CN102237706A

CN102237706A - 具有多个蓄电池的电源单元

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Publication number: CN102237706A
Application number: CN2011101117409A
Authority: CN
Inventors: 今井敦志; 田村博志; 齐藤成则
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: US9431850B2; JP5234052B2; US20110260544A1; JP2011234479A; CN102237706B; DE102011002264A1

Abstract

供电单元包括：铅蓄电池(第一电池)，其能够以交流发电机(发电机)生成的电力被充电；锂蓄电池(第二电池)，其并联电连接到铅蓄电池，能够以交流发电机(发电机)生成的电力被充电，并且具有比铅蓄电池更高的输出密度或更高的能量密度；和开关部件，其电连接在交流发电机和铅蓄电池与锂蓄电池之间，并且在传导和阻挡之间切换。开关部件通过多个MOS-FET和(半导体开关)串联连接、以使得半导体开关中存在的各自的寄生二极管面对相反的方向来配置。

Description

具有多个蓄电池的电源单元

技术领域

本发明涉及一种电源单元，其包括两个蓄电池：铅蓄电池和具有比铅蓄电池高的功率密度和能量密度的第二蓄电池(诸如锂蓄电池)。

背景技术

向诸如起动器电动机的各种电负载提供电力的铅蓄电池通常被安装在使用内燃机作为行驶驱动源的车辆中。尽管铅蓄电池比诸如镍蓄电池和锂蓄电池的高输出和高能量密度蓄电池(高性能蓄电池)更廉价，但是其对频繁充电和放电(累积充电和放电量)的耐久性低。铅蓄电池特别地在具有怠速-停止功能的车辆中被频繁放电，并且铅蓄电池的早期劣化成为问题。此外，铅蓄电池在具有交流发电动机(该交流发电动机通过从车辆的再生能量生成电力来对铅蓄电池充电)的车辆中被频繁充电，并且铅蓄电池的早期劣化成为问题。为了解决这些问题而简单地将铅蓄电池更换为上述高性能电池导致了成本的大幅增加。

因此，JP-A-2007-46508、JP-A-2007-131134、JP-A-2008-29058、JP-A-2008-155814和JP-A-2009-126395提出以并联连接方式安装具有对频繁充电和放电的高耐久性的高性能蓄电池(第二蓄电池)和廉价的铅蓄电池。换言之，高性能蓄电池优先向电负载供电并且在怠速-停止期间被充电(特别地，再生充电)，从而抑制铅蓄电池的劣化。另一方面，廉价的铅蓄电池在诸如停车的长时间段中提供所需的电力(暗电流供给)，从而减少高性能蓄电池的容量并且抑制成本增加。

当蓄电池处于过度充电状态或者过度放电状态时，早期劣化成为问题。因此，需要控制这两个蓄电池的充电和放电，使得表示充电状态的充电的状态(state of charge，SOC：实际充电量相对于充满电的充电量的百分比)在如下范围(适当范围)内，在该范围中蓄电池不会被过度充电或过度放电。具体地，当铅蓄电池的SOC下降到适当范围以下时，通过将由调节器调节的生成电力的设定电压Vreg设定为高电压来促进铅蓄电池的充电。另一方面，当铅蓄电池的SOC上升到适当范围以上时，通过将设定电压Vreg设定为低电压来促进铅蓄电池的放电。

然而，尽管蓄电池的开路电压值根据SOC而不同，但是铅蓄电池的适当范围中的开路电压(诸如12.7V至12.8V)和高性能蓄电池的适当范围中的开路电压通常不匹配。因此，例如，当设定电压Vreg被设定为高电压以促进铅蓄电池的充电时，即使高性能电池的SOC足够高，生成的电力仍流入到高性能蓄电池中，因此高性能蓄电池的过度充电成为问题。此外，从高性能蓄电池将电力提供给被布置为使用铅蓄电池作为电源操作的诸如起动器电动机的电负载，因此高性能蓄电池的过度放电成为问题。

发明内容

完成本发明以解决上述问题。本发明的目的在于提供一种电源单元，其通过在铅蓄电池之外还包括高性能蓄电池(第二蓄电池)来抑制铅蓄电池的劣化并且降低成本，其中防止了第二蓄电池的过度充电和过度放电。

通过关注经由以下研究而明确的问题构思了本发明。在描述本发明的配置之前，以下将首先描述该研究的细节。

对于上述问题，即第二蓄电池的过度充电和过度放电，本发明的发明人讨论了在交流发电机10(发电机)和铅蓄电池20，以及锂蓄电池30(第二蓄电池)之间提供开闭开关50，如图18A和图18B中所示。根据该配置，由于在对铅蓄电池20充电时防止锂蓄电池30被充电时，或者防止从锂蓄电池30到铅蓄电池20侧的放电时开闭开关50阻挡电流，解决了上述问题。

然而，由于开闭开关50被频繁地接通和断开，因此需要开闭开关50对开/关切换具有耐久性。因此，本发明人决定使用诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS-FET)的半导体开关而非机械继电器作为开闭开关50。

然而，由于典型的MOS-FET 50中因结构需要而具有寄生二极管，因此通过发明人的研究可清楚看到出现了如下问题。

换言之，当以如图18A中所示的取向提供MOS-FET 50时，当在MOS-FET 50中出现作为寄生二极管51的势垒电压或更大的电位差时，即使MOS-FET 50被断开，电流仍经由寄生二极管51从交流发电机10流到锂蓄电池30(参见图18A中的虚线)。因此，不能确定地避免锂蓄电池30的过度充电。

此外，当以如图18B中所示的取向提供MOS-FET 50时，当在MOS-FET 50中出现作为寄生二极管51的势垒电压或更大的电位差时，即使MOS-FET 50被断开，电流仍经由寄生二极管51从锂蓄电池30流到起动器电动机41(参见图18B中的虚线)。因此，不能确定地避免锂蓄电池30的过度放电。

本发明在解决上述问题的同时防止了第二蓄电池的过度充电和过度放电。下面将描述本发明的操作和效果。

根据本发明的第一方面，一种电源单元包括：发电机，其生成电力；第一电池，其能够以发电机生成的电力被充电；第二电池，其与所述第一电池并联电连接，能够以发电机生成的电力被充电，并且具有比第一电池更高的输出密度或者更高的能量密度；以及开关部件，其电连接在发电机和第一电池与第二电池之间，并且在发电机和第一电池与第二电池之间的传导和阻挡之间切换。开关部件通过多个半导体开关来配置，该多个半导体开关串联连接，使得半导体开关中存在的各自的寄生二极管面对相反的电流流动方向。

简言之，通过将多个半导体开关(开关部件)串联连接在发电机和铅蓄电池(即第一电池)以及第二蓄电池(即第二电池)之间来配置上述本发明，使得半导体开关中存在的各个寄生二极管面对相反的方向。因此，当所有半导体开关断开时，即使在电流流过某个半导体开关的寄生二极管时，该传导也会被具有面对相反方向的寄生二极管的其他半导体开关阻挡。

因此，在第二蓄电池的过度充电成为问题的情况中，如果所有半导体开关均被断开，则可以确定地避免电流从发电动机流到第二蓄电池。因此，可以确定地避免第二蓄电池的过度充电。此外，在第二蓄电池的过度放电成为问题的情况中，如果所有半导体开关均被断开，则可以确定地避免从第二蓄电池对被布置为从铅蓄电池供电的诸如起动器电动机的电负载的供电。因此，可以确定地避免第二蓄电池的过度放电。

如上文所述，提供铅蓄电池和第二蓄电池的目的在于减小第二蓄电池的容量并且抑制成本增加。因此，当在内燃机停止时从这两个蓄电池向电负载供电时，由于第二蓄电池的容量小于铅蓄电池的容量，因此不能长时间段地向被布置为从第二蓄电池供电的电负载(第二电负载)提供足够的电力。在该情形中，如果开关部件被接通，则可以从铅蓄电池向第二电负载供电。然而，当作为例如点火开关被断开(IG OFF)的结果而停止对控制部件(其控制对开关部件输出通电信号)供电时，开关部件不能被接通，并且不能将电力提供给第二电负载成为问题。

在这一点上，根据本发明的第二方面，电源单元进一步包括控制部件，其用于通过控制施加到开关部件的通电信号的输出来控制开关部件接通和断开。此外，针对开关部件在第二电池侧提供能够由第二电池供电的电负载以与第二电池并联电连接。开关部件包括通电维持部件，其用于当停止针对控制部件的供电时维持其中电流从第一电池流动到第二电池侧的通电状态。

根据上述配置，即使在内燃机停止并且停止对控制部件供电的条件下，通电维持部件仍维持其中电流从铅蓄电池流到第二蓄电池侧的通电状态。因此，具有比第二蓄电池更大的容量的铅蓄电池可以向第二电负载供电。

根据本发明的第三方面，通电维持部件包括并联地电连接到开关部件的电阻器，并且被配置为当由于停止对控制部件供电而停止通电信号的输出时，经由电阻器从第一电池向第二电池侧提供电力。

假设通过通电维持部件的维持功能从铅蓄电池提供给第二电负载的电力是极小的量。因此，即使电阻元件的电阻值被设定为足够高，通电维持部件仍可以充分地确保提供给第二电负载的电力的量。因此，即使在内燃机停止并且停止对控制部件供电的条件下，仍可以维持其中将电流从铅蓄电池经由电阻元件发送到第二蓄电池的通电状态。

另一方面，当内燃机正在工作时，作为电阻元件的电阻值被设定为足够高的结果，即使在开关部件的阻挡操作期间，从铅蓄电池侧经由电阻元件流到第二蓄电池侧的电力的量足够小到可被忽略。

因此，在根据第三方面的本发明中，由于通电维持部件可以简单地通过提供电阻元件来配置，因此可以通过少量的部件低成本地实现通电维持部件。

根据本发明的第四方面，通电维持部件包括电阻器和整流元件，整流元件串联连接到电阻器并且被布置为使得整流元件的正向方向被设定为允许电流从第一电池流动到第二电池侧。

根据上述配置，在其中通电维持部件维持通电状态，同时内燃机停止并且停止对控制部件供电的条件下，可以避免从第二蓄电池向被布置为从铅蓄电池供电的电负载供电。因此，可以促进防止第二蓄电池的过度放电。

根据本发明的第五方面，其中寄生二极管的正向方向被设定为允许电流从第一电池流动到第二电池侧的半导体开关串联连接到电阻器，并且半导体开关的寄生二极管用作整流元件。

根据上述配置，较之与半导体开关的寄生二极管分离地提供专用于通电维持部件的整流元件的情况，可以减少部件数目(参见图12)。可替选地，作为专用于通电维持部件的整流元件和半导体开关的寄生二极管串联连接的结果(参见图11)，可以实现如下配置，在该配置中即使在整流元件或寄生二极管中的任一个被损坏时，仍可以避免第二蓄电池的过度放电。

根据本发明的第六方面，通电维持部件是具有自锁功能的闭锁开关。当由于停止对控制部件的电力供应而停止通电信号的输出时，闭锁开关接通以通过自锁来维持通电状态。

根据上述配置，即使在其中内燃机停止并且停止对控制部件供电的条件下，作为闭锁开关被接通的结果，仍可以维持其中将电流从铅蓄电池发送到第二蓄电池侧的通电状态。

另一方面，当内燃机正在工作时，作为闭锁开关被断开的结果，可以完全避免在开关部件的阻挡操作期间作为通电维持部件(闭锁开关)的结果而进入通电状态。在这一点上，本发明比前述通过电阻元件配置通电维持部件的发明更加有利。

根据本发明的第七方面，通电维持部件包括输出保持电路，当停止对控制部件的电力供应时，其保持通电信号的输出。

根据该配置，即使在其中内燃机停止并且停止对控制部件供电的条件下，作为使通电信号保持在输出状态的结果，可以维持将电流从铅蓄电池发送到第二蓄电池侧的通电状态。

根据本发明的第八方面，电源单元进一步包括第二开关部件，其电连接开关部件和第二电池之间的电流路径。第二开关部件由控制部件开关，使得电流路径在传导和阻挡状态之间切换，并且用作常开类型的开关，当控制部件未输入第二通电信号时断开以阻挡电流路径。

根据上述配置，当作为例如正在执行IG OFF操作的结果而停止对控制部件的电力供应时，作为常开类型开关的第二开关部件被断开。因此，在IG OFF期间可防止从第二蓄电池到被布置为使用第二蓄电池作为电源进行操作的电负载(第二电负载)的放电。因此，可以避免由第二蓄电池长时间段地放电引起的过度放电。

特别地，在将上述发明应用于根据第二至第七方面中的任一方面的本发明时，在IG OFF期间，作为通电维持部件的操作的结果，铅蓄电池向第二电负载供电。因此，由于即使在第二开关部件防止第二蓄电池的放电时仍可以维持对第二电负载的电力供应，将上述发明应用于根据第二至第七方面中的任一方面的本发明是有利的。

根据本发明的第九方面，当第二电池的存储电力的量低于下限阈值时，开关部件切换到传导以便于对第二电池充电。

在具有怠速-停止功能的车辆中，即使在已建立用于执行怠速-停止的条件时(诸如制动踏板被压下并且车辆速度下降到零)，当第二蓄电池存储的电量小于如上文所述的下限阈值时，优选地禁止怠速-停止以防止过度放电。

根据本发明的第十方面，当第二电池的存储电力的量高于下限阈值时，开关部件切换到阻挡以便于停止对第二电池充电。

在再生发电期间，优选地通过再生生成的电力对第二蓄电池充电，并且收集再生生成的电力。然而，当第二蓄电池存储的电量大于如上文所述的上限阈值时，即使在再生发电期间仍优选地禁止开关部件的通电操作以防止过度充电。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的电源单元的电框图；

图2是在图1中的电源单元中执行的再生充电期间的操作的图；

图3是在图1中的电源单元中执行的自动重启期间的操作的图；

图4是在图1中的电源单元中执行的怠速-停止(Vd(Pb)＞Vd(Li))期间的操作的图；

图5是在图1中的电源单元中执行的怠速-停止(Vd(Pb)≤Vd(Li))期间的操作的图；

图6是针对驱动许可标志和驱动请求标志的设定条件的图；

图7是针对SOC(Li)优化控制的过程的流程图；

图8是根据点火开关的状态和附件开关的状态的、针对MOS-FET 50 和60以及Li蓄电池继电器70的控制细节的图；

图9是由ECU 80执行的用于执行如图8中所示的控制的处理中的过程的流程图；

图10是根据本发明的第二实施例的电源单元的电框图；

图11是根据第二实施例的第一变化示例的电框图；

图12是根据第二实施例的第二变化示例的电框图；

图13是根据第二实施例的第二变化示例的电框图；

图14是根据本发明的第三实施例的电源单元的电框图；

图15是根据第三实施例的变化示例的电框图；

图16是根据本发明的第四实施例的电源单元的电框图；

图17是根据本发明的第五实施例的电源单元的电框图；以及

图18A和图18B是由本发明入在构思本发明的过程期间研究的电源单元的电框图。

具体实施方式

将参照附图描述具体指定本发明的实施例。在实施例通篇中，在附图中对彼此相同或等同的部分赋予相同的附图标记，并且具有相同附图标记的部分的描述被合并。

(第一实施例)

在其中安装了根据第一实施例的电源单元的车辆使用内燃机作为行驶驱动源。该车辆具有怠速-停止功能，其在满足预定自动停止条件时自动地停止内燃机，并且在满足预定自动重起动条件时自动地重起动内燃机。尽管包括在起动内燃机时旋转曲柄轴的起动器电动机，但是不包括辅助车辆行驶的行驶电动机。

如图1中所示，车辆包括下文描述的交流发电机10(发电机)，调节器11(发电控制部件)，铅蓄电池20(第一电池)，锂离子电池30(第二电池)，各种电负载41、42和43，两个MOS-FET 50和60(开关部件，和半导体开关)，以及Li(锂)蓄电池继电器70(第二开关部件)。铅蓄电池20、锂离子电池30和电负载41至43并联地电连接到交流发电机10。

MOS-FET 50和60被布置在交流发电机10和铅蓄电池20与锂离子电池30之间，并且用作开关部件，用于针对交流发电机10和铅蓄电池20在锂离子电池30的通电(ON)和阻挡(OFF)之间切换。

此外，MOS-FET 50和60可以被视为因其内部结构的必要性而用作整流部件。换言之，MOS-FET 50和60的内部电路可以被视为等同于其中半导体开关部分52和62(开关部件)分别与寄生二极管51和61(整流部件)并联连接的电路。到半导体开关部分52和62的栅极的输入信号由电子控制单元(ECU 80)控制。换言之，MOS-FET 50和60的ON操作(通电操作)和OFF操作(阻挡操作)被控制为由ECU 80进行切换。

两个MOS-FET 50和60被串联连接，使得寄生二极管51和61面对彼此相反的方向。因此，当两个MOS-FET 50和60被断开时，可以完全阻挡电流流过寄生二极管51和61。因此，如果两个MOS-FET 50和60被断开，则可以避免从锂离子电池30到铅蓄电池20侧的放电，并且还可以避免从铅蓄电池20侧到锂离子电池30的充电。

Li蓄电池继电器70是电磁继电器，其具有机械接触并且不具有整流部件。Li蓄电池继电器70的ON操作(通电操作)和OFF操作(阻挡操作)被控制为由ECU 80切换。Li蓄电池继电器70在紧急情况中使用并且在普通操作期间总是接通。在紧急情况(下文给出了其示例)中，Li蓄电池继电器70被断开，从而避免了锂离子电池30的过度充电和过度放电。

例如，当调节器11出故障并且设定电压Vreg变得异常高时，进入过度充电状态的锂离子电池30成为问题。在该情形中，Li蓄电池继电器70被断开。此外，当锂离子电池30因交流发电机10或者MOS-FET 50和60中的故障而不能被充电时，锂离子电池30的过度放电成为问题。在该情形中，Li蓄电池继电器70也被断开。

电负载41至43中的由附图标记43指示的负载是需要恒定电压的电负载43，其需要提供的电力的电压稳定，或者大致恒定或者至少在预定范围内变化。需要恒定电压的电负载43电连接在MOS-FET 50和60的锂离子电池30侧上。结果，对需要恒定电压的电负载43的电力供应被分配给锂离子电池30。

需要恒定电压的电负载43的具体示例包括导航设备和音频设备。例如，当提供的电力的电压不是恒定的并且显著变化，或者显著变化从而超过预定范围时，出现了如下问题：当电压暂时下降到最小操作电压以下时，导航设备等的操作重置。因此，对需要恒定电压的电负载43提供的电力的电压需要在不下降到最小操作电压以下的恒定值处保持稳定。

电负载41至43中的由附图标记41指示的负载是起动内燃机的起动器电动机。由附图标记42指示的负载是需要恒定电压的电负载43和起动器电动机41以外的普通电负载。普通电负载42的具体示例包括前灯、用于前挡风玻璃等的挡风玻璃雨刷、用于空调的鼓风机和用于后挡风玻璃的除霜器加热器等。

起动器电动机41和普通电负载42电连接在MOS-FET 50和60的铅蓄电池20侧上。结果，对起动器电动机41和普通电负载42的电力供应被分配给铅蓄电池20。

交流发电机10从曲柄轴的旋转能量生成电力。具体地，当交流发电机10的转子被曲柄轴旋转时，基于流到转子线圈10a的励磁电流在定子线圈中感生了交流电流，并且该交流电流由整流器(未示出)转换为直流电流。随后，作为调节器11调整流到转子线圈10a的励磁电流的结果，所生成的直流电流的电压被调整为变为设定电压Vreg。

交流发电机10生成的电力被提供给各种电负载41至43，并且还被提供给铅蓄电池20和锂离子电池30。当内燃机的驱动停止并且交流发电机10不再发电时，铅蓄电池20和锂离子电池30向电负载41至43供电。调整设定电压Vreg并且控制MOS-FET 50和60的操作，使得从铅蓄电池20和锂离子电池30到电负载41至43的放电量，以及来自交流发电机10的充电量处于SOC不会变得过度充电或者过度放电的范围(适当范围)内。

此外，根据第一实施例，执行减速再生，其中交流发电机10从车辆的再生能量生成电力并且对蓄电池20和30(主要是锂离子电池30)充电。当满足诸如车辆处于减速状态并且针对内燃机的燃料喷射被切断的条件时，执行减速再生。

铅蓄电池20是已知的通用蓄电池。具体地，铅蓄电池20的阴极活性材料是二氧化铅(PbO₂)，阳极活性材料是铅(Pb)，并且电解液是硫酸(H₂SO₄)。铅蓄电池20通过串联连接多个由这些电极构成的电池单元来配置。铅蓄电池20的充电容量被设定为大于锂离子电池30的充电容量。

另一方面，包含锂的氧化物(组合了锂的金属氧化物)被用作锂离子电池30的阴极活性材料。其具体示例包括LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiFePO₄等。碳(C)、石墨、钛酸锂(诸如Li_xTiO₂)、含Si或Su的合金等被用作锂离子电池30的阳极活性材料。有机电解液被用作锂离子电池30的电解液。锂离子电池30通过串联连接多个由这些电极构成的电池单元来配置。特别地根据第一实施例，钛酸锂被用作锂离子电池30的阳极活性材料。

图1中的附图标记21和31表示铅蓄电池20和锂离子电池30的电池单元组件。附图标记22和32表示铅蓄电池20和锂离子电池30的内阻。在下面的描述中，蓄电池的开路电压V0指的是电池单元组件21和31生成的电压。蓄电池的端电压Vd和Vc指的是由以下等式1和2表示的电压。

Vd＝V0-Id×R (等式1)

Vc＝V0+Ic×R (等式2)

这里，放电电流是Id；充电电流是Ic；蓄电池的内阻是R；并且蓄电池的开路电压是V0。如等式1和2所指示的，放电期间的端电压Vd随着内阻R增加而变为更小的值，并且充电期间的端电压Vc随着内阻R增加而变为更大的值。

这里，由于蓄电池20和30并联连接，因此当交流发电机10执行充电时，如果MOS-FET 50和60已被接通，则交流发电机10的感生电流以较低的端电压Vc流入到蓄电池中。另一方面，当向电负载42和43提供电力(放电)时，如果MOS-FET 50和60在非发电期间已被接通，则以更高的端电压Vd从蓄电池向电负载放电。

此外，在再生充电期间，通过增加锂离子电池30的端电压Vc(Li)低于铅蓄电池20的端电压Vc(Pb)的机会，将锂离子电池30设定为较之铅蓄电池20被优先充电。此外，在放电期间，通过增加锂离子电池30的端电压Vd(Li)高于铅蓄电池20的端电压Vd(Pb)的机会，将锂离子电池30设定为较之铅蓄电池20优先向需要恒定电压的电负载43放电。

可以通过设定蓄电池20和30的开路电压V0和内阻值R来实现上述设置。开路电压V0的设定可以通过选择锂离子电池30的阴极活性材料、阳极活性材料和电解液来实现。

下面将描述用于增加在再生充电期间实现Vc(Li)＜Vc(Pb)的机会以及在放电期间实现Vd(Li)＞Vd(Pb)的机会的设置的细节。

铅蓄电池20的SOC的适当范围(Pb)是SOC 88％至92％，并且锂离子电池30的SOC的适当范围(Li)是SOC 35％至80％。适当范围(Li)的上限低于适当范围(Pb)的上限，并且适当范围(Li)的下限低于适当范围(Pb)的下限。此外，锂离子电池30被设定为实现满足如下条件(a)至(c)的锂离子电池30的电压特性(开路电压和SOC之间的关系)。具体地，通过选择锂离子电池30的阴极活性材料、阳极活性材料和电解液的组合，可以创建满足条件(a)至(c)的电压特性。

条件(a)：在铅蓄电池20的适当范围(Pb)内和锂离子电池30的适当范围(Li)内存在铅蓄电池20的开路电压V0(Pb)和锂离子电池30的开路电压V0(Li)匹配的点Vds。

条件(b)：在锂离子电池30的适当范围(Li)中的匹配点Vds的上限侧上，锂离子电池30的开路电压V0(Li)高于铅蓄电池20的开路电压V0(Pb)。

条件(c)：在锂离子电池30的适当范围(Li)中的匹配点Vds的下限侧上，锂离子电池30的开路电压V0(Li)低于铅蓄电池20的开路电压V0(Pb)。

接下来，将描述用于根据引擎的操作状态切换MOS-FET 50和60的ON和OFF的方法。如上文所述，除非在紧急情况中，否则Li蓄电池继电器70一直被接通。

如图2中所示，当交流发电机10通过减速再生来发电时，MOS-FET50和60被接通。结果，通过减速再生生成的电力对锂离子电池30充电。此外，一部分再生能量还被提供给电负载42和43以及铅蓄电池20。

如图3中所示，在怠速-停止功能的自动重起动期间，MOS-FET 50和60被断开。结果，由铅蓄电池20执行对起动器电动机41的电力供应，并且避免了从锂离子电池30到起动器电动机41的放电。提供给起动器电动机41的电力明显大于提供给其他电负载42和43的电力。因此，当具有比铅蓄电池20小的容量的锂离子电池30向起动器电动机41供电时，锂离子电池30的SOC(Li)立即进入过度放电状态。因此，通过如上文所述避免从锂离子电池30到起动器电动机41的放电，可以防止锂离子电池30的过度放电。铅蓄电池20向普通电负载42提供电力，并且锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43提供电力。

如图4中所示，当在怠速-停止功能的怠速-停止(自动停止)期间铅蓄电池20的端电压Vd(Pb)高于锂离子电池30的端电压Vd(Li)时，MOS-FET 50和60被断开。结果，避免了电流从铅蓄电池20流到锂离子电池30，并且避免了锂离子电池30的过度充电。铅蓄电池20向普通电负载42供电，并且锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43供电。

另一方面，如图5中所示，当在怠速-停止功能的怠速-停止期间Vd(Pb)≤Vd(Li)时，MOS-FET 50和60被接通。结果，由于从锂离子电池30向普通电负载42供电，因此可以解决对普通电负载42电力供应不足。铅蓄电池20由锂离子电池30充电，并且锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43供电。

在非再生期间(诸如在怠速操作、加速行驶和稳定行驶期间)当交流发电机10没有通过减速再生发电时，根据锂离子电池30的SOC(Li)来切换MOS-FET 50和60的ON和OFF，从而将SOC(Li)控制在适当的范围内。

具体地，当在非再生期间SOC(Li)大于第一阈值TH1(上限阈值)时，如图4中所示，MOS-FET 50和60被断开。结果，从锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43供电。另一方面，当在非再生期间SOC(Li)是第二阈值TH2(下限阈值)或其以下时，如图2中所示，MOS-FET 50和60被接通。结果，从铅蓄电池20或交流发电机10向需要恒定电压的电负载43供电。结果，可以避免锂离子电池30的过度放电。

将参照图6和图7描述如上文所述的为了将SOC(Li)设定在适当范围内而执行的控制(SOC(Li)最优化控制)。

ECU 80一直获取蓄电池20和30的端电压Vc和Vd或者开路电压V0(Li)的检测值，并且一直获取由电流检测部件71和72(参见图1)检测到的流过蓄电池20和30的电流的电流值。ECU 80还一直获取锂离子电池30的温度(锂温度)和铅蓄电池20的温度(铅温度)。ECU 80基于所获取的锂离子电池30的端电压、锂温度等计算SOC(Li)，并且还基于所获取的铅蓄电池20的端电压、铅温度等计算SOC(Pb)。

图6中的水平轴指示所计算的SOC(Li)值。如下文所述根据SOC(Li)值设定针对MOS-FET 50和60的驱动许可标志和驱动请求标志。

换言之，当SOC(Li)大于第一阈值TH1(在图6中的示例中TH1＝80和90)时，为了避免锂离子电池30的过度充电，驱动许可标志被设定为 OFF并且MOS-FET 50和60的ON操作被禁止。结果，交流发电机10或铅蓄电池20对锂离子电池30的充电被禁止(参见图4)。

另一方面，当SOC(Li)是第二阈值TH2(在图6中的示例中TH2＝30和40)或其以下时，为了避免锂离子电池30的过度放电，驱动请求标志被设为ON，并且MOS-FET 50和60被接通。结果，交流发电机10或铅蓄电池20对锂离子电池30充电(参见图2)。第一阈值TH1和第二阈值TH2被设定为具有滞后作用，以根据SOC(Li)是在上升还是下降而具有不同的值。

图7是关于SOC(Li)最优化控制的过程的流程图，该过程由ECU80中的微计算机按预定周期重复执行。

首先，在图7中的步骤S10处，ECU 80判断是否正在进行减速再生。当判断出正在进行减速再生(步骤S10处的是)时，在驱动许可标志被设定为ON的条件下(SOC(Li)＜TH1)(步骤S11处的是)，在后继步骤S12处ECU 80使MOS-FET 50和60接通(参见图2)。结果，由锂离子电池30收集减速再生电力。然而，即使当判断出正在进行减速再生(步骤S10处的是)时，当驱动许可标志被设定为OFF(步骤S11处的否)时，在后继步骤S13处ECU 80仍禁止MOS-FET 50和60的ON操作，并且避免锂离子电池30的过度充电。在该情形中，优选地终止再生发电。

另一方面，当判断出没有在进行减速再生(步骤S10处的否)时，在驱动请求标志未被设定为ON的条件下(SOC(Li)≥TH2)，在后继步骤S13处ECU 80使MOS-FET 50和60断开(参见图4)。结果，锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43放电。然而，即使当判断出没有在进行减速再生(步骤S10处的否)时，如果SOC(Li)＜TH2，则在步骤S12中ECU 80仍使MOS-FET 50和60接通(参见图2)。结果，铅蓄电池20或者交流发电机10对锂离子电池30充电，并且避免了锂离子电池30的过度放电。

在怠速-停止期间当判断出没有在进行减速再生(步骤S10处的否)时，如早先参照图4和图5所述，基于Vd(Pb)和Vd(Li)的比较来决定是接通还是断开MOS-FET 50和60。此外，在重起动期间当没有在进行减速再生(步骤S10处的否)时，如早先参照图3所述，MOS-FET 50和60被断开，并且避免了锂离子电池30的过度放电。

作为如上文所述进行切换的MOS-FET 50和60的ON和OFF操作的结果，锂离子电池30的SOC(Li)可以被控制在最优范围内。另一方面，通过调整设定电压Vreg，将铅蓄电池20的SOC(Pb)控制在最优范围内。

具体地，当计算的SOC(Pb)高于预定上限阈值时，作为将设定电压Vreg控制为低于铅蓄电池20的端电压Vd(Pb)的结果，可以避免从交流发电机10对铅蓄电池20的充电，因此可以防止铅蓄电池20的过度充电。另一方面，当计算的SOC(Pb)低于预定下限阈值时，作为将设定电压Vreg控制为高于铅蓄电池20的端电压Vc(Pb)的结果，交流发电机10对铅蓄电池20充电，因此防止了铅蓄电池20的过度放电。

上文描述了当操作点火开关使其接通(IG ON)时的MOS-FET 50和60等的控制细节。与之对照，以下参照图8的描述是当操作点火开关以使其断开(IG OFF)时的MOS-FET 50和60、Li蓄电池继电器70等的控制细节。

如图8中的行(a)中所示，当车辆的电源状态是OFF，即在IG OFF期间，并且附件开关也被断开时，停止对ECU 80的电力供应。随之还停止从ECU 80到MOS-FET 50和60的ON/OFF信号(通电信号)的输出。因此，MOS-FET 50和60被断开。

这里，Li蓄电池继电器70被控制为根据来自ECU 80的ON/OFF信号(第二通电信号)在ON和OFF之间切换，但是在一般的非紧急情况中一直是ON。当没有从ECU 80输入ON/OFF信号时执行OFF操作(断开操作)以阻挡电流的常开类型的开关被用作Li蓄电池继电器70。因此，当如上文所述停止对ECU 80的电力供应时，常开类型的Li蓄电池继电器70被断开。

如图8中的行(b)中所示，当在IG OFF期间附件开关被接通时，由于向ECU 80提供电力，因此可以控制MOS-FET 50和60以及Li蓄电池继电器70。然而，此时假设仍未完成许可Li蓄电池继电器70接通的判断(诸如Li蓄电池继电器70的接触没有被焊接的判断，或者锂离子电池30的电压和温度在正常范围内的判断)，且因此Li蓄电池继电器70保持断开。此外，作为MOS-FET 50和60被接通的结果，铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供电力。

如图8中的行(c)中所示，在初次引擎起动之前或者在初次引擎起动期间当IG ON操作已被执行时，假设仍未完成许可Li蓄电池继电器70 接通的判断(诸如Li蓄电池继电器70的接触没有被焊接的判断，或者锂离子电池30的电压和温度在正常范围内的判断)，且因此Li蓄电池继电器70保持断开。此外，作为MOS-FET 50和60被接通的结果，铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供电力。

此外，在怠速-停止期间，如早先参照图4和图5所述，基于Vd(Pb)和Vd(Li)的比较来决定是接通还是断开MOS-FET 50和60，并且Li蓄电池继电器70被接通。

在怠速-停止之后的重起动期间，如早先参照图3所述，MOS-FET 50和60被断开，并且Li蓄电池继电器70被接通。

在减速再生期间，如早先参照图2所述，MOS-FET 50和60被接通并且Li蓄电池继电器70被断开。然而，当SOC(Li)≥TH1并且驱动许可标志未被设定为ON(步骤S11处的否)时，则禁止MOS-FET 50和60的ON操作。

在起动和减速再生以外的一般操作期间，基于驱动请求标志的设定来决定MOS-FET 50和60的ON-OFF操作，并且Li蓄电池继电器70被接通。

图9是由ECU 80执行的用于执行如图8中所示的控制的处理的过程的流程图。首先，在图9中的步骤S20处，ECU 80判断车辆是否处于其中点火开关处于IG OFF状态，并且附件开关断开的电源OFF状态。当判断出车辆电源OFF(步骤S20处的是)时，停止向ECU 80的电力供应并且MOS-FET 50和60以及Li蓄电池继电器70进入OFF状态(步骤S21)。

当判断出车辆电源不是OFF(步骤S20处的否)时，则在后继步骤S22处ECU 80判断点火开关是否处于IG ON状态。当判断出点火开关不处于IG ON状态(步骤S22处的否)时，或者换言之，附件开关是ON，ECU 80使MOS-FET 50和60接通，并且使Li蓄电池继电器70保持在OFF状态(步骤S23)。

当判断出点火开关处于IG ON状态(步骤S22处的是)，引擎停止(步骤S24处的是)，并且引擎处于初次起动之前(步骤S25处的是)时，ECU80使MOS-FET 50和60接通并且使Li蓄电池继电器70保持在OFF状态(S23)。

当判断出点火开关处于IG ON状态(步骤S22处的是)，引擎停止(步骤S24处的是)，并且引擎不处于初次起动之前(步骤S25处的否)时，ECU 80基于Vd(Pb)和Vd(Li)的比较来决定是执行MOS-FET 50和60的ON操作还是OFF操作。具体地，当Vd(Pb)＜Vd(Li)(步骤S26处的是)时，ECU 80使MOS-FET 50和60接通，并且使Li蓄电池继电器70接通(步骤S12)。另一方面，当Vd(Pb)≥Vd(Li)(步骤S26处的否)时，ECU 80断开MOS-FET 50和60，并且使Li蓄电池继电器70接通(步骤S13)。

当判断出点火开关处于IG ON状态(步骤S22处的是)并且引擎正在操作(步骤S24处的否)时，如果判断出引擎正在执行初次起动(步骤S27处的是和步骤S28处的是)，则ECU 80使MOS-FET 50和60接通，并且使Li蓄电池继电器70保持在OFF状态(步骤S23)。另一方面，在怠速-停止功能的自动重起动期间(步骤S27处的是和步骤S28处的否)，ECU 80使MOS-FET 50和60断开，并且使Li蓄电池继电器70接通(步骤S13)。

当判断出引擎正在操作(步骤S24处的否)时，如果判断出引擎没有在执行起动(步骤S27处的否)时，ECU 80执行图7中的上述处理(由虚线指示的步骤S10至步骤S30处的处理)。换言之，ECU 80基于是否正在进行减速再生并且根据驱动请求标志和驱动许可标志的状态，决定MOS-FET 50和60的ON状态和OFF状态。

锂温度在锂离子电池30的充电期间上升。当锂电池温度变得过高时，促进了锂离子电池30的劣化。因此，在步骤S11和步骤S13处的处理中，可以在锂温度小于预定值TH3的条件下执行步骤S12处的MOS-FET 50和60的ON操作(换言之，锂离子电池30的充电)。

根据上文，可以根据第一实施例实现如下效果。

换言之，在交流发电机10、铅蓄电池20与锂离子电池30之间串联连接多个双MOS-FET 50和60，使得寄生二极管51和61面对相反的方向。因此，当MOS-FET 50和60均被断开时，阻挡电流流过寄生二极管51和61中的任一个。

结果，在其中锂离子电池30的过度充电成为问题的情况中，如果MOS-FET 50和60被断开，则可以确定地避免电流从交流发电机10或铅蓄电池20流到锂离子电池30。因此，可以确定地防止锂离子电池30的过度充电。此外，在锂离子电池30的过度放电成为问题的情况中，如果 MOS-FET 50和60被断开，则可以确定地避免从锂离子电池30到特别是起动器电动机41的放电。因此，可以确定地防止锂离子电池30的过度放电。

当通过调整设定电压Vreg将铅蓄电池20的SOC(Pb)控制在适当范围内时，当锂离子电池30未被充电时，如果MOS-FET 50和60被断开，则可以与锂离子电池30的端电压Vc的幅度无关地调整设定电压Vreg。另一方面，可以通过使MOS-FET 50和60在ON和OFF之间切换来调整锂离子电池30的SOC(Li)。因此，可以独立且分离地控制SOC(Pb)和SOC(Li)。

(第二实施例)

当车辆的电源状态是OFF时，随之针对ECU 80的电力供应停止，从ECU 80到MOS-FET 50和60的ON/OFF信号的输出也停止。因此，如上文所述，MOS-FET 50和60以及Li蓄电池继电器70也被断开。

因此，尽管从铅蓄电池20提供在电源OFF期间需要的到普通电负载42的暗电流，但是不能从锂离子电池30提供在电源OFF期间需要的到需要恒定电压的电负载43的暗电流。例如如果常开类型的继电器被用作Li蓄电池继电器70，则可以从锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43提供暗电流。然而，由于锂离子电池30的容量被设定为明显小于铅蓄电池20的容量，因此锂离子电池30立即变为过度放电。

对于该问题，根据第二实施例，如图10中所示使电阻元件90(通电维持部件)与MOS-FET 50和60并联连接。在电源OFF期间，经由电阻元件90从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载提供暗电流。

假设在电源OFF期间需要的到需要恒定电压的电负载43的暗电流是极小的电力的量。因此，即使电阻元件90的电阻值被设定为足够高，仍可以充分确保提供给需要恒定电压的电负载43的暗电流的量。在电源ON期间，作为电阻元件90的电阻值被设定为足够高的结果，即使当MOS-FET 50和60被断开时，经由电阻元件90从铅蓄电池20侧流到锂离子电池30侧的电力的量也可以被设定为足够小到可以忽略。

此外，根据第二实施例，如图10中所示，整流元件91串联连接到电阻元件90。整流元件91被布置为如下取向，使得其中将电流从铅蓄电池20侧发送到锂离子电池30侧的方向是正向方向。结果，即使Li蓄电池继电器70出故障并且在电源OFF期间保持接通，仍可以在电源OFF期间避免经由电阻元件90从锂离子电池30向普通电负载42提供暗电流，并且可以避免锂离子电池30的过度放电。

此外，由于常开类型的继电器被用作Li蓄电池继电器70，因此Li蓄电池继电器70可以在电源OFF期间保持在OFF状态。因此，在电源OFF期间到需要恒定电压的电负载43的暗电流供应可以被分配给铅蓄电池20，并且可以避免从锂离子电池30向需要恒定电压的电负载43提供暗电流。因此，可以避免电源OFF期间的锂离子电池30的过度放电。

(根据第二实施例的第一变化示例)

尽管在图10中电阻元件90与两个MOS-FET 50和60并联连接，电阻元件90的连接可如图11中所示进行修改。换言之，电阻元件90和整流元件91串联连接到被布置为如下取向的MOS-FET 50，使得其中电流从铅蓄电池20侧流到锂离子电池30侧的方向是正向方向，并且与被布置为面对相反方向的MOS-FET 60并联连接。

结果，由于可以在电源OFF期间经由电阻元件90和寄生二极管51从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供暗电流，因此可以实现与根据图10中示出的实施例的效果相似的效果。

在第一变化示例中，在电源OFF期间流过电阻元件90的暗电流由MOS-FET 50的整流元件(寄生二极管51)和整流元件91二者进行整流。因此，即使任一整流元件的整流功能出故障，仍可以确定地避免电源OFF期间从锂离子电池30向普通电负载42放电。

(根据第二实施例的第二变化示例)

尽管在图10和图11中整流元件91与电阻元件90串联连接，但是如图12中所示，可以去除整流元件91并且可以通过MOS-FET 50的整流元件(寄生二极管51)实现电源OFF期间针对暗电流的整流功能。在该情形中也实现了与图10中的效果相似的效果。

当整流元件91被去除时，如图13中所示，可以将电阻元件90并联连接到两个MOS-FET 50和60。在该情形中也可以在电源OFF期间经由电阻元件90从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供暗电流。

(第三实施例)

根据图10至图13中所示的上述第二实施例，在电源OFF期间经由电阻元件90从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供暗电流。另一方面，根据图14中示出的第三实施例，具有自锁功能的闭锁继电器92(闭锁开关(通电维持部件))替换电阻元件90，并且在该情形中不需要整流元件91。

闭锁继电器92的ON操作和OFF操作被控制为由ECU 80进行切换。当附件开关被接通并且向ECU 80提供电力时，闭锁继电器92被控制为一直OFF。紧挨着附件开关被断开时阻挡对ECU 80的电力供应之前，ECU 80使闭锁继电器92接通。因此，在阻挡对ECU 80的电力供应之后，闭锁继电器90保持在ON状态。

结果，在电源OFF期间，可以通过接通的闭锁继电器92从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供暗电流。此外，根据使用电阻元件90的图10至图13中示出的上述实施例，即使当MOS-FET 50和60断开时，在电源ON期间电流(尽管是最小量)仍流过电阻元件90。另一方面，根据第三实施例，由于闭锁继电器92被控制为在电源ON期间一直OFF，因此当MOS-FET 50和60被断开时可以完全阻挡电流。

然而，由于与使用闭锁继电器92时相比，可减少根据使用电阻元件90的上述实施例的元件数目，因此上述实施例在尺寸减小和成本降低方面是有利的。

根据第三实施例的闭锁开关被配置为具有机械继电器，其中接触由电磁螺线管来开闭；以及自锁电路。然而，闭锁开关可以通过半导体开关和自锁电路来配置。

(根据第三实施例的变化示例)

尽管闭锁继电器92并联连接到两个MOS-FET 50和60，闭锁继电器92的连接可以如图15中所示进行修改。换言之，闭锁继电器92串联连接到被布置为如下取向的MOS-FET 50，使得其中电流从铅蓄电池20侧流到锂离子电池30侧的方向是正向方向，并且与被布置为面对相反方向的MOS-FET 60并联连接。

结果，由于可以经由闭锁继电器92和寄生二极管51从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供暗电流，因此可以实现与根据图14中示出的实施例的效果相似的效果。

在该变化示例中，即使在电源OFF期间Li蓄电池继电器70出故障并且没有进入通电OFF状态，作为寄生二极管51的整流效应的结果，仍可以防止经由闭锁继电器92从锂离子电池30向普通电负载42提供暗电流。因此，可以抑制电源OFF期间锂离子电池30的过度放电。

(第四实施例)

根据图16中所示的第四实施例，电源单元包括输出保持电路93(通电维持部件)，其保持从ECU 80输出到MOS-FET 50和60的ON/OFF信号(通电信号)。此外，上述闭锁继电器92和电阻元件90被去除。

输出保持电路93连接在MOS-FET 50和60与ECU 80之间，并且输出保持电路93的信号保持功能被配置为能够由ECU 80停止。当附件开关被接通并且向ECU 80提供电力时，停止输出保持电路93的信号保持功能。另一方面，紧挨着附件开关被断开时阻挡对ECU 80的电力供应之前，ECU 80操作信号保持功能，并且输出用于接通MOS-FET 50和60的通电信号。因此，在阻挡对ECU 80的电力供应之后，MOS-FET 50和60保持在ON状态。

结果，在电源OFF期间可以经由处于ON状态的MOS-FET 50和60从铅蓄电池20向需要恒定电压的电负载43提供暗电流。

(第五实施例)

根据图1等中示出的上述实施例中的每个，单个ECU 80执行用于计算铅蓄电池20的SOC(Pb)并且控制调节器11的操作使得SOC(Pb)在适当范围内的铅蓄电池控制，以及用于计算锂离子电池30的SOC(Li)并且控制MOS-FET 50和60的操作使得SOC(Li)在适当范围内的锂离子电池控制。

另一方面，根据图17中示出的第五实施例，分离地提供执行铅蓄电池控制的ECU 81和执行锂离子电池控制的ECU 82。ECU 82、锂离子电池30、MOS-FET 50和60以及Li蓄电池继电器70被集成地配置为锂离子电池单元30U。ECU 81和82被连接为能够双向通信。

结果，电源单元可以被改变为如下单元：仅通过将锂离子电池单元30U添加到由交流发电机10，调节器11，各种电负载41、42和43、铅蓄电池20和ECU 81构成的现有电源单元，铅蓄电池20并联连接到锂离子电池30。因此，可以减少现有电源单元中需要硬件设计修改的改变。

在根据图17中示出的第五实施例的硬件配置中，也执行与根据上述第一至第四实施例的控制相似的控制以控制MOS-FET 50和60、Li蓄电池继电器70和调节器11。因此，根据第五实施例也实现了与根据第一至第四实施例的操作和效果相似的操作和效果。

(其他实施例)

本发明不限于根据上述实施例的描述，并且可以进行如下文所述的修改。每个实施例的特性配置也可以被任意组合。

根据上述实施例中的每个，两个MOS-FET 50和60的源极端子彼此连接。然而，MOS-FET 50和MOS-FET 60的位置可以反转，且其漏极端子可以彼此连接。此外，MOS-FET 50和60的数目不限于两个，并且可以是三个或更多。

根据上述实施例中的每个，包括用于紧急事件的Li蓄电池继电器70。然而，Li蓄电池继电器70可以被去除。

根据每个上述实施例，非水电解液类型的锂离子电池30被用作具有电压特性A2的第二蓄电池。然而，本发明的第二蓄电池不限于锂离子电池30，并且例如可以使用在其电极中使用镍化合物的镍蓄电池。然而，优选地满足上述条件(a)至(c)。

Claims

1.一种电源单元，包括：

发电机，其生成电力；

第一电池，其能够以所述发电机生成的所述电力被充电；

第二电池，其与所述第一电池并联电连接，能够以所述发电机生成的所述电力被充电，并且具有比所述第一电池更高的输出密度或者更高的能量密度；以及

开关部件，其电连接在所述发电机和所述第一电池与所述第二电池之间，并且在所述发电机和所述第一电池与所述第二电池之间的传导和阻挡之间切换，其中

所述开关部件通过多个半导体开关串联连接、以使得所述半导体开关中存在的各自的寄生二极管面对相反的电流流动的方向来配置。

2.根据权利要求1所述的电源单元，其中所述电源单元进一步包括控制部件，其用于通过控制施加到所述开关部件的通电信号的输出来控制所述开关部件接通和断开，

能够由所述第二电池提供电力的电负载针对所述开关部件在所述第二电池侧处被提供以与所述第二电池并联电连接，以及

所述开关部件包括通电维持部件，其用于当停止针对所述控制部件的电力供应时维持其中电流从所述第一电池流动到所述第二电池侧的通电状态。

3.根据权利要求2所述的电源单元，其中所述通电维持部件包括并联地电连接到所述开关部件的电阻器，并且被配置为当由于停止对所述控制部件的电力供应而停止所述通电信号的输出时，经由所述电阻器从所述第一电池向所述第二电池侧提供电力。

4.根据权利要求3所述的电源单元，其中所述通电维持部件包括所述电阻器和整流元件，所述整流元件串联连接到所述电阻器并且被布置为使得所述整流元件的正向方向被设定为允许电流从所述第一电池流动到所述第二电池侧。

5.根据权利要求4所述的电源单元，其中所述寄生二极管的正向方向被设定为允许电流从所述第一电池流动到所述第二电池侧的所述半导体开关串联连接到所述电阻器，并且所述半导体开关的所述寄生二极管用作所述整流元件。

6.根据权利要求2所述的电源单元，其中所述通电维持部件是具有自锁功能的闭锁开关，当停止对所述控制部件的电力供应而停止所述通电信号的输出时，所述闭锁开关接通以通过自锁来维持通电状态。

7.根据权利要求2所述的电源单元，其中所述通电维持部件包括输出保持电路，当停止对所述控制部件的电力供应时，所述输出保持电路保持所述通电信号的输出。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的电源单元，其中所述电源单元进一步包括第二开关部件，其电连接所述开关部件和所述第二电池之间的电流路径，所述第二开关部件由所述控制部件开关，使得所述电流路径在传导和阻挡状态之间切换，并且用作当所述控制部件未输入第二通电信号时断开以阻挡所述电流路径的常开类型的开关。

9.根据权利要求1所述的电源单元，其中当所述第二电池的存储电力的量低于下限阈值时，所述开关部件切换到传导以对所述第二电池充电。

10.根据权利要求1所述的电源单元，其中当所述第二电池的存储电力的量高于下限阈值时，所述开关部件切换到阻挡以停止对所述第二电池充电。