CN110235328B - 电源控制装置、电池组以及电源系统 - Google Patents

Abstract

一种电源系统，包括：第一电源；发电机；与第一电源、发电机电连接的第一电负载；与发电机电连接且当供给电力量低于重置阈值时变为断开状态的第二电负载；与第二电负载、发电机电连接的第二电源；以及设于第二电源与发电机之间的充电放电开关，在上述电源系统中，当第二电源的充电量低于充电请求阈值，发电机处于生成电力的发电状态，并且，由发电机的发电生成的发电电力量为第二电源、第一电负载以及第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，将充电放电开关设为接通状态，从而使发电机和第二电源电连接。

Description

电源控制装置、电池组以及电源系统

相关申请的援引

本申请以2017年2月2日申请的日本专利申请号2017-17779号的申请为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及对电负载供给电力的电源控制装置、电池组以及电源系统。

背景技术

如专利文献1所示，已知具有主电池、电池单元、交流发电机、通常负载、三个继电器以及应急负载的汽车电源装置。主电池与交流发电机、通常负载以及应急负载分别连接。电池单元经由三个继电器与交流发电机和通常负载连接。三个继电器为第一继电器、第二继电器以及第三继电器。电池单元经由第三继电器和应急负载连接。上述应急负载需要持续供给电力。

当在汽车行驶时交流发电机停止发电时，第一继电器被控制为不导通状态，第二继电器和第三继电器分别被控制为导通状态。在这种情况下，电池单元与交流发电机和通常负载分别为不导通状态。不过，电池单元与应急负载为导通状态，从电池单元向应急负载供给电力。另外，从主电池分别向通常负载和应急负载供给电力。

当交流发电机通过再生控制工作时，三个继电器全部被控制为导通状态。在这种情况下，从交流发电机输出的发电电力分别供给至通常负载，应急负载以及电池单元。当主电池的输出电压比发电电压低时，发电电力也供给至主电池。不过，当主电池的输出电压比发电电压高时，发电电力不向主电池供给。在这种情况下，从主电池向通常负载、应急负载供给电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-107879号公报

发明内容

如上所述，在专利文献1中，当交流发电机通过再生控制工作时，三个继电器全部为导通状态。当此时切断主电池的连接时，从主电池向通常负载、应急负载的电力供给中断。在这种情况下，仅通过交流发电机向电池单元、通常负载以及应急负载供给电力。当交流发电机的发电电力量低于电池单元、通常负载以及应急负载各自所请求的电力量时，向应急负载供给的供给电力量降低，因此应急负载有可能变为断开状态。

本发明的目的在于提供一种电源控制装置、电池组以及电源系统，即使主电池(第一电源)的电力供给中断，也能抑制应急负载(第二电负载)变为断开状态。

根据本发明的一方式，一种电源控制装置，设于电源系统，电源系统包括：第一电源；发电机；第一电负载，该第一电负载与第一电源、发电机分别电连接；第二电负载，该第二电负载与发电机电连接，当供给电力量低于重置阈值时，上述第二电负载变为断开状态；第二电源，该第二电源与第二电负载、发电机分别电连接；以及充电放电开关，该充电放电开关设于第二电源与发电机之间，

当第二电源的充电量低于充电请求阈值，发电机处于生成电力的发电状态，并且，由发电机的发电生成的发电电力量为第二电源、第一电负载以及第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，将充电放电开关设为接通状态，从而使发电机和第二电源电连接。

根据本发明第二方式，一种电池组，设于电源系统，电源系统具有：第一电源；发电机；第一电负载，该第一电负载与第一电源、发电机分别电连接；以及第二电负载，该第二电负载与发电机电连接，当供给电力量低于重置阈值时，上述第二电负载变为断开状态，所述电池组具有：第二电源，该第二电源与第二电负载、发电机分别电连接；充电放电开关，该充电放电开关设于第二电源与发电机之间；以及电池控制部，该电池控制部对充电放电开关进行开闭控制。当第二电源的充电量低于充电请求阈值，发电机处于生成电力的发电状态，并且，由发电机的发电生成的发电电力量为第二电源、第一电负载以及第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，电池控制部将充电放电开关设为接通状态，从而使发电机和第二电源电连接。

根据本发明第三方式，一种电源系统，具有：第一电源；发电机；第一电负载，该第一电负载与第一电源、发电机分别电连接；第二电负载，该第二电负载与发电机电连接，当供给电力量低于重置阈值时，上述第二电负载变为断开状态；第二电源，该第二电源与第二电负载、发电机分别电连接；充电放电开关，该充电放电开关设于第二电源与发电机之间；以及电源控制装置，该电源控制装置对充电放电开关进行开闭控制。当第二电源的充电量低于充电请求阈值，发电机处于生成电力的发电状态，并且，由发电机的发电生成的发电电力量为第二电源、第一电负载以及第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，电源控制装置将充电放电开关设为接通状态，从而使发电机和第二电源电连接。

在上述结构中，当第二电源的充电量低于充电请求阈值，发电机处于发电状态，充电放电开关为接通状态时，第一电源和发电机为电力供给源。此时，当第一电源和第一电负载的电连接被阻断而使来自第一电源的电力供给中断时，仅利用发电机无法满足总请求电力量。因此，向第二电负载供给的供给电力量可能低于重置阈值，第二电负载可能变为断开状态。

因此，在上述第一至第三方式的结构中，当发电机的发电电力量为总请求电力量以上时，将充电放电开关设为接通状态。由此，即使第一电源和第一电负载的电连接被阻断而使来自第一电源的电力供给中断，也能抑制从发电机向第二电负载供给的供给电力量低于重置阈值。其结果是，能抑制第二电负载变为断开状态。

进一步来讲，容易使第二电源的充电达到超过充电请求阈值的程度。因此，能抑制在发电机的发电结束后，从第二电源向第二电负载供给的供给电力量低于重置阈值。由此，也能抑制第二电负载变为断开状态。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其它目的、特征和优点。

图1是表示电源系统的示意结构的框图。

图2是用于说明BMU的充电处理的流程图。

图3是用于说明高阶ECU的充电处理的流程图。

图4是用于说明高阶ECU的故障安全防护处理的流程图。

图5是用于对由Pb端子的连接不良导致的电源系统的宕机进行说明的时序图。

图6是用于说明充电处理的时序图。

图7是用于对发生Pb端子的连接不良时的故障安全防护处理进行说明的时序图。

图8是用于对在发生Pb端子的连接不良时，通过调节器使发电量增大的情况进行说明的时序图。

图9是用于对在发生Pb端子的连接不良时，通过高阶ECU使发电量增大的情况进行说明的时序图。

图10是用于说明电池组的变形例的框图。

图11是用于说明电池组的变形例的框图。

图12是用于说明电池组的变形例的框图。

图13是用于说明电源系统的变形例的框图。

图14是用于说明电源系统的变形例的框图。

图15是用于说明电源系统的变形例的框图。

图16是用于说明电源系统的变形例的框图。

具体实施方式

以下，基于附图对将本发明应用于装设到车辆的电源系统的情况下的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

基于图1～图9，对本实施方式的电源系统进行说明。

电源系统200由装设于车辆的多个车载设备和电池组100构成。作为车载设备之一设有铅蓄电池110。电池组100具有锂蓄电池10。电源系统200中，由这些铅蓄电池110和锂蓄电池10构成双电源系统。

作为其他的车载设备设有发动机140。装设电源系统200的车辆具有怠速停止功能，即当满足规定的停止条件时，使发动机140停止，当满足规定的起动条件时，使发动机140再起动。

如图1所示，电源系统200除了上述的铅蓄电池110和发动机140，还具有起动发动机120、旋转电机130、一般负载150、保护负载160、高阶ECU170以及MGECU180。铅蓄电池110、起动发动机120、一般负载150以及保护负载160分别经由第一配线201与电池组100电连接。旋转电机130经由第二配线202与电池组100电连接。

第一配线201和第二配线202分别是电线束。构成第一配线201的多个电线束的一端分别与铅蓄电池110、起动电动机120、一般负载150以及保护负载160电连接。并且这些各电线束的另一端利用未图示的第一保险丝盒电连接。第一保险丝盒具有两个连接端子，其前端与电池组100机械连接并电连接。

同样地，构成第二配线202的多个电线束的一端之一与旋转电机130连接。并且这些各电线束的另一端利用未图示的第二保险丝盒电连接。第二保险丝盒具有一个连接端子，其前端与电池组100机械连接并电连接。

另外，虽然未图示，但是上述的第一保险丝盒和第二保险丝盒分别具有母线、保险丝、连接端子以及树脂壳体。在树脂壳体收纳有母线。在母线设有保险丝。而且，在母线的端部设置有连接端子。电线束与母线连接。连接端子与电池组100连接。

另外，高阶ECU170经由未图示的配线分别与铅蓄电池110及电池组100电连接。同样地，MGECU180经由未图示的配线分别与铅蓄电池110及电池组100电连接。

如上所示的那样，在电源系统200中，将铅蓄电池110和电池组100(锂蓄电池10)设为电源。以下分别对电源系统200的各构成要素进行说明。

铅蓄电池110通过化学反应生成电动势。铅蓄电池110通过螺线柱与构成第一配线201的多个电线束之一的一端机械连接并电连接。在图1中用双重圆表示该铅蓄电池110中的被螺纹固定的Pb端子111。铅蓄电池110相当于第一电源。

起动电动机120使发动机140起动。起动电动机120在发动机140起动时与发动机140机械连结。将铅蓄电池110作为电力供给源使起动电动机120旋转。通过该旋转使发动机140的曲柄轴旋转。当发动机140的曲柄轴的转速超过规定转速时，从燃料喷射阀向燃烧室喷射雾状的燃料。此时利用火花塞生成火花。由此使燃料燃烧，从而使发动机140开始自主旋转。该发动机140的动力用于车辆行驶。另外当发动机140开始自主旋转时，起动电动机120和发动机140的机械连结被解除。

旋转电机130进行动力运行和发电。旋转电机130相当于发电机。旋转电机130连接有未图示的逆变器。该逆变器与第二配线202电连接。

逆变器将从铅蓄电池110和电池组100的锂蓄电池10中的至少一方供给的直流电压转换成交流电压。该交流电压供给至旋转电机130。由此，旋转电机130进行动力运行。

旋转电机130与发动机140连结。旋转电机130和发动机140能够经由条带等相互传递旋转能量。由旋转电机130的动力运行产生的旋转能量传递至发动机140。由此促进发动机140旋转。其结果是，车辆行驶得到辅助。如上所述，装设电源系统200的车辆具有怠速停止功能。旋转电机130不仅起到辅助车辆行驶的功能，还起到在发动机140再起动时使曲柄轴旋转的功能。

旋转电机130还具有通过发动机140的旋转能量和车辆的车轮的旋转能量中的至少一方进行发电的功能。旋转电机130通过发电生成交流电压。上述交流电压通过逆变器转换成直流电压。上述直流电压供给至电池组100。供给至电池组100的直流电压也分别被供给至铅蓄电池110、一般负载150以及保护负载160。

在铅蓄电池110的输出电压比由旋转电机130的发电产生的发电电压低的情况下，铅蓄电池110被充电。然而在铅蓄电池110的输出电压比发电电压高的情况下，铅蓄电池110不被充电，铅蓄电池110放电。在这种情况下，从铅蓄电池110向一般负载150、保护负载160供给电力。

另外，虽然未图示，但是旋转电机130连接有调节器。调节器对发电电压向电池组100的供给进行控制，以使旋转电机130的发电电压成为从MGECU180输入的请求电压。更准确地说，调节器对旋转电机130与电池组100之间的电压进行检测，并对发电电压向电池组100的供给进行反馈控制，以使其电压值与上述的请求电压的值相等。

旋转电机130与电池组100之间的电压因电池组100和铅蓄电池110的充电量以及一般负载150和保护负载160的请求电力量各自的变动而变动。调节器以使该变动在上述的请求电压以内的方式对发电电压向电池组100的供给进行控制。另外当然地，通过旋转电机130发电能够达到的发电电力量的上限值(可发电电力量)根据车辆的行驶状态、发动机140的动作状态变动。因此，在调节器欲对发电电压向电池组100的供给进行反馈控制以抑制上述的电压的变动的情况下，当供给量达到可发电电力量时，变得不能够进一步抑制电压的变动。这样的情况是因为如后所述从铅蓄电池110向一般负载150、保护负载160的电力供给间断而产生的。

发动机140通过将燃料燃烧驱动而生成车辆的推进力。在如上所述发动机140起动时，通过起动电动机120使曲柄轴旋转。然而，当发动机140因怠速停止而暂时停止后再次起动时，在满足上述的规定的起动条件的情况下，通过旋转电机130使曲柄轴旋转。

一般负载150是座椅加热器、送风风扇、电动压缩机、室内照明以及车前灯等车载设备。一般负载150的请求电力量根据搭乘于车辆的使用者的操作等而变动。一般负载150相当于第一电负载。

保护负载160是电动挡位、电动动力转向(EPS)、刹车(ABS)、门锁、导航系统以及音响等请求供给电力恒定的设备。保护负载160具有当供电电压低于重置阈值时从接通状态切换至断开状态的特性。保护负载160相当于第二电负载。

另外，车载设备包括仪表盘的照明设备。上述照明设备不具有供给电力恒定的请求和当供给电压低于重置阈值时变为断开状态的特性。然而，为了使用者操作车辆，仪表盘的显示是必须的。因此，仪表盘的照明设备必须保障与保护负载160同等的电力供给。由于这样的保障电力供给的请求，仪表板的照明设备实质上包含于保护负载160。同样地，即使是不具有供给电力恒定的请求和当供给电压低于重置阈值时变为断开状态的特性的车载设备，与车辆行驶关联度较高的设备也包含于保护负载160。这样一来，保护负载160是与一般负载150相比与车辆行驶的关联度较高的电负载。

此外，车辆设备包括雨刮器。该雨刮器与车辆行驶间接关联。因此，也可以属于一般负载150和保护负载160中的任一个。进一步而言，上述的车前灯也与车辆行驶间接关联。因此，车前灯也可以不属于一般负载150而属于保护负载160。

如上所述，向保护负载160的电力供给与车辆行驶关联，需要不间断地进行。通过铅蓄电池110和锂蓄电池10中的至少一方不间断地进行向与该车辆行驶关联度较高的保护负载160的电力供给。在旋转电机130再生时，也从旋转电机130向保护负载160供给电力。在旋转电机130进行动力运行时，通过铅蓄电池110向旋转电机130供给电力。主要通过锂蓄电池10进行此时的向保护负载160的电力供给。此外，在旋转电机130未驱动时，通过铅蓄电池110和锂蓄电池10向保护负载160供给电力。

保护负载160连接有用于防止电流从保护负载160流出的防回流元件。本实施方式的防回流元件具体是第一二极管161和第二二极管162。

第一二极管161设于各铅蓄电池110和一般负载150与保护负载160之间。第一二极管161的阳极是铅蓄电池110和一般负载150一侧，阴极是保护负载160一侧。第一二极管161起到抑制电流从保护负载160向铅蓄电池110、一般负载150逆流的功能。

第二二极管162设于锂蓄电池10与保护负载160之间。第二二极管162的阳极是锂蓄电池10一侧，阴极是保护负载160一侧。第二二极管162起到抑制电流从保护负载160向锂蓄电池10逆流的功能。

高阶ECU170和MGECU180是装设于车辆的各种ECU之一。这些各种ECU经由总线配线171彼此电连接，构成车载网络。通过各种ECU的协同控制，对发动机140的燃烧、旋转电机130的发电等进行控制。高阶ECU170控制电池组100，MGECU180控制旋转电机130。在后面对高阶ECU170对电池组100的控制进行详细的说明。高阶ECU170相当于高阶控制部。MGECU180相当于发电控制部。

另外，高阶ECU170和MGECU180与保护负载160同样地，具有请求供给电力恒定的特性。高阶ECU170和MGECU180具有供电电压低于重置阈值时从接通状态切换至断开状态的特性。这样一来，各种ECU具有与保护负载160同等的特性。并且，与车辆行驶的关联度非常高。因此，各种ECU和后述的电池组100的BMU30实际上分别包含于保护负载160。通过铅蓄电池110和锂蓄电池10中的至少一方不间断地进行向各种ECU的电力供给。

电源系统200除了上述的各车载设备以外，还具有用于测定各种电压、电流以及温度等物理量的传感器。这些各种传感器所检测出的检测信号输入各种ECU。图1中，作为上述的这些各种传感器的代表，图示了电流传感器和电压传感器。

作为电流传感器，设有第一电流传感器191、第二电流传感器192以及第三电流传感器193。此外，作为电流传感器，还设有包含于电池组100的第四电流传感器41。第一电流传感器191对在旋转电机130中流动的电流进行检测。第二电流传感器192对在一般负载150和保护负载160中流动的电流进行检测。第三电流传感器193对在铅蓄电池110中流动的电流进行检测。第四电流传感器41对在锂蓄电池10中流动的电流进行检测。

作为电压传感器，设有第一电压传感器195和第二电压传感器196。此外，作为电压传感器，还设有包含于电池组100的第三电压传感器42。第一电压传感器195对旋转电机130与电池组100之间的电压进行检测。第二电压传感器196对铅蓄电池110的电压进行检测。第三电压传感器42对锂蓄电池10的电压进行检测。

第一电流传感器191、第二电流传感器192以及第三电流传感器193各自的检测信号输入高阶ECU170。同样地，第一电压传感器195和第二电压传感器196各自的检测信号输入高阶ECU170。第四电流传感器41和第三电压传感器42各自的检测信号输入电池组100的BMU30。

另外，也可以是，第一电流传感器191和第一电压传感器195各自的检测信号不输入高阶ECU170而输入MGECU180。也可以是，第二电流传感器192的检测信号不输入高阶ECU170而输入控制一般负载150、保护负载160的ECU。如上所述，各种ECU能够经由总线配线171相互传递信号。因此，不特别地限定哪个传感器的检测信号输入哪个ECU。

在旋转电机130发电的情况下，由第一电流传感器191检测的第一电流和由第一电压传感器195检测的第一电压相乘得到的第一电力表示由旋转电机130的发电产生的电力供给量。

由第二电流传感器192检测的第二电流和第一电压相乘得到的第二电力表示一般负载150和保护负载160分别实际使用的电力量(使用电力量)。因此，该使用电力量具有与一般负载150和保护负载160分别为了驱动而请求的电力量(请求电力量)相对应的特性。

由第三电流传感器193检测的第三电流相当于在铅蓄电池110中流动的电流。由第二电压传感器196检测的第二电压相当于铅蓄电池110的输出电压。该第三电流和第二电压是与铅蓄电池110的请求电力量关联的物理量。

由第四电流传感器41检测的第四电流相当于在锂蓄电池10中流动的电流。由第三电压传感器42检测的第三电压相当于锂蓄电池10的输出电压。该第四电流和第三电压是与锂蓄电池10的请求电力量关联的物理量。

换言之，上述的铅蓄电池110和锂蓄电池10的请求电力量相当于各蓄电池的充电请求量。根据蓄电池的充电状态(SOC)确定该蓄电池的充电请求量。SOC是充电状态的简称。在SOC较低的情况下，意味着充电请求较高，从而请求电力量较大。与之相反地，在SOC较高的情况下，意味着充电请求较低，从而请求电力量较少。在蓄电池处于充电状态的情况下，充电请求(请求电力量)为正。与之相反地，在蓄电池处于放电状态的情况下，充电请求(请求电力量)为负。

蓄电池通过化学反应生成电动势，但是该电动势和SOC存在相关关系。因此，为了计算SOC，只要计算电动势即可。蓄电池通过化学变化生成电动势。然而，由于自身的内部电阻导致电压下降，因此，蓄电池不输出电动势本身。蓄电池的电动势为从其输出电压减去电压因内部电阻下降的量的值。

因此，铅蓄电池110的电动势为从第二电压减去第三电流与铅蓄电池110的内部电阻的乘积的值。锂蓄电池10的电动势为从第三电压减去第四电流与锂蓄电池10的内部电阻的乘积的值。另外，例如能够检测蓄电池充电时的多个电流和电压，从由该电流和电压表示的图表的斜率计算出蓄电池的内部电阻。

高阶ECU170通过上述的运算计算铅蓄电池110的电动势。高阶ECU170存储铅蓄电池110的电动势和SOC的相关关系。高阶ECU170基于计算出来的电动势和上述的相关关系，计算铅蓄电池110的SOC。换言之，高阶ECU170计算铅蓄电池110的请求电力量。

接着，对电池组100进行说明。如图1所示，电池组100具有由双重圆示出的外部连接端子。作为外部连接端子，设有第一外部连接端子100a、第二外部连接端子100b、第三外部连接端子100c以及第四外部连接端子100d。

上述的第一保险丝盒螺纹固定于各第一外部连接端子100a和第二外部连接端子100b。由此，电池组100经由第一配线201分别与铅蓄电池110、起动发动机120、一般负载150以及保护负载160电连接。上述的第二保险丝盒螺纹固定于第三外部连接端子100c。由此，电池组100经由第二配线202与旋转电机130电连接。第四外部连接端子100d用于将电池组100螺纹固定于车辆的车身。插入至该第四外部连接端子100d的螺线柱起到将电池组100和车辆的车体连接的功能。由此，电池组100被车体接地。

电池组100作为内部配线具有第一内部配线11、第二内部配线12以及第三内部配线13。第一内部配线11将第一外部连接端子100a与第三外部连接端子100c电连接。第二内部配线12将第一内部配线11和第四外部连接端子100d电连接。第三内部配线13将第二内部配线12和第二外部连接端子100b电连接。

如图1所示，电池组100具有锂蓄电池10、切换开关20、BMU30以及第四电流传感器41和第三电压传感器42。此外，虽然未图示，但是电池组100具有配线基板和母线。通过该配线基板所具有的配线图案和母线构成上述的各个第一内部配线11、第二内部配线12以及第三内部配线13。

切换开关20和BMU30装设于上述的配线基板。由此构成电路。锂蓄电池10、第四电流传感器41以及第三电压传感器42分别与该电路电连接。该电路经由上述的母线与各第一外部连接端子100a、第二外部连接端子100b、第三外部连接端子100c电连接。此外，电路经由插入至第四外部连接端子100d的螺线柱被车体接地。

通过上述的连接结构，上述的电路将各铅蓄电池100、起动电动机120、旋转电机130、一般负载150、保护负载160以及车辆的车体电连接。另外，第四电流传感器41和第三电压传感器42的至少一部分也可以构成电路的一部分。

电池组100具有未图示的框体。上述框体通过铝压铸件形成。上述框体收纳有上述的配线基板和母线、锂蓄电池10、切换开关20、BMU30以及第四电流传感器41和第三电压传感器42。框体还起到对锂蓄电池10、电路所产生的热量进行散热的功能。框体设置在车辆的座椅下方。上述的第四外部连接端子100d相当于在框体形成的孔。另外，框体的开口部被树脂制的盖覆盖。由此，电路和锂蓄电池10防水。

如上所述，例示了在配线基板装设有切换开关20。然而，切换开关20只要电连接到配线基板即可，也可以不直接装设到配线基板。在其变形例的情况下，例如，切换开关20装设于框体。由此，切换开关20与框体热连接。切换开关20所产生的热量主动流向框体而不是配线基板。由此，促进切换开关20的散热。

锂蓄电池10通过化学反应生成电动势。锂蓄电池10具有与铅蓄电池110相比能量密度更高的特性。锂蓄电池10与铅蓄电池110相比体格较小，重量也较轻。锂蓄电池10具有多个串联连接的电池单元。锂蓄电池10经由内部连接端子与配线基板电连接。锂蓄电池10相当于第二电源。

切换开关20具有第一开关21。第一开关21相当于充电放电开关。如图1所示，第一开关21和锂蓄电池10在第二内部配线12上串联连接。第一开关21与锂蓄电池10之间的第一中点M1连接有第三内部配线13。由此，保护负载160与第一中点M1电连接。

通过以上的连接结构，当第一开关21变为断开状态时，阻断锂蓄电池10和第一内部配线11的电连接。即，阻断锂蓄电池10和各铅蓄电池110、起动电动机120、旋转电机130以及一般负载150的电连接。然而，锂蓄电池10和保护负载160的电连接继续。这样一来，将第一开关21控制为断开状态是不对锂蓄电池10实施充电的情况。

相反地，当第一开关21变为接通状态时，锂蓄电池10和第一内部配线11电连接。由此，锂蓄电池10和铅蓄电池110、起动电动机120、旋转电机130以及一般负载150分别电连接。这样一来，将第一开关21控制为接通状态是对锂蓄电池10实施充电的情况。即，当有锂蓄电池10的充电请求且旋转电机130处于发电状态时，将第一开关21从断开状态控制为接通状态。在本实施方式的情况下，作为将第一开关21控制为接通状态的条件，除了上述的条件以外，还增加了以下条件：通过旋转电机130的发电可以满足总请求电力量。

电源系统200所请求的电力量(系统请求电力量)是一般负载150、保护负载160、锂蓄电池10以及铅蓄电池110各自的请求电力量的总和。与此相对，上述的总请求电力量是从系统请求电力量除去铅蓄电池110的请求电力量的值。即，总请求电力量是一般负载150、保护负载160以及锂蓄电池10各自的请求电力量的总和。

当铅蓄电池110处于放电状态时，请求电力量为负。因此，在这种情况下，总请求电力量与系统请求电力量相比，高出铅蓄电池110的供给电力的量。与之相反地，当铅蓄电池110处于充电状态时，请求电力量为正。因此，在这种情况下，总请求电力量与系统请求电力量相比，低了铅蓄电池110的充电电力的量。

如上所述，负责BMU30、高阶ECU170和MGECU180等的控制的车载设备实际上包含于保护负载160。因此，负责这些控制的车载设备各自的请求电力量也包含于上述的系统请求电力量、总请求电力量。负责控制的车载设备的请求电力量作为规定值存储于高阶ECU170。

另外，作为将第一开关21控制为接通状态的条件，还存在锂蓄电池10处于过充电状态的情况。这是为了强制促使锂蓄电池10的放电。

BMU30是电池控制单元的简称。本实施方式的BMU30基于从高阶ECU170输出的控制指令对切换开关20进行开闭控制。由此，BMU30控制锂蓄电池10的充电放电。BMU30相当于电池控制部。由BMU30和高阶ECU170构成电源控制装置。

BMU30与第四电流传感器41和第三电压传感器42分别电连接。BMU30基于这些传感器的输出计算锂蓄电池10的电动势。BMU30存储锂蓄电池10的电动势和SOC的相关关系。BMU30根据计算出的电动势和存储的相关关系，计算锂蓄电池10的SOC。换言之，BMU30计算锂蓄电池10的请求电力量。BMU30将计算出的锂蓄电池10的请求电力量发送至高阶ECU170。

另外，虽然未图示，但是电池组100具有检测锂蓄电池10的温度的温度传感器。BMU30与温度传感器电连接。锂蓄电池10的电动势也根据温度发生变化。因此，BMU30在计算电动势时，还会考虑该温度传感器的检测信号。

接着，基于图2和图3对锂蓄电池10的充电处理进行说明。通过BMU30和高阶ECU170相互通信，执行锂蓄电池10的充电处理。图2是用于说明BMU30的充电处理的流程图。图3是用于说明高阶ECU170的充电处理的流程图。

在图2所示的步骤S10中，BMU30首先计算锂蓄电池10的SOC。接着，BMU30前进到步骤S20。

当前进到步骤S20时，BMU30对锂蓄电池10的SOC是否低于充电请求阈值进行判定。作为用于判定锂蓄电池10的SOC的阈值，BMU30从最小值开始按顺序地存储有下限阈值、充电请求阈值、放电请求阈值以及上限阈值。锂蓄电池10的正常状态下的使用范围在下限阈值与上限阈值之间。当SOC低于下限阈值时，锂蓄电池10有可能过放电。当SOC高于上限阈值时，锂蓄电池10有可能过充电。充电请求阈值是用于对锂蓄电池10的SOC接近下限阈值进行判定的值。放电请求阈值是用于对锂蓄电池10的SOC接近上限阈值进行判定的值。

当锂蓄电池10的SOC在充电请求阈值以上时，BMU30判定为锂蓄电池10可以不充电，返回到步骤S10。与之相反地，当锂蓄电池10的SOC低于充电请求阈值时，判定为锂蓄电池10需要充电，前进到步骤30。

当前进到步骤S30时，BMU30将锂蓄电池10的充电请求向高阶ECU170输出。此外，BMU30将锂蓄电池10的SOC向高阶ECU170输出。接着，BMU30前进到步骤S40。

当前进到步骤S40时，BMU30对是否接收到锂蓄电池10的充电指令进行判定，所述充电指令是与锂蓄电池10的充电请求相对应的高阶ECU170的响应信号。BMU30重复步骤S40直到接收到充电指令，成为待机状态。当接收到充电指令时，BMU30前进到步骤S50。

当前进到步骤S50时，BMU30实施切换开关20的接通控制。即，BMU30将控制信号向第一开关21输出。由此，第一开关21从断开状态成为接通状态。其结果，锂蓄电池10和旋转电机130电连接，从而使锂蓄电池10充电。此后，BMU30前进到步骤S60。

当前进到步骤S60时，BMU30对锂蓄电池10的SOC是否为放电请求阈值以上进行判定。在锂蓄电池10的SOC低于放电请求阈值的情况下，判定为锂蓄电池10需要充电，重复步骤S60。当锂蓄电池10的SOC为放电请求阈值以上时，判定为锂蓄电池10需要放电，前进到步骤S70。

当前进到步骤S70时，BMU30实施切换开关20的断开控制。即，BMU30停止向第一开关21输出控制信号。由此，第一开关21成为断开状态。其结果是，阻断了锂蓄电池10和旋转电机130的电连接。当结束以上的处理时，BMU30结束锂蓄电池10的充电处理。BMU30再次回到步骤S10，重复充电处理。

BMU30通过不断地实施步骤S10、S20来判定锂蓄电池10的充电请求。另外，在步骤S10中，BMU30将锂蓄电池10的SOC与上述的下限阈值、充电请求阈值、放电请求阈值以及上限阈值分别进行比较。由此，BMU30判定锂蓄电池10的状态。上述判定结果被发送到高阶ECU170。

接着，基于图3对高阶ECU170的锂蓄电池10的充电处理进行说明。

在图3所示的步骤S110中，高阶ECU170对是否接收了BMU30的锂蓄电池10的充电请求进行判定。直到接收到充电请求之前，高阶ECU170重复步骤S110，成为待机状态。当接收到充电请求时，高阶ECU170前进到步骤S120。上述充电请求是在图2所示的充电处理的步骤S30中BMU30输出到高阶ECU170的。

当前进到步骤S120时，高阶ECU170计算一般负载150和保护负载160的请求电力量。接着，高阶ECU170前进到步骤S130。

在将一般负载150和保护负载160的请求电力量看作与使用电力量相等时，通过将第二电流和第一电压相乘，能够计算上述一般负载150和保护负载160的请求电力量。或者，通过基于车辆控制状态和使用电力量，也能够预测并计算出请求电力量。进一步来讲，通过从控制各一般负载150和保护负载160的各种ECU获取一般负载150和保护负载160各自的实际控制所使用的请求电力量，也能够计算出一般负载150和保护负载160的请求电力量。另外，在高阶ECU170自身实施各一般负载150和保护负载160的控制时，会读取自身所生成的请求电力量。

当前进到步骤S130时，高阶ECU170将接收到的锂蓄电池10的SOC和计算出的一般负载150和保护负载160的请求电力量相加。此外高阶ECU170在此基础上加上作为规定值存储的、负责控制的车载设备的请求电力量。这样一来，高阶ECU170计算出总请求电力量。此后，高阶ECU170前进到步骤S140。

旋转电机130的发电电力量不断地从MGECU180传递到高阶ECU170。因此，当前进到步骤S140时，高阶ECU170对从MGECU180传递来的旋转电机130的发电电力量是否在步骤S130计算出的总请求电力量以上进行判定。当发电电力量为总请求电力量以上时，高阶ECU170前进到步骤S150。与之相反地，当发电电力量比总请求电力量低时，高阶ECU170前进到步骤S160。

另外，如上所述当铅蓄电池110处于放电状态时，总请求电力量与系统请求电力量相比，高出铅蓄电池110的供给电力的量。因此，在步骤S140中，当发电电力量比总请求电力量大的条件成立时，即使此时铅蓄电池110的电力供给失效，也能够仅利用发电电力量满足电压系统200所请求的全部电力量。

当前进到步骤S150时，高阶ECU170对旋转电机130是否处于发电状态进行判定。当旋转电机130处于发电状态时，高阶ECU170前进到步骤S170。与之相反地，当旋转电机130不处于发电状态时，高阶ECU170前进到步骤S180。

当前进到步骤S170时，高阶ECU170将锂蓄电池10的充电指令向BMU30输出。当结束以上的处理时，高阶ECU170结束锂蓄电池10的充电处理。

稍稍回溯流程，当在步骤S150中判定为旋转电机130不处于发电状态而前进到步骤S180时，高阶ECU170将旋转电机130的发电请求向MGECU180输出。接着，高阶ECU170返回到步骤S150。这样一来，高阶ECU170重复步骤S150和步骤S180，直到旋转电机130变为发电状态。

稍稍回溯流程，当在步骤S140中判定为发电电力量在总请求电力量以下而前进到步骤S160时，高阶ECU170控制一般负载150的请求电力量。高阶ECU170基于总请求电力量和可发电电力量的差值，确定一般负载150的请求电力量的限制程度。具体地，高阶ECU170向控制一般负载150的驱动的ECU输出限制请求，从而限制上述一般负载150的请求电力量。另外，在高阶ECU170控制一般负载150的驱动的情况下，高阶ECU170直接限制一般负载150的请求电力量。

如上所述，作为一般负载150，存在座椅加热器、送风风扇、电动压缩机、室内照明以及车前灯等。高阶ECU170例如限制座椅加热器的发热量，限制送风风扇的送风量或者禁止其动作等。此外，高阶ECU170例如限制室内照明、车前灯的输出。

作为限制，若例如输出范围从较高的输出开始为5～1，则将初始设定由5设定为例如2。这样，有通过对能够使用的电力量的上限值进行限制来限制请求电力量的方法。此外，还有简单地下调使用的电力量的请求值本身的方法。通过适当组合这两个方法，能够限制请求电力量。

如上所述，在限制了一般负载150的请求电力量后，高阶ECU170回到步骤S120。接着，高阶ECU170再次执行步骤S130和步骤S140。当在这种情况下还判定为发电电力量比总请求电力量低时，高阶ECU170再次前进到步骤S160，进一步控制一般负载150的请求电力量。这样，高阶ECU170重复步骤S120～S140、S160，直到发电电力量比总请求电力量大。

如上所述，一般负载150中有具有各种功能的设备，这些设备与车辆行驶的关联度存在高低之分。高阶ECU170基于上述高低，确定限制请求电力量的优先顺序。具体而言，优先限制与车辆行驶的关联度较低的一般负载150的请求电力。作为上述优先顺序的一例，能够从优先顺序较高的设备开始按顺序地确定为座椅加热器、送风风扇、电动压缩机、室内照明、车前灯。

当通过限制座椅加热器的发热量能够满足请求电力量的限制时，高阶ECU170不限制其他的一般负载150的请求电力量。然而，当通过限制座椅加热器的发热量无法满足请求电力量的限制时，高阶ECU170不仅限制座椅加热器，还限制送风风扇的送风量或禁止其动作，以及限制或者禁止电动压缩机的动作。当即使这样也无法满足请求电力量的限制时，高阶ECU170不仅限制座椅加热器、送风风扇、电动压缩机，还限制室内照明的输出。最终，当即使这样也不够时，高阶ECU170限制车前灯的输出。

另外，在雨刮器包含于一般负载150情况下，通过高阶ECU170限制雨刮器的动作速度。雨刮器的请求电力量的优先顺序与车前灯同等。

接着，基于图4对高阶ECU170的故障安全防护处理进行说明。在实施图3所示的锂蓄电池10的充电处理时，执行该故障安全防护处理。

在图4所示的步骤S210中，高阶ECU170对来自铅蓄电池110的电力供给是否失效进行判定。当未检测出电力供给失效时，高阶ECU170重复步骤S210，成为待机状态。当检测出电力供给失效时，高阶ECU170前进到步骤S220。

例如，通过对由第一电压传感器195和第二电压传感器196检测的电压进行比较，能够判定上述铅蓄电池110的电力供给是否发生失效。期望的是，由第一电压传感器195检测出的第一电压和由第二电压传感器196检测出的第二电压如果减去因配线电阻、连接电阻导致的电压下降的量则相等。因此，当第一电压和第二电压的差值的绝对值大于上述的电压下降的量时，能够判定为来自铅蓄电池110的电力供给失效。此外，更简单地，基于由第三电流传感器193检测出的第三电流是否为零，也能够判定来自铅蓄电池110的电力供给的失效。

如上所述，铅蓄电池110的Pb端子111通过螺线柱与构成第一配线201的多个电线束之一的一端机械连接并电连接。该螺纹固定可能因车辆的振动而松动。由此，有铅蓄电池110和第一配线201的电连接断开，导致电力供给失效的可能。此外，能够由车辆的使用者调节该螺线柱的紧固程度。因此，当车辆的使用者松缓螺纹紧固时，仍然有铅蓄电池110和第一配线201的电连接断开，导致电力供给失效的可能。由于能想到这样的情况，因此如上所述，高阶ECU170对铅蓄电池110的电力供给的失效进行判定。

当前进到步骤S220时，高阶ECU170将来自旋转电机130的供给电力的增大请求向MGECU180输出。接着，高阶ECU170前进到步骤S230。

如上所述，旋转电机130连接有调节器。上述调节器对发电电压向电池组100的供给进行反馈控制，以使旋转电机130与电池组100之间的电压值与从MGECU180输出的请求电压的值相等。当铅蓄电池110的电力供给失效时，旋转电机130与电池组100之间的电压值降低。因此，调节器基于高阶ECU170的供给电力请求，在接收到来自MGECU180的供给电力的增大指令之前，向电池组100供给发电电压，以抑制电压变动。

如上所述，在旋转电机130连接有调节器的情况下，高阶ECU170也可以不实施上述步骤S220。但是，通过实施步骤S220，能够具有对于电压的稳定性的冗余性。

当前进到步骤S230时，高阶ECU170实施失效处理。接着，结束故障安全防护处理。

上述失效处理具体而言是以下的处理。通过点亮设于仪表板的警示灯来通知车辆使用者，限制一般负载150的请求电力量。此外，在确认了车辆停止的情况下，通过将车辆的行驶范围固定于停车范围并将第一开关21固定在断开状态来确保向保护负载160供给的电力。进一步地，禁止怠速停止。另外，将一般负载150的请求电力量限制在能够驱动发动机140的程度。

接着，基于图5，作为参考例对Pb端子111的连接不良导致的电源系统200的宕机进行说明。在该参考例中，与本实施方式的电源系统200不同的是，不限制一般负载150的请求电力量。另外，为了清楚表示电力量的差，对于旋转电机130的发电量，用实线表示实际上发电的发电电力量，用双点划线表示能够发电的可发电电力量，用点划线表示系统请求电力量，进行重叠图示。

在时间t1处，锂蓄电池10的SOC在放电请求阈值与充电请求阈值之间。因此，BMU30不向高阶ECU170输出充电请求。

锂蓄电池10放电。铅蓄电池110也放电。因此，锂蓄电池10和铅蓄电池110各自的请求电力量为负。图5中用负值表示铅蓄电池110的放电状态。

旋转电机130处于发电状态。并且，其发电电力量与可发电电力量相等。系统请求电力量比发电电力量大。上述系统请求电力量和发电电力量的电力量的差由来自各铅蓄电池110和锂蓄电池10的供给电力量补充。

第一开关21为断开状态。因此，锂蓄电池10仅和保护负载160连接。保护负载160的供给电压恒定。并且，该供给电压超过重置电压。因此，保护负载160为接通状态。BMU30也是相同的接通状态。电池组100处于动作状态。分别从铅蓄电池110、锂蓄电池10以及旋转电机130向保护负载160供给电力。

当时间t1后经过时间时，由于向保护负载160供给电力，因此，锂蓄电池10的SOC减少。

当到达时间t2时，锂蓄电池10的SOC低于充电请求阈值。当检测出上述情况时，BMU30将充电请求向高阶ECU170输出。

当接收到充电请求时，高阶ECU170将充电指令向BMU30输出。从接收到上述高阶ECU170的充电请求直到充电指令输出，存在响应延迟。上述响应延迟相当于图5中的时间t2与时间t3之间的时间。

当到达时间t3时，BMU30接收到充电指令。根据充电指令，BMU30将第一开关21控制为接通状态。第一开关21从断开状态变化为接通状态的过程需要转变时间。不过，图5中省略了该转变时间。

当第一开关21变为接通状态时，锂蓄电池10和旋转电机130电连接。由此，旋转电机130向锂蓄电池10供给电力。由于向上述锂蓄电池10供给电力，因此，向保护负载160供给的电压稍微降低。

如上所述，旋转电机130连接有调节器并进行反馈控制，以使输出电压保持恒定。不过，本来旋转电机130的发电电力量和可发电电力量相等。因此，即使如上所述保护负载160的供给电压略降低，通过调节器的反馈控制，也不能将保护负载160的供给电压保持在原来的电压电平。

锂蓄电池10的SOC通过来自旋转电机130的电力供给而逐渐上升。接着，锂蓄电池10的SOC最终超过充电请求阈值。然而，在锂蓄电池10的SOC超过放电请求阈值之前的时间t4处，断开Pb端子111的电连接。于是，由于来自铅蓄电池110的电力供给中断，因此，向保护负载160供给的电压进一步降低。

当到达时间t5时，向保护负载160供给的电压低于重置电压。由此，保护负载160变为断开状态。与之相伴，BMU30也变为断开状态，第一开关21也变为断开状态。充电请求输出被中断，电池组100也变为断开状态。并且，电压系统200也变为断开状态，旋转电机130的发电也停止。如上所示，当Pb端子111的电连接断开时，电源系统200有可能宕机。

接着，基于图6，对本实施方式的电源系统200的充电处理进行说明。另外，在图6中，与图5相同地，铅蓄电池110处于放电状态。因此，在上述铅蓄电池110的放电(电力供给)结束的情况下，与之相应地，系统请求电力量增大。

图6所示的时间t11处的电源系统200的状态与图5所示的时间t1处的电源系统200的状态相同。此外，图6所示的从时间t11直到时间t12的电源系统200的表现与图5所示的从时间t1直到时间t2的电源系统200的表现相同。因此，省略这些表现的说明。

在时间t12处，锂蓄电池10的SOC低于充电请求阈值。当检测出上述情况时，BMU30将充电请求向高阶ECU170输出。

当接收到充电请求时，高阶ECU170计算总请求电力量并将其和发电电力量进行比较。如图6所示，发电电力量低于系统请求电力量。因此，发电电力量当然也低于总请求电力量。因此，高阶ECU170开始限制一般负载150的请求电力量。由此，系统请求电力量(总请求电力量)开始逐渐减少。此外相应地，各旋转电机130的发电量和铅蓄电池110的放电量也逐渐下降，以使耗电量和电力供给量平衡。

当到达t13时，系统请求电力量和可发电电力量相等。然而，上述系统请求电力量与总请求电力量相比，小了铅蓄电池110的电力供给的量。因此，仅在此时的请求电力量的限制时，在铅蓄电池110的电力供给中断的情况下，仅利用旋转电机130的发电电力量无法满足总请求电力量。因此，高阶ECU170进一步使系统请求电力量减少铅蓄电池110的电力供给的量。

当到达时间t14时，系统请求电力量与时间t13时的系统请求电力量相比，降低铅蓄电池110的电力供给的量。由此，铅蓄电池110的电力供给量中断时的系统请求电力量和可发电电力量相等。换言之，总请求电力量和可发电电力量相等。此时，高阶ECU170将充电指令向BMU30输出。

当接收到充电指令时，BMU30将第一开关21控制为接通状态。当第一开关21变为接通状态时，锂蓄电池10和旋转电机130电连接。由此，旋转电机130也向锂蓄电池10供给电力。此时，伴随上述的系统请求电力量的限制，旋转电机130的发电电力量减少，因此，发电电力量比可发电电力量低。因此，尽管由于向锂蓄电池10供给电力导致耗电量增大，但旋转电机130的发电量也可增大。如图6所示，伴随因向锂蓄电池10供给电力而导致的耗电量的增大，旋转电机130的发电电力量也增大。由此，向保护负载160供给的电压保持恒定。

如上所述，旋转电机130的发电电力量增大，但是其增大的发电电力量相对于可发电电力量仍有富余。上述富余相当于铅蓄电池110的电力供给量。在图6中用标号P表示该富余。因此，即使在此时Pb端子111的电连接断开，从而来自铅蓄电池110的电力供给中断，也能够通过旋转电机130的发电来补充该部分的量。

时间t14以后，锂蓄电池10的SOC通过来自旋转电机130的电力供给逐渐上升。当到达时间t15时，锂蓄电池10的SOC超过放电请求阈值。当检测出上述情况时，BMU30停止向高阶ECU170输出充电请求，并将第一开关21控制为断开状态。接着，当高阶ECU170检测出充电请求输出停止时，解除一般负载150的请求电力量的限制。由此，系统请求电力量逐渐增大。旋转电机130的发电电力量和铅蓄电池110的放电量也随之逐渐增大。另外，从高阶ECU170检测出充电请求输出停止直到解除一般负载150的请求电力量的限制，存在响应延迟。不过，图6中省略了上述响应延迟的图示。

接着，基于图7，对在实施锂蓄电池10的充电时，Pb端子111的电连接断开时的保护负载160的供给电压的表现进行说明。另外，上述图7所示的电源系统200的高阶ECU170不实施图4所示的步骤S220。此外，也不实施通过使与旋转电机130连接的调节器对输出电压进行反馈控制而进行的输出电压的恒定控制。为了便于说明，省略这些的实施。对于这些，在后面基于图8和图9分别进行说明。

图7所示的从时间t11直到时间t14的电源系统200的表现与图6所示的从时间t11直到时间t14的电源系统200的表现相同。因此，省略这些表现的说明。

在时间t16处，Pb端子111的电连接断开。于是，由于来自铅蓄电池110的电力供给中断，因此，向保护负载160供给的电压降低。

然而，在时间t17处，保护负载160的供给电压停止降低。此时的供给电压大于重置阈值。这是因为，由于限制一般负载150的请求电力量，即使铅蓄电池110的电力供给失效，也能够通过来自旋转电机130的电力供给来补充系统请求电力量(总请求电力量)。

当到达时间t18时，锂蓄电池10的SOC超过放电请求阈值。当检测出上述情况时，BMU30停止向高阶ECU170输出充电请求，并将第一开关21控制为断开状态。由于检测出铅蓄电池110的电力供给失效，因此即使检测到充电请求输出停止，高阶ECU170也继续限制一般负载150的请求电力量。

另外，虽然基于图4对高阶ECU170的故障安全防护处理进行了说明，但是此处例示了当判定为来自铅蓄电池110的电力供给失效时，第一开关21固定断开状态的情况。当执行上述故障安全防护处理时，在图7的时间t16处将第一开关21固定为断开状态。然而，如图7所示，在锂蓄电池10的SOC超过了放电请求阈值后，也可以将第一开关21固定为断开状态。由此，能抑制由于锂蓄电池10的充电不充分导致从锂蓄电池10向保护负载160的供给电力不足的情况。

接着，基于图8对通过调节器的反馈控制使向保护负载160供给的电压恢复进行说明。

图8所示的从时间t11直到时间t16的电源系统200的表现与图7所示的从时间t11直到时间t16的电源系统200的表现相同。因此，省略这些表现的说明。

在时间t16处，Pb端子111的电连接断开。于是，由于来自铅蓄电池110的电力供给中断，因此，向保护负载160供给的电压降低。此时，旋转电机130与电池组100之间的电压也降低。于是，调节器对旋转电机130的发电电压向电池组100的供给进行控制，以使上述电压恢复到原来的电压电平。其结果是，如图8所示，向保护负载160供给的电压恢复到原来的电压电平。由上述调节器进行的供给电压的电压电平的恢复是调节器的反馈控制，与高阶ECU170的故障安全防护处理相比，响应更快。

接着，基于图9对通过高阶ECU170的故障安全防护处理使向保护负载160供给的电压恢复进行说明。

图9所示的从时间t11直到时间t16的电源系统200的表现与图7所示的从时间t11直到时间t16的电源系统200的表现相同。因此，省略这些表现的说明。

在时间t16处，Pb端子111的电连接断开。于是，由于来自铅蓄电池110的电力供给中断，因此向保护负载160供给的电压降低。当检测出上述情况时，高阶ECU170将来自旋转电机130的供给电力的增大请求向MGECU180输出。其结果是，如图9所示，向保护负载160供给的电压恢复到原来的电压电平。在通过从上述高阶ECU170向MGECU180输出的供给电力的增大请求使供给电压的电压电平恢复的过程中，存在响应延迟。不过，如基于图7说明的那样，由于系统请求电力量的限制，即使铅蓄电池110的电力供给失效，也能通过来自旋转电机130的电力供给来补充系统请求电力量(总请求电力量)。因此，即使在供给电压的电压电平的恢复中产生延迟，也会抑制供给电压低于重置阈值。

接着，对本实施方式的电池组100以及包含该电池组100的电源系统200的作用效果进行说明。

如在充电处理中说明的那样，旋转电机130处于发电状态，锂蓄电池10处于充电请求状态，当旋转电机130的发电电力量在总请求电力量以上时，电源系统200将第一开关21设为接通状态。由此，例如即使和铅蓄电池110的电连接断开从而使来自铅蓄电池110的电力供给中断，也能抑制从旋转电机130向保护负载160供给的供给电力量低于重置阈值。其结果是，能抑制保护负载160变为断开状态。

进一步来讲，铅蓄电池110具有正极、负极、溶液。上述正极和负极因长年使用而产生晶界腐蚀。当上述晶界腐蚀不断进展时，有可能电极开裂、因正极和负极的接触而发生短路。这样，来自铅蓄电池110的电力供给也有可能因晶界腐蚀导致的铅蓄电池110的短路而中断。不过，即使在锂蓄电池10充电时发生这样的铅蓄电池110的短路，通过上述的充电处理，也能抑制从旋转电机130向保护负载160供给的供给电力量低于重置阈值。其结果是，能抑制保护负载160变为断开状态。

此外，容易实施到使锂蓄电池10的充电超过充电请求阈值的程度。因此，能抑制在旋转电机130的发电结束后，从锂蓄电池10向保护负载160供给的供给电力量低于重置阈值。由此，也能抑制保护负载160变为断开状态。

通过使一般负载150的请求电力量降低，使总请求电力量降低。

由此，即使在开始进行锂蓄电池10的充电时，旋转电机130的发电电力量低于总请求电力量，也能够使总请求电力量降低到接近并低于旋转电机130的发电电力量。由此，能抑制因来自铅蓄电池110的电力供给中断而使保护负载160变为断开状态。

当将第一开关21设为接通状态而将旋转电机130和锂蓄电池10电连接时，如果检测出来自铅蓄电池110的电力供给中断，则高阶ECU170将旋转电机130的发电电力量的增大请求向MGECU180输出。

由此，即使从铅蓄电池110向保护负载160的电力供给中断，也能抑制向保护负载160供给的供给电力量降低。由此，能更有效地抑制向保护负载160供给的供给电力量低于重置阈值。其结果是，能更有效地抑制保护负载160变为断开状态。

虽然根据实施方式对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于该实施方式、结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

(第一变形例)

第一实施方式中例示了切换开关20具有第一开关21。不过，如图10和图11所示，切换开关20除了第一开关21还可以具有第二开关22。第二开关22相当于供电开关。

在图10所示的变形例中，在第二内部配线12上，从和第一内部配线11的连接端朝向和第四外部连接端子100d的连接端，依次串联连接有第一开关21、第二开关22以及锂蓄电池10。第一开关21与第二开关22之间的第二中点M2连接有第三内部配线13。由此，保护负载160与第二中点M2电连接。

由此，通过将第一开关21控制为断开状态并将第二开关22控制为接通状态，能够切断旋转电机130和锂蓄电池10的电连接并且从锂蓄电池10向保护负载160供给电力。由此，锂蓄电池10能够不受旋转电机130的动作状态影响地，向保护负载160供给电力。

此外，通过将第一开关21控制为接通状态并将第二开关22控制为断开状态，能够继续从旋转电机130向保护负载160供给电力并且停止从旋转电机130向锂蓄电池10供电。换言之，能够继续从旋转电机130向保护负载160供给电力并且抑制锂蓄电池10过充电。

在图11所示的变形例中，在第三内部配线13上设有第二开关22。由此，通过将第一开关21控制为断开状态并将第二开关22控制为接通状态，能够切断旋转电机130和锂蓄电池10的电连接并且从锂蓄电池10向保护负载160供给电力。由此，锂蓄电池10能够不受旋转电机130的动作状态影响地，向保护负载160供给电力。

(第二变形例)

第一实施方式中例示了切换开关20具有一个第一开关21。不过，切换开关20也可以具有多个第一开关21。在图12所示的变形例中，切换开关20具有两个并联连接的第一开关21。第一内部配线11和第三内部配线13经由第四内部配线14电连接。上述第四内部配线14设有新的第一开关21。

由此，即使在多个第一开关21中的一部分发生故障，也能够控制锂蓄电池10和旋转电机130的电连接。

(第三变形例)

在第一实施方式中，例示了一般负载150和保护负载160分别与铅蓄电池110电连接。不过，如图13所示，也可以采用以下结构：一般负载150和保护负载160分别经由限位开关151和铅蓄电池110间接电连接。由此，通过将限位开关151设为断开状态，能够停止向一般负载150供给电力。因此，通过对限位开关151开闭控制，能够控制一般负载150的请求电力量。进一步，能够控制总请求电力量。上述限位开关151包含于电源系统200，被高阶ECU170开闭控制。

另外，限位开关151可以设置成不被一般负载150和保护负载160共用。限位开关151也可以仅对于一般负载150设置。

(第四变形例)

与第三变形例不同，也可以采用以下结构：在多个一般负载150中的至少一个设有限位开关151。在图14所示的变形例中，两个一般负载150中的一个和铅蓄电池110直接电连接。剩下的一个一般负载150经由限位开关151和铅蓄电池110间接电连接。由此，通过逐渐实施与铅蓄电池110直接电连接的一般负载150的动作限制，能够逐渐降低总请求电力量。通过将限位开关151设为断开状态，能够禁止与铅蓄电池110间接电连接的一般负载150的动作，从而一次降低总请求电力量。

这样一来，作为与铅蓄电池110直接电连接的一般负载150，可以采用与车辆行驶的关联度较高、应避免急剧的动作变化的设备。例如，可以采用室内照明、车前灯以及雨刮器等。作为与铅蓄电池110间接电连接的一般负载150，可以采用与车辆行驶的关联度较低、能够允许急剧的动作变化的设备。例如，可以采用座椅加热器、送风风扇以及电动压缩机等。由此，能够配合多个一般负载150各自的特性来控制总请求电力量的降低速度。

(第五变形例)

在第一实施方式中，例示了电源系统200分别独立地具有：和一般负载150、保护负载160分别电连接的第一配线201；以及和旋转电机130电连接的第二配线202。不过，电源系统200也可以具有兼备第二配线202的功能的第一配线201。即，也可以采用第一配线201与旋转电机130连接的结构。

在这种情况下，如图15和图16所示，电池组100不具有第三外部连接端子100c。并且，第一内部配线11将第一外部连接端子100a与第四外部连接端子100d电连接。在上述第一内部配线11设有第一开关21和锂蓄电池10。并且在其间的第一中点M1连接有第三内部配线13的一端。第三内部配线13的另一端与第二外部连接端子100b连接。

在图15所示的变形例的情况下，旋转电机130连接到第一配线201上的起动电动机120与铅蓄电池110之间。

在图16所示的变形例的情况下，旋转电机130在保护负载160与电池组100的第二外部连接端子100b之间与第三中点M3连接。上述第三中点M3相当于第二中点。

在上述图16所示的变形例的情况下，通过将第一开关21设为接通状态，能够不将在旋转电机130生成的发电电力供给至一般负载150，而是供给至各保护负载160和锂蓄电池10。因此，即使锂蓄电池10的充电量已经减少，也能够尽快对锂蓄电池10充电。

(第六变形例)

在第一实施方式中，例示了BMU30基于高阶ECU170的控制指令输出控制信号，从而对切换开关20开闭控制。不过，也可以与之不同，高阶ECU170直接向切换开关20输出控制信号，从而对切换开关20开闭控制。

如图2和图3所示，例示了通过使BMU30和高阶ECU170协调控制而实施锂蓄电池10的充电处理。不过也可以是，高阶ECU170从BMU30获取锂蓄电池10的充电处理所需要的信息，从而利用单个高阶ECU170实施锂蓄电池10的充电处理。

(第七变形例)

在第一实施方式中，例示了优先限制与车辆行驶关联度较低的一般负载150的请求电力量。不过，还有其他各种限制请求电力量的方法。例如，将多个一般负载150的请求电力量一概下调。与和车辆行驶关联度较高的一般负载150相比，和车辆行驶关联度较低的一般负载150的请求电力量的减小幅度更大。可以采用这些各种方式。另外当然也可以适当组合这些各种方式，限制一般负载150的请求电力量。

(第八变形例)

在本实施方式中，例示了装设电源系统200的车辆具有怠速停止功能。不过，装设电源系统200的车辆并不限定于上述例子。作为车辆也可以采用燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车的任意一种。

(第九变形例)

例示了旋转电机130经由条带等与发动机140连结的结构。即，例示了旋转电机130是交流发电机、ISG(Integrated Starter and Generator：起动发电一体机)的结构。然而，旋转电机130并不限定于上述例子。也可以采用旋转电机130经由动力分配机构与发动机140连结的结构。作为旋转电机130也可以采用电动发电机。作为旋转电机130，只要具有通过发动机140的旋转能量和车辆的车轮的旋转能量中的至少一方进行发电的功能即可，不作特别限定。

(第十变形例)

例示了电池组100具有第四电流传感器41、第三电压传感器42以及温度传感器。不过，电池组100也可以具有其它传感器。

例如，电池组100也可以具有用于对自身的浸水进行检测的浸水传感器。上述浸水传感器具有由相对电极构成的电容器。当相对电极间存在水时，电容器的介电常数(静电容量)发生变化。BMU30基于上述浸水传感器的静电容量的变化是否持续规定时间来检测电池组100的浸水。另外，浸水传感器设于比配线基板靠框体的底部侧处。

(第十一变形例)

在本实施方式中，未对切换开关20特别地由何构成进行规定。不过，作为切换开关20可以采用半导体开关。只要从闭到开、从开到闭的开关状态切换的速度能够与从停车到发动机驱动的切换等车辆状态的切换等对应即可，也可以采用例如机械继电器作为切换开关20。

当采用半导体开关作为切换开关20时，具体地，可以采用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)。

当采用MOSFET作为切换开关20时，具体地，可以采用N通道式MOSFET、P通道式MOSFET。

切换开关20也可以由多个MOSFET构成。例如也可以采用以下结构：第一开关21至少具有一个由两个MOSFET串联连接而成的开闭部。构成上述开闭部的两个MOSFET的栅极电极电气独立。或者，两个MOSFET的栅极电极为同电位。两个MOSFET的源极电极彼此连结。两个MOSFET所具有的寄生二极管的阳极电极彼此互相连结。或者，两个MOSFET的漏极电极彼此连结。两个MOSFET所具有的寄生二极管的阴极电极彼此连结。

第一开关21也可以由并联连接的多个开闭部构成。可以与在第一开关21中流动的电流的大小相对应地适当设计改变上述开闭部的个数。

当采用多个开闭部并联连接的结构时，在构成开闭部的两个MOSFET的源极电极彼此连结的结构中，也可以采用以下结构：多个开闭部各自的源极电极彼此电连接。或者，也可以采用多个开闭部各自的源极电极彼此互相不电连接的结构。进一步来讲，也可以采用多个开闭部的一部分的源极电极彼此互相电连接的结构。在构成开闭部的两个MOSFET的漏极电极彼此连结的结构中也相同。

另外，如上所述，当采用IGBT作为切换开关20时，也能够由两个IGBT构成开闭部。在这种情况下，使二极管并联连接到两个IGBT即可。上述两个二极管的阴极电极彼此或阳极电极彼此互相连接。

另外，在上述变形例中，记载了第一实施方式所记载的切换开关20的第一开关21的具体结构。不过，对于上述具体的结构，当然也能够应用于其他变形例所记载的第二开关22、限位开关151。

Claims (17)

1.一种电源控制装置，设于电源系统(200)，所述电源系统包括：

第一电源(110)；

发电机(130)；

第一电负载(150)，该第一电负载与所述第一电源、所述发电机分别电连接；

第二电负载(160)，该第二电负载与所述发电机电连接，当供给电力量低于重置阈值时，所述第二电负载变为断开状态；

第二电源(10)，该第二电源与所述第二电负载、所述发电机分别电连接；以及

充电放电开关(21)，该充电放电开关设于所述第二电源与所述发电机之间，

所述电源控制装置的特征在于，

当所述第二电源的充电量低于充电请求阈值，所述发电机处于生成电力的发电状态，并且，由所述发电机的发电生成的发电电力量为所述第二电源、所述第一电负载以及所述第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，所述电源控制装置将所述充电放电开关设为接通状态，从而使所述发电机和所述第二电源电连接。

2.如权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，

当所述第二电源的充电量低于所述充电请求阈值，所述发电机处于所述发电状态，并且，所述发电机的所述发电电力量低于所述总请求电力量时，通过使所述第一电负载的请求电力量降低，从而使所述总请求电力量降低。

3.如权利要求2所述的电源控制装置，其特征在于，

所述第二电负载不仅与所述发电机电连接，还与所述第一电源电连接，

在将所述充电放电开关设为接通状态从而使所述发电机与所述第二电源电连接时，若检测出所述第一电源的电力供给中断，则将所述发电机的发电电力量的增大请求向控制所述发电机的驱动的发电控制部(180)输出。

4.一种电池组，设于电源系统(200)，所述电源系统包括：

第一电源(110)；

发电机(130)；

第一电负载(150)，该第一电负载与所述第一电源、所述发电机分别电连接；以及

第二电负载(160)，该第二电负载与所述发电机电连接，当供给电力量低于重置阈值时，所述第二电负载变为断开状态，

所述电池组的特征在于，

所述电池组具有：

第二电源(10)，该第二电源与所述第二电负载、所述发电机分别电连接；

充电放电开关(21)，该充电放电开关设于所述第二电源与所述发电机之间；以及

电池控制部(30)，该电池控制部对所述充电放电开关进行开闭控制，

当所述第二电源的充电量低于充电请求阈值，所述发电机处于生成电力的发电状态，并且，由所述发电机的发电生成的发电电力量为所述第二电源、所述第一电负载以及所述第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，所述电池控制部将所述充电放电开关设为接通状态，从而使所述发电机和所述第二电源电连接。

5.如权利要求4所述的电池组，其特征在于，

具有供电开关(22)，该供电开关设于所述第二电源与所述第二电负载之间，

所述电池控制部不仅对所述充电放电开关进行开闭控制，还对所述供电开关进行开闭控制，

所述电池控制部通过对所述供电开关进行开闭控制，从而对所述第二电源和所述第二电负载的电连接进行控制。

6.如权利要求5所述的电池组，其特征在于，

所述充电放电开关和所述供电开关串联连接，

所述第二电源经由各所述充电放电开关和所述供电开关与所述发电机电连接，

所述第二电负载电连接到所述充电放电开关与所述供电开关之间的中点，经由所述充电放电开关和所述发电机电连接。

7.如权利要求4所述的电池组，其特征在于，

具有多个所述充电放电开关，

多个所述充电放电开关并联连接。

8.如权利要求4～7中任一项所述的电池组，其特征在于，

所述电源系统具有高阶控制部(170)，通过所述电池控制部和所述高阶控制部构成电源控制装置(30、170)，

所述电池控制部基于所述高阶控制部的控制指令进行动作。

9.一种电源系统，其特征在于，具有：

第一电源(110)；

发电机(130)；

第一电负载(150)，该第一电负载与所述第一电源、所述发电机分别电连接；

第二电负载(160)，该第二电负载与所述发电机电连接，当供给电力量低于重置阈值时，所述第二电负载变为断开状态；

第二电源(10)，该第二电源与所述第二电负载、所述发电机分别电连接；

充电放电开关(21)，该充电放电开关设于所述第二电源与所述发电机之间；以及

电源控制装置(30、170)，该电源控制装置对所述充电放电开关进行开闭控制，

当所述第二电源的充电量低于充电请求阈值，所述发电机处于生成电力的发电状态，并且，由所述发电机的发电生成的发电电力量为所述第二电源、所述第一电负载以及所述第二电负载各自的请求电力量的总和即总请求电力量以上时，所述电源控制装置将所述充电放电开关设为接通状态，从而使所述发电机和所述第二电源电连接。

10.如权利要求9所述的电源系统，其特征在于，

当所述第二电源的充电量低于所述充电请求阈值，所述发电机处于所述发电状态，并且，所述发电机的所述发电电力量低于所述总请求电力量时，所述电源控制装置通过使所述第一电负载的请求电力量降低，从而使所述总请求电力量降低。

11.如权利要求9所述的电源系统，其特征在于，

具有限位开关(151)，该限位开关设于所述发电机与所述第一电负载之间，

所述电源控制装置不仅对所述充电放电开关进行开闭控制，还对所述限位开关进行开闭控制。

12.如权利要求11所述的电源系统，其特征在于，

具有多个所述第一电负载，

在多个所述第一电负载中的至少一个与所述发电机之间设有所述限位开关，

所述电源控制装置通过对不经由所述限位开关与所述发电机连接的所述第一电负载的请求电力量进行限制，从而降低所述第一电负载的请求电力量。

13.如权利要求9所述的电源系统，其特征在于，

所述第二电负载电连接到所述充电放电开关与所述第二电源之间的第一中点(M1)，

所述发电机电连接到所述第二电负载与所述第一中点之间的第二中点(M3)。

14.如权利要求9所述的电源系统，其特征在于，

所述电源控制装置具有电池控制部(30)、与所述电池控制部电连接的高阶控制部(170)，

所述电池控制部基于所述高阶控制部的控制指令进行动作。

15.如权利要求14所述的电源系统，其特征在于，

所述高阶控制部通过向所述充电放电开关输出控制信号，从而对所述充电放电开关进行开闭控制。

16.如权利要求9～15中任一项所述的电源系统，其特征在于，具有：

第一配线(201)，该第一配线将所述第一电源、所述第一电负载以及所述第二电负载分别电连接；以及

第二配线(202)，该第二配线与所述发电机电连接，

所述第一配线和所述第二配线独立。

17.如权利要求9～15中任一项所述的电源系统，其特征在于，具有：

第一配线(201)，该第一配线将所述第一电源、所述第一电负载以及所述第二电负载分别电连接；以及

第二配线(202)，该第二配线与所述发电机电连接，

所述第一配线包含所述第二配线。

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