JP2002112465A - Charging apparatus for vehicle - Google Patents
Charging apparatus for vehicleInfo
- Publication number
- JP2002112465A JP2002112465A JP2000296326A JP2000296326A JP2002112465A JP 2002112465 A JP2002112465 A JP 2002112465A JP 2000296326 A JP2000296326 A JP 2000296326A JP 2000296326 A JP2000296326 A JP 2000296326A JP 2002112465 A JP2002112465 A JP 2002112465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- voltage
- output
- power
- vehicle
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用充電装置に
関する。The present invention relates to a vehicle charging device.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年の
内燃機関駆動車両、ハイブリッド自動車、電気自動車
(純バッテリ型、燃料電池型を含む)では、搭載大電気
負荷への給電を低損失かつ軽量の回路系で実現するため
に、汎用の低圧負荷を低圧駆動するとともに、特別な大
電気負荷を高圧駆動する二電源型車両回路系を採用して
いることが提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, vehicles powered by internal combustion engines, hybrid vehicles, and electric vehicles (including a pure battery type and a fuel cell type) are capable of supplying power to a large electric load with low loss and light weight. In order to realize such a circuit system, it has been proposed to employ a dual-power-supply type vehicle circuit system that drives a general-purpose low-voltage load at a low voltage and drives a special large electric load at a high voltage.
【0003】従来の二電源型車両回路系では、高圧回路
系に給電する高圧バッテリと、低圧回路計に給電する低
圧バッテリと、高圧バッテリから電圧変換して低圧バッ
テリに給電する降圧DC-DCコンバータとを設ける方式が
提案されている。In a conventional dual-powered vehicle circuit system, a high-voltage battery that supplies power to a high-voltage circuit, a low-voltage battery that supplies power to a low-voltage circuit meter, and a step-down DC-DC converter that converts a voltage from the high-voltage battery and supplies power to the low-voltage battery Has been proposed.
【0004】この二電源型車両回路系において低圧バッ
テリを省略し、降圧DC-DCコンバータが低圧負荷に直接
給電する方式を採用すれば、コスト及び車両の小型軽量
化の利点が生じる。If a low-voltage battery is omitted in this dual-power-supply type vehicle circuit system and a system in which a step-down DC-DC converter directly supplies power to a low-voltage load is employed, there are advantages in cost and reduction in size and weight of the vehicle.
【0005】ところが、車両用充電装置では、低圧負荷
側での短絡事故や降圧DC-DCコンバータを構成する半導
体素子の故障を防止するために過負荷保護を行う必要が
あり、このため、従来のこの種の電源回路では、その出
力電流が所定値を超えないように制限していた。However, in a vehicle charging device, it is necessary to provide overload protection in order to prevent a short circuit accident on the low voltage load side and a failure of a semiconductor element constituting the step-down DC-DC converter. In this type of power supply circuit, the output current is limited so as not to exceed a predetermined value.
【0006】しかしながら、上記した出力電流飽和制御
では、大電気負荷への給電を確保するために、大出力の
降圧DC-DCコンバータを採用する必要があった。However, in the above-described output current saturation control, it is necessary to employ a high-output step-down DC-DC converter in order to secure power supply to a large electric load.
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、降圧DC-DCコンバータを大型化することなく出
力電流増大が可能な車両用充電装置を提供することをそ
の目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a vehicle charging device capable of increasing output current without increasing the size of a step-down DC-DC converter.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の車両用充
電装置は、車載の高圧バッテリから給電される入力電流
をPWM(パルス幅変調)方式で断続するスイッチング
素子を有し、前記断続された入力電流を電圧変換して低
圧バッテリを介することなく低圧負荷に直接給電する降
圧DC-DCコンバータと、前記降圧DC-DCコンバータを制御
する制御手段とを備える車両用充電装置において、前記
制御手段は、前記高圧バッテリから前記降圧DC-DCコン
バータに給電される入力電力を求める検出手段と、前記
入力電力が所定の最大値に達した後でも前記スイッチン
グ素子のデューティ比を制御することにより、前記入力
電力が前記最大値を超えない範囲で前記出力電流の増大
を許可する制御手段とを備えることを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle charging apparatus having a switching element for intermittently inputting a current supplied from a high-voltage battery mounted on a vehicle in a PWM (pulse width modulation) system. A step-down DC-DC converter for converting the input current into a voltage and directly supplying power to a low-voltage load without passing through a low-voltage battery, and a control unit for controlling the step-down DC-DC converter, wherein the control unit includes: Detecting means for obtaining input power supplied from the high-voltage battery to the step-down DC-DC converter, and by controlling the duty ratio of the switching element even after the input power reaches a predetermined maximum value, Control means for permitting an increase in the output current within a range where the input power does not exceed the maximum value.
【0009】これにより、安全性を確保しつつ低圧負荷
へ給電可能な出力電流を増大させることができる。As a result, the output current that can be supplied to the low-voltage load can be increased while ensuring safety.
【0010】請求項2記載の構成は請求項1記載の車両
用充電装置において更に、前記制御手段は、前記入力電
力が前記最大値を超えない範囲で前記降圧DC-DCコンバ
ータの出力電圧を所定の定格値に制御することを特徴と
している。According to a second aspect of the present invention, in the vehicle charging apparatus according to the first aspect, the control means further controls the output voltage of the step-down DC-DC converter within a range where the input power does not exceed the maximum value. It is characterized in that it is controlled to the rated value.
【0011】これにより、回路構成をほとんど複雑化す
ることなく、出力電圧安定性を向上することができる。As a result, the output voltage stability can be improved without complicating the circuit configuration.
【0012】請求項3記載の車両用充電装置は、車載の
高圧バッテリから給電される入力電流をPWM(パルス
幅変調)方式で断続するスイッチング素子を有し、前記
断続された入力電流を電圧変換して低圧バッテリを介す
ることなく低圧負荷に直接給電する降圧DC-DCコンバー
タと、前記降圧DC-DCコンバータを制御する制御手段と
を備える車両用充電装置において、前記制御手段は、前
記降圧DC-DCコンバータから出力される出力電力を求め
る検出手段と、前記出力電力が所定の最大値に達した後
で前記スイッチング素子のデューティ比を制御すること
により、前記出力電力が前記最大値を超えない範囲で前
記出力電流の増大を許可する出力電流制御手段とを備え
ることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle charging apparatus having a switching element for intermittently inputting a current supplied from a high-voltage battery mounted on a vehicle in a PWM (pulse width modulation) system, and converting the intermittent input current into a voltage. A step-down DC-DC converter that directly supplies power to a low-voltage load without passing through a low-voltage battery, and a control unit that controls the step-down DC-DC converter, wherein the control unit includes the step-down DC-DC converter. Detecting means for determining the output power output from the DC converter, and controlling the duty ratio of the switching element after the output power reaches a predetermined maximum value, so that the output power does not exceed the maximum value. And an output current control means for permitting an increase in the output current.
【0013】これにより、安全性を確保しつつ低圧負荷
へ給電可能な出力電流を増大させることができる。Thus, the output current that can be supplied to the low-voltage load can be increased while ensuring safety.
【0014】請求項4記載の構成は請求項3記載の車両
用充電装置において更に、前記制御手段は、前記出力電
力が前記最大値を超えない範囲で前記降圧DC-DCコンバ
ータの出力電圧を所定の定格値に制御することを特徴と
している。According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle charging apparatus according to the third aspect, the control means further controls the output voltage of the step-down DC-DC converter within a range where the output power does not exceed the maximum value. It is characterized in that it is controlled to the rated value.
【0015】これにより、回路構成をほとんど複雑化す
ることなく、出力電圧安定性を向上することができる。As a result, the output voltage stability can be improved with almost no complicated circuit configuration.
【0016】請求項5記載の車両用充電装置は、車載の
高圧バッテリから給電される入力電流をPWM(パルス
幅変調)方式で断続するスイッチング素子を有し、前記
断続された入力電流を電圧変換して低圧バッテリを介す
ることなく低圧負荷に直接給電する降圧DC-DCコンバー
タと、前記降圧DC-DCコンバータを制御する制御回路と
を備える車両用充電装置において、前記制御手段は、前
記降圧DC-DCコンバータの電力損失を求める検出手段
と、入力電圧検出手段と、前記電力損失が所定の最大値
に達した後で前記スイッチング素子のデューティ比を制
御することにより、前記電力損失が前記最大値を超えな
い範囲で出力電流の増大を許可する出力電流制御手段と
を備えることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle charging apparatus having a switching element for intermittently inputting an electric current supplied from a high-voltage battery mounted on a vehicle in a PWM (pulse width modulation) system, and converting the intermittent input current into a voltage. A step-down DC-DC converter that directly supplies power to a low-voltage load without passing through a low-voltage battery, and a control circuit that controls the step-down DC-DC converter, wherein the control unit includes the step-down DC-DC converter. Detecting means for determining the power loss of the DC converter, input voltage detecting means, and controlling the duty ratio of the switching element after the power loss reaches a predetermined maximum value, whereby the power loss reduces the maximum value. Output current control means for permitting an increase in output current within a range not exceeding.
【0017】これにより、安全性を確保しつつ低圧負荷
へ給電可能な出力電流を増大させることができる。As a result, the output current that can supply power to the low-voltage load can be increased while ensuring safety.
【0018】請求項6記載の構成は請求項5記載の車両
用充電装置において更に、前記制御手段は、前記電力損
失が前記最大値を超えない範囲で前記降圧DC-DCコンバ
ータの出力電圧を所定の定格値に制御することを特徴と
している。According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle charging apparatus according to the fifth aspect, the control means further controls the output voltage of the step-down DC-DC converter within a range where the power loss does not exceed the maximum value. It is characterized in that it is controlled to the rated value.
【0019】これにより、回路構成をほとんど複雑化す
ることなく、出力電圧安定性を向上することができる。As a result, the output voltage stability can be improved without complicating the circuit configuration.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の車両用充電装置の好適な
実施態様を図面を参照して以下説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a vehicle charging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】[0021]
【実施例1】実施例1の車両用充電装置のブロック図を
図1に示す。Embodiment 1 FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle charging apparatus according to Embodiment 1.
【0022】(回路構成)1は充電器、2は低圧負荷、
3は高圧バッテリ、4は電流センサ、5は制御コントロ
ーラ(本発明でいう制御手段)である。(Circuit configuration) 1 is a charger, 2 is a low voltage load,
Reference numeral 3 denotes a high-voltage battery, 4 denotes a current sensor, and 5 denotes a controller (control means in the present invention).
【0023】図2に示すように、充電器1は、いわゆる
降圧DC-DCコンバータであって、インバータ10と、ト
ランス11と、整流器12とで構成されている。充電器
1の必要箇所には電流平滑用のチョークコイルやコンデ
ンサなどを設けられているが回路図示は省略する。As shown in FIG. 2, the charger 1 is a so-called step-down DC-DC converter, and includes an inverter 10, a transformer 11, and a rectifier 12. Although a choke coil and a capacitor for current smoothing are provided in necessary portions of the charger 1, the circuit is not shown.
【0024】インバータ10は、それぞれモジュール化
又はワンチップに集積された一対のインバータ10A、
10Bを単相ブリッジ接続してなり、高圧バッテリ3か
ら印加された高圧直流電力を交流電力に変換する。トラ
ンス11はこの交流電力を降圧し、整流回路12はこの
交流電力を整流して低圧負荷2に給電する。インバータ
10は、双方向送電可能な回路構成に変更しても良い。
また、充電器1を、単一のスイッチングトランジスタで
チョークコイルの電流を一定周期で断続し、発生する高
電圧をダイオードを通じて出力する回路構成に変更して
も良い。The inverter 10 includes a pair of inverters 10A, each of which is modularized or integrated on one chip.
The high-voltage DC power applied from the high-voltage battery 3 is converted to AC power. The transformer 11 steps down the AC power, and the rectifier circuit 12 rectifies the AC power and feeds it to the low-voltage load 2. The inverter 10 may be changed to a circuit configuration capable of bidirectional power transmission.
Further, the charger 1 may be changed to a circuit configuration in which the current of the choke coil is intermittently switched at a constant cycle by a single switching transistor, and the generated high voltage is output through a diode.
【0025】コントローラ5(制御手段)は、インバー
タ10を構成するインバータ(スイッチング素子)10
A、10B(図示せず)を所定のPWM周期で制御して
いる。この種の降圧DC-DCコンバータは周知であるの
で、詳細な説明は省略する。これにより、充電器1は、
高圧バッテリ3の高圧直流電力を降圧して低圧負荷2に
給電する。したがって、この実施例では、充電器1は、
低圧バッテリを充電することはない。The controller 5 (control means) includes an inverter (switching element) 10
A and 10B (not shown) are controlled at a predetermined PWM cycle. Since this type of step-down DC-DC converter is well known, a detailed description is omitted. Thereby, the charger 1
The high-voltage DC power of the high-voltage battery 3 is stepped down and supplied to the low-voltage load 2. Therefore, in this embodiment, the charger 1
It does not charge the low voltage battery.
【0026】電流センサ4は、充電器1に入力する充電
器1の入力電流を検出して信号をコントローラ5に送
り、同じく、図示しない電圧検出回路が、充電器1の入
力電圧すなわち高圧バッテリ3の端子電圧、及び、充電
器1の出力電圧すなわち低圧負荷2の印加電圧信号をコ
ントローラ5に送っている。The current sensor 4 detects the input current of the charger 1 input to the charger 1 and sends a signal to the controller 5. Similarly, a voltage detection circuit (not shown) detects the input voltage of the charger 1, that is, the high voltage battery 3. To the controller 5 and the output voltage of the charger 1, that is, the applied voltage signal of the low-voltage load 2.
【0027】(動作説明)以下、このコントローラ5の
制御動作を図2に示すフローチャートを参照して以下に
説明する。(Description of Operation) The control operation of the controller 5 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
【0028】まず、充電器1の入力電圧と入力電流を読
み込み、これを積算して入力電力を求める(S10
0)。First, the input voltage and the input current of the charger 1 are read, and these are integrated to obtain the input power (S10).
0).
【0029】次に、算出した入力電力が所定の最大値未
満かどうかを調べ(S102)、未満で有れば、充電器
1の出力電圧とあらかじめ記憶する所定の定格値との差
ΔVを算出し(S104)、この差ΔVに応じて、イン
バータ10A、10Bのデューティ比を増減して、充電
器1すなわち降圧DC-DCコンバータの出力電圧を所定の
定格値に維持する(S106)。Next, it is checked whether or not the calculated input power is less than a predetermined maximum value (S102). If the input power is less than the maximum value, a difference ΔV between the output voltage of the charger 1 and a predetermined rated value stored in advance is calculated. Then, in accordance with the difference ΔV, the duty ratio of the inverters 10A and 10B is increased or decreased to maintain the output voltage of the charger 1, that is, the step-down DC-DC converter at a predetermined rated value (S106).
【0030】S102において、算出した入力電力が所
定の最大値以上であれば、算出した入力電力と上記最大
値の差ΔPを算出し(S108)、この差ΔPに応じ
て、CMOSインバータ10A、10Bのデューティ比
を増減して、充電器1すなわち降圧DC-DCコンバータの
入力電力を上記最大値に維持する(S110)。In S102, if the calculated input power is equal to or more than the predetermined maximum value, a difference ΔP between the calculated input power and the maximum value is calculated (S108), and according to the difference ΔP, the CMOS inverters 10A and 10B , The input power of the charger 1, that is, the step-down DC-DC converter is maintained at the maximum value (S110).
【0031】(実施例効果)このように構成したこの実
施例の車両用充電装置の給電制御によれば、出力電流又
は入力電流が所定の最大値を超えないように制御する通
常の過電流制御に比較して、入力電力一定の条件で出力
電流を増大して低圧負荷2に給電することができる。し
たがって、多くの低圧負荷2が接続されたなどして要求
出力電流が増大した場合でも、低圧負荷2へ印加される
電圧は低下するが、その分、要求出力電流を増やして、
低圧負荷2の並列動作を維持することができる。(Effect of Embodiment) According to the power supply control of the vehicle charging apparatus of this embodiment configured as described above, the normal overcurrent control for controlling the output current or the input current so as not to exceed a predetermined maximum value. The output current can be increased under the condition that the input power is constant, and the low voltage load 2 can be supplied with power. Therefore, even when the required output current increases due to connection of many low-voltage loads 2, the voltage applied to the low-voltage load 2 decreases, but the required output current increases accordingly.
The parallel operation of the low-voltage load 2 can be maintained.
【0032】通常、多くの低圧負荷2は、印加電圧が多
少(たとえば20%程度)下がっても正常に動作するよ
うに設計されており、その結果、入力電流が出力電流に
比例すると仮定すれば10%程度の出力電流増大が可能
となる。Usually, many low-voltage loads 2 are designed to operate normally even when the applied voltage is slightly reduced (for example, about 20%). As a result, assuming that the input current is proportional to the output current, The output current can be increased by about 10%.
【0033】また、この実施例では、入力電力が所定の
最大値に達するまでは、同一の回路構成を用いて、定格
出力電圧を低圧負荷2に出力することができる。すなわ
ち、本発明は、定格出力電圧を出力する制御を行う低圧
バッテリレスの車両用充電装置において、充電器1と低
圧負荷2との電力消費一定の条件を維持して回路の過負
荷保護を行うとともに、更に単に入力電流又は出力電流
を一定値以下とする制御に比較して出力電流の増大を図
ることができる。In this embodiment, the rated output voltage can be output to the low-voltage load 2 using the same circuit configuration until the input power reaches a predetermined maximum value. That is, in the present invention, in a low-voltage battery-less vehicle charging device that controls to output a rated output voltage, overload protection of a circuit is performed while maintaining a constant power consumption condition between the charger 1 and the low-voltage load 2. At the same time, the output current can be further increased as compared to the control in which the input current or the output current is simply reduced to a certain value or less.
【0034】[0034]
【実施例2】実施例2の車両用充電装置を図1を参照し
て以下に説明する。Second Embodiment A vehicle charging device according to a second embodiment will be described below with reference to FIG.
【0035】この実施例では、図1において、電流セン
サ4を整流器12と低圧負荷2とを結ぶラインの低圧の
電流を検出するようにし、更に、図2のフローチャート
のS100、S02、S06を変更したものである。In this embodiment, in FIG. 1, the current sensor 4 detects the low-voltage current in the line connecting the rectifier 12 and the low-voltage load 2, and S100, S02 and S06 in the flowchart of FIG. 2 are changed. It was done.
【0036】すなわち、この実施例では、充電器1の出
力電圧と出力電流を読み込み、これを積算して出力電力
を求める(S100)。That is, in this embodiment, the output voltage and the output current of the charger 1 are read, and the output is integrated to obtain the output power (S100).
【0037】次に、算出した出力電力が所定の最大値未
満かどうかを調べ(S102)、未満で有れば、充電器
1の出力電圧とあらかじめ記憶する所定の定格値との差
ΔVを算出し(S104)、この差ΔVに応じて、CM
OSインバータ10A、10Bのデューティ比を増減し
て、充電器1すなわち降圧DC-DCコンバータの出力電圧
を所定の定格値に維持する(S106)。Next, it is checked whether the calculated output power is less than a predetermined maximum value (S102), and if it is less, a difference ΔV between the output voltage of the charger 1 and a predetermined rated value stored in advance is calculated. (S104), and in accordance with the difference ΔV, the CM
By increasing or decreasing the duty ratio of the OS inverters 10A and 10B, the output voltage of the charger 1, that is, the step-down DC-DC converter is maintained at a predetermined rated value (S106).
【0038】S102において、算出した出力電力が所
定の最大値以上であれば、算出した出力電力と上記最大
値の差ΔPを算出し(S108)、この差ΔPに応じ
て、CMOSインバータ10A、10Bのデューティ比
を増減して、充電器1すなわち降圧DC-DCコンバータの
出力電力を上記最大値に維持する(S110)。In S102, if the calculated output power is equal to or more than the predetermined maximum value, a difference ΔP between the calculated output power and the maximum value is calculated (S108), and according to the difference ΔP, the CMOS inverters 10A, 10B , The output power of the charger 1, that is, the step-down DC-DC converter is maintained at the maximum value (S110).
【0039】(実施例効果)このように構成したこの実
施例の車両用充電装置の給電制御によれば、出力電流又
は入力電流が所定の最大値を超えないように制御する通
常の過電流制御に比較して、出力電力一定の条件で出力
電流を増大して低圧負荷2に給電することができる。し
たがって、多くの低圧負荷2が接続されたなどして要求
出力電流が増大した場合でも、低圧負荷2へ印加される
電圧は低下するが、その分、要求出力電流を増やして、
低圧負荷2の並列動作を維持することができる。(Effect of Embodiment) According to the power supply control of the vehicle charging apparatus of this embodiment configured as described above, the normal overcurrent control for controlling the output current or the input current so as not to exceed a predetermined maximum value. As compared with the above, the output current can be increased under the condition that the output power is constant, and the low voltage load 2 can be fed. Therefore, even when the required output current increases due to connection of many low-voltage loads 2, the voltage applied to the low-voltage load 2 decreases, but the required output current increases accordingly.
Parallel operation of the low-voltage load 2 can be maintained.
【0040】通常、多くの低圧負荷2は、印加電圧が多
少(たとえば20%程度)下がっても正常に動作するよ
うに設計されており、その結果、10%程度の出力電流
増大が可能となる。Normally, many low-voltage loads 2 are designed to operate normally even when the applied voltage is slightly reduced (for example, about 20%). As a result, the output current can be increased by about 10%. .
【0041】また、この実施例では、出力電力が所定の
最大値に達するまでは、同一の回路構成を用いて、定格
出力電圧を低圧負荷2に出力することができる。すなわ
ち、本発明は、定格出力電圧を出力する制御を行う低圧
バッテリレスの車両用充電装置において、低圧負荷2の
電力消費一定の条件を維持して回路の過負荷保護を行う
とともに、更に単に入力電流又は出力電流を一定値以下
とする制御に比較して出力電流の増大を図ることができ
る。In this embodiment, the rated output voltage can be output to the low-voltage load 2 using the same circuit configuration until the output power reaches the predetermined maximum value. That is, the present invention provides a low-voltage battery-less vehicular charging device that performs control to output a rated output voltage, while maintaining a constant power consumption condition of the low-voltage load 2 to protect the circuit from overload, and to further simplify input and output. The output current can be increased as compared with the control in which the current or the output current is equal to or less than a fixed value.
【0042】[0042]
【実施例3】実施例3の車両用充電装置を図1を参照し
て以下に説明する。Third Embodiment A vehicle charging device according to a third embodiment will be described below with reference to FIG.
【0043】この実施例では、図1において、充電器1
の入力電流と出力電流の両方を検出するように、電流セ
ンサ4を2個用いる。更に、図2のフローチャートのS
100、S02、S06を変更したものである。In this embodiment, in FIG.
Two current sensors 4 are used so as to detect both the input current and the output current. Further, S in the flowchart of FIG.
100, S02 and S06 are modified.
【0044】すなわち、この実施例では、充電器1の入
力電流、入力電圧のペアと、出力電圧、出力電流のペア
とを読み込み、両ペアをそれぞれ積算して充電器1の入
力電力と出力電力とを求め、更に、上記算出した入力電
力と出力電力との差を求めて、これを充電器1の電力損
失Qとする(S100)。That is, in this embodiment, the pair of the input current and the input voltage of the charger 1 and the pair of the output voltage and the output current are read, and the two powers are integrated, respectively. Is calculated, and the difference between the calculated input power and output power is calculated, and this difference is set as the power loss Q of the charger 1 (S100).
【0045】次に、算出した電力損失Qが所定の最大値
未満かどうかを調べ(S102)、未満で有れば、充電
器1の出力電圧とあらかじめ記憶する所定の定格値との
差ΔVを算出し(S104)、この差ΔVに応じて、イ
ンバータ10A、10Bのデューティ比を増減して、充
電器1すなわち降圧DC-DCコンバータの出力電圧を所定
の定格値に維持する(S106)。Next, it is checked whether or not the calculated power loss Q is less than a predetermined maximum value (S102). If it is less, the difference ΔV between the output voltage of the charger 1 and a predetermined rating value stored in advance is determined. The duty ratio of the inverters 10A and 10B is increased or decreased according to the difference ΔV to maintain the output voltage of the charger 1, that is, the step-down DC-DC converter at a predetermined rated value (S106).
【0046】S102において、算出した電力損失Qが
所定の最大値以上であれば、算出した電力損失Qと上記
最大値の差ΔPを算出し(S108)、この差ΔPに応
じて、インバータ10A、10Bのデューティ比を増減
して、充電器1すなわち降圧DC-DCコンバータの電力損
失Qを上記最大値に維持する(S110)。If the calculated power loss Q is equal to or greater than the predetermined maximum value in S102, a difference ΔP between the calculated power loss Q and the maximum value is calculated (S108), and according to the difference ΔP, the inverter 10A, The power loss Q of the charger 1, that is, the step-down DC-DC converter is maintained at the maximum value by increasing or decreasing the duty ratio of 10B (S110).
【0047】(実施例効果)このように構成したこの実
施例の車両用充電装置の給電制御によれば、出力電流又
は入力電流が所定の最大値を超えないように制御する通
常の過電流制御に比較して、充電器1の電力損失一定の
条件で出力電流を増大して低圧負荷2に給電することが
できる。したがって、多くの低圧負荷2が接続されたな
どして要求出力電流が増大した場合でも、低圧負荷2へ
印加される電圧は低下するが、その分、要求出力電流を
増やして、低圧負荷2の並列動作を維持することができ
る。(Effect of Embodiment) According to the power supply control of the vehicle charging apparatus of this embodiment configured as described above, the normal overcurrent control for controlling the output current or the input current not to exceed a predetermined maximum value. The output current can be increased and the low-voltage load 2 can be fed under the condition that the power loss of the charger 1 is constant. Therefore, even when the required output current increases due to the connection of many low-voltage loads 2 and the like, the voltage applied to the low-voltage load 2 decreases, but the required output current increases and the low-voltage load 2 Parallel operation can be maintained.
【0048】通常、多くの低圧負荷2は、印加電圧が多
少(たとえば20%程度)下がっても正常に動作するよ
うに設計されており、その結果、10%程度の出力電流
増大が可能となる。Usually, many low-voltage loads 2 are designed to operate normally even when the applied voltage is slightly reduced (for example, about 20%), and as a result, the output current can be increased by about 10%. .
【0049】また、この実施例では、充電器1の電力損
失が所定の最大値に達するまでは、同一の回路構成を用
いて、定格出力電圧を低圧負荷2に出力することができ
る。すなわち、本発明は、定格出力電圧を出力する制御
を行う低圧バッテリレスの車両用充電装置において、充
電器1の電力消費一定の条件を維持して回路の過負荷保
護を行うとともに、更に単に入力電流又は出力電流を一
定値以下とする制御に比較して出力電流の増大を図るこ
とができる。In this embodiment, the rated output voltage can be output to the low-voltage load 2 using the same circuit configuration until the power loss of the charger 1 reaches a predetermined maximum value. That is, the present invention provides a low-voltage battery-less vehicle charging device that controls to output a rated output voltage, while maintaining a constant power consumption condition of the charger 1 to protect the circuit from overload, and furthermore, by simply inputting power. The output current can be increased as compared with the control in which the current or the output current is equal to or less than a fixed value.
【図1】実施例1の車両用充電装置のブロック回路図で
ある。FIG. 1 is a block circuit diagram of a vehicle charging device according to a first embodiment.
【図2】図1に示す充電器の動作を示すフローチャート
である。FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the charger shown in FIG.
1:充電器 2:低圧負荷 3:高圧バッテリ 4:電流センサ(検出手段) 5:コントローラ(検出手段、制御手段) 1: Charger 2: Low voltage load 3: High voltage battery 4: Current sensor (detection means) 5: Controller (detection means, control means)
Claims (6)
流をPWM(パルス幅変調)方式で断続するスイッチン
グ素子を有し、前記断続された入力電流を電圧変換して
低圧バッテリを介することなく低圧負荷に直接給電する
降圧DC-DCコンバータと、 前記降圧DC-DCコンバータを制御する制御手段と、 を備える車両用充電装置において、 前記制御手段は、 前記高圧バッテリから前記降圧DC-DCコンバータに給電
される入力電力を求める検出手段と、 前記入力電力が所定の最大値に達した後でも前記スイッ
チング素子のデューティ比を制御することにより、前記
入力電力が前記最大値を超えない範囲で前記出力電流の
増大を許可する制御手段とを備えることを特徴とする車
両用充電装置。An input current supplied from an on-vehicle high-voltage battery is switched on and off by a PWM (pulse width modulation) method, and the on-off input current is converted to a low voltage without passing through a low-voltage battery. A step-down DC-DC converter that directly supplies power to a load; and a control unit that controls the step-down DC-DC converter. A vehicle charging apparatus, wherein the control unit supplies power from the high-voltage battery to the step-down DC-DC converter. Detecting means for determining the input power to be supplied, and controlling the duty ratio of the switching element even after the input power reaches a predetermined maximum value, so that the output current does not exceed the maximum value. Control means for permitting an increase in the vehicle charge.
範囲で前記降圧DC-DCコンバータの出力電圧を所定の定
格値に制御することを特徴とする車両用充電装置。2. The vehicle charging apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the output voltage of the step-down DC-DC converter to a predetermined rated value within a range where the input power does not exceed the maximum value. A charging device for a vehicle, comprising:
流をPWM(パルス幅変調)方式で断続するスイッチン
グ素子を有し、前記断続された入力電流を電圧変換して
低圧バッテリを介することなく低圧負荷に直接給電する
降圧DC-DCコンバータと、 前記降圧DC-DCコンバータを制御する制御手段と、 を備える車両用充電装置において、 前記制御手段は、 前記降圧DC-DCコンバータから出力される出力電力を求
める検出手段と、 前記出力電力が所定の最大値に達した後で前記スイッチ
ング素子のデューティ比を制御することにより、前記出
力電力が前記最大値を超えない範囲で前記出力電流の増
大を許可する出力電流制御手段とを備えることを特徴と
する車両用充電装置。3. A switching element for intermittently inputting a current supplied from a high-voltage battery mounted on a vehicle by a PWM (pulse width modulation) method, and converting the intermittent input current to a low voltage without passing through a low-voltage battery. A step-down DC-DC converter that directly supplies power to a load; and a control unit that controls the step-down DC-DC converter. A vehicle charging apparatus, wherein the control unit includes: an output power output from the step-down DC-DC converter. And a duty ratio of the switching element after the output power reaches a predetermined maximum value, thereby permitting the output current to increase within a range where the output power does not exceed the maximum value. And an output current control means.
範囲で前記降圧DC-DCコンバータの出力電圧を所定の定
格値に制御することを特徴とする車両用充電装置。4. The vehicle charging apparatus according to claim 3, wherein the control means controls the output voltage of the step-down DC-DC converter to a predetermined rated value within a range where the output power does not exceed the maximum value. A charging device for a vehicle, comprising:
流をPWM(パルス幅変調)方式で断続するスイッチン
グ素子を有し、前記断続された入力電流を電圧変換して
低圧バッテリを介することなく低圧負荷に直接給電する
降圧DC-DCコンバータと、 前記降圧DC-DCコンバータを制御する制御手段と、 を備える車両用充電装置において、 前記制御手段は、 前記降圧DC-DCコンバータの電力損失を求める検出手段
と、 入力電圧検出手段と、 前記電力損失が所定の最大値に達した後で前記スイッチ
ング素子のデューティ比を制御することにより、前記電
力損失が前記最大値を超えない範囲で出力電流の増大を
許可する出力電流制御手段とを備えることを特徴とする
車両用充電装置。5. A switching device for intermittently inputting a current supplied from a high-voltage battery mounted on a vehicle by a PWM (pulse width modulation) method, and converting the intermittent input current to a low voltage without passing through a low-voltage battery. A step-down DC-DC converter that directly supplies power to a load, and a control unit that controls the step-down DC-DC converter.A vehicle charging apparatus, wherein the control unit detects a power loss of the step-down DC-DC converter. Means, an input voltage detecting means, and increasing the output current within a range where the power loss does not exceed the maximum value by controlling a duty ratio of the switching element after the power loss reaches a predetermined maximum value. And an output current control means for permitting the charging.
範囲で前記降圧DC-DCコンバータの出力電圧を所定の定
格値に制御することを特徴とする車両用充電装置。6. The vehicle charging apparatus according to claim 5, wherein the control means controls the output voltage of the step-down DC-DC converter to a predetermined rated value within a range where the power loss does not exceed the maximum value. A charging device for a vehicle, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000296326A JP4196245B2 (en) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Vehicle charging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000296326A JP4196245B2 (en) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Vehicle charging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002112465A true JP2002112465A (en) | 2002-04-12 |
JP4196245B2 JP4196245B2 (en) | 2008-12-17 |
Family
ID=18778619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000296326A Expired - Fee Related JP4196245B2 (en) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | Vehicle charging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4196245B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007060831A (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Sanken Electric Co Ltd | Switching power supply |
KR100825208B1 (en) * | 2006-02-20 | 2008-04-25 | 주식회사 엘지화학 | Hybrid-typed Battery Pack Operated in High Efficiency |
WO2013054681A1 (en) | 2011-10-11 | 2013-04-18 | ニチコン株式会社 | Charging device |
JP2014036521A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Panasonic Corp | Adaptor and power tool |
CN104512266A (en) * | 2013-09-29 | 2015-04-15 | 上海汽车集团股份有限公司 | Power supply management method in automobile starting process, and automobile power supply system |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101704185B1 (en) | 2015-04-14 | 2017-02-07 | 현대자동차주식회사 | System and method for controlling LDC of hybrid vehicle |
-
2000
- 2000-09-28 JP JP2000296326A patent/JP4196245B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007060831A (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Sanken Electric Co Ltd | Switching power supply |
US7426119B2 (en) | 2005-08-25 | 2008-09-16 | Sanken Electric Co., Ltd. | Switching power supply apparatus |
JP4692155B2 (en) * | 2005-08-25 | 2011-06-01 | サンケン電気株式会社 | Switching power supply |
KR100825208B1 (en) * | 2006-02-20 | 2008-04-25 | 주식회사 엘지화학 | Hybrid-typed Battery Pack Operated in High Efficiency |
WO2013054681A1 (en) | 2011-10-11 | 2013-04-18 | ニチコン株式会社 | Charging device |
US9124117B2 (en) | 2011-10-11 | 2015-09-01 | Nichicon Corporation | Charging device |
JP2014036521A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Panasonic Corp | Adaptor and power tool |
US9472969B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-10-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Adapter and electric power tool |
CN104512266A (en) * | 2013-09-29 | 2015-04-15 | 上海汽车集团股份有限公司 | Power supply management method in automobile starting process, and automobile power supply system |
CN104512266B (en) * | 2013-09-29 | 2017-02-15 | 上海汽车集团股份有限公司 | Power supply management method in automobile starting process, and automobile power supply system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4196245B2 (en) | 2008-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6580180B2 (en) | Power supply apparatus for vehicle | |
JP4318174B2 (en) | DC-DC converter | |
US20080212345A1 (en) | Dc-dc converter system | |
US20080068870A1 (en) | Power Unit | |
EP2280474B1 (en) | Power conversion apparatus, discharge lamp ballast and headlight ballast | |
US20080259666A1 (en) | Power Unit | |
US7279805B2 (en) | Vehicle power supply system with a series regulator | |
US9868358B2 (en) | Power conversion system suppressing reduction in conversion efficiency | |
US20070029799A1 (en) | Power supply device | |
JP2011239493A (en) | Output controller for hybrid engine generator | |
JP2001186689A (en) | Uninterruptible power supply device | |
JP2005168167A (en) | Dc-dc converter | |
US20100181946A1 (en) | Voltage step-up/down converter | |
US20110193504A1 (en) | Power converter control apparatus | |
JP5416961B2 (en) | Inductive power circuit | |
JP2006081263A (en) | Bidirectional dc-dc converter | |
JP4196245B2 (en) | Vehicle charging device | |
JP2013223310A (en) | Current control method of battery charger for electric motor vehicle and device thereof | |
KR101220389B1 (en) | System for power supply electric field load of green car and control method thereof | |
JP4247653B2 (en) | DC-DC converter | |
JP2009142061A (en) | Dc-dc converter | |
KR20150116843A (en) | Method for operating an energy supply unit for an on-board power system of a motorvehicle | |
JP2000102177A (en) | Battery charger for hybrid vehicle | |
JP2006067692A (en) | Dc-dc converter for control power supply device of power switching device | |
JP2018182799A (en) | Vehicular power supply device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061030 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071109 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080904 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |