電源ECU１６、起動用低電圧電源回路３１、電源起動制御回路３２等がある。   In other words, when charging is started after the high-voltage battery 13 is completely discharged, the power supply control device gives priority to the supply of power to the block related to power supply control over charging to the high-voltage battery 13. Examples of the block relating to power control include the power supply ECU 16, the start-up low voltage power supply circuit 31, the power supply start control circuit 32, and the like.

図５は、電動車両の停止時における電源制御装置の動作例を説明する図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation example of the power supply control device when the electric vehicle is stopped.

時刻ｔaにおいて、IG信号出力部３３からIG OFF信号が電源ECU１６に出力されたとする。   It is assumed that an IG OFF signal is output from the IG signal output unit 33 to the power supply ECU 16 at time ta.

すると、時刻ｔbにおいて、電源ECU１６は、起動中のDCDCコンバータ１４を停止させる。   Then, at time tb, power supply ECU 16 stops DCDC converter 14 that is being activated.

次に、時刻ｔcにおいて、電源ECU１６は、スイッチ３５をOFF状態にする。これにより、コンデンサ３６の充電が停止される。   Next, at time tc, the power supply ECU 16 turns off the switch 35. Thereby, charging of the capacitor 36 is stopped.

次に、時刻ｔdにおいて、電源ECU１６は、スイッチ３４をOFF状態にする。これにより、起動用低電圧電源回路３１と高電圧バッテリ１３とが導通しないので、高圧バッテリ１３から起動用低電圧電源回３１に対して電力が供給されず、起動用低電圧電源回路３１が停止する。   Next, at time td, the power supply ECU 16 turns off the switch 34. As a result, the start-up low-voltage power supply circuit 31 and the high-voltage battery 13 do not conduct, so that no power is supplied from the high-voltage battery 13 to the start-up low-voltage power supply circuit 31 and the start-up low-voltage power supply circuit 31 stops. To do.

次に、図６、７を参照して、本発明の電源供給装置が奏することが可能な効果について、従来の電源供給装置と比較しつつ、説明する。   Next, with reference to FIGS. 6 and 7, effects that can be achieved by the power supply device of the present invention will be described in comparison with a conventional power supply device.

図６は、従来の電源制御装置における電源系統図である。   FIG. 6 is a power system diagram of a conventional power control apparatus.

図１を参照して上述したように、従来の電源制御装置においては、高電圧バッテリ１３を電源とする第１の電源系統と、低電圧バッテリ１５を電源とする第２の電源系統が必要であった。   As described above with reference to FIG. 1, the conventional power supply control device requires a first power supply system that uses the high-voltage battery 13 as a power supply and a second power supply system that uses the low-voltage battery 15 as a power supply. there were.

第１の電源系統は、主に、動力用負荷（モータ等）や、低電圧バッテリ１５に対する電源供給用として機能するが、J/B１７の切り替えにより、電源ECU１６やECU１８−１乃至１８−Nに電源を供給するラインとしても機能する。   The first power supply system mainly functions as a power load (motor or the like) or power supply for the low voltage battery 15, but the power supply ECU 16 and ECUs 18-1 to 18 -N are switched by switching J / B 17. It also functions as a power supply line.

第２の電源系統は、J/B１７の切り替えにより、電源ECU１６やECU１８−１乃至１８−Nに電源を供給するラインとして機能する。   The second power supply system functions as a line for supplying power to the power supply ECU 16 and the ECUs 18-1 to 18-N by switching the J / B 17.

このようにして、従来の電源制御装置においては、高電圧バッテリ１３の電源系統と、低電圧バッテリ１５の電源系統が存在し、それぞれについて電流や電圧、温度等の監視及び制御が必要であった。   Thus, in the conventional power supply control device, the power supply system of the high-voltage battery 13 and the power supply system of the low-voltage battery 15 exist, and it is necessary to monitor and control the current, voltage, temperature, etc. for each. .

図７は、本発明が適用された電源制御装置における電源系統図である。   FIG. 7 is a power system diagram of the power control apparatus to which the present invention is applied.

図２を用いて上述したように、本発明が適用された電源制御装置においては、高電圧バッテリ１３から供給される高電圧の電力は、電動車両の主動力として供給される。   As described above with reference to FIG. 2, in the power supply control device to which the present invention is applied, the high-voltage power supplied from the high-voltage battery 13 is supplied as the main power of the electric vehicle.

第１の電源系統は、J/B１７の切り替えにより、ECU１８−１乃至１８−Nに電源を供給するラインとして機能する。   The first power supply system functions as a line that supplies power to the ECUs 18-1 to 18 -N by switching the J / B 17.

またさらに、第１の電源系統は、起動用低電圧電源回路３１により低電圧に変換され、電源ECU１６に電源を供給するラインとして機能する。   Furthermore, the first power supply system is converted into a low voltage by the starting low voltage power supply circuit 31 and functions as a line for supplying power to the power supply ECU 16.

図６に示された従来の電源制御装置における電源系統図と、図７に示された本発明が適用された電源制御装置における電源系統図を比較すると、次のことが言える。   When the power supply system diagram in the conventional power supply control device shown in FIG. 6 is compared with the power supply system diagram in the power supply control device to which the present invention shown in FIG. 7 is applied, the following can be said.

従来の電源制御装置は、図６中に太線で示された、第２の電源系統の制御が必要であった。しかしながら、本発明が適用された電源制御装置は、第２の電源系統の制御を必要としない。換言すると、図６中に太線で示された第２の電源系統の制御が、図７中に点線で示された、起動用低電圧電源回路３１の制御だけで可能になる。このため、電源制御装置全体の制御を簡略化することが可能となる。   The conventional power supply control apparatus needs to control the second power supply system, which is indicated by a thick line in FIG. However, the power supply control device to which the present invention is applied does not require control of the second power supply system. In other words, the control of the second power supply system indicated by the bold line in FIG. 6 can be performed only by the control of the starting low-voltage power supply circuit 31 indicated by the dotted line in FIG. For this reason, it becomes possible to simplify control of the whole power supply control apparatus.

本発明が適用された電源制御装置は、低電圧バッテリ１５を必要としない。換言すると、本発明が適用された電源制御装置は、鉛蓄電池を必要としない。よって、電動車両に搭載されたバッテリの正確な残容量を検知することが可能となる。   The power supply control device to which the present invention is applied does not require the low voltage battery 15. In other words, the power supply control device to which the present invention is applied does not require a lead storage battery. Therefore, it is possible to detect the accurate remaining capacity of the battery mounted on the electric vehicle.

また、本発明が適用された電源制御装置は、低電圧バッテリ１５として鉛蓄電池を使用しないため、鉛による環境への悪影響を防止することが可能となる。   Moreover, since the power supply control device to which the present invention is applied does not use a lead storage battery as the low-voltage battery 15, it is possible to prevent adverse effects of lead on the environment.

さらに、本発明が適用された電源制御装置は、電源ECU１６に電力を供給するための変換部（例えば、起動用低電圧電源回路３１）と、ECU１８に電力を供給するための変換部（例えば、DCDCコンバータ１４）とを、それぞれが必要とする電力に応じた異なる構成の回路としている。さらに、ECU１８に電力を供給するためのDCDCコンバータ１４を複数設け、必要とされる電力に応じて、DCDCコンバータ１４の動作を制御することで、効率よく高電圧バッテリ１５を使用することが可能となる。   Furthermore, the power supply control device to which the present invention is applied includes a conversion unit (for example, a starting low-voltage power supply circuit 31) for supplying power to the power supply ECU 16 and a conversion unit (for example, for supplying power to the ECU 18). The DCDC converter 14) is a circuit having a different configuration according to the power required for each. Furthermore, it is possible to efficiently use the high voltage battery 15 by providing a plurality of DCDC converters 14 for supplying power to the ECU 18 and controlling the operation of the DCDC converter 14 in accordance with the required power. Become.

さらにまた、本発明が適用された電源制御装置は、電動車両停車中にEPSが起動した場合は、電源ECU１６は、CANバス３７を経由して、すべてのDCDCコンバータ１４を起動する。これは、電動車両停車中にステアリングホイールが操作されると、高い電力が必要となるためである。低電圧バッテリ１５がない場合、必要とする電力が大きく変動すると、ECU１８が不安定になり、誤作動する恐れがある。このことから、本発明が適用された電源制御装置においては、電源ECU１６は、必要とする電力の変動を予測する。そしてこの予測に基づいて、電源ECU１６は、複数のDCDCコンバータ１４を制御し、電力に応じた電流を、複数のDCDCコンバータ１４からECU１８へ供給する。これにより、本発明が適用された電源制御装置は、必要とする電力の変動によってECU１８が不安定になることを低減することが可能となる。   Furthermore, in the power supply control device to which the present invention is applied, when the EPS is activated while the electric vehicle is stopped, the power supply ECU 16 activates all the DCDC converters 14 via the CAN bus 37. This is because high power is required when the steering wheel is operated while the electric vehicle is stopped. In the absence of the low-voltage battery 15, if the required power fluctuates greatly, the ECU 18 becomes unstable and may malfunction. From this, in the power supply control device to which the present invention is applied, the power supply ECU 16 predicts the fluctuation of the required power. Based on this prediction, the power supply ECU 16 controls the plurality of DCDC converters 14 and supplies a current corresponding to the power from the plurality of DCDC converters 14 to the ECU 18. As a result, the power supply control device to which the present invention is applied can reduce the instability of the ECU 18 due to fluctuations in required power.

本発明が適用される電源制御装置の実施の形態は、図２の実施の形態に限定されない。   The embodiment of the power supply control device to which the present invention is applied is not limited to the embodiment of FIG.

また、本明細書において、システムとは、複数の装置や処理部により構成される装置全体を表すものである。
Further, in the present specification, the system represents the entire apparatus including a plurality of apparatuses and processing units.

１１ 充電器， １２ BMU， １３ 高電圧バッテリ， １４ DCDCコンバータ， １５ 低電圧バッテリ， １６ 電源ECU， １７ J/B， １８ ECU， ３１ 起動用低電圧電源回路， ３２ 電源起動制御回路， ３３ IG信号出力部， ３４，３５ スイッチ， ３６ コンデンサ， ３７ CANバス   11 Battery Charger, 12 BMU, 13 High Voltage Battery, 14 DCDC Converter, 15 Low Voltage Battery, 16 Power Supply ECU, 17 J / B, 18 ECU, 31 Low Voltage Power Supply Circuit for Startup, 32 Power Supply Start Control Circuit, 33 IG Signal Output section, 34, 35 switch, 36 capacitor, 37 CAN bus

Claims (5)

外部により起動されて、起動後、第１電圧で駆動する電動車両の動力源となるバッテリの出力を、前記第１電圧から第２電圧に変換する第１の変換手段と、
前記第２電圧で駆動し、前記第１の変換手段の起動を制御する第１の制御手段と、
前記バッテリの出力を、前記第１電圧から前記第２電圧に変換して、前記第１の制御手段に供給する第２の変換手段と
を備える電源制御装置。 First conversion means for converting the output of the battery, which is activated externally and becomes the power source of the electric vehicle driven by the first voltage after activation, from the first voltage to the second voltage;
First control means that is driven by the second voltage and controls activation of the first conversion means;
And a second converter that converts the output of the battery from the first voltage to the second voltage and supplies the converted voltage to the first controller. 前記第１の制御手段は、外部により起動され、起動後、前記第１の変換手段の起動を制御し、
前記第１の制御手段の起動を制御する第２の制御手段
をさらに備える請求項１に記載の電源制御装置。 The first control means is activated externally, and after activation, controls activation of the first conversion means,
The power supply control device according to claim 1, further comprising: a second control unit that controls activation of the first control unit. 充電機能を有し、前記第２の制御手段に電力を供給する電力供給手段をさらに備え、
前記第２の変換手段は、さらに、前記第２電圧に変換後の前記バッテリの出力を前記電力供給手段に供給することで、前記第２の変換手段を充電する
請求項２に記載の電源制御装置。 A power supply means having a charging function and supplying power to the second control means;
3. The power supply control according to claim 2, wherein the second conversion unit further charges the second conversion unit by supplying the output of the battery converted into the second voltage to the power supply unit. apparatus. 前記第２の変換手段の定格出力電力は、前記第１の変換手段の定格出力電力よりも小さい
請求項１に記載の電源制御装置。 The power supply control device according to claim 1, wherein a rated output power of the second conversion unit is smaller than a rated output power of the first conversion unit. 外部により起動されて、起動後、第１電圧で駆動する電動車両の動力源となるバッテリの出力を、前記第１電圧から第２電圧に変換する変換手段と、
前記第２電圧で駆動し、前記第１の変換手段の起動を制御する制御手段と
を備える電源制御装置が、
前記バッテリの出力を、前記第１電圧から前記第２電圧に変換して、前記第１の制御手段に供給する
ステップを含む電源制御方法。 Conversion means for converting the output of the battery, which is activated externally and becomes the power source of the electric vehicle driven by the first voltage after the activation, from the first voltage to the second voltage;
A power supply control device comprising: a control unit that is driven by the second voltage and controls activation of the first conversion unit;
A power supply control method including the step of converting the output of the battery from the first voltage to the second voltage and supplying the converted voltage to the first control means.
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