JP2021177682A - Power conversion device - Google Patents

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Abstract

To provide a power conversion device which stabilizes performance of a protection load.SOLUTION: A power conversion device 26 is mounted on a vehicle 13 comprising: an internal combustion engine 12; a first battery 21; a second battery 22 serially connected to the first battery; a protection load; and a starter 30 which is serially connected to a serial connection body 38 of the first battery and the second battery. The power conversion device has: an input terminal 47; a first output terminal 48; a second output terminal 49; a switch; and a control section 27. The power conversion device is serially connected to the serial connection body through the input terminal, connected to a point between the first battery and the second battery through the first output terminal, and connected to the protection load through the second output terminal. The switch allows electric current to flow through the first output terminal when turned on and shuts off the electric current flowing through the first terminal when turned off. The control section turns the switch off when restarting an internal combustion engine after an idling stop.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.

特許文献1には、第1バッテリと、第2バッテリと、電気負荷と、電力変換装置と、スタータとを備える車両の電源装置が記載されている。第1バッテリと第2バッテリとは、直列に接続される。電気負荷は、電力が供給されることによって動作する。電力変換装置は、第2バッテリに接続される。電力変換装置は、第1バッテリと第2バッテリとの間に接続される。電力変換装置は、供給される電力を変換し、変換した電力を出力する。スタータは、第2バッテリと接続され、第1バッテリと第2バッテリとから電力が供給されることによって始動する。 Patent Document 1 describes a vehicle power supply device including a first battery, a second battery, an electric load, a power conversion device, and a starter. The first battery and the second battery are connected in series. The electric load operates by being supplied with electric power. The power converter is connected to the second battery. The power converter is connected between the first battery and the second battery. The power conversion device converts the supplied power and outputs the converted power. The starter is connected to the second battery and is started by being supplied with electric power from the first battery and the second battery.

特開2010−93980号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-93980

特許文献1に記載される電源装置においては、スタータの始動時に突入電流が流れることによって、第1バッテリの電圧と第2バッテリの電圧とが降下する。第1バッテリの電圧と第2バッテリの電圧とが降下すると、電力変換装置から出力される電流が第1バッテリと第2バッテリとの間に向けて引き込まれる。 In the power supply device described in Patent Document 1, the voltage of the first battery and the voltage of the second battery drop due to the inrush current flowing when the starter is started. When the voltage of the first battery and the voltage of the second battery drop, the current output from the power converter is drawn between the first battery and the second battery.

電気負荷には、動作が保護される必要のあるオーディオなどの保護負荷が含まれる。電力変換装置が出力する電力によって保護負荷が動作する場合、アイドリングストップ後のスタータの始動時に、第1バッテリと第2バッテリとの間に電流が引き込まれることによって、保護負荷に供給される電力が不足することがある。保護負荷に供給される電力が不足することによって、保護負荷の動作が不安定になるおそれがある。 Electrical loads include protective loads such as audio whose operation needs to be protected. When the protective load is operated by the power output by the power converter, the power supplied to the protective load is increased by drawing a current between the first battery and the second battery when the starter is started after idling stop. There may be a shortage. The operation of the protective load may become unstable due to insufficient power supplied to the protective load.

本発明の目的は、保護負荷の動作を安定させた電力変換装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power conversion device that stabilizes the operation of a protective load.

上記課題を解決する電力変換装置は、内燃機関と、第1バッテリと、前記第1バッテリと直列に接続される第2バッテリと、電力が供給されることによって動作する保護負荷と、前記第1バッテリと前記第2バッテリとの直列接続体に対して直列に接続され、前記内燃機関を始動させるスタータと、を備える車両に搭載される電力変換装置であって、前記電力変換装置は、入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、スイッチと、前記スイッチを制御する制御部と、を有し、前記入力端子を通じて、前記直列接続体に対して直列に接続され、前記第1出力端子を通じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとの間に接続され、前記第2出力端子を通じて、前記保護負荷と接続され、前記入力端子から入力される電圧を変換し、変換した電力を前記第1出力端子と前記第2出力端子とから出力し、前記スイッチは、ONとなる場合に、前記第1出力端子から電流が流れることを許容し、OFFとなる場合に、前記第1出力端子から流れる電流を遮断し、前記制御部は、アイドリングストップ後の前記内燃機関を再始動する際に、前記スイッチをOFFにする。 The power conversion device that solves the above problems includes an internal combustion engine, a first battery, a second battery connected in series with the first battery, a protective load that operates by being supplied with power, and the first battery. A power conversion device mounted on a vehicle including a starter that is connected in series to a series connection body of a battery and the second battery to start the internal combustion engine, and the power conversion device is an input terminal. A first output terminal, a second output terminal, a switch, and a control unit that controls the switch, and are connected in series to the series connector through the input terminal, and the first It is connected between the first battery and the second battery through the output terminal, is connected to the protective load through the second output terminal, converts the voltage input from the input terminal, and converts the converted power. Output from the first output terminal and the second output terminal, the switch allows current to flow from the first output terminal when it is turned on, and when it is turned off, the first output. The current flowing from the terminal is cut off, and the control unit turns off the switch when restarting the internal combustion engine after idling stop.

上記構成によれば、アイドリングストップ後の内燃機関を再始動する際に、スタータが始動する。スタータの始動によって突入電流が流れた場合に、スイッチがOFFであるため、第1出力端子から第1バッテリと第2バッテリとの間に向けて電流が流れない。第1出力端子から第1バッテリと第2バッテリとの間に向けて電流が流れないことによって、第2出力端子の出力電圧が降下しない。すなわち、第2出力端子から出力される電力が不足しないため、第2電気負荷の動作が安定する。 According to the above configuration, the starter is started when the internal combustion engine is restarted after the idling stop. When an inrush current flows due to the start of the starter, since the switch is OFF, no current flows from the first output terminal to the first battery and the second battery. Since no current flows from the first output terminal to the first battery and the second battery, the output voltage of the second output terminal does not drop. That is, since the power output from the second output terminal is not insufficient, the operation of the second electric load is stable.

上記電力変換装置において、前記制御部は、前記スタータの始動時に降下する前記直列接続体の電圧を推定し、推定した前記直列接続体の電圧が、前記保護負荷が動作するために必要となる動作電圧を出力するために必要な最低入力電圧未満である場合に、アイドリングストップの中止または禁止を要求してもよい。 In the power conversion device, the control unit estimates the voltage of the series connection body that drops when the starter is started, and the estimated voltage of the series connection body is an operation required for the protective load to operate. If the voltage is less than the minimum input voltage required to output the voltage, the idling stop may be stopped or prohibited.

上記構成によれば、保護負荷が動作するために必要となる動作電圧が電力変換装置から出力されることが担保される。そのため、保護負荷の動作が安定する。
上記電力変換装置において、前記スイッチは、MOSFETであり、前記スイッチは、ボディダイオードを有し、前記ボディダイオードのアノードは、前記第1出力端子と接続されてもよい。
According to the above configuration, it is guaranteed that the operating voltage required for the protective load to operate is output from the power conversion device. Therefore, the operation of the protective load is stable.
In the power conversion device, the switch is a MOSFET, the switch has a body diode, and the anode of the body diode may be connected to the first output terminal.

上記構成によれば、電力変換装置が停止している場合に、第1バッテリから保護負荷に電力が供給される。すなわち、第1バッテリから保護負荷に暗電流を供給できる。 According to the above configuration, power is supplied from the first battery to the protective load when the power conversion device is stopped. That is, a dark current can be supplied from the first battery to the protective load.

本発明によれば、保護負荷の動作が安定する。 According to the present invention, the operation of the protective load is stable.

車両が備える電力変換装置の一実施形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one Embodiment of the power conversion device provided in the vehicle. 制御部が実行する第1処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the 1st process which a control part executes. 制御部が実行する第2処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the 2nd process which a control part executes.

以下、電力変換装置の一実施形態について図を参照しながら説明する。本実施形態では、電力変換装置は、電源装置を構成する。
図1に示すように、電源装置11は、内燃機関12を備える車両13に搭載される。内燃機関12は、例えば、エンジンである。車両13は、例えば、自動車である。
Hereinafter, an embodiment of the power conversion device will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the power conversion device constitutes a power supply device.
As shown in FIG. 1, the power supply device 11 is mounted on a vehicle 13 including an internal combustion engine 12. The internal combustion engine 12 is, for example, an engine. The vehicle 13 is, for example, an automobile.

電源装置11は、第1バッテリ21と、第2バッテリ22と、第1電気負荷23と、保護負荷としての第2電気負荷24と、オルタネータ25と、電力変換装置としての電力変換部26とを備える。本実施形態の電源装置11は、さらに、第1バッテリセンサ28と、第2バッテリセンサ29とを備える。電源装置11は、さらに、スタータ30を備える。 The power supply device 11 includes a first battery 21, a second battery 22, a first electric load 23, a second electric load 24 as a protective load, an alternator 25, and a power conversion unit 26 as a power conversion device. Be prepared. The power supply device 11 of the present embodiment further includes a first battery sensor 28 and a second battery sensor 29. The power supply unit 11 further includes a starter 30.

電源装置11は、上述した複数の構成が複数のラインで接続されることによって構成される。本実施形態の電源装置11は、ラインとして、第1ライン31、第2ライン32、第3ライン33、第4ライン34、第5ライン35、第6ライン36及び第7ライン37を備える。 The power supply device 11 is configured by connecting the plurality of configurations described above with a plurality of lines. The power supply device 11 of the present embodiment includes a first line 31, a second line 32, a third line 33, a fourth line 34, a fifth line 35, a sixth line 36, and a seventh line 37 as lines.

まず、ラインについて説明する。
第1ライン31は、第1バッテリ21と第2バッテリ22とに接続されるラインである。本実施形態の第1ライン31は、その途中に第1接続点P1を有する。
First, the line will be described.
The first line 31 is a line connected to the first battery 21 and the second battery 22. The first line 31 of the present embodiment has a first connection point P1 in the middle thereof.

第2ライン32は、第2バッテリ22と電力変換部26とに接続されるラインである。本実施形態の第2ライン32は、その途中に第2接続点P2を有する。
第3ライン33は、第1ライン31と第1電気負荷23とに接続されるラインである。そのため、第3ライン33は、第1ライン31から分岐するともいえる。
The second line 32 is a line connected to the second battery 22 and the power conversion unit 26. The second line 32 of the present embodiment has a second connection point P2 in the middle thereof.
The third line 33 is a line connected to the first line 31 and the first electric load 23. Therefore, it can be said that the third line 33 branches from the first line 31.

第4ライン34は、第2ライン32とオルタネータ25とに接続されるラインである。そのため、第4ライン34は、第2ライン32から分岐するともいえる。本実施形態では、第2ライン32と第4ライン34との接続点を第2接続点P2という。 The fourth line 34 is a line connected to the second line 32 and the alternator 25. Therefore, it can be said that the fourth line 34 branches from the second line 32. In the present embodiment, the connection point between the second line 32 and the fourth line 34 is referred to as a second connection point P2.

第5ライン35は、第1ライン31と電力変換部26とに接続されるラインである。そのため、第5ライン35は、第1ライン31から分岐するともいえる。本実施形態の第5ライン35は、第1ライン31に対し、第3ライン33と第2バッテリ22との間に接続される。本実施形態では、第1ライン31と第5ライン35との接続点を第1接続点P1という。 The fifth line 35 is a line connected to the first line 31 and the power conversion unit 26. Therefore, it can be said that the fifth line 35 branches from the first line 31. The fifth line 35 of the present embodiment is connected to the first line 31 between the third line 33 and the second battery 22. In the present embodiment, the connection point between the first line 31 and the fifth line 35 is referred to as a first connection point P1.

第6ライン36は、第2電気負荷24と電力変換部26とに接続されるラインである。
第7ライン37は、第4ライン34とスタータ30とに接続されるラインである。そのため、第7ライン37は、第4ライン34から分岐するともいえる。
The sixth line 36 is a line connected to the second electric load 24 and the power conversion unit 26.
The seventh line 37 is a line connected to the fourth line 34 and the starter 30. Therefore, it can be said that the 7th line 37 branches from the 4th line 34.

次に、電源装置11の各種構成について説明する。
第1バッテリ21は、蓄電池である。第1バッテリ21は、例えば、鉛蓄電池であるが、ニッケル水素電池でもよいし、リチウムイオン電池でもよい。本実施形態では、第1バッテリ21は、公称電圧12Vの蓄電池である。
Next, various configurations of the power supply device 11 will be described.
The first battery 21 is a storage battery. The first battery 21 is, for example, a lead storage battery, but may be a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery. In the present embodiment, the first battery 21 is a storage battery having a nominal voltage of 12 V.

第1バッテリ21の正極端子は、第1ライン31によって、第2バッテリ22と接続される。第1バッテリ21の正極端子は、第1ライン31と第3ライン33とによって、第1電気負荷23と接続される。第1バッテリ21の正極端子は、第1ライン31と第5ライン35とによって、電力変換部26と接続される。第1バッテリ21の負極端子は、接地される。 The positive electrode terminal of the first battery 21 is connected to the second battery 22 by the first line 31. The positive electrode terminal of the first battery 21 is connected to the first electric load 23 by the first line 31 and the third line 33. The positive electrode terminal of the first battery 21 is connected to the power conversion unit 26 by the first line 31 and the fifth line 35. The negative electrode terminal of the first battery 21 is grounded.

第2バッテリ22は、蓄電池である。本実施形態では、第2バッテリ22は、第1バッテリ21と同種のバッテリである。そのため、本実施形態では、第2バッテリ22は、鉛蓄電池であるが、ニッケル水素電池でもよいし、リチウムイオン電池でもよい。第2バッテリ22は、公称電圧12Vの蓄電池である。 The second battery 22 is a storage battery. In the present embodiment, the second battery 22 is a battery of the same type as the first battery 21. Therefore, in the present embodiment, the second battery 22 is a lead storage battery, but may be a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery. The second battery 22 is a storage battery having a nominal voltage of 12 V.

第1バッテリ21と第2バッテリ22とは、互いに直列接続されている。そのため、第1バッテリ21と第2バッテリ22とは、互いが直列接続されることによって形成される直列接続体38を構成する。 The first battery 21 and the second battery 22 are connected in series with each other. Therefore, the first battery 21 and the second battery 22 form a series connection body 38 formed by connecting each other in series.

第2バッテリ22の正極端子は、第2ライン32によって、電力変換部26と接続される。第2バッテリ22の正極端子は、第2ライン32と第4ライン34とによって、オルタネータ25と接続される。第2バッテリ22の正極端子は、第2ライン32と第4ライン34と第7ライン37とによって、スタータ30と接続される。 The positive electrode terminal of the second battery 22 is connected to the power conversion unit 26 by the second line 32. The positive electrode terminal of the second battery 22 is connected to the alternator 25 by the second line 32 and the fourth line 34. The positive electrode terminal of the second battery 22 is connected to the starter 30 by the second line 32, the fourth line 34, and the seventh line 37.

第2バッテリ22の負極端子は、第1ライン31によって、第1バッテリ21の正極端子と接続される。第2バッテリ22の負極端子は、第1ライン31と第3ライン33とによって、第1電気負荷23と接続される。第2バッテリ22の負極端子は、第1ラインと第5ライン35とによって、電力変換部26と接続される。 The negative electrode terminal of the second battery 22 is connected to the positive electrode terminal of the first battery 21 by the first line 31. The negative electrode terminal of the second battery 22 is connected to the first electric load 23 by the first line 31 and the third line 33. The negative electrode terminal of the second battery 22 is connected to the power conversion unit 26 by the first line and the fifth line 35.

第1電気負荷23は、電力が供給されることによって動作する。第1電気負荷23は、例えば、シートヒーター、シガーソケットなどの電装部品を含む。第1電気負荷23は、例えば、12Vの電圧で動作する。本実施形態では、第1電気負荷23が動作するために最低限必要な電圧を、第1電気負荷23の動作電圧という。 The first electric load 23 operates by being supplied with electric power. The first electric load 23 includes, for example, electrical components such as a seat heater and a cigar socket. The first electric load 23 operates at a voltage of, for example, 12 V. In the present embodiment, the minimum voltage required for the first electric load 23 to operate is referred to as the operating voltage of the first electric load 23.

第1電気負荷23は、第1ライン31と第3ライン33とによって、第1バッテリ21の正極端子と第2バッテリ22の負極端子とに接続される。すなわち、第1電気負荷23は、第1バッテリ21と第2バッテリ22との間に接続される。第1電気負荷23は、第1ライン31と第3ライン33と第5ライン35とによって、電力変換部26と接続される。第1電気負荷23は、第1バッテリ21及び電力変換部26の少なくとも一方から電力が供給されることによって、動作する。 The first electric load 23 is connected to the positive electrode terminal of the first battery 21 and the negative electrode terminal of the second battery 22 by the first line 31 and the third line 33. That is, the first electric load 23 is connected between the first battery 21 and the second battery 22. The first electric load 23 is connected to the power conversion unit 26 by the first line 31, the third line 33, and the fifth line 35. The first electric load 23 operates by being supplied with electric power from at least one of the first battery 21 and the power conversion unit 26.

本実施形態では、第1電気負荷23は、電力の供給が担保されていない電気負荷である。そのため、第1電気負荷23に対しては、所定の状況下で電力の供給が途切れることがある。したがって、第1電気負荷23は、電力の供給が途切れても車両13の走行に支障のない電装部品を含む。 In the present embodiment, the first electric load 23 is an electric load for which the supply of electric power is not guaranteed. Therefore, the power supply to the first electric load 23 may be interrupted under a predetermined situation. Therefore, the first electric load 23 includes electrical components that do not hinder the running of the vehicle 13 even if the power supply is interrupted.

第2電気負荷24は、第1電気負荷23と同様に、電力が供給されることによって動作する。第2電気負荷24は、例えば、オーディオ、ブレーキなどの電装部品を含む。第2電気負荷24は、第1電気負荷23と同様に、例えば、12Vの電圧で動作する。本実施形態では、第2電気負荷24が動作するために最低限必要な電圧を、第2電気負荷24の動作電圧という。 Like the first electric load 23, the second electric load 24 operates by being supplied with electric power. The second electrical load 24 includes, for example, electrical components such as audio and brakes. The second electric load 24 operates at a voltage of, for example, 12 V, similarly to the first electric load 23. In the present embodiment, the minimum voltage required for the second electric load 24 to operate is referred to as the operating voltage of the second electric load 24.

第2電気負荷24は、第6ライン36によって、電力変換部26と接続される。第2電気負荷24は、電力変換部26から電力が供給されることによって、動作する。
本実施形態では、第2電気負荷24は、第1電気負荷23と異なり、電力の供給が担保されている電気負荷である。すなわち、第1電気負荷23に対しては電力の供給が途切れる状況下であっても、第2電気負荷24に対しては、電力が途切れることなく供給される。したがって、第2電気負荷24は、車両13の走行に関わる電装部品を含む。
The second electric load 24 is connected to the power conversion unit 26 by the sixth line 36. The second electric load 24 operates by being supplied with electric power from the electric power conversion unit 26.
In the present embodiment, the second electric load 24 is an electric load in which the supply of electric power is guaranteed, unlike the first electric load 23. That is, even if the power supply to the first electric load 23 is interrupted, the electric power is supplied to the second electric load 24 without interruption. Therefore, the second electric load 24 includes electrical components related to the traveling of the vehicle 13.

オルタネータ25は、内燃機関12と接続される。オルタネータ25は、内燃機関12の駆動によって駆動する。オルタネータ25は、駆動することによって発電する。オルタネータ25は、レギュレータ39を有する。レギュレータ39は、オルタネータ25の出力電圧を制御する。 The alternator 25 is connected to the internal combustion engine 12. The alternator 25 is driven by driving the internal combustion engine 12. The alternator 25 generates electricity by driving it. The alternator 25 has a regulator 39. The regulator 39 controls the output voltage of the alternator 25.

オルタネータ25は、第2ライン32と第4ライン34とによって、第2バッテリ22と電力変換部26とに接続される。すなわち、オルタネータ25は、第2バッテリ22と電力変換部26との間に接続される。オルタネータ25は、第4ライン34と第7ライン37とによって、スタータ30と接続される。 The alternator 25 is connected to the second battery 22 and the power conversion unit 26 by the second line 32 and the fourth line 34. That is, the alternator 25 is connected between the second battery 22 and the power conversion unit 26. The alternator 25 is connected to the starter 30 by the fourth line 34 and the seventh line 37.

オルタネータ25によって発電された電力は、第2接続点P2を通じて第1バッテリ21、第2バッテリ22、第1電気負荷23、第2電気負荷24及び電力変換部26に供給される。オルタネータ25から第1バッテリ21と第2バッテリ22とに電力が供給されると、第1バッテリ21と第2バッテリ22とが充電される。 The electric power generated by the alternator 25 is supplied to the first battery 21, the second battery 22, the first electric load 23, the second electric load 24, and the power conversion unit 26 through the second connection point P2. When power is supplied from the alternator 25 to the first battery 21 and the second battery 22, the first battery 21 and the second battery 22 are charged.

オルタネータ25が発電する場合、第2接続点P2の電位は、オルタネータ25の出力電圧と一致する。オルタネータ25の出力電圧は、例えば、24Vである。そのため、この場合には、第2接続点P2の電位は、24Vとなる。すなわち、電力変換部26には、オルタネータから24Vの出力電圧が供給される。オルタネータ25が発電しない場合、第2接続点P2の電位は、直列接続体38の電圧と一致する。 When the alternator 25 generates electricity, the potential of the second connection point P2 coincides with the output voltage of the alternator 25. The output voltage of the alternator 25 is, for example, 24V. Therefore, in this case, the potential of the second connection point P2 is 24 V. That is, an output voltage of 24 V is supplied to the power conversion unit 26 from the alternator. When the alternator 25 does not generate electricity, the potential of the second connection point P2 coincides with the voltage of the series connection body 38.

電力変換部26は、例えば、DC/DCコンバータである。電力変換部26は、供給される電力を変換する。電力変換部26は、変換した電力を出力する。本実施形態では、電力変換部26は、降圧型のDC/DCコンバータである。 The power conversion unit 26 is, for example, a DC / DC converter. The power conversion unit 26 converts the supplied power. The power conversion unit 26 outputs the converted power. In the present embodiment, the power conversion unit 26 is a step-down DC / DC converter.

電力変換部26は、制御部27と、第1スイッチング素子41と、第2スイッチング素子42と、第3スイッチング素子43と、第4スイッチング素子44と、第5スイッチング素子45と、コイル46とを有する。電力変換部26は、さらに、電力が入力される入力端子47と、電力が出力される第1出力端子48と、電力が出力される第2出力端子49とを有する。制御部27については、後述する。 The power conversion unit 26 includes a control unit 27, a first switching element 41, a second switching element 42, a third switching element 43, a fourth switching element 44, a fifth switching element 45, and a coil 46. Have. The power conversion unit 26 further includes an input terminal 47 for inputting electric power, a first output terminal 48 for outputting electric power, and a second output terminal 49 for outputting electric power. The control unit 27 will be described later.

第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、例えば、MOSFETである。MOSFETとは、金属酸化膜電界効果トランジスタである。本実施形態では、第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、Nチャネル型のMOSFETである。第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、それぞれボディダイオード50を有する。 The first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 are, for example, MOSFETs. A MOSFET is a metal oxide field effect transistor. In the present embodiment, the first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 are N-channel MOSFETs. The first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 each have a body diode 50.

第1スイッチング素子41のドレインは、入力端子47と接続される。第1スイッチング素子41のソースは、第2スイッチング素子42とコイル46の一端とに接続される。第1スイッチング素子41のゲートは、制御部27と接続される。 The drain of the first switching element 41 is connected to the input terminal 47. The source of the first switching element 41 is connected to the second switching element 42 and one end of the coil 46. The gate of the first switching element 41 is connected to the control unit 27.

第2スイッチング素子42のドレインは、第1スイッチング素子41のソースとコイル46の一端とに接続される。第2スイッチング素子42のソースは、接地される。第2スイッチング素子42のゲートは、制御部27と接続される。 The drain of the second switching element 42 is connected to the source of the first switching element 41 and one end of the coil 46. The source of the second switching element 42 is grounded. The gate of the second switching element 42 is connected to the control unit 27.

第3スイッチング素子43のドレインは、コイル46の他端と接続される。第3スイッチング素子43のソースは、第4スイッチング素子44と接続される。第3スイッチング素子43のゲートは、制御部27と接続される。 The drain of the third switching element 43 is connected to the other end of the coil 46. The source of the third switching element 43 is connected to the fourth switching element 44. The gate of the third switching element 43 is connected to the control unit 27.

第4スイッチング素子44のドレインは、第5スイッチング素子45と第2出力端子49とに接続される。第4スイッチング素子44のソースは、第3スイッチング素子43のソースと接続される。第4スイッチング素子44により、電力変換部26の第1出力端子48と第2出力端子49とから電力変換部26に逆電流が流れることが抑制される。第4スイッチング素子44のゲートは、制御部27と接続される。 The drain of the fourth switching element 44 is connected to the fifth switching element 45 and the second output terminal 49. The source of the fourth switching element 44 is connected to the source of the third switching element 43. The fourth switching element 44 suppresses the flow of reverse current from the first output terminal 48 and the second output terminal 49 of the power conversion unit 26 to the power conversion unit 26. The gate of the fourth switching element 44 is connected to the control unit 27.

第5スイッチング素子45のドレインは、第4スイッチング素子44のドレインと第2出力端子49とに接続される。第5スイッチング素子45のソースは、第1出力端子48と接続される。すなわち、第5スイッチング素子45は、第4スイッチング素子44と第1出力端子48との間に位置する。第5スイッチング素子45のゲートは、制御部27と接続される。 The drain of the fifth switching element 45 is connected to the drain of the fourth switching element 44 and the second output terminal 49. The source of the fifth switching element 45 is connected to the first output terminal 48. That is, the fifth switching element 45 is located between the fourth switching element 44 and the first output terminal 48. The gate of the fifth switching element 45 is connected to the control unit 27.

コイル46は、第1スイッチング素子41及び第2スイッチング素子42の間と、第3スイッチング素子43とに接続される。具体的には、コイル46は、第1スイッチング素子41のソース及び第2スイッチング素子42のドレインの間と、第3スイッチング素子43のドレインとに接続される。 The coil 46 is connected between the first switching element 41 and the second switching element 42 and the third switching element 43. Specifically, the coil 46 is connected between the source of the first switching element 41 and the drain of the second switching element 42, and the drain of the third switching element 43.

入力端子47は、第2ライン32と第1スイッチング素子41のドレインとに接続される。そのため、電力変換部26は、入力端子47を通じて、第2ライン32によって、第2バッテリ22の正極端子と接続される。すなわち、電力変換部26は、入力端子47を通じて、直列接続体38に対して直列に接続される。電力変換部26は、入力端子47を通じて、第2ライン32と第4ライン34とによって、オルタネータ25と接続される。電力変換部26は、入力端子47を通じて、第2ライン32と第4ライン34と第7ライン37とによって、スタータ30と接続される。 The input terminal 47 is connected to the second line 32 and the drain of the first switching element 41. Therefore, the power conversion unit 26 is connected to the positive electrode terminal of the second battery 22 by the second line 32 through the input terminal 47. That is, the power conversion unit 26 is connected in series to the series connection body 38 through the input terminal 47. The power conversion unit 26 is connected to the alternator 25 by the second line 32 and the fourth line 34 through the input terminal 47. The power conversion unit 26 is connected to the starter 30 by the second line 32, the fourth line 34, and the seventh line 37 through the input terminal 47.

第1出力端子48は、第5ライン35と第5スイッチング素子45のソースと接続される。そのため、電力変換部26は、第1出力端子48を通じて、第1ライン31と第5ライン35とによって、第1バッテリ21の正極端子と第2バッテリ22の負極端子とに接続される。すなわち、電力変換部26は、第1出力端子48を通じて、第1バッテリ21と第2バッテリ22との間に接続される。電力変換部26は、第1出力端子48を通じて、第1ライン31と第3ライン33と第5ライン35とによって、第1電気負荷23と接続される。 The first output terminal 48 is connected to the source of the fifth line 35 and the fifth switching element 45. Therefore, the power conversion unit 26 is connected to the positive electrode terminal of the first battery 21 and the negative electrode terminal of the second battery 22 by the first line 31 and the fifth line 35 through the first output terminal 48. That is, the power conversion unit 26 is connected between the first battery 21 and the second battery 22 through the first output terminal 48. The power conversion unit 26 is connected to the first electric load 23 by the first line 31, the third line 33, and the fifth line 35 through the first output terminal 48.

第2出力端子49は、第6ライン36と第4スイッチング素子44のドレインと第5スイッチング素子45のドレインとに接続される。電力変換部26は、第2出力端子49を通じて、第6ライン36によって、第2電気負荷24に接続される。 The second output terminal 49 is connected to the sixth line 36, the drain of the fourth switching element 44, and the drain of the fifth switching element 45. The power conversion unit 26 is connected to the second electric load 24 by the sixth line 36 through the second output terminal 49.

第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、制御部27からの信号によって、ONとOFFとで切り替わる。第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、ONの場合にソース及びドレイン間を通電させ、OFFの場合にソース及びドレイン間を遮断する。第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、ノーマリーオンでもよいし、ノーマリーオフでもよい。 The first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 are switched between ON and OFF by a signal from the control unit 27. The first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 energize between the source and the drain when they are ON, and the source and drain when they are OFF. Cut off the gap. The first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 may be normally on or normally off.

電力変換部26は、例えば、第3スイッチング素子43と第4スイッチング素子44とがONの状態で、第1スイッチング素子41と第2スイッチング素子42とがONとOFFとで交互に切り替わることによって、入力された電圧を降圧する。すなわち、第1スイッチング素子41がONの間、第2スイッチング素子42がOFFとなる。第1スイッチング素子41がOFFの間、第2スイッチング素子42がONとなる。第1スイッチング素子41におけるONとOFFとのデューティ比によって、電力変換部26の出力電圧が変化する。このようにして、電力変換部26は、入力端子47から入力された電力を変換し、変換した電力を第1出力端子48及び第2出力端子49から出力する。 In the power conversion unit 26, for example, the first switching element 41 and the second switching element 42 are alternately switched ON and OFF while the third switching element 43 and the fourth switching element 44 are ON. Steps down the input voltage. That is, while the first switching element 41 is ON, the second switching element 42 is OFF. While the first switching element 41 is OFF, the second switching element 42 is ON. The output voltage of the power conversion unit 26 changes depending on the duty ratio between ON and OFF in the first switching element 41. In this way, the power conversion unit 26 converts the power input from the input terminal 47 and outputs the converted power from the first output terminal 48 and the second output terminal 49.

第5スイッチング素子45がONとOFFとで切り替わることによって、第1出力端子48から電流が流れたり流れなくなったりする。この点で、第5スイッチング素子45は、電力変換部26のスイッチに相当する。 By switching the fifth switching element 45 between ON and OFF, current flows or stops flowing from the first output terminal 48. In this respect, the fifth switching element 45 corresponds to the switch of the power conversion unit 26.

第5スイッチング素子45は、ONとなる場合に、第1出力端子48から電流が流れることを許容する。すなわち、第5スイッチング素子45がONになると、第4スイッチング素子44から第1出力端子48に向けて流れる。第5スイッチング素子45がONになると、電力変換部26において、入力端子47から第1出力端子48に向けて電流が流れる。その結果、電力変換部26から第1接続点P1に向けて電流が流れる。 The fifth switching element 45 allows a current to flow from the first output terminal 48 when it is turned on. That is, when the fifth switching element 45 is turned on, it flows from the fourth switching element 44 toward the first output terminal 48. When the fifth switching element 45 is turned on, a current flows from the input terminal 47 to the first output terminal 48 in the power conversion unit 26. As a result, a current flows from the power conversion unit 26 toward the first connection point P1.

第5スイッチング素子45は、OFFとなる場合に、第1出力端子48から流れる電流を遮断する。すなわち、第5スイッチング素子45がOFFになると、第4スイッチング素子44から第1出力端子48に向けて電流が流れなくなる。第5スイッチング素子45がOFFになると、電力変換部26において、入力端子47から第1出力端子48に向けて電流が流れなくなる。その結果、電力変換部26から第1接続点P1に向けて電流が流れなくなる。 The fifth switching element 45 cuts off the current flowing from the first output terminal 48 when it is turned off. That is, when the fifth switching element 45 is turned off, no current flows from the fourth switching element 44 toward the first output terminal 48. When the fifth switching element 45 is turned off, no current flows from the input terminal 47 to the first output terminal 48 in the power conversion unit 26. As a result, no current flows from the power conversion unit 26 toward the first connection point P1.

第5スイッチング素子45においては、ボディダイオード50のアノードが第1出力端子48と接続される。第5スイッチング素子45は、電力変換部26が停止している場合に、OFFとなる。そのため、本実施形態では、電力変換部26が停止している場合に、第5スイッチング素子45のボディダイオード50によって、第1出力端子48を通じて、第1バッテリ21から第2電気負荷24に電流が流れる。すなわち、第1バッテリ21の暗電流が第2電気負荷24に流れる。電力変換部26が停止している場合とは、例えば、車両13が停止している場合、すなわちイグニッション信号がOFFの場合である。 In the fifth switching element 45, the anode of the body diode 50 is connected to the first output terminal 48. The fifth switching element 45 is turned off when the power conversion unit 26 is stopped. Therefore, in the present embodiment, when the power conversion unit 26 is stopped, the body diode 50 of the fifth switching element 45 causes a current to flow from the first battery 21 to the second electric load 24 through the first output terminal 48. It flows. That is, the dark current of the first battery 21 flows through the second electric load 24. The case where the power conversion unit 26 is stopped is, for example, a case where the vehicle 13 is stopped, that is, a case where the ignition signal is OFF.

電力変換部26は、直列接続体38及びオルタネータ25の少なくとも一方から供給される電力を変換する。電力変換部26は、変換した電力を第1電気負荷23と第2電気負荷24とに出力する。オルタネータ25が出力する電力が電力変換部26に供給される場合、電力変換部26が出力する電力は、オルタネータ25が出力する電力であるともいえる。 The power conversion unit 26 converts the power supplied from at least one of the series connector 38 and the alternator 25. The power conversion unit 26 outputs the converted electric power to the first electric load 23 and the second electric load 24. When the power output by the alternator 25 is supplied to the power conversion unit 26, it can be said that the power output by the power conversion unit 26 is the power output by the alternator 25.

電力変換部26の入力電圧は、第2接続点P2の電位と一致する。そのため、電力変換部26の入力電圧は、例えば、24Vである。電力変換部26は、24Vの電圧を、例えば、12Vに降圧する。この場合、電力変換部26の出力電圧は、12Vである。このように、本実施形態の電力変換部26は、第1電気負荷23と第2電気負荷24とに12Vの電圧を供給する。その結果、第1接続点P1の電位は、電力変換部26の出力電圧と一致する。 The input voltage of the power conversion unit 26 coincides with the potential of the second connection point P2. Therefore, the input voltage of the power conversion unit 26 is, for example, 24V. The power conversion unit 26 steps down the voltage of 24V to, for example, 12V. In this case, the output voltage of the power conversion unit 26 is 12V. As described above, the power conversion unit 26 of the present embodiment supplies a voltage of 12 V to the first electric load 23 and the second electric load 24. As a result, the potential of the first connection point P1 coincides with the output voltage of the power conversion unit 26.

電力変換部26が所定の電圧を出力するためには、所定の電圧よりも大きな電圧が電力変換部26に入力される必要がある。例えば、電力変換部26が12Vの電圧を出力するためには、12Vよりも大きい電圧が電力変換部26に入力される必要がある。すなわち、電力変換部26において、出力電圧を12Vとするためには、入力電圧が12Vよりも大きい必要がある。 In order for the power conversion unit 26 to output a predetermined voltage, a voltage larger than the predetermined voltage needs to be input to the power conversion unit 26. For example, in order for the power conversion unit 26 to output a voltage of 12V, a voltage larger than 12V needs to be input to the power conversion unit 26. That is, in order to set the output voltage to 12V in the power conversion unit 26, the input voltage needs to be larger than 12V.

第2電気負荷24の動作電圧を電力変換部26が出力するためには、最低入力電圧以上の電圧が電力変換部26に入力される必要がある。最低入力電圧とは、第2電気負荷24の動作電圧を電力変換部26が出力するために最低限必要となる電力変換部26の入力電圧である。最低入力電圧以上の電圧が電力変換部26に入力されることによって、電力変換部26から第2電気負荷24に動作電圧が供給される。 In order for the power conversion unit 26 to output the operating voltage of the second electric load 24, it is necessary that a voltage equal to or higher than the minimum input voltage is input to the power conversion unit 26. The minimum input voltage is the input voltage of the power conversion unit 26, which is the minimum required for the power conversion unit 26 to output the operating voltage of the second electric load 24. When a voltage equal to or higher than the minimum input voltage is input to the power conversion unit 26, the operating voltage is supplied from the power conversion unit 26 to the second electric load 24.

制御部27は、α:コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサ、β:各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路等の1つ以上の専用のハードウェア回路、或いは、γ:それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる媒体を含む。 The control unit 27 is α: one or more processors that execute various processes according to a computer program, β: one or more dedicated hardware such as an integrated circuit for a specific application that executes at least a part of the various processes. It is configured as a wear circuit or a circuit including γ: a combination thereof. The processor includes a CPU and a memory such as a RAM and a ROM, and the memory stores a program code or a command configured to cause the CPU to execute a process. Memory or computer-readable medium includes any medium accessible by a general purpose or dedicated computer.

制御部27は、電力変換部26に搭載される。制御部27は、電力変換部26を制御する。具体的には、制御部27は、第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45のON及びOFFを個別に制御する。制御部27は、電力変換部26を制御することによって、電力変換部26の出力電圧を制御する。制御部27は、第5スイッチング素子45を制御することによって、第1出力端子48から出力される電流の流れを制御する。 The control unit 27 is mounted on the power conversion unit 26. The control unit 27 controls the power conversion unit 26. Specifically, the control unit 27 individually controls ON and OFF of the first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45. The control unit 27 controls the output voltage of the power conversion unit 26 by controlling the power conversion unit 26. The control unit 27 controls the flow of the current output from the first output terminal 48 by controlling the fifth switching element 45.

本実施形態では、制御部27は、オルタネータ25も制御する。本実施形態の制御部27は、レギュレータ39に信号を送信することによって、オルタネータ25を制御する。制御部27は、オルタネータ25を制御することによって、オルタネータ25の出力電圧を制御する。 In this embodiment, the control unit 27 also controls the alternator 25. The control unit 27 of the present embodiment controls the alternator 25 by transmitting a signal to the regulator 39. The control unit 27 controls the output voltage of the alternator 25 by controlling the alternator 25.

第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21の状態を検知する。第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21の正極端子と負極端子とに接続される。第1バッテリセンサ28は、制御部27と接続される。 The first battery sensor 28 detects the state of the first battery 21. The first battery sensor 28 is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the first battery 21. The first battery sensor 28 is connected to the control unit 27.

第1バッテリセンサ28は、例えば、電圧計、電流計、温度計、コントローラなどを有する。第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21の電圧、電流、温度を測定することによって、第1バッテリ21の状態を検知する。具体的には、第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21のSOCと、第1バッテリ21の内部抵抗とを検知する。第1バッテリセンサは28、検知結果を制御部27に送信する。 The first battery sensor 28 includes, for example, a voltmeter, an ammeter, a thermometer, a controller, and the like. The first battery sensor 28 detects the state of the first battery 21 by measuring the voltage, current, and temperature of the first battery 21. Specifically, the first battery sensor 28 detects the SOC of the first battery 21 and the internal resistance of the first battery 21. The first battery sensor 28 transmits the detection result to the control unit 27.

第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21のOCVに基づいて、第1バッテリ21のSOCを算出する。OCVとは、開回路電圧である。SOCとは、充電率である。SOCは、OCVと相関がある。これにより、第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21のSOCを検知する。 The first battery sensor 28 calculates the SOC of the first battery 21 based on the OCV of the first battery 21. OCV is an open circuit voltage. SOC is the charge rate. SOC correlates with OCV. As a result, the first battery sensor 28 detects the SOC of the first battery 21.

第1バッテリセンサ28は、スタータ30を始動する場合に第1バッテリ21に流れる電流、すなわちクランキング時の電流に基づいて、第1バッテリ21の内部抵抗を算出する。具体的には、第1バッテリセンサ28は、クランキング時に第1バッテリ21に流れる電流と、第1バッテリ21に生じる電圧降下とに基づいて、第1バッテリ21の内部抵抗を算出する。このようにして、第1バッテリセンサ28は、第1バッテリ21の内部抵抗を検知する。 The first battery sensor 28 calculates the internal resistance of the first battery 21 based on the current flowing through the first battery 21 when the starter 30 is started, that is, the current at the time of cranking. Specifically, the first battery sensor 28 calculates the internal resistance of the first battery 21 based on the current flowing through the first battery 21 at the time of cranking and the voltage drop generated in the first battery 21. In this way, the first battery sensor 28 detects the internal resistance of the first battery 21.

第1バッテリ21の内部抵抗は、第1バッテリ21の劣化が進行するほど大きくなる。そのため、第1バッテリ21の内部抵抗は、第1バッテリ21の劣化具合を示すパラメータである。第1バッテリ21は、充電及び放電を繰り返すことによって、劣化する。 The internal resistance of the first battery 21 increases as the deterioration of the first battery 21 progresses. Therefore, the internal resistance of the first battery 21 is a parameter indicating the degree of deterioration of the first battery 21. The first battery 21 deteriorates by repeating charging and discharging.

第2バッテリセンサ29は、第2バッテリ22の状態を検知する。第2バッテリセンサ29は、第2バッテリ22の正極端子と負極端子とに接続される。第2バッテリセンサ29は、制御部27と接続される。 The second battery sensor 29 detects the state of the second battery 22. The second battery sensor 29 is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the second battery 22. The second battery sensor 29 is connected to the control unit 27.

第2バッテリセンサ29は、第1バッテリセンサ28と同様の構成である。そのため、第2バッテリセンサ29は、第1バッテリセンサ28と同様の方法によって、第2バッテリ22の状態を検知する。すなわち、第2バッテリセンサ29は、第1バッテリセンサ28と同様の方法によって、第2バッテリ22のSOCと、第2バッテリ22の内部抵抗とを検知する。第2バッテリセンサ29は、検知結果を制御部27に送信する。 The second battery sensor 29 has the same configuration as the first battery sensor 28. Therefore, the second battery sensor 29 detects the state of the second battery 22 by the same method as that of the first battery sensor 28. That is, the second battery sensor 29 detects the SOC of the second battery 22 and the internal resistance of the second battery 22 by the same method as that of the first battery sensor 28. The second battery sensor 29 transmits the detection result to the control unit 27.

第2バッテリ22の内部抵抗は、第2バッテリ22の劣化が進行するほど大きくなる。そのため、第2バッテリ22の内部抵抗は、第2バッテリ22の劣化具合を示すパラメータである。第2バッテリ22は、充電及び放電を繰り返すことによって、劣化する。 The internal resistance of the second battery 22 increases as the deterioration of the second battery 22 progresses. Therefore, the internal resistance of the second battery 22 is a parameter indicating the degree of deterioration of the second battery 22. The second battery 22 deteriorates by repeating charging and discharging.

スタータ30は、内燃機関12を始動させる機構である。スタータ30は、第1バッテリ21と第2バッテリ22とから電力が供給されることによって、始動する。すなわち、スタータ30は、直列接続体38から電力が供給されることによって、始動する。スタータ30が始動すると、内燃機関12が始動する。 The starter 30 is a mechanism for starting the internal combustion engine 12. The starter 30 is started by being supplied with electric power from the first battery 21 and the second battery 22. That is, the starter 30 is started by being supplied with electric power from the series connection body 38. When the starter 30 starts, the internal combustion engine 12 starts.

スタータ30は、第4ライン34と第7ライン37とによって、オルタネータ25と接続される。スタータ30は、第2ライン32と第4ライン34と第7ライン37とによって、第2バッテリ22と電力変換部26とに接続される。すなわち、スタータ30は、直列接続体38に対して直列に接続される。 The starter 30 is connected to the alternator 25 by the fourth line 34 and the seventh line 37. The starter 30 is connected to the second battery 22 and the power conversion unit 26 by the second line 32, the fourth line 34, and the seventh line 37. That is, the starter 30 is connected in series with the series connector 38.

次に、電源装置11の動作について説明する。
制御部27にイグニッション信号が入力されると、すなわちイグニッション信号がONになると、スタータ30のスイッチがONとなる。スタータ30のスイッチがONとなることによって、第1バッテリ21と第2バッテリ22とからスタータ30に電力が供給される。イグニッション信号は、例えば、ユーザーが車両13に搭載されるスイッチを押すことによって、制御部27に発信される。スタータ30が駆動すると、内燃機関12が駆動する。内燃機関12が駆動すると、オルタネータ25が駆動する。オルタネータ25から出力される電力は、第1バッテリ21、第2バッテリ22、第1電気負荷23、第2電気負荷24、電力変換部26などに供給される。
Next, the operation of the power supply device 11 will be described.
When the ignition signal is input to the control unit 27, that is, when the ignition signal is turned ON, the switch of the starter 30 is turned ON. When the switch of the starter 30 is turned on, electric power is supplied to the starter 30 from the first battery 21 and the second battery 22. The ignition signal is transmitted to the control unit 27, for example, when the user presses a switch mounted on the vehicle 13. When the starter 30 is driven, the internal combustion engine 12 is driven. When the internal combustion engine 12 is driven, the alternator 25 is driven. The electric power output from the alternator 25 is supplied to the first battery 21, the second battery 22, the first electric load 23, the second electric load 24, the power conversion unit 26, and the like.

第1電気負荷23、第2電気負荷24などは、第1バッテリ21、第2バッテリ22、もしくはその両方を用いて動作する。ここで、第1電気負荷23、第2電気負荷24の使用状況や消費電力によって、第1バッテリ21の状態と第2バッテリ22の状態とが異なってくる。こういった状態は第1バッテリセンサ28、第2バッテリセンサ29によって検知することができる。ここで、制御部27は、例えば、オルタネータ25を制御することで第2接続点P2の電圧を制御する。さらに、制御部27は、第3スイッチング素子43と第4スイッチング素子44と第5スイッチング素子45とをONの状態とし、第1スイッチング素子41と第2スイッチング素子42とをONとOFFとで交互に切り替えることによって、入力された電圧を降圧させて第1接続点P1の電圧を制御する。このようにして、制御部27は、第1バッテリ21の状態と第2バッテリ22の状態とが均衡するように動作させる。 The first electric load 23, the second electric load 24, and the like operate using the first battery 21, the second battery 22, or both. Here, the state of the first battery 21 and the state of the second battery 22 differ depending on the usage status and power consumption of the first electric load 23 and the second electric load 24. Such a state can be detected by the first battery sensor 28 and the second battery sensor 29. Here, the control unit 27 controls the voltage of the second connection point P2 by controlling the alternator 25, for example. Further, the control unit 27 turns the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 into the ON state, and alternates the first switching element 41 and the second switching element 42 with ON and OFF. By switching to, the input voltage is stepped down to control the voltage at the first connection point P1. In this way, the control unit 27 operates so that the state of the first battery 21 and the state of the second battery 22 are in equilibrium.

一方で、車両13においては、所定の条件が満たされることによって、アイドリングストップが実行される。アイドリングストップとは、内燃機関12のアイドル回転を停止する制御である。例えば、車両13の速度が所定速度以下である場合にブレーキペダルが踏まれると、アイドリングストップが実行される。アイドリングストップが実行されると、内燃機関12が停止する。内燃機関12の停止に伴い、オルタネータ25が停止する。アイドリングストップによって内燃機関12が停止している間は、第1バッテリ21の電力と第2バッテリ22の電力とが、第1電気負荷23と第2電気負荷24とに供給される。 On the other hand, in the vehicle 13, idling stop is executed when a predetermined condition is satisfied. The idling stop is a control for stopping the idle rotation of the internal combustion engine 12. For example, when the brake pedal is depressed when the speed of the vehicle 13 is equal to or lower than a predetermined speed, idling stop is executed. When the idling stop is executed, the internal combustion engine 12 is stopped. The alternator 25 stops as the internal combustion engine 12 stops. While the internal combustion engine 12 is stopped by the idling stop, the electric power of the first battery 21 and the electric power of the second battery 22 are supplied to the first electric load 23 and the second electric load 24.

アイドリングストップにより内燃機関12が停止した状態で、所定の条件が満たされることによって、車両13がアイドリングストップから復帰する。すなわち、アイドリングストップにより内燃機関12が停止した状態で、所定の条件が満たされることによって、スタータ30が始動する。例えば、アイドリングストップにより内燃機関12が停止した状態でアクセルペダルが踏まれると、制御部27にスタータ信号が入力される。制御部27にスタータ信号が入力されると、スタータ30のスイッチがONとなる。これにより、第1バッテリ21と第2バッテリ22とから電力がスタータ30に供給される。その結果、スタータ30が始動する。スタータ30が始動することによって、内燃機関12が再始動し、車両13がアイドリングストップから復帰する。 The vehicle 13 returns from the idling stop when a predetermined condition is satisfied while the internal combustion engine 12 is stopped by the idling stop. That is, the starter 30 is started when a predetermined condition is satisfied while the internal combustion engine 12 is stopped by the idling stop. For example, when the accelerator pedal is depressed while the internal combustion engine 12 is stopped by idling stop, a starter signal is input to the control unit 27. When a starter signal is input to the control unit 27, the switch of the starter 30 is turned on. As a result, electric power is supplied to the starter 30 from the first battery 21 and the second battery 22. As a result, the starter 30 starts. When the starter 30 starts, the internal combustion engine 12 restarts and the vehicle 13 returns from the idling stop.

内燃機関12が再始動すると、オルタネータ25が始動する。オルタネータ25が始動すると、オルタネータ25から出力される電力が第1電気負荷23と第2電気負荷24とに供給される。 When the internal combustion engine 12 restarts, the alternator 25 starts. When the alternator 25 is started, the electric power output from the alternator 25 is supplied to the first electric load 23 and the second electric load 24.

スタータ30の始動時、すなわちクランキング時に、スタータ30に突入電流が流れる。突入電流が流れることによって、第1バッテリ21の電圧と第2バッテリ22の電圧とが一時的に降下する。この電圧降下は、第1バッテリ21の内部抵抗と第2バッテリ22の内部抵抗とによって生じる。第1バッテリ21の内部抵抗が大きいほど、第1バッテリ21の電圧降下が大きくなる。第2バッテリ22の内部抵抗が大きいほど、第2バッテリ22の電圧降下が大きくなる。 An inrush current flows through the starter 30 when the starter 30 is started, that is, at the time of cranking. The voltage of the first battery 21 and the voltage of the second battery 22 temporarily drop due to the flow of the inrush current. This voltage drop is caused by the internal resistance of the first battery 21 and the internal resistance of the second battery 22. The larger the internal resistance of the first battery 21, the larger the voltage drop of the first battery 21. The larger the internal resistance of the second battery 22, the larger the voltage drop of the second battery 22.

クランキング時の突入電流によって、第1バッテリ21の電圧が降下すると、第1接続点P1の電位が低くなる。第1接続点P1の電位が、第1電気負荷23の動作電圧よりも低くなると、第1電気負荷23に供給される電力が不足することになる。すなわち、第1接続点P1の電位が第1電気負荷23の動作電圧未満となると、第1バッテリ21から第1電気負荷23への電力の供給が途切れることになる。 When the voltage of the first battery 21 drops due to the inrush current at the time of cranking, the potential of the first connection point P1 becomes low. When the potential of the first connection point P1 becomes lower than the operating voltage of the first electric load 23, the power supplied to the first electric load 23 becomes insufficient. That is, when the potential of the first connection point P1 becomes less than the operating voltage of the first electric load 23, the supply of electric power from the first battery 21 to the first electric load 23 is interrupted.

第1接続点P1の電位が低くなると、第1出力端子48から第1接続点P1に向けて電流が引き込まれる。すなわち、第1接続点P1の電位が低くなると、第1出力端子48を通じて、第2出力端子49から出力される電圧が低くなる。第2出力端子49から出力される電圧が低くなると、第2電気負荷24に供給される電力が不足することになる。この場合、第2電気負荷24への電力の供給が途切れることになる。しかし、第2電気負荷24には走行に関わる電装部品が含まれるため、第2電気負荷24への電力の供給を担保する必要がある。 When the potential of the first connection point P1 becomes low, a current is drawn from the first output terminal 48 toward the first connection point P1. That is, when the potential of the first connection point P1 becomes low, the voltage output from the second output terminal 49 through the first output terminal 48 becomes low. When the voltage output from the second output terminal 49 becomes low, the power supplied to the second electric load 24 becomes insufficient. In this case, the supply of electric power to the second electric load 24 is interrupted. However, since the second electric load 24 includes electrical components related to traveling, it is necessary to secure the supply of electric power to the second electric load 24.

例えば、第2出力端子49と第2電気負荷24との間に昇圧型のコンバータを設けることによって、第2電気負荷24への電力の供給を担保できる。しかし、この場合には、昇圧型のコンバータを設ける必要があるため、電源装置11の大型化、電源装置11の複雑化などに繋がる。 For example, by providing a step-up converter between the second output terminal 49 and the second electric load 24, it is possible to secure the supply of electric power to the second electric load 24. However, in this case, since it is necessary to provide a step-up converter, the power supply device 11 becomes larger and the power supply device 11 becomes more complicated.

クランキング時の突入電流によって、第2バッテリ22の電圧が降下すると、第2接続点P2の電位が低くなる。第2接続点P2の電位が低くなると、電力変換部26の入力電圧が低くなる。電力変換部26の入力電圧が低くなると、第2電気負荷24の動作電圧を電力変換部26が出力できなくなるおそれがある。電力変換部26の出力電圧が第2電気負荷24の動作電圧未満となると、第2電気負荷24への電力の供給が途切れることになる。 When the voltage of the second battery 22 drops due to the inrush current at the time of cranking, the potential of the second connection point P2 becomes low. When the potential of the second connection point P2 becomes low, the input voltage of the power conversion unit 26 becomes low. If the input voltage of the power conversion unit 26 becomes low, the power conversion unit 26 may not be able to output the operating voltage of the second electric load 24. When the output voltage of the power conversion unit 26 becomes less than the operating voltage of the second electric load 24, the supply of electric power to the second electric load 24 is interrupted.

本実施形態では、第2電気負荷24への電力の供給を担保するために、制御部27は、第1処理と第2処理とを実行する。
まず、第1処理について説明する。本実施形態の制御部27は、例えば、アイドリングストップ中において、アクセルペダルが踏まれた場合、すなわち制御部27にスタータ信号が入力された場合に、第1処理を実行する。
In the present embodiment, the control unit 27 executes the first process and the second process in order to secure the supply of electric power to the second electric load 24.
First, the first process will be described. The control unit 27 of the present embodiment executes the first process, for example, when the accelerator pedal is depressed during idling stop, that is, when a starter signal is input to the control unit 27.

図2に示すように、第1処理を実行する制御部27は、ステップS11において、所定の時間にわたって、第5スイッチング素子45をOFFにする。すなわち、制御部27は、アイドリングストップ後の内燃機関12を再始動する際に、つまりスタータ30の始動時に、第5スイッチング素子45をOFFにする。所定の時間とは、例えば、制御部27にスタータ信号が入力されている間の時間である。制御部27は、ステップS11の処理を終えると、第1処理を終了する。 As shown in FIG. 2, the control unit 27 that executes the first process turns off the fifth switching element 45 for a predetermined time in step S11. That is, the control unit 27 turns off the fifth switching element 45 when restarting the internal combustion engine 12 after idling stop, that is, when starting the starter 30. The predetermined time is, for example, the time during which the starter signal is input to the control unit 27. When the control unit 27 finishes the process of step S11, the control unit 27 ends the first process.

第1処理によって第5スイッチング素子45がOFFになる間、第1出力端子48から第1接続点P1に向けて電流が流れなくなる。これにより、スタータ30の始動時に生じる第1バッテリ21と第2バッテリ22との電圧降下によって第2出力端子49から出力される電圧が低下するおそれが低減される。すなわち、第2出力端子49から出力される電圧が維持される。したがって、第2電気負荷24への電力の供給が担保される。 While the fifth switching element 45 is turned off by the first process, no current flows from the first output terminal 48 toward the first connection point P1. As a result, the possibility that the voltage output from the second output terminal 49 will decrease due to the voltage drop between the first battery 21 and the second battery 22 that occurs when the starter 30 is started is reduced. That is, the voltage output from the second output terminal 49 is maintained. Therefore, the supply of electric power to the second electric load 24 is guaranteed.

次に、第2処理について説明する。本実施形態の制御部27は、車両13が駆動している間、第2処理を実行する。
図3に示すように、第2処理を実行する制御部27は、ステップS21において、スタータ30の始動時に降下する直列接続体38の電圧を推定する。このとき、制御部27は、第1バッテリセンサ28によって検知された第1バッテリ21の状態に基づいて、第1バッテリ21の電圧を推定する。制御部27は、第2バッテリセンサ29によって検知された第2バッテリ22の状態に基づいて、第2バッテリ22の電圧を推定する。詳述すると、制御部27は、例えば、第1バッテリセンサ28によって検知された第1バッテリ21の内部抵抗と、スタータ30の始動時にスタータ30に流れる電流とから、第1バッテリ21で生じる電圧降下量を推定する。制御部27は、第1バッテリ21で生じると推定される電圧降下量と第1バッテリセンサ28によって検知された第1バッテリ21の電圧から減算することで、スタータ30の始動時の第1バッテリの電圧を推定することができる。同様に、スタータ30の始動時の第2バッテリの電圧を推定することができる。このようにして、制御部27は、直列接続体38の電圧を推定する。
Next, the second process will be described. The control unit 27 of the present embodiment executes the second process while the vehicle 13 is being driven.
As shown in FIG. 3, the control unit 27 that executes the second process estimates the voltage of the series connector 38 that drops when the starter 30 is started in step S21. At this time, the control unit 27 estimates the voltage of the first battery 21 based on the state of the first battery 21 detected by the first battery sensor 28. The control unit 27 estimates the voltage of the second battery 22 based on the state of the second battery 22 detected by the second battery sensor 29. More specifically, the control unit 27 receives, for example, a voltage drop caused by the first battery 21 from the internal resistance of the first battery 21 detected by the first battery sensor 28 and the current flowing through the starter 30 when the starter 30 is started. Estimate the amount. The control unit 27 subtracts from the voltage drop amount estimated to occur in the first battery 21 and the voltage of the first battery 21 detected by the first battery sensor 28, so that the control unit 27 of the first battery at the start of the starter 30 The voltage can be estimated. Similarly, the voltage of the second battery at the start of the starter 30 can be estimated. In this way, the control unit 27 estimates the voltage of the series connection body 38.

制御部27は、ステップS22において、ステップS21で推定した直列接続体38の電圧が最低入力電圧未満であるか否かを判定する。すなわち、制御部27は、ステップS22において、直列接続体38の推定電圧が電力変換部26に入力される場合に、電力変換部26の出力電圧が第2電気負荷24の動作電圧未満であるか否かを判定する。直列接続体38の推定電圧が最低入力電圧未満である場合、電力変換部26の出力電圧は第2電気負荷24の動作電圧未満となる。直列接続体38の推定電圧が最低入力電圧以上である場合、電力変換部26の出力電圧は第2電気負荷24の動作電圧以上となる。 In step S22, the control unit 27 determines whether or not the voltage of the series connector 38 estimated in step S21 is less than the minimum input voltage. That is, in step S22, when the estimated voltage of the series connection 38 is input to the power conversion unit 26, the control unit 27 determines whether the output voltage of the power conversion unit 26 is less than the operating voltage of the second electric load 24. Judge whether or not. When the estimated voltage of the series connection body 38 is less than the minimum input voltage, the output voltage of the power conversion unit 26 becomes less than the operating voltage of the second electric load 24. When the estimated voltage of the series connector 38 is equal to or higher than the minimum input voltage, the output voltage of the power conversion unit 26 is equal to or higher than the operating voltage of the second electric load 24.

直列接続体38の推定電圧が最低入力電圧未満である場合、制御部27は、ステップS23に処理を移行する。推定電圧が最低入力電圧未満ではない場合、すなわち推定電圧が最低入力電圧以上である場合、制御部27は、ステップS24に処理を移行する。 When the estimated voltage of the series connection body 38 is less than the minimum input voltage, the control unit 27 shifts the process to step S23. If the estimated voltage is not less than the minimum input voltage, that is, if the estimated voltage is greater than or equal to the minimum input voltage, the control unit 27 shifts the process to step S24.

制御部27は、ステップS23において、アイドリングストップ禁止を要求する。制御部27は、例えば、内燃機関12を制御するECUに信号を送信することによって、アイドリングストップ禁止を要求する。ECUとは、エレクトロニックコントロールユニットである。 In step S23, the control unit 27 requests that idling stop be prohibited. The control unit 27 requests the prohibition of idling stop by transmitting a signal to the ECU that controls the internal combustion engine 12, for example. The ECU is an electronic control unit.

アイドリングストップ禁止とは、アイドリングストップの条件を満たす状況下であっても、アイドリングストップを実行しないことである。すなわち、制御部27がアイドリングストップ禁止を要求する場合、内燃機関12は、車両13が所定の速度以下であって且つブレーキペダルが踏まれた場合でも、アイドリングストップしない。 Prohibition of idling stop means that the idling stop is not executed even under the condition that the condition of idling stop is satisfied. That is, when the control unit 27 requests the prohibition of idling stop, the internal combustion engine 12 does not stop idling even when the vehicle 13 is at a predetermined speed or less and the brake pedal is depressed.

仮に、推定電圧が最低入力未満である場合にアイドリングストップをすると、スタータ30の始動時に、電力変換部26の入力電圧が最低入力電圧未満となるため、第2電気負荷24への電力の供給が途切れるおそれがある。そのため、推定電圧が最低入力電圧未満である場合には、アイドリングストップをしない。制御部27は、ステップS23の処理を終えると、第2処理をリターンする。 If idling stop is performed when the estimated voltage is less than the minimum input, the input voltage of the power conversion unit 26 becomes less than the minimum input voltage when the starter 30 is started, so that the power is supplied to the second electric load 24. There is a risk of interruption. Therefore, if the estimated voltage is less than the minimum input voltage, idling stop is not performed. When the control unit 27 finishes the process of step S23, the control unit 27 returns the second process.

制御部27は、ステップS24において、アイドリングストップ禁止の解除を要求する。制御部27は、例えば、内燃機関12を制御するECUに信号を送信することによって、アイドリングストップ禁止の解除を要求する。これにより、アイドリングストップ禁止が解除される。アイドリングストップ禁止が解除されると、アイドリングストップの条件を満たす状況下で、アイドリングストップが実行される。制御部27は、ステップS24の処理を終えると第2処理をリターンする。 In step S24, the control unit 27 requests that the idling stop prohibition be released. The control unit 27 requests, for example, to release the idling stop prohibition by transmitting a signal to the ECU that controls the internal combustion engine 12. As a result, the idling stop prohibition is lifted. When the idling stop prohibition is lifted, the idling stop is executed under the condition that the idling stop condition is satisfied. The control unit 27 returns the second process when the process of step S24 is completed.

次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)制御部27は、アイドリングストップ後の内燃機関12を再始動する際に、電力変換部26のスイッチである第5スイッチング素子45をOFFにする。
Next, the actions and effects of the above-described embodiment will be described.
(1) The control unit 27 turns off the fifth switching element 45, which is a switch of the power conversion unit 26, when restarting the internal combustion engine 12 after idling stop.

アイドリングストップ後の内燃機関12を再始動する際に、スタータ30が始動する。スタータ30の始動によって突入電流が流れた場合に、スイッチである第5スイッチング素子45がOFFであるため、第1出力端子48から第1バッテリ21と第2バッテリ22との間に向けて電流が流れない。第1出力端子48から第1バッテリ21と第2バッテリ22との間に向けて電流が流れないことによって、第2出力端子49の出力電圧が降下しない。すなわち、第2出力端子49から出力される電力が不足しないため、第2電気負荷24の動作が安定する。その結果、車両13の走行に関わる電装部品を第2電気負荷24としてまとめることができ、車両13の走行に関わらない電装部品を第1電気負荷23としてまとめることができる。 The starter 30 starts when the internal combustion engine 12 is restarted after the idling stop. When an inrush current flows due to the start of the starter 30, since the fifth switching element 45, which is a switch, is OFF, a current flows from the first output terminal 48 toward between the first battery 21 and the second battery 22. Not flowing. Since no current flows from the first output terminal 48 to the first battery 21 and the second battery 22, the output voltage of the second output terminal 49 does not drop. That is, since the power output from the second output terminal 49 is not insufficient, the operation of the second electric load 24 is stable. As a result, the electrical components related to the running of the vehicle 13 can be grouped as the second electric load 24, and the electrical components not related to the running of the vehicle 13 can be grouped as the first electric load 23.

また、第1バッテリ21の状態と第2バッテリ22の状態を均衡するように制御する電力変換部26のみで第2電気負荷24の動作を安定させることができ、別の電力変換装置が不要である。 Further, the operation of the second electric load 24 can be stabilized only by the power conversion unit 26 that controls the state of the first battery 21 and the state of the second battery 22 in a balanced manner, and no separate power conversion device is required. be.

(2)制御部27は、推定した直列接続体38の電圧が最低入力電圧未満である場合に、アイドリングストップの禁止を要求する。
こうすると、第2電気負荷24が動作するために必要となる動作電圧が電力変換部26から出力されることが担保される。そのため、第2電気負荷24の動作が安定する。
(2) The control unit 27 requests the prohibition of idling stop when the estimated voltage of the series connection body 38 is less than the minimum input voltage.
By doing so, it is guaranteed that the operating voltage required for the second electric load 24 to operate is output from the power conversion unit 26. Therefore, the operation of the second electric load 24 is stable.

(3)第5スイッチング素子45が有するボディダイオード50のアノードは、第1出力端子48と接続される。
こうすると、電力変換部26が停止している場合に、第1バッテリ21から第2電気負荷24に電力が供給される。すなわち、第1バッテリ21から第2電気負荷24に暗電流を供給できる。
(3) The anode of the body diode 50 included in the fifth switching element 45 is connected to the first output terminal 48.
Then, when the power conversion unit 26 is stopped, power is supplied from the first battery 21 to the second electric load 24. That is, a dark current can be supplied from the first battery 21 to the second electric load 24.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○電源装置11は、第2バッテリセンサ29の代わりに、電圧計を備える構成としてもよい。この電圧計は、例えば、電力変換部26に搭載される。電圧計は、第2バッテリ22の正極端子と負極端子とに接続される。電圧計は、制御部27と接続される。電圧計は、第2バッテリ22の電圧を検知する。電圧計は、検知結果を制御部27に送信する。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
○ The power supply device 11 may be configured to include a voltmeter instead of the second battery sensor 29. This voltmeter is mounted on, for example, the power conversion unit 26. The voltmeter is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the second battery 22. The voltmeter is connected to the control unit 27. The voltmeter detects the voltage of the second battery 22. The voltmeter transmits the detection result to the control unit 27.

制御部27は、第1バッテリセンサ28の検知結果と電圧計の検知結果とに基づいて、第2バッテリ22の内部抵抗を推定する。具体的には、制御部27は、クランキング時に発生する第1バッテリ21の電圧降下と第2バッテリ22の電圧降下との比に基づいて、第1バッテリ21の内部抵抗から第2バッテリ22の内部抵抗を推定する。この変更例において、制御部27は、第2バッテリ22の内部抵抗を推定することによって、スタータ30の始動時に降下する直列接続体38の電圧を推定できる。 The control unit 27 estimates the internal resistance of the second battery 22 based on the detection result of the first battery sensor 28 and the detection result of the voltmeter. Specifically, the control unit 27 changes the internal resistance of the first battery 21 to the voltage drop of the second battery 22 based on the ratio of the voltage drop of the first battery 21 and the voltage drop of the second battery 22 generated at the time of cranking. Estimate the internal resistance. In this modification, the control unit 27 can estimate the voltage of the series connector 38 that drops when the starter 30 starts by estimating the internal resistance of the second battery 22.

○第1スイッチング素子41、第2スイッチング素子42、第3スイッチング素子43、第4スイッチング素子44及び第5スイッチング素子45は、MOSFETに限らず、BJT、IGBTでもよい。BJTとは、バイポーラトランジスタである。IGBTとは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタである。 ○ The first switching element 41, the second switching element 42, the third switching element 43, the fourth switching element 44, and the fifth switching element 45 are not limited to MOSFETs, but may be BJTs or IGBTs. BJT is a bipolar transistor. The IGBT is an insulated gate bipolar transistor.

○電源装置11は、第3ライン33に、昇圧型のコンバータを備えてもよい。この場合、第1電気負荷23へ電力の供給が維持されるため、第1電気負荷23の動作が安定する。 ○ The power supply device 11 may include a step-up converter on the third line 33. In this case, since the power supply to the first electric load 23 is maintained, the operation of the first electric load 23 is stable.

○図3に示す第2処理について、車両13が駆動している間、すなわち内燃機関12が駆動している間に限らず、アイドリングストップ中に処理してもよい。この場合、ステップS23は「アイドリングストップを中止」、ステップS24は「アイドリングストップを継続」とよみかえる。また、この場合には、ステップS21にて推定する直列接続体38の電圧は、今現在の電圧ではなく、所定時間後の電圧である。例えば、制御部27は、第1バッテリ21及び第2バッテリ22における、今現在の電圧と、単位時間当たりの電力消費量とに基づいて、所定時間後の直列接続体38の電圧を推定する。 ○ The second process shown in FIG. 3 may be performed not only while the vehicle 13 is driving, that is, while the internal combustion engine 12 is driving, but also during idling stop. In this case, step S23 is referred to as "stop idling stop", and step S24 is referred to as "continue idling stop". Further, in this case, the voltage of the series connection body 38 estimated in step S21 is not the current voltage but the voltage after a predetermined time. For example, the control unit 27 estimates the voltage of the series connector 38 after a predetermined time based on the current voltage of the first battery 21 and the second battery 22 and the power consumption per unit time.

電源装置11において、アイドリングストップ中にも、第1電気負荷23や第2電気負荷24などによって直列接続体38の電力が消費される。この場合、アイドリングストップ中に直列接続体38の電圧が最低入力電圧未満になるまで消費されることによって、内燃機関12の再始動時に第2電気負荷24が動作するために必要となる動作電圧が電力変換部26から出力できなくなる前に、アイドリングストップを中止できる。すなわち、動作電圧が電力変換部26から出力できなくなる前に、内燃機関12を再始動させることができる。 In the power supply device 11, the power of the series connection 38 is consumed by the first electric load 23, the second electric load 24, and the like even during idling stop. In this case, the voltage of the series connector 38 is consumed until it becomes less than the minimum input voltage during idling stop, so that the operating voltage required for the second electric load 24 to operate when the internal combustion engine 12 is restarted is increased. The idling stop can be stopped before the power conversion unit 26 cannot output. That is, the internal combustion engine 12 can be restarted before the operating voltage cannot be output from the power conversion unit 26.

11…電源装置、12…内燃機関、13…車両、21…第1バッテリ、22…第2バッテリ、23…第1電気負荷、24…保護負荷としての第2電気負荷、25…オルタネータ、26…電力変換装置としての電力変換部、27…制御部、28…第1バッテリセンサ、29…第2バッテリセンサ、30…スタータ、31…第1ライン、32…第2ライン、33…第3ライン、34…第4ライン、35…第5ライン、36…第6ライン、37…第7ライン、38…直列接続体、39…レギュレータ、41…第1スイッチング素子、42…第2スイッチング素子、43…第3スイッチング素子、44…第4スイッチング素子、45…第5スイッチング素子、46…コイル、47…入力端子、48…第1出力端子、49…第2出力端子、50…ボディダイオード、P1…第1接続点、P2…第2接続点。 11 ... power supply, 12 ... internal combustion engine, 13 ... vehicle, 21 ... first battery, 22 ... second battery, 23 ... first electric load, 24 ... second electric load as protective load, 25 ... alternator, 26 ... Power conversion unit as a power conversion device, 27 ... control unit, 28 ... first battery sensor, 29 ... second battery sensor, 30 ... starter, 31 ... first line, 32 ... second line, 33 ... third line, 34 ... 4th line, 35 ... 5th line, 36 ... 6th line, 37 ... 7th line, 38 ... series connector, 39 ... regulator, 41 ... 1st switching element, 42 ... 2nd switching element, 43 ... 3rd switching element, 44 ... 4th switching element, 45 ... 5th switching element, 46 ... coil, 47 ... input terminal, 48 ... 1st output terminal, 49 ... 2nd output terminal, 50 ... body diode, P1 ... 1 connection point, P2 ... 2nd connection point.

Claims (3)

内燃機関と、
第1バッテリと、
前記第1バッテリと直列に接続される第2バッテリと、
電力が供給されることによって動作する保護負荷と、
前記第1バッテリと前記第2バッテリとの直列接続体に対して直列に接続され、前記内燃機関を始動させるスタータと、
を備える車両に搭載される電力変換装置であって、
前記電力変換装置は、
入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、スイッチと、前記スイッチを制御する制御部と、を有し、
前記入力端子を通じて、前記直列接続体に対して直列に接続され、
前記第1出力端子を通じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとの間に接続され、
前記第2出力端子を通じて、前記保護負荷と接続され、
前記入力端子から入力される電圧を変換し、変換した電力を前記第1出力端子と前記第2出力端子とから出力し、
前記スイッチは、
ONとなる場合に、前記第1出力端子から電流が流れることを許容し、
OFFとなる場合に、前記第1出力端子から流れる電流を遮断し、
前記制御部は、アイドリングストップ後の前記内燃機関を再始動する際に、前記スイッチをOFFにする電力変換装置。
With an internal combustion engine
With the first battery
A second battery connected in series with the first battery,
With a protective load that operates by being supplied with power,
A starter that is connected in series to a series connector of the first battery and the second battery to start the internal combustion engine, and
It is a power conversion device mounted on a vehicle equipped with
The power converter
It has an input terminal, a first output terminal, a second output terminal, a switch, and a control unit that controls the switch.
Through the input terminal, it is connected in series with the series connector and
It is connected between the first battery and the second battery through the first output terminal.
It is connected to the protective load through the second output terminal and
The voltage input from the input terminal is converted, and the converted power is output from the first output terminal and the second output terminal.
The switch
When it is turned on, it allows current to flow from the first output terminal.
When it is turned off, the current flowing from the first output terminal is cut off,
The control unit is a power conversion device that turns off the switch when the internal combustion engine is restarted after idling stop.
前記制御部は、
前記スタータの始動時に降下する前記直列接続体の電圧を推定し、
推定した前記直列接続体の電圧が、前記保護負荷が動作するために必要となる動作電圧を出力するために必要な最低入力電圧未満である場合に、アイドリングストップの中止または禁止を要求する請求項1に記載の電力変換装置。
The control unit
Estimate the voltage of the series connector that drops when the starter starts,
Claim that the idling stop is stopped or prohibited when the estimated voltage of the series connection is less than the minimum input voltage required to output the operating voltage required for the protective load to operate. The power conversion device according to 1.
前記スイッチは、MOSFETであり、
前記スイッチは、ボディダイオードを有し、
前記ボディダイオードのアノードは、前記第1出力端子と接続される請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
The switch is a MOSFET
The switch has a body diode and
The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein the anode of the body diode is connected to the first output terminal.
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