JP6642496B2 - Power supply and power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、複数の蓄電池を有する電源システムに適用される電源装置、及び電源システムに関するものである。   The present invention relates to a power supply device applied to a power supply system having a plurality of storage batteries, and a power supply system.

従来、例えば車両に搭載される車載電源システムとして、発電機(例えば、ISGなど)に対して鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池とが並列接続されているとともに、電気負荷に対して当該鉛蓄電池と当該リチウムイオン蓄電池とが並列接続されているシステムがある(例えば、特許文献1)。この車載電源システムでは、2つの蓄電池を使い分けながら各種電気負荷対して電力を供給するとともに、蓄電池を選択してISGからの電力を充電している。このような電源システムにおいては、ISGと鉛蓄電池との間の第1電気経路、ISGとリチウムイオン蓄電池との間の第2電気経路、電気負荷と鉛蓄電池との間の第3電気経路、及び電気負荷とリチウムイオン蓄電池との間の第4電気経路にスイッチがそれぞれ設けられており、各スイッチの開閉により各蓄電池の充放電が制御される。   Conventionally, for example, as a vehicle-mounted power supply system mounted on a vehicle, a lead storage battery and a lithium ion storage battery are connected in parallel to a generator (for example, ISG), and the lead storage battery and the lithium storage battery are connected to an electric load. There is a system in which an ion storage battery is connected in parallel (for example, Patent Document 1). In this in-vehicle power supply system, power is supplied to various electric loads while using two storage batteries properly, and the storage battery is selected to charge the power from the ISG. In such a power supply system, a first electrical path between the ISG and the lead-acid battery, a second electrical path between the ISG and the lithium-ion battery, a third electrical path between the electrical load and the lead-acid battery, and A switch is provided in each of the fourth electric paths between the electric load and the lithium ion storage battery, and charging and discharging of each storage battery is controlled by opening and closing each switch.

特開2015−93554号公報JP-A-2013-93554

ところで、電気負荷に対して電力を供給する供給元の蓄電池を鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池との間で切り替える際、一時的に第3電気経路と第4電気経路に設けられた各スイッチがいずれも閉鎖状態とされることで、継続的に電力供給が行われる。これにより、電気負荷からの電力が要求されている場合に、電力欠陥が生じることを防止していた。このような切替制御は、常に電力を要求する定電圧負荷が存在する場合、特に必要だった。   By the way, when the storage battery that supplies power to the electric load is switched between the lead storage battery and the lithium ion storage battery, each of the switches provided on the third electric path and the fourth electric path is temporarily turned off. By being in the closed state, power is continuously supplied. This prevents a power defect from occurring when power from the electric load is required. Such switching control is particularly necessary when there is a constant voltage load that always requires power.

しかしながら、第1電気経路又は第2電気経路を介して、ISGに対して充電している場合、第1電気経路又は第2電気経路には、ISGの発電による比較的大きな発電電流が流れている。このため、第3電気経路と第4電気経路に設けられた各スイッチがいずれも閉鎖状態とされ、第3電気経路及び第4電気経路がいずれも通電状態とされた場合、第1電気経路又は第2電気経路を流れる発電電流が第3電気経路と第4電気経路に流れる。この場合、第3電気経路と第4電気経路に設けられた各スイッチに過電流が流れる可能性がある。   However, when charging the ISG via the first electric path or the second electric path, a relatively large current generated by the power generation of the ISG flows in the first electric path or the second electric path. . For this reason, when each switch provided in the third electric path and the fourth electric path is closed, and when both the third electric path and the fourth electric path are energized, the first electric path or The generated current flowing through the second electric path flows through the third electric path and the fourth electric path. In this case, there is a possibility that an overcurrent flows to each switch provided in the third electric path and the fourth electric path.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電気負荷に継続的に電力を供給しつつ、スイッチに過電流が流れることを抑制することができる電源装置及び電源システムを提供することを主たる目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a power supply device and a power supply system that can suppress overcurrent from flowing through a switch while continuously supplying power to an electric load. Its primary purpose.

上記課題を解決するため、第1の発明は、回転電機に対して第1蓄電池と第2蓄電池とが並列接続されているとともに、電気負荷に対して前記第1蓄電池と前記第2蓄電池とが並列接続されている電源システムに適用される電源装置において、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間において前記回転電機の通電電流が流れる第1経路と、前記第1経路において前記回転電機との第1接続点よりも前記第1蓄電池側に設けられる第1スイッチと、前記第1経路において前記第1接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第2スイッチと、前記第1経路において前記第1スイッチよりも前記第1蓄電池側に一端が接続され、他端が前記第2スイッチよりも前記第2蓄電池側に接続され、前記電気負荷に対する電力供給経路である第2経路と、前記第2経路において前記電気負荷との第2接続点よりも前記第1蓄電池側に設けられる第3スイッチと、前記第2経路において前記第2接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第4スイッチと、前記各スイッチを制御するスイッチ制御部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうちいずれか一方が閉鎖された状態でその閉鎖状態のスイッチを入れ替える場合に、一時的に前記第3スイッチ及び前記第4スイッチを共に閉鎖状態とし、その閉鎖状態で前記第2経路に流れる電流が低減されている所定の低減状態であることを条件に、前記入れ替えを実施することを要旨とする。   In order to solve the above-described problems, a first aspect of the present invention is configured such that a first storage battery and a second storage battery are connected in parallel to a rotating electric machine, and the first storage battery and the second storage battery are connected to an electric load. In a power supply device applied to a power supply system connected in parallel, a first path through which a current flowing through the rotating electric machine flows between the first storage battery and the second storage battery; A first switch provided on the first storage battery side relative to the first connection point of the first, a second switch provided on the second storage battery side of the first connection point on the first path, A second path, one end of which is connected to the first storage battery side with respect to the first switch, and the other end is connected to the second storage battery side with respect to the second switch, which is a power supply path to the electric load; A third switch provided on the first storage battery side with respect to a second connection point with the electric load on the second path, and a third switch provided on the second storage battery side with respect to the second connection point on the second path. 4 switches, and a switch control unit for controlling each of the switches, wherein the switch control unit is configured to control the third switch and the fourth switch in a state in which a current flowing through the rotary electric machine flows through the first path. When one of the switches is closed and the switch in the closed state is exchanged, the third switch and the fourth switch are both temporarily closed, and the current flowing in the second path in the closed state The gist is that the replacement is carried out on condition that the state is in a predetermined reduced state where is reduced.

上記構成の電源装置では、第1経路を介して、回転電機と第1蓄電池及び第2蓄電池との間において通電電流が流れる。また、第2経路を介して、第1蓄電池及び第2蓄電池のいずれかから電気負荷に対して電力が供給される。回転電機と第1蓄電池及び第2蓄電池のいずれとが通電されるかは、第1スイッチ及び第2スイッチの開閉により制御される。また、第1蓄電池及び第2蓄電池のいずれから負荷給電が行われるかは、第3スイッチ及び第4スイッチの開閉により制御される。   In the power supply device having the above-described configuration, a current flows between the rotating electric machine and the first and second storage batteries via the first path. Further, power is supplied to the electric load from one of the first storage battery and the second storage battery via the second path. Whether the rotating electrical machine and the first storage battery or the second storage battery are energized is controlled by opening and closing the first switch and the second switch. Whether the first storage battery or the second storage battery supplies the load is controlled by opening and closing the third switch and the fourth switch.

ここで、第1経路に回転電機の通電電流が流れる状況下において、第3スイッチ及び第4スイッチのうちいずれか一方が閉鎖された状態でその閉鎖状態のスイッチが入れ替えられる場合に、一時的に第3スイッチ及び第4スイッチが共に閉鎖状態にされると、第1経路を流れる回転電機の通電電流(大電流)が第2経路に流れ込み、スイッチに過剰な電流が流れることに起因する不都合が懸念される。この点、上記構成では、第3スイッチ及び第4スイッチの閉鎖状態を入れ替える場合に、第2経路に流れる電流が低減されている所定の低減状態であることを条件に、入れ替えを実施するようにした。この場合、第2経路に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。その結果、第3スイッチ及び第4スイッチを入れ替える場合に、電気負荷に対して電力供給を継続しつつ、スイッチの許容電流に対して過大な電流が流れることを抑制できる。   Here, in a situation in which the energizing current of the rotating electric machine flows through the first path, when one of the third switch and the fourth switch is closed and the switch in the closed state is exchanged, temporarily When both the third switch and the fourth switch are closed, the current (large current) of the rotating electrical machine flowing through the first path flows into the second path, which causes an inconvenience caused by excess current flowing through the switch. I am concerned. In this regard, in the above configuration, in the case where the closed states of the third switch and the fourth switch are switched, the switching is performed on condition that the current flowing through the second path is in a predetermined reduced state. did. In this case, the inconvenience caused by the large current flowing into the second path can be suppressed. As a result, when replacing the third switch and the fourth switch, it is possible to suppress the flow of an excessive current with respect to the allowable current of the switch while continuing to supply power to the electric load.

第2の発明は、前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうち閉鎖状態のスイッチを前記第4スイッチから前記第3スイッチに入れ替える、又は前記第3スイッチから前記第4スイッチに入れ替えるものであって、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチについて前記入れ替えを実施する場合、前記第4スイッチ又は前記第3スイッチが開放される前に、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチが閉鎖状態になっていることに基づいて前記所定の低減状態であるとし、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの入れ替えを実施することを要旨とする。   In a second aspect of the present invention, the switch control unit is configured to switch a closed switch of the third switch and the fourth switch from the fourth switch in a situation in which a current flowing through the rotating electric machine flows through the first path. The fourth switch or the third switch, wherein the switch is replaced with the third switch or the third switch is replaced with the fourth switch, and the third switch and the fourth switch are replaced. Before the switch is opened, the first switch and the second switch are set to the predetermined reduced state based on the closed state, and the third switch and the fourth switch are exchanged. That is the gist.

上記構成では、第1経路に回転電機の通電電流が流れる状況下において、第3スイッチ及び第4スイッチのうち閉鎖状態のスイッチが第4スイッチから第3スイッチ(又は第3スイッチから第4スイッチ)に入れ替えられる。その際に第1スイッチと第2スイッチのうちいずれかが開放されると、回転電機と第2蓄電池(又は第1蓄電池)との間の電気経路(第1経路)が遮断される。これにより、第2経路を通じて第4スイッチ又は第3スイッチに大電流が流れる事態が生じることが考えられる。例えば、第2スイッチ及び第4スイッチに対して同時に開放指令を出す場合には、各スイッチの動作遅れの違い等により上記の事態が生じ得る。   In the configuration described above, when the current flowing through the rotating electric machine flows through the first path, the closed switch of the third switch and the fourth switch is switched from the fourth switch to the third switch (or from the third switch to the fourth switch). Will be replaced. At that time, when one of the first switch and the second switch is opened, the electric path (first path) between the rotating electric machine and the second storage battery (or the first storage battery) is cut off. This may cause a situation in which a large current flows to the fourth switch or the third switch through the second path. For example, when an open command is issued to the second switch and the fourth switch at the same time, the above situation may occur due to a difference in operation delay of each switch.

この点、上記構成では、第3スイッチ及び第4スイッチの入れ替えを実施する場合に、第4スイッチ又は第3スイッチが開放される前に第1スイッチ及び第2スイッチが閉鎖状態のままになっていることに基づいて所定の低減状態であるとし、第3スイッチ及び第4スイッチの入れ替えを実施するようにした。そのため、やはり第3スイッチ及び第4スイッチの閉鎖状態の入れ替えに際し、第2経路に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   In this regard, in the above configuration, when the third switch and the fourth switch are exchanged, the first switch and the second switch are kept closed before the fourth switch or the third switch is opened. Therefore, the state is determined to be a predetermined reduced state based on the fact that the third switch and the fourth switch are exchanged. Therefore, when switching the closed state of the third switch and the fourth switch, it is possible to suppress the inconvenience caused by the large current flowing into the second path.

第3の発明は、前記第2蓄電池の充放電に関する異常が生じたことを判定する異常判定部を備え、前記異常が生じたと判定された場合に、フェイルセーフ処理として前記第4スイッチ又は前記第3スイッチを開放状態とする電源装置であって、前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下で前記フェイルセーフ処理を実施する場合に、前記第4スイッチ又は前記第3スイッチが開放される前に前記第1スイッチ及び前記第2スイッチが閉鎖状態になっていることに基づいて前記所定の低減状態であるとし、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの入れ替えを実施することを要旨とする。   The third invention includes an abnormality determination unit that determines that an abnormality related to charging and discharging of the second storage battery has occurred. If it is determined that the abnormality has occurred, the fourth switch or the fourth switch is used as fail-safe processing. A power supply device for opening the three switches, wherein the switch control unit is configured to perform the fail-safe processing in a state where a current flowing through the rotating electric machine flows through the first path; Before the third switch is opened, the first switch and the second switch are in the closed state, the predetermined reduction state is assumed, and the third switch and the fourth switch are replaced. The gist is to carry out.

この場合、フェイルセーフ処理の実施に際し、第3スイッチ及び第4スイッチの閉鎖状態の入れ替える場合、第2経路に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。また、電気負荷に対して電力供給を継続しつづけることができる。   In this case, when the closed state of the third switch and the fourth switch is switched during the execution of the fail-safe processing, the inconvenience caused by a large current flowing into the second path can be suppressed. Further, power supply to the electric load can be continued.

第4の発明は、前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの前記入れ替えを実施する場合に、当該入れ替えの要求後に前記通電電流が低減されたことに基づいて前記所定の低減状態であるとし、前記入れ替えを実施することを要旨とする。   In a fourth aspect, the switch control unit is configured to perform the replacement of the third switch and the fourth switch in a situation where a current flowing through the rotating electric machine flows through the first path. The gist is that the predetermined reduction state is set based on the fact that the energizing current is reduced after the request, and the replacement is performed.

上記構成では、回転電機の通電電流が低減されることで、第2経路に流れる電流が低減されて所定の低減状態であるとされる。この場合、やはり第3スイッチ及び第4スイッチの閉鎖状態の入れ替えに際し、第2経路に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   In the above configuration, the current flowing through the second path is reduced by reducing the current flowing through the rotating electric machine, and the state is determined to be in the predetermined reduced state. In this case, when switching the third switch and the fourth switch between the closed states, it is possible to suppress a disadvantage caused by a large current flowing into the second path.

第5の発明は、前記回転電機とエンジンとを備え、前記エンジンの自動停止及び前記回転電機の力行駆動による前記エンジンの再始動を実施するアイドリングストップ機能を有する車両に適用され、前記第2蓄電池の充放電に関する異常が生じたことを判定する異常判定部と、前記回転電機の力行駆動によるエンジン再始動の実施時において、前記異常が生じたと判定されたことに基づいて、前記回転電機の電力供給源となる蓄電池を変更する変更部と、備えることを要旨とする。   A fifth invention is applied to a vehicle that includes the rotating electric machine and an engine, and has an idling stop function of automatically stopping the engine and restarting the engine by power running of the rotating electric machine. An abnormality determining unit that determines that an abnormality related to charging / discharging of the rotary electric machine has occurred, and when performing an engine restart by powering drive of the rotary electric machine, based on the determination that the abnormality has occurred, the electric power of the rotary electric machine The gist of the present invention is to provide a change unit that changes a storage battery serving as a supply source.

これにより、エンジン再始動の実施時において、前記異常が生じたと判定された場合に、回転電機へ適切に電力を供給することができる。   Thus, when the engine is restarted, it is possible to appropriately supply power to the rotating electric machine when it is determined that the abnormality has occurred.

第6の発明は、前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち少なくともいずれか一方が閉鎖された状態であって、かつ、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうちいずれか一方が閉鎖された状態において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの間で閉鎖状態のスイッチを入れ替える場合、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを閉鎖状態とし、それ以降において前記各スイッチを一時的にすべて閉鎖状態とし、前記各スイッチがすべて閉鎖状態になっていることに基づいて前記所定の低減状態であるとして前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうちいずれかのスイッチを開放状態として前記入れ替えを実施し、それ以降において前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち少なくともいずれか一方を開放状態とすることを要旨とする。   In a sixth aspect, the switch control unit is in a state where at least one of the first switch and the second switch is closed under a situation where a current flowing through the rotating electric machine flows through the first path. And when a switch in a closed state is exchanged between the third switch and the fourth switch in a state in which one of the third switch and the fourth switch is closed, The second switch is set to a closed state, and thereafter, each of the switches is temporarily set to a closed state, and based on the fact that each of the switches is set to a closed state, the predetermined reduced state is determined. One of the switches and the fourth switch is in an open state to perform the switching, and thereafter, the first switch is set. And summarized in that the switch and open the at least one of said second switch.

上記構成では、第3スイッチ及び第4スイッチの入れ替えを実施する場合、第3スイッチ及び第4スイッチが共に閉鎖され、且つ、第1スイッチと第2スイッチのうちいずれかが開放される状況を防止できる。このため、第3スイッチ及び第4スイッチの閉鎖状態の入れ替えに際し、第2経路に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   In the above configuration, when the third switch and the fourth switch are exchanged, it is possible to prevent a situation in which both the third switch and the fourth switch are closed and one of the first switch and the second switch is opened. it can. For this reason, when switching the closed state of the third switch and the fourth switch, it is possible to suppress the inconvenience caused by the large current flowing into the second path.

第7の発明は、前記スイッチ制御部は、エンジンの自動停止を実施させるための自動停止条件が成立した場合、又は前記回転電機の発電が停止する発電停止条件が成立した場合、又は前記第1蓄電池を充電すると共に前記第2蓄電池から前記電気負荷への電力供給を実施させるための実施条件が成立した場合に、前記スイッチの入れ替えを実施することを要旨とする。   According to a seventh aspect, the switch control unit is configured to perform the automatic stop of the engine when an automatic stop condition is satisfied, or when the power generation stop condition for stopping the power generation of the rotating electric machine is satisfied, or The gist of the present invention is that the switch is replaced when an execution condition for charging the storage battery and supplying power from the second storage battery to the electric load is satisfied.

回転電機の状態に関係なく、自動停止条件、又は発電停止条件、又は実施条件が成立した場合、スイッチの入れ替えを実施することができる。   Regardless of the state of the rotating electric machine, when the automatic stop condition, the power generation stop condition, or the execution condition is satisfied, the switch can be replaced.

第8の発明は、前記第1経路は、前記第2経路に比べて許容される電流が大きい大電流経路であることを要旨とする。   According to an eighth aspect, the gist of the invention is that the first path is a large current path having a larger allowable current than the second path.

例えば、第1経路においては、複数のスイッチング素子が並列接続されることで第1,第2スイッチがそれぞれ設けられ、第2経路においては、第1,第2スイッチよりも並列接続されたスイッチ素子数の少ない、又は並列接続されないスイッチング素子により第3,第4スイッチがそれぞれ設けられている。この場合、第1経路を流れる回転電機の通電電流(大電流)が第2経路に流れ込むことで不都合の発生が懸念されるが、上記構成により不都合の発生を好適に抑制できる。   For example, in a first path, a plurality of switching elements are connected in parallel to provide first and second switches, respectively, and in a second path, switch elements connected in parallel than the first and second switches are connected. The third and fourth switches are respectively provided by a small number of switching elements or not connected in parallel. In this case, there is a concern that a current flowing (large current) of the rotating electric machine flowing through the first path flows into the second path, which may cause a problem. However, the above configuration can suitably suppress the occurrence of the problem.

第9の発明は、前記電源装置と、前記第1蓄電池と、前記第2蓄電池と、前記回転電機と、備える電源システムであることを要旨とする。   A ninth aspect of the present invention is directed to a power supply system including the power supply device, the first storage battery, the second storage battery, and the rotating electric machine.

電源システムにおいて、スイッチの許容電流に対して過大な電流が流れることを抑制できる。   In the power supply system, it is possible to suppress an excessive current from flowing to the allowable current of the switch.

第10の発明は、前記入れ替えの実施タイミングを前記スイッチ制御部に指示する指示装置を備えたことを要旨とする。   A tenth aspect of the present invention has a gist including an instruction device for instructing the switch control unit on the execution timing of the replacement.

これにより、適切なタイミングで入れ替えを実施することができる。   Thereby, replacement can be performed at an appropriate timing.

電源システムを示す電気回路図。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the power supply system. (a)及び(b)は、IGオン状態における通電状態を示す図、(c)は、フェイルセーフ処理時における通電状態を示す図。(A) And (b) is a figure which shows the energization state in IG ON state, (c) is a figure which shows the energization state at the time of a fail-safe process. (a)〜(c)は、過電流が流れる状況を示す図。(A)-(c) is a figure which shows the situation in which an overcurrent flows. 開閉処理を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating opening / closing processing. 開閉タイミングを示すタイミングチャート。6 is a timing chart showing opening / closing timing. 第2実施形態の開閉処理を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating opening and closing processing according to the second embodiment. 第2実施形態の開閉タイミングを示すタイミングチャート。9 is a timing chart illustrating opening and closing timings according to the second embodiment. 第4実施形態の入替処理を示すフローチャート。13 is a flowchart illustrating a replacement process according to the fourth embodiment. 第4実施形態の開閉タイミングを示すタイミングチャート。9 is a timing chart illustrating opening and closing timings according to a fourth embodiment. 第5実施形態の入替処理を示すフローチャート。15 is a flowchart illustrating a replacement process according to the fifth embodiment. 第5実施形態の開閉タイミングを示すタイミングチャート。13 is a timing chart illustrating opening and closing timings according to the fifth embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付している。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システムを具体化するものとしている。
(1st Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings. In the present embodiment, in a vehicle running with an engine (internal combustion engine) as a drive source, an on-board power supply system that supplies electric power to various devices of the vehicle is embodied.

図1に示すように、本電源システムは、鉛蓄電池11と、リチウムイオン蓄電池12と、を有する2電源システムであり、各蓄電池11,12からは電気負荷13や、電気負荷15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14による充電が可能となっている。本システムでは、回転電機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」に相当し、リチウムイオン蓄電池12が、「第2蓄電池」に相当するが、相互に入れ替えてもよい。   As shown in FIG. 1, the present power supply system is a dual power supply system including a lead storage battery 11 and a lithium ion storage battery 12, and power is supplied from the storage batteries 11 and 12 to an electric load 13 and an electric load 15. It is possible. The rechargeable batteries 11 and 12 can be charged by the rotating electric machine 14. In this system, the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the rotating electric machine 14, and the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the electric load 15. In the present embodiment, the lead storage battery 11 corresponds to a “first storage battery” and the lithium ion storage battery 12 corresponds to a “second storage battery”, but they may be interchanged.

鉛蓄電池11は周知の汎用蓄電池である。これに対し、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。これら各蓄電池11,12の定格電圧はいずれも同じであり、例えば12Vである。   The lead storage battery 11 is a known general-purpose storage battery. On the other hand, the lithium-ion storage battery 12 is a high-density storage battery that has a smaller power loss during charging and discharging, a higher output density, and a higher energy density than the lead storage battery 11. The lithium ion storage battery 12 is preferably a storage battery having higher energy efficiency during charging and discharging than the lead storage battery 11. Further, the lithium ion storage battery 12 is configured as an assembled battery having a plurality of unit cells. Each of these storage batteries 11 and 12 has the same rated voltage, for example, 12V.

図示による具体的な説明は割愛するが、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。本実施形態では、電池ユニットUにより「電源装置」が構成されている。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に鉛蓄電池11と電気負荷13が接続され、外部端子P1に回転電機14が接続され、外部端子P2に電気負荷15が接続されている。   Although a specific description by illustration is omitted, the lithium ion storage battery 12 is housed in a housing case and configured as a battery unit U integrated with a substrate. In the present embodiment, a “power supply device” is configured by the battery unit U. In FIG. 1, the battery unit U is shown surrounded by a broken line. The battery unit U has external terminals P0, P1, and P2, among which the lead-acid battery 11 and the electric load 13 are connected to the external terminal P0, the rotary electric machine 14 is connected to the external terminal P1, and the external terminal P2 is connected to the external terminal P2. An electric load 15 is connected.

回転電機14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14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14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14は、発電電力を各蓄電池11,12や電気負荷15に供給する。   The rotating electric machine 14 is a generator with a motor function having a three-phase AC motor and an inverter as a power conversion device, and is configured as an ISG (Integrated Starter Generator) integrated with electromechanical. The rotating electric machine 14 has a power generation function of generating power (regenerative power generation) by rotation of an engine output shaft and an axle, and a power running function of applying a rotational force to the engine output shaft. The power running function of the rotating electric machine 14 can apply a rotating force to the engine when the automatically stopped engine is restarted during idling stop. The rotating electric machine 14 supplies the generated power to each of the storage batteries 11 and 12 and the electric load 15.

電気負荷15には、供給電力の電圧が一定、又はあらかじめ決められた範囲内で変動することが要求される定電圧負荷が含まれる。電気負荷15は被保護負荷ともいえる。また、電気負荷15は電源失陥が許容されない負荷であるともいえる。   The electric load 15 includes a constant voltage load that requires a constant supply voltage or a fluctuation within a predetermined range. The electric load 15 can be said to be a protected load. Also, it can be said that the electric load 15 is a load in which power failure is not allowed.

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、メータ装置、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。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。   Specific examples of the electric load 15 that is a constant voltage request load include various ECUs such as a navigation device, an audio device, a meter device, and an engine ECU. In this case, by suppressing the voltage fluctuation of the supplied power, the occurrence of unnecessary reset or the like in each of the above devices is suppressed, and a stable operation can be realized. The electric load 15 may include a travel system actuator such as an electric steering device or a brake device.

電気負荷13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13は、電気負荷15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13の具体例としては、スタータ、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 electric load 13 is a general electric load other than the constant voltage request load. It can be said that the electric load 13 is a load in which a power failure is allowed compared to the electric load 15. Specific examples of the electric load 13 include a starter, a seat heater, a heater for a defroster of a rear window, a headlight, a wiper of a front window, a blower fan of an air conditioner, and the like.

次に、電池ユニットUについて説明する。電池ユニットUには、ユニット内電気経路として、各外部端子P0,P1を繋ぐ電気経路L1と、電気経路L1上の接続点N1とリチウムイオン蓄電池12とを繋ぐ電気経路L2とが設けられている。このうち電気経路L1にスイッチ21が設けられ、電気経路L2にスイッチ22が設けられている。回転電機14の発電電力は、電気経路L1,L2を介して鉛蓄電池11やリチウムイオン蓄電池12に供給される。なお、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12までの電気経路で言えば、外部端子P0と回転電機14との接続点N1との間にスイッチ21が設けられ、接続点N1よりもリチウムイオン蓄電池12の側にスイッチ22が設けられている。外部端子P0からリチウムイオン蓄電池12までが「第1経路」に相当し、接続点N1が第1接続点に相当する。本実施形態では、スイッチ21が「第1スイッチ」に相当し、スイッチ22が「第2スイッチ」に相当するが、相互に入れ替えてもよい。   Next, the battery unit U will be described. In the battery unit U, an electric path L1 connecting the external terminals P0 and P1 and an electric path L2 connecting the connection point N1 on the electric path L1 and the lithium ion storage battery 12 are provided as electric paths in the unit. . The switch 21 is provided on the electric path L1 and the switch 22 is provided on the electric path L2. The electric power generated by the rotating electric machine 14 is supplied to the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 via the electric paths L1 and L2. In the electric path from the lead storage battery 11 to the lithium ion storage battery 12, a switch 21 is provided between the external terminal P0 and a connection point N1 between the rotary electric machine 14, and the switch 21 is provided between the external terminal P0 and the connection point N1. A switch 22 is provided on the side. The portion from the external terminal P0 to the lithium ion storage battery 12 corresponds to a “first path”, and the connection point N1 corresponds to a first connection point. In the present embodiment, the switch 21 corresponds to the “first switch” and the switch 22 corresponds to the “second switch”, but they may be interchanged.

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、電気経路L1上の接続点N2(外部端子P0とスイッチ21の間の点)と、外部端子P2と、を接続する電気経路L3を有している。電気経路L3により、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給を可能とする経路が形成されている。電気経路L3(詳しくは接続点N2−接続点N4の間)には、スイッチ23が設けられている。   In addition, in the battery unit U of the present embodiment, in addition to the electric paths L1 and L2, the electric connection between the connection point N2 on the electric path L1 (point between the external terminal P0 and the switch 21) and the external terminal P2. It has a route L3. The electric path L3 forms a path that enables power supply from the lead storage battery 11 to the electric load 15. A switch 23 is provided on the electric path L3 (specifically, between the connection point N2 and the connection point N4).

また、電池ユニットUでは、電気経路L2の接続点N3(スイッチ22とリチウムイオン蓄電池12の間の点)と、電気経路L3上の接続点N4(スイッチ23と外部端子P2の間の点)と、を接続する電気経路L4が設けられている。電気経路L4により、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への電力供給を可能とする経路が形成されている。電気経路L4(詳しくは接続点N3−接続点N4の間)には、スイッチ24が設けられている。   In the battery unit U, a connection point N3 of the electric path L2 (a point between the switch 22 and the lithium ion storage battery 12) and a connection point N4 on the electric path L3 (a point between the switch 23 and the external terminal P2). , Is provided with an electric path L4. The electric path L4 forms a path that enables power supply from the lithium-ion storage battery 12 to the electric load 15. A switch 24 is provided on the electric path L4 (specifically, between the connection point N3 and the connection point N4).

なお、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12までの電気経路で言えば、外部端子P0と接続点N4との間にスイッチ23が設けられ、接続点N4よりもリチウムイオン蓄電池12の側にスイッチ24が設けられている。本実施形態では、接続点N2から接続点N3までが電気負荷に対する電力供給経路である「第2経路」に相当し、接続点N4が第2接続点に相当する。また、スイッチ23が「第3スイッチ」に相当し、スイッチ24が「第4スイッチ」に相当するが、相互に入れ替えてもよい。   In the electric path from the lead storage battery 11 to the lithium ion storage battery 12, a switch 23 is provided between the external terminal P0 and the connection point N4, and the switch 24 is provided on the lithium ion storage battery 12 side of the connection point N4. Is provided. In the present embodiment, the connection point N2 to the connection point N3 corresponds to a “second path” which is a power supply path to the electric load, and the connection point N4 corresponds to the second connection point. Further, the switch 23 corresponds to a “third switch” and the switch 24 corresponds to a “fourth switch”, but they may be interchanged.

これら各スイッチ21〜24は、それぞれ2つ一組の半導体スイッチ21a〜21d,22a〜22d,23a,23b,24a,24bを1又は複数備えている。半導体スイッチ21a〜21d,22a〜22d,23a,23b,24a,24b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。   Each of the switches 21 to 24 includes one or a plurality of pairs of semiconductor switches 21a to 21d, 22a to 22d, 23a, 23b, 24a, and 24b. The semiconductor switches 21a to 21d, 22a to 22d, 23a, 23b, 24a, and 24b are MOSFETs, and are connected in series so that the parasitic diodes of each pair of MOSFETs are opposite to each other.

例えば、スイッチ21について詳しく説明すると、半導体スイッチ21a,21bが直列に接続され、半導体スイッチ21b,21dが直列に接続されている。この2組の半導体スイッチが並列に接続されている。すなわち、直列に接続された半導体スイッチ21a,21bと、直列に接続された半導体スイッチ21c,21dと、が並列に接続されている。半導体スイッチ21a〜21dは、その内部構造上必然的に整流手段を有している。つまり、半導体スイッチ21aの内部回路は、スイッチ部と寄生ダイオードとが並列に接続された回路となっている。同様に、半導体スイッチ21bも、スイッチ部と寄生ダイオードとが並列に接続された回路となっている。そして、これらの半導体スイッチ21a,21bは、寄生ダイオードが互いに逆向きとなるように直列に接続されている。半導体スイッチ21c、21dも同様である。   For example, when describing the switch 21 in detail, the semiconductor switches 21a and 21b are connected in series, and the semiconductor switches 21b and 21d are connected in series. These two sets of semiconductor switches are connected in parallel. That is, the semiconductor switches 21a and 21b connected in series and the semiconductor switches 21c and 21d connected in series are connected in parallel. The semiconductor switches 21a to 21d necessarily have rectifying means due to their internal structure. That is, the internal circuit of the semiconductor switch 21a is a circuit in which the switch unit and the parasitic diode are connected in parallel. Similarly, the semiconductor switch 21b is a circuit in which a switch unit and a parasitic diode are connected in parallel. These semiconductor switches 21a and 21b are connected in series such that the parasitic diodes are opposite to each other. The same applies to the semiconductor switches 21c and 21d.

なお、便宜上、スイッチ21を用いて説明したが、スイッチ22も同様に構成されている。スイッチ23,24も、半導体スイッチの数(つまり組数)が異なるだけで同様である。また、図1では、寄生ダイオードが互いにアノード同士で接続されるようにしたが、寄生ダイオードのカソード同士が接続されるようにしてもよい。   Although the switch 21 has been described for convenience, the switch 22 has the same configuration. The switches 23 and 24 are the same except that the number of semiconductor switches (that is, the number of sets) is different. Further, in FIG. 1, the parasitic diodes are connected to each other by the anodes, but the cathodes of the parasitic diodes may be connected to each other.

上記のようにして、スイッチ21〜24が構成されることで、例えばスイッチ21がオフとなった場合、つまり半導体スイッチ21a〜21dがオフとなった場合において、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。   By configuring the switches 21 to 24 as described above, for example, when the switch 21 is turned off, that is, when the semiconductor switches 21a to 21d are turned off, a current flows through the parasitic diode completely. Will be shut off.

なお、半導体スイッチとして、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スイッチ部として用いた場合には、上記寄生ダイオードの代わりとなるダイオードを当該スイッチ部にそれぞれ並列に接続させればよい。また、スイッチ21〜24において、2つ一組のMOSFETを複数設けて、複数組のMOSFETを並列に接続するようにしてもよい。   Note that an IGBT, a bipolar transistor, or the like can be used as the semiconductor switch instead of the MOSFET. In the case where an IGBT or a bipolar transistor is used as the switch unit, a diode instead of the parasitic diode may be connected to the switch unit in parallel. Further, in the switches 21 to 24, a plurality of pairs of MOSFETs may be provided, and a plurality of sets of MOSFETs may be connected in parallel.

ところで、電気経路L1,L2には、回転電機14が接続されている一方、電気経路L3,L4には、電気負荷15(定電圧要求負荷)が接続されている。回転電機14には、電気負荷15に対して大きな電流が流れる。そこで、電気経路L1,L2に設けられているスイッチ21,22の方が、電気経路L3,L4に設けられているスイッチ23,24よりも許容電流が大きくなるように設定されている。具体的には、スイッチ21,22は、複数組の半導体スイッチを並列接続することにより、スイッチ23,24よりも許容電流を大きくなるようにしている。これにより、電気経路L1,L2は、電気経路L3,L4に比べて許容される電流が大きい大電流経路といえる。   Meanwhile, the rotating electric machine 14 is connected to the electric paths L1 and L2, while an electric load 15 (constant voltage request load) is connected to the electric paths L3 and L4. A large current flows through the rotating electric machine 14 with respect to the electric load 15. Therefore, the switches 21 and 22 provided on the electric paths L1 and L2 are set to have a larger allowable current than the switches 23 and 24 provided on the electric paths L3 and L4. Specifically, the switches 21 and 22 have a larger allowable current than the switches 23 and 24 by connecting a plurality of sets of semiconductor switches in parallel. Thus, it can be said that the electric paths L1 and L2 are large current paths having a larger allowable current than the electric paths L3 and L4.

また、電池ユニットUには、ユニット内のスイッチ21,23を介さずに、鉛蓄電池11を回転電機14及び電気負荷15に接続可能とするバイパス経路B1,B2が設けられている。つまり、バイパス経路B1,B2は、電気経路L1,L3上のスイッチ21,23を迂回するように、設けられている。   The battery unit U is provided with bypass paths B1 and B2 that enable the lead-acid battery 11 to be connected to the rotating electric machine 14 and the electric load 15 without passing through the switches 21 and 23 in the unit. That is, the bypass paths B1 and B2 are provided so as to bypass the switches 21 and 23 on the electric paths L1 and L3.

バイパス経路B1の一端はユニット内部において電気経路L1上の接続点N2に接続され、他端はユニット内部において電気経路L1上の接続点N1に接続されている。バイパス経路B1には、バイパス経路B1を通電又は通電遮断の状態とするバイパス開閉回路RE1が設けられている。バイパス開閉回路RE1は、例えば常閉式のメカニカルリレーを有する。バイパス開閉回路RE1によって、バイパス経路B1を通電の状態にすれば、スイッチ21がオフされている状況下にあっても、バイパス経路B1を介して、回転電機14から鉛蓄電池11へ発電電力の供給が可能となっている。   One end of the bypass path B1 is connected to a connection point N2 on the electric path L1 inside the unit, and the other end is connected to a connection point N1 on the electric path L1 inside the unit. The bypass path B1 is provided with a bypass opening / closing circuit RE1 for turning the bypass path B1 on or off. The bypass switching circuit RE1 has, for example, a normally-closed mechanical relay. When the bypass path B1 is energized by the bypass opening / closing circuit RE1, even when the switch 21 is turned off, the generated electric power is supplied from the rotary electric machine 14 to the lead storage battery 11 via the bypass path B1 even when the switch 21 is turned off. Is possible.

バイパス経路B2の一端はユニット内部において電気経路L1上の接続点N2に接続され、他端はユニット内部において電気経路L3上の接続点N4と外部端子P2の間に接続されている。バイパス経路B2には、バイパス経路B2を通電又は通電遮断の状態とするバイパス開閉回路RE2が設けられている。バイパス開閉回路RE2は、例えば常閉式のメカニカルリレーを有する。バイパス開閉回路RE2によって、バイパス経路B2を通電の状態にすれば、スイッチ23がオフされている状況下にあっても、バイパス経路B2を介して、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給が可能となっている。   One end of the bypass path B2 is connected to the connection point N2 on the electric path L1 inside the unit, and the other end is connected between the connection point N4 on the electric path L3 and the external terminal P2 inside the unit. The bypass path B2 is provided with a bypass opening / closing circuit RE2 for turning the bypass path B2 on or off. The bypass switching circuit RE2 has, for example, a normally closed mechanical relay. If the bypass path B2 is turned on by the bypass opening / closing circuit RE2, power supply from the lead storage battery 11 to the electric load 15 via the bypass path B2 can be performed even when the switch 23 is turned off. It is possible.

電池ユニットUには外部端子P1の電圧を検出する電圧検出器31が設けられている。なお、電流検出器を設けて、外部端子P1の電流を取得してもよい。   The battery unit U is provided with a voltage detector 31 for detecting the voltage of the external terminal P1. Note that a current detector may be provided to acquire the current of the external terminal P1.

また、外部端子P0は、ヒューズ35を介して鉛蓄電池11に接続されている。また、外部端子P2は、ヒューズ38を介して電気負荷15と接続されている。また、接続点N2は、ヒューズ37を介してバイパス開閉回路RE1と接続されている。   The external terminal P0 is connected to the lead storage battery 11 via the fuse 35. The external terminal P2 is connected to the electric load 15 via the fuse 38. The connection point N2 is connected to the bypass switching circuit RE1 via the fuse 37.

電池ユニットUは、各スイッチ21〜24や、バイパス開閉回路RE1,RE2を制御するスイッチ制御部としての制御部51を備えている。制御部51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。   The battery unit U includes switches 21 to 24 and a control unit 51 as a switch control unit that controls the bypass switching circuits RE1 and RE2. The control unit 51 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.

制御部51は、各蓄電池11,12の蓄電状態等に基づいて、各スイッチ21〜24等を制御する。例えば、制御部51は、車載電源システムの停止状態(すなわちイグニッションスイッチのオフ状態)において、バイパス開閉回路RE1,RE2を閉鎖するとともに、各スイッチ21〜24を開放するように制御する。なお、以下では、車載電源システムの停止状態を、IGオフ状態と示す。また、車載電源システムの稼働状態(すなわちイグニッションスイッチのオン状態)を、IGオン状態と示す。   The control unit 51 controls the switches 21 to 24 and the like based on the storage state of the storage batteries 11 and 12 and the like. For example, the control unit 51 controls the bypass switching circuits RE1 and RE2 to be closed and the switches 21 to 24 to be opened when the vehicle-mounted power supply system is stopped (that is, the ignition switch is turned off). Hereinafter, the stopped state of the vehicle-mounted power supply system is referred to as an IG off state. Further, the operating state of the vehicle-mounted power supply system (that is, the ON state of the ignition switch) is referred to as an IG ON state.

一方、制御部51は、IGオン状態において、バイパス開閉回路RE1,RE2を開放するとともに、各スイッチ21〜24を適宜開閉するように制御する。その際、制御部51は、スイッチ23又はスイッチ24の少なくともいずれかが閉鎖するように、各スイッチ21〜24を適宜制御する。すなわち、制御部51は、電気負荷15へ電力が供給され続けるように、各スイッチ21〜24を適宜制御する。   On the other hand, in the IG ON state, the control unit 51 opens the bypass switching circuits RE1 and RE2 and controls the switches 21 to 24 to open and close appropriately. At that time, the control unit 51 appropriately controls each of the switches 21 to 24 so that at least one of the switch 23 and the switch 24 is closed. That is, the control unit 51 appropriately controls the switches 21 to 24 so that power is continuously supplied to the electric load 15.

具体的には、制御部51は、リチウムイオン蓄電池12のSOC(残存容量:State Of Charge)を算出する。そして、制御部51は、そのSOCが所定の使用範囲内に維持されるように、各スイッチ21〜24を制御して、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12の充電及び放電を制御する。すなわち、制御部51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。   Specifically, control unit 51 calculates the SOC (state of charge) of lithium ion storage battery 12. Then, the control unit 51 controls the switches 21 to 24 to control the charging and discharging of the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 such that the SOC is maintained within a predetermined usage range. That is, the control unit 51 performs charging and discharging by selectively using the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12.

また、制御部51は、電池ユニットUに関わる異常判定を行う。電池ユニットUに関わる異常としては、例えば、リチウムイオン蓄電池12の充放電に関する異常や、各スイッチ21〜24に関する異常などがある。   Further, the control unit 51 performs an abnormality determination regarding the battery unit U. The abnormality relating to the battery unit U includes, for example, an abnormality relating to charging and discharging of the lithium ion storage battery 12 and an abnormality relating to the switches 21 to 24.

例えば、制御部51は、電流センサや温度センサを用い、リチウムイオン蓄電池12に過電流が流れていることや、リチウムイオン蓄電池12の温度が過上昇していることを検出し、こうした異常判定時にフェイルセーフ処理を実施する。これにより、制御部51は、車載電源システムの異常(故障)を判定する異常判定部としても機能する。   For example, the control unit 51 uses a current sensor or a temperature sensor to detect that an overcurrent is flowing through the lithium ion storage battery 12 or that the temperature of the lithium ion storage battery 12 is excessively high. Perform fail-safe processing. Thus, the control unit 51 also functions as an abnormality determination unit that determines an abnormality (failure) of the vehicle-mounted power supply system.

そして、制御部51は、異常判定時においてフェイルセーフ処理を実施する。例えば、制御部51は、フェイルセーフ処理を行う際、スイッチ21〜24をすべて閉鎖させたのち、スイッチ22,24を開放させて、電気経路L2,L4を通電遮断の状態とする。その後、制御部51は、バイパス開閉回路RE1,RE2を閉鎖させ、スイッチ21〜24をすべて開放させる。その状態で、制御部51は、フェイルセーフ処理における各種処理を実行する。具体的に背は、制御部51は、鉛蓄電池11から電力を各種電気負荷13,15に供給させるように制御する。   Then, the control unit 51 performs a fail-safe process at the time of abnormality determination. For example, when performing the fail-safe process, the control unit 51 closes all the switches 21 to 24, and then opens the switches 22 and 24, thereby turning off the electric paths L2 and L4. Thereafter, the control unit 51 closes the bypass switching circuits RE1 and RE2 and opens all the switches 21 to 24. In this state, the control unit 51 executes various processes in the fail-safe process. Specifically, the control unit 51 controls the lead storage battery 11 to supply electric power to the various electric loads 13 and 15.

制御部51には、例えばエンジンECUからなるECU52が接続されている。ECU52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おり、都度のエンジン運転状態や車両走行状態に基づいてエンジンの運転を制御する。制御部51及びECU52は、CAN等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御部51及びECU52に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。なお、ECU52が、車載電源システムの異常(故障)を検出し、ECU52から制御部51に故障(異常)が通知されてもよい。制御部51は、ECU52から異常が通知された場合、フェイルセーフ処理として、各種処理を行う。   The control unit 51 is connected to an ECU 52 including, for example, an engine ECU. The ECU 52 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and controls the operation of the engine based on the engine operating state and the vehicle running state each time. The control unit 51 and the ECU 52 are connected by a communication network such as CAN and can communicate with each other, and various data stored in the control unit 51 and the ECU 52 can be shared with each other. Note that the ECU 52 may detect an abnormality (failure) of the vehicle-mounted power supply system, and the ECU 52 may notify the controller 51 of the failure (abnormality). When an abnormality is notified from the ECU 52, the control unit 51 performs various processes as a fail-safe process.

次に、IGオン状態中における電池ユニットUの様子について説明する。IGオン状態中では、例えば、図2(a)に示すように、スイッチ21,23が閉鎖、スイッチ22,24が開放、バイパス開閉回路RE1,RE2が開放の状態となっている場合がある。   Next, the state of the battery unit U during the IG ON state will be described. During the IG ON state, for example, as shown in FIG. 2A, the switches 21 and 23 may be closed, the switches 22 and 24 may be open, and the bypass switching circuits RE1 and RE2 may be open.

かかる状態において回転電機14の発電が実施されていれば、鉛蓄電池11に発電電力が供給されるとともに、電気負荷15に発電電力が供給される。また、発電が実施されなくても、鉛蓄電池11から電気負荷15に電力が供給される。   If the rotating electric machine 14 is generating power in such a state, the generated power is supplied to the lead storage battery 11 and the generated load is supplied to the electric load 15. Further, even if power generation is not performed, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15.

また、IGオン状態中では、例えば、図2(b)に示すように、スイッチ22,24が閉鎖、スイッチ21,23が開放、バイパス開閉回路RE1,RE2が開放の状態となっている場合がある。   In the IG ON state, for example, as shown in FIG. 2B, the switches 22 and 24 may be closed, the switches 21 and 23 may be open, and the bypass switching circuits RE1 and RE2 may be open. is there.

そして、かかる状態において回転電機14の発電が実施されていれば、リチウムイオン蓄電池12に発電電力が供給されるとともに、電気負荷15に発電電力が供給される。また、発電が実施されなくても、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15に電力が供給される。   Then, if the electric rotating machine 14 is generating power in such a state, the generated power is supplied to the lithium ion storage battery 12 and the generated power is supplied to the electric load 15. Further, even if power generation is not performed, power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15.

なお、IGオン状態中では、スイッチ23又はスイッチ24の少なくともいずれかがオン(閉鎖)となるように、各スイッチ21〜24が適宜制御される。このため、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の少なくとも一方から、電気負荷15への電力の供給が可能となっている。   In the IG ON state, each of the switches 21 to 24 is appropriately controlled such that at least one of the switch 23 and the switch 24 is turned on (closed). Therefore, power can be supplied to the electric load 15 from at least one of the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12.

次に、フェイルセーフ状態中における電池ユニットUの様子について説明する。フェイルセーフ状態中では、図2(c)に示すように、スイッチ21〜24が開放、バイパス開閉回路RE1,RE2が閉鎖の状態となっている。かかる状態において回転電機14の発電が実施されていれば、鉛蓄電池11に発電電力が供給されるとともに、電気負荷15に発電電力が供給される。また、発電が実施されなくても、鉛蓄電池11から電気負荷15に電力が供給される。   Next, the state of the battery unit U during the fail-safe state will be described. During the fail-safe state, as shown in FIG. 2C, the switches 21 to 24 are open and the bypass switching circuits RE1 and RE2 are closed. If the rotating electric machine 14 is generating power in such a state, the generated power is supplied to the lead storage battery 11 and the generated load is supplied to the electric load 15. Further, even if power generation is not performed, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15.

ところで、電気負荷15には、定電圧負荷が含まれる。このため、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12との間で、電気負荷15に電力を供給する蓄電池11,12を、切り替える際、電力欠陥が生じないようにする必要がある。すなわち、スイッチ23とスイッチ24との間で開閉状態を入れ替える際、一時的に各蓄電池11,12の両方から電力が供給される状態にした後、いずれかのスイッチ23,24を開放させることにより、電力欠陥が生じないようにする必要がある。   Incidentally, the electric load 15 includes a constant voltage load. For this reason, when switching between the storage batteries 11 and 12 that supply power to the electric load 15 between the lead storage battery 11 and the lithium-ion storage battery 12, it is necessary to prevent a power defect from occurring. That is, when the open / close state is switched between the switch 23 and the switch 24, the power is temporarily supplied from both the storage batteries 11 and 12, and then one of the switches 23 and 24 is opened. Therefore, it is necessary to prevent a power defect from occurring.

しかしながら、一時的に各蓄電池11,12の両方から電力が供給される状態にした場合、状況によってはスイッチ23及びスイッチ24の電流許容量を超えた過大な電流がスイッチ23及びスイッチ24に流れる可能性がある。   However, if power is temporarily supplied from both of the storage batteries 11 and 12, an excessive current exceeding the allowable current of the switches 23 and 24 may flow through the switches 23 and 24 depending on the situation. There is.

例えば、図1に示すように、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12は、それぞれ電気経路L1,L2を介して回転電機14と接続されている。電気経路L1,L2のいずれかが通電の状態とされており、回転電機14から通電電流(発電電流)が流れている場合、回転電機14から流れる電流が、電気経路L3,L4に流れこむ可能性がある。   For example, as shown in FIG. 1, the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected to the rotating electric machine 14 via electric paths L1 and L2, respectively. When any one of the electric paths L1 and L2 is in the energized state and an energizing current (generated current) flows from the rotating electric machine 14, the current flowing from the rotating electric machine 14 can flow into the electric paths L3 and L4. There is.

具体的には、回転電機14から電気経路L2を介してリチウムイオン蓄電池12へ通電電流(発電電流)が流れている場合(例えば、図3(a)の状態)、フェイルセーフ処理が行われると、まず、全スイッチ21〜24が閉鎖(ON)される(図3(b)の状態)。その後、スイッチ22,24が開放されることとなるが、半導体スイッチの駆動速度のばらつきにより、スイッチ22が他のスイッチ21,23,24よりも先に開放(OFF)されてしまう可能性がある(図3(c)の状態)。   Specifically, when an energizing current (generated current) is flowing from the rotating electric machine 14 to the lithium-ion storage battery 12 via the electric path L2 (for example, the state of FIG. 3A), the fail-safe processing is performed. First, all the switches 21 to 24 are closed (ON) (the state of FIG. 3B). Thereafter, the switches 22 and 24 are opened. However, there is a possibility that the switch 22 is opened (OFF) earlier than the other switches 21, 23, and 24 due to a variation in the driving speed of the semiconductor switch. (State of FIG. 3 (c)).

この場合、電気経路L1,L3,L4が通電状態となり、電気経路L2が通電遮断状態となる。この状態では、回転電機14からの電流が、電気経路L1,L3,L4を介して、リチウムイオン蓄電池12に流れ込むこととなる。つまり、電気負荷15よりもリチウムイオン蓄電池12の負荷は、小さい。このため、電気経路L3,L4が通電状態となると、電気経路L1を流れる発電電流(大電流)が、リチウムイオン蓄電池12を充電するように、リチウムイオン蓄電池12にも流れ込むこととなる。   In this case, the electric paths L1, L3, and L4 are in the energized state, and the electric path L2 is in the energized state. In this state, the current from the rotating electric machine 14 flows into the lithium-ion storage battery 12 via the electric paths L1, L3, and L4. That is, the load of the lithium ion storage battery 12 is smaller than that of the electric load 15. Therefore, when the electric paths L3 and L4 are energized, the generated current (large current) flowing through the electric path L1 also flows into the lithium ion storage battery 12 so as to charge the lithium ion storage battery 12.

特に、リチウムイオン蓄電池12の電圧値が、鉛蓄電池11の電圧値よりも低い場合(負荷抵抗が小さい場合)、大きな電流が流れ込みやすくなる。そして、前述したように、スイッチ23,24の許容電流は、スイッチ21,22と比較して少ないため、この場合、スイッチ23,24にとって過電流となる可能性がある。回転電機14から電気経路L1を介して鉛蓄電池11へ電流が流れている場合も同様である。   In particular, when the voltage value of the lithium ion storage battery 12 is lower than the voltage value of the lead storage battery 11 (when the load resistance is small), a large current easily flows. As described above, the allowable currents of the switches 23 and 24 are smaller than those of the switches 21 and 22. In this case, the switches 23 and 24 may be overcurrent. The same applies when a current flows from the rotary electric machine 14 to the lead storage battery 11 via the electric path L1.

また、一般的に回転電機14は、発電する際、予め決められた範囲内の電圧値となるように通電電流を調整する。このため、スイッチ23,24を介して、充電対象となっていない蓄電池11,12にも電流が流れこむと、回転電機14は、電圧を保つため、電流を増やす可能性がある。このため、スイッチ23及びスイッチ24に、過電流が流れ込みやすくなる。なお、全スイッチ21〜24が閉鎖されている場合(図3(b)の状態)、電気負荷15と蓄電池11,12の負荷抵抗の違いにより、電気経路L3,L4に大きな電流が流れる可能性は低い。   In general, when generating electric power, the rotating electric machine 14 adjusts an energizing current so as to have a voltage value within a predetermined range. For this reason, if current also flows into the storage batteries 11 and 12 that are not to be charged via the switches 23 and 24, the rotating electrical machine 14 may increase the current to maintain the voltage. Therefore, an overcurrent easily flows into the switches 23 and 24. When all the switches 21 to 24 are closed (the state shown in FIG. 3B), a large current may flow through the electric paths L3 and L4 due to a difference in load resistance between the electric load 15 and the storage batteries 11 and 12. Is low.

そこで、制御部51は、電気経路L1、L2に回転電機14の電流が流れる状況下において、スイッチ23,24のうちいずれか一方が閉鎖された状態でその閉鎖状態のスイッチを入れ替える場合に、一時的にスイッチ23,24を共に閉鎖状態とし、その閉鎖状態で電気経路L3,L4に流れる電流が低減されている所定の低減状態であることを条件に、その入れ替えを実施することとした。本実施形態では、制御部51は、スイッチ21,22について開閉状態を入れ替え、かつ、スイッチ23,24について開閉状態を入れ替えする場合、スイッチ23,24のいずれかが開放される前にスイッチ21,22が閉鎖状態のままになっていることに基づいて所定の低減状態であるとしている。   Therefore, in a situation where the current of the rotating electrical machine 14 flows through the electric paths L1 and L2, the control unit 51 temporarily switches the switch in the closed state when one of the switches 23 and 24 is closed. The switches 23 and 24 are both closed, and the switching is performed on condition that the currents flowing through the electric paths L3 and L4 are reduced in the closed state in a predetermined reduced state. In the present embodiment, when the open / close state of the switches 21 and 22 is switched and the open / close state of the switches 23 and 24 are switched, the control unit 51 switches the switches 21 and 24 before opening any of the switches 23 and 24. It is determined that the predetermined reduced state is based on the fact that 22 is in the closed state.

具体的には、制御部51は、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12との間の電気経路L1,L2を通電状態とした後、その通電状態を維持したまま、電気経路L3,L4におけるスイッチ23,24のオンオフを相互の切り替えを行うこととした。以下、図4に基づき、フェイルセーフ処理における開閉処理について説明する。開閉処理は、所定周期ごとに制御部51により実行される。   Specifically, after the control unit 51 sets the electric paths L1 and L2 between the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 to the energized state, the control unit 51 switches the switches 23 on the electric paths L3 and L4 while maintaining the energized state. , 24 are mutually switched. Hereinafter, the opening / closing process in the fail-safe process will be described with reference to FIG. The opening / closing process is executed by the control unit 51 at predetermined intervals.

制御部51は、電池ユニットUに関する異常が発生しているか否かを判定する(ステップS101)。すなわち、フェイルセーフ処理が行われるか否かを判定する。異常が発生していない場合(ステップS101:NO)、制御部51は、開閉処理を終了する。   The control unit 51 determines whether an abnormality regarding the battery unit U has occurred (Step S101). That is, it is determined whether or not the fail-safe processing is performed. If no abnormality has occurred (step S101: NO), the control unit 51 ends the opening / closing process.

制御部51は、異常が発生したと判定された場合(ステップS101:YES)、スイッチ21,22を閉鎖させ(ステップS102)、スイッチ23,24を閉鎖させる(ステップS103)。この際、スイッチ21〜24を同時に閉鎖させることが望ましい。なお、スイッチ23,24をスイッチ21,22よりも先に閉鎖させると、電気経路L1、L2に流れる発電電流が電気経路L3,L4に流れ込む可能性がある。具体的には、電気経路L1,L3,L4が通電状態である場合や、電気経路L2,L3,L4が通電状態である場合、回転電機14からの発電電流が電気経路L3,L4に流れ込む可能性がある。このため、スイッチ21,22を閉鎖させた後、スイッチ23,24を閉鎖させてもよい。   When it is determined that an abnormality has occurred (step S101: YES), the control unit 51 closes the switches 21 and 22 (step S102) and closes the switches 23 and 24 (step S103). At this time, it is desirable to close the switches 21 to 24 at the same time. If the switches 23 and 24 are closed before the switches 21 and 22, the generated current flowing through the electric paths L1 and L2 may flow into the electric paths L3 and L4. Specifically, when the electric paths L1, L3, and L4 are in the energized state, or when the electric paths L2, L3, and L4 are in the energized state, the generated current from the rotary electric machine 14 can flow into the electric paths L3 and L4. There is. Therefore, the switches 23 and 24 may be closed after the switches 21 and 22 are closed.

制御部51は、スイッチ24を開放させる(ステップS104)。すなわち、電気経路L1、L2を通電の状態とした後に、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替えるようにしている。制御部51は、スイッチ24を開放させた後、所定時間経過後(ステップS105)、スイッチ22を開放させる(ステップS106)。すなわち、制御部51は、スイッチ23,24の開閉状態を入れ替えた後、スイッチ22を開放させる。その後、バイパス開閉回路RE1,RE2を閉鎖させて、フェイルセーフ処理における各種処理を実施する。   The control unit 51 opens the switch 24 (step S104). That is, after the electric paths L1 and L2 are turned on, the switches 23 and 24 are turned on and off mutually. After a predetermined time has elapsed after the switch 24 was opened (Step S105), the control unit 51 opens the switch 22 (Step S106). That is, the control unit 51 opens the switch 22 after switching the open / close state of the switches 23 and 24. Thereafter, the bypass open / close circuits RE1 and RE2 are closed, and various processes in the fail-safe process are performed.

次に、図5に基づき、スイッチ21〜24の切替タイミングについて、説明する。   Next, the switching timing of the switches 21 to 24 will be described with reference to FIG.

図5では、回転電機14からの電流がリチウムイオン蓄電池12に供給され、電気負荷15にリチウムイオン蓄電池12からの電力が供給されている場合に、異常判定され、フェイルセーフ処理が行われる場合について説明する。   In FIG. 5, when the current from the rotating electric machine 14 is supplied to the lithium ion storage battery 12 and the electric load 15 is supplied with power from the lithium ion storage battery 12, the abnormality is determined and the fail-safe process is performed. explain.

異常判定がされると(時点t1)、制御部51は、スイッチ21〜24を閉鎖させる。スイッチ21〜24を閉鎖させた後、スイッチ21,22,23を閉鎖状態にしたままで、制御部51は、スイッチ24を開放させる(時点t2)。スイッチ24を開放させた後、所定時間経過後、スイッチ22を開放させる(時点t3)。これにより、回転電機14の電流が電気経路L3,L4に流れ込むことが抑制され、スイッチ23,24の許容電流に対して過大な電流が流れることが抑制される。また、スイッチ23,24のうち少なくともいずれか一方は、閉鎖状態となるため、電気負荷15への電力供給が維持されることとなる。   When the abnormality is determined (time t1), the control unit 51 closes the switches 21 to 24. After closing the switches 21 to 24, the control unit 51 opens the switch 24 while keeping the switches 21, 22, and 23 closed (time t2). After a predetermined time has elapsed after the switch 24 was opened, the switch 22 is opened (time t3). As a result, the current of the rotating electric machine 14 is suppressed from flowing into the electric paths L3, L4, and an excessive current with respect to the allowable current of the switches 23, 24 is suppressed. In addition, since at least one of the switches 23 and 24 is in the closed state, power supply to the electric load 15 is maintained.

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 embodiment described above, the following excellent effects can be obtained.

電池ユニットUでは、電気経路L1、L2を介して、回転電機14と鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12との間において通電電流が流れる。また、電気経路L3,L4を介して、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12のいずれかから電気負荷15に対して電力が供給される。回転電機14と鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12のいずれとが通電されるかは、スイッチ21,22の開閉により制御される。また、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12のいずれから電気負荷15に電力が供給されるかは、スイッチ23,24の開閉により制御される。   In the battery unit U, an energizing current flows between the rotating electric machine 14 and the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 via the electric paths L1 and L2. In addition, electric power is supplied from one of the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15 via the electric paths L3 and L4. Whether the rotating electrical machine 14 and the lead storage battery 11 or the lithium ion storage battery 12 are energized is controlled by opening and closing the switches 21 and 22. Which of the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 supplies power to the electric load 15 is controlled by opening and closing the switches 23 and 24.

ここで、電気経路L1,L2に回転電機14の通電電流が流れる状況下において、スイッチ23,24のうちいずれか一方が閉鎖された状態でその閉鎖状態のスイッチが入れ替えられる場合に、一時的にスイッチ23,24が共に閉鎖状態にされると、電気経路L1,L2を流れる回転電機14の通電電流(大電流)が電気経路L3,L4に流れ込み、スイッチ23,24に過剰な電流が流れることに起因する不都合が懸念される。この点、上記実施形態の構成では、スイッチ23,24の閉鎖状態を入れ替える場合に、電気経路L3,L4に流れる電流が低減されている所定の低減状態であることを条件に、入れ替えを実施するようにした。この場合、電気経路L3,L4に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。その結果、スイッチの許容電流に対して過大な電流が流れることを抑制できる。   Here, in a situation where the current flowing through the rotating electric machine 14 flows through the electric paths L1 and L2, when one of the switches 23 and 24 is closed and the switch in the closed state is replaced, the switch is temporarily stopped. When the switches 23 and 24 are both closed, the current (large current) of the rotating electric machine 14 flowing through the electric paths L1 and L2 flows into the electric paths L3 and L4, and an excessive current flows through the switches 23 and 24. There is a concern about the inconvenience caused by this. In this regard, in the configuration of the above-described embodiment, when the closed states of the switches 23 and 24 are exchanged, the exchange is performed on the condition that the current flowing through the electric paths L3 and L4 is a predetermined reduced state. I did it. In this case, inconvenience caused by a large current flowing into the electric paths L3 and L4 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress an excessive current from flowing to the allowable current of the switch.

リチウムイオン蓄電池12が電気負荷15に電力を供給し、回転電機14から電力が供給されている状態において、フェイルセーフ処理が行われる際、リチウムイオン蓄電池12から鉛蓄電池11との間で入れ替えが行われる。すなわち、電気経路L1、L2に回転電機14の通電電流が流れる状況下において、スイッチ21,22のうち閉鎖状態のスイッチが入れ替えられるとともに、スイッチ23,24のうち閉鎖状態のスイッチが入れ替えられる。この場合、スイッチ22及びスイッチ24はいずれも閉鎖状態から開放状態に移行するが、その際に先にスイッチ22が開放されると、回転電機14とリチウムイオン蓄電池12との間の電気経路L2が遮断されることで、電気経路L3,L4を通じてスイッチ24に大電流が流れることが考えられる。例えば、スイッチ22及びスイッチ24に対して同時に開放指令を出す場合には、各スイッチ22,24の動作遅れの違い等により上記事態が生じ得る。   In the state where the lithium ion storage battery 12 supplies electric power to the electric load 15 and the electric power is supplied from the rotating electric machine 14, when the fail-safe processing is performed, the lithium ion storage battery 12 is replaced with the lead storage battery 11. Will be That is, in a situation where the current flowing through the rotating electric machine 14 flows through the electric paths L1 and L2, the closed switches of the switches 21 and 22 are exchanged, and the closed switches of the switches 23 and 24 are exchanged. In this case, both the switch 22 and the switch 24 shift from the closed state to the open state. At this time, when the switch 22 is opened first, the electric path L2 between the rotary electric machine 14 and the lithium ion storage battery 12 is established. It is conceivable that a large current flows to the switch 24 through the electric paths L3 and L4 by being cut off. For example, when an open command is issued to the switch 22 and the switch 24 at the same time, the above situation may occur due to a difference in operation delay between the switches 22 and 24 and the like.

この点、上記実施形態では、スイッチ21,22の入れ替えと、スイッチ23,24の入れ替えと、を実施する場合、スイッチ24が開放される前にスイッチ21,22が閉鎖状態のままになっていることに基づいて所定の低減状態であるとし、スイッチ23,24の入れ替えを実施するようにした。そのため、スイッチ23,24の閉鎖状態の入れ替えに際し、電気経路L3,L4に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   In this regard, in the above embodiment, when the switches 21 and 22 are exchanged and the switches 23 and 24 are exchanged, the switches 21 and 22 are kept closed before the switch 24 is opened. Based on this, it is determined that the state is the predetermined reduced state, and the switches 23 and 24 are exchanged. For this reason, when switching the switches 23 and 24 between the closed states, it is possible to suppress inconvenience caused by a large current flowing into the electric paths L3 and L4.

(第2実施形態)
第2実施形態において、制御部51は、電気経路L1、L2に回転電機14の電流が流れる状況下において、スイッチ23,24について開閉状態を入れ替える場合、当該入れ替えの要求後に回転電機14の電流が低減されたことに基づいて所定の低減状態であるとし、前記入れ替えを実施することとした。例えば、回転電機14の駆動を抑制させ、通電電流そのものを抑えることにより、電気経路L3,L4に流れ込む発電電流を抑制することとした。以下、詳しく説明する。
(2nd Embodiment)
In the second embodiment, when the switching state of the switches 23 and 24 is switched under a situation where the current of the rotary electric machine 14 flows through the electric paths L1 and L2, the control unit 51 sets the current of the rotary electric machine 14 after the switch request. Based on the reduction, it is determined that the state is a predetermined reduction state, and the replacement is performed. For example, by suppressing the driving of the rotary electric machine 14 and suppressing the energized current itself, the generated current flowing into the electric paths L3 and L4 is suppressed. The details will be described below.

制御部51は、異常判定をすると、ECU52に異常を判定した旨の異常通知を行う。ECU52は、当該異常通知を受け取ると、回転電機14の発電を抑制させるように制御する。一方、制御部51は、外部端子P1における電圧(又は電流)を取得し、電圧が所定値以下となった場合、すなわち、回転電機14の電流が抑制されたことを確認した後、スイッチ21〜24の切り替えを行う。   When the control unit 51 determines that an abnormality has occurred, the control unit 51 notifies the ECU 52 that the abnormality has been determined. When receiving the abnormality notification, the ECU 52 performs control so as to suppress the power generation of the rotating electric machine 14. On the other hand, the control unit 51 obtains the voltage (or current) at the external terminal P1, and when the voltage has become equal to or less than the predetermined value, that is, after confirming that the current of the rotating electric machine 14 has been suppressed, the switches 21 to 21. 24 are switched.

以下、図6に基づき、第2実施形態における開閉処理について説明する。開閉処理は、所定周期ごとに制御部51により実行される。   Hereinafter, the opening and closing process in the second embodiment will be described with reference to FIG. The opening / closing process is executed by the control unit 51 at predetermined intervals.

制御部51は、電池ユニットUに関する異常が発生しているか否かを判定する(ステップS201)。異常が発生していない場合(ステップS201:NO)、制御部51は、開閉処理を終了する。制御部51は、異常が発生したと判定された場合(ステップS201:YES)、異常通知をECU52に通知(出力)する(ステップS202)。   The control unit 51 determines whether an abnormality related to the battery unit U has occurred (Step S201). If no abnormality has occurred (step S201: NO), the control unit 51 ends the opening / closing process. When it is determined that an abnormality has occurred (step S201: YES), the control unit 51 notifies (outputs) an abnormality notification to the ECU 52 (step S202).

次に、制御部51は、外部端子P1における電圧を取得する(ステップS203)。詳しくは、制御部51は、電圧検出器31と接続されており、電圧検出器31から外部端子P1における電圧を取得する。   Next, the control unit 51 acquires a voltage at the external terminal P1 (Step S203). Specifically, the control unit 51 is connected to the voltage detector 31, and acquires the voltage at the external terminal P1 from the voltage detector 31.

制御部51は、外部端子P1の電圧が所定値以下となったか否か、すなわち、回転電機14の電流が抑制されたか否かを判定する(ステップS204)。所定値とは、電気負荷15の負荷抵抗やスイッチ23,24の許容電流に基づき設定された電圧の値である。例えば、許容電流以下の電流が流れていることを確認できる値を所定値としてもよい。具体的には、回転電機14の通電電流がゼロの場合、回転電機14の電流が抑制されたと判定してもよい。   The control unit 51 determines whether or not the voltage of the external terminal P1 has become equal to or lower than a predetermined value, that is, whether or not the current of the rotary electric machine 14 has been suppressed (step S204). The predetermined value is a voltage value set based on the load resistance of the electric load 15 and the allowable current of the switches 23 and 24. For example, a value that allows confirmation that a current equal to or less than the allowable current is flowing may be used as the predetermined value. Specifically, when the energizing current of the rotating electric machine 14 is zero, it may be determined that the current of the rotating electric machine 14 has been suppressed.

所定値以下でない場合(ステップS204:NO)、制御部51は、所定時間待機した後、再び、ステップS203の処理を実行する。すなわち、制御部51は、外部端子P1の電圧が所定値以下となるまで待機する。   If not less than the predetermined value (step S204: NO), the control unit 51 waits for a predetermined time and then executes the processing of step S203 again. That is, the control unit 51 waits until the voltage of the external terminal P1 becomes equal to or lower than the predetermined value.

所定値以下である場合(ステップS204:YES)、制御部51は、各スイッチ21〜24の切り替えを開始する。具体的には、スイッチ21〜24を閉鎖させた後(ステップS205)、スイッチ22,24を開放させる(ステップS206)。   If it is equal to or smaller than the predetermined value (step S204: YES), the control unit 51 starts switching of the switches 21 to 24. Specifically, after closing the switches 21 to 24 (step S205), the switches 22 and 24 are opened (step S206).

このとき、スイッチ22,24の開放タイミングがずれたとしても、電気経路L3,L4に過電流が流れることは抑制される。すなわち、電気経路L1,L3,L4が通電状態となり、電気経路L2が通電遮断状態となったとしても、回転電機14の電流自体が抑制されているため、電気経路L3,L4に流れ込む電流も抑制される。同様に、電気経路L2,L3,L4が通電状態となり、電気経路L1が通電遮断状態となったとしても、回転電機14の電流自体が抑制されているため、電気経路L3,L4に流れ込む電流も抑制される。   At this time, even if the opening timings of the switches 22 and 24 are shifted, an overcurrent is suppressed from flowing through the electric paths L3 and L4. That is, even if the electric paths L1, L3, and L4 are in the energized state and the electric path L2 is in the energized cutoff state, since the current itself of the rotating electric machine 14 is suppressed, the current flowing into the electric paths L3 and L4 is also suppressed. Is done. Similarly, even if the electric paths L2, L3, and L4 are in the energized state and the electric path L1 is in the energized cutoff state, the current flowing into the electric paths L3 and L4 is also reduced because the current itself of the rotary electric machine 14 is suppressed. Is suppressed.

次に、図7に基づき、スイッチ21〜24の切替タイミングについて、説明する。   Next, the switching timing of the switches 21 to 24 will be described with reference to FIG.

図7では、回転電機14からの電流がリチウムイオン蓄電池12に供給され、電気負荷15にリチウムイオン蓄電池12からの電力が供給されている場合に、異常判定され、フェイルセーフ処理が行われる場合について説明する。   FIG. 7 illustrates a case where an abnormality is determined and a fail-safe process is performed when the current from the rotating electric machine 14 is supplied to the lithium ion storage battery 12 and the electric load 15 is supplied with power from the lithium ion storage battery 12. explain.

異常判定がされると(時点t11)、制御部51は、異常通知をECU52に行う。ECU52は、当該異常通知を受け取ると、回転電機14の発電を抑制させるように制御する。これにより、回転電機14からの発電電流が抑制され、外部端子P1の電圧も低くなる。外部端子P1の電圧が所定値以下となると、制御部51は、スイッチ21〜24を閉鎖させる(時点t12)。スイッチ21〜24を閉鎖させた後、制御部51は、スイッチ21,23を閉鎖状態にしたままで、スイッチ22,24を開放させる(時点t13)。これにより、回転電機14の電流が電気経路L3,L4に流れ込むことが抑制され、スイッチ23,24の許容電流に対して過大な電流が流れることが抑制される。また、スイッチ23,24のうち少なくともいずれか一方は、閉鎖状態となるため、電気負荷15への電力供給が維持されることとなる。   When the abnormality is determined (time t11), the control unit 51 notifies the ECU 52 of the abnormality. When receiving the abnormality notification, the ECU 52 performs control so as to suppress the power generation of the rotating electric machine 14. As a result, the generated current from the rotating electric machine 14 is suppressed, and the voltage of the external terminal P1 is also reduced. When the voltage of the external terminal P1 becomes equal to or less than the predetermined value, the control unit 51 closes the switches 21 to 24 (time t12). After closing the switches 21 to 24, the control unit 51 opens the switches 22 and 24 while keeping the switches 21 and 23 in the closed state (time t13). As a result, the current of the rotating electric machine 14 is suppressed from flowing into the electric paths L3, L4, and an excessive current with respect to the allowable current of the switches 23, 24 is suppressed. In addition, since at least one of the switches 23 and 24 is in the closed state, power supply to the electric load 15 is maintained.

以上詳述した第2実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the second embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

異常通知がECU52に行われることで、回転電機14の発電が抑制される。回転電機14の通電電流が低減されることで、電気経路L3,L4に流れる電流が低減される。この場合、スイッチ23,24の閉鎖状態の入れ替えに際し、電気経路L3,L4に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   When the abnormality is notified to the ECU 52, the power generation of the rotating electric machine 14 is suppressed. By reducing the current flowing through the rotating electric machine 14, the current flowing through the electric paths L3, L4 is reduced. In this case, when switching the switches 23 and 24 between the closed states, it is possible to suppress inconvenience caused by a large current flowing into the electric paths L3 and L4.

制御部51は、外部端子P1における電圧に基づき、回転電機14の発電が抑制されたか否かを判定し、抑制された場合に、スイッチ23,24を入れ替える。このため、電気経路L3,L4に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   The control unit 51 determines whether or not the power generation of the rotating electric machine 14 has been suppressed based on the voltage at the external terminal P1, and switches the switches 23 and 24 when the power generation has been suppressed. For this reason, the inconvenience caused by the large current flowing into the electric paths L3 and L4 can be suppressed.

(第3実施形態)
第3実施形態において、電池ユニットUは、回転電機14とエンジンとを備え、エンジンの自動停止及び回転電機14の力行駆動によるエンジンの再始動を実施するアイドリングストップ機能を有する車両に適用される。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the battery unit U is applied to a vehicle that includes a rotating electric machine 14 and an engine, and has an idling stop function of automatically stopping the engine and restarting the engine by driving the rotating electric machine 14 by power.

再始動する際、効率のよいリチウムイオン蓄電池12から回転電機14へ電力が供給されることが一般的である。その際、電気負荷15への供給電力の電圧低下を防ぐため、鉛蓄電池11から電気負荷15に電力が供給されていることが望ましい。しかしながら、エンジンの自動停止から再始動までの間に、異常判定がされた場合、フェイルセーフ処理が行われると、鉛蓄電池11から電気負荷15に対して電力が供給される状態となる。この状態で、再始動が行われ、鉛蓄電池11から回転電機14に対して電力が供給されると、電気負荷15への供給電力の電圧低下が懸念される。特に再始動において要求される電力は大きいため、電圧が低下する可能性が高い。   When restarting, it is general that electric power is supplied to the rotating electric machine 14 from the efficient lithium ion storage battery 12. At this time, it is desirable that power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 in order to prevent a voltage drop of the power supplied to the electric load 15. However, when an abnormality is determined from the time when the engine is automatically stopped to the time when the engine is restarted, when fail-safe processing is performed, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15. In this state, when the restart is performed and the electric power is supplied from the lead storage battery 11 to the rotating electric machine 14, the voltage of the electric power supplied to the electric load 15 may be reduced. In particular, since the power required at the restart is large, the voltage is likely to decrease.

そこで、エンジンの自動停止からエンジン再始動までの間に、異常判定がされた場合、制御部51は、再始動を待ってフェイルセーフ処理を実行することとした。すなわち、制御部51は、再始動後、スイッチ21〜24を閉鎖させ、その後、スイッチ22,24を開放させることとした。すなわち、制御部51は、異常が生じたと判定されたことに基づいて、エンジン再始動の実施時、回転電機14の電力供給源となる蓄電池を変更する変更部として機能するようにした。これにより、エンジン再始動の実施時、電気負荷15の電圧低下を抑制できる。   Therefore, when an abnormality is determined between the automatic stop of the engine and the restart of the engine, the control unit 51 executes the fail-safe process after waiting for the restart. That is, after restarting, the control unit 51 closes the switches 21 to 24, and then opens the switches 22 and 24. That is, based on the determination that an abnormality has occurred, the control unit 51 functions as a change unit that changes the storage battery that serves as the power supply source of the rotating electric machine 14 when the engine is restarted. Thus, when the engine is restarted, a voltage drop of the electric load 15 can be suppressed.

なお、エンジンの自動停止から再始動までの間に、第1スイッチであるスイッチ21の異常が発生した場合(例えば、OFF故障、つまり、ずっと開放され続けている場合)、制御部51は、再始動が行われる前に、スイッチ23を閉鎖状態とし、スイッチ24を開放状態とするように制御する。これにより、再始動する際、リチウムイオン蓄電池12から回転電機14へ電力が供給され、鉛蓄電池11から電気負荷15に電力が供給されることとなる。このため、エンジンの再始動の際、電気負荷15の電圧低下を抑制できる。   When an abnormality occurs in the switch 21 as the first switch between the automatic stop and the restart of the engine (for example, when an OFF failure occurs, that is, when the switch 21 is kept open), the control unit 51 restarts. Before starting, control is performed so that the switch 23 is closed and the switch 24 is open. Thereby, when restarting, electric power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the rotating electric machine 14, and electric power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15. Therefore, when the engine is restarted, a voltage drop of the electric load 15 can be suppressed.

また、第2スイッチであるスイッチ22の異常が発生した場合(例えば、OFF故障、つまり、ずっと開放され続ける場合)、再始動が行われる前に、スイッチ23を開放状態とし、スイッチ24を閉鎖状態とするように制御する。これにより、再始動する際、鉛蓄電池11から回転電機14へ電力が供給され、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15に電力が供給されることとなる。これにより、エンジンの再始動の際、電気負荷15の電圧低下を抑制できる。   Further, when an abnormality occurs in the switch 22, which is the second switch (for example, when an OFF failure occurs, that is, when the switch is continuously opened), the switch 23 is opened and the switch 24 is closed before restarting. Is controlled as follows. Thus, when restarting, power is supplied from the lead storage battery 11 to the rotating electric machine 14, and power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15. As a result, when the engine is restarted, a voltage drop of the electric load 15 can be suppressed.

(第4実施形態)
第4実施形態において、電池ユニットUは、回転電機14とエンジンとを備え、エンジンの自動停止及び回転電機14の力行駆動によるエンジンの再始動を実施するアイドリングストップ機能を有する車両に適用される。アイドリングストップ機能は、概略として、所定の自動停止条件が成立するとエンジンの燃焼が停止されるとともに、その後、所定の再始動条件が成立するとエンジンが再始動される。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the battery unit U is applied to a vehicle that includes a rotating electric machine 14 and an engine, and has an idling stop function of automatically stopping the engine and restarting the engine by driving the rotating electric machine 14 by power. The idling stop function generally stops combustion of the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and then restarts the engine when a predetermined restart condition is satisfied.

この場合、自動停止条件には、例えば、自車両の車速がエンジン自動停止速度域(例えば、車速≦10km/h)にあり、かつアクセル操作が解除されたこと又はブレーキ操作が行われたことが含まれる。また、第4実施形態において、自動停止条件には、蓄電池がアイドリングストップ状態(エンジンの自動停止状態)に適した所定の状態であること、例えば、リチウムイオン蓄電池12のSOCが所定の閾値以上であることが含まれる。また、再始動条件としては、例えば、アクセル操作が開始されたことや、ブレーキ操作が解除されたことが含まれる。   In this case, the automatic stop conditions include, for example, that the vehicle speed of the host vehicle is in an engine automatic stop speed range (for example, vehicle speed ≦ 10 km / h), and that the accelerator operation is released or the brake operation is performed. included. In the fourth embodiment, the automatic stop condition is that the storage battery is in a predetermined state suitable for an idling stop state (automatic engine stop state), for example, when the SOC of the lithium ion storage battery 12 is equal to or higher than a predetermined threshold value. It is included. The restart condition includes, for example, that the accelerator operation has been started and that the brake operation has been released.

アイドリングストップ機能に基づき、アイドリングストップ状態に移行する場合、スイッチ21〜24の切り替えが必要となる。詳しく説明すると、エンジンの始動後(又は再始動後)、電池ユニットUは、図2(b)に示すように、スイッチ21,23を開放状態とする一方、スイッチ22,24を閉鎖状態として、リチウムイオン蓄電池12を回転電機14及び電気負荷15に接続する。これにより、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15へ電力が供給されるようにするとともに、リチウムイオン蓄電池12に発電電力が供給(充電)されるようにする。   When shifting to the idling stop state based on the idling stop function, the switches 21 to 24 need to be switched. More specifically, after the engine is started (or restarted), the battery unit U sets the switches 21 and 23 to the open state and sets the switches 22 and 24 to the closed state, as shown in FIG. The lithium ion storage battery 12 is connected to the rotating electric machine 14 and the electric load 15. As a result, power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15, and generated power is supplied (charged) to the lithium ion storage battery 12.

電池ユニットUの制御部51は、リチウムイオン蓄電池12のSOCが所定の閾値以上である場合、スイッチ23を閉鎖させるとともに、スイッチ24を開放させる。これにより、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への電力供給を停止させる一方、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給を開始させる。また、制御部51は、リチウムイオン蓄電池12のSOCが閾値以上である旨をECU52に通知する。これにより、アイドリングストップ状態への移行に備える。なお、この際、図2(a)に示すように、スイッチ21を閉鎖させて、回転電機14の発電電圧を鉛蓄電池11に供給するようにしている。これにより、鉛蓄電池11が充電され、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給が継続される。   The control unit 51 of the battery unit U closes the switch 23 and opens the switch 24 when the SOC of the lithium ion storage battery 12 is equal to or higher than a predetermined threshold. As a result, power supply from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15 is stopped, while power supply from the lead storage battery 11 to the electric load 15 is started. Further, control unit 51 notifies ECU 52 that the SOC of lithium ion storage battery 12 is equal to or greater than the threshold value. This prepares for transition to the idling stop state. At this time, as shown in FIG. 2A, the switch 21 is closed to supply the generated voltage of the rotating electric machine 14 to the lead storage battery 11. As a result, the lead storage battery 11 is charged, and power supply from the lead storage battery 11 to the electric load 15 is continued.

ECU52は、リチウムイオン蓄電池12のSOCが所定の閾値以上であると通知された場合において、自車両の車速がエンジン自動停止速度域にあり、かつアクセル操作が解除されたこと等が通知されると、自動停止条件が成立したと判定する。   When the ECU 52 is notified that the SOC of the lithium ion storage battery 12 is equal to or higher than the predetermined threshold, the ECU 52 is notified that the vehicle speed of the host vehicle is in the engine automatic stop speed range, and that the accelerator operation has been released, and the like. It is determined that the automatic stop condition is satisfied.

ECU52は、自動停止条件が成立したと判定すると、その旨を制御部51に通知する。制御部51は、自動停止条件が成立した旨の通知を取得すると、スイッチ23を開放させ、スイッチ24を閉鎖させる。すなわち、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15へ電力が供給されるようにスイッチ23,24を入れ替える。このため、本実施形態のECU52は、制御部51に対してスイッチ23,24の間で閉鎖状態とするスイッチを入れ替える実施タイミングを指示する指示装置として機能する。   When the ECU 52 determines that the automatic stop condition is satisfied, the ECU 52 notifies the control unit 51 of the determination. When acquiring the notification that the automatic stop condition is satisfied, the control unit 51 opens the switch 23 and closes the switch 24. That is, the switches 23 and 24 are exchanged so that power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15. For this reason, the ECU 52 of the present embodiment functions as an instruction device that instructs the control unit 51 to execute timing for exchanging the switches that close the switches between the switches 23 and 24.

そして、スイッチの入れ替えが終了すると、制御部51は、アイドリングストップ状態への移行準備が完了した旨の通知をECU52に行う。ECU52は、自動停止条件成立後、制御部51から、移行準備が完了した旨の通知を取得すると、アイドリングストップ状態に移行させるように各種制御を実行する。例えば、エンジンの燃焼を停止させる指示を行う。これにより、アイドリングストップ状態中、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15へ電力供給を実行させることができる。なお、アイドリングストップ状態への移行開始時において、リチウムイオン蓄電池12のSOCは、所定の閾値以上であるため、アイドリングストップ状態中、電気負荷15へ電力供給を継続させることができる。   When the switch replacement is completed, the control unit 51 notifies the ECU 52 that preparation for shifting to the idling stop state is completed. The ECU 52 executes various controls so as to shift to the idling stop state upon receiving a notification from the controller 51 that the shift preparation is completed after the automatic stop condition is satisfied. For example, an instruction to stop the combustion of the engine is issued. Thereby, power can be supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15 during the idling stop state. At the start of the transition to the idling stop state, the SOC of the lithium-ion storage battery 12 is equal to or higher than the predetermined threshold, so that the power supply to the electric load 15 can be continued during the idling stop state.

ところで、自動停止条件が成立した場合であっても、減速することがありうるため、回転電機14により、所定値よりも高い電圧で発電が行われている可能性がある。この場合、発電電圧の低下を待ってスイッチ23,24の入れ替えを実行すると、アイドリングストップ状態となる期間が減ってしまい、燃費効率が悪くなる。   By the way, even if the automatic stop condition is satisfied, there is a possibility that the vehicle is decelerated. Therefore, there is a possibility that the rotating electrical machine 14 is generating power at a voltage higher than a predetermined value. In this case, if the switches 23 and 24 are exchanged after waiting for a decrease in the generated voltage, the period during which the engine is in the idling stop state is reduced, and the fuel efficiency is reduced.

そこで、第4実施形態では、自動停止条件が成立した場合(すなわち、アイドリングストップ状態への移行条件)が成立した場合、各スイッチ21〜24の入れ替えを素早く実施するため、図8に示す入替処理を行うこととした。入替処理は、制御部51により所定周期ごとに実行される。   Therefore, in the fourth embodiment, when the automatic stop condition is satisfied (i.e., the condition for shifting to the idling stop state) is satisfied, the switching process illustrated in FIG. I decided to do. The replacement process is executed by the control unit 51 at predetermined intervals.

ここで、図8に基づき、入替処理について詳しく説明する。制御部51は、自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS401)。ステップS401において、制御部51は、ECU52から自動停止条件が成立した旨の通知を取得した場合、肯定判定する。自動停止条件が成立したと判定されなかった場合(ステップS401:NO)、制御部51は、入替処理を終了する。   Here, the replacement process will be described in detail with reference to FIG. The control unit 51 determines whether an automatic stop condition is satisfied (step S401). In step S401, the control unit 51 makes an affirmative determination when a notification that the automatic stop condition has been satisfied is obtained from the ECU 52. When it is not determined that the automatic stop condition is satisfied (step S401: NO), the control unit 51 ends the replacement process.

自動停止条件が成立したと判定された場合(ステップS401:YES)、制御部51は、スイッチ21,22を閉鎖させ(ステップS402)、スイッチ23,24を閉鎖させる(ステップS403)。この際、スイッチ21〜24を同時に閉鎖させることが望ましい。なお、スイッチ21,22を閉鎖させた後、スイッチ23,24を閉鎖させてもよい。   When it is determined that the automatic stop condition is satisfied (step S401: YES), the control unit 51 closes the switches 21 and 22 (step S402) and closes the switches 23 and 24 (step S403). At this time, it is desirable to close the switches 21 to 24 at the same time. After the switches 21 and 22 are closed, the switches 23 and 24 may be closed.

制御部51は、スイッチ23を開放させる(ステップS404)。すなわち、電気経路L1、L2を通電の状態とした後に、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替えるようにしている。制御部51は、スイッチ23を開放させた後、所定時間経過後(ステップS405)、スイッチ21,22のいずれかを開放させ(ステップS406)、入替処理を終了する。すなわち、制御部51は、スイッチ23,24の開閉状態を入れ替えた後、スイッチ21,22のいずれかを開放させる。なお、スイッチ23,24の開閉状態を入れ替えると同時に、スイッチ21,22のいずれかを開放させてもよい。   The control unit 51 opens the switch 23 (Step S404). That is, after the electric paths L1 and L2 are turned on, the switches 23 and 24 are turned on and off mutually. After a predetermined time has elapsed after the switch 23 is opened (step S405), the control unit 51 opens one of the switches 21 and 22 (step S406), and ends the replacement process. That is, the control unit 51 opens one of the switches 21 and 22 after switching the open / close state of the switches 23 and 24. Note that one of the switches 21 and 22 may be opened at the same time as the switching state of the switches 23 and 24 is switched.

ステップS406において、スイッチ21,22のうちいずれのスイッチを開放させるかは、任意に決定してもよい。例えば、入替処理の実行前の状態と同じとなるように開放させるスイッチを決定してもよいし、SOCなどの各蓄電池11,12の状態や電池ユニットUの状態に応じて決定してもよい。また、スイッチ21,22の両方を、開放させてもよいし、閉鎖させたままにしておいてもよい。   In step S406, which of the switches 21 and 22 should be opened may be arbitrarily determined. For example, the switch to be opened may be determined so as to be the same as the state before the execution of the replacement process, or may be determined according to the state of each of the storage batteries 11 and 12 such as SOC and the state of the battery unit U. . Further, both the switches 21 and 22 may be opened or may be kept closed.

また、ステップS406において、スイッチ22を開放させてもよい(スイッチ21を閉鎖状態とさせる)。この場合、エンジンの再始動時に鉛蓄電池11から回転電機14へ電力を供給することができる。これにより、回転電機14の駆動力を利用してエンジンを再始動させる際、鉛蓄電池11から回転電機14へ電力を供給しても、電気負荷15への電力供給に影響を与えることを抑制できる。つまり、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への供給電圧が低下することを防止できる。   In step S406, the switch 22 may be opened (the switch 21 is closed). In this case, electric power can be supplied from the lead storage battery 11 to the rotating electric machine 14 when the engine is restarted. Accordingly, when the engine is restarted using the driving force of the rotating electric machine 14, even if power is supplied from the lead storage battery 11 to the rotating electric machine 14, it is possible to suppress the influence on the power supply to the electric load 15. . That is, it is possible to prevent the supply voltage from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15 from decreasing.

そして、入替処理の終了後、制御部51は、アイドリングストップ状態への移行準備が完了した旨の通知をECU52に行う。ECU52は、自動停止条件成立後、制御部51から、移行準備が完了した旨の通知を取得すると、アイドリングストップ状態に移行させるように各種制御を実行する。   Then, after the end of the replacement process, the control unit 51 notifies the ECU 52 that preparation for shifting to the idling stop state is completed. The ECU 52 executes various controls so as to shift to the idling stop state upon receiving a notification from the controller 51 that the shift preparation is completed after the automatic stop condition is satisfied.

次に、図9に基づき、スイッチ21〜24の入れ替えタイミングについて、説明する。図9では、初期状態(入替処理前)において、スイッチ21,23が閉鎖状態とされ、スイッチ22,24が開放状態とされているものとして説明する。すなわち、電気負荷15に鉛蓄電池11からの電力が供給されている場合に、自動停止条件が成立し、アイドリングストップ状態に移行する場合について説明する。   Next, the replacement timing of the switches 21 to 24 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, it is assumed that the switches 21 and 23 are closed and the switches 22 and 24 are open in an initial state (before the replacement process). That is, a case will be described in which when the electric load 15 is supplied with power from the lead storage battery 11, the automatic stop condition is satisfied and the vehicle shifts to the idling stop state.

また、最終的に、スイッチ21,24が閉鎖状態とされ、スイッチ22,23が開放状態とされるようにスイッチ21〜24が切り替えられるものとして説明する。すなわち、アイドリングストップ状態において、電気負荷15にリチウムイオン蓄電池12からの電力が供給される状態となるものとして説明する。   Further, the description will be made on the assumption that the switches 21 to 24 are finally switched so that the switches 21 and 24 are closed and the switches 22 and 23 are opened. That is, the description will be made on the assumption that the electric load 15 is supplied with the electric power from the lithium ion storage battery 12 in the idling stop state.

自動停止条件が成立すると(時点T41)、制御部51は、スイッチ21〜24を閉鎖させる。スイッチ21〜24を閉鎖させた後、スイッチ21,22,24を閉鎖状態にしたままで、制御部51は、スイッチ23を開放させる(時点T42)。スイッチ23を開放させた後、所定時間経過後、スイッチ22を開放させる(時点T43)。これにより、回転電機14の電流が電気経路L3,L4に流れ込むことが抑制され、スイッチ23,24の許容電流に対して過大な電流が流れることが抑制される。また、スイッチ23,24のうち少なくともいずれか一方は、閉鎖状態となるため、電気負荷15への電力供給が維持されることとなる。   When the automatic stop condition is satisfied (time T41), the control unit 51 closes the switches 21 to 24. After closing the switches 21 to 24, the control unit 51 opens the switch 23 while keeping the switches 21, 22, and 24 in the closed state (time T42). After a predetermined time has elapsed after the switch 23 was opened, the switch 22 is opened (time T43). As a result, the current of the rotating electric machine 14 is suppressed from flowing into the electric paths L3, L4, and an excessive current with respect to the allowable current of the switches 23, 24 is suppressed. In addition, since at least one of the switches 23 and 24 is in the closed state, power supply to the electric load 15 is maintained.

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 embodiment described above, the following excellent effects can be obtained.

回転電機14の発電中、電気負荷15に鉛蓄電池11からの電力が供給されている場合に、自動停止条件が成立し、アイドリングストップ状態に移行する際、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15へ電力を供給するようにスイッチ23,24の入れ替えが行われる場合がある。すなわち、電気経路L1、L2に回転電機14の通電電流が流れる状況下において、スイッチ23,24のうち閉鎖状態のスイッチが入れ替えられる場合がある。その際、スイッチ23,24が共に閉鎖されるとともに、電気経路L1及び電気経路L2のうちいずれかが遮断される場合、電気経路L3,L4を通じてスイッチ23,24に大電流が流れることが考えられる。   When the electric load 15 is supplied with electric power from the lead storage battery 11 during power generation by the rotating electric machine 14, the automatic stop condition is satisfied, and when shifting to the idling stop state, the electric power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15. The switches 23 and 24 may be interchanged so as to supply the signals. That is, in a situation in which the current flowing through the rotating electric machine 14 flows through the electric paths L1 and L2, the closed switch among the switches 23 and 24 may be replaced. At this time, when both the switches 23 and 24 are closed and one of the electric path L1 and the electric path L2 is cut off, a large current may flow through the switches 23 and 24 through the electric paths L3 and L4. .

この点、上記実施形態では、スイッチ23,24の入れ替えを実施する場合、各スイッチ21〜24が閉鎖状態になっていることに基づいて所定の低減状態であるとし、スイッチ23,24の入れ替えを実施するようにした。そのため、スイッチ23,24の閉鎖状態の入れ替えに際し、電気経路L3,L4に大電流が流れ込むことに起因する不都合を抑制できる。   In this regard, in the above embodiment, when the switches 23 and 24 are exchanged, it is assumed that the switches 21 to 24 are in the predetermined reduced state based on the closed state, and the switches 23 and 24 are exchanged. It was implemented. For this reason, when switching the switches 23 and 24 between the closed states, it is possible to suppress inconvenience caused by a large current flowing into the electric paths L3 and L4.

また、各スイッチ21〜24を閉鎖状態とする際、スイッチ21,22を閉鎖させ、それ以降にスイッチ23,24を閉鎖させるようにしている。すなわち、スイッチ21,22を閉鎖させた後、又は閉鎖させると同時にスイッチ23,24を閉鎖させるようにしている。これにより、スイッチ23,24が共に閉鎖され、且つ、電気経路L1及び電気経路L2のうちいずれかが遮断される状況を回避することができる。   When the switches 21 to 24 are closed, the switches 21 and 22 are closed, and thereafter the switches 23 and 24 are closed. That is, the switches 23 and 24 are closed after or simultaneously with the switches 21 and 22 being closed. Accordingly, it is possible to avoid a situation in which the switches 23 and 24 are both closed and one of the electric path L1 and the electric path L2 is shut off.

また、各スイッチ21〜24が閉鎖状態とした後、スイッチ23,24のうちいずれかを開放させ、それ以降にスイッチ21,22のいずれかを開放させるようにしている。すなわち、スイッチ23,24のうちいずれかを開放させた後、又は開放させると同時にスイッチ21,22のいずれかを開放させるようにしている。これにより、スイッチ23,24が共に閉鎖され、且つ、電気経路L1及び電気経路L2のうちいずれかが遮断される状況を回避することができる。   After each of the switches 21 to 24 is closed, one of the switches 23 and 24 is opened, and thereafter, one of the switches 21 and 22 is opened. That is, after opening one of the switches 23 and 24 or at the same time as the switch is opened, one of the switches 21 and 22 is opened. Accordingly, it is possible to avoid a situation in which the switches 23 and 24 are both closed and one of the electric path L1 and the electric path L2 is shut off.

また、回転電機14の発電電圧が所定値よりも大きい電圧であっても、スイッチ23,24のうち閉鎖状態とするスイッチの入れ替えを行うことができる。すなわち、回転電機14の発電電圧が低下することを待つ必要がなく、自動停止条件が成立したのち、素早くアイドリングストップ状態に移行させることができる。これにより、燃費効率を向上させることができる。   Further, even if the generated voltage of the rotating electrical machine 14 is a voltage higher than a predetermined value, the switches that are closed among the switches 23 and 24 can be replaced. In other words, it is not necessary to wait for the generated voltage of the rotating electric machine 14 to drop, and it is possible to quickly shift to the idling stop state after the automatic stop condition is satisfied. Thereby, fuel efficiency can be improved.

また、スイッチ23,24の入れ替えを行う場合であっても、鉛蓄電池11又はリチウムイオン蓄電池12に回転電機14の発電電流を供給し続けることができる。これにより、燃費効率を向上させることができる。   Further, even when the switches 23 and 24 are exchanged, the electric power generated by the rotating electric machine 14 can be continuously supplied to the lead storage battery 11 or the lithium ion storage battery 12. Thereby, fuel efficiency can be improved.

(第5実施形態)
第5実施形態において、第4実施形態と同様に、アイドリングストップ機能を有する車両に適用される。第5実施形態では、リチウムイオン蓄電池12と鉛蓄電池11の役割を入れ替えている。すなわち、第5実施形態において、自動停止条件には、鉛蓄電池11のSOCが所定の閾値以上であることが含まれる。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, similarly to the fourth embodiment, the present invention is applied to a vehicle having an idling stop function. In the fifth embodiment, the roles of the lithium ion storage battery 12 and the lead storage battery 11 are switched. That is, in the fifth embodiment, the automatic stop condition includes that the SOC of the lead storage battery 11 is equal to or higher than a predetermined threshold.

また、第5実施形態において、エンジンの始動後(又は再始動後)、電池ユニットUは、図2(a)に示すように、スイッチ22,24を開放状態とする一方、スイッチ21,23を閉鎖状態として、鉛蓄電池11を回転電機14及び電気負荷15に接続する。これにより、鉛蓄電池11から電気負荷15へ電力が供給されるようにするとともに、鉛蓄電池11に発電電力が供給(充電)されるようにする。   Further, in the fifth embodiment, after the engine is started (or restarted), the battery unit U opens the switches 22 and 24 while opening the switches 21 and 23 as shown in FIG. In the closed state, the lead storage battery 11 is connected to the rotating electric machine 14 and the electric load 15. As a result, the power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 and the generated power is supplied (charged) to the lead storage battery 11.

電池ユニットUの制御部51は、鉛蓄電池11のSOCが所定の閾値以上である場合、図2(b)に示すように、スイッチ24を閉鎖させるとともに、スイッチ23を開放させる。これにより、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給を停止させる一方、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への電力供給を開始させる。また、制御部51は、鉛蓄電池11のSOCが閾値以上である旨をECU52に通知する。これにより、アイドリングストップ状態への移行に備える。なお、この際、スイッチ22を閉鎖させて、回転電機14の発電電圧をリチウムイオン蓄電池12に供給するようにしている。   When the SOC of the lead storage battery 11 is equal to or higher than a predetermined threshold, the control unit 51 of the battery unit U closes the switch 24 and opens the switch 23 as shown in FIG. As a result, while the power supply from the lead storage battery 11 to the electric load 15 is stopped, the power supply from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15 is started. Control unit 51 also notifies ECU 52 that the SOC of lead storage battery 11 is equal to or greater than the threshold value. This prepares for transition to the idling stop state. At this time, the switch 22 is closed to supply the generated voltage of the rotating electric machine 14 to the lithium ion storage battery 12.

ECU52は、鉛蓄電池11のSOCが所定の閾値以上であると通知された場合において、自車両の車速がエンジン自動停止速度域にあり、かつアクセル操作が解除されたこと等が通知されると、自動停止条件が成立したと判定する。   When the ECU 52 is notified that the SOC of the lead storage battery 11 is equal to or higher than the predetermined threshold, the ECU 52 is notified that the vehicle speed of the host vehicle is in the engine automatic stop speed range, and that the accelerator operation has been released, and the like. It is determined that the automatic stop condition has been satisfied.

ECU52は、自動停止条件が成立したと判定すると、その旨を制御部51に通知する。制御部51は、自動停止条件が成立した旨の通知を取得すると、スイッチ24を開放させ、スイッチ23を閉鎖させる。すなわち、鉛蓄電池11から電気負荷15へ電力が供給されるようにスイッチ23,24を入れ替える。そして、制御部51は、アイドリングストップ状態への移行準備が完了した旨の通知をECU52に行う。   When the ECU 52 determines that the automatic stop condition is satisfied, the ECU 52 notifies the control unit 51 of the determination. When acquiring the notification that the automatic stop condition is satisfied, the control unit 51 opens the switch 24 and closes the switch 23. That is, the switches 23 and 24 are exchanged so that power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15. Then, the control unit 51 notifies the ECU 52 that preparation for shifting to the idling stop state has been completed.

ECU52は、自動停止条件成立後、制御部51から、移行準備が完了した旨の通知を取得すると、アイドリングストップ状態に移行させるように各種制御を実行する。また、アイドリングストップ状態中、鉛蓄電池11から電気負荷15へ電力供給を実行させる。   The ECU 52 executes various controls so as to shift to the idling stop state upon receiving a notification from the controller 51 that the shift preparation is completed after the automatic stop condition is satisfied. Further, during the idling stop state, the power supply from the lead storage battery 11 to the electric load 15 is executed.

ところで、自動停止条件が成立した場合であっても、回転電機14により、所定値よりも高い電圧で発電が行われている可能性がある。この場合、発電電圧の低下を待ってスイッチ23,24の入れ替えを実行する場合、アイドリングストップ状態となる期間が減ってしまい、燃費効率が悪くなる。   By the way, even when the automatic stop condition is satisfied, there is a possibility that the rotating electric machine 14 is generating power at a voltage higher than a predetermined value. In this case, when the switches 23 and 24 are exchanged after waiting for a decrease in the generated voltage, the period during which the engine is in the idling stop state is reduced, and the fuel efficiency is deteriorated.

そこで、第5実施形態では、自動停止条件が成立した場合(すなわち、アイドリングストップ状態への移行条件)が成立した場合、各スイッチ21〜24の入れ替えを素早く実施するため、図10に示す入替処理を行うこととした。入替処理は、制御部51により所定周期ごとに実行される。   Therefore, in the fifth embodiment, when the automatic stop condition is satisfied (i.e., the condition for shifting to the idling stop state) is satisfied, the switching process illustrated in FIG. I decided to do. The replacement process is executed by the control unit 51 at predetermined intervals.

ここで、図10に基づき、入替処理について詳しく説明する。制御部51は、自動停止条件が成立したか否かを判定する(ステップS501)。自動停止条件が成立したと判定されなかった場合(ステップS501:NO)、制御部51は、入替処理を終了する。   Here, the replacement process will be described in detail with reference to FIG. The control unit 51 determines whether the automatic stop condition is satisfied (Step S501). When it is not determined that the automatic stop condition is satisfied (step S501: NO), the control unit 51 ends the replacement process.

自動停止条件が成立したと判定された場合(ステップS501:YES)、制御部51は、スイッチ21,22を閉鎖させ(ステップS502)、スイッチ23,24を閉鎖させる(ステップS503)。この際、スイッチ21〜24を同時に閉鎖させることが望ましい。なお、スイッチ21,22を閉鎖させた後、スイッチ23,24を閉鎖させてもよい。   When it is determined that the automatic stop condition is satisfied (step S501: YES), the control unit 51 closes the switches 21 and 22 (step S502) and closes the switches 23 and 24 (step S503). At this time, it is desirable to close the switches 21 to 24 at the same time. After the switches 21 and 22 are closed, the switches 23 and 24 may be closed.

制御部51は、スイッチ24を開放させる(ステップS504)。すなわち、電気経路L1、L2を通電の状態とした後に、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替えるようにしている。制御部51は、スイッチ24を開放させた後、所定時間経過後(ステップS505)、スイッチ21,22のいずれかを開放させ(ステップS506)、入替処理を終了する。すなわち、制御部51は、スイッチ23,24の開閉状態を入れ替えた後、スイッチ21,22のいずれかを開放させる。なお、スイッチ23,24の開閉状態を入れ替えると同時に、スイッチ21,22のいずれかを開放させてもよい。   The control unit 51 opens the switch 24 (step S504). That is, after the electric paths L1 and L2 are turned on, the switches 23 and 24 are turned on and off mutually. After a predetermined time has elapsed after opening the switch 24 (step S505), the control unit 51 opens one of the switches 21 and 22 (step S506), and ends the replacement process. That is, the control unit 51 opens one of the switches 21 and 22 after switching the open / close state of the switches 23 and 24. Note that one of the switches 21 and 22 may be opened at the same time as the switching state of the switches 23 and 24 is switched.

なお、ステップS506において、スイッチ21,22のうちいずれのスイッチを開放させるかは、第4実施形態と同様に、任意に決定してもよい。   In step S506, which of the switches 21 and 22 is to be opened may be arbitrarily determined as in the fourth embodiment.

そして、入替処理の終了後、制御部51は、アイドリングストップ状態への移行準備が完了した旨の通知をECU52に行う。ECU52は、自動停止条件成立後、制御部51から、移行準備が完了した旨の通知を取得すると、アイドリングストップ状態に移行させるように各種制御を実行する。   Then, after the end of the replacement process, the control unit 51 notifies the ECU 52 that preparation for shifting to the idling stop state is completed. The ECU 52 executes various controls so as to shift to the idling stop state upon receiving a notification from the controller 51 that the shift preparation is completed after the automatic stop condition is satisfied.

次に、図11に基づき、スイッチ21〜24の入れ替えタイミングについて、説明する。図11では、初期状態(入替処理前)において、スイッチ22,24が閉鎖状態とされ、スイッチ21,23が開放状態とされているものとして説明する。すなわち、回転電機14からの電流がリチウムイオン蓄電池12に供給され、電気負荷15にリチウムイオン蓄電池12からの電力が供給されている場合に、自動停止条件が成立し、アイドリングストップ状態に移行する場合について説明する。   Next, the replacement timing of the switches 21 to 24 will be described with reference to FIG. In FIG. 11, a description will be given assuming that the switches 22 and 24 are closed and the switches 21 and 23 are open in an initial state (before the replacement process). That is, when the current from the rotating electric machine 14 is supplied to the lithium ion storage battery 12 and the electric load 15 is supplied with the electric power from the lithium ion storage battery 12, the automatic stop condition is satisfied and the vehicle shifts to the idling stop state. Will be described.

また、最終的に、スイッチ22,23が閉鎖状態とされ、スイッチ21,24が開放状態とされるようにスイッチ21〜24が切り替えられるものとして説明する。すなわち、アイドリングストップ状態において、電気負荷15に鉛蓄電池11からの電力が供給される状態となるものとして説明する。   Further, the description will be made on the assumption that the switches 21 to 24 are finally switched so that the switches 22 and 23 are closed and the switches 21 and 24 are opened. That is, the description will be made on the assumption that the electric load 15 is supplied with power from the lead storage battery 11 in the idling stop state.

自動停止条件が成立すると(時点T51)、制御部51は、スイッチ21〜24を閉鎖させる。スイッチ21〜24を閉鎖させた後、スイッチ21,22,23を閉鎖状態にしたままで、制御部51は、スイッチ24を開放させる(時点T52)。スイッチ24を開放させた後、所定時間経過後、スイッチ21を開放させる(時点T53)。これにより、回転電機14の電流が電気経路L3,L4に流れ込むことが抑制され、スイッチ23,24の許容電流に対して過大な電流が流れることが抑制される。また、スイッチ23,24のうち少なくともいずれか一方は、閉鎖状態となるため、電気負荷15への電力供給が維持されることとなる。以上詳述した本実施形態によれば、第4実施形態と同様の優れた効果が得られる。   When the automatic stop condition is satisfied (time T51), the control unit 51 closes the switches 21 to 24. After closing the switches 21 to 24, the control unit 51 opens the switch 24 while keeping the switches 21, 22, and 23 closed (time T52). After a predetermined time has elapsed after opening the switch 24, the switch 21 is opened (time T53). As a result, the current of the rotating electric machine 14 is suppressed from flowing into the electric paths L3, L4, and an excessive current with respect to the allowable current of the switches 23, 24 is suppressed. In addition, since at least one of the switches 23 and 24 is in the closed state, power supply to the electric load 15 is maintained. According to the present embodiment described in detail above, the same excellent effects as in the fourth embodiment can be obtained.

(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。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented, for example, as follows. In the following, portions that are the same or equivalent to each other in the respective embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the portions having the same reference numerals is used.

・上記第1実施形態〜第3実施形態では、回転電機14の力行機能において、一時的な電力要求が生じた場合、電気負荷15に電力供給する蓄電池と、回転電機14に電力供給する蓄電池をそれぞれ別のものし、電気負荷15への電圧低下を回避することが望ましい。しかしながら、フェイルセーフ処理において、スイッチ21〜24をすべて閉鎖させると、力行駆動している回転電機14へ電流が流れ込み、電気負荷15への電圧が低下する可能性がある。そこで、スイッチ23,24の開閉状態を入れ替える際、回転電機14の力行駆動を抑制させ、電力要求そのものを抑えることにより、電気負荷15の電圧低下を抑制するようにしてもよい。   In the first to third embodiments, in the powering function of the rotating electric machine 14, when a temporary power request occurs, the storage battery that supplies power to the electric load 15 and the storage battery that supplies power to the rotating electric machine 14 It is desirable that each is different and that a voltage drop to the electric load 15 is avoided. However, when the switches 21 to 24 are all closed in the fail-safe process, current may flow into the rotating electric machine 14 that is being driven by power, and the voltage to the electric load 15 may decrease. Therefore, when switching between the open and closed states of the switches 23 and 24, the power running of the rotary electric machine 14 may be suppressed, and the power demand itself may be suppressed, so that the voltage drop of the electric load 15 may be suppressed.

具体的には、制御部51は、異常判定をすると、ECU52に異常を判定した旨の通知を行う。ECU52は、当該異常通知を受け取ると、回転電機14の力行駆動を抑制させるように制御する。そして、制御部51は、外部端子P1における電圧(又は電流)を取得し、電圧が所定値以下となった場合、すなわち、回転電機14の力行駆動が抑制され、電力要求が少なくなったことを確認した後、スイッチ21〜24の切り替えを行う。具体的には、スイッチ21〜24を閉鎖させた後、スイッチ22,24を開放させる。   Specifically, when the control unit 51 determines the abnormality, the control unit 51 notifies the ECU 52 that the abnormality is determined. When receiving the abnormality notification, the ECU 52 performs control to suppress the powering drive of the rotary electric machine 14. Then, the control unit 51 acquires the voltage (or current) at the external terminal P1 and, when the voltage becomes equal to or less than the predetermined value, that is, the power running drive of the rotary electric machine 14 is suppressed and the power requirement is reduced. After confirmation, the switches 21 to 24 are switched. Specifically, after the switches 21 to 24 are closed, the switches 22 and 24 are opened.

このとき、スイッチ22,24の開放タイミングがずれたとしても、回転電機14へ流れ込む電流自体が抑制されているため、電気負荷15への供給される電圧が低下することを抑制できる。   At this time, even if the opening timings of the switches 22 and 24 are shifted, the current itself flowing into the rotary electric machine 14 is suppressed, so that the voltage supplied to the electric load 15 can be prevented from lowering.

・第2実施形態において、制御部51は、外部端子P0における電圧又は電流を取得し、取得した電圧又は電流が所定範囲内である場合に、スイッチ23,24の切り替えを行ってもよい。これにより、電気負荷13から一時的に電力が要求されたとしても、その状況を避けて、スイッチ23,24を切り替えることができる。   -In 2nd Embodiment, the control part 51 may acquire the voltage or current in the external terminal P0, and may switch the switches 23 and 24 when the acquired voltage or current is within a predetermined range. Thus, even if power is temporarily requested from the electric load 13, it is possible to switch the switches 23 and 24 while avoiding the situation.

・上記実施形態では、第1蓄電池として鉛蓄電池11を設けるとともに、第2蓄電池としてリチウムイオン蓄電池12を設ける構成としたが、これを変更してもよい。第2蓄電池として、リチウムイオン蓄電池12以外の高密度蓄電池、例えばニッケル−水素電池を用いてもよい。その他、第1蓄電池及び第2蓄電池として、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 lead storage battery 11 is provided as the first storage battery, and the lithium ion storage battery 12 is provided as the second storage battery. However, this may be changed. As the second storage battery, a high-density storage battery other than the lithium-ion storage battery 12, for example, a nickel-metal hydride battery may be used. In addition, the same storage battery (for example, a lead storage battery or a lithium ion storage battery) can be used as the first storage battery and the second storage battery.

・上記第1実施形態において、スイッチ23,24のいずれかが開放される前にスイッチ21,22が閉鎖状態のままになっていることに基づいて所定の低減状態であるとしたが、スイッチ21,22が開放状態であることに基づいて所定の低減状態であるとしてもよい。これにより、回転電機14からの電流が、電気経路L3,L4に流れ込むことはない。   In the first embodiment, the switch 21 and the switch 22 are kept in the closed state before any of the switches 23 and 24 are opened. , 22 may be in the predetermined reduced state based on the open state. Thus, the current from the rotating electric machine 14 does not flow into the electric paths L3 and L4.

・第2実施形態において、制御部51は、外部端子P1の電圧に基づき、所定の低減状態となったか否かを判定したが、異常通知を行ってから所定時間(例えば、1秒)経過後、所定の低減状態となったと判定してもよい。   In the second embodiment, the control unit 51 determines whether or not a predetermined reduction state has been reached based on the voltage of the external terminal P1, but after a predetermined time (for example, 1 second) has elapsed since the abnormality notification was performed. , May be determined to be in a predetermined reduced state.

・上記第1実施形態〜第3実施形態では、フェイルセーフ処理において、スイッチ23,24の開閉状態を相互に入れ替える際に適用したが、フェイルセーフ処理でなくても、スイッチ23,24の開閉状態を相互に入れ替える場合であれば、いずれの状況において採用してもよい。また、スイッチ23,24の開閉状態を相互に入れ替える場合に、スイッチ21,22を相互に入れ替えなくてもよい。例えば、フェイルセーフ処理において、スイッチ21が閉鎖状態、スイッチ22が開放状態であれば、入れ替える必要はない。また、スイッチ23を閉鎖状態とし、スイッチ24を開放状態とする際に、開閉処理を実行したが、スイッチ23を開放状態とし、スイッチ24を閉鎖状態とする際に、開閉処理を実行してもよい。   In the above-described first to third embodiments, the fail-safe processing is applied when the open / close states of the switches 23 and 24 are interchanged. However, the open / close state of the switches 23 and 24 is not limited to the fail-safe processing. May be adopted in any situation as long as they are interchanged. Further, when the open / close states of the switches 23 and 24 are interchanged, the switches 21 and 22 need not be interchanged. For example, in the fail-safe processing, if the switch 21 is in the closed state and the switch 22 is in the open state, there is no need to exchange them. Further, when the switch 23 is closed and the switch 24 is opened, the opening and closing process is executed. However, when the switch 23 is opened and the switch 24 is closed, the opening and closing process is executed. Good.

・電源システムを、車両以外の用途に適用してもよい。   -The power supply system may be applied to uses other than vehicles.

・上記第4実施形態又は第5実施形態において、スイッチ21,22が開放状態であることに基づいて所定の低減状態であるとしてもよい。これにより、回転電機14からの電流が、電気経路L3,L4に流れ込むことはない。   -In said 4th Embodiment or 5th Embodiment, you may make it into a predetermined reduction state based on the switch 21 and 22 being an open state. Thus, the current from the rotating electric machine 14 does not flow into the electric paths L3 and L4.

・上記第4実施形態又は第5実施形態において、入替処理を実行する前におけるスイッチ21,22の開閉状態は、任意に変更してもよい。例えば、入替処理を実行する前において、スイッチ21が開放状態で、スイッチ22が閉鎖状態であってもよいし、逆であってもよい。また、スイッチ21,22の両方が閉鎖状態であってもよいし、開放状態であってもよい。   -In the fourth embodiment or the fifth embodiment, the open / close state of the switches 21 and 22 before executing the replacement process may be arbitrarily changed. For example, before executing the replacement process, the switch 21 may be in the open state and the switch 22 may be in the closed state, or vice versa. Further, both the switches 21 and 22 may be in a closed state or an open state.

・上記第4実施形態又は第5実施形態において、ECU52が、自動停止条件が成立したか否かを判定したが、制御部51が判定してもよい。具体的には、制御部51に、車速や、アクセルやブレーキの操作状況に関する情報等を入力させてそれらの情報及びスイッチの開閉状況に基づき制御部51が判定するようにすればよい。   In the fourth or fifth embodiment, the ECU 52 determines whether or not the automatic stop condition is satisfied, but the control unit 51 may determine. Specifically, the control unit 51 may be made to input vehicle speed, information on the operation state of the accelerator or the brake, and the like, and the control unit 51 may determine based on the information and the open / closed state of the switch.

・上記第4実施形態又は第5実施形態において、制御部51は、スイッチ23,24の入れ替えが必要であるか否かを事前に判定し、必要がなければ、入替処理を実行しなくてもよい。   In the fourth embodiment or the fifth embodiment, the control unit 51 determines in advance whether or not the switches 23 and 24 need to be replaced. If not, the control unit 51 does not need to execute the replacement process. Good.

・上記第4実施形態又は第5実施形態では、自動停止条件が成立した場合に、入替処理のステップS402〜S406(又はステップS502〜S506)の処理を実行させていた。   In the fourth embodiment or the fifth embodiment, when the automatic stop condition is satisfied, the processes of steps S402 to S406 (or steps S502 to S506) of the replacement process are executed.

この別例として、回転電機14の発電が停止する停止条件が成立した場合に、入替処理のステップS402〜S406(又はステップS502〜S506)の処理を実行させてもよい。回転電機14の発電が停止する停止条件とは、例えば、アクセルが操作された場合や、車両の速度が一定速度となる場合等のことである。これにより、発電電圧が所定値以下となることを待たずに(つまり、発電停止条件が成立した直後に)、スイッチ23,24のうち閉鎖状態とするスイッチを入れ替えることができる。   As another example, the process of steps S402 to S406 (or steps S502 to S506) of the replacement process may be executed when the stop condition for stopping the power generation of the rotating electric machine 14 is satisfied. The stop condition for stopping the power generation of the rotating electric machine 14 is, for example, a case where an accelerator is operated, a case where the speed of the vehicle becomes a constant speed, or the like. As a result, it is possible to replace the switches that are in the closed state among the switches 23 and 24 without waiting for the power generation voltage to become equal to or lower than the predetermined value (that is, immediately after the power generation stop condition is satisfied).

また、鉛蓄電池11(又はリチウムイオン蓄電池12)を充電するとともに鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給をしている状態において、鉛蓄電池11を充電すると共にリチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への電力供給を実施させるための実施条件が成立した場合、入替処理のステップS402〜S406の処理を実行させてもよい。これにより、発電電圧が所定値以下となることを待たずに(つまり、実施条件が成立した直後に)、スイッチ23,24のうち閉鎖状態とするスイッチを入れ替えることができる。   In a state where the lead storage battery 11 (or the lithium ion storage battery 12) is charged and the power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15, the lead storage battery 11 is charged and the lithium ion storage battery 12 is transferred to the electric load 15. If the execution condition for executing the power supply is satisfied, the processes of steps S402 to S406 of the replacement process may be executed. As a result, one of the switches 23 and 24 that is to be closed can be replaced without waiting for the generated voltage to be equal to or lower than the predetermined value (that is, immediately after the execution condition is satisfied).

同様に、鉛蓄電池11(又はリチウムイオン蓄電池12)を充電するとともにリチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への電力供給をしている状態において、リチウムイオン蓄電池12を充電すると共に鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給を実施させるための実施条件が成立した場合、入替処理のステップS502〜S506の処理を実行させてもよい。これにより、発電電圧が所定値以下となることを待たずに(つまり、実施条件が成立した直後に)、スイッチ23,24のうち閉鎖状態とするスイッチを入れ替えることができる。   Similarly, while charging the lead storage battery 11 (or the lithium ion storage battery 12) and supplying power from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15, the lithium ion storage battery 12 is charged and the lead storage battery 11 When the execution condition for executing the power supply to the power supply 15 is satisfied, the processing of steps S502 to S506 of the replacement processing may be executed. As a result, one of the switches 23 and 24 that is to be closed can be replaced without waiting for the generated voltage to be equal to or lower than the predetermined value (that is, immediately after the execution condition is satisfied).

11…鉛蓄電池、12…リチウムイオン蓄電池、14…回転電機、15…電気負荷、21〜24…スイッチ、51…制御部、L1〜L4…電気経路、N1〜N4…接続点、U…電池ユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Lead storage battery, 12 ... Lithium ion storage battery, 14 ... Rotating electric machine, 15 ... Electrical load, 21-24 ... Switch, 51 ... Control part, L1-L4 ... Electric path, N1-N4 ... Connection point, U ... Battery unit .

Claims (10)

回転電機(14)に対して第1蓄電池(11)と第2蓄電池(12)とが並列接続されているとともに、電気負荷(15)に対して前記第1蓄電池と前記第2蓄電池とが並列接続されている電源システムに適用される電源装置(U)において、
前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間において前記回転電機の通電電流が流れる第1経路(L1,L2)と、
前記第1経路において前記回転電機との第1接続点(N1)よりも前記第1蓄電池側に設けられる第1スイッチ(21)と、
前記第1経路において前記第1接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第2スイッチ(22)と、
前記第1経路において前記第1スイッチよりも前記第1蓄電池側に一端が接続され、他端が前記第2スイッチよりも前記第2蓄電池側に接続され、前記電気負荷に対する電力供給経路である第2経路(L3、L4)と、
前記第2経路において前記電気負荷との第2接続点(N4)よりも前記第1蓄電池側に設けられる第3スイッチ(23)と、
前記第2経路において前記第2接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第4スイッチ(24)と、
前記各スイッチを制御するスイッチ制御部(51)と、を備え、
前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうちいずれか一方が閉鎖された状態でその閉鎖状態のスイッチを入れ替える場合に、一時的に前記第3スイッチ及び前記第4スイッチを共に閉鎖状態とし、その閉鎖状態で前記第2経路に流れる電流が低減されている所定の低減状態であることを条件に、前記入れ替えを実施する電源装置。
The first storage battery (11) and the second storage battery (12) are connected in parallel to the rotating electric machine (14), and the first storage battery and the second storage battery are connected in parallel to the electric load (15). In a power supply unit (U) applied to a connected power supply system,
A first path (L1, L2) through which a current flowing through the rotating electric machine flows between the first storage battery and the second storage battery;
A first switch (21) provided on the first storage battery side from a first connection point (N1) with the rotating electric machine on the first path;
A second switch (22) provided on the second storage battery side of the first path with respect to the first connection point;
In the first path, one end is connected to the first storage battery side with respect to the first switch, and the other end is connected to the second storage battery side with respect to the second switch, and is a power supply path to the electric load. Two paths (L3, L4),
A third switch (23) provided on the first storage battery side with respect to a second connection point (N4) with the electric load on the second path;
A fourth switch (24) provided on the second storage battery side of the second connection point with respect to the second connection point;
A switch control unit (51) for controlling each of the switches,
The switch control unit switches a switch in a closed state in a state in which one of the third switch and the fourth switch is closed in a state where a current flowing through the rotating electric machine flows through the first path. In this case, the third switch and the fourth switch are both temporarily closed, and the switching is performed on the condition that the current flowing through the second path is reduced in the closed state. Power supply to carry out.
前記スイッチ制御部は、
前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうち閉鎖状態のスイッチを前記第4スイッチから前記第3スイッチに入れ替える、又は前記第3スイッチから前記第4スイッチに入れ替えるものであって、
前記第3スイッチ及び前記第4スイッチについて前記入れ替えを実施する場合、前記第4スイッチ又は前記第3スイッチが開放される前に、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチが閉鎖状態になっていることに基づいて前記所定の低減状態であるとし、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの入れ替えを実施する請求項1に記載の電源装置。
The switch control unit includes:
Under a situation where the current flowing through the rotating electric machine flows through the first path, a closed switch of the third switch and the fourth switch is replaced from the fourth switch to the third switch, or the third switch From the above to the fourth switch,
When performing the exchange for the third switch and the fourth switch, the first switch and the second switch are in a closed state before the fourth switch or the third switch is opened. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the predetermined reduction state is set based on the condition, and the third switch and the fourth switch are replaced.
前記第2蓄電池の充放電に関する異常が生じたことを判定する異常判定部を備え、
前記異常が生じたと判定された場合に、フェイルセーフ処理として前記第4スイッチ又は前記第3スイッチを開放状態とする電源装置であって、
前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下で前記フェイルセーフ処理を実施する場合に、前記第4スイッチ又は前記第3スイッチが開放される前に前記第1スイッチ及び前記第2スイッチが閉鎖状態になっていることに基づいて前記所定の低減状態であるとし、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの入れ替えを実施する請求項2に記載の電源装置。
An abnormality determination unit that determines that an abnormality related to charging and discharging of the second storage battery has occurred;
A power supply device that opens the fourth switch or the third switch as a fail-safe process when it is determined that the abnormality has occurred,
The switch control unit may be configured to perform the first switch before the fourth switch or the third switch is opened when performing the fail-safe process under a situation in which a current supplied to the rotating electric machine flows through the first path. The power supply device according to claim 2, wherein the predetermined reduction state is set based on a state in which the switch and the second switch are closed, and the third switch and the fourth switch are exchanged.
前記スイッチ制御部は、前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの前記入れ替えを実施する場合に、当該入れ替えの要求後に前記通電電流が低減されたことに基づいて前記所定の低減状態であるとし、前記入れ替えを実施する請求項1に記載の電源装置。   The switch control unit is configured to perform the switching of the third switch and the fourth switch in a state in which the current of the rotating electric machine flows through the first path. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the predetermined reduction state is set based on the reduction, and the replacement is performed. 3. 前記回転電機とエンジンとを備え、前記エンジンの自動停止及び前記回転電機の力行駆動による前記エンジンの再始動を実施するアイドリングストップ機能を有する車両に適用され、
前記第2蓄電池の充放電に関する異常が生じたことを判定する異常判定部と、
前記回転電機の力行駆動によるエンジン再始動の実施時において、前記異常が生じたと判定されたことに基づいて、前記回転電機の電力供給源となる蓄電池を変更する変更部と、
を備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電源装置。
Applied to a vehicle having the rotating electric machine and an engine, having an idling stop function of automatically stopping the engine and restarting the engine by powering drive of the rotating electric machine,
An abnormality determination unit that determines that an abnormality related to charging and discharging of the second storage battery has occurred;
A change unit that changes a storage battery serving as a power supply source of the rotating electric machine, based on the determination that the abnormality has occurred, when performing the engine restart by the powering drive of the rotating electric machine,
The power supply device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記スイッチ制御部は、
前記第1経路に前記回転電機の通電電流が流れる状況下、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち少なくともいずれか一方が閉鎖された状態であって、かつ、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうちいずれか一方が閉鎖された状態において、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチの間で閉鎖状態のスイッチを入れ替える場合、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを閉鎖状態とし、それ以降において前記各スイッチを一時的にすべて閉鎖状態とし、
前記各スイッチがすべて閉鎖状態になっていることに基づいて前記所定の低減状態であるとして前記第3スイッチ及び前記第4スイッチのうちいずれかのスイッチを開放状態として前記入れ替えを実施し、それ以降において前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち少なくともいずれか一方を開放状態とする請求項1に記載の電源装置。
The switch control unit includes:
Under a situation where the current flowing through the rotating electric machine flows through the first path, at least one of the first switch and the second switch is in a closed state, and the third switch and the fourth switch are in a closed state. In the case where one of the switches is closed and the switch in the closed state is exchanged between the third switch and the fourth switch,
Closing the first switch and the second switch, and thereafter temporarily closing all the switches,
Based on the fact that all of the switches are in the closed state, the predetermined reduction state is determined, and any one of the third switch and the fourth switch is set to the open state to perform the replacement. The power supply device according to claim 1, wherein at least one of the first switch and the second switch is opened.
前記スイッチ制御部は、
エンジンの自動停止を実施させるための自動停止条件が成立した場合、又は前記回転電機の発電が停止する発電停止条件が成立した場合、又は前記第1蓄電池を充電すると共に前記第2蓄電池から前記電気負荷への電力供給を実施させるための実施条件が成立した場合に、前記スイッチの入れ替えを実施する請求項6に記載の電源装置。
The switch control unit includes:
When the automatic stop condition for executing the automatic stop of the engine is satisfied, or when the power generation stop condition for stopping the power generation of the rotating electric machine is satisfied, or when the first storage battery is charged and the electric power is transferred from the second storage battery. The power supply device according to claim 6, wherein the switch is replaced when an execution condition for executing power supply to a load is satisfied.
前記第1経路は、前記第2経路に比べて許容される電流が大きい大電流経路である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電源装置。   The power supply device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first path is a large current path having a larger allowable current than the second path. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電源装置と、
前記第1蓄電池と、
前記第2蓄電池と、
前記回転電機と、
を備える電源システム。
A power supply device according to any one of claims 1 to 8,
Said first storage battery;
Said second storage battery;
The rotating electric machine;
Power supply system comprising:
前記入れ替えの実施タイミングを前記スイッチ制御部に指示する指示装置を備えた請求項9に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 9, further comprising an instruction device that instructs the switch control unit when to perform the replacement.
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