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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(Back to Back)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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