JP6546422B2

JP6546422B2 - バッテリシステム制御装置

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Publication number: JP6546422B2
Application number: JP2015065647A
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Inventors: 矢部　弘男; 弘男矢部; 高橋　淳; 淳高橋; 金澤　昭義; 昭義金澤
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Filing date: 2015-03-27
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Description

本発明は、バッテリシステム制御装置に係り、特にメインバッテリとその補助として備えられるサブバッテリとを備えるバッテリシステムにおける電流供給を制御するバッテリシステム制御装置に関する。

一般的なガソリンエンジン等の内燃機関を搭載する自動車や、エンジンと電動機（モータ）とが協働して走行するハイブリッド自動車等は、モータや各種電気負荷に対して電力を供給し、再充電が可能な二次電池（バッテリ）を搭載している。

ところで、上述のような自動車は、電気負荷として種々の電装品を搭載しており、１個のバッテリのみではこれらの電装品を効果的に作動させることができない場合があった。

そこで、モータ等を駆動するメインバッテリ（例えば、鉛蓄電池等）に加えて、各種電装品を動作させるサブバッテリ（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）等）を搭載し、この両バッテリで電気負荷への給電を分担するバッテリシステムが開発されている。

このようなメインバッテリとサブバッテリとを備えるバッテリシステムにおける電流供給を制御するバッテリシステム制御装置に関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１等）。

特開２０１２−８０７０６号公報

ところで、車両の再始動時（例えば、アイドリングストップ終了後のエンジンの再起動時など）には、スタータモータ等の比較的電力を要する機器の駆動により電圧低下を生じることがある。

そこで、従来のバッテリシステム制御装置では、上述のような電圧低下が発生しても影響の少ない一般負荷（例えば、各種ランプ、ワイパ、送風ファン、デフロスター用ヒータ等）と、影響を受けるため電圧安定化が必要な安定化負荷（例えば、各種オーディオ機器、ナビゲーション装置など）とに分け、制御装置が備えるスイッチング手段（開閉手段）によって電気的に分離して、制御するようにしている。

ここで、回生エネルギによる発電電力で充電したサブバッテリの電力を走行中に安定化負荷に供給することで、発電機の発電負担を減らすことができ、燃費を向上させることができる。

ところが、従来のバッテリシステム制御装置において、一般負荷の一部に対してもサブバッテリからの電力を供給して、回生エネルギによる発電電力をより有効に放電しようとする場合には、前記一般負荷に専用の切換スイッチを別途設ける必要が生じる。

また、イグニッションスイッチのオフ時には、暗電流（スタンバイ電流）を一部の電気負荷に供給する必要がある。ここで、サブバッテリの容量や内部構成等の事情によっては、安定化負荷への暗電流供給をメインバッテリから行うようにしたいという要望がある。

このような要望に対応するためには、別途ノーマリクローズのメカニカルリレー等を追加して、メインバッテリからも安定化負荷に暗電流を供給できる構成とする必要があり、部品点数が増加して、装置が大型化するという問題があった。

なお、「暗電流」とは、車両において、イグニッションスイッチを切った状態で各種回路に流れる電流をいう。また、暗電流の供給が必要な一部の電気負荷としては、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を構成するマイクロコンピュータ、時計、セキュリティシステム等が挙げられる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、メインバッテリおよびサブバッテリを搭載したバッテリシステムについて、部品点数を増加させることなく、一部の一般負荷に対してサブバッテリから電力を供給でき、また、安定化負荷に対してメインバッテリから暗電流を供給することのできるバッテリシステム制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係るバッテリシステム制御装置は、車両に搭載されたエンジンの出力軸により駆動されて発電すると共に、回生エネルギによる発電を行う発電機と、前記発電機と電気的に並列接続された電気負荷と、前記発電機と電気的に並列接続され前記発電機の発電電力を充電可能なメインバッテリと、前記発電機および前記メインバッテリと電気的に並列接続され、前記発電機による発電電力を充電可能で、前記メインバッテリよりも高出力且つ高エネルギ密度を有し、放電電流をオン・オフするリレーを備えるサブバッテリと、前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリに電気的に接続され、前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリとの間の通電、遮断を切換える開閉スイッチと、前記リレーのオン・オフおよび前記開閉スイッチの開閉を制御する制御手段と、を備え、前記電気負荷は、前記車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で前記メインバッテリまたは前記サブバッテリから暗電流の供給を要する暗電流必要負荷を含む第１の一般負荷および第２の一般負荷と、前記サブバッテリから安定化された電圧の供給を受ける安定化負荷とに分けて配置され、前記第２の一般負荷は、前記車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で前記メインバッテリまたは前記サブバッテリから暗電流の供給を要する暗電流必要負荷を含み、前記開閉スイッチは、前記第１の一般負荷と前記第２の一般負荷との間の通電、遮断を切換える第１の開閉スイッチと、前記第２の一般負荷と前記安定化負荷との間の通電、遮断を切換える第２の開閉スイッチと、から構成され、且つ、前記第１の開閉スイッチと前記第２の開閉スイッチとは、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に電気的に直列接続されていることを特徴とする。

請求項２に係るバッテリシステム制御装置は、請求項１に記載の発明について、前記第１の開閉スイッチは、前記発電機または前記メインバッテリからの電流について順方向スイッチとなる第１のＦＥＴおよび該第１のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第１のゲートドライバとから構成され、前記第２の開閉スイッチは、前記発電機または前記メインバッテリからの電流について順方向スイッチとなる第２のＦＥＴおよび該第２のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第２のゲートドライバとから構成され、前記第１のＦＥＴが備えるドレイン電極と前記第２のＦＥＴが備えるソース電極とが接続されていることを特徴とする。

請求項３に係るバッテリシステム制御装置は、請求項２に記載の発明について、前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御手段は、前記電圧検出部で検出された電圧に基いて、前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴのオン、オフを切換えるように制御することを特徴とする。

請求項４に係るバッテリシステム制御装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明について、前記サブバッテリの電圧は、前記メインバッテリの電圧と同じか、それ以上の電圧となるように選定されていることを特徴とする。

本発明によれば、メインバッテリおよびサブバッテリを搭載したバッテリシステムについて、部品点数を増加させることなく、一部の一般負荷に対してサブバッテリから電力を供給でき、また、安定化負荷に対してメインバッテリから暗電流を供給することのできるバッテリシステム制御装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の回路構成の例を示す回路図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置のイグニッションスイッチのオフ時における電流分配状態を示す説明図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置において、車両再始動を行うときの電流分配状態を示す説明図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置において、車両走行中に充電する場合の電流分配状態を示す説明図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置において、車両走行中にサブバッテリを放電する場合の電流分配状態を示す説明図である。第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の回路構成の例を示す回路図である。

［第１の実施の形態］
図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の構成例）
図１は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａの回路構成の例を示す回路図である。

図１に示すように、バッテリシステム制御装置１Ａは、発電機としてのオルタネータ（ＡＬＴ）１１と、このオルタネータ１１と電気的に並列接続された電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）およびエンジン（図示せず）を起動させるスタータモータ（ＳＴ）１２と、同じくオルタネータ１１と電気的に並列接続されオルタネータ１１の発電電力を充電可能なメインバッテリ（始動用バッテリ）Ｂ１と、オルタネータ１１およびメインバッテリＢ１と電気的に並列接続されるサブバッテリ（電圧安定化用サブバッテリ）Ｂ２と、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２と、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉を制御するマイクロコンピュータ等で構成される制御手段（切換え制御回路）１０とを備えている。

オルタネータ１１は、車両に搭載されたエンジンの出力軸により駆動されて発電すると共に、制動時（減速時）に発生する回生エネルギによる発電を行うように構成されている。

メインバッテリＢ１は、例えば、鉛蓄電池等で構成される。

また、サブバッテリＢ２は、オルタネータ１１による発電電力を充電可能で、メインバッテリＢ１よりも高出力且つ高エネルギ密度のバッテリ、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）等で構成される。

なお、メインバッテリＢ１を構成する鉛蓄電池の電圧は一般的に１２Ｖであり、サブバッテリＢ２の電圧は、１２Ｖ程度またはそれより高い電圧に設定される。

また、サブバッテリＢ２は、図１に示すように、プラス電極側に放電電流をオン・オフするリレー（遮断用リレー）５０を備えている。このリレー５０は、切換え制御回路１０に接続され、当該切換え制御回路１０の制御によりオン・オフされる。

オルタネータ１１およびスタータモータ１２は、ノードｎ１、ｎ２を介して、メインバッテリＢ１のプラス電極に接続されている。なお、オルタネータ１１、スタータモータ１２およびメインバッテリＢ１のマイナス電極は、車体等を介してアースされている。

電気負荷Ｌは、車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態でメインバッテリＢ１またはサブバッテリＢ２から暗電流の供給を要する暗電流必要負荷を含む第１の一般負荷Ｌ１ａおよび第２の一般負荷Ｌ１ｂと、サブバッテリＢ２から安定化された電圧の供給を受ける安定化負荷Ｌ２とに分けて配置されている。

より具体的には、第１の一般負荷Ｌ１ａはノードｎ３を介して、第２の一般負荷Ｌ１ｂはノードｎ９を介して、安定化負荷Ｌ２はノードｎ１３を介して電気的に並列接続されている。

開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、オルタネータ１１、電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２とに電気的に接続され、オルタネータ１１、電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２との間の通電、遮断を切換えるスイッチング素子（第１のＦＥＴ（Field effect transistor）（ＦＥＴ１）、第２のＦＥＴ（ＦＥＴ２））で構成される。

より具体的には、図１に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１は、オルタネータ１１またはメインバッテリＢ１からの電流について順方向スイッチを構成するように配置され、ノードｎ４〜ｎ６を介して、第１の一般負荷Ｌ１ａと第２の一般負荷Ｌ１ｂとの間に直列接続されている。なお、ダイオードＤ１は、ＦＥＴ１の寄生ダイオード（ボディダイオード）を表している。

また、ＦＥＴ１のゲート電極は、第１のゲートドライバＧ１を介して、切換え制御回路１０に接続されている。なお、第１のゲートドライバＧ１の他の電極は、ノードｎ７を介して、ＦＥＴ１のドレイン電極側に接続されている。

これにより、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１は、切換え制御回路１０の制御により、第１の一般負荷Ｌ１ａと第２の一般負荷Ｌ１ｂとの間の通電、遮断を切換えることができる。

一方、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２は、オルタネータ１１またはメインバッテリＢ１からの電流について順方向スイッチを構成するように配置され、ノードｎ１０〜ｎ１２を介して、第２の一般負荷Ｌ１ｂと安定化負荷Ｌ２との間に直列接続されている。なお、ダイオードＤ２は、ＦＥＴ２の寄生ダイオード（ボディダイオード）を表している。

また、ＦＥＴ２のゲート電極は、第２のゲートドライバＧ２を介して、切換え制御回路１０に接続されている。なお、第２のゲートドライバＧ２の他の電極は、ノードｎ８を介して、ＦＥＴ２のソース電極側に接続されている。

これにより、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２は、切換え制御回路１０の制御により、第２の一般負荷Ｌ１ｂと安定化負荷Ｌ２との間の通電、遮断を切換えることができる。

また、サブバッテリＢ２のプラス電極は、ノードｎ１３を介して、安定化負荷Ｌ２およびＦＥＴ２のドレイン電極側に接続されている。なお、サブバッテリＢ２のマイナス電極は、車体等を介してアースされている。

そして、図１に示す本回路において、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１と第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とは、メインバッテリＢ１とサブバッテリＢ２との間に直列接続されている。

なお、ＦＥＴ１のドレイン電極は、ＦＥＴ２のソース電極と接続されている。

このような構成のバッテリシステム制御装置１Ａは、車両の動作状態等に応じて、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１と、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２と、サブバッテリＢ２が備えるリレー５０とを切換え制御回路１０の制御により、独立してオン・オフさせることができる。

バッテリシステム制御装置１Ａによれば、第１の開閉スイッチＳＷ１と第２の開閉スイッチＳＷ２の開閉を適宜制御することにより、オルタネータ１１で回生した電力を第２の一般負荷Ｌ１ｂ２にも供給できる。

また、安定化負荷Ｌ２の暗電流は、ＦＥＴ１とＦＥＴ２の寄生ダイオードＤ１、Ｄ２を経由してメインバッテリＢ１から供給することができるので、従来のように別途スイッチやリレー等の追加が不要であり、部品点数が増加することがないので装置の小型化を図ることができる。

（第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の電流分配状態について）
次に、図２〜図５を参照して、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおける電流分配状態について説明する。

なお、図２〜図５において、説明の簡易化のため、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１および第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２をスイッチの記号で表すものとする。

また、ゲートドライバＧ１，Ｇ２および切換え制御回路１０の図示は省略する。

（イグニッションスイッチのオフ時）
図２は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、イグニッションスイッチのオフ時における電流分配状態を示す説明図である。

車両のイグニッションスイッチのオフ時には、図２に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１および第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とは共にオフ（遮断）状態となるように制御される。

また、サブバッテリＢ２のリレー５０もオフ状態となるように制御される。

このように、イグニッションスイッチがオフ時に、リレー５０をオフさせることで、サブバッテリＢ２の電流消費を無くすことができる。

一方、メインバッテリＢ１から電気負荷Ｌへの暗電流の供給は、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２をゲート駆動させない状態においても順方向の寄生ダイオードＤ１、Ｄ２を介して行われる。即ち、メインバッテリＢ１からの電流Ｉ１ａはノードｎ１、ｎ３を介して第１の一般負荷Ｌ１ａに供給され、電流Ｉ１ｂはＦＥＴ１の寄生ダイオードＤ１およびノードｎ８を介して第２の一般負荷Ｌ１ｂに供給され、電流Ｉ１ｃはＦＥＴ１、ＦＥＴ２の寄生ダイオードＤ１、Ｄ２およびノードｎ１３を介して安定化負荷Ｌ２にそれぞれ供給される。

この際に、暗電流（スタンバイ電流）は、数ｍＡ〜１０ｍＡ程度の小電流に絞られているので、寄生ダイオードＤ１、Ｄ２を通電することによる電力損失も微小に抑制される。

このように、従来のように別途リレー等を設けるなど部品点数を増加させることなく、イグニッションスイッチのオフ時において、全ての電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）に対して暗電流を供給することができる。

（車両再始動を行うとき）
図３は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、車両再始動を行うときの電流分配状態を示す説明図である。

例えば、アイドリングストップ終了後のエンジンの再起動時など車両再始動を行うときには、図３に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１はオン（通電）状態、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２はオフ（遮断）状態となるように制御される。

また、サブバッテリＢ２のリレー５０もオン状態となるように制御される。

この状態において、メインバッテリＢ１からの電流Ｉ２ａは第１の一般負荷Ｌ１ａに、電流Ｉ２ｃはスタータモータ１２に、電流Ｉ２ｂは第１の開閉スイッチＳＷ１を介して第２の一般負荷Ｌ１ｂにそれぞれ供給される。

また、サブバッテリＢ２からの電流Ｉ３は、安定化負荷Ｌ２に供給される。

これにより、電圧安定化が必要な安定化負荷Ｌ２にはサブバッテリＢ２から電流が供給され、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２のオフ（遮断）状態により、スタータモータ１２による大電流消費に伴う電圧低下の影響を受けないようにすることができる。

（車両走行中）
図４は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、車両走行中に充電する場合の電流分配状態を示す説明図である。

車両の走行中は、図４に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１および第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とは共にオン（通電）状態となるように制御される。

また、サブバッテリＢ２のリレー５０はオン状態となるように制御される。

そして、走行中のオルタネータ１１による発電により、電流Ｉ４（Ｉ４ａ〜Ｉ４ｆ）が、全ての電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２に供給される。

特に、オルタネータ１１は、車両の減速時において回生エネルギを回収して発電電圧が高められるため、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２への充電電流Ｉ３ｃ、Ｉ３ｆをより多く供給することができる。

（車両走行中にサブバッテリを放電する場合）
図５は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、車両走行中にサブバッテリＢ２を放電する場合の電流分配状態を示す説明図である。

例えば、車両の走行中に回生エネルギの回収によるオルタネータ１１の発電電力でサブバッテリＢ２が満充電になった場合には、次の回生エネルギの回収によるオルタネータ１１からの電力供給に備えるためにサブバッテリＢ２を放電する必要がある。

この場合には、図５に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１はオフ（遮断）状態、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２はオン（通電）状態となるように制御される。

これにより、オルタネータ１１からの電流Ｉ５（Ｉ５ａ〜Ｉ５ｃ）は、第１の一般負荷Ｌ１ａおよびメインバッテリＢ１に供給される。

一方、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１のオフ（遮断）状態により、サブバッテリＢ２への充電電流の供給は停止されると共に、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２のオン（通電）状態により、サブバッテリＢ２の電流Ｉ６ａ、Ｉ６ｂは第２の一般負荷Ｌ１ｂおよび安定化負荷Ｌ２に供給され、サブバッテリＢ２からの放電が行われる。

なお、この際に、「メインバッテリ電圧≦サブバッテリ電圧」となる条件を切換え制御回路１０によるＦＥＴ１およびＦＥＴ２のオン・オフの制御条件としてもよい。

（第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の構成例）
図６を参照して、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂの構成例について説明する。

図６は、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂの回路構成の例を示す回路図である。

なお、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａの回路構成と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂが、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａと異なる点は、第１のＦＥＴ（ＦＥＴ１）および第２のＦＥＴ（ＦＥＴ２）の電圧を検出する電圧検出部６０をさらに備える点である。

図６に示すように、電圧検出部６０は、ノードｎ３０〜ｎ３２を介して、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２に接続されている。また、電圧検出部６０は、検出した電圧値Ｅ１を切換え制御装置１０に入力するように接続されている。

そして、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂでは、切換え制御装置１０は、電圧検出部６０で検出された電圧Ｅ１（例えば、ＦＥＴ２のドレイン−ソース間電圧）に基いて、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のオン、オフあるいはリレー５０のオン、オフを切換えるように制御する。

より具体的には、例えば前出の図３に示す状態（再始動を行う場合）では、安定化負荷Ｌ２に対してサブバッテリＢ２から電流Ｉ２が供給されるが、この際に何らかの理由でサブバッテリＢ２が故障して電圧が低下してしまった場合は、ＦＥＴ２の寄生ダイオードＤ２が導通して、メインバッテリ（始動用バッテリ）Ｂ１から安定化負荷Ｌ２に電流が流れる。

このため、たとえサブバッテリＢ２が故障したような異常事態でも電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）への電流供給は維持される。

しかしながら、寄生ダイオードＤ２による通電を続けると電力損失が大きい。

そこで、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂでは、電圧検出部６０により各電線の電圧からＦＥＴ２のドレイン−ソース間電圧を検知して、ＦＥＴ２をオフ制御しているときに寄生ダイオードＤ２のオン電圧（例えば０．７Ｖ）に相当する電圧を検知した場合には、切換え制御回路１０の制御によりＦＥＴ２をオンさせる。

これにより、電力損失を低減した状態で、メインバッテリＢ１から安定化負荷Ｌ２に電流を供給することができる。

また、前出の図５に示す状態（車両走行中にサブバッテリを放電する場合）では、第１の一般負荷Ｌ１ａにオルタネータ１１およびメインバッテリＢ１から電流Ｉ３ｂが供給されるが、この際に何らかの理由でオルタネータ１１およびメインバッテリＢ１が故障して電圧が低下してしまった場合は、ＦＥＴ１の寄生ダイオードＤ１が導通（但し、逆方向電流となる）してサブバッテリＢ２から第１の一般負荷Ｌ１ａに電流が流れる。

このため、たとえメインバッテリＢ１の電力供給能力が低下したような異常事態でも電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）への電流供給は維持される。

しかしながら、寄生ダイオードＤ１による通電を続けると電力損失が大きい。

そこで、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂでは、電圧検出部６０により各電線の電圧からＦＥＴ１のドレイン−ソース間電圧を検知して、ＦＥＴ１をオフ制御している状態で寄生ダイオードＤ１のオン電圧（例えば０．７Ｖ）に相当する電圧を検知した場合には、切換え制御回路１０の制御によりＦＥＴ１をオンさせる。

これにより、電力損失を低減した状態で、メインバッテリＢ２から第１の一般負荷Ｌ１ａに電流を供給することができる。

また、電圧検出部６０が各電線の著しい電圧低下を検出した場合には、地絡等の異常が発生している可能性があるので、オン状態にしているＦＥＴ（ＦＥＴ１またはＦＥＴ２の一方あるいはＦＥＴ１およびＦＥＴ２の両方）をオフ状態に切換える制御を行うようにしてもよい。

以上、本発明のバッテリシステム制御装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

１Ａ、１Ｂ…バッテリシステム制御装置
Ｂ１…メインバッテリ（始動用バッテリ）
Ｂ２…サブバッテリ（電圧安定化用サブバッテリ）
Ｇ１…第１のゲートドライバ
Ｇ２…第２のゲートドライバ
Ｌ…電気負荷
Ｌ１ａ…第１の一般負荷
Ｌ１ｂ…第２の一般負荷
Ｌ２…安定化負荷
１０…切換え制御回路（制御手段）
１１…オルタネータ（発電機）
１２…スタータモータ
５０…リレー（遮断用リレー）
６０…電圧検出部
ＳＷ１…第１の開閉スイッチ
ＳＷ２…第２の開閉スイッチ
ＦＥＴ１…第１のＦＥＴ
ＦＥＴ２…第２のＦＥＴ
Ｄ１、Ｄ２…寄生ダイオード（ボディダイオード）

Claims

車両に搭載されたエンジンの出力軸により駆動されて発電すると共に、回生エネルギによる発電を行う発電機と、
前記発電機と電気的に並列接続された電気負荷と、
前記発電機と電気的に並列接続され前記発電機の発電電力を充電可能なメインバッテリと、
前記発電機および前記メインバッテリと電気的に並列接続され、前記発電機による発電電力を充電可能で、前記メインバッテリよりも高出力且つ高エネルギ密度を有し、放電電流をオン・オフするリレーを備えるサブバッテリと、
前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリに電気的に接続され、前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリとの間の通電、遮断を切換える開閉スイッチと、
前記リレーのオン・オフおよび前記開閉スイッチの開閉を制御する制御手段と、
を備え、
前記電気負荷は、前記車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で前記メインバッテリまたは前記サブバッテリから暗電流の供給を要する暗電流必要負荷を含む第１の一般負荷および第２の一般負荷と、前記サブバッテリから安定化された電圧の供給を受ける安定化負荷とに分けて配置され、
前記第２の一般負荷は、前記車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で前記メインバッテリまたは前記サブバッテリから暗電流の供給を要する暗電流必要負荷を含み、
前記開閉スイッチは、
前記第１の一般負荷と前記第２の一般負荷との間の通電、遮断を切換える第１の開閉スイッチと、
前記第２の一般負荷と前記安定化負荷との間の通電、遮断を切換える第２の開閉スイッチと、
から構成され、
且つ、
前記第１の開閉スイッチと前記第２の開閉スイッチとは、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に電気的に直列接続されていることを特徴とするバッテリシステム制御装置。
前記第１の開閉スイッチは、前記発電機または前記メインバッテリからの電流について順方向スイッチとなる第１のＦＥＴおよび該第１のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第１のゲートドライバとから構成され、
前記第２の開閉スイッチは、前記発電機または前記メインバッテリからの電流について順方向スイッチとなる第２のＦＥＴおよび該第２のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第２のゲートドライバとから構成され、
前記第１のＦＥＴが備えるドレイン電極と前記第２のＦＥＴが備えるソース電極とが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリシステム制御装置。
前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記制御手段は、前記電圧検出部で検出された電圧に基いて、前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴのオン、オフを切換えるように制御することを特徴とする請求項２に記載のバッテリシステム制御装置。
前記サブバッテリの電圧は、前記メインバッテリの電圧と同じか、それ以上の電圧となるように選定されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のバッテリシステム制御装置。