JP2010098801A - On-board power system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the charge of an on-board battery, which has high charge receivability and is used for power feed to a stator at restart of an engine of idle stop, efficiently in inexpensive constitution. <P>SOLUTION: A system performs double voltage rectification of the AC output of the interphase voltage or single-phase voltage of AC, which is generated by an alternator 11, with a rectifier 15, and charges a second on-board battery 2 high in charge receivability by the rectified output of the rectifier 15. Moreover, the system steps down and regulates the output of the double voltage of the second on-board battery 2 into a voltage higher than that of the first on-board battery 1 by a switching regulator 3 prior to takeout. Then, the system feeds the output of the first on-board battery 1 and the output of the second on-board battery 2 through the switching regulator 3 in parallel to the load of a vehicle including a starter 6, and at restart of an engine of idle stop, the system feeds the output of the second on-board battery 2 preferentially to the starter 6. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、アイドルストップ車の車載電源システムに関し、詳しくは、充電受入性能が高く、アイドルストップのエンジンの再始動に使用される車載バッテリ(いわゆる補助バッテリ)の充電の改善に関する。   The present invention relates to an in-vehicle power supply system for an idle stop vehicle, and more particularly to an improvement in charging of an in-vehicle battery (so-called auxiliary battery) that has high charge acceptance performance and is used for restarting an idle stop engine.

一般に、アイドルストップ車は、走行停止状態でブレーキペダルが踏み続けられる信号待ちの間等にはエンジンを停止し、信号が赤から青に変化する等してキースイッチ(メインスイッチ)をスタート位置へ操作するか、又は、ブレーキペダルを開放することによって、エンジンを再始動することをくり返す。この場合、アイドルストップ中に消費されるエネルギを走行中の発電で賄うことができないため、車両に従来からの例えば12Vの鉛蓄電池等の車載バッテリ(主バッテリ)だけでなく、充電受入性能および深放電耐性が鉛蓄電池等より高いニッケル水素電池等の車載バッテリ(補助バッテリ)も搭載し、2種類の車載バッテリを切り替えてアイドルストップ中及び再始動時の電気負荷を駆動することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In general, an idle stop vehicle stops the engine while waiting for a signal to keep the brake pedal depressed while the vehicle is stopped, and the key switch (main switch) is moved to the start position by changing the signal from red to blue. Repeat restarting the engine by operating or releasing the brake pedal. In this case, since the energy consumed during the idling stop cannot be covered by power generation while traveling, not only the vehicle-mounted battery (main battery) such as a conventional 12V lead-acid battery but also the charge acceptance performance and depth can be supplied to the vehicle. It has been proposed to mount an on-board battery (auxiliary battery) such as a nickel metal hydride battery that has a higher discharge resistance than a lead-acid battery, etc., and switch between two types of on-board batteries to drive the electrical load during idle stop and restart (For example, refer to Patent Document 1).

そして、2種類の車載バッテリを搭載した従来のアイドルストップ車の車載電源システムには、例えば図6に示すように構成されたものがある。   A conventional in-vehicle power supply system for an idle stop vehicle equipped with two types of in-vehicle batteries is, for example, configured as shown in FIG.

図6において、100は12Vの鉛蓄電池からなる車載バッテリ(主バッテリ)であり、負荷給電路110のヒューズ111を介してヘッドランプやエアコン等の車内の12Vの各種の電気負荷120に給電する。   In FIG. 6, reference numeral 100 denotes an in-vehicle battery (main battery) made of a 12V lead storage battery, and supplies power to various 12V electric loads 120 in the vehicle such as a headlamp and an air conditioner through a fuse 111 of a load power supply path 110.

130は例えばニッケル水素電池からなる車載バッテリ(補助バッテリ)であり、アイドルストップ状態からのエンジン再始動時にはスタータ電源切り替えリレー140を介してスタータ150に給電する。160は車載バッテリ130の入出力調整器としての双方向のスイッチングレギュレータであり、図7に示すように、マイクロコンピュータ構成の4モード制御のDC/DCコントローラ161と、このコントローラ161によりスイッチング制御される複数個のFET162および平滑用のリアクタ163のブリッジ回路とを備える。そして、スイッチングレギュレータ160は、車載バッテリ130の状態および負荷給電路110の電圧状態等に基づき、コントローラ161の制御によって昇圧の充電/放電、降圧の充電/放電の4つのモードのいずれかで動作し、各FET162をスイッチング動作して車載バッテリ130の負荷給電路110を介した充放電を制御する。なお、図6において、車載バッテリ130の充電路は実線矢印で示し、放電路は破線矢印で示す。   An in-vehicle battery (auxiliary battery) 130 made of, for example, a nickel metal hydride battery supplies power to the starter 150 via the starter power supply switching relay 140 when the engine is restarted from the idle stop state. Reference numeral 160 denotes a bidirectional switching regulator as an input / output regulator of the in-vehicle battery 130. As shown in FIG. 7, a four-mode control DC / DC controller 161 having a microcomputer configuration and switching control by the controller 161 are performed. A bridge circuit of a plurality of FETs 162 and a smoothing reactor 163 is provided. The switching regulator 160 operates in any one of four modes of step-up charging / discharging and step-down charging / discharging under the control of the controller 161 based on the state of the in-vehicle battery 130 and the voltage state of the load power supply path 110. The FET 162 is switched to control charging / discharging through the load power supply path 110 of the in-vehicle battery 130. In FIG. 6, the charging path of the in-vehicle battery 130 is indicated by a solid line arrow, and the discharging path is indicated by a broken line arrow.

図6の170は車両のキースイッチ(メインスイッチ)であり、イグニッションオンによりイグニッション接点171がオンし、スタート(始動)位置によりスタート接点172がオンする。180はエンジンを含む車両全体を制御するマイクロコンピュータ構成の車両制御ECUであり、接点171、172の接点信号の変化等から、エンジンの始動および再始動を認識すると、スタータ電源の切替信号SW、スタート信号SSを発生する。切替信号SWは、冷間始動時を除き、スタータ電源切り替えリレー140を車載バッテリ100の選択接点mから車載バッテリ130の選択接点sに切り替える。スタート信号SSは、シフトレバー(図示せず)がパーキング又はニュートラルのポジションでスイッチ200がオン(閉)していることにより、スタータリレー190のコイル191を通電し、スタータリレー190の接点192を閉じてスタータ150を励磁駆動する。   Reference numeral 170 in FIG. 6 denotes a key switch (main switch) of the vehicle. The ignition contact 171 is turned on when the ignition is turned on, and the start contact 172 is turned on at the start (start) position. Reference numeral 180 denotes a microcomputer-controlled vehicle control ECU that controls the entire vehicle including the engine. When the engine start and restart are recognized from changes in the contact signals of the contacts 171 and 172, the starter power switch signal SW and start A signal SS is generated. The switching signal SW switches the starter power supply switching relay 140 from the selection contact m of the in-vehicle battery 100 to the selection contact s of the in-vehicle battery 130 except during a cold start. The start signal SS energizes the coil 191 of the starter relay 190 and closes the contact 192 of the starter relay 190 when the shift lever (not shown) is in the parking or neutral position and the switch 200 is on (closed). The starter 150 is excited and driven.

210はレギュレータ付きのオルタネータであり、車両制御ECU180と情報をやり取りするマイクロコンピュータ構成の制御回路211の制御に基づきエンジンに軸着された発電機部212がエンジン出力に応じたU、V、Wの三相交流を発電し、その発電出力を複数個のダイオードDの三相フルブリッジに形成されたレクチファイア213に供給して全波整流し、エンジン動作中に、レクチファイア213の出力を、車載バッテリ100に直接給電するとともにスイッチングレギュレータ160を介して車載バッテリ130に給電し、車載バッテリ100、130を充電する。なお、図6の220は制御回路211により点消灯制御される充電異常報知用の充電警報灯である。   210 is an alternator with a regulator, and a generator unit 212 attached to the engine based on the control of a control circuit 211 of a microcomputer configuration that exchanges information with the vehicle control ECU 180 has U, V, and W according to the engine output. Three-phase alternating current is generated, and the generated output is supplied to a rectifier 213 formed in a three-phase full bridge of a plurality of diodes D for full-wave rectification, and the output of the rectifier 213 is mounted on the vehicle during engine operation. Power is supplied directly to the battery 100 and also supplied to the in-vehicle battery 130 via the switching regulator 160 to charge the in-vehicle batteries 100 and 130. Note that reference numeral 220 in FIG. 6 denotes a charging alarm lamp for charging abnormality notification that is controlled to be turned on and off by the control circuit 211.

そして、鉛蓄電池の車載バッテリ100は、短期放電性能が高く、かつ、長期保管の自己放電は少ないが、充電受入性能が低く、充電に時間を要する。ニッケル水素電池の車載バッテリ130は、充電受入性能および深放電耐性が鉛蓄電池より高く、短時間で充電できる。   The in-vehicle battery 100 of a lead storage battery has high short-term discharge performance and low self-discharge during long-term storage, but has low charge acceptance performance and requires time for charging. The in-vehicle battery 130 of a nickel metal hydride battery has higher charge acceptance performance and deep discharge resistance than a lead storage battery, and can be charged in a short time.

そのため、図6の車載電源システムの場合、駐車状態等からの冷間始動時は、イグニッションオンの操作により、スタータ電源切り替えリレー140を車載バッテリ100の選択接点mに保持し、車載バッテリ100によってスタータ150駆動し、エンジンを始動するが、その後のアイドルストップによるエンジンの再始動時(温間始動時)は、スタータ電源切り替えリレー140を車載バッテリ130の選択接点sに切り替え、車載バッテリ130によってスタータ150を駆動し、エンジンを始動する。   Therefore, in the case of the in-vehicle power supply system of FIG. 6, during cold start from a parking state or the like, the starter power supply switching relay 140 is held at the selected contact m of the in-vehicle battery 100 by the ignition-on operation. 150, and the engine is started, but when the engine is restarted due to an idle stop thereafter (warm start), the starter power supply switching relay 140 is switched to the selected contact s of the in-vehicle battery 130, and the starter 150 is operated by the in-vehicle battery 130. To start the engine.

そして、始動後の車両走行中には、加速や減速のエンジン出力に基づくレクチファイア213の整流出力を車載バッテリ100に給電して車載バッテリ100を充電するとともに、レクチファイア213の整流出力をスイッチングレギュレータ160により電圧調整して車載バッテリ130に給電し、車載バッテリ130も充電する。   While the vehicle is running after starting, the rectifier output of the rectifier 213 based on the acceleration or deceleration engine output is supplied to the vehicle battery 100 to charge the vehicle battery 100, and the rectifier output of the rectifier 213 is switched to the switching regulator. The voltage is adjusted by 160 to supply power to the in-vehicle battery 130, and the in-vehicle battery 130 is also charged.

このとき、充電受入性能が高い車載バッテリ130は、つぎのアイドルストップのエンジン再始動までの短時間で満充電状態に充電され、つぎのアイドルストップ中の電気負荷120の給電及びエンジン再始動のスタータ給電に備える。
特開2004−150354号公報(例えば、段落[0004]、[0017]−[0018]、図1等)
At this time, the on-vehicle battery 130 with high charge acceptance performance is charged to a fully charged state in a short time until the engine restart at the next idle stop, and the starter for feeding the electric load 120 and engine restart during the next idle stop. Prepare for feeding.
JP-A-2004-150354 (for example, paragraphs [0004], [0017]-[0018], FIG. 1)

前記図6の従来システムの場合、車載バッテリ130の充電受入性能および深放電耐性が高い利点を生かすため、オルタネータ210のレクチファイア213の低電圧の整流出力を入出力調整器としての双方向のスイッチングレギュレータ160で昇圧して車載バッテリ130を高電圧に充電し、車載バッテリ130の出力(放電エネルギ)をアイドルストップ中の電気負荷120の給電及びアイドルストップからのエンジン再始動のスタータ給電に優先的に使用している。この場合、レクチファイア213からスイッチングレギュレータ160までの充電伝送路は低電圧かつ高電流であり、損失が多い。そのため、車載バッテリ130の充電効率が低下する。また、前記充電伝送路の配線径を大きくしなければならず、コストアップを招来する。加えて、スイッチングレギュレータ160での昇圧に伴う損失も発生する。   In the case of the conventional system shown in FIG. 6, in order to take advantage of the high charge acceptance performance and deep discharge resistance of the in-vehicle battery 130, the low-voltage rectified output of the rectifier 213 of the alternator 210 is bidirectionally switched as an input / output regulator. The voltage is boosted by the regulator 160 to charge the vehicle-mounted battery 130 to a high voltage, and the output (discharge energy) of the vehicle-mounted battery 130 is preferentially supplied to the electric load 120 during idle stop and to starter power supply for engine restart from idle stop. I use it. In this case, the charging transmission path from the rectifier 213 to the switching regulator 160 has a low voltage and a high current, and has a large loss. As a result, the charging efficiency of the in-vehicle battery 130 decreases. In addition, the diameter of the charging transmission path must be increased, resulting in an increase in cost. In addition, loss due to boosting in the switching regulator 160 also occurs.

また、車載バッテリ130の充電時および放電時(負荷給電時)に電圧降下の要因となるレクチファイア213のダイオードDやスイッチングレギュレータ160のFET162等の素子を充電電流や放電電流が通り、充電電流や放電電流の素子の通過回数が多く(4〜5回程度)、その分、損失がさらに大きくなるとともに、充放電路の故障確率が高くなって信頼性が低下する。   Further, the charging current and the discharging current pass through elements such as the diode D of the rectifier 213 and the FET 162 of the switching regulator 160 that cause a voltage drop during charging and discharging (load power supply) of the in-vehicle battery 130, The number of times that the discharge current passes through the element is large (about 4 to 5 times), and the loss is further increased, and the failure probability of the charge / discharge path is increased and the reliability is lowered.

さらに、冷間始動時のスタータ給電を車載バッテリ100の出力で行うが、アイドルストップのエンジン再始動のスタータ給電を車載バッテリ130の出力でも行うため、インピーダンスの低いスタータ電源切り替えリレー140を要し、それぞれの配線を太くする必要がある上、部品数が多くなるとともに製造作業が煩雑になる。   Furthermore, the starter power supply at the time of cold start is performed by the output of the in-vehicle battery 100, but since the starter power supply for engine restart at idle stop is also performed by the output of the in-vehicle battery 130, a starter power supply switching relay 140 having a low impedance is required. Each wiring needs to be thick, and the number of parts increases and the manufacturing operation becomes complicated.

その上、オルタネータ210のレクチファイア容量を車載バッテリ100、130の充電とその充放電損失を賄う大容量にしなければならず、そのコストアップする問題もある。   In addition, the rectifier capacity of the alternator 210 must be large enough to cover the charging and charging / discharging loss of the in-vehicle batteries 100 and 130, and there is a problem that the cost increases.

本発明は、充電受入性能が高くアイドルストップのエンジン再始動のスタータ給電に使用される車載バッテリの充電が安価な構成で効率よく行えるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to make it possible to efficiently charge an in-vehicle battery used for starter power supply for engine restart at idle stop with high charge acceptance performance with an inexpensive configuration.

上記した目的を達成するために、本発明の車載電源システムは、アイドルストップ車の車載電源システムにおいて、エンジン出力により発電した交流を整流して出力するオルタネータと、前記オルタネータの出力により充電される第1の車載バッテリと、前記オルタネータが発電した交流の相間電圧または単相電圧の出力をn倍(nは2以上の整数)電圧整流する整流器と、前記第1の車載バッテリより充電受入性能が高く、前記整流器の出力により充電される第2の車載バッテリと、前記第2の車載バッテリから取り出す出力を前記第1の車載バッテリより高い電圧に降圧調整する出力調整器とを備え、前記第1の車載バッテリの出力および前記出力調整器を介した前記第2の車載バッテリの出力を前記エンジンのスタータを含む車両負荷に並列給電することを特徴としている(請求項1)。   In order to achieve the above-described object, an in-vehicle power supply system of the present invention includes an alternator that rectifies and outputs alternating current generated by an engine output in an in-vehicle power supply system for an idle stop vehicle, and is charged by the output of the alternator. 1 in-vehicle battery, a rectifier that rectifies the output of the AC interphase voltage or single-phase voltage generated by the alternator n times (n is an integer of 2 or more), and charge acceptance performance higher than that of the first in-vehicle battery A second in-vehicle battery charged by the output of the rectifier, and an output regulator for stepping down an output taken out from the second in-vehicle battery to a voltage higher than that of the first in-vehicle battery, A vehicle load including an engine starter that outputs the output of the in-vehicle battery and the output of the second in-vehicle battery via the output regulator. It is characterized by parallel feed (claim 1).

請求項1の本発明の車載電源システムの場合、オルタネータが発電した交流の相間電圧または単相電圧の発電出力がオルタネータのレクチファイアとは別個の整流器でn倍電圧整流され、この整流器のn倍電圧の整流出力により、第2の車載バッテリが第1の車載バッテリより高い充電受入性能を有効に利用して短時間に、かつ、効率よく高電圧に充電される。   In the case of the in-vehicle power supply system according to the first aspect of the present invention, the AC interphase voltage or single-phase voltage generated output generated by the alternator is voltage-rectified n times by a rectifier separate from the rectifier of the alternator. Due to the rectified output of the voltage, the second in-vehicle battery is effectively charged with a high voltage in a short time and efficiently using the charge acceptance performance higher than that of the first in-vehicle battery.

また、第2の車載バッテリの出力は放電時(負荷給電時)の降圧調整のみを行う出力調整器により第1の車載バッテリより高い電圧に降圧調整して取り出される。そして、オルタネータの整流出力で充電される第1の車載バッテリの出力と、出力調整器を介した第2の車載バッテリの出力とが、エンジンのスタータを含む車両負荷に並列給電される。   Further, the output of the second in-vehicle battery is extracted after being stepped down to a voltage higher than that of the first in-vehicle battery by an output regulator that performs only step-down adjustment during discharging (load feeding). And the output of the 1st vehicle-mounted battery charged with the rectification output of an alternator and the output of the 2nd vehicle-mounted battery via an output regulator are electrically fed in parallel to the vehicle load including the engine starter.

そして、アイドルストップ状態からのエンジン再始動時には、出力調整器の降圧調整により、アイドルストップ前のエンジン出力により満充電状態に充電された第2の車載バッテリから、残存エネルギが効果的に取り出され、第1の車載バッテリの出力電圧より出力調整器で降圧調整された第2の車載バッテリの出力電圧が高い電圧になる。そのため、第2の車載バッテリの出力がスタータ等の車両負荷に優先的に給電され、アイドルストップのエンジン再始動のスタータ給電が第2の車載バッテリの出力で行われる。なお、第1の車載バッテリが鉛蓄電池等の自己放電が少ないバッテリの場合、冷間始動時のスタータ給電は、第2の車載バッテリより自己放電が少ない第1の車載バッテリが高電圧、かつ、低インピーダンスになることから、従来装置のスタータ電源切り替えリレー等を設けなくても、自動的に第1の車載バッテリの出力でスタータ給電が行われる。   When the engine is restarted from the idle stop state, the remaining energy is effectively taken out from the second vehicle-mounted battery charged to the fully charged state by the engine output before the idle stop by the step-down adjustment of the output regulator. The output voltage of the second in-vehicle battery that is stepped down by the output regulator is higher than the output voltage of the first in-vehicle battery. Therefore, the output of the second in-vehicle battery is preferentially supplied to a vehicle load such as a starter, and starter power supply for engine restart at idle stop is performed by the output of the second in-vehicle battery. When the first in-vehicle battery is a battery with low self-discharge, such as a lead-acid battery, the starter power supply during cold start is such that the first in-vehicle battery with less self-discharge than the second in-vehicle battery has a high voltage, Since the impedance is low, starter power feeding is automatically performed with the output of the first in-vehicle battery without providing a starter power source switching relay or the like of the conventional device.

そして、オルタネータから第2の車載バッテリへの充電電力の取り出しおよび、取り出した電力の伝送が損失の少ない発電交流の高電圧、小電流で効率よく行え、しかも、従来装置のように直流配線径を太くする必要もなく安価になる。そのため、第2の車載バッテリを従来システムより安価な構成で効率よく充電できる。   And the extraction of charging power from the alternator to the second in-vehicle battery and transmission of the extracted power can be performed efficiently with high voltage and small current of power generation AC with little loss, and the DC wiring diameter is reduced as in the conventional device. There is no need to make it thicker and it becomes cheaper. Therefore, the second in-vehicle battery can be efficiently charged with a configuration that is less expensive than the conventional system.

また、従来システムの充電の入力調整および放電の出力調整の両方行う双方向のスイッチングレギュレータ(入出力調整器)160に代えて放電時の電圧降下調整のみを行う出力調整器を設ければよく、しかも、従来システムのスタータ電源切り替えリレー140は省けるため、一層安価になる。   In addition, instead of a bidirectional switching regulator (input / output regulator) 160 that performs both charge input adjustment and discharge output adjustment in the conventional system, an output regulator that performs only voltage drop adjustment during discharge may be provided. In addition, since the starter power supply switching relay 140 of the conventional system can be omitted, the cost is further reduced.

さらに、第2の車載バッテリの充電電流、放電電流の電圧降下の要因となるダイオードやFET(スイッチング素子)等の素子の通過回数が少なくなって充放電の損失が少なくなるとともに、充放電路の故障確率が低くなって信頼性が向上する。   Furthermore, the number of times of passage of elements such as diodes and FETs (switching elements) that cause the voltage drop of the second in-vehicle battery is reduced, and the charge / discharge loss is reduced. The failure probability is lowered and the reliability is improved.

その上、オルタネータのレクチファイア容量は第1の車載バッテリの充電を賄う小容量でよく、一層安価になる利点もある。   In addition, the rectifier capacity of the alternator may be a small capacity that covers the charging of the first in-vehicle battery, and there is an advantage that the cost is further reduced.

つぎに、本発明の一実施形態について、図1〜図4を参照して詳述する。   Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は本実施形態の車載電源システムの構成を示し、図2は図1のスイッチングレギュレータ3の詳細な構成を示す。図3、図4は図1の車載電源システムの動作説明図である。   FIG. 1 shows the configuration of the in-vehicle power supply system of this embodiment, and FIG. 2 shows the detailed configuration of the switching regulator 3 of FIG. 3 and 4 are operation explanatory diagrams of the in-vehicle power supply system of FIG.

図1において、1は図6の車載バッテリ100に対応する第1の車載バッテリ(主バッテリ)であり、車載バッテリ100と同様の12Vの鉛蓄電池からなる。2は図6の車載バッテリ130に対応するリチウムイオン二次電池構成の第2の車載バッテリ(補助バッテリ)であり、例えば端子間電圧14.6Vの2個のセル2aの直列接続回路2bを3組備え、各直列接続回路2bの並列出力(満充電時に29、2Vになる出力)が取り出される。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first in-vehicle battery (main battery) corresponding to the in-vehicle battery 100 in FIG. 6, and is composed of a 12 V lead storage battery similar to the in-vehicle battery 100. Reference numeral 2 denotes a second in-vehicle battery (auxiliary battery) having a lithium ion secondary battery configuration corresponding to the in-vehicle battery 130 in FIG. 6. For example, the series connection circuit 2b of two cells 2a having a terminal-to-terminal voltage of 14.6 V is set to 3 A parallel output of each serial connection circuit 2b (output which becomes 29, 2V when fully charged) is taken out.

3は本発明の出力調整器としてのスイッチングレギュレータであり、図2に示すように、マイクロコンピュータ構成の1モード制御のDC/DCコントローラ31を備え、コントローラ31によりスイッチング制御される1個のFET32および平滑用のリアクトル33を第2の車載バッテリ2の放電路に直列に設けて形成される。   Reference numeral 3 denotes a switching regulator as an output regulator according to the present invention. As shown in FIG. 2, a switching regulator includes a one-mode control DC / DC controller 31 having a microcomputer configuration. A smoothing reactor 33 is formed in series with the discharge path of the second in-vehicle battery 2.

そして、スイッチングレギュレータ3は、第2の車載バッテリ2の状態および負荷給電路4の電圧状態等に基づき、コントローラ31によってFET32をスイッチングし、第2の車載バッテリ2の放電エネルギに基づくスイッチングレギュレータ3の直流出力の電圧を、第1の車載バッテリ1の電圧より若干高い電圧、かつ、オルタネータ11の直流出力より低い電圧に制御する。なお、図1、図2においては、第2の車載バッテリ2の充電路を実線矢印で示し、放電路を破線矢印で示している。   The switching regulator 3 switches the FET 32 by the controller 31 based on the state of the second in-vehicle battery 2 and the voltage state of the load power supply path 4, and the switching regulator 3 based on the discharge energy of the second in-vehicle battery 2. The voltage of the DC output is controlled to a voltage slightly higher than the voltage of the first in-vehicle battery 1 and lower than the DC output of the alternator 11. In FIGS. 1 and 2, the charging path of the second in-vehicle battery 2 is indicated by a solid line arrow, and the discharging path is indicated by a broken line arrow.

さらに、第1の車載バッテリ1の出力および、スイッチングレギュレータ3により電圧調整された第2の車載バッテリ2の出力が、負荷給電路4のヒューズ41を介してヘッドランプやエアコン等の12Vの各種の電気負荷5に並列給電されるとともに、スタータ6に給電される。このスタータ6は図6のスタータ150に対応するが、図6のスタータ電源切り替えリレー140が省かれているので、第1の車載バッテリ1の出力および、スイッチングレギュレータ3により電圧調整された第2の車載バッテリ2の出力が、常時並列給電される。   Further, the output of the first in-vehicle battery 1 and the output of the second in-vehicle battery 2 whose voltage is adjusted by the switching regulator 3 are supplied through various fuses 41 of the load power supply path 4 such as a headlamp and an air conditioner. Power is supplied to the electric load 5 in parallel and to the starter 6. This starter 6 corresponds to the starter 150 of FIG. 6, but the starter power supply switching relay 140 of FIG. 6 is omitted, so that the output of the first in-vehicle battery 1 and the second voltage adjusted by the switching regulator 3 are adjusted. The output of the in-vehicle battery 2 is always supplied in parallel.

そして、エンジンの最初の始動時およびその後のアイドルストップの再始動時、図6のスタート信号SSと同様のスタート信号SS*が、図6のスイッチ200と同様のスイッチ8を介して図6のスタータリレー190と同様のスターリレー7のコイル71を通電し、スターリレー7の接点72を閉じ、スタータ6を励磁駆動する。   Then, at the initial start of the engine and at the subsequent restart of the idle stop, a start signal SS * similar to the start signal SS of FIG. 6 is sent via the switch 8 similar to the switch 200 of FIG. The coil 71 of the star relay 7 similar to the relay 190 is energized, the contact 72 of the star relay 7 is closed, and the starter 6 is excited.

つぎに、図1の9は図6の車両のキースイッチ170に対応する車両のキースイッチであり、イグニッションオンの操作により、イグニッション接点91、スタート接点92がオンする。10は図6の車両制御ECUに対応するマイクロコンピュータ構成の車両制御ECUであり、接点91、92の接点信号の変化等から、エンジンの始動および再始動を認識すると、スタート信号SS*を発生する。   Next, reference numeral 9 in FIG. 1 denotes a vehicle key switch corresponding to the vehicle key switch 170 in FIG. 6, and the ignition contact 91 and the start contact 92 are turned on by the ignition-on operation. A vehicle control ECU 10 having a microcomputer configuration corresponding to the vehicle control ECU of FIG. 6 generates a start signal SS * when it recognizes engine start and restart from changes in contact signals of the contacts 91 and 92, and the like. .

11は図5のオルタネータ210に対応するレギュレータ付きのオルタネータであり、車両制御ECU10と情報をやり取りするマイクロコンピュータ構成の制御回路12の制御に基づきエンジンに軸着された発電機部13がエンジン出力にしたがってU、V、Wの三相交流を発電し、その発電出力を複数個のダイオードDの三相フルブリッジに形成されたレクチファイア14に供給して全波整流し、レクチファイア14の出力を第1の車載バッテリ1に給電する。   Reference numeral 11 denotes an alternator with a regulator corresponding to the alternator 210 of FIG. 5, and the generator unit 13 attached to the engine based on the control of the control circuit 12 having a microcomputer configuration for exchanging information with the vehicle control ECU 10 serves as the engine output. Therefore, U, V, and W three-phase alternating current is generated, and the generated output is supplied to a rectifier 14 formed by a three-phase full bridge of a plurality of diodes D to be full-wave rectified. Power is supplied to the first in-vehicle battery 1.

15は本発明の整流器であり、オルタネータ11の発電機部13が発電した交流の相間電圧または単相電圧の出力を、各ダイオード16の半波整流によってn倍(nは2以上の整数)電圧整流し、その整流出力で第2の車載バッテリ2を充電する。具体的には、本実施形態の場合、発電機部13から取り出したUとV、VとW、WとUの各相間電圧それぞれを倍電圧整流(n=2)し、第2の車載バッテリ2の各直列接続回路2bの2個のセル2aを充電する。そのため、例えばUとVの相間電圧については、U相が正電圧になると、U相にアノードが接続されたダイオード16の整流出力で該当する直列接続回路2bの一方のセル2aを充電し、V相が正電圧になると、U相にカソードが接続されたダイオード16の整流出力でその直列接続回路2bの他方のセル2aを充電し、直列接続回路2bを倍電圧整流で充電する。なお、VとWの相間電圧、WとUの相間電圧についても、同様にして、それぞれの直列接続回路2bを倍電圧整流で充電する。この倍電圧整流出力の充電により、第2の車載バッテリ2は、例えば前記した29.2Vに充電される。なお、第2の車載バッテリ2、スイッチングレギュレータ3および整流器15は、実際には、単一部品である、倍電圧整流回路付補助バッテリユニット17により形成される。また、図1の18は図5の充電警報灯220と同じ充電警報灯である。   Reference numeral 15 denotes a rectifier according to the present invention. An AC interphase voltage or a single-phase voltage output generated by the generator unit 13 of the alternator 11 is multiplied by n times (n is an integer of 2 or more) by half-wave rectification of each diode 16. Rectification is performed, and the second in-vehicle battery 2 is charged with the rectified output. Specifically, in the case of the present embodiment, the voltage between each phase of U and V, V and W, W and U taken out from the generator unit 13 is double-voltage rectified (n = 2), and the second in-vehicle battery The two cells 2a of each of the two serial connection circuits 2b are charged. Therefore, for example, with respect to the interphase voltage between U and V, when the U phase becomes a positive voltage, one cell 2a of the corresponding series connection circuit 2b is charged by the rectified output of the diode 16 whose anode is connected to the U phase, and V When the phase becomes positive voltage, the other cell 2a of the series connection circuit 2b is charged by the rectified output of the diode 16 whose cathode is connected to the U phase, and the series connection circuit 2b is charged by voltage doubler rectification. Similarly, the inter-phase voltage of V and W and the inter-phase voltage of W and U are similarly charged by the voltage doubler rectification. By charging the voltage doubler rectified output, the second in-vehicle battery 2 is charged to, for example, 29.2V described above. Note that the second in-vehicle battery 2, the switching regulator 3, and the rectifier 15 are actually formed by an auxiliary battery unit 17 with a voltage doubler rectifier circuit, which is a single component. Further, 18 in FIG. 1 is the same charging warning light as the charging warning light 220 in FIG.

したがって、車両の走行中等のエンジン動作中には、第1の車載バッテリ1は従来装置の車載バッテリ100と同様にオルタネータ11のレクチファイア14の整流出力で徐々に12V前後に充電される。一方、第2の車載バッテリ2はオルタネータ11の発電機部13の三相交流の発電出力を整流器15で倍電圧整流した出力により効率よく短時間に高電圧(29.2V)に充電される。   Therefore, during engine operation such as when the vehicle is running, the first in-vehicle battery 1 is gradually charged to about 12 V by the rectified output of the rectifier 14 of the alternator 11 as in the in-vehicle battery 100 of the conventional device. On the other hand, the second in-vehicle battery 2 is efficiently charged to a high voltage (29.2 V) in a short time by an output obtained by voltage rectifying the three-phase AC power generation output of the generator unit 13 of the alternator 11 with the rectifier 15.

また、アイドルストップのエンジン再始動時(温間始動時)は、第2の車載バッテリ2の放電エネルギに基づくスイッチングレギュレータ3の出力電圧が第1の車載バッテリ2の電圧より高く、従来システムのスタータ電源切り替えリレー140等を設けなくても、自動的に第2の車載バッテリ2の放電エネルギがスタータ6に給電されてエンジンが再始動される。   When the engine is restarted at idle stop (warm start), the output voltage of the switching regulator 3 based on the discharge energy of the second in-vehicle battery 2 is higher than the voltage of the first in-vehicle battery 2, and the starter of the conventional system Even without the power supply switching relay 140 or the like, the discharge energy of the second in-vehicle battery 2 is automatically supplied to the starter 6 and the engine is restarted.

つぎに、図1の車載電源システムの具体的な充放電動作について、図3、図4を参照して説明する。なお、図3、図4においては、オルタネータ11と第2の車載バッテリ2との間の整流器15は省略している。   Next, a specific charging / discharging operation of the in-vehicle power supply system of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, the rectifier 15 between the alternator 11 and the second in-vehicle battery 2 is omitted.

まず、駐車状態等からの最初の冷間始動時は、第2の車載バッテリ2の残存エネルギが少なく、自己放電の少ない第1の車載バッテリ1の電圧が、スイッチングレギュレータ3の電圧より高くなる。そのため、第1の車載バッテリ1の放電エネルギがスタータ6に優先的に給電され、この給電に基づき、スタート信号SS*にしたがってスタータ6が回転してエンジンが始動する。このとき、第1の車載バッテリ1は放電する。   First, at the time of the first cold start from the parking state or the like, the voltage of the first in-vehicle battery 1 with less residual energy in the second in-vehicle battery 2 and less self-discharge becomes higher than the voltage of the switching regulator 3. Therefore, the discharge energy of the first in-vehicle battery 1 is preferentially supplied to the starter 6, and based on this supply, the starter 6 rotates according to the start signal SS * to start the engine. At this time, the first in-vehicle battery 1 is discharged.

そして、エンジン始動直後のアイドル状態中は、図3(a)の矢印線α、βに示すオルタネータ11の整流出力(レクチファイア14の出力)により第1の車載バッテリ1が充電されるとともに電気負荷5の給電が賄われる。また、同図(a)の矢印線γに示すオルタネータ11の発電交流(発電機部13の三相交流)の倍電圧整流出力により第2の車載バッテリ2が充電される。このとき、第1の車載バッテリ1は待機電力とエンジン始動のエネルギ消費で深放電気味であるが、充電受入性の低さから充電が進まない。一方、充電受入性能が高い第2の車載バッテリ2は自己放電で完全放電していても素早く充電される。そのため、エンジン始動直後の両車載バッテリ1、2は例えば図3(a)に斜線に示す充電状態になる。なお、図3、図4において、第2の車載バッテリ2の左側の上向きの矢印線はこの車載バッテリ2が充電状態であることを示す。   During the idle state immediately after the engine is started, the first in-vehicle battery 1 is charged by the rectified output (output of the rectifier 14) of the alternator 11 indicated by arrows α and β in FIG. 5 power supply is covered. Moreover, the 2nd vehicle-mounted battery 2 is charged by the double voltage rectification output of the alternating current (three-phase alternating current of the generator part 13) of the alternator 11 shown by the arrow line (gamma) of the same figure (a). At this time, the first in-vehicle battery 1 seems to be deeply discharged due to standby power consumption and energy consumption for starting the engine, but charging does not proceed due to low charge acceptability. On the other hand, the second in-vehicle battery 2 with high charge acceptance performance is quickly charged even if it is completely discharged by self-discharge. For this reason, the in-vehicle batteries 1 and 2 immediately after the engine is started are in a charged state indicated by, for example, a hatched line in FIG. 3 and 4, the upward arrow line on the left side of the second in-vehicle battery 2 indicates that the in-vehicle battery 2 is in a charged state.

つぎに、車両が走行すると、走行中の加速や減速に基づくエンジンの余剰のエネルギによってオルタネータ11の発電量が上昇し、図3(b)に示すようにオルタネータ11の整流出力、発電交流によって車載バッテリ1、2それぞれが充電されるとともに、オルタネータ11の整流出力が電気負荷5の給電を賄う。このとき、第1の車載バッテリ1は、オルタネータ11の発電量上昇で見かけの電圧は上がるが、実質の残存エネルギ(蓄積エネルギ)の増加は少なく、満充電までに時間がかかる。一方、第2の車載バッテリ2は、充電電圧が高く、しかも、充電受入性能が高いので、短時間に高い電圧(例えば29.2V)の満充電状態に達する。   Next, when the vehicle travels, the power generation amount of the alternator 11 rises due to surplus energy of the engine based on acceleration and deceleration during traveling, and the vehicle is mounted by the rectified output and power generation AC of the alternator 11 as shown in FIG. Each of the batteries 1 and 2 is charged, and the rectified output of the alternator 11 supplies power to the electric load 5. At this time, although the apparent voltage of the first in-vehicle battery 1 increases due to the increase in the amount of power generated by the alternator 11, there is little increase in the actual remaining energy (stored energy), and it takes time to fully charge. On the other hand, the second in-vehicle battery 2 has a high charging voltage and a high charge acceptance performance, and thus reaches a fully charged state of a high voltage (for example, 29.2 V) in a short time.

つぎに、アイドルストップが働かない設定で走行が停止し、エンジンがアイドル状態に戻ると、このとき、図3(c)に示すように第2の車載バッテリ2は満充電状態であり、同図(c)の矢印線α、βに示すようにオルタネータ11の整流出力による第1の車載バッテリ1の充電と電気負荷5の給電とが行われる。このとき、アイドル状態程度ではオルタネータ11の発電量が少ないため、電気負荷5が大きく、重負荷状態であれば、第1の車載バッテリ1はなかなか満充電状態にならない。なお、図3(c)の矢印線γと×印は第2の車載バッテリ2が満充電状態で充電電流が注入されないことを示す。そして、エンジン出力(動力)がアイドル状態に減少してオルタネータ11の発電量が少なくなっても、第2の車載バッテリ2は既に充電状態にあるので満充電状態に維持される。   Next, when the travel stops with the setting that the idle stop does not work and the engine returns to the idle state, the second in-vehicle battery 2 is in a fully charged state as shown in FIG. 3 (c). As shown by the arrow lines α and β in (c), charging of the first in-vehicle battery 1 and feeding of the electric load 5 by the rectified output of the alternator 11 are performed. At this time, since the power generation amount of the alternator 11 is small in the idle state, the first in-vehicle battery 1 does not easily reach a fully charged state if the electric load 5 is large and the load is heavy. In addition, arrow line (gamma) and x mark of FIG.3 (c) show that the charging current is not inject | poured when the 2nd vehicle-mounted battery 2 is a full charge state. Even when the engine output (power) decreases to the idle state and the power generation amount of the alternator 11 decreases, the second in-vehicle battery 2 is already in the charged state, and thus is maintained in the fully charged state.

つぎに、アイドルストップに設定して車両が走行する場合について説明する。   Next, a case where the vehicle travels with the idle stop set will be described.

まず、赤信号等によりアイドルストップ状態になると、エンジン出力がオフし、オルタネータ11の発電交流および整流出力もオフする。このとき、図4(a)に示すように第1の車載バッテリ1が満充電状態でなくても、第2の車載バッテリ2はそれまでの充電で満充電状態である。そして、スイッチングレギュレータ3の出力電圧が第1の車載バッテリ1の電圧より少し高くなるように制御されるので、図中の矢印線δに示すように第2の車載バッテリ2の放電エネルギがスイッチングレギュレータ3を介して電気負荷5に優先的に給電される。このようにするのは、充電受入性能が高く、充放電効率が高い第2の車載バッテリ2のエネルギを積極的に使用してエンジン出力の利用効率を高くし、最終的に車両の燃費の向上を図るためである。そのため、スイッチングレギュレータ3は、例えば、出力電圧が、第1の車載バッテリ1が充電も放電もされないように設定された目標電圧(例えば12.5V)になるように調整する。なお、前記目標電圧をアイドルストップ直前の負荷給電路4の電圧を計測して車載バッテリ1の残電量を予測してアイドルストップ中のスイッチングレギュレータ3の出力電圧を調整してもよい。   First, when an idle stop state is caused by a red signal or the like, the engine output is turned off, and the power generation AC and rectification output of the alternator 11 are also turned off. At this time, as shown in FIG. 4A, even if the first in-vehicle battery 1 is not fully charged, the second in-vehicle battery 2 is in a fully charged state by the previous charging. Since the output voltage of the switching regulator 3 is controlled to be slightly higher than the voltage of the first in-vehicle battery 1, the discharge energy of the second in-vehicle battery 2 is changed to the switching regulator as shown by an arrow line δ in the figure. Power is preferentially supplied to the electric load 5 via 3. This is because the energy of the second in-vehicle battery 2 with high charge acceptance performance and high charge / discharge efficiency is positively used to increase the use efficiency of the engine output, and finally the fuel efficiency of the vehicle is improved. It is for aiming at. Therefore, the switching regulator 3 adjusts, for example, the output voltage to be a target voltage (for example, 12.5 V) set so that the first vehicle-mounted battery 1 is neither charged nor discharged. Alternatively, the output voltage of the switching regulator 3 during the idle stop may be adjusted by measuring the voltage of the load power supply path 4 immediately before the idle stop and predicting the remaining power amount of the in-vehicle battery 1.

つぎに、赤信号から青信号に変わる等してアイドルストップが終了し、エンジンを再始動するとき(温間再始動)には、第2の車載バッテリ2は、アイドルストップ中の負荷給電によって残量エネルギが少なくなっても、倍電圧整流で充電されているので電圧が高い(29.2V)。そのため、スイッチングレギュレータ3により、深放電耐性が高い第2の車載バッテリ2の残存エネルギを十分に使い切って、スタータ6の始動に十分な直流電流を負荷給電路4に給電することができる。そのため、図4(b)に示すように、実線矢印δの第2の車載バッテリ2からの給電が実線矢印εの第1の車載バッテリ1からの給電に優先し、第2の車載バッテリ2の放電エネルギによりスタータ6が回転してエンジンが再始動する。このとき、スイッチングレギュレータ3のインピーダンスは低く、従来のスタータ電源切り替えリレー140等を用いなくても、第2の車載バッテリ2の放電エネルギはスタータ6等に確実に給電される。   Next, when the idling stop is completed by changing from a red signal to a blue signal and the engine is restarted (warm restart), the second in-vehicle battery 2 has a remaining amount due to load power supply during idling stop. Even if the energy is reduced, the voltage is high (29.2V) because it is charged by voltage doubler rectification. Therefore, the switching regulator 3 can sufficiently use the remaining energy of the second in-vehicle battery 2 having a high deep discharge tolerance, and can supply the load power supply path 4 with a direct current sufficient to start the starter 6. Therefore, as shown in FIG. 4B, the power supply from the second in-vehicle battery 2 indicated by the solid line arrow δ has priority over the power supply from the first in-vehicle battery 1 indicated by the solid line arrow ε. The starter 6 is rotated by the discharge energy, and the engine is restarted. At this time, the impedance of the switching regulator 3 is low, and the discharge energy of the second in-vehicle battery 2 is reliably supplied to the starter 6 and the like without using the conventional starter power supply switching relay 140 and the like.

もし、スタータ6及び電気負荷5の消費電力が車載バッテリ2からの給電だけでは賄えないときは、電圧の降下によって車載バッテリ1からもエネルギが持ち出される。   If the power consumption of the starter 6 and the electric load 5 cannot be covered only by the power supply from the in-vehicle battery 2, energy is also taken out from the in-vehicle battery 1 due to the voltage drop.

そして、本実施形態の車載電源システムの場合、オルタネータ11の発電出力の三相交流により、第2の車載バッテリ2への電力の取り出しおよび伝送を行うため、オルタネータ11から整流器15までの充電伝送路は高電圧かつ小電流であり、損失が少なく、第2の車載バッテリ2の充電の伝送効率が従来システムより飛躍的に向上する。また、配線径を大きくしなくてよく、コストダウンを図ることができる。さらに、スイッチングレギュレータ3は放電時の降圧調整のみを行う単一モードで動作する構成であるため、充電、放電の複数モードで動作する双方向のものより構成が簡単であり、通過する電流に対するインピーダンスが低く、一層のコストダウンを図ることができる。   In the case of the in-vehicle power supply system of the present embodiment, the charging transmission path from the alternator 11 to the rectifier 15 in order to extract and transmit power to the second in-vehicle battery 2 by the three-phase AC of the power generation output of the alternator 11. Is a high voltage and a small current, has little loss, and the transmission efficiency of charging the second in-vehicle battery 2 is dramatically improved over the conventional system. Further, it is not necessary to increase the wiring diameter, and the cost can be reduced. Furthermore, since the switching regulator 3 is configured to operate in a single mode that only performs step-down adjustment during discharging, the configuration is simpler than the bidirectional type that operates in a plurality of modes of charging and discharging, and the impedance to the passing current Is low and further cost reduction can be achieved.

また、整流器15はダイオードの半波整流の構成であり、しかも、第2の車載バッテリ2の充電電流はレクチファイア14やスイッチングレギュレータ3を通らないため、第2の車載バッテリ2の充電時および放電時に電圧降下の要因となるダイオードやFET等の素子を充電電流や放電電流が通る回数は従来システムより少なくなり、損失が少なく、充放電路の故障確率も低くなって信頼性が向上する。   Further, the rectifier 15 has a diode half-wave rectification configuration. Further, since the charging current of the second in-vehicle battery 2 does not pass through the rectifier 14 or the switching regulator 3, the second in-vehicle battery 2 is charged and discharged. The number of times a charging current or discharging current passes through an element such as a diode or FET that sometimes causes a voltage drop is smaller than that of the conventional system, and there is less loss, and the failure probability of the charging / discharging path is reduced, thereby improving the reliability.

さらに、車載バッテリ1、2の出力を負荷給電路4に並列給電する構成であり、従来システムの充電の入力調整及び放電の出力調整の両方を行う双方向のスイッチングレギュレータ160に代えて放電時の電圧降下調整器3を一段のみ設ければよく、一段の電圧降下調整器3の電圧降下手段(FET32及びリアクトル33)による低インピーダンス効果によって、従来システムでは必須であったスタータ電源切り替えリレー140が不要になるため、それぞれの給電配線径を細くでき、部品数が少なく、製造作業が容易になる。   Furthermore, it is the structure which carries out parallel electric power feeding of the output of the vehicle-mounted battery 1 and 2 to the load electric power feeding path 4, and it replaces with the bidirectional | two-way switching regulator 160 which performs both the input adjustment of charge of the conventional system, and the output adjustment of discharge. The voltage drop regulator 3 only needs to be provided in one stage, and the starter power supply switching relay 140 that is essential in the conventional system is unnecessary due to the low impedance effect by the voltage drop means (FET 32 and reactor 33) of the voltage drop regulator 3 in one stage. Therefore, the diameter of each power supply wiring can be reduced, the number of parts is small, and the manufacturing work is facilitated.

つぎに、倍電圧整流の整流器15により、第2の車載バッテリ2の各セル2aを、2個ずつの3組に分け、各組の2個のセル2aを、組毎に異なる3種類の相間電圧それぞれの倍電圧整流出力で分散して充電したため、例えば、1組が故障等しても他の2組で充電および放電が行え、信頼性が一層向上する。   Next, each cell 2a of the second in-vehicle battery 2 is divided into three sets of two by the rectifier 15 of voltage doubler rectification, and the two cells 2a of each set are divided into three types of phases different for each set. For example, even if one set fails, charging and discharging can be performed with the other two sets, and the reliability is further improved.

さらに、第2の車載バッテリ2の充電昇圧損失エネルギが不要となり、オルタネータ11のレクチファイア容量は第1の車載バッテリ1の充電を賄う小容量でよく、第2の車載バッテリ2の容量も小さくてよいので、アイドルストップシステムの小型化および一層のコストダウンを図ることができる。   Furthermore, the charge boosting loss energy of the second in-vehicle battery 2 becomes unnecessary, and the rectifier capacity of the alternator 11 may be a small capacity that covers the charging of the first in-vehicle battery 1 and the capacity of the second in-vehicle battery 2 is small. Therefore, the idle stop system can be reduced in size and cost can be further reduced.

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、第2の車載バッテリ2は、水素ニッケル電池以外の充電受入性能が高い種々の二次電池であってもよく、さらには、いわゆる大容量キャパシタ等のキャパシタで構成されていてもよい。また、第1の車載バッテリ1は鉛蓄電池以外の自己放電量の少ない二次電池であってもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit thereof. For example, the second in-vehicle battery 2 is Various secondary batteries with high charge acceptance performance other than the nickel-hydrogen battery may be used, and further, the battery may be constituted by a capacitor such as a so-called large-capacity capacitor. Moreover, the 1st vehicle-mounted battery 1 may be a secondary battery with little self-discharge amount other than a lead acid battery.

また、スイッチングレギュレータ3や整流器15の構成、第2の車載バッテリ2のセル数、充電電圧等は前記実施形態のものに限るものではない。   Further, the configuration of the switching regulator 3 and the rectifier 15, the number of cells of the second in-vehicle battery 2, the charging voltage, and the like are not limited to those of the above embodiment.

つぎに、前記実施形態においては、オルタネータ11の発電機部12が三相構造であり、整流器15により発電機部12の各相間電圧の倍電圧整流出力によって第2の車載バッテリ2を充電したが、整流器15を3倍、4倍、…の電圧整流器に形成して第2の車載バッテリ2を3倍、4倍、…の倍電圧整流出力によって充電してもよいのは勿論である。また、例えば、オルタネータ11の発電機部12から単相電圧(線電圧)を取り出し、それをn倍電圧整流して第2の車載バッテリ2を充電するようにしてもよい。そして、倍電圧整流(n=2)して充電する場合は、整流器15に代えて、例えば図5に示す構成の整流器15*を備える。同図において、2cは第2の車載バッテリ2の2組に分割したセル、16*は整流器15*の正、負の整流用ダイオードである。   Next, in the embodiment, the generator unit 12 of the alternator 11 has a three-phase structure, and the second in-vehicle battery 2 is charged by the voltage doubler rectified output of each interphase voltage of the generator unit 12 by the rectifier 15. Of course, the rectifier 15 may be formed into a voltage rectifier of 3 times, 4 times,..., And the second vehicle-mounted battery 2 may be charged by a double voltage rectified output of 3 times, 4 times,. Further, for example, a single-phase voltage (line voltage) may be taken out from the generator unit 12 of the alternator 11, and the second in-vehicle battery 2 may be charged by rectifying the voltage n times. In the case of charging by voltage doubler rectification (n = 2), for example, a rectifier 15 * having a configuration shown in FIG. In the figure, 2c is a cell divided into two sets of the second in-vehicle battery 2, and 16 * is a positive and negative rectifier diode of the rectifier 15 *.

そして、本発明は、種々のアイドルストップ車の車載電源システムに適用することができる。   And this invention is applicable to the vehicle-mounted power supply system of various idle stop vehicles.

本発明の一実施形態の車載電源システムの結線図である。It is a connection diagram of the vehicle-mounted power supply system of one Embodiment of this invention. 図1のスイッチングレギュレータの詳細な結線図である。FIG. 2 is a detailed connection diagram of the switching regulator of FIG. 1. 図1の充放電動作の説明図である。It is explanatory drawing of the charging / discharging operation | movement of FIG. 図1の充放電動作の他の説明図である。It is another explanatory view of the charge / discharge operation of FIG. 本発明の整流器の他の例の結線図である。It is a connection diagram of the other example of the rectifier of this invention. 従来システムの結線図である。It is a connection diagram of a conventional system. 図6の一部の詳細な結線図である。FIG. 7 is a detailed connection diagram of a part of FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の車載バッテリ
2 第2の車載バッテリ
3 スイッチングレギュレータ(出力調整器)
6 スタータ
11 オルタネータ
15、15* 整流器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st vehicle-mounted battery 2 2nd vehicle-mounted battery 3 Switching regulator (output regulator)
6 Starter 11 Alternator 15, 15 * Rectifier

Claims (1)

アイドルストップ車の車載電源システムにおいて、
エンジン出力により発電した交流を整流して出力するオルタネータと、
前記オルタネータの出力により充電される第1の車載バッテリと、
前記オルタネータが発電した交流の相間電圧または単相電圧の出力をn倍(nは2以上の整数)電圧整流する整流器と、
前記第1の車載バッテリより充電受入性能が高く、前記整流器の出力により充電される第2の車載バッテリと、
前記第2の車載バッテリから取り出す出力を前記第1の車載バッテリより高い電圧に降圧調整する出力調整器とを備え、
前記第1の車載バッテリの出力および前記出力調整器を介した前記第2の車載バッテリの出力を前記エンジンのスタータを含む車両負荷に並列給電することを特徴とする車載電源システム。
In the in-vehicle power supply system for idle stop cars,
An alternator that rectifies and outputs AC generated by engine output;
A first in-vehicle battery charged by the output of the alternator;
A rectifier for voltage rectifying the output of the AC interphase voltage or single-phase voltage generated by the alternator n times (n is an integer of 2 or more);
A second in-vehicle battery having higher charge acceptance performance than the first in-vehicle battery and charged by the output of the rectifier;
An output regulator for stepping down the output taken from the second in-vehicle battery to a voltage higher than that of the first in-vehicle battery;
An in-vehicle power supply system, wherein the output of the first in-vehicle battery and the output of the second in-vehicle battery via the output regulator are fed in parallel to a vehicle load including a starter of the engine.
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