JP6643566B2 - Backup power supply and vehicle equipped with it - Google Patents
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Description
本発明は、各種自動車に使用されるバックアップ電源装置とそれを搭載した自動車に関する。 The present invention relates to a backup power supply device used for various vehicles and a vehicle equipped with the same.
近年、自動車は、搭載されたバッテリーが事故の発生により損傷して電力を供給できなくなった場合に、自動車に搭載された特定の機器へ電力を供給するバックアップ電源装置が搭載されたものがある。 2. Description of the Related Art In recent years, some vehicles have a backup power supply device that supplies power to specific devices mounted on the vehicle when the battery mounted on the vehicle is damaged due to an accident and cannot supply power.
このような従来の発電装置について、図4を参照しながら説明する。 Such a conventional power generator will be described with reference to FIG.
図4は、従来のバックアップ電源装置100とその使用形態を説明するブロック図である。バックアップ電源装置100は、コンデンサ11と降圧回路12と昇圧回路13とを有する。降圧回路12に入力端子14が接続されている。昇圧回路13に出力端子15が接続されている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a conventional backup
降圧回路12は、コンデンサ11の充電経路に設けられていて、入力端子14から入力された電力を降圧する。そして、コンデンサ11へ電力を充電する。昇圧回路13は、コンデンサ11の出力経路に設けられている。昇圧回路13は、コンデンサ11へ充電された電力を昇圧して、出力端子15へ出力する。
The step-down
入力端子14は、自動車に搭載されたバッテリー21に接続されている。出力端子15は、自動車に搭載されたドアロック解除装置22に接続されている。
The
例えば、自動車に事故が発生して、バッテリー21が損傷した場合、バッテリー21はドアロック解除装置22へ電力を提供できなくなる。このような事態が発生したときに、バックアップ電源装置100は、コンデンサ11に充電された電力をドアロック解除装置22へ供給する。これにより、ドアロック解除装置22は、バッテリー21からの電力供給が失われた状態でも、バックアップ電源装置100からの電力を用いて、自動車のドアロックを解除することができる。なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
For example, if an accident occurs in a car and the
上述した従来のバックアップ電源装置100は、降圧回路12と昇圧回路13が独立して構成されている。そして、特許文献1にも示されているように、降圧回路12と昇圧回路13は、それぞれ、コイルとスイッチング素子を有したものが一般的である。そして、バックアップ電源装置は、小型で高出力のものが要望されている。
In the conventional backup
本発明は、部品点数を削減して小型のバックアップ電源装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a compact backup power supply device with a reduced number of components.
本発明は、電力の入力および出力の双方に用いる端子部と、電気二重層コンデンサと、前記端子部から前記電気二重層コンデンサへと順に接続された、電流検出用部品と第1スイッチング素子との直列体と、コイルと、前記直列体と前記コイルとの接続点とグランド間に接続された第2スイッチング素子と、前記直列体に並列接続された出力整流素子と、前記電流検出用部品に流れる電流に対応した信号をおよび電気二重層コンデンサの充電電力を検出して、前記第1スイッチング素子を動作させることで前記電気二重層コンデンサへの充電電流および前記電気二重層コンデンサの充電電力を制御し、かつ、車両の事故発生を検出した場合に前記第2スイッチング素子を動作させることで前記電気二重層コンデンサに充電された電力の出力を制御する制御部と、を備え、前記端子部から前記電気二重層コンデンサへの充電経路として、前記直列体と、前記直列体の前記第1スイッチング素子と前記コイルとによって動作する降圧回路と、が用いられ、前記電気二重層コンデンサから前記端子部への出力経路として、前記第2スイッチング素子と前記コイルとによって動作する昇圧回路と、前記昇圧回路から前記端子部への方向を順方向として接続された前記出力整流素子とが用いられるものである。
The present invention includes a terminal portion used for both the input and output of the power, and the electric double layer capacitor, and to the electric double layer capacitor from the terminal unit connected in this order, the current detection part and the first switching element A series body, a coil, a second switching element connected between a connection point of the series body and the coil, and a ground, an output rectifying element connected in parallel to the series body, and a current flowing through the current detection component. A signal corresponding to the current and the charging power of the electric double layer capacitor are detected, and the charging current to the electric double layer capacitor and the charging power of the electric double layer capacitor are controlled by operating the first switching element. And when the occurrence of a vehicle accident is detected, the output of the electric power charged in the electric double layer capacitor by operating the second switching element. Comprising a Gosuru controller, and a charging path to said electric double layer capacitor from the terminal unit, and a step-down circuit which operates with the series body, the said the first switching element of said series body coil, but Used as an output path from the electric double layer capacitor to the terminal portion, a booster circuit operated by the second switching element and the coil, and connected in a forward direction from the booster circuit to the terminal portion. The above-mentioned output rectifying element is used.
これであれば、降圧回路部と昇圧回路部を構成する部品を共用したものに構成できるため、部品点数を削減するという作用を有する。これにより、小型のバックアップ電源装置を実現できる。 In this case, since the components constituting the step-down circuit unit and the booster circuit unit can be shared, the number of components can be reduced. Thereby, a small backup power supply device can be realized.
本発明によれば、降圧回路と昇圧回路を構成する部品を共用して、小型のバックアップ電源装置を提供できるという有利な効果が得られる。 According to the present invention, there is obtained an advantageous effect that a small backup power supply device can be provided by sharing components constituting a step-down circuit and a step-up circuit.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図3を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(実施の形態)
図1、図2は本発明の実施の形態によるバックアップ電源装置200のブロック図である。図1、図2に示すように、バックアップ電源装置200は、コンデンサ40と昇降圧回路50とを有する。図2に示すように、昇降圧回路50は、降圧動作を行う降圧回路部50Aと、昇圧動作を行う昇圧回路部50Bと、を有する。降圧回路部50Aは、第1スイッチング素子51とコイル53とを有する。昇圧回路部50Bは、第2スイッチング素子52とコイル53とを有する。つまり、コイル53は、降圧回路部50Aを構成する要素の1つであると共に、昇圧回路部50Bを構成する要素の1つでもある。つまり、バックアップ電源装置200は、コイル53を共用して、降圧回路部50Aと昇圧回路部50Bを構成する。これにより、バックアップ電源装置200は、部品点数が削減されて小型にできる。
(Embodiment)
1 and 2 are block diagrams of a
以下にバックアップ電源装置200の構成や、使用形態、動作などについて詳しく説明する。
Hereinafter, the configuration, use mode, operation, and the like of the backup
図1、図2に示すように、バックアップ電源装置200は、端子部30とフィルタ部42と昇降圧回路50とコンデンサ40と制御部41とを有する。昇降圧回路50は、フィルタ部42を介して端子部30に接続されている。さらに、昇降圧回路50は、コンデンサ40と制御部41にそれぞれ接続されている。端子部30は入力端子31と出力端子32とを有し、両者は接続点33aで接続されている。さらに、入力端子31と接続点33aとの間には、入力端子31側がアノード、接続点33a側がカソードとなるように整流素子33が接続されている。整流素子33はダイオードを用いるのがよい。これにより、後述するバックアップ電源装置200の出力動作時に、昇降圧回路50から出力される電力が入力端子31側に出力されることを防止する。また、端子部30と昇降圧回路50の間に配されたフィルタ部42は、例えばコイルやコンデンサを用いて構成したフィルタ回路であり、バックアップ電源装置200から発生する高調波などのノイズを抑制する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the backup
なお、コンデンサ40には、電気二重層コンデンサ(EDLC)を用いるとよい。電気二重層コンデンサ(EDLC)は、大容量であり、かつ急速充電ができ、さらに充放電サイクルの寿命が長いため、コンデンサ40として好ましい。また、電気二重層コンデンサ(EDLC)は、自動車のバッテリー61の電圧(一般的には12Vや24V)に比べ、耐電圧が低いため、複数の電気二重層コンデンサ(EDLC)を直列に配置してコンデンサ40を構成すればよい。
Note that an electric double layer capacitor (EDLC) is preferably used as the
ここに、制御部41は、昇降圧回路50の動作を制御して、昇降圧回路50を昇圧回路または降圧回路のいずれかとして機能させる。つまり、バックアップ電源装置200は、充電動作(降圧動作)または出力動作(昇圧動作)のいずれかに動作する。なお、バックアップ電源装置200は、充電動作するときは、入力端子31から入力された電力を昇降圧回路50で降圧してコンデンサ40へ充電する。一方、出力動作するときは、コンデンサ40に充電された電力を昇降圧回路50で昇圧して端子部30(出力端子32)へ出力する。
Here, the
次に、バックアップ電源装置200の使用形態について説明する。なお、バックアップ電源装置200は、図3に示すように自動車60に搭載されて使用される。図3はバックアップ電源装置200の使用形態を説明するブロック図である。
Next, a usage mode of the backup
バックアップ電源装置200は、入力端子31が自動車60のバッテリー61に接続されている。一方、出力端子32は、自動車60に設けられた複数のドア70のモータ72にそれぞれ接続されている。なお、図3では説明を簡略化するために、ドア70を1つのみ図示している。さらに、図3では、フィルタ部42の図示を省略すると共に、端子部30の構成についても簡略化して、入力端子31と出力端子32のみを図示している。
The backup
バックアップ電源装置200は、自動車60のバッテリー61の電力をコンデンサ40に充電する。そして、例えば、自動車60に事故が発生して、バッテリー61が損傷することで、バッテリー61からの電力供給が失われたときに、バックアップ電源装置200は、コンデンサ40に充電された電力をドア70のモータ72に供給する。これにより、バッテリー21からの電力供給が失われた状態であっても、自動車60は、バックアップ電源装置100からの電力を用いて、ドア70のロックを解除することができる。
The backup
図3に示すように、自動車60のドア70にはドアロック機構71とモータ72とドアノブ73とメカキー74とが設けられている。ドアロック機構71は、モータ72の駆動に対応し、ドア70を施錠あるいはロックを解除する。ドア70のロックが解除された状態であれば、運転者などがドアノブ73を操作することでドア70を開けることができる。
As shown in FIG. 3, a
運転者などは、車内からドアロック機構71を手動操作することによって、ドア70の施錠あるいはロックを解除することができる。また、運転者などは、鍵を用いることで、車外からメカキー74を介してドアロック機構71を操作することができる。これによって、運転者などは、車外からドア70の施錠あるいはロックを解除することができる。
A driver or the like can manually lock or unlock the
モータ72は、自動車60の車両制御部62に接続されている。車両制御部62は、自動車60の所定の機器を制御するための制御装置であり、バッテリー61及び、バックアップ電源装置200の出力端子32に接続されて、電力を供給されている。
The
自動車60が所定の速度に達すると車両制御部62がモータ72を起動する。このとき、モータ72はバッテリー61から供給された電力を用いて駆動する。ドアロック機構71は、モータ72の駆動によって、ドア70を施錠する。つまり、自動車60は、所定の速度以上で走行すると自動的にドア70を施錠する。
When the
そして、自動車60に事故が発生したときは、車両制御部62がモータ72を起動させて、ドア70のロックを解除する。このとき、例えば、事故によりバッテリー61が損傷した状態であっても、バックアップ電源装置200がコンデンサ40に充電された電力を出力して、モータ72を駆動させるための電力を供給する。つまり、事故などの緊急事態が発生し、バッテリー61からの電力供給が失われた状態であっても、モータ72は、バックアップ電源装置200からの電力供給と、車両制御部62からの起動により、モータ72を駆動することができる。これにより、例えば、事故により自動車60の搭乗者が失神していて、車内からドア70のロックを解除できない場合であっても、自動的にドア70のロックが解除されるため、救助者などが車外からドア70を空けることができる。
Then, when an accident occurs in the
なお、バックアップ電源装置200は、バッテリー61からの電力供給が失われたときに、車両制御部62にも電力を供給する。これにより、車両制御部62は、バッテリー61からの電力供給が失われた状態であっても、モータ72を起動することができる。
Note that the backup
次に、図2を用いて昇降圧回路50の詳細な構成などについて説明する。
Next, a detailed configuration of the step-up / step-
図2に示すように、昇降圧回路50は、降圧動作を行う降圧回路部50Aと、昇圧動作を行う昇圧回路部50Bと、電流制限部54と、整流素子56と、平滑コンデンサ55と、を有する。
As shown in FIG. 2, the step-up / down
降圧回路部50Aは、後述する降圧回路の一部であり、第1スイッチング素子51とコイル53から構成されている。昇圧回路部50Bは、後述する昇圧回路の一部であり、第2スイッチング素子52とコイル53から構成されている。つまり、降圧回路部50Aと昇圧回路部50Bは、コイル53を共用して構成されている。これにより、バックアップ電源装置200は、降圧回路と昇圧回路を構成する部品点数を削減して小型にすることができる。なお、第1スイッチング素子51と第2スイッチング素子は、例えばFETで構成され、それぞれ制御部41に接続されている。
The step-down
図2に示すように、昇降圧回路50は、フィルタ部42とコンデンサ40の間に、フィルタ部42側から順番に、電流制限部54、第1スイッチング素子51、コイル53が直列に接続されている。そして、コンデンサ40は、昇降圧回路50のコイル53に接続されている。第2スイッチング素子52は、一端が第1スイッチング素子51とコイル53との間に接続され、他端が短絡側に接続されている。平滑コンデンサ55は、一端がフィルタ部42と電流制限部54との間に接続され、他端が短絡側に接続されている。なお、平滑コンデンサ55は、出力動作時の電圧の変動を抑制する。
As shown in FIG. 2, the step-up / step-
電流制限部54は、所定の抵抗値を有した抵抗素子などの抵抗部を含んだ電流検出用部品であり、制御部41に接続されている。これにより、制御部41は、電流制限部54の両端にかかる電圧などを検出することで、電流制限部54を流れる電流に応じた信号54aを検出する。そして、制御部41は、電流制限部54を流れる電流の大きさに応じて、第1スイッチング素子51の動作を制御して、充電動作時における電流制限部54を流れる電流の大きさを調整する。つまり、制御部41は充電電流を調整する。これにより、充電動作時において、バックアップ電源装置200を構成する電子部品に過度の電流が流れて損傷することを防止している。
The current limiting
整流素子56は、電流制限部54と第1スイッチング素子51を跨ぐように、フィルタ部42とコイル53との間に接続されている。言い換えると、電流制限部54と第1スイッチング素子51に対して並列に接続されている。整流素子56は、コイル53側がアノード、フィルタ部42側がカソードとなるように接続されている。つまり、コンデンサ40に充電された電力を出力する出力動作のときは、電流が整流素子56を流れるように構成されている。整流素子56は、例えばダイオードで構成される。
The rectifying
制御部41は、入力端子31に接続されて、入力端子31の電圧に応じた信号31aを検出する。さらに、制御部41は、コイル53とコンデンサ40との間に接続されて、コンデンサ40へ充電された電力に応じた信号40aを検出する。以上により、昇降圧回路50及び、バックアップ電源装置200が構成されている。
The
端子部30はフィルタ部42を介して昇降圧回路50に直列に接続されている。したがって、フィルタ部42は、バックアップ電源装置200の充電経路と出力経路の両方の経路を構成している。これにより、フィルタ部42は、単体で充電動作と出力動作の両動作時のノイズを抑制するフィルタ回路として構成できる。つまり、バックアップ電源装置200であれば、充電経路と出力経路のそれぞれにフィルタ回路を構成する必要が無く、部品点数を削減して小型にすることができる。
The
なお、図3に示すように、端子部30の入力端子31は、自動車60のバッテリー61に接続されている。端子部30の出力端子32は、ドア70のドアロックを解除するためのモータ72に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
次に、バックアップ電源装置200の充電時の動作について図2を用いて説明する。
Next, the operation of the backup
制御部41は、バッテリー61の電圧に応じた信号31aを検出する。制御部41は、バッテリー61の電圧が所定の閾値よりも大きい場合は、バッテリー61が正常であると判断して、昇降圧回路50を降圧回路として動作させる。つまり、制御部41は、第1スイッチング素子51を制御して、昇降圧回路50を降圧回路として動作させる。これにより、バックアップ電源装置200が充電動作する。
The
バックアップ電源装置200の降圧回路は、降圧回路部50Aを含んだ回路であり、電流制限部54、第1スイッチング素子51、コイル53、第2スイッチング素子52から構成された所謂降圧DC−DCコンバータである。このとき、コイル53はチョークコイルとして機能する。なお、第2スイッチング素子52の代わりに新たにダイオードを用いて降圧回路を構成してもよいが、第2スイッチング素子52をFETで構成すれば、第2スイッチング素子52を制御部41の制御を必要とせずにダイオードとして機能させることができるため、代用可能である。そして、バックアップ電源装置200の部品点数を削減して小型にできるため望ましい。なお、充電動作時では、第2スイッチング素子52を動作させる必要がないため、制御部41は第2スイッチング素子52を制御していない。つまり、充電動作時は、制御部41は、第1スイッチング素子51のみを制御している。
The step-down circuit of the backup
バッテリー61から出力された電力は、入力端子31、フィルタ部42、電流制限部54、第1スイッチング素子51、コイル53を充電経路としてコンデンサ40へ充電される。第1スイッチング素子51は、制御部41によって高周期でスイッチング動作する。したがって、バッテリー61の直流電流は、第1スイッチング素子51によってパルス波などに変換される。そして、第1スイッチング素子51から出力された電流は、コイル53の自己誘導により平滑化される。以上によりバッテリー61の電力は降圧されて、コンデンサ40に充電される。
The power output from the
制御部41は、電流制限部54を流れる電流に応じた信号54aを検出する。そして、制御部41は、電流制限部54を流れる電流が所定の値を超えないように、第1スイッチング素子51の動作を制御する。つまり、充電時の電流を制御することで、バックアップ電源装置200を構成する電子部品が過電流で破損することを防止する。
The
そして、制御部41はコンデンサ40に充電された電力に応じた信号40aを検出して、コンデンサ40に過度の電力が充電されないように、第1スイッチング素子51の動作を制御する。つまり、コンデンサ40が過充電状態になることを防止して、コンデンサ40の破損や、寿命低下を抑制している。
Then, the
次に、バックアップ電源装置200の出力時の動作について図2を用いて説明する。
Next, the operation of the backup
制御部41は、バッテリー61の電圧に応じた信号31aを検出する。例えば、自動車60に事故が発生して、バッテリー61が損傷した場合、バッテリー61は所定の電力を供給できずに、電圧が所定の閾値よりも低下する。つまり、制御部41は、バッテリー61の電圧が所定の閾値よりも小さい場合は、バッテリー61に異常が発生したと判断して、昇降圧回路50を昇圧回路として動作させる。つまり、制御部41は、第2スイッチング素子52を制御して、昇降圧回路50を昇圧回路として動作させる。これにより、バックアップ電源装置200は出力動作する。
The
バックアップ電源装置200の昇圧回路は、昇圧回路部50Bを含んだ回路であり、コイル53、第2スイッチング素子52、整流素子56、平滑コンデンサ55から構成された所謂昇圧DC−DCコンバータである。このとき、コイル53は昇圧コイルとして機能する。つまり、コイル53は、充電時にチョークコイルとして機能し、出力時に昇圧コイルとして機能する。言い換えると、コイル53は、バックアップ電源装置200の充電経路と出力経路の両方の経路を構成している。このように、バックアップ電源装置200は、コイル53を昇圧回路と降圧回路の両方に共用した構成であり、大型部品であるコイルを削減することができる。したがって、バックアップ電源装置200を小型に構成することができ有用である。
The step-up circuit of the backup
ここに、上述した出力動作時では、第1スイッチング素子を動作させる必要がないため、制御部41は第1スイッチング素子51を制御していない。つまり、出力動作時は、制御部41は、第2スイッチング素子52のみを制御している。
Here, in the above-described output operation, since the first switching element does not need to be operated, the
上述したように、昇圧回路を構成する第2スイッチング素子52は、コイル53と整流素子56との間に接続されている。この構成によりコンデンサ40、コイル53、第2スイッチング素子52によって、閉ループが形成されている。第2スイッチング素子52が高周期でスイッチングされることで、コンデンサ40からコイル53へ電流が流れる。これにより、コイル53は自己誘導により起電力が発生する。そして、コイル53によって昇圧された電力は、整流素子56、フィルタ部42を経由して出力端子32から出力される。つまり、コンデンサ40に充電された電力は、コイル53、整流素子56、フィルタ部42を出力経路として、出力端子32から出力される。なお、平滑コンデンサ55は、出力動作時における出力電圧の変動を抑制する。
As described above, the
ここに、バックアップ電源装置200は、図2に示すように、整流素子56を電流制限部54と第1スイッチング素子51を跨ぐように接続した構成とすることで、大電流が取り出しやすいものになっている。以下にその理由について説明する。
Here, as shown in FIG. 2, the backup
例えば、バックアップ電源装置200は、整流素子56が構成されていない場合であっても、昇圧回路が構成でき、コンデンサ40に充電された電力を出力することができる。この場合、コイル53によって昇圧された電力は、第1スイッチング素子51、電流制限部54、フィルタ部42を出力経路として出力端子32から出力される。なお、第1スイッチング素子51は、FETで構成されており、制御部41の制御を必要とせずにダイオードとして機能している。
For example, even when the rectifying
このとき、コンデンサ40に充電された電力は、抵抗成分を有した電流制限部54を経由する、したがって、出力電流は、電流制限部54での電圧降下により低下する。
At this time, the electric power charged in the
一方、自動車60の複数のドア70全てのドアロックを解除するために、バックアップ電源装置200には、複数のモータ72が並列で接続されている。そして、モータ72は、駆動開始時に突入電流が流れる。つまり、モータ72を駆動させるためには、瞬間的な大電流が必要である。したがって、バックアップ電源装置200は、複数のモータ72を一成に駆動するために、瞬間的な大電流を取り出せるものが望ましい。整流素子56を有したバックアップ電源装置200であれば、出力回路内の内部抵抗を小さくして、不要な電圧降下を防ぎ、大電流が取り出せるものに構成できる。さらに、電気二重層コンデンサ(EDLC)は、瞬間的な大電流の出力に優れているため、コンデンサ40として好ましい。
On the other hand, a plurality of
なお、バックアップ電源装置200では、制御部41が、第1スイッチング素子51と第2スイッチング素子52の動作を制御すると共に、信号31a、54a、40aを検出するものとして構成したが、制御部の構成や数量に限定は無い。つまり、第1スイッチング素子51と第2スイッチング素子52の動作を制御する制御系制御部と、信号31a、54a、40aを検出する検出系制御部をそれぞれ構成してもよい。
In the backup
また、上述したように、昇降圧回路50は、降圧回路として機能する場合は、第2スイッチング素子を動作させずに、第1スイッチング素子51のみを動作させている。一方、昇圧回路として機能する場合は、第1スイッチング素子51を動作させずに、第2スイッチング素子52のみを動作させている。したがって、制御部41は、第1スイッチング素子51と第2スイッチング素子52を一緒に制御する必要が無い。つまり、制御部41に制御チャンネルの数量が1チャンネルのみの制御ICを使用することができ、簡素に構成できる。この点も小型化に有効である。
Further, as described above, when the step-up / step-
本発明によるバックアップ電源装置は、降圧回路と昇圧回路を構成する部品を共用して、小型に実現したものであり、各種自動車に使用されるバックアップ電源装置として有用である。 The backup power supply device according to the present invention is realized in a small size by sharing components constituting a step-down circuit and a booster circuit, and is useful as a backup power supply device used for various automobiles.
30 端子部
31 入力端子
31a、40a、54a 信号
32 出力端子
33、56 整流素子
33a 接続点
40 コンデンサ
41 制御部
42 フィルタ部
50 昇降圧回路
50A 降圧回路部
50B 昇圧回路部
51 第1スイッチング素子
52 第2スイッチング素子
53 コイル
54 電流制限部
55 平滑コンデンサ
60 自動車
61 バッテリー
62 車両制御部
70 ドア
71 ドアロック機構
72 モータ
73 ドアノブ
74 メカキー
200 バックアップ電源装置
30
Claims (4)
電気二重層コンデンサと、
前記端子部から前記電気二重層コンデンサへと順に接続された、電流検出用部品と第1スイッチング素子との直列体と、コイルと、
前記直列体と前記コイルとの接続点とグランド間に接続された第2スイッチング素子と、前記直列体に並列接続された出力整流素子と、
前記電流検出用部品に流れる電流に対応した信号および前記電気二重層コンデンサの充電電力を検出して、前記第1スイッチング素子を動作させることで前記電気二重層コンデンサへの充電電流および前記電気二重層コンデンサの充電電力を制御し、かつ、前記端子部における入力電圧を検出して前記入力電圧が閾値よりも小さい場合に前記第2スイッチング素子を動作させることで前記電気二重層コンデンサに充電された電力の出力を制御する制御部と、
を備え、
前記端子部から前記電気二重層コンデンサへの充電経路として、前記直列体と、前記直列体の前記第1スイッチング素子と前記コイルとによって動作する降圧回路と、が用いられ、
前記電気二重層コンデンサから前記端子部への出力経路として、前記第2スイッチング素子と前記コイルとによって動作する昇圧回路と、前記昇圧回路から前記端子部への方向を順方向として接続された前記出力整流素子とが用いられる、
バックアップ電源装置。 A terminal unit used for both input and output of power ,
An electric double layer capacitor,
A series body of a current detection component and a first switching element, sequentially connected from the terminal portion to the electric double layer capacitor, a coil,
A second switching element connected between the connection point of the series body and the coil and ground, an output rectifier element connected in parallel to the series body,
A signal corresponding to a current flowing in the current detection component and a charging power of the electric double layer capacitor are detected, and the first switching element is operated to charge the electric double layer capacitor and the electric double layer. Controlling the charging power of the capacitor, and detecting the input voltage at the terminal portion and operating the second switching element when the input voltage is smaller than a threshold value, the power charged in the electric double layer capacitor. A control unit for controlling the output of
With
As the charging path from the terminal portion to the electric double layer capacitor, the series body, a step-down circuit that is operated by the first switching element and the coil of the series body, is used,
As an output path to the terminal unit from the electric double layer capacitor, a boosting circuit which operates by the said and said second switching element coils, direction connected the output as a forward from the booster circuit to the terminal portion A rectifying element is used,
Backup power supply.
前記フィルタ回路は、前記充電経路と前記出力経路の共用の経路を構成する請求項1記載のバックアップ電源装置。 Further comprising a filter circuit provided between the terminal unit and the series body,
The backup power supply device according to claim 1, wherein the filter circuit forms a common path for the charging path and the output path.
前記入力端子と前記接続点とは、アノードが前記入力端子に、カソードが前記接続点にそれぞれ接続された入力整流素子を介して接続されている端子部と、The input terminal and the connection point, an anode is connected to the input terminal, a cathode is connected via an input rectifying element connected to the connection point, respectively, a terminal portion,
電気二重層コンデンサと、An electric double layer capacitor,
前記端子部の前記接続点から前記電気二重層コンデンサへと順に接続された、電流検出用部品と第1スイッチング素子との直列体と、コイルと、From the connection point of the terminal portion to the electric double layer capacitor in order, a series body of a current detection component and a first switching element, a coil,
前記直列体と前記コイルとの接続点とグランド間に接続された第2スイッチング素子と、前記直列体に並列接続された出力整流素子と、A second switching element connected between a ground and a connection point between the series body and the coil, an output rectifying element connected in parallel to the series body,
前記電流検出用部品に流れる電流に対応した信号および前記電気二重層コンデンサの充電電力を検出して、前記第1スイッチング素子を動作させることで前記電気二重層コンデンサへの充電電流および前記電気二重層コンデンサの充電電力を制御し、かつ、前記端子部における入力電圧を検出して前記入力電圧が閾値よりも小さい場合に前記第2スイッチング素子を動作させることで前記電気二重層コンデンサに充電された電力の出力を制御する制御部と、A signal corresponding to a current flowing in the current detection component and a charging power of the electric double layer capacitor are detected, and the first switching element is operated to charge the electric double layer capacitor and the electric double layer. Controlling the charging power of the capacitor, and detecting the input voltage at the terminal portion and operating the second switching element when the input voltage is smaller than a threshold value, the power charged in the electric double layer capacitor. A control unit for controlling the output of
を有し、Has,
前記端子部から前記電気二重層コンデンサへの充電経路として、前記直列体と、前記直列体の前記第1スイッチング素子と前記コイルとによって動作する降圧回路と、が用いられ、As a charging path from the terminal portion to the electric double layer capacitor, the series body, a step-down circuit that is operated by the first switching element and the coil of the series body,
前記電気二重層コンデンサから前記端子部への出力経路として、前記第2スイッチング素子と前記コイルとによって動作する昇圧回路と、前記昇圧回路から前記端子部への方向を順方向として接続された前記出力整流素子とが用いられる、バックアップ電源装置と、A booster circuit operated by the second switching element and the coil as an output path from the electric double-layer capacitor to the terminal portion, and the output connected in a forward direction from the booster circuit to the terminal portion. A backup power supply device using a rectifying element;
前記入力端子に接続されたバッテリーと、A battery connected to the input terminal;
前記出力端子に接続された、ドアのドアロックを解除するためのモータと、を備え、A motor connected to the output terminal for unlocking the door of the door,
前記バックアップ電源装置は、The backup power supply,
前記入力端子を通じて前記バッテリーの電力を充電し、Charging the power of the battery through the input terminal;
前記出力端子を通じて前記モータを駆動させる電力を出力する自動車。An automobile that outputs electric power for driving the motor through the output terminal.
前記バックアップ電源装置は、前記制御部が前記端子部における入力電圧を検出して前記入力電圧が閾値よりも小さい場合に前記出力端子を通じて前記モータを駆動させる電力を出力するとともに、前記車両制御部に電力を供給する請求項3記載の自動車。The backup power supply device, when the control unit detects an input voltage at the terminal unit and outputs power for driving the motor through the output terminal when the input voltage is smaller than a threshold value, and outputs the power to the vehicle control unit. The vehicle according to claim 3, which supplies electric power.
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