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WO2020203949A1 - 車載電源装置 - Google Patents

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WO2020203949A1
WO2020203949A1 PCT/JP2020/014469 JP2020014469W WO2020203949A1 WO 2020203949 A1 WO2020203949 A1 WO 2020203949A1 JP 2020014469 W JP2020014469 W JP 2020014469W WO 2020203949 A1 WO2020203949 A1 WO 2020203949A1
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converter
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control unit
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田中　秀樹
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Publication date
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Priority to US17/428,308 priority patent/US20220153213A1/en
Priority to JP2021512101A priority patent/JP7496502B2/ja
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    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
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    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle power supply device mounted on various vehicles.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional vehicle-mounted power supply device 1.
  • the vehicle-mounted power supply device 1 is mounted on a vehicle 2 and has converters 3 and 4.
  • the in-vehicle power supply device 1 converts the electric power from the generator 5 and the storage battery 6 into a predetermined voltage, and then supplies the electric power to the load 7.
  • the in-vehicle power supply device 1 one of the converters 3 and 4 is driven in the first power supply state to supply power to the load 7, and a larger power than in the first power supply state is required.
  • both the converters 3 and 4 are in the drive state to supply power to the load 7.
  • the in-vehicle power supply device 1 supplies electric power of a stable voltage from the generator 5 and the storage battery 6 to the load 7.
  • the power efficiency of the vehicle 2 as a whole may decrease.
  • Patent Document 1 A conventional in-vehicle power supply device similar to the in-vehicle power supply device 1 is disclosed in, for example, Patent Document 1.
  • the in-vehicle power supply includes an input terminal configured to be connected to an in-vehicle storage battery, an output terminal configured to be connected to a vehicle load, and an external signal input unit configured to receive a start signal.
  • a first converter unit connected to an input end and an output end, and a second converter unit connected in parallel to the first converter unit are provided.
  • the first converter unit operates by supplying power to the first drive power supply that is constantly supplied from the input end and the first drive power supply, and is capable of constantly outputting power from the output end. It has a conversion unit.
  • the second drive power supply that starts when the external signal input unit receives the start signal
  • the converter control unit that starts operating when the second drive power supply starts, and the converter control unit start operating.
  • It has a second voltage conversion unit that starts to operate and outputs power from the output end.
  • This in-vehicle power supply can improve power efficiency.
  • FIG. 1 is a circuit block diagram of an in-vehicle power supply device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit block diagram of an in-vehicle power supply device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional in-vehicle power supply device.
  • FIG. 1 is a circuit block diagram of the vehicle-mounted power supply device 10 according to the embodiment.
  • the vehicle-mounted power supply device 10 is configured to be mounted on the vehicle 11 on which the vehicle-mounted storage battery 12 and the vehicle load 14 are mounted.
  • the vehicle-mounted power supply device 10 is configured to receive an input terminal 13 configured to be connected to the vehicle-mounted storage battery 12, an output terminal 15 configured to be connected to the vehicle load 14, and a start signal SG1.
  • the external signal input unit 16 and the converter units 17 and 18 are included.
  • the converter unit 17 is connected to the input end 13 and the output end 15.
  • the converter unit 17 includes a drive power supply 19, a converter control unit 20, and a voltage conversion unit 21.
  • the voltage conversion unit 21 is driven by the drive power supply 19 and the converter control unit 20.
  • the converter unit 18 is connected in parallel to the converter unit 17 and is connected to the input terminal 13 and the output terminal 15.
  • the converter unit 18 includes a drive power supply 22, a converter control unit 23, and a voltage conversion unit 24.
  • the drive power supply 22 is connected to the external signal input unit 16.
  • the voltage conversion unit 21 is always in a standby state or an operating state when the drive power supply 19 is constantly supplied with power from the input terminal 13 including the period when the vehicle 11 is not started. As a result, the converter unit 17 is in a state where electric power can be output at all times.
  • the drive power supply 22 is activated, and the converter control unit 23 and the voltage conversion unit 24 start operating, so that the voltage conversion unit 24, that is, The converter unit 18 outputs power.
  • the converter unit 17 constantly consumes power, while the converter unit 18 does not operate until it receives a start instruction by the start signal SG1 and starts to operate by receiving the start instruction. Consume power. Therefore, the converter unit 18 does not always consume the electric power, and the converter unit 18 does not consume the electric power of the in-vehicle storage battery 12 connected to the input terminal 13 until the start instruction is received. As a result, it is possible to suppress the decrease in the voltage of the in-vehicle storage battery 12 and the start-up of the generator 25 due to the decrease in the voltage of the in-vehicle storage battery 12, and it is possible to suppress the decrease in the power efficiency of the entire vehicle 11.
  • one of the converters 3 and 4 is always driven, and the other converter is in a standby state even if it is not driven without outputting electric power. It has become. Therefore, the other converter continues to consume standby power even when it is not driven.
  • the voltage of the storage battery 6 drops when the generator 5 is not operating, and the generator 5 needs to be started frequently, so that the power efficiency of the vehicle 2 as a whole is reduced. Decrease may occur.
  • the in-vehicle power supply device 10 in the embodiment can suppress a decrease in the power efficiency of the entire vehicle 11 as described above.
  • FIG. 2 is another circuit block diagram of the vehicle-mounted power supply device 10.
  • the input terminal 13 is connected to the in-vehicle storage battery 12 and is also connected to the generator 25.
  • the generator 25 includes an electric circuit such as a rectifier for converting the generated AC voltage into a DC voltage and inputting it to the input terminal 13.
  • Vehicle 11 is equipped with a vehicle control unit 26.
  • the activation signal SG1 is transmitted in accordance with a predetermined operation performed by a occupant such as a passenger or a driver.
  • the start signal SG1 is a vehicle start signal transmitted from the vehicle control unit 26 when the driver turns on the vehicle start switch for starting the vehicle 11.
  • the activation signal SG1 is transmitted from the vehicle control unit 26 in synchronization with the vehicle activation signal emitted when the driver turns on the vehicle activation switch.
  • the start signal SG1 is transmitted from the vehicle control unit 26 in conjunction with the vehicle start signal emitted when the driver turns on the vehicle start switch. After that, the start signal SG1 may be continuously transmitted from the vehicle control unit 26 to the drive power source 22 until the driver turns off the vehicle start switch.
  • the converter unit 17 is connected to the input end 13 and the output end 15.
  • the converter unit 17 includes a drive power supply 19, a converter control unit 20, and a voltage conversion unit 21.
  • the voltage conversion unit 21 is driven by the drive power supply 19 and the converter control unit 20.
  • the voltage conversion unit 21 is in a standby state in which electric power can be output at all times.
  • the converter unit 17 is in a standby state as a whole, and the converter unit 17 is in a state in which electric power can be supplied to the vehicle load 14 at all times.
  • the switch provided on the vehicle load 14 is turned on while the converter unit 17 constantly applies a voltage to the output terminal 15, the converter unit 17 starts supplying electric power to the vehicle load 14 at that time. It has become.
  • At least the drive power supply 19 for operating the converter control unit 20 is in a state of constantly consuming the electric power supplied from the input terminal 13. This is a state in which the driver has not turned on the vehicle start switch, and even when the vehicle 11 is not started, the electric power of the vehicle-mounted storage battery 12 is consumed by the converter unit 17, although the power is small.
  • the converter unit 18 is connected to the input terminal 13 and the output terminal 15 in parallel with the converter unit 17. Further, the converter unit 18 includes a drive power supply 22, a converter control unit 23, and a voltage conversion unit 24.
  • the drive power supply 22 is connected to the external signal input unit 16.
  • the converter unit 18 is in a hibernation state when the start signal SG1 is not received. In the hibernation state of the converter unit 18, the drive power supply 22, the converter control unit 23, and the voltage conversion unit 24 are all in hibernation and do not consume power.
  • the converter unit 18 is not always in an operating state capable of supplying electric power to the vehicle load 14. In other words, the converter unit 18 is not always in an operating state capable of supplying electric power to the vehicle load 14. Then, the converter unit 18 is in an operating state when receiving the start signal SG1. Alternatively, when the converter unit 18 is receiving the start signal SG1, the converter unit 18 is constantly applying a voltage to the output terminal 15, and when the switch provided on the vehicle load 14 is turned on, at that time, The converter unit 18 is in an operating state in which power is started to be supplied to the vehicle load 14.
  • the converter control unit 23 and the voltage conversion unit 24 start operating when the drive power supply 22 is activated when the external signal input unit 16 receives the start signal SG1. Then, the electric power is output to the vehicle load 14 through the output terminal 15. Therefore, the converter unit 18 starts consuming electric power when the start signal SG1 is transmitted from the vehicle control unit 26 to the drive power source 22, and when the start signal SG1 is not transmitted from the vehicle control unit 26 to the drive power source 22, the electric power is consumed. Does not consume.
  • the converter unit 18 While the converter unit 17 constantly consumes power, the converter unit 18 does not operate until it receives a start instruction, but starts operating by receiving a start instruction, and consumes power. Therefore, the converter unit 18 does not constantly consume the electric power, and the converter unit 18 does not consume the electric power of the in-vehicle storage battery 12 connected to the input terminal 13 until the start instruction is received. As a result, it is possible to suppress the decrease in the voltage of the in-vehicle storage battery 12 and the start-up of the generator (not shown) due to the decrease in the voltage of the in-vehicle storage battery 12, and it is possible to suppress the decrease in the power efficiency of the entire vehicle 11. it can.
  • the power capacity of the converter unit 17 is smaller than the power capacity of the converter unit 18.
  • the drive power supply 22 is microscopically started in the boot mode in response to the start signal SG1 so that the drive power supply 22 can be started smoothly in response to the start signal SG1.
  • a computer 221 or the like may be provided, and the drive power supply 22 may be set to be activated by the microcomputer 221.
  • the converter control unit 23 and the voltage conversion unit 24 start operating when the drive power supply 22 is activated when the external signal input unit 16 receives the start signal SG1. At this time, it is preferable that the converter control unit 23 starts to detect the output current Io of the output terminal 15.
  • the output current Io supplied to the vehicle load 14 is detected by the current sensor 27 provided at the output end 15.
  • the converter control unit 23 controls the operation of the voltage conversion unit 24 based on the output current Io detected by the current sensor 27, and outputs electric power from the converter unit 18.
  • the converter unit 17 can always output electric power.
  • the operation is started in a state of giving priority to the converter unit 18, and after the external signal input unit 16 receives the start signal SG1, the converter unit 18 starts to output electric power with a time lag with respect to the start signal SG1.
  • the converter units 17 and 18 may share the output based on the output current Io detected by the converter control unit 23 after the converter unit 18 starts operating.
  • the drive power supply 22 and the converter control unit 23 operate to suspend only the voltage conversion unit 24 of the converter units 18.
  • the converter unit 18 can immediately supply electric power. Further, it is possible to suppress the power consumption associated with the operation of the voltage conversion unit 24. As a result, the burden of electric power on the in-vehicle storage battery 12 and the generator 25 is suppressed, and the electric power efficiency of the vehicle 11 as a whole is improved.
  • the current Io detected at the output terminal 15 is used as a trigger for changing the operating state of the converter unit 18.
  • the power capacity of the converter unit 17 is insufficient, it is predicted that the current Io at the output terminal 15 will increase when the change in the current is predicted by the predetermined operation performed by the occupant in the vehicle control unit 26.
  • the vehicle control unit 26 may change the operating state of the converter unit 18.
  • the converter unit 18 can output electric power or the converter unit 18 can output electric power in response to the start signal SG1 being transmitted from the vehicle control unit 26 when the driver turns on the vehicle start switch.
  • the start signal SG1 is transmitted from the vehicle control unit 26 when the power capacity of the converter unit 17 is insufficient after the vehicle 11 has already been started by the driver, due to a predetermined operation performed by the occupant. It may occur when it occurs.
  • the converter unit 17 can always output electric power and starts operating in a state of prioritizing the converter unit 18, and the converter unit 18 has an external signal input unit 16 after the vehicle 11 is started.
  • the power may be started to be output with a time lag with respect to the start signal SG1.
  • the drive power supply 22, the converter control unit 23, and the voltage conversion unit 24 are all suspended until a large amount of electric power is required, and the converter unit 18 consumes electric power at all. It is possible to put it into a dormant state.
  • the timing at which the vehicle control unit 26 transmits the start signal SG1 may be determined based on the current Io detected by the vehicle control unit 26 by the current sensor 27.
  • the converter control unit 23 After the converter unit 18 is activated by the external signal input unit 16 receiving the activation signal SG1, the converter control unit 23 starts to detect the output current Io of the output terminal 15. Then, the converter control unit 23 controls the operation of the voltage conversion unit 24 based on the current Io detected by the current sensor 27, and outputs electric power from the converter unit 18.
  • the vehicle control unit 26 may transmit the start signal SG1 by a predetermined operation performed by the occupant while the power capacity of the converter unit 17 is insufficient.
  • the vehicle control unit 26 transmits a start signal SG1 to convert the converter.
  • the unit 18 may switch from the hibernation state to the operating state. As a result, the time lag from the state in which the power capacity of the converter unit 17 is insufficient to the start of the converter unit 18 can be shortened.
  • the vehicle control unit 26 may transmit the start signal SG1 by the occupant performing an operation in which the output power of the converter unit 17 is increased later, and the converter unit 18 may switch from the hibernation state to the operating state.
  • the time lag from the state in which the power capacity of the converter unit 17 is insufficient to the start of the converter unit 18 can be shortened.
  • the timing at which the vehicle control unit 26 transmits the start signal SG1 is such that the lead-acid battery of the vehicle load 14 has a lower voltage than the predetermined voltage. It may be at the time. As a result, the time lag from the state in which the power capacity of the converter unit 17 is insufficient to the start of the converter unit 18 can be shortened.
  • the vehicle control unit 26 can detect the voltage of the vehicle load 14, which is a lead storage battery, by detecting the voltage of the output terminal 15.
  • the drive power supply 19 and the converter control unit 20 in the converter unit 17 are described as separately provided elements.
  • a single drive power supply 19 may be provided as an element having the functions of the drive power supply 19 and the converter control unit 20.
  • the drive power supply 22 and the converter control unit 23 in the converter unit 18 are described as separately provided elements.
  • a single drive power supply 22 may be provided as an element having the functions of the drive power supply 22 and the converter control unit 23.
  • the two converter units 17 and 18 are connected in parallel to each other.
  • three or more converter units may be arranged in parallel with each other.
  • the plurality of converter units may be in the standby state, or the plurality of converter units may be in the hibernation state. It is preferable to determine the number of converter units in the standby state or the hibernation state according to the characteristics of the vehicle load 14.
  • In-vehicle power supply 11 Vehicle 12 In-vehicle storage battery 13 Input terminal 14 Vehicle load 15 Output unit 16 External signal input unit 17 Converter unit (first converter unit) 18 Converter section (second converter section) 19 Drive power supply (1st drive power supply) 20 Converter control unit 21 Voltage conversion unit (first voltage conversion unit) 22 Drive power supply (second drive power supply) 23 Converter control unit 24 Voltage conversion unit (second voltage conversion unit) 25 Generator 26 Vehicle control 27 Current sensor

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Abstract

車載電源装置は、車載蓄電池に接続されるように構成された入力端と、車両負荷に接続されるように構成された出力端と、起動信号を受信するように構成された外部信号入力部と、入力端と出力端とに接続された第１コンバータ部と、第１コンバータ部に並列に接続された第２コンバータ部とを備える。第１コンバータ部は、入力端から常時に給電される第１駆動電源と、第１駆動電源が給電されることにより動作して、電力を出力端から常時に出力することが可能な第１電圧変換部とを有する。第２コンバータ部は、外部信号入力部が起動信号を受信した場合に起動する第２駆動電源と、第２駆動電源が起動することにより動作し始めるコンバータ制御部と、コンバータ制御部が動作し始めると動作し始めて電力を出力端から出力する第２電圧変換部とを有する。この車載電源装置は電力効率を上げることができる。

Description

車載電源装置
　本発明は、各種車両に搭載される車載電源装置に関する。
　図３は従来の車載電源装置１の回路ブロック図であり、車載電源装置１は車両２に搭載されていてコンバータ３、４を有している。車載電源装置１は発電機５や蓄電池６からの電力を所定の電圧へ変換したうえで負荷７へ電力を供給している。
　ここで、車載電源装置１は、第１の電力供給状態でコンバータ３、４の何れか一方が駆動して負荷７へ電力を供給し、第１の電力供給状態よりも大きな電力が必要とされる第２の電力供給状態でコンバータ３、４の双方が駆動状態となって、負荷７へ電力を供給する。これにより、車載電源装置１は発電機５や蓄電池６から安定した電圧の電力を負荷７へ供給している。車載電源装置１では、車両２全体としての電力効率の低下が起こる場合がある。
　車載電源装置１に類似の従来の車載電源装置は、例えば特許文献１に開示されている。
特開平９－２８９７０７号公報
　車載電源装置は、車載蓄電池に接続されるように構成された入力端と、車両負荷に接続されるように構成された出力端と、起動信号を受信するように構成された外部信号入力部と、入力端と出力端とに接続された第１コンバータ部と、第１コンバータ部に並列に接続された第２コンバータ部とを備える。第１コンバータ部は、入力端から常時に給電される第１駆動電源と、第１駆動電源が給電されることにより動作して、電力を出力端から常時に出力することが可能な第１電圧変換部とを有する。第２コンバータ部は、外部信号入力部が起動信号を受信した場合に起動する第２駆動電源と、第２駆動電源が起動することにより動作し始めるコンバータ制御部と、コンバータ制御部が動作し始めると動作し始めて電力を出力端から出力する第２電圧変換部とを有する。
　この車載電源装置は電力効率を上げることができる。
図１は実施の形態における車載電源装置の回路ブロック図である。 図２は実施の形態における車載電源装置の回路ブロック図である。 図３は従来の車載電源装置の回路ブロック図である。
　図１は実施の形態における車載電源装置１０の回路ブロック図である。車載電源装置１０は、車載蓄電池１２と車両負荷１４とが搭載された車両１１に搭載されるように構成されている。車載電源装置１０は、車載蓄電池１２に接続されるように構成された入力端１３と、車両負荷１４に接続されるように構成された出力端１５と、起動信号ＳＧ１を受信するように構成された外部信号入力部１６と、コンバータ部１７、１８とを含む。
　コンバータ部１７は、入力端１３と出力端１５とに接続されている。コンバータ部１７は、駆動電源１９とコンバータ制御部２０と電圧変換部２１とを有する。電圧変換部２１は駆動電源１９とコンバータ制御部２０とによって駆動される。
　コンバータ部１８は、コンバータ部１７に並列に接続されて入力端１３と出力端１５とに接続されている。コンバータ部１８は、駆動電源２２とコンバータ制御部２３と電圧変換部２４とを有する。駆動電源２２は外部信号入力部１６に接続されている。
　駆動電源１９が入力端１３から車両１１が起動されていない期間を含んで常時に給電されることにより電圧変換部２１は常時において待機状態もしくは動作状態となる。これにより、コンバータ部１７は常時において電力を出力可能な状態となっている。
　コンバータ部１８では、外部信号入力部１６が起動信号ＳＧ１を受信したときに、駆動電源２２が起動することにより、コンバータ制御部２３と電圧変換部２４とが動作を始めることで電圧変換部２４すなわちコンバータ部１８が電力を出力する。
　以上の構成および動作により、コンバータ部１７は常時において電力を消費している一方で、コンバータ部１８は、起動信号ＳＧ１による起動指示を受けるまでは動作せずに起動指示を受けることによって動作し始めて電力を消費する。このためコンバータ部１８は常時には電力を消費せず、コンバータ部１８は起動指示を受けるまでは入力端１３に接続されている車載蓄電池１２の電力を消費しない。この結果、車載蓄電池１２の電圧の低下や、車載蓄電池１２の電圧の低下に伴う発電機２５の起動を抑制することができ、車両１１全体の電力効率の低下を抑制することができる。
　図３に示す従来の車載電源装置１では、コンバータ３、４の何れか一方のコンバータは常時において駆動されているとともに、他方のコンバータは電力を出力せずに駆動されていなくても、スタンバイ状態となっている。このため、他方のコンバータは駆動していない状態でも待機電力を消費し続けている。この結果、車載電源装置１では発電機５が動作していない場合における蓄電池６の電圧の低下や、発電機５が高い頻度で起動することが必要となるために車両２全体としての電力効率の低下が起こる場合がある。
　対して、実施の形態における車載電源装置１０は、上述のように、車両１１全体の電力効率の低下を抑制することができる。
　以下に車載電源装置１０の詳細について説明する。図２は車載電源装置１０の他の回路ブロック図である。入力端１３は車載蓄電池１２に接続されているとともに、発電機２５にも接続されている。ここでは発電機２５は、発電された交流電圧を直流電圧に変換して入力端１３へ入力するための整流器などの電気回路を含む。
　車両１１は車両制御部２６を搭載している。起動信号ＳＧ１は、搭乗者や運転者等の乗員が行う所定の操作に伴って発信される。例えば、起動信号ＳＧ１は、運転者が車両１１を起動する車両起動スイッチをオンすることによって車両制御部２６から発信される車両起動信号である。あるいは、起動信号ＳＧ１は、運転者が車両起動スイッチをオンすることで発せられる車両起動信号に同期して車両制御部２６から発信される。あるいは、起動信号ＳＧ１は、運転者が車両起動スイッチをオンすることで発せられる車両起動信号に連動して車両制御部２６から発信される。その後、運転者が車両起動スイッチをオフするまでの間、起動信号ＳＧ１は継続して車両制御部２６から駆動電源２２へと発信されてもよい。
　コンバータ部１７は、入力端１３と出力端１５とに接続されている。コンバータ部１７は、駆動電源１９とコンバータ制御部２０と電圧変換部２１とを有する。電圧変換部２１は駆動電源１９とコンバータ制御部２０とによって駆動される。ここで電圧変換部２１は、常時において電力を出力可能な待機状態となっている。いいかえるとコンバータ部１７は全体として待機状態となっていて、コンバータ部１７は常時において車両負荷１４へ電力を供給することが可能な状態となっている。あるいは、コンバータ部１７は常時において出力端１５へ電圧を印加した状態で、車両負荷１４に設けられたスイッチがオンされると、その時点でコンバータ部１７は車両負荷１４へ電力を供給し始める状態となっている。
　したがって、コンバータ部１７においては、少なくともコンバータ制御部２０を動作させるための駆動電源１９は常時において入力端１３から給電される電力を消費する状態となっている。これは、運転者が車両起動スイッチをオンしていない状態であり、車両１１が起動していない状態でも車載蓄電池１２の電力が微小ながらもコンバータ部１７によって消費されている。
　コンバータ部１８は、コンバータ部１７に並列に入力端１３と出力端１５とに接続されている。また、コンバータ部１８は、駆動電源２２とコンバータ制御部２３と電圧変換部２４とを有する。駆動電源２２は外部信号入力部１６に接続されている。ここでコンバータ部１８は起動信号ＳＧ１を受信していないときには休止状態となっている。コンバータ部１８の休止状態では、駆動電源２２、コンバータ制御部２３、および電圧変換部２４はすべて休止していて、電力を消費していない。
　いいかえると、コンバータ部１８は常時には車両負荷１４へ電力を供給可能な動作状態となっていない。さらにいいかえると、コンバータ部１８は常時において車両負荷１４へ電力を供給可能な動作状態となっているとは限らない。そして、コンバータ部１８は起動信号ＳＧ１を受信しているときには動作状態となる。あるいは、コンバータ部１８は起動信号ＳＧ１を受信しているときには、コンバータ部１８は常時において出力端１５へ電圧を印加した状態で、車両負荷１４に設けられたスイッチがオンされると、その時点でコンバータ部１８は車両負荷１４へ電力を供給し始める動作状態となる。
　そして、コンバータ部１８は、外部信号入力部１６が起動信号ＳＧ１を受信したときに駆動電源２２が起動することにより、コンバータ制御部２３と電圧変換部２４とが動作を始める。そして、電力が出力端１５を通じて車両負荷１４へ出力される。したがって、コンバータ部１８は、起動信号ＳＧ１が車両制御部２６から駆動電源２２へ発信された時点から電力を消費し始め、起動信号ＳＧ１が車両制御部２６から駆動電源２２へ発信されていないときには電力は消費しない。
　コンバータ部１７は常時において電力を消費している一方で、コンバータ部１８は、起動指示を受けるまでは動作せずに起動指示を受けることによって動作を始め、そして電力を消費する。このためコンバータ部１８は常時に電力を消費せず、コンバータ部１８は起動指示を受けるまでは入力端１３に接続されている車載蓄電池１２の電力を消費することはない。この結果、車載蓄電池１２の電圧の低下や、車載蓄電池１２の電圧の低下に伴う発電機（図示せず）の起動を抑制することができ、車両１１全体の電力効率の低下を抑制することができる。
　さらに、コンバータ部１７の電力容量は、コンバータ部１８の電力容量よりも小さくすることが好ましい。これにより、常時において電力を出力可能な待機状態となっているコンバータ部１７の駆動電源１９とコンバータ制御部２０と電圧変換部２１のうち、特に待機状態における駆動電源１９における電力消費を抑制することが可能となる。
　また、起動信号ＳＧ１は、運転者が車両起動スイッチをオンすることによって車両制御部２６から発信される場合、起動信号ＳＧ１が発信される以前では駆動電源２２、コンバータ制御部２３、および電圧変換部２４のすべては休止していて、電力を消費していない。このため、駆動電源２２は起動信号ＳＧ１を受信することに応じて円滑に起動が可能となるように、駆動電源２２には起動信号ＳＧ１を受信することに応じてブートモードで起動するようにマイクロコンピュータ２２１などが設けられ、マイクロコンピュータ２２１によって駆動電源２２が起動するように設定されていればよい。これにより、起動信号ＳＧ１を受信していないときにはコンバータ部１８は全く電力を消費しない休止状態とすることが容易に可能となる。
　さらに、コンバータ部１８は、外部信号入力部１６が起動信号ＳＧ１を受信したときに駆動電源２２が起動することにより、コンバータ制御部２３と電圧変換部２４とが動作を始める。このとき、コンバータ制御部２３は出力端１５の出力電流Ｉｏを検出し始めることが好ましい。ここでは、車両負荷１４へ供給する出力電流Ｉｏは出力端１５に設けた電流センサ２７で検出する。コンバータ制御部２３は、電流センサ２７を用いて検出した出力電流Ｉｏに基づいて電圧変換部２４の動作を制御し、コンバータ部１８から電力を出力させる。
　ここで、コンバータ部１７は常時において電力を出力が可能である。コンバータ部１８よりも優先した状態で動作を始め、コンバータ部１８は外部信号入力部１６が起動信号ＳＧ１を受信した後で、起動信号ＳＧ１に対してタイムラグを空けて電力を出力し始める。コンバータ部１７、１８は、コンバータ部１８が動作し始めた後にコンバータ制御部２３が検出した出力電流Ｉｏに基づいて、出力を分担してもよい。
　具体的には例えば、出力端１５の電流Ｉｏが第１電流閾値よりも小さい場合は、コンバータ部１７、１８のうちのコンバータ部１７のみで電力を供給してコンバータ部１８は動作せずに電力を供給しない。出力端１５の電流Ｉｏが第１電流閾値以上であり第２電流閾値よりも小さい場合は、コンバータ部１７、１８のうちのコンバータ部１８のみで電力を供給し、コンバータ部１７は電力を供給しない。出力端１５の電流Ｉｏが第２電流閾値よりも大きい場合は、コンバータ部１７、１８との双方が電力を供給する。
　ここで、コンバータ部１８が電力を出力していないときには、駆動電源２２とコンバータ制御部２３とは動作してコンバータ部１８のうち電圧変換部２４のみを休止させることが好ましい。これにより、コンバータ部１８による電力の出力が必要となったときにはコンバータ部１８は早急に電力を供給できる。さらに、電圧変換部２４の動作に伴う電力消費を抑制することが可能となる。これにより、車載蓄電池１２および発電機２５における電力の負担が抑制され、車両１１全体として電力効率は向上する。
　ここではコンバータ部１８の動作状態を変化させるトリガとして、出力端１５で検出された電流Ｉｏを用いる。しかしながらコンバータ部１７の電力容量が不足する状態が、車両制御部２６で乗員が行う所定の操作によって電流の変化が予測された時点、特に出力端１５での電流Ｉｏが増加することが予測された時点で、車両制御部２６がコンバータ部１８の動作状態を変化させてもよい。
　上記の説明では、運転者が車両起動スイッチをオンすることによって起動信号ＳＧ１が車両制御部２６から発信されることに対応して、コンバータ部１８は電力を出力する、あるいはコンバータ部１８は出力可能な状態となる動作形態を一例として用いた。しかしながら、起動信号ＳＧ１が車両制御部２６から発信されるのは、既に車両１１が運転者によって起動された後で、コンバータ部１７の電力容量が不足する状態が、乗員が行う所定の操作に伴って生じたときでもよい。
　例えば、コンバータ部１７は常時において電力の出力が可能であり、コンバータ部１８よりも優先した状態で動作を始め、コンバータ部１８は、車両１１が起動した後で、外部信号入力部１６が起動信号ＳＧ１を受信した後で、起動信号ＳＧ１に対してタイムラグを空けて電力を出力し始めてもよい。これにより、車両１１が起動した後であっても、大きな電力が必要となるまでは、駆動電源２２とコンバータ制御部２３と電圧変換部２４とがすべて休止し、コンバータ部１８は全く電力を消費しない休止状態とすることが可能となる。
　ここで、車両制御部２６が起動信号ＳＧ１を発信するタイミングは、車両制御部２６が電流センサ２７で検出した電流Ｉｏに基づいて決定してもよい。外部信号入力部１６が起動信号ＳＧ１を受信したことでコンバータ部１８が起動した後は、コンバータ制御部２３は出力端１５の出力電流Ｉｏを検出し始める。そして、コンバータ制御部２３は、電流センサ２７で検出した電流Ｉｏに基づいて電圧変換部２４の動作を制御し、コンバータ部１８から電力を出力させる。
　ここでは、コンバータ部１８が休止状態から動作状態へと切り替わるトリガとして、既に起動された車両１１において、車両制御部２６が出力端１５で検出した電流Ｉｏを用いた。しかしながらコンバータ部１７の電力容量が不足する状態で、乗員が行う所定の操作によって車両制御部２６が起動信号ＳＧ１を発信されてもよい。あるいは、乗員が行う所定の操作によって電流の変化が予測された時点、特に出力端１５での電流Ｉｏが増加することが予測された時点で、車両制御部２６が起動信号ＳＧ１を発信し、コンバータ部１８が休止状態から動作状態へと切り替わってもよい。これにより、コンバータ部１７の電力容量が不足した状態からコンバータ部１８が起動するまでのタイムラグを短縮することができる。
　あるいは、コンバータ部１７の出力電力が後に増加する操作を乗員が行うことによって車両制御部２６が起動信号ＳＧ１を発信し、コンバータ部１８が休止状態から動作状態へと切り替わってもよい。これにより、コンバータ部１７の電力容量が不足した状態からコンバータ部１８が起動するまでのタイムラグを短縮することができる。
　またあるいは、例えば車両負荷１４が車載蓄電池１２よりも低い電圧の鉛蓄電池である場合、車両制御部２６が起動信号ＳＧ１を発信するタイミングは、車両負荷１４の鉛蓄電池が所定の電圧よりも低くなったときであってもよい。これにより、コンバータ部１７の電力容量が不足した状態からコンバータ部１８が起動するまでのタイムラグを短縮することができる。ここで、車両制御部２６は出力端１５の電圧を検出することによって、鉛蓄電池である車両負荷１４の電圧を検出することができる。
　以上の実施の形態の説明では、コンバータ部１７における駆動電源１９とコンバータ制御部２０とは個別に設けた要素として説明している。しかしながら、駆動電源１９とコンバータ制御部２０との機能を合わせ持った要素として単独の駆動電源１９が設けられていてもよい。同様に、コンバータ部１８における駆動電源２２とコンバータ制御部２３とは個別に設けた要素として説明している。しかしながら、駆動電源２２とコンバータ制御部２３との機能を合わせ持った要素として単独の駆動電源２２が設けられていてもよい。
　また、以上での実施の形態における車載電源装置１０では、２つのコンバータ部１７、１８が互いに並列に接続されている。車載電源装置１０では、３つ以上のコンバータ部は互いに並列に配置されていてもよい。３つ以上のコンバータ部が並列に接続されているときには、複数のコンバータ部が待機状態であっても、あるいは複数のコンバータ部が休止状態であってもよい。待機状態あるいは休止状態となるコンバータ部の数は車両負荷１４の特性などに応じて決定することが好ましい。
１０　　車載電源装置
１１　　車両
１２　　車載蓄電池
１３　　入力端
１４　　車両負荷
１５　　出力部
１６　　外部信号入力部
１７　　コンバータ部（第１コンバータ部）
１８　　コンバータ部（第２コンバータ部）
１９　　駆動電源（第１駆動電源）
２０　　コンバータ制御部
２１　　電圧変換部（第１電圧変換部）
２２　　駆動電源（第２駆動電源）
２３　　コンバータ制御部
２４　　電圧変換部（第２電圧変換部）
２５　　発電機
２６　　車両制御部
２７　　電流センサ

Claims (7)

  1. 車載蓄電池と車両負荷とを搭載する車両に搭載されるように構成された車載電源装置であって、
    前記車載蓄電池に接続されるように構成された入力端と、
    前記車両負荷に接続されるように構成された出力端と、
    起動信号を受信するように構成された外部信号入力部と、
    前記入力端と前記出力端とに接続された第１コンバータ部と、
    前記第１コンバータ部に並列に接続された第２コンバータ部と、
    を備え、
    前記第１コンバータ部は、
    　　　前記入力端から常時に給電される第１駆動電源と、
    　　　前記第１駆動電源が給電されることにより動作して、電力を前記出力端から常時に出力することが可能な第１電圧変換部と、
    を有し、
    前記第２コンバータ部は、
    　　　前記外部信号入力部が前記起動信号を受信した場合に起動する第２駆動電源と、
    　　　前記第２駆動電源が起動することにより動作し始めるコンバータ制御部と、
    　　　前記コンバータ制御部が動作し始めると動作し始めて電力を前記出力端から出力する第２電圧変換部と、
    を有する、車載電源装置。
  2. 前記第１コンバータ部の電力容量は前記第２コンバータ部の電力容量よりも小さい、請求項１に記載の車載電源装置。
  3. 前記第２駆動電源は、前記外部信号入力部が前記起動信号を受信したときにブートモードで前記第２駆動電源を起動するマイクロコンピュータを有する、請求項１に記載の車載電源装置。
  4. 前記コンバータ制御部は前記出力端を流れる出力電流を検出し、
    前記コンバータ制御部により検出された前記出力電流に基づいて前記第２制御部は前記第２電圧変換部が出力する前記電力を制御する、請求項１に記載の車載電源装置。
  5. 前記起動信号は、前記車両を起動させる車両起動信号である、または、
    前記起動信号は、前記車両起動信号に同期あるいは連動して発せられる、請求項４に記載の車載電源装置。
  6. 前記起動信号は、前記車両の乗員が所定の操作を行うことによって発せられる、請求項４に記載の車載電源装置。
  7. 前記起動信号は、前記車両の乗員が前記出力端から出力される電力の増加を伴う操作を前記車両が起動した後で行うことによって発せられる、請求項４に記載の車載電源装置。
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