(57)【要約】【課題】内蔵する保護回路が、電力を無駄に消費することがないＤＣ／ＤＣコンバータの提供。【解決手段】外部からの信号に応じて、入力端子に入力された直流電圧を昇圧又は降圧して出力端子から出力するＤＣ／ＤＣコンバータ回路７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７の異常を検出する異常検出回路５とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータ。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７が作動しているか否かを判定する手段（８）と、判定する手段（８）が否と判定したときは、異常検出回路５の電源をオフにする手段６、（８）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの信号に応じて、入力端子に入力された直流電圧を昇圧又は降圧して出力端子から出力するＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、該ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の異常を検出する異常検出回路とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が作動しているか否かを判定する手段と、該手段が否と判定したときは、前記異常検出回路の電源をオフにする手段とを備えることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、電流の通流方向が可逆であるように構成してある請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記異常検出回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が有する所定素子の温度を検出する温度検出回路と、該温度検出回路が検出した温度が所定温度以上であるか否かを判定する温度判定手段とを備える請求項１又は２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの信号に応じて、入力端子に入力された直流電圧を昇圧又は降圧して出力端子から出力するＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の異常を検出する異常検出回路とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両では、車載機器の電化が促進されるに伴い、車載バッテリと出力電圧が異なる蓄電器と、車載バッテリ及び蓄電器間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータとを備え、オルタネータ（車載発電機、交流発電機）及び車載電気機器等の作動状態に合わせて、蓄電器から車載バッテリ側へ電力を融通する電源回路が実用化されている。
【０００３】
特許文献１には、サーミスタを容易に追加できる構成とし、コストを抑制した状態で過熱保護対象となる部品の過熱を検知できるＤＣ／ＤＣコンバータが開示されている。このＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチング素子と、制御信号のパルス幅に基づいてスイッチング素子のオン／オフを行う駆動手段と、電圧信号に基づき制御信号を作成する制御手段と、温度に対応した抵抗を持つ検知手段と抵抗素子とを直列に接続し、基準電圧を検知手段と抵抗とで分圧して電圧信号を作成する手段とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＣ／ＤＣコンバータでは、スイッチング素子、コイル及びコンデンサ等を使用して、直流電圧を異なる電圧に変換しているが、大電流を扱うので、特にコイル及びスイッチング素子で熱が発生する。その為、過熱、過電流及び過電圧にならないように保護回路が設けられているが、保護回路の中には、過熱保護回路のように、ＤＣ／ＤＣコンバータが作動していないときには不要と考えられるものでも、常時電源を与えられ、温度検出動作を継続して電力を無駄に消費するものがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、内蔵する保護回路が、電力を無駄に消費することがないＤＣ／ＤＣコンバータ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】
第１発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、外部からの信号に応じて、入力端子に入力された直流電圧を昇圧又は降圧して出力端子から出力するＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、該ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の異常を検出する異常検出回路とを備えるＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が作動しているか否かを判定する手段と、該手段が否と判定したときは、前記異常検出回路の電源をオフにする手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このＤＣ／ＤＣコンバータでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が、外部からの信号に応じて、入力端子に入力された直流電圧を昇圧又は降圧して出力端子から出力し、異常検出回路が、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の異常を検出する。判定する手段が、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が作動しているか否かを判定し、否と判定したときは、オフにする手段が、異常検出回路の電源をオフにする。
【０００９】
第２発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、電流の通流方向が可逆であるように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
このＤＣ／ＤＣコンバータでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、電流の通流方向が可逆であるように構成してあるので、外部からの信号に応じて、入力端子に入力された直流電圧を昇圧又は降圧して出力端子から出力すると共に、外部からの他の信号に応じて、入力端子と出力端子とが交代する。
【００１１】
第３発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、前記異常検出回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が有する所定素子の温度を検出する温度検出回路と、該温度検出回路が検出した温度が所定温度以上であるか否かを判定する温度判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このＤＣ／ＤＣコンバータでは、異常検出回路は、温度検出回路がＤＣ／ＤＣコンバータ回路が有する所定素子の温度を検出し、温度判定手段が、温度検出回路が検出した温度が所定温度以上であるか否かを判定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータによれば、内蔵する保護回路が、電力を無駄に消費することがないＤＣ／ＤＣコンバータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータの実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図２】図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータの動作の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータをその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータの実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
このＤＣ／ＤＣコンバータ１２では、定格出力が例えば１２Ｖのバッテリ（車載バッテリ）３のプラス端子に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７の一方の入出力端子、オルタネータ（車載発電機、交流発電機）２のプラス端子、及び車載電気機器である負荷４のプラス端子が接続されている。バッテリ３、オルタネータ２及び負荷４の各マイナス端子は接地されている。
オルタネータ２は、車両の制動時にエンジン１に連動して発電し（回生電力）、発電した電力を整流して出力する。
【００１６】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２では、電気二重層キャパシタ９のプラス端子に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７の他方の入出力端子が接続され、電気二重層キャパシタ９のマイナス端子は接地されている。
バッテリ３のプラス端子の電圧値は、制御部８が内蔵する電圧検出器１０により検出され、電気二重層キャパシタ９のプラス端子の電圧値は、制御部８が内蔵する電圧検出器１１により検出される。
【００１７】
制御部８は、マイクロコンピュータを備えており、電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値、及び図示しない充放電制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等外部からの信号に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７には、内蔵する発熱量が大きいコイル及び／又はスイッチング素子（電界効果トランジスタ等）等の温度を検出する過熱保護回路（温度検出回路）５が付加されている。過熱保護回路５は、例えば、サーミスタとサーミスタに定電圧を印加する定電圧回路とを備えており、定電圧回路の電源は、スイッチ６を通じて、バッテリ３のプラス端子から与えられる。
【００１８】
サーミスタは、温度上昇に伴って、抵抗が顕著に減少又は増加するので、例えば、サーミスタ及び抵抗素子の直列回路に定電圧を印加し、抵抗素子（抵抗値は略一定）に通流する電流（抵抗素子の両端電圧）を検出することにより、周辺温度を検出することができる。
サーミスタ（過熱保護回路５）により検出されたコイル及び／又はスイッチング素子等の温度は、制御部８に与えられ、制御部（温度判定手段）８は、与えられた温度が、過熱を示す第１温度以上であれば、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させる。次いで、制御部８は、与えられた温度が、第１温度より低い第２温度以下に低下する迄、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させ続ける。
【００１９】
制御部８は、オルタネータ２が発電していることを示す信号を外部から受けて、バッテリ３側から電気二重層キャパシタ９側への通流方向で、電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に応じて降圧又は昇圧するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御する。制御部８は、この状態で、電圧検出器１１が検出した電圧値が、電気二重層キャパシタ９の満充電を示す電圧値迄上昇すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７がパルス駆動回路である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７は、降圧又は昇圧する際は、デューティ比を徐々に変化させ、電圧及び電流の急激な変化を防止する。
【００２０】
制御部８は、オルタネータ２が発電停止中であることを示す信号を受けて、電気二重層キャパシタ９側からバッテリ３側への通流方向で、電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に応じて、１２Ｖへ降圧又は昇圧するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御する。制御部８は、この状態で、電圧検出器１１が検出した電圧値が、電気二重層キャパシタ９の例えば充電率３０％を示す電圧値迄低下すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させる。
【００２１】
制御部８は、このＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させた状態で、電圧検出器１０が検出した電圧値が例えば１１．０Ｖ以下に低下すると、エンジン１が駆動中であれば、図示しない充放電制御ＥＣＵへ、オルタネータ２に発電を開始させるように要求する。制御部８は、次いで、オルタネータ２が発電していることを示す信号を外部から受けて、バッテリ３側から電気二重層キャパシタ９側への通流方向で、電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に応じて降圧又は昇圧するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御する。
【００２２】
制御部８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させている期間（過熱保護による停止時は除く）は、スイッチ６をオフにして、過熱保護回路５への電源を供給しない。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７、制御部８、電圧検出器１０，１１、過熱保護回路５及びスイッチ６を備えている。
【００２３】
以下に、このような構成のＤＣ／ＤＣコンバータ１２の動作を、それを示す図２のフローチャートを参照しながら説明する。
制御部８は、先ず、オルタネータ２の作動状態を示す信号、及び電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御（停止を含む）する（Ｓ１）。次いで、制御部８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７が作動中であるか否かを判定し（Ｓ３）、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７が作動中であれば、スイッチ６をオンにして、過熱保護回路５の電源をオンにする（Ｓ５）。
【００２４】
制御部８は、次に、過熱保護回路５が検出したＤＣ／ＤＣコンバータ回路７（のコイル及び／又はスイッチング素子等）の温度を読込み（Ｓ７）、読込んだ検出温度が、過熱を示す第１温度以上であるか否かを判定する（Ｓ９）。
制御部８は、読込んだ検出温度が第１温度以上であれば（Ｓ９）、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を停止させる（Ｓ１１）。次いで、制御部８は、過熱保護回路５が検出したＤＣ／ＤＣコンバータ回路７の温度を読込み（Ｓ１３）、読込んだ検出温度が、第１温度より低い第２温度以下であるか否かを判定する（Ｓ１５）。
【００２５】
制御部８は、読込んだ検出温度が第２温度以下でなければ（Ｓ１５）、再度、過熱保護回路５が検出したＤＣ／ＤＣコンバータ回路７の温度を読込む（Ｓ１３）。
制御部８は、読込んだ検出温度が第２温度以下であれば（Ｓ１５）、オルタネータ２の作動状態を示す信号、及び電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御（停止を含む）する（Ｓ１）。
【００２６】
制御部８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７が作動中でなければ（Ｓ３）、スイッチ６をオフにして、過熱保護回路５の電源をオフにした（Ｓ１７）後、オルタネータ２の作動状態を示す信号、及び電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御（停止を含む）する（Ｓ１）。
【００２７】
制御部８は、読込んだ検出温度が第１温度以上でなければ（Ｓ９）、オルタネータ２の作動状態を示す信号、及び電圧検出器１０，１１が検出した各電圧値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を駆動制御（停止を含む）する（Ｓ１）。
尚、本実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７を構成する所定素子の温度を検出する過熱保護回路５について記載しているが、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路７に通流する電流値を検出する過電流保護回路、及びＤＣ／ＤＣコンバータ回路７の入力端子又は出力端子に印加される電圧値を検出する過電圧保護回路についても、同様の構成及び動作が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  エンジン
２  オルタネータ
３  バッテリ
４  負荷
５  過熱保護回路（温度検出回路、異常検出回路）
６  スイッチ（オフにする手段）
７  ＤＣ／ＤＣコンバータ回路
８  制御部（温度判定手段、判定する手段、オフにする手段）
９  電気二重層キャパシタ
１０，１１  電圧検出器
１２  ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
2015116043.tif 000003
【図２】
2015116043.tif 000004