JP2015149849A - 電池ユニット及び電源システム - Google Patents
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Abstract
Description
・第1接続経路L1は、第1端子P1と第2端子P2とを接続する電気経路であり、
・第2接続経路L2は、第1接続経路L1上の接続点N1とリチウムイオン蓄電池30とを接続する電気経路であり、
・第3接続経路L3は、第1接続経路L1上の接続点N2と第3端子P3とを接続する電気経路であり、
・第4接続経路L4は、第2接続経路L2の接続点N3と第3接続経路L3の接続点N4とを接続する電気経路である。
このうち第1接続経路L1と第2接続経路L2とが「主接続経路」に相当し、第3接続経路L3と第4接続経路L4とが「副接続経路」に相当する。
・第1接続経路L1(詳しくはN1−N2の間)にP−MOSスイッチ51が設けられ、
・第2接続経路L2(詳しくはN1−N3の間)にP−SMRスイッチ52が設けられ、
・第3接続経路L3(詳しくはN2−N4の間)にS−MOSスイッチ53が設けられ、
・第4接続経路L4(詳しくはN3−N4の間)にS−SMRスイッチ54が設けられている。
これら各スイッチ51〜54は、いずれも2×n個のMOSFET(半導体スイッチ)を備え、その2つ一組のMOSFETの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。この寄生ダイオードによって、各スイッチ51〜54をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。なお、第1接続経路L1及び第2接続経路L2には、回転機10と各蓄電池20,30との間で比較的大きな電流が流れることが想定される大電流経路である。また、第3接続経路L3及び第4接続経路L4は、接続経路L1,L2に比べて小さい電流が流れることが想定される小電流経路である。そこで、接続経路L1,L2に設けられるスイッチ51,52は、接続経路L3,L4に設けられるスイッチ53,54に比べて、許容電流量の大きなものを用いている。具体的には、スイッチ51,52として、スイッチ53,54と比べて多くのMOSFETを並列接続して用いることで、許容電流量を大きくしている。
・上記実施形態では、第4端子P4と第1接続経路L1上の接続点N1とを接続する第1バイパス経路B1と、接続点N1と第3端子P3とを接続する第2バイパス経路B2とが直列接続されることで、S−MOSスイッチ53を迂回して鉛蓄電池20と電気負荷43とを接続する構成とした。
Claims (5)
- 内部蓄電池(30)を備え、第1端子(P1)に外部蓄電池(20)が接続され、第2端子(P2)に発電機能を有する回転機(10)が接続され、第3端子(P3)に電気負荷(43)が接続されるようになっている電池ユニット(U)であって、
前記第1端子と前記第2端子とを接続するとともに、それら両端子の間の電池接続点(N1)に前記内部蓄電池を接続する主接続経路(L1,L2)と、
前記主接続経路において前記第1端子と前記第2端子との間に設けられる第1スイッチ(51)と、
前記主接続経路において前記電池接続点と前記内部蓄電池とを接続する経路(L2)に設けられる第2スイッチ(52)と、
前記内部蓄電池又は前記外部蓄電池から前記電気負荷に対しての給電を可能とする副接続経路(L3,L4)と、
前記副接続経路において前記内部蓄電池及び前記第2スイッチの間の接続点(N3)と前記第3端子とを接続する経路(L4)と、
前記副接続経路において前記第1端子及び前記第1スイッチの間の中間点(N2)と前記第3端子とを接続する経路(L3)に設けられる第3スイッチ(53)と、
前記第3スイッチを迂回して、前記外部蓄電池から前記第3端子に接続される前記電気負荷へ給電を可能とするバイパス経路(B1,B2,B3)と、
前記バイパス経路上に設けられたバイパススイッチ(55,56,57)と、
を備えることを特徴とする電池ユニット。 - 前記第3スイッチは半導体スイッチであり、前記バイパススイッチは常閉式のリレースイッチであることを特徴とする請求項1に記載の電池ユニット。
- 前記バイパス経路は、互いに直列接続される第1バイパス経路(B1)と第2バイパス経路(B2)とを備え、
前記第1バイパス経路は、前記第1スイッチを迂回するように前記外部蓄電池と前記電池接続点とを接続するように設けられ、
前記第2バイパス経路は、前記電池接続点と前記第3端子との間に設けられ、
前記バイパススイッチとして、前記第1バイパス経路上に設けられた第1バイパススイッチ(55)と、前記第2バイパス経路上に設けられた第2バイパススイッチ(56)と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池ユニット。 - 前記副接続経路において、前記内部蓄電池及び前記第2スイッチの間の接続点(N3)と前記第3端子とを接続する経路に設けられる第4スイッチ(54)と、
前記第3スイッチ及び前記第4スイッチがそれぞれ開状態とされたことを条件として、前記第2バイパススイッチを閉状態に制御する制御手段(60)と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の電池ユニット。 - 請求項3又は4に記載の電池ユニットと、前記第1端子に接続される前記外部蓄電池と、前記第2端子に接続される前記回転機と、を備える電源システムであって、
前記電池ユニットは、前記外部蓄電池と接続される第4端子(P4)を備え、
前記第1バイパス経路は、一端が前記第4端子に接続されていることで、前記第1スイッチを迂回するように前記外部蓄電池と前記電池接続点とを接続するように設けられるものであり、
前記第4端子と前記外部蓄電池との間にヒューズ(44)を備えることを特徴とする電源システム。
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