JP7802569B2 - power supply device - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車に搭載された主バッテリと外部装置との間で電力の授受を行う電力供給装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that transfers power between a main battery installed in an electric vehicle and an external device.
従来、電気自動車が普及し始めている。電気自動車は、大容量のリチウムイオン電池を主バッテリとし、主バッテリに蓄積された電力で走行用のモータを駆動する。また一般的に、電気自動車には上記の主バッテリとは別に、電装品等の電源となる鉛蓄電池等の補助バッテリが搭載されている。補助バッテリは、例えば電気自動車の走行中に、主バッテリに蓄積された電力の供給により充電される。 Electric vehicles have recently become popular. Electric vehicles use a high-capacity lithium-ion battery as the main battery, and the driving motor is powered by the electricity stored in the main battery. In addition to the main battery, electric vehicles also generally have an auxiliary battery, such as a lead-acid battery, which serves as a power source for electrical components. The auxiliary battery is charged, for example, by the supply of electricity stored in the main battery while the electric vehicle is running.
特許文献1においては、外部の交流電源から充電器を介して主バッテリに充電を行い、主バッテリ側からDC-DCコンバータを介して補助バッテリを充電する電気自動車用充電装置が提案されている。この電気自動車用充電装置では、充電器が充電初期に定電流充電を行う間、DC-DCコンバータの動作を停止させる構成とすることにより、充電器の容量の低減及び充電器の小形化が図られている。 Patent Document 1 proposes an electric vehicle charging device that charges the main battery from an external AC power source via a charger, and charges the auxiliary battery from the main battery via a DC-DC converter. This electric vehicle charging device is configured to stop operation of the DC-DC converter while the charger performs constant current charging at the beginning of charging, thereby reducing the capacity and size of the charger.
近年、充電ケーブル等を用いることなく電気自動車の主バッテリを充電するワイヤレス充電システムが実用化されている。ワイヤレス充電に対応した電気自動車には、充電に関する制御及び外部との通信等を行う装置が搭載され、この装置は補助バッテリからの電力供給により動作する。特許文献1に記載の電気自動車用充電装置のように、主バッテリの充電を行う間に補助バッテリの充電が行われない電気自動車では、主バッテリの充電を行っている間に補助バッテリの電力が消費され、補助バッテリのバッテリ上がりが発生する虞がある。 In recent years, wireless charging systems that charge the main battery of an electric vehicle without using a charging cable or the like have been put into practical use. Electric vehicles that support wireless charging are equipped with a device that controls charging and communicates with the outside world, and this device operates on power supplied from the auxiliary battery. In electric vehicles in which the auxiliary battery is not charged while the main battery is being charged, as in the electric vehicle charging device described in Patent Document 1, power from the auxiliary battery is consumed while the main battery is being charged, which could result in the auxiliary battery running out of power.
また電気自動車に搭載された主バッテリは、蓄積された電力を取り出して外部の装置、例えば溶接機を動作させることに用いられる場合がある。このような場合にも電気自動車と外部の装置との間の制御及び通信等のために補助バッテリの電力が消費され、補助バッテリのバッテリ上がりが発生する虞がある。 Furthermore, the main battery installed in an electric vehicle may be used to extract stored power and operate an external device, such as a welding machine. In such cases, power from the auxiliary battery is consumed for control and communication between the electric vehicle and the external device, and there is a risk that the auxiliary battery may run out of power.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電気自動車に搭載された補助バッテリのバッテリ上がりを防止することが期待できる電力供給装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a power supply device that can be expected to prevent the auxiliary battery installed in an electric vehicle from running out of power.
一実施形態に係る電力供給装置は、電動自動車に搭載された主バッテリと外部装置との間で電力の授受を行う電力供給装置であって、前記主バッテリ及び前記外部装置へ繋がる第1電力経路と、前記電動自動車に搭載された補助バッテリ及び制御電源回路へ繋がる第2電力経路と、前記第1電力経路から電力供給を受けて前記制御電源回路へ電力を供給する電力供給回路とを備える、電力供給装置。 In one embodiment, the power supply device exchanges power between a main battery mounted on an electric vehicle and an external device, and includes a first power path connecting the main battery and the external device, a second power path connecting an auxiliary battery mounted on the electric vehicle and a control power supply circuit, and a power supply circuit that receives power from the first power path and supplies power to the control power supply circuit.
一実施形態による場合は、電気自動車に搭載された補助バッテリのバッテリ上がりを防止することが期待できる。 In one embodiment, it is expected that the auxiliary battery installed in an electric vehicle can be prevented from running out of power.
本発明の実施形態に係る電力供給装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Specific examples of power supply devices according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these examples, but is defined by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る電力供給装置の構成を説明するためのブロック図である。なお本図においては、電力の供給経路を実線で示し、制御信号等の伝達経路を破線の矢印で示している。実施の形態1に係る車両1は、リチウムイオン電池等の主バッテリ5に蓄積された電力でモータ6を駆動することにより走行する電気自動車である。なお車両1には、走行用のモータ6と、燃料の燃焼により動力を発生させるエンジンとの両方を搭載した、いわゆるハイブリッド型の電気自動車を含み得る。
First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a power supply device according to a first embodiment. In this diagram, power supply paths are indicated by solid lines, and transmission paths for control signals and the like are indicated by dashed arrows. A vehicle 1 according to the first embodiment is an electric vehicle that travels by driving a motor 6 with power stored in a main battery 5 such as a lithium-ion battery. Note that the vehicle 1 may include a so-called hybrid electric vehicle that is equipped with both a motor 6 for travel and an engine that generates power by burning fuel.
また実施の形態1に係る車両1は、充電ケーブルを用いることなく非接触で主バッテリ5を充電する機能、いわゆるワイヤレス充電の機能を備えた車両である。車両1は、受電コイル2を有する電力供給装置3、AC/DCコンバータ4、主バッテリ5、モータ6、DC/DCコンバータ7、補助バッテリ8及び制御回路9等を備えている。これらのうち、受電コイル2及び電力供給装置3は、ワイヤレス充電の機能を実現するための機能ブロックであり、ワイヤレス充電の機能を備えていない電気自動車には搭載されなくてよい。 The vehicle 1 according to the first embodiment is equipped with a function for charging the main battery 5 contactlessly without using a charging cable, i.e., a so-called wireless charging function. The vehicle 1 includes a power supply device 3 having a power receiving coil 2, an AC/DC converter 4, a main battery 5, a motor 6, a DC/DC converter 7, an auxiliary battery 8, and a control circuit 9. Of these, the power receiving coil 2 and the power supply device 3 are functional blocks for realizing the wireless charging function, and do not need to be installed in electric vehicles that do not have wireless charging function.
これに対してAC/DCコンバータ4、主バッテリ5、モータ6、DC/DCコンバータ7、補助バッテリ8及び制御回路9等は、ワイヤレス充電の機能の有無によらず、電気自動車に搭載される機能ブロックである。ワイヤレス充電の機能を備えていない電気自動車の場合、例えば車外に設置された電源装置と電気自動車のAC/DCコンバータ4とが充電ケーブルを介して接続され、電源装置から充電ケーブルを介して交流の電力が供給され、この交流の電力をAC/DCコンバータ4が直流の電力に変換して主バッテリ5へ供給することにより、主バッテリ5の充電が行われる。 In contrast, the AC/DC converter 4, main battery 5, motor 6, DC/DC converter 7, auxiliary battery 8, and control circuit 9 are functional blocks that are installed in electric vehicles regardless of whether they have wireless charging functionality. In the case of electric vehicles that do not have wireless charging functionality, for example, a power supply device installed outside the vehicle is connected to the electric vehicle's AC/DC converter 4 via a charging cable, and AC power is supplied from the power supply device via the charging cable. The AC/DC converter 4 converts this AC power to DC power and supplies it to the main battery 5, thereby charging the main battery 5.
主バッテリ5に蓄積された電力はモータ6へ供給され、この電力によりモータ6が回転することで車両1の車輪が回転駆動され、車両1が走行する。また主バッテリ5は、制御回路9が通電/遮断を制御するスイッチSWを介してDC/DCコンバータ7に接続されており、スイッチSWが通電状態へ切り替えられた場合に、蓄積した電力をDC/DCコンバータ7へ供給する。DC/DCコンバータ7は、主バッテリ5から供給される直流の電力の電圧値を変換する回路である。主バッテリ5の出力電圧値は例えば数百ボルトであり、DC/DCコンバータ7は数百ボルトの電力を例えば12Vに変換して出力する。DC/DCコンバータ7が出力する12Vの直流の電力は補助バッテリ8へ供給され、これにより補助バッテリ8が充電される。 The power stored in the main battery 5 is supplied to the motor 6, which rotates the motor 6, driving the wheels of the vehicle 1 and propelling the vehicle 1. The main battery 5 is also connected to the DC/DC converter 7 via a switch SW, which is controlled by a control circuit 9 to turn on and off. When the switch SW is switched to the on state, the stored power is supplied to the DC/DC converter 7. The DC/DC converter 7 is a circuit that converts the voltage value of the direct current power supplied from the main battery 5. The output voltage of the main battery 5 is, for example, several hundred volts, and the DC/DC converter 7 converts this several hundred volts of power to, for example, 12 V and outputs it. The 12 V direct current power output by the DC/DC converter 7 is supplied to the auxiliary battery 8, which charges the auxiliary battery 8.
補助バッテリ8は、DC/DCコンバータ7を介して主バッテリ5から供給される電力を蓄積し、車両1に搭載されたモータ6以外の電装品、例えば制御回路9へ12Vの直流の電力を供給する。制御回路9は、車両1に搭載された各種の電装品の制御を行う回路であり、補助バッテリ8から供給される電力により動作する。本実施の形態において制御回路9は、車両1のイグニッションスイッチ又はアクセサリスイッチ等のオン/オフの状態に応じて、主バッテリ5及びDC/DCコンバータ7の間に設けられたスイッチSWの通電/遮断を切り替える制御を行う。例えば制御回路9は、車両1がワイヤレス充電を行う非走行状態(イグニッションスイッチがオフの状態)において、スイッチSWを遮断状態とする。これにより車両1がワイヤレス充電を行っている間、主バッテリ5から補助バッテリ8への電力供給は行われず、補助バッテリ8は充電されない。 The auxiliary battery 8 stores power supplied from the main battery 5 via the DC/DC converter 7 and supplies 12V DC power to electrical equipment other than the motor 6 mounted on the vehicle 1, such as the control circuit 9. The control circuit 9 controls various electrical equipment mounted on the vehicle 1 and operates on power supplied from the auxiliary battery 8. In this embodiment, the control circuit 9 controls the conduction/cutoff of a switch SW provided between the main battery 5 and the DC/DC converter 7 depending on the on/off state of the vehicle 1's ignition switch or accessory switch. For example, the control circuit 9 cuts off the switch SW when the vehicle 1 is not running and wireless charging is performed (the ignition switch is off). As a result, while the vehicle 1 is performing wireless charging, power is not supplied from the main battery 5 to the auxiliary battery 8, and the auxiliary battery 8 is not charged.
本実施の形態1に係る電力供給装置3は、上述のような充電ケーブルを介した主バッテリ5の充電を行う電気自動車に対して追加することで、電気自動車にワイヤレス充電の機能を追加することを可能とする。このように、ワイヤレス充電の機能を電力供給装置3に集約する構成とすることにより、ワイヤレス充電の機能を備える電気自動車とワイヤレス充電の機能を備えない電気自動車とで製造工程の共通化及び構成部品の共通化等が期待できる。またワイヤレス充電の機能を備えない電気自動車に対するワイヤレス充電の機能の追加を容易化することが期待できる。 The power supply device 3 according to the first embodiment can be added to an electric vehicle that charges the main battery 5 via a charging cable as described above, thereby adding wireless charging functionality to the electric vehicle. In this way, by consolidating the wireless charging functionality into the power supply device 3, it is expected that the manufacturing process and components will be standardized between electric vehicles with wireless charging functionality and electric vehicles without wireless charging functionality. It is also expected that it will be easier to add wireless charging functionality to electric vehicles without wireless charging functionality.
ワイヤレス充電は、例えば車両1の外部に設置された給電装置が備える送電コイル(図示は省略する)から、車両1の電力供給装置3が備える受電コイル2に対して、例えば電磁誘導方式又は磁気共鳴方式等により電力を無線送信する技術である。受電コイル2は例えば車両1の底部分に配置され、給電装置の送電コイルは例えば駐車場又は道路等の所定スペースに配置される。この所定スペースに車両1が駐車された場合に、車両1の受電コイル2と外部の給電装置の送電コイルとが近接し、送電コイルから受電コイル2への無線送電が行われる。 Wireless charging is a technology in which power is transmitted wirelessly from a power transmission coil (not shown) provided in a power supply device installed outside the vehicle 1 to a power receiving coil 2 provided in the power supply device 3 of the vehicle 1, for example, using electromagnetic induction or magnetic resonance. The power receiving coil 2 is located, for example, on the bottom of the vehicle 1, and the power transmission coil of the power supply device is located in a predetermined space, for example, a parking lot or a road. When the vehicle 1 is parked in this predetermined space, the power receiving coil 2 of the vehicle 1 and the power transmission coil of the external power supply device come into close proximity, and power is transmitted wirelessly from the power transmission coil to the power receiving coil 2.
本実施の形態に係る電力供給装置3は、受電コイル2、制御回路31、整流平滑回路32、DC/ACコンバータ33、DC/DCコンバータ34、キャパシタ35、ダイオードD1及びダイオードD2等を備えて構成されている。制御回路31は、電力供給装置3内の各部の動作を制御することにより、ワイヤレス充電を実施する。図示の例では、制御回路31はDC/ACコンバータ33の動作を制御することで、車両1外の給電装置から受電コイル2が受電した電力を、車両1のAC/DCコンバータ4へ出力し、主バッテリ5の充電を行わせる。また制御回路31は、例えば車両1の外部に設置された給電装置との間で、ワイヤレス充電に関する情報の授受を無線通信により行ってもよい。 The power supply device 3 according to this embodiment is configured to include a receiving coil 2, a control circuit 31, a rectifying and smoothing circuit 32, a DC/AC converter 33, a DC/DC converter 34, a capacitor 35, a diode D1, and a diode D2. The control circuit 31 controls the operation of each component within the power supply device 3 to perform wireless charging. In the illustrated example, the control circuit 31 controls the operation of the DC/AC converter 33, thereby outputting power received by the receiving coil 2 from a power supply device external to the vehicle 1 to the AC/DC converter 4 of the vehicle 1, thereby charging the main battery 5. The control circuit 31 may also wirelessly transmit and receive information regarding wireless charging to and from a power supply device installed external to the vehicle 1, for example.
また制御回路31の電源の入力端は、ダイオードD1を介してDC/DCコンバータ34の出力端に接続されると共に、ダイオードD2を介して補助バッテリ8に接続されている。これにより制御回路31は、DC/DCコンバータ34からダイオードD1を介して供給される電力、又は、補助バッテリ8からダイオードD2を介して供給される電力により動作することができる。 The power supply input terminal of the control circuit 31 is connected to the output terminal of the DC/DC converter 34 via diode D1 and to the auxiliary battery 8 via diode D2. This allows the control circuit 31 to operate using power supplied from the DC/DC converter 34 via diode D1, or power supplied from the auxiliary battery 8 via diode D2.
整流平滑回路32は、交流電流を直流電流へ整流する整流回路及び整流された直流電流に含まれる脈流を平滑化する平滑回路を組み合わせたものであり、受電コイル2が受電した交流の電力を直流の電力に変換して出力する。整流平滑回路32の出力端には、DC/ACコンバータ33、DC/DCコンバータ34及びキャパシタ35がそれぞれ接続されている。 The rectifying and smoothing circuit 32 combines a rectifying circuit that rectifies AC current to DC current and a smoothing circuit that smooths the pulsating current contained in the rectified DC current, and converts the AC power received by the receiving coil 2 into DC power for output. A DC/AC converter 33, a DC/DC converter 34, and a capacitor 35 are connected to the output terminals of the rectifying and smoothing circuit 32, respectively.
DC/ACコンバータ33は、直流の電力を交流の電力に変換して出力する回路である。DC/ACコンバータ33は、制御回路31から与えられる制御信号に基づいて、出力のオン/オフの切り替え、及び、出力する電力の電圧値等の制御がなされる。なお本実施の形態に係る電力供給装置3がDC/ACコンバータ33を備えているのは、車両1の主バッテリ5の充電をAC/DCコンバータ4が出力する直流の電力にて行う構成であることから、AC/DCコンバータ4への入力に適した交流の電力を電力供給装置3が出力するためである。よって、図1に示すブロック図において、AC/DCコンバータ4及びDC/ACコンバータ33を削除し、整流平滑回路32が出力する電力を主バッテリ5へ直接供給する構成とすることも可能である。 The DC/AC converter 33 is a circuit that converts DC power into AC power and outputs it. The DC/AC converter 33 switches the output on/off and controls the voltage value of the output power based on control signals provided by the control circuit 31. The power supply device 3 according to this embodiment is equipped with the DC/AC converter 33 because the main battery 5 of the vehicle 1 is charged using DC power output by the AC/DC converter 4, and the power supply device 3 outputs AC power suitable for input to the AC/DC converter 4. Therefore, in the block diagram shown in FIG. 1, it is also possible to eliminate the AC/DC converter 4 and DC/AC converter 33 and configure the power output by the rectifying and smoothing circuit 32 to be directly supplied to the main battery 5.
DC/DCコンバータ34は、整流平滑回路32が出力する電力の電圧値を、所定の電圧値に変換して出力する回路である。本実施の形態においてDC/DCコンバータ34は、補助バッテリ8の出力電圧値(例えば12V)よりも高い電圧値(例えば15V)の電力を出力する。DC/DCコンバータ34の出力端は、ダイオードD1を介して制御回路31の(電源)入力端に接続されており、制御回路31はDC/DCコンバータ34から供給される電力により動作することが可能である。 The DC/DC converter 34 is a circuit that converts the voltage value of the power output by the rectifying and smoothing circuit 32 into a predetermined voltage value and outputs it. In this embodiment, the DC/DC converter 34 outputs power at a voltage value (e.g., 15 V) higher than the output voltage value (e.g., 12 V) of the auxiliary battery 8. The output terminal of the DC/DC converter 34 is connected to the (power supply) input terminal of the control circuit 31 via diode D1, and the control circuit 31 can operate using the power supplied from the DC/DC converter 34.
キャパシタ35は、整流平滑回路32が出力する電力(電荷)を一時的に蓄積する回路素子である。ワイヤレス充電が開始され、受電コイル2にて受電した交流の電力が整流平滑回路32にて直流の電力へ変換されて出力され、整流平滑回路32が出力する電力がキャパシタ35にて蓄積される。キャパシタ35に電力を蓄積しておくことで、例えばワイヤレス充電が一時的に中断された場合などであっても、キャパシタ35に蓄積された電力によりDC/ACコンバータ33及びDC/DCコンバータ34が動作を継続することができる。 Capacitor 35 is a circuit element that temporarily stores the power (charge) output by rectifying and smoothing circuit 32. When wireless charging begins, the AC power received by power receiving coil 2 is converted to DC power by rectifying and smoothing circuit 32 and output, and the power output by rectifying and smoothing circuit 32 is stored in capacitor 35. By storing power in capacitor 35, even if wireless charging is temporarily interrupted, for example, the DC/AC converter 33 and DC/DC converter 34 can continue to operate using the power stored in capacitor 35.
ダイオードD1及びD2は、アノードからカソードへ電流を流し、カソードからアノードへ電流を流さない作用を持つ回路素子である。ダイオードD1のアノードはDC/DCコンバータ34の出力端に接続され、カソードは制御回路31の電源入力端に接続されており、DC/DCコンバータ34から制御回路31へダイオードD1を介して電力が供給されるが、制御回路31からDC/DCコンバータ34へ電流は流れない。またダイオードD2のアノードは補助バッテリ8に接続され、カソードは制御回路31の電源入力端に接続されており、補助バッテリ8から制御回路31へダイオードD2を介して電力が供給されるが、制御回路31から補助バッテリ8へ電流は流れない。なおダイオードD1及びD2は、2つのダイオードを内蔵したカソードコモンのセンタータップダイオードであってもよい。 Diodes D1 and D2 are circuit elements that allow current to flow from anode to cathode but prevent current from flowing from cathode to anode. The anode of diode D1 is connected to the output terminal of DC/DC converter 34, and the cathode is connected to the power input terminal of control circuit 31. Power is supplied from DC/DC converter 34 to control circuit 31 via diode D1, but current does not flow from control circuit 31 to DC/DC converter 34. The anode of diode D2 is connected to auxiliary battery 8, and the cathode is connected to the power input terminal of control circuit 31. Power is supplied from auxiliary battery 8 to control circuit 31 via diode D2, but current does not flow from control circuit 31 to auxiliary battery 8. Diodes D1 and D2 may also be common-cathode center-tap diodes incorporating two diodes.
本実施の形態に係る電力供給装置3が備えるダイオードD1及びD2は、制御回路31へ供給する電力を選択するための選択回路を構成している。この選択回路は、DC/DCコンバータ34が動作しているか否か、即ちワイヤレス充電が行われているか否かに応じて、DC/DCコンバータ34からの電力と補助バッテリ8からの電力とを選択して制御回路31へ供給する。 Diodes D1 and D2 included in the power supply device 3 in this embodiment form a selection circuit for selecting the power to be supplied to the control circuit 31. This selection circuit selects between power from the DC/DC converter 34 and power from the auxiliary battery 8 and supplies the selected power to the control circuit 31 depending on whether the DC/DC converter 34 is operating, i.e., whether wireless charging is occurring.
即ち、DC/DCコンバータ34が動作していない場合、補助バッテリ8が出力する例えば電圧値12Vの電力がダイオードD2を介して制御回路31へ供給される。DC/DCコンバータ34が動作している場合、DC/DCコンバータ34が出力する例えば電圧値15Vの電力がダイオードD1を介して制御回路31へ供給される。これによりダイオードD2は、アノードの電圧値が12Vであるのに対し、カソードの電圧値が15Vとなるため電流を流さない遮断状態となり、補助バッテリ8から制御回路31の電力供給が停止される。なお本実施の形態において、DC/DCコンバータ34の出力電圧値は、補助バッテリ8の出力電圧値より高くなるよう設定されている。 That is, when the DC/DC converter 34 is not operating, power output from the auxiliary battery 8, for example, at a voltage of 12 V, is supplied to the control circuit 31 via diode D2. When the DC/DC converter 34 is operating, power output from the DC/DC converter 34, for example, at a voltage of 15 V, is supplied to the control circuit 31 via diode D1. As a result, diode D2 enters a cut-off state in which no current flows because the anode voltage is 12 V and the cathode voltage is 15 V, and the power supply from the auxiliary battery 8 to the control circuit 31 is stopped. Note that in this embodiment, the output voltage of the DC/DC converter 34 is set to be higher than the output voltage of the auxiliary battery 8.
本実施の形態に係る車両1は、走行中に主バッテリ5からモータ6への電力供給がなされる。このときに制御回路9はスイッチSWを通電状態とし、主バッテリ5の電力はDC/DCコンバータ7を介して補助バッテリ8へ供給され、補助バッテリ8が充電される。車両1が主バッテリ5の充電のために給電装置が設けられた駐車場等に駐車され、例えばイグニッションスイッチがオフ状態へ切り替えられた場合、制御回路9はスイッチSWを遮断状態へ切り替え、これにより主バッテリ5から補助バッテリ8への電力供給が断たれる。 In this embodiment, when the vehicle 1 is running, power is supplied from the main battery 5 to the motor 6. At this time, the control circuit 9 places the switch SW in a conducting state, and power from the main battery 5 is supplied to the auxiliary battery 8 via the DC/DC converter 7, charging the auxiliary battery 8. When the vehicle 1 is parked in a parking lot or the like that is equipped with a power supply device for charging the main battery 5, and the ignition switch is switched to the off state, for example, the control circuit 9 switches the switch SW to the off state, thereby cutting off the power supply from the main battery 5 to the auxiliary battery 8.
このときに電力供給装置3の制御回路31は、例えば車両1の外部に設置された給電装置との間で無線通信を行い、ワイヤレス充電の実施に必要な所定の手続きを行う。なおこのときに制御回路31は、補助バッテリ8からダイオードD2を介して供給される電力により動作する。ワイヤレス充電に必要な所定の手続きが完了した後、外部の給電装置の送電コイルから車両1の受電コイル2へ無線による電力送信が開始され、制御回路31はDC/ACコンバータ33の動作を開始する。受電コイル2にて受信した電力は、整流平滑回路32、DC/ACコンバータ33及びAC/DCコンバータ4を経て主バッテリ5へ供給され、主バッテリ5が充電される。 At this time, the control circuit 31 of the power supply device 3 communicates wirelessly with, for example, a power feeding device installed outside the vehicle 1, and performs the specified procedures necessary to implement wireless charging. At this time, the control circuit 31 operates using power supplied from the auxiliary battery 8 via diode D2. After the specified procedures necessary for wireless charging are completed, wireless power transmission begins from the power transmission coil of the external power feeding device to the power receiving coil 2 of the vehicle 1, and the control circuit 31 starts operating the DC/AC converter 33. The power received by the power receiving coil 2 is supplied to the main battery 5 via the rectifying and smoothing circuit 32, DC/AC converter 33, and AC/DC converter 4, and the main battery 5 is charged.
受電コイル2が受電することによって整流平滑回路32が出力する電力がDC/DCコンバータ34へ供給され、DC/DCコンバータ34が動作を開始する。DC/DCコンバータ34は、補助バッテリ8の出力電圧値(例えば12V)より高い電圧値(例えば15V)の電力を出力し、この電力がダイオードD1を介して制御回路31へ供給される。DC/DCコンバータ34から制御回路31へ電力が供給されることにより、ダイオードD2のカソードはDC/DCコンバータ34の出力電圧値(例えば15V)又はこれに近い電圧値となる。ダイオードD2のアノードの電圧値は補助バッテリ8の出力電圧値(例えば12V)であり、ダイオードD2のカソードの電圧値がアノードの電圧値より高いため、ダイオードD2は遮断状態となり、補助バッテリ8から制御回路31への電力供給が停止される。 When the receiving coil 2 receives power, the power output by the rectifying and smoothing circuit 32 is supplied to the DC/DC converter 34, which then begins operating. The DC/DC converter 34 outputs power at a voltage (e.g., 15 V) higher than the output voltage (e.g., 12 V) of the auxiliary battery 8, and this power is supplied to the control circuit 31 via diode D1. As power is supplied from the DC/DC converter 34 to the control circuit 31, the cathode of diode D2 becomes equal to or close to the output voltage (e.g., 15 V) of the DC/DC converter 34. The voltage at the anode of diode D2 is the output voltage (e.g., 12 V) of the auxiliary battery 8, and because the voltage at the cathode of diode D2 is higher than the voltage at the anode, diode D2 is cut off, and the power supply from the auxiliary battery 8 to the control circuit 31 is stopped.
以上の構成の実施の形態1に係る電力供給装置3は、電気自動車等の車両1に搭載された主バッテリ5と外部の給電装置との間で電力の授受を行う装置である。電力供給装置3は、主バッテリ5及び外部の給電装置へ繋がる第1電力経路(即ち、受電コイル2及び整流平滑回路32の間の電力経路(配線又はケーブル等)と、整流平滑回路32と、整流平滑回路32及びDC/ACコンバータ33の間の電力経路と、DC/ACコンバータ33及びAC/DCコンバータ4の間の電力経路とを含んで構成される電力経路)を備える。また電力供給装置3は、車両1に搭載された補助バッテリ8及び制御回路31へ繋がる第2電力経路(即ち、補助バッテリ8及びダイオードD2のアノードの間の電力経路と、ダイオードD2のカソード及び制御回路31の間の電力経路とを含んで構成される電力経路)を備える。更に電力供給装置3は、第1電力経路から電力の供給を受けて制御回路31へ電力を供給するDC/DCコンバータ34を備える。 The power supply device 3 according to the first embodiment, as configured above, is a device that transfers power between a main battery 5 mounted on a vehicle 1, such as an electric vehicle, and an external power supply device. The power supply device 3 includes a first power path connecting the main battery 5 and the external power supply device (i.e., a power path (e.g., wiring or cable) between the power receiving coil 2 and the rectifying and smoothing circuit 32, a power path between the rectifying and smoothing circuit 32 and the DC/AC converter 33, and a power path between the DC/AC converter 33 and the AC/DC converter 4). The power supply device 3 also includes a second power path connecting the auxiliary battery 8 mounted on the vehicle 1 and the control circuit 31 (i.e., a power path between the auxiliary battery 8 and the anode of diode D2, and a power path between the cathode of diode D2 and the control circuit 31). The power supply device 3 also includes a DC/DC converter 34 that receives power from the first power path and supplies it to the control circuit 31.
これらの構成により実施の形態1に係る電力供給装置3は、ワイヤレス充電が行われていない場合には、車両1の補助バッテリ8から制御回路31へ電力を供給して、制御回路31を動作させることができる。また電力供給装置3は、ワイヤレス充電が行われている場合には、DC/DCコンバータ34から制御回路31へ電力を供給して、制御回路31を動作させることができるため、補助バッテリ8のバッテリ上がりを防止することが期待できる。 With these configurations, the power supply device 3 according to embodiment 1 can supply power from the auxiliary battery 8 of the vehicle 1 to the control circuit 31 to operate the control circuit 31 when wireless charging is not being performed. Furthermore, when wireless charging is being performed, the power supply device 3 can supply power from the DC/DC converter 34 to the control circuit 31 to operate the control circuit 31, which is expected to prevent the auxiliary battery 8 from running out of power.
また実施の形態1に係る電力供給装置3は、DC/DCコンバータ34及び補助バッテリ8のうち出力電圧が高い一方から供給される電力を選択して制御回路31へ供給する電力供給選択回路を備える。電力供給選択回路は、2つのダイオードD1及びD2を有し、ダイオードD1のアノードはDC/DCコンバータ34の出力端に接続され、ダイオードD2のアノードは第2電力経路に接続され、ダイオードD1及びD2のカソードは互いに接続されると共に、制御回路31へ接続される。これにより、DC/DCコンバータ34の出力電圧値を補助バッテリ8の出力電圧値を高く設定することによって、DC/DCコンバータ34が動作している場合には、DC/DCコンバータ34から制御回路31へ電力を供給し、補助バッテリ8から制御回路31への電力供給を停止することが期待できる。 The power supply device 3 according to embodiment 1 also includes a power supply selection circuit that selects power supplied from either the DC/DC converter 34 or the auxiliary battery 8, whichever has the higher output voltage, and supplies the power to the control circuit 31. The power supply selection circuit has two diodes D1 and D2, with the anode of diode D1 connected to the output terminal of the DC/DC converter 34, the anode of diode D2 connected to the second power path, and the cathodes of diodes D1 and D2 connected to each other and to the control circuit 31. By setting the output voltage of the DC/DC converter 34 higher than the output voltage of the auxiliary battery 8, it is possible to expect that when the DC/DC converter 34 is operating, power will be supplied from the DC/DC converter 34 to the control circuit 31 and power supply from the auxiliary battery 8 to the control circuit 31 will be stopped.
なお実施の形態1において電力供給装置3は、整流平滑回路32が出力する電力を基にDC/DCコンバータ34が出力する所定の電圧値の電力を、ダイオードD1を介して制御回路31へ供給する構成であるが、これに限るものではない。電力供給装置3は、例えばDC/DCコンバータ34に代えてAC/DCコンバータを備え、DC/ACコンバータ33が出力する交流の電力をこのAC/DCコンバータにて直流の電力に変換し、この電力を制御回路31へ供給する構成であってもよい。 In the first embodiment, the power supply device 3 is configured to supply power of a predetermined voltage value output by the DC/DC converter 34 based on the power output by the rectifying and smoothing circuit 32 to the control circuit 31 via the diode D1, but this is not limited to this. For example, the power supply device 3 may be configured to include an AC/DC converter instead of the DC/DC converter 34, convert the AC power output by the DC/AC converter 33 into DC power using this AC/DC converter, and supply this power to the control circuit 31.
<実施の形態2>
図2は、実施の形態2に係る電力供給装置3の構成を説明するためのブロック図である。実施の形態2に係る電力供給装置3は、図1に示した実施の形態1に係る電力供給装置3の構成に対して、電圧検出部37を追加した構成である。電圧検出部37は、例えば補助バッテリ8及びダイオードD2の間の電力供給経路の適宜の場所に接続される。電圧検出部37は、この電力供給経路における電圧値(補助バッテリ8の出力電圧値、ダイオードD2のアノードの電圧値)を検出し、検出した電圧値を制御回路31へ出力する。
<Second Embodiment>
2 is a block diagram illustrating the configuration of a power supply device 3 according to a second embodiment. The power supply device 3 according to the second embodiment has a configuration in which a voltage detection unit 37 is added to the configuration of the power supply device 3 according to the first embodiment shown in FIG. 1. The voltage detection unit 37 is connected to an appropriate location on the power supply path between, for example, the auxiliary battery 8 and the diode D2. The voltage detection unit 37 detects the voltage value on this power supply path (the output voltage value of the auxiliary battery 8 and the voltage value at the anode of the diode D2) and outputs the detected voltage value to the control circuit 31.
実施の形態2に係る電力供給装置3の制御回路31は、電圧検出部37が検出した電圧値に応じて、DC/DCコンバータ34の動作を制御する。制御回路31は、電圧検出部37が検出した電圧値が所定電圧値を超えるか否かを判定し、検出した電圧値が所定電圧値を超える場合、即ち補助バッテリ8に十分な電力が蓄積されていると推測される場合、DC/DCコンバータ34の動作を停止する。これに対して制御回路31は、検出した電圧値が所定電圧値を超えない場合、即ち補助バッテリ8に蓄積された電力が減少していると推測される場合、DC/DCコンバータ34を動作させる。 The control circuit 31 of the power supply device 3 according to the second embodiment controls the operation of the DC/DC converter 34 in accordance with the voltage value detected by the voltage detection unit 37. The control circuit 31 determines whether the voltage value detected by the voltage detection unit 37 exceeds a predetermined voltage value, and if the detected voltage value exceeds the predetermined voltage value, i.e., if it is estimated that sufficient power has been stored in the auxiliary battery 8, the control circuit 31 stops the operation of the DC/DC converter 34. On the other hand, if the detected voltage value does not exceed the predetermined voltage value, i.e., if it is estimated that the power stored in the auxiliary battery 8 is decreasing, the control circuit 31 operates the DC/DC converter 34.
以上の構成の実施の形態2に係る電力供給装置3は、電圧検出部37にて補助バッテリ8の出力電圧値を検出し、検出した電圧値が所定電圧値を超える場合には、DC/DCコンバータ34による電力供給を停止する。これにより電力供給装置3は、補助バッテリ8に十分な電力が蓄積されていると推測される場合に、DC/DCコンバータ34を動作させるための電力を主バッテリ5の充電に充てることができ、主バッテリ5の効率のよい充電を実現することが期待できる。 The power supply device 3 according to the second embodiment configured as described above detects the output voltage value of the auxiliary battery 8 using the voltage detection unit 37, and stops power supply from the DC/DC converter 34 if the detected voltage value exceeds a predetermined voltage value. As a result, when it is estimated that sufficient power has been stored in the auxiliary battery 8, the power supply device 3 can allocate the power used to operate the DC/DC converter 34 to charging the main battery 5, which is expected to enable efficient charging of the main battery 5.
なお、実施の形態2に係る電力供給装置3は、電圧検出部37が検出した電圧値に応じてDC/DCコンバータ34の動作を停止させる構成であるが、これに限るものではない。例えば電力供給装置3は、電圧検出部37が検出した電圧値に応じて、DC/DCコンバータ34の出力電圧値を変化させる制御を行ってもよい。 Note that the power supply device 3 according to embodiment 2 is configured to stop the operation of the DC/DC converter 34 in accordance with the voltage value detected by the voltage detection unit 37, but this is not limited to this. For example, the power supply device 3 may perform control to change the output voltage value of the DC/DC converter 34 in accordance with the voltage value detected by the voltage detection unit 37.
また、実施の形態2に係る電力供給装置3のその他の構成は、実施の形態1に係る電力供給装置3と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。 Furthermore, the other configurations of the power supply device 3 according to embodiment 2 are the same as those of the power supply device 3 according to embodiment 1, so similar parts are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.
<実施の形態3>
図3は、実施の形態3に係る電力供給装置3の構成を説明するためのブロック図である。実施の形態3に係る電力供給装置3は、図1に示した実施の形態1に係る電力供給装置3の構成から、ダイオードD1及びD2を取り除き、DC/DCコンバータ34を充電回路36に置き換えた構成に相当する。詳しくは、実施の形態3に係る電力供給装置3では、制御回路31の電源入力端と補助バッテリ8の出力端とが、ダイオード等を介することなく、直接的に接続されている。制御回路31は、補助バッテリ8からの電力供給により動作する。
<Third Embodiment>
3 is a block diagram for explaining the configuration of a power supply device 3 according to a third embodiment. The power supply device 3 according to the third embodiment corresponds to the configuration of the power supply device 3 according to the first embodiment shown in FIG. 1 , in which the diodes D1 and D2 are removed and the DC/DC converter 34 is replaced with a charging circuit 36. More specifically, in the power supply device 3 according to the third embodiment, the power input terminal of the control circuit 31 and the output terminal of the auxiliary battery 8 are directly connected without an intervening diode or the like. The control circuit 31 operates on power supplied from the auxiliary battery 8.
充電回路36は、整流平滑回路32が出力する電力に基づいて動作し、制御回路31が動作する所定電圧値の電力を出力する。また充電回路36は、出力に補助バッテリ8が接続され、補助バッテリ8の出力電圧値が所定電圧値より低い場合であっても、補助バッテリ8の充電に必要な所定電流値での定電流出力動作を行うことができる回路である。 The charging circuit 36 operates based on the power output by the rectifying and smoothing circuit 32, and outputs power at a predetermined voltage value at which the control circuit 31 operates. Furthermore, the charging circuit 36 is a circuit that can perform constant current output operation at a predetermined current value required to charge the auxiliary battery 8, even when the auxiliary battery 8 is connected to its output and the output voltage value of the auxiliary battery 8 is lower than the predetermined voltage value.
充電回路36は、ワイヤレス充電が開始されて整流平滑回路32が直流の電力を出力することにより、定電流の出力を開始する。充電回路36が出力する所定の電流値の電流は、制御回路31及び補助バッテリ8へと供給され、これにより制御回路31が動作すると共に、補助バッテリ8が充電される。 When wireless charging begins and the rectifying and smoothing circuit 32 outputs DC power, the charging circuit 36 begins outputting a constant current. The current output by the charging circuit 36 is supplied to the control circuit 31 and the auxiliary battery 8, which operates the control circuit 31 and charges the auxiliary battery 8.
以上の構成の実施の形態3に係る電力供給装置3は、ワイヤレス充電が行われている場合に、充電回路36が制御回路31及び補助バッテリ8へ定電流を供給することで、制御回路31を動作させると共に、補助バッテリ8を充電することができる。よって実施の形態3に係る電力供給装置3は、補助バッテリ8のバッテリ上がりを防止することが期待できる。 In the power supply device 3 according to embodiment 3 configured as described above, when wireless charging is being performed, the charging circuit 36 supplies a constant current to the control circuit 31 and the auxiliary battery 8, thereby operating the control circuit 31 and charging the auxiliary battery 8. Therefore, the power supply device 3 according to embodiment 3 is expected to prevent the auxiliary battery 8 from running out of power.
なお、実施の形態3に係る電力供給装置3のその他の構成は、実施の形態1,2に係る電力供給装置3と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。 Note that the other configurations of the power supply device 3 according to embodiment 3 are the same as those of the power supply device 3 according to embodiments 1 and 2, so similar parts are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.
<実施の形態4>
図4は、実施の形態4に係る電力供給装置3の構成を説明するためのブロック図である。上述の実施の形態1~3に係る電力供給装置3は、車両1の外部に設けられた給電装置から、車両1の内部の主バッテリ5へ電力を供給する構成であった。これに対して実施の形態4に係る電力供給装置3は、車両1の内部の主バッテリ5に蓄積された電力を、車両1の外部の種々の装置へ供給する構成である。
<Fourth Embodiment>
4 is a block diagram for explaining the configuration of a power supply device 3 according to embodiment 4. The power supply devices 3 according to the above-described first to third embodiments are configured to supply power from a power feeding device provided outside the vehicle 1 to the main battery 5 inside the vehicle 1. In contrast, the power supply device 3 according to embodiment 4 is configured to supply power stored in the main battery 5 inside the vehicle 1 to various devices outside the vehicle 1.
実施の形態4においては、車両1の外部の装置として、電力供給装置3の機能を有する溶接機51を例に説明を行うが、外部の装置は溶接機51に限らず、どのような装置であってもよい。実施の形態4に係る車両1は、例えば車体の適宜の場所に配されたプラグに給電ケーブルを接続することで、主バッテリ5に蓄積された電力を外部の装置へ供給する機能を備えている。なお外部給電を行うための給電ケーブルを接続するプラグは、主バッテリ5を有線充電する際に充電ケーブルを接続するプラグと共通のものであってもよく、別のものであってもよい。 In the fourth embodiment, a welding machine 51 having the functions of the power supply device 3 is used as an example of a device external to the vehicle 1, but the external device is not limited to the welding machine 51 and may be any device. The vehicle 1 according to the fourth embodiment has the function of supplying power stored in the main battery 5 to an external device, for example, by connecting a power supply cable to a plug located in an appropriate location on the vehicle body. The plug to which the power supply cable for external power supply is connected may be the same as or different from the plug to which the charging cable is connected when charging the main battery 5 via a wired connection.
実施の形態4に係る溶接機51は、車両1の外部に設けられて、車両1から供給される電力により動作する。実施の形態4に係る溶接機51は、実施の形態1に係る電力供給装置3と同様の制御回路31、DC/DCコンバータ34、ダイオードD1及びD2を備えると共に、整流平滑回路52、インバータ53及び整流回路54等を備えて構成されている。 The welding machine 51 according to the fourth embodiment is provided outside the vehicle 1 and operates using power supplied from the vehicle 1. The welding machine 51 according to the fourth embodiment is equipped with a control circuit 31, a DC/DC converter 34, and diodes D1 and D2 similar to those of the power supply device 3 according to the first embodiment, as well as a rectifying and smoothing circuit 52, an inverter 53, a rectifying circuit 54, etc.
溶接機51が車両1に接続された場合、車両1の主バッテリ5が出力する電力は、溶接機51の整流平滑回路52、インバータ53及び整流回路54を経て、溶接機51内の各部(図示は省略する)へ供給される。整流平滑回路52は、電流を整流する整流回路及び平滑化する平滑回路を組み合わせたものであり、車両1の主バッテリ5からの電力を直流の電力として出力する。整流平滑回路52の出力端には、インバータ53及びDC/DCコンバータ34がそれぞれ接続されている。 When the welding machine 51 is connected to the vehicle 1, the power output from the vehicle 1's main battery 5 passes through the welding machine's rectifying and smoothing circuit 52, inverter 53, and rectifying circuit 54, and is supplied to various components (not shown) within the welding machine 51. The rectifying and smoothing circuit 52 combines a rectifying circuit that rectifies current and a smoothing circuit that smooths it, and outputs the power from the vehicle 1's main battery 5 as DC power. The inverter 53 and DC/DC converter 34 are connected to the output terminals of the rectifying and smoothing circuit 52, respectively.
インバータ53は、直流から交流への変換を行う回路である。インバータ53は、整流平滑回路52が出力した直流の電力を、制御回路31の制御に従って所定の電圧値及び所定の周波数の交流の電力に変換して出力する。インバータ53の出力端には整流回路54が接続されており、整流回路54はインバータ53が出力する交流の電力を直流の電力に変換して溶接機51内の各部へ供給する。溶接機51の各部は、整流回路54が出力する直流の電力により動作する。 The inverter 53 is a circuit that converts DC to AC. The inverter 53 converts the DC power output by the rectifying and smoothing circuit 52 into AC power of a predetermined voltage value and a predetermined frequency under the control of the control circuit 31 and outputs it. A rectifying circuit 54 is connected to the output terminal of the inverter 53, and the rectifying circuit 54 converts the AC power output by the inverter 53 into DC power and supplies it to each part of the welding machine 51. Each part of the welding machine 51 operates using the DC power output by the rectifying circuit 54.
DC/DCコンバータ34は、整流平滑回路52が出力する電力の電圧値を、所定の電圧値、例えば補助バッテリ8の出力電圧値(12V)よりも高い電圧値(15V)に変換して出力する回路である。ダイオードD1及びD2は、制御回路31へ供給する電力を選択するための選択回路を構成しており、DC/DCコンバータ34が動作しているか否かに応じて、DC/DCコンバータ34からの電力と補助バッテリ8からの電力とを選択して制御回路31へ供給する。 The DC/DC converter 34 is a circuit that converts the voltage value of the power output by the rectifying and smoothing circuit 52 to a predetermined voltage value, for example, a voltage value (15 V) higher than the output voltage value (12 V) of the auxiliary battery 8, and outputs the converted voltage. Diodes D1 and D2 form a selection circuit that selects the power to be supplied to the control circuit 31, and selects between power from the DC/DC converter 34 and power from the auxiliary battery 8 and supplies this to the control circuit 31 depending on whether the DC/DC converter 34 is operating.
例えば、車両1及び溶接機51のユーザは、停車状態の車両1に給電ケーブルを介して溶接機51を接続する。溶接機51は、給電ケーブルが車両1に接続されることによって、整流平滑回路52が車両1の主バッテリ5と電気的に接続され、ダイオードD2のアノードが車両1の補助バッテリ8と電気的に接続される。これにより補助バッテリ8に蓄積された電力がダイオードD2を通して制御回路31へと供給され、制御回路31がこの電力供給により動作する。制御回路31は、例えば車両1との間で給電に関する種々の情報交換を行った後、インバータ53を動作させて溶接機51内に設けられた各部への給電を開始する。またこのときに車両1は、例えば電力供給装置3との間で給電に関する種々の情報交換を行った後、溶接機51への給電を開始する。 For example, a user of vehicle 1 and welding machine 51 connects welding machine 51 to a stopped vehicle 1 via a power supply cable. When the power supply cable is connected to vehicle 1, rectifying and smoothing circuit 52 of welding machine 51 is electrically connected to vehicle 1's main battery 5, and the anode of diode D2 is electrically connected to vehicle 1's auxiliary battery 8. This causes power stored in auxiliary battery 8 to be supplied to control circuit 31 through diode D2, and control circuit 31 operates using this power supply. After exchanging various information regarding power supply with vehicle 1, for example, control circuit 31 operates inverter 53 to start supplying power to various components within welding machine 51. At the same time, vehicle 1 also exchanges various information regarding power supply with power supply device 3, for example, before starting power supply to welding machine 51.
車両1の主バッテリ5からの電力が溶接機51へ供給され、この電力は電力供給装置3の整流平滑回路52、インバータ53及び整流回路54を経て溶接機51内の各部へ供給される。また整流平滑回路52が出力する直流の電力はDC/DCコンバータ34へ供給され、DC/DCコンバータ34はこの供給された電力を所定の電圧値(補助バッテリ8の出力電圧値より高い電圧値)に変換して出力する。DC/DCコンバータ34が出力した電力は、ダイオードD1を介して制御回路31へ供給される。またこれによりダイオードD2のカソードの電圧値はアノードの電圧値より高くなるため、ダイオードD2は遮断状態となり、補助バッテリ8から制御回路31への電力供給は遮断される。 Power from the vehicle 1's main battery 5 is supplied to the welding machine 51, and this power is then supplied to various parts of the welding machine 51 via the power supply device 3's rectifying and smoothing circuit 52, inverter 53, and rectifying circuit 54. The direct current power output by the rectifying and smoothing circuit 52 is supplied to the DC/DC converter 34, which converts the supplied power to a predetermined voltage value (a voltage value higher than the output voltage value of the auxiliary battery 8) and outputs it. The power output by the DC/DC converter 34 is supplied to the control circuit 31 via diode D1. As a result, the voltage value of the cathode of diode D2 becomes higher than the voltage value of the anode, so diode D2 is cut off and the power supply from the auxiliary battery 8 to the control circuit 31 is cut off.
以上の構成の実施の形態4に係る電力供給装置は、電気自動車等の車両1に搭載された主バッテリ5と溶接機51等の外部の装置との間で電力の授受を行う装置である。電力供給装置の機能を有する溶接機51は、主バッテリ5及び外部の装置(溶接機51の各部)へ繋がる第1電力経路(即ち、整流平滑回路52、インバータ53、整流回路54及びこれらの間の電力経路(配線又はケーブル等))を備える。また溶接機51は、車両1に搭載された補助バッテリ8及び制御回路31へ繋がる第2電力経路(即ち、補助バッテリ8及びダイオードD2のアノードの間の電力経路と、ダイオードD2のカソード及び制御回路31の間の電力経路とを含んで構成される電力経路)を備える。更に溶接機51は、第1電力経路から電力の供給を受けて制御回路31へ電力を供給するDC/DCコンバータ34を備える。 The power supply device according to the fourth embodiment, configured as described above, exchanges power between a main battery 5 mounted on a vehicle 1 such as an electric automobile and an external device such as a welding machine 51. The welding machine 51, which functions as a power supply device, includes a first power path (i.e., a rectifying and smoothing circuit 52, an inverter 53, a rectifying circuit 54, and a power path (wiring, cable, etc.) between them) connecting to the main battery 5 and the external device (each part of the welding machine 51). The welding machine 51 also includes a second power path (i.e., a power path including a power path between the auxiliary battery 8 and the anode of diode D2, and a power path between the cathode of diode D2 and the control circuit 31) connecting to an auxiliary battery 8 mounted on the vehicle 1 and a control circuit 31. The welding machine 51 also includes a DC/DC converter 34 that receives power from the first power path and supplies it to the control circuit 31.
これらの構成により実施の形態4に係る溶接機51は、車両1の主バッテリ5から電力供給が開始されるまでの間には、車両1の補助バッテリ8から制御回路31へ電力を供給して、制御回路31を動作させることができる。また溶接機51は、車両1の主バッテリ5から電力供給が開始されたあとには、DC/DCコンバータ34から制御回路31へ電力を供給して、制御回路31を動作させることができるため、補助バッテリ8のバッテリ上がりを防止することが期待できる。 With these configurations, the welding machine 51 according to embodiment 4 can supply power from the auxiliary battery 8 of the vehicle 1 to the control circuit 31 to operate the control circuit 31 until power supply from the main battery 5 of the vehicle 1 begins. Furthermore, after power supply from the main battery 5 of the vehicle 1 begins, the welding machine 51 can supply power from the DC/DC converter 34 to the control circuit 31 to operate the control circuit 31, which is expected to prevent the auxiliary battery 8 from running out.
なお実施の形態4に係る溶接機51は、例えば実施の形態3に係る電力供給装置3と同様に、充電回路36を備えて補助バッテリ8を充電する構成であってもよい。また実施の形態4に係る溶接機51は、例えば実施の形態2に係る電力供給装置3と同様に、電圧検出部37を備えて補助バッテリ8の出力電圧値の検出を行い、検出結果に応じてDC/DCコンバータ34の動作を制御してもよい。 The welding machine 51 according to embodiment 4 may be configured to include a charging circuit 36 to charge the auxiliary battery 8, similar to the power supply device 3 according to embodiment 3. The welding machine 51 according to embodiment 4 may also be configured to include a voltage detection unit 37 to detect the output voltage value of the auxiliary battery 8, similar to the power supply device 3 according to embodiment 2, and control the operation of the DC/DC converter 34 in accordance with the detection result.
なお、実施の形態4に係る溶接機(電力供給装置)51のその他の構成は、実施の形態1~3に係る電力供給装置3と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。 Note that the remaining configuration of the welding machine (power supply device) 51 according to embodiment 4 is the same as that of the power supply device 3 according to embodiments 1 to 3, so similar parts are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects to be illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the claims, not by the meaning described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 車両
2 受電コイル
3 電力供給装置
4 AC/DCコンバータ
5 主バッテリ
6 モータ
7 DC/DCコンバータ
8 補助バッテリ
9 制御回路
31 制御回路(制御電源回路)
32 整流平滑回路
33 DC/ACコンバータ
34 DC/DCコンバータ(電力供給回路)
35 キャパシタ
36 充電回路(電力供給回路)
37 電圧検出部
51 溶接機
52 整流平滑回路
53 インバータ
54 整流回路
D1,D2 ダイオード(電力供給選択回路)
SW スイッチ
REFERENCE SIGNS LIST 1 vehicle 2 power receiving coil 3 power supply device 4 AC/DC converter 5 main battery 6 motor 7 DC/DC converter 8 auxiliary battery 9 control circuit 31 control circuit (control power supply circuit)
32 Rectification smoothing circuit 33 DC/AC converter 34 DC/DC converter (power supply circuit)
35 Capacitor 36 Charging circuit (power supply circuit)
37 Voltage detection unit 51 Welding machine 52 Rectification smoothing circuit 53 Inverter 54 Rectification circuit D1, D2 Diodes (power supply selection circuit)
SW Switch
Claims (1)
前記主バッテリ及び前記外部装置へ繋がる第1電力経路と、
前記電動自動車に搭載された補助バッテリ及び制御電源回路へ繋がる第2電力経路と、
前記第1電力経路から電力供給を受けて前記制御電源回路へ電力を供給する電力供給回路と
を備え、
前記電力供給回路は定電流を出力する回路であり、前記第2電力経路を介して、前記補助バッテリを充電する、
電力供給装置。 A power supply device that exchanges power between a main battery mounted on an electric vehicle and an external device,
a first power path leading to the main battery and the external device;
a second power path connected to an auxiliary battery and a control power supply circuit mounted on the electric vehicle;
a power supply circuit that receives power from the first power path and supplies power to the control power supply circuit ,
the power supply circuit is a circuit that outputs a constant current and charges the auxiliary battery via the second power path;
Power supply device.
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