JP2016093004A - Switch box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチボックスに関する。 The present invention relates to a switch box.
近年、様々な分野において電子化が進み、電気容量の確保の要求から複数の二次電池を電源として用いることがなされている。 In recent years, computerization has progressed in various fields, and a plurality of secondary batteries have been used as power sources due to demands for securing electric capacity.
また、自動車においては、エンジン始動用のスタータモータを駆動するメインバッテリとしての鉛蓄電池に加えて、オーディオ機器等の車載機器に電力を供給するためのサブバッテリとしてのリチウムイオン電池を搭載する車載電源システムが提案されている。 In addition, in automobiles, in-vehicle power supplies are equipped with a lithium-ion battery as a sub-battery for supplying power to in-vehicle devices such as audio equipment in addition to lead-acid batteries as main batteries that drive starter motors for engine start A system has been proposed.
このような車載電源システムが提案された背景としては、電気容量の確保だけでなく、装置寿命の向上やコストアップ抑制などが挙げられる。
すなわち、メインバッテリとしての鉛蓄電池は、サブバッテリとしてのリチウムイオン電池に比べて安価であるが、頻繁な充放電に対する耐久性は低くなっている。特に停車時にエンジンを停止するアイドルストップ機能を有する車両や、車両の回生エネルギーをオルタネータにより発電させて充電を行う車両などにおいて、鉛蓄電池を用いた場合には、頻繁に放電あるいは充電を行うこととなり、早期の劣化が予測されるからである。
The background of the proposal of such an in-vehicle power supply system includes not only securing electric capacity but also improving the life of the apparatus and suppressing cost increase.
That is, a lead storage battery as a main battery is less expensive than a lithium ion battery as a sub battery, but has low durability against frequent charging and discharging. Especially when a lead-acid battery is used in a vehicle that has an idle stop function that stops the engine when the vehicle is stopped, or a vehicle that generates electricity by using the alternator to regenerate the vehicle's regenerative energy, it is frequently discharged or charged. This is because early deterioration is predicted.
そこで、安価な鉛蓄電池と、頻繁な充放電に対する耐久性の高いリチウムイオン電池を同時に搭載し、アイドルストップ中における負荷への電力供給や回生充電等の頻度の高い充放電動作をリチウムイオン電池に優先的に行わせ、鉛蓄電池の劣化軽減を図るとともに、長時間にわたるバックアップ電源供給などの電力容量の確保を鉛蓄電池に担わせることにより、リチウムイオン電池の小容量化によるコストアップの抑制を図っているのである。 Therefore, an inexpensive lead-acid battery and a lithium ion battery with high durability against frequent charging and discharging are installed at the same time, and frequent charging and discharging operations such as power supply to the load and regenerative charging during idle stop are applied to the lithium ion battery. By giving priority to reducing the deterioration of lead-acid batteries, and by ensuring the lead-acid batteries are responsible for securing power capacity such as long-term backup power supply, we aim to reduce costs by reducing the capacity of lithium-ion batteries. -ing
上記構成を実現するにあたり、各バッテリの電圧に基づいて両バッテリ間の接続状態を制御するためにメインバッテリとサブバッテリとをスイッチボックスを介して接続するようにしている。
ところで、上述したような車載電源システムにおいて、スイッチボックスは、複数のスイッチングトランジスタ(たとえば、MOSFET)を備えているが、スイッチボックスを確実に動作させるために、テストモードにおいては、これら複数のスイッチングトランジスタを個別に駆動して、オープン故障あるいはショート故障を確実に検出できることが望まれている。
In realizing the above configuration, the main battery and the sub-battery are connected via the switch box in order to control the connection state between the two batteries based on the voltage of each battery.
By the way, in the in-vehicle power supply system as described above, the switch box includes a plurality of switching transistors (for example, MOSFETs). In order to operate the switch box reliably, the plurality of switching transistors are used in the test mode. It is desirable to be able to reliably detect an open failure or a short-circuit failure by individually driving the devices.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、並列接続されているスイッチングトランジスタのそれぞれについてオープン故障あるいはショート故障を確実に検出するために、並列接続されている複数のスイッチングトランジスタを個別に駆動できるスイッチボックスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to reliably detect an open failure or a short-circuit failure for each of the switching transistors connected in parallel, a plurality of switching transistors connected in parallel are provided. An object is to provide a switch box that can be individually driven.
上記課題を解決するため、実施形態のスイッチボックスは、一対の電池を並列接続するための直列接続された一対のスイッチングトランジスタと、前記一対のスイッチングトランジスタのそれぞれに並列に接続されるとともに、アノード端子が共通接続された一対のダイオードと、前記一対のスイッチングトランジスのオン/オフ動作を個別に行う個別駆動回路と、前記一対のスイッチングトランジスタの一方をオン動作させる際に、前記一対のスイッチングトランジスタの接続点の電圧が、オフ動作中のスイッチングトランジスタ側の電池への前記ダイオードを介した電流の流れ込みが無い電圧となるように、前記オン動作させる一方のスイッチングトランジスタの制御端子に印加する駆動電圧を設定する駆動回路と、を備える。 In order to solve the above-described problem, a switch box according to an embodiment includes a pair of switching transistors connected in series for connecting a pair of batteries in parallel, a parallel connection to each of the pair of switching transistors, and an anode terminal A pair of diodes connected in common, an individual drive circuit for individually turning on / off the pair of switching transistors, and connection of the pair of switching transistors when one of the pair of switching transistors is turned on The drive voltage applied to the control terminal of the one switching transistor to be turned on is set so that the voltage at the point does not flow through the diode to the battery on the switching transistor side during the off operation. And a driving circuit for
また、上記スイッチボックスにおいて、前記制御端子が共通接続され、オン状態にある一のスイッチングトランジスタから前記制御端子を介した他のスイッチングトランジスタへの電力の廻り込みを防止する廻り込み防止回路を設けるようにしてもよい。 Further, in the switch box, a wraparound prevention circuit for preventing the wraparound of power from one switching transistor in an on state to another switching transistor via the control terminal is provided with the control terminals connected in common. It may be.
また、上記スイッチボックスにおいて、前記一対のスイッチングトランジスタに対し並列に接続された、直列接続された一対或いは複数対のスイッチングトランジスタと、前記一対のスイッチングトランジスタに対し並列に接続された、一対或いは複数対のスイッチングトランジスタのそれぞれに並列に接続されるとともに、アノード端子が共通接続された一対或いは複数対のダイオードと、前記一対のスイッチングトランジスタに並列に接続された一対或いは複数対のスイッチングトランジスタにそれぞれ設けられ、対応するスイッチングトランジスタのオン/オフ動作を個別に行う一又は複数対の個別駆動回路と、を備えるようにしてもよい。 In the switch box, a pair or a plurality of pairs of switching transistors connected in parallel to the pair of switching transistors, and a pair or a plurality of pairs connected in parallel to the pair of switching transistors. Are connected in parallel to each of the switching transistors, and a pair or a plurality of pairs of diodes whose anode terminals are commonly connected, and a pair or a plurality of pairs of switching transistors connected in parallel to the pair of switching transistors, respectively. One or a plurality of pairs of individual drive circuits that individually perform on / off operations of the corresponding switching transistors may be provided.
また、上記スイッチボックスにおいて、前記一対のスイッチングトランジスタの接続点の電圧をVmidとし、前記一対の電池のうちオン動作中のスイッチングトランジスタ側の電池の電圧をV1とし、前記一対の電池のうちオフ動作中のスイッチングトランジスタ側の電池の電圧をV2とし、オン動作中のスイッチングトランジスタの電圧降下をVDSとし、前記オン動作中のスイッチングトランジスタと対になっているオフ動作中のスイッチングトランジスタの寄生ダイオードの降伏電圧をVDとした場合に、前記駆動電圧は、次式を満たすように設定するようにしてもよい。
V1−VDS=Vmid<V2+VD
In the above switch box, the voltage at the connection point of the pair of switching transistors is Vmid, the voltage of the battery on the switching transistor side in the on operation of the pair of batteries is V1, and the off operation of the pair of batteries is performed. The voltage of the battery on the switching transistor side is V2, the voltage drop of the switching transistor during the on operation is VDS, and the breakdown of the parasitic diode of the switching transistor during the off operation paired with the switching transistor during the on operation is When the voltage is VD, the drive voltage may be set so as to satisfy the following expression.
V1-VDS = Vmid <V2 + VD
また、上記スイッチボックスにおいて、前記スイッチングトランジスタは、NチャネルMOSFETであり、前記制御端子は、ゲート端子で有るようにしてもよい。 In the switch box, the switching transistor may be an N-channel MOSFET, and the control terminal may be a gate terminal.
また、上記スイッチボックスにおいて、前記廻り込み防止回路は、前記制御端子をスイッチング素子を介して接地するようにしてもよい。 Further, in the switch box, the wraparound prevention circuit may ground the control terminal via a switching element.
実施形態のスイッチボックスによれば、確実にオープン故障並列接続されている複数のスイッチングトランジスタを確実に個別に駆動できる、という効果を奏する。 According to the switch box of the embodiment, there is an effect that the plurality of switching transistors connected in parallel in the open failure can be reliably driven individually.
次に図面を参照して好適な実施形態について説明する。
図1は、一対の車載バッテリを備えた車載電源システムの概要構成ブロック図である。
車載電源システム10は、鉛蓄電池として構成されたメインバッテリ11と、同じく鉛蓄電池として構成されたサブバッテリ12と、ECU等として構成された車載コントローラ13と、車載コントローラ13の制御下でメインバッテリ11とサブバッテリ12との並列接続/遮断等を行うリレートランジスタ回路として構成されたソリッドステートリレー(SSR)を備えたスイッチボックス14と、を備えている。
Next, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of an in-vehicle power supply system including a pair of in-vehicle batteries.
The in-vehicle
上記構成において、車載コントローラ13は、検査モードにおいて、スイッチボックス14を構成している複数のFETを個別にオン制御あるいはオフ制御し、得られるテスト時電圧VTSTに基づいてスイッチボックス14を構成している各FETのショート故障、オープン故障の検出を行う。
In the above configuration, the in-
また、車載コントローラ13は、通常動作モードにおいては、メインバッテリ11及びサブバッテリ12の過充電や過放電に伴う早期劣化を防止するため、メインバッテリ11あるいはサブバッテリ12のSOC(State Of Charge)が適正範囲となるように、制御を行う。
Further, in the normal operation mode, the in-
すなわち、メインバッテリ11のSOCが適正範囲より低下した場合には、レギュレータで調整する発電電力の設定電圧を高く設定することで、メインバッテリ11への充電を促進する。また、メインバッテリ11のSOCが適正範囲より上昇した場合には、レギュレータで調整する発電電力の設定電圧を低く設定することで、メインバッテリ11からの放電を促進する。
That is, when the SOC of the
ところで、メインバッテリ11の開放電圧と、サブバッテリ12の開放電圧とは異なっているのが通常で有り、単純にメインバッテリ11とサブバッテリ12とを電気的に接続してしまうと、メインバッテリ11のSOCを適正範囲に収めるために、発電電力の設定電圧を変更することにより、サブバッテリ12の過充電あるいは過放電が起きる虞がある。
By the way, the open voltage of the
このため、車載コントローラ13は、メインバッテリ11へ充電し、サブバッテリ12への充電をさせたくない場合や、サブバッテリ12からメインバッテリ11への放電をさせたくない場合には、スイッチボックス14に対してメインバッテリ11とサブバッテリ12との遮断状態に移行し、あるいは、遮断状態を維持する指示を行う。
For this reason, when the in-
図2は、スイッチボックスの概要構成ブロック図である。
スイッチボックス14は、並列接続された複数(図2では、3個)のリレートランジスタ回路21−1〜21−3と、車載コントローラ13からの全オン制御信号CALL-ONに基づいて複数のリレートランジスタ回路21−1〜21−3を同時にオン動作させるための同時オン回路22と、車載コントローラ13からの全オフ制御信号CALL-OFFに基づいて複数のリレートランジスタ回路21−1〜21−3を同時にオフ動作するための同時オフ回路23と、車載コントローラからの個別オン/オフ制御信号CON-OFF11、CON-OFF12、CON-OFF21、CON-OFF22、CON-OFF31、CON-OFF32、に基づいて、複数のリレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している後述する6個のスイッチングトランジスタとして機能するNチャネルMOSFETを個別に駆動し、スイッチントランジスタの個別動作テストを行うために各リレートランジスタ回路にそれぞれ一組ずつ設けられた個別駆動回路24−1〜24−6と、メインバッテリ11の電圧VMBを検出するメイン電圧検出回路25と、サブバッテリ12の電圧VSBを検出するサブ電圧検出回路26と、リレートランジスタ回路21−1〜21−3の故障検出動作(故障検出テスト)時のテスト時電圧VTSTを検出するテスト時電圧検出回路27と、を備えている。
上記構成において、リレートランジスタ回路21−1〜21−3は、ソリッドステートリレーとして機能している。
FIG. 2 is a schematic configuration block diagram of the switch box.
The switch box 14 includes a plurality of (three in FIG. 2) relay transistor circuits 21-1 to 21-3 connected in parallel and a plurality of relay transistors based on the all-on control signal CALL-ON from the in-
In the above configuration, the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 function as solid state relays.
この場合において、テスト時電圧検出回路27は、電位検出回路として機能している。
また、リレートランジスタ回路を複数設けているのは、複数系統に分流し、実質的な電気容量を大きく確保するためである。
In this case, the test time
The reason why a plurality of relay transistor circuits are provided is to divide the current into a plurality of systems and to secure a substantial electric capacity.
図3は、スイッチボックスの詳細回路例の説明図である。
リレートランジスタ回路21−1〜21−3は、図3に示すように、ソース端子がバックツーバック接続された一対のNチャネルMOSFET31−1、31−2を備えている。さらにNチャネルMOSFET31−1のソース端子−ゲート端子間及びNチャネルMOSFET31−2のソース端子−ゲート端子間には、アノードが接続された一対のツェナーダイオードが逆流を防止するとともに、NチャネルMOSFET31−1あるいはNチャネルMOSFET31−2のソース端子−ゲート端子間に所定の一定電圧を印加するための逆流防止定電圧回路CVがそれぞれ接続されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a detailed circuit example of the switch box.
As shown in FIG. 3, the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 include a pair of N-channel MOSFETs 31-1 and 31-2 whose source terminals are back-to-back connected. Further, a pair of Zener diodes having anodes connected between the source terminal and gate terminal of the N-channel MOSFET 31-1 and between the source terminal and gate terminal of the N-channel MOSFET 31-2 prevent backflow, and the N-channel MOSFET 31-1 Alternatively, a backflow prevention constant voltage circuit CV for applying a predetermined constant voltage is connected between the source terminal and the gate terminal of the N-channel MOSFET 31-2.
上記構成において、リレートランジスタ回路21−1〜21−3のNチャネルMOSFET31−1は、並列接続され、制御端子であるゲート端子が共通接続されて、一対の電池であるメインバッテリ11及びサブバッテリ12を並列接続するための複数のスイッチングトランジスタとして機能している。
In the above configuration, the N-channel MOSFETs 31-1 of the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are connected in parallel, and the gate terminals that are control terminals are commonly connected, so that the
さらにリレートランジスタ回路21−1〜21−3のNチャネルMOSFET31−1全体で一対のスイッチングトランジスタ群のうち、一方のスイッチングトランジスタ群を構成している。 Further, the entire N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 constitutes one switching transistor group among the pair of switching transistor groups.
同様に、リレートランジスタ回路21−1〜21−3のNチャネルMOSFET31−2は、並列接続され、制御端子であるゲート端子が共通接続されて、一対の電池であるメインバッテリ11及びサブバッテリ12を並列接続するための複数のスイッチングトランジスタとして機能している。
Similarly, the N-channel MOSFETs 31-2 of the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are connected in parallel, and the gate terminals that are the control terminals are connected in common to connect the
さらにリレートランジスタ回路21−1〜21−3のNチャネルMOSFET31−2全体で一対のスイッチングトランジスタ群のうち、他方のスイッチングトランジスタ群を構成している。 Further, the entire N-channel MOSFET 31-2 of the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 constitutes the other switching transistor group of the pair of switching transistor groups.
同時オン回路22は、図3に示すように、リレートランジスタを構成する一対のNチャネルMOSFET31−1、31−2のゲート端子に電流制限抵抗32を介してコレクタ端子が接続されたPNPトランジスタ33と、PNPトランジスタ33のエミッタ端子に接続され、“H”レベルの電圧を印加可能な昇圧回路34と、ベース端子に車載コントローラから全オン制御信号CALL-ONが入力され、コレクタ端子がPNPトランジスタ33のベース端子に接続され、コレクタ端子がPNPトランジスタ33のベース端子にプルダウン抵抗35を介して接続され、エミッタ端子が接地され、全オン制御信号CALL-ONに基づいて、PNPトランジスタ33を駆動するNPNトランジスタ36と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the
上記構成において、PNPトランジスタ33のベース端子−エミッタ端子間には、PNPトランジスタ33のオン状態におけるベース−エミッタ電圧を一定電圧とするためにツェナーダイオード及び抵抗が並列接続された定電圧回路CV2が設けられている。 In the above configuration, a constant voltage circuit CV2 in which a Zener diode and a resistor are connected in parallel is provided between the base terminal and the emitter terminal of the PNP transistor 33 in order to make the base-emitter voltage in the ON state of the PNP transistor 33 constant. It has been.
同時オフ回路23は、図3に示すように、一対のNチャネルMOSFET31−1、31−2の両ソース端子にソース端子が接続され、一対のNチャネルMOSFETのそれぞれのゲート端子に接続され、一対のNチャネルMOSFET31−1、31−2の両ゲート端子にドレイン端子が接続され、オン状態となって、NチャネルMOSFETのソース−ゲート端子間を短絡するオフ制御用のNチャネルMOSFET37(=駆動回路)と、NチャネルMOSFET37のゲート端子を基準電位Vref(=0V)に接続するためのプルダウン抵抗38と、NチャネルMOSFET37とプルダウン抵抗38の接続点にコレクタ端子が接続され、昇圧回路34にエミッタ端子が接続されたPNPトランジスタ39と、ベース端子に車載コントローラから全オフ制御信号CALL-OFFが入力され、コレクタ端子がPNPトランジスタ39のベース端子にプルダウン抵抗40を介して接続され、エミッタ端子が接地され、全オフ制御信号CALL-OFFに基づいてPNPトランジスタ39を駆動するNPNトランジスタ41と、を備えている。
As shown in FIG. 3, the
また、NチャネルMOSFET37のソース端子−ゲート端子間には、アノードが接続された一対のツェナーダイオードが逆流を防止するとともに、NチャネルMOSFET37のソース端子−ゲート端子間に所定一定電圧を印加するための逆流防止定電圧回路CV1が接続されている。また、PNPトランジスタ39のベース端子−エミッタ端子間には、PNPトランジスタ39のオン状態におけるベース−エミッタ電圧を一定電圧とするためにツェナーダイオード及び抵抗が並列接続された定電圧回路CV3が設けられている。
In addition, a pair of Zener diodes connected to the anode between the source terminal and the gate terminal of the N-
次に、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成し、それぞれがスイッチングトランジスタとして機能するNチャネルMOSFET31−1、31−2をそれぞれ別個にテストする際に、対応するNチャネルMOSFET31−1、31−2を個別に駆動する個別駆動回路24−1〜24−6について説明する。
ここで、個別駆動回路24−1は、リレートランジスタ回路21−1を構成しているNチャネルMOSFET31−1を駆動可能とされ、個別駆動回路24−2は、リレートランジスタ回路21−1を構成しているNチャネルMOSFET31−2を駆動可能とされている。同様に、個別駆動回路24−3は、リレートランジスタ回路21−2を構成しているNチャネルMOSFET31−1を駆動可能とされ、個別駆動回路24−4は、リレートランジスタ回路21−2を構成しているNチャネルMOSFET31−2を駆動可能とされ、個別駆動回路24−5は、リレートランジスタ回路21−3を構成しているNチャネルMOSFET31−1を駆動可能とされ、個別駆動回路24−6は、リレートランジスタ回路21−3を構成しているNチャネルMOSFET31−2を駆動可能とされている。
ところで、個別駆動回路24−1〜24−6は、同様の構成となっているので、個別駆動回路24−1を例として図3を参照して説明する。
Next, when the N-channel MOSFETs 31-1 and 31-2 that constitute the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 and each function as a switching transistor are separately tested, the corresponding N-channel MOSFET 31-1, The individual drive circuits 24-1 to 24-6 for individually driving the 31-2 will be described.
Here, the individual drive circuit 24-1 can drive the N-channel MOSFET 31-1 constituting the relay transistor circuit 21-1, and the individual drive circuit 24-2 constitutes the relay transistor circuit 21-1. The N-channel MOSFET 31-2 can be driven. Similarly, the individual drive circuit 24-3 can drive the N-channel MOSFET 31-1 constituting the relay transistor circuit 21-2, and the individual drive circuit 24-4 constitutes the relay transistor circuit 21-2. The N-channel MOSFET 31-2 can be driven, and the individual drive circuit 24-5 can drive the N-channel MOSFET 31-1 constituting the relay transistor circuit 21-3. The individual drive circuit 24-6 The N-channel MOSFET 31-2 constituting the relay transistor circuit 21-3 can be driven.
By the way, since the individual drive circuits 24-1 to 24-6 have the same configuration, the individual drive circuit 24-1 will be described as an example with reference to FIG.
個別駆動回路24−1は、メインバッテリ11及びサブバッテリ12のそれぞれに対し順方向接続されたダイオードD11、D12を介してエミッタ端子が接続され、コレクタ端子が分圧回路を構成している分圧抵抗51−1、51−2のうち分圧抵抗51−1を介して、NチャネルMOSFET31−1のゲート端子に接続されたPNPトランジスタ52と、PNPトランジスタ52のエミッタ端子に高電位側端子が接続され、PNPトランジスタ52と並列に接続されて分圧電圧をPNPトランジスタ52のベース端子に供給する分圧回路53と、分圧回路53の低電位側端子がコレクタ端子に接続され、エミッタ端子が接地され、ベース端子に車載コントローラ13からの個別オン/オフ制御信号CON-OFF11が入力されるNPNトランジスタ54と、を備えている。
The individual drive circuit 24-1 has an emitter terminal connected to each of the
上記構成において、個別駆動回路24−1〜24−6を構成しているすべてのPNPトランジスタ52のコレクタ端子は、プルダウン抵抗55を介してNPNトランジスタ56のコレクタ端子に共通接続されている。
In the above configuration, the collector terminals of all the
ここで、NPNトランジスタ56は、ベース端子に車載コントローラ13から廻り込み防止制御信号CSTPが入力され、個別オン/オフ動作時にオン状態とされる。これにより、個別オン/オフ動作の対象となる制御対象のNチャネルMOSFET31−1(あるいは、NチャネルMOSFET31−2)の動作状態(オン又はオフ)にかかわらず、制御対象以外のNチャネルMOSFET31−1、31−2の制御端子であるゲート端子は、接地状態(“L”レベル)となり、制御対象のNチャネルMOSFET31−1(あるいは、NチャネルMOSFET31−2)の制御時の電力の廻り込みにより非制御対象の他のNチャネルMOSFET31−1、31−2が動作することはないようにされている。すなわち、プルダウン抵抗55及びNPNトランジスタ56は、廻り込み防止回路28として機能することとなる。
Here, the
この結果、オープン故障あるいはショート故障をスイッチングトランジスタ毎に確実に検出するために、並列接続されているスイッチングトランジスタであるNチャネルMOSFET31−1、NチャネルMOSFET31−2のそれぞれを個別に駆動できる。 As a result, each of the N-channel MOSFET 31-1 and the N-channel MOSFET 31-2 which are switching transistors connected in parallel can be individually driven in order to reliably detect an open failure or a short-circuit failure for each switching transistor.
また、並列接続された複数のNチャネルMOSFET31−1(スイッチングトランジスタ)及び並列接続された複数のNチャネルMOSFET31−2(スイッチングトランジスタ)をスイッチングトランジスタ群として、一対のスイッチングトランジスタ群を直列接続して同一の廻り込み防止回路28に接続しているので、簡易な構成で確実に電力の廻り込みを防止できる。
A plurality of N-channel MOSFETs 31-1 (switching transistors) connected in parallel and a plurality of N-channel MOSFETs 31-2 (switching transistors) connected in parallel are used as a switching transistor group, and a pair of switching transistor groups are connected in series. Since it is connected to the
次に実施形態の動作を説明する。
[1]全オン時の動作
まず、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2を全てオン状態とする全オン時の動作を説明する。
初期状態においては、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2がオフ状態で有り、NチャネルMOSFET31−1と、NチャネルMOSFET31−2とは、ソース端子がバックツーバック接続され、寄生ダイオードが互いに逆方向を向いているため、メインバッテリ11と、サブバッテリ12とは、非接続状態となっている。
Next, the operation of the embodiment will be described.
[1] Operation when All is On First, the operation when all the N-channel MOSFETs 31-1 to 31-2 constituting the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are all turned on will be described. .
In the initial state, all the N-channel MOSFETs 31-1 to 31-2 constituting the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are in an off state, and the N-channel MOSFET 31-1, the N-channel MOSFET 31-2, Since the source terminals are back-to-back connected and the parasitic diodes are opposite to each other, the
まず、車載コントローラ13は、全オン制御信号CALL-ON=“H”レベルとする。
これにより、NPNトランジスタ36は、オン状態となり、PNPトランジスタ33のベース端子の電位は、プルダウン抵抗35により接地レベルとなり、PNPトランジスタ33がオン状態となる。
これらの結果、昇圧回路34の“H”レベルの電圧(=20V)は、リレートランジスタ回路21−1〜21−3のそれぞれを構成しているNチャネルMOSFET31−1、31−2のゲート端子に印加され、全てのNチャネルMOSFET31−1、31−2をオン状態(閉状態)とする。
First, the in-
As a result, the
As a result, the “H” level voltage (= 20 V) of the
したがって、メインバッテリ11及びサブバッテリ12は、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を介して並列接続され、一体となって電力供給を行うこととなる。
Accordingly, the
[2]全オフ時の動作
次に、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2を全てオフ状態とする全オフ時の動作を説明する。
初期状態においては、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2がオン状態となっているものとする。
[2] Operation at All OFF Next, operation at all OFF when all the N-channel MOSFETs 31-1 to 31-2 constituting the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are all turned off will be described. To do.
In the initial state, it is assumed that all the N-channel MOSFETs 31-1 to 31-2 constituting the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are in an on state.
車載コントローラ13は、全オン制御信号CALL-ON=“L”レベルとして、NPNトランジスタ36及びPNPトランジスタ33をオフ状態にした後、全オフ制御信号CALL-OFF=“H”レベルとする。
これにより、NPNトランジスタ41は、オン状態となり、PNPトランジスタ39のベース端子の電位は、プルダウン抵抗40により接地レベルとなり、PNPトランジスタ39がオン状態となる。
The in-
As a result, the
これらの結果、昇圧回路34の“H”レベルの電圧は、NチャネルMOSFET37のゲート端子に印加される。
NチャネルMOSFET37は、オン状態となり、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2のソース端子の電位と、ゲート端子の電位は、同電位となり、全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2はオフ状態となる。
As a result, the “H” level voltage of the
The N-
したがって、メインバッテリ11及びサブバッテリは、リレートランジスタ回路21−1〜21−3により並列接続が解除されることとなる。
Accordingly, the parallel connection between the
[3]スイッチントランジスタの個別動作テスト時の動作
リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成しているNチャネルMOSFET31−1〜31−2に対し、それぞれ個別に動作テストする個別動作テストの際に行われるスイッチングトランジスタの個別オン/オフ動作について図4を参照して説明する。
図4は、スイッチボックスを構成するスイッチングトランジスタの個別動作テストのタイミングチャートである。
上述したように、個別駆動回路24−1〜24−6は、同様の構成となっているので、動作も同様となっている。
そこで、個別駆動回路24−1を例として、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1の個別オン/オフ動作について説明する。
この場合において、個別オン動作及び個別オフ動作は、連続して行うようになっている。
[3] Operation at the time of the individual operation test of the switched-on transistor An individual operation test for individually testing the N-channel MOSFETs 31-1 to 31-2 constituting the relay transistor circuits 21-1 to 21-3. The individual on / off operation of the switching transistor performed at this time will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a timing chart of the individual operation test of the switching transistors constituting the switch box.
As described above, since the individual drive circuits 24-1 to 24-6 have the same configuration, the operation is also the same.
Therefore, the individual on / off operation of the N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuit 21-1 will be described using the individual drive circuit 24-1 as an example.
In this case, the individual on operation and the individual off operation are performed continuously.
まず、個別オン動作について説明する。
初期状態において、リレートランジスタ回路21−1〜21−3を構成している全てのNチャネルMOSFET31−1、31−2がオフ状態で有り、メインバッテリ11と、サブバッテリ12とは、非接続状態となっているものとする。
上記状態となっていることは、テスト時電圧検出回路27の検出したテスト時電圧VTSTが0V(接地電位)となっていることで確認ができる。
First, the individual ON operation will be described.
In the initial state, all the N-channel MOSFETs 31-1 and 31-2 constituting the relay transistor circuits 21-1 to 21-3 are in an off state, and the
The above state can be confirmed by the fact that the test voltage VTST detected by the test
まず、車載コントローラ13は、時刻t1において、廻り込み防止制御信号CSTPを“H”レベルの電圧とする。これにより、NPNトランジスタ56は、オン状態となり、プルダウン抵抗55を介して、全てのNチャネルMOSFET31−1、31−2のゲート端子は接地状態(“L”レベル)となる。
First, the vehicle-mounted
このとき、車載コントローラ13は、テスト時電圧検出回路27の出力したテスト時電圧VTSTを監視し、テスト時電圧検出回路27が全てのNチャネルMOSFET31−1、31−2がオフ状態にある場合に検出される電位、すなわち、テスト時電圧検出回路27の検出したテスト時電圧VTSTが0V(接地電位)となっていることを確認する。
At this time, the in-
次に車載コントローラ13は、NチャネルMOSFETを個別にオンさせ、テスト時電圧検出回路27により検出されたテスト時電圧VTSTによって、テスト対象のNチャネルMOSFETがオンされているか(オープン故障)を検出する。
車載コントローラ13は、テスト対象のNチャネルMOSFET(以下の説明では、NチャネルMOSFET31−1)のソース端子にソース端子がバックツーバック接続されている対のNチャネルMOSFET及び当該対のNチャネルMOSFETと並列に接続されているNチャネルMOSFET(以下の説明では、全てのNチャネルMOSFET31−2)の電圧をメイン電圧検出回路25あるいはサブ電圧検出回路26(以下の説明では、サブ電圧検出回路26)により検出する。
Next, the in-
The in-
次に、個別駆動回路24−1〜24−6が対応するリレートランジスタ回路21−1〜21−3に出力するテスト電圧(個別駆動電圧)が印加された状態で、テスト対象のNチャネルMOSFETに接続されている電池の電圧から当該テスト対象のNチャネルMOSFETの電圧降下を差し引いた電圧、すなわち、NチャネルMOSFETの接続点の電圧に対し、テスト対象のNチャネルMOSFETと対となるNチャネルMOSFETの寄生ダイオードの降伏電圧と、当該対となるNチャネルMOSFETの先に接続されているバッテリの電圧と、の和の方が高いか否かを判別する。 Next, the test voltage (individual drive voltage) output to the corresponding relay transistor circuits 21-1 to 21-3 by the individual drive circuits 24-1 to 24-6 is applied to the N-channel MOSFET to be tested. The voltage obtained by subtracting the voltage drop of the N-channel MOSFET to be tested from the voltage of the connected battery, that is, the voltage at the connection point of the N-channel MOSFET is the voltage of the N-channel MOSFET paired with the N-channel MOSFET to be tested. It is determined whether or not the sum of the breakdown voltage of the parasitic diode and the voltage of the battery connected to the tip of the paired N-channel MOSFET is higher.
これは、テスト対象(個別駆動対象)のNチャネルMOSFETのゲート端子にテスト電圧(個別駆動電圧)が印加された状態で、テスト対象のNチャネルMOSFET及び対となるNチャネルMOSFETの接続点の電圧が、対となるNチャネルMOSFETの寄生ダイオードのカソード端子の先に接続されているバッテリの電圧よりも高い場合には、寄生ダイオードを介して当該対となるNチャネルMOSFET側のバッテリに電流が流れ、テスト時電圧VTSTが変動し正確な個別オン動作のテストが行えないからである。 This is because the voltage at the connection point between the N-channel MOSFET to be tested and the paired N-channel MOSFET in a state where the test voltage (individual drive voltage) is applied to the gate terminal of the N-channel MOSFET to be tested (individual drive target). Is higher than the voltage of the battery connected to the tip of the cathode terminal of the parasitic diode of the paired N-channel MOSFET, current flows to the battery on the paired N-channel MOSFET side via the parasitic diode. This is because the test voltage VTST fluctuates and an accurate individual on-operation test cannot be performed.
換言すれば、テスト電圧(個別駆動電圧)は、一対のNチャネルMOSFET31−1、31−2の接続点の電圧をVmidとし、一対の電池であるメインバッテリ11及びサブバッテリ12のうち、低電圧側の電池の電圧をV1とし、高電圧側の電池の電圧をV2とし、低電圧側の電池に接続されたスイッチングトランジスタの電圧降下をVDSとし、高電圧側の電池に接続されたダイオードの降伏電圧をVDとした場合に、次式を満たすように設定される。
V1−VDS=Vmid<V2+VD
In other words, the test voltage (individual drive voltage) is a low voltage of the
V1-VDS = Vmid <V2 + VD
例えば、上記式を満たすテスト電圧(個別駆動電圧)として7Vが用いられ、高電圧側のバッテリの電圧V2=12Vである場合、低電圧側のバッテリの電圧V1が3V程度までは、高電圧側のバッテリにカソードが接続されている寄生ダイオードを介して電流が流れることが無く、正確な個別オン動作のテストが行えるようになっている。 For example, when 7V is used as the test voltage (individual drive voltage) satisfying the above formula and the battery voltage V2 on the high voltage side is 12V, the voltage V1 on the low voltage side is about 3V. Thus, no current flows through a parasitic diode having a cathode connected to the battery, and an accurate individual ON operation test can be performed.
そして車載コントローラ13は、テスト電圧が印加された状態で、テスト対象のNチャネルMOSFETに接続されている電池の電圧から当該テスト対象のNチャネルMOSFETの電圧降下を差し引いた電圧に対し、テスト対象のNチャネルMOSFETと対となるNチャネルMOSFETの寄生ダイオードの降伏電圧と、当該対となるNチャネルMOSFETの先に接続されているバッテリの電圧と、の和の方が高い場合には、個別オン動作のテストに移行する(以下、全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2がオフ状態にあることを検出してから、実際の個別オン動作のテストに移行する前に行う処理をテスト前処理という。)。
The in-
そして、テスト前処理が完了すると、車載コントローラ13は、時刻t2において、個別オン/オフ制御信号CON-OFF11を“H”レベルの電圧としてNPNトランジスタ54のベース端子に印加する。これによりNPNトランジスタ54のベース端子からエミッタ端子に電流が流れ、NPNトランジスタ54は、オン状態となる。
When the pre-test process is completed, the in-
これに伴い、分圧回路53には、メインバッテリ11及びサブバッテリ12からダイオードD11、D12を介して電力が供給され、供給された電力の電圧を分圧して、PNPトランジスタ52のベース端子に印加する。
これによりPNPトランジスタ52のベース端子からコレクタ端子に電流が流れ、PNPトランジスタ52は、オン状態となる。
Accordingly, power is supplied to the
As a result, a current flows from the base terminal of the
この結果、PNPトランジスタ52を介して、分圧回路を構成している分圧抵抗51−1、51−2にメインバッテリ11及びサブバッテリ12からダイオードD11、D12を介して電力が供給され、供給された電力の電圧を分圧した分圧電圧が、測定対象NチャネルMOSFETであるリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1のゲート端子にテスト電圧として印加される。上述したように、テスト電圧の印加では、いずれかのNチャネルMOSFET31−2の寄生ダイオードを介してメインバッテリ11側からサブバッテリ12側に電流が流れ込むことはないので、正確な個別オン動作のテストが行えるようになっている。
一方、廻り込み防止制御信号CSTPは“H”レベルの電圧のままであるので、非測定対象NチャネルMOSFETであるリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−2、リレートランジスタ回路21−2のNチャネルMOSFET31−1、31−2、リレートランジスタ回路21−3のNチャネルMOSFET31−1、31−2のゲート端子は接地状態(“L”レベル)のままとなっている。
また、スイッチングトランジスタとして機能している全てのNチャネルMOSFET31−2、リレートランジスタ回路21−2のソース電位は“L”レベル状態となっている。
As a result, power is supplied from the
On the other hand, since the wraparound prevention control signal CSTP remains at the “H” level voltage, the N-channel MOSFET 31-2 of the relay transistor circuit 21-1 and the N of the relay transistor circuit 21-2 which are non-measurement target N-channel MOSFETs. The gate terminals of the channel MOSFETs 31-1 and 31-2 and the N-channel MOSFETs 31-1 and 31-2 of the relay transistor circuit 21-3 remain in the ground state ("L" level).
The source potentials of all the N-channel MOSFETs 31-2 and relay transistor circuits 21-2 functioning as switching transistors are in the “L” level state.
したがって、逆流防止定電圧回路CVによりNチャネルMOSFET31−1のソース端子−ゲート端子間に所定の一定電圧が印加されることとなり、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1は、時刻t2において、単独でオン状態となる。 Therefore, a predetermined constant voltage is applied between the source terminal and the gate terminal of the N-channel MOSFET 31-1 by the backflow prevention constant voltage circuit CV, and the N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuit 21-1 is at time t2. , It is turned on alone.
この結果、正常にリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1がオン状態に移行すると、テスト時電圧検出回路27は、メインバッテリ11から供給された電力により、所定の電位に上昇したリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1のソース端子の電位を検出する。そして、テスト時電圧検出回路27は、テスト時電圧VTSTとして、車載コントローラ13に出力する。
As a result, when the N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuit 21-1 normally shifts to the ON state, the test-time
したがって、車載コントローラ13は、テスト時電圧VTSTが所定の電位となり、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1のソース端子の電位が、NチャネルMOSFET31−1がオフ状態にあった初期状態よりも所定の閾値を超えて上昇している場合に、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1が正常にオン状態に遷移したと判別することとなる。
Therefore, in the in-
逆にリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1がオン状態に正常に移行できない場合には、テスト時電圧検出回路27は、全てのNチャネルMOSFET31−1〜31−2がオフ状態にある場合に検出される電位を検出することとなるので、車載コントローラ13は、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1がオフ状態のままである、オープン故障であると判別することとなる。
Conversely, when the N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuit 21-1 cannot normally shift to the on state, the test-time
次に個別オン動作において、車載コントローラ13は、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1が正常であると確認すると、個別オフ動作を行う。
まず、車載コントローラ13は、時刻t3において、個別オン/オフ制御信号CON-OFF11を“L”レベルの電圧としてNPNトランジスタ54のベース端子に印加する。これによりNPNトランジスタ54は、オフ状態へと遷移する。
Next, in the individual on operation, when the in-
First, the vehicle-mounted
これに伴い、分圧回路53には、メインバッテリ11及びサブバッテリ12からダイオードD11、D12を介した電圧がそのまま供給されるので、PNPトランジスタ52のベース端子にも電源電圧が供給されるため、PNPトランジスタ52は、オフ状態へと遷移することとなる。
Accordingly, the voltage is supplied to the
この結果、PNPトランジスタ52を介した分圧抵抗51−1、51−2に対する電力供給がなくなるため、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1のゲート端子は、プルダウン抵抗55及びNPNトランジスタ56を介して接地され、“L”レベルとなり、NチャネルMOSFET31−1が正常であれば、NチャネルMOSFET31−1はオフ状態へと遷移する。
As a result, power is not supplied to the voltage dividing resistors 51-1 and 51-2 via the
したがって、車載コントローラ13は、テスト時電圧VTSTに基づいて、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1のソース端子の電位が、NチャネルMOSFET31−1がオフ状態にあった初期状態と等しくなれば、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1が正常にオフ状態に遷移したと判別することとなる。
Therefore, the in-
逆にリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1がオフ状態に正常に移行できない場合には、テスト時電圧検出回路27の出力するテスト時電圧VTSTがNチャネルMOSFET31−1がオフ状態にあった初期状態よりも所定の閾値を超えたままである場合には、車載コントローラ13は、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1がオン状態のままである、ショート故障であると判別することとなる。
Conversely, when the N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuit 21-1 cannot normally shift to the OFF state, the test-time voltage VTST output from the test-time
そして、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1の個別動作テストが完了すると、同様にリレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−2について個別オン/オフ動作を行う。
そして、リレートランジスタ回路21−1のNチャネルMOSFET31−1及びNチャネルMOSFET31−2の個別動作が終了すると、時刻t4において、車載コントローラ13は、廻り込み防止制御信号CSTPを“L”レベルの電圧として、処理を終了する。
When the individual operation test of the N-channel MOSFET 31-1 of the relay transistor circuit 21-1 is completed, the individual ON / OFF operation is similarly performed for the N-channel MOSFET 31-2 of the relay transistor circuit 21-1.
When the individual operations of the N-channel MOSFET 31-1 and the N-channel MOSFET 31-2 of the relay transistor circuit 21-1 are completed, the vehicle-mounted
その後、車載コントローラ13は、同様に、残りのリレートランジスタ回路21−2、21−3を構成しているNチャネルMOSFET31−1及びNチャネルMOSFET31−2の個別オン/オフ動作を行い、それらが正常であるか否かをそれぞれ個別に判別することとなる。
以上の説明のように、本実施形態によれば、複数のスイッチングトランジスタであるNチャネルMOSFET31−1,31−2を個別に動作テストし、オープン故障あるいはショート故障を確実に検出できる。
Thereafter, the in-
As described above, according to the present embodiment, the N-channel MOSFETs 31-1 and 31-2 that are a plurality of switching transistors can be individually tested to detect an open failure or a short-circuit failure.
以上、本発明を実施形態をもとに説明したが、この実施形態は例示であり、それらの各構成要素及びその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiment. However, the embodiment is an exemplification, and various modifications can be made to each of those components and combinations thereof, and such a modification is also within the scope of the present invention. It will be understood by those skilled in the art.
以上の説明においては、スイッチングトランジスタとして寄生ダイオードが形成されるMOSFETについて述べたが、IGBT等のスイッチングトランジスタと並列にダイオードを別途接続する構成であっても、同様に適用が可能である。
例えば、以上の説明においては、リレートランジスタ回路を3組設けていたが、これに限らず、複数設けられている場合であれば、同様に適用が可能である。
以上の説明においては、メインバッテリ11及びサブバッテリ12として、鉛蓄電池の場合を説明したが、少なくとも一方がリチウムイオン電池等の他の二次電池であっても定格出力電圧が同一であれば、同様に適用することが可能である。
In the above description, a MOSFET in which a parasitic diode is formed as a switching transistor has been described. However, the present invention can be similarly applied to a configuration in which a diode is separately connected in parallel with a switching transistor such as an IGBT.
For example, in the above description, three sets of relay transistor circuits are provided. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied if a plurality of relay transistor circuits are provided.
In the above description, the case of a lead storage battery has been described as the
また、以上の説明においては、メインバッテリ11及びサブバッテリ12として、単独の二次電池を用いていたが、少なくとも一方を複数の電池を直列接続あるいは並列接続して1個の電池として機能する組電池とするように構成することも可能である。
In the above description, a single secondary battery is used as the
10 車載電源システム
11 メインバッテリ
12 サブバッテリ
13 車載コントローラ
14 スイッチボックス
21−1〜21−3 リレートランジスタ回路
22 同時オン回路
23 同時オフ回路
24−1〜24−6 個別駆動回路
25 メイン電圧検出回路
26 サブ電圧検出回路
27 テスト電圧検出回路(電位検出回路)
28 廻り込み防止回路
31−1、31−2 NチャネルMOSFET(スイッチングトランジスタ)
34 昇圧回路
35 プルダウン抵抗
36 NPNトランジスタ
37 NチャネルMOSFET(駆動回路)
38 プルダウン抵抗
39 PNPトランジスタ
40 プルダウン抵抗
41 NPNトランジスタ
51 分圧抵抗
52 PNPトランジスタ
53 分圧回路
54 NPNトランジスタ
55 プルダウン抵抗(廻り込み防止回路)
56 NPNトランジスタ(廻り込み防止回路)
Vref 基準電位
DESCRIPTION OF
28 Loop prevention circuit 31-1, 31-2 N-channel MOSFET (switching transistor)
34
38 Pull-
56 NPN transistor (around prevention circuit)
Vref reference potential
Claims (6)
前記一対のスイッチングトランジスタのそれぞれに並列に接続されるとともに、アノード端子が共通接続された一対のダイオードと、
前記一対のスイッチングトランジスのオン/オフ動作を個別に行う個別駆動回路と、
前記一対のスイッチングトランジスタの一方をオン動作させる際に、前記一対のスイッチングトランジスタの接続点の電圧が、オフ動作中のスイッチングトランジスタ側の電池への前記ダイオードを介した電流の流れ込みが無い電圧となるように、前記オン動作させる一方のスイッチングトランジスタの制御端子に印加する駆動電圧を設定する駆動回路と、
を備えたスイッチボックス。 A pair of switching transistors connected in series for connecting a pair of batteries in parallel;
A pair of diodes connected in parallel to each of the pair of switching transistors and having an anode terminal commonly connected;
An individual drive circuit for individually performing on / off operations of the pair of switching transistors;
When one of the pair of switching transistors is turned on, the voltage at the connection point of the pair of switching transistors becomes a voltage at which no current flows through the diode to the battery on the switching transistor side during the off operation. A drive circuit for setting a drive voltage to be applied to the control terminal of the one switching transistor to be turned on,
Switch box with.
オン状態にある一のスイッチングトランジスタから前記制御端子を介した他のスイッチングトランジスタへの電力の廻り込みを防止する廻り込み防止回路を設けた、
請求項1記載のスイッチボックス。 The control terminals are connected in common,
A wraparound prevention circuit for preventing wraparound of power from one switching transistor in an on state to another switching transistor via the control terminal is provided.
The switch box according to claim 1.
前記一対のスイッチングトランジスタに対し並列に接続された、一対或いは複数対のスイッチングトランジスタのそれぞれに並列に接続されるとともに、アノード端子が共通接続された一対或いは複数対のダイオードと、
前記一対のスイッチングトランジスタに並列に接続された一対或いは複数対のスイッチングトランジスタにそれぞれ設けられ、対応するスイッチングトランジスタのオン/オフ動作を個別に行う一又は複数対の個別駆動回路と、を備えた、
請求項1又は請求項2記載のスイッチボックス。 A pair or a plurality of pairs of switching transistors connected in parallel to the pair of switching transistors; and
A pair or a plurality of pairs of diodes connected in parallel to the pair of switching transistors, connected in parallel to each of the pair or plural pairs of switching transistors, and having an anode terminal commonly connected;
One or a plurality of pairs of individual drive circuits that are respectively provided in a pair or a plurality of pairs of switching transistors connected in parallel to the pair of switching transistors and individually perform on / off operations of the corresponding switching transistors,
The switch box according to claim 1 or 2.
前記一対の電池のうちオン動作中のスイッチングトランジスタ側の電池の電圧をV1とし、
前記一対の電池のうちオフ動作中のスイッチングトランジスタ側の電池の電圧をV2とし、
オン動作中のスイッチングトランジスタの電圧降下をVDSとし、
前記オン動作中のスイッチングトランジスタと対になっているオフ動作中のスイッチングトランジスタの寄生ダイオードの降伏電圧をVDとした場合に、前記駆動電圧は、次式を満たすように設定する、
V1−VDS=Vmid<V2+VD
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のスイッチボックス。 The voltage at the connection point of the pair of switching transistors is Vmid,
The voltage of the battery on the switching transistor side in the on operation of the pair of batteries is set to V1,
The voltage of the battery on the switching transistor side during the off operation of the pair of batteries is V2,
The voltage drop of the switching transistor during the on operation is VDS,
When the breakdown voltage of the parasitic diode of the switching transistor in the off operation that is paired with the switching transistor in the on operation is VD, the drive voltage is set to satisfy the following equation:
V1-VDS = Vmid <V2 + VD
The switch box according to any one of claims 1 to 3.
前記制御端子は、ゲート端子であり、
前記ダイオードは、寄生ダイオードである、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のスイッチボックス。 The switching transistor is an N-channel MOSFET;
The control terminal is a gate terminal;
The diode is a parasitic diode;
The switch box according to any one of claims 1 to 4.
請求項2記載のスイッチボックス。 The wraparound prevention circuit is configured such that the control terminal is grounded via a switching element.
The switch box according to claim 2.
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