JP2015198572A - バッテリ逆接続保護システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電気自動車内のバッテリと接続されるバッテリ逆接続保護システムを提供すること。
【解決手段】本発明のバッテリ逆接続保護システムは、第１直流電圧を利用して、第３矩形波信号及び第４矩形波信号を含む第１矩形波信号を変圧器の入力端に出力する制御器と、前記第１矩形波信号を変圧させた第２矩形波信号を出力する変圧器と、前記第２矩形波信号を整流して、第２直流電圧を出力する整流器と、前記第２直流電圧を利用して、バッテリの逆接続を保護するトランジスタとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車内のバッテリと接続されるバッテリ逆接続保護システムに関する。
最近、環境問題によって親環境自動車に対する関心が増大しており、親環境自動車のうち、電気自動車に対する期待が高まっている。
車両用電装品において充電のために使用される一部構成品を述べると、高電圧バッテリ、これを充電するためのＯＢＣ（Ｏｎ Ｂｏａｒｄ Ｃｈａｒｇｅｒ）、低電圧バッテリ、負荷装置、低電圧直流変換器（ＬＤＣ：Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ＤＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などから構成されている。
このうち、ＬＤＣまたはＯＢＣは、高電圧バッテリを低電圧に変換して低電圧バッテリを充電するか、または負荷装置に電力を伝達する機能を果たす。
ＬＤＣは、このような電気エネルギーを低電圧バッテリに充電し、負荷装置に電力を伝達する機能を果たす。
これに対し、電気自動車でない従来の自動車において、自動車内のいろいろな電装品は、低電力バッテリ（例えば、１２Ｖ）を利用して運用されている。
このような電装品の場合、低電力バッテリの交替あるいは作業上のエラーによって逆接続が発生でき、このとき、電装品と低電力バッテリとの間にショートが発生して電装品の回路が損傷できる。
従来では、低電力バッテリが逆接続されたとき、回路を保護するために高電圧逆接続保護ダイオード、トランシェント電圧抑制器（ＴＶＳ，ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ）またはフューズが使用された。
特に、図１（ａ）のように、ダイオードが最も多く使用されており、低電力バッテリを逆接続させた場合、回路全体の電流を遮断する方式により逆接続による回路損傷を防止している。
ただし、ダイオードを使用するとき、図１（ｂ）に示されているように、バッテリを正常に正方向に接続した場合、逆接続保護回路内のダイオードから発生する導通損失によって全体システムの電気的効率が減少する。
また、電気自動車の大容量出力電装品を使用する場合、低電力バッテリの逆接続時に電装品とダイオードとの間にショートが発生するようになって回路が損傷できる。また、ＯＢＣまたはＬＤＣの場合、出力端の電流が低電力バッテリに向かって流れ、電流の方向にダイオードが接続されており、逆接続防止回路内のダイオードとＯＢＣ及びＬＤＣの出力端に位置したダイオードとが互いに逆方向となるので、電気自動車内の大容量出力電装品であるＯＢＣまたはＬＤＣには、ダイオードを使用した逆接続防止回路が採用されることができない。
従来では、電気自動車の使用が普遍化していないから重要な問題にならなかったが、最近、環境問題によって親環境自動車に対する関心が増大しており、このような親環境自動車の大部分は、電気エネルギーを利用して駆動しているから、電気自動車内でバッテリの逆接続防止または逆接続時に回路を保護する技術が必要である。
本発明が解決しようとする課題は、親環境自動車あるいは電気自動車に使用される大容量出力電装品であるＬＤＣまたはＯＢＣにおいて低電力バッテリの逆接続による回路損傷を防止するゲート駆動回路並びにこれを含むバッテリ逆接続保護システム及びその動作方法を提供することにある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していないさらに他の技術的課題は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有するものにとって明確に理解されるはずである。
本発明の実施の形態に係るバッテリ逆接続保護システムは、第１直流電圧を利用して第１矩形波信号を出力する制御器と、前記第１矩形波信号を変圧させた第２矩形波信号を出力する変圧器と、前記第２矩形波信号を整流して第２直流電圧を出力する整流器と、前記第２直流電圧を利用してバッテリの逆接続を保護するトランジスタとを備える。
本発明によれば、バッテリ逆接続保護回路のＮ−ＭＯＳＦＥＴの駆動電圧を個別電源なしで駆動させることができ、矩形波の最高電圧（ＰＷＭ電圧）を任意に設定できるから、システムの電源管理が容易である。
また、本発明によれば、変圧器により高電圧直流電力を絶縁するから、変圧器の設計によって高電圧システムに採用が容易である。
ダイオードを備える従来のバッテリ逆接続保護システムを示した回路図である。 本発明の一実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムを示したブロック構成図である。 本発明に係るゲート駆動回路を示した回路図である。 本発明の一実施の形態によるゲート駆動回路内の各端子の電圧を示した概略図である。 本発明の他の一実施の形態によるゲート駆動回路内の各端子の電圧を示した概略図である。 本発明の一実施の形態によるゲート駆動回路の動作方法を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＮ−ＭＯＳＦＥＴの構造を示した概略図である。
本発明の第１の実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、第１直流電圧を利用して、第３矩形波信号及び第４矩形波信号を含む第１矩形波信号を変圧器の入力端に出力する制御器と、前記第１矩形波信号を変圧させた第２矩形波信号を出力する変圧器と、前記第２矩形波信号を整流して第２直流電圧を出力する整流器と、前記第２直流電圧を利用してバッテリの逆接続を保護するトランジスタとを備える。
本発明の他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記第３矩形波信号の最高電圧は、前記第１直流電圧で、前記第３矩形波信号の最低電圧は、０Ｖになることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記第４矩形波信号は、前記第３矩形波信号と位相差が１８０度になることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記第２矩形波信号の最高電圧は、前記第１直流電圧であり、前記第２矩形波信号の最低電圧は、０Ｖになることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記制御器は、ＤＳＰを備え、前記ＤＳＰは、クラック及びカウンタを有し、前記矩形波は、前記クラック及びカウンタにより生成されることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記変圧器は、１次コイル及び２次コイルを有し、前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、変更可能でありえる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、前記第２直流電圧に予め設定された特定電圧を印加するために変更されることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記特定電圧は、１５Ｖになることができる。
一方、本発明の第２の実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、第１直流電圧を利用して、第３矩形波信号及び第４矩形波信号を含む第１矩形波信号を変圧器の入力端に出力する制御器と、前記第１矩形波信号を変圧させた第２矩形波信号を出力する変圧器と、前記第２矩形波信号を整流して第２直流電圧を出力する整流器と、前記制御器、変圧器及び整流器を備え、トランジスタのゲート部に前記第２直流電圧を出力し、バッテリが逆接続された場合、前記トランジスタのゲート部に出力される前記第２直流電圧の出力を遮断するゲート駆動部と、前記出力された第２直流電圧が前記ゲート部に印加された場合、前記トランジスタの両端に接続したバッテリと電装品部との間を導通させ、前記バッテリが逆接続された場合、前記トランジスタの両端に接続したバッテリと電装品部との間をオープンさせるトランジスタを備えることができる。
本発明の他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記第２矩形波信号及び第３矩形波信号の最高電圧は、前記第１直流電圧であり、前記第２矩形波信号及び第３矩形波信号の最低電圧は、０Ｖになることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記第４矩形波信号は、前記第３矩形波信号と位相差が１８０度になることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記変圧器は、１次コイル及び２次コイルを備え、前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、変更可能でありうる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、前記第２直流電圧に予め設定された特定電圧を印加するために変更されることができる。
本発明のさらに他の一つの実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムにおいて、前記特定電圧は、１５Ｖになることができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態を図面と共に詳細に説明する。しかしながら、本発明の思想が提示される実施の形態に制限されるとは言えず、さらに他の構成要素の追加、変更、削除などによって退歩的な他の発明や本発明思想の範囲内に含まれる他の実施の形態を容易に提案できる。
本発明を説明するに当たって、関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明過程において利用される数字（例えば、第１、第２など）は、一つの構成要素を他の構成要素と区別するための識別記号に過ぎない。
本発明において使用される用語は、可能な現在広く使用される一般的な用語を選択したが、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する発明の説明部分においてその意味を詳細に記載したので、単純な用語の名称でない用語が有する意味として本発明を把握しなければならないことを明らかにする。
また、本明細書において、一つ構成要素が他の構成要素と「接続する」とか「接続される」と言及されたときには、前記一構成要素が前記他の構成要素と直接連結または直接接続されるケースもあるが、特に反対の記載が存在しない以上、中間にさらに他の構成要素を媒介して連結されるか、または接続されることもできると理解されなければならない。
すなわち、以下の説明において、単語「“含む”または“備える”」は、列挙したものと異なる構成要素またはステップの存在を排除しない。
以下、本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。本発明を説明するにおいて、全体的な理解を容易にするために図面番号に関係なく同じ手段に対しては、同じ参照番号を付する。
図２は、本発明の一実施の形態によるバッテリ逆接続保護システムを示したブロック構成図である。
図２に示すように、実施の形態に係るバッテリ逆接続保護システムは、電源供給部１００、制御機２００、コンデンサ３００、変圧器４００、整流器５００及びＮ−ＭＯＳＦＥＴ６００を備える。
Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ６００の代りに、Ｐ−ＭＯＳＦＥＴが使用されることができる。その他のトランジスタが使用されても良い。
電源供給部１００は、制御器２００に高圧の直流電圧を提供する動作を行う。
電源供給部１００は、電気自動車内の電源装置のうち、高圧の直流電圧を発生させる装置がすべて含まれることができる。その例として、電気自動車のバッテリあるいはＯＢＣの出力端になることができる。
制御器２００は、ＤＳＰ２００（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を備え、制御器２００あるいはＤＳＰ２００で電源供給部１００から受信した定電圧信号を利用して矩形波信号を生成する。
矩形波信号は、例えばパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：以下、ＰＷＭとする）信号を含むことができる。ＰＷＭ信号は、ＤＳＰ２００内のクロック信号とカウンタ信号とを利用して発生させ、既に当業者によりよく知られた技術であるから、詳細な動作は省略する。
コンデンサ３００は、生成された矩形波信号を変圧器４００に伝達する。コンデンサ３００は、充電と放電とを繰り返し、コンデンサ３００の両端に一定の定電圧を維持しながら制御器２００から生成された矩形波からコンデンサ３００の両端の電圧分だけ降下させた矩形波を変圧器４００の１次コイル４０１に伝達する。
変圧器４００は、１次コイル４０１及び２次コイル４０２を備え、変圧器４００は、コンデンサ３００を介して伝達された矩形波を変圧して、変圧した矩形波を生成する。
変圧器４００は、１次コイル４０１と２次コイル４０２の巻線数の異なる二つのコイルを使用し、１次コイル４０１の巻線数に対して２次コイル４０２の巻線数の比は、１：Ｎ（Ｎは、整数）にする。
整流器５００は、二つのダイオード、すなわち第１ダイオード及び第２ダイオードを備え、整流器５００は、変圧器４００から出力された変圧した矩形波をＮ−ＭＯＳＦＥＴ６００に出力する。
図３を用いてゲート駆動回路の構造を説明する。
端子Ａ及び端子Ｂの左側には、電源供給部１００と制御器（またはＤＳＰ）２００が配置される。
第１コンデンサ３００は、端子Ａの右側に接続され、１次コイル４０１は、第１コンデンサ３００の右側端子Ｃに接続される。
１次コイル４０１と１：Ｎの巻線数の比を有する２次コイル４０２は、１次コイル４０１の右側に配置される。
整流部に含まれた第１整流器５０１は、２次コイル４０２の上側端子Ｅの右側に接続され、第２整流器５０２は、２次コイル４０２の下側端子Ｆの右側に接続される。
ゲート端は、第１整流器５０１の右側端子Ｇの右側に接続され、ソース端は、２次コイル４０２の上側端子Ｅと下側端子Ｆとの中間地点である端子Ｈの右側に接続される。
以下、各端子間の電圧を定義する。
電圧ＶＡは、端子Ａに印加される入力電圧であり、ＶＢは、端子Ｂに印加される入力電圧である。
電圧ＶＣは、コンデンサ３００の両端において端子Ａから端子Ｃとの間にかかる電圧であり、電圧Ｖ１は、１次コイル４０１の両端において端子Ｃから端子Ｄとの間にかかる電圧である。
電圧Ｖ２は、２次コイル４０２の端子Ｅと端子Ｈとの間で端子Ｅから端子Ｈにかかる電圧であり、電圧Ｖ３は、２次コイル４０２の端子Ｆと端子Ｈとの間で端子Ｆから端子Ｈにかかる電圧である。すなわち、電圧Ｖ２は、両極部分が上側端子Ｅにあり、下側端子Ｈに陰極部分があり、電圧Ｖ３は、両極部分が下側端子Ｆにあり、端子Ｈに陰極部分がかかる。総合すれば、Ｖ２−Ｖ３電圧値が２次コイル４０２の端子Ｅから端子Ｆまでかかる電圧になる。
電圧ＶＧＳは、ゲート−ソース電圧を意味し、図３の回路内では、端子Ｇから端子Ｓまでかかる電圧を意味する。
電圧ＶＡ−ＶＢ＝ＶＣ＋Ｖ１を満たし、Ｖ２−Ｖ３＝Ｖ１＊Ｎを満たす。
本発明において駆動しようとする電圧ＶＧＳは、ＶＧＳ＝Ｖ２−ＶＤまたはＶＧＳ＝Ｖ３−ＶＤ値を有する。
まず、図３ないし図５を参考にして、一個の矩形波、すなわち第１矩形波をＡ端子に伝達する一実施の形態について説明する。
制御器２００は、電源供給部１００から出力した高圧直流である第１直流電圧を利用して、一つまたは二つの矩形波信号を発生させ、発生された一つまたは二つの矩形波を端子Ａまたは端子Ｂに伝達する。
図４（ａ）ないし図４（ｄ）は、ＤＳＰ２００から一つの矩形波、すなわち第１矩形波をＡ端子に伝達した場合を示した概略図であり、図５（ａ）ないし図５（ｄ）は、ＤＳＰ２００から二つの矩形波、すなわち第１矩形波をＡ端子に送信し第３矩形波をＢ端子に送信する場合を示した概略図である。
図３のＡ端子に第１矩形波を印加する場合、端子Ａの端子電圧ＶＡの一つの例として図４（ａ）に示されている。
第１矩形波の一つの例として、最高電圧がＶｐｗｍ（Ｖ）で、最低電圧が０（Ｖ）である矩形波を例に挙げることができる。
また、第１矩形波は、５０％のデューティー比（Ｄｕｔｙ Ｒａｔｉｏ）を有することができる。デューティー比とは、矩形波の周期に対する最高電圧が維持される周期の比を意味する。すなわちデューティー比が５０％である場合、矩形波の最高電圧が維持される周期が矩形波の周期の半分となる。
また、図３を述べると、端子Ａに印加された第１矩形波を有する電力は、第１コンデンサ３００を介して１次コイル４０１に伝達される。
図４（ｂ）には、１次コイル４０１の両端電圧Ｖ１が示されている。
図３に示すように、端子Ａに印加された第１矩形波は、コンデンサ３００の充電及び放電過程を介して、コンデンサ３００の両端にはＶＣ電圧を生成し、コンデンサ３００を介して１次コイル４０１に伝達され、１次コイル４０１の両端電圧はＶ１で、電圧ＶＡからコンデンサ３００電圧ＶＣを引いた形態の波形になる。
図４（ｂ）に示すように、ＶＣ＝Ｖｐｗｍ／２（Ｖ）の電圧が充電された状態であり、ＶＡが図４（ａ）に示すように出力される場合、Ｖ１は、図４（ｂ）に示したように、最高電圧がＶｐｗｍ／２、最低電圧は、−Ｖｐｗｍ／２となる。
図３を再度述べると、１次コイル４０１は、伝達された第１矩形波を変圧して２次コイル４０２に第２矩形波を出力する。
２次コイル４０２のＶ２−Ｖ３＝Ｖ１＊Ｎ値になり、図４（ｃ）には、Ｖ２とＶ３に現れた第２矩形波の例示が示されている。
Ｖ２は、最高電圧がＮ＊Ｖｐｗｍ／２（ｖ）、最低電圧が−Ｎ＊Ｖｐｗｍ／２（ｖ）の値を有する第２矩形波になり、Ｖ３は、Ｖ２のような最高電圧のような最低電圧を有する第２矩形波となる。
ただし、図４（ｃ）に示されているように、Ｖ２とＶ３は、１８０度の位相差を有し、Ｖ２＝−Ｖ３の関係を有する。すなわち、Ｖ２は、Ｖ３が現す第２矩形波の波形を時間軸に対して対称させたような波形を有し、逆の場合も同様である。
すなわち、Ｖ２とＶ３とは、特定時間において互いに大きさが同じである、が符号が反対である電圧値を有する。
また、図３を述べると、第１整流器５０１は、端子Ｅから端子Ｇに流れる電流のみを導通させ、第２整流器５０２は、端子Ｆから端子Ｇに流れる電流のみを導通させる。ただし、第１整流器５０１は、端子Ｇから端子Ｅに流れる電流は遮断し、第２整流器５０２もまた端子Ｇから端子Ｆに流れる電流は遮断する。
すなわち、Ｖ２が特定時点において陽電圧を有する場合、第１整流器５０１は、２次コイル４０２に伝達された第２矩形波を有する電力を第１整流器５０１の右側にあるゲート端に伝達し、Ｖ３が特定時点において負電圧を出力する場合、第２整流器５０２は、端子Ｆと端子Ｇとの間の回路を開放させ、これにより端子Ｆと端子Ｇとの間には、電流が流れないようになる。
反対に、Ｖ２が特定時点において負電圧を出力する場合、第１整流器５０１は、端子Ｅと端子Ｇとの間の回路を開放させ、これにより、端子Ｅと端子Ｇとの間には、電流が流れないようになり、Ｖ３が特定時点において陽電圧を有する場合、第２整流器５０２は、２次コイル４０２に伝達された第２矩形波の最高電圧にダイオードロップ電圧ＶＤ分だけ降下した直流電圧を有する電力を第２整流器５０２の右側にあるゲート端に伝達する。
２次コイル４０２及び第１整流器５０１によりゲート端に出力された電力は、端子Ｇと端子Ｓとの間に電圧ＶＧＳを出力する。
電圧ＶＧＳは、第１整流器５０１で整流して提供した直流電圧は、第２直流電圧と定義する。
第２直流電圧値は、第２矩形波の最高電圧値にダイオードドロップ電圧を引いた値を有する。
第２直流電圧値、すなわち電圧ＶＧＳは、図４（ａ）に示されている。
すなわち、ゲート駆動回路が出力したゲート端のゲート電圧ＶＧＳは、ＶＧＳ＝Ｎ＊Ｖｐｗｍ／２−ＶＤ（Ｖ）値を有する。
また、ＶＧＳは、可能な限り、ＶＧＳ＝１５（Ｖ）を満たすように変圧器４００の巻線数Ｎを調整することができる。
以下、図３及び図５を用いて、本発明の他の一実施の形態である、電源供給部１００とＤＳＰ２００を介して第１矩形波と第３矩形波を出力して、それぞれ端子Ａ及び端子Ｂに伝達してゲート駆動電圧を発生させる方法を説明する。
上述の第１矩形波のみを端子Ａに伝達してゲート電圧を駆動する方法と一致する部分は省略する。
図３において、端子Ａには第１矩形波が伝達され、端子Ｂには第３矩形波が伝達される。
図５（ａ）に示すように、図５（ａ）のＶＡは、図４（ａ）のＶＡと同じである。ただし、図５（ａ）のＶＢは、図４（ａ）のＶＢとは異なり、ＶＡとの位相差が１８０度である波形の第３矩形波を有する。
図３を再度述べると、端子Ａ及び端子Ｂを介して伝達された第１矩形波及び第３矩形波を有する電力は、コンデンサ３００を介して１次コイル４０１にＶ１電圧を有する電力に伝達される。
このとき、１次コイル４０１の両端電圧であるＶ１は、図５（ｂ）に示されているように、最高電圧がＶｐｗｍ（ｖ）であり最低電圧が−Ｖｐｗｍ（ｖ）である波形を有する。
また、図３を述べると、１次コイル４０１は、Ｖ１電圧を変換して第２矩形波を有する電力を２次コイル４０２に出力する。
２次コイル４０２の電圧Ｖ２とＶ３の波形は、図５（ｃ）に示したとおりである。
すなわち、Ｖ２は、最高電圧がＮ＊Ｖｐｗｍ（ｖ）であり、最低電圧は、−Ｎ＊Ｖｐｗｍ（ｖ）である矩形波の形態を有する。
第１整流器５０１及び第２整流器５０２は、２次コイル４０２に伝達された第２矩形波を有する電力を整流して、ゲート端に第２直流電圧を有する電力を出力する。
このとき、ゲート端に駆動された電圧ＶＧＳは、ＶＧＳ＝Ｎ＊Ｖｐｗｍ−ＶＤ（Ｖ）の値を有する。
すなわち、第１矩形波一個だけを端子Ａに印加する場合よりＮ＊Ｖｐｗｍ（ｖ）分だけさらに大きな値のゲート駆動電圧を出力させることができる。
以下、図６を参考にして、本発明の一実施の形態によるゲート電圧駆動方法について説明する。
制御器２００は、電源供給部１００から第１直流電圧を受信する（Ｓ６０１）。
第１直流電圧を受信すると、制御器２００は、第１直流電圧を利用して第１矩形波を生成し、第１矩形波を有する電力を出力する（Ｓ６０２）。
本発明において他の実施の形態として、制御器２００は、第１直流電圧を利用して第１矩形波及び第３矩形波を生成し、第１及び第３矩形波を有する電力をそれぞれ出力できる。
制御器２００は、第１直流電圧を利用して第１矩形波だけを生成できるが、制御器２００は、第１直流電圧を利用して第１矩形波を生成し、また第３矩形波を生成でき、生成された第１矩形波及び第３矩形波を有する電力を出力できる。
変圧器４００で第１矩形波を受けると、変圧器４００は、１次コイル４０１と２次コイル４０２との巻線数比を反映して第１矩形波を第２矩形波に変換し、第２矩形波を有する電力を整流器５００に出力する（Ｓ６０３）。
制御器２００から第１矩形波だけでなく第３矩形波をも出力させた場合、変圧器４００は、第１矩形波だけでなく第３矩形波が反映された１次コイル４０１側の電圧を第２矩形波に変換して、第２矩形波を有する電力を整流器５００に出力することもできる。
第２矩形波を受けると、整流器５００は、第２矩形波を整流して第２直流電圧を有する電力をゲート端に出力する（Ｓ６０４）。
第２直流電圧を有する電力を受けると、ゲート端を含むＮ−ＭＯＳＦＥＴ６００を駆動してバッテリ逆接続保護動作を行う（Ｓ６０５）。
以下、図７を利用してＮ−ＭＯＳＦＥＴ６００を利用したバッテリ逆接続防止システムの動作方法を説明する。
前記ゲート駆動回路を介してゲート電圧が生成されると、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ６００は、オン（ＯＮ）になって、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ６００の両側に配置されたバッテリと電装品部（例えば、ＯＢＣあるいはＬＤＣ）との間に電流が導通できるようにする。
ただし、バッテリが正常接続された場合にだけ電流が導通される。
これに対し、バッテリが逆接続された場合、ゲート駆動回路は、ゲート端にゲート電圧を駆動しなく、Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ６００はオフ（ＯＦＦ）になり、バッテリが逆接続されても逆接続保護システム内の回路に電流が遮断される。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。
したがって、本発明に開示された実施の形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施の形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。
本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解析されてはならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解析されなければならない。
１００ 電源供給部
２００ 制御器
３００ コンデンサ
４００ 変圧器
４０１ １次コイル
４０２ ２次コイル
５００ 整流器
５０１ 第１整流器
５０２ 第２整流器
６００ Ｎ−ＭＯＳＦＥＴ

Claims (14)

  1. 第１直流電圧を利用して、第３矩形波信号及び第４矩形波信号を含む第１矩形波信号を変圧器の入力端に出力する制御器と、
    前記第１矩形波信号を変圧させた第２矩形波信号を出力する変圧器と、
    前記第２矩形波信号を整流して、第２直流電圧を出力する整流器と、
    前記第２直流電圧を利用して、バッテリの逆接続を保護するトランジスタと
    を備えるバッテリ逆接続保護システム。
  2. 前記第３矩形波信号の最高電圧は、前記第１直流電圧で、前記第３矩形波信号の最低電圧は、０Ｖである請求項１に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  3. 前記第４矩形波信号は、前記第３矩形波信号と位相差が１８０度である請求項２に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  4. 前記第２矩形波信号の最高電圧は前記第１直流電圧であり、前記第２矩形波信号の最低電圧は０Ｖである請求項１に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  5. 前記制御器は、ＤＳＰを備え、前記ＤＳＰは、クラック及びカウンタを有し、前記矩形波は、前記クラック及びカウンタにより生成される請求項１に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  6. 前記変圧器は、１次コイル及び２次コイルを有し、
    前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、変更可能な請求項１に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  7. 前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、前記第２直流電圧に予め設定された特定電圧を印加するために変更される請求項６に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  8. 前記特定電圧は１５Ｖである請求項７に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  9. 第１直流電圧を利用して、第３矩形波信号及び第４矩形波信号を含む第１矩形波信号を変圧器の入力端に出力する制御器と、
    前記第１矩形波信号を変圧させた第２矩形波信号を出力する変圧器と、
    前記第２矩形波信号を整流して、第２直流電圧を出力する整流器と、
    前記制御器、前記変圧器及び前記整流器を備え、トランジスタのゲート部に前記第２直流電圧を出力し、バッテリが逆接続された場合、前記トランジスタのゲート部に出力される前記第２直流電圧の出力を遮断するゲート駆動部と、
    前記出力された第２直流電圧が前記ゲート部に印加された場合、前記トランジスタの両端に接続したバッテリと電装品部との間を導通させ、前記バッテリが逆接続された場合、前記トランジスタの両端に接続したバッテリと電装品部との間をオープンさせるトランジスタと
    を備えるバッテリ逆接続保護システム。
  10. 前記第２矩形波信号及び第３矩形波信号の最高電圧は、前記第１直流電圧であり、前記第２矩形波信号及び第３矩形波信号の最低電圧は、０Ｖである請求項９に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  11. 前記第４矩形波信号は、前記第３矩形波信号と位相差が１８０度である請求項１０に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  12. 前記変圧器は、１次コイル及び２次コイルを有し、
    前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、変更可能な請求項９に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  13. 前記１次コイルの巻線数及び前記２次コイルの巻線数は、前記第２直流電圧に予め設定された特定電圧を印加するために変更される請求項１２に記載のバッテリ逆接続保護システム。
  14. 前記特定電圧は、１５Ｖである請求項１３に記載のバッテリ逆接続保護システム。
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