JP4053447B2 - Vehicle power supply circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両において、電気ステアリング装置や電気ブレーキ装置などの車載電気負荷に対してバッテリーから電力を供給するための給電回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両における電子化が目覚ましく、多種多様の電動機器が車両に搭載されるに至っている。ここで、電気ステアリング装置や電気ブレーキ装置といった機器を搭載する場合には、安全性確保のために当該機器の確実な作動が要求され、そのためには、たとえ車載バッテリーや当該バッテリーから前記機器への給電系統に故障が生じても当該機器に対する給電を持続することができるシステムの開発が急務となる。
【0003】
従来、このようなシステムとして、メインバッテリーとは別にバックアップバッテリー(補助電源)を搭載し、メインバッテリー側の給電系統に故障が生じたときにバックアップバッテリーから給電を持続するようにしたものが知られている。
【0004】
例えば下記特許文献1には、メインバッテリー(主電源)及びバックアップバッテリー(補助電源)と特定の電装品との間に給電経路を切り替える切替手段を介在させ、通常運転時には前記メインバッテリーから前記電装品に電力を供給するとともに前記バックアップバッテリーに充電用電力を供給する一方、メインバッテリーによる給電系統の故障時には前記バックアップバッテリーから前記電装品に電力を供給するように、前記給電経路を切り替えるようにしたものが開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−46928号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献1に示される回路では、両バッテリーに加えて給電経路を切換えるための切替手段及びその制御手段を搭載しなければならず、回路全体が複雑になるとともに、切替手段自体が故障した場合には適正な給電ができなくなるおそれがある。
【0007】
このような不都合を回避する手段として、共通の電装品(車載電気負荷)にメインバッテリー及びバックアップバッテリーを並列にそのまま(切替手段を介さずに)接続することが考えられる。しかしながら、この場合、両バッテリーはほぼ同電位であるため、通常時においてもメインバッテリーだけでなくバックアップバッテリーからも給電が行われることになり、緊急時にバックアップバッテリーの残存容量を十分に確保できなくなるおそれがある。
【0008】
図2(a)は、メインバッテリー及びバックアップバッテリーを共通の車載電気負荷に接続したときの各バッテリーによる車載電気負荷への供給電圧と残存容量との関係の一例を示したものであり、前記供給電圧は電線抵抗等による僅かな電圧降下を除いて各バッテリーの端子電圧と実質上等しい電圧となっている。図の例では、メインバッテリーが通常の液式(開放式)タイプのもの、バックアップバッテリーはバックアップ電源としてよく用いられるシールタイプ(密閉式タイプ)であり、完全充電時(残存容量100%の時)における供給電圧(≒端子電圧)はメインバッテリー(同図実線)よりもバックアップバッテリー(同図一点鎖線)の方が高く、かつ、残存容量の低下に伴う供給電圧の降下度合いもメインバッテリーよりバックアップバッテリーの方が高い特性となっている。
【0009】
この例において、両バッテリーが完全充電された状態から使用が開始されると、その当初はメインバッテリーよりもバックアップバッテリーの方が供給電圧が高いために当該バックアップバッテリーの放電が先行する。そして、このバックアップバッテリーの供給電圧が完全充電状態のメインバッテリーの供給電圧V1まで降下した時点から両バッテリーの放電が並行してなされることになる。具体的には、両バッテリーの供給電圧が均衡状態を保つようにして両バッテリーがほぼ均等に消費され、例えば両バッテリーの端子電圧がV2まで降下したとき、メインバッテリーの残存容量はC2、バックアップバッテリーの残存容量はC2′となる。
【0010】
すなわち、この例では、通常時においてもバックアップバッテリーがメインバッテリーとほぼ同等に消費されることになり、いざメインバッテリーまたはその給電系統の故障時(例えば電力供給線の断線、短絡時)にバックアップバッテリーから給電を行おうとしてもその残存容量が十分に確保されていない事態が生じ得る。特に、図例のように両バッテリーの電位が相均衡している場合には、バッテリー間での充放電が頻繁に行われ、これによりバッテリー寿命がいたずらに短縮してしまうおそれもある。
【0011】
本発明は、このような事情に鑑み、車両の給電回路において、バッテリー切替手段を要しない簡素な構成としながら、バックアップバッテリーの放電を抑止してその残存容量を確保することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、複数の車載電気負荷と、前記各車載電気負荷に分岐接続されるメインバッテリー端子を有するメインバッテリーと、前記各車載電気負荷に分岐接続されるバックアップバッテリー端子を有し、かつ、前記各車載電気負荷に対して前記メインバッテリーと並列に接続されるバックアップバッテリーと、を備えた車両の給電回路において、前記バックアップバッテリーのバッテリー端子と前記車載電気負荷との間に介在し、当該バックアップバッテリーのバッテリー端子から当該車載電気負荷に至るまでの電圧降下を前記メインバッテリーのバッテリー端子から前記車載電気負荷に至るまでの電圧降下よりも大きくさせる電圧降下用ダイオードと、前記メインバッテリー端子と前記各車載電気負荷との間、及び、前記バックアップバッテリー端子と前記各車載電気負荷との間にそれぞれ介在する逆流防止用ダイオードとを備え、前記各逆流防止用ダイオードは、前記メインバッテリー端子から前記各車載電気負荷への分岐点よりも当該車載電気負荷に近い位置及び前記バックアップバッテリー端子から前記各車載電気負荷への分岐点よりも当該車載電気負荷に近い位置にそれぞれ設けられ、前記電圧降下用ダイオードは、前記バックアップバッテリー端子から前記各車載電気負荷への分岐点よりも当該バックアップバッテリー端子に近い位置にのみ設けられているものである。
【0013】
この回路によれば、たとえバックアップバッテリーの端子電圧が高くても、そのバッテリー端子と車載電気負荷との間に介在する電圧降下用ダイオードによって当該バックアップバッテリーから車載電気負荷へ実際に供給される電圧が下げられるため、当該バックアップバッテリーによる給電よりもメインバッテリーによる給電を先行させることが可能である。
【0014】
例えば、前記バックアップバッテリーの完全充電時の端子電圧が前記メインバッテリーの完全充電時の端子電圧より高い場合であっても、前記電圧降下用ダイオードが前記バックアップバッテリーの完全充電時の端子電圧と前記メインバッテリーの完全充電時の端子電圧との差よりも大きな電圧降下を生じさせるものとすることにより、使用開始時において前記車載電気負荷へのバックアップバッテリーによる給電電圧をメインバッテリーの給電電圧を下げることが可能となり、これによりメインバッテリーによる給電を先行させることができる。
【0015】
前記電圧降下のための回路素子として通常の抵抗素子を用い場合、電流変化による電圧降下の変動度合いが大きくなるのに対し、当該回路素子にダイオードを用いているので、電流変化に伴う電圧降下の変動度合いが小さく、回路の信頼性をより高めることが可能になる。
【0016】
また、回路の逆流防止を図るには、前記メインバッテリー端子と前記車載電気負荷との間、及び、前記バックアップバッテリー端子と前記車載電気負荷との間に、それぞれ逆流防止用ダイオードを介在させる手段が有効であるが、さらに、前記バックアップバッテリー端子と前記車載電気負荷との間にのみ、前記逆流防止用ダイオードと直列にこれとは別の電圧降下用ダイオードを配設しているので、当該バックアップバッテリー端子と当該車載電気負荷との間の電圧降下を前記メインバッテリー端子から前記車載電気負荷に至るまでの電圧降下よりも大きくさせて当該バックアップバッテリーの消費を有効に抑えることができる。
【0017】
さらに、本発明では、前記メインバッテリー及び前記バックアップバッテリーがそれぞれ複数の車載電気負荷に分岐接続される回路において前記バックアップバッテリー端子と当該端子から各車載電気負荷への分岐点との間にのみ、すなわち当該分岐点よりも前記バックアップバッテリー端子に近い位置にのみ、前記電圧降下用ダイオードを設けているので、当該電圧降下用ダイオードを各車載電気負荷について共用することができ、回路構成をより簡素化できる。
【0018】
特に、前記バックアップバッテリーがその周辺機器とともに共通のハウジング内に格納されてバックアップモジュールを構成し、このバックアップモジュールのハウジングに前記各車載電気負荷と分岐接続される出力端子が設けられており、この出力端子と前記バックアップバッテリーの端子とが前記電圧降下用ダイオードを介して接続されている構成とすれば、前記バックアップモジュールに前記電圧降下用ダイオードを含ませることによってその取扱いを容易にするのに加え、各車載電気負荷と前記出力端子とを接続するだけで当該各車載電気負荷とバックアップバッテリーとの間に前記電圧降下用ダイオードを介在させることが可能になる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図1を参照しながら説明する。
【0020】
図1において、前記メインバッテリー10の正端子は前記第1ジョイントボックス12を分岐点として▲1▼前記第2ジョイントボックス14、▲2▼オルタネータ24、▲3▼イグニッションスイッチ25、及び▲4▼前記バックアップバッテリー20を含むバックアップモジュール30(詳細後述)に分岐接続されている。そして、オルタネータ24の作動時には、当該オルタネータ24で生成された電力がジョイントボックス12,14を介して前記電気ブレーキ装置16及び電気ステアリング装置22に接続されるとともに、余剰の電力がメインバッテリー10及びバックアップバッテリー20に充電されるようになっている。
【0021】
前記バックアップモジュール30は、前記バックアップバッテリー20の他、充電制御回路36等の周辺機器が共通のハウジング31に格納されたものであり、当該ハウジング31には、外部接続端子として、前記イグニッションスイッチ25に接続されるイグニッション端子31I、前記第1ジョイントボックス12に接続される電源端子31B、前記第3ジョイントボックス18に接続される出力端子31O、ボディアースに接続されるアース端子31G等が設けられている。
【0022】
このバックアップモジュール30において、バックアップバッテリー20は、その負端子が前記アース端子31Gに接続される一方、正端子は前記出力端子31Oと充電制御回路36の出力部とに分岐接続されており、当該充電制御回路36の入力部が前記電源端子31Bに接続されている。
【0023】
そして、オルタネータ24やメインバッテリー10から前記第1ジョイントボックス12及び前記充電制御回路36を通じてバックアップバッテリー20に対する充電が行われるとともに、当該バックアップバッテリー20の正端子から出力端子31Oさらには分岐点である第3ジョイントボックス18を通じて各電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22に電力が供給可能となっている。
【0024】
この回路において、各電気ブレーキ装置16には、その電気負荷部(実際に駆動する部分)と前記第2ジョイントボックス14及び第3ジョイントボックス16との間にそれぞれ個別に介在する逆流防止用ダイオード17が設けられている。同様に、電気ステアリング装置22にも、その電気負荷部と前記第2ジョイントボックス14及び第3ジョイントボックス16との間にそれぞれ個別に介在する逆流防止用ダイオード23が設けられている。
【0025】
さらに、この回路の特徴として、前記バックアップモジュール30におけるバックアップバッテリー20の正端子と出力端子31Oとの間には前記逆流防止用ダイオード17,23とは別の電圧降下用ダイオード38が介在している。すなわち、バックアップバッテリー20と各電気ブレーキ装置16及び電気ステアリング装置22の電気負荷部との間についてのみ、逆流防止用ダイオード17,23と直列に電圧降下用ダイオード38が設けられており、同ダイオード38の分だけ、前記正端子から各電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22の電気負荷部に至るまでの電圧降下が前記メインバッテリー10の正端子から各電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22の電気負荷部に至るまでの電圧降下よりも大きくなっている。
【0026】
なお、この電圧降下用ダイオード38としては、その順方向のバイアスによって安定した電圧降下を生じさせるものであればよく、一般にはpn接合ダイオードが好適である。
【0027】
次に、この回路の作用を説明する。
【0028】
図1に示す回路において、オルタネータ24の作動時は、当該オルタネータ24で生成された電力が第1ジョイントボックス12及び第2ジョイントボックス14を経由して各電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22その他の電装品に供給される一方、余剰の電力がメインバッテリー10やバックアップバッテリー20に充電される。
【0029】
一方、オルタネータ24が停止しているときは、メインバッテリー10から各電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22その他の電装品に電力が供給されることになるが、このうち電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22にはバックアップバッテリー20の正端子も接続されているため、当該バックアップバッテリー20からも電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22に対して給電される可能性がある。
【0030】
ところが、この回路では、バックアップバッテリー20の正端子と前記電気ブレーキ装置16及び電気ステアリング装置22との間に逆流防止用ダイオード17,23とは別の電圧降下用ダイオード38が介在しているため、メインバッテリー10及び同バッテリーの給電系統が正常なときは前記バックアップバッテリー20の消費が有効に抑止されることになるのである。
【0031】
例えば、両バッテリー10,20の残存容量と端子電圧との関係が前記図2(a)に示すものと同等であるとした場合、前記電圧降下用ダイオード38が存在しなければ、残存容量−供給電圧特性も同図(a)のとおりとなる。従って、この場合には、既述のとおり、バックアップバッテリー20がメインバッテリー10に先行して消費され、いざメインバッテリー10やその給電系統が故障したときにバックアップバッテリー20の残存容量が十分に確保されていないという事態が生ずるおそれがある。
【0032】
これに対し、前記電圧降下用ダイオード38の介在によってバックアップバッテリー20から各電気負荷部に至るまでの電圧降下が0.6V増加したとすると、両バッテリー10,20の残存容量と(実際の電気負荷部への)供給電圧との関係は図2(b)のようになる。すなわち、バックアップバッテリー20の端子電圧が高くても、同バッテリー20から実際に各電気負荷部へ供給される電圧は完全充電時における両バッテリーの端子電圧差よりも大きい0.6Vも降下するため、使用当初はメインバッテリー10による給電が先行し、その供給電圧がV3まで降下した時点(図のB点)ではじめてバックアップバッテリー20による給電が始まることになる。
【0033】
従って、前記電圧降下用ダイオード38を配設するだけの簡素な構成で、バックアップバッテリー20の残存容量を有効にセーブすることが可能であり、メインバッテリー10やその給電系統が故障した緊急時には余力をもってバックアップバッテリー20からの非常給電を行うことができる。
【0034】
特に、図例の回路では、バックアップバッテリー20がその周辺機器とともに共通のハウジング31内に格納されてバックアップモジュール30を構成し、このバックアップモジュールのハウジング31に設けられた出力端子31Oと前記バックアップバッテリー20の正端子との間に電圧降下用ダイオード38が介在しているので、前記バックアップモジュール30に前記ダイオード38を含ませることによってその取扱いを容易にするのに加え、前記出力端子31Oを第3ジョイントボックス18に接続するだけで各車載電気負荷とバックアップバッテリー20との間に共通の電圧降下用ダイオード38を介在させることが可能になる。
【0035】
その他、本発明は例えば次のような実施の形態をとることも可能である。
【0038】
・前記ダイオード38をはじめとする電圧降下用回路素子の配設位置についても適宜設定可能であり、例えば電気負荷部をもつ各電装品(図例では電気ブレーキ装置16や電気ステアリング装置22)に組み込んでもよいし、第2ジョイントボックス14や第3ジョイントボックス18に組み込んでもよい。ただし、バックアップバッテリー20と複数の電気負荷への分岐点である第3ジョイントボックス18との間(図例ではバックアップモジュール30内)に電圧降下用回路素子を設けることにより、当該電圧降下用回路素子を各車載電気負荷について共用することができ、回路構成をより簡素化できる。
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、共通の車載電気負荷にメインバッテリーとバックアップバッテリーとを並列に接続した簡素な構成でメインバッテリー等が故障したときの非常給電を可能にするとともに、前記バックアップバッテリーのバッテリー端子と前記車載電気負荷との間に、当該バックアップバッテリーのバッテリー端子から当該車載電気負荷に至るまでの電圧降下を前記メインバッテリーのバッテリー端子から前記車載電気負荷に至るまでの電圧降下よりも大きくさせる電圧降下用回路素子を介在させることにより、正常時におけるバックアップバッテリーの放電を抑止してその残存容量を確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る車両の給電回路図である。
【図2】(a)はバックアップバッテリーと電気負荷との間に電圧降下用回路素子を介在させない場合の各バッテリーの残存容量と各電気負荷への供給電圧との関係の一例を示すグラフ、(b)はバックアップバッテリーと電気負荷との間に電圧降下用回路素子を介在させた場合の各バッテリーの残存容量と各電気負荷への供給電圧との関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
10 メインバッテリー
16 電気ブレーキ装置(車載電気負荷を含む)
17,23 逆流防止用ダイオード
20 バックアップバッテリー
22 電気ステアリング装置(車載電気負荷を含む)
30 バックアップモジュール
38 電圧降下用ダイオード
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply circuit for supplying electric power from a battery to an in-vehicle electric load such as an electric steering device or an electric brake device in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the digitization of vehicles such as automobiles has been remarkable, and a wide variety of electric devices have been installed in vehicles. Here, when a device such as an electric steering device or an electric brake device is mounted, a reliable operation of the device is required in order to ensure safety. For this purpose, even if an in-vehicle battery or the battery is connected to the device. There is an urgent need to develop a system that can maintain power supply to the equipment even if a failure occurs in the power supply system.
[0003]
Conventionally, as such a system, a backup battery (auxiliary power supply) is installed separately from the main battery, and power supply from the backup battery is maintained when a failure occurs in the power supply system on the main battery side. ing.
[0004]
For example, in Patent Document 1 below, switching means for switching a power feeding path between a main battery (main power source) and a backup battery (auxiliary power source) and specific electrical components is interposed, and during normal operation, from the main battery to the electrical components. In addition to supplying power to the backup battery and charging power to the backup battery, the power supply path is switched so that power is supplied from the backup battery to the electrical component when the power supply system of the main battery fails. Is disclosed.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-46928
[Problems to be solved by the invention]
In the circuit shown in Patent Document 1, in addition to both batteries, a switching means for switching a power feeding path and its control means must be mounted, and the entire circuit becomes complicated and the switching means itself fails. There is a risk that proper power supply will not be possible.
[0007]
As a means for avoiding such inconvenience, it is conceivable to connect the main battery and the backup battery in parallel as they are (not via the switching means) to a common electrical component (on-vehicle electric load). However, in this case, since both batteries have almost the same potential, power is supplied not only from the main battery but also from the backup battery even during normal times, and there is a risk that sufficient capacity of the backup battery cannot be secured in an emergency. There is.
[0008]
FIG. 2 (a) shows an example of the relationship between the supply voltage to the in-vehicle electric load by each battery and the remaining capacity when the main battery and the backup battery are connected to the common in-vehicle electric load. The voltage is substantially equal to the terminal voltage of each battery except for a slight voltage drop due to wire resistance or the like. In the example in the figure, the main battery is a normal liquid type (open type), and the backup battery is a seal type (sealed type) often used as a backup power source, and fully charged (when the remaining capacity is 100%) Supply voltage (≈ terminal voltage) is higher for the backup battery (dotted line in the figure) than the main battery (solid line in the figure), and the drop in supply voltage due to the decrease in remaining capacity is also backup battery than the main battery Has higher characteristics.
[0009]
In this example, when the use is started from a state in which both the batteries are fully charged, the backup battery has a higher supply voltage than the main battery at the beginning, and thus the backup battery is discharged first. The batteries are discharged in parallel from the time when the supply voltage of the backup battery drops to the supply voltage V1 of the fully charged main battery. Specifically, both batteries are almost evenly consumed so that the supply voltages of both batteries maintain a balanced state. For example, when the terminal voltage of both batteries drops to V2, the remaining capacity of the main battery is C2, the backup battery The remaining capacity is C2 '.
[0010]
In other words, in this example, the backup battery is consumed almost at the same level as the main battery even during normal times, and when the main battery or its power supply system fails (for example, when the power supply line is disconnected or short-circuited) Even if power is supplied from the beginning, there may be a situation where the remaining capacity is not sufficiently secured. In particular, when the potentials of both batteries are in phase equilibrium as shown in the figure, charging / discharging between the batteries is frequently performed, which may lead to an undesirably shortened battery life.
[0011]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to prevent discharge of a backup battery and secure its remaining capacity in a power supply circuit of a vehicle with a simple configuration that does not require battery switching means.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of in-vehicle electric loads, a main battery having a main battery terminal that is branched and connected to each of the in-vehicle electric loads, and a branch connection to the in-vehicle electric loads. A vehicle power supply circuit comprising a backup battery terminal and a backup battery connected in parallel to the main battery with respect to each of the in-vehicle electric loads, the battery terminal of the backup battery and the in-vehicle electric load interposed, the backup battery voltage dropping diode to be larger than the voltage drop from the battery terminal until the voltage drop up to the vehicle electrical loads from the battery terminals of the main battery to the vehicle electrical loads between the And the main battery terminal and each vehicle-mounted electric negative And a backflow prevention diode interposed between the backup battery terminal and each on-vehicle electric load, and each backflow prevention diode is connected from the main battery terminal to each on-vehicle electric load. The voltage drop diode is provided at a position closer to the in-vehicle electric load than the branch point and a position closer to the in-vehicle electric load than a branch point from the backup battery terminal to each of the in-vehicle electric loads. It is provided only at a position closer to the backup battery terminal than a branch point from the battery terminal to each of the on-vehicle electric loads .
[0013]
According to this circuit, even if the terminal voltage of the backup battery is high, the voltage actually supplied from the backup battery to the in-vehicle electric load by the voltage drop diode interposed between the battery terminal and the in-vehicle electric load is Therefore, the power supply by the main battery can be preceded by the power supply by the backup battery.
[0014]
For example, even if the terminal voltage at the time of full charge of the backup battery is higher than the terminal voltage at the time of full charge of the main battery, the voltage drop diode is connected to the terminal voltage at the time of full charge of the backup battery and the main voltage. By causing a voltage drop larger than the difference from the terminal voltage when the battery is fully charged, the power supply voltage of the backup battery to the in-vehicle electric load can be lowered to the power supply voltage of the main battery at the start of use. As a result, power feeding by the main battery can be preceded.
[0015]
When using the voltage resistance element normal to the circuit elements for the descent, while the degree of fluctuation in the voltage drop due to the current change is large, because of the use of diode to the circuit elements, due to the current change The degree of fluctuation of the voltage drop is small, and the reliability of the circuit can be further increased.
[0016]
Moreover, the attempt to backflow prevention circuit, between the vehicle-mounted electric load and the main Battery pin, and, between the vehicle-mounted electric load and the backup battery over pin, each diode for preventing reverse current Although means to be interposed is valid, further said backup during battery pin and said vehicle-mounted electric load only, by disposing a separate voltage dropping diode to this the reverse current blocking diode in series are so enabled by the voltage drop is greater than said voltage drop from the main battery over pin up to the vehicle electrical loads consumption of the backup battery between the backup battery over pin and the vehicle electrical loads Can be suppressed.
[0017]
Furthermore, in the present invention, in the circuit the main battery and the backup battery are respectively branched and connected to a plurality of vehicle-mounted electrical loads, while from the backup battery over pin and the terminal of the branch point to each vehicle-mounted electric load Only, that is, the voltage drop diode is provided only at a position closer to the backup battery terminal than the branch point, so that the voltage drop diode can be shared for each in-vehicle electric load, and the circuit configuration is further improved. It can be simplified.
[0018]
In particular, the backup battery is housed in a common housing together with its peripheral devices to form a backup module, and an output terminal is provided on the housing of the backup module. with the configuration in which the terminals of the terminal and the backup battery are connected through the voltage dropping diodes, in addition to facilitating its handling by the inclusion of the voltage drop diode in the backup module, By simply connecting each on-vehicle electric load and the output terminal, the voltage drop diode can be interposed between each on-vehicle electric load and the backup battery.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0020]
In FIG. 1, the positive terminal of the main battery 10 has the first joint box 12 as a branch point. (1) The second joint box 14, (2) Alternator 24, (3) Ignition switch 25, and (4) It is branched and connected to a backup module 30 (details will be described later) including the backup battery 20. When the alternator 24 is operated, the electric power generated by the alternator 24 is connected to the electric brake device 16 and the electric steering device 22 via the joint boxes 12 and 14, and surplus electric power is supplied to the main battery 10 and the backup. The battery 20 is charged.
[0021]
The backup module 30 includes peripheral devices such as the charging control circuit 36 in addition to the backup battery 20, and is stored in a common housing 31. The housing 31 has an external connection terminal connected to the ignition switch 25. An ignition terminal 31I to be connected, a power supply terminal 31B to be connected to the first joint box 12, an output terminal 31O to be connected to the third joint box 18, an earth terminal 31G to be connected to body ground, and the like are provided. .
[0022]
In the backup module 30, the negative terminal of the backup battery 20 is connected to the ground terminal 31G, while the positive terminal is branched and connected to the output terminal 31O and the output part of the charge control circuit 36. An input portion of the control circuit 36 is connected to the power supply terminal 31B.
[0023]
The backup battery 20 is charged from the alternator 24 and the main battery 10 through the first joint box 12 and the charge control circuit 36, and the backup terminal 20 is connected to the output terminal 31O and the branch point. Electric power can be supplied to each electric brake device 16 and electric steering device 22 through the three joint box 18.
[0024]
In this circuit, each electric brake device 16 includes a backflow prevention diode 17 that is individually interposed between an electric load portion (actually driven portion) and the second joint box 14 and the third joint box 16. Is provided. Similarly, the electric steering device 22 is also provided with backflow prevention diodes 23 individually interposed between the electric load portion and the second joint box 14 and the third joint box 16.
[0025]
Further, as a feature of this circuit, a voltage drop diode 38 different from the backflow prevention diodes 17 and 23 is interposed between the positive terminal of the backup battery 20 and the output terminal 31O in the backup module 30. . That is, the voltage drop diode 38 is provided in series with the backflow prevention diodes 17 and 23 only between the backup battery 20 and the electric load portions of the electric brake devices 16 and the electric steering device 22. Therefore, the voltage drop from the positive terminal to the electric load portion of each electric brake device 16 or electric steering device 22 is reduced from the positive terminal of the main battery 10 to the electric load of each electric brake device 16 or electric steering device 22. It is larger than the voltage drop to the part.
[0026]
The voltage drop diode 38 may be any diode that generates a stable voltage drop by its forward bias, and is generally a pn junction diode.
[0027]
Next, the operation of this circuit will be described.
[0028]
In the circuit shown in FIG. 1, when the alternator 24 is activated, the electric power generated by the alternator 24 passes through the first joint box 12 and the second joint box 14 to each electric brake device 16, electric steering device 22, and the like. While the electric component is supplied, surplus power is charged in the main battery 10 and the backup battery 20.
[0029]
On the other hand, when the alternator 24 is stopped, power is supplied from the main battery 10 to each electric brake device 16, the electric steering device 22, and other electric components. Since the positive terminal of the backup battery 20 is also connected to the device 22, there is a possibility that power is supplied from the backup battery 20 to the electric brake device 16 and the electric steering device 22.
[0030]
However, in this circuit, a voltage drop diode 38 different from the backflow prevention diodes 17 and 23 is interposed between the positive terminal of the backup battery 20 and the electric brake device 16 and the electric steering device 22. When the main battery 10 and the power supply system of the battery are normal, the consumption of the backup battery 20 is effectively suppressed.
[0031]
For example, assuming that the relationship between the remaining capacity of both the batteries 10 and 20 and the terminal voltage is equivalent to that shown in FIG. 2A, if the voltage drop diode 38 does not exist, the remaining capacity-supply The voltage characteristics are as shown in FIG. Therefore, in this case, as described above, the backup battery 20 is consumed prior to the main battery 10, and a sufficient remaining capacity of the backup battery 20 is ensured when the main battery 10 or its power supply system fails. There is a risk that this will not happen.
[0032]
On the other hand, if the voltage drop from the backup battery 20 to each electric load portion increases by 0.6 V due to the voltage drop diode 38, the remaining capacity of the batteries 10 and 20 (the actual electric load portion) The relationship with the supply voltage is as shown in FIG. In other words, even if the terminal voltage of the backup battery 20 is high, the voltage actually supplied from the battery 20 to each electric load unit drops by 0.6 V, which is larger than the terminal voltage difference between the two batteries at the time of full charge. Initially, power feeding by the main battery 10 precedes, and power feeding by the backup battery 20 starts only when the supply voltage drops to V3 (point B in the figure).
[0033]
Accordingly, it is possible to effectively save the remaining capacity of the backup battery 20 with a simple configuration in which only the voltage drop diode 38 is disposed, and to have a surplus capacity in the event of an emergency in which the main battery 10 or its power supply system fails. Emergency power can be supplied from the backup battery 20.
[0034]
In particular, in the illustrated circuit, the backup battery 20 is stored in a common housing 31 together with its peripheral devices to form a backup module 30, and the output terminal 31O provided in the backup module housing 31 and the backup battery 20 are provided. Since the voltage drop diode 38 is interposed between the output terminal 31O and the positive terminal of the output terminal 31O, in addition to facilitating handling by including the diode 38 in the backup module 30, the output terminal 31O is connected to the third joint. By simply connecting to the box 18, a common voltage drop diode 38 can be interposed between each on-vehicle electric load and the backup battery 20.
[0035]
In addition, the present invention can take the following embodiments, for example.
[0038]
The arrangement position of the voltage drop circuit elements including the diode 38 can also be set as appropriate, for example, incorporated in each electrical component having an electric load (in the illustrated example, the electric brake device 16 and the electric steering device 22). Alternatively, it may be incorporated in the second joint box 14 or the third joint box 18. However, by providing a voltage drop circuit element between the backup battery 20 and the third joint box 18 that is a branch point to a plurality of electric loads (in the backup module 30 in the illustrated example), the voltage drop circuit element is provided. Can be shared for each in-vehicle electric load, and the circuit configuration can be further simplified.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform emergency power feeding when a main battery or the like fails with a simple configuration in which a main battery and a backup battery are connected in parallel to a common in-vehicle electric load, and the backup battery The voltage drop from the battery terminal of the backup battery to the vehicle electric load is less than the voltage drop from the battery terminal of the main battery to the vehicle electric load between the battery terminal of the battery and the vehicle electric load. By interposing the voltage drop circuit element to be increased, there is an effect that the backup battery can be prevented from being discharged in a normal state and the remaining capacity can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a power supply circuit diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a graph showing an example of the relationship between the remaining capacity of each battery and the supply voltage to each electric load when no voltage drop circuit element is interposed between the backup battery and the electric load; b) is a graph showing an example of the relationship between the remaining capacity of each battery and the supply voltage to each electric load when a voltage drop circuit element is interposed between the backup battery and the electric load.
[Explanation of symbols]
10 Main battery 16 Electric brake device (including in-vehicle electric load)
17, 23 Backflow prevention diode 20 Backup battery 22 Electric steering device (including in-vehicle electric load)
30 Backup module 38 Voltage drop diode

Claims (3)

複数の車載電気負荷と、
前記各車載電気負荷に分岐接続されるメインバッテリー端子を有するメインバッテリーと、
前記各車載電気負荷に分岐接続されるバックアップバッテリー端子を有し、かつ、前記各車載電気負荷に対して前記メインバッテリーと並列に接続されるバックアップバッテリーと、を備えた車両の給電回路において、
前記バックアップバッテリーのバッテリー端子と前記車載電気負荷との間に介在し、当該バックアップバッテリーのバッテリー端子から当該車載電気負荷に至るまでの電圧降下を前記メインバッテリーのバッテリー端子から前記車載電気負荷に至るまでの電圧降下よりも大きくさせる電圧降下用ダイオードと、
前記メインバッテリー端子と前記各車載電気負荷との間、及び、前記バックアップバッテリー端子と前記各車載電気負荷との間にそれぞれ介在する逆流防止用ダイオードとを備え、
前記各逆流防止用ダイオードは、前記メインバッテリー端子から前記各車載電気負荷への分岐点よりも当該車載電気負荷に近い位置及び前記バックアップバッテリー端子から前記各車載電気負荷への分岐点よりも当該車載電気負荷に近い位置にそれぞれ設けられ、
前記電圧降下用ダイオードは、前記バックアップバッテリー端子から前記各車載電気負荷への分岐点よりも当該バックアップバッテリー端子に近い位置にのみ設けられていることを特徴とする車両の給電回路。
Multiple in-vehicle electrical loads;
A main battery having a main battery terminal branchedly connected to each of the on-vehicle electric loads;
In a power feeding circuit for a vehicle, including a backup battery terminal branchedly connected to each on-vehicle electric load, and a backup battery connected in parallel to the main battery for each on-vehicle electric load ,
Interposed between the vehicle-mounted electric load and battery terminals of the backup battery, the voltage drop from the battery terminal of the backup battery up to the vehicle electrical loads from the battery terminals of the main battery up to the vehicle electrical loads A voltage drop diode that causes the voltage drop to be greater than
A backflow prevention diode interposed between the main battery terminal and each on-vehicle electric load, and between the backup battery terminal and each on-vehicle electric load,
Each of the backflow prevention diodes is closer to the in-vehicle electric load than a branch point from the main battery terminal to each in-vehicle electric load, and more in-vehicle than a branch point from the backup battery terminal to each in-vehicle electric load. Provided at a position close to the electrical load,
The power supply circuit for a vehicle, wherein the voltage drop diode is provided only at a position closer to the backup battery terminal than a branch point from the backup battery terminal to each on-vehicle electric load .
請求項1記載の車両の給電回路において、
前記バックアップバッテリーは、その完全充電時の端子電圧が前記メインバッテリーよりも高いバッテリーであり、かつ、前記電圧降下用ダイオードは前記バックアップバッテリーの完全充電時の端子電圧と前記メインバッテリーの完全充電時の端子電圧との差よりも大きな電圧降下を生じさせるものであることを特徴とする車両の給電回路。
The vehicle power supply circuit according to claim 1,
The backup battery is a battery whose terminal voltage at the time of full charge is higher than that of the main battery, and the diode for voltage drop is the terminal voltage at the time of full charge of the backup battery and the terminal voltage at the time of full charge of the main battery. A power supply circuit for a vehicle, which causes a voltage drop larger than a difference from a terminal voltage.
請求項1または2記載の車両の給電回路において、
前記バックアップバッテリーはその周辺機器とともに共通のハウジング内に格納されてバックアップモジュールを構成し、このバックアップモジュールのハウジングに前記各車載電気負荷と分岐接続される出力端子が設けられており、この出力端子と前記バックアップバッテリー端子とが前記電圧降下用ダイオードを介して接続されていることを特徴とする車両の給電回路。
In the vehicle power supply circuit according to claim 1 or 2,
The backup battery is housed in a common housing together with its peripheral devices to form a backup module, and the backup module housing is provided with an output terminal that is branchedly connected to each of the in-vehicle electric loads. A power supply circuit for a vehicle, wherein the backup battery terminal is connected to the voltage drop diode via the voltage drop diode .
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