特許 5941128 バッテリ逆接続防止装置及びその動作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5941128

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】バッテリ逆接続防止装置及びその動作方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20160616BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20160616BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20160616BHJP

   H02H 11/00 20060101ALI20160616BHJP

【ＦＩ】

   H02J1/00 309G

   H02J7/00 T

   H02H7/18

   H02H11/00 120

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-246832(P2014-246832)

(22)【出願日】2014年12月5日

(65)【公開番号】特開2015-142505(P2015-142505A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2014年12月5日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0009700

(32)【優先日】2014年1月27日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】593121379

【氏名又は名称】エルエス産電株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＬＳＩＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100193622

【弁理士】

【氏名又は名称】尹 辰薫

(72)【発明者】

【氏名】パク スン シク

(72)【発明者】

【氏名】キム ウ スプ

【審査官】 竹下 翔平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０８２３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８４３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９９０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３５４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１３４５７６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００−３／１２

７／００−１３／００

１５／００−１５／４２

Ｈ０２Ｈ ７／００

７／１０−７／２０

１１／００

Ｈ０２Ｊ １／００−１／１６

７／００−７／１２

７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリ逆接続防止装置において、
バッテリの電圧を測定し、前記測定したバッテリの電圧が基準電圧以上であればパルス幅変調信号である電気信号を発生する信号発生部と、
前記発生した電気信号を直流電圧に変換するセンタータップ型電波整流回路を含む信号変換部と、
前記変換された直流電圧を受信すると、バッテリとコンバータとの間に電流が流れるようにスイッチングするスイッチ部と、を含む
バッテリ逆接続防止装置。

【請求項2】

前記電気信号は前記スイッチ部が前記バッテリに電流が流れるようにスイッチングするための動作信号である、請求項１に記載のバッテリ逆接続防止装置。

【請求項3】

前記信号変換部は、前記受信した電気信号を一定の大きさの直流電圧に変換する、請求項１に記載のバッテリ逆接続防止装置。

【請求項4】

前記基準電圧は、前記バッテリが正方向に前記バッテリ逆接続防止装置に連結される場合に測定される範囲内の電圧である
請求項１に記載のバッテリ逆接続防止装置。

【請求項5】

前記スイッチ部は電界効果トランジスタを含み、
前記信号変換部は前記電界効果トランジスタのゲート端子に前記変換された直流電圧を伝達する、請求項１に記載のバッテリ逆接続防止装置。

【請求項6】

前記コンバータは、低電圧直流変換装置を含む、請求項１に記載のバッテリ逆接続防止装置。

【請求項7】

バッテリ逆接続防止装置の動作方法において、
バッテリの電圧を測定するステップと、
前記測定したバッテリの電圧を基準電圧と比較するステップと、
比較結果に基づいて電気信号を発生するステップと、
前記電気信号に基づいて前記バッテリと前記バッテリを充電するコンバータとの間の接続動作を行うステップと、を含み、
前記比較結果に基づいて電気信号を発生するステップは、
前記測定されたバッテリの電圧が前記基準電圧以上であれば前記バッテリと前記コンバータが接続するパルス幅変調信号である電気信号を発生するステップを含み、
前記接続動作を行うステップは、
前記電気信号をセンタータップ型電波整流回路によって直流電圧に変換するステップと、
前記変換された直流電圧に基づいて前記バッテリと前記コンバータが接続するスイッチング動作を行うステップを含む、バッテリ逆接続防止装置の動作方法。

【請求項8】

前記比較結果に基づいて電気信号を発生するステップは、
前記測定されたバッテリの電圧が前記基準電圧未満であれば前記バッテリと前記コンバータの接続を遮断する電気信号を発生するステップを含む、請求項７に記載のバッテリ逆接続防止装置の動作方法。

【請求項9】

前記接続動作を行うステップは、
前記遮断する電気信号に基づいて前記バッテリと前記コンバータ間の接続を遮断するスイッチング動作を行うステップを含む、請求項８に記載のバッテリ逆接続防止装置の動作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はバッテリ逆接続防止装置及びその動作方法に関するものであり、低い電圧でも正常的に低電圧直流変換装置（Ｌｏｗ ｖｏｌａｔｇｅ ＤＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が動作可能なバッテリ逆接続防止装置及びその動作方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に電気自動車又はハイブリッド自動車には駆動モータに高電圧を供給する高電圧バッテリと電装装置に低電圧を供給する低電圧バッテリが一緒に使用される。

【0003】

そして、電気自動車又はハイブリッド自動車のバッテリ充電は外部電源や車両内部の発電機を介して高電圧バッテリを充電し、高電圧バッテリの高電圧を変換して低電圧バッテリを充電する方式が利用される。

【0004】

高電圧を低電圧に変換する装置が低電圧直流変換装置（Ｌｏｗ ｖｏｌａｔｇｅ ＤＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、以下、「ＬＤＣ」と称する）であり、高電圧バッテリを低電圧に変換して低電圧バッテリを充電するか付加装置に電力を伝達する役割をする。

【0005】

一方、電装システムはバッテリ逆接続によるバッテリ及びシステムの損傷を防止するためにバッテリ逆接続防止装置と連結されている。

【0006】

ここで、バッテリの逆接続とは回路に連結されたバッテリが正方向ではなく逆方向に連結されたことを意味する。

【0007】

例えば、バッテリ及び電装システムと連結されたＬＤＣの場合、バッテリ充電動作とバッテリ逆接続防止動作を同時に行うバッテリ逆接続防止装置が必要であり、一般に金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＭＯＳ ＦＥＴ」と称する）をスイッチング素子として使用する。

【0008】

詳しくは、ＭＯＳ ＦＥＴをスイッチング素子として使用するバッテリ逆接続防止装置はＭＯＳ ＦＥＴ内部のダイオードを介してバッテリ逆接続を防止し、ＭＯＳ ＦＥＴのソースとドレインの間にチャネル電流が流れてバッテリを充電する。

【0009】

ＭＯＳ ＦＥＴをスイッチング素子として使用する一般的なバッテリ逆接続防止装置を図１及び図２を参照して説明する。

【0010】

まず図１を参照すると、図１はＰチャネルＭＯＳ ＦＥＴを使用するバッテリ逆接続防止装置である。

【0011】

図１に示した回路でバッテリが正方向に回路に連結されると、ＭＯＳ ＦＥＴ内部のダイオードを介して流れる電流がＬＤＣの出力キャパシタを充電する。

【0012】

そして、ＬＤＣの出力キャパシタが充電されるとＬＤＣに電流が流れるようになり、それによってバッテリ逆接続防止装置に電流が流れるようになってＭＯＳ ＦＥＴのゲートに電圧が印加される。

【0013】

ＭＯＳ ＦＥＴのゲートに電圧が印加されることでＰチャネルが形成され、形成されたチャネルを介して電流が流れるようになってダイオードに流れていた電流はＭＯＳ ＦＥＴのチャネルを介して流れながらバッテリを充電する。

【0014】

一方、バッテリが逆方向に連結されるとＭＯＳ ＦＥＴ内部のダイオードを介して電流が流れないためにＬＤＣの出力キャパシタが充電されず、ＭＯＳ ＦＥＴのゲートに電圧が印加されないために電流が流れない。

【0015】

一方、図２はＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴを使用するバッテリ逆接続防止装置である。

【0016】

図２に示した回路でバッテリが回路に正方向に連結されると、ＭＯＳ ＦＥＴ内部のダイオードを介して流れる電流がＬＤＣの出力キャパシタを充電する。

【0017】

そして、ＬＤＣの出力キャパシタが充電されるとＬＤＣに電流が流れるようになり、それによってバッテリ逆接続防止装置に電流が流れるようになってＭＯＳ ＦＥＴのゲートに電圧が印加される。

【0018】

ＭＯＳ ＦＥＴのゲートに電圧が印加されてＮチャネルが形成され、形成されたチャネルを介して電流が流れるようになってダイオードに流れていた電流はＭＯＳ ＦＥＴのチャネルを介して流れながらバッテリを充電する。

【0019】

一方、バッテリが逆方向に連結されるとＭＯＳ ＦＥＴ内部のダイオードを介して電流が流れないためにＬＤＣの出力キャパシタが充電されず、ＭＯＳ ＦＥＴのゲートに電圧が印加されないために電流が流れない。

【0020】

このように、図１と図２のバッテリ逆接続防止装置はＭＯＳ ＦＥＴの種類に差があるだけで基本動作は同じであるため、図１と図２のバッテリ逆接続防止装置はバッテリの逆接続を防止しバッテリを充電する動作をする。

【0021】

上述したように、ＭＯＳ ＦＥＴをスイッチング素子として使用する従来の技術は電源回路に電流が流れながらバッテリの電圧がＭＯＳ ＦＥＴのゲートに印加される方式を使用する。

【0022】

それによってＭＯＳ ＦＥＴのゲート電圧はバッテリの電圧によって決定され、バッテリの電圧変動に応じてＭＯＳ ＦＥＴのゲート電圧も影響を受ける。

【0023】

そのため、連結されたバッテリが満充電状態であれば正常的な電圧がＭＯＳ ＦＥＴのゲートに印加されるが、バッテリの放電、低い温度によるコールドクランク（Ｃｏｌｄ Ｃｒａｎｋ）現象などによってバッテリの電圧が低くなるとＭＯＳ ＦＥＴのゲート電圧も低くなる問題がある。

【0024】

そして、ＭＯＳ ＦＥＴのゲート電圧が低くなるとＭＯＳ ＦＥＴの正常動作範囲で動作することができなくなり、ＭＯＳ ＦＥＴのドレインとソースの間の抵抗（Ｒｄｓ）の大きさも大きくなってＭＯＳ ＦＥＴに流れる電流の損失が大きくなる問題点がある。

【0025】

また、バッテリの電圧が低くなるとバッテリ逆接続防止装置に正常的に電流が流れなくなって不安定な状態で動作する問題点もある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0026】

本発明は、バッテリ充電動作とバッテリ逆接続防止動作を同時に行うことができるバッテリ逆接続防止装置を提供することにその目的がある。

【0027】

また、本発明は連結されたバッテリの電圧の大きさの変動に影響を受けずに安定的なバッテリ充電動作が可能なバッテリ逆接続防止装置を提供することにその目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0028】

本発明の一実施例によるバッテリ逆接続防止装置は、バッテリの電圧を測定し、測定したバッテリの電圧が基準電圧の以上であれば電気信号を発生する信号発生部と、発生した電気信号を直流電圧に変換する信号変換部と、変換された直流電圧を受信するとバッテリとコンバータとの間に電流が流れるようにスイッチングするスイッチ部と、を含む。

【0029】

本発明の一実施例による電気信号は、スイッチ部がバッテリに電流が流れるようにスイッチングするための動作信号である。

【0030】

本発明の一実施例による信号変換部は、受信した電気信号を一定の大きさの直流電圧に変換する。

【0031】

本発明の一実施例による基準電圧は、バッテリが正方向にバッテリ逆接続防止装置に連結される場合に測定される範囲内の電圧である。

【0032】

本発明の一実施例によるスイッチ部はトランジスタを含み、信号変換部は電界効果トランジスタのゲート端子に変換された直流電圧を伝達する。

【0033】

本発明の一実施例による信号変換部は、センタータップ型電波整流回路を含む。

【0034】

本発明の一実施例によるコンバータは、低電圧直流変換装置を含む。

【0035】

本発明の一実施例による電気信号は、パルス幅変調信号である。

【0036】

本発明の他の実施例によるバッテリ逆接続防止装置の動作方法は、バッテリの電圧を測定するステップと、前記測定したバッテリの電圧を基準電圧と比較するステップと、比較結果に基づいて電気信号を発生するステップと、前記電気信号に基づいて前記バッテリと前記バッテリを充電するコンバータとの間の接続動作を行うステップと、を含む。

【0037】

本発明の他の実施例によるバッテリ逆接続防止装置の動作方法において、前記比較結果に基づいて電気信号を発生するステップは、前記測定したバッテリの電圧が前記基準電圧の以上であれば前記バッテリと前記コンバータが接続する電気信号を発生するステップを含む。

【0038】

本発明の他の実施例によるバッテリ逆接続防止装置の動作方法において、接続動作を行うステップは、前記電気信号を直流電圧に変換するステップと、前記変換された直流電圧に基づいて前記バッテリと前記コンバータが接続するスイッチング動作を行うステップを含む。

【0039】

本発明の他の実施例によるバッテリ逆接続防止装置の動作方法において、比較結果に基づいて電気信号を発生するステップは、前記測定したバッテリの電圧が前記基準電圧未満であれば前記バッテリと前記コンバータの接続を遮断する電気信号を発生するステップを含む。

【0040】

本発明の他の実施例によるバッテリ逆接続防止装置の動作方法において、接続動作を行うステップは、前記電気信号に基づいて前記バッテリと前記コンバータ間の接続を遮断するスイッチング動作を行うステップを含む。

【発明の効果】

【0041】

本発明によると、バッテリ逆接続防止装置に連結されたバッテリの電圧の大きさの変化に影響を受けずにバッテリ充電動作とバッテリ逆接続防止動作を行うバッテリ逆接続防止装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】ＰチャネルＭＯＳ ＦＥＴを使用する一般的なバッテリ逆接続防止装置示す図である。

【図2】ＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴを使用する一般的なバッテリ逆接続防止装置示す図である。

【図3】本発明の一実施例によるバッテリ逆接続防止装置の連結構成を示す図である。

【図4】本発明の一実施例によるバッテリ逆接続防止装置の構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の一実施例によるバッテリ逆接続防止方法を説明するためのフローチャートである。

【図6】本発明の一実施例によるバッテリ逆接続防止装置の連結構成に対する例示図である。

【図7】本発明の一実施例によるＰＷＭ信号の変換を示す図である。

【図8】本発明の一実施例による変換された直流電圧の印加によるスイッチングを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な相異なる形態に具現されてもよく、ここで説明する実施例に限定されない。そして、本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分は図面から省略しており、明細書全体を通して類似な部分に対しては類似な部面符号を付けて説明する。

【0044】

また、あの部分があの構成要素を「含む」という際、これは特に反対する記載がない限り、ある構成要素を除くことではなく他の構成要素を更に含むことを意味する。

【0045】

図３は、バッテリ逆接続防止装置１００の連結構成を示す図である。

【0046】

バッテリ逆接続防止装置１００はバッテリ２００、低電圧直流変換装置３００とそれぞれ連結される。

【0047】

よって、バッテリ逆接続防止装置１００はバッテリ２００と低電圧直流変換装置３００の間でバッテリ充電動作とバッテリ逆接続防止動作を同時に行う。

【0048】

以下、図４を参照してバッテリ逆接続防止装置１００の構成を説明する。
図４は、バッテリ逆接続防止装置の構成を示すブロック図である。
バッテリ電力変換部１００は信号発生部１１０、信号変換部１２０、スイッチ部１３０を含む。

【0049】

信号発生部１１０は連結されたバッテリ２００の電圧を測定し、測定されたバッテリ２００の電圧が基準電圧の以上であれば電気信号を発生する。

【0050】

電気信号は後述するスイッチ部１３０がバッテリ２００に電流が流れるようにスイッチングするための動作信号である。

【0051】

そして、電気信号はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。

【0052】

ＰＷＭ信号はパルス幅変調ともいい、ノイズに容易に損傷されるアナログ信号をノイズに強いデジタル信号に変換する方式のうち一つである。

【0053】

ＰＷＭ信号とＰＷＭ信号を介した制御方式は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。

【0054】

一方、信号発生部１１０は測定されたバッテリ２００の電圧が基準電圧以下であれば一定な電気信号を発生する。

【0055】

よって、信号発生部１１０は測定されたバッテリ２００の電圧が基準電圧の以上であれば測定されるバッテリ電圧の大きさの変動に影響を受けずに一定な電気信号を発生する。

【0056】

そして、信号発生部１１０が発生した電気信号は信号変換部１２０に伝達される。
一方、基準電圧は回路の構成、連結されるバッテリ２００の仕様、バッテリ逆接続の判断方式など多様な条件に応じて設定されるため、バッテリ２００が正方向に接続された場合に測定可能な範囲内でユーザ又は設計者の選択に応じて多様に選択される。

【0057】

信号変換部１２０は信号発生部１１０が発生した電気信号を受信して直流電圧に変換させる。

【0058】

信号変換部１２０は入力された電気信号に対応して一定な直流電圧を出力する。
信号変換部１２０センタータップ型電波整流回路を含み、入力された電気信号を一定の大きさの直流電圧に変換する。

【0059】

ここて、センタータップ型電波整流回路とは交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換する回路であり、公知の内容であるため、詳細な説明は省略する。

【0060】

信号変換部１２０は変換した直流電圧をスイッチ部１３０に伝達する。

【0061】

スイッチ部１３０は信号変換部１２０が変換した直流電圧を受信し、連結されたバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れるようにスイッチングする。

【0062】

スイッチ部１３０は電界効果トランジスタを含み、信号変換部１２０が電界効果トランジスタのゲート端子に変換された直流電圧を伝達する。

【0063】

ここで、コンバータ３００は信号又はエネルギーの形態を変える装置であって、電力分野における交流と直流の変換、交流の周波数相互変換、常数の変換などを行う装置をいう。

【0064】

そして、コンバータ３００は上述したＬＤＣを含む。
スイッチ部１３０はバッテリ２００とコンバータ３００の間に位置する。
スイッチ部１３０はスイッチング動作範囲内の直流電圧を受信すると、スイッチ部１３０に連結されたバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れるようにスイッチング動作を行う。

【0065】

よって、スイッチ部１３０はスイッチング動作範囲内の直流電圧を受信することができない場合、スイッチ部１３０は連結されたバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れないようにスイッチング動作を行う。

【0066】

以下、図５及び図６を参照してバッテリ逆接続防止方法を説明する。
図５は、バッテリ逆接続防止方法を説明するためのフローチャートである。

【0067】

図６は、バッテリ逆接続防止装置１００の連結構成に対する例示図である。
まず、図６を参照すると、バッテリ逆接続防止装置１００は信号発生部１１０がバッテリ２００に並列に接続してバッテリ２００の電圧を測定する。

【0068】

信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧に対応して電気信号を発生し、発生した電気信号は信号変換部１２０に伝達される。

【0069】

信号変換部１２０は伝達された電気信号を一定の大きさの直流電圧に変換し、変換された直流電圧はスイッチ部１３０に伝達される。

【0070】

スイッチ部１３０は伝達された直流電圧に対応してスイッチング動作を行い、それによってバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れるようになる。

【0071】

以下、上述した図６の例示図と図５のフローチャートに基づいてバッテリ逆接続防止方法を説明する。

【0072】

信号発生部１１０が連結されたバッテリ２００の電圧を測定する（Ｓ１００）。
信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が基準電圧の以上であるのかを判断する（Ｓ１１０）。

【0073】

信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が基準電圧の以上であればＰＷＭ信号を発生する（Ｓ１２０）。

【0074】

一方、信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が基準電圧未満であればバッテリ逆接続防止装置１００に連結されたバッテリ２００の接続を遮断する（Ｓ１６０）。

【0075】

これは、信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が基準電圧未満であればバッテリ２００が正方向ではなく逆方向に接続されたと判断されるためである。

【0076】

例えば、基準電圧が０Ｖである際、信号発生部１１０が測定したバッテリ２００の電圧が１２Ｖであればバッテリ２００が正方向に接続されたと判断してＰＷＭ信号を発生する。

【0077】

しかし、信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が−１２Ｖであれば、信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が基準電圧である０Ｖより低い−１２Ｖであるためにバッテリ２００が逆接続されたと判断し、ＰＷＭ信号を発生しない。

【0078】

そして、信号発生部１１０はバッテリ逆接続防止装置１００に連結されたバッテリ２００の接続を遮断する。

【0079】

信号発生部１１０はバッテリ２００が逆接続するとＰＷＭ信号を発生しないため、それによって信号板幹部１２０が直流電圧をスイッチ部１３０に印加することができない。

【0080】

例えば、信号変換部１２０はスイッチ部１３０のＭＯＳ ＦＥＴのゲートに直流電圧を印加することができない。

【0081】

それによってスイッチ部１３０が回路に電流が流れる方向にスイッチング動作を行わないため、逆接続防止装置１００の回路に電流が流れなくなってバッテリ２００の接続を遮断することができる。

【0082】

信号変換部１２０は発生したＰＷＭ信号を伝達されて直流電圧に変換する（Ｓ１３０）。
信号変換部１２０は信号発生部１１０からＰＷＭ信号を伝達され、伝達されたＰＷＭ信号を一定の大きさの直流電圧に変換する。

【0083】

信号変換部１２０のＰＷＭ信号変換については図７を参照して説明する。
図７は、ＰＷＭ信号の変換を示す図である。
信号発生部１１０は測定したバッテリ２００の電圧が基準電圧の以上であれば信号発生部１１０はＰＷＭ信号を発生し、発生したＰＷＭ信号はＡ端を介して信号変換部１２０に伝達される。

【0084】

信号変換部１２０はＰＷＭ信号を伝達されて一定の大きさの直流電圧に変換する。
図８に示したように、Ａ端に入力されたＰＷＭ信号は変圧器を経るようになり、変圧器の変圧割合に応じてＰＷＭ信号の大きさが一定割合に変換される。

【0085】

そして、大きさが変換されたＰＷＭ信号はダイオードを経ながら整流作用によって交流形態の入力が直流形態に出力される。

【0086】

よって、Ａ端に入力されたＰＷＭ信号は信号変換部１２０を経ながら一定の大きさの直流電圧がＢ端に出力される。

【0087】

例えば、Ａ端にＰＷＭ信号が入力されると信号変換部１２０は入力されたＰＷＭ信号を１２Ｖの直流電圧に変換し、変換した直流電圧１２ＶをＢ端を介して出力する。

【0088】

ここで、信号変換部１２０はセンタータップ型電波整流回路を含み、信号変換部１２０のセンタータップ型電波整流回路を介して入力されたＰＷＭ信号が一定の大きさの直流電圧に変換される。

【0089】

一方、信号発生部１１０は測定されたバッテリ２００の電圧が基準電圧の以上であれば一定なＰＷＭ信号を発生するため、信号変換部１２０にも一定なＰＷＭ信号が入力される。

【0090】

よって、信号変換部１２０は一定なＰＷＭ信号を受信するために一定の大きさの直流電圧を出力する。

【0091】

よって、信号変換部１２０を介して一定の大きさの直流電圧が出力される。
更に図５を参照する。
スイッチ部１３０は変換された直流電圧を伝達され、連結されたバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れるようにスイッチング動作を行う（Ｓ１４０）。

【0092】

スイッチ部１３０は信号変換部１２０から伝達された直流電圧に対応してスイッチング動作を行う。

【0093】

スイッチ部１３０はＭＯＳ ＦＥＴを含み、それによって伝達される直流電圧がＭＯＳ ＦＥＴのしきい値電圧（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖｏｌｔａｇｅ）以上であれば動作を行うことができる。

【0094】

以下、図８を参照してスイッチ部１３０のスイッチング動作を説明する。
図８は、信号変換部１２０で変換された直流電圧がスイッチ部１３０に印加されてスイッチ部１３０がスイッチング動作を行うことを示す。

【0095】

スイッチ部１３０は信号変換部１２０から変換された直流電圧を伝達される。
例えば、図８のＢ端から出力された１２Ｖの直流電圧がスイッチ部１３０のＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴのゲート端に入力され、ＭＯＳ ＦＥＴにしきい値電圧以上のゲート電圧が印加される。

【0096】

それによってＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴにＮチャネルが形成されてソース（Ｓｏｕｒｃｅ）とドレイン（Ｄｒａｉｎ）との間に電流が流れるようになる。

【0097】

それによってバッテリ逆接続防止装置１００の回路に電流が流れるようになり、それによってバッテリ２００とＬＤＣとの間にも電流が流れるようになる。

【0098】

しかし、図８のＢ端から１２Ｖの直流電圧がスイッチ部１３０のＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴのゲート端に入力されなければ、ＭＯＳ ＦＥＴにしきい値電圧以上のゲート電圧が印加されないため、ＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴのゲート端子にＮチャネルが形成されず、ソースとドレインとの間に電流が流れない。

【0099】

それによってバッテリ逆接続防止装置１００の回路に電流が流れなくなり、それによってバッテリ２００とＬＤＣとの間にも電流が流れなくなる。

【0100】

一方、スイッチ部１３０は信号変換部１２０によって変換された一定の大きさの直流電圧を受信するためにバッテリ２００の電圧の大きさの変動に影響を受けない。

【0101】

よって、スイッチ部１３０のスイッチング動作は信号変換部１２０によって変換された一定の大きさの直流電圧によって動作されるだけであって、連結されたバッテリ２００の影響を受けない。

【0102】

よって、スイッチ部１３０は連結されたバッテリ２００の電圧変化に影響を受けずに安定的にスイッチング動作を行う。

【0103】

例えば、スイッチ部１３０に含まれたＭＯＳ ＦＥＴは信号変換部１２０から一定の大きさのゲート電圧を受信するため、常に正常動作範囲で動作することができ、ＭＯＳ ＦＥＴのドレインとソースの間の抵抗も常に一定の大きさを維持するためにＭＯＳ ＦＥＴに流れる電流の損失も減らすことができる。

【0104】

更に図５を参照する。
スイッチ部１３０のスイッチ動作に応じてバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れてバッテリ２００が充電される（Ｓ１５０）。

【0105】

スイッチ部１３０がバッテリ逆接続防止装置１００と連結されたバッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れるようにスイッチング動作を行い、バッテリ２００とコンバータ３００との間に電流が流れるようになる。

【0106】

それによってバッテリ２００は流れる電流によって充電される。
このように、本発明であるバッテリ逆接続防止装置１００及びその動作方法は連結されたバッテリ２００の電圧の大きさの変化に影響を受けずに一定の大きさの直流電圧をスイッチング部１３０に伝達することができるため、バッテリ電圧の大きさの変動に影響を受けずに動作可能なバッテリ逆接続防止装置１００を提供することができる。

【0107】

それによってバッテリ２００とコンバータ３００との間のスイッチが安定的に動作し、バッテリ２００に流れる電流の損失を減らすことができる。

【0108】

これまで実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれるものであって、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。なお、各実施例にて例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組み合わせ又は変形されて実施可能である。よって、このような組み合わせと変形に関する内容は本発明の範囲に含まれると解析されるべきである。

【0109】

これまで実施例を中心に説明したがこれは単なる例示であって本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施形態の本質的な特性を逸脱しない範囲で前記に例示されていない多様な変形と応用が可能であることを理解できるはずである。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形と応用にかかる差は添付した特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解析されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】