JP4622642B2

JP4622642B2 - Power control device

Info

Publication number: JP4622642B2
Application number: JP2005111407A
Authority: JP
Inventors: 晃久池田; 憲嗣長縄
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP2006296049A

Description

本発明は、電動モータと内燃機関とを駆動源として搭載し、車両推進に用いる高圧電源とそれ以外の用途に用いる低圧電源とを備えた車両の電源制御装置の構成に関する。 The present invention relates to a configuration of a vehicle power supply control device that includes an electric motor and an internal combustion engine as drive sources, and includes a high-voltage power source used for vehicle propulsion and a low-voltage power source used for other applications.

例えば、電動モータと内燃機関とを駆動源として搭載したハイブリット車両では、車両推進に用いる高圧電源とそれ以外の用途に用いる低圧電源とを備えており、図９に示すような電源制御装置が構成されている。
電源制御装置は、高圧電源であるメインバッテリ１０１と、メインバッテリ１０１の高電圧を低電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１０２とを備えており、メインバッテリ１０１の高電圧を車両推進用に用い、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２から出力される低電圧を、ヘッドライトやオーディオ装置等の低電圧負荷１０５用の電源として用いている。
また、電源制御装置は、メインバッテリ１０１に加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２の起動時に、該ＤＣ−ＤＣコンバータの制御回路部１０２ａへ電源供給するための補機バッテリ１０３を備えている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２は、スイッチング部１１２のスイッチング波形を生成するスイッチング波形生成部１１７を備えている。
メインバッテリおよび補機バッテリを備えたハイブリッド車両の電源供給装置は、例えば、特許文献１に示すようなものがある。 For example, a hybrid vehicle equipped with an electric motor and an internal combustion engine as drive sources includes a high-voltage power source used for vehicle propulsion and a low-voltage power source used for other purposes, and a power control device as shown in FIG. 9 is configured. Has been.
The power supply control device includes a main battery 101 that is a high-voltage power supply, and a DC-DC converter 102 that converts a high voltage of the main battery 101 into a low voltage. The high voltage of the main battery 101 is used for vehicle propulsion, The low voltage output from the DC-DC converter 102 is used as a power source for a low voltage load 105 such as a headlight or an audio device.
In addition to the main battery 101, the power supply control apparatus includes an auxiliary battery 103 for supplying power to the control circuit unit 102a of the DC-DC converter when the DC-DC converter 102 is started. Further, the DC-DC converter 102 includes a switching waveform generation unit 117 that generates a switching waveform of the switching unit 112.
For example, Patent Document 1 discloses a power supply apparatus for a hybrid vehicle including a main battery and an auxiliary battery.

多くの場合、前記補機バッテリ１０３には鉛蓄電池が用いられており、メインバッテリ１０１と補機バッテリ１０３といったように、２重にバッテリを搭載することで、電源制御装置全体の重量増およびコスト増の原因となるとともに、環境負荷物質である鉛を多く使用することになってしまっていた。 In many cases, lead-acid batteries are used for the auxiliary battery 103, and by installing double batteries such as the main battery 101 and the auxiliary battery 103, the weight and cost of the entire power supply control device are increased. In addition to causing the increase, a large amount of lead, which is an environmentally hazardous substance, was to be used.

そこで、メインバッテリに加えて備えられる補機バッテリを省略して軽量化を図った電源制御装置が考案されている。
補機バッテリを省略した電源制御装置としては、例えば特許文献２に示すように、大容量ＤＣ−ＤＣコンバータと小容量ＤＣ−ＤＣコンバータとを備えて、エンジン作動時等の直流負荷の必要電力が大きい場合には大容量ＤＣ−ＤＣコンバータを使用し、エンジン停止時等の直流負荷の必要電力が小さい場合小容量ＤＣ−ＤＣコンバータを使用するように構成したものがある。
特開２００４−１３７９８４号公報特開２００１−２０４１３７号公報 In view of this, a power supply control device has been devised that reduces the weight by omitting the auxiliary battery provided in addition to the main battery.
As a power supply control device that omits the auxiliary battery, for example, as shown in Patent Document 2, a large-capacity DC-DC converter and a small-capacity DC-DC converter are provided, and the required power of a DC load during engine operation or the like In some cases, a large-capacity DC-DC converter is used when large, and a small-capacity DC-DC converter is used when the required power of the DC load is small when the engine is stopped.
JP 2004-137984 A JP 2001-204137 A

前述の特許文献２に記載された電源制御装置のように、大容量ＤＣ−ＤＣコンバータと小容量ＤＣ−ＤＣコンバータとを備えた電源制御装置の場合、補機バッテリを省略することはできるが、ＤＣ−ＤＣコンバータが複数必要となるので、電源制御装置の小型・軽量化および低コスト化を十分に図ることができなかった。
また、エンジン停止時には、小容量ＤＣ−ＤＣコンバータが常時作動して暗電流が供給されることとなるので、必要となる暗電流が大きい場合には、メインバッテリのバッテリ上がりを誘発するおそれがある。 In the case of a power supply control device including a large-capacity DC-DC converter and a small-capacity DC-DC converter, as in the power supply control device described in Patent Document 2, the auxiliary battery can be omitted. Since a plurality of DC-DC converters are required, the power supply control device cannot be sufficiently reduced in size, weight, and cost.
Further, when the engine is stopped, the small-capacity DC-DC converter is always operated and dark current is supplied. Therefore, when the necessary dark current is large, there is a possibility that the battery of the main battery is increased. .

上記課題を解決する電源制御装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、高圧バッテリと、該高圧バッテリの高電圧を低電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、高圧バッテリから低電圧を取り出すための分圧回路とを備え、前記分圧回路から取り出した低電圧をＤＣ−ＤＣコンバータの制御部へ供給して、該ＤＣ−ＤＣコンバータを起動可能とし、ＤＣ−ＤＣコンバータの起動完了後に、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力と該ＤＣ−ＤＣコンバータの制御部とが接続され、前記分圧回路には、該分圧回路を開閉するスイッチが設けられ、前記分圧回路を開閉するスイッチは、押し操作をしている間だけ前記分圧回路を閉路する。
これにより、高圧バッテリの他に、別途低電圧用の補機バッテリを設けることなく、ＤＣ−ＤＣコンバータを起動させることが可能となって、電源制御装置の小型・軽量化および低コスト化を十分に図ることができる。
また、分圧回路から制御回路部への電力供給が、該スイッチにより分圧回路が閉じられている間だけとなるので、電源制御装置の停止時や電源制御装置の起動完了後に分圧回路に暗電流が流れることもなく、分圧回路を構成する抵抗器や配線等の部品を、分圧回路からの電力供給を常時行っている場合に比べて、小型で低電力型のもので構成することが可能となる。 A power supply control device that solves the above-described problems has the following features.
In other words, the voltage dividing circuit includes a high voltage battery, a DC-DC converter that converts a high voltage of the high voltage battery into a low voltage, and a voltage dividing circuit for taking out the low voltage from the high voltage battery. The low voltage extracted from the circuit is supplied to the control unit of the DC-DC converter so that the DC-DC converter can be started. After the DC-DC converter is started, the output of the DC-DC converter and the DC-DC converter The voltage dividing circuit is provided with a switch for opening and closing the voltage dividing circuit, and the switch for opening and closing the voltage dividing circuit is connected to the voltage dividing circuit only during a pressing operation. Close the circuit.
This makes it possible to start the DC-DC converter without providing a separate auxiliary battery for low voltage in addition to the high-voltage battery, and sufficiently reduces the size, weight and cost of the power supply control device. Can be aimed at.
In addition, since the power supply from the voltage dividing circuit to the control circuit unit is only performed while the voltage dividing circuit is closed by the switch, the power is supplied to the voltage dividing circuit when the power supply control device is stopped or after the power supply control device is started. Compared to the case where the power supply from the voltage dividing circuit is always performed, the components such as resistors and wirings constituting the voltage dividing circuit are configured with a small and low power type without dark current flowing. It becomes possible.

また、請求項２記載の如く、前記分圧回路には、前記スイッチと直列にリレーが設けられ、該リレーは、ＤＣ−ＤＣコンバータの起動完了後に分圧回路を開路する。
これにより、何らかの原因でスイッチがオンされ（分圧回路を閉じる方向に操作され）続けた状態になったとしても、分圧回路に電流が流れ続けることがなく、該分圧回路に設けられるヒューズが切れたり、回路自体が焼損したりすることを防止できる。 According to a second aspect of the present invention, the voltage dividing circuit is provided with a relay in series with the switch, and the relay opens the voltage dividing circuit after the start of the DC-DC converter.
As a result, even if the switch is turned on for some reason (operated in the direction to close the voltage dividing circuit), the current does not continue to flow in the voltage dividing circuit, and the fuse provided in the voltage dividing circuit It is possible to prevent the circuit from being cut off or the circuit itself from being burned out.

また、請求項３記載の如く、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力部に出力電圧検出部を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの起動完了を、出力電圧検出手段の検出値により判断する。
これにより、何らかの原因でＤＣ−ＤＣコンバータから設定電圧が出力されていなかった場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力と該ＤＣ−ＤＣコンバータの制御部とは接続されないので、タイマのスタートから一定時間経過後に、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力と該ＤＣ−ＤＣコンバータの制御部とを接続するように構成していた場合のように、分圧回路からの出力電圧が低電圧負荷側へ流出して、ＤＣ−ＤＣコンバータを含む低電圧動作機器の制御が停止してしまうことを防止することができる。
従って、ＤＣ−ＤＣコンバータから設定電圧が出力されている場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータからの出力にて、確実に制御回路部および低電圧負荷を作動することができる。 According to a third aspect of the present invention, the output unit of the DC-DC converter includes an output voltage detection unit, and the completion of starting of the DC-DC converter is determined based on the detection value of the output voltage detection means.
As a result, when the set voltage is not output from the DC-DC converter for some reason, the output of the DC-DC converter and the control unit of the DC-DC converter are not connected. After the lapse of time, as in the case where the output of the DC-DC converter and the controller of the DC-DC converter are connected, the output voltage from the voltage dividing circuit flows out to the low voltage load side, It is possible to prevent the control of the low-voltage operation device including the DC-DC converter from being stopped.
Therefore, when the set voltage is output from the DC-DC converter, the control circuit unit and the low voltage load can be reliably operated by the output from the DC-DC converter.

本発明によれば、高圧バッテリの他に、別途低電圧用の補機バッテリを設けることなく、ＤＣ−ＤＣコンバータを起動させることが可能となって、電源制御装置の小型・軽量化および低コスト化を十分に図ることができる。 According to the present invention, the DC-DC converter can be started without providing a low voltage auxiliary battery in addition to the high voltage battery, and the power control device can be reduced in size, weight and cost. Can be sufficiently achieved.

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明にかかる電源制御装置は、図１に示すように、高圧バッテリ１と、該高圧バッテリ１の高電圧を低電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ２と、高圧バッテリ１から低電圧を取り出すための分圧回路５とを備えている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、入力フィルタ部１１、ＭＯＳＦＥＴにより構成されるスイッチング部１２、変圧部１３、整流・平滑部１４を備えており、高圧バッテリからの高電圧が入力フィルタ部１１を通じて該ＤＣ−ＤＣコンバータ２に入力され、スイッチング部１２にて交流に変換された後、変圧部１３にて変圧され、さらに整流・平滑部１４により整流・平滑されて、直流の低電圧を出力するように構成されている。 As shown in FIG. 1, a power supply control device according to the present invention takes out a low voltage from a high voltage battery 1, a DC-DC converter 2 that converts the high voltage of the high voltage battery 1 into a low voltage, and the high voltage battery 1. The voltage dividing circuit 5 is provided.
The DC-DC converter 2 includes an input filter unit 11, a switching unit 12 composed of a MOSFET, a transformer unit 13, and a rectifying / smoothing unit 14. Input to DC converter 2, converted to AC by switching unit 12, then transformed by transformer 13, further rectified and smoothed by rectifying / smoothing unit 14, and configured to output a DC low voltage Has been.

ＤＣ−ＤＣコンバータ２からの低電圧の出力端子２ａには、ライト、ワイパ、およびオーディオ機器等の低電圧負荷３が接続される。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、スイッチング部１２のスイッチング波形を生成するスイッチング波形生成部１７、およびＤＣ−ＤＣコンバータ２の動作を制御する制御回路部１６を備えている。 The low voltage output terminal 2a from the DC-DC converter 2 is connected to a low voltage load 3 such as a light, a wiper, or an audio device.
The DC-DC converter 2 includes a switching waveform generation unit 17 that generates a switching waveform of the switching unit 12 and a control circuit unit 16 that controls the operation of the DC-DC converter 2.

前記分圧回路５は、抵抗器Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３からなり、抵抗器Ｒ２の両端の電圧が、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の制御回路部１６へ供給されている。本例の場合、高圧バッテリ１の電圧が２８８Ｖに構成され、分圧回路５からの出力電圧（抵抗器Ｒ２の両端の電圧）が１２Ｖに設定されている。
また、分圧回路５は、本例では抵抗器Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３のみで構成しているが、これに限るものではなく、受動素子のみで構成されて、高圧バッテリ１の他に電源を必要としない回路であれば良い。 The voltage dividing circuit 5 includes resistors R1, R2, and R3, and the voltage across the resistor R2 is supplied to the control circuit unit 16 of the DC-DC converter 2. In the case of this example, the voltage of the high voltage battery 1 is configured to 288V, and the output voltage from the voltage dividing circuit 5 (the voltage across the resistor R2) is set to 12V.
In addition, the voltage dividing circuit 5 is configured by only the resistors R1, R2, and R3 in this example, but is not limited thereto, and is configured by only passive elements and requires a power source in addition to the high voltage battery 1. Any circuit that does not need to be used.

また、制御回路部１６には救援用の充電端子１９が備えられており、該充電端子１９に外部電源を接続することで、高圧バッテリ１が上がる等して制御回路部１６に低電圧が供給されなくなった場合でも、ＤＣ−ＤＣコンバータ２や低電圧負荷３を立ち上げることが可能となっている。
さらに、制御回路部１６はＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力端子２ａと接続されており、該制御回路部１６と出力端子２ａとの間には第２リレー１８が介装されている。 The control circuit unit 16 is provided with a charging terminal 19 for relief. By connecting an external power source to the charging terminal 19, the high voltage battery 1 is raised and a low voltage is supplied to the control circuit unit 16. Even when it is not performed, the DC-DC converter 2 and the low voltage load 3 can be started up.
Further, the control circuit unit 16 is connected to the output terminal 2a of the DC-DC converter 2, and a second relay 18 is interposed between the control circuit unit 16 and the output terminal 2a.

このように構成される電源制御装置の動作開始から低電圧負荷３へ電力が供給されるまでの手順を、図２に示すフローにより説明する。
まず、分圧回路５からの低電圧（例えば１２Ｖ）が制御回路部１６に入力されると（Ｓ０１）、該制御回路部１６の制御によりスイッチング波形生成部１７にてスイッチング波形が生成される。このスイッチング波形によりスイッチング部１２のスイッチング動作が開始される（Ｓ０２）。また、スイッチング部１２のスイッチング動作が開始と同時に、制御回路部１６に備えられるタイマ１６ａがスタートする（Ｓ０３）。 The procedure from the start of operation of the power supply control device configured as described above to the supply of power to the low voltage load 3 will be described with reference to the flow shown in FIG.
First, when a low voltage (for example, 12 V) from the voltage dividing circuit 5 is input to the control circuit unit 16 (S01), a switching waveform is generated by the switching waveform generation unit 17 under the control of the control circuit unit 16. The switching operation of the switching unit 12 is started by this switching waveform (S02). Further, simultaneously with the start of the switching operation of the switching unit 12, the timer 16a provided in the control circuit unit 16 is started (S03).

タイマ１６ａのスタートから一定時間（例えば２秒）が経過すると（Ｓ０４）、前記第２リレー１８が開状態から閉状態に切り換えられる（Ｓ０５）。
第２リレー１８が閉状態に切り換えられたときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ２からの低電圧出力が、設定電圧（例えば１２Ｖ）に達した状態となっているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ２からの出力が制御回路部１６に供給されるようになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→制御回路部１６への低電圧電源供給→ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→・・・、といった安定した電源供給サイクルが確立される（Ｓ０６）。 When a certain time (for example, 2 seconds) elapses from the start of the timer 16a (S04), the second relay 18 is switched from the open state to the closed state (S05).
When the second relay 18 is switched to the closed state, the low voltage output from the DC-DC converter 2 has reached a set voltage (for example, 12V), and therefore the output from the DC-DC converter 2 is It is supplied to the control circuit unit 16, and a stable power supply cycle such as operation of the DC-DC converter 2 → low voltage power supply to the control circuit unit 16 → operation of the DC-DC converter 2 →. Established (S06).

このように、受動素子だけで構成することができる簡単な分圧回路５を設けて、分圧回路５から取り出した低電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ２の制御回路部１６へ供給して、該ＤＣ−ＤＣコンバータ２を起動させ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の起動が完了した後に、該ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力と該ＤＣ−ＤＣコンバータ２の制御回路部１６とが第２リレー１８により接続されるように構成することで、高圧バッテリ１の他に、別途低電圧用の補機バッテリを設けることなく、ＤＣ−ＤＣコンバータ２を起動させることが可能となって、電源制御装置の小型・軽量化および低コスト化を十分に図ることができる。 In this way, a simple voltage dividing circuit 5 that can be configured with only passive elements is provided, and the low voltage extracted from the voltage dividing circuit 5 is supplied to the control circuit unit 16 of the DC-DC converter 2, and the DC -After the DC converter 2 is activated and the activation of the DC-DC converter 2 is completed, the output of the DC-DC converter 2 and the control circuit unit 16 of the DC-DC converter 2 are connected by the second relay 18 With this configuration, it becomes possible to start the DC-DC converter 2 without providing an auxiliary battery for low voltage in addition to the high voltage battery 1, thereby reducing the size and weight of the power supply control device. In addition, the cost can be sufficiently reduced.

また、第２リレー１８を開状態から閉状態に切り換えての、ＤＣ−ＤＣコンバータ２からの出力の制御回路部１６への供給は、次のようなタイミングで行ってもよい。
つまり、図３に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力部分に、出力電圧検出器２１を設けて、図４のフローに示す手順で電源制御装置を起動させることもできる。 Further, the output from the DC-DC converter 2 to the control circuit unit 16 by switching the second relay 18 from the open state to the closed state may be performed at the following timing.
That is, as shown in FIG. 3, an output voltage detector 21 can be provided at the output portion of the DC-DC converter 2 and the power supply control device can be started up according to the procedure shown in the flow of FIG. 4.

まず、分圧回路５からの低電圧（例えば１２Ｖ）が制御回路部１６に入力されると（Ｓ１１）、該制御回路部１６の制御によりスイッチング波形生成部１７にてスイッチング波形が生成される。このスイッチング波形によりスイッチング部１２のスイッチング動作が開始される（Ｓ１２）。
その後、前記出力電圧検出器２１にてＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧を検出して、検出した出力電圧が設定電圧（例えば１２Ｖ）に達したか否かを判定し（Ｓ１３）、出力電圧が設定電圧に達したと判定すると、第２リレー１８を開状態から閉状態に切り換える（Ｓ１４）。 First, when a low voltage (for example, 12 V) from the voltage dividing circuit 5 is input to the control circuit unit 16 (S11), a switching waveform is generated by the switching waveform generation unit 17 under the control of the control circuit unit 16. The switching operation of the switching unit 12 is started by this switching waveform (S12).
Thereafter, the output voltage detector 21 detects the output voltage of the DC-DC converter 2 to determine whether or not the detected output voltage has reached a set voltage (for example, 12V) (S13). If it is determined that the set voltage has been reached, the second relay 18 is switched from the open state to the closed state (S14).

第２リレー１８が閉状態に切り換えられると、設定電圧に達したＤＣ−ＤＣコンバータ２からの低電圧出力が、制御回路部１６に供給されるようになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→制御回路部１６への低電圧電源供給→ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→・・・、といった安定した電源供給サイクルが確立される（Ｓ１５）。
このように、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力部に出力電圧検出器２１を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧が設定電圧に達して起動が完了したことを、出力電圧検出器２１の検出値により判断するようにしている。 When the second relay 18 is switched to the closed state, the low voltage output from the DC-DC converter 2 that has reached the set voltage is supplied to the control circuit unit 16, and the operation of the DC-DC converter 2 is controlled. A stable power supply cycle such as low voltage power supply to the circuit unit 16 → operation of the DC-DC converter 2 →... Is established (S15).
As described above, the output portion of the DC-DC converter 2 includes the output voltage detector 21, and the output voltage of the DC-DC converter 2 reaches the set voltage and the start-up is completed. Judgment is made based on the detected value.

例えば前述の如く、タイマ１６ａのスタートから一定時間経過後に第２リレー１８を閉状態に切り換えたときに、何らかの原因でＤＣ−ＤＣコンバータ２から設定電圧が出力されていなかった場合は、分圧回路５からの出力電圧が低電圧負荷３側へ流出して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２を含む低電圧動作機器の制御が停止してしまうおそれがある。 For example, as described above, if the set voltage is not output from the DC-DC converter 2 for some reason when the second relay 18 is switched to the closed state after a predetermined time has elapsed from the start of the timer 16a, the voltage dividing circuit The output voltage from 5 may flow out to the low voltage load 3 side, and control of the low voltage operating device including the DC-DC converter 2 may be stopped.

しかし、本例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧が設定電圧に達したことを確認してから第２リレー１８を閉状態に切り換えるようにしているので、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から設定電圧が出力されていなかった場合には第２リレー１８が閉じることはなく、分圧回路５からの出力電圧が低電圧負荷３側へ流出して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２を含む低電圧動作機器の制御が停止してしまうことはない。
従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ２から設定電圧が出力されている場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２からの出力にて、確実に制御回路部１６および低電圧負荷３が作動されることとなっている。 However, in this example, the second relay 18 is switched to the closed state after confirming that the output voltage of the DC-DC converter 2 has reached the set voltage. When the output is not made, the second relay 18 is not closed, and the output voltage from the voltage dividing circuit 5 flows out to the low voltage load 3 side to control the low voltage operation equipment including the DC-DC converter 2. Will never stop.
Therefore, when the set voltage is output from the DC-DC converter 2, the control circuit unit 16 and the low voltage load 3 are reliably operated by the output from the DC-DC converter 2.

また、電源制御装置を図１または図３に示すように構成した場合、前記分圧回路５が高圧バッテリ１と常時接続された状態となっているため、暗電流によって高圧バッテリ１の電力を消費してしまうことになる。特に、分圧回路５側に流れる電流が大きい場合は、高圧バッテリ１のバッテリ上がりを誘発するおそれがある。
さらに、分圧回路５を構成する抵抗器Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３等の素子は、電流が流れることにより常時発熱するため、冷却手段を設けたり、放熱を考慮して大型の部品を用いたりする必要がある。 Further, when the power supply control device is configured as shown in FIG. 1 or FIG. 3, the voltage dividing circuit 5 is always connected to the high voltage battery 1, so that the power of the high voltage battery 1 is consumed by dark current. Will end up. In particular, when the current flowing to the voltage dividing circuit 5 side is large, there is a risk that the battery of the high-voltage battery 1 will rise.
Furthermore, since the elements such as resistors R1, R2, and R3 constituting the voltage dividing circuit 5 always generate heat when a current flows, it is necessary to provide cooling means or use large components in consideration of heat dissipation. There is.

そこで、本電源制御装置においては、電源制御装置の起動時にだけ分圧回路５に電流を流すように構成して、冷却手段を省いたり、低電力型で小型の部品を用いたりすることも可能にしている。
つまり、図５に示す電源制御装置は、図３に示した電源制御装置における分圧回路５に対して、該分圧回路５を開閉するスタートスイッチ２３、および制御回路部１６に接続される表示器２４を、さらに設けている。 Therefore, in this power supply control device, it is possible to make the current flow through the voltage dividing circuit 5 only at the time of starting the power supply control device, so that it is possible to omit the cooling means or to use a low-power and small component. I have to.
That is, the power supply control device shown in FIG. 5 displays the voltage divider circuit 5 in the power supply control device shown in FIG. 3 connected to the start switch 23 that opens and closes the voltage divider circuit 5 and the control circuit unit 16. A vessel 24 is further provided.

スタートスイッチ２３は、例えば、押し操作をしている間だけ分圧回路５を閉路し、押し操作する手を離せば分圧回路５が開路する、ばね付きの単安定型ボタンスイッチを用いている。
また、表示器２４は、例えば、制御回路部１６の制御により点灯・消灯が切り換わる表示灯に構成されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ２が起動して第２リレー１８が閉じると点灯する。 The start switch 23 is, for example, a monostable button switch with a spring that closes the voltage dividing circuit 5 only during the pushing operation and opens the voltage dividing circuit 5 when the pushing operation is released. .
Moreover, the indicator 24 is comprised by the indicator lamp which switches on / off by control of the control circuit part 16, for example, and it lights when the DC-DC converter 2 starts and the 2nd relay 18 closes.

このように構成される電源制御装置においては、図６のフローに示す手順で電源制御装置の起動が行われる。 In the power supply control device configured as described above, the power supply control device is activated according to the procedure shown in the flow of FIG.

まず、本電源制御装置が搭載される車両の運転者が前記スタートスイッチ２３を押し操作を開始すると（Ｓ２１）分圧回路５が閉じて、該分圧回路５からの低電圧（例えば１２Ｖ）が制御回路部１６に入力される（Ｓ２２）。低電圧が入力されると、該制御回路部１６の制御によりスイッチング波形生成部１７にてスイッチング波形が生成され、スイッチング部１２のスイッチング動作が開始される（Ｓ２３）。
その後、前記出力電圧検出器２１にてＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧を検出して、検出した出力電圧が設定電圧（例えば１２Ｖ）に達したか否かを判定し（Ｓ２４）、出力電圧が設定電圧に達したと判定すると、第２リレー１８を開状態から閉状態に切り換える（Ｓ２５）。 First, when a driver of a vehicle on which the power supply control apparatus is mounted pushes the start switch 23 to start an operation (S21), the voltage dividing circuit 5 is closed and a low voltage (for example, 12V) from the voltage dividing circuit 5 is applied. The data is input to the control circuit unit 16 (S22). When a low voltage is input, a switching waveform is generated in the switching waveform generation unit 17 under the control of the control circuit unit 16, and the switching operation of the switching unit 12 is started (S23).
Thereafter, the output voltage detector 21 detects the output voltage of the DC-DC converter 2 to determine whether or not the detected output voltage has reached a set voltage (for example, 12V) (S24). If it is determined that the set voltage has been reached, the second relay 18 is switched from the open state to the closed state (S25).

第２リレー１８が閉状態に接続されると、設定電圧に達したＤＣ−ＤＣコンバータ２からの低電圧出力が、制御回路部１６に供給されるようになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→制御回路部１６への低電圧電源供給→ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→・・・、といった安定した電源供給サイクルが確立される（Ｓ２６）。
この電源供給サイクルが確立されると、制御回路部１６の制御により前記表示器２４が点灯する（Ｓ２７）。運転者は、表示器２４が点灯したことを確認し、ステップＳ２１から押し続けていたスタートスイッチ２３から手を離す（Ｓ２８）。スタートスイッチ２３から手を離すと分圧回路５が開路して、該分圧回路５から制御回路部１６への電力の供給が停止し、電源制御装置の起動が完了する。 When the second relay 18 is connected to the closed state, the low voltage output from the DC-DC converter 2 that has reached the set voltage is supplied to the control circuit unit 16, and the operation of the DC-DC converter 2 → A stable power supply cycle such as low voltage power supply to the control circuit unit 16 → operation of the DC-DC converter 2 →... Is established (S26).
When the power supply cycle is established, the display 24 is turned on under the control of the control circuit unit 16 (S27). The driver confirms that the indicator 24 has been lit, and releases the hand from the start switch 23 that has been pressed since step S21 (S28). When the hand is released from the start switch 23, the voltage dividing circuit 5 is opened, the supply of power from the voltage dividing circuit 5 to the control circuit unit 16 is stopped, and the activation of the power supply control device is completed.

このように、分圧回路５から制御回路部１６への電力供給は、運転者がスタートスイッチ２３を押し始めてから、電源制御装置の起動が完了してスタートスイッチ２３から手を離すまでの間（例えば２〜３秒程度）の短い時間だけとなるので、電源制御装置の停止時や電源制御装置の起動完了後に分圧回路５に暗電流が流れることもなく、分圧回路５を構成する抵抗器Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３や配線等の部品を、分圧回路５からの電力供給を常時行っている場合に比べて、小型で低電力型のもので構成することが可能となる。 In this way, the power supply from the voltage dividing circuit 5 to the control circuit unit 16 is from the time when the driver starts pressing the start switch 23 until the start of the power supply control device is completed and the hand is released from the start switch 23 ( For example, when the power supply control device is stopped or after the start-up of the power supply control device is completed, the dark current does not flow through the voltage divider circuit 5 and the resistors constituting the voltage divider circuit 5 are short. Compared to the case where the power supply from the voltage dividing circuit 5 is always performed, it is possible to configure the components R1, R2, R3, wiring, and the like as small and low power types.

また、図５に示した前述の電源制御装置の場合、分圧回路５の通電時間（つまり、作業者がスタートスイッチ２３を押し操作している時間）が短時間であることを想定して、該分圧回路５の抵抗器Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３や配線等の部品を選定している。
従って、例えば、表示器２４が点灯したにもかかわらず、運転者がスタートスイッチ２４を押しつづける等、分圧回路５の通電時間が長時間または常時通電となった場合には、分圧回路５が過熱して、該分圧回路５に設けられるヒューズ２８が切れたり、回路自体が焼損したりするおそれがある。 Further, in the case of the above-described power supply control device shown in FIG. 5, assuming that the energization time of the voltage dividing circuit 5 (that is, the time during which the operator presses the start switch 23) is short, Parts such as resistors R1, R2, R3 and wiring of the voltage dividing circuit 5 are selected.
Therefore, for example, when the energizing time of the voltage dividing circuit 5 has been energized for a long time or constantly, such as when the driver keeps pressing the start switch 24 even though the indicator 24 is lit, the voltage dividing circuit 5 May overheat, the fuse 28 provided in the voltage dividing circuit 5 may be blown, or the circuit itself may be burned out.

そこで、本電源制御装置においては、スタートスイッチ２３を押し操作して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２が起動した後には、分圧回路５が自動的に開路するように構成することが可能である。
図７に示す電源制御装置は、図５に示した電源制御装置における分圧回路５に対して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の起動後に該分圧回路５を自動的に開路する第１リレー２５を、さらに備えている。 Therefore, the power supply control device can be configured such that the voltage dividing circuit 5 is automatically opened after the start switch 23 is pressed and the DC-DC converter 2 is activated.
The power supply control device shown in FIG. 7 has a first relay 25 that automatically opens the voltage dividing circuit 5 after the DC-DC converter 2 is activated with respect to the voltage dividing circuit 5 in the power supply control device shown in FIG. And more.

第１リレー２５は、例えば、無励磁時に閉路して励磁時に開路する、常時オン型のリレーに構成されている。
また、第１リレー２５は制御回路部１６と接続されており、該制御回路部１６の制御により開状態と閉状態とが切り換えられる。具体的には、スタートスイッチ２３を押し操作する前、およびスタートスイッチ２３を押し操作してからＤＣ−ＤＣコンバータ２の起動が完了するまでの間は、無励磁状態で閉路しており、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の起動が完了すると励磁されて閉状態から開状態へ切り換えられるように構成されている。 The first relay 25 is configured as, for example, a normally-on type relay that closes when not excited and opens when excited.
The first relay 25 is connected to the control circuit unit 16 and is switched between an open state and a closed state under the control of the control circuit unit 16. Specifically, before the start switch 23 is pressed and until the start of the DC-DC converter 2 is completed after the start switch 23 is pressed, the circuit is closed in a non-excited state. When the start-up of the DC converter 2 is completed, the DC converter 2 is excited and switched from the closed state to the open state.

このように構成される電源制御装置においては、図８のフローに示す手順で電源制御装置の起動が行われる。 In the power supply control device configured as described above, the power supply control device is activated according to the procedure shown in the flow of FIG.

まず、本電源制御装置が搭載される車両の運転者が前記スタートスイッチ２３を押し操作を開始すると（Ｓ３１）分圧回路５が閉じて、該分圧回路５からの低電圧（例えば１２Ｖ）が制御回路部１６に入力される（Ｓ３２）。低電圧が入力されると、該制御回路部１６の制御によりスイッチング波形生成部１７にてスイッチング波形が生成され、スイッチング部１２のスイッチング動作が開始される（Ｓ３３）。
その後、前記出力電圧検出器２１にてＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧を検出して、検出した出力電圧が設定電圧（例えば１２Ｖ）に達したか否かを判定し（Ｓ３４）、出力電圧が設定電圧に達したと判定すると、第２リレー１８を開状態から閉状態に切り換える（Ｓ３５）。 First, when a driver of a vehicle on which the power supply control apparatus is mounted pushes the start switch 23 to start an operation (S31), the voltage dividing circuit 5 is closed and a low voltage (for example, 12V) from the voltage dividing circuit 5 is applied. The data is input to the control circuit unit 16 (S32). When a low voltage is input, a switching waveform is generated in the switching waveform generation unit 17 under the control of the control circuit unit 16, and the switching operation of the switching unit 12 is started (S33).
Thereafter, the output voltage of the DC-DC converter 2 is detected by the output voltage detector 21, and it is determined whether or not the detected output voltage has reached a set voltage (for example, 12V) (S34). If it is determined that the set voltage has been reached, the second relay 18 is switched from the open state to the closed state (S35).

第２リレー１８が閉状態に接続されると、設定電圧に達したＤＣ−ＤＣコンバータ２からの低電圧出力が、制御回路部１６に供給されるようになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→制御回路部１６への低電圧電源供給→ＤＣ−ＤＣコンバータ２の作動→・・・、といった安定した電源供給サイクルが確立される（Ｓ３６）。
この電源供給サイクルが確立されると、制御回路部１６の制御により前記表示器２４が点灯する（Ｓ３７）。同時に、制御回路部１６の制御により、第１リレー２５が励磁されて開く。これにより、分圧回路５が開路して、該分圧回路５の通電が停止されて（Ｓ３８）、電源制御装置の起動が完了する。
その後、運転者が、表示器２４の点灯を確認して、ステップＳ３１から押し続けていたスタートスイッチ２３から手を離す（Ｓ３９）。 When the second relay 18 is connected to the closed state, the low voltage output from the DC-DC converter 2 that has reached the set voltage is supplied to the control circuit unit 16, and the operation of the DC-DC converter 2 → A stable power supply cycle such as low voltage power supply to the control circuit unit 16 → operation of the DC-DC converter 2 →... Is established (S36).
When the power supply cycle is established, the display 24 is turned on under the control of the control circuit unit 16 (S37). At the same time, the first relay 25 is excited and opened under the control of the control circuit unit 16. Thereby, the voltage dividing circuit 5 is opened, the energization of the voltage dividing circuit 5 is stopped (S38), and the activation of the power supply control device is completed.
Thereafter, the driver confirms that the display 24 is turned on, and releases the hand from the start switch 23 that has been kept pressed since step S31 (S39).

このように、電源制御装置の起動が完了すると、分圧回路５の通電が自動的に停止するように構成することで、何らかの原因でスタートスイッチ２３が押しっ放しになったとしても、分圧回路５に電流が流れ続けることがなく、該分圧回路５に設けられるヒューズ２８が切れたり、回路自体が焼損したりすることを防止できる。 As described above, when the start-up of the power supply control device is completed, the configuration is such that the energization of the voltage dividing circuit 5 is automatically stopped, so that even if the start switch 23 is released for some reason, the voltage dividing circuit Current does not continue to flow through the circuit 5, and it is possible to prevent the fuse 28 provided in the voltage dividing circuit 5 from being blown or the circuit itself from being burned out.

本発明にかかる電源制御装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power supply control apparatus concerning this invention. 電源制御装置の起動時におけるフローを示す図である。It is a figure which shows the flow at the time of starting of a power supply control apparatus. 電源制御装置の第二の実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 2nd Example of a power supply control apparatus. 図３における電源制御装置の起動時におけるフローを示す図である。It is a figure which shows the flow at the time of starting of the power supply control apparatus in FIG. 電源制御装置の第三の実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 3rd Example of a power supply control apparatus. 図５における電源制御装置の起動時におけるフローを示す図である。It is a figure which shows the flow at the time of starting of the power supply control apparatus in FIG. 電源制御装置の第四の実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 4th Example of a power supply control apparatus. 図７における電源制御装置の起動時におけるフローを示す図である。It is a figure which shows the flow at the time of starting of the power supply control apparatus in FIG. 従来の電源制御装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional power supply control apparatus.

１高圧バッテリ
２ＤＣ−ＤＣコンバータ
３低電圧負荷
５分圧回路
１６制御回路部
１８第２リレー
２１出力電圧検出器
２３スタートスイッチ
２４表示器
２５第１リレー
２８ヒューズ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High voltage battery 2 DC-DC converter 3 Low voltage load 5 Voltage dividing circuit 16 Control circuit part 18 2nd relay 21 Output voltage detector 23 Start switch 24 Indicator 25 1st relay 28 Fuse

Claims

A high-voltage battery, a DC-DC converter that converts a high voltage of the high-voltage battery into a low voltage, and a voltage dividing circuit for taking out the low voltage from the high-voltage battery,
Supplying the low voltage extracted from the voltage dividing circuit to the control unit of the DC-DC converter, enabling the DC-DC converter to start,
After completion of starting the DC-DC converter, the output of the DC-DC converter and the controller of the DC-DC converter are connected ,
The voltage dividing circuit is provided with a switch for opening and closing the voltage dividing circuit,
The switch that opens and closes the voltage dividing circuit closes the voltage dividing circuit only during a pressing operation.
The power supply control apparatus characterized by the above-mentioned.

The voltage dividing circuit is provided with a relay in series with the switch,
The power supply control device according to claim 1, wherein the relay opens the voltage dividing circuit after completion of starting of the DC-DC converter .

The power supply control device according to claim 2 , wherein an output voltage detection unit is provided in an output unit of the DC-DC converter, and the completion of starting of the DC-DC converter is determined based on a detection value of an output voltage detection unit. .