JP2020156246A - Control apparatus of on-vehicle power supply apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載電源装置の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an in-vehicle power supply device.
2つの蓄電池を有していて、スイッチをオンオフすることで各蓄電池の放電を制御する電源装置が知られている。例えば、特許文献1の電源装置は、電気機器に対してそれぞれ並列に接続される第1蓄電池及び第2蓄電池とを備えている。第1蓄電池から電気機器に流れる電流を制御する第1スイッチと、第2蓄電池から電気機器に流れる電流を制御する第2スイッチが設けられており、第1スイッチと第2スイッチを切り替えることで、どちらの蓄電池から電気機器に電力を供給するかが制御される。 There is known a power supply device that has two storage batteries and controls the discharge of each storage battery by turning the switch on and off. For example, the power supply device of Patent Document 1 includes a first storage battery and a second storage battery, which are connected in parallel to an electric device, respectively. A first switch for controlling the current flowing from the first storage battery to the electric device and a second switch for controlling the current flowing from the second storage battery to the electric device are provided. By switching between the first switch and the second switch, Which storage battery supplies power to the electric device is controlled.
ところで、車両の始動装置には、第1蓄電池から電力供給されている。しかしながら、例えばジャンプスタート時には、第1蓄電池に代えて、高圧電源装置から電力が供給されることがある。この場合第1蓄電池側の電圧が通常時よりも高電圧となることに起因して、第1スイッチのオン時に、第1スイッチに大電流が流れ、第1スイッチの素子を破壊させてしまうおそれがある。 By the way, electric power is supplied to the vehicle starting device from the first storage battery. However, for example, at the time of jump start, electric power may be supplied from a high-voltage power supply device instead of the first storage battery. In this case, since the voltage on the first storage battery side becomes higher than the normal voltage, a large current may flow through the first switch when the first switch is turned on, causing the elements of the first switch to be destroyed. There is.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、スイッチに大電流が流れることを抑制できる車載電源装置の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to provide a control device for an in-vehicle power supply device capable of suppressing a large current from flowing through a switch.
第1の手段は、電気機器(14)に対してそれぞれ並列に接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)と、前記第1蓄電池及び前記電気機器を繋ぐ第1電気経路(L1)に設けられた第1スイッチ(SW1)と、前記第1電気経路における前記第1スイッチよりも前記電気機器側の接続点(N1)と前記第2蓄電池とを繋ぐ第2電気経路(L2)に設けられた第2スイッチ(SW2)と、備える車載電源装置に適用され、この車載電源装置の起動に際し前記第1スイッチをオン状態にする制御装置(21)であって、前記車載電源装置の起動に際し、前記第1電気経路における前記第1スイッチ及び前記第1蓄電池の間の蓄電池側電圧が、所定電圧よりも大きい高電圧状態であるか判定する電圧判定部と、前記高電圧状態であると判定された場合に、前記第1スイッチをオン状態にすることを禁止する禁止部と、を備える。 The first means is a first electric path (1) connecting the first storage battery (11) and the second storage battery (12), which are connected in parallel to the electric device (14), and the first storage battery and the electric device, respectively. A second electric path (L2) that connects a first switch (SW1) provided in L1), a connection point (N1) on the electric device side of the first switch in the first electric path, and the second storage battery. The second switch (SW2) provided in (1) and the control device (21) which is applied to the in-vehicle power supply device and turns on the first switch when the in-vehicle power supply device is started. In the high voltage state, a voltage determination unit for determining whether the voltage on the storage battery side between the first switch and the first storage battery in the first electric path is in a high voltage state larger than a predetermined voltage at the time of starting the A prohibition unit for prohibiting turning on the first switch when it is determined to be present is provided.
電気機器に対して、安定的に電力を供給するために、第1蓄電池と第2蓄電池とを並列に接続して構成された車載電源装置が用いられる。この車載電源装置には、第1蓄電池及び電気機器を繋ぐ第1電気経路と第2蓄電池及び電気機器を繋ぐ第2電気経路とが設けられている。各蓄電池のいずれかから電気機器への供給を行うかを制御するために、第1電気経路には第1スイッチが設けられ、第2電気経路には第2スイッチが設けられる。そして、車載電源装置の起動に際し、第1蓄電池から電気機器への電力の供給を行うために、第1スイッチがオン状態にされる。 In order to stably supply electric power to an electric device, an in-vehicle power supply device configured by connecting a first storage battery and a second storage battery in parallel is used. The in-vehicle power supply device is provided with a first electric path connecting the first storage battery and the electric device and a second electric path connecting the second storage battery and the electric device. A first switch is provided in the first electric path and a second switch is provided in the second electric path in order to control which of the storage batteries supplies the electric device. Then, when the in-vehicle power supply device is started, the first switch is turned on in order to supply electric power from the first storage battery to the electric device.
車載電源装置の起動の際には、第1スイッチをオン状態にする前に第1スイッチの両端に第1蓄電池の電圧分の電位差が生じていることがある。第1スイッチをオン状態にすることに伴い、第1スイッチの両端の電位差に応じた電流が第1スイッチに流れる。ここで、第1蓄電池側から想定以上の電圧の電力が供給されることがある。例えば、ジャンプスタート時に第1蓄電池に高電圧の電源を接続した場合や、第1蓄電池として想定以上の電圧の蓄電池を誤接続した場合等には、車載電源装置の起動の際に、第1蓄電池と第1スイッチとの間に設計上想定していない高電圧が印加されることがある。このような状態で第1スイッチがオン状態になると、第1電気経路に大電流が流れ、第1スイッチの素子を破壊してしまうおそれがある。 When starting the in-vehicle power supply device, a potential difference corresponding to the voltage of the first storage battery may occur at both ends of the first switch before the first switch is turned on. As the first switch is turned on, a current corresponding to the potential difference between both ends of the first switch flows through the first switch. Here, electric power having a voltage higher than expected may be supplied from the first storage battery side. For example, when a high-voltage power supply is connected to the first storage battery at the time of jump start, or when a storage battery having a voltage higher than expected as the first storage battery is erroneously connected, the first storage battery is used when the in-vehicle power supply device is started. A high voltage that is not expected by design may be applied between the switch and the first switch. If the first switch is turned on in such a state, a large current may flow in the first electric path, and the element of the first switch may be destroyed.
そこで、車載電源装置の起動の際に、第1蓄電池と電気機器とを繋ぐ第1電気経路における第1スイッチ及び第1蓄電池の間の蓄電池側電圧を取得し、その蓄電池側電圧が所定電圧よりも大きい場合には、第1スイッチをオン状態にすることを禁止する。蓄電池側電圧から第1スイッチに大電流が流れるおそれがある場合には、第1スイッチをオン状態にすることを禁止することで、第1スイッチに大電流が流れることを抑制し、第1スイッチを保護することができる。 Therefore, when the in-vehicle power supply device is started, the storage battery side voltage between the first switch and the first storage battery in the first electric path connecting the first storage battery and the electric device is acquired, and the storage battery side voltage is higher than the predetermined voltage. If it is too large, it is prohibited to turn on the first switch. When there is a risk that a large current will flow from the storage battery side voltage to the 1st switch, by prohibiting the 1st switch from being turned on, it is possible to prevent a large current from flowing to the 1st switch. Can be protected.
第2の手段は、前記電気機器は、平滑コンデンサ(14b)を有しており、前記電気機器と前記第1蓄電池との間には、前記第1スイッチと並列にバイパス経路(B)が設けられており、前記第1電気経路における前記電気機器及び前記第1スイッチの間の機器側電圧を取得する機器側電圧取得部と、前記蓄電池側電圧と前記機器側電圧の差が所定値より小さいか判定する電圧差判定部と、を備えており、前記禁止部は、前記高電圧状態であると判定された場合に、前記蓄電池側電圧と前記機器側電圧との差が所定値より小さくなるまで、前記第1スイッチをオン状態にすることを禁止する。 In the second means, the electric device has a smoothing capacitor (14b), and a bypass path (B) is provided between the electric device and the first storage battery in parallel with the first switch. The difference between the device side voltage acquisition unit that acquires the device side voltage between the electric device and the first switch in the first electric path and the storage battery side voltage and the device side voltage is smaller than a predetermined value. The prohibition unit includes a voltage difference determination unit for determining whether or not the voltage difference is determined, and the difference between the storage battery side voltage and the device side voltage becomes smaller than a predetermined value when the prohibition unit is determined to be in the high voltage state. Until then, it is prohibited to turn on the first switch.
第1スイッチと並列にバイパス経路が設けられていることで、機器側電圧が蓄電池側電圧よりも低い場合に、第1スイッチがオフ状態にあっても、バイパス経路を介して電気機器側に電流が流れる。電気機器側に電流が流れると、平滑コンデンサの電圧が上昇し、機器側電圧が上昇する。 Since the bypass path is provided in parallel with the first switch, when the device side voltage is lower than the storage battery side voltage, even if the first switch is in the off state, the current flows to the electric device side via the bypass path. Flows. When a current flows through the electrical equipment side, the voltage of the smoothing capacitor rises and the voltage on the equipment side rises.
一度高電圧状態だと判定された場合には、蓄電池側電圧が所定電圧よりも下がっても、それが一時的であるおそれがある。そこで、機器側電圧と蓄電池側電圧との差が小さくなり大電流が流れるおそれがなくなるまで、第1スイッチをオン状態にすることを禁止する。具体的には、機器側電圧が上昇し、蓄電池側電圧との差が所定値より小さくなるまで、第1スイッチをオン状態にすることを禁止する。差が所定値より小さくなると、大電流が流れるおそれがなくなるため、第1スイッチをオン状態にすることを許容する。これにより、第1スイッチに大電流が流れることをさらに抑制することができる。 Once it is determined that the voltage is high, even if the voltage on the storage battery side drops below the predetermined voltage, it may be temporary. Therefore, it is prohibited to turn on the first switch until the difference between the device side voltage and the storage battery side voltage becomes small and there is no possibility that a large current will flow. Specifically, it is prohibited to turn on the first switch until the voltage on the device side rises and the difference from the voltage on the storage battery side becomes smaller than a predetermined value. When the difference becomes smaller than a predetermined value, there is no possibility that a large current will flow, so that the first switch is allowed to be turned on. As a result, it is possible to further suppress the flow of a large current through the first switch.
第3の手段は、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池は、供給電力の電圧が一定であることが要求される負荷(15)に対してそれぞれ並列に接続されており、前記第1電気経路における前記第1スイッチよりも前記第1蓄電池側の接続点(N2)と前記負荷とを繋ぐ第3電気経路(L3)に設けられ、この車載電源装置の起動に際しオン状態にされる第3スイッチ(SW3)と、前記第2蓄電池と前記負荷とを繋ぐ第4電気経路(L4)に設けられた第4スイッチ(SW4)と、を備えており、前記禁止部は、前記高電圧状態であると判定された場合に、前記第3スイッチをオン状態にすることを禁止する。 In the third means, the first storage battery and the second storage battery are connected in parallel to a load (15) that requires a constant supply power voltage, and the first electric path is provided. A third switch provided in a third electric path (L3) connecting the connection point (N2) on the first storage battery side and the load with respect to the first switch in the above, and turned on when the in-vehicle power supply device is started. (SW3) and a fourth switch (SW4) provided in a fourth electric path (L4) connecting the second storage battery and the load are provided, and the prohibited portion is in the high voltage state. When it is determined that, it is prohibited to turn on the third switch.
車両には、供給電力の電圧が一定であることが要求される負荷が搭載され、その負荷に対しては第3スイッチを介する第1蓄電池からの電力供給、又は第4スイッチを介する第2蓄電池からの電力供給が可能となっている。そして、車載電源装置の起動に際しては、第1蓄電池から負荷への電力の供給を行うために、第3スイッチがオン状態にされる。しかしながら、第1蓄電池側の電圧が高い状態で、第3スイッチをオン状態にすると、大電流が流れるおそれがある。 The vehicle is loaded with a load that requires the voltage of the supplied power to be constant, and the power is supplied from the first storage battery via the third switch or the second storage battery via the fourth switch for the load. It is possible to supply power from. Then, when the in-vehicle power supply device is started, the third switch is turned on in order to supply electric power from the first storage battery to the load. However, if the third switch is turned on while the voltage on the first storage battery side is high, a large current may flow.
そこで、第1スイッチ及び第1蓄電池の間の蓄電池側電圧が高電圧状態である場合に、第3スイッチをオン状態にすることを禁止する。高電圧状態の場合には、第3スイッチの第1蓄電池側と負荷側との間の電位差が大きくなり、第3スイッチに大電流が流れるおそれがある。このような場合に、第3スイッチをオフ状態にすることで、第3スイッチに大電流が流れることを抑制し、第3スイッチを保護することができる。 Therefore, when the storage battery side voltage between the first switch and the first storage battery is in a high voltage state, it is prohibited to turn on the third switch. In the high voltage state, the potential difference between the first storage battery side and the load side of the third switch becomes large, and a large current may flow through the third switch. In such a case, by turning off the third switch, it is possible to suppress a large current from flowing through the third switch and protect the third switch.
第4の手段は、前記第1蓄電池からの給電により内燃機関の始動装置(13)を駆動させる車載電源装置において、前記始動装置に給電している状態かを判定する始動判定部と、前記始動装置に給電している状態であると判定された場合に、前記第1スイッチのオフ状態を維持するオフ維持部とを備える。 The fourth means is a start determination unit for determining whether or not power is being supplied to the start device in an in-vehicle power supply device that drives the start device (13) of the internal combustion engine by supplying power from the first storage battery, and the start. It is provided with an off-maintaining unit that maintains the off-state of the first switch when it is determined that power is being supplied to the device.
始動装置と第1蓄電池が電気的に接続され、第1蓄電池から始動装置に給電される。そして、始動装置に給電している状態では、蓄電池側電圧が一時的に低下する。一時的に蓄電池側電圧が低下した状態で、第1スイッチをオン状態にした場合には、始動装置への給電が終了した時点で、蓄電池側電圧が急上昇する。これにより、例えば、第1スイッチを挟んで、第1蓄電池側の電圧と電気機器側の電圧との差が大きくなり、第1スイッチに大電流が流れるおそれがある。そこで、始動装置への給電が終了するまで、第1スイッチのオフ状態を維持する。一時的に第1蓄電池側の電圧が下がった状態で、第1スイッチをオン状態にさせないことで、大電流が流れることを抑制できる。 The starting device and the first storage battery are electrically connected, and power is supplied from the first storage battery to the starting device. Then, when power is being supplied to the starting device, the voltage on the storage battery side temporarily drops. When the first switch is turned on while the voltage on the storage battery side is temporarily lowered, the voltage on the storage battery side rises sharply when the power supply to the starting device is completed. As a result, for example, the difference between the voltage on the first storage battery side and the voltage on the electric device side becomes large across the first switch, and a large current may flow through the first switch. Therefore, the off state of the first switch is maintained until the power supply to the starting device is completed. By not turning on the first switch while the voltage on the first storage battery side is temporarily lowered, it is possible to suppress the flow of a large current.
<実施形態>
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行する車両において、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源装置として具体化するものとしている。
<Embodiment>
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, in a vehicle traveling with an engine (internal combustion engine) as a drive source, it is embodied as an in-vehicle power supply device that supplies electric power to various devices of the vehicle.
図1に示すように、車載電源装置は、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを有する2電源装置である。各蓄電池11,12からは、エンジンを始動させる始動装置13、回転電機ユニット14及び各種の電気負荷15、16への給電が可能となっている。また、各蓄電池11,12に対しては回転電機14aによる充電が可能となっている。回転電機ユニット14に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されるとともに、電気負荷15に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されている。本実施形態では、鉛蓄電池11が「第1蓄電池」相当し、リチウムイオン蓄電池12が「第2蓄電池」に相当し、回転電機ユニット14が「電気機器」に相当し、電気負荷15が「負荷」に相当する。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle power supply device is a dual power supply device having a
鉛蓄電池11は周知の汎用蓄電池である。鉛蓄電池11は、例えば定格電圧が12V程度の車載バッテリであって、始動装置13の駆動時に給電している。鉛蓄電池11には、バッテリターミナル11aが設けられており、ジャンプスタート時には、このバッテリターミナル11aに外部電源を接続することで、始動装置13に給電する。
The
リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、リチウムイオン蓄電池12は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。リチウムイオン蓄電池12の定格電圧は、鉛蓄電池11と同じであり、例えば12Vである。
The lithium
リチウムイオン蓄電池12は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットUとして構成されている。図1では、電池ユニットUを破線で囲んで示す。電池ユニットUは、外部端子P0,P1,P2を有しており、このうち外部端子P0に配線を介して鉛蓄電池11と始動装置13と電気負荷16が接続され、外部端子P1に配線を介して回転電機ユニット14が接続され、外部端子P2に配線を介して電気負荷15が接続されている。外部端子P0は、ヒューズ17を介して鉛蓄電池11に接続されており、外部端子P2は、ヒューズ18を介して電気負荷15と接続されている。なお、電池ユニットU及び鉛蓄電池11が「車載電源装置」に相当する。
The lithium
回転電機ユニット14は、回転電機14aと平滑コンデンサ14bとを有している。回転電機14aは、3相交流モータや電力変換装置としてのインバータを有するモータ機能付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。回転電機14aは、エンジン出力軸や車軸の回転により発電(回生発電)を行う発電機能と、エンジン出力軸に回転力を付与する力行機能とを備えている。回転電機14aの力行機能により、アイドリングストップ中、自動停止されているエンジンを再始動させる際に、エンジンに回転力を付与することができる。回転電機14aは、発電電力を各蓄電池11,12や電気負荷15に供給する。
The rotary
電気負荷15には、供給電力の電圧が一定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。ここで、供給電力の電圧が一定であることには、あらかじめ決められた範囲内で電圧が変動することも含まれている。定電圧要求負荷である電気負荷15の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、エンジンECU等の各種ECUが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能となっている。なお、電気負荷15として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。
The
電気負荷16は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。電気負荷16は、電気負荷16に比べて電源失陥が許容される負荷であるとも言える。電気負荷16の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。
The
次に、電池ユニットUについて説明する。電池ユニットU内の電気経路として、各外部端子P0,P1を繋ぐ、つまり鉛蓄電池11及び回転電機ユニット14を繋ぐ第1電気経路L1が設けられ、第1電気経路L1に第1スイッチSW1が設けられている。また、電池ユニットU内の電気経路として、第1電気経路L1上の接続点N1とリチウムイオン蓄電池12とを繋ぐ第2電気経路L2が設けられ、第2電気経路L2に第2スイッチSW2が設けられている。接続点N1は、第1電気経路L1における第1スイッチSW1よりも外部端子P1側(回転電機ユニット14側)に設けられている。電気経路L1,L2は、回転電機ユニット14に対する入出力電流を流すことを想定した大電流経路であり、この電気経路L1,L2を介して、各蓄電池11,12と回転電機ユニット14との間の通電が行われる。
Next, the battery unit U will be described. As an electric path in the battery unit U, a first electric path L1 for connecting the external terminals P0 and P1, that is, connecting the
また、本実施形態の電池ユニットUでは、電気経路L1,L2以外に、第1電気経路L1上の接続点N2(外部端子P0と第1スイッチSW1との間の点)と、外部端子P2と、を接続する第3電気経路L3を有している。第3電気経路L3は、鉛蓄電池11と電気負荷15とを繋ぐ経路である。第3電気経路L3(詳しくは接続点N2−接続点N4の間)には、第3スイッチSW3が設けられている。
Further, in the battery unit U of the present embodiment, in addition to the electric paths L1 and L2, the connection point N2 (the point between the external terminal P0 and the first switch SW1) on the first electric path L1 and the external terminal P2 Has a third electrical path L3 that connects the. The third electric path L3 is a path connecting the
また、電池ユニットUでは、第2電気経路L2の接続点N3(第2スイッチSW2とリチウムイオン蓄電池12の間の点)と、第3電気経路L3上の接続点N4(第3スイッチSW3と外部端子P2の間の点)と、を接続する第4電気経路L4が設けられている。第4電気経路L4は、リチウムイオン蓄電池12と電気負荷15とを繋ぐ経路である。第4電気経路L4(詳しくは接続点N3−接続点N4の間)には、第4スイッチSW4が設けられている。
Further, in the battery unit U, the connection point N3 of the second electric path L2 (the point between the second switch SW2 and the lithium ion storage battery 12) and the connection point N4 on the third electric path L3 (the third switch SW3 and the outside). A fourth electrical path L4 is provided to connect the point between the terminals P2). The fourth electric path L4 is a path connecting the lithium
各スイッチSW1〜SW4は、それぞれ2つ一組の半導体スイッチング素子を備えている。半導体スイッチング素子は、MOSFETであり、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。このように寄生ダイオードが互いに逆向きになるように構成されていることで、例えば、第1スイッチSW1がオフとなった場合に、寄生ダイオードを通じて電流が流れることが完全に遮断される。なお、各スイッチSW1〜SW4に用いる半導体スイッチング素子として、MOSFETに代えて、IGBTやバイポーラトランジスタ等を用いることも可能である。IGBTやバイポーラトランジスタを用いた場合には、上記寄生ダイオードの代わりとなるダイオードをそれぞれ並列に接続させればよい。また、各スイッチSW1〜SW4に用いられるスイッチ素子は、半導体スイッチング素子ではなく、機械的なスイッチであってもよい。 Each of the switches SW1 to SW4 includes a set of two semiconductor switching elements. The semiconductor switching element is a MOSFET, and the parasitic diodes of the two sets of MOSFETs are connected in series so as to be opposite to each other. By configuring the parasitic diodes in opposite directions in this way, for example, when the first switch SW1 is turned off, the flow of current through the parasitic diodes is completely cut off. As the semiconductor switching element used for each of the switches SW1 to SW4, it is also possible to use an IGBT, a bipolar transistor, or the like instead of the MOSFET. When an IGBT or a bipolar transistor is used, a diode instead of the parasitic diode may be connected in parallel. Further, the switch element used for each of the switches SW1 to SW4 may be a mechanical switch instead of a semiconductor switching element.
また、鉛蓄電池11と回転電機ユニット14との間には、第1スイッチSW1と並列にバイパス経路Bが設けられている。つまり、バイパス経路Bは、第1電気経路L1上の第1スイッチSW1を迂回するように設けられている。具体的には、バイパス経路Bの一端はユニット内部において第1電気経路L1上の接続点N5(接続点N2と外部端子P0の間)に接続され、他端は電池ユニットU内部において第1電気経路L1上の接続点N1に接続されている。第1スイッチSW1がオフ状態にあっても、バイパス経路Bを介して暗電流を鉛蓄電池11から回転電機ユニット14に供給可能となっている。なお、バイパス経路Bの一端は、接続点N2に接続されていてもよいし、バイパス経路B用の外部端子を電池ユニットUに設け、その外部端子を介して鉛蓄電池11に接続するようにしてもよい。
Further, a bypass path B is provided between the
バイパス経路Bには、抵抗Rが設けられている。抵抗Rは、バイパス経路Bに流れる電流を制限するためのものであって、第1スイッチSW1に比べて、抵抗値がかなり大きい。そのため、第1スイッチSW1がオン状態で、第1電気経路L1に電流が流れる場合には、バイパス経路Bにはほとんど電流が流れない。なお、抵抗Rの代わりに、常閉式のスイッチを設けていてもよい。この場合には、電池ユニットUが起動しており、第1スイッチSW1が制御されている状態では、バイパス経路Bのスイッチがオフになっていて、バイパス経路Bに電流が流れないことが望ましい。また、バイパス経路B上、例えば接続点N5と抵抗Rとの間に、ヒューズが設けられていてもよい。また、バイパス経路B用の外部端子が設けられている場合には、外部端子と鉛蓄電池11との間にヒューズを設けてもよい。
A resistor R is provided in the bypass path B. The resistor R is for limiting the current flowing through the bypass path B, and has a considerably larger resistance value than that of the first switch SW1. Therefore, when the first switch SW1 is on and a current flows through the first electric path L1, almost no current flows through the bypass path B. A normally closed switch may be provided instead of the resistor R. In this case, when the battery unit U is activated and the first switch SW1 is controlled, it is desirable that the switch of the bypass path B is turned off and no current flows in the bypass path B. Further, a fuse may be provided on the bypass path B, for example, between the connection point N5 and the resistor R. Further, when the external terminal for the bypass path B is provided, a fuse may be provided between the external terminal and the
電池ユニットUは、各スイッチSW1〜SW4を制御する制御装置21を備えている。制御装置21は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。制御装置21は、各蓄電池11,12の蓄電状態等に基づいて、各スイッチSW1〜SW4等を制御する。例えば、制御装置21は、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを選択的に用いて充放電を実施する。また、制御装置21には、他の制御装置(ECU等)が接続されている。制御装置21は、CAN等の通信ネットワークにより他の制御装置に接続されて相互に通信可能となっており、各種データが互いに共有できるものとなっている。
The battery unit U includes a
また、電池ユニットUには外部端子P0,P1の電圧を検出する電圧検出器22,23が設けられている。電圧検出器22は、鉛蓄電池11及び第1スイッチSW1の間の蓄電池側電圧V1を検出し、電圧検出器23は、回転電機ユニット14及び第1スイッチSW1の間の機器側電圧V2を検出する。制御装置21は、各電圧検出器22,23で測定した電圧を取得する。なお、電圧検出器22の検出した蓄電池側電圧V1は、鉛蓄電池11及び第3スイッチSW3の間の電圧も示している。
Further, the battery unit U is provided with
ところで、車両のイグニッションスイッチやACCスイッチがオン状態になると、電池ユニットUが起動される。電池ユニットUの起動前の状態では、各スイッチSW1〜SW4はオフ状態になっている。そして、電池ユニットUが起動される際には、第1スイッチSW1及び第3スイッチSW3をオン状態にして、回転電機ユニット14及び電気負荷15に電力が供給されるように制御装置21が制御する。第1スイッチSW1をオン状態にする前の状態では、第1スイッチSW1の両端に鉛蓄電池11の電圧分の電位差が生じることがある。第1スイッチSW1をオン状態にすることに伴い、第1スイッチSW1の両端の電位差に応じた電流が第1スイッチSW1に流れる。
By the way, when the ignition switch or the ACC switch of the vehicle is turned on, the battery unit U is activated. In the state before the battery unit U is started, the switches SW1 to SW4 are in the off state. Then, when the battery unit U is started, the first switch SW1 and the third switch SW3 are turned on, and the
また、鉛蓄電池11側に想定以上の電圧が印加されることがある。例えば、ジャンプスタート時に鉛蓄電池11のバッテリターミナル11aに高電圧の外部電源を接続した場合や、鉛蓄電池11として想定以上の電圧の蓄電池を誤接続した場合等には、電池ユニットUの起動の際に、鉛蓄電池11と第1スイッチSW1との間に設計上想定していない高電圧が印加されることがある。特に、ジャンプスタート時には、鉛蓄電池11の電圧が低く、暗電流が回転電機ユニット14側にほとんど流れないことから、機器側電圧V2が低くなっていることがある。そのため、鉛蓄電池11側に高電圧の電源を接続すると、第1スイッチSW1の両端の電位差が大きくなる。このような状態で第1スイッチSW1がオン状態になると、第1電気経路L1に大電流が流れ、第1スイッチSW1の素子を破壊してしまったり、各スイッチSW1〜SW4に流れる電流を検知して異常を判定している場合に異常判定されてしまったりするおそれがある。
In addition, a voltage higher than expected may be applied to the
そこで、電池ユニットUの起動の際に、第1電気経路L1における第1スイッチSW1及び鉛蓄電池11の間の蓄電池側電圧V1を電圧検出器22で検出する。そして、検出した蓄電池側電圧V1が所定電圧よりも大きい高電圧状態であるか判定する。高電圧状態の場合には、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止する。また、高電圧状態の場合には、第3スイッチSW3をオン状態にすることを禁止することが望ましい。
Therefore, when the battery unit U is started, the voltage detector 22 detects the storage battery side voltage V1 between the first switch SW1 and the
また、第1電気経路L1と並列にバイパス経路Bが設けられていることで、機器側電圧V2が蓄電池側電圧V1よりも低い場合に、第1スイッチSW1がオフ状態にあっても、バイパス経路Bを介して回転電機ユニット14側に電流が流れる。回転電機ユニット14側に電流が流れると、平滑コンデンサ14bの電圧が上昇し、機器側電圧V2が上昇する。高電圧状態になった場合には、蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2と差ΔVが小さくなるまで、第1スイッチSW1に大電流が流れるおそれがある。このような場合にも、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止することが望ましい。
Further, since the bypass path B is provided in parallel with the first electric path L1, the bypass path is provided even if the first switch SW1 is in the off state when the device side voltage V2 is lower than the storage battery side voltage V1. A current flows to the rotary
なお、鉛蓄電池11から始動装置13に給電している状態(電力を供給している状態)では、蓄電池側電圧V1が一時的に低下する。一時的に蓄電池側電圧V1が低下した状態で、第1スイッチSW1をオン状態にした場合には、始動装置13への給電が終了した時点で、蓄電池側電圧V1が急上昇する。そこで、始動装置13への給電が終了するまで、第1スイッチSW1のオフ状態を維持することが望ましい。
In the state where the
制御装置21は、電池ユニットUの起動に際し、蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2とを取得し、第1スイッチSW1及び第3スイッチSW3をオン状態にするための制御を行う。図2は、電池ユニットUを起動する際の第1スイッチSW1を制御するフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置21により、電池ユニットUが起動される際に周期的に実行される。
When the battery unit U is started, the
S11で、電池ユニットUの起動時かどうか判定する。イグニッションスイッチやACCスイッチがオン状態になってから各スイッチSW1〜SW4が通常制御されるまでの間を電池ユニットUの起動時であると判定する。具体的には、イグニッションやACCスイッチがオン状態になったことを検知し、電池ユニットUを起動してから、第1スイッチSW1がオン操作されるのを許可されるまでの期間が起動時であると判定される。S11で、電池ユニットUの起動時ではないと判定した場合(S11:No)、処理を終了する。 In S11, it is determined whether or not the battery unit U is started. It is determined that the battery unit U is started from the time when the ignition switch or the ACC switch is turned on until the switches SW1 to SW4 are normally controlled. Specifically, the period from when the ignition or the ACC switch is turned on and the battery unit U is started until the first switch SW1 is allowed to be turned on is the start time. It is determined that there is. If it is determined in S11 that the battery unit U is not started (S11: No), the process ends.
S11で、電池ユニットUの起動時であると判定した場合(S11:Yes)、S12に進む。S12で、始動装置13がクランキング中、つまり鉛蓄電池11側から始動装置13に給電している状態であるか判定する。エンジンの完爆判定がされるまでは、クランキング中であると判定する。なお、S12が「始動判定部」に相当する。
If it is determined in S11 that the battery unit U is starting up (S11: Yes), the process proceeds to S12. In S12, it is determined whether the starting
S12で、クランキング中である、つまり始動装置13に給電している状態であると判定した場合(S12:Yes)、処理を終了する。つまり、第1スイッチSW1にオン指令が出力されない状態を維持して、処理を終了する。なお、S12が「オフ維持部」に相当する。 When it is determined in S12 that cranking is in progress, that is, power is being supplied to the starting device 13 (S12: Yes), the process ends. That is, the process is terminated while maintaining the state in which the on command is not output to the first switch SW1. In addition, S12 corresponds to "off maintenance part".
S12で、クランキング中でないと判定した場合(S12:No)、S13に進む。S13で、初期処理が終了したか判定する。初期処理とは、電池ユニットUの各スイッチSW1〜SW4に異常が発生していないか判定する処理を示す。 If it is determined in S12 that cranking is not in progress (S12: No), the process proceeds to S13. In S13, it is determined whether the initial processing is completed. The initial process indicates a process of determining whether or not an abnormality has occurred in the switches SW1 to SW4 of the battery unit U.
S14で、初期処理が終了していないと判定した場合(S13:No)、処理を終了する。初期処理が終了していない場合には、各スイッチSW1〜SW4が正しく作動するか不明なため、各スイッチSW1〜SW4へのオンオフ制御を行わない。そのため、第1スイッチSW1のオフ状態を維持して、処理を終了する。なお、S12とS13の順番は入れ替えてもよい。 If it is determined in S14 that the initial processing has not been completed (S13: No), the processing is terminated. If the initial processing is not completed, it is unknown whether the switches SW1 to SW4 operate correctly, so the on / off control of the switches SW1 to SW4 is not performed. Therefore, the off state of the first switch SW1 is maintained, and the process ends. The order of S12 and S13 may be exchanged.
S13で、初期処理が終了していると判定した場合(S13:Yes)、S14に進む。S14では、蓄電池側電圧V1を取得する。具体的には、電圧検出器22で検出した蓄電池側電圧V1を取得する。 If it is determined in S13 that the initial processing has been completed (S13: Yes), the process proceeds to S14. In S14, the storage battery side voltage V1 is acquired. Specifically, the storage battery side voltage V1 detected by the voltage detector 22 is acquired.
S15で、S14で取得した蓄電池側電圧V1が所定電圧より大きいか判定する。所定電圧は、鉛蓄電池11の定格電圧より大きな電圧であり、正しい定格電圧の鉛蓄電池11が接続されている場合にはなり得ない程度に大きい電圧である。また、所定電圧の電圧が第1スイッチSW1の一端に印加されると、第1スイッチSW1に、第1スイッチSW1の故障のおそれがある大電流が流れる程度に大きい電圧である。なお、S15が「電圧判定部」に相当する。
In S15, it is determined whether the storage battery side voltage V1 acquired in S14 is larger than the predetermined voltage. The predetermined voltage is a voltage larger than the rated voltage of the lead-
S15で、蓄電池側電圧V1が所定電圧より大きいと判定した場合(S15:Yes)、S16で、高電圧フラグを1にする。高電圧フラグは、高電圧状態になったと判定されると1になるフラグである。高電圧フラグは、電池ユニットUの起動前の状態では0であり、S15で、高電圧状態になったと判定されると1にされる。 When it is determined in S15 that the storage battery side voltage V1 is larger than the predetermined voltage (S15: Yes), the high voltage flag is set to 1 in S16. The high voltage flag is a flag that becomes 1 when it is determined that the high voltage state has been reached. The high voltage flag is 0 in the state before the start of the battery unit U, and is set to 1 when it is determined in S15 that the high voltage state has been reached.
そして、S17で、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止する。具体的には、第1スイッチSW1のオフ状態を維持し、処理を終了する。なお、S17が「禁止部」に相当する。 Then, in S17, it is prohibited to turn on the first switch SW1. Specifically, the off state of the first switch SW1 is maintained, and the process ends. In addition, S17 corresponds to the "prohibited part".
S15で、蓄電池側電圧V1が所定電圧より小さいと判定した場合(S15:No)、S18に進む。S18で、高電圧フラグが1であるか判定する。高電圧フラグが1になっている場合には、起動に伴い高電圧状態になっていたと判定し(S18:Yes)、S19に進む。禁止フラグが0の場合には、起動に伴い高電圧状態になっていないと判定し(S18:No)、S21に進む。 If it is determined in S15 that the storage battery side voltage V1 is smaller than the predetermined voltage (S15: No), the process proceeds to S18. In S18, it is determined whether the high voltage flag is 1. When the high voltage flag is 1, it is determined that the high voltage state has been set with the start-up (S18: Yes), and the process proceeds to S19. When the prohibition flag is 0, it is determined that the high voltage state has not been reached due to the start-up (S18: No), and the process proceeds to S21.
S19で、機器側電圧V2を取得する。具体的には、電圧検出器23で検出した機器側電圧V2を取得する。なお、S19が「機器側電圧取得部」に相当する。
In S19, the device side voltage V2 is acquired. Specifically, the device-side voltage V2 detected by the
S20で、蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2との差ΔVが所定の範囲内か判定する。所定の範囲は、差ΔVが十分に小さくなり、電位差により第1スイッチSW1に流れる電流が、異常判定されない程度の範囲である。S19で、差ΔVが所定の範囲内でないと判定した場合(S18:No)、S16に進み、上述の通り、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止する。なお、S18が「電圧差判定部」に相当する。 In S20, it is determined whether the difference ΔV between the storage battery side voltage V1 and the device side voltage V2 is within a predetermined range. The predetermined range is such that the difference ΔV becomes sufficiently small and the current flowing through the first switch SW1 due to the potential difference is not abnormally determined. If it is determined in S19 that the difference ΔV is not within the predetermined range (S18: No), the process proceeds to S16, and as described above, it is prohibited to turn on the first switch SW1. Note that S18 corresponds to the "voltage difference determination unit".
S20で、差ΔVが所定の範囲内であると判定した場合(S19:Yes)、また、S17で高圧状態になっていないと判定した場合、S21に進む。S21で、第1スイッチSW1をオン状態にする。そして、S22で、高電圧フラグを0にして、起動処理が終了したとし、各蓄電池11,12の状況などに応じた通常の各スイッチSW1〜SW4の制御を実施するようにして、処理を終了する。
If it is determined in S20 that the difference ΔV is within a predetermined range (S19: Yes), and if it is determined in S17 that the high voltage state is not established, the process proceeds to S21. In S21, the first switch SW1 is turned on. Then, in S22, the high voltage flag is set to 0, the start-up process is completed, and the normal switches SW1 to SW4 are controlled according to the conditions of the
また、図2のフローチャートに基づく処理を第3スイッチSW3についても実施することが望ましい。この場合にS15の所定電圧は、第1スイッチSW1と同じでもよいし、異なっていてもよい。なお、第3スイッチSW3の場合には、機器側電圧V2に相当する電圧を検出していないため、S16,S22及びS18〜S20については省略するとよい。また、第3スイッチSW3についても、機器側電圧V2に相当する電圧(外部端子P2の電圧)を検出する構成を設け、S16,S22及びS18〜S20について実施してもよい。 Further, it is desirable to carry out the process based on the flowchart of FIG. 2 also for the third switch SW3. In this case, the predetermined voltage of S15 may be the same as or different from that of the first switch SW1. In the case of the third switch SW3, since the voltage corresponding to the device side voltage V2 is not detected, S16, S22 and S18 to S20 may be omitted. Further, the third switch SW3 may also be provided with a configuration for detecting a voltage corresponding to the device side voltage V2 (voltage of the external terminal P2), and may be carried out for S16, S22 and S18 to S20.
次に、図3に基づき、ジャンプスタートの際の電池ユニットUの起動について説明する。図3は、ジャンプスタートの際のタイムチャートである。図3中の一番上のタイムチャートは、蓄電池側電圧V1及び機器側電圧V2を示している。図中のVLは、始動装置13による始動が不可となる電圧値を示し、例えば、6V程度である。また、所定電圧は、鉛蓄電池11の定格電圧より大きな電圧であり、例えば、15V程度である。
Next, starting the battery unit U at the time of jump start will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a time chart at the time of jump start. The time chart at the top in FIG. 3 shows the storage battery side voltage V1 and the device side voltage V2. VL in the figure indicates a voltage value at which starting by the starting
電池ユニットUの起動前の状態(タイミングt1以前の時点)では、鉛蓄電池11が電源システム休止中の放電などにより、その電圧がVLより低い低電圧状態になっている。そのため、始動装置13が鉛蓄電池11により始動できない状態となっている。なお、起動前の状態では、バイパス経路Bを介して電流が流れ、蓄電池側電圧V1及び機器側電圧V2がほぼ等しい状態となっている。
In the state before the start of the battery unit U (at the time before the timing t1), the lead-
タイミングt1で、ジャンプスタートのために、外部電源がバッテリターミナル11aに接続されると、蓄電池側電圧V1が外部電源の電圧に上昇する。外部電源の電圧が、所定電圧を超えていると、蓄電池側電圧V1も所定電圧を超えた状態になる。また、バイパス経路Bを介して、回転電機ユニット14の平滑コンデンサ14bに電流が流れることで、機器側電圧V2が徐々に上昇する。
At the timing t1, when the external power supply is connected to the battery terminal 11a for the jump start, the storage battery side voltage V1 rises to the voltage of the external power supply. When the voltage of the external power supply exceeds the predetermined voltage, the storage battery side voltage V1 also exceeds the predetermined voltage. Further, the electric current flows through the smoothing
タイミングt2で、IG信号がオン状態となり、始動装置13が始動される。始動装置13が起動され、鉛蓄電池11側から始動装置13に給電されている状態では、一時的に蓄電池側電圧V1が所定電圧より下がる。また、IG信号を受けて、電池ユニットUを起動する。しかしながら、この状態では、初期処理も終了しておらず、完爆信号も出力されておらず、始動装置13に給電されている状態であるため、第1スイッチSW1がオフ状態で維持される。タイミングt3で、電池ユニットUの起動に伴い、初期処理が開始される。
At the timing t2, the IG signal is turned on and the starting
タイミングt4で、エンジンが完爆状態となり、完爆信号が出力され(完爆信号がオン状態となり)、始動装置13への給電が終了する。始動装置13への給電が終了すると、蓄電池側電圧V1が外部電源の電圧まで上昇する。この状態では、初期処理が終了しておらず、蓄電池側電圧V1が所定電圧より高いため、第1スイッチSW1がオフ状態で維持される。
At the timing t4, the engine is in the complete explosion state, the complete explosion signal is output (the complete explosion signal is on), and the power supply to the starting
タイミングt5で、初期処理が終了する。この状態であっても、蓄電池側電圧V1が所定電圧より高いため、第1スイッチSW1をオン状態にすることが禁止され、第1スイッチSW1がオフ状態で維持される。なお、初期処理が終了するタイミングは、エンジンが完爆状態になる前のタイミングであってもよい。 The initial process ends at the timing t5. Even in this state, since the storage battery side voltage V1 is higher than the predetermined voltage, it is prohibited to turn on the first switch SW1 and the first switch SW1 is maintained in the off state. The timing at which the initial processing ends may be the timing before the engine is in a complete explosion state.
タイミングt6で、外部電源を取り外すと、蓄電池側電圧V1が機器側電圧V2と同じになるまで下がる。そして、所定電圧より低くなる。しかし、高電圧状態になった後、蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2との差ΔVが所定値よりも下がるまでは、第1スイッチSW1をオン状態にすることが禁止され、第1スイッチSW1がオフ状態で維持される。 When the external power supply is removed at the timing t6, the voltage V1 on the storage battery side drops until it becomes the same as the voltage V2 on the device side. Then, the voltage becomes lower than the predetermined voltage. However, after the high voltage state is reached, the first switch SW1 is prohibited from being turned on until the difference ΔV between the storage battery side voltage V1 and the device side voltage V2 falls below a predetermined value, and the first switch SW1 is prohibited. Is kept off.
タイミングt7で、蓄電池側電圧V1が所定電圧より低く、かつ蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2との差ΔVが所定の範囲内になる。この状態で、第1スイッチSW1をオン状態にすることが許容され、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の状況に応じた制御が開始される。また、第1スイッチSW1をオン状態にすると、蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2とが同じ電圧になる。
At the timing t7, the storage battery side voltage V1 is lower than the predetermined voltage, and the difference ΔV between the storage battery side voltage V1 and the device side voltage V2 is within the predetermined range. In this state, it is allowed to turn on the first switch SW1, and the control according to the situation of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the present embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
電池ユニットUの起動の際に、鉛蓄電池11と回転電機ユニット14とを繋ぐ第1電気経路L1における第1スイッチSW1及び鉛蓄電池11の間の蓄電池側電圧V1を取得し、その蓄電池側電圧V1が所定電圧よりも大きい場合には、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止する。蓄電池側電圧V1から第1スイッチSW1に大電流が流れるおそれがある場合には、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止することで、第1スイッチSW1に大電流が流れることを抑制し、第1スイッチSW1を保護することができる。
When the battery unit U is started, the storage battery side voltage V1 between the first switch SW1 and the
一度高電圧状態だと判定された場合には、蓄電池側電圧V1が所定電圧よりも下がっても、それが一時的であるおそれがある。そこで、機器側電圧V2と蓄電池側電圧V1との差が小さくなり大電流が流れるおそれがなくなるまで、第1スイッチSWをオン状態にすることを禁止する。具体的には、機器側電圧V2が上昇し、蓄電池側電圧V1との差ΔVが所定値より小さくなるまで、第1スイッチSW1をオン状態にすることを禁止する。差ΔVが所定値より小さくなると、大電流が流れるおそれがなくなるため、第1スイッチSW1をオン状態にすることを許容する。これにより、第1スイッチSW1に大電流が流れることをさらに抑制することができる。 Once it is determined that the voltage is high, even if the storage battery side voltage V1 drops below a predetermined voltage, it may be temporary. Therefore, it is prohibited to turn on the first switch SW until the difference between the device side voltage V2 and the storage battery side voltage V1 becomes small and there is no possibility that a large current will flow. Specifically, it is prohibited to turn on the first switch SW1 until the device-side voltage V2 rises and the difference ΔV from the storage battery-side voltage V1 becomes smaller than a predetermined value. When the difference ΔV becomes smaller than a predetermined value, there is no possibility that a large current will flow, so that the first switch SW1 is allowed to be turned on. As a result, it is possible to further suppress the flow of a large current through the first switch SW1.
高電圧状態である場合に、第3スイッチSW3をオン状態にすることを禁止する。高電圧状態の場合には、鉛蓄電池11側と電気負荷15側との間の電位差が大きくなり、第3スイッチSW3に大電流が流れるおそれがある。このような場合に、第3スイッチSW3をオフ状態にすることで、第3スイッチSW3に大電流が流れることを抑制し、第3スイッチSW3を保護することができる。
It is prohibited to turn on the third switch SW3 in the high voltage state. In the high voltage state, the potential difference between the
鉛蓄電池11側から始動装置13に給電している状態では、蓄電池側電圧V1が一時的に低下する。一時的に蓄電池側電圧V1が低下した状態で、第1スイッチSW1をオン状態にした場合には、始動装置13への給電が終了した時点で、蓄電池側電圧V1が急上昇する。これにより、例えば、第1スイッチSW1を挟んで、蓄電池側電圧V1と機器側電圧V2との差ΔVが大きくなり、第1スイッチSW1に大電流が流れるおそれがある。そこで、始動装置13への給電が終了するまで、第1スイッチSW1のオフ状態を維持する。一時的に鉛蓄電池11側の電圧が下がった状態で、オン状態にさせないことで、第1スイッチSW1に大電流が流れることを抑制できる。
When power is being supplied to the starting
<他の実施形態>
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。ちなみに、以下の別例の構成を、上記実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented as follows, for example. Incidentally, the configuration of the following alternative example may be applied individually to the configuration of the above embodiment, or may be applied in any combination.
・上記実施形態では、リチウムイオン蓄電池12を用いているが、他の高密度蓄電池を用いてもよい。例えば、ニッケル−水素電池を用いてもよい。その他、いずれも同じ蓄電池(例えば鉛蓄電池、又はリチウムイオン蓄電池等)を用いることも可能である。
-In the above embodiment, the lithium
・外部端子P1に接続される電気機器は、回転電機ユニット14ではなく、定電圧を要求される電気負荷等であってもよい。
-The electric device connected to the external terminal P1 may be an electric load or the like that requires a constant voltage, instead of the rotary
・バイパス経路Bの抵抗Rとして、2つの抵抗を設け、その2つの抵抗の間の中間点の電圧を検出する分圧回路を設けて、中間点の電圧を検出するようにしてもよい。分圧回路は、2つの抵抗を直列に接続し、その一端側が中間点に接続されるとともに、他端側が接地されている。そして、このバイパス経路B上の2つの抵抗の中間点の電圧から、第1スイッチSW1の鉛蓄電池11側の電圧である蓄電池側電圧V1と第1スイッチSW1の回転電機ユニット14側の電圧である機器側電圧V2とを算出するようにしてもよい。この場合には、電圧検出器22,23を省いてもよい。
-Two resistors may be provided as the resistance R of the bypass path B, and a voltage dividing circuit for detecting the voltage at the midpoint between the two resistors may be provided to detect the voltage at the midpoint. In the voltage divider circuit, two resistors are connected in series, one end side thereof is connected to an intermediate point, and the other end side is grounded. Then, from the voltage at the midpoint of the two resistors on the bypass path B, the voltage V1 on the storage battery side, which is the voltage on the
・鉛蓄電池11と電気負荷15との間には、第3電気経路L3と並列にバイパス経路が設けられてもよい。このバイパス経路は、第3電気経路L3上の第3スイッチSW3を迂回するように設けられている。このバイパス経路が設けられていると、電気負荷15に蓄電要素が含まれている場合、バイパス経路を介して電流が流れ、外部端子P2側の電圧が蓄電池側電圧V1に合わせて上昇する。この場合には、図2のS17,S18と同様に、外部端子P2側の電圧を検出し、蓄電池側電圧V1との差によって判定をするようにすることが望ましい。
A bypass path may be provided between the lead-
・本開示に記載の制御部(制御装置)及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control unit (control device) and its method described in the present disclosure are provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a dedicated computer. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
11…鉛蓄電池、12…リチウムイオン蓄電池、14…回転電機、14b…平滑コンデンサ、21…制御装置、L1…第1電気経路、L2…第2電気経路、N1…接続点、SW1…第1スイッチ、SW2…第2スイッチ、U…電池ユニット。 11 ... Lead storage battery, 12 ... Lithium ion storage battery, 14 ... Rotating electric machine, 14b ... Smoothing capacitor, 21 ... Control device, L1 ... 1st electric path, L2 ... 2nd electric path, N1 ... Connection point, SW1 ... 1st switch , SW2 ... 2nd switch, U ... Battery unit.
Claims (4)
前記第1蓄電池及び前記電気機器を繋ぐ第1電気経路(L1)に設けられた第1スイッチ(SW1)と、
前記第1電気経路における前記第1スイッチよりも前記電気機器側の接続点(N1)と前記第2蓄電池とを繋ぐ第2電気経路(L2)に設けられた第2スイッチ(SW2)と、
を備える車載電源装置に適用され、この車載電源装置の起動に伴い前記第1スイッチをオン状態にする制御装置(21)であって、
前記車載電源装置の起動に際し、前記第1電気経路における前記第1スイッチ及び前記第1蓄電池の間の蓄電池側電圧が、所定電圧よりも大きい高電圧状態であるか判定する電圧判定部と、
前記高電圧状態であると判定された場合に、前記第1スイッチをオン状態にすることを禁止する禁止部と、
を備える車載電源装置の制御装置。 The first storage battery (11) and the second storage battery (12), which are connected in parallel to the electric device (14), respectively.
A first switch (SW1) provided in a first electric path (L1) connecting the first storage battery and the electric device, and
A second switch (SW2) provided in the second electric path (L2) connecting the connection point (N1) on the electric device side with respect to the first switch in the first electric path and the second storage battery, and
A control device (21) that is applied to an in-vehicle power supply device and turns on the first switch when the in-vehicle power supply device is activated.
When starting the in-vehicle power supply device, a voltage determination unit that determines whether the voltage on the storage battery side between the first switch and the first storage battery in the first electric path is in a high voltage state larger than a predetermined voltage.
A prohibition unit that prohibits turning on the first switch when it is determined that the voltage is high.
A control device for an in-vehicle power supply device.
前記電気機器と前記第1蓄電池との間には、前記第1スイッチと並列にバイパス経路(B)が設けられており、
前記第1電気経路における前記電気機器及び前記第1スイッチの間の機器側電圧を取得する機器側電圧取得部と、
前記蓄電池側電圧と前記機器側電圧の差が所定値より小さいか判定する電圧差判定部と、を備えており、
前記禁止部は、前記高電圧状態であると判定された場合に、前記蓄電池側電圧と前記機器側電圧との差が所定値より小さくなるまで、前記第1スイッチをオン状態にすることを禁止する請求項1に記載の車載電源装置の制御装置。 The electrical device has a smoothing capacitor (14b).
A bypass path (B) is provided between the electric device and the first storage battery in parallel with the first switch.
A device-side voltage acquisition unit that acquires a device-side voltage between the electric device and the first switch in the first electric path, and a device-side voltage acquisition unit.
It is provided with a voltage difference determination unit for determining whether the difference between the storage battery side voltage and the device side voltage is smaller than a predetermined value.
When it is determined that the prohibition unit is in the high voltage state, the prohibition unit prohibits the first switch from being turned on until the difference between the storage battery side voltage and the device side voltage becomes smaller than a predetermined value. The control device for an in-vehicle power supply device according to claim 1.
前記第1電気経路における前記第1スイッチよりも前記第1蓄電池側の接続点(N2)と前記負荷とを繋ぐ第3電気経路(L3)に設けられ、この車載電源装置の起動に伴いオン状態にされる第3スイッチ(SW3)と、
前記第2蓄電池と前記負荷とを繋ぐ第4電気経路(L4)に設けられた第4スイッチ(SW4)と、
を備えており、
前記禁止部は、前記高電圧状態であると判定された場合に、前記第3スイッチをオン状態にすることを禁止する請求項1又は請求項2に記載の車載電源装置の制御装置。 The first storage battery and the second storage battery are connected in parallel to a load (15) that requires a constant supply power voltage.
It is provided in the third electric path (L3) connecting the connection point (N2) on the first storage battery side of the first switch in the first electric path and the load, and is turned on with the activation of the in-vehicle power supply device. The third switch (SW3) to be set to
A fourth switch (SW4) provided in a fourth electric path (L4) connecting the second storage battery and the load, and
Is equipped with
The control device for an in-vehicle power supply device according to claim 1 or 2, wherein the prohibition unit prohibits turning on the third switch when it is determined to be in the high voltage state.
前記始動装置に給電している状態かを判定する始動判定部と、
前記始動装置に給電している状態であると判定された場合に、前記第1スイッチのオフ状態を維持するオフ維持部とを備える請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車載電源装置の制御装置。 In the in-vehicle power supply device that drives the starting device (13) of the internal combustion engine by supplying power from the first storage battery.
A start determination unit that determines whether power is being supplied to the start device, and
The vehicle-mounted vehicle according to any one of claims 1 to 3, further comprising an off-maintaining unit that maintains an off-state of the first switch when it is determined that power is being supplied to the starting device. Power supply control device.
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