JPH0627369U - 車両用電子装置のバックアップ電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリの交換時にも必要なデータを保持で
き、かつ電子装置内のバックアップ用電池を小型にす
る。 【構成】 バックアップ用安定化電源回路１４の入力側
を車両バッテリ１８に接続し、出力側に電流制限回路３
０を介して、時計ＩＣ等のデータが消失してもよい電子
回路３２と逆電流防止回路３４とに接続する。また、逆
電流防止回路３４の出力側は、二次電池からなる補助バ
ックアップ用電池４２とともに、メモリＩＣ等のデータ
が消えては困る電子回路４０に接続する。そして、通常
のバックアップ状態のときは車両バッテリ１８によって
電子回路３２、４０のバックアップを行い、バッテリ１
８の交換時には、電池４２によって電子回路４０のバッ
クアップを行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建設機械などの車両に搭載してある電子装置のバックアップ電源回 路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、乗用車や建設機械などには、各種の電子装置が搭載してある。これらの 電子装置は、揮発性のメモリや電子時計等を有しており、電子装置を常に正確に 作動させるためには、車両のエンジンを停止したときにも、電子時計やメモリな どの所定の電子回路に電力を供給する必要がある。このため、車両用の電子装置 には、上記の電子回路をバックアップするためのバックアップ電源回路が設けて ある。そして、従来は、車両用電子装置のバックアップ電源回路として、図３（ Ａ）、（Ｂ）に示した方法が採用されている。

【０００３】 図３（Ａ）においては、電子装置１０に２つの安定化電源回路１２、１４が設 けてある。一方の安定化電源回路１２は、エンジンが駆動しているときに電子装 置１０を作動させるもので、入力側がキースイッチまたはバッテリリレー１６を 介して車両バッテリ１８に接続してあり、出力側が逆電流防止回路２０の入力側 と負荷２２とに接続してある。また、他方の安定化電源回路１４は、バックアッ プ電源回路用であり、入力側がバッテリ１８に直接接続してあって、出力側が逆 電流防止回路２０の出力側とともに、バックアップを必要とする電子回路２４に 接続してある。

【０００４】 このように構成してあるバックアップ電源回路は、エンジンの停止時、すなわ ちキースイッチまたはバッテリリレー１６がオフしている場合、バックアップを 必要とする電子回路２４には、バックアップ用安定化電源回路１４を介して車両 バッテリ１８から電力が供給される。この時、負荷２２と安定化電源回路１４と の間には、逆電流防止回路２０が介在しているため、安定化電源回路１４から負 荷２２に電流が流れることはない。

【０００５】 図３（Ｂ）の場合、電子装置１０は１つの安定化電源回路１２を有し、この安 定化電源回路１２が前記と同様に、エンジンの駆動時にキースイッチまたはバッ テリリレー１６を介してバッテリ１８に接続され、電子装置１０を作動する電力 を供給する。また、バックアップを必要とする電子回路２６には、安定化電源回 路１２の出力側に接続した逆電流防止回路２０とともに、電子装置１０に内蔵し たバックアップ用電池２８が接続してある。従って、電子回路２６は、エンジン が停止している場合、電池２８から電力を受けてバックアップされる。

【０００６】 図３（Ａ）に示したバックアップ電源回路は、バックアップを必要とする電子 回路２４が消費電力の多い場合に有効であり、バッテリ１８の交換時に電力が供 給されなくなってデータが消えたり、動作が停止しても差し支えない時計用ＩＣ などのバックアップに使われている。一方、図３（Ｂ）のバックアップ電源回路 は、消費電力が小さく、バッテリ１８の交換時もデータを保持する必要があるメ モリＩＣなどのバックアップに使われている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、近年、建設機械を初めとして車両に搭載してある電子装置は、高機 能化されており、消費電流の多いものやデータが消えては都合の悪いものなど、 種々の電子回路を同時にバックアップする必要を生じている。このため、上記図 ３（Ａ）または図３（Ｂ）のいずれかの方法でバックアップを行うと、次のよう な不都合を生じる。

【０００８】 図３（Ａ）のようなバックアップを行うと、車載バッテリ１８の交換時やハー ネスの故障時にメモリ内の必要なデータが消えてしまい、データを復元するのが 容易でないし、再起動時に誤動作を生ずるおそれがある。また、図３（Ｂ）のバ ックアップは、電子装置の高機能化によりバックアップ消費電流が増大すると、 電池２８の大型化や電池２８の交換回数が増加するなどの問題がある。

【０００９】 本考案は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、バッテリの 交換時にも必要なデータを保持でき、かつ電子装置内のバックアップ用電池を小 型にするとができる車両用電子装置のバックアップ電源回路を提供することを目 的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案に係る車両用電子装置のバックアップ電 源回路は、エンジンの停止時に、車両バッテリより電子回路に給電する車両用電 子装置のバックアップ電源回路において、二次電池からなる補助バックアップ用 電池を、前記車両バッテリと並列に前記電子回路に接続するとともに、前記補助 バックアップ用電池の出力電圧が前記バッテリによる前記電子回路への給電電圧 より低く設定してあることを特徴としている。

【００１１】

【作用】

上記の如く構成した本考案は、揮発性メモリなどのデータが消えては困る電子 回路に主バックアップ電源となる車両バッテリと補助バックアップ用の二次電池 とを接続する。そして、車両エンジンが停止している通常のバックアップにあた っては、車両バッテリの出力によって電子回路のバックアップを行う。また、バ ッテリの交換時のように、バッテリから電子回路に電力を供給できない状態のと きには、補助バックアップ用電池によって電子回路のバックアップを行う。従っ て、車両バッテリの交換時にも消えては困るデータを保持することができる。し かも、本考案の補助バックアップ用電池は二次電池で構成してあって、出力電圧 が車両バッテリの電子回路への給電電圧より低くなっているため、通常のバッテ リによるバックアップ状態ではバッテリによって充電されるようになっており、 小さな電池によって有効なバックアップを行うことができる。

【００１２】

【実施例】

本考案に係る車両用電子装置のバックアップ電源回路の好ましい実施例を、添 付図面に従って詳説する。図１は、本考案の実施例に係る車両用電子装置のバッ クアップ電源回路の説明図である。

【００１３】 図１において、電子装置１０には、安定化電源回路１２、１４が設けてある。 安定化電源回路１２は、車両の図示しないエンジンが駆動しているときに電子装 置１０を動作させるためのもので、入力側がキースイッチまたはバッテリリレー １６を介して車両バッテリ１８のプラス側に接続してある。そして、安定化電源 回路１２の出力側には、逆電流防止回路２０の入力側と負荷２２とが接続してあ る。

【００１４】 一方、安定化電源回路１４は、後述する電子回路のバックアップ用であって、 入力側が主バックアップ電源となる車両バッテリ１８のプラス側に直接接続して ある。そして、安定化電源回路１４の出力側は、抵抗器などからなる電流制限回 路３０を介して、バックアップを必要とする電子回路３２と逆電流防止回路３４ の入力側とに接続してある。また、電子回路３２と逆電流防止回路３４の入力側 には、逆電流防止回路２０の出力側が接続してあり、エンジンが駆動していると きに、逆電流防止回路２０を介して安定化電源回路１２側からも電力を受けるよ うになっている。なお、電子回路３２は、消費電流が大きく、バッテリ１８の交 換時に電力の供給が停止され、データが消滅したり動作が停止してもしても差し 支えない時計ＩＣ等によって構成してある。

【００１５】 逆電流防止回路３４の出力側には、抵抗３６の一側とダイオード３８のカソー ド、およびバックアップを必要とするメモリＩＣなどのデータが消えては困る電 子回路４０とが接続してある。そして、抵抗３６の他側とダイオード３８のアノ ード側とは、補助バックアップ用電池４２のプラス側に接続してある。この電池 ４２は、例えばニッケルカドミウム電池などの二次電池によって構成してあり、 出力電圧が安定化電源回路１２、１４の出力電圧より低くなっている。

【００１６】 図２は、逆電流防止回路２０、３４の具体例を示したものである。図２（Ａ） は、逆電流防止回路２０、３４がダイオードによって構成してあり、アノードが 入力側となり、カソードが出力側となっている。すなわち、逆電流防止回路３４ をダイオードによって構成した場合、アノードが電流制限回路３０と逆電流防止 回路２０と電子回路３２とに接続され、カソードが抵抗３６とダイオード３８の カソードと電子回路４０とに接続される。

【００１７】 図２（Ｂ）は、トランジスタを用いた逆電流防止回路２０、３４の具体例を示 したものである。この逆電流防止回路２０、３４は、ツェナーダイオード４４と ＰＮＰ型トランジスタ４６とＮＰＮ型トランジスタ４８および３つの抵抗５０、 ５２、５４とから構成してある。そして、逆電流防止回路２０、３４は、トラン ジスタ４６のエミッタが入力側となっており、このトランジスタ４６のコレクタ が出力側となっていて、トランジスタ４６のエミッタにツェナーダイオード４４ のカソードが接続してある。また、トランジスタ４６のベースには、抵抗５０を 介してトランジスタ４８のコレクタが接続してある。一方、ツェナーダイオード ４４のアノードは、抵抗５２、５４を介して接地してある。そして、トランジス タ４８は、ベースが抵抗５２、５４の中間に接続してあり、エミッタが接地して ある。

【００１８】 この図２（Ｂ）の逆電流防止回路２０、３４の場合、ツェナーダイオード４４ のカソードに加わる電圧がツェナー電圧に達すると、ツェナーダイオード４４に カソード側からアノード側に電流が流れる。そして、トランジスタ４８は、ベー スに抵抗５２、５４によって分圧されたツェナー電圧が印加されてオンとなり、 コレクタに増幅された負の電圧が出力されてトランジスタ４６をオンする。これ により、トランジスタ４６のエミッタ側からコレクタ側に電流が流れる。一方、 トランジスタ４６は、コレクタ側の電圧がエミッタ側より高い状態ではオフとな り、コレクタ側からエミッタ側に電流が流れるのを阻止する。

【００１９】 上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりである。 電子装置１０の通常動作状態においては、キースイッチまたはバッテリリレー １６がオンして車両エンジンが駆動しており、安定化電源回路１２がキースイッ チまたはバッテリリレー１６を介して車両バッテリ１８に接続される。そして、 安定化電源回路１２は、バッテリ１８の出力電圧を安定化し、負荷２２に与える とともに、逆電流防止回路２０を介して時計ＩＣ等の消費電力の大きな電子回路 ３２と、さらに逆電流防止回路２０、逆電流防止回路３４を介してメモリＩＣな どの消費電力の小さな電子回路４０に与える。

【００２０】 一方、安定化電源回路１４は、安定化電源回路１２と同様にバッテリ１８の出 力電圧を安定化し、電流制限回路３０を介して電子回路３２に与えるとともに、 電流制限回路３０、逆電流防止回路３４を介して電子回路４０に与える。ただし 、安定化電源回路１４より供給される電流は、電流制限回路３０によって電子回 路３２、４０の最大バックアップ電流以下に制限され、通常は最大バックアップ 電流以上を供給しないようになっている。そして、電子装置１０の通常の動作時 における補助バックアップ用電池４２は、逆電流防止回路３４を通った電流が抵 抗３６を介して流れ込み、充電される。

【００２１】 すなわち、電子回路４０は、メモリＩＣ等からなっており、バックアップ電圧 が動作電圧より低い。そして、二次電池によって構成した補助バックアップ用電 池４２は、出力電圧が電子回路４０のバックアップ電圧を満たし、動作電圧より 低い値に設定してあるため、安定化電源回路１２、１４の出力電圧より低くなっ ていて、出力電圧より高い電圧が印加されて充電される。

【００２２】 車両のエンジンが停止している状態においては、キースイッチまたはバッテリ リレー１６がオフし、車両バッテリ１８が電子回路３２、４０をバックアップす る。すなわち、バッテリ１８の出力は、安定化電源回路１４によって電圧が安定 化され、電流制限回路３０を通って電子回路３２に与えられるとともに、逆電流 防止回路３４を介して電子回路４０に与えられる。そして、電池４２は、この車 両バッテリ１８による通常のバックアップ状態にあっても、前記と同様に充電さ れる。しかし、電流制限回路３０と負荷２２との間には、逆電流防止回路２０が 設けてあり、電流制限回路３０側から負荷２２側に電流が流れないようになって いるため、負荷２２に電力が供給されることはない。

【００２３】 なお、車両バッテリ１８の交換時や図示しないハーネスの断線時の場合、電子 回路３２はバッテリ１８によるバックアップがされないため、動作を停止する。 そして、補助バックアップ用電池４２は、ダイオード３８を介して電子回路４０ に電流を供給し、電子回路４０をバックアップする。このとき、電子回路３２と 電池４２との間には、逆電流防止回路３４が設けてあるため、電池４２からの電 流は電子回路３２側に流れることはない。

【００２４】 このように、実施例においては、通常のバックアップの場合、車両バッテリ１ ８によって電子回路３２、４０をバックアップし、補助バックアップ用電池４２ を充電するようになっており、電池４２は車両バッテリ１８の交換時やハーネス 断線時にのみ電子回路４０をバックアップするようしてあるため、電子装置１０ に内蔵した電池４２を小型にすることができる。しかも、メモリＩＣなどのデー タが消えては困る電子回路４０のバックアップを車両バッテリ１８と補助バック アップ用電池４２とによって行うため、バッテリ１８の交換時にも必要なデータ を保持することができる。そして、実施例においては、電子装置１０の通常動作 用の安定化電源回路１２とバックアップ用の安定化電源回路１４とを併設し、バ ックアップ用安定化電源回路１４に電流制限回路３０を接続したことにより、電 子装置１０の通常動作時におけるバックアップ電源の消費電力を低減でき、また バックアップ時における電子回路３２、４０が消費する以外のむだな電流を低減 することができる。

【００２５】 なお、前記実施例においては、建設機械に適用した場合について説明したが、 通常の乗用車や電気車両にも適用することができる。また、逆電流防止回路２０ 、３４は、図２に示したものに限定されない。

【００２６】

【考案の効果】 以上に説明したように、本考案によれば、揮発性メモリなどのデータが消えて は困る電子回路に主バックアップ電源となる車両バッテリと補助バックアップ用 の二次電池とを接続したことにより、通常の車両エンジン停止時のバックアップ にあたっては、バッテリの出力によって電子回路のバックアップを行い、またバ ッテリの交換時のように、車両バッテリから電子回路に電力を供給できない状態 のときには、補助バックアップ用電池によって電子回路のバックアップを行うた め、バッテリの交換時やハーネス断線時でも消えては困るデータを保持すること ができる。しかも、本考案の補助バックアップ用電池は、二次電池で構成してあ って、出力電圧が車両バッテリの電子回路に与える電圧より低くなっているため 、通常の状態バックアップ状態でも車両バッテリによって充電されるようになっ ており、電子装置に内蔵したバックアップ用電池を小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る車両用電子装置のバック
アップ電源回路の説明図である。

【図２】実施例に係る逆電流防止回路の具体例を示す回
路図であって、（Ａ）はダイオードを用いた逆電流防止
回路の回路図、（Ｂ）はトランジスタを用いた逆電流防
止回路の回路図である。

【図３】従来のバックアップ電源回路の説明図であっ
て、（Ａ）は車両バッテリによるバックアップ電源回路
の説明図、（Ｂ）は電子装置に内蔵した電池によるバッ
クアップ電源回路の説明図である。

【符号の説明】

１０ 電子装置 １２、１４ 安定化電源回路 １８ 車両バッテリ ３０ 電流制限回路 ３２、４０ 電子回路 ４２ 補助バックアップ用電池

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの停止時に、車両バッテリより
   電子回路に給電する車両用電子装置のバックアップ電源
   回路において、二次電池からなる補助バックアップ用電
   池を、前記車両バッテリと並列に前記電子回路に接続す
   るとともに、前記補助バックアップ用電池の出力電圧が
   前記バッテリによる前記電子回路への給電電圧より低く
   設定してあることを特徴とする車両用電子装置のバック
   アップ電源回路。