CN109756014B - 车辆用电源*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用电源***。该电源***具备主电源、辅机电源、电力变换器、继电器、升压转换器以及控制器。电力变换器具有连接于主电源的正极与负极之间的电容器。继电器对电力变换器与主电源之间的连接和断开进行切换。升压转换器的低电压端连接于辅机电源，高电压端不经由继电器而连接于电力变换器。控制器在使继电器闭合之前先使升压转换器工作来对电容器进行预充电。控制器取得辅机电源的电压与电流的经时变化的数据，并根据这些数据来确定辅机电源的电压与电流的关系。控制器基于特定的关系来控制升压转换器，以使得辅机电源的电压不低于预定的电压阈值。

Description

车辆用电源***
技术领域
本说明书公开的技术涉及车辆用电源***。尤其涉及具备用于行驶用马达的高电压电源和用于辅机的低电压电源的车辆用电源***。
背景技术
电动汽车(包括燃料电池车和混合动力车)具备用于行驶用马达的高电压电源(主电源)、和用于辅机的低电压电源(辅机电源)。所谓“辅机”是以比行驶用马达的电压低的电压来工作的、工作电压为大致50伏特以下的车载设备的总称。行驶用马达的驱动电压比100伏特大，主电源的输出电压超过100伏特。即，辅机电源的输出电压比主电源的输出电压低。主电源的典型为锂离子电池和燃料电池。辅机电源采用能够再次充电的二次电池。辅机电源的典型为铅电池。专利文献1～3中例示出那样的电源***。
主电源经由***主继电器连接于电力变换器。电力变换器将主电源的电力变换为行驶用马达的驱动电力。电力变换器具备连接于主电源的正极与负极之间的电容器。电容器是为了使从主电源供给的电流平滑化而具备的，或者是为了在斩波器型的电压转换器等中临时蓄积电能而具备的。在车辆的主开关接通了时，若将***主继电器从开放状态切换为连接状态而将电力变换器连接于高电压电源，则大的电流在***主继电器通过而流向电容器。若突然之间流动大电流，则***主继电器恐会熔敷。因此，在专利文献1、2的电源***中，在将***主继电器切换为连接状态之前，先使用辅机电池对电容器进行充电。将***主继电器切换为连接状态之前的电容器的充电被称为预充电。
专利文献1～3的电源***具备低电压端连接于辅机电源、且高电压端不经由***主继电器而连接于电力变换器的升压转换器。电源***的控制器在将***主继电器切换为连接状态之前，先使升压转换器工作并用辅机电源的电力来对电容器进行预充电。
在专利文献2的电源***中，为了即使在辅机电源的余量少的情况下也能够执行预充电，仅起动对于预充电而言必要的辅机并禁止其他辅机的起动。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2017-085810号公报
专利文献2：日本特开2016-135010号公报
专利文献3：日本特开2016-123149号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
期望将***主继电器切换为连接状态之前的预充电尽可能地以短时间结束。为此，期望升压转换器的输出(即，升压转换器的消耗电流)大。另一方面，辅机电源对各种各样的辅机供给电力。除了空调、室内灯、车辆导航装置等以外，包括电源***的控制器在内的各种各样的控制器也属于辅机，并从辅机电源接受电力供给。有时数个辅机在预充电时正在工作、会消耗辅机电源的电力。若在数个辅机的工作期间升压转换器也开始工作，则有可能导致辅机电源的电力不足、辅机电源的电压下降、其他辅机的工作变得不稳定。本说明书提供能够使用连接着各种各样的辅机的辅机电源来稳定地执行预充电的车辆用电源***。
用于解决技术问题的技术方案
本说明书公开的电源***具备主电源、辅机电源、电力变换器、继电器、升压转换器以及控制器。电力变换器是对主电源的输出电力进行变换的设备，并具有连接于主电源的正极与负极之间的电容器。继电器对电力变换器与主电源之间的连接和断开进行切换。辅机电源的输出电压比主电源的输出电压低。升压转换器的低电压端连接于辅机电源，升压转换器的高电压端不经由继电器而连接于电力变换器。控制器在使继电器成为连接状态而将电力变换器连接于主电源之前，先使升压转换器工作来对电容器进行预充电。控制器取得辅机电源的电流与电压的经时变化的数据，根据这些数据来确定辅机电源的电流与电压的关系。控制器基于所确定的关系，控制升压转换器以使得升压转换器起动后的辅机电源的电压不低于预定的电压阈值。电压阈值设定为连接于辅机电源的辅机能够稳定地工作的电压的下限值(或下限值加上余裕所得的值)。
本说明书公开的电源***，确定辅机电源的电压与电流的关系，并使用该关系来控制升压转换器。因此，该电源***能够使辅机电源的电压不低于电压阈值、且尽可能地以高输出来控制升压转换器。换言之，该电源***能够使辅机电源的电压不低于电压阈值、且以短时间使预充电结束。本说明书公开的电源***能够使用连接着各种各样的辅机的辅机电源来稳定地执行预充电。
本说明书所公开的技术的详细情况及其进一步改良在以下的“具体实施方式”中进行说明。
附图说明
图1是包括实施例的电源***的混合动力车的电力***的框图。
图2是控制器所执行的预充电处理的流程图(1)。
图3是控制器所执行的预充电处理的流程图(2)。
图4是控制器所执行的预充电处理的流程图(3)。
图5是对决定输出电流目标的算法进行说明的图。
图6是第1变形例的预充电处理的流程图。
图7是第2变形例的预充电处理的流程图。
具体实施方式
以下，关于本发明的代表性且非限定性的具体例，参照附图详细地进行说明。该详细的说明仅意在向本领域技术人员示出用于实施本发明的优选例的详细情况，并非意在限定本发明的范围。另外，以下公开的追加的特征和发明，可以为了提供进一步改善了的车辆用电源***、其使用方法以及制造方法而与其他特征和/或发明分开使用或者一起使用。
另外，以下的详细说明中公开的特征和/或步骤的组合，并不是在以最广泛的含义来实施本发明时所必需的，仅是为了特别地对本发明的代表性的具体例进行说明才记载的。而且，上述和下述的代表性的具体例的各种各样的特征、以及独立权利要求及从属权利要求所记载的方案的各种各样的特征，在提供本发明的追加且有用的实施方式时，并不是必须如在此所记载的具体例那样或者如列举的顺序那样进行组合。
本说明书以及/或者权利要求书所记载的所有特征，意在与实施例以及/或者权利要求书所记载的特征的构成分开地，作为对于原始申请的公开以及请求保护的特定事项的限定而单独且互相独立地加以公开。而且，所有的数值范围和与小组或团体相关的记载，意在作为对于原始申请的公开以及请求保护的特定事项的限定而公开它们的中间构成。
实施例
参照附图对实施例的电源***10进行说明。实施例的电源***10搭载于混合动力车100。图1中示出包括电源***10的混合动力车100的电力***的框图。混合动力车100具备行驶用马达50和发动机51。行驶用马达50的输出转矩和发动机51的输出转矩通过齿轮组52来合成并向车轴53传递。
混合动力车100除了电源***10、行驶用马达50以及发动机51以外，还具备主开关41、发动机控制器32、空调33以及车辆导航装置34。发动机控制器32、空调33、车辆导航装置34通过辅机电力线31从辅机电池15接受电力的供给。电源***10所具备的控制器13也从辅机电池15接受电力的供给，详情后述。从辅机电池15接受电力供给的设备的总称为“辅机”。以下，在对发动机控制器32、空调33、车辆导航装置34、控制器13等辅机进行总称的情况下表述为辅机30。此外，辅机30分类为特别辅机30a和通常辅机30b，关于该分类在后叙述。
电源***10是对行驶用马达50和辅机30供给电力的***。电源***10具备主电池11、辅机电池15、***主继电器12、电力变换器20、升压转换器14、以及控制器13。
主电池11是主要用于行驶用马达50的电源。主电池11例如是能够进行再充电的锂离子电池。主电池11的输出电压例如为200伏特。
如先前叙述的那样，辅机电池15是用于对辅机30供给电力的电源。辅机电池15的输出电压比主电池11的输出电压低，例如为12伏特、24伏特、或者48伏特。辅机电池15也是能够进行再充电的二次电池，例如为铅电池。辅机电池15经由布满车辆的辅机电力线31对未图示的许多辅机供给电力。此外，辅机电池15的负极和辅机30的负极经由大地连接。关于辅机电力***，车辆的车身相当于接地端子。
电力变换器20经由***主继电器12而与主电池11连接。电力变换器20将主电池11的输出电力变换为行驶用马达50的驱动电力。电力变换器20具备双向DC-DC转换器电路21、变换器电路22、电容器23。行驶用马达50的驱动电压在从200伏特到600伏特之间。在行驶用马达50的驱动电压目标比主电池11的输出电压高的情况下，双向DC-DC转换器电路21将主电池11的输出电压升压至行驶用马达50的驱动电压。变换器电路22将升压后的直流电力变换成用于驱动行驶用马达50的交流电力。以下，为了方便说明，将双向DC-DC转换器电路21简单地称为双向转换器电路21。
行驶用马达50在驾驶者踩下制动踏板时，利用车辆的惯性力来发电。行驶用马达50所发的电力被称为再生电力。变换器电路22也能够将交流的再生电力变换为直流电力并向双向转换器电路21输送。双向转换器电路21将变换为直流电力后的再生电力降压至主电池11的电压。利用降压后的再生电力对主电池11进行充电。
对双向转换器电路21的电路构成进行说明。双向转换器电路21由2个晶体管211、212、2个二极管215、216、电抗器213、电容器214构成。2个晶体管211、212在双向转换器电路21的变换器侧的端子(正极端子203和负极端子204)之间串联地连接。二极管215反并联地连接于晶体管211，二极管216反并联地连接于晶体管212。二极管215、216是为了使电流绕过截止时的晶体管211、212流动而设置的。
电抗器213的一端连接于晶体管211、212的串联连接的中点，另一端连接于双向转换器电路21的电池侧的正极端子201。电容器214连接于双向转换器电路21的电池侧的正极端子201与负极端子202之间。双向转换器电路21的电池侧的负极端子202与变换器侧的负极端子204直接连接。
串联连接的正极侧的晶体管211主要参与降压工作，负极侧的晶体管212主要参与升压工作。图1的双向转换器电路21的电路构成和工作已为人所熟知，因此省略详细的说明。
电容器214起到在双向转换器电路21中临时蓄积电能的作用。在双向转换器电路21与变换器电路22之间，并联地连接着使从主电池11输送的电流平滑化的电容器23。如图1所示那样，电容器214、23经由***主继电器12而连接于主电池11的正极与负极之间。
***主继电器12是将电力变换器20与主电池11之间连接或断开的开关。***主继电器12由电源***10的控制器13来控制。控制器13在车辆的主开关41接通时，在电容器214、23的预充电(在后叙述)之后将***主继电器12从开放状态切换为连接状态而将电力变换器20连接于主电池11。此外，图1中的虚线箭头线表示信号线。电源***10的控制器13、发动机控制器32、空调33、车辆导航装置34等辅机30，能够通过车内网络35而相互通信。
关于升压转换器14，低电压端142连接于辅机电池15、高电压端141在比***主继电器12靠电力变换器20一侧的位置连接于电力变换器20。换言之，升压转换器14的高电压端141以不经由***主继电器12的方式连接于电力变换器20。升压转换器14能够对辅机电池15的输出电压进行升压并向电力变换器20(电容器214、23)供给。
控制器13对***主继电器12和升压转换器14进行控制。控制器13具备CPU131和存储器132，通过CPU131执行存储器132所存储的程序，从而能够执行各种各样的处理。电源***10具备计测辅机电池15的电压的电压传感器17和计测辅机电池15的电流的电流传感器16，上述传感器的数据送往控制器13。在双向转换器电路21的电池侧的正极端子201与负极端子202之间也连接有电压传感器，该电压传感器的计测数据也送往控制器13，省略图示。正极端子201与负极端子202之间的电压传感器在后述的预充电处理中计测电容器214、23的两端电压。
根据图1的框图可知，若将***主继电器12从开放状态切换为连接状态，则电力变换器20连接于主电池11，主电池11的电流流入到电力变换器20的电容器214、23。即使晶体管211截止，主电池11的电流也通过二极管215而向电容器23流入。若在电容器214、23完全地放电了的状态下使***主继电器12成为连接状态，则主电池11的电流在***主继电器12通过而急剧地流入到电容器214、23。若大电流在***主继电器12流动，则***主继电器12恐会熔敷。因此，控制器13在主开关41被接通时，在将***主继电器12从开放状态切换为连接状态之前，先使用辅机电池15和升压转换器14预先对电容器214、23充电。将把***主继电器12切换为连接状态前的电容器214、23的充电称为预充电。
电容器214、23的充电需要相应的电力。另外，在车辆的主开关41接通之后，当预充电未完成时无法使***主继电器12成为连接状态。因此，希望预充电以短时间结束。
另一方面，各种各样的辅机连接于辅机电池15。如先前所述那样，图1中，作为辅机30而描绘出电源***10的控制器13、发动机控制器32、空调33、车辆导航装置34。此外，电动变速装置、电子控制制动装置、室内灯、音频设备、座椅加热器、雨刷、除雾器等作为辅机而从辅机电池15接受电力的供给，但省略图示。
数个辅机30也可以在从车辆的主开关41接通起的短暂期间内限制工作、或者禁止工作。换言之，数个辅机30也可以在从车辆的主开关41接通起的短暂期间内抑制消耗电力。例如，空调33、座椅加热器等辅机也可以将最大输出抑制为中等程度。车辆导航装置34、除雾器、雨刷也可以禁止起动。以下，将也可以在从车辆的主开关41接通起的短暂期间内抑制消耗电力的辅机30称为通常辅机30b。
另一方面，电源***10的控制器13、发动机控制器32、电动变速装置、电子控制制动装置等另外数个辅机30不能在车辆的主开关41刚接通之后就禁止工作。以下将不能禁止工作的辅机30称为特别辅机30a。在实施例的电源***10中，通常辅机30b预先登记于控制器13的存储器132。
为了以短时间结束预充电，可以从升压转换器14向电容器214、23供给大电流。但是，另一方面，若增大升压转换器14的消耗电力，则辅机电池15的电力会不足，工作着的辅机30或升压转换器14的动作恐会变得不稳定。于是，实施例的电源***10的控制器13确定预充电前的辅机电池15的电流与电压的关系，根据该关系，将升压转换器14控制为辅机电池15不会出现电力不足的程度。本实施例的控制器13将升压转换器14的消耗电流(即升压转换器14的输出电流目标)确定为辅机电池15不会出现电力不足的程度。
参照图2～图5对控制器13所执行的预充电处理进行说明。图2～图4是预充电处理的流程图。图2～图4的处理在车辆的主开关41接通时开始。控制器13在预充电的开始前基于不同的2个时刻的辅机电池15的电流与电压的组，将电流与电压的关系确定为直线方程式。首先，控制器13取得辅机电池15的电流I1和电压V1的数据(步骤S2)。辅机电池15的电流和电压能够从电流传感器16和电压传感器17取得。
接着，控制器13等待预定时间(步骤S3)，并取得辅机电池15的电流I2和电压V2的数据(步骤S4)。预定时间例如可以为30秒。在第1次数据取得与第2次数据取得之间隔开预定时间的间隔，这是因为：在不同的2个时刻之间，动作中的辅机的动作状态会发生变化，使各个时刻的数据不同。例如电动变速装置在主开关41接通时，为了变速杆的零点重置而使致动器动作。另外，在主开关41接通时，电子控制制动***在储液器蓄积预备压力。这样，数个辅机在主开关41接通时进行与致动器的动作相伴的初始化处理，因此辅机电池15的输出电流发生变化。如果在第1次数据取得与第2次数据取得之间空开预定时间的间隔，则能够使2组数据不同。不同时刻的2组数据换言之是辅机电池15的电流和电压的经时变化的数据。
控制器13根据2组经时变化的数据将辅机电池15的电流与电压的关系确定为直线方程式(步骤S5)。如人们所熟知的那样，如果纵轴的指标(电压)和横轴的指标(电流)的数据有2组，则能够求出经过2点的直线。若辅机电池15的电流I与电压V的关系用直线来表示，则成为V＝Ca×I+Cb。在此，Ca、Cb为常数。用直线方程式来确定电流I与电压V的关系，只要确定了定数Ca和Cb即可。能够根据2组经时变化的数据(V1、I1)和(V2、I2)来确定常数Ca、Cb。
接着，控制器13取得即将预充电前的辅机电池15的最新的电流Ia(步骤S102)。因为电流与电压的关系能够确定，所以也可以在取得辅机电池15的最新的电压Va之后，基于确定了的直线方程式来求电流Ia。将用于使工作中的辅机30不会变得不稳定的辅机电池15的最低输出电压用电压阈值Vth来表示。控制器13根据辅机电池15的最新的电流Ia、电压阈值Vth以及确定了的直线方程式，来确定升压转换器14的输出电流目标Ip(步骤S103)。
对确定输出电流目标Ip的算法进行说明。在升压转换器14实现输出电流目标Ip时，辅机电池15的电流成为(Ia+Ip)。在辅机电池15输出了该电流(Ia+Ip)时，辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth即可，因此根据求出的直线方程式能够得到Vth≤Ca(Ia+Ip)+Cb这一关系式。在辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的条件之下，升压转换器14的最大输出成为Ip＝(Vth－Cb)/Ca－Ia。该电流值Ip成为控制器13向升压转换器14指令的输出电流目标Ip。
使用图5的图表再次对求出辅机电池15的电流与电压的关系、接着确定输出电流目标Ip的算法进行说明。在步骤S2、S4中，得到辅机电池15的电流与电压的经时变化的数据的组(I1、V1)、(I2、V2)(图5的(1))。根据2组数据(I1、V1)、(I2、V2)求出直线方程式V＝Ca×I+Cb的常数Ca、Cb(图5的(2))。控制器13取得辅机电池15的最新的电流Ia(图5的(3))。根据直线方程式、电流Ia以及电压阈值Vth，确定辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的输出电流目标Ip＝(Vth－Cb)/Ca－Ia(图5(4))。
参照图4对预充电处理的后续进行说明。在升压转换器14的输出电流目标确定时，控制器13向登记于存储器132的辅机(通常辅机30b)发送禁止工作的指令(步骤S12)。向通常辅机30b发出禁止工作的指令是因为：若在以输出电流目标Ip开始预充电之后其他辅机起动而消耗电流会进一步增加，则辅机电池15的电压恐会低于电压阈值Vth。禁止工作的指令通过车内网络35来发送。
控制器13起动升压转换器14并赋予输出电流目标Ip(步骤S13)。即，开始预充电。
控制器13持续充电，直至电容器214、23的电压达到预定的充电电压阈值VCth为止(步骤S14：否)。充电电压阈值VCth优选接近主电池11的输出电压，例如设定为主电池11的电压的70％～95％。此外，如先前所述那样，在双向转换器电路21的正极端子201与负极端子202之间连接着电压传感器，控制器13从该电压传感器取得电容器214、23的电压。
如果电容器214、23的电压达到预定的充电电压阈值VCth，则控制器13使升压转换器14停止并结束预充电(步骤S14：是，S15)。控制器13向先前发送了禁止工作指令的通常辅机30b(登记于存储器132的辅机)发送解除禁止工作的指令(步骤S16)。解除禁止工作的指令也通过车内网络35来发送。以上预充电处理结束。
在结束了预充电处理之后，控制器13将***主继电器12切换为连接状态，并将电力变换器20连接于主电池11。若电力变换器20连接于主电池11，则混合动力车100成为可行驶状态。
通过预充电对电容器214、23充电，因此在将***主继电器12切换为连接状态时不会流动大的冲击电流。
控制器13在预充电之前，先将辅机电池15的电压与电流的关系确定为直线方程式，并使用该关系来控制升压转换器。具体而言，取得辅机电池15的最新的电流Ia，根据电流Ia、电压阈值Vth以及直线方程式来确定辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的输出电流目标Ip。电源***10能够以辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的方式以短时间使预充电结束。
(第1变形例)
接着，使用图6对预充电处理的第1变形例进行说明。第1变形例的预充电处理是通过在图2～图4的流程图中将图3的一部分置换成图6的流程而得到的。换言之，在第1变形例的预充电处理中，共用实施例的预充电处理的步骤S2～S5(图2)和步骤S12～S16的一部分。
在第1变形例的预充电处理中，赋予升压转换器14的输出电流目标Ip已预先确定。在确定了表示辅机电池15的电流I与电压V的关系的直线方程式之后(图2、步骤S2～S5)，控制器13取得即将预充电之前的最新的辅机电池15的电流Ia(图6、步骤S202)。此外，控制器13也可以从电压传感器17取得最新的电压Va，并根据电压Va和直线方程式取得最新的电流Ia。
接着，控制器13根据取得的电流Ia、预先确定的输出电流目标Ip、确定了的直线方程式，来确定辅机电池15的电压的预测值Vp(步骤S203)。通过直线方程式，利用Vp＝Ca×(Ia+Ip)+Cb的数学式能够得到预测值Vp。
如果预测值Vp高于电压阈值Vth，则控制器13使用预先确定的输出电流目标Ip开始预充电(步骤S204：是，进入图4的处理)。以后的处理与实施例的预充电处理相同。
在预测值Vp低于电压阈值Vth的情况下(步骤S204：否)，控制器13与登记于存储器132的辅机30(通常辅机30b)进行通信，如果存在工作中的辅机30，则向这些辅机30之一发送降低消耗电力的指令(步骤S205)。在接到了指令的辅机30为空调33或座椅加热器的情况下，接到指令的空调33或座椅加热器降低输出。在接到了指令的辅机30为车辆导航装置34的情况下，车辆导航装置停止。
步骤S205之后返回到步骤S202的处理，控制器13再次取得辅机电池15的最新的电流Ia。某一辅机30(通常辅机30b)降低了消耗电力，因此电流Ia比上次的值小。控制器13再次根据最新的电流Ia、输出电流目标Ip、确定了的直线方程式来确定辅机电池15的电压的预测值Vp(步骤S203)。并且，控制器13将预测值Vp与电压阈值Vth进行比较(步骤S204)。控制器13反复进行从步骤S202到S205的处理直至预测值Vp高于电压阈值Vth为止。如果预测值Vp高于电压阈值Vth，则控制器13将处理移向图4的步骤S12。
第1变形例的预充电处理具有能够使辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth而实现预先确定的所希望的输出电流目标Ip的优点。
(第2变形例)
接着，参照图7对第2变形例的预充电处理进行说明。第2变形例的预充电处理也共用实施例的预充电处理的步骤S2～S5(图2)和步骤S12～S16(图4)的部分。第2变形例的预充电处理是通过在图2～图4的流程图中将图3的部分置换成图7的流程而得到的。
第2变形例的预充电处理是通过将实施例的预充电处理的特征与第1变形例的预充电处理的特征组合而得到的。在第2变形例的预充电处理中，赋予升压转换器14的输出电流目标Ip也预先确定。不过，如果没有能够降低消耗电力的通常辅机30b，则降低输出电流目标Ip。
在确定了表示辅机电池15的电流I与电压V的关系的直线方程式之后(图2，步骤S2～S5)，控制器13取得即将预充电前的最新的辅机电池15的电流Ia(图7，步骤S302)。接着，控制器13根据取得的电流Ia、预先确定的输出电流目标Ip、确定了的直线方程式，来确定辅机电池15的电压的预测值Vp(步骤S303)。通过直线方程式，利用Vp＝Ca×(Ia+Ip)+Cb的数学式能够得到预测值Vp。
如果预测值Vp高于电压阈值Vth，则控制器13使用预先确定的输出电流目标Ip开始预充电(步骤S304：是，进入图4的处理)。以后的处理与实施例的预充电处理相同。
在预测值Vp低于电压阈值Vth的情况下(步骤S304：否)，控制器13与登记于存储器132的辅机(通常辅机30b)进行通信，检查是否还剩有工作中的辅机(步骤S305)。如果有剩余的辅机(步骤S305：是)，则控制器13向这些辅机30之一发送降低消耗电力的指令(步骤S306)。并且，从步骤S302反复进行。从步骤S302到步骤S306的处理与第1变形例的情况下的处理相同。
在没有工作中的辅机剩余的情况下(步骤S305：否)，控制器13再次取得辅机电池15的最新的电流Ia(步骤S307)，并且，控制器13在步骤S308中根据电流Ia、电压阈值Vth以及直线方程式再次确定(调整)输出电流目标Ip，以使得使升压转换器14工作时的辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth。步骤S307、S308的处理与实施例时的处理(图3，步骤S102、S103)相同。
在第2变形例的预充电处理中，尽可能地降低其他辅机(通常辅机30b)的消耗电力来尝试实现原始的输出电流目标Ip。在没有可降低消耗电流的辅机的情况下，降低输出电流目标Ip，即使开始预充电，辅机电池15的电压也不会低于电压阈值Vth。
在实施例中说明了的电源***10的特征如下这样。电源***10具备主电池11、电力变换器20、***主继电器12、辅机电池15、升压转换器14以及控制器13。电力变换器20具备经由***主继电器12连接于主电池11的电容器214、23。升压转换器14的低电压端142连接于辅机电池15，升压转换器14的高电压端141不经由***主继电器12而连接于电力变换器20。换言之，升压转换器14的高电压端141不经由***主继电器12而连接于电力变换器20的电容器214、23。
控制器13在车辆的主开关41接通时，在将***主继电器12切换为连接状态而将电力变换器20连接于主电池11之前，先使升压转换器14工作来对电容器214、23进行充电。控制器13取得辅机电池15的电压和电流的经时变化的数据，并根据这些数据来确定辅机电池的电压与电流的关系。控制器13基于确定了关系来控制升压转换器14以使得辅机电池15的电压不低于预定的电压阈值Vth。辅机电池15的电压与电流的关系的典型是根据不同的2个时刻的经时数据而确定的直线方程式。
控制器13的一个实施方式构成为，基于即将起动升压转换器14之前的辅机电池15的电流Ia、电压阈值Vth以及上述关系，以使得升压转换器14起动后的辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的方式来确定对升压转换器14指令的输出电流目标Ip。实施例的电源***10能够以辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的方式以短时间使预充电结束。换言之，电源***10能够使用连接着各种各样的辅机的辅机电池15来稳定地执行预充电。
在控制器的另一个实施方式中，对升压转换器14指令的输出电流目标Ip预先确定。控制器13基于即将起动升压转换器14之前的辅机电池15的电流Ia和上述关系来确定与输出电流目标Ip对应的辅机电池15的电压的预测值Vp。在预测值Vp低于电压阈值Vth的情况下，对连接于辅机电池15并正在工作的辅机30输出降低消耗电力的指令。在该实施方式中，能够实现优选的输出电流目标Ip，因此能够以辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的方式以更短的时间结束预充电。
而且，也可以将上述的实施例与第1变形例的预充电处理结合。在该情况下，控制器13基于至少对1个辅机输出了降低消耗电力的指令后的辅机电池15的最新的电流Ia与输出电流目标Ip的关系，来确定与输出电流目标Ip对应的辅机电池15的电压的预测值Vp。控制器13在预测值Vp低于电压阈值Vth的情况下，基于辅机电池15的电流、电压阈值Vth以及上述关系，以使得升压转换器14起动后的辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的方式来调整输出电流目标Ip。
在该预充电处理中，在尽可能地降低辅机的消耗电力之后，确定用于使辅机电池15的电压不低于电压阈值Vth的输出电流目标Ip。
叙述与实施例中说明了的技术相关的注意点。主电池11相当于主电源的一例。主电源也可以是燃料电池。辅机电池15相当于辅机电源的一例。
在实施例和变形例中，根据辅机电池15的电压和电流的经时变化的数据，利用直线方程式确定了电流与电压的关系。也可以，基于3组以上的经时变化的数据，利用高次方程式来确定电流与电压的关系。
升压转换器14也可以是双向DC-DC转换器。在该情况下，能够在将***主继电器12切换为连接状态之后，对主电池11的电力进行降压并对辅机电池15进行充电。
实施例中说明了的预充电处理也可以由能够利用车内网络而相互进行通信的多台计算机来执行。即，实施例中说明了的控制器13的实际形态也可以是以能够利用网络相互进行通信的方式连接的多台计算机。
实施例的车辆是具备行驶用马达50和发动机51的混合动力车。本说明书公开的车辆用电源***也能够适用于燃料电池车、不具备发动机的电动汽车。
以上详细地说明了本发明的具体例，但这些不过是例示而已，不限定权利要求。权利要求书所记载的技术中包括对以上例示的具体例进行了各样各样的变形、变更而得的技术。本说明书或附图中说明了的技术要素单独或通过各种组合来发挥技术有用性，并不限定于申请时权利要求书记载的组合。另外，本说明书或附图中例示的技术能够同时实现多个目的，实现其中的一个目的本身具有技术有用性。

Claims (3)

1.一种车辆用电源***，具备：
主电源；
电力变换器，其对所述主电源的输出电力进行变换、并具有连接于所述主电源的正极与负极之间的电容器；
继电器，其对所述电力变换器与所述主电源之间的连接和断开进行切换；
辅机电源，其输出电压比所述主电源的输出电压低；
升压转换器，其低电压端连接于所述辅机电源，其高电压端不经由所述继电器而连接于所述电力变换器；以及
控制器，其在使所述继电器成为连接状态之前先使所述升压转换器工作来对所述电容器进行预充电，
所述控制器对所述升压转换器指令的输出电流目标是预先确定的，
所述控制器，
取得所述辅机电源的电压与电流的经时变化的数据，
根据所述数据来确定所述辅机电源的所述电压与所述电流的关系，
基于所述关系来控制所述升压转换器，以使得所述辅机电源的电压不低于预定的电压阈值，
基于即将起动所述升压转换器之前的所述辅机电源的电流和所述关系，确定与所述输出电流目标对应的所述辅机电源的电压的预测值，
在所述预测值低于所述电压阈值的情况下，对连接于所述辅机电源且正在工作的辅机输出降低消耗电力的指令。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源***，
所述控制器，
基于至少对一个所述辅机输出了降低消耗电力的指令之后的所述辅机电源的电流与所述电压阈值的关系，确定与所述输出电流目标对应的所述辅机电源的电压的预测值，
在所述预测值低于所述电压阈值的情况下，基于所述辅机电源的电流、所述电压阈值以及所述关系，以使得所述升压转换器起动后的所述辅机电源的电压不低于所述电压阈值的方式调整对所述升压转换器指令的输出电流目标。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电源***，
所述控制器基于包括不同的两个时刻的所述辅机电源的电流与电压的组的所述数据，将所述关系确定为直线方程式。
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