车辆的电源装置制造方法及图纸

一种车辆的电源装置，包括连接到电负载(20)的第一端口(P1)、连接到第一蓄电装置(21)的第二端口(P2)、连接到第二蓄电装置(22)的第三端口(P3)、连接到发电装置(23)的第四端口(P4)、布置在第一端口和第二端口之间的第一开关(5)、布置在第二端口和第四端口之间的第二开关(6)、布置在第一端口和第三端口之间的第三开关(7)、布置在第三端口和第四端口之间的第四开关(8)，以及被配置为在第一状态和第二状态之间切换的状态切换单元(11)，在所述第一状态中，所述第一开关和第四开关导通，所述第二开关和第三开关断开；在所述第二状态中，所述第一和第四开关断开，所述第二开关和第三开关导通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种连接到电负载、发电装置和蓄电装置的车辆的电源装置。
技术介绍
传统的车辆的双电源系统包括高压电源和低压电源(例如，见公开号为2007-307931的日本专利申请(JP2007-307931A))。在这种车辆的双电源系统中，利用发动机的旋转输出来发电的用作低压电源的发电机与提供比低压系统电源高的电压的用作高压电源的电池，经由直流至直流(DC-DC)转换器连接。然而，由于在JP2007-307931A中所描述的车辆的双电源系统使用了DC-DC转换器，所以其制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有降低的制造成本的车辆的电源装置。根据本专利技术的一个方案的车辆的电源装置包括：第一端口，其连接到电负载；第二端口，其连接到第一蓄电装置；第三端口，其连接到第二蓄电装置；第四端口，其连接到发电装置；第一开关，其布置在所述第一端口和所述第二端口之间；第二开关，其布置在所述第二端口和所述第四端口之间；第三开关，其布置在所述第一端口和所述第三端口之间；第四开关，其布置在所述第三端口和所述第四端口之间；以及状态切换单元，其被配置为在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态中，所述第一开关导通，所述第二开关断开，所述第三开关断开，而所述第四开关导通；在所述第二状态中，所述第一开关断开，所述第二开关导通，所述第三开关导通，而所述第四开关断开。根据上述的配置，可以提供一种具有降低的制造成本的车辆的电源装置。附图说明下面将结合附图对本专利技术的示例性实施例的特点、优点以及技术和工业意义进行描述，在附图中类似的附图标记表示类似的元件，且其中：图1为显示根据本专利技术第一实施例的多端口电源装置的配置的示例的功能框图；图2为包括图1中所示的多端口电源装置的电源系统的示意性电路图；图3为显示第一状态切换处理的流程的流程图；图4为显示图1中所示的多端口电源装置的输入/输出端口的电压转变的图；图5为显示根据本专利技术第二实施例的多端口电源装置的配置的示例的功能框图；图6为包括图5中所示的多端口电源装置的电源系统的示意性电路图；图7为显示第二状态切换处理的流程的流程图；图8A和图8B为显示图5中所示的多端口电源装置的输入/输出端口的电压转变的图；图9为显示根据本专利技术第三实施例的多端口电源装置的配置的示例的功能框图；图10为显示蓄电装置异常检测处理的流程的流程图；图11为显示根据本专利技术第四实施例的多端口电源装置的配置的示例的功能框图；以及图12为显示开关异常检测处理的流程的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的实施例进行描述。图1为显示根据本专利技术的第一实施例用作车辆的电源装置的多端口电源装置100的配置的示例的功能框图。此外，图2为显示包括图1所示的多端口电源装置100的电源系统的配置的示例的示意性电路图。多端口电源装置100是安装在使用发动机、电动机等作为驱动源的车辆内的车内装置。在本实施例中，多端口电源装置100包括作为主要组成元件的控制设备1、第一开关5、第二开关6、第三开关7和第四开关8。多端口电源装置100还包括四个输入/输出端口P1、P2、P3和P4。在本实施例中，电负载20连接到输入/输出端口P1，第一蓄电装置21连接到输入/输出端口P2，第二蓄电装置22连接到输入/输出端口P3，发电装置23和起动装置24连接到输入/输出端口P4。电负载20是被配置为使用由第一蓄电装置21或第二蓄电装置22提供的电力而工作的电负载。在本实施例中，电负载20是被配置为使用来自12 V系统的电力而工作的电负载，且其包括多个电子控制单元(ECU)。第一蓄电装置21和第二蓄电装置22为被配置为充电和放电的车内装置。在本实施例中，第一蓄电装置21和第二蓄电装置22起到12V系统的辅机电池的作用，它们被配置为用发电装置23发的电进行充电并且向电负载20和起动装置24供电。此外，第一蓄电装置21和第二蓄电装置22各自的容量可以设置为普通辅机电池的容量的一半。此原因是通过第一蓄电装置21和第二蓄电装置22各自容量之和，可以提供与普通辅机电池的容量大约相同的容量。发电装置23由诸如发动机或电动机的驱动源驱动。在本实施例中，发电装置23是由发动机驱动的交流发电机，并输出12V系统的电力。起动装置24起动车辆的驱动源。在本实施例中，起动装置24是起动发动机的起动电动机。控制设备1控制多端口电源装置100的运行。在本实施例中，控制设备1是包括中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出接口等的计算机。控制设备1从ROM或RAM中读取与诸如充电-放电状态判定单元10和状态切换单元11的各种功能元件相对应的程序，并使CPU执行与各种功能元件相对应的处理。更具体地，控制设备1(状态切换单元11)在接收来自第一电压传感器2、第二电压传感器3等的输出后，执行与各种功能元件相对应的计算，并基于计算的结果控制第一开关5、第二开关6、第三开关7、第四开关8等等。第一开关5、第二开关6、第三开关7和第四开关8是用于使电路在导通状态和断开状态之间切换的装置。在本实施例中，第一开关5、第二开关6、第三开关7和第四开关8由被配置为在导通状态和断开状态之间切换的触点式继电器或无触点继电器构成。第一开关5布置在将输入/输出端口P1连接至输入/输出端口P2的电力线上。第二开关6布置在将输入/输出端口P2连接至输入/输出端口P4的电力线上。第三开关7布置在将输入/输出端口P1连接至输入/输出端口P3的电力线上。第四开关8布置在将输入/输出端口P3连接至输入/输出端口P4的电力线上。第一电压传感器2和第二电压传感器3检测使多端口电源装置100运行所需要的电压。在本实施例中，为了检测输入/输出端口P2的电压，或者换句话说，为了检测第一蓄电装置21的电压，附接了第一电压传感器2。第一电压传感器2以预定期间间隔重复检测输入/输出端口P2的电压，并将检测到的电压值输出至控制设备1。为了检测输入/输出端口P3的电压，或者换句话说，为了检测第二蓄电装置22的电压，附接了第二电压传感器3。第二电压传感器3以预定期间间隔重复检测输入/输出端口P3的电压，并将检测到的电压值输出至控制设备1。充电-放电状态判定单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的电源装置，包括：第一端口，其连接到电负载；第二端口，其连接到第一蓄电装置；第三端口，其连接到第二蓄电装置；第四端口，其连接到发电装置；第一开关，其布置在所述第一端口和所述第二端口之间；第二开关，其布置在所述第二端口和所述第四端口之间；第三开关，其布置在所述第一端口和所述第三端口之间；第四开关，其布置在所述第三端口和所述第四端口之间；以及状态切换单元，其被配置为在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态中，所述第一开关导通，所述第二开关断开，所述第三开关断开，而所述第四开关导通；在所述第二状态中，所述第一开关断开，所述第二开关导通，所述第三开关导通，而所述第四开关断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.24 JP 2013-0109301.一种车辆的电源装置，包括：
第一端口，其连接到电负载；
第二端口，其连接到第一蓄电装置；
第三端口，其连接到第二蓄电装置；
第四端口，其连接到发电装置；
第一开关，其布置在所述第一端口和所述第二端口之间；
第二开关，其布置在所述第二端口和所述第四端口之间；
第三开关，其布置在所述第一端口和所述第三端口之间；
第四开关，其布置在所述第三端口和所述第四端口之间；以及
状态切换单元，其被配置为在第一状态和第二状态之间切换，在所
述第一状态中，所述第一开关导通，所述第二开关断开，所述第三开关
断开，而所述第四开关导通；在所述第二状态中，所述第一开关断开，
所述第二开关导通，所述第三开关导通，而所述第四开关断开。
2.根据权利要求1所述的车辆的电源装置，其中，在所述第一状
态中，所述状态切换单元被配置为控制所述第一开关、所述第二开关、
所述第三开关和所述第四开关，以使得在所述第一蓄电装置与所述发电
装置断开连接的状态下从所述第一蓄电装置向所述电负载供电且所述
第二蓄电装置由所述发电装置充电。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其中，在所述第
二状态中，所述状态切换单元被配置为控制所述第一开关、所述第二开
关、所述第三开关和所述第四开关，以使得在所述第二蓄电装置与所述
发电装置断开连接的状态下从所述第二蓄电装置向所述电负载供电且
所述第一蓄电装置由所述发电装置充电。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的车辆的电源装置，其中：
所述第一开关和所述第三开关中的每一个开关由开关元件构成，所
述开关元件被配置为使得所述开关元件的导通状态受到控制；
所述第一开关被配置为在所述电负载和所述第一蓄电装置之间建
立逐渐导通；以及
所述第三开关被配置为在所述电负载和所述第二蓄电装置之间建
立逐渐导通。
5.根据权利要求4所述的车辆的电源装置，其中，所述开关元件
被配置为使得在所述导通状态下流经所述开关元件的电流被控制。
6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的车辆的电源装置，其中：
所述第一开关和所述第三开关中的每一个开关由抑制型场效应晶
体管或增强型场效应晶体管构成；
当所述第一开关和所述第三开关中的每一个开关由所述抑制型场
效应晶体管构成时，通过使栅电压逐渐接近零而使漏极电流逐渐增大；
并且
当所述第一开关和所述第三开关中的每一个开关由所述增强型场
效应晶体管构成时，通过使栅电压逐渐远离零而使漏极电流逐渐增大。
7.根据权利要求1-6中的任意一项所述的车辆的电源装置，进一
步包括充电-放电状态判定单元，其被配置为判定所述第一蓄电装置和
所述第二蓄电装置的充电-放电状态，其中
所述状态切换单元被配置为当所述第一蓄电装置的所述充电-放电
状态或所述第二蓄电装置的所述充电-放电状态达到预定状态时，在所
述第一状态和所述第二状态之间切换。
8.根据权利要求7所述的车辆的电源装置，其中，所述预定状态
基于所述第一蓄电装置的电压和所述第二蓄电装置的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野高弘，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP