CN104602971B - 车辆电力系统 - Google Patents

车辆电力系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104602971B
CN104602971B CN201380042052.9A CN201380042052A CN104602971B CN 104602971 B CN104602971 B CN 104602971B CN 201380042052 A CN201380042052 A CN 201380042052A CN 104602971 B CN104602971 B CN 104602971B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
output voltage
battery
generator
alternating current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380042052.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104602971A (zh
Inventor
齐藤成则
片山直树
片冈准
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Suzuki Motor Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN104602971A publication Critical patent/CN104602971A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104602971B publication Critical patent/CN104602971B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

一种车辆电力系统包括：发电机(10)；第一电池(20)和第二电池(30)；电力负载(42)，其连接至第一电池；开关(50)，其选择性地将第二电池与发电机和第一电池连接和断开；第一控制器(70)，其对开关进行控制；调节器(10a)，其将发电机的输出电压调节至调节电压(Vreg)；以及第二控制器(80)。在发电机工作于再生模式期间，第二控制器可变地设置调节电压，从而控制发电机的输出电压以：将第一电池的目标输出电压与所检测的输出电压之差保持为不大于预定的允许电压偏差；以及将调节电压与第一电池的目标输出电压之差保持为不大于预定阈值。

Description

车辆电力系统
技术领域
本发明涉及车辆电力系统，该车辆电力系统包括能够使用机动车的再生能量来执行再生发电的发电机、以及第一电池和第二电池，所述第一电池和第二电池二者被配置成利用由发电机生成的电力来充电。
背景技术
存在有已知的用于机动车的电力系统，所述机动车包括内燃机作为动力源。这些电力系统包括：车辆交流发电机(或发电机)，其能够使用车辆的再生能量来执行再生发电；铅酸电池，其被配置成向各种电力负载如起动电机供给电力；以及调节器(或发电控制器)，其将交流发电机的输出电压调节至调节电压。
此外，还存在有已知的可变电压控制，在可变电压控制下，在交流发电机工作于正常模式期间调节器将交流发电机的输出电压调节至较低调节电压(例如12V)；而在交流发电机工作于再生模式期间调节器将交流发电机的输出电压调节至较高调节电压(例如15V)。在正常模式下，交流发电机在被车辆的发动机驱动时生成电力，而不使用车辆的再生能量(或动能)。另一方面，在再生模式下，交流发电机使用车辆的再生能量来生成电力。
因此，利用可变电压控制，在交流发电机工作于正常模式期间，可以减小施加于用于驱动交流发电机的发动机的负载，从而提高了车辆的燃料经济性。另一方面，在交流发电机工作于再生模式期间，可以增大通过由交流发电机执行的再生发电所获得的电力的量。
此外，车辆的一些电力负载要求向其供给的电力的电压是恒定的。例如，所供给的电力的电压的变化可能导致前照灯闪烁和雨刷的操作速度变化；因此，前照灯和雨刷要求所供给的电力的电压是恒定的。考虑到上述情况，当交流发电机的操作在正常模式与再生模式之间转换时，对交流发电机的输出电压的改变率进行控制使得其不高于预定的改变率限制。因此，向前照灯和雨刷所供给的电力的电压的改变率也保持为不高于预定的改变率限制。
日本未审查专利申请公报第2011-178384号公开了一种车辆电力系统，该车辆电力系统包括铅酸电池和锂离子电池两者，以便更适当地向车辆的各种电力负载供给电力。更具体地，在车辆电力系统中，锂离子电池经由开关电连接至交流发电机和铅酸电池。当交流发电机工作于正常模式时，使开关关断，从而使得能够利用由交流发电机生成的电力仅对铅酸电池进行充电。与此相反，当交流发电机工作于再生模式时，使开关导通，从而使得能够利用由交流发电机生成的电力对铅酸电池和锂离子电池二者进行充电。
此外，在上述车辆电力系统中，当交流发电机的操作从再生模式转换至正常模式并且因此开关从导通转换至关断时，期望的是开关实际上从导通转换至关断的时刻之前使铅酸电池的输出电压降低至预定的关断允许电压。因此，可以防止在连接铅酸蓄电池和锂离子电池的连接线中发生由电涌所引起的不期望的电压波动。
此外，当交流发电机的操作从再生模式转换至正常模式时，交流发电机的调节电压从较高调节电压改变至较低调节电压。然而，如果直到开关实际上从导通转换至关断的时刻为止(或者直到铅酸电池的输出电压已经降低为变得不高于关断允许电压为止)交流发电机的输出电压仍然保持为高，则交流发电机的高输出电压将会迅速增大铅酸电池的输出电压。因此，向那些要求恒定电源电压的电力负载所供给的电力的电压将相应地迅速增大，从而使这些电力负载的操作变得不稳定。
发明内容
根据示例性实施例，提供了一种用于车辆的电力系统。所述系统包括发电机、第一电池和第二电池、至少一个电力负载、开关、第一控制器、调节器、第二控制器以及电压检测器。所述发电机被配置成选择性地工作于再生模式或正常模式。在再生模式下，所述发电机使用车辆的再生能量来生成电力。在正常模式下，所述发电机在被车辆的发动机驱动时生成电力，而不使用车辆的再生能量。第一电池和第二电池二者并联地电连接至发电机。所述至少一个电力负载要求向其供给的电力的电压是恒定的，并且所述至少一个电力负载电连接至第一电池。所述开关被设置成选择性将第二电池与发电机和第一电池电连接和电断开。所述第一控制器对所述开关进行控制以：在发电机工作于再生模式期间将所述开关保持在导通状态；以及当在发电机停止工作于再生模式之后第一电池的输出电压已经降低为变得不高于预定的关断允许电压时，将开关从导通转换至关断。所述调节器将发电机的输出电压调节至调节电压。所述第二控制器通过可变地设置所述调节电压来控制发电机的输出电压。所述电压检测器检测第一电池的输出电压。此外，在所述系统中，第二控制器还可变地设置第一电池的目标输出电压。在发电机工作于再生模式期间，所述第二控制器可变地设置所述调节电压，从而控制发电机的输出电压以：将第一电池的目标输出电压与由电压检测器检测的第一电池的输出电压之差保持为不大于预定的允许电压偏差；以及将调节电压与第一电池的目标输出电压之差保持为不大于预定阈值。
利用上述配置，在发电机工作于再生模式期间，防止第一电池的输出电压与目标输出电压偏离太多。此外，还防止调节电压与第一电池的目标输出电压偏离太多，并且因此还防止发电机的输出电压与第一电池的目标输出电压偏离太多。因此，可以控制发电机的输出电压与第一电池的输出电压的偏差。
因此，当发电机的操作从再生模式转换至正常模式时，可以在通过第一控制器使第一开关从导通转换至关断的时刻之前(或者在第一电池的输出电压已经降低为变得不高于关断允许电压的时刻之前)充分减小发电机的输出电压与第一电池的输出电压之差。因此，可以防止第一电池的输出电压由于开关从导通至关断的转换而迅速增大，并且因此可以防止向所述至少一个电力负载供给的电力的电压迅速增大。作为结果，可以防止所述至少一个电力负载的操作由于开关从导通至关断的转换而变得不稳定。
根据另一实现方式，在所述电力系统中，在发电机工作于再生模式时，第二控制器将第一电池的目标输出电压设置成较高值，并且在发电机工作于正常模式时，第二控制器将第一电池的目标输出电压设置成较低值。当发电机的操作在再生模式与正常模式之间转换时，第二控制器以比预定电压改变率限制更低的改变率将第一电池的目标输出电压在较高值与较低值之间逐渐地改变。
此外，第二控制器还将发电机与第一电池之间的电压降计算为发电机与第一电池之间的布线电阻和从发电机输出的电流的乘积。预定阈值被设置成所述电压降，使得在发电机工作于再生模式期间，第二控制器可变地设置所述调节电压，从而控制发电机的输出电压以将调节电压与第一电池的目标输出电压之差保持为不大于所述电压降。
附图说明
根据下文中所给出的详细描述并且根据一个示例性实施例的附图，本发明将被更充分地理解，然而，这些详细描述和附图不应当被视为将本发明限制于特定的实施例，而是仅出于说明和理解的目的。
在附图中：
图1是示出根据示例性实施例的车辆电力系统的整体配置的示意图；
图2是示出对机动车交流发电机的调节电压进行设置的常规处理的流程图；
图3是示出常规处理的时序图；
图4是示出根据示例性实施例的用于执行对机动车交流发电机的调节电压进行设置的处理的车辆电力系统的ECU(电子控制单元)的配置的功能框图；
图5是示出根据示例性实施例的调节电压设置处理的流程图；以及
图6是示出根据示例性实施例的调节电压设置处理的时序图。
具体实施方式
图1示出了根据示例性实施例的车辆电力系统的整体配置。该系统被配置成用于包括内燃机作为动力源的机动车中。此外，发动机被配置成通过设置在车辆上的起动电机来起动。
如图1所示，根据本实施例的车辆电力系统包括机动车交流发电机(或发电机)10、铅酸电池(或第一电池)20、锂离子电池(或第二电池)30、各种电力负载41、42和43、第一开关50、第二开关60、第一ECU(电子控制单元)70、以及第二ECU 80。铅酸电池20、锂离子电池30和电力负载41-43全部经由供电线(或连接线)15并联地电连接至交流发电机10。换句话说，经由供电线15，在车辆电力系统的电气部件之间形成了供电路径。
交流发电机10具有内置于其中的调节器10a。调节器10a被配置成将交流发电机10的输出电压调节至调节电压(或目标电压)Vreg。
铅酸电池20是公知的通用电池。相比较而言，锂离子电池30是具有与铅酸电池20相比较高的充放电能量效率、较高的输出密度以及较高的能量密度的电池。在本实施例中，通过由多个彼此串联连接的电池模块组成的电池组来实现锂离子电池30。此外，铅酸电池20的充电容量被设置成高于锂离子电池30的充电容量。
第一开关50通过例如利用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)配置的电子开关来实现。第一开关50被设置在锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20二者之间。第一开关50用作使锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20二者电连接以及使锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20二者电断开。更具体地，当第一开关50导通时，锂离子电池30电连接至交流发电机10和铅酸电池20二者。与此相反，当第一开关50关断时，锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20二者电断开。此外，第一开关50的导通和关断由第一ECU 70控制。
第二开关60也通过例如利用MOSFET配置的电子开关来实现。第二开关60被设置在锂离子电池30与在第一开关50与电力负载43之间的结点X之间。第二开关60用作使锂离子电池30与在第一开关50与电力负载43之间的结点X电连接以及使锂离子电池30与在第一开关50与电力负载43之间的结点X电断开。更具体地，当第二开关60导通时，锂离子电池30电连接至结点X。与此相反，当第二开关60关断时，锂离子电池30与结点X电断开。此外，第二开关60的导通和关断也由第一ECU70控制。
此外，在本实施例中，第二开关60被设置成紧急开关。更具体地，第二开关60由于接收到从第一ECU 70输出的“ON”信号而通常保持在导通状态。然而，在紧急情况下，来自第一ECU 70的“ON”信号的输出被停止，并且因此第二开关60从导通转换至关断，从而防止锂离子电池30的过充电和过放电。
例如，当调节器10a发生故障使得交流发电机10的输出电压变得非常高时，存在锂离子电池30将被过充电的危险。因此，在这种紧急情况下，使第二开关60从导通转换至关断，从而防止锂离子电池30被过充电。
另外，当锂离子电池30由于交流发电机10的故障和/或第一开关50的故障而变得不能利用交流发电机10所生成的电力来充电时，存在锂离子电池30将被过放电的危险。因此，在这种紧急情况下，使第二开关60从导通转换至关断，从而防止锂离子电池30被过放电。
此外，应当注意的是，还可以替选地通过常开电磁继电器来实现第二开关60。在这种情况下，当第一ECU 70不能控制第二开关60的导通和关断(即闭合和断开)时，第二开关60将自动关断(即断开)，从而使锂离子电池30与在第一开关50与电力负载43之间的结点X电断开。
在本实施例中，锂离子电池30、第一开关50和第二开关60以及第一ECU 70共同被容置在壳体(或者容置盒)中并且因此被集成到电池单元U中。
第一ECU 70包括在电池单元U中并且控制第一开关50和第二开关60的导通和关断，第一ECU 70还检测锂离子电池30的输出电流、输出电压和温度。此外，第一ECU 70经由通信网络例如局域互联网(LIN，Local Interconnect Network)被连接至位于电池单元U外部的第二ECU80。因此，第一ECU 70和第二ECU 80可以彼此进行通信并且可以共享存储在其中的各种数据。
电力负载43是要求所供给电力的电压几乎是恒定的或者使得电压的变化稳定地保持在预定范围内的这样的电力负载。电力负载43与锂离子电池30电连接至第一开关50的同一侧。因此，电力负载43主要由锂离子电池30供给电力。
具体地，电力负载43包括例如导航系统和音频系统。当向电力负载43所供给的电力的电压变化很大使得电压的变化超过预定范围时，所述电压可能变得低于导航系统和音频系统的最小工作电压，从而使这些系统被重置。因此，要求向电力负载43所供给的电力的电压的变化稳定，以使得电压将不会下降到低于导航系统和音频系统的最小工作电压。
另一方面，电力负载41和42与铅酸电池20电连接至第一开关50的同一侧。因此，电力负载41和42主要由铅酸电池20供给电力。
在本实施例中，单独的电力负载41是用于使车辆的发动机起动的起动电机。电力负载42包括例如前照灯、用于车辆的前挡风玻璃的雨刷、空调系统的鼓风机、以及用于车辆的后挡风玻璃的除霜加热器。另外，一些电力负载42是要求恒定电压的电力负载，这些电力负载42要求所供给的电力的电压是恒定的。要求恒定电压的电力负载42包括例如前照灯、雨刷和鼓风机。这是因为所供给的电力的电压的变化可能使前照灯闪烁、使雨刷的操作速度变化、以及使鼓风机的旋转速度变化(因而使鼓风噪声变化)。
应当注意的是，在下文中所使用的表达“所供给的电力的电压是恒定的”指的是所供给的电力的电压的改变率不高于预定值。
交流发电机10是公知类型的，并且因此没有用图形示出交流发电机10的配置。在操作中，通过从发动机的曲轴传递的转矩来驱动交流发电机10的转子用以旋转。在转子的旋转期间，励磁电流被供给至转子的励磁线圈，从而产生旋转磁场。旋转磁场感应定子线圈中的交流电力，然后交流电力通过整流器被整流成直流电力。调节器10a通过控制向转子的励磁线圈的励磁电流供给来将从交流发电机10输出的直流电力的电压调节至调节电压Vreg。此外，如将在稍后详细描述的，调节电压Vreg由第二ECU 80设置。
由交流发电机10生成的电力被供给至铅酸电池20和锂离子电池30以及电力负载41-43。当通过发动机对交流发电机10的驱动停止并且因此交流发电机10不生成电力时，电力负载41-43由铅酸电池20和锂离子电池30供给电力。此外，通过第一ECU 70和第二ECU 80对由电池20和30向电力负载41-43放电的电力的量和由交流发电机10充入电池20和30中的电力的量二者进行控制，以防止电池20和30的过充电和过放电，从而使电池20和30中的每个电池的SOC(充电状态)保持在适当范围内。更具体地，为了防止电池20和30的过充电和过放电，第一ECU 70控制第一开关50的导通和关断，并且第二ECU 80通过可变地设置交流发电机10的调节电压Vreg来控制交流发电机10的输出电压。
在本实施例中，交流发电机10被配置成选择性地工作于再生模式或正常模式。具体地，当针对车辆执行再生制动时，交流发电机10工作于再生模式，在再生模式下交流发电机10使用车辆的再生能量(或动能)来生成电力，从而对电池20和30两者(主要是锂离子电池30)进行充电。否则，交流发电机10工作于正常模式，在正常模式下交流发电机10在被车辆的发动机驱动时生成电力，而不使用车辆的再生能量。此外，仅当多个预定条件被满足时，针对车辆执行再生制动。这些预定条件包括例如车辆处于减速状态，以及到发动机的燃料喷射被中断。
在本实施例中，铅酸电池20和锂离子电池30彼此并联地电连接。因此，当第一开关50和第二开关60二者处于导通状态时，由交流发电机10生成的电力将优先地对电池20和30中的具有较低输出电压的一个电池进行充电。与此相反，当交流发电机10不生成电力并且第一开关50和第二开关60二者处于导通状态时，电池20和30中的具有较高输出电压的一个电池优先地释放电力以馈给电力负载42和43。
另外，在本实施例中，电池20和30被配置成使得在交流发电机10工作于再生模式期间锂离子电池30的输出电压通常低于铅酸电池20的输出电压，并且因此，与铅酸电池20相比，利用由交流发电机10生成的电力优先对锂离子电池30进行充电。更具体地，适当地设置电池20和30的开路电压和内部电阻，以使得与铅酸电池20相比能够利用由交流发电机10生成的电力优先对锂离子电池30进行充电。另外，通过适当地选择锂离子电池30的阴极活性材料、阳极活性材料以及电解液来设置锂离子电池30的开路电压。
在本实施例中，车辆配备有发动机自动停止/再起动系统(还称为怠速停止系统)，所述发动机自动停止/再起动系统在预定的自动停止条件被满足时使车辆的发动机自动停止，以及然后在预定的自动再起动条件被满足时使发动机自动再起动。此外，第二ECU 80还被用于发动机自动停止/再起动系统中，以针对车辆的发动机执行自动停止/再起动控制。另外，在通过第二ECU 80的自动停止/再起动控制下使发动机自动停止的情况下，通过第一ECU 70使第一开关50导通，从而使得能够在再生模式下利用交流发电机10所生成的电力对锂离子电池30进行充电。与此相反，在通过第二ECU 80的自动停止/再起动控制下使发动机自动再起动的情况下，通过第一ECU 70使第一开关50关断，从而使锂离子电池30与铅酸电池20和起动电机(即，单独的电力负载41)二者电断开。因此，起动电机仅受由铅酸电池20释放的电力驱动，从而使发动机再起动。
另一方面，在交流发电机10工作于正常模式期间，第一ECU 70对第一开关50和第二开关60进行控制，以使第一开关50和第二开关60分别保持在关断状态和导通状态。因此，电力负载43与交流发电机10和铅酸电池20电断开，然而电力负载43仍然电连接至锂离子电池30。作为结果，电力负载43仅由锂离子电池30供给电力。另外，在交流发电机10工作于正常模式期间锂离子电池30已放电的情况下，当交流发电机10转为工作于再生模式时，可以利用由交流发电机10生成的较多电力对锂离子电池30进行充电。如前所述，锂离子电池30具有与铅酸电池20相比较高的充放电能量效率。因此，利用上述控制，可以提高车辆电力系统的总充电-放电能源效率。
如先前在“相关技术的描述”部分中所描述的，根据常规的可变电压控制，第二ECU80设置交流发电机10的调节电压Vreg使得交流发电机10在再生模式下的调节电压Vreg的值高于交流发电机10在正常模式下的调节电压Vreg的值。因此，在交流发电机10工作于再生模式期间，可以增大由交流发电机10生成的电力的量。另一方面，在交流发电机10工作于正常模式期间，可以减小施加于用于驱动交流发电机10的发动机的负载，从而提高了车辆的燃料经济性。
图2示出了对交流发电机10的调节电压Vreg进行设置的传统处理。通过第二ECU80以预定时间周期重复执行该处理。
首先，在步骤S01处，第二ECU 80确定交流发电机10是否工作于再生模式。
如果交流发电机10工作于再生模式并且因此在步骤S01处的确定产生“是”的回答，则处理进行至步骤S02。
在步骤S02处，第二ECU 80将交流发电机10的调节电压Vreg设置成第一值(例如15V)。
然后，在步骤S03处，第二ECU 80命令第一ECU 70控制第一开关50和第二开关60，从而使开关50和60二者保持在导通状态。此后，处理进行至结束。
另一方面，如果交流发电机10工作于正常模式并且因此在步骤S01处的确定产生“否”的回答，则处理进行至步骤S04。
在步骤S04处，第二ECU 80将交流发电机10的调节电压Vreg设置成第二值(例如12V)，所述第二值低于第一值。
然后，在步骤S05处，第二ECU 80命令第一ECU 70控制第一开关50和第二开关60，从而使第一开关50保持在关断状态并且使第二开关60保持在导通状态。此后，处理进行至结束。
图3示出了由执行图2中所示的常规处理所引起的交流发电机10的调节电压Vreg和铅酸电池20的输出电压V(Pb)的随时间的改变。
如图3所示，在时刻T0处，燃料中断(F/C)标志处于ON状态，并且交流发电机10工作于再生模式。
更具体地，在再生模式下，通过第二ECU 80将交流发电机10的调节电压Vreg设置成第一值(即15V)；调节器10a将交流发电机10的输出电压调节至第一值。此外，第一ECU 70使第一开关50保持在导通状态；因此铅酸电池20和锂离子电池30彼此电连接。此外，铅酸电池20的输出电压V(Pb)保持在约13V。
在时刻T1处，F/C标志从ON转换至OFF，并且交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式。
更具体地，当交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式时，第二ECU 80以预定改变率将交流发电机10的调节电压Vreg从第一值逐渐降低至第二值(即12V)。此外，通过第一ECU 70使第一开关50从导通转换至关断，从而使锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20电断开。因此，从交流发电机10流动至锂离子电池30的电流变成流动至铅酸电池20，从而使铅酸电池20的输出电压V(Pb)迅速增大到超过交流发电机10的调节电压Vreg。更具体地，在从时刻T1起的短时段期间，铅酸电池20的输出电压V(Pb)例如从13.3V至15V迅速增大了1.7V。作为结果，向电力负载42所供给的电力的电压相应地迅速增大，从而使要求恒定电压的电力负载42的操作变得不稳定。
为了解决上述问题，在本实施例中，第二ECU 80在再生模式下可变地设置交流发电机10的调节电压Vreg，以将调节电压Vreg保持为接近于由第二ECU 80检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)。因此，当交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式时，可以抑制由于通过第一ECU 70使第一开关50从导通转换至关断所引起的铅酸电池20的输出电压V(Pb)的变化。因此，可以使要求恒定电压的电力负载42的操作稳定。
此外，在本实施例中，ECU 80可变地设置铅酸电池20的目标输出电压，使得在交流发电机10的再生模式下的目标输出电压高于在交流发电机10的正常模式下的目标输出电压。此外，当交流发电机10的操作从正常模式转换至再生模式时，第二ECU 80逐渐增大铅酸电池20的目标输出电压；与此相反，当交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式时，第二ECU 80逐渐降低目标输出电压。此外，第二ECU 80基于铅酸电池20的目标输出电压和所检测的输出电压V(Pb)二者来设置交流发电机10的调节电压Vreg，以减小目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差；然后调节器10a将交流发电机10的输出电压调节至这样设置的调节电压Vreg。因此，在交流发电机10工作于再生模式期间，可以增大由交流发电机10生成的电力的量。另一方面，在交流发电机10工作于正常模式期间，可以减小施加于用于驱动交流发电机10的发动机的负载，从而提高了车辆的燃料经济性。
图4示出了根据本实施例的用于执行对交流发电机10的调节电压Vreg进行设置的处理的第二ECU 80的配置。
如图4所示，第二ECU 80包括电压检测单元A01、允许电压偏差设置单元A02、目标输出电压上限设置单元B01、目标输出电压设置单元B02、目标输出电压修改单元B03、第一积分上限设置单元B04、第二积分上限设置单元605、电压偏差计算单元B06、积分上限输出单元B07、电压偏差积分单元B08、所需调节电压设置单元B09、所需调节电压修改单元B10、以及调节电压设置单元B11。
电压检测单元A01检测铅酸电池20的实际输出电压V(Pb)，并且将所检测的输出电压V(Pb)输出至目标输出电压上限设置单元B01。
允许电压偏差设置单元A02设置允许电压偏差(在图4中被缩写为A.V.D.)，并且将所设置的允许电压偏差输出至目标输出电压上限设置单元B01。
目标输出电压上限设置单元B01设置目标输出电压上限(在图4中被缩写为T.O.V.U.L.)，并且将所设置的目标输出电压上限输出至目标输出电压设置单元B02。具体地，目标输出电压上限设置单元B01将目标输出电压上限设置成由电压检测单元A01检测的铅酸电池20的实际输出电压V(Pb)与由允许电压偏差设置单元A02设置的允许电压偏差之和。此外，目标输出电压上限是针对铅酸电池20的目标输出电压的上限。
目标输出电压设置单元B02基于由目标输出电压上限设置单元B01设置的目标输出电压上限、由目标输出电压下限设置单元(未示出)设置的目标输出电压下限(在图4中被缩写为T.O.V.L.L.)和由所需目标输出电压设置单元(未示出)设置的所需目标输出电压(在图4中被缩写为R.T.O.V.)来设置铅酸电池20的目标输出电压。具体地，当交流发电机10工作于再生模式时，所需目标输出电压设置单元将所需目标输出电压设置成较高值(例如14V)，而当交流发电机10工作于正常模式时，所需目标输出电压设置单元将所需目标输出电压设置成较低值(例如12.5V)。当所需目标输出电压高于目标输出电压上限时，目标输出电压设置单元B02将铅酸电池20的目标输出电压设置成目标输出电压上限；当所需目标输出电压不高于目标输出电压上限并且不低于目标输出电压下限，目标输出电压设置单元B02将铅酸电池20的目标输出电压设置成所需目标输出电压时；以及当所需目标输出电压低于目标输出电压下限时，目标输出电压设置单元B02将铅酸电池20的目标输出电压设置成目标输出电压下限。然后，目标输出电压设置单元B02将所设置的目标输出电压输出至目标输出电压修改单元B03。
当由目标输出电压设置单元B02设置的目标输出电压的改变率高于由电压改变率限制设置单元(未示出)设置的电压改变率限制(在图4中被缩写为V.C.R.L.)时，目标输出电压修改单元B03对由目标输出电压设置单元B02设置的目标输出电压进行修改，并且输出经修改的电压作为铅酸电池20的目标输出电压(在图4中被缩写为T.O.V.)。具体地，目标输出电压修改单元B03对由目标输出电压设置单元B02设置的目标输出电压进行修改，以便以与电压改变率限制相比较低的速率逐渐进行改变。否则，当目标输出电压设置单元B02所设置的目标输出电压的改变率不高于电压改变率限制时，目标输出电压修改单元B03直接输出由目标输出电压设置单元B02设置的目标输出电压作为铅酸电池20的目标输出电压，而无需对目标输出电压设置单元B02所设置的目标输出电压进行修改。
电压偏差计算单元B06通过将从目标输出电压修改单元B03输出的目标输出电压减去由电压检测单元A01检测的铅酸电池20的实际输出电压V(Pb)来计算电压偏差(在图中被缩写为V.D.)。
第一积分上限设置单元B04将第一积分上限设置成从由调节电压上限设置单元(未示出)设置的调节电压上限(在图4被缩写为R.V.U.L.)中减去从目标输出电压修改单元B03输出的目标输出电压的结果。这里，调节电压上限是针对交流发电机10的调节电压Vreg的上限。
第二积分上限设置单元B05将第二积分上限设置成在交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻和在再生模式下从交流发电机10输出的最大电流的乘积。这里，在交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻和在再生模式下从交流发电机10输出的最大电流的乘积还代表由布线电阻所引起的在交流发电机10与铅酸电池20之间的最大电压降。
积分上限输出单元B07对由第一积分上限设置单元B04设置的第一积分上限与由第二积分上限设置单元B05设置的第二积分上限进行比较，并且输出第一积分上限和第二积分上限中的较低的一个值作为积分上限(在图4中缩写为I.U.L.)。
电压偏差积分单元B08对由电压偏差计算单元B06计算的电压偏差关于时间进行积分。另外，当电压偏差的时间积分的结果不高于从积分上限输出单元807输出的积分上限时，电压偏差积分单元B08输出该结果作为电压偏差积分值(在图4中被缩写为V.D.I.V.)。与此相反，当电压偏差的时间积分的结果高于从积分上限输出单元B07输出的积分上限时，电压偏差积分单元B08输出该积分上限作为电压偏差积分值。
所需调节电压设置单元B09将所需调节电压设置成从目标输出电压修改单元B03输出的目标输出电压与从电压偏差积分单元B08输出的电压偏差积分值之和。
当由所需调节电压设置单元B09设置的所需调节电压的改变率高于电压改变率限制时，所需调节电压修改单元B10对由所需调节电压设置单元B09设置的所需调节电压进行修改，并且输出经修改的电压作为交流发电机10的所需调节电压(在图4中被缩写为R.R.V.)。具体地，所需调节电压修改单元B10对由所需调节电压设置单元B09设置的所需调节电压进行修改，以便以与电压改变率限制相比较低的速率逐渐进行改变。否则，当由所需调节电压设置单元B09设置的所需调节电压的改变率不高于电压改变率限制时，所需调节电压修改单元B10直接输出由所需调节电压设置单元B09设置的所需调节电压作为交流发电机10的所需调节电压。
调节电压设置单元B11基于调节电压上限、由调节电压下限设置单元(未示出)设置的调节电压下限(在图4中被缩写为R.V.L.L.)和从所需调节电压修改单元B10输出的所需调节电压来设置交流发电机10的调节电压Vreg。具体地，当从所需调节电压修改单元B10输出的所需调节电压高于调节电压上限时，调节电压设置单元B11将交流发电机10的调节电压Vreg设置成调节电压上限；当所需调节电压不高于调节电压上限并且不低于调节电压下限时，调节电压设置单元B11将交流发电机10的调节电压Vreg设置成所需调节电压；以及当所需调节电压低于调节电压下限时，调节电压设置单元B11将交流发电机10的调节电压Vreg设置成调节电压下限。然后，调节电压设置单元B11将所设置的调节电压Vreg输出至命令单元(未示出)。此后，命令单元命令调节器10a将交流发电机10的输出电压调节至调节电压Vreg。
图5示出了根据本实施例的对交流发电机10的调节电压Vreg进行设置的处理。通过第二ECU 80以预定时间周期重复执行该处理。
首先，在步骤S11处，第二ECU 80确定交流发电机10是否工作于再生模式。
如果交流发电机10工作于再生模式并且因此在步骤S11处的确定产生“是”的回答，则处理进行至步骤S12。
在步骤S12处，第二ECU 80命令第一ECU 70控制第一开关50和第二开关60，从而使第一开关50和第二开关60二者保持在导通状态。因此，锂离子电池30电连接至交流发电机10和铅酸电池20。
在步骤S13处，第二ECU 80确定铅酸电池20的目标输出电压(在图5中被缩写为T.O.V.)是否已经增大到变得不低于针对交流发电机10处于再生模式下的操作所设置的较高值(例如14V)。
如果在步骤S13处的确定产生“是”的回答，则处理直接进行至步骤S14。
相反，如果在步骤S13处的确定产生“否”的回答，则处理进行至步骤S16，在步骤S16处目标输出电压逐渐增大至较高值。此后，处理进行至步骤S14。
在步骤S14处，第二ECU 80基于铅酸电池20的目标输出电压和所检测的输出电压V(Pb)来设置交流发电机10工作于再生模式的调节电压Vreg。
在步骤S15处，第二ECU 80命令调节器10a将交流发电机10的输出电压(在图5中被缩写为ALT.VOL.)调节至调节电压Vreg。然后，处理进行至结束。
另一方面，如果交流发电机10工作于正常模式并且因此在步骤S11处的确定产生“否”的回答，则处理进行至步骤S17。
在步骤S17处，第二ECU 80确定铅酸电池20的目标输出电压是否已经降低为变得不高于针对交流发电机10处于正常模式下的操作所设置的较低值(例如12.5V)。
如果在步骤S17处的确定产生“是”的回答，则处理直接进行至步骤S18。
相反，如果在步骤S17处的确定产生“否”的回答，则处理进行至步骤S20，在步骤S20处目标输出电压逐渐降低到较低值。此后，处理进行至步骤S18。
在步骤S18处，第二ECU 80基于铅酸电池20的目标输出电压和所检测的输出电压V(Pb)来设置交流发电机10工作于正常模式的调节电压Vreg。
在步骤S19处，第二ECU 80命令调节器10a将交流发电机10的输出电压调节至调节电压Vreg。
在步骤S21处，第二ECU 80进一步确定铅酸电池20的输出电压V(Pb)是否已经降低为变得不高于预定的关断允许电压(例如13V)。
应当注意的是，关断允许电压是预定的，使得仅当所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)不高于关断允许电压时允许第一开关50从导通转换至关断。
如果在步骤S21处的确定产生“否”的回答，则处理直接进行至结束。
相反，如果在步骤S21处的确定产生“是”的回答，则处理进行至步骤S22。
在步骤S22处，第二ECU 80命令第一ECU 70控制第一开关50和第二开关60，从而使第一开关50保持在关断状态并且使第二开关60保持在导通状态。此后，处理进行至结束。
图6示出了交流发电机10的调节电压Vreg、铅酸电池20的目标输出电压(在图6中被缩写为T.O.V.)和所检测的输出电压V(Pb)随时间的改变，所述改变是由执行图5中所示的本实施例的调节电压设置处理所引起的。
此外，在图6中，交流发电机10的调节电压Vreg随时间的改变用双点划线表示；铅酸电池20的目标输出电压随时间的改变用单点划线表示；以及所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)随时间的改变用实线表示。
如图6所示，在时刻T10处，燃料中断(F/C)标志处于OFF状态，并且交流发电机10工作于正常模式。
更具体地，在正常模式下，第二ECU 80将铅酸电池20的目标输出电压设置成较低值(即12.5V)。此外，第二ECU 80对交流发电机10的调节电压Vreg进行设置，使得调节电压Vreg和铅酸电池20的目标输出电压之差等于由交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻所引起的最大电压降。另外，第二ECU 80命令调节器10a将交流发电机10的输出电压调节至以上所设置的调节电压Vreg。此外，第二ECU 80命令第一ECU 70使第一开关50保持在关断状态，从而使锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20电断开。因此，所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)变得接近于交流发电机10的调节电压Vreg。
在时刻T11处，F/C标志从“OFF”转换至“ON”，并且交流发电机10的操作从正常模式转换至再生模式。
更具体地，当交流发电机10的操作从正常模式转换至再生模式时，第二ECU 80以例如1V/s的预定改变率将铅酸电池20的目标输出电压逐渐增大至较高值(即14V)。另外，在增大铅酸电池20的目标输出电压的情况下，由第二ECU 80设置的交流发电机10的调节电压Vreg也被相应地增大。
此外，在交流发电机10的操作从正常模式转换至再生模式的情况下，通过第一ECU70将第一开关50从关断转换至导通，从而使锂离子电池30电连接至交流发电机10和铅酸电池20。因此，所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)一次降低为变得接近于锂离子电池30的输出电压，然后所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)随着交流发电机10的调节电压Vreg的增大而增大。
在时刻T12处，电压偏差——即铅酸电池20的目标输出电压和所检测的输出电压V(Pb)之差——已经增大为达到允许电压偏差。因此，从时刻T12起，第二ECU 80通过将所检测的输出电压V(Pb)与允许电压偏差之和取为目标输出电压上限来设置铅酸电池20的目标输出电压。另外，第二ECU 80增大交流发电机10的调节电压Vreg，以减小铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差。
在时刻T13处，铅酸电池20的目标输出电压已经增大为达到针对交流发电机10在再生模式下操作所设置的较高值(即14V)。然后，第二ECU 80基于电压偏差积分值进一步增大交流发电机10的调节电压Vreg，以减小铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差。
在时刻T14处，交流发电机10的调节电压Vreg与铅酸电池20的目标输出电压之差已经增大为达到由交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻所引起的最大电压降。因此，从时刻T14起，第二ECU 80将交流发电机10的调节电压Vreg设置成铅酸电池20的目标输出电压与最大电压降之和。因此，在从时刻T14到时刻T15的时间段期间，利用由交流发电机10生成的电力对铅酸电池20进行充电，从而使交流发电机10的所检测的输出电压V(Pb)逐渐增大。
在时刻T15处，F/C标志从“ON”转换至“OFF”，并且交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式。
更具体地，当交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式时，第二ECU 80以例如1V/s的预定改变率将铅酸电池20的目标输出电压逐渐降低至较低值(即12.5V)。另外，由于第二ECU 80将交流发电机10的调节电压Vreg设置成等于铅酸电池20的目标输出电压与最大电压降之和，所以也以与目标输出电压相同的改变率降低调节电压Vreg。此外，随着交流发电机10的调节电压Vreg的降低，铅酸电池20的检测到的输出电压V(Pb)也降低。
此外，随着在时刻T15处交流发电机10的操作从再生模式向正常模式的转换，由交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻所引起的电压降也降低。因此，从时刻T15起，所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)逐渐接近于交流发电机10的调节电压Vreg。
在时刻T16处，所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)已经降低为变得不高于关断允许电压(即13V)。然后，第二ECU 80命令第一ECU70控制第一开关50和第二开关60，从而使第一开关50保持在关断状态并且使第二开关60保持在导通状态。
由于通过第一ECU 70将第一开关50从导通转换至关断，使得锂离子电池30与交流发电机10和铅酸电池20电断开。因此，从交流发电机10流动至锂离子电池30的电流变成流动至铅酸电池20。然而，在时刻T15处在交流发电机10停止工作于再生模式之后，从交流发电机10输出的电流立即变为零，并且因此由交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻所引起的电压降也立即变为零。因此，紧接第一开关50从导通至关断的转换之前和之后，所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)约等于交流发电机10的调节电压Vreg。即，防止铅酸电池20的输出电压V(Pb)由于第一开关50从导通至关断的转换而迅速增大。因此，还防止向要求恒定电压的电力负载42所供给的电力的电压迅速增大，从而确保这些电力负载42的稳定操作。
根据本实施例，可以实现以下有益效果。
在本实施例中，在交流发电机10工作于再生模式期间，第二ECU 80可变地设置交流发电机10的调节电压Vreg，从而控制交流发电机10的输出电压以：将电压偏差(即，铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差)保持为不大于允许电压偏差；并且使交流发电机10的调节电压Vreg与铅酸电池20的目标输出电压之差保持为不大于预定阈值(即，由交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻所引起的最大电压降)。
即，在交流发电机10工作于再生模式期间，防止铅酸电池20的输出电压与目标输出电压偏离太多。此外，还防止调节电压Vreg与铅酸电池20的目标输出电压偏离太多，并且因此还防止交流发电机10的输出电压与铅酸电池20的目标输出电压偏离太多。因此，可以控制交流发电机10的输出电压与铅酸电池20的输出电压的偏差。
因此，当交流发电机10的操作从再生模式转换至正常模式时，可以在第一ECU 70使第一开关50从导通转换至关断的时刻之前(或者在铅酸电池20的输出电压已经降低为变得不高于关断允许电压的时刻之前)充分减小交流发电机10的输出电压与铅酸电池20的输出电压之差。因此，可以防止铅酸电池20的输出电压由于第一开关50从导通至关断的转换而迅速增大，并且因此可以防止向要求恒定电压的电力负载42所供给的电力的电压迅速增大。作为结果，可以防止要求恒定电压的电力负载42的操作由于第一开关50从导通至关断的转换而变得不稳定。
此外，在本实施例中，通过第二ECU 80可变地设置铅酸电池20的目标输出电压使得在交流发电机10工作于再生模式期间的铅酸电池20的目标输出电压高于在交流发电机10工作于正常模式期间的铅酸电池20的目标输出电压。此外，如先前所描述的，第二ECU 80可变地设置调节电压Vreg，从而控制交流发电机10的输出电压，以使铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差保持为不大于允许电压偏差。因此，在交流发电机10工作于再生模式期间的铅酸电池20的输出电压将会高于在交流发电机10工作于正常模式期间的铅酸电池20的输出电压。因此，在交流发电机10工作于再生模式期间，可以有效地利用由交流发电机10生成的电力对铅酸电池20进行充电。另一方面，在交流发电机10工作于正常模式期间，可以减小施加于用于驱动交流发电机10的发动机的负载，从而提高了车辆的燃料经济性。
此外，在本实施例中，交流发电机10的输出电压与铅酸电池20的输出电压之差等于由交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻所引起的电压降。在交流发电机10工作于再生模式期间，第二ECU 80使所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)接近于目标输出电压，同时将交流发电机10的调节电压Vreg与铅酸电池20的目标输出电压之差保持为等于最大电压降。因此，相应地使交流发电机10的调节电压Vreg与所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)之差接近于最大电压降。作为结果，可以使由第一开关50从导通至关断的转换所引起的所检测的铅酸电池20的输出电压V(Pb)的改变几乎为零。
虽然已经示出和描述了上述具体实施例，但是本领域技术人员将会理解可以在不脱离本发明的精神的情况下进行各种修改、改变和改进。
例如，在前述实施例中，在交流发电机10工作于再生模式期间，使交流发电机10的调节电压Vreg与铅酸电池20的目标输出电压之差保持为不大于最大电压降；最大电压降被计算为在交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻与从交流发电机10输出的最大电流的乘积。然而，还可以：检测当前从交流发电机10输出的电流；将当前电压降计算为在交流发电机10与铅酸电池20之间的布线电阻与所检测的电流的乘积；并且使交流发电机10的调节电压Vreg与铅酸电池20的目标输出电压之差保持为不大于当前电压降。
在前述实施例中，第二ECU 80对电压偏差——其是铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差——进行积分，并且基于所获得的电压偏差积分值来设置交流发电机10的调节电压Vreg。然而，第二ECU 80还可以简单地通过将电压偏差与铅酸电池20的目标输出电压相加来设置交流发电机10的调节电压Vreg。
在前述实施例中，在交流发电机10工作于再生模式期间，第二ECU80可变地设置交流发电机10的调节电压Vreg，从而控制发电机10的输出电压，以使铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差保持为不大于允许电压偏差。然而，第二ECU 80还可以可变地设置调节电压Vreg，从而控制交流发电机10的输出电压，以使铅酸电池20的目标输出电压与所检测的输出电压V(Pb)之差为零。

Claims (3)

1.一种用于车辆的电力系统，该系统包括：
发电机(10)，所述发电机(10)被配置成选择性地工作于再生模式或正常模式，在再生模式下，所述发电机使用所述车辆的再生能量来生成电力，在正常模式下，所述发电机在被所述车辆的发动机驱动时生成电力，而不使用所述车辆的再生能量；
第一电池(20)和第二电池(30)，所述第一电池(20)和所述第二电池(30)二者并联地电连接至所述发电机(10)；
至少一个电力负载(42)，所述至少一个电力负载(42)要求向其供给的电力的电压是恒定的，并且所述至少一个电力负载(42)电连接至所述第一电池(20)；
开关(50)，所述开关(50)被设置来选择性地将所述第二电池(30)与所述发电机(10)和所述第一电池(20)电连接和电断开；
第一控制器(70)，所述第一控制器(70)对所述开关(50)进行控制以：在所述发电机(10)工作于再生模式期间将所述开关(50)保持在导通状态；以及当在所述发电机(10)停止工作于再生模式之后所述第一电池(20)的输出电压(V(Pb))已经降低为变得不高于预定的关断允许电压时，将所述开关(50)从导通转换至关断；
调节器(10a)，所述调节器(10a)将所述发电机(10)的输出电压调节至调节电压(Vreg)；
第二控制器(80)，所述第二控制器(80)通过可变地设置所述调节电压(Vreg)来控制所述发电机(10)的输出电压；以及
电压检测器(A01)，所述电压检测器(A01)检测所述第一电池(20)的输出电压(V(Pb))，
其特征在于，
所述第二控制器(80)还可变地设置所述第一电池(20)的目标输出电压，以及
在所述发电机(10)工作于再生模式期间，所述第二控制器(80)可变地设置所述调节电压(Vreg)，从而控制所述发电机(10)的输出电压以：将所述第一电池(20)的由所述电压检测器(A01)检测的输出电压(V(Pb))与所述目标输出电压之差保持为不大于预定的允许电压偏差；以及将所述调节电压(Vreg)与所述第一电池(20)的目标输出电压之差保持为不大于预定阈值。
2.根据权利要求1所述的电力系统，其中，在所述发电机(10)工作于再生模式时，所述第二控制器(80)将所述第一电池(20)的目标输出电压设置成较高值，以及在所述发电机(10)工作于正常模式时，所述第二控制器(80)将所述第一电池(20)的目标输出电压设置成较低值，以及
当所述发电机的操作在再生模式与正常模式之间转换时，所述第二控制器(80)以比预定电压改变率限制低的改变率将所述第一电池(20)的目标输出电压在所述较高值与所述较低值之间逐渐地改变。
3.根据权利要求1或2所述的电力系统，其中，所述第二控制器(80)还将所述发电机(10)与所述第一电池(20)之间的电压降计算为所述发电机(10)与所述第一电池(20)之间的布线电阻和从所述发电机(10)输出的电流的乘积，以及
所述预定阈值被设置成所述电压降，使得在所述发电机(10)工作于再生模式期间，所述第二控制器(80)可变地设置所述调节电压(Vreg)，从而控制所述发电机(10)的输出电压以将所述调节电压(Vreg)与所述第一电池(20)的目标输出电压之差保持为不大于所述电压降。
CN201380042052.9A 2012-08-10 2013-08-09 车辆电力系统 Active CN104602971B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012178437A JP6072466B2 (ja) 2012-08-10 2012-08-10 車両用電源システム
JP2012-178437 2012-08-10
PCT/JP2013/071988 WO2014025071A1 (en) 2012-08-10 2013-08-09 Vehicular electric power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104602971A CN104602971A (zh) 2015-05-06
CN104602971B true CN104602971B (zh) 2017-04-26

Family

ID=50068282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380042052.9A Active CN104602971B (zh) 2012-08-10 2013-08-09 车辆电力系统

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6072466B2 (zh)
CN (1) CN104602971B (zh)
DE (1) DE112013003998B4 (zh)
IN (1) IN2015DN00776A (zh)
WO (1) WO2014025071A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107921919B (zh) * 2015-05-22 2019-04-05 日产自动车株式会社 电源系统控制装置以及电源系统控制方法
JP6406205B2 (ja) * 2015-10-19 2018-10-17 株式会社デンソー 電源装置
JP6614452B2 (ja) * 2016-06-17 2019-12-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 リレー装置
JP6694592B2 (ja) 2016-07-07 2020-05-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 リレー装置
JP6722080B2 (ja) * 2016-09-30 2020-07-15 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両用電源装置
JP6974913B2 (ja) * 2016-11-30 2021-12-01 株式会社辰巳菱機 負荷試験システム
JP7131188B2 (ja) * 2018-08-06 2022-09-06 スズキ株式会社 発電制御装置
CN111262322B (zh) * 2018-12-03 2021-11-12 海鹰航空通用装备有限责任公司 无人机电气系统和控制方法
JP6690742B2 (ja) * 2019-01-21 2020-04-28 スズキ株式会社 車両用電源システム
CN110266096B (zh) * 2019-07-02 2020-11-24 华人运通(上海)自动驾驶科技有限公司 汽车的电源网络系统和电子继电器的控制方法
CN111901904B (zh) * 2020-08-05 2022-07-19 大陆汽车电子(长春)有限公司 可加热玻璃的除霜控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007237856A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toyota Motor Corp 車両用電源システム
CN102161315A (zh) * 2010-02-12 2011-08-24 富士重工业株式会社 车辆用电源装置
JP2011178384A (ja) * 2010-02-03 2011-09-15 Denso Corp 車載電源装置
JP2012130108A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Denso Corp 電源装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5234052B2 (ja) 2010-04-27 2013-07-10 株式会社デンソー 電源装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007237856A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toyota Motor Corp 車両用電源システム
JP2011178384A (ja) * 2010-02-03 2011-09-15 Denso Corp 車載電源装置
CN102161315A (zh) * 2010-02-12 2011-08-24 富士重工业株式会社 车辆用电源装置
JP2012130108A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Denso Corp 電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014025071A1 (en) 2014-02-13
JP2014034376A (ja) 2014-02-24
JP6072466B2 (ja) 2017-02-01
DE112013003998T5 (de) 2015-05-07
CN104602971A (zh) 2015-05-06
DE112013003998B4 (de) 2019-10-17
IN2015DN00776A (zh) 2015-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104602971B (zh) 车辆电力系统
US10059286B2 (en) Electric power source system
US9649950B2 (en) Power supply apparatus
US8639413B2 (en) Vehicle power supply system and method for controlling the same
CN104052140B (zh) 车载供电系统
JP5846073B2 (ja) 電源システム
CN105703461B (zh) 充电装置
CN105083040A (zh) 电源控制装置
JP5884674B2 (ja) 車両用電源システム
EP3570366B1 (en) Switched passive architectures for batteries having two different chemistries
CN104604085A (zh) 用于交通工具的电力系统
CN108422953A (zh) 车辆用电源系统
JP6090195B2 (ja) 電池ユニット
JP7178892B2 (ja) 車両のバッテリ充電制御装置
US10677176B2 (en) Vehicle power system
JP6406328B2 (ja) 電源装置及び電池ユニット
CN104541432B (zh) 用于车辆的电力系统
CN107531201A (zh) 电源系统
JP2015180140A (ja) 車両用電源システム
JP2016203793A (ja) 電源装置
JP2018046635A (ja) スイッチ制御装置、電源ユニット及び電源システム
CN108352719B (zh) 电源装置
JP6488995B2 (ja) 車載電源システムの制御装置
WO2017065161A1 (ja) 電源装置及び電池ユニット
JP6936683B2 (ja) 車両用電源システム及び車両用電源システムの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant