JP2016213967A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電圧変換回路を備え、電圧の異なる複数の電源からの電力を電気負荷に供給する電源供給装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device that includes a voltage conversion circuit and supplies electric power from a plurality of power supplies having different voltages to an electric load.
電圧の異なる複数の電源と、これら電源の電力を電気負荷に供給する電源供給装置を備えた電気自動車やハイブリッド自動車が提案されている(たとえば特許文献1〜5)。
There have been proposed electric vehicles and hybrid vehicles that include a plurality of power sources having different voltages and a power supply device that supplies electric power of these power sources to an electric load (for example,
上記の電源供給装置は、電装品などの電気負荷に対して、直流の低電圧電源の電力を供給する。また、電源供給装置は、直流の高電圧電源の高電圧をDC−DCコンバータ(直流−直流変換器)などの電圧変換回路により低電圧に変換して、電気負荷や低電圧電源に電力を供給する。低電圧電源から電気負荷までの電力供給経路の途中に、高電圧電源からの電力供給経路が接続されている。低電圧電源と高電圧電源の間には、電圧変換回路とスイッチが直列に接続されている。 The power supply device described above supplies power from a DC low-voltage power supply to an electrical load such as an electrical component. In addition, the power supply device converts the high voltage of the DC high-voltage power supply to a low voltage by a voltage conversion circuit such as a DC-DC converter (DC-DC converter), and supplies power to an electric load or a low-voltage power supply. To do. A power supply path from the high voltage power supply is connected in the middle of the power supply path from the low voltage power supply to the electric load. A voltage conversion circuit and a switch are connected in series between the low voltage power supply and the high voltage power supply.
特許文献1では、停車中にDC−DCコンバータに過電流が流れた場合に、電気負荷への電力供給が停止される。特許文献4では、電気負荷の要求電力に対して低電圧電源の給電能力が不足しているか否かが判断され、その結果に基づいてDC−DCコンバータの電力供給や電気負荷の作動が制御される。
In
特許文献2および3では、通常はスイッチがオンされて、高電圧電源と低電圧電源の電力が電気負荷に供給される。然るに、低電圧電源とスイッチの間に、駆動時に大電流が流れるスタータ(セルモータ)が接続されているため、アイドリングストップ後に、エンジンを再始動するためにスタータを駆動すると、電気負荷への供給電圧が低下して、電気負荷が正常に動作しなくなる場合がある。これを防止するため、スタータの始動に先立って、スイッチがオフされて、スタータおよび低電圧電源が、高電圧電源および電気負荷から電気的に切り離される。
In
また、特許文献3では、アイドリングストップ中に、低電圧電源が充放電されるのを防止するため、低電圧電源からの電流値がゼロになるように、DC−DCコンバータの出力電圧が制御される。
In
特許文献5では、2つの電源の間に接続されたリレースイッチが突入電流で溶着するのを防止するため、リレースイッチの両側に設けられたコンデンサの充電電圧の差分が最小になった場合に、リレースイッチがオンされる。
In
たとえば特許文献2および3のように、電気負荷が正常動作しなくなるのを防止するため、スタータの始動に先立って、スイッチをオンからオフに切り替える場合に、電流がスイッチを通って流れている状態でスイッチをオフすると、スイッチの両側にある回路の電圧が高くなる。特に、スイッチに流れている電流の値が大きいほど、スイッチ両側の回路電圧値は大きくなる。そして、スイッチ両側の回路電圧が、該回路に設けられた電子部品の耐電圧より高くなると、電子部品が破損するおそれがある。
For example, as in
本発明の課題は、電圧の異なる複数の電源間に設けられたスイッチをオフしたときに、スイッチの両側にある回路の電圧が高くなって、電子部品が破損するのを防止することができる電源供給装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power supply capable of preventing an electronic component from being damaged when a switch provided between a plurality of power supplies having different voltages is turned off to increase the voltage of a circuit on both sides of the switch. It is to provide a feeding device.
本発明による電源供給装置は、一端が第1電源に接続され、他端が第1電気負荷に接続された第1電力供給経路と、一端が第1電源とは電圧が異なる第2電源に接続され、他端が第1電力供給経路の途中にある接続点に接続された第2電力供給経路と、第2電力供給経路に設けられ、第2電源の電圧の大きさを変換する電圧変換回路と、第1電力供給経路の、上記接続点より第1電源側に設けられ、第1電源から接続点までの電路を、オン状態で閉路させてオフ状態で開路させるスイッチと、電圧変換回路とスイッチの動作を制御する制御部とを備え、さらに、第1電力供給経路の、上記接続点より第1電源側に設けられ、スイッチを流れる電流を検出する電流検出回路を備えている。制御部は、スイッチをオン状態からオフ状態に切り替えるに先立って、電流検出回路の検出電流値が所定値以下になるように、電圧変換回路の出力電圧を制御し、その後、スイッチをオン状態からオフ状態に切り替える。 A power supply device according to the present invention has a first power supply path in which one end is connected to a first power supply and the other end is connected to a first electric load, and one end is connected to a second power supply having a voltage different from that of the first power supply. A second power supply path connected to a connection point in the middle of the first power supply path, and a voltage conversion circuit that is provided in the second power supply path and converts the magnitude of the voltage of the second power supply A switch that is provided on the first power supply side of the first power supply path from the connection point, and that closes the electric circuit from the first power supply to the connection point in the on state and opens the circuit in the off state; and a voltage conversion circuit; And a control unit that controls the operation of the switch, and further includes a current detection circuit that is provided on the first power supply side of the first power supply path from the connection point and detects a current flowing through the switch. Prior to switching the switch from the on state to the off state, the control unit controls the output voltage of the voltage conversion circuit so that the detected current value of the current detection circuit is equal to or less than a predetermined value, and then the switch is turned on from the on state. Switch to off state.
上記によると、電圧変換回路の出力電圧を制御することにより、スイッチを流れる電流が所定値以下に低下してから、スイッチがオン状態からオフ状態に切り替えられる。このため、第1電源と第2電源の間に設けられたスイッチをオフしたときに、スイッチの両側にある回路の電圧が高くなるのを抑えて、該回路に設けられた電子部品が破損するのを防止することができる。 According to the above, by controlling the output voltage of the voltage conversion circuit, the switch is switched from the on state to the off state after the current flowing through the switch decreases to a predetermined value or less. For this reason, when the switch provided between the first power supply and the second power supply is turned off, the voltage of the circuit on both sides of the switch is prevented from increasing, and the electronic components provided in the circuit are damaged. Can be prevented.
また、本発明では、上記電源供給装置において、第1電源は、直流低電圧電源であり、第2電源は、直流低電圧電源より電圧が高い直流高電圧電源であり、電圧変換回路は、直流高電圧電源の直流高電圧を直流低電圧に変換してもよい。 According to the present invention, in the power supply apparatus, the first power source is a DC low voltage power source, the second power source is a DC high voltage power source having a voltage higher than that of the DC low voltage power source, and the voltage conversion circuit includes a DC power source. The direct current high voltage of the high voltage power supply may be converted into a direct current low voltage.
また、本発明では、上記電源供給装置において、制御部は、電流検出回路の検出電流値が、前記所定値としてゼロまたはゼロに近い値以下になってから、スイッチをオン状態からオフ状態に切り替えてもよい。 According to the present invention, in the power supply device, the control unit switches the switch from the on state to the off state after the detection current value of the current detection circuit becomes zero or a value close to zero as the predetermined value. May be.
また、本発明では、上記電源供給装置において、スイッチがオン状態にある場合、第1電源の電圧が所定値まで低下していないときは、第1電源と第2電源からの電力が第1電気負荷に供給され、第1電源の電圧が所定値まで低下しているときは、第2電源からの電力が第1電気負荷と第1電源とに供給されて、第1電源が充電されてもよい。 According to the present invention, in the power supply device, when the switch is in the ON state, when the voltage of the first power supply has not dropped to a predetermined value, the power from the first power supply and the second power supply is the first electric power. When power is supplied to the load and the voltage of the first power supply is reduced to a predetermined value, power from the second power supply is supplied to the first electrical load and the first power supply, and the first power supply is charged. Good.
さらに、本発明では、上記電源供給装置において、第1電源とスイッチとの間には、駆動時に大電流が流れる第2電気負荷が接続されていて、制御部は、第2電気負荷の始動に先立って、スイッチをオン状態からオフ状態に切り替えてもよい。 Furthermore, according to the present invention, in the power supply device, a second electric load through which a large current flows during driving is connected between the first power supply and the switch, and the control unit starts the second electric load. Prior to this, the switch may be switched from an on state to an off state.
本発明によれば、電圧の異なる複数の電源間に設けられたスイッチをオフしたときに、スイッチの両側にある回路の電圧が高くなって、電子部品が破損するのを防止することができる、電源供給装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, when a switch provided between a plurality of power supplies having different voltages is turned off, the voltage of a circuit on both sides of the switch becomes high, and electronic components can be prevented from being damaged. A power supply device can be provided.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
まず、本発明の実施形態による電源供給装置100と、その周辺部の回路構成を、図1を参照しながら説明する。
First, a
図1に示す各部は、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両に搭載されている。電源供給装置100と高電圧バッテリ20とは、バッテリパック200内に設けられている。低電圧バッテリ10、スタータ(セルモータ)11、オルタネータ31、ACC(アクセサリ)リレースイッチ12、IG(イグニション)リレースイッチ13、外部ECU(電子制御装置)16、電装品18、充電装置19、およびヒューズ21〜27は、バッテリパック200外に設けられている。
Each unit shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. The
低電圧バッテリ10は、直流低電圧電源であり、たとえば12Vの鉛バッテリから成る。低電圧バッテリ10の電力は、スタータ11、リレースイッチ12、13、および電装品18に供給される。低電圧バッテリ10は、本発明の「第1電源」の一例である。
The low-voltage battery 10 is a direct-current low-voltage power supply, and is composed of, for example, a 12V lead battery. The electric power of the low voltage battery 10 is supplied to the
スタータ11は、図示しない車両のエンジンを始動するために駆動される。スタータ11には、駆動時に大電流が流れる。車両には、アイドリングストップ制御システムが組み込まれている。電装品18は、たとえば、オーディオ、メータ、エアコンパネル、ABS(Antilock Brake System)、およびトランスミッションなどの電気装置から成る。このうち、殆どの電気装置は、低電圧(たとえば12V)で駆動する。電装品18は、本発明の「第1電気負荷」の一例である。スタータ11は、本発明の「第2電気負荷」の一例である。
The
オルタネータ31は、エンジンの動作中に発電する。オルタネータ31で発電された電力は、低電圧バッテリ10などに供給される。これにより、低電圧バッテリ10が充電される。
The
高電圧バッテリ20は、直流高電圧電源であり、たとえば100Vのリチウムイオンバッテリから成る。高電圧バッテリ20の電圧は、低電圧バッテリ10の電圧より高い。高電圧バッテリ20の電力は、図示しない車両の走行モータや電装品18や低電圧バッテリ10に供給される。高電圧バッテリ20は、本発明の「第2電源」の一例である。充電装置19は、高電圧バッテリ20の充放電を行う。
The high-
電源供給装置100には、第1電力供給経路1、第2電力供給経路2、DC−DCコンバータ3、電源切り替えスイッチ4、電流検出回路5、32、制御部7、ACC用スイッチ14、およびIG用スイッチ15が備わっている。図1で電源供給装置100を示す破線上の白丸は、電源供給装置100に設けられた接続端子を示している(後述の図2〜図4も同様)。
The
第1電力供給経路1は、一端がヒューズ21、22を介して低電圧バッテリ10に接続され、他端がヒューズ23を介して電装品18に接続されている。低電圧バッテリ10の電力は、第1電力供給経路1を通って電装品18に供給される。
One end of the first
第2電力供給経路2は、一端が高電圧バッテリ20に接続され、他端が第1電力供給経路1の途中にある接続点8に接続されている。第2電力供給経路2には、DC−DCコンバータ3と電流検出回路32が設けられている。
The second
DC−DCコンバータ3は、高電圧バッテリ20の直流高電圧を直流低電圧に変換する。高電圧バッテリ20の電力は、第2電力供給経路2とDC−DCコンバータ3と第1電力供給経路1とを通って、電装品18と低電圧バッテリ10にそれぞれ供給される。DC−DCコンバータ3は、本発明の「電圧変換回路」の一例である。電流検出回路32は、DC−DCコンバータ3から出力される電流を検出する。
The DC-
第1電力供給経路1の、接続点8より低電圧バッテリ10側には、電源切り替えスイッチ4と電流検出回路5が設けられている。電流検出回路5は、電源切り替えスイッチ4と低電圧バッテリ10との間に設けられている。
A
電源切り替えスイッチ4は、たとえばFET(電界効果トランジスタ)から成る。電源切り替えスイッチ4は、第1電力供給経路1の低電圧バッテリ10から接続点8までの電路を、オン状態で閉路させて、オフ状態で開路させる。電源切り替えスイッチ4は、本発明の「スイッチ」の一例である。
The power
電源切り替えスイッチ4と並列に接続されたダイオード4dは、たとえば、電源切り替えスイッチ4を構成するFETの寄生ダイオードから成る。ダイオード4dのアノードはヒューズ21、22を介して低電圧バッテリ10と接続され、カソードは接続点8を経由してDC−DCコンバータ3および電装品18と接続されている。ダイオード4dは、低電圧バッテリ10から接続点8へ向かって電流を流す。
The
電流検出回路5は、第1電力供給経路1における、低電圧バッテリ10と接続点8との間の電路を流れる電流を検出する。電流検出回路5に対して、接続点8側から低電圧バッテリ10側へ向かって電流が流れているときは、電流検出回路5の検出電流値が+(プラス)値となる。逆に、電流検出回路5に対して、低電圧バッテリ10側から接続点8側へ向かって電流が流れているときは、電流検出回路5の検出電流値が−(マイナス)値となる。
The
電流検出回路5と低電圧バッテリ10との間の電路には、スタータ11とリレースイッチ12、13が接続されている。図示していないが、第1電力供給経路1と第2電力供給経路2には、上記以外の電子部品(たとえばダイオードや抵抗など)も接続されている。
A
制御部7は、CPUとメモリから成り、DC−DCコンバータ3と電源切り替えスイッチ4の動作を制御する。制御部7と外部ECU16は、通信線17を介してCAN(Controller Area Network)通信を行う。具体的には、制御部7は、アイドリングストップ制御の状態やエンジンの状態を示す信号を、通信線17を介して外部ECU16から受信する。また、制御部7は、電流検出回路32により検出された電流値を、通信線17を介して外部ECU16に送信する。
The
また、制御部7には、ACCリレースイッチ12やIGリレースイッチ13のオン・オフ信号が入力される。ACCリレースイッチ12とIGリレースイッチ13は、図示しないエンジン始動停止操作キーの操作に応じてオン・オフされる。ACC用スイッチ14は、ACCリレースイッチ12のオン・オフ状態に応じた信号を電装品18に出力する。IG用スイッチ15は、IGリレースイッチ13のオン・オフ状態に応じた信号を電装品18に出力する。
In addition, an ON / OFF signal of the
次に、電源供給装置100の動作を、図2〜図4を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
ACCリレースイッチ12とIGリレースイッチ13がオン状態で、かつ車両が走行中である通常時は、制御部7が、図2および図3に示すように、電源切り替えスイッチ4をオン状態にして、第1電力供給経路1を閉路させる。また、制御部7は、外部ECU16からの指示により、高電圧バッテリ20の直流高電圧をDC−DCコンバータ3により直流低電圧に変換する。
During normal times when the
このとき、低電圧バッテリ10の電圧が所定値まで低下していない場合は、図2の丸数字1の矢印のように、低電圧バッテリ10から電流が、ヒューズ21、22、電流検出回路5、電源切り替えスイッチ4、接続点8、およびヒューズ23を通って、電装品18に流れる。また、図2の丸数字2の矢印のように、高電圧バッテリ20から電流が、DC−DCコンバータ3、接続点8、およびヒューズ23を通って、電装品18に流れる。つまり、低電圧バッテリ10と高電圧バッテリ20の電力が、第1電力供給経路1と第2電力供給経路2を通して電装品18に供給される。これにより、電装品18が安定に駆動可能となる。
At this time, if the voltage of the low-voltage battery 10 has not decreased to a predetermined value, the current is supplied from the low-voltage battery 10 to the
一方、低電圧バッテリ10の電圧が所定値まで低下した場合は、図3の丸数字3の矢印のように、高電圧バッテリ20から電流が、DC−DCコンバータ3を通って接続点8へ流れる。そして、電流は接続点8で分岐して、ヒューズ23を通って電装品18に流れるとともに、電源切り替えスイッチ4と電流検出回路5とヒューズ21、22を通って低電圧バッテリ10に流れる。つまり、高電圧バッテリ20の電力が、第2電力供給経路2と第1電力供給経路1を通して電装品18と低電圧バッテリ10に供給される。これにより、電装品18が安定して駆動可能となり、かつ低電圧バッテリ10が充電される。なお、上記の電圧の所定値は、DC−DCコンバータ3の出力電圧より低い値である。
On the other hand, when the voltage of the low voltage battery 10 is reduced to a predetermined value, current flows from the
車両のアイドリングストップ後に、エンジンを再始動するためにスタータ11を駆動すると、スタータ11に大電流が流れる。すると、第1電力供給経路1と第2電力供給経路2の電圧が瞬間的に低下するので、電装品18への供給電圧が低下して、電装品18が正常に動作しなくなることがある。これを防止するため、制御部7が、スタータ11の始動に先立って、図4に示すように、電源切り替えスイッチ4をオフ状態にする。
When the
これにより、第1電力供給経路1における、低電圧バッテリ10と接続点8との間の電路が電源切り替えスイッチ4で切断されて、高電圧バッテリ20からの電流がスタータ11や低電圧バッテリ10に流れなくなる。この状態で、図4の丸数字4の矢印のように、低電圧バッテリ10から電流が、ヒューズ21を通ってスタータ11に流れて、スタータ11が始動する。また、図4の丸数字2の矢印のように、高電圧バッテリ20からDC−DCコンバータ3、接続点8、およびヒューズ23を通って電装品18に至る電流の流れが保持されて、電装品18が安定に駆動を継続する。
Thereby, the electric circuit between the low voltage battery 10 and the connection point 8 in the first
次に、アイドリングストップ制御にともなう電源供給装置100の動作を、図2〜図6を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
ACCリレースイッチ12やIGリレースイッチ13がオンされると、制御部7は、図2および図3に示すように、電源切り替えスイッチ4をオンして、低電圧バッテリ10の電力を電装品18に供給し、電装品18を駆動する。この状態でかつ車両のエンジンが駆動中である場合において、外部ECU16からCAN通信によりDC−DC出力の開始指示を受信すると(図5のT1)、制御部7は、DC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図5のT2)。これにより、高電圧バッテリ20の電力がDC−DCコンバータ3を経由して電装品18に供給される。
When the
その後、外部ECU16からCAN通信により、アイドリングストップの開始を示すアイドリングストップ開始信号を受信すると(図5のT3、図6のステップS1:YES)、制御部7は、電流検出回路5により、第1電力供給経路1における、低電圧バッテリ10と接続点8との間の電路を流れる電流Aを検出する(図6のステップS2)。
Thereafter, when an idling stop start signal indicating the start of idling stop is received from the
そして、制御部7は、電流検出回路5の検出電流値Aの絶対値|A|が、ゼロまたはゼロに近い所定値As(As≒0)より大きければ(図6のステップS3:NO)、検出電流値Aが+値か−値かを確認する(図6のステップS4)。このとき、図3の丸数字3の矢印で示すように、高電圧バッテリ20から低電圧バッテリ10へと電流が流れている場合は、検出電流値Aが+値になるので、制御部7は、DC−DCコンバータ3の出力電圧を下げて行く(図6のステップS5、図5のT4)。
If the absolute value | A | of the detected current value A of the
一方、図2の丸数字1の矢印で示すように、低電圧バッテリ10から電装品18へと電流が流れている場合は、検出電流値Aが−値になるので、制御部7は、DC−DCコンバータ3の出力電圧を上げて行く(図6のステップS6)。
On the other hand, as indicated by an arrow with a circled
そして、DC−DCコンバータ3の出力電圧が低電圧バッテリ10の電圧Vbと同程度になると(図5のT5)、電流検出回路5の検出電流値Aが所定値As以下になる(図6のステップS3:YES)。これを確認すると、制御部7は、電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替える(図6のステップS7、図5のT6、図4)。
When the output voltage of the DC-
この後、制御部7は、再びDC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図5のT7)。車両では、エンジンが停止して、アイドリングストップ状態となる(図5のT8)。エンジンが停止する際、低電圧バッテリ10の電圧は乱れる(図5のP1)。
Thereafter, the
外部ECU16からCAN通信により、エンジンが停止したことを示すエンジン停止信号を受信すると、制御部7は、DC−DCコンバータ3の出力電圧を低電圧バッテリ10の電圧Vb程度まで低下させてから(図5のT9)、電源切り替えスイッチ4をオン状態に戻す(図5のT10)。そしてしばらくすると、制御部7は、再びDC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図5のT11)。
When an engine stop signal indicating that the engine has stopped is received from the
その後、外部ECU16からCAN通信により、アイドリングストップの終了を示すアイドリングストップ終了信号を受信すると(図5のT12、図6のステップS1:YES)、制御部7は、電流検出回路5により電流Aを検出する(図6のステップS2)。そして、制御部7は、検出電流値Aの絶対値|A|が所定値Asより大きければ(図6のステップS3:NO)、検出電流値Aが+値か−値かを確認する(図6のステップS4)。このとき、制御部7は、検出電流値Aが+値であれば、DC−DCコンバータ3の出力電圧を下げて行き(図6のステップS5、図5のT13)、検出電流値Aが−値であれば、DC−DCコンバータ3の出力電圧を上げて行く(図6のステップS6)。
After that, when an idling stop end signal indicating the end of idling stop is received from the
そして、DC−DCコンバータ3の出力電圧が低電圧バッテリ10の電圧Vbと同程度になると(図5のT14)、電流検出回路5の検出電流値Aが所定値As以下になる(図6のステップS3:YES)。これを確認すると、制御部7は、電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替える(図6のステップS7、図5のT15、図4)。
When the output voltage of the DC-
この後、制御部7は、再びDC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図5のT16)。車両では、スタータ11が始動して、エンジンが駆動状態になる(図5のT17)。スタータ11が始動する際、低電圧バッテリ10の電圧は乱れる(図5のP2)。
Thereafter, the
外部ECU16からCAN通信により、エンジンが駆動したことを示すエンジン駆動信号を受信すると、制御部7は、DC−DCコンバータ3の出力電圧を低電圧バッテリ10の電圧Vb程度まで低下させてから(図5のT18)、電源切り替えスイッチ4をオン状態に戻す(図5のT19)。そしてしばらくすると、制御部7は、再びDC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図5のT20)。
When an engine drive signal indicating that the engine is driven is received from the
上記実施形態によると、DC−DCコンバータ3の出力電圧を制御することにより、電源切り替えスイッチ4を流れる電流Aが所定値As以下に低下してから、電源切り替えスイッチ4がオン状態からオフ状態に切り替えられる。このため、低電圧バッテリ10と高電圧バッテリ20の間に設けられた電源切り替えスイッチ4をオフしたときに、電源切り替えスイッチ4の両側にある回路の電圧が高くなるのを抑えて、該回路に設けられた電子部品が破損するのを防止することができる。
According to the above embodiment, by controlling the output voltage of the DC-
特に、所定値Asとしてゼロまたはゼロに近い値を設定しているので、電流Aが電源切り替えスイッチ4を通って殆ど流れなくなってから、電源切り替えスイッチ4がオン状態からオフ状態に切り替えられる。このため、電源切り替えスイッチ4をオフしたときに、電源切り替えスイッチ4の両側にある回路の電圧が高くなるのを一層抑えて、該回路や電子部品が破損するのを防止することができる。
In particular, since the predetermined value As is set to zero or a value close to zero, the
また、スタータ11の始動に先立って、電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替えるので、スタータ11の始動にともなって、電装品18への供給電圧が低下して、電装品18が正常に動作しなくなるのを防止することができる。
Prior to starting the
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、アイドリングストップの開始信号と終了信号を受信した後に、電源切り替えスイッチ4を流れる電流Aを検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、電源切り替えスイッチ4がオン状態のときに、電源切り替えスイッチ4と接続点8の間を流れる電流を所定の周期で検出してもよい。要は、電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替えるに先立って、電源切り替えスイッチ4を通って流れる電流を検出して、該電流値が所定値以下に低下するように、DC−DCコンバータ3の出力電圧を制御すればよい。
The present invention can employ various embodiments other than those described above. For example, in the above embodiment, the example in which the current A flowing through the
また、以上の実施形態では、アイドリングストップの開始信号と終了信号を受信した後に、それぞれ電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替えた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、アイドリングストップの開始信号、終了信号、またはエンジンの停止信号の少なくともいずれか一つを受信してから、電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替えて、該スイッチ4のオフ状態をスタータ11の始動時に維持するようにしてもよい。
In the above embodiment, the example in which the
また、アイドリングストップ制御やスタータ11の始動に関係なく、電源切り替えスイッチ4をオン状態からオフ状態に切り替える場合にも、該切り替えに先立って、電流検出回路5の検出電流値が所定値以下になるように、DC−DCコンバータ3の出力電圧を制御してもよい。
Even when the
また、以上の実施形態では、低電圧バッテリ10から電装品18までの第1電力供給経路1に電源切り替えスイッチ4を設け、高電圧バッテリ20から第1電力供給経路1の接続点8までの第2電力供給経路2にDC−DCコンバータ3を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、電圧の異なる2つの電源のうち、高電圧の電源から第1電気負荷までの第1電力供給経路にスイッチを設け、低電圧の電源から第1電力供給経路の接続点までの第2電力供給経路に昇圧機能を有するDC−DCコンバータなどの電圧変換回路を設けてもよい。また、電圧変換回路は、降圧と昇圧の両方の機能を備えたものでもよい。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、FETから成る電源切り替えスイッチ4を、本発明のスイッチとして用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえばトランジスタやリレーなどをスイッチとして用いてもよい。また、それらと並列に、独立した回路素子としての整流器を接続してもよい。
In the above embodiment, an example in which the power
さらに、以上の実施形態では、車載用の電源供給装置100に本発明を適用した例を示したが、本発明はその他の用途の電源供給装置に対しても適用することができる。
Furthermore, although the example which applied this invention to the vehicle-mounted
1 第1電力供給経路
2 第2電力供給経路
3 DC−DCコンバータ(電圧変換回路)
4 電源切り替えスイッチ(スイッチ)
5 電流検出回路
7 制御部
8 接続点
10 低電圧バッテリ(第1電源)
11 スタータ(第2電気負荷)
18 電装品(第1電気負荷)
20 高電圧バッテリ(第2電源)
100 電源供給装置
DESCRIPTION OF
4 Power switch (switch)
5
11 Starter (second electric load)
18 Electrical components (first electrical load)
20 High-voltage battery (second power supply)
100 Power supply device
Claims (5)
一端が前記第1電源とは電圧が異なる第2電源に接続され、他端が前記第1電力供給経路の途中にある接続点に接続された第2電力供給経路と、
前記第2電力供給経路に設けられ、前記第2電源の電圧の大きさを変換する電圧変換回路と、
前記第1電力供給経路の、前記接続点より前記第1電源側に設けられ、前記第1電源から前記接続点までの電路を、オン状態で閉路させてオフ状態で開路させるスイッチと、
前記電圧変換回路と前記スイッチの動作を制御する制御部と、を備えた電源供給装置において、
前記第1電力供給経路の、前記接続点より前記第1電源側に設けられ、前記スイッチを流れる電流を検出する電流検出回路をさらに備え、
前記制御部は、
前記スイッチを前記オン状態から前記オフ状態に切り替えるに先立って、
前記電流検出回路の検出電流値が所定値以下になるように、前記電圧変換回路の出力電圧を制御し、
その後、前記スイッチを前記オン状態から前記オフ状態に切り替える、ことを特徴とする電源供給装置。 A first power supply path having one end connected to a first power source and the other end connected to a first electrical load;
A second power supply path having one end connected to a second power supply having a voltage different from that of the first power supply and the other end connected to a connection point in the middle of the first power supply path;
A voltage conversion circuit provided in the second power supply path for converting the magnitude of the voltage of the second power supply;
A switch provided on the first power supply side of the first power supply path from the connection point, the switch from the first power supply to the connection point being closed in an on state and opened in an off state;
In the power supply apparatus comprising the voltage conversion circuit and a control unit that controls the operation of the switch,
A current detection circuit provided on the first power supply side of the first power supply path from the connection point to detect a current flowing through the switch;
The controller is
Prior to switching the switch from the on state to the off state,
Controlling the output voltage of the voltage conversion circuit so that the detection current value of the current detection circuit is a predetermined value or less,
Then, the switch is switched from the on state to the off state.
前記第1電源は、直流低電圧電源であり、
前記第2電源は、前記直流低電圧電源より電圧が高い直流高電圧電源であり、
前記電圧変換回路は、前記直流高電圧電源の直流高電圧を直流低電圧に変換する、ことを特徴とする電源供給装置。 The power supply device according to claim 1,
The first power source is a DC low voltage power source,
The second power source is a DC high voltage power source having a voltage higher than that of the DC low voltage power source,
The power supply device, wherein the voltage conversion circuit converts a DC high voltage of the DC high voltage power supply into a DC low voltage.
前記制御部は、
前記電流検出回路の検出電流値が、前記所定値としてゼロまたはゼロに近い値以下になってから、
前記スイッチを前記オン状態から前記オフ状態に切り替える、ことを特徴とする電源供給装置。 In the power supply device according to claim 1 or 2,
The controller is
After the detection current value of the current detection circuit becomes zero or a value close to zero as the predetermined value,
A power supply apparatus that switches the switch from the on state to the off state.
前記スイッチがオン状態にある場合、
前記第1電源の電圧が所定値まで低下していないときは、前記第1電源と前記第2電源からの電力が前記第1電気負荷に供給され、
前記第1電源の電圧が所定値まで低下しているときは、前記第2電源からの電力が前記第1電気負荷と前記第1電源とに供給されて、前記第1電源が充電される、ことを特徴とする電源供給装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
When the switch is on,
When the voltage of the first power source does not drop to a predetermined value, power from the first power source and the second power source is supplied to the first electric load,
When the voltage of the first power supply is reduced to a predetermined value, power from the second power supply is supplied to the first electric load and the first power supply, and the first power supply is charged. A power supply device.
前記第1電源と前記スイッチとの間には、駆動時に大電流が流れる第2電気負荷が接続されていて、
前記制御部は、前記第2電気負荷の始動に先立って、前記スイッチを前記オン状態から前記オフ状態に切り替える、ことを特徴とする電源供給装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4,
Between the first power source and the switch, a second electric load through which a large current flows during driving is connected,
The control unit switches the switch from the on state to the off state prior to the start of the second electric load.
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