JP2013100040A - 電源装置及び車両用電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電圧変換器21は、メインスイッチ10を介して入力された第一のバッテリ1の直流を、スイッチ素子5a,5bで構成される整流回路5と、コイル7とコンデンサ8とで構成される平滑回路と、により電圧変換して出力する。電圧検出器11により検出された出力端電圧Vtに基づいて、逆電流の有無を判定し、メインスイッチ10の開放及びスイッチ素子5a,5bの駆動の停止を実行させて、電圧変換器21の保護を図る。
【選択図】図3
Description
図1は、実施の形態1に係る電源装置の概略構成図であり、図2は、実施の形態1における電源装置での処理手順を示すフローチャートである。
電圧変換器21は、スイッチ素子5a,5bで構成される整流回路5と、コイル7とコンデンサ8とで構成される平滑回路による同期整流方式による電圧変換を行うもので、電圧変換器制御装置4により整流回路5のスイッチ素子5a,5bを交互に動作させることにより、第一のバッテリ1からの入力電圧Vinは、一旦、整流回路5により電圧方向が一方向のパルス状電圧に変換された後、コイル7とコンデンサ8で構成される平滑回路のローパスフィルタにより、整流されたパルス状電圧を平滑することによって直流電圧に変換され、出力電圧Voutとして出力される。出力電圧Voutは、電圧検出器11にて検出され、その情報は電圧変換器制御装置4に送られる。この出力電圧Voutにより、出力端に接続された第二のバッテリ2を充電することができる。ここで、出力電圧Voutは、スイッチ素子5a,5bの開閉時間により決定される。
機能しなくなることがある。これを防止するため、出力端電圧Vtが所定値Vthを超えた場合に、電圧変換器制御装置4は、整流回路5のスイッチ素子5a,5bの駆動を停止させる。これにより、入力側への逆流を防止することができ、スイッチ素子5a,5bの損傷を回避することができる。
図3は、実施の形態2に係る電源装置の概略構成図であり、図4は、実施の形態1における電源装置での処理手順を示すフローチャートである。
スイッチ素子5a,5bで構成される整流回路5と、コイル7とコンデンサ8とで構成
される平滑回路と、による同期整流方式による電圧変換動作については、上述した実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。出力端電圧Vtは、電圧検出器11にて検出され、その情報は電圧変換器制御装置4及び主制御装置9に送られる。
しているものと判定し、メインスイッチを開放あるいは整流回路の駆動を停止させることにより、より早く逆電流によるスイッチ素子の損傷を防止することができるという顕著な効果が期待できる。
図5は、実施の形態3に係る電源装置の概略構成図であり、図6は、実施の形態3における電源装置での処理手順を示すフローチャートである。
インバータ回路3は、4個のスイッチ素子3aから3dなるフルブリッジ構成となっており、入力電源である第一のバッテリ1から入力電圧Vinをスイッチ素子3aから3dの導通と開放動作をスイッチングして交流電圧を発生させ、トランス6の1次巻線6aに交流電圧を入力する。トランス6は入力された交流電圧を巻線比に降圧して、2次巻線6bに交流電圧を出力する。整流回路5のスイッチ素子5a,5bは、交流電圧をスイッチングにより同期整流して電圧方向が一方向のパルス状電圧に整流する。次に、コイル7とコンデンサ8で構成される平滑回路のローパスフィルタにより、整流されたパルス状電圧を直流電圧に変換して出力する。出力電圧Voutは、電圧検出器11にて検出され、その情報は電圧変換器制御装置4及び主制御装置9に送られる。
を用いて説明する。主制御装置処理(ステップS50)では、まず、主制御装置9は、電圧検出器11にて検出された出力端電圧Vtと予め設定された所定値Vthとを比較する(ステップS51)。Vt>Vthを満たす場合には、逆電流が発生しているものと判定し、メインスイッチ10を開放(オフ)させる(ステップS52)、これに対して、Vt>Vthを満たしていない場合には、逆電流は発生していないものと判定し、メインスイッチ10の導通を継続させる(ステップS53)。この処理を終了後、戻って、次の電圧変換器制御処理(ステップS54)に移行する。
図7は、実施の形態4における車両用電源装置での処理手順を示すフローチャートである。
出力端電圧Vtが上昇した場合に起こりうる。しかし、車両が走行中に本発明の電圧変換器21の動作を停止させる機能が働くと車両システムに不具合が生じる可能性があるので、実施の形態4においては、車両のシフトレバーがPレンジまたはNレンジ以外ではこの機能が動作しないように安全性を確保するものである。
2 第二のバッテリ
3 インバータ回路 3a,3b,3c,3d スイッチ素子
4 電圧変換器制御装置
5 整流回路 5a,5b スイッチ素子
6 トランス
7 コイル
8 コンデンサ
9 主制御装置
10 メインスイッチ
20 電源装置
21 電圧変換器
Claims (8)
- 複数のスイッチ素子で構成される整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑回路と、により直流電力を出力する電源装置であって、
前記電源装置の出力端に設けられた電圧検出器を備え、
前記電圧検出器により検出された出力端電圧に基づいて、前記出力端から前記入力端に流れる逆電流の有無を判定し、逆電流があると判定された場合に、前記複数のスイッチ素子の駆動を停止させることを特徴とする電源装置。 - 複数のスイッチ素子で構成される整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑回路と、により直流電力を出力する電源装置であって、
前記電源装置の入力端に設けられたメインスイッチと、
前記電源装置の出力端に設けられた電圧検出器と、を備え、
前記電圧検出器により検出された出力端電圧に基づいて、前記出力端から前記入力端に流れる逆電流の有無を判定し、逆電流があると判定された場合に、前記メインスイッチの開放および前記複数のスイッチ素子の駆動の停止のいずれか一方または両方を実行させることを特徴とする電源装置。 - 前記整流回路の前段にトランスを介して複数のスイッチ素子がブリッジ状に構成されたインバータ回路が備えられ、前記逆電流があると判定された場合に、前記インバータ回路の複数のスイッチ素子の駆動を停止させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源装置。
- 前記メインスイッチが開放された後、前記整流回路の複数スイッチ素子の駆動を停止させることを特徴とする請求項2に記載の電源装置。
- 前記メインスイッチが開放された後、前記整流回路の複数スイッチ素子および前記インバータ回路の複数のスイッチ素子のいずれか一方または両方の駆動を停止させることを特徴とする請求項3に記載の電源装置。
- 前記逆電流の有無の判定が、前記出力端電圧と予め設定された所定値とを比較することによるものであり、前記出力端電圧が前記所定値以上である場合に逆電流があると判定することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電源装置。
- 前記逆電流の有無の判定が、前記出力端電圧の時間変化率と予め設定された所定値とを比較することによるものであり、前記時間変化率が前記所定値以上である場合に逆電流があると判定することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電源装置。
- 前記請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電源装置が車両に搭載され、前記車両のシフトレバーがPレンジまたはNレンジである場合において、前記逆電流の有無の判定を行うことを特徴とする車両用電源装置。
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