CN104276047A - 车用电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车用电源装置(10),其具有:第一电源(12);与所述第一电源并联地连接的第二电源(11);连接在所述第一电源和所述第二电源之间的DC-DC转换器(13);与所述DC-DC转换器并联地连接,并且连接在所述第一电源和所述第二电源之间的开关(15);使所述开关开闭的开闭部(16);控制所述DC-DC转换器及所述开闭部的控制部(14),所述控制部在根据从操作开关(24)输出的信号而内燃机(22)停止时,通过所述开闭部使所述开关成为断开,并且通过从所述第二电源经由所述DC-DC转换器向所述第一电源的供电,使所述第二电源放电且使所述第一电源充电,直到所述第二电源的输出电压达到第一电压。
Description
技术领域
本发明涉及车用电源装置。
背景技术
以往,公知一种车用电源装置,在该装置中,将DC-DC转换器连接在连接有电负载的主电源和副电源之间,且在主电源和副电源之间具有开关(例如,参照日本特开2010-195336号公报)。
发明内容
根据上述现有技术的车用电源装置,期望能够防止由车辆停止时的主电源或副电源的自放电引起的过大的电压降低及暗电流的增大。
本发明是鉴于上述情况而研发的,其目的是提供能够抑制车辆停止时的第一电源及第二电源的自放电的车用电源装置。
为实现上述目的,本发明的车用电源装置采用了以下的结构。
(1)本发明的一方式是一种车用电源装置,其搭载在具有内燃机和操作开关的车辆上,所述操作开关根据操作者的操作而输出对所述内燃机的起动及停止进行指示的信号,所述车用电源装置具有:第一电源;第二电源,与所述第一电源并联地连接;DC-DC转换器,连接在所述第一电源和所述第二电源之间;开关,与所述DC-DC转换器并联地连接,并且连接在所述第一电源和所述第二电源之间;开闭部,使所述开关开闭;和控制部,控制所述DC-DC转换器及所述开闭部,所述控制部在根据从所述操作开关输出的信号而所述内燃机停止时,通过所述开闭部使所述开关断开,并且通过从所述第二电源经由所述DC-DC转换器向所述第一电源的供电,使所述第二电源放电且使所述第一电源充电,直到所述第二电源的输出电压达到第一电压。
(2)在上述(1)的方式中,所述控制部在根据从所述操作开关输出的信号而所述内燃机处于动作中,通过经由所述DC-DC转换器的所述第二电源的充电及放电,将所述第二电源的输出电压设定成比所述第一电压大的第二电压。
根据上述(1)的方式,对于比第一电源更容易发生自放电的第二电源,在内燃机停止时,进行从第二电源向第一电源的供电,从而能够减少第二电源的自放电及暗电流。
根据上述(2)的方式,在内燃机停止时,第二电源的输出电压从第二电压向第一电压降低,从而能够减少第二电源的自放电及暗电流。
附图说明
图1是本发明实施方式的车用电源装置及搭载了车用电源装置的车辆的结构图。
图2是表示与搭载了本发明实施方式的车用电源装置的车辆的运转状态的变化相应的、电容器的输出电压的变化的一例的图。
图3是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的停止充电的动作模式下的电流流动的图。
图4是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的初次起动的动作模式下的电流流动的图。
图5是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的I/S准备充电的动作模式下的电流流动的图。
图6是表示在本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的I/S准备充电的动作模式下,电容器的输出电压达到规定的I/S准备电位的状态下的电流流动的图。
图7是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的再生充电的动作模式下的电流流动的图。
图8是表示在本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的再生充电的动作模式下,电容器的输出电压达到规定的上限电位的状态下的电流流动的图。
图9是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的再生放电的动作模式下的电流流动的图。
图10是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的I/S供电(电容器)的动作模式下的电流流动的图。
图11是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的I/S供电(BATT)的动作模式下的电流流动的图。
图12是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的ENG再起动的动作模式下的电流流动的图。
图13是表示在本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的ENG再起动的动作模式下,使接触器成为连接状态的情况下的电流流动的图。
图14是表示本发明实施方式的车用电源装置的控制器所执行的车辆停止时的动作模式下的电流流动的图。
图15是表示在本发明实施方式的车用电源装置中,点火开关从导通被切换到断开前后的、蓄电池的输出电压(蓄电池电压)及电容器的输出电压(电容器电压)的对应关系的一例的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的一实施方式的车用电源装置。
本实施方式的车用电源装置10例如图1所示地被搭载在车辆1上。车用电源装置10至少具有作为充电电池的电容器11(第二电源)、蓄电池12(第一电源)、DC-DC转换器13、控制器14(控制部)、接触器15(开关)和接触器式继电器16(开闭部)。
车辆1具有车用电源装置10、FI-ECU17、起动机电磁开关(STMGSW)18、起动机继电器19、起动马达(STM)20、发电机(ACG)21、内燃机22、电负载23、点火开关(IGSW)24(操作开关)、第一电压传感器25、第二电压传感器26和转速传感器27。
电容器11是例如双电层电容器、电解电容器、锂离子电容器等,并被连接于起动机电磁开关18。电容器11被连接在DC-DC转换器13的第一输入输出端子13a和接触器15的第一端子15a。电容器11能够通过DC-DC转换器13或接触器15而与蓄电池12、接触器式继电器16、FI-ECU17、发电机21、电负载23及点火开关24电连接。
蓄电池12是例如规定电压(12V等)的铅蓄电池等,并被连接于接触器式继电器16、FI-ECU17、发电机21、电负载23及点火开关24。蓄电池12被连接于DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b和接触器15的第二端子15b。蓄电池12能够通过DC-DC转换器13或接触器15而与电容器11及起动机电磁开关18电连接。
DC-DC转换器13能够通过控制器14的控制而在第一输入输出端子13a及第二输入输出端子13b间的双方向进行升降压。DC-DC转换器13通过将在内燃机22运转时由发电机21产生的发电电力或在车辆1制动时由发电机21产生的再生电力供给到电容器11来使电容器11充电。另外,DC-DC转换器13通过将存储在电容器11中的电力至少供给到蓄电池12或电负载23而使电容器11放电。
DC-DC转换器13是例如H桥升降压型DC-DC转换器,具有被桥接的4个开关元件,即:第一~第四开关元件(例如,IGBT:InsulatedGate Bipolar mode Transistor;绝缘栅双极型晶体管)SW1、SW2、SW3、SW4。
成对的第一开关元件SW1及第二开关元件SW2在第一输入输出端子13a和接地端子13c之间被串联地连接。也就是说,第一开关元件SW1的集电极连接于第一输入输出端子13a,第一开关元件SW1的发射极连接于第二开关元件SW2的集电极,第二开关元件SW2的发射极连接于接地端子13c。
成对的第三开关元件SW3及第四开关元件SW4在第二输入输出端子13b和接地端子13c之间被串联地连接。也就是说,第三开关元件SW3的集电极连接于第二输入输出端子13b,第三开关元件SW3的发射极连接于第四开关元件SW4的集电极,第四开关元件SW4的发射极连接于接地端子13c。
在各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的发射极-集电极之间,以从发射极向着集电极为顺方向的方式连接有各第一~第四二极管D1~D4。
DC-DC转换器13具有连接在第一开关元件SW1和第二开关元件SW2的连接点、与第三开关元件SW3和第四开关元件SW4的连接点之间的电抗器L(线圈L)。而且,具有被连接在第一输入输出端子13a和接地端子13c之间的第一电容器Ca、以及被连接在第二输入输出端子13b和接地端子13c之间的第二电容器Cb。
DC-DC转换器13具有以直接连结在第一输入输出端子13a和第二输入输出端子13b之间的方式被串联连接的电阻R及二极管D。二极管D被配置成从第二输入输出端子13b向着第一输入输出端子13a为顺方向。
DC-DC转换器13由从控制器14输出并被输入至各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的栅极的信号来驱动。
控制器14控制DC-DC转换器13的双方向的升降压动作和通过接触器式继电器16实现的接触器15的连接及切断动作。而且,控制器14控制基于FI-ECU17进行的怠速停止的执行许可及执行禁止,并将对怠速停止的执行许可及执行禁止进行指示的控制指令输出到FI-ECU17。
控制器14检测电容器11的内部阻抗及静电容量,并判定内部阻抗是否为规定值以上,并且能够根据内部阻抗判定电容器11的劣化。控制器14连接于检测电容器11的输出电压VC的第一电压传感器25、检测电容器11的充电电流及放电电流的电流传感器(未图示)、和检测电容器11的温度的温度传感器(未图示)。
控制器14能够控制蓄电池12的放电及蓄电池12的放电深度。控制器14连接于检测蓄电池12的输出电压VB的第二电压传感器26、检测蓄电池12的充电电流及放电电流的电流传感器(未图示)、和检测蓄电池12的温度的温度传感器(未图示)。
接触器15根据接触器式继电器16的导通及断开而切换接触器15的第一端子15a及第二端子15b之间的连接及切断。接触器式继电器16的导通及断开由控制器14控制。
此外,接触器15的第一端子15a连接于DC-DC转换器13的第一输入输出端子13a、电容器11的正极侧端子、和起动机电磁开关18。接触器15的第二端子15b连接于DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b、蓄电池12的正极侧端子、发电机21、和电负载23。由此,接触器15在连接状态下,相对于被串联连接的起动机电磁开关18及起动马达20分别并联地连接电容器11和蓄电池12。此外,电容器11的负极侧端子及蓄电池12的负极侧端子接地。
FI-ECU17是例如由CPU(Central Processing Unit;中央处理单元)等电子回路构成的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元),该FI-ECU17进行与燃料供给、点火时机等内燃机22的动作相关的各种控制。FI-ECU17根据与驾驶员的操作相应地从点火开关24输出的起动请求及停止请求的信号来控制内燃机22的起动及停止。
FI-ECU17控制内燃机22的怠速停止。怠速停止是,根据规定的临时停止条件的成立而使运转状态的内燃机22自动地临时停止,并根据规定的恢复条件的成立而使临时停止状态的内燃机22自动地再起动。规定的临时停止条件例如是车辆1的车速为零、且油门踏板开度为零、且制动踏板开关为导通。规定的恢复条件例如是制动踏板开关为断开。
FI-ECU17根据从点火开关24输出的信号的起动请求或从怠速停止的临时停止状态的恢复请求,将起动机继电器19控制成导通,由此使内燃机22起动。FI-ECU17控制发电机(ACG)21的发电动作,并任意地变更发电机21的发电电压。
发电机21例如是通过皮带等与内燃机22的曲轴(未图示)连结的交流发电机。发电机21通过内燃机22的运转时的动力来发电,由此输出发电电力。发电机21在车辆1的减速时或燃料供给的停止状态下的行驶时等,将从车辆1的驱动轮(未图示)传递的车身的动能转换成电能(再生能量),并输出再生电力。此外,发电机21具有将基于发电及再生的交流输出整流成直流输出的整流器(未图示)等。
发电机21被接地的同时,也被连接于DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b。
内燃机22通过起动马达(STM)20的驱动力而起动。起动马达20通过从电容器11或蓄电池12经由起动机电磁开关(STMGSW)18施加电压而旋转驱动。起动机电磁开关18根据起动机继电器19的导通及断开来切换有无向起动马达20的供电。起动机继电器19的导通及断开由FI-ECU17控制。
起动马达20例如在旋转轴(未图示)上具有小齿轮(未图示)。内燃机22例如在曲轴(未图示)上具有与起动马达20的小齿轮啮合的齿圈(未图示)。由此,起动马达20通过使小齿轮与内燃机22的齿圈啮合而能够将驱动力传递到内燃机22。
电负载23是各种辅机。电负载23被接地的同时,被连接于DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b。
本实施方式的车用电源装置10具有上述结构,以下,关于该车用电源装置10的动作进行说明。
(充放电动作)
以下,关于控制器14所控制的电容器11及蓄电池12的充放电动作进行说明。
控制器14以使电容器11的输出电压与同车辆1的运转状态相应的规定的目标电压一致的方式,控制DC-DC转换器13的双方向的升降压动作及由接触器式继电器16实现的接触器15的连接及切断。
控制器14如下述表1所示执行9个动作模式M0~M8来作为与车辆1的运转相应的电容器11及蓄电池12的充放电动作。
【表1】
动作模式 | 工作内容 |
M0:停止充电 | 停止时对电容器充电 |
M1:初次起动 | 点火开关、起动机开启 |
M2:I/S准备充电 | 对电容器充电以备用于I/S |
M3:再生充电 | 再生时对电容器充电 |
M4:再生放电 | 对再生电力进行放电且使ACG暂停 |
M5:I/S供电(电容器) | I/S时从电容器向电负载放电 |
M6:I/S供电(BATT) | 从蓄电池向电负载供电 |
M7:ENG再起动 | 从电容器放电并再起动 |
M8:停止时 | 抑制电容器劣化 |
首先,控制器14像例如从图2所示的时刻t0到时刻t1之前的期间那样,在点火开关24断开的状态下,执行停止充电的动作模式M0。在该动作模式M0下,控制器14如图3所示通过使从蓄电池12经由DC-DC转换器13的二极管D及电阻R向电容器11供电而对电容器11充电。由此,控制器14防止电容器11的输出电压(例如,与正极侧端子相对于接地的负极侧端子的电位相当)过度地降低。
然后,控制器14在例如图2所示的时刻t1,接收到通过从点火开关24输出的信号要求使内燃机22起动的起动请求时,在执行了后述的接触器15的故障检测之后,执行初次起动的动作模式M1。
在该动作模式M1下,控制器14首先在通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态的状态下,通过使起动机继电器19导通来使起动机电磁开关18成为连接状态。由此,控制器14通过仅来自电容器11的供电来驱动起动马达20。
此时,在后述的规定条件成立了的情况下,控制器14通过接触器式继电器16的导通而使接触器15成为连接状态。由此,控制器14如图4所示相对于被串联连接的起动机电磁开关18及起动马达20,分别并联连接电容器11和蓄电池12。而且,控制器14通过来自电容器11及蓄电池12的供电来驱动起动马达20,通过起动马达20的驱动力使内燃机22起动。
此外,在该初次起动的动作模式M1下,例如在图2所示的时刻t1,由于从电容器11向起动马达20的供电,所以电容器11的输出电压及剩余容量SOC降低。
然后,控制器14在例如从图2所示的时刻t1到时刻t2的期间那样车辆1处于减速以外的行驶状态、且是没有怠速停止的执行指示的状态下,执行I/S准备充电的动作模式M2。在该动作模式M2下,控制器14如图5所示使用从通过运转状态的内燃机22的动力进行发电的发电机21输出的发电电力,从发电机21经由DC-DC转换器13向电容器11供电,由此对电容器11进行充电。而且,从发电机21向电负载23供电,并且根据蓄电池12的状态从发电机21向蓄电池12供电。
更详细来说,控制器14通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,通过起动机继电器19的断开使起动机电磁开关18成为切断状态。控制器14在DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b和第一输入输出端子13a之间,使电流流过二极管D及电阻R,并且使电流流过导通状态的第三开关元件SW3、电抗器L(线圈L)及第一二极管D1。控制器14使电容器11充电,直到至少电容器11的输出电压达到规定的I/S准备电位,以使得内燃机22再起动所需的电力充电到电容器11中以备用于怠速停止的执行。
此外,规定的I/S准备电位是例如与在怠速停止的规定期间内的内燃机22的临时停止状态下能够对电负载23等执行必要的供电的电容器11的剩余容量SOC对应的输出电压。
而且,控制器14在例如从图2所示的时刻t2到时刻t3的期间那样车辆1处于减速以外的行驶状态、且是没有怠速停止的执行指示的状态,且电容器11的输出电压达到规定的I/S准备电位的状态下,继续执行I/S准备充电的动作模式M2。该情况下,控制器14如图6所示在DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b和第一输入输出端子13a之间,将第三开关元件SW3从导通状态切换成断开状态,并使电流流过二极管D及电阻R。由此,控制器14使电容器11的输出电压维持在规定的I/S准备电位。
然后,控制器14在例如从图2所示的时刻t3到时刻t4的期间,在车辆1减速时等,在燃料供给的停止状态下,执行再生充电的动作模式M3。在该动作模式M3下,控制器14如图7所示利用在车辆1减速时等从发电机21输出的再生电力,使从发电机21经由DC-DC转换器13向电容器11供电而对电容器11充电。而且,从发电机21向电负载23供电,并且根据蓄电池12的状态从发电机21向蓄电池12供电。控制器14通过发电机21将从车辆1的驱动轮(未图示)传递的车身的动能转换成电能(再生能量)而产生再生电力。
更详细来说,控制器14通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,通过起动机继电器19的断开使起动机电磁开关18成为切断状态。控制器14使得:在DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b和第一输入输出端子13a之间,电流流过二极管D及电阻R,并且电流流过导通状态的第三开关元件SW3、电抗器L(线圈L)及第一二极管D1。控制器14使得至少在电容器11的输出电压为规定的上限电位以下的范围内对电容器11充电。
此外,规定的上限电位比I/S准备电位大,是例如与满充电状态(也就是说,剩余容量SOC=100%)对应的输出电压。
而且,控制器14在车辆1减速时等在燃料供给的停止状态、且是电容器11的输出电压达到规定的上限电位的状态下,继续执行再生充电的动作模式M3。该情况下,控制器14如图8所示使得:在DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b和第一输入输出端子13a之间,第三开关元件SW3从导通状态切换成断开状态,电流流过二极管D及电阻R。由此,控制器14使电容器11的输出电压维持在规定的上限电位。
然后,控制器14在例如从图2所示的时刻t4到时刻t5的期间,在车辆1的定速行驶状态等、且是没有怠速停止的执行指示的状态下,执行再生放电的动作模式M4。在该动作模式M4下,控制器14如图9所示利用超过规定的I/S准备电位而被存储在电容器11中的再生电力,从电容器11经由DC-DC转换器13向电负载23供电而使电容器11放电。
更详细来说,控制器14通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,并通过起动机继电器19的断开使起动机电磁开关18成为切断状态。控制器14使得:在DC-DC转换器13的第一输入输出端子13a和第二输入输出端子13b之间,电流流过导通状态的第一开关元件SW1、电抗器L(线圈L)及第三二极管D3。控制器14使电容器11放电,直到至少电容器11的输出电压达到规定的I/S准备电位。此时,控制器14使发电机21的发电及再生暂停,或者将发电机21的输出电压设定成比通常时的规定电压低的电压。
然后,控制器14在例如从图2所示的时刻t6到时刻t7的期间,在车辆1的停车状态(速度为零的状态)、且是怠速停止的执行状态下,执行I/S供电(电容器)的动作模式M5。在该动作模式M5下,控制器14如图10所示在基于车辆1的怠速停止的、内燃机22的临时停止状态下,使用超过规定的I/S下限电位而被存储在电容器11中的电力,从电容器11经由DC-DC转换器13向电负载23供电而使电容器11放电。
更详细来说,控制器14通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,并通过起动机继电器19的断开使起动机电磁开关18成为切断状态。控制器14使得:在DC-DC转换器13的第一输入输出端子13a和第二输入输出端子13b之间,电流流过导通状态的第一开关元件SW1、电抗器L(线圈L)及第三二极管D3。控制器14确保与恢复请求相应地使内燃机22再起动所需的电力,并同时使电容器11放电,直到至少电容器11的输出电压达到规定的I/S下限电位。
此外,规定的I/S下限电位是比I/S准备电位小、且例如与通过起动马达20的驱动力使临时停止状态的内燃机22再起动所需的能够执行合理供电的剩余容量SOC对应的输出电压。另外,由电容器11实施的合理供电是指,为使电容器11的输出电压不降低到小于规定的最低保障电位而由电容器11放电的情况。由此,控制器14如图10所示除了使从蓄电池12向电负载23供电以外,还能够通过使从蓄电池12经由DC-DC转换器13的二极管D及电阻R向电容器11供电来对电容器11充电。由此,控制器14防止电容器11的输出电压降低到小于规定的最低保障电位。此外,最低保障电位是比I/S下限电位小、且例如用于将电容器11维持在合理的状态所需的输出电压。
然后,控制器14在例如从图2所示的时刻t7到时刻t8之前的期间,在车辆1的停车状态(速度为零的状态)、且是怠速停止状态、且在电容器11的输出电压达到规定的I/S下限电位的状态下,执行I/S供电(BATT)的动作模式M6。在该动作模式M6下,控制器14如图11所示利用在基于车辆1的怠速停止的、内燃机22的临时停止状态下被存储在蓄电池12中的电力,通过从蓄电池12经由DC-DC转换器13向电容器11供电而对电容器11充电。而且,从蓄电池12向电负载23供电。
更详细来说,控制器14通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,并通过起动机继电器19的断开使起动机电磁开关18成为切断状态。控制器14使得:在DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b和第一输入输出端子13a之间,第一开关元件SW1从导通状态切换成断开状态,电流流过二极管D及电阻R。由此,控制器14将电容器11的输出电压维持在规定的I/S下限电位,禁止从确保了与恢复请求相应地使内燃机22再起动所需的最小限度的电力的电容器11放电。
然后,控制器14在例如图2所示的时刻t8,接收要求使基于怠速停止的、临时停止状态的内燃机22再起动的恢复请求时,执行ENG再起动的动作模式M7。在该动作模式M7下,控制器14如图12所示通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,并通过起动机继电器19的导通使起动机电磁开关18成为连接状态。控制器14通过仅来自相对于串联连接的起动机电磁开关18及起动马达20被并联连接的电容器11的供电来驱动起动马达20,并通过起动马达20的驱动力使内燃机22再起动。
控制器14从蓄电池12向电负载23供电的同时,通过从蓄电池12经由DC-DC转换器13向电容器11供电而对电容器11充电。由此,即使电容器11的输出电压及剩余容量SOC因从电容器11向起动马达20的供电而降低,控制器14也能够防止电容器11的输出电压降低到小于规定的最低保障电位。
此外,控制器14在例如图2所示的时刻t8,执行了ENG再起动的动作模式M7的情况下,若仅从电容器11向起动马达20供电不能使内燃机22再起动,则如图13所示,通过接触器式继电器16的导通使接触器15成为连接状态。由此,控制器14通过从电容器11及蓄电池12的供电来驱动起动马达20,并通过起动马达20的驱动力使内燃机22再起动。
控制器14在从开始内燃机22的再起动之后经过了规定时间之后,在由转速传感器27检测到的内燃机22的转速(发动机转速NE)为规定转速以下的情况下,或者接收到了从FI-ECU17输出的表示内燃机22的起动错误的信号的情况下等,判断为不能使内燃机22再起动。
控制器14在通过接触器式继电器16的导通使内燃机22再起动的情况下,禁止怠速停止的下一次的执行。此外,控制器14不限于仅根据接触器式继电器16的导通是否使内燃机22再起动,还可以计算该再起动的累计次数,累计次数为规定次数以上(例如,1次以上)的情况下,禁止怠速停止的下一次的执行。另外,控制器14也可以在通过接触器式继电器16的导通使内燃机22再起动时,在蓄电池12的输出电压降低到规定的下限电压以下的情况下,禁止怠速停止的下一次的执行。
然后,控制器14在例如从图2所示的时刻t8到时刻t9的期间,在车辆1为减速以外的行驶状态、且是没有怠速停止的执行指示的状态下,执行上述I/S准备充电的动作模式M2。
然后,控制器14在点火开关24从导通被切换到断开时起的规定期间内,执行车辆1的停止时的动作模式M8。在该动作模式M8下,控制器14如图14所示通过接触器式继电器16的断开使接触器15成为切断状态,并通过起动机继电器19的断开使起动机电磁开关18成为切断状态。控制器14通过从电容器11经由DC-DC转换器13向蓄电池12及电负载23供电而使电容器11放电,从而抑制车辆1停止时的电容器11的劣化。更详细来说,控制器14使得:在DC-DC转换器13的第一输入输出端子13a和第二输入输出端子13b之间,电流流过导通状态的第一开关元件SW1、电抗器L(线圈L)及第三二极管D3。
此外,控制器14为防止车辆1停止时电容器11的输出电压降低到小于规定的最低保障电位,除了从蓄电池12向电负载23供电以外,还通过从蓄电池12经由DC-DC转换器13的二极管D及电阻R向电容器11供电而对电容器11充电。
控制器14在点火开关24成为断开且车辆1成为停止状态的情况下,解除通过起动马达20的驱动进行的内燃机22的再起动所需的、对怠速停止的下一次执行的禁止(也就是说,起动马达20的驱动禁止)。
控制器14在点火开关24为断开且车辆1成为停止状态的情况下,使接触器15成为切断状态。而且,控制器14在例如图15所示的时刻ta之后,通过从电容器11经由DC-DC转换器13向蓄电池12供电而使电容器11放电且对蓄电池12充电,直到电容器11的输出电压达到规定的第一电压。此外,第一电压比点火开关24为导通的、内燃机22的工作时被设定的电容器11的输出电压即第二电压小。由此,蓄电池12的输出电压仅升高从电容器11向蓄电池12充电的量的增加电压。另一方面,电容器11的输出电压从第二电压降低为第一电压。
电容器11具有在放电后的输出电压和充电后的输出电压相同的情况下、放电后的自放电量比充电后的自放电量小的特性。因此,在点火开关24断开时,通过电容器11的放电使电容器11的输出电压从第二电压降低为第一电压,由此,与例如通过充电使电容器11的输出电压增大为第一电压的情况相比,能够减少自放电量。
另外,电容器11具有伴随输出电压降低而自放电量向降低倾向变化的特性。因此,在点火开关24从导通被切换到断开时前后,使电容器11的输出电压从第二电压降低为第一电压,由此,与例如使电容器11的输出电压增大的情况相比,能够减少自放电量。
如上所述,根据本实施方式的车用电源装置10,控制器14针对比蓄电池12更容易发生自放电的电容器11,在点火开关24从导通被切换到断开的内燃机22停止时,进行从电容器11向蓄电池12的供电。由此,由于电容器11的输出电压从第二电压降低为第一电压,所以与例如电容器11的输出电压不变或增大的情况相比,能够减少电容器11的自放电及伴随自放电的暗电流。
尤其,点火开关24为断开的状态(也就是说,内燃机22的停止状态)越长,电容器11自放电的期间越长。由此,虽然短期内会与从电容器11向蓄电池12放电时的DC-DC转换器13的电力转换效率相应地发生损失,但长期内能够抑制自放电量的增大,从而能够提高燃烧效率。
此外,本发明的技术范围不限于上述实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内,还包括对上述实施方式施加各种变更的结构。即,上述实施方式的结构只不过是一例,能够适当地变更。
例如,在上述实施方式中,DC-DC转换器13采用了H桥升降压型DC-DC转换器,但不限于此,也可以采用具有其他结构的升降压型DC-DC转换器。
例如,在上述实施方式中,接触器15也可以是其他的开关。
Claims (2)
1.一种车用电源装置,搭载在具有内燃机和操作开关的车辆上,所述操作开关根据操作者的操作而输出对所述内燃机的起动及停止进行指示的信号,所述车用电源装置的特征在于,具有:
第一电源;
第二电源,与所述第一电源并联地连接;
DC-DC转换器,连接在所述第一电源和所述第二电源之间;
开关,与所述DC-DC转换器并联地连接,并且连接在所述第一电源和所述第二电源之间;
开闭部,使所述开关开闭;和
控制部,控制所述DC-DC转换器及所述开闭部,
所述控制部在根据从所述操作开关输出的信号而所述内燃机停止时,通过所述开闭部使所述开关断开,并且通过从所述第二电源经由所述DC-DC转换器向所述第一电源的供电,使所述第二电源放电且使所述第一电源充电,直到所述第二电源的输出电压达到第一电压。
2.如权利要求1所述的车用电源装置,其特征在于,
所述控制部在根据从所述操作开关输出的信号而所述内燃机处于动作中,通过经由所述DC-DC转换器的所述第二电源的充电及放电,将所述第二电源的输出电压设定成比所述第一电压大的第二电压。
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