CN108352714A - 电源装置及电池单元 - Google Patents

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Abstract

本发明的电源装置具备：以串联的方式设置于有第1电负载及第2电负载的通电电流流过的通电路径并对该通电路径进行导通或截断的第1开关～第3开关；设置于第1开关两侧中所述第2开关侧的相反侧的第1点；设置于所述第1开关与所述第2开关之间的第2点；设置于所述第2开关与所述第3开关之间的第3点；以及设置于所述第3开关两侧中所述第2开关侧的相反侧的第4点。所述第1点～所述第4点分别连接有第1蓄电池、第2蓄电池、第1电负载及第2电负载中的任一个。此外，电源装置具备控制部，该控制部对第1开关～第3开关的开闭进行控制。

Description

电源装置及电池单元
技术领域
本发明涉及搭载于车辆等的电源装置及电池单元。
背景技术
例如已知有将铅蓄电池或锂离子蓄电池这样的多个蓄电池用作为搭载于车辆的车载电源系统，并将上述各蓄电池区分使用的同时来对车载的各种负载进行供电的结构(例如参照专利文献1)。例如，在从发电机通向各蓄电池的通电路径中设置开关，基于各蓄电池的蓄电率来控制对应的开关，从而由发电机对任意一个蓄电池进行充电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011－15516号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，电源系统中设置有各种供电对象。例如，考虑从各蓄电池对作为供电对象的多个电负载进行恰当的供电，各电负载中包含需要恒定电压驱动的恒压请求负载或被高电力驱动的高电力负载。该情况下，在从多个蓄电池对电负载进行供电时，考虑有如下等问题：对任一个蓄电池施加了过剩的负担，或者对一个电负载的供电使得对其它电负载的供电产生消极影响。因此，考虑上述不对等的部分有改善余地。
本发明鉴于上述问题而得以完成，其主要目的在于提供一种能从各蓄电池对电负载实施恰当供电的电源装置及电池单元。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的实施方式1所涉及的电源装置具备第1蓄电池及第2蓄电池，适用于所述第1蓄电池及所述第2蓄电池与第1电负载并联连接并与第2电负载并联连接的电源系统。该电源装置的特征在于，具备：以串联的方式设置于有所述第1电负载及所述第2电负载的通电电流流过的通电路径并对该通电路径进行导通或截断的第1开关、第2开关以及第3开关；设置于所述第1开关两侧中所述第2开关侧的相反侧的第1点；设置于所述第1开关与所述第2开关之间的第2点；设置于所述第2开关与所述第3开关之间的第3点；以及设置于所述第3开关两侧中所述第2开关侧的相反侧的第4点。
所述第1点～所述第4点分别连接有所述第1蓄电池、所述第2蓄电池、所述第1电负载及所述第2电负载中的任一个。该电源装置具备控制部(30)，该控制部(30)对所述第1开关～所述第3开关的开闭进行控制。
上述实施方式1所涉及的电源系统中，有第1电负载和第2电负载的通电电流流过的通电路径上串联连接有第1开关、第2开关及第3开关来进行设置，各开关两端的点即第1点、第2点、第3点及第4点分别连接有第1蓄电池、第2蓄电池、第1电负载以及第2电负载中的任一个。因此，通过控制部对第1开关～第3开关的开闭(导通截止)进行控制，从而能容易地变更各第1蓄电池及第2蓄电池与第1电负载及第2电负载之间的相互连接方式。该情况下，能够容易地选择性地对各电负载使用作为供电源的蓄电池(第1蓄电池或第2蓄电池)、优先使用第1蓄电池与第2蓄电池中的任一个、或者能够缓解第1蓄电池及第2蓄电池在使用上的压力。其结果是，由第1蓄电池及第2蓄电池能够恰当地对第1电负载及第2电负载实施供电。
此外，关于在第1点～第4点的各点分别连接有第1蓄电池、第2蓄电池、第1电负载及第2电负载中的任一个的结构中，只要是对所述第1点～第4点的各点分别分配连接第1蓄电池、第2蓄电池、第1电负载及第2电负载即可。该情况下，除了所述第1点～第4点的各点与第1蓄电池和第2蓄电池、第1电负载和第2电负载直接连接的结构外，也包含间接连接的结构。
本发明的实施方式2的特征在于，由所述控制部基于包含所述第1蓄电池及所述第2蓄电池中的蓄电状态及温度中的至少一方在内的参数以对所述第1开关～所述第3开关的开闭进行控制，从而对如下放电状态实施切换：
由所述第1蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态；
由所述第1蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的一方进行供电，并且由所述第2蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方进行供电的放电状态；以及
由所述第2蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态。
如上所述，以串联的方式在通电路径上设置第1开关～第3开关，并且分别在第1开关～第3开关的两端的点即第1点、第2点、第3点及第4点分别连接第1蓄电池、第2蓄电池、第1电负载及第2电负载中的任一个，在该结构下，通过切换第1开关～第3开关的开闭，从而能选择性地对第1电负载及第2电负载使用第1蓄电池或第2蓄电池以作为供电源的蓄电池。因此，能在如下放电状态中进行切换：
(1)由第1蓄电池对第1电负载及第2电负载进行供电的放电状态；
(2)由第1蓄电池对一个电负载进行供电，并由第2蓄电池对另一个电负载进行供电的放电状态；以及
(3)由第2蓄电池对第1电负载及第2电负载进行供电的放电状态。
另外，应当将第1蓄电池及第2蓄电池中的哪个蓄电池作为供电源的条件可根据第1蓄电池及第2蓄电池的蓄电状态、温度来改变。此处，构成为基于包含第1蓄电池及第2蓄电池中的蓄电状态及温度中的至少一个在内的参数来实施上述(1)～(3)的切换，因此能抑制第1蓄电池及第2蓄电池其中一方的蓄电量或温度的条件过度恶化。因此，能够在抑制第1蓄电池及第2蓄电池在使用时的压力的同时来使用第1蓄电池及第2蓄电池。
本发明的实施方式3的特征在于，将所述第1蓄电池和所述第2蓄电池中的一方作为优先使用的优先蓄电池，将另一方作为非优先蓄电池，所述参数包含所述第1蓄电池和所述第2蓄电池各自的蓄电池和温度。另外，所述控制部在如下第1情况与第2情况中的某一情况下设定由所述优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态，其中，所述第1情况为将所述优先蓄电池与所述非优先蓄电池进行比较时所述优先蓄电池为高蓄电状态，所述第2情况为将所述优先蓄电池与所述非优先蓄电池进行比较时所述非优先蓄电池为高蓄电状态且所述优先蓄电池的蓄电量比规定蓄电阈值要高或所述优先蓄电池的温度比规定温度阈值要低。
此外，所述控制部在将所述优先蓄电池与所述非优先蓄电池进行比较时所述非优先蓄电池为高蓄电状态的情况下，基于所述优先蓄电池的蓄电量与所述优先蓄电池的温度中的至少一方来由所述优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的一方进行供电，并在从所述非优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方进行供电的放电状态与从所述非优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态之间实施切换。
根据上述实施方式3，优先使用第1蓄电池与第2蓄电池中的一个优先蓄电池，在此基础上，能够在将优先蓄电池的蓄电量或温度的变化考虑在内的同时来根据需要使用非优先蓄电池。因此，能够恰当地根据是否优先使用来区分使用第1蓄电池及第2蓄电池，同时能抑制第1蓄电池及第2蓄电池在使用上的负担等。
例如，在以锂离子蓄电池为优先蓄电池并以铅蓄电池为非优先蓄电池的情况下，能够优先使用能量效率较高的锂离子蓄电池，同时根据需要来使用铅蓄电池。该情况下，通过实现减轻铅蓄电池的负担，从而能抑制铅蓄电池的劣化。
本发明的实施方式4的特征在于，在所述通电路径中的所述第1点～所述第4点的各点中作为端点的所述第1点及所述第4点分别连接有所述第1蓄电池及所述第2蓄电池，在所述第2点及所述第3点分别连接有所述第1电负载及所述第2电负载。
相当于实施方式4的电路结构例如如图1、图8(a)、图9(a)所示。该情况下，在包含第1开关～第3开关的串联电路部中，在作为端点的第1点及第4点分别连接第1蓄电池及第2蓄电池，在作为中间点的第2点及第3点分别连接第1电负载及第2电负载，在该结构下，能通过对第1开关～第3开关进行导通截止(开闭)而在上述(1)～(3)的状态间实施切换。因此，能够实现电源电路结构的简化并按照期望实施对第1电负载及第2电负载的供电。
本发明的实施方式5中，所述第1蓄电池及所述第2蓄电池分别具有表示其剩余电量(State Of Charge、SOC)与其开路电压的关系的第1电池特性及第2电池特性，所述第2电池特性中的规定剩余电量的区域中的开路电压比所述第1电池特性中对应的剩余电量的区域中的开路电压要高。在所述通电路径的所述第1点～所述第4点的各点中作为端点的所述第1点或所述第4点连接所述第2蓄电池，在除此以外的各点分别连接所述第1蓄电池、所述第1电负载及所述第2电负载。
相当于实施方式5的电路结构例如如图1、图8(a)、图8(b)、图9(a)、图9(b)、图10(a)、图10(b)所示。该情况下，在包含第1开关～第3开关的串联电路部中，在作为端点的第1点及第4点中的任一点连接第2蓄电池，在除此以外的各点分别连接第1蓄电池、第1电负载及第2电负载，在该结构下，能综合利用两个蓄电池的电池特性差异，通过对第1开关～第3开关进行导通截止(开闭)而在上述(1)～(3)的状态间实施切换。因此，能够实现电源电路结构的简化的同时，按照期望实施对第1电负载及第2电负载的供电。
本发明的实施方式6中，所述第1蓄电池及所述第2蓄电池分别具有表示其剩余电量(State Of Charge、SOC)与其开路电压的关系的第1电池特性及第2电池特性，所述第2电池特性中的规定的剩余电量的区域中的开路电压比所述第1电池特性中对应的剩余电量的区域中的开路电压要高。在所述通电路径中的所述第1点～所述第4点中的端点即所述第1点或所述第4点连接所述第1电负载及所述第2电负载中的一方，除此以外的各点，在至少将连接了所述第2蓄电池的点包夹的位置连接所述第1蓄电池，在剩余的点连接所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方，连接了所述第1蓄电池的点与所述端点由旁通路径来连接，在该旁通路径设有能通过所述控制部来进行导通截止控制的旁通开关。
相当于实施方式6的电路结构例如如图8(c)及(d)、图9(c)及(d)、图10(c)及(d)所示。该情况下，在包含第1开关～第3开关的串联电路部中，在作为端点的第1点或第4点中的任一个点连接有第1电负载及第2电负载中的一方，除此以外的各点中，在至少将连接了所述第2蓄电池的点包夹的位置连接所述第1蓄电池，在剩余的点连接所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方，该结构下，难以在切断与第2蓄电池的连接的状态下，从第1蓄电池向第1电负载及第2电负载这两个电负载进行放电。对于该问题，通过旁通路径来将连接了第1蓄电池的点与端点相连，在该旁通路径设置能通过控制部来进行导通截止控制的旁通开关。因此，通过由控制部来对第1开关～第3开关及旁通开关进行导通截止(开闭)，从而能实施上述(1)～(3)的状态切换。因此，能够按照期望来实施对第1电负载及第2电负载的供电。
本发明的实施方式7中，在所述第1点～所述第4点的各点中的所述第1点及所述第2点分别连接有所述第1蓄电池、所述第1电负载及所述第2电负载中的一方，在所述第3点及所述第4点分别连接有所述第2蓄电池、所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方。
相当于实施方式7的电路结构例如如图1、图8(a)～(d)、图9(a)～(d)所示。此处，第1点及第2点是通电路径中将位于中央的第2开关包夹的一侧设置的两个节点，第3点及第4点是通电路径中将位于中央的第2开关包夹的另一侧设置的两个节点。该情况下构成为，在第1点及第2点分别连接有第1蓄电池、第1电负载及第2电负载中的一方，在第3点及第4点分别连接有第2蓄电池、第1电负载及第2电负载中的另一方。通过该结构，在将第1电负载与第2电负载一并进行驱动的状态下，能够使得因第1电负载与第2电负载中的一方的驱动而对第1蓄电池的电压变动产生的影响不会波及第1电负载与第2电负载中的另一方的驱动。
本发明的实施方式8中，所述第1电负载是要求对该第1电负载供电的电压以恒定或至少在规定范围内变动的方式稳定的电负载、即恒压请求负载，所述第2电负载是接受的电力或电流比所述第1电负载要大的电负载。
在第1电负载为恒压请求负载，第2电负载为高功率或高电流供给的电负载的情况下，在第2电负载驱动时，考虑由于第1蓄电池及第2蓄电池的蓄电状态而使得随着对第2电负载进行供电会对第1电负载的供电产生影响。关于这一点，如上所述，由于能容易地在第1蓄电池及第2蓄电池之间选择性地使用来作为对第1电负载及第2电负载供电的供电源的蓄电池，因此能够抑制第1电负载及第2电负载的通电所产生的互相影响。
本发明的实施方式9中，所述第1电负载是要求对该第1电负载供电的电力以恒定或至少在规定范围内变动的方式而稳定的电负载、即恒压请求负载，所述第2电负载是以比所述第1电负载要大的电力或电流而被旋转驱动的旋转电机。
在第1电负载为恒压请求负载，第2电负载为旋转电机的情况下，在对第2电负载驱动时，考虑由于第1蓄电池及第2蓄电池的蓄电状态而使得对第2电负载进行供电伴随有对第1电负载的供电产生影响。关于这一点，如上所述，由于能容易地在第1蓄电池及第2蓄电池之间选择性地使用来作为对第1电负载及第2电负载供电的供电源的蓄电池，因此能够抑制第1电负载及第2电负载的通电所产生的互相影响。
本发明的实施方式10中，在所述通电路径中的所述第1点～所述第4点的各点中的作为端点的所述第1点及所述第4点中的任一点连接有所述第1蓄电池或所述第2蓄电池，或者，在作为所述端点的所述第1点及所述第4点分别连接有所述第1电负载及所述第2电负载，并具备异常判断部，其对所述第1蓄电池及所述第2蓄电池中与所述第1点及所述第4点中的一方相连的一个蓄电池判断有无异常。所述控制部在利用所述异常判断部判断出表示有异常发生的情况下，控制所述第1开关～第3开关，从而将具有异常的一个蓄电池从所述通电路径上断开，并由另一个蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电。
上述实施方式10中，在与第1点～第4点的各点中的端点相连的第1蓄电池及第2蓄电池中的一方发生异常的情况下，从通电路径断开具有该异常的一个蓄电池，并由另一个蓄电池对第1电负载及第2电负载进行供电。该情况下，即使在一个蓄电池发生异常的状况下，也能够在可使用的范围内利用另一个蓄电池继续对第1电负载及第2电负载进行供电。由此，能实现电源故障的应对。
本发明的实施方式11中，电池单元具备实施方式1～10中任一项所述的电源装置。该电源单元具备所述第2蓄电池、所述第1蓄电池、所述第1电负载、及所述第2电负载所分别连接的第1端子、第2端子及第3端子。在与所述第2蓄电池连接有所述第1蓄电池、所述第1电负载、及所述第2电负载的所述通电路径设有所述第1开关～所述第3开关。
根据上述结构，在具备第2蓄电池的电池单元中，通过分别与第1端子～第3端子连接第1蓄电池、第1电负载及第2电负载，从而如上所述能实现由第1蓄电池及第2蓄电池恰当地对第1电负载及第2电负载进行供电。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的电源系统的电路图。
图2A是表示图1所示的铅蓄电池的SOC使用范围的图。
图2B是表示图1所示的锂离子蓄电池的SOC使用范围的图。
图3是表示车辆状态及图1所示各开关的状态的图。
图4是表示车辆状态及图1所示各开关的状态的图。
图5是表示图1所示的各蓄电池的四种放电状态的图。
图6是表示图1所示的锂离子蓄电池的放电时的电压变化的时序图。
图7是表示由图1所示的控制部执行的开关切换控制的处理步骤的流程图。
图8是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
图9是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
图10是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
图11是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
图12是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
图13是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
图14是表示本发明的电源系统的其它电路结构例的电路图。
具体实施方式
下面，基于附图来对本发明具体化的实施方式进行说明。搭载有本实施方式的车载电源装置的车辆以发动机(内燃机)为驱动源进行行驶，具有所谓的怠速停止功能。
如图1所示，本电源系统是具有作为第1蓄电池的铅蓄电池11及作为第2蓄电池的锂离子蓄电池12的双电源系统，各蓄电池11、12能对起动电动机13、各种电负载14、15进行供电。另外，能够利用旋转电机16来对各蓄电池11、12进行充电。本系统中，将铅蓄电池11及锂离子蓄电池12与旋转电机16并联连接，并且将铅蓄电池11及锂离子蓄电池12与电负载14、15并联连接。
铅蓄电池11是公知的通用蓄电池。与此相对，锂离子蓄电池12是与铅蓄电池11相比，充放电时的功率损耗小，输出密度及能量密度高的高密度蓄电池。锂离子蓄电池12可以是与铅蓄电池11相比充放电时的能量效率较高的蓄电池。
各电负载14、15对于由各蓄电池11、12所提供的供电电压的要求各自不同。其中，电负载15包含恒压请求负载，其要求供电的电压以恒定或至少在规定范围内变动的方式稳定。与此相对，电负载14为恒压请求负载以外的一般的电负载。电负载15也可以说是被保护负载。另外，电负载15是不容许发生电源故障的负载，电负载14相比于电负载15可以说是容许电源故障的负载。
作为恒压请求负载的电负载15的具体例，可举出导航装置、音频装置、仪表装置、电动机ECU等各种ECU。该情况下，通过抑制供电的电压变动，从而能抑制上述各装置中产生不需要的重置等，实现稳定工作。另外，作为电负载14的具体例，可举出座椅加热器或后挡风玻璃的除霜用加热器等、前车灯、前挡风玻璃等的雨刮器、空调装置的送风扇等。
旋转电机16的旋转轴相对于未图示的发动机输出轴通过传送带等被驱动连结，旋转电机16的转轴通过发动机输出轴的旋转而旋转，另一方面，发动机输出轴通过旋转电机16的转轴的旋转而旋转。该情况下，旋转电机16具备：通过发动机输出轴、车轴的旋转来进行发电(再生发电)的发电功能；以及对发动机输出轴提供旋转力的动力输出功能。旋转电机16通过作为形成一体或单独设置的功率转换装置的逆变器，进行发电时的发电电流调整、或旋转驱动时的转矩调整。
从对发动机输出轴提供动力的观点来看，旋转电机16为电负载，且若与电负载15进行比较而言则为高电力/高电流负载。此外，电负载15相当于“第1电负载”，旋转电机16相当于“第2电负载”。以下为了说明方便，也将电负载15及旋转电机16总称为电负载15、16。
接着，对本系统的电路结构进行详细说明。
本系统中，作为输入输出至旋转电机16的通电电流与电负载15的通电电流所流过的通电路径，设有将铅蓄电池11与锂离子蓄电池12相连的路径即通电路径L1，该通电路径L1上串联地设有第1开关21、第2开关22以及第3开关23。上述各开关21～23是由MOSFET等半导体开关元件构成的开关部。此外，将各开关21～23分别构成为具有两个一组的MOSFET，并串联连接成每一组的MOSFET的寄生二极管互相反向。该互相反向的寄生二极管在各开关21～23为截止状态时对设有该开关的路径上所流过的电流进行截断。其中，在各开关21～23中使用半导体开关元件的结构也可以是任意的，例如也可以构成为MOSFET的寄生二极管并非配置成互相反向。此处，各开关21～23也可以由以分别互相串联连接及并联连接中的至少一种方式进行连接的多个半导体开关元件来构成。
通电路径L1中，在第1开关21的两端中的第2开关22侧的相反侧设有第1点N1，在第1开关21与第2开关22之间设有第2点N2，在第2开关22与第3开关23之间设有第3点N3，在第3开关23的两端中的第2开关22侧的相反侧设有第4点N4。在第1点N1连接有铅蓄电池11、起动电动机13以及电负载14。在第2点N2经由路径L2连接有旋转电机16。在第3点N3经由路径L3连接有电负载15。在第4点N4连接有锂离子蓄电池12。
另外，本系统具有构成电池控制单元的控制部30。控制部30例如由以互相连接的CPU、存储器以及输入输出接口等的计算机为中心来构成。控制部30对各开关21～23的导通截止(开闭)实施切换。该情况下，控制部30对车辆的行驶状态及各蓄电池11、12的蓄电状态进行监控，基于该监控的车辆的行驶状态及各蓄电池11、12的蓄电状态来控制各开关21～23的导通截止。由此，选择性地利用蓄电池11与锂离子蓄电池12来对该蓄电池11与锂离子蓄电池12实施充放电。
此处，简单地对由控制部30基于各蓄电池11、12的蓄电状态来执行的充放电控制进行说明。
控制部30逐次获取例如由电压传感器VS检测出的铅蓄电池11及锂离子蓄电池12的端子电压的检测值，并逐次获取电流检测部CS所检测出的铅蓄电池11、锂离子蓄电池12的输入输出电流(充放电电流)。
然后，控制部30基于上述获取值计算出铅蓄电池11、锂离子蓄电池12的OCV(开路电压：Open Circuit Voltage)以及SOC(剩余电量：State Of Charge)，并对铅蓄电池11、锂离子蓄电池12的充电量及放电量进行控制，以使得铅蓄电池11、锂离子蓄电池12的OCV及SOC保持在规定的使用范围内。OCV与SOC中的至少一方相当于表示各蓄电池11、12的蓄电状态的蓄电状态参数。另外，由各蓄电池11、12所设置的温度传感器TS对控制部30输入各蓄电池11、12的温度信息。
两个蓄电池11、12中的锂离子蓄电池12被收纳于未图示的框体(收容壳体)而构成为电池单元U。该情况下，电池单元U中，各开关21～23与控制部30可以以安装于同一基板的状态被收纳于框体内。其中，各开关21～23与控制部30也可以安装于互不相同的位置(例如不同的基板)。
若对电池单元U的结构进行补足，则电池单元U作为能与外部连接的端子具备与铅蓄电池11、起动电动机13以及电负载14相连的第1端子P1、与旋转电机16相连的第2端子P2以及与电负载15相连的第3端子P3。另外，此外还具备与后述的旁通路径L4、L5相连的第4端子P4、第5端子P5。
控制部30与ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)40相连。上述控制部30与ECU40可通过CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)等通信网络来相连以互相进行通信，控制部30与ECU40能相互共享各自存储的各种数据。ECU40是具有实施怠速停止控制的功能的电子控制装置。众所周知，怠速停止控制是由于规定的自动停止条件成立而使发动机自动停止，且在该自动停止状态下由于规定的再启动条件成立而使发动机再次启动。
车辆中通过首次手动启动或自动再启动来启动发动机。本实施方式中，在首次启动时利用起动电动机13来启动发动机，在自动再启动时，利用旋转电机16来启动发动机。若从驱动频率的角度来看，旋转电机16的频率要比起动电动机13的频率要高。
这里，对各蓄电池11、12的SOC使用范围进行说明。
图2A及图2B中示出了铅蓄电池11及锂离子蓄电池12的开路电压(OCV)及蓄电状态(SOC)之间的相关关系。
图2A中示出了铅蓄电池(Pb)11的开路电压与蓄电状态间的相关关系，将铅蓄电池11的SOC使用范围设为W1。图2B中示出了锂离子蓄电池(Li)12的开路电压与蓄电状态的相关关系，将锂离子蓄电池12的SOC使用范围设为W2。另外，图2B是图2A的单点划线部分(表示SOC使用范围W1(Pb)的部分)的放大图，图2B的横轴所示的锂离子蓄电池12的SOC＝0％的位置与SOC使用范围W1(Pb)的SOCa的值对应。两图中各电压Va、Vb为相同的电压值。
图2A中的横轴表示铅蓄电池11的SOC，图中的实线A1是表示铅蓄电池11的SOC与开路电压V0(Pb)的关系的电压特性线。开路电压V0(Pb)与充电量增加而使得SOC上升成正比地也上升。图2B中的横轴表示锂离子蓄电池12的SOC，图中的实线A2是表示锂离子蓄电池12的SOC与开路电压V0(Li)的关系的电压特性线。伴随着充电量增加而使得SOC上升，开路电压V0(Li)也上升。
如图2B所示，铅蓄电池11与锂离子蓄电池12各自的开路电压与SOC的相关性不同，在SCO使用范围W2(Li)中，锂离子蓄电池12的开路电压被确定为比铅蓄电池11的开路电压要高。本实施方式中，锂离子蓄电池12相当于“优先蓄电池”，铅蓄电池11相当于“非优先蓄电池”。
蓄电池11、12处于过充电或过放电的状态时，恐怕会发生早期劣化。因此，对蓄电池11、12的充放电量进行限制，以使得各蓄电池11、12的SOC为不会造成过充放电的规定SOC的下限值与上限值间的范围(SOC使用范围)。该情况下，控制部30实施保护控制，即对各蓄电池11、12的充电量进行限制以进行过充电保护，并限制来自铅蓄电池11、锂离子蓄电池12的放电量以进行过放电保护，以使得将铅蓄电池11的SOC控制在使用范围W1内，将锂离子蓄电池12的SOC控制在SOC使用范围S2内。
另外，本系统设有旁通路径L4、L5，以能够将铅蓄电池11与电负载15及旋转电机16进行连接而不经由第1开关21及第2开关22。在旁通路径L4设有第1旁通开关24，在旁通路径L5设有第2旁通开关25。各旁通开关24、25例如是常闭式的继电器开关。通过将第1旁通开关24导通(闭合)，从而即使在第1开关21截止的情况下，铅蓄电池11与旋转电机16也电连接。另外，通过将第2旁通开关25导通(闭合)，从而即使在开关21、22截止的情况下，铅蓄电池11与电负载15也电连接。
接着，利用图3、图4，对车辆状态及各开关21～23的状态进行说明。图3及图4中，示出了车辆系统的电源导通状态(点火开关(IG)导通状态)，旁通开关24、25截止。此外，以图3及图4为代表的以下所示的各电路图中，为了说明方便，将电池单元U中的旁通路径L4、L5、控制部30、各端子P1～P5的图示适当地省略。
图3中，(a)表示旋转电机16进行减速再生时的状态，(b)表示怠速停止控制的发动机自动停止时的状态，(c)表示发动机自动停止后的再启动时的状态，图4中，(a)表示旋转电机16进行助力时的状态，(b)表示锂离子蓄电池12停止使用时的状态。
图3(a)所示的减速再生时，利用控制部30将第1开关21控制为导通状态，将第2开关22控制为导通状态，将第3开关23控制为导通状态。该情况下，旋转电机16进行再生发电而产生的电力被提供至各蓄电池11、12，恰当地对各蓄电池11、12进行充电。另外，旋转电机16的发电电力被提供至各电负载14、15。
另外，图3(b)所示的发动机自动停止时，将第1开关21控制为导通状态，将第2开关22控制为截止状态，将第3开关23控制为导通状态。该情况下，从铅蓄电池11对电负载14供电。另外，从锂离子蓄电池12对电负载15供电。
图3(c)所示的发动机再启动时，进行控制使得第1开关21为导通状态，第2开关22为截止状态，第3开关23为导通状态。也就是说，以与图3(b)相同的状态来控制各开关21～23。该情况下，由铅蓄电池11对电负载14及旋转电机16进行供电，由旋转电机16来执行发动机启动。另外，由锂离子蓄电池12对电负载15供电。此时，通过截止状态的第2开关22将通向旋转电机16的供电路径及通向电负载15的供电路径断开，因此对于恒压请求负载即电负载15的供电中不会产生电压变动。
图4(a)所示的助力时，进行控制使得第1开关21为截止状态，第2开关22为导通状态，第3开关23为导通状态。该情况下，由铅蓄电池11对电负载14供电。另外，由锂离子蓄电池12对电负载15及旋转电机16分别进行供电。此外，利用旋转电机16来进行助力时，基于铅蓄电池11的蓄电状态等恰当地对各开关21～23的状态进行控制，在后文进行详细说明
图4(b)所示的锂离子蓄电池12停止使用时，进行控制使得第1开关21为导通状态，第2开关22为导通状态，第3开关23为截止状态。例如，在车辆系统刚启动后未计算完成锂离子蓄电池12的SOC的情况下，或者锂离子蓄电池12处于低SOC时、低温时、失效安全时，停止锂离子蓄电池12的充放电。该情况下，由铅蓄电池11对各电负载14、15或旋转电机16进行供电。
另外，本实施方式中，控制部30在助力时那样对旋转电机16进行供电时、即为进行高电压驱动而放电时，或者对其它电负载14、15进行供电时，基于铅蓄电池11及锂离子蓄电池12的蓄电状态来对各开关21～23的导通截止进行控制，以下对此详细说明。图5中示出了以电负载14、15及旋转电机16为供电对象时的四个放电状态。
本实施方式中，控制部30将铅蓄电池11的蓄电状态与锂离子蓄电池12的蓄电状态进行对比并决定从哪个蓄电池进行放电，并在由锂离子蓄电池12进行放电时，决定由锂离子蓄电池12对哪个放电对象进行放电。此外，本实施方式中，控制部30例如将OCV(或SOC)用作为各蓄电池11、12的蓄电状态参数，基于该参数来控制各开关21～23的开闭。
在锂离子蓄电池12的OCV大于铅蓄电池11的OCV时，利用控制部30将各开关21～23控制为图5(a)的第1状态，即、控制使得第1开关21为导通状态，第2开关22为导通状态，第3开关23为导通状态。该情况下，锂离子蓄电池12电量充足，由锂离子蓄电池12对电负载14、15及旋转电机16分别进行供电。此时，停止由铅蓄电池11进行放电。
也就是说，由控制部30对各蓄电池11、12的OCV进行比较，从而对优先蓄电池(Li)与非优先蓄电池(Pb)的蓄电状态进行比较，在优先蓄电池(Li)为高蓄电状态的情况下，利用控制部30使其成为放电状态，即由优先蓄电池对所有电负载14～16进行供电。
此外，随着电力消耗，锂离子蓄电池12的OCV下降，在变得小于铅蓄电池11的OCV的情况下，若锂离子蓄电池12的OCV大于规定的电压阈值TH1，且锂离子蓄电池12的温度低于规定的温度阈值TH2，则利用控制部30将各开关21～23切换为图5(b)的第2状态，也就是说使第1开关21为截止状态，第2开关22为导通状态，第3开关23为导通状态。此外，也可以以锂离子蓄电池12的放电下限电压为基准来决定电压阈值TH1，例如可以决定为放电下限电压附近的该下限电压的高电压侧。也可以将温度阈值TH2决定为锂离子蓄电池12的上限容许温度的低温侧。
第2状态下，除了从锂离子蓄电池12进行放电之外，开始从铅蓄电池11进行放电。该情况下，锂离子蓄电池12的OCV变为小于铅蓄电池11的OCV之后，仍利用控制部30来限定供电对象，持续锂离子蓄电池12的放电，也就是说通过优先利用锂离子蓄电池12来对电负载15、16进行放电，从而降低铅蓄电池11的温度上升、使用负担。
也就是说，在对优先蓄电池(Li)与非优先蓄电池(Pb)进行比较时非优先蓄电池(Pb)为高蓄电状态，进一步地表示优先蓄电池的蓄电量的开路电压OCV比表示对应的蓄电量的阈值的电压阈值(TH1)要大，且优先蓄电池的温度比温度阈值(TH2)要低，基于该情况，通过控制部30使其形成由优先蓄电池对各电负载15、16进行供电的放电状态。
另外，随着锂离子蓄电池12的使用，电池温度上升并到达温度阈值TH2的情况下，利用控制部30将各开关21～23切换为图5(c)的第3状态，即第1开关21为导通状态，第2开关22为截止状态，第3开关23为导通状态。该情况下，锂离子蓄电池12的放电对象被限定于仅为电负载15，由铅蓄电池11对电负载14及旋转电机16进行供电。由此，对因锂离子蓄电池12持续放电而进一步温度上升的情况进行抑制。
也就是说，在对优先蓄电池(Li)与非优先蓄电池(Pb)进行比较时非优先蓄电池(Pb)为高蓄电状态下，基于如下情况：表示优先蓄电池的蓄电量的开路电压OCV比表示对应的蓄电量的阈值的电压阈值(TH1)要大，且优先蓄电池的温度比温度阈值(TH2)要高，通过控制部30控制成由优先蓄电池对电负载15、16中的一方进行供电并从非优先蓄电池对电负载15、16中的另一方进行供电的放电状态。
也就是说，在对优先蓄电池(Li)与非优先蓄电池(Pb)进行比较时非优先蓄电池(Pb)为高蓄电状态的情况下，基于如下情况：表示优先蓄电池的蓄电量的开路电压OCV比表示对应的蓄电量的阈值的电压阈值(TH1)要低，通过控制部30控制成从非优先蓄电池对各电负载15、16进行供电的放电状态。
如上文所述，控制部30通过切换控制第1开关21及第2开关322的第1状态～第4状态，从而在由蓄电池11、12对各种电负载进行放电时，优先使用两个蓄电池11、12中的锂离子蓄电池12并能恰当地对各电负载实施供电。另外，控制部30在蓄电池11及12之间切换对于各电负载的供电责任时，能够实施稳定的供电，而各电负载的驱动电压不会降低。此外，能够利用限制部30来限定各蓄电池11、12中执行放电的情况(场景)，因此能减小随着蓄电池11及12的使用而产生的负担。
另外，如上文所述，在第1～第4状态间进行切换时锂离子蓄电池12的SOC逐渐减小的过程中，锂离子蓄电池12的放电对象阶段性地减少。该情况下，在每次放电对象减少时锂离子蓄电池12的放电电流阶梯状地减小，从而在状态切换时电池电压(OCV)上升。因此，能够延迟锂离子蓄电池12的使用期间。
也就是说，如图6所示，在锂离子蓄电池12的放电状态下，随着时间的经过，锂离子蓄电池12的电池电压(OCV)下降，而在状态切换时即时刻t1、t2电压呈阶梯状上升。该情况下，通过对锂离子蓄电池12断开负载，从而与断开之前相比，锂离子蓄电池12的电池电压上升。因此，能够在到达可使用的下限电压为止充分使用锂离子蓄电池12。
接着，利用图7的流程图对控制部30所实施的开关切换控制的处理步骤(开关切换控制流程)进行说明。本流程由控制部30以规定周期来实施。此处特别对旋转电机16驱动时的开关切换控制进行说明。
图7中，在步骤S11，控制部30对有无旋转电机16的驱动请求进行判断。在有驱动请求的情况下，开关切换控制流程前进至步骤S12。在步骤S12中，控制部30判断是否处于锂离子蓄电池12的OCV(图7中设为Li_OCV)大于铅蓄电池11的OCV(图7中设为Pb_OCV)的状态。
若步骤S12的判断结果为是，则开关切换控制流程前进至步骤S13，控制部30以第1状态来控制各开关21～23。也就是说，控制部30使第1开关21导通，第2开关22导通，将第3开关23导通。
另一方面，若步骤S12的判断结果为否，则开关切换控制流程前进至步骤S14，控制部30基于步骤S14、S15的判断结果来实施状态的切换。具体而言，步骤S14中，控制部30判断锂离子蓄电池12的OCV是否在电压阈值TH1以下，在步骤S15中，控制部30判断锂离子蓄电池12的电池温度(图7中设为Temp)是否在温度阈值TH2以上。
然后，若步骤S14、S15的判断结果均为否，则开关切换控制流程前进至步骤S16，控制部30以第2状态来控制各开关21～23。也就是说，控制部30使第1开关21截止，第2开关22导通，第3开关23导通。
另外，若步骤S14为否且步骤S15为是，则开关切换控制流程前进至步骤S17，控制部30以第3状态来控制各开关21～23。也就是说，控制部30使第1开关21导通，第2开关22截止，第3开关23导通。
另外，若步骤S14为是，则开关切换控制流程前进至步骤S18，控制部30以第4状态来控制各开关21～23。也就是说，控制部30使第1开关21导通，第2开关22导通，第3开关23截止。
以上详细说明的本实施方式所涉及的电源系统能够获得如下优良的技术效果。
也就是说，本实施方式所涉及的电源系统中，有电负载15、16的通电电流流过的通电路径L1上串联地设置有第1开关21、第2开关22及第3开关23，各开关两端的各点连接有铅蓄电池11、锂离子蓄电池12、各电负载15、16中对应的某一个来构成。通过上述结构，能够容易地变更各蓄电池11、12与各电负载15、16之间相互的连接方式。也就是说，该结构中，选择性地使用作为各电负载15、16的供电源的蓄电池变得容易，能容易地实施优先使用某个蓄电池、缓解各蓄电池在使用上的负担。其结果是，能够由各蓄电池11、12恰当地对各电负载15、16实施供电。
另外，本实施方式所涉及的电源系统构成为基于各蓄电池11、12的蓄电状态及温度来实施如下放电状态的切换：
(1)由铅蓄电池11对两个电负载15、16进行供电的放电状态；
(2)由铅蓄电池11对电负载15进行供电，并且由锂离子蓄电池12对旋转电机16进行供电的放电状态；以及
(3)由锂离子蓄电池12对两个电负载15、16进行供电的放电状态。
由此，能够抑制在一个蓄电池中蓄电量或温度的条件过度恶化的情况。因此，能够在抑制蓄电池11、12使用上的负担的同时使用各蓄电池11、12。通过减小各蓄电池11、12的负担能够延长电池寿命。
此外，本实施方式中，控制部30尤其能在以下状态中进行切换：
·由锂离子蓄电池12对电负载14～16进行放电的第1状态；
·由锂离子蓄电池12对电负载15、16进行放电并由铅蓄电池11对电负载14进行放电的第2状态；
·由锂离子蓄电池12对电负载15(也可以对电负载16)进行放电并由铅蓄电池11对电负载14、16进行放电的第3状态；以及
·由铅蓄电池11对电负载14～16进行放电的第4状态。
另外，在以各蓄电池11、12中的锂离子蓄电池12为优先蓄电池，以铅蓄电池11为非优先蓄电池的情况下，电源系统优先使用锂离子蓄电池12，在此基础上，能够在将锂离子蓄电池12的蓄电量或温度的变化考虑在内的同时来根据需要使用铅蓄电池11。因此，能够恰当地根据是否优先使用来区分使用各蓄电池11、12，同时能抑制使用上的负担等。该情况下，能够优先使用能量效率较高的锂离子蓄电池12，并根据需要来使用铅蓄电池11。此外，通过实现减轻铅蓄电池11的负担，从而能抑制铅蓄电池11的劣化。
在图1的电路结构中，在第1～第4的各点中作为端点的第1点N1及第4点N4分别连接铅蓄电池11及锂离子蓄电池12，在作为中间点的第2点N2及第3点N3分别连接电负载15及旋转电机16。该电路结构的情况下，通过基于控制部30来对三个开关21～23进行导通截止(开闭)，从而实施所希望的三个放电状态(上述(1)～(3))的切换。因此，能够实现电池系统结构的简化同时在所希望的时刻实施对各电负载15、16的供电。
另外，在图1的电路结构中，在第1～第4的各点中作为端点的第4点N4连接锂离子蓄电池12，在除此以外的各点分别连接铅蓄电池11、电负载15及旋转电机16。该情况下，还进一步有锂离子蓄电池12在表示SOC与开路电压的关系的电池特性中具有比铅蓄电池11电压要高的区域，能够优选地实施上述(1)～(3)的状态的切换。
进而，在图1的电路结构中，在第1点N1及第2点N2分别连接有铅蓄电池11及旋转电机16，在第3点N3及第4点N4分别连接有锂离子蓄电池12及电负载15。该情况下，在将作为恒压请求负载的电负载15及旋转电机16一并进行驱动的状态下，能够使得因旋转电机16的驱动而对蓄电池11、12的电压变动产生的影响不会波及电负载15的驱动。
控制部30在第1～第4的各点中作为端点的第1点N1连接铅蓄电池11的结构下，还能够具有判断部30a，其对铅蓄电池11是否具有异常(电源故障)进行判断。此外，控制部30可以在利用该判断部30a判断出表示有异常发生的情况下，控制各开关21～23，从而将铅蓄电池11从通电路径上断开，并由锂离子蓄电池12对各电负载15、16进行供电。控制部30中的判断部30a例如对电压传感器VS所检测出的铅蓄电池11的端子电压进行监视，在该端子电压为规定值以下的情况下，判断为有异常。
根据上述结构，即使在铅蓄电池11发生异常的状态下，也能够利用另一锂离子蓄电池12在可使用范围内继续对各电负载15、16进行供电。由此，能实现电源故障的应对。
此外，也可以以与第4点连接的锂离子蓄电池12作为异常判断对象来代替铅蓄电池11，或者，也可以将锂离子蓄电池12与铅蓄电池11一并作为异常判断对象。
以下利用图8～图10一并对可作为电源系统来实施的电路结构例进行说明。
图8～图10均与上述图1相同，在通电路径L1串联设置有第1开关21、第2开关22及第3开关23，分别在各开关两端的位置设有第1点N1、第2点N2、第3点N3、第4点N4。此外，将锂离子蓄电池12设为在表示SOC与开路电压的关系的电池特性中具有比铅蓄电池11电压要高的区域。各电路结构中，对于各点N1～N4配置蓄电池11、12、电负载15、旋转电机16的配置顺序也可以左右相反。
首先，对图8(a)及(b)进行说明。在图8(a)及(b)的结构中，在作为端点的第4点N4连接锂离子蓄电池12，在其相邻的第3点N3连接电负载15。此外，图8(a)是实质上与图1相同的电路结构。另外，铅蓄电池11与旋转电机16分别以可互换的方式连接至剩余的第1点N1、第2点N2。也就是说，在图8(a)中，在第1点N1及第2点N2分别连接有铅蓄电池11及旋转电机16，在图8(b)中，在第1点N1、第2点N2分别连接有旋转电机16及铅蓄电池11。
在图8(a)及(b)的结构中，由控制部30基于包含各蓄电池11、12中的蓄电状态及温度中的至少一方在内的参数来切换各开关21～23的导通截止。由此，能在如下放电状态中进行切换：
(1)由铅蓄电池11对电负载15及旋转电机16进行供电的放电状态；
(2)由铅蓄电池11对电负载15及旋转电机16中的一方(例如旋转电机16)进行供电，由锂离子蓄电池12对电负载15及旋转电机16中的另一方(例如电负载15)进行供电的放电状态；以及
(3)由锂离子蓄电池12对电负载15及旋转电机16进行供电的放电状态。
例如，在锂离子蓄电池12为优先蓄电池的情况下，随着锂离子蓄电池12的蓄电量从多的状态逐渐减小，由控制部30以(3)→(2)→(1)的顺序来切换放电状态。另外，随着锂离子蓄电池12的温度上升，由控制部30以(3)→(2)→(1)的顺序来切换放电状态。该情况下，能够抑制使用上的负担，同时恰当地使用各蓄电池11、12。
另外，在图8(a)及8(b)的结构中，在作为端点的第4点N4连接有锂离子蓄电池12，在除此以外的各点分别连接铅蓄电池11、电负载15及旋转电机16。该情况下，还进一步有锂离子蓄电池12在表示SOC与开路电压的关系的电池特性中具有比铅蓄电池11电压要高的区域，能够优选地实施上述(1)～(3)的状态的切换。
接着，对图8(c)及8(d)进行说明。在图8(c)及8(d)的结构中，在作为端点的第4点N4连接有电负载15，在其相邻的第3点N3连接有锂离子蓄电池12。在剩余的第1点N1、第2点N2以可互换的方式分别连接有铅蓄电池11及旋转电机16。也就是说，在图8(c)中，在第1点N1、第2点N2分别连接有铅蓄电池11及旋转电机16，在图8(b)中，在第1点N1、第2点N2分别连接有旋转电机16及铅蓄电池11。
换言之，在作为端点的第4点N4连接有电负载15，对于除此以外的各点，在至少将连接有锂离子蓄电池12的点包夹的位置连接有铅蓄电池11，在剩余的点上连接有旋转电机16。另外，在本结构中，难以在将锂离子蓄电池12断开的状态下由铅蓄电池11对电负载15进行供电，因此将连接了铅蓄电池11的点与端点(N4)用旁通路径51来连接，在该旁通路径51设置旁通开关52。此外，旁通开关52例如可以是半导体开关元件或电磁继电器开关。
在图8(c)及8(d)的结构中，仍能由控制部30基于包含各蓄电池11、12中的蓄电状态及温度中的至少一方在内的参数来切换上述(1)～(3)的放电状态。另外，在车辆的电源停止状态下，基于控制部30的控制使旁通开关52进行导通动作，从而能由铅蓄电池11对电负载15提供暗电流。
接着，对图9(a)及9(b)进行说明。在图9(a)及9(b)的结构中，在作为端点的第4点N4连接有锂离子蓄电池12，在其相邻的第3点N3连接有旋转电机16。另外，铅蓄电池11与电负载15分别以可互换的方式连接于剩余的第1点N1、第2点N2。
也就是说，在图9(a)中，在第1点N1及第2点N2分别连接铅蓄电池11及电负载15，在图9(b)中，在第1点N1、第2点N2分别连接电负载15及铅蓄电池11。
在图9(a)及9(b)的结构中，与上述相同地能由控制部30基于包含各蓄电池11、12中的蓄电状态及温度中的至少一方在内的参数来切换上述(1)～(3)的放电状态。
例如，在锂离子蓄电池12为优先蓄电池的情况下，随着锂离子蓄电池12的蓄电量从多的状态逐渐减小，由控制部30以(3)→(2)→(1)的顺序来切换放电状态。另外，随着锂离子蓄电池12的温度上升，由控制部30以(3)→(2)→(1)的顺序来切换放电状态。该情况下，仍能够抑制各蓄电池11、12在使用上的负担，从而恰当地使用各蓄电池11、12。
另外，在图9(a)及9(b)的结构中，在作为端点的第4点N4连接锂离子蓄电池12，在除此以外的各点分别连接铅蓄电池11、电负载15及旋转电机16。该情况下，还进一步有锂离子蓄电池12在表示SOC与开路电压的关系的电池特性中具有比铅蓄电池11电压要高的区域，能够优选实施上述(1)～(3)的状态的切换。
接着，对图9(c)及9(d)进行说明。在图9(c)及9(d)的结构中，在作为端点的第4点N4连接旋转电机16，在其相邻的第3点N3连接有锂离子蓄电池12。在剩余的第1点N1、第2点N2以可互换的方式分别连接有铅蓄电池11及电负载15。也就是说，在图9(c)中，在第1点N1、第2点N2分别连接铅蓄电池11及电负载15，在图9(d)中，在第1点N1、第2点N2分别连接电负载15及铅蓄电池11。
换言之，在作为端点的第4点N4连接有旋转电机16，对于除此以外的各点，在至少将连接有锂离子蓄电池12的点包夹的位置连接有铅蓄电池11，在剩余的点上连接有电负载15。另外，在本结构中，难以在将锂离子蓄电池12断开的状态下由铅蓄电池11对旋转电机16进行供电，因此将连接了铅蓄电池11的点与端点(N4)用旁通路径51来连接，在该旁通路径51设置旁通开关52。
在图9(c)及9(d)的结构中，仍能由控制部30基于包含各蓄电池11、12中的蓄电状态及温度中的至少一方在内的参数来切换上述(1)～(3)的放电状态。另外，在车辆的电源停止状态下，能够通过控制部30的控制经由第1开关21或旁通开关52由铅蓄电池11对电负载15提供暗电流。
接着，对图10(a)及10(b)进行说明。在图10(a)及10(b)的结构中，在第1～第4的各点中、作为端点的第1点N1连接锂离子蓄电池12，在其相邻的第2点N2连接铅蓄电池11。另外，电负载15与旋转电机16分别以可替换的方式连接至剩余的第3点N2、第4点N4。也就是说，在图10(a)中，在第3点N3、第4点N4分别连接电负载15及旋转电机16，在图10(b)中，在第3点N3、第4点N4分别连接旋转电机16及电负载15。
另外，在第1点N1连接起动机电动机13。
在图10(a)及(b)的结构中，能够基于控制部30的第1开关21的控制，来切断由锂离子蓄电池12驱动起动机电动机13的通电路径与由铅蓄电池11驱动旋转电机16的路径。由此，能够抑制互相间电压变动的影响。另外，通过基于控制部30来切换各开关21～23的导通截止，从而能在铅蓄电池11与锂离子蓄电池12之间有选择地对各电负载15、16使用供电源蓄电池。
接着，对图10(c)及10(d)进行说明。在图10(c)及10(d)的结构中，在第1～第4的各点中作为端点的第1点N1连接铅蓄电池11，在其相邻的第2点N2连接锂离子蓄电池12。电负载15与旋转电机16分别以可替换的方式连接于剩余的第3点N3、第4点N4。也就是说，在图10(c)中，在第3点N3、第4点N4分别连接电负载15及旋转电机16，在图10(d)中，在第3点N3、第4点N4分别连接旋转电机16及电负载15。
另外，在第1点N1连接起动机电动机13。
在图10(c)及10(d)的结构中，能够通过控制部30的第1开关21的控制，来切断由铅蓄电池11驱动起动电动机13的通电路径与由锂离子蓄电池12驱动旋转电机16的路径。由此，能够抑制相互之间的电压变动的影响。另外，通过基于控制部30来切换各开关21～23的导通截止，从而能在铅蓄电池11与锂离子蓄电池12之间选择性地使用来作为对各电负载15、16供电的供电源的蓄电池。进而，在连接了铅蓄电池11的点与端点(N4)之间设有旁通路径51与旁通开关52，因此通过控制部30对旁通开关52进行控制，从而能在车辆电源停止状态下，由铅蓄电池11对电负载15提供暗电流。
以下，对在通电路径L1上串联连接的第1开关21、第2开关22及第3开关23以及使用其他的开关组合的结构例进行说明。
图11(a)的结构基本与图1或图8(a)的电路结构相同，在通电路径L1上的第1点N1连接有铅蓄电池11，在第2点N2连接有电负载16(旋转电机16)，在第3点N3连接有电负载15，在第4点N4连接有锂离子蓄电池12。此外，在上述结构中，在第3点N3与电负载15之间设有开关61。开关61可以与第1～第3的各开关21～23相同，由半导体开关元件来构成。其中，除此以外，也可以使用电磁继电器开关来作为开关61，或者使用作为功率转换单元的DCDC转换电路，也就是说，能够对第3点N3与电负载15之间进行连通或切断即可。此外，开关61可以设置于电池单元U的内部(单元内部的路径L3)，也可以设置于电池单元U的外部。图11(a)的结构中，分别在电源系统的规定四处设置开关。
也就是说，在图11(a)中，对图1或图8(a)的结构附加开关61，电负载15经由开关61与第3点N3相连，但上述结构中，也与已说明的结构相同，对通电路径L1上各点N1～N4分配铅蓄电池11、锂离子蓄电池12、各电负载15、16来进行连接。该结构下，能够基于控制部30对开关21～23及61的控制，来从各蓄电池11、12恰当地对各电负载15、16实施供电。
另外，图11(b)～(d)与图12(a)、12(b)的结构是对于图11(a)的结构进行了部分变更后得到的变形例。
图11(b)中，在第3点N3与电负载15之间以串联的方式设有开关61、62。也就是说，作为与图11(a)的不同点附加有开关62。开关62与开关61相同，可以为半导体开关元件、电磁继电器开关、DCDC转换电路等中的任一个，也可以是与开关61不同的结构。此外，还考虑开关61、62均设于电池单元U内部(单元内部的路径L3)的结构、仅开关61设置于单元内部的结构、或者开关61、62均设置于单元外部的结构。图11(b)的结构中，分别在电源系统的规定的五处设置开关(与后述的图11(c)、11(d)、图12(a)、12(b)相同)。
图11(c)与图11(a)的不同点在于，在第2点N2与电负载16(旋转电机16)之间以串联的方式设有开关63。开关63的结构与开关62相同。此外，开关63可以设置于电池单元U的内部，也可以设置于电池单元U的外部。
图11(d)与图11(a)的不同点在于，在第2点N2与第3点N3之间以与第2开关22串联的方式设有开关64。开关64的结构与开关62相同。
图12(a)与图11(a)的不同点在于，在第1点N1与开关61及电负载15之间的点N5之间设有旁通路径65及旁通开关66。旁通开关66例如可以是半导体开关元件或电磁继电器开关。
图12(b)与图11(a)的不同点在于，在第2点N2与开关61及电负载15之间的点N5之间设有旁通路径67及旁通开关68。旁通开关68例如可以是半导体开关元件或电磁继电器开关。
另外，图13(a)～13(d)的结构基本上是对于图8(c)的结构进行了部分变更后得到的变形例。在图13(a)～13(d)与图8(c)相同，在通电路径L1上的第1点N1连接有铅蓄电池11，在第2点N2连接有电负载16(旋转电机16)，在第3点N3连接有锂离子蓄电池12，在第4点N4连接有电负载15。
图13(a)与图8(c)的不同点在于，在第4点N4与电负载15之间设有开关71。开关71可以与第1～第3的各开关21～23相同，由半导体开关元件来构成。其中，除此以外，也可以使用电磁继电器开关来作为开关71，或者使用作为功率转换单元的DCDC转换电路，也就是说，能够对第4点N4与电负载15之间进行连通或切断即可。此外，开关71可以设置于电池单元U的内部，也可以设置于电池单元U的外部。此外，图8(c)中的旁通路径51及旁通开关52是任意的。
也就是说，在图13(a)中，对图8(c)的结构附加开关71，电负载15经由开关71与第4点N4相连，但上述结构中，也与已说明的结构相同，对通电路径L1上的各点N1～N4分配铅蓄电池11、锂离子蓄电池12、各电负载15、16来进行连接。该结构下，能够基于控制部30对开关21～23、52及71的控制，由各蓄电池11、12恰当地对各电负载15、16实施供电。
图13(b)与图8(c)的不同点在于，在第1点N1与第4点N4之间的旁通路径51以串联的方式设有旁通开关52、72。旁通开关72例如可以是半导体开关元件或电磁继电器开关(后述的旁通开关74、76也相同)。
图13(c)与图8(c)的不同点在于，在第2点N2与第4点N4之间的旁通路径73设有旁通开关74。
图13(d)与图8(c)的不同点在于，在第1点N1与第3点N3之间的旁通路径75设有旁通开关76。
另外，图14(a)的结构是对于图8(b)的结构进行了部分变更后得到的变形例，图14(b)的结构是对于图9(a)的结构进行了部分变更后得到的变形例。
图14(a)与图8(b)的不同点在于，在第3点N3与电负载15之间设有开关81，并在第2点N2、与开关81及电负载15间的点N6之间设有旁通路径82及旁通开关83。开关81与旁通开关83例如可以是半导体开关元件或电磁继电器开关。
图14(b)与图9(a)的不同点在于，在第2点N2与电负载15之间设有开关84，并在开关84及电负载15间的点N7、与第4点N4之间设有旁通路径85及旁通开关86。开关84与旁通开关86例如可以是半导体开关元件或电磁继电器开关。
(其它实施方式)
也可以将上述实施方式例如变更为如下这样。
图7的开关切换控制流程中构成为，在锂离子蓄电池12的OCV小于铅蓄电池11的OCV且锂离子蓄电池12的OCV大于电压阈值TH1的情况下(步骤S12为否、步骤S14为否的情况)，若锂离子蓄电池12的电池温度Temp小于温度阈值TH2，则以第2状态控制各开关21～23，若电池温度在温度阈值TH2以上，则以第3状态控制各开关21～23，但也可以对此进行变更。
例如可以构成为，在步骤S12为否，S14为否的情况下，若锂离子蓄电池12的电池温度Temp小于温度阈值TH2，则控制部30以第3状态控制各开关21～23，若电池温度在温度阈值TH2以上，则控制部30以第2状态控制各开关21～23。
另外，预先将比TH1要高的高电压侧的TH11定为锂离子蓄电池12的OCV的电压阈值。此外，在锂离子蓄电池12的OCV比铅蓄电池11的OCV要小的情况下(S12为否的情况)，控制部30也可以判断锂离子蓄电池12的OCV是否在电压阈值TH11范围内，来作为步骤S14的处理。
也可以构成为，若该步骤S14的判断结果为锂离子蓄电池12的OCV比电压阈值TH11要大，则控制部30以第2状态控制各开关21～23，若锂离子蓄电池12的OCV在TH1～TH11的范围内，则控制部30以第3状态控制各开关21～23。
如该变形例所示，通过预先以多个阶段来规定电压阈值，从而能精密地监视锂离子蓄电池12的蓄电状态，在减轻锂离子蓄电池12的使用负担方面能实现适宜的结构。
也可以构成为，在图7的开关切换控制流程中，即使锂离子蓄电池12的OCV比铅蓄电池11的OCV要大(步骤S12为是)，在锂离子蓄电池12的电池温度在温度阈值TH2以上的情况下，控制部30执行步骤S17的处理、即以第3状态控制各开关21～23。另外，此时，控制部30也可以基于步骤S16以第2状态来控制各开关21～23，以代替步骤S17的处理即以第3状态来控制各开关21～23，另外，也可以基于步骤S18以第4状态来控制各开关21～23。
图7的开关切换控制流程中，以具有旋转电机16的驱动请求为条件，控制部30构成为在第1～第4状态之间实施对开关21～23的导通截止状态的切换，但也可以对此进行变更，从而构成为，控制部30无论是否有旋转电机16的驱动请求，均在第1～第4状态之间实施对开关21～23的导通截止状态的切换。
也可以构成为，控制部30基于各蓄电池11、12的充电及放电的记录来对各蓄电池11、12的蓄电状态进行监视。该情况下，控制部30根据各蓄电池11、12的充电次数及时间中的至少一项来掌握充电记录，并根据该各蓄电池11、12的放电次数及时间中的至少一项来掌握放电记录。此外，控制部30例如在锂离子蓄电池12进行放电时，基于该锂离子蓄电池12的放电历史，从以电负载15及旋转电机16为放电对象进行放电的状态，切换成将电负载15及旋转电机16中的一方为放电对象进行放电的状态。
上述实施方式中，以锂离子蓄电池12为优先蓄电池，以铅蓄电池11为非优先蓄电池，但也可以相反。
也可以将旋转电机16以外的电负载用作为第2电负载。例如，考虑将加热器类等需要高电力或高电流的电负载用作为第2电负载。另外，第1电负载15也可以不包含恒压请求负载。
电源系统并不限于具备铅蓄电池11以作为第1蓄电池且具备锂离子蓄电池12以作为第2蓄电池的情况。例如，也可以构成为将镍氢蓄电池等其它充电电池用作为第2蓄电池。另外，也可以使第1蓄电池及第2蓄电池均使用铅蓄电池或均使用锂离子蓄电池。
也可以构成为将MOSFET等半导体开关元件以外来用作为对有电负载15、16的通电电流流过的通电路径L1进行导通或截断的第1～第3开关21～23。例如，也可以将电磁继电器开关用作为第1～第3开关21～23中的至少一个，或者使用作为功率转换单元的DCDC转换电路或逆变器。该情况下，通过由控制部30对DCDC转换电路或逆变器所包含的开关部进行开关控制，从而对通电路径L1进行导通及截断。
本发明的电源装置也可以不是一体构成为电池单元U。例如，也可以由通过框体将锂离子蓄电池12及各开关21～23形成为一体的单元、以及设置于单元外的控制部30来构成电源装置。
不限于车载电源装置，也可以将本发明公开的电源装置适用于车载以外的电源装置。
此外，本申请以日本专利申请2015－202367及2016－187258为基础主张优先权，作为该优先权基础的日本专利申请的公开内容作为参照文件引入本申请。
标号说明
11…铅蓄电池(第1蓄电池)、12…锂离子蓄电池(第2蓄电池)、15…电负载(第1电负载)、16…旋转电机(第2电负载)、21…第1开关、22…第2开关、23…第3开关、30…控制部。

Claims (11)

1.一种电源装置，具备第1蓄电池(11)及第2蓄电池(12)，适用于所述第1蓄电池及所述第2蓄电池与第1电负载(15)并联连接且与第2电负载(16)并联的电源系统，该电源装置的特征在于，包括：
第1开关(21)、第2开关(22)及第3开关(23)，该第1开关(21)、第2开关(22)及第3开关(23)以串联的方式设置于有所述第1电负载及所述第2电负载的通电电流流过的通电路径(L1)并对该通电路径进行导通或截断；
第1点(N1)，该第1点(N1)设置于所述第1开关两侧中所述第2开关侧的相反侧；
第2点(N2)，该第2点(N2)设置于所述第1开关与所述第2开关之间；
第3点(N3),该第3点(N3)设置于所述第2开关与所述第3开关之间；以及
第4点(N4)，该第4点(N4)设置于所述第3开关的两侧中所述第2开关侧的相反侧，
在所述第1点～所述第4点分别连接有所述第1蓄电池、所述第2蓄电池、所述第1电负载及所述第2电负载中的任一个，
所述电源装置具备控制部(30)，该控制部(30)对所述第1开关～所述第3开关的开闭进行控制。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述控制部基于包含所述第1蓄电池及所述第2蓄电池各自的蓄电状态及温度中的至少一方在内的参数，对所述第1开关～所述第3开关的开闭进行控制，从而对如下放电状态实施切换：
由所述第1蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态；
由所述第1蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的一方进行供电，并且由所述第2蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方进行供电的放电状态；
由所述第2蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
将所述第1蓄电池与所述第2蓄电池中的一方设为优先使用的优先蓄电池，将另一方设为非优先蓄电池，
所述参数包含所述第1蓄电池及所述第2蓄电池各自的蓄电量及温度，
所述控制部，
在如下第1情况与第2情况中的某一情况下设定为由所述优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态，其中，所述第1情况为将所述优先蓄电池与所述非优先蓄电池进行比较时所述优先蓄电池为高蓄电状态，所述第2情况为将所述优先蓄电池与所述非优先蓄电池进行比较时所述非优先蓄电池为高蓄电状态、且所述优先蓄电池的蓄电量比规定的蓄电阈值要高或所述优先蓄电池的温度比规定的温度阈值要低，
在将所述优先蓄电池与所述非优先蓄电池进行比较时所述非优先蓄电池为高蓄电状态的情况下，基于所述优先蓄电池的蓄电量与所述优先蓄电池的温度中的至少一方，由所述优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的一方进行供电，并在由所述非优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方进行供电的放电状态、与由所述非优先蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电的放电状态之间实施切换。
4.如权利要求2或3所述的电源装置，其特征在于，
在所述通电路径中的所述第1点～所述第4点的各点中作为端点的所述第1点及所述第4点分别连接有所述第1蓄电池及所述第2蓄电池，在所述第2点及所述第3点分别连接有所述第1电负载及所述第2电负载。
5.如权利要求2或3所述的电源装置，其特征在于，
所述第1蓄电池及所述第2蓄电池分别具有表示其剩余容量(State Of Charge、SOC)与其开路电压的关系的第1电池特性及第2电池特性，所述第2电池特性中的规定的剩余容量的区域中的开路电压比所述第1电池特性中对应的剩余容量的区域中的开路电压要高，
在所述通电路径的所述第1点～所述第4点的各点中作为端点的所述第1点或所述第4点连接有所述第2蓄电池，在除此以外的各点分别连接有所述第1蓄电池、所述第1电负载及所述第2电负载。
6.如权利要求2或3所述的电源装置，其特征在于，
所述第1蓄电池及所述第2蓄电池分别具有表示其剩余容量(State Of Charge、SOC)与其开路电压的关系的第1电池特性及第2电池特性，所述第2电池特性中的规定的剩余容量的区域中的开路电压比所述第1电池特性中对应的剩余容量的区域中的开路电压要高，
在所述通电路径中的所述第1点～所述第4点中的端点即所述第1点或所述第4点连接有所述第1电负载及所述第2电负载中的一方，除此以外的各点，至少在将连接了所述第2蓄电池的点包夹的位置连接所述第1蓄电池，在剩余的点连接有所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方，
所述电源装置还包括：
旁通路径(51)，该旁通路径(51)将连接了所述第1蓄电池的点与所述端点相连；以及
旁通开关(52)，该旁通开关(52)设置于该旁通路径，能通过所述控制部来进行导通截止控制。
7.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
在所述第1点～所述第4点的各点中、所述第1点及所述第2点分别连接有所述第1蓄电池、和所述第1电负载及所述第2电负载中的一方，在所述第3点及所述第4点分别连接有所述第2蓄电池、和所述第1电负载及所述第2电负载中的另一方。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述第1电负载是要求对于该第1电负载供电的电压以恒定或至少在规定范围内变动的方式稳定的电负载，所述第2电负载是其接受的功率或电流比所述第1电负载要大的电负载(16)。
9.如权利要求1至7中任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述第1电负载是要求对于该第1电负载供电的电压以恒定或至少在规定范围内变动的方式稳定的电负载，所述第2电负载是以比所述第1电负载要大的功率或电流而被旋转驱动的电负载(16)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电源装置，其特征在于，
在所述通电路径的所述第1点～所述第4点的各点中作为端点的所述第1点及所述第4点中的任一点连接有所述第1蓄电池或所述第2蓄电池，或者，在作为所述端点的所述第1点及所述第4点分别连接有所述第1蓄电池及所述第2蓄电池，
所述电源装置具备异常判断部(30a)，该异常判断部(30a)对所述第1蓄电池及所述第2蓄电池中与所述第1点及所述第4点中的一方相连的一个蓄电池判断有无异常，
所述控制部在利用所述异常判断部判断出表示有异常发生的情况下，对所述第1开关1～所述第3开关进行控制，从而将具有异常的一个蓄电池从所述通电路径上断开，并由另一蓄电池对所述第1电负载及所述第2电负载进行供电。
11.一种电池单元，具备如权利要求1至10中任一项所述的电源装置，该电池单元(U)的特征在于，包括：
所述第2蓄电池；以及
第1端子(P1)、第2端子(P2)及第3端子(P3)，该第1端子(P1)、第2端子(P2)及第3端子(P3)分别连接所述第1蓄电池、所述第1电负载、及所述第2电负载，
在所述第1蓄电池、所述第1电负载、及所述第2电负载与所述第2蓄电池连接的所述通电路径设有所述第1开关～所述第3开关。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018202987A1 (de) 2018-02-28 2019-08-29 Robert Bosch Gmbh Batterieanschluss für Bordnetze
JP7040367B2 (ja) * 2018-09-04 2022-03-23 株式会社デンソー 電源制御装置
JP2022049129A (ja) 2020-09-16 2022-03-29 株式会社Subaru 車両用電源装置
JP2022049132A (ja) 2020-09-16 2022-03-29 株式会社Subaru 車両用電源装置
JP2022049131A (ja) 2020-09-16 2022-03-29 株式会社Subaru 車両用電源装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101141015A (zh) * 2007-09-03 2008-03-12 奇瑞汽车有限公司 混合动力汽车的发电模式控制方法
CN102029883A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 北汽福田汽车股份有限公司 一种电机动力系统以及使用该系统的车辆
CN103204074A (zh) * 2012-01-11 2013-07-17 铃木株式会社 车载电源设备
CN103545903A (zh) * 2012-07-11 2014-01-29 株式会社电装 电池系统控制器
WO2014068884A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 三洋電機株式会社 回生制動する車両の電源装置
CN104052104A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 株式会社电装 车载供电系统
CN104052140A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 株式会社电装 车载供电系统
JP2015076959A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源システム
JP2015154618A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 株式会社デンソー 電池ユニット
JP2015154504A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社デンソー 電池ユニット

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4028242C2 (de) * 1990-09-06 1997-08-07 Bayerische Motoren Werke Ag Bordnetz für Kraftfahrzeuge
JP6002170B2 (ja) 2014-04-16 2016-10-05 株式会社藤商事 遊技機
JP6048527B2 (ja) 2015-03-27 2016-12-21 日本電気株式会社 制御装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101141015A (zh) * 2007-09-03 2008-03-12 奇瑞汽车有限公司 混合动力汽车的发电模式控制方法
CN102029883A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 北汽福田汽车股份有限公司 一种电机动力系统以及使用该系统的车辆
CN103204074A (zh) * 2012-01-11 2013-07-17 铃木株式会社 车载电源设备
CN103545903A (zh) * 2012-07-11 2014-01-29 株式会社电装 电池系统控制器
WO2014068884A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 三洋電機株式会社 回生制動する車両の電源装置
CN104052104A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 株式会社电装 车载供电系统
CN104052140A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 株式会社电装 车载供电系统
JP2015076959A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源システム
JP2015154504A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 株式会社デンソー 電池ユニット
JP2015154618A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 株式会社デンソー 電池ユニット

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