特許 7576497 電力供給回路

(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】

(24)【登録日】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】電力供給回路

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 309R

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021051794

(22)【出願日】2021-03-25

(65)【公開番号】P2022149575

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2023-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】三谷 学

(72)【発明者】

【氏名】篠原 貞夫

(72)【発明者】

【氏名】北 章徳

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１８４３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６２３５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ１／００－１／１６

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つ以上の電源を有する電源回路と、
少なくとも、第１許容電流の第１コンデンサを有する第１負荷と、前記第１許容電流よりも大きな第２許容電流の第２コンデンサを有する第２負荷とが並列に接続される負荷回路と、
前記電源から前記第１負荷及び前記第２負荷に電力を供給して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電するときのプリチャージ電流を調整するプリチャージ回路と、
前記プリチャージ回路を制御する制御部と、
を備える、電力供給回路であって、
前記制御部は、
充電時に前記第１負荷及び前記第２負荷に流れるプリチャージ電流を、前記第１許容電流以下とするように前記プリチャージ回路を制御する第１プリチャージ制御と、
前記第１プリチャージ制御の後に、前記第１負荷に流れるプリチャージ電流を前記第１許容電流以下とするとともに、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流を前記第２許容電流以下であって、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流の最大値を前記第１許容電流よりも大きくするように前記プリチャージ回路を制御する第２プリチャージ制御と、
を行う、電力供給回路。

【請求項2】

請求項１に記載の電力供給回路であって、
前記制御部は、前記第１プリチャージ制御の後に、前記第１負荷に流れるプリチャージ電流が前記第１許容電流に対して所定の割合以下となるとともに、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流が前記第２許容電流に対して所定の割合以下となったときに、前記第２プリチャージ制御を行う、電力供給回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、それぞれコンデンサを有する複数の負荷に電力を供給する電力供給回路に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、１つの高電圧バッテリからインバータとコンバータの２つの負荷に電力を供給する車両用電源装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１４３８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の車両用電源装置では、バッテリ側にプリチャージ回路が設けられているため、コンデンサの充電時にそれぞれの負荷に印加される電圧は等しい。そのため、それぞれの負荷のコンデンサの容量が異なる場合、容量が小さいコンデンサの許容電流にあわせて、それぞれの負荷に印加される電圧を設定する必要があり、容量が大きなコンデンサの充電に時間を要す問題がある。

【0005】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、コンデンサの充電時間の短縮化を図ることができる電力供給回路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】

【0006】

本発明の態様は、１つ以上の電源を有する電源回路と、少なくとも、第１許容電流の第１コンデンサを有する第１負荷と、前記第１許容電流よりも大きな第２許容電流の第２コンデンサを有する第２負荷とが並列に接続される負荷回路と、前記電源から前記第１負荷及び前記第２負荷に電力を供給して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電するときのプリチャージ電流を調整するプリチャージ回路と、前記プリチャージ回路を制御する制御部と、を備える、電力供給回路であって、前記制御部は、充電時に前記第１負荷及び前記第２負荷に流れるプリチャージ電流を、前記第１許容電流以下とするように前記プリチャージ回路を制御する第１プリチャージ制御と、前記第１プリチャージ制御の後に、前記第１負荷に流れるプリチャージ電流を前記第１許容電流以下とするとともに、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流を前記第２許容電流以下であって、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流の最大値を前記第１許容電流よりも大きくするように前記プリチャージ回路を制御する第２プリチャージ制御と、を行う。

【発明の効果】

【0007】

本発明により、コンデンサの充電時間の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】電力供給回路の回路図である。

【図2】電力供給回路のブロック図である。

【図3】プリチャージ制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】プリチャージ制御処理中のタイムチャートである。

【図5】図５Ａ及び図５Ｂは、第１負荷側接続／遮断部の回路構成を示す図である。

【図6】電力供給回路の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔第１実施形態〕
［電力供給回路の構成］
図１は、本実施形態の電力供給回路１０の回路図である。電力供給回路１０は、電源回路１２、プリチャージ回路１４、送電バス１６及び負荷回路１８を有する。

【0010】

電源回路１２は、第１バッテリ２０、第２バッテリ２２、第１電源側接続／遮断部２４及び第２電源側接続／遮断部２６を有している。本実施形態の第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２のバッテリ電圧は共にＥ［Ｖ］である。

【0011】

第１電源側接続／遮断部２４は、第１バッテリ２０と送電バス１６との間に設けられている。第１電源側接続／遮断部２４は、正極配線上に設けられた正極スイッチ２８、負極配線上に設けられた負極スイッチ３０を有している。また、正極配線上に、正極スイッチ２８と直列にヒューズ３２が設けられている。正極スイッチ２８及び負極スイッチ３０の少なくとも一方がオフのときに、第１バッテリ２０と送電バス１６とが電気的に遮断される。正極スイッチ２８及び負極スイッチ３０の両方がオンのときに、第１バッテリ２０と送電バス１６とが電気的に接続される。

【0012】

第２電源側接続／遮断部２６は、第２バッテリ２２と送電バス１６との間に設けられている。第２電源側接続／遮断部２６は、正極配線上に設けられた正極スイッチ３４、負極配線上に設けられた負極スイッチ３６を有している。また、正極配線上に、正極スイッチ３４と直列にヒューズ３８が設けられている。正極スイッチ３４及び負極スイッチ３６の少なくとも一方がオフのときに、第２バッテリ２２と送電バス１６とが電気的に遮断される。正極スイッチ３４及び負極スイッチ３６の両方がオンのときに、第２バッテリ２２と送電バス１６とが電気的に接続される。

【0013】

プリチャージ回路１４は、第１電源側接続／遮断部２４の負極スイッチ３０と並列に設けられた第１プリチャージスイッチ４０と、第２電源側接続／遮断部２６の負極スイッチ３６と並列に設けられた第２プリチャージスイッチ４２を有している。また、第１プリチャージスイッチ４０と直列にプリチャージ抵抗４４が設けられ、第２プリチャージスイッチ４２と直列にプリチャージ抵抗４６が設けられている。プリチャージ抵抗４４及びプリチャージ抵抗４６の抵抗値は共にＲ［Ω］である。

【0014】

第１電源側接続／遮断部２４の正極スイッチ２８がオンであって、第１プリチャージスイッチ４０がオンであるときに、第１バッテリ２０と送電バス１６とが、プリチャージ回路１４を経由して電気的に接続される。第２電源側接続／遮断部２６の正極スイッチ３４がオンであって、第２プリチャージスイッチ４２がオンであるときに、第２バッテリ２２と送電バス１６とが、プリチャージ回路１４を経由して電気的に接続される。このとき、第１電源側接続／遮断部２４の負極スイッチ３０、及び、第２電源側接続／遮断部２６の負極スイッチ３６はオフにされている。

【0015】

負荷回路１８は、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０、第３負荷デバイス５２、第１負荷側接続／遮断部５４、第２負荷側接続／遮断部５６及び第３負荷側接続／遮断部５８を有している。

【0016】

第１負荷デバイス４８はコンデンサ６０、第２負荷デバイス５０はコンデンサ６２、第３負荷デバイス５２はコンデンサ６４を有している。第１負荷デバイス４８のコンデンサ６０の容量Ｃ１は、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２の容量Ｃ２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４の容量Ｃ２よりも小さく、コンデンサ６０の充電時の許容電流はＩｍａｘ＿１［Ａ］である。

【0017】

なお、第１負荷デバイス４８は本発明の第１負荷に相当し、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２は本発明の第２負荷に相当する。また、コンデンサ６０は本発明の第１コンデンサに相当し、コンデンサ６２及びコンデンサ６４は本発明の第２コンデンサに相当する。

【0018】

第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２の容量Ｃ２と第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４の容量Ｃ２は等しく、コンデンサ６２及びコンデンサ６４の充電時の許容電流はＩｍａｘ＿２［Ａ］である。

【0019】

第１負荷側接続／遮断部５４は、送電バス１６と第１負荷デバイス４８との間に設けられている。第１負荷側接続／遮断部５４は、正極配線上に設けられた正極スイッチ６６と、正極スイッチ６６と直列に設けられたヒューズ６８を有している。第１負荷側接続／遮断部５４と第１負荷デバイス４８との間の正極配線上には電流計７０が設けられている。正極スイッチ６６がオフのときに、送電バス１６と第１負荷デバイス４８とが電気的に遮断される。正極スイッチ６６がオンのときに、送電バス１６と第１負荷デバイス４８とが電気的に接続される。

【0020】

第２負荷側接続／遮断部５６は、送電バス１６と第２負荷デバイス５０との間に設けられている。第２負荷側接続／遮断部５６は、正極配線上に設けられた正極スイッチ７２と、正極スイッチ７２と直列に設けられたヒューズ７４を有している。第２負荷側接続／遮断部５６と第２負荷デバイス５０との間の正極配線上には電流計７６が設けられている。正極スイッチ７２がオフのときに、送電バス１６と第２負荷デバイス５０とが電気的に遮断される。正極スイッチ７２がオンのときに、送電バス１６と第２負荷デバイス５０とが電気的に接続される。

【0021】

第３負荷側接続／遮断部５８は、送電バス１６と第３負荷デバイス５２との間に設けられている。第３負荷側接続／遮断部５８は、正極配線上に設けられた正極スイッチ７８と、正極スイッチ７８と直列に設けられたヒューズ８０を有している。第３負荷側接続／遮断部５８と第２負荷デバイス５０との間の正極配線上には電流計８２が設けられている。正極スイッチ７８がオフのときに、送電バス１６と第３負荷デバイス５２とが電気的に遮断される。正極スイッチ７８がオンのときに、送電バス１６と第３負荷デバイス５２とが電気的に接続される。

【0022】

送電バス１６は、電源回路１２と負荷回路１８とを電気的に接続し、電源回路１２から負荷回路１８に電力を供給する。送電バス１６は、第１バッテリ２０と第２バッテリ２２と並列に接続する。また、送電バス１６は、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２を並列に接続する。

【0023】

図２は、電力供給回路１０のブロック図である。電力供給回路１０は、制御部８４を有している。制御部８４は、第１電源側接続／遮断部２４の正極スイッチ２８及び負極スイッチ３０、並びに、第２電源側接続／遮断部２６の正極スイッチ３４及び負極スイッチ３６のオンとオフとを切り替える制御を行う。また、制御部８４は、プリチャージ回路１４の第１プリチャージスイッチ４０及び第２プリチャージスイッチ４２のオンとオフとを切り替える制御を行う。さらに、制御部８４は、第１負極側接続／遮断部５４の正極スイッチ６６、第２負極側接続／遮断部５６の正極スイッチ７２、及び、第３負極側接続／遮断部５８の正極スイッチ７８のオンとオフとを切り換える制御を行う。

【0024】

制御部８４は、図示しない演算部及び判定部を有する。演算部及び判定部は、例えば処理回路によって実現され得る。

【0025】

処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路によって構成され得る。また、処理回路が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって構成されるようにしてもよい。

【0026】

なお、処理回路が、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって構成されるようにしてもよい。この場合、不図示の記憶部に記憶されているプログラムがプロセッサによって実行されることによって処理回路が実現され得る。

【0027】

上記では、電力供給回路１０が第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２の２つのバッテリを有する例を示したが、バッテリの数は１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、上記では、電力供給回路１０が第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２の３つの負荷デバイスを有する例を示したが、負荷デバイスの数は２つ以上であればよい。ただし、本実施形態のように、バッテリの数が負荷デバイスの数よりも少ない場合は、プリチャージ回路１４を電源回路１２側に設ける方が、電力供給回路１０の軽量化の点で有効である。

【0028】

また、電力供給回路１０は、第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２に代えて、又は、第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２に加えて、大容量コンデンサを有するようにしてもよい。また、送電バス１６は、回路保護のためのヒューズやスイッチを含んでいてもよい。

【0029】

［プリチャージ制御処理］
図３は、制御部８４において行われるプリチャージ制御処理の流れを示すフローチャートである。プリチャージ制御処理により、第１負荷デバイス４８のコンデンサ６０、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４が充電される。プリチャージ制御処理は、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２の起動時に実行される。第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２が起動される前は、第１電源側接続／遮断部２４の正極スイッチ２８及び負極スイッチ３０、並びに、第２電源側接続／遮断部２６の正極スイッチ３４及び負極スイッチ３６のそれぞれはオフに制御されている。また、プリチャージ回路１４の第１プリチャージスイッチ４０及び第２プリチャージスイッチ４２のそれぞれはオフに制御されている。さらに、第１負荷側接続／遮断部５４の正極スイッチ６６、第２負荷側接続／遮断部５６の正極スイッチ７２、及び、第３負荷側接続／遮断部５８の正極スイッチ７８のそれぞれはオフに制御されている。

【0030】

ステップＳ１において、制御部８４は、第１電源側接続／遮断部２４の正極スイッチ２８、第２電源側接続／遮断部２６の正極スイッチ３４、第１負荷側接続／遮断部５４の正極スイッチ６６、第２負荷側接続／遮断部５６の正極スイッチ７２、及び、第３負荷側接続／遮断部５８の正極スイッチ７８をオンに制御して、ステップＳ２へ移行する。

【0031】

ステップＳ２において、制御部８４は、プリチャージ回路１４の第１プリチャージスイッチ４０をオンに制御して、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ２の制御処理は、本発明の第１プリチャージ制御に相当する。

【0032】

ステップＳ３において、制御部８４は、プリチャージ回路１４の第１プリチャージスイッチ４０をオンに制御してから所定時間経過したか否かを判定する。所定時間経過した場合にはステップＳ４へ移行し、所定時間経過していない場合にはステップＳ３の処理を繰り返す。

【0033】

ステップＳ４において、制御部８４は、プリチャージ回路１４の第２プリチャージスイッチ４２をオンに制御して、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ４の制御処理は、本発明の第２プリチャージ制御に相当する。

【0034】

ステップＳ５において、制御部８４は、第１負荷デバイス４８のコンデンサ６０、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４の充電が完了したか否かを判定する。充電が完了した場合にはプリチャージ制御処理を終了し、充電が完了していない場合にはステップＳ５の処理を繰り返す。

【0035】

［プリチャージ制御処理中のタイムチャート］
図４は、プリチャージ制御処理中のタイムチャートである。図４の上側は、各スイッチのオン、オフの制御のタイムチャートを示す。図４の下側は、電流計７０、７６、８２のそれぞれが検出した第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２のそれぞれに流れるプリチャージ電流の時間変化を示す。

【0036】

時点ｔ１において、制御部８４は、第１電源側接続／遮断部２４の正極スイッチ２８、第２電源側接続／遮断部２６の正極スイッチ３４、第１負荷側接続／遮断部５４の正極スイッチ６６、第２負荷側接続／遮断部５６の正極スイッチ７２、及び、第３負荷側接続／遮断部５８の正極スイッチ７８をオンに制御する。このとき、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２のそれぞれは、第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２と電気的に遮断されているため、プリチャージ電流は流れない。

【0037】

時点ｔ２において、制御部８４は、プリチャージ回路１４の第１プリチャージスイッチ４０をオンに制御する。このとき、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２のそれぞれには、第１バッテリ２０のバッテリ電圧からプリチャージ抵抗４４で電圧降下された電圧が印加される。第１プリチャージスイッチ４０がオフからオンに切り替わった直後に、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流の大きさが、第１負荷デバイス４８の許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］以下となるように、プリチャージ抵抗４４の抵抗値Ｒ［Ω］が設定される。

【0038】

時点ｔ２におけるプリチャージ電流の大きさが許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］となるようにプリチャージ抵抗４４の抵抗値Ｒ［Ω］が設定されているとすると、許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］は次の式で表すことができる。ここで、第１バッテリ２０のバッテリ電圧は前述のようにＥ［Ｖ］であり、電源回路１２内の配線抵抗の抵抗値を０［Ω］、負荷回路１８内の配線抵抗の抵抗値をｒ［Ω］とする。
Ｉｍａｘ＿１［Ａ］＝Ｅ／（ｒ＋３Ｒ）

【0039】

なお、負荷回路１８内の配線抵抗とは、第１負荷側接続／遮断部５４と電流計７０と第１負荷デバイス４８、第２負荷側接続／遮断部５６と電流計７６と第２負荷デバイス５０、及び、第３負荷側接続／遮断部５８と電流計８２と第３負荷デバイス５２のそれぞれにおける素子及び素子同士を繋ぐ配線の合成抵抗である。本実施形態では、これらの合成抵抗の抵抗値はすべてｒ［Ω］とする。また、抵抗値ｒは、プリチャージ抵抗４４の抵抗値Ｒ［Ω］に対して十分小さい。

【0040】

時点ｔ２の直後に、第１負荷デバイス４８に流れるプリチャージ電流は急激に電流Ｉ１まで低下する。電流Ｉ１は次の式で表すことができる。
Ｉ１［Ａ］≒｛（３Ｅ）／（３Ｒ＋ｒ）｝×｛Ｃ１／（Ｃ１＋２Ｃ２）｝

【0041】

時点ｔ２の直後に、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２のぞれぞれに流れるプリチャージ電流は急激に電流Ｉ２まで上昇する。電流Ｉ２は次の式で表すことができる。
Ｉ２［Ａ］≒｛（３Ｅ）／（３Ｒ＋ｒ）｝×｛Ｃ２／（Ｃ１＋２Ｃ２）｝

【0042】

その後、第１負荷デバイス４８のコンデンサ６０、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４が充電されていき、時間の経過とともにプリチャージ電流は低下する。

【0043】

時点ｔ２から所定時間経過後の時点ｔ３において、制御部８４は、プリチャージ回路１４の第２プリチャージスイッチ４２をオンに制御する。第２プリチャージスイッチ４２がオフからオンに切り替わることにより、電源回路１２に対して、プリチャージ抵抗４４とプリチャージ抵抗４６とが並列に接続された状態となる。そのため、プリチャージ抵抗４４とプリチャージ抵抗４６の合成抵抗の抵抗値はＲ／２［Ω］となる。さらに、負荷回路１８内の配線抵抗の抵抗値ｒは、プリチャージ抵抗４４の抵抗値Ｒ［Ω］に対して十分小さく、ゼロとみなすことができる。そのため、第２プリチャージスイッチ４２がオフからオンに切り替えられた直後に第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２のそれぞれに流れるプリチャージ電流は、第２プリチャージスイッチ４２がオフからオンに切り替えられる直前のプリチャージ電流に対して２倍になる。

【0044】

前述の所定時間は、第１プリチャージスイッチ４０がオンになった時点ｔ２後に、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流が以下の条件（１）、（２）の両方を満たすように設定される。
（１）第１負荷デバイス４８に流れるプリチャージ電流が許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］の１／２以下
（２）第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流が許容電流Ｉｍａｘ＿２の１／２以下

【0045】

なお、制御部８４が、プリチャージ回路１４の第１プリチャージスイッチ４０をオンに制御してから所定時間経過したことを判定することに代えて、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流が上記の条件（１）、（２）の両方を満たすことを判定するようにしてもよい。

【0046】

時点ｔ４において、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２のそれぞれに流れるプリチャージ電流は略０［Ａ］となり、第１負荷デバイス４８のコンデンサ６０、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４の充電が完了する。

【0047】

［作用効果］
共通のバッテリから複数の負荷に電力を供給して、それぞれの負荷のコンデンサを充電する場合、負荷側にプリチャージ回路が設けられることにより、それぞれのコンデンサの許容電流に応じたプリチャージ電流を流すことができる。

【0048】

一方、負荷の数がバッテリの数よりも多い場合には、バッテリ側にプリチャージ回路が設けられることにより、スイッチ等の数を削減することができ、電力供給回路を軽量化できる。この場合、プリチャージ回路のプリチャージ抵抗は、最も容量が小さいコンデンサの許容電流に応じて設定されるため、容量が大きいコンデンサの充電に時間を要す問題がある。

【0049】

そこで、本実施形態の電力供給回路１０では、制御部８４は、第１負荷デバイス４８のコンデンサ６０、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４の充電開始時に第１プリチャージ制御を行う。そして、制御部８４は、第１プリチャージ制御開始後、所定時間経過した後に、第２プリチャージ制御を行う。

【0050】

第１プリチャージ制御では、第１負荷デバイス４８、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流を、許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］以下とするように、制御部８４がプリチャージ回路１４を制御する。

【0051】

第２プリチャージ制御では、第１負荷デバイス４８に流れるプリチャージ電流を許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］以下とするとともに、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流を許容電流Ｉｍａｘ＿２以下であって、最大値を許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］よりも大きくするように、制御部８４がプリチャージ回路１４を制御する。

【0052】

これにより、本実施形態の電力供給回路１０では、第１プリチャージ制御から第２プリチャージ制御にかけて、第１負荷デバイス４８に流れるプリチャージ電流を許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］以下に抑えることができる。さらに、第２プリチャージ制御では、第２負荷デバイス５０及び第３負荷デバイス５２に流れるプリチャージ電流の最大値を許容電流Ｉｍａｘ＿１［Ａ］より大きくすることが可能となるため、第２負荷デバイス５０のコンデンサ６２、及び、第３負荷デバイス５２のコンデンサ６４の充電時間の短縮化を図ることができる。

【0053】

〔他の実施形態１〕
第１実施形態の第１負荷側接続／遮断部５４は、正極配線上に設けられた正極スイッチ６６と、正極スイッチ６６と直列に設けられたヒューズ６８を有している。第１負荷側接続／遮断部５４の構成は、第１実施形態の構成以外であってもよい。

【0054】

図５Ａ及び図５Ｂは、第１負荷側接続／遮断部５４の回路構成を示す図である。例えば、図５Ａに示すように、第１負荷側接続／遮断部５４はヒューズ６８を有しないようにしてもよい。また、図５Ｂに示すように、第１負荷側接続／遮断部５４は、負極配線上に設けられた負極スイッチ８６を有するようにしてもよい。

【0055】

第２負荷側接続／遮断部５６及び第３負荷側接続／遮断部５８の構成も、第１負荷側接続／遮断部５４と同様に変更してもよい。

【0056】

〔他の実施形態２〕
第１実施形態の電力供給回路１０は、電源として、第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２を有していた。電力供給回路１０は、第１バッテリ２０及び第２バッテリ２２に加えて、第１ジェネレータ８８及び第２ジェネレータ９０を有するようにしてもよい。

【0057】

図６は、電力供給回路１０の回路図である。電力供給回路１０に、第１ジェネレータ８８及び第２ジェネレータ９０を設ける場合、さらに、第３電源側接続／遮断部９２及び第４電源側接続／遮断部９４を設ける必要がある。

【0058】

第３電源側接続／遮断部９２は、第１ジェネレータ８８と送電バス１６との間に設けられている。第３電源側接続／遮断部９２は、正極配線上に設けられた正極スイッチ９６、負極配線上に設けられた負極スイッチ９８を有している。また、正極配線上に、正極スイッチ９６と直列にヒューズ１００が設けられている。正極スイッチ９６及び負極スイッチ９８の少なくとも一方がオフのときに、第１ジェネレータ８８と送電バス１６とが電気的に遮断される。正極スイッチ９６及び負極スイッチ９８の両方がオンのときに、第１ジェネレータ８８と送電バス１６とが電気的に接続される。

【0059】

第４電源側接続／遮断部９４は、第２ジェネレータ９０と送電バス１６との間に設けられている。第４電源側接続／遮断部９４は、正極配線上に設けられた正極スイッチ１０２、負極配線上に設けられた負極スイッチ１０４を有している。また、正極配線上に、正極スイッチ１０２と直列にヒューズ１０６が設けられている。正極スイッチ１０２及び負極スイッチ１０４の少なくとも一方がオフのときに、第２ジェネレータ９０と送電バス１６とが電気的に遮断される。正極スイッチ１０２及び負極スイッチ１０４の両方がオンのときに、第２ジェネレータ９０と送電バス１６とが電気的に接続される。

【0060】

〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

【0061】

１つ以上の電源（２０、２２）を有する電源回路（１２）と、少なくとも、第１許容電流の第１コンデンサ（６０）を有する第１負荷（４８）と、前記第１許容電流よりも大きな第２許容電流の第２コンデンサ（６２、６４）を有する第２負荷（５０、５２）とが並列に接続される負荷回路（１８）と、前記電源から前記第１負荷及び前記第２負荷に電力を供給して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電するときのプリチャージ電流を調整するプリチャージ回路（１４）と、前記プリチャージ回路を制御する制御部（８４）と、を備える、電力供給回路（１０）であって、前記制御部は、充電時に前記第１負荷及び前記第２負荷に流れるプリチャージ電流を、前記第１許容電流以下とするように前記プリチャージ回路を制御する第１プリチャージ制御と、前記第１プリチャージ制御の後に、前記第１負荷に流れるプリチャージ電流を前記第１許容電流以下とするとともに、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流を前記第２許容電流以下であって、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流の最大値を前記第１許容電流よりも大きくするように前記プリチャージ回路を制御する第２プリチャージ制御と、を行う。

【0062】

上記の電力供給回路であって、前記制御部は、前記第１プリチャージ制御の後に、前記第１負荷に流れるプリチャージ電流が前記第１許容電流に対して所定の割合以下となるとともに、前記第２負荷に流れるプリチャージ電流が前記第２許容電流に対して所定の割合以下となったときに、前記第２プリチャージ制御を行ってもよい。

【符号の説明】

【0063】

１０…電力供給回路 １２…電源回路
１４…プリチャージ回路 ２０…第１バッテリ（電源）
２２…第２バッテリ（電源） ４８…第１負荷デバイス（第１負荷）
５０…第２負荷デバイス（第２負荷） ５２…第３負荷デバイス（第２負荷）
６０…コンデンサ（第１コンデンサ） ６２、６４…コンデンサ（第２コンデンサ）
８４…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】