JP2015171224A - 給電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蓄電回路23は入力端子T2から入力された電力を蓄える。DCDCコンバータ21は、蓄電回路23の出力電圧を所定電圧に変圧し、変圧した電圧を、FET25を介して出力端子T3から出力する。これにより、蓄電回路23に蓄えられた電力は、FET25を介して出力端子T3から出力される。抵抗R1,R2は、蓄電回路23の出力電圧が第1閾値以上である状態で、FET25のソースにおける印加電圧が第2閾値以上である場合にFET25をオンする。ラッチ回路22は、蓄電回路23の出力電圧が第1閾値未満となった場合、印加電圧の高さに拘らず、FET25をオフにし、印加電圧が第3閾値未満となるまでFET25のオフを維持する。第2閾値及び第3閾値は所定電圧未満の値である。
【選択図】図1
Description
蓄電回路が蓄えた電力を負荷に供給している状態で蓄電回路から多量の電流が流れ続けることを防止する給電装置として、蓄電回路の出力電圧が一定電圧未満である場合に、蓄電回路から負荷への給電を停止する給電装置が考えられる。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1における電源システムの要部構成を示す回路図である。この電源システム1は好適に車両に搭載され、バッテリ10、スタータ11、イグニッションスイッチ(以下ではIGスイッチと記載する)12、給電装置13、負荷14及びヒューズF1,F2を備える。給電装置13は入力端子T1,T2及び出力端子T3を有する。
スタータ11は、エンジンを始動するためのモータであり、バッテリ10から供給される電力を用いて作動する。
蓄電回路23は、3つのコンデンサC1,C2,C3が直列に接続した回路である。入力端子T2から入力された電力は充電回路20及び電線W1を介して蓄電回路23に入力され、蓄電回路23は入力端子T2から入力された電力を蓄える。コンデンサC1,C2,C3夫々は、電気二重層キャパシタ又は電解コンデンサ等である。
充電回路20には、入力端子T2に入力された電力がダイオードD3を介して供給されるか、又は、蓄電回路23が蓄えた電力がダイオードD4を介して供給される。このように、充電回路20には、動作用の電源がダイオードD3,D4を介して供給され、電源の供給により、充電回路20は前述した動作を行う。
なお、ゲート及びソース間の電圧は、ソースの電位がゲートの電位よりも高くなる電圧である。
FET25がオフであってFET25に電流が流れていない場合、FET25の温度は低いためサーミスタ24の抵抗値は低く、更に、サーミスタ24に流れる電流の量は微量である。このとき、サーミスタ24の両端における電圧差は略ゼロボルトである。
以上のように、蓄電回路23の出力電圧が閾値Vth以上である状態でDCDCコンバータ21が目標電圧を、ダイオードD2から出力している場合、バイポーラトランジスタ32,33夫々はオフであり、FET25はオンとなっている。これにより、蓄電回路23に蓄えられた電力はFET25を介して負荷14に供給されている。
ダイオードD5は抵抗R1から抵抗R7に向けて電流が流れることを防止している。
閾値Vuは閾値Vw以上に設定されている。このため、DCDCコンバータ21がダイオードD2から出力している電圧が閾値Vw未満となってFET25のオフが解除された場合、FET25が即時にオンになることはない。
なお、給電装置13では、IGスイッチ12がオンになった後、DCDCコンバータ21がダイオードD2に向けて出力している電圧が閾値Vu未満である間に、蓄電回路23の出力電圧が閾値Vth以上となるように構成されている。
図4は実施の形態2における電源システムの要部構成を示す回路図である。この電源システム4は、実施の形態1における電源システム1と同様に、好適に車両に搭載されている。電源システム4は、電源システム1と同様に、バッテリ10、スタータ11、IGスイッチ12、負荷14及びヒューズF1,F2を備える。電源システム4は、給電装置13の代わりに給電装置40を備え、給電装置40は給電装置13と同様に入力端子T1,T2及び出力端子T3を有する。
図5は実施の形態3における電源システムの要部構成を示す回路図である。この電源システム5は、実施の形態1における電源システム1と同様に、好適に車両に搭載されている。電源システム5は、電源システム1と同様に、バッテリ10、スタータ11、IGスイッチ12、負荷14及びヒューズF1,F2を備える。電源システム5は、給電装置13の代わりに給電装置50を備え、給電装置50は給電装置13と同様に入力端子T1,T2及び出力端子T3を有する。
実施の形態2におけるDCDCコンバータ21は、実施の形態1と同様に、変圧回路として機能し、蓄電回路23の出力電圧を目標電圧に変圧し、目標電圧をダイオードD2、サーミスタ24及びIPD60を介して出力端子T3から負荷14に出力する。これにより、蓄電回路23に蓄えられた電力はサーミスタ24及びIPD60を介して出力端子T3から出力し、負荷14を給電する。
IPD60は、抵抗R1,R2が分圧した電圧に応じて、DCDCコンバータ21から出力端子T3に流れる電流の遮断と、該遮断の解除とを行う。
なお、実施の形態3において、ゲート及びソース間の電圧は、ゲートの電位がソースの電位よりも高くなる電圧である。
サーミスタ24の抵抗値及びFET25のオン抵抗が無視することができる程度に十分に小さく、ダイオードD1,D2の電圧降下を無視することができる場合、FET25がオンであるとき、入力端子T1に印加された電圧及び目標電圧の内、高い方の電圧が出力端子T3から出力される。
蓄電回路23から流れる電流の量が上昇した場合、前述したように、蓄電回路23の内部抵抗によって蓄電回路23の出力電圧は低下するが、FET71に閾値Ithの電流が流れている場合において、蓄電回路23の出力電圧は、DCDCコンバータ21が変圧することが可能な下限電圧以上である。
20 充電回路
21 DCDCコンバータ(変圧回路)
22 ラッチ回路(オフ回路、維持回路)
23 蓄電回路
24 サーミスタ(抵抗体)
25,71 FET(スイッチ)
72 制御回路(オフ手段、維持手段)
73 電流検出部(電流検出手段)
C1,C2,C3 コンデンサ
R1,R2 抵抗(オン回路)
T1 入力端子(第2の入力端子)
T2 入力端子
T3 出力端子
Claims (5)
- 入力端子から入力された電力を蓄える蓄電回路を備え、該蓄電回路に蓄えられた電力を、スイッチを介して出力端子から出力することによって給電を行う給電装置において、
前記蓄電回路の出力電圧を所定電圧に変圧し、変圧した電圧を、前記スイッチを介して前記出力端子から出力する変圧回路と、
前記出力電圧が第1閾値以上である状態で、前記スイッチの前記変圧回路側の一端における印加電圧が前記所定電圧未満の第2閾値以上である場合に前記スイッチをオンにするオン回路と、
前記蓄電回路の出力電圧が前記第1閾値未満となった場合、前記印加電圧の高さに拘らず、前記スイッチをオフにするオフ回路と、
該オフ回路が前記スイッチをオフにした後、前記印加電圧が前記所定電圧未満の第3閾値未満となるまで前記スイッチのオフを維持する維持回路と
を備えることを特徴とする給電装置。 - 入力端子から入力された電力を蓄える蓄電回路を備え、該蓄電回路に蓄えられた電力を、スイッチを介して出力端子から出力することによって給電を行う給電装置において、
前記蓄電回路の出力電圧を所定電圧に変圧し、変圧した電圧を、前記スイッチを介して前記出力端子から出力する変圧回路と、
前記スイッチに流れる電流を検出する電流検出手段と、
該電流検出手段が所定電流未満の電流を検出している状態で、前記スイッチの前記変圧回路側の一端における印加電圧が前記所定電圧未満の第1閾値電圧以上である場合に前記スイッチをオンにするオン回路と、
前記電流検出手段が検出した電流が前記所定電流以上である場合に、前記印加電圧の高さに拘らず、前記スイッチをオフにするオフ手段と、
該オフ手段が前記スイッチをオフにした後、前記印加電圧が前記所定電圧未満の第2閾値電圧未満となるまで前記スイッチのオフを維持する維持手段と
を備えることを特徴とする給電装置。 - 電圧が印加される第2の入力端子を備え、
前記スイッチがオンである場合、前記第2の入力端子に印加された電圧及び前記変圧回路が変圧した電圧の内、高い方の電圧が前記出力端子から出力されるように構成してあること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の給電装置。 - 抵抗値が前記スイッチの温度の高/低に応じて大/小となる抵抗体を備え、
前記蓄電回路が蓄えられた電力は、前記抵抗体及びスイッチを介して前記出力端子から出力されるように構成してあること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の給電装置。 - 前記入力端子から前記蓄電回路への充電を制御する充電回路を備え、
前記蓄電回路は、一又は複数のコンデンサが直列に接続された回路であり、
前記充電回路は、前記蓄電回路の出力電圧を第2の所定電圧に維持するように構成してあること
を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の給電装置。
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