(57)【要約】【課題】本発明は電源バックアップユニットに関するものであり、小型化を目的とするものである。【解決手段】充電制御回路９をバックアップ経路５に設けられた第２の逆流防止スイッチ８に対して並列接続し、充電経路６を主電源経路３と充電制御回路９を経由する経路により構成したものであり、従来から設けられていた主電源経路およびバックアップ経路を充電経路として共用できるので、電源バックアップユニットを小型化できるものである。【選択図】図１
2006060950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御部と主電源部を接続する主電源経路と、この主電源経路に設けられた第１の逆流防止スイッチと、前記電子制御部と補助電源部を接続するバックアップ経路と、このバックアップ経路に設けられた第２の逆流防止スイッチと、前記補助電源部に対して前記主電源部から電力を供給する充電経路と、この充電経路に設けられた充電制御回路とを備え、前記充電制御回路を前記第２の逆流防止スイッチに対して並列接続し、前記充電経路を前記主電源経路と前記充電制御回路を経由する経路としたことを特徴とする電源バックアップユニット。
【請求項２】
ドレインとソースをバックアップ経路に接続するＰチャネルＦＥＴを用いて充電制御回路を形成するとともに、前記ＰチャネルＦＥＴにおけるドレインとソース間に生じる寄生ダイオード成分を第２の逆流防止スイッチとして用いたことを特徴とする請求項１に記載の電源バックアップユニット。
【請求項３】
電子制御部と充電制御回路との間に電流制御スイッチを設け、補助電源部と前記電流制御スイッチとの間に電流検出回路を設けるとともに、前記充電制御回路の電子制御部側と前記補助電源部側の電圧を検知する電圧検出回路を設け、前記電流検出回路および前記電圧検出回路を用いて前記電流制御スイッチおよび前記充電制御回路を制御することを特徴とした請求項１に記載の電源バックアップユニット。
【請求項４】
ドレインとソースをバックアップ経路に隣接するＰチャネルＦＥＴを用い、このＰチャネルＦＥＴにおけるドレインとソース間に生じる寄生ダイオード成分を電流制御スイッチとして用いたことを特徴とする請求項３に記載の電源バックアップユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源バックアップユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に車載用の電子制御ブレーキステムなどの高い安全性を要求される電源回路は、電力を供給する主電源となるバッテリーに異常が発生し、その出力が規定電圧以下となった場合においても、補助的に電力の供給が行えるように補助電源部が接続された構成となっている。
【０００３】
通常、このような電源バックアップユニットは、図２に示すごとく、主電源部１から電子制御部２に電力を供給する主電源経路３と、電子制御部２と補助電源部４を接続するバックアップ経路５と、補助電源部４に対して主電源部１から電力を供給する充電経路６とが個別に設けられていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】実開平５−７４１４７号公報（実願平４−９９１８号のＣＤ−ＲＯＭ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、主電源経路３、バックアップ経路５および充電経路６はそれぞれ大電流に対応するため、それぞれの配線が非常に太い形状となってしまうことから、その小型化が困難なものとなっていた。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題を解決し小型の電源バックアップユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明は、特に、充電制御回路をバックアップ経路に設けた逆流防止スイッチに対して並列接続し、充電経路を主電源経路と充電制御回路を経由する経路により構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
この構成により、従来から設けられていた主電源経路およびバックアップ経路を充電経路として共用できるので、電源バックアップユニットを小型化できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。なお上述した背景技術と同様の構成については同じ符号を付して説明するものとする。
【００１０】
図１は車載用の電子制御ブレーキシステムに用いられ、高い信頼性が要求される電源バックアップユニットを示すブロック図である。主な構成は主電源部１から電子制御部２に至る主電源経路３と、主電源部１からの出力電圧の低下にともない補助電源部４に蓄えられた電力から電子制御部２に供給するバックアップ経路５により構成されている。なお、第１の逆流防止スイッチ７は電子制御部２から主電源部１への電力の逆流を防止するために設けられたスイッチであり、第２の逆流防止スイッチ８は主電源部１からの出力電圧の低下にともない第２の逆流防止スイッチ８の補助電源部４側の電圧が見かけ上高くなることで第２の逆流防止スイッチ８が導通状態となり、補助電源部４から電子制御部２への電力供給を行えるようにするスイッチである。
【００１１】
また、この電源バックアップユニットにおいては、第２の逆流防止スイッチ８が非導通状態となっている際に主電源部１から補助電源部４に向かう充電方向にのみ電力供給を行うことのできる充電制御回路９が第２の逆流防止スイッチ８に対して並列接続されており、この構成により従来別途に設けられていた充電経路６を主電源経路３およびバックアップ経路５に集約させることができるようになり、これにより配線を削減でき電源バックアップユニットを小型化できるものである。
【００１２】
具体的には、充電制御回路９をＰチャネルＦＥＴで構成し、このＰチャネルＦＥＴにおけるソースを第２の逆流防止スイッチ８のカソード側に接続し、ドレインを第２の逆流防止スイッチ８のアノード側に接続することで、主電源部１から補助電源部４に向かう充電経路６の導通をＰチャネルＦＥＴのゲートに対する制御電圧を制御することで、ソース側からドレイン側に向かう充電方向における導通状態を独立制御できるものである。
【００１３】
すなわち、ゲート電圧をソース電圧より低く設定することで、ソースからドレインに向かう方向にのみ電力供給が可能となり、ゲート電圧をソース電圧と同等に設定することでドレインとソース間の電力供給を遮断できるものである。
【００１４】
なお、このＰチャネルＦＥＴはドレインとソース間に寄生ダイオード成分を有するもので、その極性が第２の逆流防止スイッチ８の極性と一致することから、このＰチャネルＦＥＴの寄生ダイオード成分を第２の逆流防止スイッチ８として代用することにより、電源バックアップユニットをさらに小型化することができるものである。
【００１５】
また、電源バックアップユニットにおいては、補助電源部４に電力供給する際の電流を制御することと、電子制御部２に対するバックアップ電流を制御することが重要となることから、通常、図２に示されるように、充電経路６およびバックアップ経路５にはそれぞれ電流検出回路１１とその結果に基づく電流制限回路１２が設けられるのであるが、電源バックアップユニットを図１に示すような構成とすることで、バックアップ経路５と充電経路６が共用化されていることから、充電電流およびバックアップ電流を一つの電流検出回路１３と電流制限回路２２によって一元的に制御することができるものである。
【００１６】
すなわち、電圧検出回路１５を第２の逆流防止スイッチ８および充電制御回路９に対して並列接続することで、第２の逆流防止スイッチ８のアノード側とカソード側の電圧を比較し電源バックアップユニットが充電状態にあるのかバックアップ状態であるのかを判断でき、またバックアップ経路５内に接続方向の切り換えが可能な電流検出回路１３を設けることで、電圧検出回路１５から得られる状況判断に適合した、例えば電圧検出回路１５の判断が充電状態であれば充電方向における電流を測定し、電圧検出回路１５の判断がバックアップ状態であればバックアップ方向における電流を測定することが可能であり、この電流の測定結果に基づきバックアップ経路５内に設けた電流制限回路２２を構成する電流制御スイッチ１４を制御することで、充電電流を制御できるとともにバックアップ時の電流を制限できるものである。
【００１７】
なお、電流制御スイッチ１４をＰチャネルＦＥＴで構成し、このＰチャネルＦＥＴにおけるソースを補助電源部４側に接続し、ドレインを電子制御部２側に接続することで、補助電源部４から電子制御部２に向かうバックアップ経路５の導通をＰチャネルＦＥＴのゲートに対する制御電圧を電流制限回路２２で制御することで電子制御部２での過電流状態でのバックアップ電流を制限し、主電源部１側から補助電源部４側に向かう充電方向における導通状態を寄生ダイオード成分で導通させることができ、充電時およびバックアップ時の制御を独立制御できるものである。
【００１８】
また、電流検出回路１３における測定方向に対し接続方向の切り換えを可能にするには、例えば電流検出回路１３をバックアップ経路５に設けた電流計測用の抵抗１６と、この抵抗１６の両端部ａ，ｂからそれぞれ２つのポート１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂを並列に引き出し、これらのポート１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂの接続を切り換える２つの切換スイッチ１９，２０と、この２つの切換スイッチ１９，２０に接続された測定回路２１とで構成すれば良く、具体的には両外側に位置する２つのポート１７ａ，１８ｂを接続し内側の２つのポート１７ｂ，１８ａを遮断すれば、切換スイッチ１９からはａ点からの信号が、切換スイッチ２０からはｂ点からの信号が測定回路２１に出力され、これとは逆に両外側に位置する２つのポート１７ａ，１８ｂを遮断し内側の２つのポート１７ｂ，１８ａを接続すれば、切換スイッチ１９からはｂ点からの信号が、切換スイッチ２０からはａ点からの信号が測定回路２１に出力されるので、電流検出回路１３における測定方向の切り換えを行うことができるものである。
【００１９】
なお、補助電源部４は充放電が可能なバッテリーで構成すれば良く、例えば電気二重層コンデンサを多数組み合わせたキャパシタユニットを用いることで実現できるものであり、また、電流制限回路２２や切換スイッチ１９，２０を構成する電流検出回路や電圧検出回路１５はマイコンなどの制御装置を用いて集中制御することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明にかかる電源バックアップユニットは、デバイスを小型化できるという効果を有し、特に小型化が要望される車載用途において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態における電源バックアップユニットを示すブロック図
【図２】従来の電源バックアップユニットを示すブロック図
【符号の説明】
【００２２】
１  主電源部
２  電子制御部
３  主電源経路
４  補助電源部
５  バックアップ経路
６  充電経路
７  第１の逆流防止スイッチ
８  第２の逆流防止スイッチ
９  充電制御回路
１３  電流検出回路
１４  電流制御スイッチ
１５  電圧検出回路
１６  抵抗
１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ  ポート
１９，２０  切換スイッチ
２１  測定回路
２２  電流制限回路
【図１】
2006060950.tif 000003
【図２】
2006060950.tif 000004