DE112023002637T5 - Device for switching between electrical power sources, vehicle control device and method for switching between electrical power sources - Google Patents
Device for switching between electrical power sources, vehicle control device and method for switching between electrical power sources Download PDFInfo
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Abstract
Es ist eine Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen vorgesehen, die in der Lage ist, eine Beschädigung eines Halbleiterschalters selbst dann zu verhindern, wenn sich die Ausgangsspannungen einer ersten und einer zweiten Stromversorgungsquelle unterscheiden. Die Vorrichtung (1) zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen weist einen ersten Halbleiterschalter (3a), der mit einer ersten Stromversorgungsquelle (2a) verbunden ist, einen zweiten Halbleiterschalter (3b), der mit einer zweiten Stromversorgungsquelle (2b) verbunden ist, und eine Schaltersteuervorrichtung (7), die ausgelegt ist, die Treiberspannungen (Vga, Vgb) des ersten und des zweiten Halbleiterschalters zu steuern, auf. Wenn von einer von der ersten Stromversorgungsquelle (2a) und der zweiten Stromversorgungsquelle (2b) zur anderen geschaltet wird, stellt die Schaltersteuervorrichtung (7) einen Zwischenzustand bereit, in dem der Halbleiterschalter, der an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist, die ausgelegt ist, nach dem Schalten elektrischen Strom zuzuführen, in einem ungesättigten Zustand gehalten wird, und ändert die Haltezeit des Zwischenzustands entsprechend der Differenz zwischen den von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle ausgegebenen Spannungen (Va, Vb). A device for switching between electrical power sources is provided, which is capable of preventing damage to a semiconductor switch even when the output voltages of a first and a second power supply source differ. The device (1) for switching between electrical power sources comprises a first semiconductor switch (3a) connected to a first power supply source (2a), a second semiconductor switch (3b) connected to a second power supply source (2b), and a switch control device (7) designed to control the drive voltages (Vga, Vgb) of the first and second semiconductor switches. When switching from one of the first power supply source (2a) and the second power supply source (2b) to the other, the switch control device (7) provides an intermediate state in which the semiconductor switch connected to the power supply source configured to supply electric power after switching is maintained in an unsaturated state, and changes the holding time of the intermediate state according to the difference between the voltages (Va, Vb) output from the first and second power supply sources.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen, eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Verfahren zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen und insbesondere eine Technologie zum Schützen einer Schaltung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen während der Zufuhr elektrischen Stroms.The present invention relates to an apparatus for switching between electric power sources, a vehicle control apparatus and a method for switching between electric power sources, and more particularly to a technology for protecting a circuit for switching between electric power sources during the supply of electric power.
Technischer HintergrundTechnical background
In den letzten Jahren wurden Komponenten in der Art herkömmlicher hydraulischer und mechanischer Systeme mit der Fortentwicklung von Elektrofahrzeugen und des autonomen Fahrens von Kraftfahrzeugen zunehmend elektrisch. Daher besteht ein Bedarf an der Verbesserung von Bord-Stromversorgungssystemen, um die Anzahl der für die Stromversorgung verwendeten Kabelbäume zu verringern und die Zuverlässigkeit (Redundanz) und Effizienz von Stromversorgungssystemen zu erhöhen. Die Bord-Stromversorgungssysteme steuerten herkömmlich die Stromversorgung unter Verwendung mechanischer Schalter in der Art von Relais und Sicherungen. In den letzten Jahren wurden jedoch Halbleiterschalter verwendende Stromsteuersysteme weitverbreitet verwendet. Halbleiterschalter haben eine höhere Schaltgeschwindigkeit als Relais und können eine vorübergehende Unterbrechung der Stromversorgung beim Wechsel der elektrischen Stromquelle vermeiden. Ferner sind Halbleiterschalter, weil sie keine mechanischen Kontakte aufweisen, sehr haltbar, und die Begrenzungen für die Anzahl der Schaltvorgänge wurden erheblich abgeschwächt.In recent years, with the advancement of electric vehicles and autonomous driving, components such as conventional hydraulic and mechanical systems have become increasingly electric. Therefore, there is a need to improve on-board power supply systems to reduce the number of wiring harnesses used for power supply and increase the reliability (redundancy) and efficiency of power systems. On-board power supply systems traditionally controlled the power supply using mechanical switches such as relays and fuses. However, in recent years, power control systems using semiconductor switches have been widely used. Semiconductor switches have a faster switching speed than relays and can prevent temporary power interruption when the electrical power source is changed. Furthermore, because they do not have mechanical contacts, semiconductor switches are very durable, and the limitations on the number of switching operations have been significantly relaxed.
Herkömmliche Technologien für die vorstehend beschriebenen Halbleiterschalter verwendende Stromversorgungssysteme sind in Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2 offenbart. In Patentliteratur 1 ist eine Schutztechnologie offenbart, um zu verhindern, dass ein Rückstrom von einer zweiten Stromversorgung zu einer ersten Stromversorgung fließt, ohne die Größe und die Kosten einer Steuerschaltung zu erhöhen.Conventional technologies for the power supply systems using semiconductor switches described above are disclosed in
Demgegenüber ist in Patentliteratur 2 eine Konfiguration offenbart, die ein erstes Schalterpaar zum selektiven Verbinden eines ersten Stromversorgungsknotens mit einem Ausgangsknoten, ein zweites Schalterpaar zum selektiven Verbinden eines zweiten Stromversorgungsknotens mit dem Ausgangsknoten und eine Schaltersteuerschaltung aufweist. Die Schaltersteuerschaltung arbeitet so, dass sie zu jedem Zeitpunkt nur einen vom ersten und vom zweiten Stromversorgungsknoten mit dem Ausgangsknoten verbindet.In contrast,
ZitatlisteQuotation list
PatentliteraturPatent literature
- Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-061736Patent Literature 1: Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 2002-061736
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Patentliteratur 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr.
Patent Literature 2: Unexamined Japanese Patent Application Publication (Translation of PCT Application) No.2019-514328 2019-514328
Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Wenn ein Abfall in der Hauptstromversorgung auftritt, trennt die in Patentliteratur 1 beschriebene Technologie die Hauptstromversorgung ab, um zu verhindern, dass ein Rückstrom von einer Teilstromversorgung zur Hauptstromversorgung fließt. Bei dieser Technologie wird nur dann ein Schaltvorgang ausgeführt, wenn die Hauptstromversorgung ausfällt, und sie ist nicht in der Lage, während der normalen Verwendung durch die Verwendung der Hauptstromversorgung und der Teilstromversorgung selektiv elektrischen Strom zuzuführen.When a drop in the main power supply occurs, the technology described in
Die in Patentliteratur 2 beschriebene Technologie ist in der Lage, die erste und die zweite Stromversorgungsquelle selektiv mit dem Ausgangsknoten zu verbinden. Diese Technologie ist jedoch ausgelegt, nur eine von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle mit dem Ausgangsknoten zu verbinden. Daher kann beim Wechsel der elektrischen Stromquelle ein vorübergehender Stromausfall auftreten. Ferner kann, falls sich die Versorgungsspannungen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle beispielsweise infolge individueller Unterschiede oder einer Verschlechterung der Stromversorgungen unterscheiden, ein Überstrom infolge eines Einschaltstroms oder eines Entladungsstroms beim Schalten durch einen Halbleiterschalter fließen und so den Halbleiterschalter beschädigen. Ferner ist es, weil der Einschaltstrom beim Schalten von der Stromkapazität einer angeschlossenen Last abhängt, im Allgemeinen erforderlich, den maximalen Strom unter im schlimmsten Fall auftretenden Bedingungen, bei denen alle angeschlossenen Lasten arbeiten, zu schätzen und einen Halbleiterschalter auszuwählen, der diese Bedingungen erfüllt. Dies führt zu einer Erhöhung der Kosten des Halbleiterschalters.The technology described in
Unter den vorstehenden Umständen hat sich ein Bedarf an einem Verfahren ergeben, das in der Lage ist, eine Beschädigung des Halbleiterschalters selbst dann zu verhindern, wenn sich die Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle unterscheiden.Under the above circumstances, a need has arisen for a method capable of preventing damage to the semiconductor switch even when the output voltages of the first and second power supply sources differ.
Lösung des ProblemsSolution to the problem
Zum Lösen des vorstehenden Problems ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen vorgesehen, die einen ersten Halbleiterschalter, einen zweiten Halbleiterschalter und eine Schaltersteuervorrichtung aufweist. Der erste Halbleiterschalter ist zwischen einer Lastvorrichtung und einer ersten Stromversorgungsquelle, die ausgelegt ist, der Lastvorrichtung elektrischen Strom zuzuführen, angeordnet. Der zweite Halbleiterschalter ist zwischen der Lastvorrichtung und einer zweiten Stromversorgungsquelle, die ausgelegt ist, der Lastvorrichtung elektrischen Strom zuzuführen, angeordnet. Die Schaltersteuervorrichtung steuert die Treiberspannungen des ersten und des zweiten Halbleiterschalters.To solve the above problem, according to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for switching between electrical power sources, comprising a first semiconductor switch, a second semiconductor switch, and a switch control device. The first semiconductor switch is arranged between a load device and a first power supply source configured to supply electrical power to the load device. The second semiconductor switch is arranged between the load device and a second power supply source configured to supply electrical power to the load device. The switch control device controls the drive voltages of the first and second semiconductor switches.
Wenn von einer von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle zur anderen geschaltet wird, stellt die Schaltersteuervorrichtung einen Zwischenzustand bereit, in dem der Halbleiterschalter, der an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist, die ausgelegt ist, nach dem Schalten elektrischen Strom zuzuführen, in einem ungesättigten Zustand gehalten wird, und sie ändert die Haltezeit des Zwischenzustands entsprechend der Differenz zwischen den von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle ausgegebenen Spannungen.When switching from one of the first and second power sources to the other, the switch control device provides an intermediate state in which the semiconductor switch connected to the power source configured to supply electric power after switching is maintained in an unsaturated state, and changes the holding time of the intermediate state according to the difference between the voltages output from the first and second power sources.
Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous effects of the invention
Bei zumindest einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Haltezeit des Zwischenzustands eines Halbleiterschalters, der an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist, die nach dem Schalten elektrischen Strom zuführt, entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen den Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle und der zweiten Stromversorgungsquelle geändert. Dadurch kann selbst dann, wenn sich die Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle und der zweiten Stromversorgungsquelle unterscheiden, eine Beschädigung des Halbleiterschalters durch einen Überstrom verhindert werden.In at least one aspect of the present invention, the holding time of the intermediate state of a semiconductor switch connected to the power supply that supplies electric power after switching is changed according to the voltage difference between the output voltages of the first power supply and the second power supply. This can prevent damage to the semiconductor switch due to an overcurrent even when the output voltages of the first power supply and the second power supply differ.
Aufgaben, Konfigurationen und Wirkungen, die von den vorstehend erwähnten abweichen, werden anhand der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen verständlich werden.Objects, configurations and effects different from those mentioned above will be understood from the description of the following embodiments.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen:
-
1 ein schematisches Diagramm eines Beispiels, bei dem mehrere elektrische Stromquellen mit einer an einem Fahrzeug montierten Fahrzeugsteuervorrichtung verbunden sind. -
2 ein Diagramm eines Beispiels der Konfiguration einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
3 ein Diagramm eines Beispiels des Betriebs einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
4 ein Diagramm eines Beispiels der Konfiguration einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
5 ein erklärendes Diagramm, das zeigt, wie die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Einschaltstrom beim Wechsel der elektrischen Stromquelle unter Verwendung von Lastinformationen schätzt, -
6 ein Diagramm eines Beispiels des Betriebs einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
7 ein Diagramm eines Beispiels der Konfiguration einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
8 ein Diagramm eines Beispiels der Konfiguration einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
9 ein Diagramm eines Beispiels des Betriebs einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
10 ein erklärendes Diagramm, das vorteilhafte Wirkungen zeigt, die erhalten werden, wenn ein Überlappungszeitraum für die Gate-Spannungen des ersten und des zweiten Halbleiterschalters in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist, -
11 ein Diagramm eines Beispiels der Konfiguration einer Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
12 ein Diagramm eines ersten Beispiels der Konfiguration zum Einschalten eines Halbleiterschalters in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
13 ein Diagramm eines Beispiels des Betriebs des Halbleiterschalters beim ersten Beispiel der Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
14 ein Diagramm eines zweiten Beispiels der Konfiguration zum Einschalten eines Halbleiterschalters in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
15 ein Diagramm eines Beispiels des Betriebs des Halbleiterschalters beim zweiten Beispiel der Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
16 ein Diagramm eines dritten Beispiels der Konfiguration zum Einschalten eines Halbleiterschalters in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, -
17 ein Diagramm eines Beispiels des Betriebs des Halbleiterschalters beim dritten Beispiel der Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und -
18 ein Blockdiagramm eines Beispiels der Hardwarekonfiguration eines Computers, der in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Beschreibung von Ausführungsformen
-
1 a schematic diagram of an example in which multiple electrical power sources are connected to a vehicle control device mounted on a vehicle. -
2 a diagram showing an example of the configuration of an apparatus for switching between electric power sources according to a first embodiment of the present invention, -
3 a diagram showing an example of the operation of an apparatus for switching between electric power sources according to the first embodiment of the present invention, -
4 a diagram showing an example of the configuration of an apparatus for switching between electric power sources according to a second embodiment of the present invention, -
5 an explanatory diagram showing how the apparatus for switching between electric power sources according to the second embodiment of the present invention estimates an inrush current when changing the electric power source using load information, -
6 a diagram showing an example of the operation of an apparatus for switching between electric power sources according to the second embodiment of the present invention, -
7 a diagram showing an example of the configuration of an apparatus for switching between electric power sources according to a third embodiment of the present invention, -
8 a diagram showing an example of the configuration of an apparatus for switching between electric power sources according to a fourth embodiment of the present invention, -
9 a diagram showing an example of the operation of an apparatus for switching between electric power sources according to the fourth embodiment of the present invention, -
10 an explanatory diagram showing advantageous effects obtained when an overlap period is provided for the gate voltages of the first and second semiconductor switches in the apparatus for switching between electric power sources according to the fourth embodiment of the present invention, -
11 a diagram of an example of the configuration of a device for switching between electric power sources according to a fifth embodiment of the present invention, -
12 a diagram of a first example of the configuration for turning on a semiconductor switch in the apparatus for switching between electric power sources according to a sixth embodiment of the present invention, -
13 a diagram showing an example of the operation of the semiconductor switch in the first example of the configuration of the apparatus for switching between electric power sources according to the sixth embodiment of the present invention, -
14 a diagram of a second example of the configuration for turning on a semiconductor switch in the apparatus for switching between electric power sources according to the sixth embodiment of the present invention, -
15 a diagram showing an example of the operation of the semiconductor switch in the second example of the configuration of the apparatus for switching between electric power sources according to the sixth embodiment of the present invention, -
16 a diagram of a third example of the configuration for turning on a semiconductor switch in the apparatus for switching between electric power sources according to the sixth embodiment of the present invention, -
17 a diagram showing an example of the operation of the semiconductor switch in the third example of the configuration of the apparatus for switching between electric power sources according to the sixth embodiment of the present invention; and -
18 a block diagram of an example of the hardware configuration of a computer included in the apparatus for switching between electric power sources according to each embodiment of the present invention. Description of Embodiments
Beispiele von Modi zur Implementation der vorliegenden Erfindung (nachstehend als „Ausführungsformen“ bezeichnet) werden nun mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesem Dokument und den anliegenden Zeichnungen sind Komponenten, die identisch sind oder im Wesentlichen die gleichen Funktionen aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht redundant beschrieben. Ferner können, falls mehrere Komponenten auftreten, welche die gleichen oder ähnliche Funktionen aufweisen, an die gleichen Bezugszeichen zu Erklärungszwecken unterschiedliche Indizes angehängt werden. Ferner können die Indizes in der Beschreibung fortgelassen werden, wenn nicht zwischen mehreren Komponenten unterschieden zu werden braucht.Examples of modes for implementing the present invention (hereinafter referred to as "embodiments") will now be described with reference to the accompanying drawings. In this document and the accompanying drawings, components that are identical or have substantially the same functions are denoted by the same reference numerals and will not be described redundantly. Furthermore, if multiple components having the same or similar functions are used, different subscripts may be appended to the same reference numerals for explanatory purposes. Furthermore, the subscripts may be omitted from the description if it is not necessary to distinguish between multiple components.
<Erste Ausführungsform><First Embodiment>
Zuerst wird mit Bezug auf
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 110 weist eine Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen und eine Steuereinrichtung 111 auf. Die Steuereinrichtung 111 empfängt Erfassungssignale von den Sensoren 120 über eine Signalleitung d1 und steuert das Fahrzeug 100 durch Senden von Steuersignalen zu den Aktuatoren 130 über eine Steuerleitung s1. Die Steuereinrichtung 111 analysiert die von den Sensoren 120 empfangenen Erfassungssignale und erzeugt entsprechend dem Ergebnis der Analyse Steuersignale zur Steuerung der Arbeitsvorgänge der Aktuatoren 130. Die Steuereinrichtung 111 kann beispielsweise unter Verwendung einer ECU (elektronischen Steuereinheit) gebildet sein. Die Sensoren 120 und die Aktuatoren 130 sind Lastvorrichtungen, die von der ersten Stromversorgungsquelle 2a oder der zweiten Stromversorgungsquelle 2b zugeführten elektrischen Strom verbrauchen.The
Die Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen schaltet eine Stromversorgungsquelle entsprechend den Versorgungsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b zwischen diesen Stromversorgungsquellen. Die Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen empfängt von der ersten Stromversorgungsquelle 2a zugeführten elektrischen Strom über eine Stromversorgungsleitung p1 und empfängt von der zweiten Stromversorgungsquelle 2b zugeführten elektrischen Strom über eine Stromversorgungsleitung p2. Die Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen führt den von der ersten Stromversorgungsquelle 2a oder der zweiten Stromversorgungsquelle 2b empfangenen elektrischen Strom über eine Stromversorgungsleitung p3 den Sensoren 120 und über eine Stromversorgungsleitung p4 den Aktuatoren 130 zu.The
Bei der im in
Als nächstes wird eine Konfiguration der Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf
Der erste Halbleiterschalter 3a befindet sich zwischen Lastvorrichtungen 4a bis 4c und der ersten Stromversorgungsquelle 2a, die den Lastvorrichtungen 4a bis 4c elektrischen Strom zuführt. Der elektrische Strom von der ersten Stromversorgungsquelle 2a wird mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c durch den ersten Halbleiterschalter 3a zugeführt. Beispielsweise weist der erste Halbleiterschalter 3a einen Feldeffekttransistor M auf. Der im ersten Halbleiterschalter 3a enthaltene Feldeffekttransistor M ist so ausgelegt, dass eine zwischen der Drain- und der Source-Elektrode des ersten Halbleiterschalters 3a ausgebildete Body-Diode (auch als „parasitäre Diode“ bezeichnet) entgegengesetzt zur Richtung der Stromversorgung von der ersten Stromversorgungsquelle 2a angeschlossen ist. Das heißt, dass die Anode der Body-Diode mit der Source-Elektrode des Feldeffekttransistors M verbunden ist und dass die Kathode mit der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors M verbunden ist.The
Der zweite Halbleiterschalter 3b befindet sich zwischen den Lastvorrichtungen 4a bis 4c und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b, die den Lastvorrichtungen 4a bis 4c elektrischen Strom zuführt. Der elektrische Strom von der zweiten Stromversorgungsquelle 2b wird mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c durch den zweiten Halbleiterschalter 3b zugeführt. Beispielsweise weist der zweite Halbleiterschalter 3b den Feldeffekttransistor M auf. Der im zweiten Halbleiterschalter 3b enthaltene Feldeffekttransistor M ist so ausgelegt, dass eine zwischen der Drain- und der Source-Elektrode des zweiten Halbleiterschalters 3b ausgebildete Body-Diode entgegengesetzt zur Richtung der Stromversorgung von der zweiten Stromversorgungsquelle 2b angeschlossen ist. Das heißt, dass die Anode der Body-Diode mit der Source-Elektrode des Feldeffekttransistors M verbunden ist und dass die Kathode mit der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors M verbunden ist.The
Die Lastvorrichtungen 4a bis 4c sind so ausgelegt, dass elektrischer Strom entsprechend der Steuerung des ersten Halbleiterschalters 3a und des zweiten Halbleiterschalters 3b entweder von der ersten Stromversorgungsquelle 2a oder der zweiten Stromversorgungsquelle 2b zugeführt werden kann. Ein Ausgangsanschluss des ersten Halbleiterschalters 3a und ein Ausgangsanschluss des zweiten Halbleiterschalters 3b sind elektrisch verbunden, und die mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c sind mit den Ausgangsanschlüssen verbunden.The
Die Lastvorrichtungen 4a bis 4c sind Aktuatoren 130 in der Art von am Fahrzeug 100 angebrachten Elektromotoren und Solenoiden oder Sensoren 120 in der Art von Kameras. Ferner wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform angenommen, dass die Anzahl der angeschlossenen Lastvorrichtungen drei ist. Die Anzahl der angeschlossenen Lastvorrichtungen ist jedoch nicht auf drei beschränkt. Es kann eine alternative Konfiguration verwendet werden, bei der zwei oder mehr Lastvorrichtungen angeschlossen sind. In der folgenden Beschreibung werden die Lastvorrichtungen 4a bis 4c, wenn es nicht erforderlich ist, zwischen ihnen zu unterscheiden, als „Lastvorrichtungen 4“ bezeichnet.The
Die Schaltersteuervorrichtung 5 gibt Steuersignale (Gate-Spannungen) an den ersten Halbleiterschalter 3a und den zweiten Halbleiterschalter 3b aus, um die Stromversorgung zu schalten. Die Schaltersteuervorrichtung 5 weist einen Spannungsvergleicher 7 und eine Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 auf.The switch control device 5 outputs control signals (gate voltages) to the
Der Spannungsvergleicher 7 überwacht eine von der ersten Stromversorgungsquelle 2a ausgegebene Spannung Va und eine von der zweiten Stromversorgungsquelle 2b ausgegebene Spannung Vb und erfasst eine Spannungsdifferenz Vd (= Va - Vb). Die Spannungsdifferenz Vd wird an die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 ausgegeben.The
Entsprechend der Spannungsdifferenz Vd erzeugt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 eine Gate-Spannung Vga des als erster Halbleiterschalter 3a verwendeten Feldeffekttransistors M und eine Gate-Spannung Vgb des als zweiter Halbleiterschalter 3b verwendeten Feldeffekttransistors M und gibt sie aus. Wenn die Gate-Spannung Vga des ersten Halbleiterschalters 3a auf den hohen Pegel geht, wird der erste Halbleiterschalter 3a eingeschaltet.According to the voltage difference Vd, the gate
Wenn die Gate-Spannung Vgb des zweiten Halbleiterschalters 3b auf den hohen Pegel geht, wird der zweite Halbleiterschalter 3b eingeschaltet. In der folgenden Beschreibung werden der erste Halbleiterschalter 3a und der zweite Halbleiterschalter 3b, wenn es nicht erforderlich ist, zwischen ihnen zu unterscheiden, als „Halbleiterschalter 3“ bezeichnet.When the gate voltage Vgb of the
In
Ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun mit Bezug auf
Die von der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b ausgegebenen Spannungen Va, Vb variieren beispielsweise infolge der individuellen Differenz der Bordbatterie und des Gleichspannungswandlers, des Ladezustands, der Länge der Verdrahtung und der Verschlechterung der Bordbatterie und der Stromversorgungsverdrahtung. Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Stromversorgungsquelle unter der Annahme, dass die Spannung Va der ersten Stromversorgungsquelle 2a 13 V ist und die Spannung Vb der zweiten Stromversorgungsquelle 2b 14 V ist, von der eine niedrige Ausgangsspannung erzeugenden ersten Stromversorgungsquelle 2a zur eine hohe Ausgangsspannung erzeugenden zweiten Stromversorgungsquelle 2b umgeschaltet wird.The voltages Va, Vb output from the
Wie in
Wenn die Stromversorgungsquelle aus dem Zustand der ersten Stromversorgung S1 zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b zu schalten ist, legt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Gate-Spannung Vga des ersten Halbleiterschalters 3a zuerst auf den niedrigen Pegel. Dann erhöht die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Gate-Spannung Vga gleichzeitig mit dieser Spannungseinstellung oder nach Beginn des Ansteigens der Gate-Spannung Vgb des zweiten Halbleiterschalters 3b auf eine Zwischenspannung Vm zwischen dem niedrigen Pegel und dem hohen Pegel und hält die Zwischenspannung Vm während einer Haltezeit Tm (Zwischenzustand S2).When the power supply is to be switched from the state of the first power supply S1 to the
Es sei bemerkt, dass eine bestimmte Zeitdauer (Anstiegszeit) erforderlich ist, damit die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Gate-Spannung vom niedrigen Pegel auf die Zwischenspannung Vm erhöhen kann. Daher kann ausgesagt werden, dass die Zeit, während derer die Gate-Spannung tatsächlich auf der Zwischenspannung Vm gehalten wird, kürzer ist als die Haltezeit Tm, die in dem Moment beginnt, in dem der in
Anschließend erhöht die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Gate-Spannung Vgb des zweiten Halbleiterschalters 3b auf den hohen Pegel. Dadurch wird die Stromversorgungsquelle ganz von der ersten Stromversorgungsquelle 2a zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b (zweiten Stromversorgung S3) geschaltet.Subsequently, the gate
Wie vorstehend beschrieben, liegen die Spannungspegel der Gate-Spannungen Vga, Vgb gemäß der vorliegenden Ausführungsform in drei verschiedenen Zuständen vor, nämlich dem hohen Pegel, dem niedrigen Pegel und der Zwischenspannung. Der hohe Pegel repräsentiert eine Spannung, bei der der Durchlasswiderstand der als erster Halbleiterschalter 3a und zweiter Halbleiterschalter 3b dienenden Feldeffekttransistoren minimiert ist, beispielsweise eine Spannung, an der die Gate-Source-Spannung 10 V beträgt oder höher ist. Der niedrige Pegel repräsentiert eine Spannung, bei der die Ausgangskennlinien (ID-VDS-Kennlinien) eines Feldeffekttransistors in einem blockierten Bereich liegen, beispielsweise eine Spannung, an der die Gate-Source-Spannung 0 V ist. Bei der Zwischenspannung liegen die Ausgangskennlinien eines Feldeffekttransistors in einem ungesättigten Bereich und hängt der Source-Drain-Widerstand von der Gate-Spannung ab.As described above, the voltage levels of the gate voltages Vga, Vgb according to the present embodiment exist in three different states: the high level, the low level, and the intermediate voltage. The high level represents a voltage at which the on-resistance of the field-effect transistors serving as the
Die Haltezeit Tm wird entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den von der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b ausgegebenen Spannungen dynamisch festgelegt. Wenn die Spannungsdifferenz Vd klein ist, wird die Haltezeit Tm verkürzt, und wenn die Spannungsdifferenz Vd groß ist, wird die Haltezeit Tm verlängert. Das heißt, dass die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Haltezeit Tm so ändert, dass sie länger als eine vorgegebene Referenzzeit ist, wenn die Spannungsdifferenz Vd größer als ein vorbestimmter Wert ist, und dass die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Haltezeit Tm so ändert, dass sie kürzer als die vorgegebene Referenzzeit ist, wenn die Spannungsdifferenz Vd kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.The holding time Tm is dynamically set according to the voltage difference Vd between the voltages output from the
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Zustand, in dem die Gate-Spannung des Halbleiterschalters zwischen dem niedrigen Pegel und dem hohen Pegel liegt, als „Zwischenzustand“ definiert. Bei der herkömmlichen Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen bleibt das Spannungsprofil unverändert, bis die Gate-Spannung Vgb im Zwischenzustand vom niedrigen Pegel auf den hohen Pegel ansteigt, wie durch die dünne durchgezogene Linie im mittleren Teil von
Wenn das Schalten zwischen Stromversorgungsquellen mit unterschiedlichen Spannungswerten ausgeführt wird, wenn die Stromversorgungsquelle beispielsweise von der ersten Stromversorgungsquelle 2a (Spannung Va = 13 V) zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b (Spannung Vb = 14 V) geschaltet wird, wie in Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, tritt der Einschaltstrom entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den beiden Stromversorgungsquellen auf. In herkömmlichen Konfigurationen fließt ein hoher Einschaltstrom, der einen durch die strichpunktierte Linie angegebenen zulässigen Strom überschreitet, durch den zweiten Halbleiterschalter 3b.When switching is performed between power sources with different voltage values, for example, when switching the power source from the
Nachfolgend wird der Strom I2 beschrieben, der durch den zweiten Halbleiterschalter 3b fließt, wenn das Schalten in der Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform vom Zwischenzustand S2 zur zweiten Stromversorgung S3 erfolgt. Wie im unteren Teil von
Wie vorstehend beschrieben, ist die vorliegende Ausführungsform so ausgelegt, dass die Gate-Spannung Vgb des zweiten Halbleiterschalters 3b stufenweise erhöht wird, ohne abrupt vom niedrigen auf den hohen Pegel erhöht zu werden. Daher kann ein Spitzenstrom so dispergiert werden, dass der Strom I2 (Spitzenstrom), der beim Schalten der elektrischen Stromquelle durch den zweiten Halbleiterschalter 3b fließt, den zulässigen Strom nicht überschreitet. Ferner ist die vorliegende Ausführungsform so ausgelegt, dass die Stromversorgungsquelle entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b geändert werden kann. Daher kann das Schalten von einer Stromversorgungsquelle zu einer anderen geschehen, ohne den zulässigen Strom zu überschreiten. Herkömmlich gab es keine Konfiguration zum Ändern der Haltezeit Tm der Zwischenspannung Vm im Zwischenzustand beim Schalten der elektrischen Stromquelle entsprechend der Spannungsdifferenz Vd. Daher erhöht sich herkömmlich, wenn die Spannungsdifferenz Vd ansteigt, der Spitzenstrom eines Halbleiterschalters entsprechend und kann den zulässigen Strom überschreiten. Dieses Problem wird jedoch durch die vorliegende Ausführungsform gelöst.As described above, the present embodiment is configured to gradually increase the gate voltage Vgb of the
Wie vorstehend beschrieben, weist die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen (Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen) gemäß der ersten Ausführungsform einen ersten Halbleiterschalter (ersten Halbleiterschalter 3a), einen zweiten Halbleiterschalter (zweiten Halbleiterschalter 3b) und eine Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5) auf. Der erste Halbleiterschalter (erste Halbleiterschalter 3a) befindet sich zwischen den Lastvorrichtungen (4a bis 4c) und einer ersten Stromversorgungsquelle (ersten Stromversorgungsquelle 2a), die dafür ausgelegt ist, den Lastvorrichtungen (4a bis 4c) elektrischen Strom zuzuführen. Der zweite Halbleiterschalter (zweite Halbleiterschalter 3b) befindet sich zwischen den Lastvorrichtungen und einer zweiten Stromversorgungsquelle (zweiten Stromversorgungsquelle 2b), die dafür ausgelegt ist, den Lastvorrichtungen elektrischen Strom zuzuführen. Die Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5) steuert die Treiberspannungen des ersten Halbleiterschalters und des zweiten Halbleiterschalters.As described above, the electric power source switching device (electric power source switching device 1) according to the first embodiment includes a first semiconductor switch (
Wenn von einer von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle zur anderen geschaltet wird, stellt die Schaltersteuervorrichtung einen Zwischenzustand bereit, in dem der Halbleiterschalter (der zweite Halbleiterschalter 3b), der an die Stromversorgungsquelle (beispielsweise die zweite Stromversorgungsquelle 2b) angeschlossen ist, die ausgelegt ist, nach dem Schalten elektrischen Strom zuzuführen, in einem ungesättigten Zustand gehalten wird, und sie ändert die Haltezeit (Haltezeit Tm) des Zwischenzustands entsprechend der Spannungsdifferenz (Spannungsdifferenz Vd) zwischen von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle ausgegebenen Spannungen.When switching from one of the first and second power sources to the other, the switch control device provides an intermediate state in which the semiconductor switch (the
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform wird die Haltezeit (Strombegrenzungszeit) des Zwischenzustands eines Halbleiterschalters, der an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist, die nach dem Schalten elektrischen Strom zuführt, entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen den Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle und der zweiten Stromversorgungsquelle geändert. Dadurch können selbst dann, wenn sich die Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle und der zweiten Stromversorgungsquelle unterscheiden, infolge eines Überstroms am Halbleiterschalter hervorgerufene Schäden verhindert werden und kann die Stromversorgungsquelle problemlos gewechselt werden, ohne die Stromversorgung zu unterbrechen.With the above-described configuration of the present embodiment, the holding time (current limiting time) of the intermediate state of a semiconductor switch connected to the power supply that supplies electric power after switching is changed according to the voltage difference between the output voltages of the first power supply and the second power supply. Therefore, even if the output voltages of the first power supply and the second power supply differ, damage to the semiconductor switch due to overcurrent can be prevented, and the power supply can be smoothly switched without interrupting the power supply.
<Zweite Ausführungsform><Second Embodiment>
Als nächstes wird die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist ein Beispiel einer Konfiguration, bei der der erste Halbleiterschalter 3a und der zweite Halbleiterschalter 3b unter Berücksichtigung der Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b sowie Informationen in Bezug auf die Lastvorrichtungen 4 (Lastinformationen) gesteuert werden. Die folgende Beschreibung der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der zweiten Ausführungsform konzentriert sich auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform.Next, the electric power source switching device according to a second embodiment will be described. The second embodiment is an example of a configuration in which the
Zuerst wird die Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf
Die Schaltersteuervorrichtung 5A gibt Steuersignale an den ersten Halbleiterschalter 3a und den zweiten Halbleiterschalter 3b aus, um die Stromversorgung zu schalten. Die Schaltersteuervorrichtung 5A weist den Spannungsvergleicher 7, eine Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A und Lastinformationen 8A auf.The
Die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A erzeugt die Gate-Spannung Vga des ersten Halbleiterschalters 3a (Feldeffekttransistors M) und die Gate-Spannung Vgb des zweiten Halbleiterschalters 3b (Feldeffekttransistors M) entsprechend der vom Spannungsvergleicher 7 ausgegebenen Spannungsdifferenz Vd und gibt diese aus. Ferner erzeugt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A die Gate-Spannungen Vga, Vgb entsprechend den Lastinformationen 8A auf der Grundlage des elektrischen Ersatzwiderstands und der Ersatzkapazität der Lastvorrichtungen 4a bis 4c und gibt diese aus. Die Lastinformationen 8A werden beispielsweise in einem Speicher gespeichert. Die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A greift auf den Speicher zu, in dem die Lastinformationen 8A gespeichert sind, und erzeugt die Gate-Spannungen Vga, Vgb.The gate
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gate-Spannungen Vga, Vgb zusätzlich zur Spannungsdifferenz Vd entsprechend den Lastinformationen 8A erzeugt und ausgegeben werden. Die Lastinformationen 8A sind ein Parameter, der auf dem Ersatzschaltungsmodell der Lastvorrichtungen 4a bis 4c beruht, wie in
Beispielsweise wird die Lastvorrichtung 4a als Ersatzschaltung repräsentiert, bei der ein elektrischer Ersatzwiderstand RL1 parallel zu einer Ersatzkapazität C1 und einem elektrischen Ersatzwiderstand RS1, die in Reihe geschaltet sind, geschaltet ist. Ähnlich wird die Lastvorrichtung 4b als Ersatzschaltung repräsentiert, bei der ein elektrischer Ersatzwiderstand RL2 parallel zu einer Ersatzkapazität C2 und einem elektrischen Ersatzwiderstand RS2, die in Reihe geschaltet sind, geschaltet ist. Zusätzlich wird die Lastvorrichtung 4c als Ersatzschaltung repräsentiert, bei der ein elektrischer Ersatzwiderstand RL3 parallel zu einer Ersatzkapazität C3 und einem elektrischen Ersatzwiderstand RS3, die in Reihe geschaltet sind, geschaltet ist. Die Ersatzschaltungen der Lastvorrichtungen 4a bis 4c sind an einem Ende an eine Stromversorgungsleitung und am anderen Ende an Masse angeschlossen.For example, the
Ein Beispiel der Prozedur zum Bestimmen eines Gate-Spannungsprofils gemäß den vorstehend beschriebenen Lastinformationen 8A gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die
[Gleichung 1]
[Equation 1]
Hier ist „ic“ der Kapazitätsladestrom des durch den zweiten Halbleiterschalter 3b fließenden Stroms I2. „iR“ ist der Gleichanteil des durch den zweiten Halbleiterschalter 3b fließenden Stroms I2. „t“ ist die seit dem Anlegen der Gate-Spannung Vgb an den zweiten Halbleiterschalter 3b verstrichene Zeit. „Vd“ ist die Differenz zwischen den von der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b ausgegebenen Spannungen (nachstehend auch als „Versorgungsspannungsdifferenz“ bezeichnet). „Rs“ ist der kombinierte Parallelwiderstand der in Reihe mit der Ersatzkapazität jeder Lastvorrichtung 4 geschalteten elektrischen Widerstände (Rs1 bis Rs3 in
Auf der Grundlage der vorstehenden Gleichung (1) wird der Spitzenstrom des beim Schalten der elektrischen Stromquelle durch den zweiten Halbleiterschalter 3b fließenden Einschaltstroms geschätzt. Falls der Spitzenstrom den zulässigen Strom überschreitet, wird die nachstehende Gleichung (2) unter Berücksichtigung des Source-Drain-Widerstands Rsd des zweiten Halbleiterschalters 3b verwendet, um den Wert des Source-Drain-Widerstands Rsd zu berechnen, ohne dass der zulässige Strom überschritten wird.
[Gleichung 2]
[Equation 2]
Nachdem der Source-Drain-Widerstand Rsd anhand Gleichung (2) berechnet wurde, wird die Gate-Spannung Vgb, bei der der Source-Drain-Widerstand gleich Rsd ist, auf der Grundlage der elektrischen Eigenschaften des im zweiten Halbleiterschalter 3b enthaltenen Feldeffekttransistors M bestimmt. Die Gate-Spannung Vgb kann beispielsweise unter Verwendung der Drain-Strom-Gate-Source-Spannungs-Kennlinien (Id-VGS-Kennlinien) berechnet werden. Der hier bestimmte Wert der Gate-Spannung Vgb ist der Zwischenspannungswert im Zwischenzustand gemäß der vorliegenden Erfindung (Zwischenspannung Vm in
Als nächstes wird ein Beispiel des Betriebs einer Vorrichtung 1B zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf
Zuerst erhöht die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 die Gate-Spannung Vgb nach dem Wechsel der elektrischen Stromquelle von einem niedrigen Pegel auf die Zwischenspannung Vm, die wie vorstehend beschrieben bestimmt wird. Die Haltezeit Tm bei der Zwischenspannung Vm wird durch die nachstehende Gleichung (3) entsprechend dem elektrischen Ersatzwiderstand Rs und der Ersatzkapazität C der Lastvorrichtungen 4 und dem Source-Drain-Widerstand Rsd des Feldeffekttransistors bestimmt.
[Gleichung 3]
[Equation 3]
in Gleichung (3) ist „k“ eine Konstante. Wenn die Gate-Spannung Vgb auf den hohen Pegel erhöht wird, nachdem die Gate-Spannung Vgb während eines Zeitraums der Haltezeit Tm im Zwischenzustand gehalten wurde, wird der zweite Halbleiterschalter 3b ganz eingeschaltet. Der Strom bei diesem Spannungsprofil ist I2, der erste Spitzenstrom fließt, wenn die Gate-Spannung Vgb auf die Zwischenspannung Vm geändert wird, und der zweite Spitzenstrom fließt, wenn die Gate-Spannung Vgb anschließend auf den hohen Pegel ansteigt. Die vorliegende Ausführungsform ist so ausgelegt, dass der Spitzenstrom entsprechend der Spannungsdifferenz Vd und den elektrischen Eigenschaften der Lastvorrichtungen 4 in den ersten Spitzenstrom und den zweiten Spitzenstrom dispergiert wird. Daher kann der Spitzenstrom geändert werden, ohne den zulässigen Strom zu überschreiten.In equation (3), "k" is a constant. When the gate voltage Vgb is increased to the high level after the gate voltage Vgb is maintained in the intermediate state for a period of the holding time Tm, the
Beim vorstehend beschriebenen Beispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Haltezeit Tm anhand des elektrischen Ersatzwiderstands und der Ersatzkapazität in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt. Die Haltezeit Tm kann jedoch durch Multiplizieren der Zeitkonstante (= C (Rs + Rsd)) in Gleichung (3) mit einem vorbestimmten Koeffizienten k optimiert werden. Das heißt, dass die Anstiegskurve (Anstiegsgeschwindigkeit) der Gate-Spannung Vgb bei Bedarf durch den Wert von k variiert werden kann, um die Haltezeit Tm zu ändern. Falls der zweite Spitzenwert des Stroms I2 beispielsweise einen Spielraum für den zulässigen Strom hat, kann k < 1 gesetzt werden, so dass die Haltezeit Tm kürzer als die Zeitkonstante ist, und falls der zweite Spitzenwert des Stroms I2 keinen Spielraum für den zulässigen Strom hat, kann k > 1 gesetzt werden, so dass die Haltezeit Tm länger als die Zeitkonstante ist. Anders ausgedrückt, kann die Gate-Spannung Vgb durch die Verwendung der Haltezeit Tm und des Source-Drain-Widerstands Rsd des Feldeffekttransistors M des zweiten Halbleiterschalters 3b als Parameter optimiert werden.In the above-described example according to the present embodiment, the holding time Tm is determined from the equivalent electrical resistance and the equivalent capacitance in the manner described above. However, the holding time Tm can be optimized by multiplying the time constant (= C (Rs + Rsd)) in equation (3) by a predetermined coefficient k. That is, the rising curve (rise rate) of the gate voltage Vgb can be varied as needed by the value of k to change the holding time Tm. For example, if the second peak value of the current I2 has a margin for the allowable current, k < 1 can be set so that the holding time Tm is shorter than the time constant, and if the second peak value of the current I2 has no margin for the allowable current, k > 1 can be set so that the holding time Tm is longer than the time constant. In other words, the gate voltage Vgb can be optimized by using the hold time Tm and the source-drain resistance Rsd of the field-effect transistor M of the
Ferner hat die im Zwischenzustand gehaltene Gate-Spannung Vgb (Zwischenspannung Vm) beim vorstehend beschriebenen Beispiel der vorliegenden Ausführungsform einen einzigen Wert. Alternativ können jedoch mehrere Spannungswerte festgelegt werden, um die Gate-Spannung Vgb in zwei oder mehr Schritten zu erhöhen. Diese Spannungsprofile sind Entwurfsparameter und werden beispielsweise entsprechend den Lastvorrichtungen 4 und den Eigenschaften der Halbleiterschalter 3 geeignet festgelegt.Furthermore, in the above-described example of the present embodiment, the gate voltage Vgb (intermediate voltage Vm) maintained in the intermediate state has a single value. Alternatively, however, multiple voltage values may be set to increase the gate voltage Vgb in two or more steps. These voltage profiles are design parameters and are appropriately set according to, for example, the
Wie vorstehend beschrieben, ist die Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5A) gemäß der zweiten Ausführungsform dafür ausgelegt, die Haltezeit Tm des Zwischenzustands entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den von der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b ausgegebenen Spannungen und den die elektrischen Eigenschaften der Lastvorrichtungen 4a bis 4c repräsentierenden Informationen (Lastinformationen 8A) zu ändern.As described above, the switch control device (switch
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform legt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6 das Spannungsprofil der Gate-Spannung der Halbleiterschalter 3 entsprechend den Informationen in Bezug auf die Lastvorrichtungen 4 (Lastinformationen 8A) zusätzlich zur Spannungsdifferenz Vd fest. Selbst wenn sich der Einschaltstrom während des Wechsels der elektrischen Stromquelle infolge des Hinzufügens oder Aktualisierens einer Lastvorrichtung 4 ändert, ermöglicht die vorstehend beschriebene Konfiguration das Verhindern eines Ausfalls und einer Verschlechterung der Halbleiterschalter 3, welche durch den Einschaltstrom auftreten könnten, wenn sich die Lastinformationen ändern. Anders ausgedrückt kann Änderungen der Lastvorrichtungen 4 Rechnung getragen werden, ohne die Halbleiterschalter 3 auszutauschen. Falls beispielsweise die Anzahl der angeschlossenen Lasten oder der Stromkapazität infolge einer späteren Hinzufügung geändert wird, können solche Änderungen durch eine Softwaremodifikation behandelt werden, ohne dass die Halbleiterschalter 3 ausgetauscht werden müssten.In the above-described configuration of the present embodiment, the gate
In der vorstehenden Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform sind der elektrische Ersatzwiderstand und die Ersatzkapazität der Lastvorrichtungen 4 als Lastinformationen 8A angegeben. Die Lastinformationen 8A sind jedoch nicht auf diesen elektrischen Ersatzwiderstand und diese Ersatzkapazität beschränkt. Beispielsweise können die Zwischenspannung Vm und die Haltezeit Tm anhand der Eigenschaften des durch den Halbleiterschalter 3 fließenden Einschaltstroms vorbestimmt werden und als Lastinformationen 8A in einem Speicher gespeichert werden. Das heißt, dass die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, solange durch die Lastinformationen 8A die Parameter (Tm, Vm), die das Spannungsprofil der Gate-Spannung abhängig von den elektrischen Eigenschaften der angeschlossenen Lastvorrichtungen 4 bestimmen, geeignet geändert werden können und das Spannungsprofil der Gate-Spannung und die Haltezeit des Zwischenzustands geändert werden können.In the above description of the present embodiment, the equivalent electrical resistance and equivalent capacitance of the
<Dritte Ausführungsform><Third Embodiment>
Als nächstes wird die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die dritte Ausführungsform ist ein Beispiel, bei dem die Gate-Spannung der Halbleiterschalter 3 entsprechend den die elektrischen Eigenschaften einer aktivierten der Lastvorrichtungen 4 repräsentierenden Informationen gesteuert wird.Next, the device for switching between electric power sources according to a third embodiment will be described. The third embodiment is an example in which the gate voltage of the semiconductor switches 3 is controlled according to the information representing the electrical characteristics of an activated one of the
Die Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf
Die Vorrichtung 1B zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen weist anstelle der Schaltersteuervorrichtung 5A der Vorrichtung 1 zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der zweiten Ausführungsform eine Schaltersteuervorrichtung 5B auf. Das heißt, dass die Vorrichtung 1B zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen den ersten Halbleiterschalter 3a, den zweiten Halbleiterschalter 3b und die Schaltersteuervorrichtung 5B aufweist. Die Schaltersteuervorrichtung 5B weist den Spannungsvergleicher 7, eine Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6B und die Lastinformationen 8A auf.The electric
Zusätzlich zu den in der zweiten Ausführungsform enthaltenen Komponenten weist die vorliegende Ausführungsform Lastschalter 9a bis 9c und eine Lastschalter-Steuervorrichtung 10 auf. Die Lastschalter 9a bis 9c befinden sich an den Versorgungsleitungen der Lastvorrichtungen 4a bis 4c. Die Lastschalter-Steuervorrichtung 10 steuert das Aktivieren/Deaktivieren der Lastschalter 9a bis 9c entsprechend äußeren Befehlen. Die Lastschalter-Steuervorrichtung 10 kann in die Steuereinrichtung 111 der in
Die Schaltersteuervorrichtung 5B empfängt einen Lastschalter-Änderungsbefehl, der von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) eines Leistungsmanagementsystems eingegeben wird. Wenn beispielsweise Fehler (oder Anzeichen von Fehlern) in der Lastvorrichtung 4 erkannt werden, werden die Lastschalter 9a bis 9c geschaltet, um die Verwendung der Lastvorrichtungen 4 zu unterbrechen oder ihre Funktionen einzuschränken.The
Als Lastschalter können einen Feldeffekttransistor aufweisende Halbleiterschalter oder mechanische Schalter in der Art von Relais verwendet werden. Die Stromversorgung der Lastvorrichtungen 4a bis 4c wird durch die Lastschalter 9a bis 9c gesteuert. In der folgenden Beschreibung werden die Lastschalter 9a bis 9c, wenn es nicht erforderlich ist, zwischen ihnen zu unterscheiden, als „Lastschalter 9“ bezeichnet.Semiconductor switches comprising a field-effect transistor or mechanical switches such as relays can be used as load switches. The power supply to the
Die Lastinformationen 8A beruhen auf dem elektrischen Ersatzwiderstand und der Ersatzkapazität der Lastvorrichtungen 4a bis 4c. Die Lastinformationen 8A gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden jedoch entsprechend Schaltinformationen in Bezug auf die Lastschalter 9a bis 9c („Schalterinformationen“ in
Alternativ können die Lastinformationen 8A Informationen enthalten, welche die elektrischen Eigenschaften aller Lastvorrichtungen 4a bis 4c repräsentieren, und die Lastinformationen 8A können auf der Grundlage der Schalterinformationen entsprechend den elektrischen Eigenschaften einer angesteuerten Lastvorrichtung 4 (den elektrischen Eigenschaften des Ersatzschaltungsmodells) aktualisiert und in einem Speicher gespeichert werden.Alternatively, the
Die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6B hat die gleiche Funktion wie die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6B greift auf den Speicher zu, in dem die Lastinformationen 8A gespeichert sind, und erzeugt die Gate-Spannungen Vga, Vgb ebenso wie gemäß der zweiten Ausführungsform.The gate
Ferner kann die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6B in einem Fall, in dem Informationen in Bezug auf die elektrischen Eigenschaften der Lastvorrichtungen 4a bis 4c in die Lastinformationen 8A aufgenommen wurden, entsprechend den Schalterinformationen nur Informationen in Bezug auf die elektrischen Eigenschaften einer aktivierten Lastvorrichtung 4 aus den Lastinformationen 8A extrahieren und eine Gate-Spannung auf der Grundlage der extrahierten Informationen in Bezug auf die elektrischen Eigenschaften der aktivierten Lastvorrichtung 4 erzeugen. Die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6B kann die Schalterinformationen vor dem Wechsel der elektrischen Stromquelle durch periodisches Kommunizieren mit der Lastschalter-Steuervorrichtung 10 erhalten. Beispielsweise ist in
Der während des Wechsels der elektrischen Stromquelle durch die Halbleiterschalter 3 fließende Einschaltstrom wird durch eine gegenwärtig angesteuerte Lastvorrichtung 4 bestimmt. Daher ermöglicht es die vorliegende Ausführungsform, den beim Wechsel der elektrischen Stromquelle durch die Halbleiterschalter 3 fließenden Einschaltstrom genauer zu schätzen und eine optimale Gate-Spannung zu erzeugen.The inrush current flowing through the semiconductor switches 3 during the switching of the electric power source is determined by a currently driven
Ferner kann die Schaltersteuervorrichtung 5B vor dem Wechsel von einer Stromversorgungsquelle zur anderen die Stromversorgung zu einer der Lastvorrichtungen 4a bis 4c unterbrechen und die Haltezeit Tm des Zwischenzustands entsprechend die elektrischen Eigenschaften (beispielsweise den elektrischen Ersatzwiderstand und die Ersatzkapazität) einer aktivierten der Lastvorrichtungen 4 repräsentierenden Informationen ändern. Beispielsweise können mehrere Lastvorrichtungen 4 vorab als kritische Vorrichtungen und nicht kritische Vorrichtungen klassifiziert werden und können die nicht kritischen Vorrichtungen während des Wechsels der elektrischen Stromquelle abgeschaltet werden. Dies ermöglicht das Verringern der Anzahl der während des Wechsels der elektrischen Stromquelle angeschlossenen Lastvorrichtungen 4 und das Verringern des beim Wechsel der elektrischen Stromquelle durch die Halbleiterschalter 3 fließenden Einschaltstroms. Beispielsweise sind die kritischen Vorrichtungen Bremsleuchten, Frontscheinwerfer, Scheibenwischer und andere für das sichere Fahren von Kraftfahrzeugen wichtige Lastvorrichtungen. Nicht kritische Vorrichtungen sind Audiovorrichtungen, Klimaanlagen, elektrisch betriebene Fenster und andere Lastvorrichtungen, die das sichere Fahren von Kraftfahrzeugen nicht beeinträchtigen, falls sie vorübergehend deaktiviert werden.Furthermore, before switching from one power source to another, the
Nach dem Wechsel der elektrischen Stromquelle führt die Lastschalter-Steuervorrichtung 10 den Lastvorrichtungen 4, deren Stromzufuhr unterbrochen wurde, elektrischen Strom zu. Im vorstehenden Fall aktiviert die Lastschalter-Steuervorrichtung 10 die an die Lastvorrichtungen 4, deren Stromzufuhr unterbrochen wurde, angeschlossenen Lastschalter 9, ohne dass der zulässige Strom der Halbleiterschalter 3 überschritten wird, und treibt die Lastvorrichtungen 4 auf diese Weise an. Beispielsweise treibt die Lastschalter-Steuervorrichtung 10 mehrere angehaltene Lastvorrichtungen 4 nacheinander an, statt sie gleichzeitig anzutreiben. Alternativ kann die Lastschalter-Steuervorrichtung 10 verhindern, dass Lastvorrichtungen 4 mit hohen Einschaltströmen (Ersatzkapazitäten) gleichzeitig aktiviert werden, um zu verhindern, dass der zulässige Strom der Halbleiterschalter 3 überschritten wird. Umgekehrt kann die Stromversorgung mehrerer Lastvorrichtungen 4 gleichzeitig eingeleitet werden, solange der zulässige Strom der Halbleiterschalter 3 nicht überschritten wird.After switching the electric power source, the load
Wie vorstehend beschrieben, ist die Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5B) gemäß der dritten Ausführungsform dafür ausgelegt, die Haltezeit Tm des Zwischenzustands entsprechend die elektrischen Eigenschaften einer aktivierten der mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c repräsentierenden Informationen (Lastinformationen 8A) zu ändern.As described above, the switch control device (switch
Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform wird die Haltezeit des Zwischenzustands eines Halbleiterschalters, der an die Stromversorgungsquelle angeschlossen ist, die nach dem Schalten elektrischen Strom zuführt, entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen den Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle und der zweiten Stromversorgungsquelle und der angeschlossenen Lastvorrichtung geändert. Dadurch kann selbst in einem Fall, in dem die Ausgangsspannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle variiert, verhindert werden, dass die Leistungsschalter durch einen Überstrom beschädigt werden und kann die Stromversorgungsquelle problemlos gewechselt werden, ohne die Stromversorgung zu unterbrechen. Zusätzlich können die Kosten der Halbleiterschalter verringert werden, weil es nicht erforderlich ist, einen Entwurf unter den im schlimmsten Fall auftretenden Bedingungen der Stromkapazität einer mit der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen verbundenen Lastvorrichtung zu erzeugen.In the above-described configuration of the present embodiment, the holding time of the intermediate state of a semiconductor switch connected to the power source that supplies electric current after switching is adjusted according to the voltage difference The difference between the output voltages of the first power supply and the second power supply and the connected load device is changed. This prevents the power switches from being damaged by overcurrent even when the output voltage difference between the first and second power supply sources varies, and the power supply source can be easily changed without interrupting the power supply. In addition, the cost of the semiconductor switches can be reduced because it is not necessary to design under the worst-case current capacity conditions of a load device connected to the device for switching between electrical power sources.
<Vierte Ausführungsform><Fourth Embodiment>
Als nächstes wird die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. Die vierte Ausführungsform ist ein Beispiel, das ausgelegt ist, um zu verhindern, dass ein Rückstrom von den Lastvorrichtungen 4 zur ersten Stromversorgungsquelle 2a und zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b fließt, und zu verhindern, dass ein Durchgangsstrom zwischen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b fließt.Next, the device for switching between electric power sources according to a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is an example configured to prevent reverse current from flowing from the
Zuerst wird die Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf
Die Vorrichtung 1C zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen weist den ersten Halbleiterschalter 3c, den zweiten Halbleiterschalter 3d und eine Schaltersteuervorrichtung 5C auf. Der elektrische Strom von der ersten Stromversorgungsquelle 2a wird mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c durch den ersten Halbleiterschalter 3c zugeführt. Der erste Halbleiterschalter 3c weist mehrere Feldeffekttransistoren M1, M2 auf, die in Reihe geschaltet sind, so dass ihre Body-Dioden in entgegengesetzte Richtungen weisen.The device 1C for switching between electric power sources includes the
Der elektrische Strom von der zweiten Stromversorgungsquelle 2b wird mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c durch den zweiten Halbleiterschalter 3d zugeführt. Der zweite Halbleiterschalter 3d weist mehrere Feldeffekttransistoren M3, M4 auf, die in Reihe geschaltet sind, so dass ihre Body-Dioden in entgegengesetzte Richtungen weisen.The electric current from the
Die Schaltersteuervorrichtung 5C schaltet die Stromversorgung durch Ausgeben von Steuersignalen (Gate-Spannungen) an die Feldeffekttransistoren M1, M2 des ersten Halbleiterschalters 3c und die Feldeffekttransistoren M3, M4 des zweiten Halbleiterschalters 3d. Die Schaltersteuervorrichtung 5C weist den Spannungsvergleicher 7, eine Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C und die Lastinformationen 8A auf.The
Entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b, die durch den Spannungsvergleicher 7 erfasst wird, erzeugt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C eine Gate-Spannung Vga1 des Feldeffekttransistors M1, wobei es sich um den ersten Halbleiterschalter 3c handelt, und eine Gate-Spannung Vga2 des Feldeffekttransistors M2 und gibt diese aus. Entsprechend der Spannungsdifferenz Vd erzeugt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C eine Gate-Spannung Vgb1 des als zweiter Halbleiterschalter 3d verwendeten Feldeffekttransistors M3 und eine Gate-Spannung Vgb2 des Feldeffekttransistors M4 und gibt diese aus.According to the voltage difference Vd between the output voltages of the first and
Überdies kann die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C die Gate-Spannungen Vga1, Vga2 und die Gate-Spannungen Vgb1, Vgb2 entsprechend den Lastinformationen 8A auf der Grundlage des elektrischen Ersatzwiderstands und der Ersatzkapazität der Lastvorrichtungen 4a bis 4c zusätzlich zur Spannungsdifferenz Vd erzeugen und ausgeben.Moreover, the gate
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in
Als nächstes wird ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung 1C zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf
Wie im Fall der ersten Ausführungsform wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform angenommen, dass die Spannung Va der ersten Stromversorgungsquelle 2a 13 V ist und dass die Spannung Vb der zweiten Stromversorgungsquelle 2b 14 V ist, und sie bezieht sich auf ein Beispiel, bei dem die Stromversorgungsquelle von der ersten Stromversorgungsquelle 2a, die eine niedrige Ausgangsspannung erzeugt, zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b, die eine hohe Ausgangsspannung erzeugt, geschaltet wird.As in the case of the first embodiment, in the following description of the present embodiment, it is assumed that the voltage Va of the first
Wie in
Wenn die Stromversorgungsquelle vom Zustand der ersten Stromversorgung S1 zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b zu schalten ist, legt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C die Gate-Spannungen Vga1, Vga2 des ersten Halbleiterschalters 3c zuerst auf den niedrigen Pegel.When the power supply source is to be switched from the state of the first power supply S1 to the second
Im vorstehenden Fall erhöht die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C die Gate-Spannung Vgb1 des zweiten Halbleiterschalters 3d unmittelbar bevor die Gate-Spannungen Vga1, Vga2 den niedrigen Pegel erreichen, auf die Zwischenspannung Vm. Wie im mittleren Teil von
Anschließend erhöht die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6C die Gate-Spannung Vgb1 von der Zwischenspannung Vm auf den hohen Pegel und dann die Gate-Spannung Vgb2 vom niedrigen Pegel auf den hohen Pegel. Dadurch wird die Stromversorgungsquelle ganz von der ersten Stromversorgungsquelle 2a zur zweiten Stromversorgungsquelle 2b (zweiten Stromversorgung S3) geschaltet.Subsequently, the gate
Wie im Fall der ersten Ausführungsform wird die Haltezeit Tm entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den von der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b ausgegebenen Spannungen dynamisch festgelegt. Wenn die Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b klein ist, wird die Haltezeit Tm verkürzt, und wenn die Spannungsdifferenz Vd groß ist, wird die Haltezeit Tm verlängert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Zustand, in dem die Gate-Spannung Vgb1 des zweiten Halbleiterschalters 3d des Feldeffekttransistors M3 zwischen dem niedrigen und dem hohen Pegel liegt, als „Zwischenzustand“ definiert.As in the first embodiment, the holding time Tm is dynamically set according to the voltage difference Vd between the voltages output from the
Der Strom, der infolge der vorstehend beschriebenen Steuerung des Schaltens der Stromversorgung durch den zweiten Halbleiterschalter 3d fließt, ist im unteren Teil von
Wie vorstehend beschrieben, stellt die Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5C) gemäß der vierten Ausführungsform den Zwischenzustand bereit, in dem der Feldeffekttransistor (beispielsweise der Feldeffekttransistor M3), dessen Body-Diode während des Schaltens von einer Stromversorgungsquelle zur anderen entgegengesetzt zur Richtung der Stromversorgung orientiert ist, im ungesättigten Zustand gehalten wird, und sie endet die Haltezeit des Zwischenzustands entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den von der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b ausgegebenen Spannungen.As described above, the switch control device (switch
Alternativ kann die Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5C) gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgelegt werden, den Zwischenzustand bereitzustellen, in dem der Feldeffekttransistor (beispielsweise der Feldeffekttransistor M3), dessen Body-Diode während des Schaltens von einer Stromversorgungsquelle zur anderen entgegengesetzt zur Richtung der Stromversorgung orientiert ist, im ungesättigten Zustand gehalten wird, und die Haltezeit des Zwischenzustands entsprechend den die elektrischen Eigenschaften der Lastvorrichtungen 4a bis 4c repräsentierenden Informationen ändern. Eine andere Alternative besteht darin, die Haltezeit Tm des Zwischenzustands entsprechend der Spannungsdifferenz Vd und den die elektrischen Eigenschaften der Lastvorrichtungen 4a bis 4c repräsentierenden Informationen zu ändern.Alternatively, the switch control device (switch
Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht es die vorliegende Ausführungsform, den Spitzenstrom so zu dispergieren, dass verhindert wird, dass der durch den zweiten Halbleiterschalter 3d fließende Strom I2 (Spitzenstrom) den durch die gestrichelte Linie angegebenen zulässigen Strom überschreitet. Ferner ist die vorliegende Ausführungsform so ausgelegt, dass die Stromversorgungsquelle entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b geändert werden kann. Daher kann das Schalten von einer Stromversorgungsquelle zu einer anderen geschehen, ohne den zulässigen Strom zu überschreiten.As described above, the present embodiment makes it possible to disperse the peak current so as to prevent the current I2 (peak current) flowing through the
Die vorteilhafte Wirkung des Bereitstellens des Überlappungszeitraums Po für die Gate-Spannungen Vga1, Vgb1 des ersten und des zweiten Halbleiterschalters 3c, 3d wird nun mit Bezug auf
Das Beispiel aus
Wie in
Während des Überlappungszeitraums Po sind die Feldeffekttransistoren M1, M3 eingeschaltet, während die Feldeffekttransistoren M2, M4 ausgeschaltet sind. Das heißt, dass die Feldeffekttransistoren M2, M4 in einen Zustand versetzt sind, in dem ein Strom durch jede der Body-Dioden fließt, wodurch eine parallele Diodenschaltung gebildet wird.During the overlap period Po, field-effect transistors M1 and M3 are turned on, while field-effect transistors M2 and M4 are turned off. This means that field-effect transistors M2 and M4 are placed in a state where a current flows through each of the body diodes, forming a parallel diode circuit.
Umgekehrt ermöglicht es die vorliegende Ausführungsform, den Schaltvorgang auszuführen, ohne die Stromversorgung zu unterbrechen. Ferner befinden sich die Body-Dioden zwischen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer in Sperrrichtung geschalteten Konfiguration. Daher kann der Durchgangsstrom zwischen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b unterbrochen werden.Conversely, the present embodiment allows the switching operation to be performed without interrupting the power supply. Furthermore, according to the present embodiment, the body diodes between the
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Haltezeit Tm und die Zwischenspannung Vm entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b festgelegt. Diese Parameter können jedoch auch wie im Fall der zweiten Ausführungsform entsprechend der Spannungsdifferenz Vd und den Lastinformationen 8A festgelegt werden. Überdies kann die Vorrichtung 1C zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit der dritten Ausführungsform kombiniert werden, bei der die Informationen in Bezug auf eine aktivierte der Lastvorrichtungen 4 verwendet werden.According to the present embodiment, the holding time Tm and the intermediate voltage Vm are set according to the voltage difference Vd between the output voltages of the first and
Wenngleich der Überlappungszeitraum Po in Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, ist der Überlappungszeitraum keine wesentliche Anforderung für die vorliegende Ausführungsform. Die Konfiguration der Vorrichtung 1C zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen, bei der der Überlappungszeitraum Po für die Gate-Spannungen zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterschalter 3c, 3d bereitgestellt ist, kann jedoch nicht auf die erste bis dritte Ausführungsform angewendet werden. Dies liegt daran, dass die erste bis dritte Ausführungsform keine durch zwei Feldeffekttransistoren in der Art des ersten Halbleiterschalters 3c und des zweiten Halbleiterschalters 3d gebildete in Sperrrichtung geschaltete Konfiguration aufweisen. Wenn der Überlappungszeitraum für die Gate-Spannungen des ersten und des zweiten Halbleiterschalters 3a, 3b gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform bereitgestellt wird, fließt daher zwischen der ersten Stromversorgungsquelle 2a und der zweiten Stromversorgungsquelle 2b der Durchgangsstrom.Although the overlap period Po has been described in connection with the present embodiment, the overlap period is not an essential requirement for the present embodiment. However, the configuration of the electric power switching device 1C in which the overlap period Po is provided for the gate voltages between the first and second semiconductor switches 3c, 3d cannot be applied to the first to third embodiments. This is because the first to third embodiments do not have a reverse-biased configuration formed by two field-effect transistors such as the
<Fünfte Ausführungsform><Fifth Embodiment>
Als nächstes wird die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. Die fünfte Ausführungsform ist ein Beispiel, bei dem die beim Schalten der elektrischen Stromquelle eine parallele Diodenschaltung bildende Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen ausgelegt ist, eine Erhöhung des Spannungsabfalls und des Verlusts an elektrischem Strom infolge der Durchlassspannung einer Body-Diode zu unterdrücken.Next, the electric power source switching device according to a fifth embodiment will be described. The fifth embodiment is an example in which the electric power source switching device forming a parallel diode circuit when switching the electric power source is configured to suppress an increase in voltage drop and electric power loss due to the forward voltage of a body diode.
Die Konfiguration der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf
Die Vorrichtung 1D zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen weist einen ersten Halbleiterschalter 3e, einen zweiten Halbleiterschalter 3f und eine Schaltersteuervorrichtung 5D auf. Der elektrische Strom von der ersten Stromversorgungsquelle 2a wird mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c durch den ersten Halbleiterschalter 3e zugeführt. Wie im Fall des ersten Halbleiterschalters 3c gemäß der vierten Ausführungsform ist der erste Halbleiterschalter 3e so ausgelegt, dass der Feldeffekttransistor M1 und der Feldeffekttransistor M2 entgegengesetzt geschaltet sind. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich jedoch in der Hinsicht von der vierten Ausführungsform, dass die Gate-Spannung des Feldeffekttransistors M2 von der idealen Diodensteuerschaltung 11a eingegeben wird.The electric
Der elektrische Strom von der zweiten Stromversorgungsquelle 2b wird mehreren Lastvorrichtungen 4a bis 4c durch den zweiten Halbleiterschalter 3f zugeführt. Wie im Fall des zweiten Halbleiterschalters 3d gemäß der vierten Ausführungsform ist der zweite Halbleiterschalter 3f so ausgelegt, dass der Feldeffekttransistor M2 und der Feldeffekttransistor M4 entgegengesetzt geschaltet sind. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich jedoch in der Hinsicht von der vierten Ausführungsform, dass die Gate-Spannung des Feldeffekttransistors M4 von der idealen Diodensteuerschaltung 11b eingegeben wird.The electric power from the
Die Schaltersteuervorrichtung 5D schaltet die Stromversorgung durch Ausgeben von Steuersignalen (Gate-Spannungen) an den Feldeffekttransistor M1 des ersten Halbleiterschalters 3e und den Feldeffekttransistor M3 des zweiten Halbleiterschalters 3f. Die Schaltersteuervorrichtung 5D weist den Spannungsvergleicher 7, die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A und die Lastinformationen 8A auf. Die Schaltersteuervorrichtung 5D kann die gleiche Konfiguration wie die Schaltersteuervorrichtung 5A gemäß der zweiten Ausführungsform aufweisen. Ferner kann die Schaltersteuervorrichtung 5D die gleiche Konfiguration wie die Schaltersteuervorrichtung 5 gemäß der ersten Ausführungsform aufweisen, wobei nicht auf die Lastinformationen 8 Bezug genommen wird.The
Entsprechend der Spannungsdifferenz Vd zwischen den Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b, die durch den Spannungsvergleicher 7 erfasst wird, erzeugt die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A eine Gate-Spannung Vga1 des Feldeffekttransistors M1 als erster Halbleiterschalter 3e und eine Gate-Spannung Vgb1 des Feldeffekttransistors M3 als zweiter Halbleiterschalter 3f und gibt diese aus. Überdies kann die Gate-Spannungs-Steuerschaltung 6A die Gate-Spannung Vga1 des Feldeffekttransistors M1 und die Gate-Spannung Vgb1 des Feldeffekttransistors M3 entsprechend den Lastinformationen 8A auf der Grundlage des elektrischen Ersatzwiderstands und der Ersatzkapazität der Lastvorrichtungen 4a bis 4c zusätzlich zur Spannungsdifferenz Vd erzeugen und ausgeben.According to the voltage difference Vd between the output voltages of the first and second
Mit Bezug auf
Die ideale Diodensteuerschaltung 11a weist Operationsverstärker 12a, 13a und einen Transistor 14a auf. Die Operationsverstärker 12a, 13a erkennen die Richtung eines elektrischen Stroms entsprechend der Drain-Spannung und der Source-Spannung des Feldeffekttransistors M2. Der Transistor 14a stellt die Gate-Spannung Vga2 entsprechend den Ausgaben der Operationsverstärker 12a, 13a ein.The ideal
Die Stromversorgung der Operationsverstärker 12a, 13a ist nicht dargestellt. Beim Beispiel aus
Der Operationsverstärker 12a legt ein Hochpegelsignal an das Gate des Transistors 14a an, wenn der durch den Feldeffekttransistor M2 fließende Strom in Sperrrichtung (Sperrrichtung in Bezug auf die Body-Diode) orientiert ist. Wenn der zweite Halbleiterschalter 3f beispielsweise eingeschaltet ist und die Ausgangsspannung der zweiten Stromversorgungsquelle 2b höher ist als jene der ersten Stromversorgungsquelle 2a, ist der durch den Feldeffekttransistor M2 fließende Strom in Sperrrichtung orientiert. Wenn der durch den Feldeffekttransistor M2 fließende Strom in Sperrrichtung orientiert ist, schaltet der Operationsverstärker 12a den Transistor 14a ein und zieht die Gate-Spannung Vga2 herunter, um den Feldeffekttransistor M2 sofort auszuschalten.The
Der Operationsverstärker 13a legt ein Hochpegelsignal an das Gate des Feldeffekttransistors M2 an, wenn der durch den Feldeffekttransistor M2 fließende Strom in Durchlassrichtung (Durchlassrichtung in Bezug auf die Body-Diode) orientiert ist. Der an einer verstärkten Stromversorgung arbeitende Operationsverstärker 13a legt die Gate-Spannung Vga2 auf den hohen Pegel, um den Feldeffekttransistor M2 zu aktivieren, wenn der durch den Feldeffekttransistor M2 fließende Strom in Durchlassrichtung orientiert ist.The
Die vorstehend beschriebene Konfiguration der idealen Diodensteuerschaltung 11a ermöglicht das Ausführen eines Diodenbetriebs mit einem verringerten Spannungsabfall. Die ideale Diodensteuerschaltung 11b hat eine ähnliche Konfiguration.The above-described configuration of the ideal
Die ideale Diodensteuerschaltung 11b weist Operationsverstärker 12b, 13b und einen Transistor 14b auf. Die Operationsverstärker 12b, 13b erkennen die Richtung eines elektrischen Stroms entsprechend der Drain-Spannung und der Source-Spannung des Feldeffekttransistors M4. Ein Transistor 14b stellt die Gate-Spannung Vgb2 entsprechend den Ausgaben der Operationsverstärker 12b, 13b ein.The ideal
Der Operationsverstärker 12b legt ein Hochpegelsignal an das Gate des Transistors 14b an, wenn der durch einen Feldeffekttransistor Mf fließende Strom in Sperrrichtung (Sperrrichtung in Bezug auf die Body-Diode) orientiert ist. Wenn der erste Halbleiterschalter 3e beispielsweise eingeschaltet ist und die Ausgangsspannung der ersten Stromversorgungsquelle 2a höher ist als jene der zweiten Stromversorgungsquelle 2b, ist der durch den Feldeffekttransistor M4 fließende Strom in Sperrrichtung orientiert. Wenn der durch den Feldeffekttransistor M4 fließende Strom in Sperrrichtung orientiert ist, schaltet der Operationsverstärker 12b den Transistor 14b ein und zieht die Gate-Spannung Vgb2 herunter, um den Feldeffekttransistor M4 sofort auszuschalten.The
Der Operationsverstärker 13b legt ein Hochpegelsignal an das Gate des Feldeffekttransistors M4 an, wenn der durch den Feldeffekttransistor M4 fließende Strom in Durchlassrichtung (Durchlassrichtung in Bezug auf die Body-Diode) orientiert ist. Der an einer verstärkten Stromversorgung arbeitende Operationsverstärker 13b legt die Gate-Spannung Vgb2 auf den hohen Pegel, um den Feldeffekttransistor M4 zu aktivieren, wenn der durch den Feldeffekttransistor M4 fließende Strom in Durchlassrichtung orientiert ist.
Wie vorstehend in Bezug auf mehrere Feldeffekttransistoren, die im Halbleiterschalter enthalten sind, der an eine Stromversorgungsquelle angeschlossen ist und mit Body-Dioden versehen ist, die in Bezug auf die Richtung der Stromversorgung in Durchlassrichtung orientiert sind (beispielsweise Feldeffekttransistoren M2), und mehrere Feldeffekttransistoren, die im Halbleiterschalter enthalten sind, der an die andere Stromversorgungsquelle angeschlossen ist, beschrieben, trennt die Schaltersteuervorrichtung (Schaltersteuervorrichtung 5D) in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen (Vorrichtung 1D zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen) gemäß der fünften Ausführungsform die Feldeffekttransistoren (Feldeffekttransistoren M2, M4) ab, wenn der Strom, der durch die Feldeffekttransistoren (beispielsweise Feldeffekttransistoren M2, M4) fließt, deren Body-Dioden in Bezug auf die Richtung der Stromversorgung in Durchlassrichtung orientiert sind, entgegengesetzt zur Richtung der Ausgangsversorgung orientiert ist.As described above with respect to a plurality of field-effect transistors included in the semiconductor switch connected to one power supply source and provided with body diodes oriented in the forward direction with respect to the direction of the power supply (for example, field-effect transistors M2) and a plurality of field-effect transistors included in the semiconductor switch connected to the other power supply source, the switches control device (switch
Gemäß der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform wird eine parallele Diodenschaltung unter Verwendung der Body-Dioden der Feldeffekttransistoren M2, M4 beim Schalten der elektrischen Stromquelle gebildet. Bei einer solchen Konfiguration tritt jedoch das Problem auf, dass die Durchlassspannung der Body-Dioden eine Erhöhung des Spannungsabfalls und des Verlusts an elektrischer Leistung erzeugt. Demgegenüber ist die vorliegende Ausführungsform ausgelegt, Feldeffekttransistoren mit einem niedrigen Einschaltwiderstand zu verwenden, um eine einer Diode entsprechende Funktion bereitzustellen. Hierdurch kann verhindert werden, dass durch den zwischen der ersten und der zweiten Stromversorgungsquelle 2a, 2b fließenden Durchgangsstrom Schäden hervorgerufen werden, und können der Spannungsabfall und der Verlust an elektrischer Leistung verringert werden.According to the fourth embodiment described above, a parallel diode circuit is formed using the body diodes of the field-effect transistors M2, M4 when switching the electric power source. However, such a configuration has a problem in that the forward voltage of the body diodes causes an increase in the voltage drop and the loss of electric power. In contrast, the present embodiment is designed to use field-effect transistors with a low on-resistance to provide a function similar to a diode. This can prevent damage caused by the through current flowing between the first and
<Sechste Ausführungsform><Sixth Embodiment>
Als nächstes wird die Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen gemäß einer sechsten Ausführungsform beschrieben. Die erste und die zweite Ausführungsform wurden in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem die Gate-Spannungen Vga, Vgb während des Einschaltens des ersten und des zweiten Halbleiterschalters 3a, 3b durch ein zweistufiges Spannungsprofil gesteuert werden, das einen Zeitraum angibt, in dem die Gate-Spannungen Vga, Vgb auf der Zwischenspannung gehalten werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die Konfiguration zum Einschalten des ersten Halbleiterschalters 3 wie in den folgenden Beispielen der ersten bis dritten Konfiguration angegeben sein.Next, the device for switching between electric power sources according to a sixth embodiment will be described. The first and second embodiments were described with reference to an example in which the gate voltages Vga, Vgb during turn-on of the first and
(Erstes Konfigurationsbeispiel zum Einschalten des Halbleiterschalters)(First configuration example for switching on the semiconductor switch)
Zuerst wird die erste Konfiguration zum Einschalten des Halbleiterschalters 3 nachstehend mit Bezug auf die
(Zweites Konfigurationsbeispiel zum Einschalten des Halbleiterschalters)(Second configuration example for switching on the semiconductor switch)
Als nächstes wird die zweite Konfiguration zum Einschalten des Halbleiterschalters 3 nachstehend mit Bezug auf die
(Drittes Konfigurationsbeispiel zum Einschalten des Halbleiterschalters)(Third configuration example for switching on the semiconductor switch)
Als nächstes wird die dritte Konfiguration zum Einschalten des Halbleiterschalters 3 nachstehend mit Bezug auf die
[Hardwarekonfiguration des Computers][Computer hardware configuration]
Eine Hardwarekonfiguration eines in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen enthaltenen Computers in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird nun mit Bezug auf
Die Rechenvorrichtung 20 weist eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 21, einen ROM (Nurlesespeicher) 22, einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 23, einen nichtflüchtigen Speicher 26 und eine Netzschnittstelle 27 auf, die alle mit einem Bus verbunden sind.The
Die CPU 21 ist ein Beispiel eines als Rechenvorrichtung dienenden Prozessors. Der ROM 22 und der RAM 23 sind Beispiele der Speicher. Beispielsweise werden die Lastinformationen 8A im ROM 22 oder im nichtflüchtigen Speicher 26 gespeichert.The
Der nichtflüchtige Speicher 26 ist ein nichtflüchtiges Speicherelement, das eine höhere Kapazität als die Speicher aufweist. Ein Programm zum Implementieren der Funktionen der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist im nichtflüchtigen Speicher 26 gespeichert. Der nichtflüchtige Speicher 26 ist ein Beispiel eines computerlesbaren nichtflüchtigen Aufzeichnungsmediums. Das Programm kann im ROM 22 gespeichert sein.The
Die Netzschnittstelle 27 weist beispielsweise eine Kommunikationsvorrichtung auf, welche die Kommunikation mit anderen Vorrichtungen (beispielsweise der ECU) über ein Netz in der Art einer Kommunikationsleitung oder eines CANs steuert. Die Netzschnittstelle 27 ist ein Beispiel einer Ein-/Ausgabevorrichtung.The
Wenngleich ein Beispiel der Hardwarekonfiguration des in der Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen enthaltenen Computers mit Bezug auf
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen anderen Anwendungen eingesetzt werden kann und dass daran verschiedene andere Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von ihrem in den anliegenden Ansprüchen beschriebenen Gedanken abzuweichen. Beispielsweise wurden die vorstehenden Ausführungsformen detailliert beschrieben, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise darauf beschränkt, dass sie alle beschriebenen Konfigurationen aufweist. Ferner können einige der vorstehend in einer Ausführungsform erwähnten Komponenten durch die Komponenten in einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Überdies können die Komponenten in einer Ausführungsform zu den Komponenten in einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Zusätzlich kann ein Teil der Konfiguration jeder der Ausführungsformen erweitert oder ausgetauscht werden und aus anderen Konfigurationen entfernt werden.Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above. It is obvious that the present invention can be applied to various other applications and that various other modifications can be made thereto without departing from the spirit thereof as described in the appended claims. For example, the above embodiments have been described in detail in order to facilitate understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to having all of the described configurations. Furthermore, some of the components mentioned above in one embodiment may be replaced with the components in another embodiment. Moreover, the components in one embodiment may be added to the components in another embodiment. In addition, part of the configuration of each of the embodiments may be expanded or exchanged and removed from other configurations.
Ferner können die vorstehend erwähnten Komponenten, Funktionen und Bearbeitungsabschnitte beispielsweise teilweise oder ganz durch Hardware implementiert werden, beispielsweise durch Entwerfen integrierter Schaltungen. Prozessorvorrichtungen im allgemeinen Sinne in der Art eines FPGAs (feldprogrammierbaren Gate-Arrays) oder eines ASICs (einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung) können als Hardware verwendet werden.Furthermore, the aforementioned components, functions, and processing sections may be implemented partially or entirely in hardware, for example, by designing integrated circuits. Processor devices in the general sense, such as an FPGA (field-programmable gate array) or an ASIC (application-specific integrated circuit), may be used as hardware.
Ferner sind Steuerleitungen und Informationsleitungen, die als für die Erklärung notwendig angesehen werden, in Zusammenhang mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angegeben. Es sind nicht alle der für Produkte relevanten Steuerleitungen und Informationsleitungen angegeben. Tatsächlich können fast alle Komponenten als miteinander verbunden angesehen werden.Furthermore, control lines and information lines considered necessary for the explanation are indicated in connection with the embodiments described above. Not all of the control lines and information lines relevant to products are indicated. In fact, almost all components can be considered interconnected.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
1, 1A bis 10: Vorrichtung zum Schalten zwischen elektrischen Stromquellen, 2a: erste Stromversorgungsquelle, 2b: zweite Stromversorgungsquelle, 3: Halbleiterschalter, 3a, 3c, 3e: erster Halbleiterschalter, 3b, 3b, 3f: zweiter Halbleiterschalter, 4, 4a bis 4c: Lastvorrichtung, 5, 5A bis 5D: Schaltersteuervorrichtung, 6, 6A, 6C: Gate-Spannungs-Steuerschaltung, 7: Spannungsvergleicher, 8A: Lastinformationen, 9a bis 9c: Lastschalter, 10: Lastschalter-Steuervorrichtung, 11a, 11b: ideale Diodensteuerschaltung, 12a, 12b, 13a, 13b: Operationsverstärker, 14a, 14b: Transistor, 15: Spannungsquelle, 16: Stromquelle, 19: PWM-Generator, 100: Fahrzeug, 110: Fahrzeugsteuervorrichtung, 120: Sensoren, 130: Aktuatoren1, 1A to 10: Device for switching between electrical power sources, 2a: first power supply source, 2b: second power supply source, 3: semiconductor switch, 3a, 3c, 3e: first semiconductor switch, 3b, 3b, 3f: second semiconductor switch, 4, 4a to 4c: load device, 5, 5A to 5D: switch control device, 6, 6A, 6C: gate voltage control circuit, 7: voltage comparator, 8A: load information, 9a to 9c: load switch, 10: load switch control device, 11a, 11b: ideal diode control circuit, 12a, 12b, 13a, 13b: operational amplifier, 14a, 14b: transistor, 15: voltage source, 16: current source, 19: PWM generator, 100: Vehicle, 110: Vehicle control device, 120: Sensors, 130: Actuators
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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