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公開番号2024067208
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177101
出願日2022-11-04
発明の名称電源制御回路
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 1/00 20060101AFI20240510BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】サブバッテリ等の主電源失陥時の電源から負荷への給電時間を延ばすことができる電源制御回路を提供する。
【解決手段】電源制御回路1は、メインバッテリ52とサブバッテリ53とをDC/DCコンバータ20を介して接続する第1回路2と、メインバッテリ52と負荷54とを接続する第2回路3と、サブバッテリ53と負荷54とを半導体スイッチ32を介して接続する第3回路4と、を備えている。そして、半導体スイッチ32は、メインバッテリ52失陥時にオンにされてサブバッテリ53から負荷54へ電力を供給し、半導体スイッチ32の寄生ダイオード32aは、負荷54側からサブバッテリ53への方向を順方向としている。さらに、DC/DCコンバータ20は、メインバッテリ52からの電圧を昇圧してサブバッテリ53に供給する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１バッテリと第２バッテリとをＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続する第１回路と、
前記第１バッテリと第１負荷とを接続する第２回路と、
前記第２バッテリと前記第１負荷とを第１半導体スイッチを介して接続する第３回路と、
を備え、
前記第１半導体スイッチは、前記第１バッテリ失陥時にオンにされて前記第２バッテリから前記第１負荷へ給電し、
前記第１半導体スイッチの寄生ダイオードは、前記第１負荷側から前記サブバッテリ側への方向を順方向とし、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第１バッテリからの電圧を昇圧して前記前記第２バッテリに供給する、
ことを特徴とする電源制御回路。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記第２回路は、前記第１バッテリと前記第１負荷とを接続する第２半導体スイッチを有し、
前記第２半導体スイッチは、前記第１バッテリ失陥時にオフにされ、
前記第２半導体スイッチの寄生ダイオードは、前記第１バッテリ側から前記第１負荷側への方向を順方向とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御回路。
【請求項３】
前記第２回路は、前記第２半導体スイッチの前段で第２負荷と接続することを特徴とする請求項２に記載の電源制御回路。
【請求項４】
前記第２負荷の前段には保護素子が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電源制御回路。
【請求項５】
前記第１バッテリと、前記第１回路及び前記第２回路と、の間には、前記第１バッテリ失陥時に当該第１バッテリからの給電を遮断する遮断回路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電源制御回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のバッテリの制御をする電源制御回路に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば自動車などの車両においては、車載電源としてメインバッテリだけでなく、サブバッテリも装備している場合がある。このように構成することで、メインバッテリ等の故障によりメインバッテリから重要な負荷に対して電源電力を供給できない場合に、メインバッテリの代わりにサブバッテリから電源電力を供給することができる。
【０００３】
例えば特許文献１では、主電源と負荷との間に接続された第１スイッチと、サブバッテリと負荷との間に接続された第２スイッチと、主電源とサブバッテリとの間の電流逆流を阻止する逆流防止回路とを備え、第２スイッチがオフの状態でもサブバッテリから負荷へ向かう方向の電流通過を許容するようにしたことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１８２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、サブバッテリと負荷を接続する回路は、特許文献１のように半導体スイッチで切り替え可能とすることが知られている。また、この半導体スイッチをＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のバック・ツー・バック（ＢａｃｋｔｏＢａｃｋ）で構成する場合がある。具体例を図４を参照して説明する。
【０００６】
図４に示した電源制御回路１００には、自車両の動作時に発電し、直流の電源電力を出力するオルタネータ５１と、主電源であるメインバッテリ５２と、メインバッテリの失陥時に負荷５４に給電するサブバッテリ５３と、負荷５４と、が接続されている。
【０００７】
電源制御回路１００は、遮断回路１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、半導体スイッチ１０１、１０２と、を備えている。遮断回路１０は、電圧検知部１１と、半導体スイッチ１２、１３と、を備えている。電圧検知部１１は、メインバッテリ５２から給電される電圧を監視し、失陥したことを検知した場合は半導体スイッチ１２、１３を制御して電源制御回路１００とメインバッテリ５２との電気的接続を遮断する。負荷５４は、遮断回路１０の後段に接続されており、通常時は矢印Ａ１１の経路でメインバッテリ５２から給電される。
【０００８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、メインバッテリ５２からの電力を所定の直流電圧に変換してサブバッテリ５３へ供給しサブバッテリ５３を充電する。半導体スイッチ１０１、１０２は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）で構成されている。半導体スイッチ１０１、１０２は、サブバッテリ５３と負荷５４との間に接続され、通常時はオフであるが、メインバッテリ５２失陥時にオンとすることでサブバッテリ５３から負荷５４に給電されるようになっている（矢印Ａ１２参照）。
【０００９】
図４に示した回路では、半導体スイッチ１０１と半導体スイッチ１０２とは、メインバッテリ５２から通電される通常時における電流の逆流を防止するため、バック・ツー・バックで接続されている。
【００１０】
上述したように、サブバッテリ５３からの給電時には、半導体スイッチ１０１と半導体スイッチ１０２とを経由する。この場合、ＭＯＳＦＥＴ２個分の電圧降下した電圧が負荷５４に印加される。バッテリは、給電（放電）とともに電圧が低下する。そのため、半導体スイッチ１０１、１０２分の電圧降下の影響により負荷５４が動作可能な時間、つまり、サブバッテリ５３から負荷５４への給電時間が想定よりも短くなってしまうおそれがあった。
（【００１１】以降は省略されています）

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