JP2019170080A - Power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スタータへ電力供給する車載バッテリに接続される、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device connected to an in-vehicle battery that supplies power to a starter.
車載バッテリの充電が不十分であるため、エンジン始動ができない場合、エンジン始動を補助するために、外部から電力供給することがある。例えば、特許文献1には、車両の駆動力を発生させるモータに電力を供給するメインバッテリの充電状態を認識して、商用交流電源からメインバッテリを充電する車両の始動制御装置が開示されている。メインバッテリを充電することで、メインバッテリに接続される各機器へ電力供給でき、かつ、エンジンを始動させることができ、その結果、車両を走行させることができる。
If the engine cannot be started due to insufficient charging of the vehicle-mounted battery, electric power may be supplied from the outside in order to assist the engine start. For example,
ところで、車載バッテリは、一般的に、鉛蓄電池である。鉛蓄電池は、充電時に、水の電気分解により水素ガスを発生する。このため、特許文献1に記載のように、商用交流電源から車載バッテリを充電する際に、大電流が鉛バッテリに供給されると、大量のガスが発生するおそれがある。
By the way, the vehicle-mounted battery is generally a lead storage battery. A lead storage battery generates hydrogen gas by electrolysis of water during charging. For this reason, as described in
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、車載バッテリの過充電を防止して、充電時の異常発生を抑制する電力変換装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the power converter device which prevents the overcharge of a vehicle-mounted battery and suppresses the abnormality generation at the time of charge.
上記課題を解決するため、本願の第1発明の電力変換装置は、車載バッテリおよびスタータへ電力供給可能に接続される電力出力部と、前記車載バッテリのバッテリ電圧に関するバッテリ電圧情報を取得する電圧情報取得部と、前記スタータの始動前に、前記電圧情報取得部が取得したバッテリ電圧情報に基づいて閾値電圧を設定する設定部と、前記設定部が設定した前記閾値電圧の情報を記憶する記憶部と、前記スタータの始動を検知する始動検知部と、前記始動検知部が前記スタータの始動を検知すると、前記閾値電圧を上限とする電圧に制御された出力電圧を、前記電力出力部から出力する第1出力制御部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, the power conversion device according to the first invention of the present application includes a power output unit connected so as to be able to supply power to the in-vehicle battery and the starter, and voltage information for acquiring battery voltage information regarding the battery voltage of the in-vehicle battery. An acquisition unit, a setting unit that sets a threshold voltage based on battery voltage information acquired by the voltage information acquisition unit before starting the starter, and a storage unit that stores information on the threshold voltage set by the setting unit And a start detection unit that detects start of the starter, and when the start detection unit detects start of the starter, an output voltage controlled to a voltage having the threshold voltage as an upper limit is output from the power output unit. A first output control unit.
本願の第2発明の電力変換装置は、車載バッテリおよび車載アクセサリへ電力供給可能に接続される電力出力部と、前記車載バッテリのバッテリ電圧に関するバッテリ電圧情報を取得する電圧情報取得部と、前記車載アクセサリによる電力消費の開始前に、前記電圧情報取得部が取得したバッテリ電圧情報に基づいて閾値電圧を設定する設定部と、前記設定部が設定した前記閾値電圧の情報を記憶する記憶部と、前記車載バッテリへの電力供給終了後、前記閾値電圧を上限とする電圧値に制御された出力電圧を前記電力出力部から出力する第1出力制御部と、を備える。 A power conversion device according to a second invention of the present application includes a power output unit connected to an in-vehicle battery and an in-vehicle accessory so as to be able to supply power, a voltage information acquisition unit that acquires battery voltage information related to a battery voltage of the in-vehicle battery, and the in-vehicle unit Before starting power consumption by the accessory, a setting unit that sets a threshold voltage based on the battery voltage information acquired by the voltage information acquisition unit, a storage unit that stores information on the threshold voltage set by the setting unit, A first output control unit that outputs an output voltage controlled to a voltage value with the threshold voltage as an upper limit after the power supply to the in-vehicle battery is completed, from the power output unit;
本願の第3発明の電力変換装置は、車載バッテリおよびスタータへ電力供給可能に接続される電力出力部と、前記車載バッテリのバッテリ電圧に関するバッテリ電圧情報を取得する電圧情報取得部と、前記車載バッテリの仕様に基づき設定された、閾値電圧を記憶する記憶部と、前記スタータの始動を検知する始動検知部と、前記始動検知部が前記スタータの始動を検知すると、前記閾値電圧を上限とする電圧値に制御された出力電圧を前記電力出力部から出力する第1出力制御部と、を備える。 A power conversion device according to a third aspect of the present invention includes a power output unit connected to a vehicle battery and a starter so as to be able to supply power, a voltage information acquisition unit that acquires battery voltage information relating to a battery voltage of the vehicle battery, and the vehicle battery A storage unit that stores a threshold voltage, a start detection unit that detects the start of the starter, and a voltage that has the threshold voltage as an upper limit when the start detection unit detects the start of the starter. A first output control unit that outputs an output voltage controlled to a value from the power output unit.
本願の第4発明は、第1発明から第3発明までの電力変換装置であって、前記第1出力制御部は、前記閾値電圧を上限とする、一定電圧を出力する。 4th invention of this application is the power converter device from 1st invention to 3rd invention, Comprising: The said 1st output control part outputs the fixed voltage which makes the said threshold voltage an upper limit.
本願の第5発明は、第1発明から第4発明までの電力変換装置であって、前記第1出力制御は、前記電圧情報取得部が取得する情報に基づいて、電圧の出力を停止する。 5th invention of this application is the power converter device from 1st invention to 4th invention, Comprising: The said 1st output control stops the output of a voltage based on the information which the said voltage information acquisition part acquires.
本願の第6発明は、第5発明の電力変換装置であって、前記第1出力制御は、前記出力電圧の出力動作後、前記バッテリ電圧の電圧値が前記閾値電圧へ達した後に前記出力電圧の出力を停止する。 6th invention of this application is a power converter device of 5th invention, Comprising: Said 1st output control is the said output voltage after the voltage value of the said battery voltage reaches the said threshold voltage after the output operation of the said output voltage. Stop the output of.
本願の第7発明は、第5発明の電力変換装置であって、前記第1出力制御は、前記出力電圧の出力動作後、前記バッテリ電圧の変化量に基づいて前記出力電圧の出力を停止する。 A seventh invention of the present application is the power conversion device according to the fifth invention, wherein the first output control stops the output of the output voltage based on the change amount of the battery voltage after the output operation of the output voltage. .
本願の第8発明は、第1発明から第4発明までの電力変換装置であって、前記第1出力制御は、前記車載バッテリへの電力供給開始後、所定の時間経過状況に基づいて前記出力電圧の出力を、前記車載バッテリの満充電するための電圧に設定する。 An eighth invention of the present application is the power conversion device according to the first invention to the fourth invention, wherein the first output control is based on a predetermined time lapse state after the start of power supply to the in-vehicle battery. The voltage output is set to a voltage for fully charging the in-vehicle battery.
本願の第9発明は、第1発明から第8発明までの電力変換装置であって、前記スタータの始動前に、前記閾値電圧を上限とする、一定電圧を出力する第2出力制御部、を備える。 A ninth invention of the present application is the power conversion device according to the first to eighth inventions, wherein a second output control unit that outputs a constant voltage with the threshold voltage as an upper limit before starting the starter, Prepare.
本願の第10発明は、第1発明から第8発明の電力変換装置であって、前記スタータの始動前に、前記閾値電圧を上限とする電圧値に制御された出力電圧を前記電力出力部から出力する第2出力制御部、を備える。 A tenth aspect of the present invention is the power conversion device according to the first to eighth aspects of the present invention, in which an output voltage controlled to a voltage value with the threshold voltage as an upper limit is started from the power output unit before the starter is started. A second output control unit for outputting.
本願の第11発明は、第9発明または第10発明の電力変換装置であって、前記車載バッテリを満充電にする、満充電部、を備え、前記第2出力制御部は、前記満充電部により満充電にされた後の前記車載バッテリのバッテリ電圧に基づく電圧を出力する。 An eleventh invention of the present application is the power conversion device according to the ninth invention or the tenth invention, comprising a full charge unit that fully charges the in-vehicle battery, wherein the second output control unit is the full charge unit. The voltage based on the battery voltage of the said vehicle-mounted battery after being fully charged by is output.
本願の第12発明は、第1発明から第11発明の電力変換装置であって、交流電源に接続され、前記第1出力制御部は、AC−DCコンバータを有する。 A twelfth invention of the present application is the power conversion device according to the first invention to the eleventh invention, which is connected to an AC power supply, and the first output control unit includes an AC-DC converter.
本願の第13発明は、第1発明から第11発明の電力変換装置であって、外部充電器が接続され、前記外部充電器からの入力電圧を検出する入力電圧検出部、を備え、前記第1出力制御部は、前記入力電圧検出部が検出する入力電圧が、前記閾値電圧以下である場合、前記入力電圧を出力する第1制御と、前記入力電圧検出部が検出する入力電圧が、前記閾値電圧より高い場合、前記入力電圧を降圧して出力する第2制御と、を実行する。 A thirteenth invention of the present application is the power conversion device according to the first to eleventh inventions, comprising an input voltage detector connected to an external charger and detecting an input voltage from the external charger, When the input voltage detected by the input voltage detection unit is equal to or lower than the threshold voltage, the first output control unit outputs the input voltage and the input voltage detected by the input voltage detection unit When the input voltage is higher than the threshold voltage, the second control for stepping down and outputting the input voltage is executed.
第14発明は、第13発明の電力変換装置であって、前記第1出力制御部は、前記車載バッテリと前記外部充電器との間に設けられる降圧回路を有し、前記第1制御では、前記降圧回路に含まれるスイッチを常時オンにし、前記第2制御では、前記スイッチを切り替え、前記降圧回路を動作させる。 A fourteenth aspect of the present invention is the power conversion device of the thirteenth aspect, wherein the first output control unit includes a step-down circuit provided between the in-vehicle battery and the external charger. In the first control, The switch included in the step-down circuit is always turned on, and in the second control, the switch is switched and the step-down circuit is operated.
第15発明は、第13発明または第14発明の電力変換装置であって、前記車載バッテリを充電するオルタネータにより、前記外部充電器を充電する外部充電器充電部、を備える。 A fifteenth aspect of the present invention is the power conversion device according to the thirteenth or fourteenth aspect of the present invention, comprising an external charger charging unit that charges the external charger with an alternator that charges the in-vehicle battery.
第16発明は、第15発明の電力変換装置であって、前記外部充電器充電部は、アノードが前記車載バッテリに接続され、カソードが前記外部充電器に接続される、ダイオードである。 A sixteenth aspect of the present invention is the power conversion device according to the fifteenth aspect of the present invention, wherein the external charger charging unit is a diode having an anode connected to the in-vehicle battery and a cathode connected to the external charger.
第17発明は、スタータへ電力供給する車載バッテリと、外部充電器との間に接続される電力変換装置であって、車載バッテリと外部充電器との間に接続されるスイッチと、前記スタータの始動を検知する始動検知部と、前記始動検知部が前記スタータの始動を検知すると、前記スイッチを一定時間オンにする、出力制御部と、を備える。 A seventeenth aspect of the invention is a power conversion device connected between an in-vehicle battery that supplies power to a starter and an external charger, a switch connected between the in-vehicle battery and the external charger, A start detection unit that detects a start; and an output control unit that turns on the switch for a predetermined time when the start detection unit detects the start of the starter.
第18発明は、第17発明の電力変換装置であって、前記スイッチと並列接続され、アノードが前記車載バッテリに接続され、カソードが前記外部充電器に接続される、ダイオード、を備える。 An eighteenth aspect of the invention is a power conversion device of the seventeenth aspect of the invention, comprising a diode connected in parallel with the switch, having an anode connected to the in-vehicle battery, and a cathode connected to the external charger.
本発明によれば、スタータ始動時に、車載バッテリの出力を補助することができる。この際に、電力変換装置の出力電圧の上限値の閾値電圧を設定することで、車載バッテリの過充電が防止される。このため、車載バッテリの充電時における、異常の発生を、抑制できる。 According to the present invention, it is possible to assist the output of the in-vehicle battery when starting the starter. At this time, overcharging of the in-vehicle battery is prevented by setting the threshold voltage of the upper limit value of the output voltage of the power conversion device. For this reason, generation | occurrence | production of abnormality at the time of charge of a vehicle-mounted battery can be suppressed.
<1.実施形態1>
以下に、本発明のバッテリ補助装置の実施形態1について説明する。バッテリ補助装置は、車載バッテリおよびスタータに接続され、車両のエンジン始動を補助する装置である。バッテリ補助装置は、本発明の「電力変換装置」の一例である。
<1.
<1.1.バッテリ補助装置の使用状態>
図1は、バッテリ補助装置10の使用状態を示す図である。
<1.1. Battery auxiliary device usage status>
FIG. 1 is a diagram illustrating a usage state of the battery
図1に示す車載バッテリE1は、車両に搭載された鉛蓄電池である。車載バッテリE1は、「開放型」の鉛蓄電池であってもよいし、「密閉型」の鉛蓄電池であってもよい。車載バッテリE1には、スタータ101が接続されている。スタータ101は、エンジンを始動させるための電動機である。スタータ101は、イグニッションキー102がオンされることで、車載バッテリE1から電力が供給され、始動する。
The in-vehicle battery E1 shown in FIG. 1 is a lead storage battery mounted on a vehicle. The in-vehicle battery E1 may be an “open type” lead storage battery or a “sealed” lead storage battery. A
なお、車載バッテリE1には、不図示のランプなどのアクセサリ類、セキュリティシステムなどの機器が接続されている。これら機器は、イグニッションキー102がオンされていなくても、車載バッテリE1から電力が供給される。
Note that accessories such as a lamp (not shown) and devices such as a security system are connected to the in-vehicle battery E1. These devices are supplied with power from the in-vehicle battery E1 even when the
バッテリ補助装置10は、車載バッテリE1に接続される。バッテリ補助装置10は、車両内部に配置されてもよいし、車両外部に配置されてもよい。バッテリ補助装置10は電源プラグ10Aを有している。電源プラグ10Aは、例えば、家庭用電源に接続される。バッテリ補助装置10は、入力される交流電圧を直流電圧に変換し、車載バッテリE1へ出力する。
The battery
イグニッションキー102がオンされると、車載バッテリE1からスタータ101へ大電流が流れ、車載バッテリE1のバッテリ電圧は急激に低下する。バッテリ補助装置10は、このバッテリ電圧が急激に低下したときに、車載バッテリE1の出力を補助するために、スタータ101へ電流を出力して、スタータ101を始動させる。つまり、バッテリ時補助装置10は、車載バッテリE1を補助してエンジンを始動させる、エンジン始動補助を行うための装置である。
When the
<1.2.バッテリ補助装置の構成>
図2は、図1の等価回路を示す図である。
<1.2. Configuration of Battery Auxiliary Device>
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of FIG.
バッテリ補助装置10は、一対のバッテリ接続ポートP11、P12と、一対の電源接続ポートP13、P14と、を有している。バッテリ接続ポートP11、P12は、車載バッテリE1に接続されている。電源接続ポートP13、P14は、交流電源Vaに接続されている。交流電源Vaは、図1の電源プラグ10Aが接続される、家庭用電源である。
The battery
バッテリ補助装置10はAC−DCコンバータ11を有している。AC−DCコンバータ11は、車載バッテリE1およびスタータ101へ電力供給可能に接続された電力出力部である。AC−DCコンバータ11の入力は、電源接続ポートP13、P14に接続されている。AC−DCコンバータ11の出力は、バッテリ接続ポートP11、P12に接続されている。AC−DCコンバータ11は、バッテリ接続ポートP11、P12から入力される交流電圧を、直流電圧に変換する。変換された直流電圧は、電源接続ポートP13、P14から出力される。
The battery
AC−DCコンバータ11の出力側には、出力電流検出部14および出力電圧検出部15が設けられている。出力電流検出部14は、AC−DCコンバータ11の出力電流Ioを検出するための手段である。出力電圧検出部15は、AC−DCコンバータ11の出力電圧Voを検出するための手段である。
An output
バッテリ補助装置10は制御部12を備えている。制御部12は、プロセッサ121と、記憶部122とを有する。記憶部122は、ROMおよびRAMを含む。記憶部122には、バッテリ補助装置10を動作させるための、コンピュータプログラムおよびデータが、記憶されている。データには、後述の閾値電流I1が含まれる。プロセッサ121は、記憶部122に記憶されたコンピュータプログラムおよびデータを、読み出して実行する。プロセッサ121は、コンピュータプログラムを実行することで、本発明の「電圧情報取得部」、「設定部」、「始動検知部」および「第1出力制御部」として機能する。
The battery
プロセッサ121は、出力電流検出部14の検出結果から、AC−DCコンバータ11の出力電流Ioを取得する。また、プロセッサ121は、出力電圧検出部15の検出結果から、AC−DCコンバータ11の出力電圧Voを取得する。プロセッサ121は、出力電流Ioが所定電流となり、出力電圧Voが所定電圧となるように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。
The
また、プロセッサ121は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcを取得する。この例では、車載バッテリE1には、バッテリ電圧Vcを検出する電圧検出部103が接続されている。電圧検出部103は、例えば分圧抵抗回路である。プロセッサ121は、電圧検出部103の検出結果を取得して、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcを取得する。本実施形態では、電圧検出部103は、バッテリ補助装置10と独立して設けられている。そして、バッテリ補助装置10は、電圧検出部103の検出結果を取得している。この場合、他の制御で用いられるために設けられた電圧検出部103を、利用することができる。ただし、バッテリ補助装置10が、電圧検出部103を備えていてもよい。
Moreover, the
<1.3.バッテリ補助装置の動作>
以下に、プロセッサ121が実行する処理について、フローチャートと、グラフを用いて、詳細に説明する。
<1.3. Operation of Battery Auxiliary Device>
Below, the process which the
図3は、プロセッサ121が実行する処理のフローチャートを示す図である。図4は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcと、バッテリ補助装置10の出力電流とを示すグラフである。バッテリ補助装置10の出力電流は、AC−DCコンバータ11の出力電流Ioでもある。図4では、バッテリ電圧Vcのグラフは実線で示し、出力電流Ioのグラフは破線で示す。
FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart of processing executed by the
プロセッサ121は、エンジンが停止しているか否かを判定する(ステップS1)。プロセッサ121は、例えば、外部からエンジンの駆動状態を取得し、判定してもよいし、オルタネータ(発電機)から充電される車載バッテリE1の充電状態から、判定してもよい。エンジンが停止していない場合(ステップS1:NO)、車載バッテリE1はオルタネータから充電され、バッテリ補助装置10によるエンジン始動補助が不要であるため、本処理は終了される。
The
エンジンが停止している場合(ステップS1:YES)、つまり、スタータ101の始動前において、プロセッサ121は、電圧検出部103の検出結果から、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcを取得する(ステップS2)。バッテリ電圧Vcの取得タイミング(図4のタイミング(1))は、スタータ101の始動前であれば、特に限定されない。例えば、図4のタイミング(1)は、バッテリ補助装置10を車載バッテリE1に接続した直後でもよい。プロセッサ121は、取得したバッテリ電圧Vcを閾値電圧V1として設定し、記憶部122に記憶する(ステップS3)。
When the engine is stopped (step S1: YES), that is, before starting the
プロセッサ121は、スタータ101の始動を検知したか否かを判定する(ステップS4)。例えば、プロセッサ121は、電圧検出部103からバッテリ電圧Vcを取得し続ける。スタータ101の始動時には大電流が流れる。このため、図4のタイミング(2)に示すように、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcは急激に低下する。プロセッサ121は、このバッテリ電圧Vcの急激な低下を検知することで、スタータ101の始動を検知する。なお、急激に低下するバッテリ電圧Vcを検知する際、断線等を検知するために、バッテリ電圧Vcがゼロでないことを検知してもよい。
The
スタータ101が始動していない場合(ステップS4:NO)、プロセッサ121は、ステップS4の処理を再度実行する。スタータ101の始動を検知した場合(ステップS4:YES)、プロセッサ121は、AC−DCコンバータ11を駆動し、給電制御を行う(ステップS5)。この給電制御では、プロセッサ121は、出力電流Ioおよび出力電圧Voを取得する。そして、プロセッサ121は、出力電圧Vo=閾値電圧V1、かつ、出力電流Io≦閾値電流I1を満たすように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。
When the
閾値電流I1は、予め記憶部122に記憶された、バッテリ補助装置10の過電流保護のための制限値である。閾値電流I1は、バッテリ補助装置10の性能に応じて適宜設定される。
The threshold current I1 is a limit value for overcurrent protection of the battery
図4に示すように、スタータ101が始動するタイミング(2)では、バッテリ電圧Vcは、閾値電圧V1から急激に低下している。バッテリ電圧Vcが急激に低下し、バッテリ補助装置10から閾値電圧V1が出力されると、スタータ101に対して、車載バッテリE1から電流が流れるのに加えて、バッテリ補助装置10からも電流が流れる。これによって、スタータ101に十分な電流が流れ、エンジンが始動できる。
As shown in FIG. 4, at the timing (2) at which the
また、この給電制御において、プロセッサ121は、AC−DCコンバータ11から、閾値電圧V1を一定出力させている。閾値電圧V1は、スタータ101の始動前のバッテリ電圧Vcである。つまり、車載バッテリE1には、スタータ101の始動前のバッテリ電圧より高い電圧が印加されない。これにより、車載バッテリE1の過充電を防ぐことができる。そして、過充電を防止することで、鉛蓄電池である車載バッテリE1内で生じるガスの発生を抑えることができる。
In this power supply control, the
さらに、給電制御では、出力電流Ioの上限を閾値電流I1としている。つまり、バッテリ補助装置10には、閾値電流I1よりも大きい電流が流れることがない。これにより、バッテリ補助装置10の過電流保護が行える。
Further, in the power supply control, the upper limit of the output current Io is set as the threshold current I1. That is, no current larger than the threshold current I1 flows through the battery
なお、ステップS5において、プロセッサ121は、出力電圧Voの上限が閾値電圧V1を超えない範囲で、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御していればよい。少なくとも、スタータ101の始動時に、バッテリ補助装置10から車載バッテリE1へ電流が流れる電圧差があればよい。同様に、プロセッサ121は、バッテリ補助装置10の過電流保護が行えるように、出力電流Ioの上限が閾値電流I1を超えない範囲で、AC−DCコンバータ11を制御すればよい。
In step S5, the
プロセッサ121は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが、閾値電圧V1となったか否かを判定する(ステップS6)。バッテリ補助装置10の出力電流Ioは、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcの上昇に伴い、降下する。そして、図4のタイミング(3)で、出力電流Ioは、ほぼゼロとなる。このため、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが、閾値電圧V1となったとき(ステップS6:YES)、プロセッサ121は、AC−DCコンバータ11の制御を停止して、給電制御を停止する(ステップS7)。バッテリ電圧Vcが閾値電圧V1を超えていない場合(ステップS6:NO)、プロセッサ121は、ステップS6の処理を再度実行する。
The
なお、図4のタイミング(2)以降、スタータ101が駆動し、エンジンが始動すると、不図示のオルタネータによる発電が開始される。車載バッテリE1は電圧が低下している場合には、このオルタネータの発電により、充電が開始される。この例では、オルタネータにより充電されることで、タイミング(3)より後のバッテリ電圧Vcは、閾値電圧V1よりも高い値となっている。
After timing (2) in FIG. 4, when
以上のように、本実施形態では、スタータ101の始動と共に、バッテリ補助装置10から、閾値電圧V1を出力して、車載バッテリE1に対してエンジン始動補助を開始する。これにより、スタータ101の駆動の補助が行える。また、閾値電圧V1は、スタータ101が始動する前の車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcであるため、車載バッテリE1の過充電を防止できる。このため、車載バッテリE1内でのガスの発生を抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the
車載バッテリE1が、開放型の鉛蓄電池である場合、充電時に大量のガスが発生すると、車載バッテリE1から漏れ出る危険性がある。また、車載バッテリE1が、密閉型の鉛蓄電池である場合、発生したガスの逃げ場がなく、車載バッテリE1が破裂するおそれがある。本実施形態のバッテリ補助装置10は、出力電圧を閾値電圧V1に設定することで、開放型および密閉型にかかわらず、過充電を防止することでガスの発生を抑えることができ、車載バッテリE1の異常を回避することができる。
When the in-vehicle battery E1 is an open-type lead storage battery, there is a risk of leakage from the in-vehicle battery E1 if a large amount of gas is generated during charging. Moreover, when the vehicle-mounted battery E1 is a sealed lead-acid battery, there is no escape place for the generated gas, and the vehicle-mounted battery E1 may burst. The battery
なお、閾値電圧V1は、エンジン停止時に取得した、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcとしているが、これに限定されない。車載バッテリE1の種類が既知である場合、閾値電圧V1は、その車載バッテリE1の仕様に基づき設定されてもよい。例えば、車載バッテリE1の仕様によって決まる、ガスの発生を抑えることができる電圧を閾値電圧V1としてもよい。 The threshold voltage V1 is the battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 acquired when the engine is stopped, but is not limited to this. When the type of the in-vehicle battery E1 is known, the threshold voltage V1 may be set based on the specification of the in-vehicle battery E1. For example, the threshold voltage V1 may be a voltage determined by the specifications of the onboard battery E1 and capable of suppressing gas generation.
<2.実施形態2>
以下に説明する実施形態2は、スタータ101の始動前に、バッテリ補助装置10から給電を開始する点で、実施形態1と相違する。バッテリ補助装置10の構成は、実施形態1と同じであるため、その説明は省略する。
<2. Second Embodiment>
The second embodiment described below is different from the first embodiment in that power supply is started from the battery
図5は、実施形態2のプロセッサ121が実行する処理のフローチャートを示す図である。図6は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcと、バッテリ補助装置10の出力電流Ioとを示すグラフである。図6では、バッテリ電圧Vcのグラフは実線で示し、出力電流Ioのグラフは破線で示す。実施形態2では、制御部12は、本発明の「第2出力制御部」の一例である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of processing executed by the
プロセッサ121は、エンジンが停止しているか否かを判定する(ステップS11)。エンジンが停止していない場合(ステップS11:NO)、車載バッテリE1は、バッテリ補助装置10によるエンジン始動補助が不要であるため、本処理は終了される。エンジンが停止している場合(ステップS11:YES)、プロセッサ121は、図6に示すタイミング(1)で、バッテリ電圧Vcを取得する(ステップS12)。そして、制御部12は、取得したバッテリ電圧Vcを閾値電圧V1に設定し、記憶部122に記憶する(ステップS13)。
The
プロセッサ121は、AC−DCコンバータ11を駆動し、第1給電制御を行う(ステップS14)。第1給電制御を開始するタイミング(図6のタイミング(4))は、スタータ101の始動前であれば、特に限定されない。例えば、バッテリ電圧Vcを取得した直後に開始してもよいし、車両のドアが開閉されたときに開始してもよい。または、ユーザの指示で開始してもよい。第1給電制御において、プロセッサ121は、出力電流Ioおよび出力電圧Voを取得し、出力電圧Vo=閾値電圧V1、かつ、出力電流Io≦閾値電流I2を満たすように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。
The
閾値電流I2は、車載バッテリE1およびバッテリ補助装置10の過電流保護のための制限値である。閾値電流I2は、予め記憶部122に記憶されている。閾値電流I2は、車載バッテリE1およびバッテリ補助装置10の性能に応じて適宜設定される。
The threshold current I2 is a limit value for overcurrent protection of the in-vehicle battery E1 and the battery
前記のように、エンジン停止時であっても、車載バッテリE1からアクセサリ類の機器へ、電流が流れる。このため、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcは多少低くなる。バッテリ補助装置10から、閾値電圧V1を出力すると、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが閾値電圧V1より低くなったとき、バッテリ補助装置10から車載バッテリE1へ電流が流れる。これにより、車載バッテリE1は充電される。
As described above, even when the engine is stopped, a current flows from the in-vehicle battery E1 to the accessory device. For this reason, the battery voltage Vc of the vehicle-mounted battery E1 becomes somewhat low. When the threshold voltage V1 is output from the battery
また、第1給電制御により、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcは、閾値電圧V1に維持される。バッテリ補助装置10の出力電圧Voは閾値電圧V1である。つまり、車載バッテリE1に接続されるアクセサリ類の機器には、車載バッテリE1およびバッテリ補助装置10から電力供給される。この結果、エンジン停止時における車載バッテリE1の負担が軽減される。
Moreover, the battery voltage Vc of the vehicle-mounted battery E1 is maintained at the threshold voltage V1 by the first power supply control. The output voltage Vo of the battery
プロセッサ121は、スタータ101の始動を検知したか否かを判定する(ステップS15)。スタータ101が始動していない場合(ステップS15:NO)、プロセッサ121は、ステップS15の処理を再度実行する。スタータ101の始動を検知した場合(ステップS15:YES)、プロセッサ121は、第1給電制御から第2給電制御へ移行する(ステップS16)。第2給電制御は、実施形態1の給電制御と同じである。すなわち、制御部12は、出力電圧Vo=閾値電圧V1、かつ、出力電流Io≦閾値電流I1を満たすように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。
The
プロセッサ121は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが、閾値電圧V1となったか否かを判定する(ステップS17)。車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが、閾値電圧V1となったとき(ステップS17:YES)、プロセッサ121は、AC−DCコンバータ11の制御を停止して、第2給電制御を停止する(ステップS18)。バッテリ電圧Vcが閾値電圧V1を超えていない場合(ステップS17:NO)、プロセッサ121は、ステップS17の処理を再度実行する。
The
以上のように、本実施形態では、実施形態1と同様に、バッテリ補助装置10により、エンジン始動補助が行える。また、車載バッテリE1の過充電を防止して、車載バッテリE1内でのガスの発生を抑えることができる。さらに、スタータ101の始動前に第1給電制御を行うことで、過充電を防止しつつ、バッテリ上がりを防止できる。また、車載バッテリE1の負担が軽減される。
As described above, in the present embodiment, engine start assistance can be performed by the
<3.実施形態3>
実施形態1、2では、閾値電圧V1は、エンジン停止時に取得した車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcとしている。これに対し、実施形態3では、閾値電圧V1は、エンジン停止時に取得した車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcに、オフセットを設けた電圧としている。つまり、バッテリ補助装置10は、エンジン始動補助時では、エンジン停止時のバッテリ電圧Vcよりも高い電圧を、出力する。
<3.
In the first and second embodiments, the threshold voltage V1 is the battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 acquired when the engine is stopped. In contrast, in the third embodiment, the threshold voltage V1 is a voltage obtained by providing an offset to the battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 acquired when the engine is stopped. That is, the battery
実施形態3における、プロセッサ121が実行する処理のフローチャートは、実施形態2と、ほぼ同じであるため、以下では、図5のフローチャートを参照しつつ、説明する。
The flowchart of the process executed by the
図7は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcと、バッテリ補助装置10の出力電流Ioとを示すグラフである。図7では、バッテリ電圧Vcのグラフは実線で示し、出力電流Ioのグラフは破線で示す。
FIG. 7 is a graph showing the battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 and the output current Io of the battery
プロセッサ121は、タイミング(1)でバッテリ電圧Vcを取得すると(図5のステップS12)、バッテリ電圧Vcにオフセットを設けた電圧を、閾値電圧V1として、記憶部122に記憶する。図7において、バッテリ補助装置10によるエンジン始動補助前であって、エンジン停止時に取得したバッテリ電圧Vcを、Vaで表す。すなわち、閾値電圧V1は、バッテリ電圧Vaにオフセットを設けた電圧である。このオフセット値は、車載バッテリE1の仕様に応じて設定される。例えば、閾値電圧V1が、車載バッテリE1の満充電時の電圧を超えない範囲で、オフセット値は設定される。
When the
プロセッサ121は、タイミング(4)で、第1給電制御を開始する(図5のステップS14)。実施形態3の第1給電制御では、プロセッサ121は、出力電圧Vo=閾値電圧V1、かつ、出力電流Io=閾値電流I2を満たすように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。閾値電圧V1は、バッテリ電圧Vaよりも大きい。したがって、第1給電制御が開始されると、バッテリ補助装置10から車載バッテリE1へ電流が流れはじめ、車載バッテリE1の充電が開始される。このとき、図7に示すように、バッテリ電圧Vcは、閾値電圧V1を上限として、上昇する。
The
そして、プロセッサ121は、スタータ101の始動を検知すると、第2給電制御を開始する(図5のステップS16)。実施形態3の第2給電制御は、実施形態2と同様、出力電圧Vo=閾値電圧V1、かつ、出力電流Io≦閾値電流I1を満たすように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。
Then, when detecting the start of the
以上のように、実施形態3では、バッテリ補助装置10により、エンジン始動駆動が行える。また、車載バッテリE1の過充電を防止して、車載バッテリE1内でのガスの発生を抑えることができる。さらに、スタータ101の始動前に第1給電制御を行うことで、過充電を防止しつつ、バッテリ上がりを防止できる。また、エンジン停止時の車載バッテリE1の負担が軽減される。
As described above, in the third embodiment, the engine starting drive can be performed by the battery
また、閾値電圧V1を、バッテリ電圧Vaよりも高く設定することで、バッテリ電圧Vaが、エンジン停止時の放電により、バッテリ上がりのおそれがある電圧まで低下していても、スタータ101の始動前に、充電しておくことができる。その結果、スタータ101が始動しなくなるおそれを、抑制できる。
In addition, by setting the threshold voltage V1 higher than the battery voltage Va, even if the battery voltage Va is reduced to a voltage that may cause the battery to be discharged due to discharge at the time of engine stop, before the
なお、実施形態3では、実施形態2と同様、第1給電制御および第2給電制御を行っているが、実施形態1のように、スタータ101の始動前の第1給電制御を行わないようにしてもよい。
In the third embodiment, the first power supply control and the second power supply control are performed as in the second embodiment. However, as in the first embodiment, the first power supply control before starting the
<4.実施形態4>
実施形態4では、エンジン停止時に、車載バッテリE1を一旦満充電にしている点で、実施形態1〜3と相違する。以下では、実施形態2、3で説明した第1給電制御の前に、車載バッテリE1を満充電にしている。実施形態4では、制御部12は、本発明の「満充電部」の一例である。
<4.
The fourth embodiment is different from the first to third embodiments in that the in-vehicle battery E1 is once fully charged when the engine is stopped. Below, before the 1st electric power feeding control demonstrated in
図8は、車載バッテリE1を満充電にする場合における、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcと、バッテリ補助装置10の出力電流Ioとを示すグラフである。図8では、バッテリ電圧Vcのグラフは実線で示し、出力電流Ioのグラフは破線で示す。
FIG. 8 is a graph showing the battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 and the output current Io of the battery
プロセッサ121は、既知である車載バッテリE1の満充電するための電圧V2が出力され、かつ、閾値電流I1以下の電流が出力されるよう、AC−DCコンバータ11を制御する。図8に示すように、タイミング(5)で電圧V2が出力されると、車載バッテリE1の充電が開始される。車載バッテリE1が満充電に近づくと、AC−DCコンバータ11の出力電流Ioは徐々に降下し、ほぼゼロとなる(タイミング(6))。このタイミング(6)で、制御部12は、AC−DCコンバータ11の制御を一旦停止する。
The
満充電となった車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcを、電圧V3で表す。制御部12は、この電圧V3を取得し、タイミング(4)で電圧V3が出力されるように、AC−DCコンバータ11を制御する。なお、電圧V3は、オフセット補正した電圧であってもよい。これにより、タイミング(4)以降、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcは、電圧V3が維持される。その結果、実施形態2、3と同様、バッテリ上がりが防止され、かつ、車載バッテリE1の負担が軽減される。
The battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 that is fully charged is represented by a voltage V3. The
<5.実施形態5>
実施形態1〜4では、電源接続ポートP13、P14には、家庭用電源が接続されている。これに対し、実施形態5では、電源接続ポートP13、P14には、外部バッテリが接続される。
<5.
In the first to fourth embodiments, a household power source is connected to the power connection ports P13 and P14. In contrast, in the fifth embodiment, an external battery is connected to the power connection ports P13 and P14.
<5.1.バッテリ補助装置の構成>
図9は、実施形態5のバッテリ補助装置20の等価回路を示す図である。
<5.1. Configuration of Battery Auxiliary Device>
FIG. 9 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the battery
バッテリ補助装置20は、降圧コンバータ21を備えている。降圧コンバータ21の入力は、電源接続ポートP13、P14に接続されている。降圧コンバータ21の出力は、バッテリ接続ポートP11、P12に接続されている。降圧コンバータ21は、キャパシタC1、インダクタL1、ダイオードD1およびスイッチSW1により構成されている。降圧コンバータ21は、バッテリ接続ポートP11、P12から入力される直流電圧を降圧する。降圧コンバータ21は、本発明の「電力出力部」の一例である。
The battery
また、バッテリ補助装置20は、スイッチSW1に並列接続されたダイオードD2を有している。ダイオードD2のカソードは、電源接続ポートP13、P14に接続されている。ダイオードD2のアノードは、バッテリ接続ポートP11、P12に接続されている。
Further, the battery
降圧コンバータ21の出力側には、出力電流検出部14および出力電圧検出部15が設けられている。また、降圧コンバータ21の入力側には、入力電圧検出部26が設けられている。入力電圧検出部26は、降圧コンバータ21の入力電圧Viを検出するための手段である。
An output
バッテリ補助装置20が有する制御部12は、記憶部122に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、図10に示す処理を実行する。
The
<5.2.バッテリ補助装置の動作>
図10は、実施形態5のプロセッサ121が実行する処理のフローチャートを示す図である。なお、プロセッサ121は、図10の処理の実行前に、降圧コンバータ21のスイッチSW1をオフにする。
<5.2. Operation of Battery Auxiliary Device>
FIG. 10 is a flowchart illustrating processing executed by the
プロセッサ121は、エンジンが停止しているか否かを判定する(ステップS21)。エンジンが停止していない場合(ステップS21:NO)、車載バッテリE1は、オルタネータから充電され、バッテリ補助装置10によるエンジン始動補助が不要であるため、本処理は終了される。
The
このとき、降圧コンバータ21のスイッチSW1はオフである。スイッチSW1には、ダイオードD1が並列接続されている。このため、オルタネータから外部バッテリ(外部充電器)E2へ電流が流れる。つまり、エンジン始動中では、外部バッテリE2は、オルタネータにより充電される。
At this time, the switch SW1 of the step-
エンジンが停止している場合(ステップS21:YES)、プロセッサ121は、バッテリ電圧Vcを取得する(ステップS22)。そして、プロセッサ121は、取得したバッテリ電圧Vcを閾値電圧V1に設定し、記憶部122に記憶する(ステップS23)。
When the engine is stopped (step S21: YES), the
プロセッサ121は、スタータ101の始動を検知したか否かを判定する(ステップS24)。スタータ101が始動していない場合(ステップS24:NO)、プロセッサ121は、ステップS24の処理を再度実行する。スタータ101の始動を検知した場合(ステップS24:YES)、プロセッサ121は、入力電圧検出部26の検出結果から、入力電圧Viを取得する(ステップS25)。そして、プロセッサ121は、入力電圧Viが閾値電圧V1より高いか否かを判定する(ステップS26)。
The
入力電圧Viが閾値電圧V1より高い場合(ステップS26:YES)、プロセッサ121は、降圧コンバータ21を駆動する第2制御を実行する(ステップS27)。制御部12は、降圧コンバータ21をスイッチング制御して、入力電圧Viを閾値電圧V1まで降圧させる。入力電圧Viを閾値電圧V1に降圧することで、車載バッテリE1に、大電流が流れることを、防止できる。
When the input voltage Vi is higher than the threshold voltage V1 (step S26: YES), the
入力電圧Viが閾値電圧V1より高くない場合(ステップS26:NO)、プロセッサ121は、降圧コンバータ21のスイッチSW1をオンにする第1制御を実行する(ステップS28)。スタータ101が始動する際、スイッチSW1がオンであるため、外部バッテリE2および車載バッテリE1からスタータ101へ電流が流れる。エンジンが始動すると、車載バッテリE1に対して、オルタネータからの充電が開始される。
When the input voltage Vi is not higher than the threshold voltage V1 (step S26: NO), the
プロセッサ121は、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが、閾値電圧V1となったか否かを判定する(ステップS29)。車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcが、閾値電圧V1となったとき(ステップS29:YES)、プロセッサ121は、降圧コンバータ21のスイッチSW1をオフにする(ステップS30)。これにより、外部バッテリE2からの電流供給が停止される。バッテリ電圧Vcが閾値電圧V1を超えていない場合(ステップS29:NO)、プロセッサ121は、ステップS29の処理を再度実行する。
The
このように、バッテリ補助装置20に、外部バッテリE2を接続しても、スタータ101の駆動の補助が行える。また、車載バッテリE1の過充電を防止して、車載バッテリE1内でのガスの発生を抑えることができる。また、エンジン始動後、外部バッテリE2は、オルタネータから充電されるため、外部バッテリE2のバッテリ電圧が下がり、スタータ101の駆動の補助ができなくなるおそれを回避できる。
Thus, even if the external battery E2 is connected to the battery
<6.実施形態6>
実施形態1〜5では、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcを取得して、取得したバッテリ電圧Vcに基づいて、バッテリ補助装置の出力制御を行っている。これに対し、実施形態6では、バッテリ電圧Vcにかかわらず、時間でバッテリ補助装置の出力制御を行う点で、実施形態1〜5と相違する。
<6.
In the first to fifth embodiments, the battery voltage Vc of the in-vehicle battery E1 is acquired, and output control of the battery auxiliary device is performed based on the acquired battery voltage Vc. On the other hand, the sixth embodiment is different from the first to fifth embodiments in that the output control of the battery auxiliary device is performed with time regardless of the battery voltage Vc.
<6.1.バッテリ補助装置の構成>
図11は、実施形態6のバッテリ補助装置30の等価回路を示す図である。
<6.1. Configuration of Battery Auxiliary Device>
FIG. 11 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the battery
バッテリ補助装置30の電源接続ポートP13、P14には、外部バッテリE2が接続されている。バッテリ接続ポートP11、P12は、車載バッテリE1が接続されている。
An external battery E2 is connected to the power supply connection ports P13 and P14 of the battery
バッテリ補助装置30は、スイッチSW2を備えている。スイッチSW2は、電源接続ポートP13と、バッテリ接続ポートP11と、の間に接続されている。また、バッテリ補助装置30は、スイッチSW2に並列接続されたダイオードD3を有している。ダイオードD3のカソードは、電源接続ポートP13に接続されている。ダイオードD3のアノードは、バッテリ接続ポートP11に接続されている。スイッチSW2は、本発明の「電力出力部」の一例である。
The battery
バッテリ補助装置30が備えるプロセッサ121は、時間で、スイッチSW2をオンオフ制御する。プロセッサ121は、エンジン始動補助を行う際は、所定時間スイッチSW2をオンにする。プロセッサ121は、エンジン始動補助を行わない間は、スイッチSW2をオフにする。プロセッサ121は、本発明の「出力制御部」の一例である。
The
<6.2.バッテリ補助装置の動作>
図12は、実施形態6のプロセッサ121が実行する処理のフローチャートを示す図である。なお、プロセッサ121は、図12の処理の実行前に、スイッチSW2をオフにする。
<6.2. Operation of Battery Auxiliary Device>
FIG. 12 is a diagram illustrating a flowchart of processing executed by the
プロセッサ121は、エンジンが停止しているか否かを判定する(ステップS41)。エンジンが停止していない場合(ステップS41:NO)、車載バッテリE1は、オルタネータから充電され、バッテリ補助装置10によるエンジン始動補助が不要であるため、本処理は終了される。
The
このとき、スイッチSW2はオフである。スイッチSW2には、ダイオードD3が並列接続されている。このため、オルタネータから外部バッテリE2へ電流が流れる。つまり、エンジン始動中では、外部バッテリE2は、オルタネータにより充電される。 At this time, the switch SW2 is off. A diode D3 is connected in parallel to the switch SW2. For this reason, a current flows from the alternator to the external battery E2. That is, during the engine start, the external battery E2 is charged by the alternator.
エンジンが停止している場合(ステップS41:YES)、プロセッサ121は、スタータ101の始動を検知したか否かを判定する(ステップS42)。スタータ101が始動していない場合(ステップS42:NO)、プロセッサ121は、ステップS42の処理を再度実行する。スタータ101の始動を検知した場合(ステップS42:YES)、プロセッサ121は、スイッチSW2をオンにする(ステップS43)。
When the engine is stopped (step S41: YES), the
プロセッサ121は、スイッチSW2をオンにしてから一定時間経過したか否かを判定する(ステップS44)。一定時間経過していない場合(ステップS44:NO)、プロセッサ121は、再度ステップS44を実行する。一定時間経過した場合(ステップS44:YES)、プロセッサ121は、スイッチSW2をオフにする(ステップS45)。
The
スイッチSW2をオンにする時間は予め決められる。ただし、バッテリ電圧Vc≧閾値電圧V1となった時点でエンジンが始動したと判断し、スイッチSW2をオフにするようにしてもよい。 The time for turning on the switch SW2 is determined in advance. However, it may be determined that the engine has started when battery voltage Vc ≧ threshold voltage V1, and switch SW2 may be turned off.
このように、バッテリ補助装置30に、外部バッテリE2を接続しても、スタータ101の駆動の補助が行える。車載バッテリE1の過充電を防止して、車載バッテリE1内でのガスの発生を抑えることができる。また、エンジン始動後、外部バッテリE2は、オルタネータから充電されるため、外部バッテリE2のバッテリ電圧が下がり、スタータ101の駆動の補助ができなくなるおそれを回避できる。また、スイッチSW2を時間制御することで、処理の複雑化を回避できる。
Thus, even if the external battery E2 is connected to the battery
なお、外部バッテリE2の電圧を確認して、スイッチSW2をオンにしたときに、電位差から、車載バッテリE1から外部バッテリE2へ電流が流れるおそれの有無を検知してもよい。 In addition, when the voltage of the external battery E2 is confirmed and the switch SW2 is turned on, it may be detected from the potential difference whether or not a current may flow from the in-vehicle battery E1 to the external battery E2.
<7.実施形態7>
図13は、実施形態7のバッテリ補助装置10の使用状態を示す図である。図13では、バッテリ補助装置10に接続されたアクセサリ機器110を図示している。バッテリ補助装置10は、車載バッテリE1およびアクセサリ機器110に対して、電力供給可能に接続される。アクセサリ機器110は、例えば、ランプ、セキュリティシステムなどである。
<7. Embodiment 7>
FIG. 13 is a diagram illustrating a usage state of the battery
エンジン停止時であっても、車載バッテリE1から、アクセサリ類などの機器へ電流が供給される。このため、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcは多少低下する。そして、エンジン停止期間が長いと、車載バッテリE1のバッテリ電圧Vcは低下し続ける。その一方、バッテリ上がり防止のために車載バッテリE1に一定以上の電圧を印加し続けると、過充電により劣化するおそれがある。 Even when the engine is stopped, current is supplied from the in-vehicle battery E1 to devices such as accessories. For this reason, the battery voltage Vc of the vehicle-mounted battery E1 slightly decreases. And if an engine stop period is long, the battery voltage Vc of the vehicle-mounted battery E1 will continue to fall. On the other hand, if a voltage of a certain level or higher is continuously applied to the in-vehicle battery E1 in order to prevent the battery from running out, it may be deteriorated due to overcharging.
本実施形態のバッテリ補助装置10のプロセッサ121は、常に、出力電圧Vo=閾値電圧V1を満たすように、AC−DCコンバータ11をスイッチング制御する。これにより、車載バッテリE1を過充電することなく、バッテリ上がりが防止できる。また、エンジン始動補助を行う場合は、バッテリ補助装置10と、車載バッテリE1との電圧は略等しく、バッテリ補助装置10からの出力電流はスタータ101へ流れるため、スタータ101の始動時に、エンジン始動補助を行うことができる。
The
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。バッテリ補助装置の細部の構成については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment. About the detailed structure of a battery auxiliary | assistant apparatus, you may differ from each figure of this application. Moreover, you may combine suitably each element which appeared in said embodiment and modification in the range which does not produce inconsistency.
10、20、30:バッテリ補助装置
10A :電源プラグ
11 :AC−DCコンバータ
12 :制御部
121 :プロセッサ
122 :記憶部
14 :出力電流検出部
15 :出力電圧検出部
21 :降圧コンバータ
26 :入力電圧検出部
101 :スタータ
102 :イグニッションキー
103 :電圧検出部
C1 :キャパシタ
D1、D2、D3 :ダイオード
E1 :車載バッテリ
E2 :外部バッテリ
P11、P12 :バッテリ接続ポート
P13、P14 :電源接続ポート
SW1、SW2:スイッチ
V1 :交流電源
10, 20, 30: Battery
Claims (18)
前記車載バッテリのバッテリ電圧に関するバッテリ電圧情報を取得する電圧情報取得部と、
前記スタータの始動前に、前記電圧情報取得部が取得したバッテリ電圧情報に基づいて閾値電圧を設定する設定部と、
前記設定部が設定した前記閾値電圧の情報を記憶する記憶部と、
前記スタータの始動を検知する始動検知部と、
前記始動検知部が前記スタータの始動を検知すると、前記閾値電圧を上限とする電圧に制御された出力電圧を、前記電力出力部から出力する第1出力制御部と、
を備える、電力変換装置。 A power output unit connected to be able to supply power to the vehicle battery and the starter;
A voltage information acquisition unit for acquiring battery voltage information related to a battery voltage of the in-vehicle battery;
Before starting the starter, a setting unit that sets a threshold voltage based on battery voltage information acquired by the voltage information acquisition unit;
A storage unit for storing information on the threshold voltage set by the setting unit;
A start detector for detecting start of the starter;
When the start detection unit detects the start of the starter, a first output control unit that outputs from the power output unit an output voltage controlled to a voltage with the threshold voltage as an upper limit;
A power conversion device comprising:
前記車載バッテリのバッテリ電圧に関するバッテリ電圧情報を取得する電圧情報取得部と、
前記車載アクセサリによる電力消費の開始前に、前記電圧情報取得部が取得したバッテリ電圧情報に基づいて閾値電圧を設定する設定部と、
前記設定部が設定した前記閾値電圧の情報を記憶する記憶部と、
前記車載バッテリへの電力供給終了後、前記閾値電圧を上限とする電圧値に制御された出力電圧を前記電力出力部から出力する第1出力制御部と、
を備える、電力変換装置。 A power output unit connected to be able to supply power to the vehicle battery and the vehicle accessory;
A voltage information acquisition unit for acquiring battery voltage information related to a battery voltage of the in-vehicle battery;
Before the start of power consumption by the in-vehicle accessory, a setting unit that sets a threshold voltage based on the battery voltage information acquired by the voltage information acquisition unit;
A storage unit for storing information on the threshold voltage set by the setting unit;
A first output control unit that outputs an output voltage controlled to a voltage value with the threshold voltage as an upper limit after the power supply to the in-vehicle battery is completed;
A power conversion device comprising:
前記車載バッテリのバッテリ電圧に関するバッテリ電圧情報を取得する電圧情報取得部と、
前記車載バッテリの仕様に基づき設定された、閾値電圧を記憶する記憶部と、
前記スタータの始動を検知する始動検知部と、
前記始動検知部が前記スタータの始動を検知すると、前記閾値電圧を上限とする電圧値に制御された出力電圧を前記電力出力部から出力する第1出力制御部と、
を備える、電力変換装置。 A power output unit connected to be able to supply power to the vehicle battery and the starter;
A voltage information acquisition unit for acquiring battery voltage information related to a battery voltage of the in-vehicle battery;
A storage unit configured to store a threshold voltage set based on the specifications of the in-vehicle battery;
A start detector for detecting start of the starter;
When the start detection unit detects the start of the starter, a first output control unit that outputs an output voltage controlled to a voltage value with the threshold voltage as an upper limit from the power output unit;
A power conversion device comprising:
前記第1出力制御部は、前記閾値電圧を上限とする、一定電圧を出力する、
電力変換装置。 It is a power converter device as described in any one of Claim 1- Claim 3, Comprising:
The first output control unit outputs a constant voltage with the threshold voltage as an upper limit,
Power conversion device.
前記第1出力制御は、前記電圧情報取得部が取得する情報に基づいて、電圧の出力を停止する、
電力変換装置。 A power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein
The first output control stops output of voltage based on information acquired by the voltage information acquisition unit.
Power conversion device.
前記第1出力制御は、前記出力電圧の出力動作後、前記バッテリ電圧の電圧値が前記閾値電圧へ達した後に前記出力電圧の出力を停止する、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 5,
In the first output control, after the output operation of the output voltage, the output of the output voltage is stopped after the voltage value of the battery voltage reaches the threshold voltage.
Power conversion device.
前記第1出力制御は、前記出力電圧の出力動作後、前記バッテリ電圧の変化量に基づいて前記出力電圧の出力を停止する、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 5,
In the first output control, after the output operation of the output voltage, the output of the output voltage is stopped based on the amount of change in the battery voltage.
Power conversion device.
前記第1出力制御は、前記車載バッテリへの電力供給開始後、所定の時間経過状況に基づいて前記出力電圧の出力を、前記車載バッテリの満充電するための電圧に設定する、
電力変換装置。 A power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein
The first output control sets the output of the output voltage to a voltage for fully charging the in-vehicle battery based on a predetermined time lapse state after the start of power supply to the in-vehicle battery.
Power conversion device.
前記スタータの始動前に、前記閾値電圧を上限とする、一定電圧を出力する第2出力制御部、
を備える、電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 8,
A second output control unit that outputs a constant voltage with the threshold voltage as an upper limit before starting the starter;
A power conversion device comprising:
前記スタータの始動前に、前記閾値電圧を上限とする電圧値に制御された出力電圧を前記電力出力部から出力する第2出力制御部、
を備える、電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 8,
A second output control unit that outputs an output voltage controlled to a voltage value with the threshold voltage as an upper limit before starting the starter from the power output unit;
A power conversion device comprising:
前記車載バッテリを満充電にする、満充電部、
を備え、
前記第2出力制御部は、
前記満充電部により満充電にされた後の前記車載バッテリのバッテリ電圧に基づく電圧を出力する、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 9 or 10, wherein
A fully charged portion for fully charging the in-vehicle battery,
With
The second output controller is
Output a voltage based on the battery voltage of the in-vehicle battery after being fully charged by the full charge unit,
Power conversion device.
交流電源に接続され、
前記第1出力制御部は、AC−DCコンバータを有する、
電力変換装置。 It is a power converter device as described in any one of Claim 1- Claim 11, Comprising:
Connected to AC power supply,
The first output control unit includes an AC-DC converter.
Power conversion device.
外部充電器が接続され、
前記外部充電器からの入力電圧を検出する入力電圧検出部、
を備え、
前記第1出力制御部は、
前記入力電圧検出部が検出する入力電圧が、前記閾値電圧以下である場合、前記入力電圧を出力する第1制御と、
前記入力電圧検出部が検出する入力電圧が、前記閾値電圧より高い場合、前記入力電圧を降圧して出力する第2制御と、
を実行する、
電力変換装置。 It is a power converter device as described in any one of Claim 1- Claim 11, Comprising:
An external charger is connected,
An input voltage detector for detecting an input voltage from the external charger;
With
The first output control unit includes:
A first control that outputs the input voltage when the input voltage detected by the input voltage detector is equal to or lower than the threshold voltage;
A second control for stepping down and outputting the input voltage when the input voltage detected by the input voltage detector is higher than the threshold voltage;
Run the
Power conversion device.
前記第1出力制御部は、
前記車載バッテリと前記外部充電器との間に設けられる降圧回路を有し、前記第1制御では、前記降圧回路に含まれるスイッチを常時オンにし、前記第2制御では、前記スイッチを切り替え、前記降圧回路を動作させる、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 13,
The first output control unit includes:
A step-down circuit provided between the in-vehicle battery and the external charger; in the first control, a switch included in the step-down circuit is always turned on; in the second control, the switch is switched; Operate the step-down circuit,
Power conversion device.
前記車載バッテリを充電するオルタネータにより、前記外部充電器を充電する外部充電器充電部、
を備える、電力変換装置。 The power conversion device according to claim 13 or 14,
By an alternator that charges the in-vehicle battery, an external charger charging unit that charges the external charger,
A power conversion device comprising:
前記外部充電器充電部は、アノードが前記車載バッテリに接続され、カソードが前記外部充電器に接続される、ダイオードである、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 15,
The external charger charging unit is a diode having an anode connected to the in-vehicle battery and a cathode connected to the external charger.
Power conversion device.
車載バッテリと外部充電器との間に接続されるスイッチと、
前記スタータの始動を検知する始動検知部と、
前記始動検知部が前記スタータの始動を検知すると、前記スイッチを一定時間オンにする、出力制御部と、
を備える、電力変換装置。 A power conversion device connected between an in-vehicle battery that supplies power to a starter and an external charger,
A switch connected between the in-vehicle battery and the external charger;
A start detector for detecting start of the starter;
An output control unit that turns on the switch for a predetermined time when the start detection unit detects the start of the starter;
A power conversion device comprising:
前記スイッチと並列接続され、アノードが前記車載バッテリに接続され、カソードが前記外部充電器に接続される、ダイオード、
を備える、電力変換装置。 The power conversion device according to claim 17,
A diode connected in parallel with the switch, an anode connected to the vehicle battery, and a cathode connected to the external charger;
A power conversion device comprising:
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