JP2015003644A - Dual power supply unit for automobile - Google Patents
Dual power supply unit for automobile Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015003644A JP2015003644A JP2013130632A JP2013130632A JP2015003644A JP 2015003644 A JP2015003644 A JP 2015003644A JP 2013130632 A JP2013130632 A JP 2013130632A JP 2013130632 A JP2013130632 A JP 2013130632A JP 2015003644 A JP2015003644 A JP 2015003644A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- discharger
- charger
- chargers
- dischargers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、スタータモータやその他の電装部品等、駆動のための電源電圧が異なる二つの系統の部品に対して適切な電圧を供給するための自動車用二電源装置に関する。 The present invention relates to a dual power supply device for an automobile for supplying an appropriate voltage to components of two systems having different power supply voltages for driving, such as a starter motor and other electrical components.
自動車用の電源電圧としては、乗用車用の14V系と大型自動車用の28V系の二つが主流となっている。通常は、自動車毎に電源電圧の統一化を図り、複雑な回路構成を回避しているが、製造コストの低減等のために様々な車種間での部品の共通化を目的として、一つの自動車で電源電圧が異なる二つの系統の部品を使用したいという要望がある。 There are two mainstream power supply voltages for automobiles: a 14V system for passenger cars and a 28V system for large automobiles. Normally, the power supply voltage is standardized for each vehicle to avoid complicated circuit configurations, but one vehicle is used for the purpose of sharing parts among various vehicle types in order to reduce manufacturing costs. There is a desire to use parts of two systems with different power supply voltages.
例えば、大型自動車において、電装部品には今まで通り電源電圧が28V系のものを使用し、スタータモータには電源電圧が14V系のものを使用する場合が想定される。この場合、28V系の電源電圧から14V系の電源電圧を作るために、DC−DCコンバータを使用して28V系の電源電圧を14V系の電源電圧まで降圧すると共にバッテリ等の充放電器に充電し、この充放電器を14V系の電源として使用することが考えられる。 For example, in a large automobile, a case where a power supply voltage of 28V system is used as an electrical component as before, and a starter motor having a power supply voltage of 14V system is assumed. In this case, in order to create a 14V system power supply voltage from the 28V system power supply voltage, a DC-DC converter is used to step down the 28V system power supply voltage to a 14V system power supply voltage and charge a charger / discharger such as a battery. However, it is conceivable to use this charger / discharger as a 14V power source.
しかしながら、電源電圧の降圧に使用されるDC−DCコンバータは、非常に高価であり、また複雑な電気電子装置であることから故障の確率も高く、製造コストやメンテナンスコストの増加等が問題となっている。 However, the DC-DC converter used for stepping down the power supply voltage is very expensive, and since it is a complicated electric and electronic device, there is a high probability of failure, and an increase in manufacturing cost and maintenance cost becomes a problem. ing.
そこで、本発明の目的は、DC−DCコンバータを使用することなく、安価で故障し難い自動車用二電源装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an automotive dual power supply device that is inexpensive and hardly breaks down without using a DC-DC converter.
この目的を達成するために創案された本発明は、第1の電圧を供給する電源と、前記第1の電圧を第2の電圧に降圧して供給する降圧回路と、前記電源と前記降圧回路との間に接続された開閉器と、を備え、前記降圧回路は、複数の充放電器と、前記複数の充放電器の充電時に前記複数の充放電器が直列接続されると共に前記複数の充放電器の放電時に前記複数の充放電器が並列接続されるように配置された複数の整流素子と、を備える自動車用二電源装置である。 The present invention devised to achieve this object includes a power supply for supplying a first voltage, a step-down circuit for stepping down and supplying the first voltage to a second voltage, the power supply and the step-down circuit. And the step-down circuit includes a plurality of chargers / dischargers and the plurality of chargers / dischargers connected in series when the plurality of chargers / dischargers are charged. And a plurality of rectifying elements arranged so that the plurality of chargers / dischargers are connected in parallel when the charger / discharger is discharged.
前記複数の充放電器は、第1の充放電器と第2の充放電器とからなり、前記複数の整流素子は、第1の整流素子と第2の整流素子と第3の整流素子とからなり、前記第1の充放電器は、第1の端子が前記開閉器と前記第3の整流素子のカソードとに接続されると共に第2の端子が前記第1の整流素子のアノードと前記第2の整流素子のカソードとに接続されており、前記第2の充放電器は、第1の端子が前記第1の整流素子のカソードと前記第3の整流素子のアノードとに接続されると共に第2の端子が前記第2の整流素子のアノードに接続されていると良い。 The plurality of chargers / dischargers include a first charger / discharger and a second charger / discharger, and the plurality of rectifier elements include a first rectifier element, a second rectifier element, and a third rectifier element. The first charger / discharger has a first terminal connected to the switch and a cathode of the third rectifier element, and a second terminal connected to the anode of the first rectifier element and the The second charger / discharger is connected to the cathode of the first rectifier element and the anode of the third rectifier element. The second charger / discharger is connected to the cathode of the second rectifier element. In addition, the second terminal may be connected to the anode of the second rectifying element.
前記開閉器は、前記複数の充放電器の放電電圧が下限閾値以下であるときに閉じられると良い。 The switch is preferably closed when discharge voltages of the plurality of chargers / dischargers are equal to or lower than a lower threshold value.
前記開閉器は、エンジンの始動に失敗したときに閉じられると良い。 The switch is preferably closed when the engine fails to start.
前記電源と前記降圧回路との間に接続された電圧安定化用整流素子を更に備えると良い。 A voltage stabilizing rectifier element connected between the power supply and the step-down circuit may be further provided.
前記複数の整流素子は、ショットキーバリアダイオードからなると良い。 The plurality of rectifying elements may be Schottky barrier diodes.
前記開閉器は、半導体スイッチからなると良い。 The switch is preferably a semiconductor switch.
前記複数の充放電器は、キャパシタからなると良い。 The plurality of chargers / dischargers may be capacitors.
本発明によれば、DC−DCコンバータを使用することなく、安価で故障し難い自動車用二電源装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an automotive dual power supply device that is inexpensive and hardly breaks down without using a DC-DC converter.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本実施の形態に係る自動車用二電源装置100は、第1の電圧V1を供給する電源101と、第1の電圧V1を第2の電圧V2に降圧して供給する降圧回路102と、電源101と降圧回路102との間に接続された開閉器103と、を備える。
As shown in FIG. 1, the automotive dual
ここで、第1の電圧V1は28V系の電源電圧であり、第2の電圧V2は14V系の電源電圧である。第2の電圧V2はスタータモータ104の電源電圧として使用され、第1の電圧V1はその他の電装部品(図示せず)の電源電圧として使用される。
Here, the first voltage V 1 is a 28V power supply voltage, and the second voltage V 2 is a 14V power supply voltage. Second voltage V 2 is used as a power supply voltage of the
電源101は、発電電圧が28Vの発電機105に接続された鉛バッテリからなり、鉛バッテリには発電機105で発電された電気が充電される。ここでは、14Vの電源電圧を供給する二つの鉛バッテリ106、107を直列接続することにより、28Vの電源電圧を供給する1つの電源101を構成している。
The
降圧回路102は、複数の充放電器と、複数の充放電器の充電時に複数の充放電器が直列接続されると共に複数の充放電器の放電時に複数の充放電器が並列接続されるように配置された複数の整流素子と、を備える。
The step-down
複数の充放電器は、第1の充放電器108と第2の充放電器109とからなり、複数の整流素子は、第1の整流素子110と第2の整流素子111と第3の整流素子112とからなる。
The plurality of chargers / dischargers are composed of a first charger /
第1の充放電器108は、第1の端子113が開閉器103と第3の整流素子112のカソード114とに接続されると共に第2の端子115が第1の整流素子110のアノード116と第2の整流素子111のカソード117とに接続されている。
In the first charger /
第2の充放電器109は、第1の端子118が第1の整流素子110のカソード119と第3の整流素子112のアノード120とに接続されると共に第2の端子121が第2の整流素子111のアノード122に接続されている。より正確には、第2の充放電器109の第2の端子121と第2の整流素子111のアノード122は共に接地されて同電位となっている。
In the second charger /
第1の充放電器108と第2の充放電器109は、電源101と同様に鉛バッテリからなっても良いが、キャパシタからなることがより好ましい。キャパシタは、安価で故障し難いため、自動車用二電源装置100の部品として好適だからである。
Although the 1st charger /
第1の整流素子110と第2の整流素子111と第3の整流素子112は、ショットキーバリアダイオードからなることが好ましい。ショットキーバリアダイオードは、電圧降下を低く抑えることができ、またスイッチング速度が速いことから、低損失で応答性の高い回路を実現することができるからである。
The first rectifying
開閉器103は、第1の充放電器108と第2の充放電器109の放電電圧が下限閾値以下であるとき、又はエンジンの始動に失敗したときに閉じられる。前者では、エンジンの始動に必要な電力を第1の充放電器108や第2の充放電器109に常に確保しておくことができる。また、後者では、エンジンの始動に失敗したとしても、事後的にエンジンの始動に必要な電力を第1の充放電器108や第2の充放電器109に確保することが可能となる。更に、両者を併用することも可能である。
The
また、開閉器103は、第1の充放電器108と第2の充放電器109の放電電圧が上限閾値以上となったときに開かれる。これにより、第1の充放電器108と第2の充放電器109の過充電を防止することが可能となる。
The
更に、開閉器103は、半導体スイッチからなることが好ましい。半導体スイッチは、可動部が無く故障し難いため、自動車用二電源装置100の部品として好適だからである。
Furthermore, the
なお、自動車用二電源装置100は、電源101と降圧回路102との間に接続された電圧安定化用整流素子123を更に備えることが好ましい。第1の充放電器108と第2の充放電器109は放電により電力を消費するため、降圧回路102に流れる電流は不安定である。この不安定な電流は、電源101や発電機105に悪影響を及ぼす虞がある。これに対して、電源101と降圧回路102との間に接続された電圧安定化用整流素子123を備えることにより、不安定な電流が電源101や発電機105に流れるのを防止することができ、電源101や発電機105への影響を排除することが可能となる。
The dual
次に、自動車用二電源装置100の作用を説明する。
Next, the operation of the dual
自動車用二電源装置100では、開閉器103を開閉することにより、第1の充放電器108と第2の充放電器109の充放電状態を切り替えることができる。
In the dual
具体的には、図2に示すように、第1の充放電器108と第2の充放電器109とを充電するためには、開閉器103を閉じて電源101と降圧回路102とを接続する。これにより、電源101と第1の充放電器108と第2の充放電器109とが直列接続されることになる。そうすると、電源101から第1の充放電器108と第2の充放電器109とに第1の電圧V1が供給され、第1の充放電器108と第2の充放電器109とが充電状態となる。
Specifically, as shown in FIG. 2, in order to charge the first charger /
また、図3に示すように、第1の充放電器108と第2の充放電器109とから第2の電圧V2を放電するためには、開閉器103を開いて電源101と降圧回路102とを短絡すると共に負荷であるスタータモータ104を降圧回路102に接続する。これにより、第1の充放電器108と第2の充放電器109とが並列接続されることになる。そうすると、第1の充放電器108と第2の充放電器109のそれぞれからスタータモータ104に第2の電圧V2が供給され、第1の充放電器108と第2の充放電器109とが放電状態となる。この場合、第1の充放電器108と第2の充放電器109は、第2の電圧V2を供給する二つの独立した並列電源として機能することになる。
Further, as shown in FIG. 3, in order to discharge the second voltage V 2 from the first charger /
これまで説明してきたように、本実施の形態に係る自動車用二電源装置100では、安価で故障し難い第1の充放電器108、第2の充放電器109、第1の整流素子110、第2の整流素子111、及び第3の整流素子112を使用して降圧回路102を構成していることから、DC−DCコンバータを使用して降圧回路102を構成する場合と比較して、製造コストを低減することができ、また耐故障性を向上させることが可能である。
As described so far, in the dual
以上の通り、本発明によれば、DC−DCコンバータを使用することなく、安価で故障し難い自動車用二電源装置100を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an automotive dual
100 自動車用二電源装置
101 電源
102 降圧回路
103 開閉器
104 スタータモータ
105 発電機
106 鉛バッテリ
107 鉛バッテリ
108 第1の充放電器
109 第2の充放電器
110 第1の整流素子
111 第2の整流素子
112 第3の整流素子
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1の電圧を第2の電圧に降圧して供給する降圧回路と、
前記電源と前記降圧回路との間に接続された開閉器と、
を備え、
前記降圧回路は、複数の充放電器と、前記複数の充放電器の充電時に前記複数の充放電器が直列接続されると共に前記複数の充放電器の放電時に前記複数の充放電器が並列接続されるように配置された複数の整流素子と、
を備えることを特徴とする自動車用二電源装置。 A power supply for supplying a first voltage;
A step-down circuit for stepping down and supplying the first voltage to a second voltage;
A switch connected between the power source and the step-down circuit;
With
The step-down circuit includes a plurality of chargers / dischargers and the plurality of chargers / dischargers connected in series at the time of charging the plurality of chargers / dischargers, and the plurality of chargers / dischargers in parallel at the time of discharging the plurality of chargers / dischargers. A plurality of rectifying elements arranged to be connected;
A dual power supply device for an automobile, comprising:
前記複数の整流素子は、第1の整流素子と第2の整流素子と第3の整流素子とからなり、
前記第1の充放電器は、第1の端子が前記開閉器と前記第3の整流素子のカソードとに接続されると共に第2の端子が前記第1の整流素子のアノードと前記第2の整流素子のカソードとに接続されており、
前記第2の充放電器は、第1の端子が前記第1の整流素子のカソードと前記第3の整流素子のアノードとに接続されると共に第2の端子が前記第2の整流素子のアノードに接続されている請求項1に記載の自動車用二電源装置。 The plurality of chargers / dischargers are composed of a first charger / discharger and a second charger / discharger,
The plurality of rectifying elements include a first rectifying element, a second rectifying element, and a third rectifying element,
The first charger / discharger has a first terminal connected to the switch and a cathode of the third rectifying element, and a second terminal connected to the anode of the first rectifying element and the second Connected to the cathode of the rectifier element,
The second charger / discharger has a first terminal connected to the cathode of the first rectifier element and the anode of the third rectifier element, and a second terminal connected to the anode of the second rectifier element. The dual power supply device for an automobile according to claim 1 connected to the vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013130632A JP6217167B2 (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Dual power supply for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013130632A JP6217167B2 (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Dual power supply for automobile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015003644A true JP2015003644A (en) | 2015-01-08 |
JP6217167B2 JP6217167B2 (en) | 2017-10-25 |
Family
ID=52299891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013130632A Active JP6217167B2 (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Dual power supply for automobile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6217167B2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496114U (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-19 | ||
JPS5227516A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-01 | Hitachi Ltd | Dc converter |
JPS58683U (en) * | 1981-06-26 | 1983-01-05 | 三菱電機株式会社 | DC-DC converter protection circuit |
JPH03182850A (en) * | 1989-12-09 | 1991-08-08 | Isuzu Motors Ltd | Power source for vehicle |
JPH03226265A (en) * | 1987-09-24 | 1991-10-07 | Yasuo Yokoyama | Electrostatic voltage converting circuit |
JPH04185274A (en) * | 1990-11-20 | 1992-07-02 | Hachiman Koji | Dc voltage divider |
JPH09182414A (en) * | 1995-10-19 | 1997-07-11 | Toshiyasu Suzuki | Power supply means, drive circuit for capacitive load, drive circuit for controllable switching means and power supply means |
JPH10164826A (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-19 | Toshiyasu Suzuki | Power supply means, drive circuit for capacitive load, drive circuit for controllable switching means and power supply means |
JP2001037211A (en) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Hiroshi Kawashima | Dc transformer |
-
2013
- 2013-06-21 JP JP2013130632A patent/JP6217167B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496114U (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-19 | ||
JPS5227516A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-01 | Hitachi Ltd | Dc converter |
JPS58683U (en) * | 1981-06-26 | 1983-01-05 | 三菱電機株式会社 | DC-DC converter protection circuit |
JPH03226265A (en) * | 1987-09-24 | 1991-10-07 | Yasuo Yokoyama | Electrostatic voltage converting circuit |
JPH03182850A (en) * | 1989-12-09 | 1991-08-08 | Isuzu Motors Ltd | Power source for vehicle |
JPH04185274A (en) * | 1990-11-20 | 1992-07-02 | Hachiman Koji | Dc voltage divider |
JPH09182414A (en) * | 1995-10-19 | 1997-07-11 | Toshiyasu Suzuki | Power supply means, drive circuit for capacitive load, drive circuit for controllable switching means and power supply means |
JPH10164826A (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-19 | Toshiyasu Suzuki | Power supply means, drive circuit for capacitive load, drive circuit for controllable switching means and power supply means |
JP2001037211A (en) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Hiroshi Kawashima | Dc transformer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6217167B2 (en) | 2017-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10279761B2 (en) | Vehicle power-supply device | |
CN109476266B (en) | Battery device for a motor vehicle | |
US10131298B2 (en) | Controlled connection of multiple wiring system branches of a vehicle | |
US9731610B2 (en) | Vehicle electric system, device for controlling a vehicle electric system, and vehicle with a device | |
US10029632B2 (en) | Method for operating an on-board electrical system | |
US9431180B2 (en) | Energy storage arrangement | |
US10017138B2 (en) | Power supply management system and power supply management method | |
KR101841559B1 (en) | Method for operation of an onboard power supply | |
US9855849B2 (en) | On-board power system for a vehicle | |
JP2018125947A (en) | Electrical power system | |
JP6313473B2 (en) | Electrical system | |
KR20160114133A (en) | Electrical system and method for operating an electrical system | |
US10023052B2 (en) | Power supply system | |
JP2014225942A (en) | Power storage system | |
US20150251544A1 (en) | Vehicular power supply system | |
US20200395780A1 (en) | Charge control apparatus, energy storage apparatus, and charging method | |
JP2015009654A (en) | Power storage system | |
US10868439B2 (en) | Power supply device | |
JP2016213969A (en) | Power supply device | |
JP4946747B2 (en) | Power storage system | |
US10670640B2 (en) | Prediction of a voltage dip in a motor vehicle | |
JP2012035756A (en) | Power supply device for vehicle | |
JP6217167B2 (en) | Dual power supply for automobile | |
CN115158015A (en) | Power conversion device and electric automobile | |
JP2016213967A (en) | Power supply device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170309 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170911 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6217167 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |