JP7266193B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種車両に使用される車両用電源装置に関するものである。

以下、従来の電源装置について図面を用いて説明する。図５は従来の車両用電源装置の構成を示した回路ブロック図であり、車両用電源装置１はＤＣＤＣコンバータ２と入力スイッチ３と補助スイッチ４とを有していた。バッテリー５からＤＣＤＣコンバータ２を通じての負荷６への電力供給は、入力スイッチ３が接続あるいは遮断されることで、供給状態あるいは遮断状態となるように制御されていた。入力スイッチ３にＰチャンネル型のＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が用いられた場合、補助スイッチ４が接続あるいは遮断されることによって入力スイッチ３が遮断あるいは接続されていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。

特開２００９－１７７９３６号公報

しかしながら、入力スイッチ３が接続状態のときに負荷６への大電流供給に伴ってバッテリー電圧が不安定化した場合や、バッテリー５から負荷６へと至る導体路７における直流抵抗が何らかの影響で大きくなった場合などでは、入力スイッチ３の制御端子３Ａと入力スイッチ３の入力端３Ｂの電位差が小さくなりやすくなり、入力スイッチ３の接続状態が維持できなくなり、車両用電源装置１の動作信頼性が低下するおそれがあるという課題があった。

そこで本発明は、車両用電源装置の動作信頼性を向上させることを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は、入力部と、出力部と、前記入力部から前記出力部へと順に直列接続された入力半導体スイッチと変換半導体スイッチと結合コンデンサと第１インダクタと、前記入力半導体スイッチの動作を制御する入力制御回路と、前記変換半導体スイッチの動作を制御することによって前記出力部から出力される出力電圧および出力電流を制御する変換制御回路と、前記スイッチ素子と前記結合コンデンサとを接続する第１接続点と、グランドに接続された第２インダクタと、前記結合コンデンサと前記第１インダクタとを接続する第２接続点にカソードが、グランドにアノードがそれぞれ接続された第１ダイオードと、前記第１インダクタと前記出力部とを接続する第３接続点と、グランドに接続された第１平滑コンデンサと、前記第１接続点と前記入力制御回路とに接続されたバイアス回路と、を備え、前記入力制御回路は前記入力半導体スイッチを接続状態とさせるための第１電圧を前記入力半導体スイッチの制御端子へ供給し、前記バイアス回路は、前記入力制御回路が前記入力半導体スイッチを接続状態とさせているときに前記第１電圧へ第２電圧を重畳させる、ことを特徴としたものである。

本発明によれば、入力半導体スイッチがオン状態のときに負荷への大電流供給に伴ってバッテリー電圧が不安定化した場合や、入力部から出力部へと至る経路における直流抵抗が何らかの影響で大きくなった場合であっても、第１接続点に生じる電圧に対応してバイアス回路から入力制御回路の第１電圧へ重畳される第２電圧が存在することで、入力半導体スイッチを接続させるために必要な電位差を大きく維持できるので、入力半導体スイッチは安定した接続状態に維持されることができる。

本発明の実施の形態における車両用電源装置の構成を示す第１回路ブロック図 本発明の実施の形態における車両用電源装置を搭載した車両構成を示す第１ブロック図 本発明の実施の形態における車両用電源装置を搭載した車両構成を示す第２ブロック図 本発明の実施の形態における車両および車両用電源装置の動作タイミングチャート 従来の車両用電源装置の構成を示した回路ブロック図

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における車両用電源装置の構成を示す第１回路ブロック図である。車両用電源装置１１は、入力部１２と出力部１３と入力半導体スイッチ１４と変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６と第１インダクタ１７と入力制御回路１８と変換制御回路１９と第２インダクタ２０と第１ダイオード２１と第１平滑コンデンサ２２とバイアス回路２３とを含む。

入力半導体スイッチ１４と変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６と第１インダクタ１７とは、入力部１２から出力部１３へと順に直列接続されている。入力制御回路１８は入力半導体スイッチ１４の動作を制御する。変換制御回路１９は、変換半導体スイッチ１５の動作を制御して、出力部１３から出力される出力電圧および出力電流を制御する。第２インダクタ２０は、変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６とを接続する第１接続点Ｊ１と、グランドＧとに接続されている。第１ダイオード２１は、結合コンデンサ１６と第１インダクタ１７とを接続する第２接続点Ｊ２と、グランドＧとに接続されている。また、第１ダイオード２１のカソードは第２接続点Ｊ２に、第１ダイオード２１のアノードはグランドＧに、それぞれ接続されている。第１平滑コンデンサ２２の両端はそれぞれ、第１インダクタ１７と出力部１３とを接続する第３接続点Ｊ３と、グランドＧとに接続されている。バイアス回路２３は、第１接続点Ｊ１と入力制御回路１８とに接続されている。

入力制御回路１８は入力半導体スイッチ１４を接続状態とさせるための第１電圧Ｖ１を入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａへ供給する。バイアス回路２３は、入力制御回路１８が入力半導体スイッチ１４を接続状態とさせているときに、第１電圧Ｖ１に第２電圧Ｖ２を重畳させる。

以上の構成および動作により、車両用電源装置１１は以下の効果を有する。入力制御回路１８は入力半導体スイッチ１４を接続状態とさせることに必要な電圧を印加するために、言い換えると、入力半導体スイッチ１４を接続状態とさせるために必要な電位差を発生させるために、第１電圧Ｖ１を入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａへ印加する。さ
らにバイアス回路２３は第２電圧Ｖ２を、入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａへ第１電圧Ｖ１に重畳させ、入力半導体スイッチ１４を接続させるために必要な電位差を大きくさせる。

例えば、入力部１２の電圧が車両用電源装置１１の外部の要因で低下した場合、入力半導体スイッチ１４のゲートソース間電位差が小さくなり、入力半導体スイッチ１４のオン抵抗値が大きくなることで入力半導体スイッチ１４における損失が増加してしまうことがある。これに対応するために本実施の形態では、ゲートソース間電位差を維持するためにバイアス回路２３が用いられることによって、入力半導体スイッチ１４のオン抵抗値が小さく維持されることで入力半導体スイッチ１４における損失を抑制している。

これは言い換えると、入力半導体スイッチ１４がオン状態（接続状態）のときに出力部１３に接続された車両負荷２５への大電流供給に伴って、入力部１２へ電力供給する車両バッテリー２６の電圧が不安定化した場合や、入力部１２から出力部１３へと至る経路における直流抵抗が何らかの影響で大きくなった場合であっても、第１接続点Ｊ１に生じる電圧に対応してバイアス回路２３から入力制御回路１８の第１電圧へ重畳される第２電圧が存在することで、入力半導体スイッチ１４を接続させるために必要な電位差を大きく維持できるので、入力半導体スイッチ１４はゲートソース間電圧を大きな値で維持でき、入力半導体スイッチ１４は安定した接続状態に維持されることができる。

以下で、図１、図２の本発明の実施の形態における車両用電源装置を搭載した車両構成を示す第１ブロック図、および図３の本発明の実施の形態における車両用電源装置を搭載した車両構成を示す第２ブロック図を用いて、車両用電源装置の構成および動作の詳細を説明する。

車両用電源装置１１は、車両２７の車体２８に搭載されていて、図１の場合と同様に入力部１２と出力部１３と入力半導体スイッチ１４と変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６と第１インダクタ１７と入力制御回路１８と変換制御回路１９と第２インダクタ２０と第１ダイオード２１と第１平滑コンデンサ２２とバイアス回路２３とを含む。

入力半導体スイッチ１４と変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６と第１インダクタ１７とは、入力部１２から出力部１３へと順に直列接続されている。入力制御回路１８の高電位側端子１８Ａは入力半導体スイッチ１４に接続され、入力制御回路１８の第１低電位側端子１８Ｂはグランドに接続され、入力制御回路１８の第２低電位側端子１８Ｃはバイアス回路２３に接続されている。また、入力制御回路１８は起動信号受信部２４を有し、入力半導体スイッチ１４の動作を制御する。

ここで、特に入力半導体スイッチ１４にはＰチャンネル型ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が用いられている。そして、図２に示すように入力半導体スイッチ１４の出力端子１４Ｃ（ソース）と制御端子１４Ａ（ゲート）とには、抵抗１４Ｘの端部がそれぞれ接続されている。あるいは、図３に示すように、入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂ（ソース）と制御端子１４Ａ（ゲート）とには、抵抗１４Ｙの端部がそれぞれ接続されている。図２における抵抗１４Ｘと図３における抵抗１４Ｙが有する機能は概ね同じであり、Ｐチャンネル型ＦＥＴである入力半導体スイッチ１４が接続状態を維持しやすいように、制御端子１４Ａの電位を出力端子１４Ｃや入力端子１４Ｂよりも低くするためのものである。ここでは図示していないが、出力端子１４Ｃと制御端子１４Ａとに接続される抵抗１４Ｘと、入力端子１４Ｂと制御端子１４Ａとに接続される抵抗１４Ｙとの双方が配置されていてもよい。

変換制御回路１９は、出力部１３から出力される出力電圧および出力電流を検出し、ま
た、変換半導体スイッチ１５の動作を制御して、出力部１３から出力される出力電圧および出力電流を制御する。これにより変換制御回路１９は、目的とする出力電圧および出力電流に対して検出した出力電圧および出力電流との比較を行いつつ、変換半導体スイッチ１５のオンオフ動作を例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号を用いて制御する。

変換制御回路１９と入力半導体スイッチ１４とは、過電流防止機能を果たすように設定されている。変換制御回路１９は上記のように、出力部１３の出力電圧と出力電流との検出に加えて、入力部１２の入力電圧と入力電流の検出も可能である。特に入力電流が入力閾値を超越して過大となり、車両用電源装置１１が損傷を受ける可能性がある電流値を変換制御回路１９が検出したときは、変換制御回路１９が入力制御回路１８へ入力半導体スイッチ１４をオフ状態とさせるための指示を発信する。変換制御回路１９が入力制御回路１８へ発信する入力半導体スイッチ１４をオフ状態とさせるための指示は、入力制御回路１８の遮断信号受信部３４が受信する。そして入力制御回路１８が入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａの電圧を上昇させて、入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂと制御端子１４Ａとの電位差を縮小させる。あるいは、入力制御回路１８が入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂと制御端子１４Ａとを短絡させても構わない。またあるいは、入力制御回路１８が入力半導体スイッチ１４の出力端子１４Ｃと制御端子１４Ａとを短絡させても構わない。

第２インダクタ２０は、変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６とを接続する第１接続点Ｊ１と、グランドＧとに接続されている。第１ダイオード２１は、結合コンデンサ１６と第１インダクタ１７とを接続する第２接続点Ｊ２と、グランドＧとに接続されている。また、第１ダイオード２１のカソードは第２接続点Ｊ２に、第１ダイオード２１のアノードはグランドＧに、それぞれ接続されている。第１平滑コンデンサ２２は、第１インダクタ１７と出力部１３とを接続する第３接続点Ｊ３と、グランドＧとに接続されている。

バイアス回路２３は、第１接続点Ｊ１と入力制御回路１８とに接続されている。バイアス回路２３は、第２ダイオード２９と第２平滑コンデンサ３０とを有する。第２ダイオード２９のカソードは第１接続点Ｊ１に接続され、第２ダイオード２９のアノードは入力制御回路１８に接続されている。第２平滑コンデンサ３０の両端はそれぞれ、第２ダイオード２９のアノードとグランドＧとに接続されている。バイアス回路２３の入力端２３Ａは第１接続点Ｊ１に接続され、バイアス回路２３の出力端２３Ｂは、第２ダイオード２９のアノードと第２平滑コンデンサ３０との接続点に接続されている。

車体２８に設けられた車両スイッチ３１が搭乗者によって操作されることで電源起動信号Ｓ１を発し、入力制御回路１８は起動信号受信部２４で電源起動信号Ｓ１を受信することによって入力半導体スイッチ１４を接続させるための第１電圧Ｖ１を入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａへ供給する。また、車両バッテリー２６と入力部１２との間には、車両スイッチ３１に連動する連動スイッチ（図示せず）が設けられて、車両スイッチ３１が搭乗者によって操作されることで車両バッテリー２６と入力部１２とが接続状態となるようにしてもよい。

ここで入力半導体スイッチ１４にはＰチャンネル型ＦＥＴが用いられている。したがって、図２で示される入力半導体スイッチ１４を接続させるために、ゲート端子に相当する制御端子１４Ａへ印加される第１電圧Ｖ１は、ドレイン端子に相当する入力端子１４Ｂやソース端子に相当する出力端子１４Ｃの電圧に比較して、オン電圧相当の電位差分で低い電圧以下であることが必要となる。電源起動信号Ｓ１が起動信号受信部２４で受信されたときの第１電圧Ｖ１の初期値はグランドＧと同等の電圧としてよい。そして、仮に入力端子１４Ｂの電圧や出力端子１４Ｃの電圧が低下した場合であっても、第１電圧Ｖ１をさら
に低下させる方向のバイアス電圧である第２電圧Ｖ２がバイアス回路２３によって重畳される。

バイアス回路２３では、変換半導体スイッチ１５が遮断されていて第１接続点Ｊ１が負電位となる場合に生じる電荷のみが第２平滑コンデンサ３０に蓄えられることとなる。そして第２平滑コンデンサ３０の有する負電位が、第１電圧Ｖ１をさらに低下させる方向のバイアス電圧である第２電圧Ｖ２としてバイアス回路２３から入力制御回路１８へと印加される。このため、制御端子１４Ａは入力端子１４Ｂや出力端子１４Ｃの電圧に比較してオン電圧相当の電位差を維持したうえで充分に低い電圧の状態を維持することができる。

ここで入力制御回路１８の構成としては、入力制御回路１８に第１起動スイッチ３２Ａと第１抵抗体３３Ａとが設けられていて、第１起動スイッチ３２Ａと第１抵抗体３３Ａとが直列に接続されたうえで、制御端子１４ＡとグランドＧとの間に配置されている。また、入力制御回路１８に第２起動スイッチ３２Ｂと第２抵抗体３３Ｂとが設けられていて、第２起動スイッチ３２Ｂと第２抵抗体３３Ｂとが直列に接続されたうえで、制御端子１４Ａとバイアス回路２３の出力端２３Ｂとの間に配置されている。そして、電源起動信号Ｓ１を入力制御回路１８が受信すると、第１起動スイッチ３２Ａおよび第２起動スイッチ３２Ｂとが接続状態となる。これにより制御端子１４Ａの電位は、第１起動スイッチ３２Ａおよび第２起動スイッチ３２Ｂが開放状態であったときの入力端子１４Ｂや出力端子１４Ｃと概ね同電位の状態から、入力半導体スイッチ１４が接続状態となるように低い電位へと切り替わる。

入力制御回路１８において、第１起動スイッチ３２Ａと第２起動スイッチ３２Ｂとに代えて、スイッチでなく常時接続状態の導体が設けられてもよい。しかしながら、車両バッテリー２６と入力部１２とが常時接続される導体経路を有する回路構成の場合は、特に第１抵抗体３３Ａにおいて暗電流による車両バッテリー２６の劣化が生じる可能性がある。したがって、電源起動信号Ｓ１に応じて接続する第１起動スイッチ３２Ａと第２起動スイッチ３２Ｂとが入力制御回路１８に設けられることが望ましい。

また、第１接続点Ｊ１において負電位の場合に生じる電荷のみが第２平滑コンデンサ３０に蓄えられるため、電源起動信号Ｓ１を入力制御回路１８が受信して第１起動スイッチ３２Ａおよび第２起動スイッチ３２Ｂが接続状態となったとき、バイアス回路２３から入力制御回路１８へと印加される電圧は最も高い場合であってもグランド電位となる。したがって、入力制御回路１８が起動信号受信部２４で電源起動信号Ｓ１を受信して起動を始める場合においても、第２平滑コンデンサ３０における残留電荷相当の電圧が第１電圧Ｖ１をさらに低下させる方向のバイアス電圧である第２電圧Ｖ２としてバイアス回路２３によって重畳される。

上記で説明した車両用電源装置１１の時系列の動作について図４の本発明の実施の形態における車両および車両用電源装置の動作タイミングチャートを用いて以下で説明する。

まず、Ｔ０のタイミングで搭乗者が車両スイッチ３１をオン状態として車両２７を起動させる。車両スイッチ３１がオン状態となると、第１起動スイッチ３２Ａおよび第２起動スイッチ３２Ｂが接続状態となって、入力半導体スイッチ１４が接続状態となる。これは車両スイッチ３１から発信された電源起動信号Ｓ１を起動信号受信部２４が受信することによって行われる動作である。これによって入力制御回路１８は、Ｐチャンネル型ＦＥＴである入力半導体スイッチ１４が接続状態となるように、初期電圧として入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂや出力端子１４Ｃよりも低い電圧の第１電圧Ｖ１を制御端子１４Ａへ印加する。また、制御端子１４Ａには入力端子１４Ｂや出力端子１４Ｃに適切な電圧が印加されているときには、抵抗１４Ｘや抵抗１４Ｙによって、制御端子１４Ａの電位
は入力端子１４Ｂや出力端子１４Ｃに比較して低くなるように設定されている。ここでは一例として、Ｔ０の時点で入力部１２を通じて供給されることとなる入力端子１４Ｂや出力端子１４Ｃの電圧である車両バッテリー２６の電圧（約１２Ｖ）と、制御端子１４Ａの第１電圧Ｖ１（約６Ｖ）との電位差は－６Ｖで概ねオン電圧以上であり、入力半導体スイッチ１４は接続状態となる。この例では第１起動スイッチ３２Ａはグランドに接地されているため電位は０であり、制御端子１４Ａに印加される電圧は、抵抗１４Ｘや抵抗１４Ｙと第１抵抗体３３Ａとの分圧で設定すればよい。

電源起動信号Ｓ１は変換制御回路１９においても受信され、変換制御回路１９は電源起動信号Ｓ１を受信することで、変換半導体スイッチ１５のオン、オフ制御を始め、車両バッテリー２６の電圧を変換して車両負荷２５へ出力する。

次に、車両負荷２５などの動作の影響によって車両バッテリー２６が低下し続ける、あるいは入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂの電圧の低下が続くＴ１のタイミングまでについて説明する。なお、Ｔ０のタイミングからＴ１のタイミングまでは車両２７が通常の起動状態である。Ｔ１のタイミングで入力部１２における電圧の低下に伴って入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂ、出力端子１４Ｃの電圧が低下し、かつ、制御端子１４Ａの電圧が変化しない場合、入力端子１４Ｂ、出力端子１４Ｃと制御端子１４Ａとの間の破線で示した電位差が縮小する。この電位差がオン電圧以上を維持できない場合は、Ｔ１のタイミング以降で入力半導体スイッチ１４がオン状態（接続状態）からオフ状態（遮断状態）へと切り替わって遮断状態となり、入力電流は破線で示すように０となり、入力端子１４Ｂに電圧が印加されているだけの破線で示す状態となって、車両負荷２５には電力が供給されない事態が生じてしまう恐れがある。

しかしながら、本実施例の車両用電源装置１１は、入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂあるいは出力端子１４Ｃの電圧が低下する場合であっても、入力半導体スイッチ１４の接続状態を安定した状態に維持することができる。これは、バイアス回路２３の第２平滑コンデンサ３０における負側方向への充電電圧がＴ０からの時間の経過に伴って大きくなり、この電圧をバイアス回路２３の出力端２３Ｂから入力制御回路１８へ漸増して出力される第２電圧Ｖ２として制御端子１４Ａへ印加することによるものである。これにより、制御端子１４Ａに印加される電圧は、それまでの第１電圧Ｖ１から、第１電圧Ｖ１に第２電圧Ｖ２を負の方向へ重畳させた値に低下させる。

これにより、入力端子１４Ｂの電圧が低下しても、Ｔ０からの時間の経過に伴って制御端子１４Ａの電圧も低下する。このため入力半導体スイッチ１４の入力端子１４Ｂと制御端子１４Ａとの間の電位差は維持され、あるいはさらに大きな値にされ、入力半導体スイッチ１４がオン状態（接続状態）に維持される。

そして、車両負荷２５が例えば電気二重層コンデンサなどの蓄電素子である場合に、変換制御回路１９が出力部１３で検出する充電電圧がＴ２のタイミングで所定値以上になると、上記の蓄電素子が満充電状態になったと判断する。これにより、変換制御回路１９は変換半導体スイッチ１５の動作を停止させて車両用電源装置１１から車両負荷２５への電力供給を停止する。したがって、車両用電源装置１１には入力部１２をはじめとして電流は流れない状態となる。その一方で、第２平滑コンデンサ３０に蓄えられた負電荷によって入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａの電位は低い状態に維持され、入力半導体スイッチ１４がオン状態（接続状態）に維持される。

以上の動作により、入力制御回路１８は起動時に、入力半導体スイッチ１４を接続させることに必要な電圧を印加するために、言い換えると、入力半導体スイッチ１４を接続させるために必要な電位差を発生させるために、第１電圧Ｖ１を入力半導体スイッチ１４の
制御端子１４Ａへ印加する。さらにバイアス回路２３は第２電圧Ｖ２を、入力半導体スイッチ１４の制御端子１４Ａへ第１電圧Ｖ１に重畳させ、入力半導体スイッチ１４を接続させるために必要な電位差を大きくさせる。

このため、入力半導体スイッチ１４がオン状態（接続状態）のときに出力部１３に接続された車両負荷２５への大電流供給に伴って、入力部１２へ電力供給する車両バッテリー２６の電圧が不安定化した場合や、入力部１２から出力部１３へと至る経路における直流抵抗が何らかの影響で大きくなった場合であっても、第１接続点Ｊ１に生じる電圧に対応してバイアス回路２３から入力制御回路１８の第１電圧へ重畳される第２電圧が存在することで、入力半導体スイッチ１４を接続させるために必要な電位差を大きく維持できるので、入力半導体スイッチ１４はゲートソース間電圧を大きな値で維持でき、入力半導体スイッチ１４は安定した接続状態に維持されることができる。

さらに、バイアス回路２３の入力端２３Ａは、変換半導体スイッチ１５と結合コンデンサ１６と第２インダクタ２０との接続点である第１接続点Ｊ１としている。このため、入力端２３Ａからは正負交互に反転する電圧を容易にバイアス回路２３が得ることができるので、バイアス回路２３は第２ダイオード２９と第２平滑コンデンサ３０とからなる簡単なデバイスを減らした回路で第２平滑コンデンサ３０は負電圧を容易に、かつ、電力損失を抑えたうえ蓄電することが可能となる。

また、バイアス回路２３は、結合コンデンサ１６の入力部１２方向に配置されている。このため、変換半導体スイッチ１５がオフ状態のときに結合コンデンサ１６と第２平滑コンデンサの充電が行われる。この点からも、第２平滑コンデンサ３０は負電圧を容易に、かつ、電力損失を抑えたうえ蓄電することが可能となる。

本実施の形態では、動作を説明する便宜上、入力制御回路と変換制御回路とが個別に設けられた電源装置が説明に用いられている。しかしながら、入力制御回路と変換制御回路とは単一の制御ユニットに設けられ、制御ユニットが入力制御回路の機能と変換制御回路の機能との双方の機能や動作を有していても構わない。

本発明の車両用電源装置は、安定した動作状態を得ることができるという効果を有し、各種車両において有用である。

１１ 車両用電源装置
１２ 入力部
１３ 出力部
１４ 入力半導体スイッチ
１４Ａ 制御端子
１４Ｂ 入力端子
１４Ｃ 出力端子
１４Ｘ 抵抗
１４Ｙ 抵抗
１５ 変換半導体スイッチ
１６ 結合コンデンサ
１７ 第１インダクタ
１８ 入力制御回路
１８Ａ 高電位側端子
１８Ｂ 第１低電位側端子
１８Ｃ 第２低電位側端子
１９ 変換制御回路
２０ 第２インダクタ
２１ 第１ダイオード
２２ 第１平滑コンデンサ
２３ バイアス回路
２３Ａ 入力端
２３Ｂ 出力端
２４ 起動信号受信部
２５ 車両負荷
２６ 車両バッテリー
２７ 車両
２８ 車体
２９ 第２ダイオード
３０ 第２平滑コンデンサ
３１ 車両スイッチ
３２Ａ 第１起動スイッチ
３２Ｂ 第２起動スイッチ
３３Ａ 第１抵抗体
３３Ｂ 第２抵抗体
３４ 遮断信号受信部
Ｓ１ 電源起動信号

Claims (5)

1. 入力部と、
   出力部と、
   前記入力部から前記出力部へと順に直列接続された入力半導体スイッチと変換半導体スイッチと結合コンデンサと第１インダクタと、
   前記入力半導体スイッチの動作を制御する入力制御回路と、
   前記変換半導体スイッチの動作を制御することによって前記出力部から出力される出力電圧および出力電流を制御する変換制御回路と、
   前記変換半導体スイッチと前記結合コンデンサとを接続する第１接続点と、グランドに接続された第２インダクタと、
   前記結合コンデンサと前記第１インダクタとを接続する第２接続点にカソードが、グランドにアノードがそれぞれ接続された第１ダイオードと、
   前記第１インダクタと前記出力部とを接続する第３接続点と、グランドに接続された第１平滑コンデンサと、
   前記第１接続点と前記入力制御回路とに接続されたバイアス回路と、
   を備え、
   前記入力制御回路は前記入力半導体スイッチを接続状態とさせるための第１電圧を前記入力半導体スイッチの制御端子へ供給し、
   前記バイアス回路は、前記入力制御回路が前記入力半導体スイッチを接続状態とさせているときに前記第１電圧へ第２電圧を重畳させる、
   車両用電源装置。
2. 前記入力制御回路は起動信号受信部を有し、
   前記入力制御回路は前記起動信号受信部で電源起動信号を受信することによって前記入力半導体スイッチを接続状態とさせるための第１電圧を前記入力半導体スイッチの制御端子へ供給し、
   前記バイアス回路は、前記入力制御回路が前記起動信号受信部で前記電源起動信号を受信したことによって前記第１電圧へ第２電圧を重畳させる、
   請求項１に記載の車両用電源装置。
3. 前記入力半導体スイッチは、Ｐチャンネル型ＦＥＴが用いられ、
   前記バイアス回路は、前記第１接続点にカソードが、前記入力制御回路にアノードがそれぞれ接続された第２ダイオードと、
   前記第２ダイオードのアノードと、グランドに接続された第２平滑コンデンサと、
   を有する、
   請求項１に記載の車両用電源装置。
4. 前記入力制御回路は、前記電源起動信号によって接続される第１起動スイッチと第２起動スイッチと、
   前記第１起動スイッチの一端と前記入力半導体スイッチの制御端子との間に接続される第１抵抗体と、前記第２起動スイッチの一端と前記入力半導体スイッチの制御端子との間に接続される第２抵抗体とを有し、
   前記第１起動スイッチの他端がグランドに接続され、
   前記第２起動スイッチの他端が前記バイアス回路に接続されている、
   請求項３に記載の車両用電源装置。
5. 前記変換制御回路は、
   前記出力部の出力電圧および出力電流を検出し、前記変換半導体スイッチの動作を制御することによって前記出力部へ出力する出力電圧および出力電流を制御する、
   請求項１に記載の車両用電源装置。

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