CN107531201A - 电源系统 - Google Patents

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Abstract

一种电源系统，具备：发电机；能够对发电机的发电电力进行充放电的第一蓄电单元；能够对发电电力进行充放电的第二蓄电单元；将第一蓄电单元和第二蓄电单元相连的两个路径；具有切换一路径的导通状态与非导通状态的第一开关和切换另一路径的导通状态与非导通状态的第二开关的切换单元；相对于切换单元连接在第一蓄电单元侧或第二蓄电单元侧，在自动再起动时起动发动机的发动机再起动单元；相对于切换单元连接在第一蓄电单元侧的车辆的电气设备负载；进行第一开关及第二开关的接通、断开控制的控制单元，控制单元在除了从怠速停止起的自动再起动的开始阶段之外的发动机的运转中及怠速停止中，将第一开关及第二开关的双方设为导通状态。

Description

电源系统
技术领域
本发明设计具备两个二次电池的车辆的电源系统。
背景技术
JP2011－234479A中公开了具备铅酸电池和锂离子二次电池的车辆的电源系统。该电源系统中，在从怠速停止起的发动机再起动的情况下，由于在起动电动机流通的大电流而使得车辆的电源电压瞬间下降，因此，从保护设置于锂离子二次电池侧的一部分的车辆电气设备负载的观点出发，将锂离子二次电池和起动电动机之间的通电断开，仅从铅酸电池向起动电动机供给电力。
在上述文献的构成中，在发动机自动再起动的开始阶段已放电的铅酸电池在发动机自动再起动后的运转中被充电。然而，铅酸电池与锂离子二次电池或镍氢蓄电池这类高性能蓄电池相比，相对于反复充放电的耐久性低。因此，每次从怠速停止进行自动再起动时，铅酸电池进行充放电，在上述文献的构成中，即使使用怠速停止专用的高性能的铅酸电池，也会促进劣化。
发明内容
本发明是鉴于这样的状况而创立的，其目的在于，提供一种能够抑制铅酸电池等的蓄电单元的劣化的电源系统。
根据本发明的某一方式，提供一种适用于具有自动停止及自动再起动发动机的怠速停止功能的车辆的电源系统。电源系统具备：发电机；第一蓄电单元，其能够对发电机的发电电力进行充放电；第二蓄电单元，其能够对发电电力进行充放电；两个路径，其将第一蓄电单元和第二蓄电单元相连；切换单元，其具有切换一路径的导通状态与非导通状态的第一开关和切换另一路径的导通状态与非导通状态的第二开关；发动机再起动单元，其相对于切换单元连接在第一蓄电单元侧或第二蓄电单元侧，在自动再起动时起动发动机；车辆的电气设备负载，其相对于切换单元连接在第一蓄电单元侧；控制单元，其进行第一开关及第二开关的接通(ON)、断开(OFF)控制。而且，控制单元在除了自动再起动的开始阶段之外的发动机的运转中及怠速停止中，将第一开关及第二开关的双方设为导通状态。
附图说明
图1是作为本发明的实施方式的前提的发动机系统的概略图；
图2是说明第一电源系统的构成的图；
图3是说明第二电源系统的构成的图；
图4是说明第三电源系统的构成的图；
图5是表示第一实施方式的开关控制的时间图；
图6是表示第二实施方式的开关控制的时间图；
图7是表示第三实施方式的开关控制的时间图；
图8是表示参考例的开关控制的时间图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是作为本发明的前提的带怠速停止功能的发动机的系统概略图。
如图1所示，经由未图示的托架等分别在发动机1的一侧面具备发电机2，在另一侧面具备空调压缩机4。安装于发动机1的曲轴前端的曲柄带轮5、安装于发电机2的旋转轴前端的发电机带轮6、安装于空调压缩机4的旋转轴前端的压缩机带轮7卷挂于带8，从而它们机械地连结。
此外，图1中，曲柄带轮5、发电机带轮6及压缩机带轮7这3个带轮通过一根带8机械地连结，但也可以将发电机带轮6和压缩机带轮7分别利用其它的带8与曲柄带轮5机械连结。另外，也可以取代带而使用链条。
发动机1在与自动变速器11的连结部附近具备起动器9。起动器9具备与通常的起动用的起动器同样地进退动作的小齿轮。而且，在起动器9动作时，小齿轮与在安装于曲轴基端部的传动盘的外周设置的齿轮卡合，由此，进行曲轴起动。对于向起动器9的电力供给，后面叙述。
自动变速器11具备用于确保怠速停止中的控制油压的电动油泵10。电动油泵10根据自动变速器控制器20的指令而动作，改善从怠速停止开始的起步时的响应性。
发电机2通过发动机1的驱动力而驱动并进行发电，在发电时能够利用LIN(LocalInterconnect Network)通信或者硬线对发电电压进行可变控制。另外，发电机2还能够在车辆的减速时将车辆的运动能量作为电力而再生。这些发电及再生的控制由发动机控制模块(下面，称作ECM)19进行。
ECM19读入曲轴角传感器12、蓄电池传感器、大气压传感器等各种传感器的检测信号、及制动开关等各种开关类的信号，除了燃料喷射量及点火时期等控制之外，还执行怠速停止控制。另外，ECM19经由ABS/VDC单元21、空调放大器22、电动动力转向单元25、车辆控制控制器26、电源分配控制器23、仪表单元24、以及驾驶辅助系统(ADAS)单元27和CAN(Controller Area Network)而进行相互通信，对车辆进行最适当的控制。
此外，ECM19由微型计算机构成，该微型计算机具备：中央运算装置(CPU)、读取专用存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)。还能够由多个微型计算机构成ECM19。
图1所示的系统具备作为第一蓄电单元的铅蓄电池以及作为第二蓄电单元的非水电解质二次电池这2个二次电池。下面，将铅蓄电池设为铅酸电池15，将非水电解质二次电池设为锂离子二次电池16。此外，铅酸电池15的充满电状态下的开路电压设为12.7V，锂离子二次电池16的充满电状态下的开路电压设为13.1V。
如后述，铅酸电池15和锂离子二次电池16经由两个路径C1、C2相互并联连接，在这两个路径上分别连接有作为切换单元起作用的MOSFET50和铅酸电池路径继电器51。
铅酸电池15向全电气设备负载30供给电力。特别是，在本系统中，为了防止在从怠速停止起的发动机自动再起动的开始阶段，对起动器9进行驱动而引起的瞬间的电压下降(下面，也称作瞬时降低)的影响，将铅酸电池路径继电器51设为断开状态(非导通状态)，由此，保证全电气设备负载30的动作电压。
发电机2的发电电力(也包含再生产生的电力，以下相同)对铅酸电池15以及锂离子二次电池16均充电。
此外，在从铅酸电池15以及锂离子二次电池16向全电气设备负载30供给电力时，或者在将发电机2的发电电力充电至铅酸电池15或锂离子二次电池16时，利用发电机2的励磁电流控制进行电压的调整。
另外，在上述系统中，执行通常的怠速停止控制。具体而言，例如在加速器踏板全闭、制动器踏板被踏入的状态以及满足车速为规定车速以下等各条件的情况下，将发动机1自动停止，在制动器踏板的踏入量为规定量以下的情况等下，将发动机1自动再起动。
图2是说明进行对起动器9或电气设备负载30的电力供给的电源系统的第一构成(以下也称作类型1的电源系统)的图。
如图2所示，在本实施方式的电源系统100中，铅酸电池15和锂离子二次电池16通过两个的路径C1及路径C2相互并联连接。而且，在作为一路径的路径C2连接有切换该路径C2的导通状态与非导通状态的作为第一开关的铅酸电池路径继电器51。另外，在作为另一路径的路径C1连接有切换该路径C1的导通状态与非导通状态的作为第二开关的MOSFET50。由这些铅酸电池路径继电器51及MOSFET50构成切换单元。
即，铅酸电池路径继电器51配置在从锂离子二次电池16到铅酸电池15的路径C2上。而且，MOSFET50配置在从锂离子二次电池16到铅酸电池15的路径C1上。
MOSFET50以其寄生二极管的正方向(顺向)与从锂离子二次电池16侧朝向铅酸电池15侧的方向一致的方式连接。由此，不依赖于MOSFET50的接通(ON)、断开(OFF)状态而防止在路径C1上从铅酸电池15向锂离子二次电池16的通电。另外，作为铅酸电池路径继电器51，使用在不对线圈通电的状态下成为接通状态(导通状态)的、所谓的常闭型的继电器。此外，MOSFET50的瞬时最大电流容量例如为180A，铅酸电池路径继电器51的瞬时最大电流容量例如为1200A。
另外，在锂离子二次电池16上串联连接有锂离子二次电池附属继电器52。锂离子二次电池附属继电器52由在不对线圈通电的状态下成为断开状态(非导通状态)的、所谓的常开型的继电器构成。在此，锂离子二次电池附属继电器52的瞬时最大电流容量例如为800A。
此外，本实施方式中，将锂离子二次电池16、锂离子二次电池附属继电器52、MOSFET50、及蓄电池控制器60汇总成一个，作为锂电池组P而构成。在此，蓄电池控制器60从ECM19接收与发动机1的运转状态对应的向起动器9或全电气设备负载30的放电指令或充电指令的信号，基于该信号进行锂离子二次电池附属继电器52和MOSFET50的接通、断开控制。
而且，在类型1的电源系统100中，全电气设备负载30相对于铅酸电池路径继电器51连接在铅酸电池15侧。起动器9及发电机2相对于铅酸电池路径继电器51连接在锂离子二次电池16侧。
图3是说明进行对起动器9或电气设备负载30的电力供给的电源系统的第二构成(以下也称作类型2的电源系统)的图。此外，与图2所示的各要素相同的要素标注同一符号。
本类型2的电源系统100′相对于图2所示的类型1的电源系统100在代替发电机2而使用电动机70这一点、及起动器9相对于铅酸电池路径继电器51连接在铅酸电池15侧这一点上不同。此外，电动机70具备相当于发电机带轮6的带轮，该带轮和曲柄带轮5通过带等机械连结。
电动机70具备逆变器，具备利用从锂离子二次电池16供给的电力进行驱动的电动机功能和利用发动机1的驱动力驱动而进行发电的发电机功能。另外，在使用电动机70的发电功能时，能够将发电电压控制为可变。
电动机功能和发电功能的切换由ECM19进行。使用电动机功能主要是在从怠速停止起的自动再起动的开始阶段。即，在本类型2的电源系统100′中，电动机70成为发动机再起动单元。此外，起动器9仅在初次起动时(不是自动再起动的起动时)使用。该起动器9可以使用与不具有怠速停止功能的车辆相同的规格。
另外，根据本类型2的电源系统100′，由于铅酸电池15及起动器9相当于铅酸电池路径继电器51位于同一侧，所以在发动机1的初次起动时，在从铅酸电池15向起动器9进行电力供给时，在铅酸电池路径继电器51中不流通电流。
即，在设定铅酸电池路径继电器51的瞬时最大电流容量时，不需要考虑在发动机1的初次起动时用于驱动起动器9的大电流流通的情况。因此，相比较于类型1的电源系统100中使用的铅酸电池路径继电器51，能够进一步减小铅酸电池路径继电器51的电流容量，能够降低构成铅酸电池路径继电器51的成本。
图4是说明进行对起动器9或电气设备负载30的电力供给的电源系统的第三构成(以下也称作类型3的电源系统)的图。此外，本类型2的电源系统100″相对于图2所示的类型1的电源系统100在将发电机2相对于铅酸电池路径继电器51连接在铅酸电池15侧这一点上不同。
以下，在上述类型1～3的各电源系统中，对与发动机的起动状况对应的铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50的接通、断开控制进行说明。
(参考例)
图8是表示参考例的铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50的接通、断开控制的时间图。该图中，与点火钥匙(未图示)的接通、断开状态及发动机速度的大小对比，分别时效表示铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50的接通、断开状态。
此外，以下，铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50被接通的状态是指它们为导通状态，铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50被断开的状态是指它们为非导通状态。另外，图8的时间图中设为适用于图2所示的电源系统100的构成进行说明，但对于图3所示的电源系统100′、及图4所示的电源系统100″的构成也同样能够适用。
如图示，例如在根据点火钥匙操作或起动按钮操作之类的驾驶员的起动操作，初次起动发动机1的时刻t0～时刻t1之间，常闭型的铅酸电池路径继电器51为接通状态，MOSFET50为断开状态，常开型的锂离子二次电池附属继电器52为断开状态。
由此，经由路径C2进行仅从铅酸电池15向起动器9的电力供给。此外，在初次起动时，蓄电池控制器60将锂离子二次电池附属继电器52设为接通状态，由此，也可以从铅酸电池15及锂离子二次电池16这两个电池向起动器9进行电力供给。
而且，在发动机初次起动结束后的运转中即时刻t1～时刻t2之间，蓄电池控制器60将锂离子二次电池附属继电器52切换为接通状态。
由此，成为发电机2的发电电力不仅对铅酸电池15充电，而且还可经由路径C2对锂离子二次电池16充电的状态。
在此，锂离子二次电池16具有与铅酸电池15相比不仅容易被充电发电机2的发电电力，而且铅酸电池15在充满电时如果充电电压超过13V则几乎不充电的特性，因此，发电机2的发电电力主要被充电至锂离子二次电池16。
而且，在开始过渡到怠速停止之前的减速再生阶段的时刻t2，蓄电池控制器60将MOSFET50切换为接通状态。而且，ECM19在从时刻t2经过了规定时间Δt后，将铅酸电池路径继电器51切换为断开状态。
这样，在将MOSFET50切换为接通状态后经过了规定时间后将铅酸电池路径继电器51切换为断开状态，由此，能够将铅酸电池路径继电器51以减少了其两端电位差的状态设为断开，因此，能够防止切断时电弧的产生。
此外，上述规定时间Δt能够作为将铅酸电池路径继电器51的两端电位差消除一定程度的程度时间适当设定。
进而，在减速再生阶段结束后的时刻t3至时刻t4的怠速停止中，铅酸电池路径继电器51也被维持在断开状态，蓄电池控制器60将MOSFET50及锂离子二次电池附属继电器52也仍维持在接通状态。
因此，在时刻t3～时刻t4的怠速停止中，即使铅酸电池路径继电器51为断开状态，也能够通过路径C1确保锂离子二次电池16和全电气设备负载30的通电。因此，也可以从铅酸电池15及锂离子二次电池16的任一电池对全电气设备负载30进行电力供给。
此外，例如，在不能进行发电机2的控制，发电电压过高的情况下，优选通过蓄电池控制器60使锂离子二次电池附属继电器52成为断开状态。由此，防止对锂离子二次电池16施加过电压。
另外，在锂离子二次电池16及铅酸电池15的特性上，对全电气设备负载30的电力供给主要从锂离子二次电池16进行。进而，如上述，因为具有发电电力容易对锂离子二次电池16充电的特性，所以除了后述的利用锂离子二次电池16的电力进行驱动起动器9的自动再起动的开始阶段，锂离子二次电池16的电压被维持在铅酸电池15的电压以上。
但是，锂离子二次电池16具有相比较于铅酸电池15，能量密度及充放电能量效率高的特性。另外，锂离子二次电池16在充放电时不伴随电极材料的溶解析出反应，因此，也具有能够期待长寿命的特征。与之相对，铅酸电池15如果为相同容量，则与锂离子二次电池16相比为低成本，但因为通过放电而电极劣化，所以在相对于重复的充放电的耐久性方面，比锂离子二次电池16差。
于是，在本参考例中，在怠速停止结束之前的再起动开始阶段(时刻t4～t5)，蓄电池控制器60将MOSFET50切换为断开状态。
由此，因为铅酸电池路径继电器51及MOSFET50均为断开状态，所以起动器9侧(锂离子二次电池16)和全电气设备负载30侧(铅酸电池15)之间的通电完全被切断。因此，防止因流经起动器9的电动机的大电流而全电气设备负载30的电压瞬时降低。另一方面，因为锂离子二次电池附属继电器52被维持在接通状态，所以锂离子二次电池16和起动器9之间的通电得以确保，能够进行通过锂离子二次电池16的放电进行的起动器9的起动。
此外，在锂离子二次电池16和起动器9之间也可以介设与规定的电阻并联连接的旁通继电器。在该构成下，通过来自锂离子二次电池16的电力供给驱动起动器9，经过了100～150ms左右后，将旁通继电器从非导通状态设为导通状态，由此，能够大幅降低起动器9起动时的尖峰电流，确保起动性能。该情况下，在发动机完全爆发(complete explosion)之后经过规定时间后，进行返回通常的行驶时的状态的控制。
接着，在再起动开始阶段结束后，突入再起动初期阶段(时刻t5～时刻t6)。在此，在再起动初期阶段的突入时即时刻t5，蓄电池控制器60将MOSFET50切换为接通状态。另一方面，ECM19在将MOSFET50切换为接通状态的规定时间(图的Δt′)后，将铅酸电池路径继电器51切换为接通状态。
这样，首先，在将MOSFET50切换为接通状态后，以规定时间(延时)Δt将铅酸电池路径继电器51切换为接通状态。由此，在再起动初期阶段的开始时(时刻t5)，能够通过响应速度比铅酸电池路径继电器51快的MOSFET50不延迟地使路径C1导通，能够通过铅酸电池15及锂离子二次电池16这双方对全电气设备负载30的放电。另外，通过将MOSFET50设为接通状态，铅酸电池路径继电器51的两端间的电位差减小。因此，通过在该状态下将铅酸电池路径继电器51切换为接通状态，防止突入电流的产生。
而且，在再起动初期阶段结束后的发动机运转中的状态(时刻t6～时刻t7)下，蓄电池控制器60将MOSFET50切换为断开状态。
之后，在时刻t7，开始使点火钥匙为断开状态的发动机的停止阶段。时刻t7～时刻t8是直至发动机停止为止的停止开始阶段。由图可知，在本参考例中，在发动机的转速为零的时刻t8，将常开型的锂离子二次电池附属继电器52切换为断开状态。另一方面，常闭型的铅酸电池路径继电器51维持接通状态。因此，在下次的发动机初期起动时(时刻t0)，能够在铅酸电池15和起动器9导通的状态下进行初期起动。
接着，说明有关上述的电源系统100的参考例的作用效果。
在上述参考例中，假如在发动机1的自动再起动开始时(时刻t4)使用铅酸电池15的电力，则如上述，与锂离子二次电池16相比，相对于重复充放电的耐久性低的铅酸电池15每次在执行怠速停止时被促进劣化，因此，更换周期缩短。
与之相对，在本参考例中，在发动机1的自动再起动的开始阶段，铅酸电池路径继电器51及MOSFET50为断开状态，从铅酸电池15向起动器9的电力供给通路被切断。因此，因为自动再起动仅使用锂离子二次电池16的电力，所以能够延长铅酸电池15的更换周期。
此外，图2中，通过MOSFET50及铅酸电池路径继电器51这双方切换铅酸电池15和起动器9的通电与切断。但是，也可以仅使用MOSFET50或铅酸电池路径继电器51的任一方或其它开关来进行该通电与切断。
但是，在铅酸电池15和起动器9的通电与切断仅通过MOSFET50进行时，MOSFET50频繁地接通、断开，产生热产生所导致的弊端。另外，在铅酸电池15和起动器9的通电与切断仅通过铅酸电池路径继电器51进行时，因为继电器开关的响应性低，所以在自动再起动条件成立后控制为断开状态中，至自动再起动为止耗费时间。另一方面，在怠速停止中将铅酸电池路径继电器51设为断开状态时，MOSFET50也为断开状态，因此，在怠速停止中不能进行来自锂离子二次电池16的电力供给。
进而，从进一步提高作为产品的安全性或耐久性的观点出发，铅酸电池15和起动器9的通电与切断不仅仅通过MOSFET50或铅酸电池路径继电器51的任一方进行，而优选设为包含这两者的冗余电路。
而且，在本参考例中，在怠速停止中(时刻t3～时刻t4)，将铅酸电池路径继电器51设断开状态、及将MOSFET50设为接通状态，在自动再起动的开始时(时刻t4)，将响应性优异的MOSFET50从接通状态切换为断开状态，由此，能够可靠地切断从铅酸电池15向起动器9的电力供给通路，能够不降低全电气设备负载30的电压降而进行迅速的自动再起动。
特别是，在本参考例中，除再起动开始阶段(时刻t4～时刻t5)外，锂离子二次电池16的电压采用铅酸电池15的电压以上的值。反而言之，可能仅在再起动开始阶段(时刻t4～时刻t5)，铅酸电池15的电压超过锂离子二次电池16的电压，从铅酸电池15侧向锂离子二次电池16侧流通电流。因此，如果在再起动开始阶段(时刻t4～时刻t5)将铅酸电池路径继电器51及MOSFET50设为断开状态，则能够防止从铅酸电池15侧向锂离子二次电池16侧流通电流。
由此，能够不配置具备将与MOSFET50的寄生二极管的正向相反的方向设为正向的寄生二极管的MOSFET，而防止从铅酸电池15侧向锂离子二次电池16侧流通电流。因此，能够消减所使用的MOSFET的数量而抑制成本。
本参考例中的电源系统100中，对于铅酸电池15和全电气设备负载30连接的部分，为与仅具备一个蓄电池的通常的车辆的电装电路相同的构成。
进而，在本参考例中，如上述，自动再起动仅使用锂离子二次电池16，而不使用铅酸电池15。因此，即使在将本参考例的电源系统100安装于具有怠速停止功能的车俩的情况下，相比较于不具有怠速停止功能的车辆，也不需要增大铅酸电池15的容量而能够设为相同的规格。因此，能够降低向车辆导入怠速停止系统的成本。
另外，根据本参考例，例如即使在因锂离子二次电池16的负极端子脱落等原因而不能进行从锂离子二次电池16向起动器9的电力供给的状态下，也能够通过关闭铅酸电池路径继电器51而从铅酸电池15向起动器9供给电力，因此，能够进行自动再起动。即，实现相对于自动再起动的系统的冗余化。
此外，在本参考例中，采用锂离子二次电池组P具有锂离子二次电池16、MOSFET50、锂离子二次电池附属继电器52、及蓄电池控制器60，将铅酸电池路径继电器51配置于锂离子二次电池组P之外的构成。
但是，该构成可以在不改变电源系统100的电路实现的作用的范围内任意变更。例如，也可以将铅酸电池路径继电器51以相对于MOSFET50并列的状态直接配置于锂电池组P内。另外，蓄电池控制器60也可以设置于锂离子二次电池组P之外。
(第一实施方式)
以下，说明第一实施方式。此外，在下述的各实施方式中，对于与上述参考例相同的要素标注同一符号，省略其说明。另外，在本实施方式的控制中，使用图2所示的构成的电源系统100作为前提。
图5是表示本实施方式的铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50的开关控制的时间图。此外，为了进行参考，图中虚线表示图8所示的参考例的铅酸电池路径继电器51及MOSFET50的接通、断开控制的图。
另外，该图中示出充电/放电指示的图。在该充电/放电指示的图中，仅在减速再生中即时刻t2～时刻t3取正的值，在该时刻t2～时刻t3发出对铅酸电池15或锂离子二次电池16的充电指示。
另一方面，除上述减速再生中(时刻t2～时刻t3)以外，发出从铅酸电池15或锂离子二次电池16的放电指示。特别是，在本实施方式中，之后进行详细说明，但在发出上述放电指示的状态下，可以适当调整铅酸电池15和锂离子二次电池16的放电量的比例。
在本实施方式的控制中，在从发动机1的初期起动过渡至运转状态时(时刻t1)，蓄电池控制器60将MOSFET50从断开状态切换为接通状态。
进而，在本实施方式的电源系统100的控制中，在直至怠速停止结束的时刻t4的规定时间Δt4前为止的期间，将铅酸电池路径继电器51维持在接通状态。而且，ECM19在时刻t4的规定时间Δt4前将铅酸电池路径继电器51切换为断开状态。之后，再起动开始阶段结束，移至再起动初期阶段(时刻t5)，在经过其规定时间Δt5后，ECM19再次将铅酸电池路径继电器51切换为接通状态。
即，在本实施方式中，在发动机1的初期起动之后，除了再起动开始阶段(时刻t4～时刻t5)及其规定时间前后之外，将铅酸电池路径继电器51及MOSFET50总是维持在接通状态。
由此，在本实施方式中，在除了上述再起动开始阶段(时刻t4～时刻t5)及其规定时间前后之外，发出放电指令的全过程中，经由路径C1及路径C2这双方从锂离子二次电池16向铅酸电池15侧的全电气设备负载30进行放电。
因此，与在进行从锂离子二次电池16向全电气设备负载30的放电时仅使用一个路径的情况相比，能够减少线束电阻，能够增加从锂离子二次电池16向全电气设备负载30的放电量，抑制从铅酸电池15向全电气设备负载30的放电量。
以上，根据应用了所说明的本实施方式的控制的电源系统100，实现以下的作用效果。
在应用了本实施方式的控制的电源系统100中，适用于具有自动停止及自动再起动发动机的怠速停止功能的车辆。而且，电源系统100具备：发电机2、可对发电机2的发电电力进行充放电的铅酸电池15、可对发电电力进行充放电的锂离子二次电池16、连接铅酸电池15和锂离子二次电池16的两个路径C1、C2、与铅酸电池15或锂离子二次电池16连接且在自动再起动开始时起动发动机1的发动机再起动单元9、与铅酸电池15连接的车辆的电气设备负载30、切换一路径C2的导通状态与非导通状态的铅酸电池路径继电器51、切换另一路径C1的导通状态与非导通状态的MOSFET50、进行铅酸电池路径继电器51及MOSFET50的接通、断开控制的ECM19及蓄电池控制器60。而且，控制单元19、60在除了从怠速停止起的自动再起动的开始阶段之外的发动机1的运转中及怠速停止中，将铅酸电池路径继电器51及MOSFET50这双方设为导通状态。此外，在此，在“自动再起动的开始阶段”，除了图5及上述的再起动开始阶段即时刻t4～时刻t5外，还包含从上述的时刻t4的规定时间Δt4前至经过了时刻t5的规定时间Δt5后的区间。即，“自动再起动的开始阶段”是指图5中的时刻t4－Δt4～时刻t5+Δt5的区间。
根据应用了本实施方式的控制的电源系统100，在发动机1的初期起动之后、即时刻t0之后，除了自动再起动的开始阶段(时刻t4－Δt4～时刻t5+Δt5)外，将MOSFET50及铅酸电池路径继电器51总是维持在导通状态。因此，成为从第二蓄电单元即锂离子二次电池16向第一蓄电单元即铅酸电池15的两个路径C1、C2双方均导通的状态。
因此，从放电时的锂离子二次电池16向铅酸电池15侧的全电气设备负载30的电力供给使用路径C1及路径C2这双方进行，因此，与在从锂离子二次电池16向全电气设备负载30的放电时仅使用一个路径的情况相比，能够减少从锂离子二次电池16至全电气设备负载30为止的线束电阻。作为结果，能够增加从锂离子二次电池16向全电气设备负载30的放电量，抑制铅酸电池15的放电量。
此外，本发明者们深入研究的结果可知，在应用了本实施方式的控制的电源系统100中，铅酸电池15的放电分担率相比较于上述参考例的控制的情况减小8％左右。
此外，本实施方式的控制不限于图2所示的类型1的电源系统100，可以适用于图3所示的类型2的电源系统100′或图4所示的类型3的电源系统100″。
(第二实施方式)
以下，说明第二实施方式。此外，对于与第一实施方式相同的要素标注同一符号，省略其说明。此外，在本实施方式的控制中，使用图4所示的结构的电源系统100″作为前提。
图6是表示本实施方式的铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50的开关控制的时间图。本实施方式中，在发出充电指令的减速再生阶段(时刻t2～时刻t3)，蓄电池控制器60将MOSFET50设为断开状态这一点上，与图5所示的第一实施方式的控制不同(参照图中的圆包围部分)。
根据应用了本实施方式的控制的电源系统100″，实现以下的作用效果。
在应用了本实施方式的控制的电源系统100″中，蓄电池控制器60在汽车的减速再生中将作为第二开关的MOSFET50设为非导通状态。由此，在减速再生中、即发生充电指令的状态下，路径C1成为非通电状态，因此，从发电机2至锂离子二次电池16的路径仅为路径C2。
因此，从发电机2至锂离子二次电池16为止的线束电阻与能够利用路径C1及路径C2的情况相比增加，因此，能够抑制对锂离子二次电池16的充电量，对铅酸电池15的充电量必然增加。即，在充电时能够提高对铅酸电池15的充电分担率，因此，能够提高铅酸电池15的充电残余量(SOC)。
此外，本实施方式的控制不限于图4所示的类型3的电源系统100″，可以适用于图2所示的类型1的电源系统100或图3所示的类型3的电源系统100′。
(第三实施方式)
以下，说明第三实施方式。此外，对于与第一实施方式相同的要素标注同一符号，省略其说明。在本实施方式的控制中，使用图3所示的结构的电源系统100′作为前提。特别是，在本实施方式中，将作为发电机起作用的电动机70配置在作为第二蓄电单元的锂离子二次电池16侧是重要的。
图7是表示本实施方式的铅酸电池路径继电器51、锂离子二次电池附属继电器52、及MOSFET50的开关控制的时间图。本实施方式中，在发出充电指令的减速再生阶段(时刻t2～时刻t3)，将铅酸电池路径继电器51设为断开状态这一点上，与图5所示的第一实施方式不同(参照图中的圆包围部分)。
根据应用了本实施方式的控制的电源系统100，实现以下的作用效果。
在应用了本实施方式的控制的电源系统100中，将作为发电机的电动机70配置在锂离子二次电池16侧。而且，蓄电池控制器60在汽车的减速再生中将铅酸电池路径继电器51设为非导通状态。由此，在发出充电指令的减速再生中(时刻t2～时刻t3)，路径C2成为非通电状态，因此，为了从电动机70到达作为第一蓄电单元的铅酸电池15而必然通过路径C1。因此，在发电电力从电动机70至铅酸电池15的过程中，经由作为第二蓄电单元的锂离子二次电池16。因此，电动机70的电力优先对锂离子二次电池16充电。由此，能够提高对锂离子二次电池16的充电分担率，因此，能够提高锂离子二次电池16的充电残余量(SOC)。
进而，在本实施方式的电源系统100中，如上述，发电电力从电动机70至铅酸电池15的过程中，优先对锂离子二次电池16充电，由此，防止向铅酸电池15实际供给的电压下降，对铅酸电池15的充电电压变得过剩的情况。特别是，在本实施方式中，也能够抑制对配置在铅酸电池15侧的全电气设备负载30的供给电力，能够可靠地防止全电气设备负载30成为过电压。
此外，本实施方式的控制不限于图3所示的类型2的电源系统100′，可以适用于图2所示的类型2的电源系统100。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分，而不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的构成的意思。例如，第一蓄电单元不限于铅酸电池15，例如也可以是镍氢电池等无铅二次电池。另外，也可以代替各实施方式中使用的机械式继电器而使用采用了半导体的开关元件。

Claims (3)

1.一种电源系统，适用于具有自动停止及自动再起动发动机的怠速停止功能的车辆，其中，具备：
发电机；
第一蓄电单元，其能够对所述发电机的发电电力进行充放电；
第二蓄电单元，其能够对所述发电电力进行充放电；
两个路径，其将所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元相连；
切换单元，其具有切换所述一路径的导通状态与非导通状态的第一开关和切换所述另一路径的导通状态与非导通状态的第二开关；
发动机再起动单元，其相对于所述切换单元连接在所述第一蓄电单元侧或所述第二蓄电单元侧，在所述自动再起动时起动发动机；
车辆的电气设备负载，其相对于所述切换单元连接在所述第一蓄电单元侧；
控制单元，其进行所述第一开关及所述第二开关的接通、断开控制，
所述控制单元在除了所述自动再起动的开始阶段之外的所述发动机的运转中及怠速停止中，将所述第一开关及所述第二开关的双方设为导通状态。
2.如权利要求1所述的电源系统，其中，
所述控制单元在所述汽车的减速再生中将所述第二开关设为非导通状态。
3.如权利要求1所述的电源系统，其中，
所述发电机相对于所述切换单元配置在所述第二蓄电单元侧，
所述控制单元在所述汽车的减速再生中将所述第一开关设为非导通状态。
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