[發(fā)明專利]車輛用的電源裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110200303.4
• 申請(qǐng)日: 2011-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102347628A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中野慎也;湯鄉(xiāng)政樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三洋電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;G01R31/36
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 雒運(yùn)樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將使車輛行駛的行駛用電池經(jīng)由輸出開(kāi)關(guān)與車輛側(cè)連接的電源裝置，特別涉及具有在將輸出開(kāi)關(guān)切換為接通之前，對(duì)連接于車輛側(cè)的大容量的電容器進(jìn)行預(yù)備充電的預(yù)充電電路的車輛用電源裝置。

背景技術(shù)

車輛用的電源裝置，如圖1所示，在將多個(gè)電池單元80串聯(lián)連接而成的行駛用電池91的輸出側(cè)連接有輸出開(kāi)關(guān)的接觸器92。該電源裝置將接觸器92切換為接通來(lái)將行駛用電池91與車輛側(cè)連接。接觸器92在不使用車輛的狀態(tài)、例如將汽車的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(未圖示)斷開(kāi)的狀態(tài)下被切換為斷開(kāi)。此外，在汽車碰撞時(shí)等也將接觸器92斷開(kāi)來(lái)切斷輸出從而提高安全性。并且，圖示的電源裝置為了在防止各個(gè)電池單元80的過(guò)充電或過(guò)放電的同時(shí)對(duì)充放電進(jìn)行控制，而具備檢測(cè)各電池單元80的電壓的電壓檢測(cè)電路98。行駛用電池91將多個(gè)電池單元80的連接點(diǎn)81經(jīng)由連接檢測(cè)開(kāi)關(guān)84而成的電壓檢測(cè)線路99連接于電壓檢測(cè)電路98。電壓檢測(cè)電路98將該檢測(cè)開(kāi)關(guān)84切換為接通，根據(jù)輸入的連接點(diǎn)81的電壓來(lái)檢測(cè)各個(gè)電池單元80的電壓。

與行駛用電池91連接的車輛側(cè)，將大靜電容量的電容器21與負(fù)載20并聯(lián)連接。這是為了瞬間輸出較大的功率。該電容器21用行駛用電池91進(jìn)行充電。因?yàn)殡娙萜?1的靜電電容較大，所以完全被放電后的電容器21的充電電流變得非常大。因此，若在不對(duì)電容器21進(jìn)行充電的狀態(tài)下將接觸器92切換為接通，則從行駛用電池91流過(guò)瞬間極大的充電電流，導(dǎo)致將接觸器92的可動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)熔敷等的損傷。若接點(diǎn)熔敷，則接觸器92無(wú)法切換為斷開(kāi)，從而無(wú)法將行駛用電池91從負(fù)載20切斷。為了防止該弊病，圖1所示的車輛用的電源裝置設(shè)有在將接觸器92切換為接通之前用較小的充電電流對(duì)電容器21進(jìn)行預(yù)充電的預(yù)充電電路93。

預(yù)充電電路93是預(yù)充電電阻97和預(yù)充電開(kāi)關(guān)94的串聯(lián)電路，與接觸器92的接點(diǎn)并聯(lián)連接。在將作為輸出開(kāi)關(guān)的接觸器92切換為接通之前，該預(yù)充電電路93將預(yù)充電開(kāi)關(guān)94切換為接通，來(lái)對(duì)電容器21進(jìn)行預(yù)充電。預(yù)充電電路93能夠在用預(yù)充電電阻97來(lái)限制進(jìn)行預(yù)充電的電流的同時(shí)，對(duì)電容器21進(jìn)行預(yù)充電。

預(yù)充電電路93盡量在短時(shí)間對(duì)電容器21進(jìn)行預(yù)充電是很重要的。這是因?yàn)轭A(yù)充電所需的時(shí)間越短，則越能夠縮短從將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)切換為接通到車輛能夠行駛為止的時(shí)間。預(yù)充電電路雖然通過(guò)減小預(yù)充電電阻的電阻值能夠縮短電容器的充電時(shí)間，但在使用了電阻值較小的預(yù)充電阻的情況下，流過(guò)較大的電流從而焦耳熱變大。因此，預(yù)充電電阻使用了電阻值較小并且為了容許較大的焦耳熱而額定功率較大的電阻器。因此，預(yù)充電電阻器自身的容量成為大容量。作為該預(yù)充電電阻，一般使用水泥電阻。并且，在使用了具有較小的電阻值的預(yù)充電電阻的情況下，預(yù)充電電流變得比較大，因此預(yù)充電開(kāi)關(guān)也需要使用大電流用的開(kāi)關(guān)。因此，現(xiàn)有的電源裝置存在如下問(wèn)題點(diǎn)：需要確保用于配置構(gòu)成預(yù)充電電路的大容量的預(yù)充電電阻和大電流用的預(yù)充電開(kāi)關(guān)的較大的空間，從而無(wú)法省空間地進(jìn)行配置。此外，還存在如下問(wèn)題點(diǎn)：因?yàn)槭褂么笕萘康念A(yù)充電電阻和大電流用的預(yù)充電開(kāi)關(guān)，所以預(yù)充電電路的部件成本較高，而且發(fā)熱也變大。

為了消除以上缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種電源裝置，其用DC/DC轉(zhuǎn)換器逐步提高區(qū)別于使車輛行駛的電池而設(shè)置的車載用電池的輸出，來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行充電。(參照專利文獻(xiàn)1)

專利文獻(xiàn)1：JP特開(kāi)2009-153245號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)1所記載的電源裝置，對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓進(jìn)行控制，逐步提高對(duì)電容器進(jìn)行充電的電壓來(lái)進(jìn)行充電，因此不需要使用大容量的預(yù)充電電阻和預(yù)充電開(kāi)關(guān)。但是，該電源裝置存在如下缺點(diǎn)：電容器的預(yù)充電需要復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)的DC/DC轉(zhuǎn)換器。此外，該電源裝置為了對(duì)電容器進(jìn)行預(yù)充電，除了DC/DC轉(zhuǎn)換器之外還需要專用的電池。進(jìn)而，還需要用于對(duì)該電池進(jìn)行充電的充電電路，從而電路結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。該缺點(diǎn)通過(guò)并用搭載于車輛的電裝用的電池能夠消除。但是，用電裝用的電池來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行預(yù)充電的電路結(jié)構(gòu)，會(huì)將高電壓的行駛用電池的接地線連接于底盤(pán)接地(chassis?earth)，從而無(wú)法將行駛用電池從底盤(pán)接地絕緣。混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車將高電壓的行駛用電池從車輛的底盤(pán)接地絕緣從而提高了安全性。用電裝用電池來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行預(yù)充電的電源裝置需要連接電裝用電池和行駛用電池的負(fù)極側(cè)。因?yàn)閷㈦娧b用電池與車輛的底盤(pán)接地連接，所以行駛用電池的負(fù)極側(cè)也與底盤(pán)接地連接。

發(fā)明內(nèi)容