JP5769780B2 - Switching power supply device and power supply method - Google Patents
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Description
この発明は、例えば車両に搭載され、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧して低圧バッテリに充電するスイッチング電源装置および電源供給方法に関する。 The present invention relates to a switching power supply device and a power supply method that are mounted on a vehicle, for example, and step down a high voltage of a high voltage battery to a low voltage to charge the low voltage battery.
従来、電気自動車やハイブリッドカーに搭載される車載用の絶縁型のスイッチング電源装置として、例えば直流電力の電圧レベルを変換する絶縁型DC−DCコンバータ装置が知られている。この絶縁型DC−DCコンバータ装置は、リチウムイオン電池に代表される高圧バッテリから供給される高電圧を、絶縁を保ちながら補機系電装品の電源電圧である低電圧に降圧するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an insulated DC-DC converter device that converts a voltage level of DC power is known as a vehicle-mounted insulated switching power supply device mounted on an electric vehicle or a hybrid car. This insulated DC-DC converter device steps down a high voltage supplied from a high voltage battery typified by a lithium ion battery to a low voltage that is a power supply voltage of an auxiliary electrical component while maintaining insulation.
ここで、このような絶縁型DC−DCコンバータ装置において、DC−DCコンバータ内部の制御部に電源電圧を供給するために、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧する絶縁型制御電源回路を用いることや、補機バッテリ(以下、「低圧バッテリ」とも称する)の低電圧を昇降圧する制御電源回路を用いることが知られている。 Here, in such an insulation type DC-DC converter device, an insulation type control power supply circuit that steps down the high voltage of the high voltage battery to a low voltage is used to supply the power supply voltage to the control unit inside the DC-DC converter. In addition, it is known to use a control power supply circuit that steps up and down a low voltage of an auxiliary battery (hereinafter also referred to as “low voltage battery”).
また、高圧バッテリの高電圧を低電圧に変換するDC−DCコンバータと、高圧バッテリから低電圧を取り出すための分圧回路とを備え、分圧回路から取り出した低電圧をDC−DCコンバータの制御部に供給してDC−DCコンバータを起動可能とし、DC−DCコンバータの起動完了後に、DC−DCコンバータの出力とDC−DCコンバータの制御部とが接続される電源制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, a DC-DC converter that converts a high voltage of the high voltage battery into a low voltage and a voltage dividing circuit for extracting the low voltage from the high voltage battery are provided, and the low voltage extracted from the voltage dividing circuit is controlled by the DC-DC converter. A power supply control device is proposed in which the DC-DC converter can be started by supplying to the unit, and the output of the DC-DC converter and the control unit of the DC-DC converter are connected after the completion of the startup of the DC-DC converter. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧する絶縁型制御電源回路は、ノイズ(EMC:Electromagnetic Compatibility)に対して有効であるが、補機バッテリの低電圧を昇降圧する制御電源回路に比べて高コストである。一方、制御電源回路は、絶縁型制御電源回路に比べて低コストであるが、ノイズ対策が困難である。
However, the prior art has the following problems.
That is, the isolated control power supply circuit that steps down the high voltage of the high-voltage battery to a low voltage is effective against noise (EMC: Electromagnetic Compatibility), but compared to the control power supply circuit that steps up and down the low voltage of the auxiliary battery. High cost. On the other hand, the control power supply circuit is less expensive than the insulated control power supply circuit, but it is difficult to take measures against noise.
なお、DC−DCコンバータの制御部が、DC−DCコンバータの温度や高圧・低圧バッテリラインの電圧値等、DC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を上位や他のマイコンに通信するためには、DC−DCコンバータの制御部に絶縁型制御電源回路および制御電源回路の両方を接続する必要があるが、これは非常に高コストであり、ノイズや基板占有の面で不利である。 In order for the control unit of the DC-DC converter to communicate the DC-DC converter state and the self-failure diagnosis result, such as the temperature of the DC-DC converter and the voltage value of the high-voltage / low-voltage battery line, to the host or other microcomputer. However, it is necessary to connect both the insulated control power supply circuit and the control power supply circuit to the control unit of the DC-DC converter, which is very expensive and disadvantageous in terms of noise and board occupation.
また、特許文献1の電源制御装置を含めて、DC−DCコンバータに接続される高圧バッテリラインが、事故や不具合、修理等によって断線したり、コンタクタオフになったりした場合や、補機バッテリラインの断線等が生じた場合に、DC−DCコンバータの制御部が、DC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を上位や他のマイコンに通信できなくなるおそれがあるという問題がある。
In addition, the high-voltage battery line connected to the DC-DC converter including the power supply control device of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、低コストで、かつDC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を、確実に上位や他のマイコンに通信することができるスイッチング電源装置および電源供給方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reliably communicate the state of the DC-DC converter and the self-failure diagnosis result to a host or another microcomputer at a low cost. An object of the present invention is to obtain a switching power supply device and a power supply method.
この発明に係るスイッチング電源装置は、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧して低圧バッテリに充電するスイッチング電源装置であって、高圧バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング部と、スイッチング部を駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を制御するとともに、外部と通信可能な制御器と、駆動回路および制御器に電源電圧を供給する制御電源回路部と、を備え、制御電源回路部は、駆動回路に供給される電源電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第1低電圧生成回路と、低圧バッテリからの低電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第2低電圧生成回路と、を有し、高圧バッテリからの高電圧を、駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して駆動回路に供給するとともに、高圧バッテリからの高電圧および低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給するものである。 A switching power supply according to the present invention is a switching power supply that steps down a high voltage of a high voltage battery to a low voltage and charges the low voltage battery, a switching unit that converts a DC voltage from the high voltage battery into an AC voltage, A control circuit that controls the operation of the drive circuit, and that can communicate with the outside, and a control power supply circuit unit that supplies a power supply voltage to the drive circuit and the controller. The first low voltage generation circuit that transforms the power supply voltage supplied to the drive circuit to a low voltage that is the power supply voltage of the controller and supplies the low voltage from the low-voltage battery to the controller power supply and a second low-voltage generating circuit to the control unit and transformer to a low voltage which is a voltage, and a high voltage from the high voltage battery, a transformer to drive rotating at a low voltage is a supply voltage of the driving circuit And supplies to and supplies at least one of the low voltage from the high voltage and the low voltage battery from the high-voltage battery, the controller then transformed to a low voltage is a supply voltage of the controller.
この発明に係る電源供給方法は、高圧バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング部と、スイッチング部を駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を制御するとともに、外部と通信可能な制御器と、駆動回路および制御器に電源電圧を供給する制御電源回路部と、を備え、制御電源回路部は、駆動回路に供給される電源電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第1低電圧生成回路と、低圧バッテリからの低電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第2低電圧生成回路と、を有し、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧して低圧バッテリに充電するスイッチング電源装置で実行される電源供給方法であって、高圧バッテリからの高電圧を、駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して駆動回路に供給するステップと、高圧バッテリからの高電圧および低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給するステップと、を有するものである。 A power supply method according to the present invention includes a switching unit that converts a DC voltage from a high-voltage battery into an AC voltage, a drive circuit that drives the switching unit, and a controller that controls the operation of the drive circuit and can communicate with the outside. And a control power supply circuit section that supplies a power supply voltage to the drive circuit and the controller, and the control power supply circuit section transforms the power supply voltage supplied to the drive circuit to a low voltage that is the power supply voltage of the controller. And a second low voltage generation circuit that transforms the low voltage from the low-voltage battery into a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the low voltage to the controller. and, a power supply method performed by a switching power supply for charging the low voltage battery by stepping down the high voltage of the high voltage battery to a low voltage, the high voltage from the high voltage battery, a low voltage is a supply voltage of the driving circuit Transforming and supplying to the drive circuit; transforming at least one of a high voltage from the high voltage battery and a low voltage from the low voltage battery to a low voltage which is a power supply voltage of the controller; It is what has.
この発明に係るスイッチング電源装置によれば、制御電源回路部は、高圧バッテリからの高電圧を、駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して駆動回路に供給するとともに、高圧バッテリからの高電圧および低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する。
また、この発明に係る電源供給方法によれば、高圧バッテリからの高電圧を、駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して駆動回路に供給するステップと、高圧バッテリからの高電圧および低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給するステップと、を有している。
そのため、低コストで、かつDC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を、確実に上位や他のマイコンに通信することができるスイッチング電源装置および電源供給方法を得ることができる。
According to the switching power supply device according to the present invention, the control power supply circuit unit transforms the high voltage from the high voltage battery into the low voltage that is the power supply voltage of the drive circuit and supplies it to the drive circuit, and the high voltage from the high voltage battery. At least one of the voltage and the low voltage from the low-voltage battery is transformed into a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplied to the controller.
According to the power supply method of the present invention, the step of transforming the high voltage from the high voltage battery to the low voltage, which is the power supply voltage of the drive circuit, and supplying it to the drive circuit, the high voltage and low voltage from the high voltage battery, Transforming at least one of the low voltages from the battery to a low voltage, which is a power supply voltage of the controller, and supplying it to the controller.
Therefore, it is possible to obtain a switching power supply device and a power supply method that can reliably communicate the state of the DC-DC converter and the self-failure diagnosis result to the host or another microcomputer at low cost.
以下、この発明に係るスイッチング電源装置および電源供給方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a switching power supply device and a power supply method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置を、バッテリとともに示す構成図である。図1において、スイッチング電源装置である絶縁型のDC−DCコンバータ1は、高圧バッテリ2と補機バッテリ3との間に接続されている。DC−DCコンバータ1は、高圧バッテリ2の高電圧を、補機系電装品(図示せず)の電源電圧である低電圧に降圧して補機バッテリ3に充電する。
1 is a configuration diagram showing a switching power supply device according to
DC−DCコンバータ1は、入力フィルタ部11、例えばMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)により構成されるスイッチング部12、変圧部13、整流平滑部14を備えている。
The DC-
ここで、DC−DCコンバータ1は、高圧バッテリ2からの高電圧を、入力フィルタ部11を介してスイッチング部12に入力し、スイッチング部12で交流電圧に変換した後、変圧部13で変圧し、さらに整流平滑部14で整流および平滑して、直流の低電圧を出力するように構成されている。
Here, the DC-DC converter 1 inputs a high voltage from the high-
DC−DCコンバータ1は、スイッチング部12のスイッチング波形を生成するDC−DCコンバータ駆動回路15、DC−DCコンバータ1の動作を制御する制御器16、並びにDC−DCコンバータ駆動回路15および制御器16に必要な電源電圧を供給する制御電源回路部20をさらに備えている。
The DC-
制御器16は、マイコンや制御IC等で構成され、DC−DCコンバータ駆動回路15の動作を制御するとともに、DC−DCコンバータ1の温度や高圧・低圧バッテリラインの電圧値等、DC−DCコンバータ1の状態および自己故障診断結果を上位や他のマイコンに通信する。
The
制御電源回路部20は、制御電源ドライブ回路21、制御電源変圧部22、制御電源整流平滑部23、第1低電圧生成回路24、第1ダイオード25、第2低電圧生成回路26、第2ダイオード27、平滑コンデンサ28を有している。
The control power
制御電源回路部20は、高圧バッテリ2からの高電圧を、制御電源ドライブ回路21で交流電圧に変換し、制御電源変圧部22でDC−DCコンバータ駆動回路15の電源電圧である低電圧に変圧した後、制御電源整流平滑部23で整流および平滑して、DC−DCコンバータ駆動回路15に電源電圧を供給するように構成されている。
The control power
第1低電圧生成回路24は、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給されている電圧を降圧して制御器16の電源電圧である低電圧を生成し、生成した低電圧を制御器16に供給する。第1ダイオード25は、第1低電圧生成回路24に電流が逆流するのを防止する。
The first low
第2低電圧生成回路26は、補機バッテリ3からの低電圧を降圧して制御器16の電源電圧である低電圧を生成し、生成した低電圧を制御器16に供給する。第2ダイオード27は、第2低電圧生成回路26に電流が逆流するのを防止する。また、平滑コンデンサ28は、第1低電圧生成回路24および第2低電圧生成回路26からの低電圧を平滑する。
The second low
ここで、第1低電圧生成回路24で生成される低電圧と、第2低電圧生成回路26で生成される低電圧とを同電位とするか、または勾配を持たせておくことで、高圧バッテリ2または補機バッテリ3の電圧が低下、またはオープンとなった場合でも、制御器16の電源電圧は、何れかのバッテリから供給される。
Here, the low voltage generated by the first low
すなわち、高圧バッテリ2のコンタクタやその他ユニット不具合、修理等によって、高電圧値が正常範囲を逸脱した場合や、補機バッテリ3の電圧低下が著しい場合であっても、高圧バッテリ2および補機バッテリ3の少なくとも一方が接続されている限り、制御器16には電源電圧が供給され、制御器16は動作する。
That is, even when the high voltage value deviates from the normal range due to a contactor or other unit malfunction or repair of the
これにより、制御器16は、DC−DCコンバータ1の温度や高圧・低圧バッテリラインの電圧値等、DC−DCコンバータ1の状態および自己故障診断結果を上位や他のマイコンに通信することができ、DC−DCコンバータ1として安全性や信頼性の向上を十分に図ることができる。
Thereby, the
また、従来技術のように、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧する絶縁型制御電源回路、および補機バッテリの低電圧を昇降圧する制御電源回路の両方を用意するよりも、補機バッテリからの制御電源回路を小容量とすることにより、コストを低減するとともに、小型化を図ることができる。 In addition, unlike the conventional technology, both the isolated control power supply circuit that steps down the high voltage of the high voltage battery to the low voltage and the control power supply circuit that steps up and down the low voltage of the auxiliary battery are prepared from the auxiliary battery. By reducing the capacity of the control power supply circuit, the cost can be reduced and the size can be reduced.
以上のように、実施の形態1によれば、制御電源回路部は、高圧バッテリからの高電圧を、駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して駆動回路に供給するとともに、高圧バッテリからの高電圧および低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する。
また、制御電源回路部は、駆動回路に供給される電源電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第1低電圧生成回路と、低圧バッテリからの低電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第2低電圧生成回路と、を有している。
そのため、低コストで、かつDC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を、確実に上位や他のマイコンに通信することができるスイッチング電源装置および電源供給方法を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the control power supply circuit unit transforms the high voltage from the high voltage battery into the low voltage that is the power supply voltage of the drive circuit and supplies the transformed voltage to the drive circuit. At least one of the high voltage and the low voltage from the low voltage battery is transformed into a low voltage which is a power supply voltage of the controller and supplied to the controller.
The control power supply circuit unit transforms the power supply voltage supplied to the drive circuit into a low voltage that is the power supply voltage of the controller and supplies the low voltage from the low voltage battery. And a second low voltage generation circuit that transforms the power to a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the voltage to the controller.
Therefore, it is possible to obtain a switching power supply device and a power supply method that can reliably communicate the state of the DC-DC converter and the self-failure diagnosis result to the host or another microcomputer at low cost.
実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2に係るスイッチング電源装置を、バッテリとともに示す構成図である。図2において、DC−DCコンバータ1Aの制御電源回路部20Aは、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給される電源電圧の電圧値を判定する判定回路29をさらに有している。なお、その他の構成は、図1に示したものと同様なので、説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a switching power supply device according to
判定回路29は、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給される電源電圧の電圧値が、あらかじめ定められた設定電圧値よりも大きい場合には、第1低電圧生成回路24を動作させ、第2低電圧生成回路26は動作させない。
The
また、判定回路29は、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給される電源電圧の電圧値が、設定電圧値以下になった場合には、第1低電圧生成回路24の動作を停止させるとともに、第2低電圧生成回路26を動作させる。これにより、制御器16への電源電圧の供給を継続することができる。
The
また、判定回路29は、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給される電源電圧の電圧値が、設定電圧値よりも大きくなった場合(すなわち、正常範囲に復帰した場合)には、第2低電圧生成回路26の動作を停止させるとともに、第1低電圧生成回路24を動作させる。
In addition, the
これにより、高圧バッテリ2および補機バッテリ3の少なくとも一方が接続されている限り、制御器16には電源電圧が供給され、制御器16は、DC−DCコンバータ1の温度や高圧・低圧バッテリラインの電圧値等、DC−DCコンバータ1の状態および自己故障診断結果を上位や他のマイコンに通信することができ、DC−DCコンバータ1として安全性や信頼性の向上を十分に図ることができる。
As a result, as long as at least one of the
また、従来技術のように、高圧バッテリの高電圧を低電圧に降圧する絶縁型制御電源回路、および補機バッテリの低電圧を昇降圧する制御電源回路の両方を用意するよりも、補機バッテリからの制御電源回路を小容量とすることにより、コストを低減するとともに、小型化を図ることができる。 In addition, unlike the conventional technology, both the isolated control power supply circuit that steps down the high voltage of the high voltage battery to the low voltage and the control power supply circuit that steps up and down the low voltage of the auxiliary battery are prepared from the auxiliary battery. By reducing the capacity of the control power supply circuit, the cost can be reduced and the size can be reduced.
以上のように、実施の形態2によれば、制御電源回路部は、駆動回路に供給される電源電圧の電圧値を判定する判定回路をさらに有し、判定回路は、駆動回路に供給される電源電圧の電圧値が、あらかじめ定められた設定電圧値以下になった場合には、第1低電圧生成回路の動作を停止させるとともに、第2低電圧生成回路を動作させ、駆動回路に供給される電源電圧の電圧値が設定電圧値よりも大きくなった場合には、第2低電圧生成回路の動作を停止させるとともに、第1低電圧生成回路を動作させる。
そのため、低コストで、かつDC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を、確実に上位や他のマイコンに通信することができるスイッチング電源装置および電源供給方法を得ることができる。
また、第1低電圧生成回路および第2低電圧生成回路を同時に動作させるのではなく、どちらか一方のみを動作させることにより、消費電力およびノイズを低減することができる。
As described above, according to the second embodiment, the control power supply circuit unit further includes a determination circuit that determines the voltage value of the power supply voltage supplied to the drive circuit, and the determination circuit is supplied to the drive circuit. When the voltage value of the power supply voltage is equal to or lower than a predetermined set voltage value, the operation of the first low voltage generation circuit is stopped and the second low voltage generation circuit is operated to be supplied to the drive circuit. When the voltage value of the power supply voltage to be larger than the set voltage value, the operation of the second low voltage generation circuit is stopped and the first low voltage generation circuit is operated.
Therefore, it is possible to obtain a switching power supply device and a power supply method that can reliably communicate the state of the DC-DC converter and the self-failure diagnosis result to the host or another microcomputer at low cost.
Further, power consumption and noise can be reduced by operating only one of the first low voltage generation circuit and the second low voltage generation circuit at the same time.
実施の形態3.
図3は、この発明の実施の形態3に係るスイッチング電源装置を、バッテリとともに示す構成図である。図3において、DC−DCコンバータ1Bの制御電源回路部20Bは、図1に示した第1低電圧生成回路24および第2低電圧生成回路26に代えて、第1低電圧生成回路24Bを有している。なお、その他の構成は、図1に示したものと同様なので、説明を省略する。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a switching power supply device according to
制御電源回路部20Bにおいて、補機バッテリ3からの低電圧が、DC−DCコンバータ駆動回路15に電源電圧が供給されるラインに、第2ダイオード27を介して供給されている。すなわち、第1低電圧生成回路24Bには、高圧バッテリ2から絶縁生成された低電圧と、補機バッテリ3からの低電圧とがそれぞれ供給される。
In the control power
ここで、第1低電圧生成回路24Bは、通常は、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給されている電圧を降圧して制御器16の電源電圧である低電圧を生成し、制御器16に供給する。
Here, the first low voltage generation circuit 24B normally generates a low voltage that is a power supply voltage of the
また、第1低電圧生成回路24Bは、第1低電圧生成回路24Bの出力電圧が低下した場合(例えば、DC−DCコンバータ駆動回路15に供給される電源電圧の電圧値が、設定電圧値以下になった場合)には、補機バッテリ3からの低電圧を降圧して制御器16の電源電圧である低電圧を生成し、制御器16に供給する。
Further, the first low voltage generation circuit 24B is configured such that when the output voltage of the first low voltage generation circuit 24B decreases (for example, the voltage value of the power supply voltage supplied to the DC-DC
これにより、高圧バッテリ2および補機バッテリ3の少なくとも一方が接続されている限り、制御器16には電源電圧が供給され、制御器16は、DC−DCコンバータ1の温度や高圧・低圧バッテリラインの電圧値等、DC−DCコンバータ1の状態および自己故障診断結果を上位や他のマイコンに通信することができ、DC−DCコンバータ1として安全性や信頼性の向上を十分に図ることができる。
As a result, as long as at least one of the
以上のように、実施の形態3によれば、制御電源回路部は、駆動回路に供給される電源電圧および低圧バッテリからの低電圧を、制御器の電源電圧である低電圧に変圧して制御器に供給する第1低電圧生成回路を有する。
そのため、低コストで、かつDC−DCコンバータの状態および自己故障診断結果を、確実に上位や他のマイコンに通信することができるスイッチング電源装置および電源供給方法を得ることができる。
また、第1低電圧生成回路24Bのみで制御器16に電源電圧を供給することにより、図1、2に示した第2低電圧生成回路26を不要とすることができ、コストを低減することができる。
As described above, according to the third embodiment, the control power supply circuit unit transforms and controls the power supply voltage supplied to the drive circuit and the low voltage from the low-voltage battery to the low voltage that is the power supply voltage of the controller. A first low voltage generation circuit for supplying to the device.
Therefore, it is possible to obtain a switching power supply device and a power supply method that can reliably communicate the state of the DC-DC converter and the self-failure diagnosis result to the host or another microcomputer at low cost.
Further, by supplying the power supply voltage to the
なお、上記実施の形態1〜3では、制御電源回路部が、DC−DCコンバータの内部に設けられる構成を示したが、これに限定されない。制御電源回路部は、DC−DCコンバータに搭載されず、他のユニットからでも電源電圧を供給することができる。 In the first to third embodiments, the configuration in which the control power supply circuit unit is provided inside the DC-DC converter is shown, but the present invention is not limited to this. The control power supply circuit unit is not mounted on the DC-DC converter and can supply power supply voltage from other units.
また、上記実施の形態1〜3では、制御電源回路部が、DC−DCコンバータに適用される例を示したが、これに限定されない。制御電源回路部は、インバータや昇圧コンバータ等にも適用することができる。 In the first to third embodiments, the control power supply circuit unit is applied to a DC-DC converter. However, the present invention is not limited to this. The control power supply circuit unit can also be applied to an inverter, a boost converter, and the like.
1、1A、1B コンバータ、2 高圧バッテリ、3 補機バッテリ、11 入力フィルタ部、12 スイッチング部、13 変圧部、14 整流平滑部、15 DC−DCコンバータ駆動回路、16 制御器、20、20A、20B 制御電源回路部、21 制御電源ドライブ回路、22 制御電源変圧部、23 制御電源整流平滑部、24、24B 第1低電圧生成回路、25 第1ダイオード、26 第2低電圧生成回路、27 第2ダイオード、28 平滑コンデンサ、29 判定回路。 1, 1A, 1B converter, 2 high voltage battery, 3 auxiliary battery, 11 input filter unit, 12 switching unit, 13 transformer unit, 14 rectifying smoothing unit, 15 DC-DC converter drive circuit, 16 controller, 20, 20A, 20B control power supply circuit section, 21 control power supply drive circuit, 22 control power supply transformer section, 23 control power supply rectification smoothing section, 24, 24B first low voltage generation circuit, 25 first diode, 26 second low voltage generation circuit, 27 first 2 diodes, 28 smoothing capacitors, 29 judgment circuit.
Claims (5)
前記高圧バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング部と、
前記スイッチング部を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御するとともに、外部と通信可能な制御器と、
前記駆動回路および前記制御器に電源電圧を供給する制御電源回路部と、を備え、
前記制御電源回路部は、
前記駆動回路に供給される電源電圧を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給する第1低電圧生成回路と、
前記低圧バッテリからの低電圧を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給する第2低電圧生成回路と、を有し、
前記高圧バッテリからの高電圧を、前記駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して前記駆動回路に供給するとともに、前記高圧バッテリからの高電圧および前記低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給する
スイッチング電源装置。 A switching power supply that steps down a high voltage of a high voltage battery to a low voltage and charges the low voltage battery,
A switching unit that converts a DC voltage from the high-voltage battery into an AC voltage;
A drive circuit for driving the switching unit;
A controller for controlling the operation of the drive circuit and capable of communicating with the outside;
A control power supply circuit section for supplying a power supply voltage to the drive circuit and the controller,
The control power circuit section is
A first low voltage generation circuit that transforms a power supply voltage supplied to the drive circuit to a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the voltage to the controller;
A second low voltage generation circuit that transforms a low voltage from the low voltage battery into a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the low voltage to the controller;
The high voltage from the high voltage battery is transformed to a low voltage that is a power supply voltage of the drive circuit and supplied to the drive circuit, and at least one of the high voltage from the high voltage battery and the low voltage from the low voltage battery is supplied. A switching power supply that transforms the controller to a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the transformed voltage to the controller.
前記判定回路は、
前記駆動回路に供給される電源電圧の電圧値が、あらかじめ定められた設定電圧値以下になった場合には、前記第1低電圧生成回路の動作を停止させるとともに、前記第2低電圧生成回路を動作させ、
前記駆動回路に供給される電源電圧の電圧値が前記設定電圧値よりも大きくなった場合には、前記第2低電圧生成回路の動作を停止させるとともに、前記第1低電圧生成回路を動作させる
請求項1に記載のスイッチング電源装置。 The control power supply circuit unit further includes a determination circuit that determines a voltage value of a power supply voltage supplied to the drive circuit,
The determination circuit includes:
When the voltage value of the power supply voltage supplied to the drive circuit becomes equal to or lower than a predetermined set voltage value, the operation of the first low voltage generation circuit is stopped and the second low voltage generation circuit Operate
When the voltage value of the power supply voltage supplied to the drive circuit becomes larger than the set voltage value, the operation of the second low voltage generation circuit is stopped and the first low voltage generation circuit is operated. The switching power supply device according to claim 1 .
前記高圧バッテリからの直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング部と、
前記スイッチング部を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御するとともに、外部と通信可能な制御器と、
前記駆動回路および前記制御器に電源電圧を供給する制御電源回路部と、を備え、
前記制御電源回路部は、
前記駆動回路に供給される電源電圧および前記低圧バッテリからの低電圧を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給する第1低電圧生成回路を有し、
前記高圧バッテリからの高電圧を、前記駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して前記駆動回路に供給するとともに、前記高圧バッテリからの高電圧および前記低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給する
スイッチング電源装置。 A switching power supply that steps down a high voltage of a high voltage battery to a low voltage and charges the low voltage battery,
A switching unit that converts a DC voltage from the high-voltage battery into an AC voltage;
A drive circuit for driving the switching unit;
A controller for controlling the operation of the drive circuit and capable of communicating with the outside;
A control power supply circuit section for supplying a power supply voltage to the drive circuit and the controller,
The control power circuit section is
A first low voltage generation circuit that transforms a power supply voltage supplied to the drive circuit and a low voltage from the low-voltage battery into a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the low voltage to the controller;
The high voltage from the high voltage battery is transformed to a low voltage that is a power supply voltage of the drive circuit and supplied to the drive circuit, and at least one of the high voltage from the high voltage battery and the low voltage from the low voltage battery is supplied. A switching power supply that transforms the controller to a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the transformed voltage to the controller.
前記高圧バッテリからの高電圧を、前記駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して前記駆動回路に供給するステップと、
前記高圧バッテリからの高電圧および前記低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給するステップと、
を有する電源供給方法。 A switching unit that converts a DC voltage from the high-voltage battery into an AC voltage, a drive circuit that drives the switching unit, a controller that controls the operation of the drive circuit, and that can communicate with the outside, the drive circuit, and the drive circuit A control power supply circuit section for supplying a power supply voltage to the controller, and the control power supply circuit section transforms the power supply voltage supplied to the drive circuit to a low voltage that is the power supply voltage of the controller. A first low voltage generation circuit that supplies the controller; and a second low voltage generation circuit that transforms the low voltage from the low-voltage battery into a low voltage that is a power supply voltage of the controller and supplies the low voltage to the controller. has a high voltage of the high voltage battery to a power supply method performed by a switching power supply device steps down to a low voltage to charge the low voltage battery,
Transforming a high voltage from the high voltage battery to a low voltage which is a power supply voltage of the drive circuit and supplying the transformed voltage to the drive circuit;
Transforming at least one of a high voltage from the high-voltage battery and a low voltage from the low-voltage battery into a low voltage that is a power supply voltage of the controller, and supplying the transformed voltage to the controller;
A power supply method.
前記高圧バッテリからの高電圧を、前記駆動回路の電源電圧である低電圧に変圧して前記駆動回路に供給するステップと、
前記高圧バッテリからの高電圧および前記低圧バッテリからの低電圧の少なくとも一方を、前記制御器の電源電圧である低電圧に変圧して前記制御器に供給するステップと、
を有する電源供給方法。 A switching unit that converts a DC voltage from the high-voltage battery into an AC voltage, a drive circuit that drives the switching unit, a controller that controls the operation of the drive circuit, and that can communicate with the outside, the drive circuit, and the drive circuit A control power supply circuit section for supplying a power supply voltage to the controller , wherein the control power supply circuit section supplies the power supply voltage supplied to the drive circuit and the low voltage from the low-voltage battery to the power supply voltage of the controller. and a transformer to a low voltage having a first low voltage generation circuit for supplying to the controller, the power supply that is performed by the switching power supply unit for charging the high voltage of the high voltage battery to the low voltage battery steps down to a low voltage A method,
Transforming a high voltage from the high voltage battery to a low voltage which is a power supply voltage of the drive circuit and supplying the transformed voltage to the drive circuit;
Transforming at least one of a high voltage from the high-voltage battery and a low voltage from the low-voltage battery into a low voltage that is a power supply voltage of the controller, and supplying the transformed voltage to the controller;
A power supply method.
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