JP6365916B1 - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、第1、第2のスイッチング素子を切り換えることで、充電時には、入力端子を、第1、第2のスイッチング素子を介して充電電池に接続し、また、充電電池からの出力時には、前記第1、第2のスイッチング素子を切り換え、前記充電電池を、第1、第2のスイッチング素子を介して出力端子に接続する構成となっている。
また、第1、第2のスイッチング素子は、PチャンネルMOSFETによって構成することが出来る(これに類似する先行文献としては下記特許文献2)。
また放電時には、降圧回路3を通した設定電圧よりも、PチャンネルMOSFET6の寄生ダイオード11を通過する電圧の方が高くなり、意図した電圧が得られない放電状態が発生する。
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
また、充電電池14からの出力は、降圧回路15を介して、例えば6Vに降圧され、出力端子16を介して各種負荷(例えばモータ、ヒータなど)に供給される。
すると、前記制御部21は、前記入力検出手段25により前記入力端子13への入力を検出し、充電セルフチェック(図5〜図8のT1期間)を行い、その後、充電動作を実行する。
そして、この電源電圧検出手段26による検出電圧が上昇すると、前記表示部23でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする(図3のS4、S5、S6、S7)。
なお、この充電セルフチェック時において、充電電池14の電圧が8.4Vになっていると、つまり満充電状態となっていると、電圧の上昇は起きないので、この時には充電の必要がなく、前記表示部23でエラー表示を行わず、以降の充電動作を非実行状態とする(図3のS4、S5、S6、S7)。
そして、この電源電圧検出手段26による検出電圧が、図7のように上昇すると、前記表示部23でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする(図3のS10、S11、S6、S7)。
また、充電電池14のプラス電極の電位が上昇すると、降圧回路15、Pチャンネル充電MOSFET17とも正常として、セルフチェックを完了する(図3のS16)。
つまり、Pチャンネル放電MOSFET20の寄生ダイオード31のアノードが充電電池14のプラス電極側、寄生ダイオード31のカソードが入力端子13側となっているので、前記入力端子13と充電電池14のプラス電極が、Pチャンネル放電MOSFET20を介して短絡されることは無く、この結果として、充電電池14への不適切な充電状態の発生を防止することが出来る。
負荷への給電時には、出力スイッチ24をオン状態とする。
すると、制御部21は、給電時のセルフチェックを行った後に、負荷への給電を行う。
先ず、このセルフチェックは、Pチャンネル放電MOSFET20をオン状態(図4のS1)、Pチャンネル出力MOSFET18をオフ状態(図4のS2)、降圧回路15をオン状態とし、その後、出力検出手段27により、出力電圧を検出する(図4のS3、S4、S5)。
(図4のS11)で出力電圧が上昇しないときには、Pチャンネル出力MOSFET18のオープン故障の可能性があるとして、前記表示部23でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする(図4のS11、S12、S7、S8、S9)。
もちろん、(図4のS11)で出力電圧が上昇すれば、正常状態として、(図4のS9)以降に、負荷への給電が実行される。
この給電時には、充電電池14と降圧回路15間に、Pチャンネル放電MOSFET20を介在させているので、ここにダイオード(アノードが充電電池14側、カソードが降圧回路15側)を用いたものに比べて、この部分における電圧降下が少なく、効果的に負荷への給電が行える。
図2は、本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態では、図1の整流機能素子19として、PチャンネルMOSFET30を用いたものである。
具体的には、第4のPチャンネルMOSFET30のドレインを、前記降圧回路15の出力側に接続し、このPチャンネルMOSFET30のソースを、前記充電電池14のプラス電極に接続し、このPチャンネルMOSFET30のゲートを、前記制御部21に接続した。
特徴としては、充電時に整流機能素子19を介して充電するよりは、PチャンネルMOSFET30を介して充電した方が、この部分における電圧降下が少なくなることである。
2 PチャンネルMOSFET
3 降圧回路
4 PチャンネルMOSFET
5 出力端子
6 PチャンネルMOSFET
7 充電電池
8 PチャンネルMOSFET
9 制御部
10 メモリ
11 寄生ダイオード
12 寄生ダイオード
13 入力端子
14 充電電池
15 降圧回路
16 出力端子
17 Pチャンネル充電MOSFET(第1のPチャンネルMOSFET)
18 Pチャンネル出力MOSFET(第2のPチャンネルMOSFET)
19 整流機能素子
20 Pチャンネル放電MOSFET(第3のPチャンネルMOSFET)
21 制御部
22 メモリ
23 表示部(表示素子)
24 出力スイッチ
25 入力検出手段
26 電源電圧検出手段
27 出力検出手段
28 スイッチング素子
29 ダイオード
30 PチャンネルMOSFET(第4のPチャンネルMOSFET)
31 寄生ダイオード
Claims (6)
- 入力端子と、
この入力端子に、そのソースが接続された第1のPチャンネルMOSFETと、
この第1のPチャンネルMOSFETのドレインに、その入力側が接続された降圧回路と、
この降圧回路の出力側に、そのソースが接続された第2のPチャンネルMOSFETと、
この第2のPチャンネルMOSFETのドレインに接続された出力端子と、
前記降圧回路の出力側に、そのアノードが接続された整流機能素子と、
この整流機能素子のカソードに、そのプラス電極が接続された充電電池と、
この充電電池のプラス電極に、そのドレインが接続され、そのソースが、前記降圧回路の入力側に接続された第3のPチャンネルMOSFETと、
前記第1、第2、第3のPチャンネルMOSFETのゲートに、それぞれ接続された制御部と、
この制御部に接続されたメモリと、を備えた電源装置。 - 前記整流機能素子として、第4のPチャンネルMOSFETを用い、この第4のPチャンネルMOSFETのドレインを、前記降圧回路の出力側に接続し、この第4のPチャンネルMOSFETのソースを、前記充電電池のプラス電極に接続し、この第4のPチャンネルMOSFETのゲートを、前記制御部に接続した請求項1に記載の電源装置。
- 前記入力端子に入力検出手段、前記充電電池のプラス電極に電源電圧検出手段、前記出力端子に出力検出手段を、それぞれ接続するとともに、前記入力検出手段、前記電源電圧検出手段、前記出力検出手段を前記制御部に接続し、この制御部に表示素子を接続し、前記制御部は、前記入力検出手段により前記入力端子への入力を検出すると、充電セルフチェックを行い、その後、充電動作を実行する構成とし、
前記充電セルフチェック時には、前記制御部は、前記第1のPチャンネルMOSFET、前記第2のPチャンネルMOSFETおよび前記第3のPチャンネルMOSFETをオフし、次に、前記降圧回路をオンし、その後、前記電源電圧検出手段により、前記充電電池のプラス電極の電位を検出し、この電源電圧検出手段による検出電圧が、上昇した場合、前記表示素子でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする請求項1または2に記載の電源装置。 - 前記入力端子に入力検出手段、前記充電電池のプラス電極に電源電圧検出手段、前記出力端子に出力検出手段を、それぞれ接続するとともに、前記入力検出手段、前記電源電圧検出手段、前記出力検出手段を前記制御部に接続し、この制御部に表示素子を接続し、前記制御部は、前記入力検出手段により前記入力端子への入力を検出すると、充電セルフチェックを行い、その後、充電動作を実行する構成とし、
前記充電セルフチェック時には、前記制御部は、前記第1のPチャンネルMOSFETをオン、前記第2のPチャンネルMOSFET、前記第3のPチャンネルMOSFETおよび前記降圧回路をオフし、その後、前記電源電圧検出手段により、前記充電電池のプラス電極の電位を検出し、この電源電圧検出手段による検出電圧が、上昇した場合、前記表示素子でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする請求項1または2に記載の電源装置。 - 前記入力端子に入力検出手段、前記充電電池のプラス電極に電源電圧検出手段、前記出力端子に出力検出手段を、それぞれ接続するとともに、前記入力検出手段、前記電源電圧検出手段、前記出力検出手段を前記制御部に接続し、この制御部に表示素子を接続し、前記制御部は、前記入力検出手段により前記入力端子への入力を検出すると、充電セルフチェックを行い、その後、充電動作を実行する構成とし、
前記充電セルフチェック時には、前記制御部は、前記第1のPチャンネルMOSFETおよび前記降圧回路をオン、前記第2のPチャンネルMOSFETおよび前記第3のPチャンネルMOSFETをオフし、その後、前記電源電圧検出手段により、前記充電電池のプラス電極の電位を検出し、この電源電圧検出手段による検出電圧が、非上昇である場合、前記表示素子でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする請求項1または2に記載の電源装置。 - 前記入力端子に入力検出手段、前記充電電池のプラス電極に電源電圧検出手段、前記出力端子に出力検出手段を、それぞれ接続するとともに、前記入力検出手段、前記電源電圧検出手段、前記出力検出手段を前記制御部に接続し、この制御部に表示素子を接続し、前記制御部は、前記入力検出手段により前記入力端子への入力を検出すると、充電セルフチェックを行い、その後、充電動作を実行する構成とし、
前記充電セルフチェック時には、前記制御部は、第1段のセルフチェックとして、前記第1のPチャンネルMOSFET、前記第2のPチャンネルMOSFETおよび前記第3のPチャンネルMOSFETをオフし、次に、前記降圧回路をオンし、その後、前記電源電圧検出手段により、前記充電電池のプラス電極の電位を検出し、この電源電圧検出手段による検出電圧が、上昇した場合、前記表示素子でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とし、
この第1段のセルフチェックが問題無ければ、第2段のセルフチェックとして、前記制御部は、前記第1のPチャンネルMOSFETをオン、前記第2のPチャンネルMOSFET、前記第3のPチャンネルMOSFETおよび前記降圧回路をオフし、その後、前記電源電圧検出手段により、前記充電電池のプラス電極の電位を検出し、この電源電圧検出手段による検出電圧が、上昇した場合、前記表示素子でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態と、
この第2段のセルフチェックが問題無ければ、第3段のセルフチェックとして、前記充電セルフチェック時には、前記制御部は、前記第1のPチャンネルMOSFETおよび前記降圧回路をオン、前記第2のPチャンネルMOSFETおよび前記第3のPチャンネルMOSFETをオフし、その後、前記電源電圧検出手段により、前記充電電池のプラス電極の電位を検出し、この電源電圧検出手段による検出電圧が、非上昇である場合、前記表示素子でエラー表示を行うとともに、以降の充電動作を非実行状態とする請求項1または2に記載の電源装置。
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WO2013111437A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
WO2018061748A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車両用電源装置 |
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