CN112075018A - 车载用电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明更简单地实现能够对存在于电压转换部的一侧的电容成分进行预充电动作且可控制预充电动作时的电流的结构。车载用电源装置(1)具备充电电路部(50)，上述充电电路部(50)在第一导电路(21)与第二导电路(22)之间与电压转换部(10)并联连接，并且通过开关部(T5)的接通断开动作来进行使施加于第二导电路(22)的电压降压并向第一导电路(21)施加输出电压的降压动作。控制部(30)随着预定的预充电条件的成立而对应地对充电电路部(50)的开关部(T5)输出交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号。

Description

车载用电源装置
技术领域
本发明涉及车载用电源装置。
背景技术
在车载用电源***中，有时在车辆***停止时(例如，IG断开时)等通过接触器使电源(电池等)与其他组件电切离而待机。在这种结构中，在使接触器进行接通动作时，冲击电流流入在待机时从电源切离的电容成分(例如负载的电容成分)，恐怕产生接触器的破损等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-184333号公报
发明内容
发明所要解决的课题
为了解决这样的问题，在专利文献1中，以将电阻和开关串联连接而成的电路多个并列连接的形式设置多个分流电路，阶段地使充电电流流动。但是，在该专利文献1的结构中，在存在大电容的电容成分的情况下，需要增加并列数，存在导致电路结构大型化这样的问题。
本发明是为了解决上述课题的至少一个而完成的，其目的在于更简单地实现能够对存在于电压转换部的一侧的电容成分进行预充电动作且可控制预充电动作时的电流的结构。
用于解决课题的技术方案
本发明的第一方式的车载用电源装置至少进行如下的电压转换动作：对施加于成为来自第一电源部的电力供给路径的第一导电路的电压进行转换，并对配置于第二电源部侧的第二导电路施加输出电压，上述车载用电源装置具备：电压转换部，具备驱动用开关元件，上述驱动用开关元件随着被提供交替切换接通信号和断开信号的第一控制信号而对应地进行接通断开动作，上述电压转换部通过上述驱动用开关元件的接通断开动作来进行使施加于上述第一导电路的电压升压或者降压并向上述第二导电路施加的电压转换动作；控制部，对上述驱动用开关元件输出上述第一控制信号；及充电电路部，在上述第一导电路与上述第二导电路之间与上述电压转换部并联连接，并且具备开关部和电感器，通过上述开关部的接通断开动作来进行使施加于上述第二导电路的电压降压并向上述第一导电路施加输出电压的降压动作，上述控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地对上述充电电路部的上述开关部输出交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号。
本发明的第二方式的车载用电源装置至少进行如下的电压转换动作：对施加于成为来自第一电源部的电力供给路径的第一导电路的电压进行转换，并对配置于第二电源部侧的第二导电路施加输出电压，上述车载用电源装置具备：电压转换部，具备驱动用开关元件，上述驱动用开关元件随着被提供交替切换接通信号和断开信号的第一控制信号而对应地进行接通断开动作，上述电压转换部通过上述驱动用开关元件的接通断开动作来进行使施加于上述第一导电路的电压升压或者降压并向上述第二导电路施加的电压转换动作；控制部，对上述驱动用开关元件输出上述第一控制信号；及充电电路部，在上述第一导电路与上述第二导电路之间与上述电压转换部并联连接，并且至少串联连接开关部、二极管及电阻部而成，且将上述二极管的阳极配置于上述第二导电路侧、上述二极管的阴极配置于上述第一导电路侧而成，上述控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地对上述充电电路部的上述开关部输出交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号。
发明效果
本发明的第一方式及第二方式的车载用电源装置通过控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地对充电电路部提供第二控制信号，从而充电电路部以向第一导电路侧供给充电电流的方式进行动作。因此，在预定的预充电条件成立的情况下，能够对第一导电路侧的电容成分进行充电。并且，能够通过开关部的接通断开动作来控制充电电流，因此，能够更简单地实现可控制预充电动作时的电流的结构。
附图说明
图1是概略地例示具备实施例1的车载用电源装置的车载用电源***的电路图。
图2是例示实施例1的车载用电源装置的预充电动作前、预充电动作中、预充电动作后的动作模式、预充电动作状态、高压侧电压、接触器状态、对于开关部T5的控制、对于驱动用开关元件T1、T2的控制、逆流保护用开关元件T3的状态、短路保护用开关元件T4的状态的变化的时序图。
图3是概略地例示具备实施例2的车载用电源装置的车载用电源***的电路图。
图4是对其他实施例的控制方法进行说明的说明图。
具体实施方式
以下例示本发明的优选的形式。其中，本发明不限定于以下的结构。
也可以是，第一方式及第二方式的车载用电源装置具备检测第一导电路的电压值的电压检测部。而且，也可以构成为，在随着预充电条件的成立而对应地向充电电路部的开关部输出第二控制信号后，在由电压检测部检测出的第一导电路的电压值达到预定值的情况下，控制部使电压转换部进行使施加于第二导电路的电压升压并向第一导电路施加的升压动作。
根据该结构，能够在对第一导电路侧的电容成分进行预充电动作的情况下，进行了降压充电后进行升压充电，能够提高电容成分的充电电压至比第二导电路的电压高的电压为止。
也可以是，第一方式及第二方式的车载用电源装置具备：保护用开关元件，设置于第一导电路，并且在允许从第一电源部侧向电压转换部侧通电的接通状态与不允许从第一电源部侧向电压转换部侧通电的断开状态之间进行切换；及电容器，一端电连接于第一导电路中的保护用开关元件与电压转换部之间，另一端电连接于接地侧。而且，也可以是，充电电路部的一端电连接于第一导电路中的保护用开关元件与电压转换部之间。
这样，能够通过预充电动作对上述电容器进行充电，能够抑制在预充电动作后对于上述电容器的冲击电流。
也可以构成为，在第一方式及第二方式的车载用电源装置中，控制部控制第二控制信号的占空比，以使在第一导电路流动的电流的值成为预定的目标电流值。
这样，在预充电动作时，能够一边将第一导电路的电流控制为所希望的值一边对电容成分进行充电。
＜实施例1＞
以下，对将本发明具体化的实施例1进行说明。
图1所示的车载用的电源***100具备作为车载用电源部而构成的第一电源部91及第二电源部92和车载用电源装置1(以下，也仅称为电源装置1)，且作为可对搭载于车辆的未图示的负载(例如与第一导电路21、第二导电路22电连接的负载)等供给电力的***而构成。负载是车载用电部件，其种类、数量没有限定。
第一电源部91例如由锂离子电池或双电层电容器等蓄电单元构成，并产生第一预定电压。例如，第一电源部91的高电位侧的端子保持为预定电压(例如24V或48V等)，低电位侧的端子保持为接地电位(0V)。第一电源部91的高电位侧的端子与设置于车辆内的布线部81电连接，第一电源部91对布线部81施加预定电压。第一电源部91的低电位侧的端子与作为车辆内的接地部而构成的基准导电路83电连接。布线部81与电源装置1的输入侧端子MV连接，并经由输入侧端子MV而与第一导电路21电连接。
第二电源部92例如由铅蓄电池等蓄电单元构成，并产生比由第一电源部91产生的第一预定电压低的第二预定电压。例如，第二电源部92的高电位侧的端子保持为12V，低电位侧的端子保持为接地电位(0V)。第二电源部92的高电位侧的端子与设置于车辆内的布线部82电连接，第二电源部92对布线部82施加预定电压。第二电源部92的低电位侧的端子与基准导电路83电连接。布线部82与电源装置1的输出侧端子LV连接，并经由输出侧端子LV而与第二导电路22电连接。
基准导电路83作为车辆的接地部分而构成，并保持为恒定的接地电位(0V)。在该基准导电路83电连接有第一电源部91的低电位侧的端子和第二电源部92的低电位侧的端子，而且，电源装置1的接地部经由未图示的接地端子而电连接。
电源装置1作为搭载于车辆内使用的车载用的升降压型DCDC转换器而构成。电源装置1主要具备第一导电路21、第二导电路22、第三导电路23、电压转换部10、控制部30、电压检测部41、42、电流检测部43、44、充电电路部50、保护用开关元件T3、T4、输入侧端子MV、输出侧端子LV等。
第一导电路21是成为来自第一电源部91的电力供给路径的导电路，作为被施加相对高的电压的一级侧(高压侧)的电源线而构成。第一导电路21构成为，电连接于布线部81的一端侧，在接触器CT为接通状态时经由布线部81而与第一电源部91的高电位侧的端子电连接，并且从第一电源部91被施加有预定的直流电压。在图1的结构中，在第一导电路21的端部设置有输入侧端子MV，在该输入侧端子MV电连接有布线部81。
第二导电路22作为被施加有相对低的电压的二级侧(低压侧)的电源线而构成。第二导电路22构成为，与布线部82电连接，并经由布线部82而与第二电源部92的高电位侧的端子电连接，并且从第二电源部92被施加有比第一电源部91的输出电压小的直流电压。在图1的结构中，在第二导电路22的端部设置有输出侧端子LV，在该输出侧端子LV电连接有布线部82。
电压转换部10具备：高边侧的驱动用开关元件T1(以下，也仅称为开关元件T1)，设置于第一导电路21与第二导电路22之间，并作为与第一导电路21电连接的半导体开关元件而构成；低边侧的驱动用开关元件T2(以下，也仅称为开关元件T2)，作为电连接于第一导电路21与第三导电路23(保持为比第一导电路21的电位低的预定的基准电位的导电路)之间的半导体开关元件而构成；及第一电感器L1(以下，也称为电感器L1)，电连接于开关元件T1及开关元件T2与第二导电路22之间。电压转换部10成为开关方式的降压型DCDC转换器的主要部分，能够通过开关元件T1的接通断开动作的切换来进行使施加于第一导电路21的电压降压并向第二导电路22输出的降压动作。另外，电压转换部10能够通过开关元件T2的接通断开动作的切换来进行使施加于第二导电路22的电压升压并向第一导电路21输出的升压动作。
在电压转换部10中，在第一导电路21与第三导电路23之间设置有电容器C2，在第二导电路22与第三导电路23之间设置有电容器C3。
对于电容器C2而言，一端电连接于第一导电路21的开关元件T4与开关元件T1之间的部位，另一端电连接于第三导电路23。电容器C2是电压转换部10的第一导电路21侧的平滑电容器，在电压转换部10进行降压动作的情况下作为电压转换部10(DCDC转换器)的输入电容器发挥功能，在电压转换部10进行升压动作的情况下作为电压转换部10(DCDC转换器)的输出电容器发挥功能。
对于电容器C3而言，一端电连接于第二导电路22的第一电感器L1与第二电感器L2之间的部位，另一端电连接于第三导电路23。电容器C3是电压转换部10的第二导电路22侧的平滑电容器，在电压转换部10进行降压动作的情况下作为电压转换部10(DCDC转换器)的输出电容器发挥功能，在电压转换部10进行升压动作的情况下作为电压转换部10(DCDC转换器)的输入电容器发挥功能。
开关元件T1及开关元件T2均作为N沟道型的MOSFET而构成，在高边侧的开关元件T1的漏极连接有第一导电路21的一端。开关元件T1的漏极是与电容器C2的一侧的电极电连接并且经由第一导电路21及布线部81也可与第一电源部91的高电位侧端子电连接的结构，且与它们之间可导通。另外，在开关元件T1的源极电连接有低边侧的开关元件T2的漏极及电感器L1的一端，且与它们之间可导通。在开关元件T1的栅极输入有来自控制部30的驱动信号及非驱动信号(具体而言PWM信号)，根据来自控制部30的信号使开关元件T1在接通状态与断开状态之间进行切换。
在低边侧的开关元件T2的源极连接有第三导电路23。第三导电路23是与车辆内的基准导电路83(接地部)电连接的导电路，并保持为与基准导电路83的电位(0V)相同程度的电位而作为接地部分发挥功能。在该第三导电路23电连接有电容器C2、C3各自的另一侧的电极。在低边侧的开关元件T2的栅极也输入有来自控制部30的驱动信号及非驱动信号，根据来自控制部30的信号使开关元件T2在接通状态与断开状态之间进行切换。
对于电感器L1而言，一端连接于开关元件T1与开关元件T2之间的连接部，且这一端电连接于开关元件T1的源极及开关元件T2的漏极。电感器L1的另一端与第二导电路22(具体而言，第二导电路22中比第二电感器L2靠电压转换部10侧的部分)连接。
电流检测部43具有电阻部R1及差分放大器43B，并输出表示在第一导电路21流动的电流的值(具体而言，与在第一导电路21流动的电流的值对应的模拟电压)。由于在第一导电路21流动的电流而产生于电阻部R1的电压下降被差分放大器43B放大并成为与该电流对应的检测电压(模拟电压)，并向控制部30输入。而且，该检测电压(模拟电压)通过设置于控制部30的未图示的A/D转换器而转换为数字值。
电流检测部44具有电阻部R2及差分放大器44B，并输出表示在第二导电路22流动的电流的值(具体而言，与在第二导电路22流动的电流的值对应的模拟电压)。由于在第二导电路22流动的电流而产生于电阻部R2的电压下降被差分放大器44B放大并成为与该电流对应的检测电压(模拟电压)，并向控制部30输入。而且，该检测电压(模拟电压)通过设置于控制部30的未图示的A/D转换器转换为数字值。
电压检测部41构成为，与第一导电路21连接，并且将与第一导电路21的电压对应的值输入控制部30。电压检测部41只要是可将表示第一导电路21的电压的值(确定出第一导电路21的电位与基准导电路83的电位之间的电位差的值)向控制部30输入的公知的电压检测电路即可，在图1的例子中，作为将第一导电路21的预定位置的电压值向控制部30输入的导电路而构成，但也可以作为对第一导电路21的电压进行分压并向控制部30输入那样的分压电路而构成。同样，电压检测部42构成为，与第二导电路22连接，并且将与第二导电路22的电压对应的值(确定出第二导电路22的电位与基准导电路83的电位之间的电位差的值)向控制部30输入。电压检测部42只要是可将表示第二导电路22的电压的值向控制部30输入的公知的电压检测电路即可，在图1的例子中，作为将第二导电路22的预定位置的电压值向控制部30输入的导电路而构成，但也可以作为对第二导电路22的电压进行分压并向控制部30输入那样的分压电路而构成。
保护用开关元件T4夹在第一导电路21中，并构成为，在切断电流从第一导电路21的第一电源部91侧向电压转换部10侧流动的断开状态与将该切断解除的接通状态之间进行切换。
保护用开关元件T3作为防逆流用开关元件发挥功能，并夹在第二导电路22中，并构成为，在切断电流从第二导电路22的第二电源部92侧向电压转换部10侧流动的断开状态与将该切断解除的接通状态之间进行切换。
第二电感器L2是滤波器用的电感器，作为公知的线圈而构成。第二电感器L2例如比第一电感器L1电感小，且一端与第一电感器L1及电容器C3电连接。
电容器C1是第一导电路21侧的噪声除去用的电容器，且一端电连接于电流检测用的电阻部R1与输入侧端子MV之间，另一端与第三导电路23(接地部)电连接。
电容器C4是第二导电路22侧的噪声除去用的电容器，一端电连接于电流检测用的电阻部R2与输出侧端子LV之间(具体而言，开关元件T3与输出侧端子LV之间)，另一端与第三导电路23(接地部)电连接。
充电电路部50在第一导电路21与第二导电路22之间并联连接于电压转换部10，并作为进行使施加于第二导电路22的电压降压并向第一导电路21施加输出电压的降压动作的DCDC转换器而构成。充电电路部50具备开关部T5、第三电感器L3、二极管D1、D2，且能够通过开关部T5的接通断开动作来进行使施加于第二导电路22的电压降压并向第一导电路21施加输出电压的降压动作。
在充电电路部50中，开关部T5例如由N沟道型的MOSFET构成，漏极与第二导电路22电连接，源极与二极管D2的阴极及第三电感器L3的一端电连接。对于二极管D2而言，阴极与开关部T5的源极及第三电感器L3的一端电连接，阳极与第三导电路23(接地部)电连接。对于二极管D1而言，阳极与第三电感器L3的另一端电连接，阴极与第一导电路21的预定部位(与开关元件T4的源极、开关元件T1的漏极及电容器C2的一端电连接的部位)电连接，允许电流从第二导电路22侧向第一导电路21侧流动，并切断其相反方向的通电。这样，对于充电电路部50而言，一端电连接于第一导电路21的保护用开关元件T4与电压转换部10之间的部位，另一端电连接于比第二导电路22的保护用开关元件T3靠输出侧端子LV侧的部位。第三电感器L3的电感例如小于第一及第二电感器L1、L2。
这样构成的充电电路部50随着预定的预充电条件的成立而对应地从控制部30被提供第二控制信号(交替切换接通信号与断开信号的控制信号)即PWM信号，开关部T5根据该PWM信号进行接通断开动作，从而作为二极管整流方式的降压型DCDC转换器发挥功能，进行使施加于第二导电路22的电压降压并向第一导电路21施加输出电压的降压动作。
控制部30例如具备控制电路和驱动部。控制电路例如作为微型计算机而构成，并具备进行各种运算处理的CPU、存储程序等信息的ROM、暂时存储所产生的信息的RAM、将所输入的模拟电压转换为数字值的A/D转换器等。对A/D转换器提供来自电压检测部41、42的各检测信号(与检测电压对应的模拟电压信号)、来自电流检测部43、44的检测信号(与检测电流对应的模拟电压信号)。
控制部30在使电压转换部10进行降压动作的情况下，例如，周期性地重复基于由电压检测部42检测的电压值(施加于第二导电路22的电压的值)与预先决定的目标电压值之间的偏差以公知的反馈运算方式(公知的PI运算方式、公知的PID运算方式等)计算占空比的反馈运算，每当计算出占空比时，以新的占空比输出PWM。而且，将该PWM信号提供给开关元件T1，并且对与提供给开关元件T1的PWM信号互补的PWM信号设定空载时间并且向开关元件T2提供。在该例子中，在进行降压动作的情况下提供给开关元件T1的PWM信号相当于第一控制信号的一个例子。另外，在使电压转换部10进行升压动作的情况下，周期性地重复基于由电压检测部41检测的电压值(施加于第一导电路21的电压的值)与预先决定的目标电压值之间的偏差以公知的反馈运算方式(公知的PI运算方式、公知的PID运算方式等)计算占空比的反馈运算，每当计算出占空比时，以新的占空比输出PWM信号。而且，将该PWM信号提供给开关元件T2，并且对与提供给开关元件T2的PWM信号互补的PWM信号设定空载时间并且向开关元件T1提供。
这样，电源装置1作为同步整流方式的降压型DCDC转换器发挥功能，根据PWM信号使高边侧的开关元件T1接通断开并且使低边侧的开关元件T2的接通断开与高边侧的开关元件T1的动作同步地进行，从而使施加于第一导电路21的直流电压降压并向第二导电路22输出。施加于第二导电路22的电压(输出电压)根据提供给开关元件T1的栅极的PWM信号的占空比来决定。而且，电源装置1也作为同步整流方式的升压型DCDC转换器发挥功能，根据PWM信号使低边侧的开关元件T2接通断开并且使高边侧的开关元件T1的接通断开与低边侧的开关元件T2的动作同步地进行，从而使施加于第二导电路22的直流电压升压并向第一导电路21输出。此时的施加于第一导电路21的电压(输出电压)根据提供给开关元件T2的栅极的PWM信号的占空比来决定。
接下来，针对由电源装置1进行的控制，参照图2等进行说明。
电源装置1的控制部30随着预定的开始条件的成立而对应地驱动电压转换部10，进行电压转换动作。具体而言，在将车辆***从动作停止状态向动作状态切换的预定的启动开关(例如公知的点火开关)为接通状态的情况下从外部装置对控制部30提供预定的***接通信号(例如点火接通信号)，在启动开关为断开状态的情况下从外部装置对控制部30提供预定的***断开信号(例如点火断开信号)。控制部30例如将启动开关从断开状态切换为接通状态作为“预定的预充电条件”而向电压转换部10提供控制信号，使电压转换部10进行电压转换动作。
控制部30例如通过图2那样的流程来控制电压转换部10。
在图2的例子中，控制部30在“预定的预充电条件”的成立时机t1(启动开关从断开状态切换为接通状态的时机)，对充电电路部50的开关部T5输出PWM信号(第二控制信号)，并使充电电路部50进行充电动作(降压动作)。这样的动作为预充电动作(具体而言预充电降压动作)，进行该预充电降压动作，直至第一导电路21的电压值成为第一预定值(例如与第二电源部92的充电电压相同程度或者比该充电电压稍低的预定值)的时机t2为止。此外，在预充电动作期间，将电压转换部10的开关元件T1、T2维持为断开状态。
控制部30在从进行预充电降压动作的时间t1至时间t2期间，以一边监视由电流检测部43检测的电流值一边使在第一导电路21流动的电流的值成为预定的目标电流值的方式进行公知的反馈控制，对提供给开关部T5的PWM信号(第二控制信号)的占空比进行控制。具体而言，周期性地重复基于由电流检测部43检测的电流值(在第一导电路21流动的电压的值)与预先决定的目标电流值之间的偏差以公知的反馈运算方式(公知的PI运算方式、公知的PID运算方式等)计算占空比的反馈运算，每当计算出占空比时，以新的占空比输出对于开关部T5的PWM信号。此外，第二控制信号的频率也可以大于第一控制信号的频率。
控制部30在第一导电路21的电压值成为第一预定值的时间t2使提供给开关部T5的PWM信号停止，将开关部T5向断开状态切换。而且，从其后的时间t3起，使电压转换部10进行升压动作。在该升压动作中，将开关部T5维持为断开状态，以一边对由电流检测部43检测的电流值进行监视一边使在第一导电路21流动的电流的值成为预定的目标电流值的方式进行公知的反馈控制，对提供给开关元件T2的PWM信号的占空比进行控制。具体而言，周期性地重复基于由电流检测部43检测的电流值(在第一导电路21流动的电压的值)与预先决定的目标电流值之间的偏差以公知的反馈运算方式(公知的PI运算方式、公知的PID运算方式等)计算占空比的反馈运算，每当计算出占空比时，以新的占空比输出提供给开关元件T2的PWM信号。而且，将该PWM信号提供给开关元件T2，并且对与提供给开关元件T2的PWM信号互补的PWM信号设定空载时间并且向开关元件T1提供。进行这样的预充电升压动作，至第一导电路21的电压值成为第二预定值(例如，与第一电源部91的充电电压相同程度或者比该充电电压稍低的预定值)的时机t4为止。
控制部30在第一导电路21的电压值成为第二预定值的时机t4使上述的预充电升压动作停止。在像这样预充电升压动作停止后的时间t5的时机，接触器CT从断开状态(开路状态)向接通状态(短路状态)切换。接触器CT也可以由与控制部30不同的控制装置进行接通断开的控制，也可以由控制部30进行接通断开的控制。
控制部30当接触器CT在时间t5切换为接通状态后，在时间t6的时机将保护用开关元件T4从断开状态向接通状态切换，从其后的时间t7的时机起使电压转换部10进行上述的降压动作。进行该降压动作，至预定的结束时机(例如，上述的启动开关从接通状态向断开状态切换的时机)为止。而且，在时间t7后，使保护用开关元件T3进行接通动作。
如以上那样，本结构的车载用电源装置1通过控制部30随着预定的预充电条件的成立而对应地对充电电路部50提供PWM信号(第二控制信号)，从而以充电电路部50向第一导电路21侧供给充电电流的方式进行动作。因此，在预定的预充电条件成立的情况下，能够对第一导电路21侧的电容成分(图1的例子中，与布线部81连接的电容成分CP、电容器C1、电容器C2)进行充电。并且，能够通过开关部T5的接通断开动作来控制充电电流，因此可更简单地实现能够控制预充电动作时的电流的结构。此外，电容成分CP也可以是存在于与布线部81连接的负载内的电容成分，也可以是与布线部81连接的大电容的电容器。
而且，电源装置1具备检测第一导电路21的电压值的电压检测部41。而且，控制部30在随着预充电条件的成立而对应地向充电电路部50的开关部T5输出了PWM信号(第二控制信号)后，在由电压检测部41检测的第一导电路21的电压值达到了预定值(第一预定值)的情况下，使电压转换部10进行使施加于第二导电路22的电压升压并向第一导电路21施加的升压动作。根据该结构，在对第一导电路21侧的电容成分进行预充电动作的情况下，能够在进行了降压充电后进行升压充电，能够提高电容成分的充电电压至比第二导电路22的电压高的电压为止。
而且，电源装置1具备：保护用开关元件T4，设置于第一导电路21，并且在允许从第一电源部91侧向电压转换部10侧通电的接通状态与不允许从第一电源部91侧向电压转换部10侧通电的断开状态之间进行切换；及电容器C2，一端电连接于第一导电路21的保护用开关元件T4与电压转换部10之间，另一端电连接于第三导电路23(接地)侧。而且，充电电路部50的一端电连接于第一导电路21的保护用开关元件T4与电压转换部10之间。这样，通过预充电动作能够对上述电容器C2进行充电，能够抑制在预充电动作后对于上述电容器C2的冲击电流。
而且，在电源装置1中，控制部30在预充电降压动作时，以使在第一导电路21流动的电流的值成为预定的目标电流值的方式控制提供给开关部T5的PWM信号(第二控制信号)的占空比。这样，在预充电降压动作时，能够一边将第一导电路21的电流控制为所希望的值一边对电容成分进行充电。此外，在预充电升压动作时，也能够一边将第一导电路21的电流控制为所希望的值一边对电容成分进行充电。
＜实施例2＞
接下来，对实施例2进行说明。
图3所示的车载用的电源***200仅电源装置201与电源装置1不同，除电源装置201以外的结构与图1所示的电源***100相同。另外，电源装置201仅充电电路部250的结构与充电电路部50不同，除充电电路部250以外的结构与图1所示的电源装置1相同。另外，针对充电电路部250的开关部T5的控制与针对充电电路部50的开关部T5的控制相同。
图3的电源装置201中使用的充电电路部250在第一导电路21与第二导电路22之间并联连接于电压转换部10。该充电电路部250由开关部T5、二极管D1、电阻部R3串联连接而成，二极管D1的阳极配置于第二导电路22侧，阴极配置于第一导电路21侧。开关部T5是与图1所示的开关部T5相同的元件，漏极与第二导电路22电连接，源极与电阻部R3的一端电连接。对于二极管D1而言，阳极与电阻部R3的另一端电连接，阴极与第一导电路21的预定部位(与开关元件T4的源极、开关元件T1的漏极及电容器C2的一端电连接的部位)电连接，允许电流从第二导电路22侧向第一导电路21侧流动，并切断其相反方向的通电。这样，对于充电电路部250而言，一端电连接于第一导电路21的保护用开关元件T4与电压转换部10之间的部位，另一端与第二导电路22的比保护用开关元件T3靠输出侧端子LV侧的部位电连接。
在这样构成的电源装置201中，也在与图1的电源装置1相同的预充电条件的成立时(图2的时间t1)开始预充电降压动作，对充电电路部250的开关部T5输出PWM信号(交替切换接通信号与断开信号的第二控制信号)。而且，在与图1的电源装置1相同的时机t2(图2)，使预充电降压动作停止。而且，在该例子中，控制部30随着预充电条件的成立而对应地对充电电路部250的开关部T5输出PWM信号(第二控制信号)后，在由电压检测部41检测的第一导电路21的电压值达到了预定值(第一预定值)的情况下，使电压转换部10进行使施加于第二导电路22的电压升压并向第一导电路21施加的升压动作(预充电升压动作)。预充电升压动作与电源装置1相同，预充电升压动作的结束时机也与电源装置1相同。另外，在该例子中，在预充电降压动作时，控制部30以使在第一导电路21流动的电流的值成为预定的目标电流值的方式控制提供给开关部T5的PWM信号(第二控制信号)的占空比，在预充电升压动作时，控制部30也以使在第一导电路21流动的电流的值成为预定的目标电流值的方式控制提供给开关元件T2的PWM信号(第二控制信号)的占空比。
在这样的实施例2的结构中，也可得到与实施例1相同的效果。
＜其他实施例＞
本发明不限定于由上述叙述及附图说明的实施方式，例如以下那样的实施方式也包含于本发明的技术范围。另外，上述的实施方式、后述的实施方式的各种特征只要是不矛盾的组合则也可以任意组合。
在实施例1中，示出充电电路部作为同步整流式的DCDC转换器而构成的例子，但也可以作为二极管方式的DCDC转换器。
在实施例1、2中，示出仅设置一个电压转换部的例子，但也可以作为多个电压转换部并列设置的多相方式的DCDC转换器。
在实施例1、2中，示出在预充电动作时将第一导电路21的电流控制为一定的一个例子，但也可以通过与实施例1、2不同的方法将第一导电路21的电流控制为一定。例如，在图1的结构中，在将电流检测部44设置于第二导电路22的充电电路部50的连接部与输出侧端子LV之间的情况下，也能够一边检测在第二导电路22流动的电流(输入电流)一边控制充电电路部50。具体而言，也可以如图4所示的例子那样，通过根据预充电动作时的输入电压(第二导电路22的电压)、输出电压(第一导电路21的电压)及预先假定的假想效率来设定输入电流(在第二导电路22经过并流入充电电路部50的电流)的目标电流，从而控制为使输出电流的平均值一定。在这种情况下，将通过充电电路部50进行降压动作的情况下的假想效率假定为固定为85％，使第二导电路22侧为预定的输入电压(例如，12V)并使第一导电路21侧为预定的输出电压(例如，1V)，使输出电流以预定电流值(例如5A)进行降压动作的情况下的输入电流Iin能够在将效率设为α、将输入电压设为Vin、将输出电流设为Iout、将输出电压设为Vout的情况下由Iin×Vin×α＝Iout×Vout表示，且Iin(Iout×Vout/Vin)/α。因此，以可得到所希望的输出电流Iout的方式决定输入电流Iin的目标值即可。此外，在图4的例子中，示出使初级侧(第一导电路21侧)的电压以1V为单位阶段地上升的情况的例子。
另外，也可以是，在使用日本特开2016-208759那样的方法进行基于充电电路部50的降压动作的预充电动作时，基于输入电压(第二导电路22的电压)和输出电压(第一导电路21的电压)控制为使输出电流(第一导电路21的电流)成为所希望的目标电流值。
附图标记说明
1、201…车载用电源装置
10…电压转换部
21…第一导电路
22…第二导电路
30…控制部
41…电压检测部
50、250…充电电路部
D1…二极管
R3…电阻部
T1、T2…驱动用开关元件
T4…保护用开关元件
T5…开关部
L3…第三电感器(电感器)
C2…电容器

Claims (5)

1.一种车载用电源装置，至少进行如下的电压转换动作：对施加于成为来自第一电源部的电力供给路径的第一导电路的电压进行转换，并对配置于第二电源部侧的第二导电路施加输出电压，
所述车载用电源装置具备：
电压转换部，具备驱动用开关元件，所述驱动用开关元件随着被提供交替切换接通信号和断开信号的第一控制信号而对应地进行接通断开动作，所述电压转换部通过所述驱动用开关元件的接通断开动作来进行使施加于所述第一导电路的电压升压或者降压并向所述第二导电路施加的电压转换动作；
控制部，对所述驱动用开关元件输出所述第一控制信号；及
充电电路部，在所述第一导电路与所述第二导电路之间与所述电压转换部并联连接，并且具备开关部和电感器，通过所述开关部的接通断开动作来进行使施加于所述第二导电路的电压降压并向所述第一导电路施加输出电压的降压动作，
所述控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地对所述充电电路部的所述开关部输出交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号。
2.一种车载用电源装置，至少进行如下的电压转换动作：对施加于成为来自第一电源部的电力供给路径的第一导电路的电压进行转换，并对配置于第二电源部侧的第二导电路施加输出电压，
所述车载用电源装置具备：
电压转换部，具备驱动用开关元件，所述驱动用开关元件随着被提供交替切换接通信号和断开信号的第一控制信号而对应地进行接通断开动作，所述电压转换部通过所述驱动用开关元件的接通断开动作来进行使施加于所述第一导电路的电压升压或者降压并向所述第二导电路施加的电压转换动作；
控制部，对所述驱动用开关元件输出所述第一控制信号；及
充电电路部，在所述第一导电路与所述第二导电路之间与所述电压转换部并联连接，并且至少串联连接开关部、二极管及电阻部而成，且将所述二极管的阳极配置于所述第二导电路侧、所述二极管的阴极配置于所述第一导电路侧而成，
所述控制部随着预定的预充电条件的成立而对应地对所述充电电路部的所述开关部输出交替切换接通信号和断开信号的第二控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的车载用电源装置，其中，
所述车载用电源装置具备检测所述第一导电路的电压值的电压检测部，
在随着所述预充电条件的成立而对应地向所述充电电路部的所述开关部输出所述第二控制信号后，在由所述电压检测部检测出的所述第一导电路的电压值达到预定值的情况下，所述控制部使所述电压转换部进行使施加于所述第二导电路的电压升压并向所述第一导电路施加的升压动作。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车载用电源装置，其中，
所述车载用电源装置具备：
保护用开关元件，设置于所述第一导电路，并且在允许从所述第一电源部侧向所述电压转换部侧通电的接通状态与不允许从所述第一电源部侧向所述电压转换部侧通电的断开状态之间进行切换；及
电容器，一端电连接于所述第一导电路中的所述保护用开关元件与所述电压转换部之间，另一端电连接于接地侧，
所述充电电路部的一端电连接于所述第一导电路中的所述保护用开关元件与所述电压转换部之间。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车载用电源装置，其中，
所述控制部控制所述第二控制信号的占空比，以使在所述第一导电路流动的电流的值成为预定的目标电流值。
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