CN109075600B - 车辆用电源装置 - Google Patents

车辆用电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109075600B
CN109075600B CN201780022593.3A CN201780022593A CN109075600B CN 109075600 B CN109075600 B CN 109075600B CN 201780022593 A CN201780022593 A CN 201780022593A CN 109075600 B CN109075600 B CN 109075600B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
voltage
unit
control
conductive path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780022593.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109075600A (zh
Inventor
滕皓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Publication of CN109075600A publication Critical patent/CN109075600A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109075600B publication Critical patent/CN109075600B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

进行基于来自第一电源部的电力的急速充电动作和在充电过程中即使切断第一电源部的电力供给在切断前后也能维持放电状态的充放电动作。车辆用电源装置(1)具有：第一电压转换部(40)，至少进行对施加于第一导电路(21)的电压进行转换而向第二电源部侧的导电路(24)施加输出电压的充电动作；及第二电压转换部(50)，至少进行对施加于第三导电路(23)的电压进行转换而向第二电源部侧的导电路(24)施加输出电压的充电动作和对施加于第二电源部侧的导电路(24)的电压进行转换而向第二导电路(22)施加输出电压的放电动作。控制部(60)进行使第一电压转换部(40)进行充电动作并使第二电压转换部(50)进行充电动作的急速充电控制和使第一电压转换部(40)进行充电动作并使第二电压转换部(50)进行放电动作的充放电控制。

Description

车辆用电源装置
技术领域
本发明涉及车辆用电源装置。
背景技术
在车辆用的电源装置的领域中，已知有在主电源的故障等发生的情况下通过从辅助电源进行电力供给而维持向负载的电力供给那样的后备***。例如，专利文献1公开的电源***成为主电源与后备负载经由电源装置而电连接的结构。后备负载是即使主电源的电压下降或故障的异常发生也需要继续动作的负载，在该***中，即使主电源成为异常状态，也能从电源装置对后备负载继续供给电力。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-176197号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在这种电源装置中，需要在适当的时期对辅助电源进行充电。例如，在点火开关刚切换为接通状态之后辅助电源的输出电压成为低电平的情况下，在点火开关切换为接通状态之后，需要充电至辅助电源的输出电压成为能够进行后备动作的适当电平为止。然而，在辅助电源的充电过程中使放电动作停止那样的现有技术中，如果在充电过程中发生主电源的故障异常等，则存在在从检测到异常至辅助电源的电力供给(后备动作)开始为止的期间电力供给中断的问题。并且，辅助电源的充电时间越长，则该问题越容易产生。
本发明基于上述的情况而作出，目的在于提供一种在通过来自第一电源部的电力对第二电源部进行充电的情况下能进行使充电时间更短的急速充电动作和在充电过程中即使切断第一电源部的电力供给在切断前后也能维持放电状态的充放电动作的车辆用的电源装置。
用于解决课题的方案
本发明的车辆用电源装置具有：第一导电路，从输入侧的导电路分支；第二导电路，从所述输入侧的导电路分支为与所述第一导电路不同的路径，并电连接于输出侧的导电路；第三导电路，电连接于所述第二导电路及所述输出侧的导电路；第一电压转换部，至少进行对施加于所述第一导电路的电压进行升压或降压而对与第二电源部连接的第二电源部侧的导电路施加输出电压的充电动作；第二电压转换部，至少进行对施加于所述第三导电路的电压进行升压或降压而对所述第二电源部侧的导电路施加输出电压的充电动作和对施加于所述第二电源部侧的导电路的电压进行升压或降压而对所述第三导电路施加输出电压的放电动作；及控制部，至少进行使所述第一电压转换部进行充电动作并使所述第二电压转换部进行充电动作的急速充电控制和使所述第一电压转换部进行充电动作并使所述第二电压转换部进行放电动作的充放电控制。
发明效果
上述车辆用电源装置在控制部进行急速充电控制的情况下，能够使第一电压转换部及第二电压转换部都进行充电动作。通过这样的急速充电控制能够进一步缩短第二电源部的充电时间，因此容易使第二电源部的充电电压提前升高至适当电平，并且难以产生电力供给中断的时机在急速充电控制过程中到来的事态。
另外，在控制部进行充放电控制时，能够使第一电压转换部进行充电动作并使第二电压转换部进行放电动作。即，在充放电控制过程中，能够通过第一电压转换部进行第二电源部的充电动作，并通过第二电压转换部使第二电源部的放电动作继续，因此即使假设在充放电控制的充电过程中切断来自第一电源部的电力供给，在该切断前后也能继续维持第二电源部的放电状态。
并且，这样关于“在充电过程中第一电源部的电力供给中断的问题”能够分开使用有利的2个控制，因此能够对于上述问题采取对策并提高对第二电源部进行充电的方面的自由度。
附图说明
图1是概略性地例示具备实施例1的车辆用电源装置的车辆用的电源***的电路图。
图2是例示在实施例1的车辆用电源装置中在IG接通后执行的充电控制的流程的流程图。
图3是说明实施例1的车辆用电源装置的急速充电控制过程中的动作状态的说明图。
图4是说明实施例1的车辆用电源装置的充放电控制过程中的动作状态的说明图。
图5是说明实施例1的车辆用电源装置的一方侧放电控制过程中的动作状态的说明图。
图6是说明实施例1的车辆用电源装置的急速放电控制过程中的动作状态的说明图。
具体实施方式
以下例示发明的优选的方式。
控制部可以如下发挥功能：在将搭载有该电源装置的车辆切换为能够行驶状态的起动开关成为了接通状态的情况下进行急速充电控制，在起动开关成为了接通状态之后，在预定条件成立的情况下进行充放电控制。
该车辆用电源装置在起动开关成为了接通状态的时刻即使第二电源部的输出电压为相对低的电平，在起动开关成为了接通状态之后也能够急速地进行充电，因此能够使输出电压更迅速地上升。即，在起动开关成为了接通状态之后，能够使第二电源部从低电平状态更早地恢复。并且，在急速充电控制开始后，在预定条件成立的情况下，能够使急速充电控制提前结束而切换为对于第一电源部的电力切断强的充放电控制(即使产生电力切断在该时刻也能维持放电的控制)。
控制部可以如下发挥功能：在起动开关成为了接通状态之后，在搭载有该电源装置的车辆中至少进行了换挡操作的情况下进行充放电控制。
该车辆用电源装置在进行换挡操作之前能够进行急速充电控制，因此在车辆行驶之前能够使第二电源部的输出电压迅速上升，能够使第二电源部从低电平状态更早地恢复。并且，在至少进行了换挡操作之后，能够切换为充放电控制。即，在车辆成为行驶状态的可能性产生之后，通过切换为对于第一电源部的电力切断强的控制(即使产生电力切断在该时刻也能维持放电的控制)，能够防止在行驶时电力完全中断的情况。
控制部可以如下发挥功能：在起动开关成为了接通状态之后，至少在经过了一定时间的情况下进行充放电控制。
该车辆用电源装置在起动开关成为了接通状态之后，在经过一定时间之前的初期阶段，能够进行急速充电控制，因此能够使第二电源部的输出电压迅速上升，能够使第二电源部从低电平状态更早地恢复。并且，在至少经过一定时间之后，能够切换为对于第一电源部的电力切断强的充放电控制(即使产生电力切断在该时刻也能维持放电的控制)。
车辆用电源装置可以具有切换部，该切换部具备开关部和二极管，该开关部设于第三导电路，并且一端侧电连接于第二电压转换部，另一端侧电连接于输出侧的导电路，并对接通状态与断开状态进行切换，该二极管与开关部并联设置，并且阳极电连接于第二电压转换部，阴极电连接于输出侧的导电路。控制部可以如下发挥功能：使开关部为接通状态并进行急速充电控制，使开关部为断开状态并进行充放电控制。
该车辆用电源装置在进行急速充电控制时，使切换部的开关部为接通状态，由此能够容许电流从输入侧的导电路经由第二导电路及第三导电路向第二电压转换部流入。另一方面，在进行充放电控制时，通过使开关部为断开状态而切断电流从输入侧的导电路经由第二导电路及第三导电路向第二电压转换部流入，并且由于与开关部并联设置的二极管的存在，能够使从第二电压转换部输出的电流朝向输出侧的导电路流动。
车辆用电源装置可以具备异常检测部，该异常检测部至少检测输入侧的导电路的电压或电流的异常。控制部可以如下发挥功能：在进行急速充电控制或充放电控制时由异常检测部检测到异常的情况下，进行使第一电压转换部的动作停止并使第二电压转换部进行放电动作的一方侧放电控制。
该车辆用电源装置在进行急速充电控制或充放电控制时异常检测部检测到异常的情况下，控制部进行一方侧放电控制。通过该一方侧放电控制，能够使第一电压转换部的动作停止而实现保护，并使第二电压转换部进行放电动作而维持电力供给状态。特别是在进行充放电控制时在输入侧的导电路产生异常而切换为一方侧放电控制的情况下，在异常前后能够使第二电压转换部的放电动作继续，因此难以产生在异常刚发生之后电力供给完全中断那样的事态。
车辆用电源装置可以具有第二切换部，该第二切换部对在输入侧的导电路与第三导电路之间容许电流流动的接通状态和切断电流流动的断开状态进行切换。控制部可以如下发挥功能：在执行急速充电控制及充放电控制时使第二切换部为接通状态，在执行一方侧放电控制时使第二切换部为断开状态。
该车辆用电源装置在进行急速充电控制的情况下，使第二切换部为接通状态(在输入侧的导电路与第三导电路之间容许电流流动的状态)，能够从输入侧的导电路经由第二导电路及第三导电路向第二电压转换部供给电流。另一方面，在根据异常的发生而进行一方侧放电控制的情况下，能够使第二切换部为断开状态，因此能够防止来自第二电压转换部的放电电流向发生异常的输入侧的导电路流入的情况。
第一电压转换部可以构成为进行对施加于所述第一导电路的电压进行升压或降压而向所述第二电源部侧的导电路输出的充电动作和对施加于所述第二电源部侧的导电路的电压进行升压或降压而向所述第一导电路输出的放电动作。控制部可以如下发挥功能：至少进行使所述第一电压转换部进行放电动作并使所述第二电压转换部进行放电动作的急速放电控制。
该车辆用电源装置根据需要而能够使第一电压转换部及第二电压转换部都进行放电动作，在想要提高使第二电源部放电的能力的情况下有利。
车辆用电源装置可以具有检测第二电源部的输出电压的电压检测部。控制部可以如下发挥功能：至少在由电压检测部检测的第二电源部的输出电压为一定值以下的情况下进行急速放电控制。
在第二电源部的输出电压下降的情况下如果进行急速放电控制，则能将第二电源部使用至更低的电压范围。由此，能够扩大第二电源部的能够使用的电压范围。
车辆用电源装置可以具有从输入侧的导电路分支的多个所述第一导电路。并且，多个所述第一电压转换部可以呈在各个所述第一导电路与所述第二电源部侧的导电路之间并联设置的多相结构。
该车辆用电源装置呈并联设置有多个第一电压转换部的多相结构，因此能够提高充电能力。
车辆用电源装置可以具有多个所述第三导电路。并且，多个所述第二电压转换部可以呈并联设置在所述第二电源部侧的导电路与各个所述第三导电路之间的多相结构。
该车辆用电源装置呈并联设置有多个第二电压转换部的多相结构，因此能够提高放电能力。而且，在充放电控制时即使在任一个第二电压转换部产生开路故障等，通过其他的第二电压转换部的放电动作也容易维持电力供给。
<实施例1>
以下，说明将本发明具体化的实施例1。
图1所示的车辆用电源***100呈具备第一电源部3、第二电源部5、车辆用电源装置1(以下，也称为电源装置1)的结构，构成为能够向负载供给电力的***。需要说明的是，第二电源部5可以构成为电源装置1的一部分，也可以设置为与电源装置1分体。在以下的说明中，以第二电源部5构成为电源装置1的一部分的例子为代表例进行说明。
第一电源部3由例如铅蓄电池等公知的蓄电单元构成，成为产生预定电压并向输入侧的导电路14施加预定电压的结构。第一电源部3的高电位侧的端子电连接于成为来自第一电源部3的电力路径的输入侧的导电路14，第一电源部3的低电位侧的端子电连接于地面。
第二电源部5由例如双电荷层电容器等公知的蓄电单元构成。第二电源部5构成为例如串联连接有多个电容器的电容器组，在整体中成为最低电位的端子经由电流检测电阻(电阻器82A)而连接于地面。而且，在第二电源部5中成为最高电位的端子电连接于第二电源部侧的导电路24。
电源装置1主要具备第一电压转换部40、第二电压转换部50、控制部60、第一导电路21、第二导电路22、第三导电路23、第二电源部侧的导电路24、第二电源部5、半导体开关71、72、73、电流检测电路81、82、83等，在未图示的基板上设置它们而构成为一体的单元。
电源装置1是基于通过第一电源部3向输入侧的导电路14施加的电压来生成向输出侧的导电路16施加的输出电压的电路，构成为在向输入侧的导电路14施加的电压下降了一定电平以上时基于通过第二电源部5向第二电源部侧的导电路24施加的电压来生成向输出侧的导电路16施加的输出电压的电路。需要说明的是，在图1中，在输入侧的导电路14中，将设置于构成电源装置1的基板上的配线作为导电路14B，将设置于电源装置1的外部的配线作为导电路14A。而且，在输出侧的导电路16中，将设置于构成电源装置1的基板上的配线作为导电路16B，将设置于电源装置1的外部的配线作为导电路16A。
在电源装置1设有从输入侧的导电路14分支的第一导电路21及第二导电路22和从第二导电路22分支的第三导电路23及导电路16B。
第一导电路21是将输入侧的导电路14与第一电压转换部40连接的导电路，在第一电压转换部40的降压动作时，作为以使输入侧的导电路14的电压成为第一电压转换部40的输入电压的方式将输入侧的导电路14的电压向开关元件41的漏极施加的路径发挥功能。而且，在第一电压转换部40的升压动作时，作为以将第一电压转换部40的输出电压向第二导电路22施加的方式传递输出电压的路径发挥功能。
第二导电路22从输入侧的导电路14分支为与第一导电路21不同的路径，电连接于导电路16B(输出侧的导电路16的一部分)及第三导电路23。第二导电路22作为将输入侧的导电路14与输出侧的导电路16及第三导电路23分别连接的导电路发挥功能。
第三导电路23是将第二导电路22及输出侧的导电路16与第二电压转换部50连接的导电路，在第二电压转换部50的降压动作时，作为将基于第二导电路22的电压的输入电压向开关元件51的漏极施加的路径发挥功能。而且，在第二电压转换部50的升压动作时，作为以将基于第二电压转换部50的输出电压的电压向输出侧的导电路16施加的方式传递输出电压的路径发挥功能。
第二电源部侧的导电路24(第四导电路)是将第一电压转换部40的电抗器43、第二电压转换部50的电抗器53、第二电源部5的高电位侧的端子连接的导电路，是被施加第二电源部5的输出电压(充电电压)的导电路。
半导体开关71、72构成为例如N沟道型的MOSFET。半导体开关71、72相当于第二切换部的一例，以对在输入侧的导电路14与第三导电路23之间容许电流流动的接通状态和切断电流流动的断开状态进行切换的方式发挥功能。具体而言，如果半导体开关71、72都为接通状态，则输入侧的导电路14与第三导电路23之间能够通电，如果半导体开关71、72都为断开状态，则输入侧的导电路14与第三导电路23之间能够通电。半导体开关71设于成为输入侧的导电路14的一部分的导电路14B，漏极电连接于第一电源部3，源极电连接于第一导电路21及第二导电路22，在断开状态时，切断电流从第一导电路21及第二导电路22向第一电源部3侧的流动。在接通状态时，容许导电路14B中的双向的通电。半导体开关72设于第二导电路22，漏极电连接于输出侧的导电路16及第三导电路23，源极电连接于第一导电路21及第二导电路22，在断开状态时，切断电流从输入侧的导电路14及第一导电路21向输出侧的导电路16及第三导电路23的流动。在接通状态时，容许第二导电路22中的双向的通电。
半导体开关73构成为例如N沟道型的MOSFET。半导体开关73相当于切换部的一例，呈对容许第三导电路23的双向的通电的接通状态与在第三导电路23中切断朝向第二电压转换部50侧的方向的通电的断开状态进行切换的结构。在半导体开关73中，除了体二极管73A(以下，也称为二极管73A)之外的部分为开关部73B，开关部73B成为如下的结构：设于第三导电路23，并且一端侧电连接于第二电压转换部50，另一端侧电连接于输出侧的导电路16，并对接通状态与断开状态进行切换。在开关部73B为接通状态时，在第三导电路23中容许双向的通电。二极管73A成为与开关部73B并联设置并且阳极电连接于第二电压转换部50且阴极电连接于输出侧的导电路16的结构。
第一电压转换部40是同步整流方式的单相型DCDC转换器，设置在第一导电路21与第二电源部侧的导电路24之间。第一电压转换部40作为升降压型且双向型的DCDC转换器发挥功能，具有以向第一导电路21施加的电压为输入电压并对该输入电压进行降压而向与第二电源部5连接的第二电源部侧的导电路24输出的功能(进行充电动作的功能)和以向第二电源部侧的导电路24施加的电压为输入电压并对该输入电压进行升压而向第一导电路21输出的功能(进行放电动作的功能)。
第一电压转换部40具备作为N沟道型的MOSFET而构成的高边侧的开关元件41及低边侧的开关元件42、电抗器43、电容器44。开关元件41及开关元件42串联于第一导电路21与地面之间，开关元件41的漏极连接于第一导电路21，被施加第一导电路21的电压。开关元件41的源极连接低边侧的开关元件42的漏极及电抗器43的一端。开关元件42的源极经由电阻器83A而连接于地面。通过来自在控制部60设置的驱动电路的PWM信号，向开关元件41的栅极输入驱动信号(接通信号)及非驱动信号(断开信号)，根据来自驱动电路的信号而使开关元件41切换为接通状态与断开状态。同样，通过来自驱动电路的PWM信号，向开关元件42的栅极也输入驱动信号(接通信号)及非驱动信号(断开信号)，根据来自驱动电路的信号而使开关元件42切换为接通状态与断开状态。
设置于控制部60的驱动电路向开关元件41、42的栅极施加用于将开关元件41、42分别以各控制周期交替接通的接通信号。向开关元件41的栅极赋予相对于向开关元件42的栅极赋予的接通信号而相位大致反转且确保了所谓死区时间的接通信号。
第二电压转换部50是同步整流方式的单相型DCDC转换器，设置在第三导电路23与第二电源部侧的导电路24之间。第二电压转换部50作为升降压型且双向型的DCDC转换器发挥功能，具有以向第三导电路23施加的电压为输入电压并对该输入电压进行降压而向第二电源部侧的导电路24输出的功能(进行充电动作的功能)和以向第二电源部侧的导电路24施加的电压为输入电压并对该输入电压进行升压而向第三导电路23输出的功能(进行放电动作的功能)。
第二电压转换部50具备构成为N沟道型的MOSFET的高边侧的开关元件51及低边侧的开关元件52、电抗器53、电容器54。开关元件51及开关元件52串联于第三导电路23与地面之间，开关元件51的漏极连接于第三导电路23，被施加第三导电路23的电压。开关元件51的源极连接低边侧的开关元件52的漏极及电抗器53的一端。开关元件52的源极经由电阻器83A而连接于地面。通过来自在控制部60设置的驱动电路的PWM信号，向开关元件51的栅极输入驱动信号(接通信号)及非驱动信号(断开信号)，根据来自驱动电路的信号而使开关元件51切换为接通状态和断开状态。同样，通过来自驱动电路的PWM信号，向开关元件52的栅极也输入驱动信号(接通信号)及非驱动信号(断开信号)，根据来自驱动电路的信号而使开关元件52切换为接通状态与断开状态。
设置于控制部60的驱动电路向开关元件51、52的栅极施加用于将开关元件51、52分别以各控制周期交替接通的接通信号。向开关元件51的栅极赋予相对于向开关元件52的栅极赋予的接通信号而相位大致反转且确保了所谓死区时间的接通信号。
控制部60具备构成为例如微型计算机的控制电路、基于从控制电路发出的PWM信号而输出对于各开关元件41、42、51、52的PWM信号的驱动电路。设置于控制部60的控制电路具备能进行各种运算的CPU、存储程序等信息的ROM、存储暂时产生的信息的RAM、将模拟的电压转换成数字值的A/D转换器等，CPU与ROM、RAM、A/D转换器相互进行总线连接。
电流检测电路81具有电阻器81A及差动放大器81B。在电阻器81A产生的电压下降由差动放大器81B放大而成为与输出电流对应的检测电压，由A/D转换器转换成数字值。电流检测电路82具有电阻器82A及差动放大器82B。在电阻器82A产生的电压下降由差动放大器82B放大而成为与输出电流对应的检测电压，由A/D转换器转换成数字值。电流检测电路83具有电阻器83A及差动放大器83B。在电阻器83A产生的电压下降由差动放大器83B放大而成为与输出电流对应的检测电压，由A/D转换器转换成数字值。
向控制部60内的A/D转换器输入来自电流检测电路81～83的检测电压，这些电压通过A/D转换器而变化为数字值，因此控制部60内的控制电路能检测设有电阻器81A、82A、83A的各位置的电流。而且，输入侧的导电路14、第二电源部侧的导电路24、第三导电路23各自的电压向控制部60内的A/D转换器输入，这些电压通过A/D转换器而变化为数字值，因此控制部60内的控制电路能检测各位置的电压。需要说明的是，在图1的例子中，例示了将输入侧的导电路14、第二电源部侧的导电路24、第三导电路23各自的电压直接地向控制部60输入的结构，但也可以是设置对输入侧的导电路14、第二电源部侧的导电路24、第三导电路23各自的电压进行分压的分压电路、将对各个电压进行了分压后的电压向控制部60输入的结构。
控制部60使第一电压转换部40作为同步整流方式的升降压型转换器发挥功能，在进行降压动作的情况下，与高边侧的开关元件41的动作同步地进行低边侧的开关元件42的接通动作与断开动作的切换，由此对施加于第一导电路21的直流电压进行降压，向第二电源部侧的导电路24输出。第二电源部侧的导电路24的输出电压根据向开关元件41的栅极赋予的PWM信号的占空比来确定。控制部60在进行降压动作的情况下，基于向第二电源部侧的导电路24施加的输出电压与预先确定的目标电压的偏差，以使输出电压接近目标电压的方式利用公知的反馈运算方式(例如，PID运算方式)进行反馈运算，调整PWM信号的占空比。
控制部60在利用第一电压转换部40进行升压动作的情况下，基于向第一导电路21施加的输出电压与预先确定的目标电压的偏差，以使输出电压接近目标电压的方式利用公知的反馈运算方式(例如，PID运算方式)进行反馈运算，调整PWM信号的占空比。
另外，控制部60使第二电压转换部50作为同步整流方式的升降压型转换器发挥功能，在进行降压动作的情况下，与高边侧的开关元件51的动作同步地进行低边侧的开关元件52的接通动作与断开动作的切换，由此对施加于第三导电路23的直流电压进行降压，向第二电源部侧的导电路24输出。第二电源部侧的导电路24的输出电压根据向开关元件51的栅极赋予的PWM信号的占空比来确定。控制部60在进行升压动作的情况下，基于向第二电源部侧的导电路24施加的输出电压与预先确定的目标电压的偏差，以使输出电压接近目标电压的方式利用公知的反馈运算方式(例如，PID运算方式)进行反馈运算，调整PWM信号的占空比。
控制部60在利用第二电压转换部50进行升压动作的情况下，基于向第三导电路23施加的输出电压与预先确定的目标电压的偏差，以使输出电压接近目标电压的方式利用公知的反馈运算方式(例如，PID运算方式)进行反馈运算，调整PWM信号的占空比。
需要说明的是，利用PID方式进行反馈运算时的比例增益、微分增益、积分增益的设定方法没有限定，可以进行各种设定。
在本结构中，控制部60至少能进行急速充电控制、充放电控制、一方侧放电控制、急速放电控制这4个控制。急速充电控制是使第一电压转换部40进行充电动作并使第二电压转换部50进行充电动作的控制。充放电控制是使第一电压转换部40进行充电动作并使第二电压转换部50进行放电动作的控制。一方侧放电控制是使第一电压转换部40的动作停止并使第二电压转换部50进行放电动作的控制。急速放电控制是使第一电压转换部40进行放电动作并使第二电压转换部50进行放电动作的控制。
接下来，说明通过电源装置1执行的具体控制的流程。
图2所示的控制是例如在将搭载有该电源装置1的车辆切换为能够行驶状态的起动开关成为了接通状态的情况下执行的处理。具体而言，在设置于车辆的未图示的点火开关从断开状态切换为接通状态的情况下，从在电源装置1的外部设置的装置(外部ECU等)向控制部60输入表示点火开关为接通状态的情况的点火接通信号(以下也称为IG接通信号)，在点火开关成为了断开状态的情况下，向控制部60输入表示点火开关为断开状态的情况的点火断开信号(以下也称为IG断开信号)。即，点火开关相当于起动开关的一例，点火开关成为接通状态的情况相当于“起动开关成为接通状态的情况”的一例。
控制部60在根据点火开关切换为接通状态的情况而开始了图2的控制的情况下，首先，执行步骤S1的处理，将使电源装置1动作的模式设为急速充电模式。该急速充电模式是控制部60进行急速充电控制的模式。在急速充电控制过程中，控制部60将半导体开关71、72都维持成接通状态并且半导体开关73也维持成接通状态，在这样的开关状态下，如图3那样使第一电压转换部40及第二电压转换部50都进行向第二电源部5供给充电电流的充电动作。具体而言，以对第一导电路21的电压进行降压而向第二电源部侧的导电路24输出的方式使第一电压转换部40进行降压动作，以对第三导电路23的电压进行降压而向第二电源部侧的导电路24输出的方式使第二电压转换部50进行降压动作。在这样的急速充电控制过程中，通过第一电压转换部40及第二电压转换部50向第二电源部5供给充电电流，由于被供给相对大的充电电流，因此充电电压的上升速度增大。
这样，控制部60在将搭载有电源装置1的车辆切换为能够行驶状态的起动开关(具体而言，点火开关)成为了接通状态的情况下进行急速充电控制，并将该急速充电控制持续至预定的结束条件成立为止(急速充电结束触发存在为止)。
控制部60在步骤S1中设为急速充电模式并开始了急速充电控制之后，在步骤S2中判定预定的结束条件是否成立(急速充电结束触发是否存在)。在本结构中，将搭载有电源装置1的车辆中存在换挡操作的情况、或者从点火开关(起动开关)成为接通状态起经过了一定时间的情况确定为“预定的结束条件”。控制部60在步骤S2中判定为结束条件未成立时，即，在搭载有电源装置1的车辆中没有换挡操作且从点火开关(起动开关)成为接通状态起未经过一定时间时(在步骤S2中为“否”时)，在步骤S1中继续急速充电模式。
控制部60在步骤S2的处理中判定为结束条件成立时，即，在搭载有电源装置1的车辆中存在换挡操作时、或者从点火开关(起动开关)成为接通状态起经过了一定时间时(在步骤S2中为“是”时)，进行步骤S3的处理，从急速充电模式切换为通常充电模式(充放电模式)。即，控制部60在点火开关(起动开关)成为接通状态之后在搭载有电源装置1的车辆中进行了换挡操作时、或者在起动开关成为接通状态之后经过了一定时间时，进行充放电控制。
在本结构中，从在电源装置1的外部设置的外部装置(例如，线控换挡ECU等)向电源装置1输入表示挡位的信号，“点火开关成为接通状态之后，向电源装置1输入表示新的挡位的信号的情况”相当于“存在换挡操作的情况”的一例。例如，在点火开关刚成为接通状态之后将表示挡位处于P挡的情况的P挡信号向电源装置1输入、在从点火开关(起动开关)成为接通状态起经过一定时间之前将表示挡位处于D挡的情况的D挡信号向电源装置1输入时，控制部60判定为存在换挡操作，在步骤S2中进入“是”。
在步骤S3中设定的通常充电模式(充放电模式)是控制部60进行充放电控制的模式。控制部60在通常充电模式(充放电模式)中，将半导体开关71、72都维持成接通状态，半导体开关73设为断开状态。在这样的开关状态下，如图4所示，使第一电压转换部40进行向第二电源部5供给充电电流的充电动作(降压动作)并使第二电压转换部50进行放电电流流动的放电动作(升压动作)。具体而言，以对第一导电路21的电压进行降压而向第二电源部侧的导电路24输出的方式使第一电压转换部40进行降压动作，以对第二电源部侧的导电路24的电压进行升压而向第三导电路23输出的方式使第二电压转换部50进行升压动作。
控制部60在如图3那样进行急速充电控制时，将半导体开关73维持成断开状态(即，开关部73B为接通状态)，但是在如图4那样进行充放电控制时，将半导体开关73维持成接通状态(即，开关部73B为接通状态)。即，在充放电控制过程中，切断电流从第二导电路22侧经由第三导电路23向第二电压转换部50侧的流入，从第二电压转换部50向第三导电路23输出的电流经由体二极管73A流向输出侧的导电路16。
控制部60在步骤S3中设定为通常充电模式(充放电模式)之后，在步骤S4中判定后备触发是否产生(具体而言，来自输入侧的导电路14的电力供给的异常是否产生)。在本结构中，输入侧的导电路14的电压向控制部60输入，控制部60对输入侧的导电路14的电压进行监控。控制部60在步骤S4中判定输入侧的导电路14的电压是否为第一阈值电压以下，在判定为输入侧的导电路14的电压为第一阈值电压以下时(判定为后备触发产生，在步骤S4中成为“是”时)，进行步骤S6的处理。
控制部60在步骤S4中判定为输入侧的导电路14的电压超过第一阈值电压时(判定为未产生后备触发，在步骤S4中成为“否”时)，在步骤S5中判定充电结束条件是否成立(例如，第二电源部5的充电电压是否达到充电阈值电压)。控制部60在步骤S5中判定为充电结束条件未成立时(在步骤S5中为“否”时)，进行步骤S3以后的处理。
控制部60在步骤S5中判定为充电结束条件成立时(在步骤S5中为“是”时)，结束上述的充放电控制(图4)，使第一电压转换部40及第二电压转换部50的动作停止。在这种情况下，在结束了充放电控制之后，例如，在将半导体开关71、72仍维持为接通状态的情况下，将半导体开关73维持为断开状态。
控制部60在步骤S4中判定为输入侧的导电路14的电压为第一阈值电压以下而进行步骤S6的处理时，设为第一后备模式(一方侧放电模式)。该第一后备模式(一方侧放电模式)是控制部60进行一方侧放电控制的模式。控制部60在进行一方侧放电控制时，将半导体开关71、72都维持成断开状态，并将半导体开关73维持成接通状态。由此，切断电流从第一导电路21及第二导电路22朝向输入侧的导电路14的流动，也切断电流从输入侧的导电路14及第一导电路21朝向输出侧的导电路16的流动。在这样的开关状态下，如图5那样使第一电压转换部40的动作停止并使第二电压转换部50进行放电电流流动的放电动作(升压动作)。具体而言，将第一电压转换部40的开关元件41、42维持成断开状态，并以对第二电源部侧的导电路24的电压进行升压而向第三导电路23输出的方式使第二电压转换部50进行升压动作。
这样，在通过上述的充放电控制对第二电源部5充电的过程中即使由于接地、断线等而产生输入侧的导电路14的电压下降，通过进行一方侧放电控制也能够使第二电源部5作为后备电源而工作。而且，在控制部60将控制从充放电控制切换为一方侧放电控制的前后能够不使第二电压转换部50的放电中断而维持，因此在从输入侧的导电路14的异常的检测至进行后备动作为止的期间不会产生电力中断的空白期间。
在本结构中，控制部60相当于异常检测部的一例，具有至少检测输入侧的导电路14的电压的异常(具体而言，输入侧的导电路14的电压下降为第一阈值电压以下的异常)的功能。并且，控制部60在通过步骤S3中的模式设定进行充放电控制时检测到异常的情况下，在步骤S6中切换为第一后备模式，进行使第一电压转换部40的动作停止并使第二电压转换部50进行放电动作的一方侧放电控制。
控制部60在步骤S6中设定为第一后备模式(一方侧放电模式)之后，在步骤S7中判定是否产生急速放电触发(具体而言，第二电源部5的输出电压是否下降为第二阈值电压以下)。在本结构中，向控制部60输入第二电源部侧的导电路24的电压，控制部60对第二电源部侧的导电路24的电压进行监控。控制部60在步骤S7中判定第二电源部侧的导电路24的电压是否为第二阈值电压以下，在判定为第二电源部侧的导电路24的电压为第二阈值电压以下时(判定为产生了急速放电触发，在步骤S7中为“是”时)，进行步骤S8的处理。另一方面，控制部60在步骤S7中判定为第二电源部侧的导电路24的电压不为第二阈值电压以下时(在步骤S7中为“否”时)，维持步骤S6的设定(第一后备模式的设定)，使上述的一方侧放电控制继续。
控制部60在步骤S7中判定为第二电源部侧的导电路24的电压为第二阈值电压以下时，在步骤S8中设为第二后备模式(急速放电模式)。该第二后备模式(急速放电模式)是控制部60进行急速放电控制的模式。控制部60在进行急速放电控制时，使半导体开关71为断开状态，并将半导体开关72、73都维持成接通状态。由此，切断电流从第一导电路21及第二导电路22朝向输入侧的导电路14的流动，并且第一导电路21与输出侧的导电路16之间成为导通状态。在这样的开关状态下，如图6那样使第一电压转换部40及第二电压转换部50进行放电电流流动的放电动作(升压动作)。具体而言，以对第二电源部侧的导电路24的电压进行升压而向第一导电路21输出的方式使第一电压转换部40进行升压动作，以对第二电源部侧的导电路24的电压进行升压而向第三导电路23输出的方式使第二电压转换部50进行升压动作。
在本结构中，控制部60相当于电压检测部的一例，以检测第二电源部5的输出电压的方式发挥功能。并且，控制部60以至少在通过电压检测部检测的第二电源部5的输出电压为一定值以下时进行急速放电控制的方式发挥功能。
需要说明的是，虽然在图2中省略表示，但是在图2的控制中，在急速充电模式过程中(即，进行急速充电控制的过程中)继续判定输入侧的导电路14的电压是否为第一阈值电压以下，在判定为输入侧的导电路14的电压为第一阈值电压以下时，只要进行步骤S6以后的处理即可。而且，虽然在图2中省略表示，但是在步骤S5中判定为充电结束而使第一电压转换部40及第二电压转换部50的动作停止时，在点火开关切换为断开状态之前，继续判定输入侧的导电路14的电压是否为第一阈值电压以下，在判定为输入侧的导电路14的电压为第一阈值电压以下时，只要进行步骤S6以后的处理即可。
以下，例示本结构的效果。
电源装置1在控制部60进行急速充电控制时，能够如图3那样使第一电压转换部40及第二电压转换部50都进行充电动作。通过这样的急速充电控制能够进一步缩短第二电源部5的充电时间，因此容易将第二电源部5的充电电压提前升高至适当电平，并且电力供给中断的时机在急速充电控制过程中到来的事态难以产生。
另外，在控制部60进行充放电控制时，能够如图4那样使第一电压转换部40进行充电动作并使第二电压转换部50进行放电动作。即，在图4那样的充放电控制过程中，能够通过第一电压转换部40进行第二电源部5的充电动作，并通过第二电压转换部50使第二电源部5的放电动作继续，因此即使假设在充放电控制的充电过程中切断来自第一电源部3的电力供给，在该切断前后也能继续维持第二电源部5的放电状态。
并且，这样关于“在充电过程中第一电源部3的电力供给中断的问题”能够分开使用有利的2个控制，因此能够对于上述问题采取对策，并提高对第二电源部5进行充电方面的自由度。
如图2那样，控制部60如下发挥功能：在将搭载有电源装置1的车辆切换为能够行驶状态的点火开关(起动开关)成为了接通状态的情况下进行急速充电控制，在点火开关成为了接通状态之后，在预定条件成立的情况下进行充放电控制。这样构成的电源装置1在点火开关成为了接通状态的时刻即使第二电源部5的输出电压为相对低的电平，在点火开关成为了接通状态之后也能够急速地进行充电，因此能够使输出电压更迅速地上升。即，在点火开关成为了接通状态之后，能够使第二电源部5从低电平状态更早地恢复。并且，在急速充电控制开始后，在预定条件成立的情况下，能够使急速充电控制提前结束而切换成对于第一电源部3的电力切断强的充放电控制(即使产生电力切断在该时刻也维持放电的控制)。
另外，控制部60在点火开关(起动开关)成为了接通状态之后，在搭载有电源装置1的车辆中至少在进行了换挡操作的情况下进行充放电控制。这样构成的电源装置1在进行换挡操作之前能够进行急速充电控制，因此在车辆行驶之前能够使第二电源部5的输出电压迅速上升，使第二电源部5从低电平状态更早地恢复。并且，在至少进行了换挡操作之后，能够切换为充放电控制。即，在产生了车辆成为行驶状态的可能性之后，通过切换为对于第一电源部3的电力切断强的控制(即使产生电力切断在该时刻也能维持放电的控制)，能够防止在行驶时电力完全中断的情况。
另外，控制部60在点火开关(起动开关)成为了接通状态之后，至少在经过一定时间的情况下进行充放电控制。这样构成的电源装置1在点火开关成为了接通状态之后，在经过一定时间之前的初期阶段，能够进行急速充电控制，因此能够使第二电源部5的输出电压迅速上升，使第二电源部5从低电平状态更早地恢复。并且，至少在经过一定时间的情况下能够提前使充放电控制结束而切换为对于第一电源部3的电力切断强的充放电控制(即使产生电力切断在该时刻也能维持放电的控制)。
电源装置1具有半导体开关73(切换部)，该半导体开关73(切换部)具备：开关部73B，设于第三导电路23，并且一端侧电连接于第二电压转换部50，另一端侧电连接于输出侧的导电路16，对接通状态与断开状态进行切换；及二极管73A，与开关部73B并联设置，并且阳极电连接于第二电压转换部50，阴极电连接于输出侧的导电路16。控制部60使开关部73B为接通状态并进行急速充电控制，使开关部73B为断开状态并进行充放电控制。这样构成的电源装置1在进行急速充电控制时，通过使半导体开关73(切换部)的开关部73B为接通状态，能够容许电流从输入侧的导电路14经由第二导电路22及第三导电路23向第二电压转换部50的流入。另一方面，在进行充放电控制时，通过使开关部73B为断开状态而切断电流从输入侧的导电路14经由第二导电路22及第三导电路23向第二电压转换部50的流入，并且由于与开关部73B并联设置的二极管73A的存在，能够使从第二电压转换部50输出的电流朝向输出侧的导电路16流动。
电源装置1具备至少检测输入侧的导电路14的电压的异常的异常检测部。控制部60在进行急速充电控制或充放电控制时由异常检测部检测到异常的情况下，进行使第一电压转换部40的动作停止并使第二电压转换部50进行放电动作的一方侧放电控制。
这样构成的电源装置1在进行急速充电控制或充放电控制时异常检测部检测到异常的情况下，控制部60进行一方侧放电控制，因此能够使第一电压转换部40的动作停止而实现保护，并使第二电压转换部50进行放电动作而维持电力供给状态。特别是在进行充放电控制时在输入侧的导电路14产生异常而切换为一方侧放电控制的情况下，在异常前后能够继续第二电压转换部50的放电动作，因此在异常刚发生之后电力供给完全中断的事态难以产生。
电源装置1具有对在输入侧的导电路14与第三导电路23之间容许电流流动的接通状态与切断电流流动的断开状态进行切换的半导体开关71、72(第二切换部)。控制部60在执行急速充电控制及充放电控制时使半导体开关71、72(第二切换部)为接通状态，在执行一方侧放电控制时使半导体开关71、72(第二切换部)为断开状态。
该电源装置1在进行急速充电控制时，使半导体开关71、72(第二切换部)为接通状态(在输入侧的导电路14与第三导电路23之间容许电流流动的状态)，能够从输入侧的导电路14经由第二导电路22及第三导电路23向第二电压转换部50供给电流。另一方面，在根据异常的发生而进行一方侧放电控制时，能够使半导体开关71、72(第二切换部)为断开状态，因此能够防止来自第二电压转换部50的放电电流向发生异常的输入侧的导电路14流入的情况。
第一电压转换部40能进行对施加到第一导电路21的电压进行降压而向第二电源部侧的导电路24输出的充电动作和对施加到第二电源部侧的导电路24的电压进行升压而向第一导电路21输出的放电动作。并且，控制部60能进行使第一电压转换部40进行放电动作并使第二电压转换部50进行放电动作的急速放电控制。该电源装置1根据需要而能够使第一电压转换部40及第二电压转换部50都进行放电动作，在想要提高使第二电源部5放电的能力的情况下有利。
电源装置1具有对第二电源部5的输出电压进行检测的电压检测部。控制部60发挥如下功能：至少在由电压检测部检测的第二电源部5的输出电压为一定值(第二阈值电压)以下时，进行急速放电控制。如本结构那样，如果在第二电源部5的输出电压下降的情况下进行急速放电控制，则能将第二电源部5使用至更低的电压范围。由此，能够扩大第二电源部5的能够使用的电压范围。
<其他的实施例>
本发明没有限定为通过上述记述及附图而说明的实施例，例如如下的实施例也包含于本发明的技术范围。
在实施例1中，第一电压转换部40是能进行对施加到第一导电路21的电压进行降压而向第二电源部侧的导电路24施加的降压动作和对施加到第二电源部侧的导电路24的电压进行升压而向第一导电路21施加的升压动作的结构，但是即使在实施例1或变更了实施例1的任意例中，也是在第二电源部5的输出电压比第一电源部3的输出电压大的结构中，第一电压转换部40只要设为能进行对向第一导电路21施加的电压进行升压而向第二电源部侧的导电路24施加的升压动作(充电动作)和对向第二电源部侧的导电路24施加的电压进行降压而向第一导电路21施加的降压动作(放电动作)的结构即可。同样，第二电压转换部50只要设为能进行对向第三导电路23施加的电压进行升压而向第二电源部侧的导电路24施加的升压动作(充电动作)和对向第二电源部侧的导电路24施加的电压进行降压而向第三导电路23施加的降压动作(放电动作)的结构即可。
在实施例1中，示出了第一电压转换部40及第二电压转换部50分别构成为单相型的DCDC转换器的例子，但是即使在实施例1或变更了实施例1的任意例中，也可以将任一方侧或两侧设为多相型的DCDC转换器。例如，在图1所示的第一电压转换部40设有多个的多相构造的情况下，只要以将各第一电压转换部40的开关元件41的漏极及电容器44的一端分别电连接于第一导电路21、将各第一电压转换部40的电抗器43的一端分别电连接于第二电源部侧的导电路24、将各第一电压转换部40的电容器44的另一端及开关元件42的源极分别电连接于电阻器83A的一端(地面的相反侧的端部)的方式并联连接即可。而且，在图1所示的第二电压转换部50设有多个的多相构造的情况下，只要以将各第二电压转换部50的开关元件51的漏极及电容器54的一端分别电连接于第三导电路23、将各第二电压转换部50的电抗器43的一端分别电连接于第二电源部侧的导电路24、将各第二电压转换部50的电容器54的另一端及开关元件52的源极分别电连接于电阻器83A的一端的方式并联连接即可。
在实施例1中，示出了第一电压转换部40及第二电压转换部50都构成为同步整流式的DCDC转换器的例子，但是即使在实施例1或变更了实施例1的任意例中，也可以设为将一部分的开关元件置换为二极管的二极管方式的DCDC转换器。
在实施例1中，例示了通过点火接通信号来检测点火开关(起动开关)成为了接通状态的情况的结构，但是即使在实施例1或变更了实施例1的任意例中，也只要是能够确定点火开关成为接通状态的情况的结构即可。例如，可以将CAN等车载通信***成为能够通信的情况作为起动开关成为接通状态的情况。
另外，起动开关没有限定为点火开关，例如在电动汽车等的情况下，可以是电动汽车的***(EV***)。
作为半导体开关71、72、73、开关元件41、42、51、52，例示了构成为N沟道型的MOSFET的开关元件，但是即使在实施例1或变更了实施例1的任意例中，也可以为P沟道型的MOSFET，可以为双极晶体管、IGBT等其他的开关元件，可以将一部分置换为机械式的继电器。
在实施例1中，在图2所示的步骤S4中，相当于异常检测部的控制部60在检测到输入侧的导电路14的电压下降时判定为异常，但是即使在实施例1或变更了实施例1的任意例中，也可以在检测到输入侧的导电路14的电压成为超过预定的过电压阈值的状态的过电压状态时判定为异常，可以在检测到输入侧的导电路14的电流成为超过预定的过电流阈值的状态的过电流状态时判定为异常。例如，可以是，控制部60在进行急速充电控制或充放电控制时通过异常检测部检测到上述过电流状态的异常的情况下使处理进入步骤S6，以使第一电压转换部40的动作停止并使第二电压转换部50进行放电动作的方式进行一方侧放电控制。
附图标记说明
1…车辆用电源装置
3…第一电源部
5…第二电源部
14…输入侧的导电路
16…输出侧的导电路
21…第一导电路
22…第二导电路
23…第三导电路
24…第二电源部侧的导电路
40…第一电压转换部
50…第二电压转换部
60…控制部(异常检测部、电压检测部)
71…半导体开关(第二切换部)
72…半导体开关(第二切换部)
73…半导体开关(切换部)
73A…二极管
73B…开关部。

Claims (12)

1.一种车辆用电源装置，具有：
第一导电路，电连接于输入侧的导电路，所述输入侧的导电路是从第一电源部供给电力的路径；
第二导电路，电连接于所述输入侧的导电路并分支为与所述第一导电路不同的路径，并电连接于输出侧的导电路；
第三导电路，电连接于所述第二导电路及所述输出侧的导电路；
第一电压转换部，至少进行对施加于所述第一导电路的电压进行升压或降压而对与第二电源部连接的第二电源部侧的导电路施加输出电压的充电动作；
第二电压转换部，至少进行对施加于所述第三导电路的电压进行升压或降压而对所述第二电源部侧的导电路施加输出电压的充电动作和对施加于所述第二电源部侧的导电路的电压进行升压或降压而对所述第三导电路施加输出电压的放电动作；及
控制部，至少进行使所述第一电压转换部进行充电动作并使所述第二电压转换部进行充电动作的急速充电控制和使所述第一电压转换部进行充电动作并使所述第二电压转换部进行放电动作的充放电控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其中，
在将搭载有该电源装置的车辆切换为能够行驶状态的起动开关成为了接通状态的情况下所述控制部进行所述急速充电控制，在所述起动开关成为了接通状态之后，在预定条件成立的情况下所述控制部进行所述充放电控制。
3.根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其中，
在所述起动开关成为了接通状态之后，在搭载有该电源装置的车辆中至少进行了换挡操作的情况下所述控制部进行所述充放电控制。
4.根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其中，
在所述起动开关成为了接通状态之后，至少在经过了一定时间的情况下所述控制部进行所述充放电控制。
5.根据权利要求3所述的车辆用电源装置，其中，
在所述起动开关成为了接通状态之后，至少在经过了一定时间的情况下所述控制部进行所述充放电控制。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置具有切换部，该切换部具备开关部和二极管，该开关部设于所述第三导电路，并且一端侧电连接于所述第二电压转换部，另一端侧电连接于所述输出侧的导电路，并在接通状态与断开状态之间进行切换，该二极管与所述开关部并联设置，并且阳极电连接于所述第二电压转换部，阴极电连接于所述输出侧的导电路，
所述控制部使所述开关部为接通状态并进行所述急速充电控制，使所述开关部为断开状态并进行所述充放电控制。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置具备异常检测部，该异常检测部至少检测所述输入侧的导电路的电压或电流的异常，
在进行所述急速充电控制或所述充放电控制时由所述异常检测部检测到异常的情况下，所述控制部至少进行使所述第一电压转换部的动作停止并使所述第二电压转换部进行放电动作的一方侧放电控制。
8.根据权利要求6所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置具备异常检测部，该异常检测部至少检测所述输入侧的导电路的电压或电流的异常，
在进行所述急速充电控制或所述充放电控制时由所述异常检测部检测到异常的情况下，所述控制部至少进行使所述第一电压转换部的动作停止并使所述第二电压转换部进行放电动作的一方侧放电控制。
9.根据权利要求7所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置具有第二切换部，该第二切换部对在所述输入侧的导电路与所述第三导电路之间容许电流流动的接通状态和切断电流流动的断开状态进行切换，
所述控制部在执行所述急速充电控制及所述充放电控制时使所述第二切换部为接通状态，在执行所述一方侧放电控制时使所述第二切换部为断开状态。
10.根据权利要求8所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置具有第二切换部，该第二切换部对在所述输入侧的导电路与所述第三导电路之间容许电流流动的接通状态和切断电流流动的断开状态进行切换，
所述控制部在执行所述急速充电控制及所述充放电控制时使所述第二切换部为接通状态，在执行所述一方侧放电控制时使所述第二切换部为断开状态。
11.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用电源装置，其中，
所述第一电压转换部进行对施加于所述第一导电路的电压进行升压或降压而向所述第二电源部侧的导电路输出的充电动作和对施加于所述第二电源部侧的导电路的电压进行升压或降压而向所述第一导电路输出的放电动作，
所述控制部至少进行使所述第一电压转换部进行放电动作并使所述第二电压转换部进行放电动作的急速放电控制。
12.根据权利要求11所述的车辆用电源装置，其中，
所述车辆用电源装置具有检测所述第二电源部的输出电压的电压检测部，
所述控制部至少在由所述电压检测部检测的所述第二电源部的输出电压为一定值以下的情况下进行所述急速放电控制。
CN201780022593.3A 2016-09-30 2017-09-12 车辆用电源装置 Active CN109075600B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-193343 2016-09-30
JP2016193343A JP6358304B2 (ja) 2016-09-30 2016-09-30 車両用電源装置
PCT/JP2017/032890 WO2018061748A1 (ja) 2016-09-30 2017-09-12 車両用電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109075600A CN109075600A (zh) 2018-12-21
CN109075600B true CN109075600B (zh) 2021-09-21

Family

ID=61760340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780022593.3A Active CN109075600B (zh) 2016-09-30 2017-09-12 车辆用电源装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10710468B2 (zh)
JP (1) JP6358304B2 (zh)
CN (1) CN109075600B (zh)
WO (1) WO2018061748A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6766506B2 (ja) * 2016-08-02 2020-10-14 株式会社オートネットワーク技術研究所 異常検出装置及び車載用電源装置
JP6358304B2 (ja) * 2016-09-30 2018-07-18 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
JP6448597B2 (ja) * 2016-10-04 2019-01-09 矢崎総業株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP6705357B2 (ja) * 2016-10-14 2020-06-03 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用のバックアップ装置
JP6751512B2 (ja) * 2016-12-08 2020-09-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置
KR102410515B1 (ko) * 2017-12-07 2022-06-20 현대자동차주식회사 제어장치 및 이를 제어하는 방법
JP6365916B1 (ja) * 2018-04-20 2018-08-01 株式会社サンエス 電源装置
JP6908002B2 (ja) * 2018-05-24 2021-07-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置
JP2019205293A (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置
CN109787323A (zh) * 2019-03-12 2019-05-21 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 车辆的充放电***以及车辆
DE102019204748A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Robert Bosch Gmbh Energieversorgungsanordnung für ein Steuergerät eines Fahrzeugs
CN112383131A (zh) * 2020-10-30 2021-02-19 天津航空机电有限公司 一种实现双余度供电切换的主控反馈电路
CN112671236B (zh) * 2020-12-31 2023-05-05 Tcl华星光电技术有限公司 电压变换电路以及显示装置
US20220393585A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-08 Hamilton Sundstrand Corporation Smart power router and protection for medium voltage dc distribution

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0723504A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Aqueous Res:Kk ハイブリット車の電源回路
JPH1031525A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Fuji Electric Co Ltd 太陽光発電システム
US5714851A (en) * 1995-01-25 1998-02-03 Mercedes-Benz Ag Serial hybrid drive arrangement for a motor vehicle
CN101689766A (zh) * 2007-09-18 2010-03-31 丰田自动车株式会社 电力供应***
WO2013136655A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 パナソニック株式会社 充放電制御装置
CN103963830A (zh) * 2013-02-01 2014-08-06 株式会社捷太格特 辅助电源装置以及具备该装置的电动动力转向装置
CN104539042A (zh) * 2014-12-11 2015-04-22 华为技术有限公司 一种不间断电源***
WO2016051466A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 株式会社日立製作所 無停電電源装置および無停電電源装置の制御方法
CN105591432A (zh) * 2016-01-11 2016-05-18 上海传英信息技术有限公司 一种用于手持设备的快速充电***
CN105720663A (zh) * 2014-12-03 2016-06-29 比亚迪股份有限公司 用于电动车辆的充电柜及其控制方法
JP2016132402A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両
CN105846532A (zh) * 2015-01-13 2016-08-10 伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构 不间断电源及其控制方法
CN105915092A (zh) * 2015-02-24 2016-08-31 丰田自动车株式会社 电力转换装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013176197A (ja) 2012-02-24 2013-09-05 Panasonic Corp 電源装置
JP6323206B2 (ja) * 2014-06-23 2018-05-16 株式会社リコー 画像形成装置、画像形成方法およびプログラム
JP2016201929A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電源装置および電源装置の制御方法
JP6503138B2 (ja) * 2016-02-05 2019-04-17 グァンドン オッポ モバイル テレコミュニケーションズ コーポレーション リミテッドＧｕａｎｇｄｏｎｇ Ｏｐｐｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｒｐ．， Ｌｔｄ． アダプタ及び充電制御方法
JP6358304B2 (ja) * 2016-09-30 2018-07-18 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

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0723504A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Aqueous Res:Kk ハイブリット車の電源回路
US5714851A (en) * 1995-01-25 1998-02-03 Mercedes-Benz Ag Serial hybrid drive arrangement for a motor vehicle
JPH1031525A (ja) * 1996-07-15 1998-02-03 Fuji Electric Co Ltd 太陽光発電システム
CN101689766A (zh) * 2007-09-18 2010-03-31 丰田自动车株式会社 电力供应***
WO2013136655A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 パナソニック株式会社 充放電制御装置
CN103963830A (zh) * 2013-02-01 2014-08-06 株式会社捷太格特 辅助电源装置以及具备该装置的电动动力转向装置
WO2016051466A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 株式会社日立製作所 無停電電源装置および無停電電源装置の制御方法
CN105720663A (zh) * 2014-12-03 2016-06-29 比亚迪股份有限公司 用于电动车辆的充电柜及其控制方法
CN104539042A (zh) * 2014-12-11 2015-04-22 华为技术有限公司 一种不间断电源***
CN105846532A (zh) * 2015-01-13 2016-08-10 伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构 不间断电源及其控制方法
JP2016132402A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両
CN105915092A (zh) * 2015-02-24 2016-08-31 丰田自动车株式会社 电力转换装置
CN105591432A (zh) * 2016-01-11 2016-05-18 上海传英信息技术有限公司 一种用于手持设备的快速充电***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Phase-Shift Controlled Multilevel Bidirectional DC/DC Converter: A Novel Solution to Battery Charge Equalization in Fuel Cell Vehicle;Wei Jiang等;《2007 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference》;20080630;第587-590页 *
电动汽车再生制动控制器的开发;陈翔等;《公路交通科技》;20090430;第26卷(第4期);第138-142页 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10710468B2 (en) 2020-07-14
JP2018057215A (ja) 2018-04-05
WO2018061748A1 (ja) 2018-04-05
US20190168634A1 (en) 2019-06-06
CN109075600A (zh) 2018-12-21
JP6358304B2 (ja) 2018-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109075600B (zh) 车辆用电源装置
US10749217B2 (en) Power source device
JP6705357B2 (ja) 車載用のバックアップ装置
JP6801528B2 (ja) 車載用電源部の制御装置及び車載用電源装置
CN109428473B (zh) 车辆的电源***
US20150097501A1 (en) Electric vehicle power conversion system
KR20150129619A (ko) 전동 차량
US9537402B2 (en) Electric power converter
US11052771B2 (en) Vehicle-mounted power supply device
CN109428389B (zh) 车辆的电源***
JP2018191440A (ja) 車両用電源制御装置、車両用電源装置、及び車両用電源制御装置の制御回路
US20190353715A1 (en) Failure detection device for onboard power supply device, and onboard power supply device
JP2019195249A (ja) 車両用電源システム
CN113924721B (zh) 车载电源***
JP2017212805A (ja) 車両用電圧変換装置
CN112074430B (zh) 车载用电源装置
US10906484B2 (en) In-vehicle power supply device
US20200172032A1 (en) On-vehicle power supply circuit and on-vehicle power supply apparatus
US11476750B2 (en) Vehicle power supply device with charge circuit section
WO2024105905A1 (ja) 給電制御装置
CN112074429B (zh) 车载用电源装置
WO2023228287A1 (ja) 給電制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant