JP6541414B2 - Power supply device - Google Patents
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Description
本発明は、電圧変換回路を備え、電圧の異なる複数の電源からの電力を電気負荷に供給する電源供給装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device including a voltage conversion circuit and supplying power from a plurality of power supplies with different voltages to an electric load.
電圧の異なる複数の電源と、これら電源の電力を電気負荷に供給する電源供給装置を備えた電気自動車やハイブリッド自動車が提案されている(たとえば特許文献1〜5)。
There have been proposed electric vehicles and hybrid vehicles provided with a plurality of power supplies of different voltages and a power supply device for supplying the power of the power supplies to an electric load (for example,
特許文献1〜4の電源供給装置は、電装品などの電気負荷に対して、直流の低電圧電源の電力を供給する。また、電源供給装置は、直流の高電圧電源の高電圧をDC−DCコンバータ(直流−直流変換器)などの電圧変換回路により低電圧に変換して、電気負荷や低電圧電源に電力を供給する。低電圧電源から電気負荷までの電力供給経路の途中に、高電圧電源からの電力供給経路が接続されている。低電圧電源と高電圧電源の間には、電圧変換回路とスイッチが直列に接続されている。
The power supply devices of
特許文献1では、停車中にDC−DCコンバータに過電流が流れた場合に、電気負荷への電力供給が停止される。特許文献4では、電気負荷の要求電力に対して低電圧電源の給電能力が不足しているか否かが判断され、その結果に基づいてDC−DCコンバータの電力供給や電気負荷の作動が制御される。
In
特許文献2および3では、通常はスイッチがオンされて、高電圧電源と低電圧電源の電力が電気負荷に供給される。然るに、低電圧電源とスイッチの間に、大電流が流れるスタータ(セルモータ)が接続されているため、アイドリングストップ後に、エンジンを再始動するためにスタータを駆動すると、電気負荷への供給電圧が低下して、電気負荷が正常に動作しなくなる場合がある。これを防止するため、スタータの駆動に先立って、スイッチがオフされて、スタータおよび低電圧電源が、高電圧電源および電気負荷から電気的に切り離される。
In the
また、特許文献3では、アイドリングストップ中に、低電圧電源が充放電されるのを防止するため、低電圧電源からの電流値がゼロになるように、DC−DCコンバータの出力電圧が制御される。
Further, in
一方、特許文献5の負荷駆動回路では、DC−DCコンバータの入力側の電圧および出力側の電圧、ならびにDC−DCコンバータに接続されたバッテリの電圧を、それぞれ3つの電圧センサにより検出する。そして、これら電圧センサの異常を検出した場合に、DC−DCコンバータの昇圧動作を停止する。
On the other hand, in the load drive circuit of
特許文献2および3のような回路構成において、DC−DCコンバータが故障した場合、高電圧電源の電力がDC−DCコンバータを経由して電気負荷に供給されなくなる。そしてその状態で、エンジンを再始動するために、スタータが駆動される際、これに先立ってスイッチがオフされるので、低電圧電源の電力も電気負荷に供給されなくなり、電気負荷の駆動が停止してしまう。
In the circuit configurations as in
本発明の課題は、電圧変換回路が故障した場合でも、電力供給対象の各電気負荷を駆動することができる電源供給装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power supply device capable of driving each electric load to be supplied with power even when a voltage conversion circuit fails.
本発明による電源供給装置は、一端が第1電源に接続され、他端が第1電気負荷に接続された第1電力供給経路と、一端が第1電源とは電圧が異なる第2電源に接続され、他端が第1電力供給経路の途中にある接続点に接続された第2電力供給経路と、第2電力供給経路に設けられ、第2電源の電圧の大きさを変換する電圧変換回路と、第1電力供給経路の、上記接続点より第1電源側に設けられ、第1電源から接続点までの電路を、オン状態で閉路させてオフ状態で開路させるスイッチと、電圧変換回路の動作中に、スイッチをオンし、この状態でさらに第1電源とスイッチとの間の電路に接続された第2電気負荷が動作する際に、スイッチをオフする制御部とを備え、さらに、電圧変換回路の異常を検出する異常検出部を備えている。そして、制御部は、異常検出部により電圧変換回路の異常を検出した場合に、電圧変換回路の動作を停止するとともに、スイッチをオン状態にし、電圧変換回路の異常が続く間は、当該電圧変換回路の動作停止状態を維持し、かつ第2電気負荷が動作する際においてもスイッチのオン状態を維持する。 The power supply device according to the present invention is connected to a first power supply path having one end connected to the first power supply and the other end connected to the first electrical load, and one end connected to a second power supply having a voltage different from that of the first power supply. A second power supply path whose other end is connected to a connection point in the middle of the first power supply path, and a voltage conversion circuit provided in the second power supply path and converting the magnitude of the voltage of the second power supply A switch provided on the first power supply side from the connection point of the first power supply path, for closing the circuit from the first power supply to the connection point in the on state and opening in the off state; A controller for turning on the switch during operation, and for turning off the switch when the second electrical load connected to the electric path between the first power supply and the switch operates in this state; An abnormality detection unit that detects an abnormality in the conversion circuit is provided. When the abnormality detection unit detects an abnormality in the voltage conversion circuit, the control unit stops the operation of the voltage conversion circuit and turns on the switch, and while the abnormality in the voltage conversion circuit continues, the voltage conversion is performed. The circuit is maintained in the stopped state, and the switch is kept in the on state even when the second electric load is operated.
上記によると、異常検出部により電圧変換回路の異常が検出されたときに、電圧変換回路の動作が停止され、第2電気負荷の動作状態にかかわらず、スイッチがオン状態に固定される。このため、電圧変換回路が故障した場合でも、第1電源の電力を第1電気負荷に供給して、第1電気負荷を駆動することができる。また、第1電源の電力を第2電気負荷にも供給して、第2電気負荷を駆動することができる。 According to the above, when the abnormality detection unit detects an abnormality in the voltage conversion circuit, the operation of the voltage conversion circuit is stopped, and the switch is fixed in the on state regardless of the operation state of the second electric load. Therefore, even when the voltage conversion circuit fails, the power of the first power supply can be supplied to the first electrical load to drive the first electrical load. Further, the power of the first power source can also be supplied to the second electric load to drive the second electric load.
また、本発明では、上記電源供給装置において、第1電源は、直流低電圧電源であり、第2電源は、直流低電圧電源より電圧が高い直流高電圧電源であり、電圧変換回路は、直流高電圧電源の直流高電圧を直流低電圧に変換してもよい。 Further, in the present invention, in the power supply device, the first power supply is a direct current low voltage power supply, the second power supply is a direct current high voltage power supply having a voltage higher than that of the direct current low voltage power supply, and the voltage conversion circuit is a direct current The DC high voltage of the high voltage power supply may be converted to a DC low voltage.
また、本発明では、上記電源供給装置において、電圧変換回路の出力を検出する出力検出部をさらに備え、異常検出部は、出力検出部の検出結果に基づいて、電圧変換回路の異常を検出してもよい。 Further, in the present invention, the power supply device further includes an output detection unit that detects an output of the voltage conversion circuit, and the abnormality detection unit detects an abnormality of the voltage conversion circuit based on a detection result of the output detection unit. May be
さらに、本発明では、上記電源供給装置において、電圧変換回路が動作中でかつスイッチがオン状態にある場合、第1電源の電圧が所定値まで低下していないときは、第1電源と第2電源からの電力が第1電気負荷に供給され、第1電源の電圧が所定値まで低下しているときは、第2電源からの電力が第1電気負荷と第1電源とに供給されて、第1電源が充電されてもよい。 Furthermore, according to the present invention, in the above power supply device, when the voltage conversion circuit is in operation and the switch is in the on state, the first power supply and the second power supply are not operated when the voltage of the first power supply has not dropped to a predetermined value. When the power from the power supply is supplied to the first electrical load and the voltage of the first power supply has dropped to a predetermined value, the power from the second power supply is supplied to the first electrical load and the first power supply, The first power source may be charged.
本発明によれば、電圧変換回路が故障した場合でも、電力供給対象の各電気負荷を駆動することができる電源供給装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a power supply device capable of driving each electric load to be supplied with power even when a voltage conversion circuit fails.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
まず、本発明の実施形態による電源供給装置100と、その周辺部の回路構成を、図1を参照しながら説明する。
First, a
図1に示す各部は、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両に搭載されている。電源供給装置100と高電圧バッテリ20とは、バッテリパック200内に設けられている。低電圧バッテリ10、スタータ(セルモータ)11、オルタネータ31、ACC(アクセサリ)リレースイッチ12、IG(イグニション)リレースイッチ13、外部ECU(電子制御装置)16、電装品18、充電装置19、およびヒューズ21〜27は、バッテリパック200外に設けられている。
Each part shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. The
低電圧バッテリ10は、直流低電圧電源であり、たとえば12Vの鉛バッテリから成る。低電圧バッテリ10の電力は、スタータ11、リレースイッチ12、13、および電装品18に供給される。低電圧バッテリ10は、本発明の「第1電源」の一例である。
The
スタータ11は、図示しない車両のエンジンを始動するために駆動される。スタータ11には、駆動時に大電流が流れる。車両には、アイドリングストップ制御システムが組み込まれている。電装品18は、たとえば、オーディオ、メータ、エアコンパネル、ABS(Antilock Brake System)、およびトランスミッションなどの電気装置から成る。このうち、殆どの電気装置は、低電圧(たとえば12V)で駆動する。電装品18は、本発明の「第1電気負荷」の一例である。スタータ11は、本発明の「第2電気負荷」の一例である。
The
オルタネータ31は、エンジンの動作中に発電する。オルタネータ31で発電された電力は、低電圧バッテリ10などに供給される。これにより、低電圧バッテリ10が充電される。
The
高電圧バッテリ20は、直流高電圧電源であり、たとえば100Vのリチウムイオンバッテリから成る。高電圧バッテリ20の電圧は、低電圧バッテリ10の電圧より高い。高電圧バッテリ20の電力は、図示しない車両の走行モータや電装品18や低電圧バッテリ10に供給される。高電圧バッテリ20は、本発明の「第2電源」の一例である。充電装置19は、高電圧バッテリ20の充放電を行う。
The
電源供給装置100には、第1電力供給経路1、第2電力供給経路2、DC−DCコンバータ3、電源切り替えスイッチ4、電流検出回路5、32、出力検出回路6、制御部7、ACC用スイッチ14、およびIG用スイッチ15が備わっている。図1で電源供給装置100を示す破線上の白丸は、電源供給装置100に設けられた接続端子を示している(後述の図2〜図5も同様)。
The
第1電力供給経路1は、一端がヒューズ21、22を介して低電圧バッテリ10に接続され、他端がヒューズ23を介して電装品18に接続されている。低電圧バッテリ10の電力は、第1電力供給経路1を通って電装品18に供給される。
One end of the first
第2電力供給経路2は、一端が高電圧バッテリ20に接続され、他端が第1電力供給経路1の途中にある接続点8に接続されている。第2電力供給経路2には、DC−DCコンバータ3と出力検出回路6と電流検出回路32とが設けられている。
One end of the second
DC−DCコンバータ3は、高電圧バッテリ20の直流高電圧を直流低電圧に変換する。高電圧バッテリ20の電力は、第2電力供給経路2とDC−DCコンバータ3と第1電力供給経路1とを通って、電装品18と低電圧バッテリ10にそれぞれ供給される。DC−DCコンバータ3は、本発明の「電圧変換回路」の一例である。
The DC-
第2電力供給経路2の、DC−DCコンバータ3と接続点8との間には、出力検出回路6と電流検出回路32とが接続されている。出力検出回路6は、DC−DCコンバータ3の出力である電圧または電力を所定の周期で検出する。出力検出回路6は、本発明の「出力検出部」の一例である。電流検出回路32は、DC−DCコンバータ3から出力される電流を検出する。
An
第1電力供給経路1の、接続点8より低電圧バッテリ10側には、電源切り替えスイッチ4と電流検出回路5とが設けられている。
A power
電源切り替えスイッチ4は、たとえばFET(電界効果トランジスタ)から成る。電源切り替えスイッチ4は、第1電力供給経路1の低電圧バッテリ10から接続点8までの電路を、オン状態で閉路させて、オフ状態で開路させる。電源切り替えスイッチ4は、本発明の「スイッチ」の一例である。
電源切り替えスイッチ4と並列に接続されたダイオード4dは、たとえば、電源切り替えスイッチ4を構成するFETの寄生ダイオードから成る。ダイオード4dのアノードはヒューズ21、22を介して低電圧バッテリ10と接続され、カソードは接続点8を経由してDC−DCコンバータ3および電装品18と接続されている。ダイオード4dは、低電圧バッテリ10から接続点8へ向かって電流を流す。
The
電流検出回路5は、電源切り替えスイッチ4と低電圧バッテリ10との間に設けられている。電流検出回路5は、第1電力供給経路1における、低電圧バッテリ10と接続点8との間の電路を流れる電流、つまり、電源切り替えスイッチ4を流れる電流を検出する。
The
電流検出回路5と低電圧バッテリ10との間の電路には、リレースイッチ12、13とスタータ11とが接続されている。
Relay switches 12 and 13 and a
制御部7は、CPUとメモリから成り、DC−DCコンバータ3と電源切り替えスイッチ4の動作を制御する。制御部7と外部ECU16は、通信線17を介してCAN(Controller Area Network)通信を行う。具体的には、制御部7は、アイドリングストップ制御の状態やエンジンの状態を示す信号などを、通信線17を介して外部ECU16から受信する。また、制御部7は、電流検出回路32により検出された電流値を、通信線17を介して外部ECU16に送信する。
The
制御部7には、異常検出部9が設けられている。異常検出部9は、DC−DCコンバータ3の異常を検出する。具体的には、たとえば、DC−DCコンバータ3が故障して、DC−DCコンバータ3の出力が正常でなくなったり停止したりした場合、出力検出回路6の検出値が制御部7での制御目標値と異なるので、異常検出部9は、DC−DCコンバータ3に異常が生じたと判断する。
The
また、制御部7には、ACCリレースイッチ12やIGリレースイッチ13のオン・オフ信号が入力される。ACCリレースイッチ12とIGリレースイッチ13は、図示しないエンジン始動停止操作キーの操作に応じてオン・オフされる。ACC用スイッチ14は、ACCリレースイッチ12のオン・オフ状態に応じた信号を電装品18に出力する。IG用スイッチ15は、IGリレースイッチ13のオン・オフ状態に応じた信号を電装品18に出力する。
Further, on / off signals of the
次に、電源供給装置100の動作を、図2〜図5を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
ACCリレースイッチ12とIGリレースイッチ13がオン状態で、かつ車両が走行中である通常時は、制御部7が、図2に示すように、電源切り替えスイッチ4をオン状態にして、第1電力供給経路1を閉路させる。また、制御部7は、外部ECU16からの指示により、高電圧バッテリ20の直流高電圧をDC−DCコンバータ3により直流低電圧に変換する。
Under normal conditions in which the
このとき、低電圧バッテリ10の電圧が所定値まで低下していない場合は、図2の丸数字1の矢印のように、低電圧バッテリ10から電流が、ヒューズ21、22、電流検出回路5、電源切り替えスイッチ4、接続点8、およびヒューズ23を通って、電装品18に流れる。また、図2の丸数字2の矢印のように、高電圧バッテリ20から電流が、DC−DCコンバータ3、出力検出回路6、接続点8、およびヒューズ23を通って、電装品18に流れる。つまり、低電圧バッテリ10と高電圧バッテリ20の電力が、第1電力供給経路1と第2電力供給経路2を通って電装品18に供給される。これにより、電装品18が安定に駆動可能となる。
At this time, when the voltage of the
一方、低電圧バッテリ10の電圧が所定値まで低下した場合は、図3の丸数字3の矢印のように、高電圧バッテリ20から電流が、DC−DCコンバータ3と出力検出回路6を通って接続点8へ流れる。そして、電流は接続点8で分岐して、ヒューズ23を通って電装品18に流れるとともに、電源切り替えスイッチ4と電流検出回路5とヒューズ21、22を通って低電圧バッテリ10に流れる。つまり、高電圧バッテリ20の電力が、第2電力供給経路2と第1電力供給経路1を通って電装品18と低電圧バッテリ10に供給される。これにより、電装品18が安定して駆動可能となり、かつ低電圧バッテリ10が充電される。なお、上記の電圧の所定値は、DC−DCコンバータ3の出力電圧より低い値である。
On the other hand, when the voltage of the
車両のアイドリングストップ後に、エンジンを再始動するためにスタータ11を駆動すると、スタータ11に大電流が流れる。すると、第1電力供給経路1と第2電力供給経路2の電圧が瞬間的に低下するので、電装品18への供給電圧が低下して、電装品18が正常に動作しなくなることがある。これを防止するため、制御部7は、スタータ11の駆動に先立って、図4に示すように、電源切り替えスイッチ4をオフ状態にする。
When the
これにより、第1電力供給経路1における、低電圧バッテリ10と接続点8との間の電路が電源切り替えスイッチ4で切断されて、高電圧バッテリ20からの電流がスタータ11や低電圧バッテリ10に流れなくなる。この状態で、図4の丸数字4の矢印のように、低電圧バッテリ10から電流が、ヒューズ21を通ってスタータ11に流れて、スタータ11が駆動される。また、図4の丸数字2の矢印のように、高電圧バッテリ20からDC−DCコンバータ3、出力検出回路6、接続点8、およびヒューズ23を通って電装品18に至る電流の流れが保持されて、電装品18が安定に駆動を継続する。
As a result, the electric path between the
その後、エンジンが駆動されて、スタータ11が停止すると、制御部7は、図2および図3に示した通常の電力供給状態に戻すために、電源切り替えスイッチ4をオフからオンに切り替える。
Thereafter, when the engine is driven and the
また、DC−DCコンバータ3の動作中に、DC−DCコンバータ3が異常状態になったことを異常検出部9が検出すると、制御部7は、図5に示すように、電源切り替えスイッチ4をオン状態に固定する。このため、その後エンジンを再始動するためにスタータ11を駆動する際にも、図5の丸数字1の矢印のように、低電圧バッテリ10から電流が、ヒューズ21、22、電流検出回路5、電源切り替えスイッチ4、接続点8、およびヒューズ23を通って、電装品18に流れる。スタータ11は、図5の丸数字4の矢印のように、低電圧バッテリ10から流れる電流によって駆動される。
Also, when the
なお、電源切り替えスイッチ4がオフ状態であっても、低電圧バッテリ10からの電流はダイオード4dを通って電装品18に流れる。然るに、上記のように、電源切り替えスイッチ4をオン状態に固定したことで、低電圧バッテリ10からの電流が電源切り替えスイッチ4をも通って電装品18に流れるので、電装品18の駆動に必要な電力を低電圧バッテリ10から確実に供給することができる。
Even when the power
次に、電源供給装置100の動作の一例を、図2〜図7を参照しながら説明する。
Next, an example of the operation of the
ACCリレースイッチ12やIGリレースイッチ13がオンされると、制御部7は、図2および図3に示すように、電源切り替えスイッチ4をオンする(図7のステップS1)。これにより、低電圧バッテリ10の電力が電装品18に供給されて、電装品18が駆動される。この状態でかつ車両のエンジンが駆動中である場合において、外部ECU16からDC−DC出力の開始指示を受信すると(図6のT1)、制御部7は、DC−DCコンバータ3の動作を開始して(図7のステップS2)、DC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図6のT2)。これにより、高電圧バッテリ20の電力がDC−DCコンバータ3を経由して電装品18に供給される。
When the
そして、制御部7は、スタータ11が駆動直前にならない間は(図7のステップS3:NO)、電源切り替えスイッチ4のオン状態を維持する(図7のステップS4)。これにより、低電圧バッテリ10の電圧が低下していないときは、図2に示すように、低電圧バッテリ10と高電圧バッテリ20の電力が電装品18に供給される。そして、低電圧バッテリ10の電圧が低下すると、図3に示すように、高電圧バッテリ20の電力が電装品18と低電圧バッテリ10に供給される。
Then, while the
その後、DC−DCコンバータ3の異常が検出されず(図7のステップS6:NO)、またACCリレースイッチ12がオフされることなく(図7のステップS7:NO)、外部ECU16からアイドリングストップの開始を示すアイドリングストップ開始信号が送信されたとする。この場合、制御部7は、アイドリングストップ開始信号を受信すると(図6のT3)、スタータ11が駆動直前であると判断する(図7のステップS3:YES)。そして、制御部7は、DC−DCコンバータ3の出力電圧を下げて(図6のT4)、電源切り替えスイッチ4をオフに切り替える(図7のステップS5、図6のT5、図4)。
Thereafter, no abnormality of the DC-
それから、制御部7は、再びDC−DCコンバータ3の出力電圧を目標電圧Vaまで上昇させる(図6のT6)。そして、車両では、エンジンが停止して(図6のT7)、アイドリングストップ状態となる。エンジンが停止する際、低電圧バッテリ10の電圧は乱れる(図6のP1)。
Then, the
その後、外部ECU16からアイドリングストップの終了を示すアイドリングストップ終了信号が送信されて(図6のT10)、エンジンを再始動するために、スタータ11が駆動されたとする(図6のT11)。この場合、図4および図6に示すように、電源切り替えスイッチ4がオフ状態にあり、高電圧バッテリ20の電力が電装品18に供給されている。このため、スタータ11が駆動されても、電装品18への供給電圧が低下せず、電装品18が安定に駆動を継続する。スタータ11が駆動される際、低電圧バッテリ10の電圧は乱れる(図6のP2)。
Thereafter, an idling stop end signal indicating the end of idling stop is transmitted from the external ECU 16 (T10 in FIG. 6), and it is assumed that the
そして、エンジンが駆動されて、スタータ11が停止すると、外部ECU16からエンジンが駆動されたことを示す信号が送信される。このとき、DC−DCコンバータ3の異常が検出されず(図7のステップS6:NO)、またACCリレースイッチ12がオフされることなく(図7のステップS7:NO)、そのエンジンが駆動されたことを示す信号を受信すると、制御部7は、スタータ11が駆動直前でないと判断する(図7のステップS3:NO)。そして、制御部7は、図2および図3に示した通常の電力供給状態に戻すために、DC−DCコンバータ3の出力電圧を下げて(図6のT12)、電源切り替えスイッチ4をオンに切り替える(図7のステップS4、図6のT13)。
Then, when the engine is driven and the
その後、DC−DCコンバータ3の異常が検出されることなく(図7のステップS6:NO)、ACCリレースイッチ12がオフされた場合(図7のステップS7:YES)、制御部7は、DC−DCコンバータ3の動作を停止して(図7のステップS8)、電源切り替えスイッチ4をオフ状態にする(図7のステップS12)。
Thereafter, when the
一方、アイドリングストップが終了する前に、たとえば、DC−DCコンバータ3が故障して、図6に一点鎖線で示すように、DC−DCコンバータ3の出力が停止状態(出力電圧が0)になったとする(図6のT8)。この場合、出力検出回路6の検出結果に基づいて、異常検出部9がDC−DCコンバータ3に異常が生じたことを検出する(図7のステップS6:YES)。すると、制御部7は、DC−DCコンバータ3の動作を停止して(図7のステップS9)、図6に二点鎖線で示すように、電源切り替えスイッチ4をオン状態にする(図7のステップS10、図6のT9、図5)。
On the other hand, before the end of the idling stop, for example, the DC-
そして、制御部7は、ACCリレースイッチ12がオフされることなく(図7のステップS11:NO)、DC−DCコンバータ3の異常が続く間は(図7のステップS6:YES、図6の一点鎖線で示す状態)、DC−DCコンバータ3の動作停止状態(図7のステップS9)と、電源切り替えスイッチ4のオン状態(図7のステップS10)とを維持する。
Then, while the
このため、その後にアイドリングストップが終了して、エンジンの再始動のために、スタータ11が駆動される時にも(図6のT11)、図5の丸数字1の矢印のように、低電圧バッテリ10の電力が第1電力供給経路1の電源切り替えスイッチ4を通って電装品18に供給される。スタータ11は、図5の丸数字4の矢印のように、低電圧バッテリ10から供給される電力により駆動される。
For this reason, when the idling stop is ended after that and the
そして、ACCリレースイッチ12がオフされると(図7のステップS11:YES)、制御部7は、電源切り替えスイッチ4をオフにする(図7のステップS12)。
Then, when the
上記実施形態によると、異常検出部9によりDC−DCコンバータ3の異常が検出されたときに、DC−DCコンバータ3の動作が停止され、スタータ11の動作状態にかかわらず、電源切り替えスイッチ4がオン状態に固定される。このため、DC−DCコンバータ3が故障した場合でも、低電圧バッテリ10の電力を電源切り替えスイッチ4を通して電装品18に供給して、電装品18を駆動することができる。また、低電圧バッテリ10の電力をスタータ11にも供給して、スタータ11を駆動することができる。
According to the above embodiment, when the
また、上記実施形態では、DC−DCコンバータ3の出力を検出する出力検出回路6を第2電力供給経路2に設けているので、常時DC−DCコンバータ3の出力を監視して、異常検出部9でDC−DCコンバータ3が異常であるか否かを検出することができる。
Further, in the above embodiment, since the
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、アイドリングストップ開始信号を受信したときに、スタータ11が駆動直前であると判断した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、アイドリングストップによりエンジンが停止したことを示す信号またはアイドリングストップの終了を示す信号を受信したときに、スタータ11が駆動直前であると判断してもよい。そして、電源切り替えスイッチ4をオフ状態に切り替えればよい。
The present invention can adopt various embodiments other than the above. For example, although the above embodiment showed the example which judged that the
また、以上の実施形態では、DC−DCコンバータ3と接続点8との間に設けた出力検出回路6の検出結果に基づいて、異常検出部9がDC−DCコンバータ3の異常を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、DC−DCコンバータ3内に、DC−DCコンバータ3の出力電圧を検出する電圧検出手段を設け、該電圧検出手段の検出結果と、制御部7で設定されたDC−DCコンバータ3の制御目標の出力電圧値とに基づいて、異常検出部9がDC−DCコンバータ3の異常を検出してもよい。具体的には、たとえば、DC−DCコンバータ3の動作中に、電圧検出手段の検出電圧値が、制御部7での制御目標の出力電圧値と異なった場合に、異常検出部9がDC−DCコンバータ3に異常が生じたと判断すればよい。
In the above embodiment, an example in which the
また、以上の実施形態では、低電圧バッテリ10から電装品18までの第1電力供給経路1に電源切り替えスイッチ4を設け、高電圧バッテリ20から接続点8までの第2電力供給経路2にDC−DCコンバータ3を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、電圧の異なる2つの電源のうち、高電圧の電源から電気負荷までの第1電力供給経路にスイッチを設け、低電圧の電源から第1電力供給経路の接続点までの第2電力供給経路に昇圧機能を有するDC−DCコンバータなどの電圧変換回路を設けてもよい。また、電圧変換回路は、降圧と昇圧の両方の機能を備えたものでもよい。
Further, in the above embodiment, the power
また、以上の実施形態では、FETから成る電源切り替えスイッチ4を、本発明のスイッチとして用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえばトランジスタやリレーなどをスイッチとして用いてもよい。また、それらと並列に、独立した回路素子としての整流器を接続してもよい。
Moreover, although the example which used the power
さらに、以上の実施形態では、車載用の電源供給装置100に本発明を適用した例を示したが、本発明はその他の用途の電源供給装置に対しても適用することができる。
Furthermore, although the example which applied this invention to the vehicle-mounted
1 第1電力供給経路
2 第2電力供給経路
3 DC−DCコンバータ(電圧変換回路)
4 電源切り替えスイッチ(スイッチ)
6 出力検出回路(出力検出部)
7 制御部
8 接続点
9 異常検出部
10 低電圧バッテリ(第1電源)
11 スタータ(第2電気負荷)
18 電装品(第1電気負荷)
20 高電圧バッテリ(第2電源)
100 電源供給装置
1 first
4 Power supply switch (switch)
6 Output detection circuit (output detection unit)
7 control unit 8
11 Starter (2nd electrical load)
18 Electric components (1st electric load)
20 High-voltage battery (second power supply)
100 power supply
Claims (4)
一端が前記第1電源とは電圧が異なる第2電源に接続され、他端が前記第1電力供給経路の途中にある接続点に接続された第2電力供給経路と、
前記第2電力供給経路に設けられ、前記第2電源の電圧の大きさを変換する電圧変換回路と、
前記第1電力供給経路の、前記接続点より前記第1電源側に設けられ、前記第1電源から前記接続点までの電路を、オン状態で閉路させてオフ状態で開路させるスイッチと、
前記電圧変換回路の動作中に、前記スイッチをオンし、この状態でさらに前記第1電源と前記スイッチとの間の電路に接続された第2電気負荷が動作する際に、前記スイッチをオフする制御部と、を備えた電源供給装置において、
前記電圧変換回路の異常を検出する異常検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記異常検出部により前記電圧変換回路の異常を検出した場合に、前記電圧変換回路の動作を停止するとともに、前記スイッチをオン状態にし、
前記電圧変換回路の異常が続く間は、当該電圧変換回路の動作停止状態を維持し、かつ前記第2電気負荷が動作する際においても前記スイッチのオン状態を維持する、ことを特徴とする電源供給装置。 A first power supply path having one end connected to the first power supply and the other end connected to the first electrical load;
A second power supply path having one end connected to a second power supply having a voltage different from that of the first power supply and the other end connected to a connection point located in the middle of the first power supply path;
A voltage conversion circuit provided in the second power supply path for converting the magnitude of the voltage of the second power supply;
A switch provided on the first power supply side from the connection point of the first power supply path, for closing an electric path from the first power supply to the connection point in an on state and opening in an off state;
During operation of the voltage conversion circuit, the switch is turned on, and in this state, the switch is turned off when a second electric load connected to an electric path between the first power supply and the switch is further operated. A power supply device including a control unit;
It further comprises an abnormality detection unit that detects an abnormality in the voltage conversion circuit,
The control unit
When the abnormality detection unit detects an abnormality in the voltage conversion circuit, the operation of the voltage conversion circuit is stopped and the switch is turned on.
The power supply is characterized by maintaining the operation stop state of the voltage conversion circuit while the abnormality of the voltage conversion circuit continues, and maintaining the on state of the switch even when the second electric load operates. Supply device.
前記第1電源は、直流低電圧電源であり、
前記第2電源は、前記直流低電圧電源より電圧が高い直流高電圧電源であり、
前記電圧変換回路は、前記直流高電圧電源の直流高電圧を直流低電圧に変換する、ことを特徴とする電源供給装置。 In the power supply device according to claim 1,
The first power supply is a direct current low voltage power supply,
The second power supply is a direct current high voltage power supply having a voltage higher than that of the direct current low voltage power supply,
The voltage conversion circuit converts a direct current high voltage of the direct current high voltage power supply into a direct current low voltage.
前記電圧変換回路の出力を検出する出力検出部を、さらに備え、
前記異常検出部は、前記出力検出部の検出結果に基づいて、前記電圧変換回路の異常を検出する、ことを特徴とする電源供給装置。 In the power supply device according to claim 1 or 2,
It further comprises an output detection unit that detects the output of the voltage conversion circuit,
The said abnormality detection part detects the abnormality of the said voltage conversion circuit based on the detection result of the said output detection part, The power supply device characterized by the above-mentioned.
前記電圧変換回路が動作中でかつ前記スイッチがオン状態にある場合、
前記第1電源の電圧が所定値まで低下していないときは、前記第1電源と前記第2電源からの電力が前記第1電気負荷に供給され、
前記第1電源の電圧が所定値まで低下しているときは、前記第2電源からの電力が前記第1電気負荷と前記第1電源とに供給されて、前記第1電源が充電される、ことを特徴とする電源供給装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3.
When the voltage conversion circuit is in operation and the switch is in the on state:
When the voltage of the first power supply has not dropped to a predetermined value, power from the first power supply and the second power supply is supplied to the first electrical load,
When the voltage of the first power supply is lowered to a predetermined value, the power from the second power supply is supplied to the first electrical load and the first power supply to charge the first power supply. Power supply device characterized by.
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