專利名稱：電源電路的制作方法
一般地說本發(fā)明涉及一種電源電路，更具體地說，涉及一種給負(fù)載輸送預(yù)定的電能的電源電路。
大家一般都知道車輛具有從電池輸送電能以使負(fù)載比如燈泡和馬達(dá)運(yùn)行的電路。
例如，日本專利申請公開HEI09-289707描述了一種用于電動(dòng)車輛的電源系統(tǒng)，它公開了這樣的技術(shù)應(yīng)用高電壓電池作為公共的電源，它的電壓分配到許多電源組，每個(gè)電源組具有依據(jù)其所屬的負(fù)載的幅值和類型的DC-DC轉(zhuǎn)換器。依據(jù)這種技術(shù)，當(dāng)駕駛員接通車輛的點(diǎn)火開關(guān)以運(yùn)行每個(gè)負(fù)載時(shí)，啟動(dòng)依據(jù)與該負(fù)載相應(yīng)的電源所屬的負(fù)載的幅值和類型的DC-DC轉(zhuǎn)換器并輸送滿足負(fù)載需要的電能。
近年來，在車輛中計(jì)算機(jī)化有了發(fā)展，這些車輛現(xiàn)在具有許多安裝有存儲(chǔ)器功能的負(fù)載。在這種情況下當(dāng)不再運(yùn)行負(fù)載時(shí)需要給它輸送恒定的電能(暗電流)以保持存儲(chǔ)器中的內(nèi)容。此外，還可能存在處于備用狀態(tài)的負(fù)載，這種負(fù)載即使沒有運(yùn)行時(shí)也可能要求恒定的暗電流以確?？焖俚牟僮鳌．?dāng)應(yīng)用沒有考慮在負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電能輸送的電源系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)用戶希望在負(fù)載沒有運(yùn)行時(shí)仍然能夠?qū)⒅付康碾娔?暗電流)輸送到某一負(fù)載，用戶不得不啟動(dòng)該負(fù)載所屬的電源組的DC-DC轉(zhuǎn)換器而無別的選擇。因此，由于具有較大容量(即，工作容量)的DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率消耗超過了輸送暗電流所需的容量，電池的容量(即，剩余容量)可能下降。
此外，在上面所涉及的技術(shù)中，由于應(yīng)用具有運(yùn)行負(fù)載所需的容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器，一旦異常產(chǎn)生并錯(cuò)誤地啟動(dòng)DC-DC轉(zhuǎn)換器，就會(huì)給沒有運(yùn)行的負(fù)載輸送與DC-DC轉(zhuǎn)換器的容量相對應(yīng)的電能量；因此電池的容量還可能顯著地下降。
根據(jù)上面所述的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供當(dāng)負(fù)載沒有運(yùn)行時(shí)或者當(dāng)負(fù)載正在運(yùn)行但比正常運(yùn)行要求更小的電能時(shí)能夠輸送指定量的電能的電路，而同時(shí)抑制該電池的容量的降低以及抑制甚至在由于錯(cuò)誤的啟動(dòng)給負(fù)載輸送電能時(shí)電池的容量的降低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例為一種用于車輛給負(fù)載輸送電能的電源，它包括電池、第一轉(zhuǎn)換器和第二轉(zhuǎn)換器。
第一轉(zhuǎn)換器改變電池電壓并將主要的電能輸送給該負(fù)載。第二轉(zhuǎn)換器改變電池電壓并將輔助的電能輸送給該負(fù)載。
除了第一轉(zhuǎn)換器外，即使在該負(fù)載沒有運(yùn)行時(shí)也通過提供第二轉(zhuǎn)換器將所需的電能輸送給負(fù)載而不會(huì)極大地降低電池容量。
雖然這種概述并不能描述本發(fā)明的所有特征，應(yīng)該理解的是在從屬權(quán)利要求中所述的特征的任意組合都落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
附

圖1所示為依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；附圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的處理流程圖；附圖3所示為依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；附圖4所示為依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；附圖5所示為依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的處理流程圖；附圖6所示為依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；附圖7所示為依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；附圖8所示為在依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例中的時(shí)序表。
附圖1所示為依據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。在附圖1的電路中，從電池10將指定量的電能輸送給車輛的高電壓負(fù)載20和低電壓負(fù)載22。電池10例如可以是高電壓電池(36V)，高電壓負(fù)載20可以是啟動(dòng)電路，而低電壓負(fù)載22可以是自動(dòng)開閉式車窗或門鎖電路。發(fā)生器12連接到電池10，當(dāng)需要時(shí)通過運(yùn)行發(fā)生器12給電池10充電。此外，通過從電池10給發(fā)生器12輸送電能使它起馬達(dá)的作用。
該高電壓負(fù)載20直接連接到電池10并由此以較高的電壓(36V)運(yùn)行。在另一方面，低電壓負(fù)載22通過DC-DC轉(zhuǎn)換器連接到電池10，并給它輸送通過DC-DC轉(zhuǎn)換器降低的電壓。在本實(shí)施例中，在電池10和低電壓負(fù)載22之間的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括許多DC-DC轉(zhuǎn)換器，即主轉(zhuǎn)換器14(第一轉(zhuǎn)換裝置)和副轉(zhuǎn)換器16(第二轉(zhuǎn)換裝置)。主轉(zhuǎn)換器14比副轉(zhuǎn)換器16具有更大的容量。例如，主轉(zhuǎn)換器14具有大約1kw的容量，而副轉(zhuǎn)換器16具有大約1w的容量。在附圖1的結(jié)構(gòu)中，主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16都彼此并聯(lián)，然后連接到低電壓負(fù)載22以將電能輸送到動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載和低電壓負(fù)載的存儲(chǔ)器設(shè)備。
點(diǎn)火(IG)開關(guān)18連接到主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16，兩轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)和停止開關(guān)都連接到車輛的點(diǎn)火開關(guān)的接通和切斷檔上。主轉(zhuǎn)換器14輸送在運(yùn)行較低電壓負(fù)載22時(shí)所需的動(dòng)力系統(tǒng)的電能(主要的電能)。副轉(zhuǎn)換器16輸送存儲(chǔ)器系統(tǒng)的電能(輔助的電能)，更具體地說是暗電流，當(dāng)?shù)碗妷贺?fù)載22沒有運(yùn)行時(shí)要求這種暗電流。因此，在基本的操作方面，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18接通時(shí)，需要運(yùn)行低電壓負(fù)載22，啟動(dòng)主轉(zhuǎn)換器14。當(dāng)切斷點(diǎn)火開關(guān)18時(shí)，不需要運(yùn)行低電壓負(fù)載22，因此需要輸送暗電流以維持存儲(chǔ)器的狀態(tài)，因此啟動(dòng)副轉(zhuǎn)換器16。
附圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處理流程圖。首先，當(dāng)操作者(通常為車輛的駕駛員)切斷點(diǎn)火開關(guān)18時(shí)(S101)，副轉(zhuǎn)換器16啟動(dòng)(S102)。副轉(zhuǎn)換器16將電池10的高電壓(36V)改變?yōu)榈碗妷阂暂斔桶惦娏鳎⑺斔偷降碗妷贺?fù)載22。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，主轉(zhuǎn)換器14啟動(dòng)(ON)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18從接通到切斷時(shí)，主轉(zhuǎn)換器不立即停止而是維持在接通狀態(tài)。然后在主轉(zhuǎn)換器14保持在接通狀態(tài)的同時(shí)判斷是否經(jīng)過了一固定的時(shí)間或者在判斷主轉(zhuǎn)換器14保持在接通狀態(tài)的同時(shí)主轉(zhuǎn)換器14的電流值是否等于或小于預(yù)定值(S103)。如果已經(jīng)經(jīng)過了一段固定的時(shí)間或電流等于或小于預(yù)定值，切斷主轉(zhuǎn)換器14(步驟S104)，僅通過副轉(zhuǎn)換器16將電能輸送給低電壓負(fù)載22。
注意主轉(zhuǎn)換器14沒有立即停止而是在經(jīng)切斷點(diǎn)火開關(guān)18之后的預(yù)定的延遲才被切斷的原因是考慮到這種情況即使在點(diǎn)火開關(guān)18已經(jīng)切斷之后操作者比如運(yùn)行自動(dòng)開閉式車窗馬達(dá)以升高或降低車窗時(shí)。在這種情況下由于副轉(zhuǎn)換器16的容量較小不能僅通過它來驅(qū)動(dòng)自動(dòng)開閉式車窗馬達(dá)等，因此需要主轉(zhuǎn)換器的較大容量的電能。
順便指出的是，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18接通時(shí)，主轉(zhuǎn)換器14啟動(dòng)(ON)，副轉(zhuǎn)換器14切斷(OFF)。不用說當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18接通時(shí)，主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16都可以啟動(dòng)。然而，從抑制功率消耗方面講，可取的是在這種情況下僅啟動(dòng)主轉(zhuǎn)換器14。
因此，在本實(shí)施例中，當(dāng)切斷點(diǎn)火開關(guān)18時(shí)，不通過主轉(zhuǎn)換器14而通過副轉(zhuǎn)換器16將暗電流輸送到低電壓負(fù)載22。因此，不需要啟動(dòng)大容量的主轉(zhuǎn)換器14來輸送暗電流，因此能夠可靠地抑制電池10的容量的降低。
此外，在本實(shí)施例中，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18切斷時(shí)，基本只有副轉(zhuǎn)換器16導(dǎo)通而主轉(zhuǎn)換器14切斷。因此即使由于異常操作導(dǎo)致運(yùn)行負(fù)載，也僅通過副轉(zhuǎn)換器16給負(fù)載輸送電能，因此電池10的容量并不極大地降低。
附圖3所示為依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)。
在第二實(shí)施例中，主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16每個(gè)都連接到不同的負(fù)載。主轉(zhuǎn)換器14連接到低電壓負(fù)載22的動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載，而副轉(zhuǎn)換器16連接到低電壓負(fù)載22的存儲(chǔ)器22a，存儲(chǔ)器22a是一種不同于動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載的負(fù)載。此外在第二實(shí)施例中，應(yīng)用與附圖2相同的處理步驟。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18切斷時(shí)，切斷給低電壓負(fù)載22的動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載輸送電能的主轉(zhuǎn)換器14，而啟動(dòng)給低電壓負(fù)載22的存儲(chǔ)器22a輸送電能的副轉(zhuǎn)換器以給存儲(chǔ)器22a輸送暗電流。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18接通時(shí)，主轉(zhuǎn)換器14接通而副轉(zhuǎn)換器16切斷，與上文中所述的第一實(shí)施例類似。
附圖4所示為依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，除了在附圖1所示的第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)外，還提供無鍵式ECU(電子控制單元)24和控制ECU26。在無鍵式ECU24和控制ECU26處于備用狀態(tài)時(shí)從副轉(zhuǎn)換器16給它們輸送電能，而當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18接通時(shí)從主轉(zhuǎn)換器14給它們輸送電能。
以非接觸的方式檢測由操作者所執(zhí)行的發(fā)射器的操作(門開鎖操作)的無鍵式ECU24檢測車輛的門的開啟。更具體地說，具有紅外檢測器的無鍵式ECU24檢測通過發(fā)射器所發(fā)射的開啟門的信號。如果在由副轉(zhuǎn)換器16的電能保持在備用狀態(tài)中的無鍵式ECU24檢測到門開啟了，則無鍵式ECU24給控制ECU26發(fā)送檢測信號。點(diǎn)火開關(guān)18的接通/切斷信號也發(fā)送到控制ECU26，該控制ECU依據(jù)這兩個(gè)檢測信號控制主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16的操作。
附圖5所示為第三實(shí)施例的處理流程圖。首先，如果在由副轉(zhuǎn)換器16的電能保持在備用狀態(tài)中的控制ECU24檢測到了無鍵式門開啟(無鍵開啟)信號(步驟S201)，則控制ECU24給主轉(zhuǎn)換器14輸送控制信號。類似于第一實(shí)施例，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18切斷時(shí)，副轉(zhuǎn)換器16接通以便在主轉(zhuǎn)換器14切斷的同時(shí)給低電壓負(fù)載22輸送暗電流。因此，控制ECU26給已經(jīng)切斷的主轉(zhuǎn)換器14輸送控制信號，并將它從切斷轉(zhuǎn)換到接通(步驟S202)。因此，控制ECU26使主轉(zhuǎn)換器14降低電池10的高電壓(36V)并將它輸送給低電壓負(fù)載22以實(shí)現(xiàn)門鎖的開啟(步驟S203)。
在接通主轉(zhuǎn)換器14并開啟門鎖之后，控制ECU26進(jìn)一步判斷點(diǎn)火開關(guān)18是否接通(步驟S204)。通常，當(dāng)門鎖開啟時(shí)，最可能的是操作者進(jìn)入車輛并接通點(diǎn)火開關(guān)18。因此，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)18接通時(shí)，控制ECU26給副轉(zhuǎn)換器16輸送控制信號以將其切斷，同時(shí)將主轉(zhuǎn)換器14保持在接通狀態(tài)(步驟S205)。
當(dāng)在門鎖開啟之后點(diǎn)火開關(guān)18沒有接通時(shí)，主轉(zhuǎn)換器14以預(yù)定延遲特別是在固定的時(shí)間量之后從接通轉(zhuǎn)換到切斷(步驟S206)。允許預(yù)定的延遲的原因出于操作者運(yùn)行點(diǎn)火開關(guān)18需要時(shí)間的考慮。注意在這種情況下副轉(zhuǎn)換器16如它原來一樣接通。
因此，在第三實(shí)施例中，如果需要獨(dú)立于點(diǎn)火開關(guān)18運(yùn)行負(fù)載，主轉(zhuǎn)換器14從切斷轉(zhuǎn)換到接通以給負(fù)載輸送指定量的電能；因此，能夠快速地運(yùn)行負(fù)載。此外，如果在其后點(diǎn)火開關(guān)18沒有接通，則主轉(zhuǎn)換器14再次返回到切斷狀態(tài)；因此電池10的容量沒有不必要地降低。
附圖6所示為依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)。
在第四實(shí)施例中，主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16每個(gè)都連接到不同的負(fù)載。主轉(zhuǎn)換器14給低電壓負(fù)載22的動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載輸送電能，副轉(zhuǎn)換器16給低電壓負(fù)載22的存儲(chǔ)器22a輸送暗電流。此外在第四實(shí)施例中，應(yīng)用與在附圖5中所應(yīng)用的相同的步驟。在點(diǎn)火開關(guān)18切斷的同時(shí)，副轉(zhuǎn)換器16給存儲(chǔ)器22a輸送暗電流以保持存儲(chǔ)器的內(nèi)容。當(dāng)操作者希望開啟門鎖時(shí)，主轉(zhuǎn)換器14從切斷轉(zhuǎn)換到接通以將預(yù)定量的電能輸送到低電壓負(fù)載22的動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)載。
在上文所述的實(shí)施例中，解釋了應(yīng)用DC-DC轉(zhuǎn)換器降低電池電壓并將其輸送到負(fù)載的情況。然而，本發(fā)明還可以應(yīng)用到依據(jù)該電壓電池電壓增加的情況。
此外，還解釋了當(dāng)負(fù)載沒有運(yùn)行時(shí)副轉(zhuǎn)換器16將暗電流輸送到低電壓負(fù)載的情況。然而，副轉(zhuǎn)換器16接通以給負(fù)載輸送除了暗電流以外比常規(guī)操作更小的電能量。例如，在附圖1的結(jié)構(gòu)中，主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16都彼此并聯(lián)然后連接到低電壓負(fù)載22。還比較可取的是當(dāng)?shù)碗妷贺?fù)載22的操作情況改變并需要以比常規(guī)的操作更低的電能量來運(yùn)行負(fù)載時(shí)，控制ECU26檢測這種情況并將主轉(zhuǎn)換器14從接通轉(zhuǎn)換到切斷并同時(shí)將副轉(zhuǎn)換器16從切斷轉(zhuǎn)換到接通。當(dāng)負(fù)載的運(yùn)行情況從需要較小的電能量改變到需要較大的電能量的情況時(shí)，控制ECU26自然地將主轉(zhuǎn)換器14從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換到接通狀態(tài)并將副轉(zhuǎn)換器16從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)換到切斷狀態(tài)。當(dāng)交替地該改變主轉(zhuǎn)換器14和副轉(zhuǎn)換器16的啟動(dòng)和切斷時(shí)，以固定的延遲執(zhí)行這些改變，如在上文所描述的實(shí)施例那樣在兩DC-DC轉(zhuǎn)換器都接通時(shí)提供一段時(shí)間。
附圖7所示為第五實(shí)施例的電路塊圖。大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器(主DC-DC轉(zhuǎn)換器)14和小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器(副DC-DC轉(zhuǎn)換器)16都與電壓為36V的電池10并聯(lián)。大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14例如具有100A的容量，而小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16例如具有100mA的容量。大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14和小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16都連接到負(fù)載31并分別給它們輸送驅(qū)動(dòng)電流和暗電流。
低電流檢測電路30和電壓降檢測電路32連接在在負(fù)載31和大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14和小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16的并聯(lián)連接之間，低電流檢測電路30和電壓降檢測電路32分別檢測轉(zhuǎn)換器的輸出電流何時(shí)等于或小于預(yù)定值(例如100mA)和輸出電壓何時(shí)等于或小于預(yù)定值(例如12V)并分別輸出檢測信號。
來自低電流檢測電路30的檢測信號發(fā)送到延遲處理電路34，在延遲處理電路中經(jīng)過指定的處理之后輸送到RS觸發(fā)器36的R端(復(fù)位端)。同時(shí)，來自電壓降檢測電路32的檢測信號輸送到RS觸發(fā)器36的S端(置入端)。
當(dāng)從RS觸發(fā)器36的Q輸出端輸送啟動(dòng)大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14的控制信號時(shí)(具體地說當(dāng)從Q端輸出高電平信號時(shí))，大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14啟動(dòng)。當(dāng)從Q端輸出低電平信號時(shí)，大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14停止工作。因此，當(dāng)將信號從延遲處理電路34輸送到R端時(shí)，從Q端輸出低電平信號以停止大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14，以使只啟動(dòng)小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16來給負(fù)載31輸送電能。當(dāng)來自電壓降檢測電路32的信號輸送到S端時(shí)，從Q端輸送高電平信號以啟動(dòng)大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14，以便通過兩個(gè)轉(zhuǎn)換器即大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14和小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16給負(fù)載31輸送電能。
當(dāng)給延遲處理電路34輸送表示在輸出電流已經(jīng)下降到等于或小于低電流檢測電路30中的預(yù)定值的檢測信號時(shí)，延遲處理電路34延遲檢測信號預(yù)定的時(shí)間后輸出它。更具體地說，當(dāng)只有一固定時(shí)間周期的輸出信號從低電流檢測電路30輸出時(shí)，即當(dāng)只有固定的時(shí)間周期的連續(xù)輸出電流等于或小于預(yù)定值時(shí)，延遲處理電路34輸出該輸出電流。這種電路由開關(guān)晶體管、電容器和比較器組成。這就是說延遲處理電路34應(yīng)該構(gòu)造成當(dāng)檢測信號在固定的時(shí)間周期中從低電流檢測電路30連續(xù)地輸出時(shí)，切斷開關(guān)晶體管以給電容器充電，而電容器端的電壓上升到等于或大于某一閾值時(shí)，比較器輸出一信號。
應(yīng)用上文所描述的結(jié)構(gòu)，下文參考附圖8所示的時(shí)序圖描述第五實(shí)施例的操作。
在附圖8中，線(a)表示轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，而線(b)表示轉(zhuǎn)換器的輸出電流。當(dāng)駕駛員切斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，輸出電流突然降低(從30A到10mA)。通過低電流檢測電路30檢測這種電流值的降低，如線(c)所示，只是在輸出電流降低到10mA的周期中時(shí)才將保持在高態(tài)的檢測信號輸出到延遲處理電路34。
由于僅在如上所述的固定的時(shí)間周期中連續(xù)地從低電流檢測電路30中輸送檢測信號時(shí)延遲處理電路34才輸出保持在高態(tài)的信號，所以延遲處理電路34將高電平信號輸送到RS觸發(fā)器36，如線(d)所示該高電平信號相對于線(c)延遲固定的時(shí)間量。僅在一段固定的時(shí)間中連續(xù)地輸入檢測信號時(shí)延遲處理電路34才輸出高電平信號的原因在于要可靠地防止出現(xiàn)這樣的情況，即恰好在大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14本來應(yīng)該啟動(dòng)時(shí)由于噪聲造成電流值暫時(shí)地降低的情況下錯(cuò)誤地切斷了大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14。當(dāng)將高電平信號從延遲處理電路34輸送到RS觸發(fā)器36的R端時(shí)，RS觸發(fā)器36的Q端如線(f)所示從高電平變到低電平，結(jié)果在點(diǎn)火開關(guān)切斷之后的一段固定時(shí)間之后大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14終止它的運(yùn)行。因此，通過小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16給負(fù)載輸送暗電流。
當(dāng)作為負(fù)載31的一種的燈泡(例如前燈)接通而同時(shí)點(diǎn)火開關(guān)切斷時(shí)，輸出電流增加到10A，同時(shí)輸出電壓降低到12V或更小，因?yàn)檩敵龀^了小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16的輸出范圍。通過將輸出電流增加到10A，如線(c)所示來自低電流檢測電路30的信號從高電平改變到低電平，如線(d)所示來自延遲處理電路34的信號也從高電平改變到低電平。注意在延遲處理電路34中，當(dāng)信號從低電平上升到高電平時(shí)，如上文所述在進(jìn)行改變時(shí)存在固定的延遲時(shí)間，而當(dāng)信號從高電平降低到低電平時(shí)不存在延遲。此外，電壓降檢測電路32檢測到在輸出電壓中存在下降并輸出檢測信號，如在線(e)中所示，將該檢測信號輸送到RS觸發(fā)器36的S端。如線(f)所示，通過這種信號輸入，從RS觸發(fā)器36的Q端輸出高電平信號以啟動(dòng)大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14，該大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14輸送接通燈泡所需的電能。
接著，當(dāng)駕駛員再次切斷燈時(shí)，輸出電流在一段固定的時(shí)間后再次降低到10mA，如當(dāng)駕駛員切斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14切斷以使僅啟動(dòng)小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16。
此外，當(dāng)駕駛員再次接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，如線(d)所示的低電平信號從延遲處理電路34輸送到RS觸發(fā)器36的R端，如線(e)所示的高電平信號從電壓降檢測電路32輸送到RS觸發(fā)器36的S端，而Q端從低變到高以再次啟動(dòng)大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14，該大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14改變電池10的電壓并將其供應(yīng)給負(fù)載31。
順便指出，當(dāng)駕駛員在切斷點(diǎn)火開關(guān)之后接通危險(xiǎn)標(biāo)燈時(shí)，輸出電流以較短的周期(例如間隔大約1秒)反復(fù)地增加和降低。在這種情況下將在延遲處理電路34中的延遲時(shí)間設(shè)置得比該時(shí)間更長，能夠可靠地防止這樣的情況大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14響應(yīng)危險(xiǎn)標(biāo)燈的閃爍而反復(fù)地接通和切斷(除非輸出電流在一固定的連續(xù)時(shí)間上等于或小于預(yù)定值否則Q端不變?yōu)榈碗娖?，因而能夠防止輸出電壓的變化。
如上文所述，當(dāng)駕駛員切斷點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，在一段固定的時(shí)間之后大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14關(guān)閉以便只有小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16輸送暗電流，因此抑制了大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14消耗功率。同時(shí)當(dāng)在點(diǎn)火開關(guān)切斷以及接通時(shí)運(yùn)行負(fù)載時(shí)，大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14接通以輸送驅(qū)動(dòng)電流。這就不需要附加地提供供應(yīng)暗電流的低壓(例如12V)電池，當(dāng)將這種電源安裝在車輛上時(shí)降低了重量(因?yàn)榕c低電壓電池相比小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16的重量極大地降低了)。此外，當(dāng)啟動(dòng)大容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器14時(shí)，小容量的DC-DC轉(zhuǎn)換器16可以啟動(dòng)或使其停止工作。
如上文所述，依據(jù)本發(fā)明在抑制電池容量降低的同時(shí)給負(fù)載輸送了所需的電能。
權(quán)利要求
1．一種給負(fù)載(22)輸送電能的車輛電源電路，其特征在于具有電池(10)第一轉(zhuǎn)換裝置(14)，用于改變電池(10)的電壓并給負(fù)載(22)輸送主要的電能；以及第二轉(zhuǎn)換裝置(16)，用于改變電池(10)的電壓并給負(fù)載(22)輸送輔助的電能。
2．依據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于負(fù)載(22)包括第一負(fù)載(22)和第二負(fù)載(22a)，第一轉(zhuǎn)換裝置(14)給負(fù)載(22)輸送主要的電能，而第二轉(zhuǎn)換裝置(16)給負(fù)載(22a)輸送輔助的電能。
3．依據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于第一轉(zhuǎn)換裝置(14)和第二轉(zhuǎn)換裝置都彼此并聯(lián)然后連接到負(fù)載(22)。
4．依據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的電源電路，其特征在于當(dāng)操作負(fù)載(22)的系統(tǒng)開關(guān)接通時(shí)，啟動(dòng)第一轉(zhuǎn)換裝置(14)，而當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)切斷時(shí)，啟動(dòng)第二轉(zhuǎn)換裝置(16)。
5．依據(jù)權(quán)利要求4述的電源電路，其特征在于當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)從接通改變到切斷時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置(14)從啟動(dòng)經(jīng)預(yù)定延遲后改變到停止。
6．依據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的電源電路，其特征在于當(dāng)操作負(fù)載(22)的系統(tǒng)開關(guān)切斷時(shí)，第二轉(zhuǎn)換裝置(16)啟動(dòng)，當(dāng)負(fù)載(22)獨(dú)立于系統(tǒng)開關(guān)啟動(dòng)時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置(14)啟動(dòng)。
7．依據(jù)權(quán)利要求6所述的電源電路，其特征在于當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)切斷時(shí)，第一轉(zhuǎn)換裝置(14)在該啟動(dòng)之后的預(yù)定延遲后停止。
8．依據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于進(jìn)一步具有檢測第一轉(zhuǎn)換裝置(14)和第二轉(zhuǎn)換裝置(16)的輸出電流的裝置(26)，以及當(dāng)在一段固定的時(shí)間內(nèi)輸出電流連續(xù)地等于或小于預(yù)定值時(shí)停止第一轉(zhuǎn)換裝置(14)的裝置(26)。
9．依據(jù)權(quán)利要求3所述的電源電路，其特征在于進(jìn)一步具有檢測第一轉(zhuǎn)換裝置(14)和第二轉(zhuǎn)換裝置(16)的輸出電壓的裝置(26)，以及當(dāng)輸出電壓等于或小于預(yù)定值時(shí)啟動(dòng)第一轉(zhuǎn)換裝置(14)的裝置(26)。
10．依據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一權(quán)利要求所述的電源電路，其特征在于第一轉(zhuǎn)換裝置(14)具有比第二轉(zhuǎn)換裝置(16)更大的容量。
11．依據(jù)權(quán)利要求4至權(quán)利要求7中任一權(quán)利要求所述的電源電路，其特征在于該系統(tǒng)開關(guān)是車輛的點(diǎn)火開關(guān)。
12．依據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于第一轉(zhuǎn)換裝置(14)和第二轉(zhuǎn)換裝置(16)都彼此并聯(lián)然后連接到負(fù)載(22)，依據(jù)負(fù)載(22)的運(yùn)行情況交替地啟動(dòng)第一轉(zhuǎn)換裝置(14)和第二轉(zhuǎn)換裝置(16)。
13．依據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中任一權(quán)利要求所述的電源電路，其特征在于輔助電能是一種當(dāng)負(fù)載沒有運(yùn)行時(shí)所需的電能。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用高壓電池給負(fù)載供應(yīng)電能的電路,當(dāng)負(fù)載沒有運(yùn)行時(shí)該電路輸送暗電流。高壓負(fù)載和低壓負(fù)載都連接到電池,電能通過主DC－DC轉(zhuǎn)換器和副DC－DC轉(zhuǎn)換器輸送給低壓負(fù)載。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)切斷時(shí),只有副轉(zhuǎn)換器給低壓負(fù)載輸送輸送暗電流而主DC－DC轉(zhuǎn)換器切斷。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí),主DC－DC轉(zhuǎn)換器輸送所需的電能。由于低容量的副DC－DC轉(zhuǎn)換器輸送暗電流,因而能夠防止電池放電。
文檔編號B60R16/033GK1305912SQ0110126
公開日2001年8月1日 申請日期2001年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月13日
發(fā)明者安保正治, 橫山英則, 岡部信之 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社