JP6673179B2 - Battery unit and power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、車両等に適用される電池ユニット、及び電源システムに関するものである。   The present invention relates to a battery unit applied to a vehicle and the like, and a power supply system.

例えば、車両に搭載される電源システムとして、複数の蓄電池（例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池）を用い、これら各蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に対して電力を供給する構成が知られている（例えば、特許文献１）。具体的には、電気負荷に対して鉛蓄電池及びリチウムイオン蓄電池を互いに並列接続させた各電気経路に半導体スイッチをそれぞれ設け、スイッチ駆動部により各半導体スイッチを開閉させることで各蓄電池の充放電を行っている。   For example, a configuration is known in which a plurality of storage batteries (for example, a lead storage battery and a lithium ion storage battery) are used as a power supply system mounted on a vehicle, and power is supplied to various on-vehicle electric loads while using these storage batteries properly. (For example, Patent Document 1). Specifically, a semiconductor switch is provided in each electric path in which a lead storage battery and a lithium ion storage battery are connected in parallel to an electric load, and each semiconductor switch is opened and closed by a switch driving unit to charge and discharge each storage battery. Is going.

ここで、スイッチ駆動部に対しては、蓄電池とスイッチ駆動部とを繋ぐ給電経路によって給電が行われており、この給電経路上には、電源システムの起動スイッチのオンオフに基づいて開閉する暗電流遮断スイッチが設けられている。この構成において、電源システムの起動スイッチがオンの状態では、暗電流遮断スイッチが閉鎖（オン）され、スイッチ駆動部への給電が行われる。これに対し、起動スイッチがオフの状態では、暗電流遮断スイッチが開放（オフ）され、スイッチ駆動部への給電が停止される。上記構成では、暗電流遮断スイッチを設けることで、起動スイッチがオフの状態において、スイッチ駆動部へ流れる電流を遮断し電源システムにおける暗電流の効率化を図っている。   Here, power is supplied to the switch drive unit through a power supply path that connects the storage battery and the switch drive unit. On this power supply path, a dark current that opens and closes based on the on / off of a start switch of the power supply system is provided. A disconnect switch is provided. In this configuration, when the start switch of the power supply system is on, the dark current cutoff switch is closed (turned on), and power is supplied to the switch drive unit. On the other hand, when the start switch is off, the dark current cutoff switch is opened (off), and the power supply to the switch driving unit is stopped. In the above configuration, by providing the dark current cutoff switch, the current flowing to the switch drive unit is cut off in the state where the start switch is off, thereby improving the efficiency of dark current in the power supply system.

特開２０１２−１３０１０８号公報JP 2012-130108 A

上記構成において、例えば電源システムの起動スイッチがオンの状態において何らかの要因により暗電流遮断スイッチが開状態のまま固定される（開故障する）場合が考えられる。かかる場合には、蓄電池からスイッチ駆動部への給電が行えなくなり、その結果電源システムにおける半導体スイッチの開閉ができなくなる。これにより、例えば各蓄電池の充放電等に不都合が生じることが考えられる。   In the above-described configuration, for example, a case may be considered in which the dark current cutoff switch is fixed in the open state for some reason while the start switch of the power supply system is on (open failure). In such a case, power cannot be supplied from the storage battery to the switch drive unit, and as a result, the semiconductor switch in the power supply system cannot be opened and closed. As a result, it is conceivable that, for example, inconvenience occurs in charging and discharging of each storage battery.

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、スイッチに開故障が生じても電源システムにおける各蓄電池の充放電を行うことができる電池ユニット、及び電源システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a battery unit capable of charging and discharging each storage battery in a power supply system even if an open failure occurs in a switch, and a power supply system. It is in.

第１の手段では、
電気負荷（１５，１６）に対して並列接続される第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備える電源システムに適用され、前記各蓄電池のうち前記第２蓄電池を備えており、前記第１蓄電池及び前記電気負荷にそれぞれ接続される電池ユニット（Ｕ）であって、
前記電源システムの起動スイッチ（Ｓａ１，Ｓａ２）を介さずに前記第１蓄電池に接続される第１電源端子（Ｔ０，Ｔ１）と、
前記起動スイッチを介して前記第１蓄電池に接続される第２電源端子（Ｔ４，Ｔ５）と、
前記第１電源端子又は前記第２蓄電池に接続され前記電気負荷への給電を可能とする第１通電経路（Ｌ１〜Ｌ４）に設けられ、開閉に応じて前記各蓄電池の充放電を行わせる第１開閉部（３１〜３４）と、
前記第１開閉部を開閉させる駆動部（５２）と、
前記第１電源端子と前記駆動部とを繋ぐ第２通電経路（Ｌ１１）に設けられ、少なくとも前記起動スイッチのオン状態で閉鎖される第２開閉部（６１）と、
を備え、
前記第２電源端子と前記駆動部とが接続経路（Ｌ１２，Ｌ１３）により電気的に接続されていることを特徴とする。 In the first means,
The present invention is applied to a power supply system including a first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to an electric load (15, 16), and includes the second storage battery among the storage batteries. A battery unit (U) connected to the first storage battery and the electric load, respectively.
A first power supply terminal (T0, T1) connected to the first storage battery without passing through a start switch (Sa1, Sa2) of the power supply system;
A second power supply terminal (T4, T5) connected to the first storage battery via the activation switch;
A first power supply path (L1 to L4) connected to the first power supply terminal or the second storage battery and capable of supplying power to the electric load is provided for charging and discharging each of the storage batteries according to opening and closing. 1 opening and closing unit (31-34),
A driving unit (52) for opening and closing the first opening and closing unit;
A second opening / closing section (61) provided in a second current path (L11) connecting the first power supply terminal and the driving section, and closed at least when the start switch is turned on;
With
The second power supply terminal and the driving section are electrically connected by connection paths (L12, L13).

上記電源システムにおいて、起動スイッチがオンされている状態では、第２開閉部が閉鎖され、駆動部によって第１開閉部が開閉される。この場合、第１開閉部の閉鎖により、各蓄電池において充放電を行わせることができる。これに対し、起動スイッチがオフされている状態では、第２開閉部が開放されており、駆動部による第１開閉部の開閉が停止されている。ここで、起動スイッチがオンされた後でも第２開閉部が開放されたままになると、すなわち第２開閉部の開故障が生じると、第１開閉部の開閉が不可になり、意に反して各蓄電池の充放電が行えなくなる。   In the power supply system, when the start switch is turned on, the second opening / closing section is closed, and the driving section opens / closes the first opening / closing section. In this case, each storage battery can be charged and discharged by closing the first opening / closing unit. On the other hand, when the start switch is off, the second opening / closing unit is open, and the opening / closing of the first opening / closing unit by the driving unit is stopped. Here, if the second opening / closing section remains open even after the start switch is turned on, that is, if an open failure of the second opening / closing section occurs, the opening / closing of the first opening / closing section becomes impossible. Each storage battery cannot be charged or discharged.

この点、上記構成では、第２電源端子と駆動部とが接続経路により電気的に接続されているため、第２開閉部が開放された状態であっても、第１蓄電池から駆動部への給電を行うことができ、駆動部による第１開閉部の開閉が可能となる。つまり、第２電源端子は起動スイッチを介して第１蓄電池に接続されているため、第２電源端子には第１蓄電池の電圧が印加されるようになっており、その印加電圧を利用することで駆動部への給電を可能としている。これにより、第２開閉部に開故障が生じた場合でも第１開閉部の開閉を行うことができ、ひいては電源システムにおける各蓄電池の充放電を行うことができる。   In this regard, in the above configuration, since the second power supply terminal and the driving unit are electrically connected by the connection path, even when the second opening / closing unit is open, the connection from the first storage battery to the driving unit is not performed. Power can be supplied, and the drive unit can open and close the first opening and closing unit. That is, since the second power supply terminal is connected to the first storage battery via the start switch, the voltage of the first storage battery is applied to the second power supply terminal. This enables power supply to the drive unit. Thus, even if an open failure occurs in the second opening / closing section, the first opening / closing section can be opened / closed, and each storage battery in the power supply system can be charged / discharged.

第２の手段では、前記第１開閉部の開閉制御を実施する制御部（５１）を備えており、前記制御部に設けられた起動端子（ＳＴ）に起動用信号線（ＳＬ１，ＳＬ２）を介して前記第２電源端子が接続され、前記起動端子の印加電圧がハイレベルになることで前記制御部が起動されるようになっており、前記起動用信号線から分岐する分岐線からなる前記接続経路により、前記第２電源端子と前記駆動部とが電気的に接続されている。   The second means includes a control unit (51) for performing opening / closing control of the first opening / closing unit, and connects a start signal line (SL1, SL2) to a start terminal (ST) provided in the control unit. The second power supply terminal is connected to the control unit, and the control unit is activated by applying a high voltage to the activation terminal, and the control unit includes a branch line that branches off from the activation signal line. The second power supply terminal and the driving section are electrically connected by a connection path.

第２電源端子に接続される起動用信号線は、電圧信号を制御部に伝える目的で設けられており、一般にはハイインピーダンスラインである。この場合、起動用信号線を介して第２電源端子と駆動部とを接続することで、それら第２電源端子と駆動部とが常時接続される構成であっても、起動スイッチがオンされている状態において接続経路（起動用信号線）よりも優先的に第２開閉部を経由する第２通電経路で第１蓄電池から駆動部への給電が行われる。これにより、起動用信号線に常時過度の負担を与えることなく、既存のシステムを好適に利用することができる。   The starting signal line connected to the second power supply terminal is provided for the purpose of transmitting a voltage signal to the control unit, and is generally a high impedance line. In this case, by connecting the second power supply terminal and the drive unit via the start signal line, even if the second power supply terminal and the drive unit are always connected, the start switch is turned on. In this state, power is supplied from the first storage battery to the driving unit via the second power supply path via the second opening / closing unit with priority over the connection path (starting signal line). As a result, the existing system can be suitably used without always applying an excessive load to the activation signal line.

第３の手段では、前記電源システムは車両に適用され、前記起動スイッチとして、前記車両を第１作動状態とする第１起動スイッチ（Ｓａ１）と、前記車両を第２作動状態とする第２起動スイッチ（Ｓａ２）とを有しており、前記第２電源端子は、前記第１起動スイッチを介して前記第１蓄電池に接続される第１入力端子と、前記第２起動スイッチを介して前記第１蓄電池に接続される第２入力端子とを有し、前記各入力端子は、前記起動端子に前記起動用信号線を介してそれぞれ接続されるものであって、前記各入力端子と前記駆動部とが前記起動用信号線から分岐する分岐線からなる前記接続経路によりそれぞれ電気的に接続されている。   According to a third means, the power supply system is applied to a vehicle, and as the start switch, a first start switch (Sa1) for setting the vehicle in a first operation state, and a second start switch for setting the vehicle in a second operation state. A second input terminal connected to the first storage battery via the first start switch, and a second input terminal connected to the first storage battery via the first start switch. A second input terminal connected to one storage battery, wherein each of the input terminals is connected to the activation terminal via the activation signal line, and each of the input terminals and the drive unit Are electrically connected to each other by the connection path including the branch line branched from the start signal line.

起動スイッチがオンされている状態で第２開閉部の開故障が生じた場合には、起動用信号線を介して駆動部へ給電が行われることになる。上記構成では、第２電源端子が、第１起動スイッチを介する第１入力端子と第２起動スイッチを介する第２入力端子とを有することとし、これら２つの入力端子と駆動部とが起動用信号線を介してそれぞれ電気的に接続されるようにしたため、例えば、第１起動スイッチ及び第２起動スイッチがオンされている状態において第２開閉部の開故障が生じた場合には、接続経路（起動用信号線）に流れる電流を分流させることができる。これにより、起動用信号線にかかる負荷を軽減することができる。   If an open failure of the second opening / closing unit occurs while the start switch is turned on, power is supplied to the drive unit via the start signal line. In the above configuration, the second power supply terminal has a first input terminal via the first activation switch and a second input terminal via the second activation switch, and the two input terminals and the driving unit are connected to the activation signal. Since they are electrically connected via wires, for example, when an open failure of the second opening / closing unit occurs while the first start switch and the second start switch are on, the connection path ( The current flowing through the activation signal line) can be divided. As a result, the load on the starting signal line can be reduced.

第４の手段では、前記接続経路は、前記第２通電経路における前記第２開閉部と前記駆動部との間の接続点（Ｎ１５，Ｎ１６）に一端が接続されるものであって、前記接続経路上において、前記接続点から前記第２電源端子へ電流が流れることを規制する整流部（Ｄ１，Ｄ２）を設けた。   In the fourth means, one end of the connection path is connected to a connection point (N15, N16) between the second opening / closing section and the driving section in the second energization path, and Rectifiers (D1, D2) are provided on the path to regulate the flow of current from the connection point to the second power supply terminal.

上記構成では、接続経路は、第２通電経路上における第２開閉部と駆動部との間の接続点に一端が接続される、つまり第２開閉部を迂回して第２電源端子と第２通電経路とが接続されるようにしたため、第２開閉部に開故障が生じても、第１蓄電池から駆動部への給電を行うことができる。さらに、かかる構成において、接続経路上において電流が流れる方向を規制する整流部を設けたため、例えば、第２開閉部が閉鎖されている場合に駆動部へ流れる給電電流が、第２電源端子側へ流れることを抑制でき、駆動部への給電を好適に行うことができる。   In the above configuration, one end of the connection path is connected to a connection point between the second opening / closing section and the driving section on the second energizing path, that is, the connection path bypasses the second opening / closing section and is connected to the second power supply terminal. Since the power supply path is connected, even if an open failure occurs in the second opening / closing section, power can be supplied from the first storage battery to the driving section. Furthermore, in such a configuration, since the rectifying unit that regulates the direction in which the current flows on the connection path is provided, for example, when the second opening / closing unit is closed, the supply current flowing to the driving unit is supplied to the second power supply terminal side. Flow can be suppressed, and power supply to the drive unit can be suitably performed.

電源システムとして、以下の構成を備えるものであってもよい。すなわち、第５の手段では、電気負荷（１５，１６）に対して並列接続される第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備える電源システムであって、前記電源システムの起動スイッチ（Ｓａ１，Ｓａ２）と、前記第１蓄電池又は前記第２蓄電池に接続され前記電気負荷への給電を可能とする第１通電経路（Ｌ１〜Ｌ４）に設けられ、開閉に応じて前記各蓄電池の充放電を行わせる第１開閉部（３１〜３４）と、前記第１開閉部を開閉させる駆動部（５２）と、前記第１蓄電池と前記駆動部とを前記起動スイッチを介さずに繋ぐ第２通電経路（Ｌ１１）に設けられ、少なくとも前記起動スイッチのオン状態で閉鎖される第２開閉部（６１）と、を備え、前記起動スイッチを介して前記第１蓄電池と前記駆動部とが接続経路（Ｌ１２，Ｌ１３）により電気的に接続されている。   The power supply system may have the following configuration. That is, the fifth means is a power supply system including a first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to the electric loads (15, 16), and comprises a start switch ( Sa1, Sa2) and a first power supply path (L1 to L4) connected to the first storage battery or the second storage battery and capable of supplying power to the electric load. A first opening / closing section (31-34) for performing discharge, a driving section (52) for opening / closing the first opening / closing section, and a second connecting the first storage battery and the driving section without interposing the start switch. A second opening / closing section (61) provided in the power supply path (L11) and closed at least when the start switch is turned on, wherein the first storage battery and the drive section are connected via the start switch. (L12, L1 It is electrically connected by).

本実施形態の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 of the embodiment. スイッチの開閉制御を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating switch opening / closing control.

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。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an in-vehicle power supply system that supplies electric power to various devices of a vehicle running on an engine (internal combustion engine) as a drive source is embodied.

図１に示すように、本電源システムは、第１蓄電池としての鉛蓄電池１１と第２蓄電池としてのリチウムイオン蓄電池１２とを有する２電源システムである。各蓄電池１１，１２に対して、発電機及び電動機として機能するＩＳＧ１６（Integrated Starter Generator）が接続されている。また、各蓄電池１１，１２からはスタータ１３や、各種の電気負荷１４，１５への給電が可能となっている。本システムでは、ＩＳＧ１６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。   As shown in FIG. 1, the present power supply system is a dual power supply system including a lead storage battery 11 as a first storage battery and a lithium ion storage battery 12 as a second storage battery. An ISG 16 (Integrated Starter Generator) functioning as a generator and a motor is connected to each of the storage batteries 11 and 12. In addition, power can be supplied from the storage batteries 11 and 12 to the starter 13 and various electric loads 14 and 15. In this system, the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the ISG 16, and the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the electric load 15.

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。電池ユニットＵは、出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ０を有しており、このうち出力端子Ｔ１，Ｔ０に鉛蓄電池１１とスタータ１３と電気負荷１４とが接続され、出力端子Ｔ２にＩＳＧ１６が接続され、出力端子Ｔ３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. The battery unit U has output terminals T1, T2, T3, and T0, among which the lead storage battery 11, the starter 13, and the electric load 14 are connected to the output terminals T1 and T0, and the ISG 16 is connected to the output terminal T2. The electric load 15 is connected to the output terminal T3.

各電気負荷１４，１５は、各蓄電池１１，１２から供給される供給電力の電圧について要求が相違するものである。このうち電気負荷１５には、供給電力の電圧が一定又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。これに対し、電気負荷１４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１５は被保護負荷とも言える。また、電気負荷１５は電源失陥が許容されない負荷であり、電気負荷１４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。   The electric loads 14 and 15 have different requirements for the voltage of the power supplied from the storage batteries 11 and 12. Among them, the electric load 15 includes a constant voltage request load that is required to be stable so that the voltage of the supplied electric power is constant or fluctuates at least within a predetermined range. On the other hand, the electric load 14 is a general electric load other than the constant voltage request load. 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, and the electric load 14 is a load in which power failure is allowed compared to the electric load 15.

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。また、電気負荷１４の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。   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. Specific examples of the electric load 14 include 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.

ＩＳＧ１６の回転軸は、図示しないエンジン出力軸に対してベルト等により駆動連結されており、エンジン出力軸の回転によってＩＳＧ１６の回転軸が回転する。すなわち、ＩＳＧ１６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。なお、ＩＳＧ１６が電動機として機能する（力行駆動する）場合は、各蓄電池１１，１２から電力が供給されることになり、かかる場合のＩＳＧ１６は電気負荷とみなすことができる。   The rotation shaft of the ISG 16 is drivingly connected to an engine output shaft (not shown) by a belt or the like, and the rotation of the engine output shaft rotates the rotation shaft of the ISG 16. That is, the ISG 16 performs power generation (regenerative power generation) by rotation of an engine output shaft and an axle. When the ISG 16 functions as an electric motor (powered driving), power is supplied from the storage batteries 11 and 12, and the ISG 16 in such a case can be regarded as an electric load.

また、電池ユニットＵは、ＡＣＣ信号の入力端子としてのＡＣＣ端子Ｔ４、及びＩＧ信号の入力端子としてのＩＧ端子Ｔ５を有している。ＡＣＣ端子Ｔ４は、起動スイッチＳＷとしてのＡＣＣスイッチＳａ１を介して鉛蓄電池１１に接続され、ＩＧ端子Ｔ５は、起動スイッチＳＷとしてのＩＧスイッチＳａ２を介して鉛蓄電池１１に接続される。ＡＣＣスイッチＳａ１及びＩＧスイッチＳａ２は、それぞれドライバの操作に応じて開閉されるものであって、これら各スイッチＳａ１，Ｓａ２が閉状態になると、鉛蓄電池１１の電力に基づいて生成されるＡＣＣ信号及びＩＧ信号が、それぞれ電池ユニットＵに入力される。このとき、各端子Ｔ４，Ｔ５に鉛蓄電池１１に基づく電圧が印加される。なお、本電源システムにおいて、ＡＣＣスイッチＳａ１は「第１起動スイッチ」に相当し、ＩＧスイッチＳａ２は「第２起動スイッチ」に相当する。   Further, the battery unit U has an ACC terminal T4 as an ACC signal input terminal and an IG terminal T5 as an IG signal input terminal. The ACC terminal T4 is connected to the lead storage battery 11 via an ACC switch Sa1 as a start switch SW, and the IG terminal T5 is connected to the lead storage battery 11 via an IG switch Sa2 as a start switch SW. The ACC switch Sa1 and the IG switch Sa2 are opened and closed according to the operation of the driver. When the switches Sa1 and Sa2 are closed, an ACC signal generated based on the power of the lead storage battery 11 The IG signals are respectively input to the battery units U. At this time, a voltage based on the lead storage battery 11 is applied to the terminals T4 and T5. In the power supply system, the ACC switch Sa1 corresponds to a “first start switch”, and the IG switch Sa2 corresponds to a “second start switch”.

なお、各端子Ｔ０，Ｔ１，Ｔ４，Ｔ５と鉛蓄電池１１との接続に関して言えば、出力端子Ｔ０及びＴ１は、起動スイッチＳＷを介さずに鉛蓄電池１１に接続されるのに対して、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５は、起動スイッチＳＷを介して鉛蓄電池１１に接続される。本実施形態において、出力端子Ｔ０，Ｔ１が「第１電源端子」に相当し、ＡＣＣ端子Ｔ４，ＩＧ端子Ｔ５が「第２電源端子」に相当する。   As for the connection between the terminals T0, T1, T4, T5 and the lead storage battery 11, the output terminals T0 and T1 are connected to the lead storage battery 11 without the intermediation of the start switch SW, whereas the ACC terminal is used. T4 and IG terminal T5 are connected to lead storage battery 11 via start switch SW. In the present embodiment, the output terminals T0 and T1 correspond to “first power supply terminals”, and the ACC terminals T4 and IG terminals T5 correspond to “second power supply terminals”.

ここで起動スイッチＳＷは、例えばキー部材（ＩＧキー）がキー孔に差し込まれた状態で、ドライバがキー部材を回動操作することによりオンオフが切り替えられるものである。この場合、ＡＣＣスイッチＳａ１とＩＧスイッチＳａ２とのうちＡＣＣスイッチＳａ１のみがオン（閉鎖）となると、車両がアクセサリ作動状態（第１作動状態）となる。また、両スイッチＳａ１，Ｓａ２がオン（閉鎖）となると、車両が車両走行可能状態（第２作動状態）となる。なお、車両の運転開始時には、第１作動状態から第２作動状態の順に移行し、車両の運転終了時には、第１作動状態から第２作動状態の順に移行する。本実施形態において、「第２電源端子」のうち、ＡＣＣ端子Ｔ４が「第１入力端子」に相当し、ＩＧ端子Ｔ５が「第２入力端子」に相当する。   Here, the start switch SW is turned on / off by, for example, turning the key member by a driver while the key member (IG key) is inserted into the key hole. In this case, when only the ACC switch Sa1 of the ACC switch Sa1 and the IG switch Sa2 is turned on (closed), the vehicle enters the accessory operating state (first operating state). When both switches Sa1 and Sa2 are turned on (closed), the vehicle is in a vehicle running state (second operating state). At the start of the operation of the vehicle, the operation shifts from the first operation state to the second operation state, and when the operation of the vehicle ends, the operation shifts from the first operation state to the second operation state. In the present embodiment, among the “second power supply terminals”, the ACC terminal T4 corresponds to the “first input terminal”, and the IG terminal T5 corresponds to the “second input terminal”.

次に、電池ユニットＵにおける電気的構成を説明する。図１に示すように、電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各出力端子Ｔ１，Ｔ２を繋ぐ通電経路Ｌ１と、通電経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とリチウムイオン蓄電池１２とを繋ぐ通電経路Ｌ２とが設けられている。このうち通電経路Ｌ１にスイッチ３１が設けられ、通電経路Ｌ２にスイッチ３２が設けられている。なお、鉛蓄電池１１とリチウムイオン蓄電池１２とを接続する電気経路で言えば、接続点Ｎ０よりも鉛蓄電池１１の側にスイッチ３１が設けられ、接続点Ｎ０よりもリチウムイオン蓄電池１２の側にスイッチ３２が設けられている。   Next, the electrical configuration of the battery unit U will be described. As shown in FIG. 1, the battery unit U has, as electrical paths in the unit, an energizing path L1 connecting the output terminals T1 and T2, and an energizing path connecting the connection point N0 on the energizing path L1 and the lithium ion storage battery 12. L2. The switch 31 is provided on the power supply path L1 and the switch 32 is provided on the power supply path L2. In the electric path connecting the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12, a switch 31 is provided on the lead storage battery 11 side from the connection point N0, and the switch 31 is provided on the lithium ion storage battery 12 side from the connection point N0. 32 are provided.

これら各スイッチ３１，３２は、例えば２×ｎ個のＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）を備え、その２つ一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。この寄生ダイオードによって、各スイッチ３１，３２をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。なお、スイッチ３１，３２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。スイッチ３１，３２としてＩＧＢＴやバイポーラトランジスタを用いた場合、上記の寄生ダイオードの代わりに、スイッチ３１，３２それぞれに逆向きのダイオードを並列接続させてもよい。   Each of the switches 31 and 32 includes, for example, 2 × n MOSFETs (semiconductor switching elements), and is connected in series so that the parasitic diodes of the pair of MOSFETs are opposite to each other. When the switches 31, 32 are turned off, the current flowing through the path provided with the switches is completely cut off by the parasitic diode. Note that, as the switches 31 and 32, an IGBT, a bipolar transistor, or the like can be used instead of the MOSFET. When IGBTs or bipolar transistors are used as the switches 31 and 32, diodes in opposite directions may be connected in parallel to the switches 31 and 32 instead of the above-mentioned parasitic diode.

また、通電経路Ｌ１において出力端子Ｔ１とスイッチ３１との間の接続点Ｎ１には分岐経路Ｌ３の一端が接続されるとともに、通電経路Ｌ２においてリチウムイオン蓄電池１２とスイッチ３２との間の接続点Ｎ２には分岐経路Ｌ４の一端が接続されており、これら分岐経路Ｌ３，Ｌ４の他端同士が中間点Ｎ３で接続されている。また、中間点Ｎ３と出力端子Ｔ３とが通電経路Ｌ５により接続されている。分岐経路Ｌ３，Ｌ４にはそれぞれスイッチ３３、スイッチ３４が設けられている。これら各スイッチ３３，３４はそれぞれＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチにより構成されている。そして、各経路Ｌ３〜Ｌ５を通じて、各蓄電池１１，１２からそれぞれ電気負荷１５への給電が可能となっている。   One end of a branch path L3 is connected to a connection point N1 between the output terminal T1 and the switch 31 in the conduction path L1, and a connection point N2 between the lithium ion storage battery 12 and the switch 32 in the conduction path L2. Is connected to one end of a branch path L4, and the other ends of these branch paths L3 and L4 are connected at an intermediate point N3. In addition, the intermediate point N3 and the output terminal T3 are connected by a conduction path L5. Switches 33 and 34 are provided on the branch paths L3 and L4, respectively. Each of these switches 33 and 34 is constituted by a semiconductor switch such as a MOSFET. Then, power can be supplied from each of the storage batteries 11 and 12 to the electric load 15 through each of the paths L3 to L5.

電池ユニットＵには、ユニット内のスイッチ３１〜３４を介さずに、鉛蓄電池１１を電気負荷１５に対して接続可能とするバイパス経路Ｌ０，Ｌ６が設けられている。具体的には、電池ユニットＵには、出力端子Ｔ０と通電経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とを接続するバイパス経路Ｌ０が設けられるとともに、接続点Ｎ０と出力端子Ｔ３とを接続するバイパス経路Ｌ６が設けられている。そして、バイパス経路Ｌ０上にはバイパススイッチ４１が設けられ、バイパス経路Ｌ６上にはバイパススイッチ４２が設けられている。各バイパススイッチ４１，４２は例えば常閉式のリレースイッチである。   The battery unit U is provided with bypass paths L0 and L6 that enable the lead storage battery 11 to be connected to the electric load 15 without passing through the switches 31 to 34 in the unit. Specifically, the battery unit U is provided with a bypass path L0 connecting the output terminal T0 and the connection point N0 on the conduction path L1, and a bypass path L6 connecting the connection point N0 and the output terminal T3. Is provided. A bypass switch 41 is provided on the bypass path L0, and a bypass switch 42 is provided on the bypass path L6. Each of the bypass switches 41 and 42 is, for example, a normally closed relay switch.

バイパススイッチ４１を閉鎖することで、スイッチ３１がオフ（開放）であっても鉛蓄電池１１と電気負荷１５とが電気的に接続される。また、両方のバイパススイッチ４１，４２を閉鎖することで、スイッチ３１〜３４が全てオフ（開放）であっても鉛蓄電池１１と電気負荷１５とが電気的に接続される。例えば、車両の起動スイッチＳＷがオフされている状態では、バイパススイッチ４１，４２を介して電気負荷１５に対して暗電流が供給される。なお、バイパス経路Ｌ０及びバイパススイッチ４１を、電池ユニットＵ外に設けることも可能である。   By closing the bypass switch 41, the lead storage battery 11 and the electric load 15 are electrically connected even when the switch 31 is off (open). In addition, by closing both the bypass switches 41 and 42, the lead storage battery 11 and the electric load 15 are electrically connected even when all the switches 31 to 34 are off (open). For example, when the start switch SW of the vehicle is off, a dark current is supplied to the electric load 15 via the bypass switches 41 and 42. Note that the bypass path L0 and the bypass switch 41 can be provided outside the battery unit U.

電池ユニットＵは、各スイッチ３１〜３４、及びバイパススイッチ４１，４２のオンオフ（開閉）を制御する制御装置５０を備えている。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコン５１、チャージポンプＩＣ５２、バッテリ監視ＩＣ５３等を有している。マイコン５１は、通電指令信号によって各スイッチ３１〜３４の開閉を制御する。チャージポンプＩＣ５２は、マイコン５１から出力される各スイッチ３１〜３４の通電指令信号に基づいて、対応するスイッチのゲート信号を出力する。具体的には、ゲート電圧に相当する電圧を昇圧生成することで、各スイッチ３１〜３４を閉鎖（オン）する。なお、本実施形態では、マイコン５１が「制御部」に相当し、チャージポンプＩＣ５２が「駆動部」に相当する。   The battery unit U includes a control device 50 that controls on / off (open / close) of each of the switches 31 to 34 and the bypass switches 41 and 42. The control device 50 includes a microcomputer 51 including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, a charge pump IC 52, a battery monitoring IC 53, and the like. The microcomputer 51 controls opening and closing of each of the switches 31 to 34 according to the energization command signal. The charge pump IC 52 outputs a gate signal of a corresponding switch based on an energization command signal of each of the switches 31 to 34 output from the microcomputer 51. Specifically, the switches 31 to 34 are closed (turned on) by generating a voltage corresponding to the gate voltage by boosting. In the present embodiment, the microcomputer 51 corresponds to a “control unit”, and the charge pump IC 52 corresponds to a “drive unit”.

バッテリ監視ＩＣ５３は、リチウムイオン蓄電池１２を構成する複数の各単電池の電圧を検出する。またその他に、制御装置５０は、図示しない定電圧回路を有している。定電圧回路は、各蓄電池からの電力に基づき、制御装置５０等の電源電圧となる所定の定電圧（例えば５Ｖ）を生成する。   The battery monitoring IC 53 detects a voltage of each of a plurality of cells constituting the lithium ion storage battery 12. In addition, the control device 50 has a constant voltage circuit (not shown). The constant voltage circuit generates a predetermined constant voltage (for example, 5 V) that is a power supply voltage of the control device 50 and the like based on the power from each storage battery.

ここで、マイコン５１には、本電源システムの起動信号を入力する起動端子ＳＴが設けられている。起動端子ＳＴは、信号経路ＳＬ１を介してＡＣＣ端子Ｔ４に接続されるとともに、信号経路ＳＬ１から分岐した信号経路ＳＬ２を介してＩＧ端子Ｔ５に接続される。この構成により、起動スイッチＳＷのオンに伴い電池ユニットＵに入力される起動信号（ＡＣＣ信号，ＩＧ信号）は、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２を介してマイコン５１に入力される。このとき、起動端子ＳＴの印加電圧がハイレベルになることでマイコン５１が起動するようになっている。なお、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２は、それぞれ起動信号を伝達する信号線（起動用信号線）により構成されている。   Here, the microcomputer 51 is provided with a start terminal ST for inputting a start signal of the power supply system. The activation terminal ST is connected to the ACC terminal T4 via the signal path SL1 and to the IG terminal T5 via the signal path SL2 branched from the signal path SL1. With this configuration, a start signal (ACC signal, IG signal) input to the battery unit U when the start switch SW is turned on is input to the microcomputer 51 via the signal paths SL1 and SL2. At this time, the microcomputer 51 is activated when the voltage applied to the activation terminal ST becomes high level. Note that the signal paths SL1 and SL2 are each formed of a signal line (starting signal line) for transmitting a starting signal.

また、制御装置５０には、電池ユニットＵ外のＥＣＵ１００が接続されている。つまり、これら制御装置５０及びＥＣＵ１００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、制御装置５０及びＥＣＵ１００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。   Further, the ECU 100 outside the battery unit U is connected to the control device 50. That is, the control device 50 and the ECU 100 are connected by a communication network such as a CAN and can communicate with each other, and various data stored in the control device 50 and the ECU 100 can be shared with each other.

制御装置５０は、各蓄電池１１，１２の蓄電状態や、上位制御装置であるＥＣＵ１００からの指令値に基づいて、スイッチ３１〜３４のオンオフを制御する。これにより、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が実施される。例えば、制御装置５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ（残存容量：State Of Charge）を算出し、そのＳＯＣが所定の使用範囲内に保持されるようにリチウムイオン蓄電池１２への充電量及び放電量を制御する。   The control device 50 controls ON / OFF of the switches 31 to 34 based on the power storage state of each of the storage batteries 11 and 12 and a command value from the ECU 100 as a higher-level control device. Thereby, charge and discharge are performed using the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 selectively. For example, the control device 50 calculates the SOC (state of charge) of the lithium ion storage battery 12, and charges and discharges the lithium ion storage battery 12 so that the SOC is kept within a predetermined usage range. Control.

次に、制御装置５０への電力供給について説明する。制御装置５０に対しては、各蓄電池１１，１２から給電が行われる構成となっている。   Next, power supply to the control device 50 will be described. Power is supplied to the control device 50 from each of the storage batteries 11 and 12.

以下には、制御装置５０のチャージポンプＩＣ５２への給電経路について説明する。図１より、電池ユニットＵには、チャージポンプＩＣ５２と出力端子Ｔ０，Ｔ１，Ｔ３とを接続する給電経路Ｌ１１（Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｃ，Ｌ１１ｄ）が設けられている。給電経路Ｌ１１は、バイパス経路Ｌ０において出力端子Ｔ０とバイパススイッチ４１との間の接続点Ｎ１１から分岐した給電経路Ｌ１１ａと、通電経路Ｌ１において出力端子Ｔ１とスイッチ３１との間の接続点Ｎ１２から分岐した給電経路Ｌ１１ｂと、通電経路Ｌ３においてスイッチ３３と出力端子Ｔ３との間の接続点Ｎ１３から分岐した給電経路Ｌ１１ｃと、給電経路Ｌ１１ｄとを有している。給電経路Ｌ１１ａ〜Ｌ１１ｃのそれぞれの他端同士は接続点Ｎ１４で接続され、接続点Ｎ１４とチャージポンプＩＣ５２とは給電経路Ｌ１１ｄにより接続されている。このように、チャージポンプＩＣ５２は、３系統の給電経路から電力が供給される構成となっている。   Hereinafter, a power supply path to the charge pump IC 52 of the control device 50 will be described. As shown in FIG. 1, the battery unit U is provided with a power supply path L11 (L11a, L11b, L11c, L11d) connecting the charge pump IC 52 to the output terminals T0, T1, T3. The power supply path L11 branches from a connection point N11 between the output terminal T0 and the bypass switch 41 in the bypass path L0 and a connection point N12 between the output terminal T1 and the switch 31 in the power supply path L1. Power supply path L11b, a power supply path L11c branched from a connection point N13 between the switch 33 and the output terminal T3 in the power supply path L3, and a power supply path L11d. The other ends of the power supply paths L11a to L11c are connected to each other at a connection point N14, and the connection point N14 and the charge pump IC 52 are connected to each other by a power supply path L11d. As described above, the charge pump IC 52 is configured to be supplied with power from three power supply paths.

そして、給電経路Ｌ１１ｄ上、つまり接続点Ｎ１４とチャージポンプＩＣ５２との間には、スイッチ６１が設けられている。スイッチ６１は、起動スイッチＳＷがオフの状態（エンジンが停止状態）においてチャージポンプＩＣ５２へ流れる電流を遮断するために設けられている。スイッチ６１は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチにより構成されている。なお、バッテリ監視ＩＣ５３に対しても、チャージポンプＩＣ５２と同様にスイッチ６１を介して電力が供給される構成となっている。本実施形態において、スイッチ３１〜３４が「第１開閉部」に相当し、スイッチ６１が「第２開閉部」に相当する。   A switch 61 is provided on the power supply path L11d, that is, between the connection point N14 and the charge pump IC 52. The switch 61 is provided to cut off the current flowing to the charge pump IC 52 when the start switch SW is off (the engine is stopped). The switch 61 is configured by a semiconductor switch such as a MOSFET. Note that, similarly to the charge pump IC 52, the battery monitoring IC 53 is configured to be supplied with power via the switch 61. In the present embodiment, the switches 31 to 34 correspond to a “first opening / closing unit”, and the switch 61 corresponds to a “second opening / closing unit”.

ここで、スイッチ６１のオンオフ制御について図２を用いて説明する。なお、図２は、制御装置５０の給電経路を簡略化したものであり、説明の便宜上、上述の図１に準ずる構成については同じ符号を付すとともに説明を適宜割愛する。   Here, the on / off control of the switch 61 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a simplified diagram of the power supply path of the control device 50. For convenience of description, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 1 and the description is omitted as appropriate.

スイッチ６１は、ＡＣＣ信号及びＩＧ信号や、ＥＣＵ１００の駆動指令に基づいてオンオフ制御される。具体的には、ＡＣＣスイッチＳａ１のオンに伴うＡＣＣ信号が電池ユニットＵに入力されることでスイッチ６１が閉鎖（オン）され、また、ＩＧスイッチＳａ２のオンに伴うＩＧ信号が電池ユニットＵに入力されることでスイッチ６１が閉鎖（オン）される。すなわち、起動スイッチＳＷのオン状態では、スイッチ６１は閉鎖され、スイッチ６１を介してチャージポンプＩＣ５２に給電が行われる。   The switch 61 is on / off controlled based on an ACC signal and an IG signal and a drive command of the ECU 100. Specifically, the switch 61 is closed (turned on) by the input of the ACC signal accompanying the turning on of the ACC switch Sa1 to the battery unit U, and the IG signal accompanying the turning on of the IG switch Sa2 is input to the battery unit U. By doing so, the switch 61 is closed (turned on). That is, in the ON state of the start switch SW, the switch 61 is closed, and power is supplied to the charge pump IC 52 via the switch 61.

一方、起動スイッチＳＷがオフされている状態（エンジンが停止状態）では、ＡＣＣ信号及びＩＧ信号が入力されずスイッチ６１が開放（オフ）される。これにより、鉛蓄電池１１からチャージポンプＩＣ５２への電流供給が遮断され、本電源システムにおける暗電流の効率化が図られている。   On the other hand, when the start switch SW is turned off (the engine is stopped), the ACC signal and the IG signal are not input, and the switch 61 is opened (off). Thereby, the current supply from the lead storage battery 11 to the charge pump IC 52 is cut off, and the efficiency of the dark current in the present power supply system is improved.

ここで、本電源システムでは、起動スイッチＳＷがオフ状態において、所定の周期（例えば１時間）ごとに、リチウムイオン蓄電池１２を構成する複数の単電池間の電圧を均等にする処理を実施することとしている。そのため、均等化処理を実施するタイミングになると、ＥＣＵ１００は、マイコン５１に対して、電池監視指令を出力する。これにより、マイコン５１は、スイッチ６１の駆動指令を送信し、それに基づいてスイッチ６１が閉鎖（オン）される。この場合、スイッチ６１が閉鎖されることで、バッテリ監視ＩＣ５３に電流が供給され、バッテリ監視ＩＣ５３によって各単電池の電圧が検出される。そして、各単電池間で所定の電圧差が生じている場合に、マイコン５１は、均等化処理を実施する。   Here, in the present power supply system, when the start switch SW is in the off state, a process for equalizing the voltage between the plurality of cells constituting the lithium ion storage battery 12 is performed at predetermined intervals (for example, one hour). And Therefore, when it is time to perform the equalization process, the ECU 100 outputs a battery monitoring command to the microcomputer 51. As a result, the microcomputer 51 transmits a drive command for the switch 61, and the switch 61 is closed (turned on) based on the command. In this case, when the switch 61 is closed, a current is supplied to the battery monitoring IC 53, and the voltage of each cell is detected by the battery monitoring IC 53. Then, when a predetermined voltage difference occurs between the individual cells, the microcomputer 51 performs an equalization process.

以上のように構成される電源システムにおいて、スイッチ６１がオフ故障（開故障）する場合が起こり得る。例えば、起動スイッチＳＷがオンされている状態（エンジン運転状態等）で、スイッチ６１が開状態で固定されると、スイッチ６１を介してチャージポンプＩＣ５２へ電力の供給ができなくなる。その結果、チャージポンプＩＣ５２によるスイッチ３１〜３４のオンオフ制御が不可となる。   In the power supply system configured as described above, a case may occur in which the switch 61 is turned off (opened). For example, if the switch 61 is fixed in the open state while the start switch SW is turned on (engine operating state or the like), power cannot be supplied to the charge pump IC 52 via the switch 61. As a result, the on / off control of the switches 31 to 34 by the charge pump IC 52 becomes impossible.

そこで、本実施形態では、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５と、チャージポンプＩＣ５２とが接続経路により電気的に接続されるようにしている。具体的には、ＡＣＣ端子Ｔ４に接続される信号経路ＳＬ１から分岐して、給電経路Ｌ１１ｄにおけるスイッチ６１とチャージポンプＩＣ５２との間の接続点Ｎ１５に接続されるバイパス給電経路Ｌ１２を設けるとともに、ＩＧ端子Ｔ５に接続される信号経路ＳＬ２から分岐して、給電経路Ｌ１１ｄにおけるスイッチ６１とチャージポンプＩＣ５２との間の接続点Ｎ１６に接続されるバイパス給電経路Ｌ１３を設けた。つまり、スイッチ６１が開故障した場合であっても、チャージポンプＩＣ５２に電力が供給されるようにスイッチ６１を介さないバックアップ用の給電経路を設けた。   Therefore, in the present embodiment, the ACC terminal T4 and the IG terminal T5 are electrically connected to the charge pump IC 52 through a connection path. Specifically, a bypass power supply path L12 branched from the signal path SL1 connected to the ACC terminal T4 and connected to a connection point N15 between the switch 61 and the charge pump IC 52 in the power supply path L11d is provided. A bypass power supply path L13 branched from the signal path SL2 connected to the terminal T5 and connected to a connection point N16 between the switch 61 and the charge pump IC 52 in the power supply path L11d is provided. In other words, a backup power supply path that does not pass through the switch 61 is provided so that power is supplied to the charge pump IC 52 even when the switch 61 has an open failure.

なお、バイパス給電経路Ｌ１２上には整流部としてダイオードＤ１を設け、バイパス給電経路Ｌ１３上には整流部としてダイオードＤ２を設けている。各ダイオードＤ１，Ｄ２は、各端子Ｔ４，Ｔ５側をアノード、接続点Ｎ１５，Ｎ１６側をカソードとするように接続されている。つまり、接続点Ｎ１５，Ｎ１６側から各端子Ｔ４，Ｔ５側へ電流が流れることを規制している。なお、整流部としては、ダイオードに限らず、例えばサイリスタ等であってもよい。   Note that a diode D1 is provided as a rectifier on the bypass power supply path L12, and a diode D2 is provided as a rectifier on the bypass power supply path L13. The diodes D1 and D2 are connected so that the terminals T4 and T5 are used as anodes and the connection points N15 and N16 are used as cathodes. That is, the current is restricted from flowing from the connection points N15 and N16 to the terminals T4 and T5. The rectifier is not limited to a diode, but may be, for example, a thyristor.

ここで、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５は、電源システムの起動スイッチＳＷがオンされたことを電池ユニットＵ（マイコン５１）に伝達するための信号の入力端子として設けられている。つまり、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５は、そもそも信号源として設けられている。この点、本実施形態では、起動スイッチＳＷがオンされることで各端子Ｔ４，Ｔ５に鉛蓄電池１１に基づく電圧が印加されることに着目し、信号源としての各端子Ｔ４，Ｔ５を電圧源として活用している。   Here, the ACC terminal T4 and the IG terminal T5 are provided as input terminals for a signal for transmitting to the battery unit U (microcomputer 51) that the start switch SW of the power supply system has been turned on. That is, the ACC terminal T4 and the IG terminal T5 are provided as signal sources in the first place. In this regard, the present embodiment focuses on that the voltage based on the lead storage battery 11 is applied to the terminals T4 and T5 when the start switch SW is turned on, and connects the terminals T4 and T5 as signal sources to the voltage sources. We utilize as.

なお、図１では、ＡＣＣ端子Ｔ４に接続される信号経路ＳＬ１、及びＩＧ端子Ｔ５に接続される信号経路ＳＬ２からそれぞれバイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３を設ける構成としたが、これを変更し、信号経路ＳＬ１及び信号経路ＳＬ２のいずれか一方からバイパス給電経路を設ける構成としてもよい。この構成によっても、スイッチ６１を介さずに鉛蓄電池１１からチャージポンプＩＣ５２への給電が可能である。   In FIG. 1, the bypass power supply paths L12 and L13 are provided from the signal path SL1 connected to the ACC terminal T4 and the signal path SL2 connected to the IG terminal T5, respectively. A configuration in which a bypass power supply path is provided from one of the signal path SL1 and the signal path SL2 may be adopted. Even with this configuration, power can be supplied from the lead storage battery 11 to the charge pump IC 52 without using the switch 61.

上記電源システムでは、バイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３を設けたことで、各端子Ｔ４，Ｔ５とチャージポンプＩＣ５２とが常時接続される。かかる構成において、起動スイッチＳＷがオンされている状態では、主にスイッチ６１を経由してチャージポンプＩＣ５２に給電が行われる。この場合、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２は、信号の伝達を目的としていることから、電力の供給を目的としている経路（例えば、給電経路Ｌ１１等）に比べて、インピーダンスが高いものとなっている。そのため、起動スイッチＳＷがオンされている状態では、インピーダンスがより低い経路、すなわちスイッチ６１を経由する経路から優先的に給電が行われる。   In the power supply system, the provision of the bypass power supply paths L12 and L13 allows the terminals T4 and T5 to be connected to the charge pump IC 52 at all times. In such a configuration, when the activation switch SW is turned on, power is supplied to the charge pump IC 52 mainly through the switch 61. In this case, since the signal paths SL1 and SL2 are intended to transmit signals, they have a higher impedance than a path intended to supply power (for example, the power supply path L11). Therefore, when the activation switch SW is turned on, power is supplied preferentially from a path having a lower impedance, that is, a path passing through the switch 61.

一方、スイッチ６１が開故障した場合には、バイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３を経由してチャージポンプＩＣ５２に電力が供給される。より詳しくは、ＡＣＣスイッチＳａ１のみがオンされた第１作動状態であれば、バイパス給電経路Ｌ１２のみからチャージポンプＩＣ５２へ電力が供給され、ＡＣＣスイッチＳａ１及びＩＧスイッチＳａ２がオンされた第２作動状態であれば、バイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３からチャージポンプＩＣ５２へ電力が供給される。   On the other hand, when the switch 61 fails to open, power is supplied to the charge pump IC 52 via the bypass power supply paths L12 and L13. More specifically, in the first operating state in which only the ACC switch Sa1 is turned on, the second operating state in which power is supplied to the charge pump IC 52 only from the bypass power supply path L12 and the ACC switch Sa1 and the IG switch Sa2 are turned on. If so, power is supplied from the bypass power supply paths L12 and L13 to the charge pump IC 52.

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.

上記電源システムでは、チャージポンプＩＣ５２により各スイッチ３１〜３４の開閉が実施されており、例えばスイッチ６１の開故障によりチャージポンプＩＣ５２への給電が行われなくなると、各スイッチ３１〜３４の開閉が不可になり、意に反して各蓄電池１１，１２の充放電が行えなくなるおそれがある。この点を考慮し、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５とチャージポンプＩＣ５２とがバイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３により電気的に接続されるようにした。この場合、スイッチ６１が開放された状態であっても、鉛蓄電池１１からチャージポンプＩＣ５２への給電を行うことができ、チャージポンプＩＣ５２による各スイッチ３１〜３４の開閉が可能となる。つまり、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５は起動スイッチＳＷ（Ｓａ１，Ｓａ２）を介して鉛蓄電池１１に接続されているため、各端子Ｔ４，Ｔ５には鉛蓄電池１１の電圧が印加されるようになっており、その印加電圧を利用することでチャージポンプＩＣ５２への給電を可能としている。これにより、スイッチ６１に開故障が生じた場合でも各スイッチ３１〜３４の開閉を行うことができ、ひいては電源システムにおける各蓄電池１１，１２の充放電を行うことができる。   In the power supply system described above, the switches 31 to 34 are opened and closed by the charge pump IC 52. For example, if power supply to the charge pump IC 52 is stopped due to an open failure of the switch 61, the switches 31 to 34 cannot be opened or closed. Therefore, there is a possibility that the storage batteries 11 and 12 cannot be charged and discharged unintentionally. In consideration of this point, the ACC terminal T4 and the IG terminal T5 are electrically connected to the charge pump IC 52 by the bypass power supply paths L12 and L13. In this case, even when the switch 61 is open, power can be supplied from the lead storage battery 11 to the charge pump IC 52, and the switches 31 to 34 can be opened and closed by the charge pump IC 52. That is, since the ACC terminal T4 and the IG terminal T5 are connected to the lead storage battery 11 via the activation switches SW (Sa1, Sa2), the voltage of the lead storage battery 11 is applied to the terminals T4 and T5. Power can be supplied to the charge pump IC 52 by using the applied voltage. Thus, even when an open failure occurs in the switch 61, the switches 31 to 34 can be opened and closed, and the storage batteries 11 and 12 in the power supply system can be charged and discharged.

ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５にそれぞれ接続される信号経路ＳＬ１，ＳＬ２は、電圧信号を制御部に伝える目的で設けられており、一般にはハイインピーダンスラインである。この場合、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２を介して各端子Ｔ４，Ｔ５とチャージポンプＩＣ５２とを接続することで、これらが常時接続される構成であっても、起動スイッチＳＷがオンされている状態においてバイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３（信号経路ＳＬ１，ＳＬ２）よりも優先的にスイッチ６１を経由する給電経路Ｌ１１で鉛蓄電池１１からチャージポンプＩＣ５２への給電が行われる。これにより、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２に常時過度の負担を与えることなく、既存のシステムを好適に利用することができる。   The signal paths SL1 and SL2 connected to the ACC terminal T4 and the IG terminal T5 are provided for transmitting a voltage signal to the control unit, and are generally high impedance lines. In this case, by connecting the terminals T4 and T5 to the charge pump IC 52 via the signal paths SL1 and SL2, even when the terminals T4 and T5 are always connected, the bypass is performed when the start switch SW is on. Power is supplied from the lead storage battery 11 to the charge pump IC 52 via the power supply path L11 via the switch 61 with priority over the power supply paths L12 and L13 (signal paths SL1 and SL2). As a result, the existing system can be suitably used without constantly applying an excessive load to the signal paths SL1 and SL2.

起動スイッチＳＷがオンされている状態でスイッチ６１の開故障が生じた場合には、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２を介してチャージポンプＩＣ５２へ給電が行われることになる。上記構成では、ＡＣＣスイッチＳａ１を介するＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧスイッチＳａ２を介するＩＧ端子Ｔ５と、チャージポンプＩＣ５２とが信号経路ＳＬ１，ＳＬ２を介してそれぞれ電気的に接続されるようにしたため、例えば、ＡＣＣスイッチＳａ１及びＩＧスイッチＳａ２がオンされている状態においてスイッチ６１の開故障が生じた場合には、バイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３（信号経路ＳＬ１，ＳＬ２）に流れる電流を分流させることができる。これにより、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２にかかる負荷を軽減することができる。   If an open failure of the switch 61 occurs while the start switch SW is on, power is supplied to the charge pump IC 52 via the signal paths SL1 and SL2. In the above configuration, the ACC terminal T4 via the ACC switch Sa1 and the IG terminal T5 via the IG switch Sa2 are electrically connected to the charge pump IC 52 via the signal paths SL1 and SL2. If the switch 61 fails while the switch Sa1 and the IG switch Sa2 are on, the current flowing through the bypass power supply paths L12 and L13 (signal paths SL1 and SL2) can be divided. Thereby, the load on the signal paths SL1 and SL2 can be reduced.

また、バイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３は、給電経路Ｌ１１ｄ上におけるスイッチ６１とチャージポンプＩＣ５２との間の接続点Ｎ１５，Ｎ１６に一端が接続される、つまりスイッチ６１を迂回して、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５と給電経路Ｌ１１とが接続されるようにしたため、スイッチ６１に開故障が生じても、鉛蓄電池１１からチャージポンプＩＣ５２への給電を行うことができる。さらに、かかる構成において、バイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３上において電流が流れる方向を規制するダイオードＤ１，Ｄ２を設けたため、例えば、スイッチ６１が閉鎖されている場合にチャージポンプＩＣ５２へ流れる給電電流が、各端子Ｔ４，Ｔ５側へ流れることを抑制でき、チャージポンプＩＣ５２への給電を好適に行うことができる。   One end of each of the bypass power supply paths L12 and L13 is connected to connection points N15 and N16 between the switch 61 and the charge pump IC 52 on the power supply path L11d. Since the terminal T5 and the power supply path L11 are connected, power can be supplied from the lead storage battery 11 to the charge pump IC 52 even if an open failure occurs in the switch 61. Further, in such a configuration, since the diodes D1 and D2 that regulate the direction in which the current flows on the bypass power supply paths L12 and L13 are provided, for example, when the switch 61 is closed, the power supply current flowing to the charge pump IC 52 is Flow to the terminals T4 and T5 can be suppressed, and power can be suitably supplied to the charge pump IC 52.

（他の実施形態）
・上記実施形態では、信号経路ＳＬ１，ＳＬ２から分岐するようにバイパス給電経路Ｌ１２，Ｌ１３を設けたが、これを変更してもよい。例えば、ＡＣＣ端子Ｔ４と接続点Ｎ１５とが信号経路ＳＬ１を介さずに接続されるように、すなわちＡＣＣ端子Ｔ４とチャージポンプＩＣ５２とが直接接続されるようにバイパス給電経路Ｌ１２を設けてもよく、ＩＧ端子Ｔ５と接続点Ｎ１６とが信号経路ＳＬ２を介さずに接続されるように、すなわちＩＧ端子Ｔ５とチャージポンプＩＣ５２とが直接接続されるようにバイパス給電経路Ｌ１３を設けてもよい。なお、上記構成においても、各端子Ｔ４，Ｔ５側をアノードとするダイオードをそれぞれ設けるとよい。 (Other embodiments)
In the above-described embodiment, the bypass power supply paths L12 and L13 are provided so as to branch off from the signal paths SL1 and SL2, but may be changed. For example, the bypass power supply path L12 may be provided so that the ACC terminal T4 and the connection point N15 are connected without passing through the signal path SL1, that is, the ACC terminal T4 and the charge pump IC 52 are directly connected. The bypass power supply path L13 may be provided so that the IG terminal T5 and the connection point N16 are connected without passing through the signal path SL2, that is, the IG terminal T5 and the charge pump IC 52 are directly connected. In the above configuration, it is preferable to provide diodes each having the terminals T4 and T5 as anodes.

・上記実施形態では、チャージポンプＩＣ５２が出力端子Ｔ０，Ｔ１，Ｔ３にそれぞれ接続されるように給電経路Ｌ１１を設けた。具体的には、給電経路Ｌ１１が給電経路Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｃを有する構成にしたが、これを変更してもよい。例えば、チャージポンプＩＣ５２が出力端子Ｔ０，Ｔ１にそれぞれ接続されるように、給電経路Ｌ１１を設けてもよい。すなわち、給電経路Ｌ１１が給電経路Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂを有する構成としてもよい。   In the above embodiment, the power supply path L11 is provided so that the charge pump IC 52 is connected to the output terminals T0, T1, and T3, respectively. Specifically, the power supply path L11 is configured to include the power supply paths L11a, L11b, and L11c, but this may be changed. For example, the power supply path L11 may be provided so that the charge pump IC 52 is connected to the output terminals T0 and T1, respectively. That is, the power supply path L11 may have a configuration including the power supply paths L11a and L11b.

・上記実施形態では、電池ユニットＵに出力端子Ｔ０を設けるとともに、出力端子Ｔ０と通電経路Ｌ１上の接続点Ｎ０とを接続してバイパス経路Ｌ０としたがこれを変更してもよい。例えば、出力端子Ｔ０を設けずに、バイパス経路Ｌ０を、出力端子Ｔ１に接続される通電経路Ｌ１から分岐させてスイッチ３１を迂回するように接続してもよい。なお、かかる構成において起動スイッチＳＷがオフされている状態では、鉛蓄電池１１から出力端子Ｔ１を介して暗電流が供給される。   In the above embodiment, the output terminal T0 is provided in the battery unit U, and the output terminal T0 is connected to the connection point N0 on the power supply path L1 to form the bypass path L0. However, this may be changed. For example, without providing the output terminal T0, the bypass path L0 may be branched from the conduction path L1 connected to the output terminal T1 and connected so as to bypass the switch 31. In this configuration, when the start switch SW is turned off, a dark current is supplied from the lead storage battery 11 via the output terminal T1.

・図１において、出力端子Ｔ２にＩＳＧ１６を接続する構成に代えて出力端子Ｔ１に発電機を接続する構成とするとともに、出力端子Ｔ３に電気負荷１５（被保護負荷）を接続する構成に代えて出力端子Ｔ２に電気負荷１５（被保護負荷）を接続する構成としてもよい。   In FIG. 1, instead of the configuration in which the ISG 16 is connected to the output terminal T2, a configuration in which a generator is connected to the output terminal T1 and the configuration in which an electric load 15 (protected load) is connected to the output terminal T3 are used. A configuration in which an electric load 15 (protected load) is connected to the output terminal T2 may be adopted.

・上記実施形態では、スイッチ６１として、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを用いる構成としたが、半導体スイッチ以外のスイッチであってもよく、例えばリレースイッチであってもよい。なお、この構成においても、ＡＣＣ端子Ｔ４及びＩＧ端子Ｔ５に入力されるＡＣＣ信号やＩＧ信号に基づいて開閉が制御される。   In the above embodiment, a semiconductor switch such as a MOSFET is used as the switch 61. However, a switch other than the semiconductor switch may be used, for example, a relay switch. Also in this configuration, the opening and closing are controlled based on the ACC signal and the IG signal input to the ACC terminal T4 and the IG terminal T5.

１１…鉛蓄電池、１２…リチウムイオン蓄電池、１５…電気負荷、１６…ＩＳＧ、３１〜３４…スイッチ、５２…チャージポンプＩＣ、６１…スイッチ。   11: Lead storage battery, 12: Lithium ion storage battery, 15: Electric load, 16: ISG, 31-34: Switch, 52: Charge pump IC, 61: Switch.

Claims (5)

電気負荷（１５，１６）に対して並列接続される第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備える電源システムに適用され、前記各蓄電池のうち前記第２蓄電池を備えており、前記第１蓄電池及び前記電気負荷にそれぞれ接続される電池ユニット（Ｕ）であって、
前記電源システムの起動スイッチ（Ｓａ１，Ｓａ２）を介さずに前記第１蓄電池に接続される第１電源端子（Ｔ０，Ｔ１）と、
前記起動スイッチを介して前記第１蓄電池に接続される第２電源端子（Ｔ４，Ｔ５）と、
前記第１電源端子又は前記第２蓄電池に接続され前記電気負荷への給電を可能とする第１通電経路（Ｌ１〜Ｌ４）に設けられ、開閉に応じて前記各蓄電池の充放電を行わせる第１開閉部（３１〜３４）と、
前記第１開閉部を開閉させる駆動部（５２）と、
前記第１電源端子と前記駆動部とを繋ぐ第２通電経路（Ｌ１１）に設けられ、少なくとも前記起動スイッチのオン状態で閉鎖される第２開閉部（６１）と、
を備え、
前記第２電源端子と前記駆動部とが接続経路（Ｌ１２，Ｌ１３）により電気的に接続されている電池ユニット。 The present invention is applied to a power supply system including a first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to an electric load (15, 16), and includes the second storage battery among the storage batteries. A battery unit (U) connected to the first storage battery and the electric load, respectively.
A first power supply terminal (T0, T1) connected to the first storage battery without passing through a start switch (Sa1, Sa2) of the power supply system;
A second power supply terminal (T4, T5) connected to the first storage battery via the activation switch;
A first power supply path (L1 to L4) connected to the first power supply terminal or the second storage battery and capable of supplying power to the electric load is provided for charging and discharging each of the storage batteries according to opening and closing. 1 opening and closing unit (31-34),
A driving unit (52) for opening and closing the first opening and closing unit;
A second opening / closing section (61) provided in a second current path (L11) connecting the first power supply terminal and the driving section, and closed at least when the start switch is turned on;
With
A battery unit in which the second power terminal and the driving unit are electrically connected by connection paths (L12, L13). 前記第１開閉部の開閉制御を実施する制御部（５１）を備えており、
前記制御部に設けられた起動端子（ＳＴ）に起動用信号線（ＳＬ１，ＳＬ２）を介して前記第２電源端子が接続され、前記起動端子の印加電圧がハイレベルになることで前記制御部が起動されるようになっており、
前記起動用信号線から分岐する分岐線からなる前記接続経路により、前記第２電源端子と前記駆動部とが電気的に接続されている請求項１に記載の電池ユニット。 A control unit (51) for performing opening / closing control of the first opening / closing unit;
The second power supply terminal is connected via a start signal line (SL1, SL2) to a start terminal (ST) provided in the control unit, and when the applied voltage of the start terminal becomes a high level, the control unit is turned on. Is started,
2. The battery unit according to claim 1, wherein the second power supply terminal and the driving unit are electrically connected by the connection path including a branch line branched from the start signal line. 3. 前記電源システムは車両に適用され、前記起動スイッチとして、前記車両を第１作動状態とする第１起動スイッチ（Ｓａ１）と、前記車両を第２作動状態とする第２起動スイッチ（Ｓａ２）とを有しており、
前記第２電源端子は、前記第１起動スイッチを介して前記第１蓄電池に接続される第１入力端子と、前記第２起動スイッチを介して前記第１蓄電池に接続される第２入力端子とを有し、前記各入力端子は、前記起動端子に前記起動用信号線を介してそれぞれ接続されるものであって、
前記各入力端子と前記駆動部とが前記起動用信号線から分岐する分岐線からなる前記接続経路によりそれぞれ電気的に接続されている請求項２に記載の電池ユニット。 The power supply system is applied to a vehicle, and includes, as the start switches, a first start switch (Sa1) that puts the vehicle into a first operating state and a second start switch (Sa2) that puts the vehicle into a second operating state. Have
A second input terminal connected to the first storage battery via the first start switch; a second input terminal connected to the first storage battery via the second start switch; And each of the input terminals is connected to the activation terminal via the activation signal line, respectively.
3. The battery unit according to claim 2, wherein each of the input terminals and the drive unit are electrically connected to each other by the connection path including a branch line branched from the start signal line. 4. 前記接続経路は、前記第２通電経路における前記第２開閉部と前記駆動部との間の接続点（Ｎ１５，Ｎ１６）に一端が接続されるものであって、前記接続経路上において、前記接続点から前記第２電源端子へ電流が流れることを規制する整流部（Ｄ１，Ｄ２）を設けた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池ユニット。   One end of the connection path is connected to a connection point (N15, N16) between the second opening / closing section and the drive section in the second current path, and the connection path is provided on the connection path. The battery unit according to any one of claims 1 to 3, further comprising a rectifier (D1, D2) for restricting a current from flowing from the point to the second power supply terminal. 電気負荷（１５，１６）に対して並列接続される第１蓄電池（１１）及び第２蓄電池（１２）を備える電源システムであって、
前記電源システムの起動スイッチ（Ｓａ１，Ｓａ２）と、
前記第１蓄電池又は前記第２蓄電池に接続され前記電気負荷への給電を可能とする第１通電経路（Ｌ１〜Ｌ４）に設けられ、開閉に応じて前記各蓄電池の充放電を行わせる第１開閉部（３１〜３４）と、
前記第１開閉部を開閉させる駆動部（５２）と、
前記第１蓄電池と前記駆動部とを前記起動スイッチを介さずに繋ぐ第２通電経路（Ｌ１１）に設けられ、少なくとも前記起動スイッチのオン状態で閉鎖される第２開閉部（６１）と、
を備え、
前記起動スイッチを介して前記第１蓄電池と前記駆動部とが接続経路（Ｌ１２，Ｌ１３）により電気的に接続されている電源システム。 A power supply system including a first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to electric loads (15, 16),
An activation switch (Sa1, Sa2) for the power supply system;
A first power supply path (L1 to L4) connected to the first storage battery or the second storage battery and capable of supplying power to the electric load, and configured to charge and discharge each of the storage batteries according to opening and closing. Opening and closing parts (31-34),
A driving unit (52) for opening and closing the first opening and closing unit;
A second opening / closing section (61) that is provided in a second power supply path (L11) that connects the first storage battery and the driving section without interposing the start switch, and is closed at least when the start switch is turned on;
With
A power supply system in which the first storage battery and the drive unit are electrically connected via the start switch by connection paths (L12, L13).
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