JP4570559B2 - Charge / discharge circuit - Google Patents

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Description

本発明は、充電可能であって、誘導性負荷へ電力供給する電源に特に最適となる充放電回路の改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a charge / discharge circuit that can be charged and is particularly optimal for a power source that supplies power to an inductive load.

この種充放電回路としては、たとえば、電源である二つのコンデンサと、誘導性負荷である直流モータとの間に設けられ直流モータで発生する回生電流の流れる方向に応じて二つのコンデンサの一方を充電する充電回路と、直流モータの駆動方向に応じて二つのコンデンサのうち一方から電力を該直流モータに供給することが可能な放電回路とを備えて構成されている。   As this kind of charge / discharge circuit, for example, one of the two capacitors is connected depending on the direction of regenerative current generated between the two capacitors, which are the power source, and the DC motor, which is the inductive load. A charging circuit for charging and a discharging circuit capable of supplying electric power from one of the two capacitors to the DC motor according to the driving direction of the DC motor are provided.

そして、充電回路内には、直流モータの起電力を昇圧する昇圧チョッパを設けて、直流モータの起電力がコンデンサの電圧より低い場合でも、コンデンサを充電することができるようになっており、また、放電回路は、直流モータが積極的にトルクを発生しなければならない場合にスイッチの操作によってコンデンサと直流モータを直結するような回路構成とされている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2003−309961号公報(図1)
In the charging circuit, a boost chopper for boosting the electromotive force of the DC motor is provided so that the capacitor can be charged even when the electromotive force of the DC motor is lower than the voltage of the capacitor. The discharge circuit is configured to directly connect the capacitor and the DC motor by operating the switch when the DC motor must actively generate torque (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-309961 (FIG. 1)

しかし、上述従来の充放電回路では、直流モータの起電力を昇圧することで電源を充電できるのでエネルギ回生を効率的に行うことができるが、電源を充電するか放電するか否かは、直流モータの速度とトルクとの関係によって一義的に決せられ、電源の放電や経年劣化による電圧の低下について何ら配慮がなされていないので、電圧低下によって誘導性負荷へ充分に電力供給を行えない恐れがあり、上記電源の電圧低下によって本来であればエネルギ回生によって電源を充電すべきであっても、電源から誘導性負荷へ電力供給するモードとなってしまって、効率よく電源を充電することができない恐れがある。   However, in the conventional charge / discharge circuit described above, the power source can be charged by boosting the electromotive force of the DC motor, so that energy regeneration can be performed efficiently. However, whether or not the power source is charged or discharged depends on whether or not the power source is charged. Since it is uniquely determined by the relationship between the motor speed and torque, and no consideration is given to the voltage drop due to the discharge of the power supply or aging deterioration, there is a risk that sufficient power supply to the inductive load may not be possible due to the voltage drop Even if the power supply should be charged by energy regeneration due to the voltage drop of the power supply, the power supply is in a mode for supplying power from the power supply to the inductive load, and the power supply can be charged efficiently. There is a fear that it cannot be done.

さらに、電源から誘導性負荷へ電力供給するモードでは、充電回路と放電回路が電源と誘導性負荷との間に並列されることになり、放電回路から出力される電力が誘導性負荷のみならず充電回路によっても消費されてしまう危惧がある。   Furthermore, in the mode in which power is supplied from the power source to the inductive load, the charging circuit and the discharging circuit are arranged in parallel between the power source and the inductive load, and the power output from the discharging circuit is not limited to the inductive load. There is a risk that it will also be consumed by the charging circuit.

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、誘導性負荷の起電力で効率よく電源を充電可能な充放電回路を提供することである。   Therefore, the present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a charge / discharge circuit that can efficiently charge a power source with an electromotive force of an inductive load. is there.

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、充電可能な電源と誘導性負荷との間に設けられ、電源からの電力を誘導性負荷へ供給するとともに該誘導性負荷が発生する起電力で電源を充電可能にし、電源の電圧を変圧して誘導性負荷へ出力する放電回路と、誘導性負荷の起電力で電源を少なくとも定電流充電する充電回路と、誘導性負荷と充電回路との間に設けられるスイッチとを備え、スイッチは、電源を誘導性負荷の起電力によって充電可能なときにのみ誘導性負荷と充電回路とを接続する充放電回路において、誘導性負荷の起電力と、放電回路から出力される電圧とを比較し、誘導性負荷の起電力が放電回路から出力される電圧より高いときにスイッチが閉じられるようにした。 In order to achieve the above object, the problem solving means of the present invention is provided between a rechargeable power source and an inductive load, and supplies the power from the power source to the inductive load and the inductive load is generated. A discharge circuit that makes it possible to charge the power source by electromotive force, transforms the voltage of the power source and outputs it to the inductive load, a charging circuit that charges at least a constant current of the power source by the electromotive force of the inductive load, and the inductive load and the charging circuit In the charge / discharge circuit that connects the inductive load and the charging circuit only when the power source can be charged by the electromotive force of the inductive load. And the voltage output from the discharge circuit, the switch is closed when the electromotive force of the inductive load is higher than the voltage output from the discharge circuit .

本発明によれば、比較した結果、誘導性負荷の起電力が放電回路の出力電圧を超える場合にのみスイッチが閉じられて充電回路を介して電源を充電するようにしている、すなわち、電源を誘導性負荷の起電力によって充電可能なときにのみ誘導性負荷と充電回路とを接続するようになっているので、放電回路から出力される電力が充電回路によって消費されてしまう危惧がない。 According to the present invention, as a result of comparison , only when the electromotive force of the inductive load exceeds the output voltage of the discharge circuit, the switch is closed and the power source is charged via the charging circuit. Since the inductive load and the charging circuit are connected only when charging is possible by the electromotive force of the inductive load, there is no fear that the power output from the discharging circuit is consumed by the charging circuit.

したがって、誘導性負荷の起電力で電源を充電可能な場合には確実に電源を充電でき、電源の電力が無駄に消費されることがないので、誘導性負荷の起電力で電源を効率的に充電することが可能となる。   Therefore, when the power source can be charged with the electromotive force of the inductive load, the power source can be reliably charged, and the power of the power source is not wasted. It becomes possible to charge.

また、誘導性負荷の起電力で電源を充電する場合には、必ず充電回路を介して行われることになるから、この点でも電源を短時間で効率的に充電できる。   In addition, when the power source is charged by the electromotive force of the inductive load, the power source is always supplied via the charging circuit, so that the power source can be efficiently charged in a short time.

さらに、電源の電圧が低下しても変圧して所定電圧を出力する放電回路を備えているので、誘導性負荷へ充分に電力供給を行うことができ、電源および誘導性負荷を含んだシステム全体の信頼性および実用性が向上する。   In addition, since it has a discharge circuit that transforms and outputs a predetermined voltage even when the voltage of the power supply drops, it can supply sufficient power to the inductive load, and the entire system including the power supply and the inductive load Improved reliability and practicality.

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態における充放電回路の構成図である。図2は、一実施の形態の変形例における充放電回路の構成図である。図3は、他の実施の形態における充放電回路の構成図である。   The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a charge / discharge circuit according to an embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram of a charge / discharge circuit in a modification of the embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of a charge / discharge circuit according to another embodiment.

図1に示すように、一実施の形態における充放電回路C1は、充電可能な電源Eと誘導性負荷Mとの間に設けられており、電源Eの電圧vを変圧して誘導性負荷Mへ出力する放電回路1と、放電回路1と誘導性負荷Mとの間に設けられ放電回路1から出力される電流の逆流を防止するダイオード2と、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを少なくとも定電流充電する充電回路3と、誘導性負荷Mと充電回路3との間に設けられるスイッチ4とを備えて構成されており、電源Eから誘導性負荷Mへ電力供給することができるとともに、比較した結果、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路から出力される電圧より高いときにスイッチが閉じられて、すなわち、電源Eを充電可能なときにのみ電源Eを充電することができるようになっている。
As shown in FIG. 1, the charging / discharging circuit C1 in one embodiment is provided between a rechargeable power source E and an inductive load M, and transforms the voltage v of the power source E to generate the inductive load M. The discharge circuit 1 that outputs to the power source E, the diode 2 that is provided between the discharge circuit 1 and the inductive load M and prevents the backflow of the current output from the discharge circuit 1, and the electromotive force e of the inductive load M Is provided with a charging circuit 3 for charging at least a constant current, and a switch 4 provided between the inductive load M and the charging circuit 3, and power can be supplied from the power source E to the inductive load M. In addition, as a result of comparison, when the electromotive force e of the inductive load M is higher than the voltage output from the discharge circuit, the switch is closed, that is, the power source E can be charged only when the power source E can be charged. It can be done.

以下、詳しく説明すると、電源Eと誘導性負荷Mは、放電ライン10と、充電ライン11を介して接続されており、放電ライン10の途中には、電源E側から順に放電回路1とダイオード2と極低い抵抗値を持つ抵抗7が直列に設けられ、放電ライン10を介しては誘導性負荷Mから電流が流れないようになっている。また、他方の充電ライン11の途中には、誘導性負荷M側から順にスイッチ4と充電回路3が直列に設けられ、この充電ライン11の一端は放電ライン10の電源Eと放電回路1との間に、他端は放電ライン10の途中であって上記ダイオード2と抵抗7との間に、それぞれ接続されている。   In more detail, the power source E and the inductive load M are connected to the discharge line 10 via the charge line 11, and the discharge circuit 1 and the diode 2 are arranged in the middle of the discharge line 10 from the power source E side. A resistor 7 having an extremely low resistance value is provided in series so that no current flows from the inductive load M through the discharge line 10. Further, in the middle of the other charging line 11, the switch 4 and the charging circuit 3 are provided in series in order from the inductive load M side, and one end of the charging line 11 is connected to the power source E of the discharging line 10 and the discharging circuit 1. The other end is connected between the diode 2 and the resistor 7 in the middle of the discharge line 10.


電源Eは、繰り返し充放電可能な二次電池とされ、具体的にはたとえば、鉛蓄電池や、ニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等とされる。

The power source E is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged, and specifically, for example, a lead storage battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, a lithium ion battery, or the like.


放電回路1は、電源Eの電圧を所定電圧に変圧して誘導性負荷Mへ電力供給を行えるものであればよく、具体的には、たとえば、DC−DCコンバータ等を用いればよい。したがって、電源Eが放電して電圧が低下するような事態となっても、上記放電回路1によって電圧を昇圧することができ、安定的に誘導性負荷Mに電力供給を行いつづけることが可能となっている。

The discharge circuit 1 may be any circuit that can transform the voltage of the power source E to a predetermined voltage and supply power to the inductive load M. Specifically, for example, a DC-DC converter or the like may be used. Therefore, even when the power supply E discharges and the voltage drops, the voltage can be boosted by the discharge circuit 1 and power can be stably supplied to the inductive load M. It has become.

つづいて、充電回路3は、少なくとも定電流充電することが可能であり、具体的にたとえば、チョッパ型スイッチングコンバータ等を用いることができ、電源Eを定電流充電することができるので、速やかに電源Eを充電することができる。また、この充電回路3を、誘導性負荷Mに生じる起電力eで電源Eを定電流定電圧充電することが可能な回路とする場合には、電源Eを満充電とするまでにかかる所要時間を短縮することができる。   Subsequently, the charging circuit 3 can be charged at least with a constant current. Specifically, for example, a chopper type switching converter or the like can be used, and the power source E can be charged with a constant current. E can be charged. Further, when the charging circuit 3 is a circuit that can charge the power source E with constant current and constant voltage with the electromotive force e generated in the inductive load M, the time required until the power source E is fully charged. Can be shortened.

さらに、スイッチ4は、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路1の出力電圧v’を超える場合にのみ閉じられるように制御部5によって制御されている。この制御部5は、誘導性負荷Mの起電力eを検知する電圧センサ6aと放電回路1の出力電圧v’を検知する電圧センサ6bから電圧信号を受け取り、上記起電力eと放電回路1の出力電圧v’をモニタして比較し、基本的には、起電力eが放電回路1の出力電圧v’を超えると上記スイッチ4を閉じるように制御し、逆に、起電力eが放電回路1の出力電圧v’以下となる場合にはスイッチ4を開放するようになっている。   Further, the switch 4 is controlled by the control unit 5 so as to be closed only when the electromotive force e of the inductive load M exceeds the output voltage v ′ of the discharge circuit 1. The control unit 5 receives voltage signals from a voltage sensor 6 a that detects the electromotive force e of the inductive load M and a voltage sensor 6 b that detects the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, and receives the electromotive force e and the discharge circuit 1. The output voltage v ′ is monitored and compared. Basically, when the electromotive force e exceeds the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, the switch 4 is controlled to be closed. When the output voltage is less than 1 output voltage v ′, the switch 4 is opened.

また、制御部5は、電圧センサ6bで検出する電圧をモニタして誘導性負荷Mへ安定した電圧を供給できるよう放電回路1を制御し、電源Eを効果的に充電できるよう充電回路3を制御する。   In addition, the control unit 5 monitors the voltage detected by the voltage sensor 6b and controls the discharge circuit 1 so that a stable voltage can be supplied to the inductive load M, and the charging circuit 3 is configured so that the power source E can be effectively charged. Control.

なお、電圧センサ6a,6bは、具体的には、ともに放電ライン10の途中に抵抗7を挟むようにして設けられており、電圧センサ6aは、放電ライン10上の誘導性負荷Mの至近に設けられ、電圧センサ6bは、充電ライン11の途中であって上記電圧センサ6aから間隔を空けて放電回路1側となる部位に設けられており、それぞれ、抵抗7の電圧降下を利用して放電ライン10および充電ライン11への接続部位の電圧を検出することで、誘導性負荷Mの起電力eと放電回路1の出力電圧v’を検知するようになっている。   The voltage sensors 6a and 6b are specifically provided so as to sandwich the resistor 7 in the middle of the discharge line 10, and the voltage sensor 6a is provided in the vicinity of the inductive load M on the discharge line 10. The voltage sensor 6b is provided in the middle of the charging line 11 and at a portion on the discharge circuit 1 side with a space from the voltage sensor 6a. By detecting the voltage at the connection site to the charging line 11, the electromotive force e of the inductive load M and the output voltage v ′ of the discharge circuit 1 are detected.

また、誘導性負荷Mは、モータ、ソレノイド、リレー等であって、たとえば、モータやソレノイドとされる場合、モータ等の駆動に必要であればこれに駆動回路も含まれる。   The inductive load M is a motor, a solenoid, a relay, or the like. For example, in the case where the inductive load M is a motor or a solenoid, a drive circuit is included in the inductive load M if necessary for driving the motor or the like.

つづいて、このように構成された充放電回路C1の動作について説明すると、電源Eから誘導性負荷Mへ電力供給する場合、電源Eの電力は、電圧vから放電回路1によって電圧v’に変圧されて誘導性負荷Mに供給される。   Next, the operation of the charging / discharging circuit C1 configured as described above will be described. When power is supplied from the power source E to the inductive load M, the power of the power source E is transformed from the voltage v to the voltage v ′ by the discharging circuit 1. And supplied to the inductive load M.

このとき、誘導性負荷Mの起電力eが上記放電回路1の出力電圧v’を超えることがない場合、制御部5は、スイッチ4を開放したままに維持することになり、電源Eは誘導性負荷Mに対して電力供給を行いつづける。   At this time, if the electromotive force e of the inductive load M does not exceed the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, the control unit 5 keeps the switch 4 open, and the power source E is inductive. The power supply to the sexual load M is continued.

逆に、サージ等によって誘導性負荷Mに発生する起電力e、あるいは、誘導性負荷Mがモータである場合、誘導性負荷Mが外力によって駆動される等によって誘導性負荷Mに発生する起電力eが放電回路1の出力電圧v’より高くなる場合、制御部5は、スイッチ4を閉じ、充電ライン11の途中に設けた充電回路3を介して上記起電力eで電源Eを充電することができる。   Conversely, an electromotive force e generated in the inductive load M due to a surge or the like, or when the inductive load M is a motor, an electromotive force generated in the inductive load M when the inductive load M is driven by an external force or the like. When e becomes higher than the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, the control unit 5 closes the switch 4 and charges the power source E with the electromotive force e via the charging circuit 3 provided in the middle of the charging line 11. Can do.

つまり、一実施の形態における充放電回路C1では、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路1の出力電圧v’を超える場合にのみ充電回路3を介して電源Eを充電するようにしている、すなわち、電源Eを誘導性負荷Mの起電力eによって充電可能なときにのみ誘導性負荷Mと充電回路3とを接続するようになっているので、放電回路1から出力される電力が充電回路3によって消費されてしまう危惧がない。   That is, in the charging / discharging circuit C1 in the embodiment, the power source E is charged via the charging circuit 3 only when the electromotive force e of the inductive load M exceeds the output voltage v ′ of the discharging circuit 1. That is, since the inductive load M and the charging circuit 3 are connected only when the power source E can be charged by the electromotive force e of the inductive load M, the power output from the discharge circuit 1 is charged. There is no risk of being consumed by the circuit 3.

したがって、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを充電可能な場合には確実に電源Eを充電でき、電源Eの電力が無駄に消費されることがないので、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを効率的に充電することが可能となる。   Therefore, when the power source E can be charged with the electromotive force e of the inductive load M, the power source E can be reliably charged, and the power of the power source E is not wasted. It becomes possible to charge the power supply E efficiently by e.

また、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを充電する場合には、必ず充電回路3を介して行われることになるから、この点でも電源Eを短時間で効率的に充電できる。   In addition, when the power source E is charged with the electromotive force e of the inductive load M, the power source E is always supplied via the charging circuit 3, so that the power source E can be efficiently charged in a short time.

さらに、電源Eの電圧vが低下しても変圧して所定電圧v’を出力する放電回路1を備えているので、誘導性負荷Mへ充分に電力供給を行うことができ、電源Eおよび誘導性負荷Mを含んだシステム全体の信頼性および実用性が向上する。   Further, since the discharge circuit 1 that transforms and outputs the predetermined voltage v ′ even if the voltage v of the power source E decreases, the power supply to the inductive load M can be sufficiently supplied. The reliability and practicality of the entire system including the sexual load M are improved.

さらに、誘導性負荷Mがモータとされ、特に、誘導性負荷Mであるモータが電動パワーステアリング装置や、モータのトルクで減衰力を発揮するような電磁サスペンションに供され、モータへ電源Eから電力供給を行っているような場合に、モータが強制的に外力によって駆動されて大きな起電力eを発生するような状況にあっても、電源Eが必ず充電回路3を介して充電されることから、電源Eにとって好ましくない過電圧や過電流での充電が行われてしまう危惧もない。   Further, the inductive load M is a motor, and in particular, the motor that is the inductive load M is provided to an electric power steering device or an electromagnetic suspension that exhibits a damping force by the torque of the motor. Even when the motor is forcibly driven by an external force to generate a large electromotive force e, the power source E is always charged through the charging circuit 3 when the supply is performed. There is no fear of charging with an overvoltage or overcurrent that is undesirable for the power supply E.

また、上記のように誘導性負荷Mが電動パワーステアリング装置や電磁サスペンション等のモータとされ、電源Eが車両に搭載されるバッテリとされる場合には、この充放電回路C1は、電源Eを効率的に充電することが可能であるので、バッテリがあがってしまうような事態の発生を効果的に抑制することができる。   When the inductive load M is a motor such as an electric power steering device or an electromagnetic suspension and the power source E is a battery mounted on the vehicle as described above, the charge / discharge circuit C1 uses the power source E. Since it is possible to charge efficiently, the occurrence of a situation where the battery rises can be effectively suppressed.

なお、図2に示すように、充電ライン11を放電ライン10の抵抗7と誘導性負荷Mとの間に接続するようにしておけば、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを充電する際に、抵抗7で電力が消費されることがなくなり、より無駄なく誘導性負荷Mで電源Eを充電することができ、この場合には、抵抗7に代えてダイオードを用いることができる。   As shown in FIG. 2, if the charging line 11 is connected between the resistor 7 of the discharge line 10 and the inductive load M, the power source E is charged by the electromotive force e of the inductive load M. In this case, power is not consumed by the resistor 7 and the power source E can be charged with the inductive load M without waste. In this case, a diode can be used in place of the resistor 7.

つづいて、図3に示した、他の実施の形態の充放電回路C2について説明する。なお、一実施の形態における充放電回路C1と同様の部分については、同一の符号を付するのみとしてその詳しい説明を省略することとし、異なる部分に付いて詳しく説明することとする。   Next, the charging / discharging circuit C2 of another embodiment shown in FIG. 3 will be described. In addition, about the part similar to the charging / discharging circuit C1 in one Embodiment, suppose that the detailed description is abbreviate | omitted only by attaching | subjecting the same code | symbol, and will explain in detail about a different part.

この充放電回路C2は、上述の一実施の形態の充放電回路C1の構成に対し、放電ライン10の途中であってダイオード2と誘導性負荷Mとの間に接地されるキャパシタ8を誘導性負荷Mと並列となるように接続するとともに、この実施の形態における制御部5は、抵抗7の両端側の電圧をモニタすることによって誘導性負荷Mの起電力eと放電回路1の出力電圧v’を比較してスイッチ4を開閉制御するのではなく、抵抗7を廃止して放電ライン10の抵抗7が設けられている部位の電流の向きを検知する電流検知手段たる非接触型の電流センサ9を設け、この電流センサ9で検知する電流の向きによって起電力eが放電回路1の出力電圧v’を超えているか否かを判断してスイッチ4を開閉制御する点で異なっている。   This charging / discharging circuit C2 inducts a capacitor 8 that is grounded between the diode 2 and the inductive load M in the middle of the discharging line 10 with respect to the configuration of the charging / discharging circuit C1 of the above-described embodiment. In addition to being connected in parallel with the load M, the controller 5 in this embodiment monitors the voltage at both ends of the resistor 7 to monitor the electromotive force e of the inductive load M and the output voltage v of the discharge circuit 1. Is not controlled to open / close the switch 4, but the resistor 7 is abolished and the non-contact type current sensor is used as a current detecting means for detecting the direction of the current in the portion of the discharge line 10 where the resistor 7 is provided. 9, and the switch 4 is controlled to be opened and closed by determining whether or not the electromotive force e exceeds the output voltage v ′ of the discharge circuit 1 according to the direction of the current detected by the current sensor 9.

なお、充電ライン11の充電回路3が設けられている部位より上流側となる誘導性負荷M側の部位の電圧を検知する電圧センサ12は、電源Eが放電して電圧が低下しても、誘導性負荷Mに安定した電圧を供給できるよう放電回路1を制御するために設けられている。   In addition, the voltage sensor 12 that detects the voltage of the site on the inductive load M side that is upstream from the site where the charging circuit 3 of the charging line 11 is provided, even if the power source E is discharged and the voltage decreases, It is provided to control the discharge circuit 1 so that a stable voltage can be supplied to the inductive load M.

以上のように構成された充放電回路C2にあっては、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路1の出力電圧v’以下である場合には、電流は誘導性負荷Mへ流れ込む方向の向きに流れ、逆に、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路1の出力電圧v’を超える場合には、キャパシタ8の電圧も出力電圧v’となるので、誘導性負荷Mの電力消費時とは逆に電流は誘導性負荷M側からキャパシタ8側へ流れることになる。   In the charge / discharge circuit C2 configured as described above, when the electromotive force e of the inductive load M is equal to or lower than the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, the current flows in the direction of flowing into the inductive load M. When the electromotive force e of the inductive load M exceeds the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, the voltage of the capacitor 8 also becomes the output voltage v ′. On the contrary, current flows from the inductive load M side to the capacitor 8 side.

したがって、放電ライン10の上記電流センサ9が設けられている部位の電流の向きによって起電力eが放電回路1の出力電圧v’以上となっているか否かの判断を行える、すなわち、起電力eで電源Eを充電可能であるか否かの判断を行うことができるのである。   Therefore, it can be determined whether or not the electromotive force e is equal to or higher than the output voltage v ′ of the discharge circuit 1 based on the direction of the current in the portion of the discharge line 10 where the current sensor 9 is provided. Thus, it can be determined whether or not the power source E can be charged.

そこで、制御部5は、電流センサ9で検知する電流の向きが電源E側から誘導性負荷M側へ向かう向きとなっている場合には、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路1の出力電圧v’以下となっているので、起電力eによって電源Eを充電できないことからスイッチ4を開放し、逆に、電流センサ9で検知する電流の向きが誘導性負荷M側から電源E側へ向かう向きとなっている場合には、誘導性負荷Mの起電力eが放電回路1の出力電圧v’を超えているので、起電力eによって電源Eを充電可能であるからスイッチ4を閉じるように制御するようになっている。   Therefore, when the direction of the current detected by the current sensor 9 is the direction from the power source E side to the inductive load M side, the control unit 5 generates the electromotive force e of the inductive load M of the discharge circuit 1. Since the power supply E cannot be charged by the electromotive force e because the output voltage is less than v ′, the switch 4 is opened. Conversely, the direction of the current detected by the current sensor 9 changes from the inductive load M side to the power supply E side. When the direction is directed to the direction, since the electromotive force e of the inductive load M exceeds the output voltage v ′ of the discharge circuit 1, the switch 4 is closed because the power source E can be charged by the electromotive force e. So as to control.

したがって、この実施の形態においても、一実施の形態における充放電回路C1と同様に、電源Eを誘導性負荷Mの起電力eによって充電可能なときにのみ誘導性負荷Mと充電回路3とを接続するようになっているので、放電回路1から出力される電力が充電回路3によって消費されてしまう危惧がない。   Therefore, also in this embodiment, similarly to the charge / discharge circuit C1 in the embodiment, the inductive load M and the charging circuit 3 are connected only when the power source E can be charged by the electromotive force e of the inductive load M. Since the connection is made, there is no fear that the power output from the discharge circuit 1 is consumed by the charging circuit 3.

すなわち、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを充電可能な場合には確実に電源Eを充電でき、電源Eの電力が無駄に消費されることがないので、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを効率的に充電することが可能となる。   That is, when the power source E can be charged with the electromotive force e of the inductive load M, the power source E can be reliably charged, and the power of the power source E is not wasted. It becomes possible to charge the power supply E efficiently by e.

また、誘導性負荷Mの起電力eで電源Eを充電する場合には、必ず充電回路3を介して行われることになるから、この点でも電源Eを短時間で効率的に充電できる。   In addition, when the power source E is charged with the electromotive force e of the inductive load M, the power source E is always supplied via the charging circuit 3, so that the power source E can be efficiently charged in a short time.

さらに、電源Eの電圧vが低下しても変圧して所定電圧v’を出力する放電回路1を備えているので、誘導性負荷Mへ充分に電力供給を行うことができ、電源Eおよび誘導性負荷Mを含んだシステム全体の信頼性および実用性が向上する。   Further, since the discharge circuit 1 that transforms and outputs the predetermined voltage v ′ even if the voltage v of the power source E decreases, the power supply to the inductive load M can be sufficiently supplied. The reliability and practicality of the entire system including the sexual load M are improved.

また、この他の実施の形態の充放電回路C2にあっては、抵抗7を廃止することができるので、抵抗7による電力消費がなく、誘導性負荷Mの消費電流の変動により誘導性負荷Mに供給される電圧が変動してしまうことが防止される利点を備えている。   Further, in the charge / discharge circuit C2 of this other embodiment, the resistor 7 can be eliminated, so that there is no power consumption by the resistor 7, and the inductive load M is caused by fluctuations in the current consumption of the inductive load M. This has the advantage of preventing fluctuations in the voltage supplied to.

また、さらに、キャパシタ8を備えているので、仮に電源Eからの電力供給が途絶えてしまう事態となっても、キャパシタ8からの放電によって誘導性負荷Mへ電力供給を行える利点もある。   Furthermore, since the capacitor 8 is provided, even if the power supply from the power source E is interrupted, there is an advantage that power can be supplied to the inductive load M by the discharge from the capacitor 8.

なお、誘導性負荷Mがモータとされ、特に、誘導性負荷Mであるモータが電動パワーステアリング装置や、モータのトルクで減衰力を発揮するような電磁サスペンションに供される場合には、この充放電回路C2にあっても、上述の一実施の形態における充放電回路C1と同様の作用効果を奏することができる。   The inductive load M is a motor. In particular, when the motor that is the inductive load M is used for an electric power steering apparatus or an electromagnetic suspension that exhibits a damping force by the torque of the motor, this charge is required. Even in the discharge circuit C2, the same effects as the charge / discharge circuit C1 in the above-described embodiment can be achieved.

また、制御部5であるが、上述した各実施の形態における動作を行えるものであれば、その構成はどのようなものでもよく、たとえば、演算処理装置と記憶装置とを備えプログラムを演算処理装置で実行することで上記動作を実現しても良いし、電子回路によって実現するとしても良い。   The control unit 5 may have any configuration as long as it can perform the operations in the above-described embodiments. For example, the control unit 5 includes an arithmetic processing device and a storage device, and a program is stored in the arithmetic processing device. The above-described operation may be realized by executing the above, or may be realized by an electronic circuit.

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。   This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.

一実施の形態における充放電回路の構成図である。It is a block diagram of the charging / discharging circuit in one embodiment. 一実施の形態の変形例における充放電回路の構成図である。It is a block diagram of the charging / discharging circuit in the modification of one Embodiment. 他の実施の形態における充放電回路の構成図である。It is a block diagram of the charging / discharging circuit in other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 放電回路
2 整流器たるダイオード
3 充電回路
4 スイッチ
5 制御部部
6a,6b,12 電圧センサ
7 抵抗
8 キャパシタ
9 電流検知手段たる電流センサ
10 放電ライン
11 充電ライン
C1,C2 充放電回路
E 電源
M 誘導性負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge circuit 2 Diode which is a rectifier 3 Charging circuit 4 Switch 5 Control part 6a, 6b, 12 Voltage sensor
7 Resistance 8 Capacitor 9 Current sensor 10 as current detection means Discharge line 11 Charging line C1, C2 Charge / discharge circuit E Power supply M Inductive load

Claims (4)

充電可能な電源と誘導性負荷との間に設けられ、電源からの電力を誘導性負荷へ供給するとともに該誘導性負荷が発生する起電力で電源を充電可能にし、電源の電圧を変圧して誘導性負荷へ出力する放電回路と、誘導性負荷の起電力で電源を少なくとも定電流充電する充電回路と、誘導性負荷と充電回路との間に設けられるスイッチとを備え、スイッチは、電源を誘導性負荷の起電力によって充電可能なときにのみ誘導性負荷と充電回路とを接続する充放電回路において、誘導性負荷の起電力と、放電回路から出力される電圧とを比較し、誘導性負荷の起電力が放電回路から出力される電圧より高いときにスイッチが閉じられることを特徴とする充放電回路。 Provided between the rechargeable power supply and the inductive load, supplying power from the power supply to the inductive load, enabling the power supply to be charged with the electromotive force generated by the inductive load , and transforming the voltage of the power supply A discharge circuit that outputs to the inductive load; a charging circuit that charges at least a constant current with the electromotive force of the inductive load; and a switch provided between the inductive load and the charging circuit. In a charge / discharge circuit that connects an inductive load and a charging circuit only when charging is possible by the electromotive force of the inductive load, the electromotive force of the inductive load is compared with the voltage output from the discharge circuit. A charge / discharge circuit , wherein a switch is closed when an electromotive force of a load is higher than a voltage output from the discharge circuit. 誘導性負荷から放電回路側へ流れる電流を検知する電流検知手段を設け、該電流検知手段で誘導性負荷から放電回路側へ流れる電流を検知するときにスイッチが閉じられることを特徴とする請求項1に記載の充放電回路。 The current detection means for detecting the current flowing from the inductive load to the discharge circuit side is provided, and the switch is closed when the current detection means detects the current flowing from the inductive load to the discharge circuit side. The charge / discharge circuit according to 1. 放電回路と誘導性負荷との間に該誘導性負荷に並列されるキャパシタを設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の充放電回路。 The charge / discharge circuit according to claim 1, wherein a capacitor parallel to the inductive load is provided between the discharge circuit and the inductive load . 電流検知手段は、該キャパシタと誘導性負荷との間の電流を検知する請求項3に記載の充放電回路。 The charge / discharge circuit according to claim 3, wherein the current detection means detects a current between the capacitor and the inductive load .
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