CN112041200B - 车载用的备用电路及车载用的备用装置 - Google Patents

车载用的备用电路及车载用的备用装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112041200B
CN112041200B CN201980026001.4A CN201980026001A CN112041200B CN 112041200 B CN112041200 B CN 112041200B CN 201980026001 A CN201980026001 A CN 201980026001A CN 112041200 B CN112041200 B CN 112041200B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
conductive path
unit
voltage
side conductive
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
CN201980026001.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112041200A (zh
Inventor
岛本一翔
杉泽佑树
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 CN112041200A publication Critical patent/CN112041200A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112041200B publication Critical patent/CN112041200B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or 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
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/084—Three-wire systems; Systems having more than three wires for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H02J1/086—Three-wire systems; Systems having more than three wires for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load or loads and source or sources when the main path fails
    • 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
    • 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
    • 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
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

更简易地实现即使在来自电源部的电力供给中断的情况下也能够将来自其他的电力供给源的电力向电力供给对象立即供给的结构。在备用电路(1)中，控制部(30)与规定的第一备用条件成立的情况相对应而使第二电压转换部(12)进行电压转换动作，在控制部(30)使第二电压转换部(12)进行电压转换动作时，电源部侧导电通路(71)与蓄电部侧导电通路(72)经由电阻部(32)导通。此外，在控制部(30)使第二电压转换部(12)进行电压转换动作时与规定的第二备用条件成立的情况相对应而使第一电压转换部(11)进行第二动作。

Description

车载用的备用电路及车载用的备用装置
技术领域
本发明涉及车载用的备用电路及车载用的备用装置。
背景技术
在以蓄电池等为主电源的车载用电源***中，为了即使在主电源发生了失效等的情况下也能够维持电力供给而准备了辅助电源的结构广为周知。在这种***中，通常是在主电源的电力供给中断的情况下，检测该状态而切换为来自辅助电源的电力供给，利用辅助电源维持向负载的电力供给的结构，但是如果不采取某些措施，则存在从主电源的电力供给中断至基于辅助电源的电力供给开始之间会电力供给中断这样的问题。
作为要解决该问题的技术，提出了专利文献1那样的技术，在专利文献1的技术中，在蓄电池失效之后，在对EDLC的输出电压进行升压而向负载供给之前的时滞的期间，能够利用平滑电容器向负载供给电力。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5618024号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献1公开的***在作为电力的供给对象的负载的消耗电力大的情况下，需要设置更大容量的平滑电容器，因此需要设置多个平滑电容器或更大型的平滑电容器。因此，仅是专利文献1公开的***的话，在负载的消耗电力大的情况下容易招致电路规模的大型化，消耗电力越大则该问题越显著。
本发明为了解决上述的课题的至少一个而作出，其目的在于更简易地实现即使在来自电源部的电力供给中断的情况下，也能够将来自其他的电力供给源的电力立即向电力供给对象供给的结构。
用于解决课题的方案
本发明的第一方案的车载用的备用电路使用于车载用电源***，所述车载用电源***具有：
电源部侧导电通路，是被从电源部供给电力的路径；
第一负载侧导电通路，是向第一电力供给对象供给电力的路径；
第二负载侧导电通路，是向第二电力供给对象供给电力的路径；及
蓄电部，是与所述电源部不同的电力供给源，
所述车载用电源***在从所述电源部经由所述电源部侧导电通路进行的电力供给为规定的正常状态的情况下，从所述电源部经由所述电源部侧导电通路及所述第一负载侧导电通路向所述第一电力供给对象供给电力并从所述电源部经由所述电源部侧导电通路及所述第二负载侧导电通路向所述第二电力供给对象供给电力，其中，
所述车载用的备用电路具备：
蓄电部侧导电通路，与所述蓄电部电连接；
规定的中间导电通路；
第一电压转换部，进行对于向所述电源部侧导电通路施加的电压进行降压或升压而向所述蓄电部侧导电通路施加输出电压的第一动作、及对于向所述蓄电部侧导电通路施加的电压进行降压或升压而向所述电源部侧导电通路施加输出电压的第二动作；
电阻部，在所述电源部侧导电通路与所述蓄电部侧导电通路之间与所述第一电压转换部并联设置；
第二电压转换部，进行对于向所述蓄电部侧导电通路施加的电压进行升压或降压而向所述中间导电通路施加输出电压的电压转换动作；
元件部，设置在所述中间导电通路与所述第二负载侧导电通路之间，在所述中间导电通路的电位比所述第二负载侧导电通路的电位高规定电位差以上的第一状态的情况下允许电流从所述中间导电通路向所述第二负载侧导电通路的流动，在所述第一状态被解除的第二状态的情况下限制电流从所述中间导电通路向所述第二负载侧导电通路的流动；及
控制部，控制所述第一电压转换部及所述第二电压转换部的动作，
所述控制部与规定的充电开始条件成立相对应而使所述第一电压转换部开始所述第一动作，在所述第一动作的期间与规定的充电停止条件成立相对应而使所述第一动作停止，
所述控制部与规定的第一备用条件成立相对应而使所述第二电压转换部进行电压转换动作，
所述控制部与在使所述第二电压转换部进行电压转换动作时规定的第二备用条件成立的情况相对应而使所述第一电压转换部进行所述第二动作，
在所述控制部使所述第二电压转换部进行电压转换动作时，所述电源部侧导电通路与所述蓄电部侧导电通路经由所述电阻部而导通。
本发明的第二方案的车载用的备用装置包括上述车载用的备用电路和上述蓄电部。
发明效果
在适用第一方案的车载用的备用电路的车载用电源***中，从电源部经由电源部侧导电通路进行的电力供给为规定的正常状态的情况下，来自电源部的电力向第一电力供给对象及第二电力供给对象供给。
另一方面，即使由于某些原因而来自电源部的电力供给中断，如果是在备用电路中第二电压转换部正在进行电压转换动作的正当中，则基于来自蓄电部的电力供给，能够从中间导电通路向第二负载侧导电通路立即供给电力，因此能够使第二负载侧导电通路立即进行备用。
而且，上述备用电路能够在规定期间利用第一电压转换部的第一动作对蓄电部迅速充电，在第二电压转换部进行电压转换动作时，电源部侧导电通路与蓄电部侧导电通路经由电阻部导通，因此即使产生内部消耗或自放电，也能够经由电阻部向蓄电部供给充电电流，能够抑制蓄电部的充电电压的下降。因而，能够在第二电压转换部正在进行电压转换动作的正当中将蓄电部的充电电压维持得更高，容易避免在来自电源部的电力供给中断时蓄电部的充电电压不足的事态。
此外，在使第二电压转换部进行电压转换动作时规定的第二备用条件成立的情况下，使第一电压转换部进行第二动作，也能够将基于来自蓄电部的电力供给的电力向第一电力供给对象供给。即，在来自电源部的电力供给中断的情况下，能够以如下方式进行备用动作：该方式以立即对第二电力供给对象供给电力且与第二备用条件的成立相对应而对第一电力供给对象供给电力的方式确定了优先顺位。
根据第二方案的车载用的备用装置，能够发挥与第一方案的车载用的备用电路同样的效果。
附图说明
图1是例示具备实施例1的车载用的备用电路的车载用电源***的结构的框图。
图2是例示通过实施例1的车载用的备用电路进行的备用控制的流程的流程图。
图3是概念性地说明来自电源部的电力供给为规定的正常状态时的电力供给的说明图。
图4是概念性地说明来自电源部的电力供给不为规定的正常状态时的电力供给(备用动作)的说明图。
具体实施方式
在此，示出本发明的优选的例子。但是，本发明没有限定为以下的例子。
备用电路也可以是在电源部为充满电状态且正常状态时向中间导电通路施加了规定电压的情况下成为第二状态的结构。并且，控制部也可以是以将规定电压向中间导电通路施加的方式使第二电压转换部进行电压转换动作的结构。
这样构成的备用电路在电源部为充满电状态时即使第二电压转换部进行电压转换动作，电流也不会从中间导电通路向第二负载侧导电通路流动，因此能够抑制由第二电压转换部进行的电压转换动作期间的电力消耗。并且，这样一边抑制电力消耗一边继续准备，并且能够在来自电源部的电力供给中断的情况下经由中间导电通路立即供给电力。
备用电路也可以具备：第一二极管，阳极与电源部侧导电通路及第一负载侧导电通路电连接并且阴极与第二负载侧导电通路电连接；及第二二极管，阳极与中间导电通路电连接并且阴极与第二负载侧导电通路电连接。并且，第二二极管也可以构成作为元件部。
这样构成的备用电路在从第二负载侧导电通路的电压比一定值(从由第二电压转换部设为目标的规定电压减去在第二二极管中的电压下降量而得到的值)高的状态变化为第二负载侧导电通路的电压比一定值低的状态的情况下经由第二二极管立即供给电流，能够以简易的结构进行无缝性更高的备用动作。
此外，由于在第二负载侧导电通路与电源部侧导电通路之间夹有第一二极管，因此在电源部侧导电通路中发生接地等而电源部侧导电通路的电压急剧下降的情况下，能够防止电流从第二负载侧导电通路向电源部侧导电通路的流入，能够防止在经由第二二极管进行备用期间第二负载侧导电通路的电压下降的情况。由此，能够使第二电力供给对象更稳定地进行备用。
第二电压转换部也可以是电力容量比第一电压转换部小的电压转换部。
这样构成的备用电路在利用第一电压转换部对蓄电部进行充电的情况下，能够利用电力容量大的第一电压转换部使更大的充电电流流动，因此能够迅速地提高充电电压，在使第二电压转换部动作而为电源失效作准备的情况下，能够使电力容量相对低的第二电压转换部的动作持续而有效地进行准备。
第二电力供给对象也可以呈在向第一电力供给对象的电力供给成为了停止状态的情况下输出规定的指示信息的结构。并且，控制部也可以按照如下方式发挥作用：将在使第二电压转换部进行电压转换动作时从第二电力供给对象取得了指示信息的情况作为第二备用条件的成立情况，而使第一电压转换部进行第二动作。
在适用该备用电路的车载用电源***中，在来自电源部的电力供给中断的情况下向第一电力供给对象的电力供给成为停止状态，因此第二电力供给对象以与该停止状态相对应而输出规定的指示信息的方式进行动作。以这样的***为前提，控制部与在使第二电压转换部进行电压转换动作时从第二电力供给对象取得了指示信息的情况相对应而使第一电压转换部进行第二动作，因此在来自电源部的电力供给中断的情况下能够提前检测该状态，并将基于来自蓄电部的电力供给的电力向第一电力供给对象供给。
而且，即使来自电源部的电力供给中断，对于第二电力供给对象也能够立即进行无缝性高的备用动作，因此能够防止由于对于第二电力供给对象的电力不足而无法检测“向第一电力供给对象的电力供给成为停止状态的情况”这样的事态，对于控制部容易更可靠地赋予用于使第二动作开始的触发。由此，即使来自电源部的电力供给中断，对于第一电力供给对象也容易更早且更可靠地开始利用了第一电压转换部的电力供给。
<实施例1>
以下，说明将本发明具体化后的实施例1。
实施例1的车载用的备用电路1(以下，也称为备用电路1)成为图1所示的车载用电源***100(以下，也称为电源***100)的一部分。车载用电源***100具备电源部91、蓄电部93、电源部侧导电通路71、蓄电部侧导电通路72、第一负载侧导电通路61、第二负载侧导电通路62、及备用电路1等。备用电路1及蓄电部93构成车载用的备用装置3(以下，也称为备用装置3)。
电源***100构成作为以电源部91或蓄电部93为电力供给源而能向第一电力供给对象81及第二电力供给对象82供给电力的***。备用电路1在从电源部91经由电源部侧导电通路71进行的电力供给为规定的正常状态的情况下，从电源部91经由电源部侧导电通路71及第一负载侧导电通路61向第一电力供给对象81供给电力，并从电源部91经由电源部侧导电通路71及第二负载侧导电通路62向第二电力供给对象82供给电力。
需要说明的是，在以下的说明中，将“电源部91的输出电压为规定阈值以上且基于来自电源部91的电力供给而向电源部侧导电通路71施加的电压为规定阈值以上的情况”作为“从电源部91经由电源部侧导电通路71进行的电力供给为规定的正常状态的情况”。具体而言，上述“规定阈值”是比由第二电压转换部12输出的后述的“规定电压”高的值。
电源部91是成为用于向第一电力供给对象81及第二电力供给对象82供给电力的主电源的部分，例如，构成作为铅蓄电池等公知的车载蓄电池。电源部91将高电位侧的端子与电源部侧导电通路71电连接，将低电位侧的端子与未图示的接地部电连接，对于电源部侧导电通路71施加规定的输出电压(以后，也称为+B电压。)。
蓄电部93构成作为与电源部91不同的电力供给源，并且是至少在来自电源部91的电力供给中断时成为电源的部分。蓄电部93将高电位侧的端子与蓄电部侧导电通路72电连接，将低电位侧的端子与未图示的接地部电连接，对于蓄电部侧导电通路72施加规定的输出电压。蓄电部93例如由双电层电容器(EDLC)等公知的蓄电单元构成。需要说明的是，蓄电部93的充满电时的电压是比电源部91的充满电时的电压小的值。
电源部侧导电通路71是与电源部91电连接的配线部，是被从电源部91供给电力的路径。向电源部侧导电通路71施加电源部91的高电位侧的端子的电压(输出电压)。
蓄电部侧导电通路72是与蓄电部93电连接的配线部，是被供给对于蓄电部93的充电电流的路径，并且也是被供给来自蓄电部93的放电电流的路径。向蓄电部侧导电通路72施加蓄电部93的高电位侧的端子的电压(充电电压)。
第一负载侧导电通路61是与第一电力供给对象81电连接的配线部，是向第一电力供给对象81供给电力的路径。
第二负载侧导电通路62是与第二电力供给对象82电连接的配线部，是向第二电力供给对象82供给电力的路径。
第一电力供给对象81由一个以上的车载用负载构成，具体而言，构成作为一个以上的公知的车载用电气部件。关于第一电力供给对象81，即使在来自电源部91的电力供给中断的情况下也希望电力供给的电气部件是优选例，例如，可以将备用的紧急性比第二电力供给对象82低的电气部件(例如，电动机等车载用促动器)设为第一电力供给对象81。该第一电力供给对象81在上述的正常状态时基于从电源部91供给的电力进行动作，在不为正常状态的异常状态时基于经由后述的第一电压转换部11供给的电力能够进行动作。
第二电力供给对象82由一个以上的车载用负载构成，具体而言，构成作为公知的车载用电气部件。关于第二电力供给对象82，即使在来自电源部91的电力供给中断的情况下也希望电力供给的电气部件是优选例，例如，可以将备用的紧急性比第一电力供给对象81高且希望以避免电力供给中断的方式进行备用的电气部件(例如，线控换挡控制***或电动停车制动***等电子控制***中的ECU等)设为第二电力供给对象82。第二电力供给对象82在上述的正常状态时基于从电源部91供给的电力进行动作，在异常状态时基于经由后述的第二电压转换部12供给的电力能进行动作。
接下来，详细叙述备用电路1。
备用电路1是与蓄电部93一起构成备用装置3的部分。备用电路1是至少在来自电源部91的电力供给中断时以迅速地进行从蓄电部93的放电的方式发挥作用的装置。备用电路1主要具备中间导电通路54、第一二极管21、第二二极管22、第一电压转换部11、第二电压转换部12及电阻部32等。
第一电压转换部11构成作为例如公知的升降压型DCDC转换器，能进行第一动作和第二动作，所述第一动作对于向电源部侧导电通路71施加的电压进行降压而向蓄电部侧导电通路72施加输出电压，所述第二动作对于向蓄电部侧导电通路72施加的电压进行升压而向电源部侧导电通路71施加输出电压。第一电压转换部11是电力容量比第二电压转换部12大的电压转换部，成为能输出比第二电压转换部12大的电流的结构。
第二电压转换部12构成作为例如公知的升压型DCDC转换器，能进行对于向蓄电部侧导电通路72施加的电压进行升压而向中间导电通路54施加输出电压的电压转换动作。第二电压转换部12成为电力容量比第一电压转换部11小的电压转换部。
中间导电通路54是被施加第二电压转换部12的输出电压的导电通路，将一端侧与第二电压转换部12电连接，将另一端侧与第二二极管22的阳极电连接。
电阻部32构成作为例如公知的电阻器，在电源部侧导电通路71与蓄电部侧导电通路72之间与第一电压转换部11并联地设置，成为能将从电源部91供给的电力不经由第一电压转换部11而向蓄电部93供给的路径。电阻部32的一端与电源部侧导电通路71及第一负载侧导电通路61电连接，电阻部32的另一端经由蓄电部侧导电通路72与蓄电部93的高电位侧的端子电连接。
第一二极管21将阳极与电源部侧导电通路71电连接，将阴极与第二负载侧导电通路62及第二二极管22的阴极电连接。第一二极管21允许电流从电源部侧导电通路71向第二负载侧导电通路62的流入，并切断电流从第二负载侧导电通路62向电源部侧导电通路71的流入。例如，即使在电源部侧导电通路71产生接地等的异常，电流也不会从第二负载侧导电通路62向电源部侧导电通路71流入。
第二二极管22相当于元件部的一例，将阳极与中间导电通路54电连接并将阴极与第二负载侧导电通路62及第一二极管21的阴极电连接。该第二二极管22设置在中间导电通路54与第二负载侧导电通路62之间，在中间导电通路54的电位比第二负载侧导电通路62的电位高规定电位差以上的第一状态的情况下(具体而言，中间导电通路54的电位比第二负载侧导电通路62的电位高且电位差比第二二极管22中的电压下降量Vf大的情况下)允许电流从中间导电通路54向第二负载侧导电通路62的流动，在第一状态被解除的第二状态的情况下限制电流从中间导电通路54向第二负载侧导电通路62的流动。
控制部30是控制第一电压转换部11及第二电压转换部12的动作的部分。控制部30例如构成作为微型计算机，具有CPU等运算装置、ROM或RAM等存储器、AD转换器等。控制部30从电源部91或蓄电部93被供给电力。控制部30成为对于第一电压转换部11及第二电压转换部12分别能单独地输出控制信号的结构，能单独地控制第一电压转换部11及第二电压转换部12的电压转换动作。此外，控制部30能与第二电力供给对象82进行通信。而且，控制部30能够取得检测电源部侧导电通路71的电压的电压检测器(图示省略)的检测值，也能够取得检测蓄电部侧导电通路72的电压的电压检测器(图示省略)的检测值，还能够取得检测中间导电通路54的电压的电压检测器(图示省略)的检测值。即，控制部30能确定电源部侧导电通路71、蓄电部侧导电通路72及中间导电通路54的各自的电压。需要说明的是，控制部30也可以是能确定在电源部侧导电通路71、蓄电部侧导电通路72及中间导电通路54中分别流动的电流的大小、朝向的结构。
接下来，说明备用电路1的动作。
备用电路1例如在未进行图2所示的备用控制时，控制部30使第一电压转换部11及第二电压转换部12的所有的动作都停止。需要说明的是，在第一电压转换部11及第二电压转换部12的动作停止期间，蓄电部93的充电电压成为规定的第一充电电压以下。
控制部30在当这样使第一电压转换部11及第二电压转换部12都停止时规定的充电开始条件成立的情况下(例如，在电源部侧导电通路71设置的开关95从断开状态切换为接通状态的情况下)，开始图2所示的备用控制，在步骤S1中使由第一电压转换部11进行的上述第一动作开始，利用第一电压转换部11的电压转换动作向蓄电部93供给充电电流。需要说明的是，如图3那样开关95刚切换为接通状态之后，来自电源部91的电力向第一电力供给对象81及第二电力供给对象82供给，如果来自电源部91的电力供给为正常状态，则图3那样的电力供给持续至规定的结束条件成立为止(例如，开关95切换为断开状态为止)。
控制部30在步骤S1之后，判定规定的充电停止条件是否成立(例如，蓄电部93的充电电压是否达到比上述第一充电电压高的规定的第二充电电压)，在充电停止条件成立的情况下，在步骤S3中使第一电压转换部11的电压转换动作(第一动作)停止。
控制部30在步骤S3中使第一电压转换部11的动作停止之后，在步骤S4中使第二电压转换部12的电压转换动作开始。在图2的例子中，在步骤S3中使第一电压转换部11的动作停止的情况为“规定的第一备用条件成立”，控制部30与这样第一备用条件成立的情况相对应而在步骤S4中使第二电压转换部12开始电压转换动作。控制部30在步骤S4中使第二电压转换部12的电压转换动作开始的情况下，以向中间导电通路54施加规定电压的方式控制第二电压转换部12的电压转换动作(对于向蓄电部侧导电通路72施加的直流电压进行升压而向中间导电通路54施加的升压动作)。在第二电压转换部12进行电压转换动作时设为目标值的“规定电压”是比在电源部91为充满电状态且正常状态下(电源部侧导电通路71的电压为规定阈值以上的情况下)向电源部侧导电通路71施加的电压低的电压。并且，在这样控制部30使第二电压转换部12进行电压转换动作时，电源部侧导电通路71与蓄电部侧导电通路72经由电阻部32导通，因此在蓄电部93的充电电压比电源部91的充电电压低的情况下，从电源部91经由电阻部32向蓄电部93一点点地供给充电电流。
控制部30在步骤S4中使第二电压转换部12的动作开始之后，在步骤S5中判定是否取得了指示信息。
在电源***100中，成为如下结构：在向第一电力供给对象81的电力供给成为了停止状态的情况下第二电力供给对象82对于控制部30输出规定的指示信息。例如，在开关95成为接通状态时，第二电力供给对象82监视第一负载侧导电通路61的电压(电位)，在第一负载侧导电通路61的电压(电位)下降成小于一定值的情况下对于控制部30输出规定的指示信息，如果第一负载侧导电通路61的电压(电位)为一定值以上，则对于控制部30不输出上述指示信息。
控制部30在步骤S4中使第二电压转换部12的电压转换动作开始之后且在步骤S5或S6中成为“是”之前的期间(即，规定的动作停止条件成立或取得指示信息之前的期间)，一边使第二电压转换部12进行电压转换动作一边监视指示信息，在使第二电压转换部12进行电压转换动作时从第二电力供给对象82取得了指示信息的情况下，在步骤S7中使第一电压转换部11开始第二动作。
如上所述，在电源***100中，在开关95为接通状态时来自电源部91的电力供给为正常状态的情况下，如图3那样对于第一电力供给对象81及第二电力供给对象82的电力供给继续。然而，在来自电源部91的电力供给大幅下降或停止的情况下(例如图4那样在电源部侧导电通路71发生了断线或接地的情况下)，经由电源部侧导电通路71的电力供给急剧下降或停止，第一负载侧导电通路61的电压也下降。并且，在第一负载侧导电通路61的电压下降成规定值以下的情况下，对应于此从第二电力供给对象82向控制部30发送指示信息，控制部30根据该指示信息使第一电压转换部11进行第二动作。需要说明的是，此时的“规定值”是比向中间导电通路54施加的上述“规定电压”低的值，是比0大的值。但是，虽然在从第一负载侧导电通路61的电压下降成规定值以下起至利用第一电压转换部11的第二动作而供给充分的电压为止的期间，经由电源部侧导电通路71的电力供给下降或停止，但是如图4的(1)的箭头那样，在第一负载侧导电通路61的电压刚下降成规定值以下之后，经由中间导电通路54立即供给电力，因此对于第二电压转换部12的电力供给不会中断。这样，从通过箭头(1)的路径立即进行电力供给开始，没有隔开太多时间地通过图4的箭头(2)的路径也开始电力供给，因此也能提前进行对于第一电力供给对象81的电力供给。需要说明的是，在该例中，控制部30从第二电力供给对象82取得了指示信息的情况为“规定的第二备用条件成立的情况”，控制部30成为如下结构：与在使第二电压转换部12进行电压转换动作时“规定的第二备用条件成立的情况”相对应而使第一电压转换部11进行第二动作。
另一方面，从控制部30在步骤S4中使第二电压转换部12开始电压转换动作起没有取得指示信息而规定的动作停止条件成立的情况下，控制部30在步骤S8中使第二电压转换部12的电压转换动作停止，在步骤S9中使蓄电部93放电至蓄电部93的充电电压成为上述第一充电电压为止。规定的动作停止条件例如是“开关95从接通状态切换为断开状态的情况”等。需要说明的是，在步骤S9中进行了放电动作之后，第一电压转换部11及第二电压转换部12都成为停止状态。
接下来，例示备用电路1的效果。
在适用上述备用电路1的车载用电源***100中，在从电源部91经由电源部侧导电通路71进行的电力供给为规定的正常状态的情况下，将来自电源部91的电力向第一电力供给对象81及第二电力供给对象82供给。另一方面，即使由于某些原因而来自电源部91的电力供给中断，如果在备用电路1中是第二电压转换部12正在进行电压转换动作的正当中，则基于来自蓄电部93的电力供给，也能够从中间导电通路54向第二负载侧导电通路62立即供给电力，因此能够使第二负载侧导电通路62立即进行备用。
而且，上述备用电路1是能够在规定期间通过第一电压转换部11的第一动作迅速地对蓄电部93充电，并在第二电压转换部12进行电压转换动作时电源部侧导电通路71与蓄电部侧导电通路72经由电阻部32导通的结构，因此即使产生内部消耗或自放电也能够经由电阻部32向蓄电部93供给充电电流，能够抑制蓄电部93的充电电压的下降。因而，在第二电压转换部12正在进行电压转换动作的正当中能够更高地维持蓄电部93的充电电压，容易避免在来自电源部91的电力供给中断时蓄电部93的充电电压不足的事态。
此外，控制部30在使第二电压转换部12进行电压转换动作时规定的第二备用条件成立的情况下，使第一电压转换部11进行第二动作，因此也能够将基于来自蓄电部93的电力供给的电力向第一电力供给对象81供给。即，在来自电源部91的电力供给中断的情况下，能够以如下方式进行备用动作：该方式以对于第二电力供给对象82立即供给电力且对于第一电力供给对象81与第二备用条件的成立相对应地供给电力的方式确定了优先顺位。
此外，备用电路1是在电源部91为充满电状态且为正常状态时向中间导电通路54施加了规定电压的情况下成为上述第二状态的结构，控制部30是以将上述规定电压向中间导电通路54施加的方式使第二电压转换部12进行电压转换动作的结构。这样构成的备用电路1在电源部91为充满电状态时即使第二电压转换部12进行电压转换动作，电流也不会从中间导电通路54向第二负载侧导电通路62流动，因此能够抑制由第二电压转换部12进行的电压转换动作期间的电力消耗。并且，一边这样抑制电力消耗一边继续准备，并能够在来自电源部91的电力供给中断的情况下经由中间导电通路54立即供给电力。
备用电路1具备：第一二极管21，将阳极与电源部侧导电通路71及第一负载侧导电通路61电连接并将阴极与第二负载侧导电通路62电连接；及第二二极管22，将阳极与中间导电通路54电连接并将阴极与第二负载侧导电通路62电连接。并且，第二二极管22构成作为元件部。这样构成的备用电路1在第二负载侧导电通路62的电压从比一定值(从由第二电压转换部12设为目标的规定电压减去第二二极管22中的电压下降量而得到的值)高的状态变化为比一定值低的状态的情况下经由第二二极管22立即供给电流，能够以简易的结构实现无缝性更高的备用动作。此外，由于在第二负载侧导电通路62与电源部侧导电通路71之间夹有第一二极管21，因此在电源部侧导电通路71发生接地等而电源部侧导电通路71的电压急剧下降的情况下能够防止电流从第二负载侧导电通路62向电源部侧导电通路71的流入，在经由第二二极管22进行备用期间能够防止第二负载侧导电通路62的电压的下降。由此，能够使第二电力供给对象82更稳定地进行备用。
此外，备用电路1在由第一电压转换部11对蓄电部93进行充电的情况下，利用电力容量大的第一电压转换部11能够使更大的充电电流流动，因此能够迅速地提高充电电压，在使第二电压转换部12动作而为电源失效作准备的情况下，能够使电力容量相对低的第二电压转换部12的动作继续而有效地进行准备。
另外，适用备用电路1的车载用电源***100在来自电源部91的电力供给中断的情况下向第一电力供给对象81的电力供给成为停止状态，第二电力供给对象82以与该停止状态相对应而输出规定的指示信息的方式动作。另一方面，备用电路1的控制部30在使第二电压转换部12进行电压转换动作时从第二电力供给对象82取得了指示信息的情况下，以使第一电压转换部11进行第二动作的方式进行动作。由于为这样的结构，因此在来自电源部91的电力供给中断的情况下能够提前检测出该状态，并且也能够将基于来自蓄电部93的电力供给的电力向第一电力供给对象81供给。
而且，即使来自电源部91的电力供给中断，也能够对于第二电力供给对象82立即进行无缝性高的备用动作，因此能够防止由于对第二电力供给对象82的电力不足而无法检测“向第一电力供给对象81的电力供给成为了停止状态的情况”这样的事态，容易对于控制部30更可靠地赋予用于使第二动作开始的触发。由此，即使来自电源部91的电力供给中断，也能容易地对于第一电力供给对象81更早且更可靠地开始利用了第一电压转换部11的电力供给。
<其他实施例>
本发明没有限定为通过上述记述及附图说明的实施例，例如下面那样的实施例也包含于本发明的技术范围。
在实施例1中，电源部91使用铅蓄电池，但是没有限定为该结构，在本说明书的任一例中，都可以取代铅蓄电池或与铅蓄电池并用地在电源部91使用其他的电源单元(公知的其他的蓄电单元或发电单元等)。构成电源部91的电源单元的个数没有限定为一个，也可以由多个电源单元构成。
在实施例1中，蓄电部93使用双电层电容器(EDLC)，但是没有限定为该结构，在本说明书的任一例中，都可以在蓄电部93使用锂离子电池、锂离子电容器、镍氢充电电池等其他的蓄电单元。而且，构成蓄电部93的蓄电单元的个数没有限定为一个，也可以由多个蓄电单元构成。
在实施例1中，例示了蓄电部93的充电电压比电源部91的充电电压低的结构，但也可以是蓄电部93的充电电压与电源部91的充电电压为相同程度，还可以是蓄电部93的充电电压比电源部91的充电电压高。在蓄电部93的充电电压比电源部91的充电电压高的结构中，第一电压转换部11也可以是以对于向电源部侧导电通路71施加的电压进行升压而向蓄电部侧导电通路72施加输出电压的方式进行第一动作，以对于向蓄电部侧导电通路72施加的电压进行降压而向电源部侧导电通路71施加输出电压的方式进行第二动作。而且，第二电压转换部12也可以是以对于向蓄电部侧导电通路72施加的电压进行降压而向中间导电通路54施加的方式进行电压转换动作。
在实施例1中，控制部30从第二电力供给对象82取得了指示信息的情况为“规定的第二备用条件成立的情况”，但是也可以是控制部30监视电源部侧导电通路71的电压，将“控制部30检测到电源部侧导电通路71的电压下降成规定值以下的情况”作为“规定的第二备用条件成立的情况”。
在实施例1中，将开关95从断开状态切换为接通状态的情况作为“规定的充电开始条件成立”，但是例如也可以将蓄电部93的充电电压下降成规定充电电压以下的情况作为“规定的充电开始条件成立”，开始图2的控制。
在实施例1中，在步骤S3中第一电压转换部11的动作停止的情况为“规定的第一备用条件成立”，但是也可以将在第一电压转换部11的第一动作期间蓄电部93的充电电压达到了规定充电电压(例如，比蓄电部93的充满电时的充电电压低的值)的情况作为“规定的第一备用条件成立”。
在实施例1中，将蓄电部93的充电电压达到第二充电电压的情况作为“充电停止条件成立”，但也可以将在蓄电部侧导电通路72中流动的充电电流下降成规定电流值以下的情况作为“充电停止条件成立”。
在实施例1中，关于开关95没有具体限定，但是开关95可以是车辆的起动开关(点火开关等)，也可以是与车辆的起动开关连动而进行接通断开动作的开关，还可以是与起动开关不同的开关。
标号说明
1…备用电路
11…第一电压转换部
12…第二电压转换部
21…第一二极管
22…第二二极管(元件部)
30…控制部
32…电阻部
54…中间导电通路
61…第一负载侧导电通路
62…第二负载侧导电通路
71…电源部侧导电通路
72…蓄电部侧导电通路
81…第一电力供给对象
82…第二电力供给对象
91…电源部
93…蓄电部
100…车载用电源***。

Claims (6)

1.一种车载用的备用电路，使用于车载用电源***，所述车载用电源***具有：
电源部侧导电通路，是被从电源部供给电力的路径；
第一负载侧导电通路，是向第一电力供给对象供给电力的路径；
第二负载侧导电通路，是向第二电力供给对象供给电力的路径；及
蓄电部，是与所述电源部不同的电力供给源，
所述车载用电源***在从所述电源部经由所述电源部侧导电通路进行的电力供给为规定的正常状态的情况下，从所述电源部经由所述电源部侧导电通路及所述第一负载侧导电通路向所述第一电力供给对象供给电力并从所述电源部经由所述电源部侧导电通路及所述第二负载侧导电通路向所述第二电力供给对象供给电力，
其中，
所述车载用的备用电路具备：
蓄电部侧导电通路，与所述蓄电部电连接；
规定的中间导电通路；
第一电压转换部，进行对于向所述电源部侧导电通路施加的电压进行降压或升压而向所述蓄电部侧导电通路施加输出电压的第一动作、及对于向所述蓄电部侧导电通路施加的电压进行降压或升压而向所述电源部侧导电通路施加输出电压的第二动作；
电阻部，在所述电源部侧导电通路与所述蓄电部侧导电通路之间与所述第一电压转换部并联设置；
第二电压转换部，进行对于向所述蓄电部侧导电通路施加的电压进行升压或降压而向所述中间导电通路施加输出电压的电压转换动作；
元件部，设置在所述中间导电通路与所述第二负载侧导电通路之间，在所述中间导电通路的电位比所述第二负载侧导电通路的电位高规定电位差以上的第一状态的情况下允许电流从所述中间导电通路向所述第二负载侧导电通路的流动，在所述第一状态被解除的第二状态的情况下限制电流从所述中间导电通路向所述第二负载侧导电通路的流动；及
控制部，控制所述第一电压转换部及所述第二电压转换部的动作，
所述控制部与规定的充电开始条件成立相对应而使所述第一电压转换部开始所述第一动作，在所述第一动作的期间与规定的充电停止条件成立相对应而使所述第一动作停止，
所述控制部与规定的第一备用条件成立相对应而使所述第二电压转换部进行电压转换动作，
所述控制部与在使所述第二电压转换部进行电压转换动作时规定的第二备用条件成立的情况相对应而使所述第一电压转换部进行所述第二动作，
在所述控制部使所述第二电压转换部进行电压转换动作时，所述电源部侧导电通路与所述蓄电部侧导电通路经由所述电阻部而导通。
2.根据权利要求1所述的车载用的备用电路，其中，
该备用电路在所述电源部为充满电状态且为所述正常状态时向所述中间导电通路施加了规定电压的情况下成为所述第二状态，
所述控制部以将所述规定电压向所述中间导电通路施加的方式使所述第二电压转换部进行电压转换动作。
3.根据权利要求1或2所述的车载用的备用电路，其中，
所述车载用的备用电路具备：
第一二极管，将阳极与所述电源部侧导电通路及所述第一负载侧导电通路电连接并将阴极与所述第二负载侧导电通路电连接；及
第二二极管，将阳极与所述中间导电通路电连接并将阴极与所述第二负载侧导电通路电连接，
所述第二二极管构成作为所述元件部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车载用的备用电路，其中，
所述第二电压转换部是电力容量比所述第一电压转换部小的电压转换部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车载用的备用电路，其中，
所述第二电力供给对象构成为在向所述第一电力供给对象的电力供给成为了停止状态的情况下输出规定的指示信息，
所述控制部将在使所述第二电压转换部进行电压转换动作时从所述第二电力供给对象输出了所述指示信息的情况作为所述第二备用条件成立而使所述第一电压转换部进行所述第二动作。
6.一种车载用的备用装置，包括：
权利要求1～5中任一项所述的车载用的备用电路；及
所述蓄电部。
CN201980026001.4A 2018-04-27 2019-04-09 车载用的备用电路及车载用的备用装置 Active CN112041200B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-086117 2018-04-27
JP2018086117A JP6963729B2 (ja) 2018-04-27 2018-04-27 車載用のバックアップ回路及び車載用のバックアップ装置
PCT/JP2019/015455 WO2019208203A1 (ja) 2018-04-27 2019-04-09 車載用のバックアップ回路及び車載用のバックアップ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112041200A CN112041200A (zh) 2020-12-04
CN112041200B true CN112041200B (zh) 2023-04-07

Family

ID=68295026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980026001.4A Active CN112041200B (zh) 2018-04-27 2019-04-09 车载用的备用电路及车载用的备用装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11198405B2 (zh)
JP (1) JP6963729B2 (zh)
CN (1) CN112041200B (zh)
WO (1) WO2019208203A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6969505B2 (ja) * 2018-06-13 2021-11-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用の電源制御装置および車載用電源システム
EP3623226A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-18 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH A supplementary power supply and a method for providing supplemental power
JP7108962B2 (ja) * 2018-12-03 2022-07-29 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電源制御装置及び車載用のバックアップ電源装置
JP7184021B2 (ja) 2019-11-15 2022-12-06 横河電機株式会社 電力制御回路
CN115552762A (zh) * 2020-05-20 2022-12-30 松下知识产权经营株式会社 备用电源***以及移动体
US11766952B2 (en) 2021-09-24 2023-09-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply circuit, power supply method, and storage medium
DE112022004530T5 (de) * 2022-05-24 2024-07-25 Autonetworks Technologies, Ltd. Stromversorgungssteuervorrichtung
WO2024089980A1 (ja) * 2022-10-24 2024-05-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バックアップ電源システムの制御方法、及びバックアップ電源システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012056357A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Autonetworks Technologies Ltd 車両用電源制御装置
JP2015116927A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 株式会社オートネットワーク技術研究所 補助電源装置
CN107009979A (zh) * 2016-01-21 2017-08-04 本田技研工业株式会社 电源装置及具备电源装置的电动动力转向装置
CN107921917A (zh) * 2015-09-11 2018-04-17 株式会社自动网络技术研究所 车载用电源装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3763126B2 (ja) * 2002-02-18 2006-04-05 矢崎総業株式会社 負荷駆動装置
US8044536B2 (en) * 2007-10-10 2011-10-25 Ams Research Corporation Powering devices having low and high voltage circuits
EP3006654B1 (en) 2012-02-22 2017-03-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Backup power source device and automobile equipped with same
JP2014231327A (ja) * 2013-05-30 2014-12-11 カルソニックカンセイ株式会社 車載電源装置
JP6349675B2 (ja) * 2013-10-18 2018-07-04 スズキ株式会社 車両用電源装置および車両制御システム
JP6586905B2 (ja) * 2016-03-01 2019-10-09 株式会社豊田自動織機 車両電源装置
JP6948572B2 (ja) * 2018-04-26 2021-10-13 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用の電圧検出回路
TWI692184B (zh) * 2019-01-25 2020-04-21 美律實業股份有限公司 電源供應裝置及電源供應方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012056357A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Autonetworks Technologies Ltd 車両用電源制御装置
JP2015116927A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 株式会社オートネットワーク技術研究所 補助電源装置
CN107921917A (zh) * 2015-09-11 2018-04-17 株式会社自动网络技术研究所 车载用电源装置
CN107009979A (zh) * 2016-01-21 2017-08-04 本田技研工业株式会社 电源装置及具备电源装置的电动动力转向装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210229610A1 (en) 2021-07-29
JP6963729B2 (ja) 2021-11-10
US11198405B2 (en) 2021-12-14
CN112041200A (zh) 2020-12-04
JP2019193493A (ja) 2019-10-31
WO2019208203A1 (ja) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112041200B (zh) 车载用的备用电路及车载用的备用装置
CN109792160B (zh) 车载用的备用装置
US11208006B2 (en) Electric power supply system
JP6451708B2 (ja) 車載用のバックアップ装置
US10017138B2 (en) Power supply management system and power supply management method
US11052771B2 (en) Vehicle-mounted power supply device
US11465575B2 (en) In-vehicle backup power source control apparatus and in-vehicle backup power source apparatus
EP3553907B1 (en) Power supply device
US11066027B2 (en) In-vehicle power supply apparatus configured to charge a plurality of batteries
JP6969505B2 (ja) 車載用の電源制御装置および車載用電源システム
KR20200042136A (ko) 자동차 배터리 비상 충전 장치 및 방법
JP5304279B2 (ja) 蓄電装置
US20220089111A1 (en) Vehicle power control apparatus and vehicle power apparatus
CN115051423A (zh) 充放电控制装置
TWI678860B (zh) 電力控制裝置及電力控制裝置之控制方法
JP7234907B2 (ja) 車載用電源制御装置、及び車載用電源装置
WO2023170741A1 (ja) 車両用バックアップ装置
WO2024004193A1 (ja) 車載用のバックアップ制御装置

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