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车载用的备用电源控制装置及车载用的备用电源

摘要

提供一种能够抑制成本、尺寸并将蓄电部的状态向外部良好地通知的车载用的备用电源控制装置或车载用的备用电源。控制装置(20)在主电源(91)失灵时从蓄电部(92)向备用对象负载(94)施加电压。控制装置(20)具备:充放电部(35),进行蓄电部(92)的充电或从蓄电部(92)的放电;电压检测部(38),检测蓄电部(92)的电压;控制部(39),控制充放电部(35)的动作;及信号切断部(37),在电压检测部(38)检测出的蓄电部(92)的电压值(Vout)比规定的第一阈值(Th1)小的情况下,切断信号向控制部(39)的外部的输出。

著录项

  • 公开/公告号CN113169563A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN201980075333.1

  • 发明设计人 蒲原永典;

    申请日2019-11-27

  • 分类号H02J7/00(20060101);B60R16/03(20060101);B60R16/033(20060101);H02J7/34(20060101);H02J9/06(20060101);

  • 代理机构11219 中原信达知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人赵晶;李范烈

  • 地址 日本三重县

  • 入库时间 2023-06-19 11:55:48

说明书

技术领域

本发明涉及车载用的备用电源控制装置及车载用的备用电源。

背景技术

专利文献1公开了使用两个转换器进行向蓄电部的充电和向备用对象负载的供电的备用电源。该备用电源通过用于向负载供电的转换器,能够不使供给电压下降地进行电力的供给。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-70057号公报

发明内容

发明要解决的课题

本来,在由于向蓄电部的充电不充分而无法从蓄电部向备用对象负载供电的情况下,必须向备用对象负载或仪表、指示器等的显示器通知蓄电部为异常的状态的情况,但是对蓄电部进行充放电的充放电部单一且发生了故障的情况下,可能无法向外部通知不能从蓄电部向备用对象负载供电的情况。因此,在要求更高的可靠性的情况下,原封不动的话,无法应对该课题。而且,为了确保更高的可靠性,如果追加元件,则成本、尺寸可能会增加。

本发明是基于上述的情况而作出的发明,其目的在于提供一种能够抑制成本、尺寸并将蓄电部的状态向外部良好地通知的车载用的备用电源控制装置或车载用的备用电源。

用于解决课题的方案

第一发明的车载用的备用电源控制装置在具备主电源和蓄电部的车载用电源系统中,在所述主电源失灵的情况下进行从所述蓄电部向备用对象负载供给电力的控制,其中,

所述车载用的备用电源控制装置具备:

充放电部,进行所述蓄电部的充电及放电;

电压检测部,检测所述蓄电部的充电电压;

控制部,向该控制装置的外部输出规定信号;及

信号切断部,在所述电压检测部检测出的所述充电电压比规定阈值小的情况下,切断所述规定信号向该控制装置的外部的输出。

第二发明的车载用的备用电源控制装置在具备主电源和蓄电部的车载用电源系统中,在所述主电源失灵的情况下进行从所述蓄电部向备用对象负载供给电力的控制,其中,

所述车载用的备用电源控制装置具备:

充放电部,进行所述蓄电部的充电及放电;

电压检测部,检测所述蓄电部的充电电压;

电流检测部,检测向所述蓄电部流动的电流或者从所述蓄电部流动的电流的值;

控制部,向该控制装置的外部输出规定信号;及

信号切断部,在所述电压检测部检测出的所述充电电压比规定阈值小且所述电流检测部检测出的电流值比规定的电流阈值小的情况下,切断所述规定信号向该控制装置的外部的输出。

第三发明的车载用的备用电源具备:

第一发明或第二发明的车载用的备用电源控制装置;及

上述蓄电部。

发明效果

第一发明的车载用的备用电源控制装置由于设有电压检测部及信号切断部,因此在充电电压比规定阈值小的情况下能够切断规定信号向控制装置的外部的输出。这样的话,在充电电压比规定阈值小的情况下,能够切断规定信号的输出,因此在外部,根据是否输出规定信号而能够掌握蓄电部的充电电压的状态。这样,不用新设置特别的专用通信线、专用通信端口等,能够利用从控制部发送规定信号的路径的功能将蓄电部的充电电压的状态向外部通知。

第二发明的车载用的备用电源控制装置的信号切断部由于设有电压检测部及信号切断部,因此在充电电压比规定阈值小且电流检测部检测出的电流值比规定的电流阈值小的情况下,能够切断规定信号向控制装置的外部的输出。这样,不用新设置特别的专用通信线、专用通信端口等,能够利用从控制部发送规定信号的路径的功能将蓄电部的状态向外部通知。

根据第三发明的车载用的备用电源,能得到与第一发明或第二发明同样的效果。

这样,第一发明及第二发明的车载用的备用电源控制装置、及第三发明的车载用的备用电源能够抑制成本、尺寸,并将蓄电部的状态向外部良好地通知。

附图说明

图1是例示实施例1的车载用的备用电源控制装置的电路图。

图2是表示实施例1的车载用的备用电源控制装置的控制部为正常状态时的电压检测部的检测电压值、切断信号的状态、控制部的通信信息、及从车载用的备用电源控制装置输出的通信的状态的时间图。

图3是表示实施例1的车载用的备用电源控制装置的控制部不为正常状态时的电压检测部的检测电压值、切断信号的状态、控制部的通信信息、及从车载用的备用电源控制装置输出的通信的状态的时间图。

图4是例示实施例2的车载用的备用电源控制装置的电路图。

图5是表示实施例2的车载用的备用电源控制装置的控制部为正常状态时的电压检测部的检测电压值、电流检测部的检测电流值、切断信号的状态、控制部的通信信息、及从车载用的备用电源控制装置输出的通信的状态的时间图。

图6是表示实施例2的车载用的备用电源控制装置的控制部不为正常状态时的电压检测部的检测电压值、电流检测部的检测电流值、切断信号的状态、控制部的通信信息、及从车载用的备用电源控制装置输出的通信的状态的时间图。

具体实施方式

在此,示出本发明的优选的一例。但是,本发明没有限定为以下的例子。

第二发明的车载用的备用电源控制装置的电流检测部也可以在充放电部进行蓄电部的充电时检测向蓄电部流动的充电电流值。并且,信号切断部也可以在电流检测部检测出的充电电流值为电流阈值以上的情况下,允许规定信号向该控制装置的外部的输出。

根据该结构,在充电电流大至一定程度的情况下(即,之后充电电压进一步上升的可能性高的情况下),允许输出规定信号,可以设为与充电电压大的情况同样的处理。

具体而言,例如,在充电电压为比上述规定阈值低的第二电压阈值(具体而言,比上述规定阈值低且比0大的电压阈值)以上且充电电流值为上述电流阈值以上的情况下,信号切断部也可以是以允许规定信号向控制装置的外部的输出的方式进行动作。这样的话,在充电电压虽然未达到上述规定阈值但是上升为第二电压阈值以上的可能性极高的情况下,能够允许规定信号向控制装置的外部的输出。由此,能够享有第二发明的效果,并且在确保了充电电压超过一定的基准地上升的预估高的情况下,能够抑制规定信号的输出过度受限的情况。在该情况下,在充电电压小于上述第二电压阈值时,即使充电电流值为上述电流阈值以上,信号切断部也可以是以切断规定信号向控制装置的外部的输出的方式进行动作。

或者,在充电电压比上述规定阈值低的情况下,如果充电电流值为上述电流阈值以上,则与充电电压的具体的值无关,信号切断部也可以是以允许规定信号向控制装置的外部的输出的方式进行动作。即使是这样的结构,也能够享有第二发明的效果,并且在预估到充电电压的上升的情况下,能够抑制规定信号的输出过度受限的情况。

第二发明的车载用的备用电源控制装置的电流检测部也可以在充放电部进行蓄电部的放电时检测从蓄电部流动的放电电流值。并且,信号切断部在电流检测部检测出的放电电流值为电流阈值以上的情况下,也可以允许规定信号向该控制装置的外部的输出。

根据该结构,在放电电流大至一定程度的情况下,允许输出规定信号,能够设为与充电电压大的情况同样的处理。

具体而言,例如,在充电电压为比上述规定阈值低的第二电压阈值(具体而言,比上述规定阈值低且比0大的电压阈值)以上且放电电流值为上述电流阈值以上的情况下,信号切断部也可以是以允许规定信号向控制装置的外部的输出的方式进行动作。在该情况下,在充电电压小于上述第二电压阈值时,即使放电电流值为上述电流阈值以上,信号切断部也可以是以切断规定信号向控制装置的外部的输出的方式进行动作。

或者在充电电压比上述规定阈值低的情况下,如果放电电流值为上述电流阈值以上,则与充电电压的具体的值无关,信号切断部也可以是以允许规定信号向控制装置的外部的输出的方式进行动作。

在第一发明或第二发明的车载用的备用电源控制装置的信号切断部中,控制部也可以是将表示该控制部为正常状态的信号作为规定信号向外部输出的结构。

根据该结构,在输出表示控制部为正常状态的信号时,在控制装置的外部能够掌握蓄电部的充电状况良好的情况,在未输出表示控制部为正常状态的信号时,在控制装置的外部能够掌握蓄电部的充电状况不良好的情况。

第一发明或第二发明的车载用的备用电源控制装置的信号切断部也可以与控制部另行地判别蓄电部的状态。

根据该结构,即使在控制部未发挥作用的情况下,通过信号切断部也能够判别蓄电部的充电的状态。

以下,说明将本发明具体化后的实施例1、2。

<实施例1>

首先,说明与车载用的备用电源控制装置20(以下,也称为控制装置20)及备用电源21关联的结构。

图1所示的车载系统10构成作为车载用的电源系统,具备主电源91、备用对象负载94、显示器95、蓄电部92及控制装置20等。备用电源21是具备控制装置20及蓄电部92的结构。

车载系统10成为能够从主电源91向备用对象负载94施加电压的结构,此外,成为从主电源91向蓄电部92也能施加电压的结构。此外,车载系统10成为在规定时期(例如主电源91失灵时等)能从蓄电部92向备用对象负载94施加电压的结构。

主电源91是产生直流电压的直流电源,例如铅蓄电池、LiB、交流发电机、转换器等,可使用公知的电源单元。在主电源91设置高电位侧的端子和低电位侧的端子,高电位侧的端子与第一导电通路31电连接,低电位侧的端子例如电连接于地面。主电源91成为对于第一导电通路31施加规定的输出电压的结构。需要说明的是,在第一导电通路31电连接未图示的发电机,主电源91能够由来自发电机的发电电力充电。

备用对象负载94是公知的车载用电子元件,例如电动元件、ECU、ADAS对象元件等在主电源91失灵时需要基于备用电源21的暂时的电力供给的产品成为适用对象。备用对象负载94与第一导电通路31电连接。

显示器95例如是仪表或指示器等,由能向用户通知控制装置20的状态的设备构成。显示器95当经由后述的通信I/F37B(以下,也称为通信接口37B)被输入表示后述的控制部39为正常状态的信号时,显示控制部39为正常状态的情况而向用户通知。

蓄电部92是输出直流电压的直流电源,例如由EDLC、LiC、电容器、铅蓄电池、LiB等的能蓄积电力的元件构成。蓄电部92的一方的端子(高电位侧端子)电连接于第二导电通路32,被施加规定的输出电压,另一方的端子(低电位侧端子)电连接于地面,保持为规定电位(例如0V)。蓄电部92在输入切断部34进行允许动作且充放电部35进行充电动作时经由第一导电通路31及第二导电通路32从主电源91供给充电电流而进行充电。

蓄电部92能够使主电源91作为备用的电源发挥作用。例如,在输入切断部34进行禁止动作时第一导电通路31成为非导通状态,即使在从主电源91向备用对象负载94未施加电压的状况下,只要充放电部35进行放电动作,就能够从蓄电部92向备用对象负载94施加电压,能够使负载电流向备用对象负载94流动。

控制装置20具有第一导电通路31、输入切断部34、第二导电通路32、充放电部35、电压检测部38、控制部39及信号切断部37。

第一导电通路31是成为主电源91与备用对象负载94之间的电力的路径的导电通路,分别电连接于主电源91及备用对象负载94。

输入切断部34设置在主电源91与将第一导电通路31和第二导电通路32连接的连接部33之间,具有将主电源91与连接部33之间在非导通状态与导通状态之间进行切换的功能,所述非导通状态为切断双方向的通电的状态,所述导通状态是电流能流动(通电)的状态。

输入切断部34例如由能切断FET、晶体管、继电器等的电路连接的结构及根据需要而检测电压的不足等的电位差并能够生成控制信号的电路、及元件构成。输入切断部34由从后述的控制部39赋予的第一控制信号控制。具体而言,输入切断部34通过从控制部39被赋予作为允许信号的第一控制信号而进行允许动作,使第一导电通路31成为导通状态。输入切断部34通过从控制部39被赋予作为禁止信号的第一控制信号而进行禁止动作,使第一导电通路31成为非导通状态。

输入切断部34通过允许动作而将第一导电通路31切换为导通状态,由此,能够经由第一导电通路31从主电源91向备用对象负载94施加电压。第一导电通路31作为使负载电流从主电源91向备用对象负载94流动时的电流路径发挥作用。而且,输入切断部34当由禁止动作而将第一导电通路31切换为非导通状态时,停止从主电源91向备用对象负载94的电压的施加。

第二导电通路32电连接于第一导电通路31及蓄电部92。第二导电通路32作为使充电电流从主电源91向蓄电部92流动时的电流路径发挥作用,也作为使放电电流从蓄电部92向备用对象负载94流动时的电流路径发挥作用。

充放电部35例如可由转换器、电阻、FET、二极管等能对蓄电部92进行充电、放电的电路、及元件等构成。更具体而言,充放电部35构成作为升降压型DCDC转换器等的公知的电压转换电路。充放电部35介于主电源91与蓄电部92之间,作为通过从主电源91供给的电力对蓄电部92进行充电的充电部发挥作用。而且,充放电部35介于蓄电部92与备用对象负载94之间,作为使蓄电部92放电而向备用对象负载94侧进行电力供给的放电部发挥作用。

充放电部35通过控制部39来控制基于来自主电源91的电力对蓄电部92进行充电的充电动作、使蓄电部92的充电停止的充电停止动作、使蓄电部92放电的放电动作、使蓄电部92的放电停止的放电停止动作。充放电部35由从控制部39赋予的第二控制信号来进行控制,通过被赋予作为充电信号的第二控制信号而进行充电动作,通过被赋予作为充电停止信号的第二控制信号而进行充电停止动作,通过被赋予作为放电信号的第二控制信号而进行放电动作,通过被赋予作为放电停止信号的第二控制信号而进行放电停止动作。

充放电部35在被赋予作为充电信号的第二控制信号的情况下,进行对于从主电源91经由第一导电通路31、输入切断部34输入的电源电压进行降压的电压转换动作,将该降压后的电压经由第二导电通路32向蓄电部92施加。充放电部35在被赋予作为充电停止信号的第二控制信号的情况下,停止上述的充电动作,使第二导电通路32成为非导通状态。

充放电部35在被赋予作为放电信号的第二控制信号的情况下,进行基于向第二导电通路32施加的输入电压(来自蓄电部92的输出电压)朝向第一导电通路31输出决定的目标电压的放电动作。充放电部35在被赋予作为放电停止信号的第二控制信号的情况下,停止上述的放电动作,使第二导电通路32成为非导通状态。

电压检测部38成为输出能确定第二导电通路32中的充放电部35与蓄电部92之间的位置的电压值Vout的值(具体而言,与该位置的电压的大小对应的电压值)的结构。即,电压检测部38检测蓄电部92的电压。电压检测部38例如由检测电压并用于转换成任意的电压电平的电路、及元件构成,输出充放电部35与蓄电部92之间的位置的电压值Vout其本身、或者通过分压电路对电压值Vout进行了分压后的值等作为检测值(能确定电压值Vout的值)。

控制部39例如由微机、FPGA等能进行控制的电路、及元件等构成。控制部39通过向输入切断部34赋予第一控制信号而能够使输入切断部34进行允许动作和禁止动作中的任意的动作。控制部39通过向充放电部35赋予第二控制信号而能够使充放电部35进行充电动作、充电停止动作、放电动作及放电停止动作中的任意的动作。控制部39经由后述的通信接口37B将表示自身的状态为正常状态的信号向外部发送而能够进行通知。

信号切断部37具有切断信号生成部37A及通信接口37B。

切断信号生成部37A例如由能生成基于由电压检测部38检测出的蓄电部92的电压值Vout(以下,也称为电压值Vout)来控制通信接口37B的切断信号的电路、及元件构成。切断信号生成部37A在电压值Vout比规定的第一阈值Th1(规定阈值)小的情况下,生成切断信号,在电压值Vout为规定的第一阈值Th1以上的情况下,不生成切断信号。切断信号变化为低电平L和高电平H中的任一状态,在低电平L时,为生成了切断信号的状态,在高电平H时,为未生成切断信号的状态。

通信接口37B例如由能输出通信用的信号的电路、及元件构成。通信接口37B设为能将表示控制部39的状态为正常状态的信号向外部发送的结构。通信接口37B当被输入生成的切断信号(即,低电平L)时,切断表示控制部39为正常状态的信号向外部的发送,当未生成切断信号(即高电平H)时,不切断表示控制部39为正常状态的信号向外部的发送。

接下来,说明控制装置20的动作。

控制装置20在通常时从主电源91向备用对象负载94施加电压。控制装置20在无法使用主电源91的异常时,作为主电源91的备用而从蓄电部92向备用对象负载94施加电压。以下,具体说明控制装置20的动作。

在控制部39为正常状态的情况下,朝向充放电部35输出作为充电信号的第二控制信号。由此,以充放电部35进行充电动作的方式控制充放电部35。这样,控制装置20进行蓄电部92的充电。蓄电部92的充电进展,蓄电部92的电压上升。在蓄电部92的电压达到了能够判断为蓄积有由于主电源91的失灵等而要求备用动作时应蓄积的电力的电压(成为了规定的第一阈值Th1以上)的情况下,控制部39朝向充放电部35输出作为充电停止信号的第二控制信号,由此以充放电部35进行充电停止动作的方式控制充放电部35。并且,控制部39与备用对象负载94或显示器95进行通信,输出表示控制部39为正常状态的信号而通知控制部39为正常状态的情况,向用户通知蓄电部92能正常地动作的情况。

另外,在控制部39不为正常状态、尽管蓄电部92的充电无法进行至设想的蓄电部92的电压(即,能够判断为蓄积有在要求备用动作时应蓄积的电力的电压(规定的第一阈值Th1))但是结束了蓄电部92的充电的情况下,通过信号切断部37切断与备用对象负载94或显示器95的通信,将蓄电部92为无法进行主电源91的备用的状态向用户通知。此时,无论是否输出表示控制部39为正常状态的信号,信号切断部37都切断从控制部39向外部的信号的输出。

另外,在由于某些要因而蓄电部92蓄积的电力被放出,蓄电部92的电压低于能够判断为蓄积有由于主电源91的失灵等而要求备用动作时应蓄积的电力的电压(比规定的第一阈值Th1小)的情况下,信号切断部37对控制部39与备用对象负载94或者显示器95进行切断以避免输出表示控制部39为正常状态的信号,向用户通知蓄电部92为无法进行主电源91的备用的状态。

在本结构中,在搭载控制装置20的车辆内设置的未图示的点火开关为断开状态时,从外部ECU向控制部39输入表示点火开关为断开状态的IG断开信号,在点火开关为接通状态时,从外部ECU向控制部39输入表示点火开关为接通状态的IG接通信号。

在车辆动作停止时(点火开关的断开动作时),例如从控制部39向输入切断部34输入作为禁止信号的第一控制信号,向充放电部35输入作为充电停止信号的第二控制信号,输入切断部34进行禁止动作,充放电部35进行充电停止动作,由此将第一导电通路31及第二导电通路32维持为非导通状态。

在点火开关从断开状态变化为接通状态的情况下,控制部39向输入切断部34输出作为允许信号的第一控制信号。根据这样的第一控制信号的输出,输入切断部34进行将第一导电通路31从非导通状态切换为导通状态的允许动作,当输入切断部34使第一导电通路31成为导通状态时,从主电源91向备用对象负载94供给电流。

控制部39设为基于输入切断部34及充放电部35中的电流或电压的状态能监视输入切断部34及充放电部35的动作状态的结构,根据上述的电流及电压的状态能确定输入切断部34及充放电部35的动作。而且,控制部39设为根据上述的电流及电压的状态能判别蓄电部92的状态的结构。

接下来,参照图2,说明控制部39为正常状态时的动作的一例。

在图2的例子中,时间T1之前(图中的左侧)的时间带例如是点火开关为断开状态的时间带。此时,为电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。而且,为生成了切断信号的状态(即,低电平L)。由此,通信接口37B以避免将表示控制部39为正常状态的信号向外部发送的方式进行切断。

在时间T1,例如,点火开关从断开状态切换为接通状态,控制部39检测出该切换,通过输出作为允许信号的第一控制信号而使输入切断部34进行允许动作并使第一导电通路31成为导通状态,通过输出作为充电信号的第二控制信号而使充放电部35进行充电动作,从主电源91向备用对象负载94施加电压并从主电源91向蓄电部92施加电压,开始蓄电部92的充电。由此,电压值Vout逐渐上升。即,充放电部35对蓄电部92进行充电。

时间T2是电压值Vout成为了规定的第一阈值Th1以上的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A基于电压值Vout为规定的第一阈值Th1以上的情况,使切断信号从低电平L变化为高电平H,成为不生成切断信号的状态。由此,表示控制部39的正常状态的信号未被通信接口37B切断而向外部发送。

在时间T3,基于电压值Vout为规定的第一阈值Th1以上且达到了规定的第二阈值Th2的情况,控制部39通过输出作为充电停止信号的第二控制信号而使充放电部35进行充电停止动作,通过使第二导电通路32为非导通状态而使蓄电部92的充电停止。

在时间T4,例如,基于主电源91失灵的情况,通过控制部39输出作为禁止信号的第一控制信号而使输入切断部34进行禁止动作来使第一导电通路31成为非导通状态,并且,通过输出作为放电信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电动作,从蓄电部92向备用对象负载94施加电压,使负载电流流过备用对象负载94。由此,电压值Vout逐渐减小。

时间T5为电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A基于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的情况,使切断信号从高电平H变化为低电平L,成为生成了切断信号的状态。由此,通信接口37B以避免向外部发送表示控制部39的正常状态的信号的方式进行切断。

在时间T6,例如,在电压值Vout比规定的第一阈值Th1低了规定的量时,控制部39通过输出作为放电停止信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电停止动作,通过使第二导电通路32成为非导通状态而停止从蓄电部92向备用对象负载94的电压的施加。

接下来,参照图3,说明控制部39不为正常状态时的动作的一例。“控制部39不为正常状态”是控制部39判别为蓄电部92的电压比实际的电压高的状态等。在该情况下,即使是电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态(即,蓄电部92无法作为主电源91的备用电源发挥作用的状态),控制部39也会误判别为蓄电部92能作为主电源91的备用电源发挥作用的状态。需要说明的是,为控制部39正在输出表示正常状态的信号的状态。

在图3的例子中,时间T7之前(图中的左侧)的时间带是与图2中的时间T1之前的时间带相同的状态,是点火开关为断开状态的时间带。此时,电压值Vout比规定的第一阈值Th1小。而且,是生成了切断信号的状态(即,低电平L)。由此,通信接口37B以避免向外部发送表示控制部39的正常状态的信号的方式进行切断。

在时间T7,例如,点火开关从断开状态切换为接通状态,控制部39检测该切换,通过输出作为允许信号的第一控制信号而使输入切断部34进行允许动作并使第一导电通路31成为导通状态,通过输出作为充电信号的第二控制信号而使充放电部35进行充电动作,从主电源91向备用对象负载94施加电压,并从主电源91向蓄电部92施加电压,开始蓄电部92的充电。由此,电压值Vout逐渐上升。

在时间T8,通过不是正常状态的控制部39,即使是电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态(即,蓄电部92无法作为主电源91的备用电源发挥作用的状态),也会误判别为蓄电部92能够作为主电源91的备用电源发挥作用的状态,由此,尽管电压值Vout未达到规定的第二阈值Th2,控制部39通过输出作为充电停止信号的第二控制信号也能使充放电部35进行充电停止动作,使第二导电通路32成为非导通状态,由此使蓄电部92的充电停止。

此时,信号切断部37的切断信号生成部37A由于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小,因此维持生成了切断信号的状态(即,低电平L)。

在时间T9,例如,基于控制部39检测出主电源91失灵的情况,通过不是正常状态的控制部39输出作为禁止信号的第一控制信号而使输入切断部34进行禁止动作来使第一导电通路31成为非导通状态,并且通过输出作为放电信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电动作,从蓄电部92向备用对象负载94施加电压,使负载电流流过备用对象负载94。由此,电压值Vout逐渐减小。

在时间T10,例如,在电压值Vout比规定的第一阈值Th1低了规定的量时,通过不是正常状态的控制部39输出作为放电停止信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电停止动作,使第二导电通路32成为非导通状态,由此停止从蓄电部92向备用对象负载94的电压的施加。

在图3中,切断信号是在整个期间生成的状态(即,低电平L)。由此,通信接口37B即使在控制部39不是正常状态的情况下,通过切断从控制部39向外部的通信,也能向外部通知蓄电部92为无法作为主电源91的备用电源发挥作用的状态的情况。即,信号切断部37与控制部39另行地判别蓄电部92的状态。

以下,例示本结构的效果。

根据本结构的控制装置20,通过信号切断部37,在电压检测部38检测出的蓄电部92的电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的情况下,切断从控制部39向外部输出的信号,在电压检测部38检测出的蓄电部92的电压值Vout为规定的第一阈值Th1以上的情况下,不切断从控制部39向外部输出的信号。

即,控制装置20通过切断从控制部39向外部输出的信号而能够向外部通知蓄电部92的状态,因此不用新设置用于将蓄电部92的状态向外部发送信号的通信线、通信端口等而能够向外部通知蓄电部92的状态。

根据本结构的备用电源21,能够使充放电部35、电压检测部38、控制部39及信号切断部37的规格成为与蓄电部92的规格相适的规格,由此,能够进一步提高作为备用电源21的性能。

由此,本结构的控制装置20及本结构的备用电源21能够抑制成本、尺寸,并将蓄电部92的状态向外部良好地通知。

本结构的控制装置20的信号切断部37生成切断信号,该切断信号切断将控制部39为正常状态的情况向外部的通知。

根据该结构,利用切断信号切断将控制部39为正常状态的情况向外部的通知,由此向外部通知蓄电部92不是能够作为主电源91的备用电源发挥作用的状态的情况。蓄电部92不是能够作为主电源91的备用电源发挥作用的状态的情况比控制部39为正常状态的情况重大。即,能够切断将控制部39为正常状态的情况向外部的通知,优先地将重大的信息向外部通知。

本结构的控制装置20的信号切断部37与控制部39另行地判别蓄电部92的状态。

根据该结构,即使是控制部39不发挥作用的情况下,通过信号切断部37也能够判别蓄电部92的充电的状态。

<实施例2>

图4示出使用了实施例2的控制装置120的车载系统100。车载系统100、控制装置120及备用电源121在电流检测部36设置于蓄电部92与充放电部35之间的第二导电通路32的点与实施例1的车载系统10、控制装置20及备用电源21的电路结构不同,其他的电路结构与实施例1相同。由此,在实施例2的车载系统100、控制装置120及备用电源121中,关于成为与实施例1相同的结构的部分,标注与实施例1相同的标号,省略详细的说明。

实施例2的控制装置120及备用电源121包含实施例1的控制装置20及备用电源21的全部功能,实施例1的说明中能实施全部的上述的控制。

电流检测部36设置于第二导电通路32的充放电部35与蓄电部92之间的位置。电流检测部36构成作为公知的电流检测电路,成为输出能确定在第二导电通路32中流动的电流的电流值的值(具体而言,与在第二导电通路32中流动的电流的大小对应的电压值)的结构。电流检测部36例如由检测在第二导电通路32中流动的电流并用于转换成任意的电压电平的电路、及元件构成。即,电流检测部36检测在对蓄电部92进行充电时在第二导电通路32中向蓄电部92流动的电流、或者在从蓄电部92放电时在第二导电通路32中从蓄电部92流过的电流。

切断信号生成部37A例如由能生成基于电压值Vout、及能确定电流检测部36检测出的在第二导电通路32中流动的电流的电流值的值Iout(以下,也称为电流值Iout)来控制通信接口37B的切断信号的电路、及元件构成。切断信号生成部37A在电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout为规定范围Ra内的情况下,生成切断信号,在电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout为规定范围Ra外的情况下,不生成切断信号(参照图5。)。

接下来,说明控制装置120的动作。

控制装置120在通常时使用主电源91。在车辆动作停止时(点火开关的断开动作时),从控制部39向输入切断部34输入作为禁止信号的第一控制信号,向充放电部35输入作为充电停止信号的第二控制信号,输入切断部34进行禁止动作,通过充放电部35进行充电停止动作而将第一导电通路31及第二导电通路32维持为非导通状态。并且,在点火开关从断开状态变化为接通状态的情况下,控制部39向输入切断部34输出作为允许信号的第一控制信号。根据这样的第一控制信号的输出,通过输入切断部34进行允许动作而第一导电通路31成为导通状态,从主电源91向备用对象负载94供给电流。

控制部39设为能基于输入切断部34及充放电部35中的电流或电压的状态监视输入切断部34及充放电部35的动作状态的结构,根据上述的电流及电压的状态能确定输入切断部34及充放电部35的动作。而且,控制部39设为能通过上述的电流及电压的状态来判别蓄电部92的状态的结构。

接下来,参照图5,说明控制部39为正常状态时的动作的一例。

在图5的例子中,时间T11之前(图中的左侧)的时间带例如是点火信号为断开状态且电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。而且,是生成了切断信号的状态(即,低电平L)。由此,通信接口37B以避免将表示控制部39为正常状态的信号向外部发送的方式进行切断。电流值Iout为0。

在时间T11,点火开关从断开状态切换为接通状态,控制部39检测出该切换,通过输出作为允许信号的第一控制信号而使输入切断部34进行允许动作来使第一导电通路31成为导通状态,通过输出作为充电信号的第二控制信号而使充放电部35进行充电动作,从主电源91向备用对象负载94施加电压,并从主电源91向蓄电部92施加电压,开始蓄电部92的充电。由此,电压值Vout逐渐上升,电流值Iout也上升成为规定阈值Max(规定范围Ra的上限)以上。范围Ra是以0A为中心,从正的方向(比0A靠上侧且电流朝向蓄电部92流动的方向)上的规定阈值Max至负的方向(比0A靠下侧且电流从蓄电部92流出的方向)上的规定阈值Min之间。例如,规定阈值Max(规定范围Ra的上限)为2A,规定阈值Min(规定范围Ra的下限)为-2A。

时间T12是电流值Iout为规定阈值Max(规定范围Ra的上限)以上且电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A基于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout为规定阈值Max以上(即,规定范围Ra外)的情况而处于不生成切断信号的状态(即,使切断信号从低电平L变化为高电平H。)。由此,表示控制部39为正常状态的信号未被通信接口37B切断而向外部发送。

在时间T13,电压值Vout成为规定的第一阈值Th1以上。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A维持不生成切断信号的状态(即,高电平H)。

在时间T14,基于电压值Vout为规定的第一阈值Th1以上且达到了规定的第二阈值Th2的情况,控制部39通过输出作为充电停止信号的第二控制信号而使充放电部35进行充电停止动作,通过使第二导电通路32成为非导通状态而使蓄电部92的充电停止。而且,伴随着使蓄电部92的充电停止的情况,电流值Iout成为0。

在时间T15,例如,基于主电源91失灵的情况,控制部39通过输出作为禁止信号的第一控制信号而使输入切断部34进行禁止动作来使第一导电通路31成为非导通状态,并通过输出作为放电信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电动作,从蓄电部92向备用对象负载94施加电压,使负载电流流过备用对象负载94。而且,伴随着负载电流流过备用对象负载94,电流值Iout减小为规定阈值Min(规定范围Ra的下限)以下。

时间T16是电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A维持不生成切断信号的状态(即,高电平H)。

时间T17是电流值Iout比规定阈值Min大且比0小(即,规定范围Ra内)且电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A成为基于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小并且电流值Iout比规定阈值Min大且比0小(即,规定范围Ra内)的情况,而生成了切断信号的状态(即,使切断信号从高电平H变化为低电平L。)。由此,通信接口37B以避免将表示控制部39为正常状态的信号向外部发送的方式进行切断。

在时间T18,例如,在电压值Vout比规定的第一阈值Th1低了规定的量时,控制部39通过输出作为放电停止信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电停止动作,通过使第二导电通路32成为非导通状态而停止从蓄电部92向备用对象负载94的电压的施加。而且,伴随着停止从蓄电部92向备用对象负载94的电压的施加的情况,电流值Iout成为0。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A维持生成了切断信号的状态(即,低电平L)。

接下来,参照图6,说明控制部39不为正常状态时的动作的一例。需要说明的是,是输出表示控制部39为正常状态的信号的状态。

在图6的例子中,时间T19之前(图中的左侧)的时间带是与图5中的时间T11之前的时间带相同的状态。

在时间T19,点火开关从断开状态切换为接通状态,控制部39检测出该切换,通过输出作为允许信号的第一控制信号而使输入切断部34进行允许动作来使第一导电通路31成为导通状态,通过输出作为充电信号的第二控制信号而使充放电部35进行充电动作,从主电源91向备用对象负载94施加电压,并从主电源91向蓄电部92施加电压,开始蓄电部92的充电。由此,电压值Vout逐渐上升,电流值Iout也上升成为规定阈值Max(规定范围Ra的上限侧)以上。

时间T20是电流值Iout为规定阈值Max(规定范围Ra的上限)以上且电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A成为基于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout为规定阈值Max以上的情况,而不生成切断信号的状态(即,使切断信号从低电平L变化为高电平H。)。由此,表示控制部39为正常状态的信号未被通信接口37B切断而向外部发送。

时间T21是通过不是正常状态的控制部39,尽管电压值Vout未达到规定的第二阈值Th2,控制部39即将使充放电部35进行充电停止动作之前的状态。此时,由于是控制部39即将使充放电部35进行充电停止动作之前的状态,因此是朝向蓄电部92流动的电流朝向0逐渐减小的中途的状态,是电流值Iout比规定阈值Max(规定范围Ra的上限)小的状态。

此时,信号切断部37的切断信号生成部37A成为基于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小并且电流值Iout比规定阈值Max小且比0大(即,规定范围Ra内)的情况,而生成了切断信号的状态(即,使切断信号从高电平H变化为低电平L。)。由此,通信接口37B以避免将表示控制部39为正常状态的信号向外部发送的方式进行切断。

在时间T22,通过不是正常状态的控制部39,即使是蓄电部92的电压比规定的第一阈值Th1小的状态(即,蓄电部92无法作为主电源91的备用电源发挥作用的状态),由于误判别为电压值Vout达到了规定的第二阈值Th2(即,蓄电部92是能够作为主电源91的备用电源发挥作用的状态),从而控制部39也会使充放电部35进行充电停止动作,并通过使第二导电通路32成为非导通状态而使蓄电部92的充电停止。

此时,信号切断部37的切断信号生成部37A由于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小并且电流值Iout比规定阈值Max小且比0大,因此维持生成了切断信号的状态(即,低电平L)。

在时间T23,例如,基于主电源91失灵的情况,通过不是正常状态的控制部39输出作为禁止信号的第一控制信号而使输入切断部34进行禁止动作来使第一导电通路31成为非导通状态,并通过输出作为放电信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电动作,从蓄电部92向备用对象负载94施加电压,使负载电流流过备用对象负载94。由此,电压值Vout逐渐减小,电流值Iout也减小为规定阈值Min(规定范围Ra的下限)以下。

时间T24是电流值Iout为规定阈值Min(规定范围Ra的下限)以下且电压值Vout比规定的第一阈值Th1小的状态。此时,信号切断部37的切断信号生成部37A成为基于电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout为规定阈值Min以下(即,规定范围Ra外)的情况,而不生成切断信号的状态(即,使切断信号从低电平L变化为高电平H。)。由此,表示控制部39为正常状态的信号未被通信接口37B切断而向外部发送。

时间T25是电压值Vout比规定的第一阈值Th1即将低了规定的量之前的状态且控制部39即将使充放电部35进行放电停止动作之前的状态。此时,由于是控制部39即将使充放电部35进行放电停止动作之前的状态,因此是从蓄电部92流出的电流的大小朝向0逐渐增大的中途的状态,且是电流值Iout比规定阈值Min(规定范围Ra的下限)大的状态。

此时,信号切断部37的切断信号生成部37A成为基于电流值Iout比规定阈值Min大且比0小(即,规定范围Ra内)的情况,而生成了切断信号的状态(即,使切断信号从高电平H变化为低电平L。)。由此,通信接口37B以避免将表示控制部39为正常状态的信号向外部发送的方式进行切断。

在时间T26,例如,在电压值Vout比规定的第一阈值Th1低了规定的量时,通过不是正常状态的控制部39输出作为放电停止信号的第二控制信号而使充放电部35进行放电停止动作来使第二导电通路32成为非导通状态,停止从蓄电部92向备用对象负载94的电压的施加。而且,伴随着停止从蓄电部92向备用对象负载94的电压的施加的情况,电流值Iout成为0。

以下,例示本结构的效果。

根据本结构,控制装置120的信号切断部37在电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout处于规定范围内的情况下,将从控制部39向外部输出的信号(表示控制部39为正常状态的信号)切断,在电压值Vout比规定的第一阈值Th1小且电流值Iout处于规定范围外的情况下,不切断从控制部39向外部输出的信号。

即,控制装置120通过切断从控制部39向外部输出的信号而能够向外部通知蓄电部92的状态,因此不用新设置用于将蓄电部92的状态向外部发送信号的通信线、通信端口等而能够向外部通知蓄电部92的状态。而且,在切断从控制部39向外部输出的信号的期间能够使电压值Vout比规定的第一阈值Th1小并将电流值Iout限于规定范围内,能够成为更短的时间。

根据本结构的备用电源121,能够将充放电部35、电流检测部36、电压检测部38、控制部39及信号切断部37的规格设为与蓄电部92的规格相适的规格,由此,能够进一步提高作为备用电源121的性能。

由此,本结构的控制装置120及本结构的备用电源121也能够抑制成本、尺寸,并将蓄电部92的状态向外部良好地通知。

本结构的控制装置120的电流检测部36在对蓄电部92进行充电时检测向蓄电部92流动的电流。

根据该结构,在对蓄电部92进行充电时检测向蓄电部92流动的电流,由此将蓄电部92充电,电压值Vout成为规定的第一阈值Th1,能够进行如下控制:预测为蓄电部92成为能够作为主电源91的备用电源发挥作用的状态。

本结构的控制装置120的电流检测部36在从蓄电部92放电时检测从蓄电部92流动的电流。

根据该结构,能够设为在从蓄电部92放电时检测出从蓄电部92流动的电流的情况下,认为控制部39正常动作而从蓄电部92放电,从控制部39向外部通信的结构,由此,能够进一步增加从控制部39向外部通信的机会。

<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1、2,例如下面那样的实施例也包含在本发明的技术范围中。

(1)在实施例1、2中,输入切断部根据来自控制部的指示进行允许动作或禁止动作,但只要设为在电源失灵时切断主电源与备用对象负载的连接的结构即可,不需要从控制部控制输入切断部,可以设为使用了已知的技术的结构。例如,输入切断部也可以监视第一导电通路的电压而自身判定是否成为失灵状态,基于该判断结果来进行允许动作或禁止动作。

(2)在实施例1、2中,使用充放电部进行蓄电部的充电及放电,但不需要通过一个电路构成充放电部,也可以将进行充电的部分与进行放电的部分分别单独设置。而且,作为充电方法、放电方法的手段,只要是转换器、电阻连接、直接连接、开关等对于蓄电部能够进行充电及放电的结构即可。

(3)在实施例1、2中,通信接口发送或切断表示控制部为正常状态的信号,但是通信接口也可以设为发送通信的结构。

(4)也可以设为如下结构:向切断信号生成部输入电流值等电流检测信号,进行蓄电部的充电和放电中的至少任一者,在电流检测信号的状态是表示电流流动的状态时,判断为控制部能够正常地动作,能从控制部向外部通信。

(5)在实施例2中,设置电压检测部及电流检测部,但也可以使用被赋予了相当于电压检测部及电流检测部的功能的充放电部及蓄电部,使用通过向充放电部及蓄电部赋予的功能而生成的信号。

标号说明

20、120…车载用的备用电源控制装置

21、121…备用电源

35…充放电部

36…电流检测部

37…信号切断部

38…电压检测部

39…控制部。

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