CN102386647A - 电源控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种电源控制装置。本发明的课题是在开始从高压电池向各负载供给电力时，防止因高压电池的异常而导致的各负载的故障。作为解决手段，高压电池控制ECU(114)，当开始从高压电池(111)向DCDC转换器(112)以及高压负载(102)供给电力时，在断开继电器RY1a、RY1b，闭合继电器RY2a、2b的状态下，检测高压电池(111)有无异常，当未检测到异常时，闭合继电器RY1a、RY1b，并且断开继电器RY2a、2b，当检测到异常时，继续保持继电器RY1a、RY1b断开的状态。本发明能够应用于例如电动车辆的电源控制系统。

Description

电源控制装置
技术领域
本发明涉及电源控制装置，尤其涉及进行电动车辆的电源控制时适用的电源控制装置。
背景技术
在EV(Electric Vehicle、电动汽车)、HEV(Hybrid Electric Vehicle、混合动力车)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle、插电式混合动力车)等电动车辆中，通常设有高压电池和低压电池两种电池。
高压电池主要用作例如用于驱动电动车辆的车轮使其行进的主动力电动机、A/C(空调器)的压缩机电动机等高电压的负载(以下称为高压负载)用的电源。
另一方面，低压电池主要用作例如进行电动车辆的各部分的控制的各种ECU(Electronic Control Unit、电子控制单元)、EPS(电动助力转向装置)、电动制动器、车载音响设备、雨刮器、电动车窗用电动机、照明灯等低电压的负载(以下，称为低压负载)用的电源。
而且，对低压电池的充电例如是利用DCDC转换器对高压电池的电压进行变压并提供来实现的。
但是，由于长时间放置电动车辆等原因，低压电池的剩余量成为预定值以下，当发生所谓的电池耗尽时，与高压电池的剩余量无关地、电动车辆的控制系统不能工作，电动车辆无法启动。
因此，以往，为了防止HEV长期放置时的低压电池耗尽，提出有在点火开关断开期间每隔一定时间从高压电池向低压电池进行充电的方案(例如，参照专利文献1)。
此外，以往，提出有如下方案：将用于控制DCDC转换器的DCDC转换器控制电路的输入不经由继电器等而直接连接高压电池，即使低压电池处于耗尽状态也能启动DCDC转换器，从而能对低压电池进行充电(例如，参照专利文献2)。
进而，提出了以下方案：在电动车辆的控制装置中具备：高压电池；升压器，其将高压电池的电压升压后输出到发电电动机侧、对从发电电动机侧输入的电压进行降压；降压器，其对从发电电动机或高压电池供给的电压进行降压并供给给低压电池；第1开关，其设于高压电池的正极或负极的一方；第2开关，其设于高压电池的正极或负极的另一方，在第1开关与升压器之间以及在第2开关与高压电池之间连接有降压器的供电线。而且，当发电电动机发生故障时，通过断开第1开关保护降压器并且经由降压器通过高压电池继续对低压电池进行充电，当高压电池发生故障时，通过断开第2开关保护降压器并且经由降压器通过发电电动机继续对低压电池进行充电，从而防止低压电池的耗尽(例如，参照专利文献3)。
此外，提出有如下方案：在从高压电池向高压系统供给电力并且经由DCDC转换器将电力供给到低压系统的车辆用电源装置中，当用于闭合断开高压电池与高压系统以及DCDC转换器之间的连接的继电器开关闭合时，对电容器进行充电，当点火开关闭合时，使用电容器的电力将继电器开关闭合，就能启动高压系统以及低压系统，由此就不需要低压电池(例如，参照专利文献4)。
专利文献1：日本特开2006-174619号公报
专利文献2：日本特开2006-50779号公报
专利文献3：日本特开2007-28803号公报
专利文献4：日本特开2005-287242号公报
发明内容
但是，当从高压电池向各负载开始供给电力时、高压电池发生异常的情况下，例如在包含DCDC转换器的各负载上施加了额定电压以上的电压，就有可能发生故障。
本发明正是鉴于这种情况而作成的，其能够防止当从高压电池开始向各个负载供给电力时，因高压电池的异常而导致各负载发生故障。
本发明的一个侧面的电源控制装置，具备：电压转换单元，其对串联连接有多个电池单元的电池的电压进行降压，并提供给第1负载；第1闭合断开单元，其对从电池向上述电压转换单元以及第2负载供给第1电力的供给路径进行闭合断开；电池控制单元，其检测上述电池有无异常并且进行上述第1闭合断开单元的闭合断开控制，所述电池控制单元通过从上述电池供给的、电压比上述第1电力低的第2电力或者从上述电压转换单元供给的第3电力进行工作；以及第2闭合断开单元，其对从上述电池向上述电池控制单元供给上述第2电力的供给路径进行闭合断开，上述电池控制单元还进行上述第2闭合断开单元的闭合断开控制，在开始从上述电池向上述电压转换单元以及第2负载供给上述第1电力的情况下，上述电池控制单元在断开上述第1闭合断开单元并且闭合上述第2闭合断开单元的状态下，检测上述电池有无异常，当未检测到上述电池的异常时，闭合上述第1闭合断开单元并且断开上述第2闭合断开单元，当检测到上述电池的异常时，使上述第1闭合断开单元保持断开的状态。
在本发明的一个侧面的电源控制装置中，在开始从电池向电压转换单元以及第2负载供给第1电力的情况下，在断开第1闭合断开单元并且闭合第2闭合断开单元的状态下，检测上述电池有无异常，当未检测到上述电池的异常时，闭合上述第1闭合断开单元，并且断开上述第2闭合断开单元，当检测到上述电池的异常时，继续保持上述第1闭合断开单元断开的状态。
因此，在开始从电池向各负载供给电力之前，就能确认在电池中未发生异常，然后向各负载供给电力。其结果，在开始从电池供给电力时，就能防止因电池异常而导致的各负载发生故障。
附图说明
图1是示出应用了本发明的电源控制系统的第1实施方式的电路图。
图2是示出高压电池控制ECU的功能的结构例的框图。
图3是用于说明电源启动处理的流程图。
图4是用于说明电源停止处理的流程图。
图5是示出应用了本发明的电源控制系统的第2实施方式的电路图。
图6是示出高压电池控制ECU的功能的结构例的框图。
图7是用于说明电源启动处理的流程图。
图8是用于说明电源停止处理的流程图。
图9是示出应用了本发明的电源控制系统的第3实施方式的电路图。
图10是示出高压电池控制ECU的功能的结构例的框图。
图11是用于说明电源停止处理的流程图。
图12是示出应用了本发明的电源控制系统的第4实施方式的电路图。
图13是示出高压电池控制ECU的功能的结构例的框图。
图14是用于说明电源启动处理的流程图。
图15是用于说明电源停止处理的流程图。
标号说明
101电源控制系统 102高压负载 103低压负载
104-1至104-n ECU  111高压电池 112DCDC转换器
114高压电池控制ECU  151车辆启动停止监视部
152高压电池监视部 153电源控制部 154高压输出控制部
201电源控制系统 211DCDC转换器 212高压电池控制ECU
251电源控制部 301电源控制系统 311高压电池控制ECU
351电源控制部 401电源控制系统 411高压电池
412高压电池控制ECU 451电源控制部
具体实施方式
以下说明用于实施本发明的方式(以下称为实施方式)。另外，按照以下顺序进行说明。
1.第1实施方式(基本结构)
2.第2实施方式(从基本构成中删除了电容器的结构)
3.第3实施方式(替换了所使用的电池的电池单元的结构)
4.第4实施方式(将电池的电池单元的连接替换为串联或并联的结构)
5.针对全部实施方式的变形例
<1.实施方式>
首先，参照图1至图4说明本发明的第1实施方式。
[电源控制系统101的结构例]
图1是示出应用了本发明的电源控制系统的第1实施方式的电路图。电源控制系统101设于电动车辆中，是控制从高压电池111向设于电动车辆的高压负载102、低压负载103、以及n个ECU 104-1至104-n供给电力的系统。
高压负载102包括例如电动车辆的主动力电动机、A/C(空调)的压缩机电动机等。
低压负载103包括例如在电动车辆停车时无需工作的ECU、EPS、电动刹车、车辆音频设备、雨刮器、电动窗用的电动机、照明灯等。
ECU 104-1至104-n由辅助系统ECU等在电动车辆的停车时需要使其工作的ECU构成。另外，以下当无需分别区别ECU 104-1至104-n时，仅称作ECU 104。
电源控制系统101构成为包括：高压电池111、DCDC转换器112、电压调整电路113、高压电池控制ECU(Electronic Control Unit)114、继电器RY1a～RY2b、二极管D1以及电容器C1。
高压电池111是由多个电池单元构成的所谓电池组。多个电池单元串联连接。例如，高压电池111由锂离子电池构成，例如，88个电压大约为3.75V的电池单元串联连接，输出330V(＝3.75V×88个)的电压。此外，例如，高压电池111由镍氢电池构成，例如，84个电压大约1.2V的电池单元串联连接，输出100.8V(＝1.2V×84个)的电压。
此外，高压电池111的各个电池单元具备用于监视电池单元状态的监视ECU，高压电池111将从各电池单元的监视ECU获得的信息作为电池状态信息提供给高压电池控制ECU 114。另外，电池状态信息包括例如高压电池111全部或者各个电池单元的电压、电流、电流的时间变化、温度、以及通过这些信息估计的电池容量(Stateof Charge)等。
高压电池111的正极经由继电器RY1b与高压负载102以及DCDC转换器112连接。高压电池111的负极经由继电器RY1a与高压负载102以及DCDC转换器112连接，进而，与DCDC转换器112的基准电压点(例如电动车辆的本体地(body earth)等)连接。因此，高压电池111的电力经由继电器RY1a以及继电器RY1b提供给高压负载102以及DCDC转换器112。
继电器RY1a、RY1b由常开继电器构成。因此，继电器RY1a、RY1b当未被施加控制电压时接点断开，切断从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器112供给电力的供给路径即高压线，当被施加控制电压时接点闭合，建立高压线。继电器RY1a、RY1b由例如安装于电动车辆的、所谓高压主继电器构成。
DCDC转换器112将高压电池111的电压(例如，DC334V)降低为预定的电压(例如，DC 14V)，提供给低压负载103。此外，DCDC转换器112经由用于防止逆流的二极管D1以及电压调整电路113将经过降压的电压提供给高压电池控制ECU114的电源121。进而，DCDC转换器112将经过降压的电压经由二极管D1提供给ECU 104。即，从DCDC转换器112输出的电力被提供给低压负载103、高压电池控制ECU 114、以及ECU 104。
另外，DCDC转换器112在内部具有辅助电源电路(未图示)，通过将来自高压电池111的电力输入到辅助电源电路，得到了工作所需的电力。
此外，作为高压电池111的电池单元的一部分的、由一个以上的预定数量的电池单元构成的电池单元组CG的两端中的正极侧一端，经由继电器RY2b以及电压调整电路113与高压电池控制ECU 114的电源121连接，并且经由继电器RY2b与ECU104连接。进而，高压电池111的的电池单元组的CG的两端中的负极侧一端经由继电器RY2a以及电压调整电路113与高压电池控制ECU 114连接，而且与高压电池控制ECU 114的基准电压点连接。即，高压电池111的电池单元组CG的电力经由继电器RY2a、继电器RY2b以及电压调整电路113，被提供给高压电池114，而且还经由继电器RY2b被提供给ECU 104。
例如，电池单元组CG由4个电池单元构成，当将每个电池单元的电压设为3.75V时，将15V(＝3.75V×4个)的电压提供给电压调整电路113。
另外，电池单元组CG的电池单元数不一定是多个，也可以是一个。
另外，下面将电池单元组CG的两端中正极侧一端称为电池单元组CG的正极，将负极侧一端称为电池单元组CG的负极。
继电器RY2a、RY2b由常开继电器构成。因此，继电器RY2a、RY2b当未被施加控制电压时接点闭合，建立从电池单元组CG到高压电池控制ECU 114的电源线；当被施加控制电压时接点断开，切断从电池单元组CG到高压电池控制ECU 114的电源线。
电压调整电路113由例如调节器IC构成。电压调整电路113将从高压电池111的电池单元组CG以及DCDC转换器112输入的电压转换为预定电压(例如、5V)，提供给高压电池控制ECU 114的电源121。
电容器C1并联于电压调整电路113与高压电池控制ECU 114之间。电容器C1通过高压电池111的电池单元组CG或者从DCDC转换器112供给的电力被充电，用作高压电池控制ECU 114以及ECU 104的备用电源。即，电容器C1的电力被提供给高压电池控制ECU 114，并且经由电压调整电路113被提供给ECU 104。
另外，可以使用双电层电容器等蓄电装置或可充放电的小容量的2次电池来代替电容器C1。
高压电池控制ECU 114由例如MPU(Micro-Processing Unit：微处理器)构成。高压电池控制ECU 114根据从高压电池111供给的电池状态信息，来检测高压电池111有无异常。而且，高压电池控制ECU 114根据从电动车辆的点火开关(未图示)或启动开关(未图示)供给的车辆启动信号及车辆停止信号、以及高压电池111有无异常，通过控制继电器RY1a至RY2b，来控制从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器112的电力供给。
此外，高压电池控制ECU 114的电源121将从高压电池111的电池单元组CG、DCDC转换器112、或者从电容器C1供给的电力提供给高压电池控制ECU 114的各部，使高压电池控制ECU 114工作。而且，高压电池控制ECU 114通过控制继电器RY1a至RY2b，来切换高压电池控制ECU 114工作的电力的供给源。
[高压电池控制ECU 114的功能的结构例]
图2是示出高压电池控制ECU 114的功能的结构例的框图。高压电池控制ECU114包括车辆启动停止监视部151、高压电池监视部152、电源控制部153、以及高压输出控制部154。
车辆启动停止监视部151监视从电动车辆的点火开关或启动开关供给的车辆启动信号以及车辆停止信号的状态。此外，车辆启动停止监视部151根据需要向高压电池监视部152、电源控制部153以及高压输出控制部154通知各个信号的状态。
另外，车辆启动信号以及车辆停止信号可以由不同信号来实现，也可以由一个信号的不同状态(例如，一方为高电平(High)、另一方为低电平(Low))来实现。
高压电池监视部152根据从高压电池111供给的电池状态信息检测高压电池111有无异常。高压电池监视部152将检测结果通知给电源控制部153、高压输出控制部154以及ECU 104等。
电源控制部153控制继电器RY2a、RY2b，控制从高压电池111的电池单元组CG到高压电池控制ECU 114以及ECU 104的电源线的建立以及切断。此外，电源控制部153根据需要向高压输出控制部154通知继电器RY2a、RY2b的状态。
高压输出控制部154控制继电器RY1a、RY1b，控制高压线的建立以及切断。此外，高压输出控制部154根据需要向电源控制部153通知继电器RY1a、RY1b的状态。
[电源控制系统101的处理]
接着，参照图3以及图4说明电源控制系统101的处理。
首先，参照图3的流程图说明通过电源控制系统101执行的电源启动处理。另外，该处理在例如电动车辆的点火开关或启动开关断开、电动车辆的电源断开时执行。而且，此时，继电器RY2a、RY2b闭合(on)，继电器RY1a、RY1b断开(off)。因此，电力被从高压电池111的电池单元组CG提供给高压电池控制ECU 114以及ECU104，并且高压线被切断。进而，通过高压电池111的电池单元组CG的电力对电容器C1进行充电。
在步骤S1中，高压电池控制ECU 114断续地监视车辆启动信号。具体地，当电动车辆的电源被断开时，高压电池控制ECU 114利用高压电池111的电池单元组CG的电力，在预定的周期(例如，1msec周期)启动。而且，在高压电池控制ECU 114每次启动时，车辆启动停止监视部151检测有无车辆启动信号的输入。
通过这样断续地监视车辆启动信号，就能抑制停车时高压电池控制ECU 114的功耗。
在步骤S2中，车辆启动停止监视部151判定是否输入了车辆启动信号。当判定为未输入车辆启动信号时，处理返回步骤S1。之后，在步骤S2中，反复执行步骤S1以及S2的处理直到判定为输入了车辆启动信号。
另一方面，当电动车辆的点火开关或启动开关闭合、车辆启动信号被输入至车辆启动停止监视部151时，在步骤S2中，判定为输入了车辆启动信号，处理进入步骤S3。
在步骤S3中，高压电池控制ECU 114停止断续工作，开始连续工作。此时，高压电池控制ECU 114通过从高压电池111的电池单元组CG持续供给的电力来工作。
在步骤S4中，高压电池监视部152根据从高压电池111供给的高压电池状态信息来检测高压电池111的状态。
在步骤S5中，高压电池监视部152根据步骤S4的处理结果，判定高压电池111能否使用。当高压电池111的状态处于正常范围内时，高压电池监视部152判定为高压电池111能使用，处理进入步骤S6。此时，高压电池监视部152将高压电池111能使用的情况通知给电源控制部153以及高压输出控制部154。
在步骤S6中，电源控制部153断开继电器RY2a、RY2b。由此，高压电池111的电池单元组CG与高压电池控制ECU 114以及ECU 104分离，从电池单元组CG向高压电池控制ECU 114以及ECU 104的电力供给停止。此时，由于电容器C1被充电，所以高压电池控制ECU 114以及ECU 104通过从电容器C1供给的电力而继续工作。此外，电源控制部153向高压输出控制部154通知断开了继电器RY2a、RY2b。
在步骤S7中，高压输出控制部154闭合继电器RY1a、RY1b。由此，建立高压线，开始从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器112供给电力。而且，在高压负载102中，从DCDC转换器112供给工作所需电力的负载以外的负载启动。
在步骤S8中，DCDC转换器112开始输出。即，DCDC转换器112将高压电池111的电压降低为预定的电压，开始输出的处理。由此，开始从DCDC转换器112向低压负载103供给电力、低压负载103启动，并且，高压负载102中，从DCDC转换器112供给工作所需电力的负载启动，电动车辆启动。
此外，开始从DCDC转换器112经由二极管D1以及电压调整电路113向高压电池控制ECU 114供给电力，并且开始从DCDC转换器112经由二极管D1向ECU 104供给电力。由此，高压电池控制ECU 114以及ECU 104通过从DCDC转换器112供给的电力而工作。进而，基于从DCDC转换器112供给的电力，电容器C1开始充电。
其后，电源启动处理结束。
另外，在步骤S5中，当判定为高压电池111不能使用时，处理进入步骤S9。
在步骤S9中，高压电池监视部152通知高压电池111异常。例如，高压电池监视部152将高压电池111异常通知给ECU 104、在未图示的EEPROM(ErasableProgrammable ROM)等非易失性存储器中记录异常信息，或者点亮电动车辆的仪表板的异常灯(未图示)。
而且，闭合继电器RY2a、RY2b，继续保持继电器RY1a、RY1b断开的状态，不启动电动车辆而结束电源启动处理。
然后，参照图4的流程图说明通过电源控制系统101执行的电源停止处理。另外，例如，在为了停止电动车辆而断开电动车辆的点火开关或启动开关而向车辆启动停止监视部151输入车辆停止信号时、或者在图3的电源启动处理之后检测到高压电池111的异常时开始该处理。而且，此时，继电器RY2a、RY2b断开，继电器RY1a、RY1b闭合。因此，电力被从DCDC转换器112提供给高压电池控制ECU 114以及ECU 104。进而，通过来自DCDC转换器112的电力对电容器C1进行充电。
在步骤S21中，高压输出控制部154断开继电器RY1a、RY1b。由此，停止从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器112的电力的供给。而且，停止从DCDC转换器112向低压负载103、高压电池控制ECU 114以及ECU 104的电力的供给。此时，由于电容器C1被充电，所以高压电池控制ECU 114以及ECU 104因从电容器C1供给的电力而继续工作。此外，高压输出控制部154向电源控制部153通知断开了继电器RY1a、RY1b的情况。
在步骤S22中，电源控制部153闭合继电器RY2a、RY2b。由此，开始从高压电池111的电池单元组CG向高压电池控制ECU 114以及ECU 104供给电力。而且，通过从高压电池111的电池单元组CG供给的电力，电容器C1开始充电。
在步骤S23中，高压电池控制ECU 114开始车辆启动信号的断续监视。
之后，电源停止处理结束。
如上所述，即使不设置低压电池，也能可靠地向高压电池控制ECU 114以及ECU104供给电力，能够可靠地使高压电池控制ECU 114以及ECU 104工作。其结果，例如，在开始从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器112供给电力之前，能够可靠地检测高压电池111有无异常，从而防止因高压电池111的异常而使高压负载102以及DCDC转换器112发生故障。
[第1实施方式的变形例等]
在向高压电池控制ECU 114以及ECU 104的提供电力的供给源由高压电池111的电池单元组CG切换为DCDC转换器112期间，或者相反地切换期间，电容器C1优选具有尽可能稳定地向高压电池控制ECU 114以及ECU 104供给电力的电容。如果至少具有能向高压电池控制ECU 114提供稳定的电力的电容，那么即使例如ECU104的电源关闭、车辆启动信号关闭，通过继续高压电池控制ECU 114工作，也能可靠地建立高压线。
此外，还可以在ECU 104中设置与电容器C1相同的蓄电单元。
进而，由于仅仅高压电池111的电池单元中的电池单元组CG始终被使用、放电，因此，例如当在行驶中通过再生能量对高压电池111进行充电时等，希望优先对电池单元组CG进行充电等。可以采用任意的方法进行该充电量均等化控制。此外，在车辆停止时进行的外部充电中，也可以进行同样的控制。
此外，在以上的说明中，示出了在步骤S22中高压电池控制ECU 114(电源控制部153)主动地闭合继电器RY2a、RY2b的例子，但是在步骤S21中，也可以在断开继电器RY1a、RY1b之后待机。此时，在电容器C1被放电之后，通过断开高压电池控制ECU 114的电源，自动闭合继电器RY2a、RY2b。
<2.第2实施方式>
接着，参见图5至图8说明本发明的第2实施方式。该第2实施方式中，删除了图1的电源控制系统101的电容器C1。
[电源控制系统201的结构例]
图5是示出应用了本发明的电源控制系统的第2实施方式的电路图。另外，图中，与图1对应的部分赋予相同的标号，关于处理相同的部分，由于其说明重复则适当省略。
图5的电源控制系统201与图1的电源控制系统101相比，除了取代DCDC转换器112以及高压电池控制ECU 114而设置了DCDC转换器211以及高压电池控制ECU 212这一点、以及未设置电容器C1这一点不同以外，其它都与电源控制系统101相同。
DCDC转换器211与图1的DCDC转换器112相比，将开始输出时表示开始输出的输出开始信号供给到高压电池控制ECU 212这一点不同，除此之外，与DCDC转换器112相同。另外，该DCDC转换器211和高压电池控制ECU 212之间的通信通过例如串行通信、CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)通信、或者LIN(Local Interconnect Network：局部互联网络)通信等来实现。
高压电池控制ECU212与图1的高压电池控制ECU 114相比，在根据DCDC转换器211的输出开始信号来控制继电器RY1a至RY2b、由此切换高压电池控制ECU212工作的电力的供给源这一点上不同，除此之外，与高压电池控制ECU 114相同。
[高压电池控制ECU 212的功能的结构例]
图6是示出高压电池控制ECU 212的功能的结构例的框图。另外，图中，与图2对应的部分赋予相同的标号，对于处理相同的部分，由于其说明重复则适当省略。
高压电池控制ECU 212与图2的高压电池控制ECU 114相比，在取代电源控制部153而设置电源控制部251这一点上不同以外，其它与高压电池控制ECU 114相同。
电源控制部251从DCDC转换器211获取输出开始信号。此外，电源控制部153控制继电器RY2a、RY2b，控制从高压电池111的电池单元组CG向高压电池控制ECU212以及ECU 104的电源线的建立以及切断。进而，电源控制部251根据需要将继电器RY2a、RY2b的状态通知给高压输出控制部154。
[电源控制系统201的处理]
接着，参照图7以及图8说明电源控制系统201的处理。
首先，参照图7的流程图说明通过电源控制系统201执行的电源启动处理。另外，该处理例如在电动车辆的点火开关或启动开关断开、电动车辆的电源断开时执行。而且，此时，继电器RY2a、RY2b闭合，继电器RY1a、RY1b断开。因此，电力被从高压电池111的电池单元组CG提供给高压电池控制ECU 212以及ECU 104，并且高压线被切断。
步骤S51至S55的处理与图3的步骤S1至S5的处理相同，由于其说明重复所以省略。
而且，在步骤S55中，当判定为高压电池111能够使用时，处理进入步骤S56。
在步骤S56中，与图3的步骤S7的处理相同，继电器RY1a、RY1b闭合。由此，高压线建立，开始从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器211供给电力。而且，在高压负载102中，从DCDC转换器211供给了工作所需电力的负载以外的负载启动。
在步骤S57，与图3的步骤S8的处理相同，DCDC转换器211开始输出。由此，开始从DCDC转换器211向低压负载103供给电力，低压负载103启动，并且，高压负载102中从DCDC转换器211供给了工作所需电力的负载启动，电动车辆启动。
此外，从DCDC转换器211经由二极管D1以及电压调整电路113向高压电池控制ECU 212的电力供给开始，并且，从DCDC转换器211经由二极管D1向ECU 104的电力供给开始。由此，高压电池控制ECU 212以及ECU 104通过从DCDC转换器211供给的电力而工作。
在步骤S58中，电源控制部251判定是否输入了输出开始信号。该判定处理持续进行直到从DCDC转换器211向电源控制部251输入了输出开始信号，当从DCDC转换器211向电源控制部251输入了输出开始信号时，处理进入步骤S59。
在步骤S59中，与图3的步骤S6的处理相同，继电器RY2a、RY2b闭合。由此，高压电池111的电池单元组CG与高压电池控制ECU 212以及ECU 104分离，停止从电池单元组CG向高压电池控制ECU 212以及ECU 104的电力供给。另外，高压电池控制ECU 212以及ECU 104通过从DCDC转换器211供给的电力而继续工作。
之后，电源启动处理结束。
另一方面，在步骤S55中，当判定为高压电池111不能够使用时，处理进入步骤S60。
在步骤S60中，与图3的步骤S9的处理相同，通知高压电池111异常。
而且，继电器RY2a、RY2b闭合，继电器RY1a、RY1b继续保持断开的状态，电动车辆不启动，电源启动处理结束。
然后，参照图8的流程图说明通过电源控制系统201执行的电源停止处理。另外，当为了停止电动车辆而断开电动车辆的点火开关或启动开关、车辆停止信号被输入到车辆启动停止监视部151时或者在图7的电源启动处理之后检测到高压电池111的异常时开始该处理。此外，此时，继电器RY2a、RY2b断开，继电器RY1a、RY1b闭合。因此，电力被从DCDC转换器211提供给高压电池控制ECU 212以及ECU 104。
在步骤S71中，电源控制部251闭合继电器RY2a、RY2b。由此，开始从高压电池111的电池单元组CG向高压电池控制ECU 212以及ECU 104供给电力。此外，电源控制部251向电源控制部154通知闭合了继电器RY2a、RY2b。
在步骤S72中，高压输出控制部154断开继电器RY1a、RY1b。由此，停止从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器211的电力供给。而且，停止从DCDC转换器211向低压负载103、高压电池控制ECU 212以及ECU 104的电力供给。
在步骤S73中，与图4的步骤S23的处理相同，开始车辆启动信号的断续监视。
之后，电源停止处理停止。
如上所述，在不使用电容器C1的情况下就能始终将电力从高压电池111的电池单元组CG或DCDC转换器211供给到高压电池控制ECU 212以及ECU 104。其结果，与电源控制系统101相比，能够使高压电池控制ECU 212以及ECU 104的工作更稳定。
[第2实施方式的变形例]
另外，可以根据图4的流程图使电源停止处理进行动作。此时，在断开了继电器RY1a、RY1b之后，通过断开高压电池控制ECU 212的电源，可以等待继电器RY2a、RY2b自动闭合。
<3.第3实施方式>
接着，参照图9至图11说明本发明的第3实施方式。
在以上说明的第1以及第2实施方式中，示出了将向各个ECU(高压电池控制ECU 114、高压电池控制ECU 212、ECU 104)供给电力的高压电池111的电池单元固定在电池单元组CG的例子。因此，电池单元组CG劣化进行较快，高压电池111内的电池单元的充电量产生偏差，高压电池111整体的性能有可能下降。
为了解决这个问题，例如考虑如上所述应用充电量均等化控制，但是更优选是，取代所使用的电池单元而从高压电池111内的各电池单元均等地获取各ECU的工作用电力。而且，该第3实施方式中，能够从高压电池111内的各电池单元均等地获取各ECU的工作用电力。
[电源控制系统301的结构例]
图9是示出应用了本发明的电源控制系统的第3实施方式的电路图。另外，图中与图1对应的部分赋予相同标号，关于处理相同的部分由于其说明重复则适当省略。
图9的电源控制系统301与图1的电源控制系统101相比较，在增加了开关SW11至SW 22，并且设置了高压电池控制ECU 311来取代高压电池控制ECU 114这一点上不同，其他部分则与电源控制系统101相同。
另外，在电源控制系统301中，高压电池111的电池单元分为电池单元组CG1至CG4的4个电池单元组。电池单元组CG1至CG4分别具有串联连接有相同数量的电池单元的结构，各电池单元组两端的电压几乎相同。
另外，下面将各电池单元组两端中正极侧的端部称为电池单元组的正极，将负极侧的端部称为电池单元组的负极。此外，以下当无需分别区别电池单元组CG1～CG4时，仅称为电池单元组CG。
开关SW 11是可以连接到接点CP 11或接点CP 12的任意一个上的开关。开关SW 12是可以连接到接点CP 12或接点CP 13的任意一个上的开关。开关SW 13是可以连接到接点CP 13或接点CP 14的任意一个上的开关。开关SW 14是可以连接到接点CP 14或接点CP 15的任意一个上的开关。
此外，接点CP 11与电池单元组CG1的负极连接。接点CP 12与电池单元组CG1的正极以及电池单元组CG2的负极连接。接点CP 13与电池单元组CG2的正极以及电池单元组CG3的负极连接。接点CP 14与电池单元组CG3的正极以及电池单元组CG4的负极连接。接点CP 15与电池单元组CG4的正极连接。
开关SW 21是可以连接到接点CP21a或接点CP21b的任意一个上的开关。开关SW 22是可以连接到接点CP22a或接点CP22b的任意一个上的开关。
此外，接点CP21a与开关SW 11连接。接点CP21b与开关SW 13连接。接点CP22a与开关SW 12连接。接点CP22b与开关SW 14连接。
高压电池控制ECU 311除了图1的高压电池控制ECU 114的功能之外，还具有控制开关SW 11至SW 22、选择将电力供给到各ECU的高压电池111的电池单元组CG的功能。
[高压电池控制ECU 311的功能的结构例]
图10是示出高压电池控制ECU 311的功能的结构例的框图。另外，图中，与图2对应的部分赋予相同的标号，关于处理相同的部分，由于其说明重复所以省略。
高压电池控制ECU 311与图2的高压电池控制ECU 114相比，在取代电源控制部153而设置了电源控制部351这一点上不同。
电源控制部351除了图2的电源控制部153的功能之外，还具有控制开关SW 11至SW 22、选择将电力供给到各ECU的高压电池111的电池单元组CG的功能。
[电源控制系统301的处理]
接着，说明电源控制系统301的处理。
另外，基于电源控制系统301的电源启动处理与参照图3由上述电源控制系统101进行的电源启动处理相同，由于其说明重复所以省略。
然后，参照图11的流程图说明通过电源控制系统301执行的电源停止处理。当为了停止电动车辆而断开电动车辆的点火开关或启动开关、车辆停止信号被输入车辆启动停止监视部151时或者在图3的电源启动处理之后检测到高压电池111的异常时开始该处理。而且，此时，继电器RY2a、RY2b断开而继电器RY1a、RY1b闭合。因此，电力被从DCDC转换器112提供给高压电池控制ECU 311以及ECU 104。进而，通过来自DCDC转换器112的电力，电容器C1被充电。
在步骤S101中，高压电池监视部152根据从高压电池111供给的电池状态信息，进行充电量最多的电池单元组CG的判定。当判定为充电量最多的电池单元组是电池单元组CG1时，处理进入步骤S102。此时，高压电池监视部152向电源控制部351通知充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG1。
在步骤S102中，电源控制部351将开关SW 11与接点CP 11连接，将开关SW 12与接点CP 12连接。之后，处理进入步骤S104。
此外，在步骤S101中，当判定为充电量最多的电池单元组是电池单元组CG2时，处理进入步骤S103。此时，高压电池监视部152向电源控制部351通知充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG2。
在步骤S103中，电源控制部351将开关SW 11与接点CP 12连接，将开关SW 12与接点CP 13连接。之后，处理进入步骤S104。
在步骤S104中，电源控制部351将开关SW21与接点CP21a连接，将开关SW22与接点CP22a连接。由此，当判定为充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG1时，将电池单元组CG1的负极与继电器RY2a连接，将电池单元组CG1的正极与继电器RY2b连接。另一方面，当判定为充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG2时，将电池单元组CG2的负极与继电器RY2a连接，将电池单元组CG2的正极与继电器RY2b连接。之后，处理进入步骤S108。
进而，在步骤S101中，当判定为充电量最多的电池单元组是电池单元组CG3时，处理进入步骤S105。此时，高压电池监视部152向电源控制部351通知充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG3。
在步骤S105中，电源控制部351将开关SW 13与接点CP 13连接，将开关SW 14与接点CP 14连接。之后，处理进入步骤S107。
此外，在步骤S101中，当判定为充电量最多的电池单元组是电池单元组CG4时，处理进入步骤S106。此时，高压电池监视部152向电源控制部351通知充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG4。
在步骤S106中，电源控制部351将开关SW 13与接点CP 14连接，将开关SW 14与接点CP 15连接。之后，处理进入步骤S107。
在步骤S107中，电源控制部351将开关SW21与接点CP21b连接，将开关SW22与接点CP22b连接。由此，当判定为充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG3时，将电池单元组CG3的负极与继电器RY2a连接，将电池单元组CG3的正极与继电器RY2b连接。另一方面，当判定为充电量最多的电池单元组CG是电池单元组CG4时，将电池单元组CG4的负极与继电器RY2a连接，将电池单元组CG4的正极与继电器RY2b连接。之后，处理进入步骤S108。
在步骤S108中，电源控制部351闭合继电器RY2a、RY2b。由此，开始从充电量最多的电池单元组CG向高压电池控制ECU 311供给电力。而且，电源控制部351向高压输出控制部154通知闭合了继电器RY2a、RY2b。
在步骤S109中，高压输出控制部154断开继电器RY1a、RY1b。由此，停止从高压电池111向高压负载102以及DCDC转换器112供给电力。此外，停止从DCDC转换器112向低压负载103、高压电池控制ECU 311以及ECU 104的电力供给。
在步骤S110中，与图4的步骤S23的处理同样，开始车辆启动信号的断续监视。
之后，电源停止处理结束。
如上所述，始终选择充电量最多的电池单元组CG用于向各ECU供给电力，从而减小高压电池111内的各电池单元的充电量的偏差。
[第3实施方式的变形例]
另外，为了进一步减少所使用的电池单元组CG的偏差，将所选择的电池单元组CG存储在高压电池控制ECU 311或非易失性存储器等中，例如，当相同电池单元组CG被连续选择了预定次数(例如3次)时，此后，即使该电池单元组CG的充电量最多，也可以选择充电量第二多的电池单元组CG。
此外，在以上的说明中，可以由高压电池控制ECU 311进行开关SW 11至SW 22的控制，也可以由其他ECU进行。
进而，可以在开关SW 11至SW 22中采用晶体管或继电器等。此外，也可以在开关SW 21、SW 22中采用作为常开接点的三态开关而省略继电器RY2a、RY2b。
此外，也可以不根据各电池单元组CG的充电量，而是按照例如电池单元组CG1、电池单元组CG2、电池单元组CG3、电池单元组CG4、电池单元组CG1…的顺序，机械地循环所使用的电池单元组CG。
进而，在以上的说明中，例示了将第3实施方式应用于第1实施方式的例子，但是还可以将其应用于第2实施方式。
此外，在以上的说明中示出了将电池单元组CG分为4个的例子，但是还可以根据高压电池111的电池单元数、高压电池控制ECU 311的输入电压等，将电池单元组CG的分割数设定为任意值。另外，需要根据电池单元组CG的数量来变更开关的数量。
<4.第4实施方式>
接着，参照图12至图15说明本发明的第4实施方式。
第4实施方式与第3实施方式比较，能更均等地使用高压电池111的各电池单元。
[电源控制系统401的结构例]
图12是示出应用了本发明的电源控制系统的第4实施方式的电路图。另外，在图中，与图1对应的部分上赋予相同标号，关于处理相同的部分由于其说明重复则适当省略。
图12的电源控制系统401与图1的电源控制系统101相比，不同点在于：取代高压电池111而设有高压电池411、取代高压电池控制ECU 114而设有高压电池控制ECU 412，其他部分则与电源控制系统101相同。
高压电池411与图1的高压电池111相比不同点在于内置有开关SW 31至SW 43。此外，与图9的高压电池111同样地，高压电池411的电池单元被分为电池单元组CG 11至CG 14这4个电池单元组。另外，下面，当无需分别区别电池单元组CG 11至CG 14时，仅称为电池单元组CG。
开关SW 31的支点FP 31与电池单元组CG 11的正极连接，接点CP 31a与电池单元组CG 12的负极连接，接点CP 31b与开关32的接点32b连接。开关SW 32的支点FP 32与电池单元组CG 12的正极连接，接点CP 32a与电池单元组CG 13的负极连接，接点CP 32b与开关33的接点33b连接。开关SW 33的支点FP 33与电池单元组CG 13的正极连接，接点CP 33a与电池单元组CG 14的负极连接，接点CP 33b与电池单元组CG 14的正极连接。
开关SW 41的支点FP 41与电池单元组CG 12的负极连接，接点CP41a与电池单元组CG 11的正极连接，接点CP 41b与电池单元组CG 11的负极连接。开关SW 42的支点FP 42与电池单元组CG 13的负极连接，接点CP 42a与电池单元组CG 12的正极连接，接点CP 42b与开关SW 41的接点41b连接。开关SW 43的支点FP 43与电池单元组CG 14的负极连接，接点CP 43a与电池单元组CG 13的正极连接，接点CP 43b与开关SW 42的接点42b连接。
因此，将开关SW 31～SW 33与接点CP 31a～CP 33a连接，并将开关SW 41～SW 43与接点CP 41a～CP 43a连接，由此，将高压电池411的电池单元组CG 11～CG 14串联连接起来。另一方面，将开关SW 31～SW 33与接点CP 31b～CP 33b连接，并将开关SW 41～SW 43与接点CP 41b～CP 43b连接，由此，将高压电池411的电池单元组CG 11～CG 14并联连接。
高压电池控制ECU 412除了图1的高压电池控制ECU 114的功能之外，还具有对开关SW 31～SW 43进行控制而将高压电池411的电池单元组CG的连接切换为串联或并联的功能。
[高压电池控制ECU 412的功能的结构例]
图13是示出高压电池控制ECU412的功能的结构例的框图。另外，在图中，与图2对应的部分赋予相同的标号，关于处理相同的部分，由于其说明重复则省略。
高压电池控制ECU 412与图2的高压电池控制ECU 114比较，不同点在于：取代电源控制部153而设有电源控制部451。
电源控制部451除了图2的电源控制部153的功能之外，还具有对开关SW 31～SW 43进行控制而将高压电池411的电池单元组CG的连接切换为串联或并联的功能。
[电源控制系统401的处理]
接着，参照图14至图15说明电源控制系统401的处理。
首先，参照图14的流程图说明通过电源控制系统401进行的电源启动处理。另外，当电动车辆的点火开关或启动开关断开、电动车辆的电源关闭时执行该处理。而且，此时，继电器RY2a、RY2b闭合、继电器RY1a及RY1b断开，开关SW 31～SW33与接点CP31b～CP33b连接、开关SW 41～SW 43与接点CP 41b至CP 43b连接。因此，电力被从并联连接的电池单元组CG 11～CG 14供给到高压电池控制ECU 412以及ECU 104，并且高压线被切断。进而，通过并联的电池单元组CG 11至CG 14的电力，电容器C1被充电。
步骤S151～步骤S155的处理与图3的步骤S1～S5的处理相同，由于其说明重复则省略。
而且，在步骤S155中，当判定为高压电池411能够使用时，处理进入S156。
在步骤S156中，与图3的步骤S6的处理同样地，继电器RY2a、RY2b断开。由此，高压电池411的电池单元组CG 1～CG 4与高压电池控制ECU 412以及ECU104分离，停止从电池单元组CG 1～CG 4向高压电池控制ECU 412以及ECU 104供给电力。此时，由于电容器C1被充电，所以高压电池控制ECU 412以及ECU 104通过从电容器C1供给的电力而继续工作。
在步骤S157中，电源控制部451连接于SW31至SW43的串联侧。即，电源控制部451将开关SW 31～SW 33与接点CP 31a～CP 33a连接，将开关SW 41～SW 43与接点CP 41a～CP 43a连接。由此，电池开关组CG 11～CG 14串联连接。此外，电源控制部153向高压输出控制部154通知断开了继电器RY2a、RY2b。
另外，此时，由于继电器RY1a、RY1b断开而未建立高压线，因此，不一定要与SW 31～SW 43的控制定时一致。
在步骤S158中，与图3的处理S7的处理相同，继电器RY1a、RY1b闭合。由此，高压线建立，开始从串联连接有电池单元组CG1～CG4的高压电池411向高压负载102以及DCDC转换器112供给电力。
在步骤S159中，与图3的步骤S8的处理同样地，DCDC转换器112开始输出。
其后，电源启动处理结束。
另一方面，在步骤S155中，当判定为高压电池411不能使用时，处理进入步骤S160。
在步骤S160中，与图3的步骤S9的处理同样地，通知高压电池411异常。
而且，继电器RY2a、RY2b闭合而继电器RY1a、RY1b继续保持断开的状态，电动车辆不启动，电源启动处理结束。
然后，参照图15的流程图说明通过电源控制系统401执行的电源停止处理。另外，当为了停止电动车辆而断开电动车辆的点火开关或启动开关、车辆停止信号被输入到车辆启动停止监视部151时或在图14的电源启动处理之后检测到高压电池411的异常时开始该处理。而且，此时，继电器RY2a、RY2b断开而继电器RY1a、RY1b闭合，开关SW 31～SW 33与接点CP 31a～CP 33a连接、开关SW 41～SW 43与接点CP 41a～CP 43a连接。因此，电力被从DCDC转换器112供给到高压电池控制ECU412以及ECU 104。进而，通过来自DCDC转换器112的电力，电容器C1被充电。此外，高压电池411的电池单元组CG 11～CG 14串联连接。
在步骤S171中，与图4的步骤S21的处理同样地，继电器RY1a、RY1b断开。
在步骤S172中，电源控制部451连接于开关SW 31～SW 43的并联侧。即，电源控制部451将开关SW 31～SW33与接点CP31b～CP33b连接，将开关SW41～SW43与接点CP41b～CP43b连接。由此，高压电池411的电池单元组CG 11～CG 14并联连接。
在步骤S173中，与图4的步骤S22的处理同样地，继电器RY2a、RY2b闭合。由此，开始从高压电池411的并联连接的电池单元组CG 11～CG 14向高压电池控制ECU 412以及ECU 104供给电力。而且，开始通过从高压电池411的并联连接的电池单元组CG 11～CG 14供给的电力对电容器进行充电。
在步骤S174中，与图4的步骤S23的处理同样地，开始断续监视车辆启动信号。
如上所述，能够均等地使用高压电池411的各个电池单元，能够进一步减小各电池单元的充电量的偏差。
[第4实施方式的变形例]
另外，在以上说明中示出了将电池单元组CG分为4个的例子，还可以根据高压电池411的电池单元数、高压电池控制ECU 412的输入电压等，将电池单元组CG的分割数设定为任意值。另外，需要根据电池单元组CG的数量来变更开关数量。
此外，在断开继电器RY1a、RY1b之后，电容器C1被放电，高压电池控制ECU412的电源被切断，由此，能够等待继电器RY2a、RY2b自动闭合。另外，此时，为了不使高压电力施加在高压电池控制ECU 412以及ECU 104上，一定要在继电器RY2a、RY2b闭合之前将开关SW 31～SW 43连接于并联侧。
<5.针对全部的实施方式的变形例>
另外，在以上说明中，示出了省略低压电池的结构，但是也可以像现有的结构那样，在DCDC转换器的后段设置低压电池，从低压电池向低压负载以及各ECU供给电力。此时，能够构成如下双重电源系统：例如当低压电池耗尽时，如上所述，可以从高压电池的一部分电池单元组向各ECU供给电力。
此外，在以上的说明中，示出了在高压电池的各单元设置监视ECU、从高压电池向高压电池控制ECU供给电池状态信息的例子，但是也可以是高压电池控制ECU自身检测高压电池的各单元的状态。
上述一系列处理可以通过硬件来执行，也能通过软件来执行。当通过软件来执行一系列处理时，构成该软件的程序被安装在计算机中。这里所说的计算机包括：上述的高压电池控制ECU等嵌入专用硬件的计算机、或通过安装各种程序能执行各种功能的例如通用个人计算机等。
另外，计算机执行的程序可以是沿本说明书中说明的顺序按照时间顺序进行处理的程序，也可以是并行或在进行调用时等必要的定时进行处理的程序。
此外，在本说明书中，所说的系统表示由多个装置构成的装置整体。
进而，本发明的实施方式不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

Claims (6)

1.一种电源控制装置，其特征在于，该电源控制装置具备：
电压转换单元，其对串联连接有多个电池单元的电池的电压进行降压，将降压后的电压提供给第1负载；
第1闭合断开单元，其对从电池向上述电压转换单元以及第2负载供给第1电力的供给路径进行闭合断开；
电池控制单元，其检测上述电池有无异常并且进行上述第1闭合断开单元的闭合断开控制，所述电池控制单元通过从上述电池供给的、电压比上述第1电力低的第2电力或者从上述电压转换单元供给的第3电力进行工作；以及
第2闭合断开单元，其对从上述电池向上述电池控制单元供给上述第2电力的供给路径进行闭合断开，
上述电池控制单元进行上述第2闭合断开单元的闭合断开控制，
在开始从上述电池向上述电压转换单元以及第2负载供给上述第1电力的情况下，上述电池控制单元在断开上述第1闭合断开单元并且闭合上述第2闭合断开单元的状态下，检测上述电池有无异常，当未检测到上述电池的异常时，闭合上述第1闭合断开单元并且断开上述第2闭合断开单元，当检测到上述电池的异常时，使上述第1闭合断开单元保持断开的状态。
2.根据权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，
由上述电池的一部分电池单元供给上述第2电力。
3.根据权利要求2所述的电源控制装置，其特征在于，该电源控制装置还包括：
切换单元，其对上述电池的供给上述第2电力的电池单元进行切换。
4.根据权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，该电源控制装置还具备：
蓄电单元，其位于上述第2闭合断开单元与上述电池控制单元之间，通过上述第2电力充电，
在开始从上述电池向上述电压转换单元以及第2负载供给上述第1电力的情况下，上述电池控制单元在未检测到上述电池的异常时，断开上述第2闭合断开单元，然后闭合上述第1闭合断开单元。
5.根据权利要求4所述的电源控制装置，其特征在于，
上述电池由串联连接有相同数量的电池单元的多个电池单元组构成，
所述电源控制装置还具有将上述多个电池单元组之间的连接切换为串联或并联的切换单元，
上述第2电力是由并联连接的上述多个电池单元组供给的。
6.根据权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，
在开始从上述电池向上述电压转换单元以及第2负载供给上述第1电力的情况下，上述电池控制单元在未检测到上述电池的异常时，闭合上述第1闭合断开单元，然后在从上述电压转换单元供给了表示上述第3电力的供给开始的信号之后，断开上述第2闭合断开单元。
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