JP2011131827A - Electric power supply unit for hybrid vehicle - Google Patents

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Tatsuo Kiuchi
達雄 木内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power supply unit for a hybrid vehicle, which is capable of improving fuel consumption by suppressing operation of a generator by an internal combustion engine and capable of suppressing biased reduction of service life caused only by a specific power supply among a plurality of power supplies connected in series. <P>SOLUTION: The electric power supply unit for the hybrid vehicle includes: a first battery (2) for supplying electric power to a first electric load (7) via a first circuit (6); a second battery (3) for supplying electric power to a second electric load (12) via a second circuit (5) as well as the first battery; the generator (13) driven by the internal combustion engine by being connected by the second circuit; a first electric voltage regulator (14) for regulating an input voltage to the first and the second batteries from the second circuit; a third battery (8) having a high electric voltage for driving a travel motor; and a second electric voltage regulator (10) for supplying electric power of an electric voltage of the first battery to the first electric load and an electric voltage that is higher than a regulated voltage of the first regulator by stepping down the input voltage from the third battery. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド車の電源装置に係り、詳しくは、走行用バッテリから電圧の異なる電気負荷に電力供給を行う技術に関する。   The present invention relates to a power supply apparatus for a hybrid vehicle, and more particularly, to a technique for supplying power from a traveling battery to electric loads having different voltages.

内燃機関を搭載した大型車両には、中小型車両及び乗用車との部品を共通化することによるコストの低減及び信頼性の向上を目的とし、電源電圧を12Vとして設計された内燃機関制御用をはじめとする各種制御装置及び内燃機関始動用のスタータ等が用いられている。また、車両の架装等には、従来通り電源電圧を24Vとして設計された冷凍機等の装置が用いられている。   Large vehicles equipped with an internal combustion engine include those for controlling internal combustion engines designed with a power supply voltage of 12V for the purpose of reducing costs and improving reliability by sharing parts with small and medium-sized vehicles and passenger cars. Are used, and a starter for starting an internal combustion engine. In addition, a device such as a refrigerator that is designed with a power supply voltage of 24 V as in the past is used for vehicle mounting or the like.

このようなことから大型車両用の電源としては、24Vの主電源回路を装備し、これからDC−DC変換回路を利用して直流12Vの電源を得る形態が広く普及することとなった。
しかしながら、上記の回路構成では、DC−DC変換回路の故障により主電源の定格電圧24Vから各制御装置用12Vへの変換が途絶えると車両が走行中の路上で停止する事態も発生し兼ねない。
For this reason, as a power source for large vehicles, a mode in which a 24V main power circuit is provided and a DC 12V power source is obtained using a DC-DC conversion circuit has become widespread.
However, in the above circuit configuration, if the conversion from the rated voltage 24V of the main power supply to 12V for each control device is interrupted due to a failure of the DC-DC conversion circuit, a situation may occur in which the vehicle stops on the running road.

そこで、DC−DC変換回路に故障が発生しても走行中の車両が路上で停止することなく、自力で車両基地やサービス工場まで走行できるように、12Vの電源を複数個直列に接続し、一方の12Vの電源より各制御装置等に電力を供給することにより、24Vの主電源回路と12Vの電源回路に電力の供給を可能としDC−DC変換回路の故障時にも車両を走行可能とする車両用電源装置が開発されている(特許文献1)。   Therefore, even if a failure occurs in the DC-DC conversion circuit, a plurality of 12V power supplies are connected in series so that the running vehicle can travel to the vehicle base and service factory by itself without stopping on the road, By supplying power to each control device etc. from one 12V power supply, power can be supplied to the 24V main power supply circuit and the 12V power supply circuit, and the vehicle can run even when the DC-DC conversion circuit fails. A vehicle power supply device has been developed (Patent Document 1).

特開2007−118656号公報JP 2007-118656 A

上記特許文献1の車両用電源装置では、DC−DC変換回路の故障時に電力供給が可能となるように12Vの電源を複数個直列に接続し車両を走行可能にしている。
しかしながら、複数個直列に接続をした12Vの電源のうち特定の12Vの電源より各制御装置等に電力を供給しており、特定の12Vの電源の電力のみを消費するので、当該特定の12Vの電源のみ寿命の低下が起こり、複数個の電源間で寿命バランスが崩れ、好ましいことではない。
In the vehicle power supply device of Patent Document 1, a plurality of 12V power supplies are connected in series so that power can be supplied when the DC-DC conversion circuit fails, so that the vehicle can run.
However, since power is supplied to each control device from a specific 12V power supply among a plurality of 12V power supplies connected in series, and only the power of the specific 12V power supply is consumed, the specific 12V power supply is consumed. This is not preferable because only the power source has a reduced life, and the life balance is lost among a plurality of power sources.

そこで、内燃機関で24V用の発電機を作動させて24Vの発電を行い、複数個直列に接続をした12Vの電源のうち特定の12Vの電源より各制御装置等に電力を供給するが、特定の12Vの電源だけが消費することのないよう、12Vの複数個の電源に例えば電圧調整器を介して電力を均等に補充することが考えられ、このようにすることで特定の12Vの電源の寿命の低下を抑制することが可能である。   Therefore, a 24V generator is operated by an internal combustion engine to generate 24V power, and power is supplied to each control device from a specific 12V power supply among 12V power supplies connected in series. In order to prevent the consumption of only the 12V power supply, it may be possible to replenish the power to the plurality of 12V power supplies evenly through, for example, a voltage regulator. It is possible to suppress a decrease in life.

さらに、最近では、例えば内燃機関とともに走行用モータを備え、この走行用モータに電力供給するために高電圧(例えば270V)の直流電源を有したハイブリッド車両が種々開発されているが、このようなハイブリッド車両において、高電圧の電源電力を内燃機関を利用して12Vを供給する発電機と比べて発電効率の高いDC−DC変換回路で直流12Vに変換し、この変換した12Vの電力を各制御装置等に利用することで燃費の悪化を解消すること考えられている。   Furthermore, recently, various types of hybrid vehicles have been developed that include, for example, a traveling motor together with an internal combustion engine, and have a high-voltage (for example, 270 V) DC power supply to supply power to the traveling motor. In a hybrid vehicle, high-voltage power is converted into DC 12V by a DC-DC conversion circuit having higher power generation efficiency than a generator that supplies 12V using an internal combustion engine, and the converted 12V power is controlled by each control. It is considered to eliminate the deterioration of fuel consumption by using it for devices.

ところが、このように高電圧の電源電力を12Vの電源として利用する場合であっても、併行して内燃機関で上記12V用或いは24V用の発電機が作動してしまうと、依然として燃費の悪化を解消できず、好ましいことではない。
また、上述の如く特定の12Vの電源のみが使用されると、当該特定の12Vの電源にのみ高電圧の電源から12Vの電力が逆流して補充されるといった現象が起こり得、この場合、電圧調整器を介さないため、やはり特定の12Vの電源の寿命のみの低下が起こり、複数個の電源間で寿命バランスが大きく崩れるという問題がある。
However, even when such high-voltage power is used as a 12V power source, if the 12V or 24V generator is operated in the internal combustion engine at the same time, the fuel consumption will still deteriorate. It cannot be solved and is not preferable.
Further, when only a specific 12V power source is used as described above, a phenomenon may occur in which only the specific 12V power source is replenished with a 12V power from a high voltage power source. Since no regulator is used, there is still a problem that only the life of a specific 12V power supply is reduced, and the life balance among a plurality of power supplies is greatly lost.

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内燃機関による12V用或いは24V用の発電機の作動を抑制することにより燃費を向上することができ、且つ、複数個直列に接続した電源のうち特定の電源のみの偏った寿命低下を抑制することのできるハイブリッド車の電源装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems. The object of the present invention is to improve fuel efficiency by suppressing the operation of a 12V or 24V generator by an internal combustion engine. Another object of the present invention is to provide a power supply device for a hybrid vehicle capable of suppressing an uneven life reduction of only a specific power supply among a plurality of power supplies connected in series.

上記の目的を達成するために、請求項1のハイブリッド車の電源装置は、内燃機関と走行用モータを有したハイブリッド車の電源装置であって、第1の回路を介して第1の電気負荷へ電力供給可能な第1のバッテリと、第1のバッテリと直列に接続され、該第1のバッテリとともに第2の回路を介して第2の電気負荷へ電力供給可能な第2のバッテリと、第2の回路に接続され、前記内燃機関により駆動される発電機と、前記第1の回路及び前記第2の回路と接続され、該第2の回路から入力される電圧を前記第1のバッテリの電圧及び前記第2のバッテリの電圧が均衡する所定割合に変換して該第1の回路へ電力を供給する電圧調整を行う第1の電圧調整器と、前記第1のバッテリの電圧及び前記第1の電圧調整器により調整された電圧よりも高電圧な第3のバッテリと、第3の回路を介して前記第3のバッテリから入力される電圧を降圧するとともに前記第1の回路を介して前記第1の電気負荷へ電力を供給する第2の電圧調整器とを備え、前記第2の電圧調整器の前記第1の電気負荷へ供給する電力の電圧は、前記第1のバッテリの電圧及び前記第1の電圧調整器により調整された電圧より高く、前記第1の電気負荷の許容電圧より低い所定電圧となるように設定されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a power supply apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1 is a power supply apparatus for a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a traveling motor, and the first electric load via the first circuit. A first battery capable of supplying power to the first battery, a second battery connected in series with the first battery, and capable of supplying power to the second electric load via the second circuit together with the first battery; A generator connected to a second circuit and driven by the internal combustion engine, connected to the first circuit and the second circuit, and a voltage input from the second circuit is applied to the first battery. A first voltage regulator that performs voltage regulation to supply power to the first circuit by converting the voltage of the second battery and the voltage of the second battery to a predetermined ratio that balances, and the voltage of the first battery and the voltage of the first battery The voltage adjusted by the first voltage regulator A third battery having a high voltage and a voltage inputted from the third battery via the third circuit, and supplying power to the first electric load via the first circuit. A voltage of power supplied to the first electric load of the second voltage regulator is adjusted by the voltage of the first battery and the first voltage regulator. The predetermined voltage is set to be higher than a predetermined voltage and lower than an allowable voltage of the first electric load.

また、請求項2のハイブリッド車の電源装置では、請求項1において、前記第3のバッテリは、前記走行用モータを駆動するための電圧を蓄電可能な走行用バッテリであることを特徴とする。
また、請求項3のハイブリッド車の電源装置では、請求項1または2において、前記第1の回路に第3の電圧調整器から第1のバッテリへの電力供給を抑制する電力供給抑制手段を備えることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus for a hybrid vehicle according to the first aspect, wherein the third battery is a traveling battery capable of storing a voltage for driving the traveling motor.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle power supply apparatus according to the first or second aspect, wherein the first circuit includes power supply suppression means for suppressing power supply from the third voltage regulator to the first battery. It is characterized by that.

また、請求項4のハイブリッド車の電源装置では、請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記第2の電圧調整器は、前記第3のバッテリの電圧が所定割合以下である時には、前記第1の電気負荷に電力を供給しないことを特徴とする。
また、請求項5のハイブリッド車の電源装置では、請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記第3のバッテリに蓄電される充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を備え、
前記第2の電圧調整器は、前記バッテリ充電量検出手段により検出された前記第3のバッテリの充電量が所定量以下である時には、前記第1の電気負荷に電力を供給しないことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the power supply apparatus for a hybrid vehicle according to any one of the first to third aspects, wherein the second voltage regulator is configured such that when the voltage of the third battery is equal to or lower than a predetermined ratio, The electric load is not supplied with power.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle power supply apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising battery charge amount detection means for detecting a charge amount stored in the third battery,
The second voltage regulator does not supply power to the first electric load when the charge amount of the third battery detected by the battery charge amount detection means is equal to or less than a predetermined amount. To do.

請求項1の発明によれば、第1のバッテリの電圧及び第1の電圧調整器により調整された電圧よりも高電圧な第3のバッテリと、第3の回路を介して第3のバッテリから入力される電圧を降圧するとともに第1の回路を介して第1の電気負荷へ電力を供給する第2の電圧調整器とを備え、第2の電圧調整器の第1の電気負荷へ供給する電力の電圧については、第1のバッテリの電圧及び第1の電圧調整器の調整電圧より高く、前記第1の電気負荷の許容電圧より低い所定電圧となるように設定している。   According to the first aspect of the present invention, from the third battery having a voltage higher than the voltage of the first battery and the voltage adjusted by the first voltage regulator, and the third battery via the third circuit. A second voltage regulator for stepping down an input voltage and supplying power to the first electric load via the first circuit, and supplying the second voltage regulator to the first electric load of the second voltage regulator The voltage of the electric power is set to be a predetermined voltage that is higher than the voltage of the first battery and the adjustment voltage of the first voltage regulator and lower than the allowable voltage of the first electric load.

これにより、第3のバッテリの電圧を第2の電圧調整器にて第1の電気負荷へ供給可能な所定電圧に変換し供給しているので、内燃機関により駆動される発電機の作動を抑制することができ、燃費を向上することができる。
また、既存の車両をハイブリッド化するような場合において内燃機関の補機部品の配置構成を変更することなく、コストの増加を抑えつつ発電機の作動を抑制することができる。
As a result, the voltage of the third battery is converted and supplied to a predetermined voltage that can be supplied to the first electric load by the second voltage regulator, thereby suppressing the operation of the generator driven by the internal combustion engine. This can improve fuel efficiency.
Further, in the case of hybridizing an existing vehicle, the operation of the generator can be suppressed while suppressing an increase in cost without changing the arrangement configuration of auxiliary parts of the internal combustion engine.

請求項2の発明によれば、第3のバッテリは、走行用モータを駆動するための電圧を蓄電可能な走行用バッテリで構成されている。
従って、第3のバッテリとして、ハイブリッド車で通常使用される走行用バッテリを使用しているため、新たなバッテリを搭載する必要がなく、コストの増加を抑制することができる。
請求項3の発明によれば、第1の回路に電力供給抑制手段を備えて第2の電圧調整器から第1のバッテリへの電力供給を抑制している。
これにより、第2の電圧調整器から第1のバッテリへの電力供給を抑制されているので、第1の電圧調整器より第1のバッテリへ充電することができる。
According to invention of Claim 2, the 3rd battery is comprised with the battery for driving | running | working which can accumulate | store the voltage for driving a motor for driving | running | working.
Therefore, since the traveling battery normally used in the hybrid vehicle is used as the third battery, it is not necessary to install a new battery, and an increase in cost can be suppressed.
According to the invention of claim 3, the first circuit is provided with the power supply suppressing means to suppress the power supply from the second voltage regulator to the first battery.
Thereby, since the power supply from the second voltage regulator to the first battery is suppressed, the first battery can be charged from the first voltage regulator.

従って、第1の電圧調整器から第1のバッテリに充電することができるので、第1のバッテリと第2のバッテリとの電圧の均衡を図り、第1のバッテリのみの寿命低下を抑制することができる。
請求項4の発明によれば、第2の電圧調整器は、第3のバッテリの電圧が所定割合以下である時には、第1の電気負荷に電力を供給しないようにしている。
Accordingly, since the first battery can be charged from the first voltage regulator, the voltage balance between the first battery and the second battery is balanced, and the lifetime reduction of only the first battery is suppressed. Can do.
According to the fourth aspect of the present invention, the second voltage regulator prevents power from being supplied to the first electric load when the voltage of the third battery is equal to or lower than a predetermined ratio.

従って、第3のバッテリの電圧が所定割合以下である時には、第3のバッテリから第1の電気負荷に電力を供給しないので、走行用モータを使用することを前提として走行性能を考慮した車両において、走行への影響を無くすことができるだけでなく、既存の補機部品によって、12Vの供給への影響も無くすことができる。
請求項5の発明によれば、第3のバッテリに蓄電される充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を備えており、第2の電圧調整器は、第3のバッテリの充電量が所定量以下である時には、第1の電気負荷に電力を供給しないようにしている。
従って、第3のバッテリの充電量が所定量以下である時には、第3のバッテリから第1の電気負荷に電力を供給しないので、走行用モータを使用することを前提として走行性能を考慮した車両において、走行への影響を無くすことができるだけでなく、既存の補機部品によって、12Vの供給への影響も無くすことができる。
Accordingly, when the voltage of the third battery is equal to or lower than the predetermined ratio, power is not supplied from the third battery to the first electric load. Therefore, in a vehicle that considers the driving performance on the assumption that the driving motor is used. In addition to eliminating the influence on the running, the existing auxiliary machine parts can also eliminate the influence on the 12V supply.
According to the invention of claim 5, the battery charge amount detecting means for detecting the charge amount stored in the third battery is provided, and the second voltage regulator has a predetermined amount of charge of the third battery. When it is below, power is not supplied to the first electric load.
Therefore, when the charge amount of the third battery is equal to or less than the predetermined amount, no power is supplied from the third battery to the first electric load. Therefore, the vehicle considering the travel performance on the assumption that the travel motor is used. In addition, it is possible not only to eliminate the influence on the running, but also to eliminate the influence on the 12V supply by the existing auxiliary machine parts.

本発明に係るハイブリッド車の電源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the power supply device of the hybrid vehicle which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車の電源装置の概略構成図である。以下、当該ハイブリッド車の電源装置の構成を説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply device for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the power supply device of the hybrid vehicle will be described.

図1に示すように、ハイブリッド車用電源回路1には、それぞれ12Vの電圧を蓄電可能な第1バッテリ(第1のバッテリ)2及び第2バッテリ(第2のバッテリ)3が直列に接続されて設けられている。つまり、当該第1バッテリ2と第2バッテリ3とは接続ライン4により接続されている。そして、第2バッテリ3の出力端子は24V系回路5(第2の回路)に接続されている。また、接続ライン4は途中で分岐しており12V系回路6(第1の回路)に接続されている。   As shown in FIG. 1, a hybrid vehicle power supply circuit 1 is connected in series with a first battery (first battery) 2 and a second battery (second battery) 3 that can each store a voltage of 12V. Is provided. That is, the first battery 2 and the second battery 3 are connected by the connection line 4. The output terminal of the second battery 3 is connected to the 24V system circuit 5 (second circuit). The connection line 4 branches off in the middle and is connected to the 12V system circuit 6 (first circuit).

12V系回路6には、図示しないエンジン(内燃機関)の始動を行うスタータやエンジン制御機器等の定格電圧が12Vの電気負荷(以下12V負荷という)(第1の電気負荷)7が接続されている。
また、12V系回路6には、図示しない走行用モータを駆動するための高電圧(例えば270V)を蓄電可能な走行用バッテリ(第3のバッテリ)8が、高電圧回路(第3の回路)9、DC−DCコンバータ(第2の電圧調整器)10を介して接続されている。
The 12V system circuit 6 is connected to an electric load (hereinafter referred to as 12V load) 7 (first electric load) 7 having a rated voltage of 12V, such as a starter for starting an engine (internal combustion engine) (not shown) or an engine control device. Yes.
The 12V system circuit 6 includes a travel battery (third battery) 8 capable of storing a high voltage (for example, 270V) for driving a travel motor (not shown), and a high voltage circuit (third circuit). 9, connected via a DC-DC converter (second voltage regulator) 10.

当該DC−DCコンバータ10は、走行用バッテリ8の高電圧を、第1バッテリ2や後述するイコライザ(第1の電圧調整器)14の調整電圧より高く、12V負荷7の許容電圧より低い所定電圧(例えば14V)に降圧し、12V負荷7に電力を供給する機能を有している。   The DC-DC converter 10 has a high voltage of the traveling battery 8 that is higher than the adjustment voltage of the first battery 2 and an equalizer (first voltage regulator) 14 described later, and lower than the allowable voltage of the 12V load 7. It has a function of stepping down to (for example, 14 V) and supplying power to the 12 V load 7.

また、走行用バッテリ8とDC−DCコンバータ10との間には、該走行用バッテリ8の充電量を検出するバッテリ充電量検出センサ(バッテリ充電量検出手段)15が接続されている。
さらに、12V系回路6には、DC−DCコンバータ10から供給される所定電圧の電力を第1バッテリ2には供給しないようにするダイオード(電力供給抑制手段)11が配設されている。
一方、24V系回路5には、架装機器(冷凍機)等の24Vの電気負荷(以下24V負荷という)(第2の電気負荷)12が接続されている。
A battery charge amount detection sensor (battery charge amount detection means) 15 for detecting the charge amount of the travel battery 8 is connected between the travel battery 8 and the DC-DC converter 10.
Furthermore, the 12V system circuit 6 is provided with a diode (power supply suppressing means) 11 that prevents the first battery 2 from being supplied with power of a predetermined voltage supplied from the DC-DC converter 10.
On the other hand, a 24 V electric load (hereinafter referred to as a 24 V load) (second electric load) 12 such as a bodywork device (refrigerator) is connected to the 24 V system circuit 5.

また、24V系回路5には発電機13が接続されている。当該発電機13はエンジンにより駆動されることで24V以上の電力を発電し24V系回路5に電力を供給する機能を有している。
さらに、12V系回路6及び24V系回路5間には、イコライザ14が接続されている。
A generator 13 is connected to the 24V system circuit 5. The generator 13 has a function of generating electric power of 24 V or more by being driven by the engine and supplying electric power to the 24 V system circuit 5.
Further, an equalizer 14 is connected between the 12V system circuit 6 and the 24V system circuit 5.

当該イコライザ14は、24V系回路5が入力端子に、12V系回路6が出力端子に接続されている。イコライザ14は、24V系回路5の電圧及び12V系回路6の電圧を監視し、当該24V系回路5の電圧の2分の1の電圧及び12V系回路6の電圧差が所定電圧差以上である時には、第1バッテリ2及び第2バッテリ3の電圧を均衡させるべく、24V系回路5から供給される電圧を2分の1の割合で降圧変換して12系回路6へ供給する機能を有している。   In the equalizer 14, a 24V system circuit 5 is connected to an input terminal, and a 12V system circuit 6 is connected to an output terminal. The equalizer 14 monitors the voltage of the 24V system circuit 5 and the voltage of the 12V system circuit 6, and the voltage difference between the voltage of the 24V system circuit 5 and the voltage of the 12V system circuit 6 is equal to or greater than a predetermined voltage difference. Sometimes, in order to balance the voltages of the first battery 2 and the second battery 3, the voltage supplied from the 24V system circuit 5 is stepped down at a rate of 1/2 and supplied to the 12 system circuit 6. ing.

以下、このように構成された本発明の実施形態に係るハイブリッド車の電源装置の作用及び効果について説明する。
上記構成のハイブリッド車用電源回路1では、通常、発電機13または直列に接続された第1バッテリ2及び第2バッテリ3から24V負荷12へ電力供給が行われる。
Hereinafter, the operation and effect of the power supply device for a hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.
In the hybrid vehicle power circuit 1 having the above configuration, power is normally supplied from the generator 13 or the first battery 2 and the second battery 3 connected in series to the 24V load 12.

また、走行用バッテリ8の電圧が定格電圧(例えば270V)の所定割合(例えば30%)以下、若しくは、バッテリ充電量検出センサ15によって検出された走行用バッテリ8の充電量が所定量(例えば、充電率30%)以下であるとDC−DCコンバータ10で判定された時には、第1バッテリ2から12V負荷7へ電力供給が行われる。これにより車両の走行への影響を無くすことができる。   In addition, the voltage of the traveling battery 8 is equal to or less than a predetermined ratio (for example, 30%) of a rated voltage (for example, 270 V), or the charging amount of the traveling battery 8 detected by the battery charge amount detection sensor 15 is a predetermined amount (for example, When the DC-DC converter 10 determines that the charging rate is 30% or less, power is supplied from the first battery 2 to the 12V load 7. Thereby, the influence on driving | running | working of a vehicle can be eliminated.

そうでない時、即ち走行用バッテリ8の電圧が定格電圧の所定割合より大きい時、若しくは、バッテリ充電量検出センサ15によって検出された走行用バッテリ8の充電量が所定量より大きい時には、DC−DCコンバータ10にて走行用バッテリ8から供給される高電圧(例えば270V)をイコライザ14の調整電圧より高く、12V負荷7の許容電圧より低い所定電圧(例えば14V)に降圧し、12V系回路6を介して12V負荷7へ電力供給が行われる。なお、第1バッテリ2には、12V系回路6に備わるダイオード11によりDC−DCコンバータ10から電力が供給されることはない。   Otherwise, that is, when the voltage of the traveling battery 8 is larger than a predetermined ratio of the rated voltage, or when the charging amount of the traveling battery 8 detected by the battery charge amount detection sensor 15 is larger than the predetermined amount, DC-DC The converter 10 lowers the high voltage (for example, 270 V) supplied from the traveling battery 8 to a predetermined voltage (for example, 14 V) that is higher than the adjustment voltage of the equalizer 14 and lower than the allowable voltage of the 12 V load 7. Then, power is supplied to the 12V load 7. The first battery 2 is not supplied with power from the DC-DC converter 10 by the diode 11 provided in the 12V system circuit 6.

よって、走行用バッテリ8の電圧が定格電圧の所定割合より大きい時、若しくは、走行用バッテリ8の充電量が所定量より大きい時には、第1バッテリの電圧より高電圧なDC−DCコンバータ10の電力が12V負荷7へ供給されるので、第1バッテリ2の電力消費だけが増加することはなく、第1バッテリ2と第2バッテリ3とで電力消費は同等となる。一方、走行用バッテリ8の電圧が定格電圧の所定割合以下である時には、第1バッテリ2は24V負荷12、12V負荷7の両方へと電力供給を行うことから、第2バッテリ3に比べて電力消費が大きくなる。   Therefore, when the voltage of the traveling battery 8 is larger than a predetermined ratio of the rated voltage, or when the charging amount of the traveling battery 8 is larger than the predetermined amount, the power of the DC-DC converter 10 higher than the voltage of the first battery. Is supplied to the 12V load 7, only the power consumption of the first battery 2 does not increase, and the first battery 2 and the second battery 3 have the same power consumption. On the other hand, when the voltage of the traveling battery 8 is equal to or less than a predetermined ratio of the rated voltage, the first battery 2 supplies power to both the 24V load 12 and the 12V load 7. Consumption increases.

このとき、イコライザ14は、入力端子に接続されている24V系回路5及び出力端子に接続されている12V系回路6のそれぞれの電圧を監視し、第1バッテリ2の電圧及び第2バッテリ3の電圧を均衡させるべく、24V系回路5から入力される電圧を2分の1の電圧に降圧変換して、12V系回路6へと電力を供給する電圧調整を行う。   At this time, the equalizer 14 monitors the voltages of the 24V system circuit 5 connected to the input terminal and the 12V system circuit 6 connected to the output terminal, and the voltage of the first battery 2 and the voltage of the second battery 3 are monitored. In order to balance the voltages, the voltage input from the 24V system circuit 5 is stepped down to a half voltage, and voltage adjustment for supplying power to the 12V system circuit 6 is performed.

詳しくは、イコライザ14は、24V系回路5から入力される電圧の2分の1の電圧と、12V系回路6の電圧との差が所定差以上である時、即ち第1バッテリ2の電圧及び第2バッテリ3の電圧が不均衡である時に上記電圧調整を行う。即ち、当該イコライザ14による電圧調整により、第1バッテリ2の電圧及び第2バッテリ3の電圧の均衡が保たれながら、24V系回路5から12V系回路6の12V負荷7または第1バッテリ2へと電力が供給され、第1バッテリ2の電力消費が補われる。   Specifically, the equalizer 14 is used when the difference between the half voltage input from the 24V system circuit 5 and the voltage of the 12V system circuit 6 is equal to or greater than a predetermined difference, that is, the voltage of the first battery 2 and The voltage adjustment is performed when the voltage of the second battery 3 is unbalanced. That is, by adjusting the voltage by the equalizer 14, the voltage of the first battery 2 and the voltage of the second battery 3 are maintained, while the voltage from the 24V system circuit 5 to the 12V load 7 of the 12V system circuit 6 or the first battery 2. Electric power is supplied to supplement the power consumption of the first battery 2.

このように、本発明の実施形態に係るハイブリッド車の電源装置では、DC−DCコンバータ10から12V負荷7へ優先的に電力供給がされるので第1バッテリ2の電力消費を少なくすることができ、また、ダイオード11によりDC−DCコンバータ10から第1バッテリ2への電力供給を抑制しているので、イコライザ14で第1バッテリ2の電圧調整をすることができる。   As described above, in the power supply device for a hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention, power is preferentially supplied from the DC-DC converter 10 to the 12V load 7, so that the power consumption of the first battery 2 can be reduced. In addition, since the power supply from the DC-DC converter 10 to the first battery 2 is suppressed by the diode 11, the voltage of the first battery 2 can be adjusted by the equalizer 14.

これにより、本発明の実施形態に係るハイブリッド車の電源装置によれば、
(1)第1バッテリ2の消費電力が少なくなり第1バッテリ2の電圧調整を行うことによる発電機の作動を減らすことができるので燃費を向上させることができる。
(2)ダイオード11によりDC−DCコンバータ10から第1バッテリ2への電力供給を抑制し、イコライザ14により第1バッテリ2と第2バッテリ3との電圧調整をしているので第1バッテリ2と第2バッテリ3との電圧の均衡を図ることができ、第1バッテリ2のみの寿命低下を抑制することができる。
Thereby, according to the power supply device of the hybrid vehicle which concerns on embodiment of this invention,
(1) Since the power consumption of the first battery 2 is reduced and the operation of the generator due to the voltage adjustment of the first battery 2 can be reduced, fuel consumption can be improved.
(2) Since the diode 11 suppresses power supply from the DC-DC converter 10 to the first battery 2 and the equalizer 14 adjusts the voltage between the first battery 2 and the second battery 3, The voltage balance with the second battery 3 can be achieved, and the lifetime reduction of only the first battery 2 can be suppressed.

(3)既存車両の12V電源を複数個直列に接続した電源装置にDC−DCコンバータ10及びダイオード11を追加することにより、既存車両の構成を大幅に変更することなくコストの増加を抑えて走行用バッテリ8を用いた電源装置とすることができる。
以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は実施形態に限定されるものではない。
(3) By adding a DC-DC converter 10 and a diode 11 to a power supply device in which a plurality of 12V power supplies of an existing vehicle are connected in series, driving without increasing the cost significantly without changing the configuration of the existing vehicle It can be set as the power supply device using the battery 8 for a vehicle.
Although the description of the embodiment of the invention is finished as above, the embodiment of the present invention is not limited to the embodiment.

例えば、本実施形態は、第1バッテリ2へのDC−DCコンバータ10からの電力供給を抑制するのにダイオード11を用いているが、これに限定するものではなくDC−DCコンバータ10から第1バッテリ2への電力供給を抑制できるものであればよい。   For example, although the present embodiment uses the diode 11 to suppress the power supply from the DC-DC converter 10 to the first battery 2, the present invention is not limited to this, and the first to the first batteries 2 are not limited to the first battery 2. Any device capable of suppressing the power supply to the battery 2 may be used.

2 第1バッテリ(第1のバッテリ)
3 第2バッテリ(第2のバッテリ)
5 24V回路(第2の回路)
6 12V回路(第1の回路)
7 12V系負荷(第1の電気負荷)
8 走行用バッテリ(第3のバッテリ)
9 高電圧回路(第3の回路)
10 DC−DCコンバータ(第2の電圧調整器)
11 ダイオード(電力供給抑制手段)
12 24V系負荷(第2の電気負荷)
13 発電機
14 イコライザ(第1の電圧調整器)
15 バッテリ充電量検出センサ(バッテリ充電量検出手段)
2 First battery (first battery)
3 Second battery (second battery)
5 24V circuit (second circuit)
6 12V circuit (first circuit)
7 12V system load (first electric load)
8 Battery for travel (third battery)
9 High voltage circuit (third circuit)
10 DC-DC converter (second voltage regulator)
11 Diode (Power supply suppression means)
12 24V system load (second electrical load)
13 Generator 14 Equalizer (first voltage regulator)
15 battery charge detection sensor (battery charge detection means)

Claims (5)

内燃機関と走行用モータを有したハイブリッド車の電源装置であって、
第1の回路を介して第1の電気負荷へ電力供給可能な第1のバッテリと、
第1のバッテリと直列に接続され、該第1のバッテリとともに第2の回路を介して第2の電気負荷へ電力供給可能な第2のバッテリと、
第2の回路に接続され、前記内燃機関により駆動される発電機と、
前記第1の回路及び前記第2の回路と接続され、該第2の回路から入力される電圧を前記第1のバッテリの電圧及び前記第2のバッテリの電圧が均衡する所定割合に変換して該第1の回路へ電力を供給する電圧調整を行う第1の電圧調整器と、
前記第1のバッテリの電圧及び前記第1の電圧調整器により調整された電圧よりも高電圧な第3のバッテリと、
第3の回路を介して前記第3のバッテリから入力される電圧を降圧するとともに前記第1の回路を介して前記第1の電気負荷へ電力を供給する第2の電圧調整器とを備え、
前記第2の電圧調整器の前記第1の電気負荷へ供給する電力の電圧は、前記第1のバッテリの電圧及び前記第1の電圧調整器により調整された電圧より高く、前記第1の電気負荷の許容電圧より低い所定電圧となるように設定されることを特徴とするハイブリッド車の電源装置。
A power supply device for a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a traveling motor,
A first battery capable of supplying power to the first electrical load via the first circuit;
A second battery connected in series with the first battery and capable of supplying power to the second electrical load via the second circuit together with the first battery;
A generator connected to a second circuit and driven by the internal combustion engine;
Connected to the first circuit and the second circuit, and converts the voltage input from the second circuit into a predetermined ratio that balances the voltage of the first battery and the voltage of the second battery. A first voltage regulator that performs voltage regulation to supply power to the first circuit;
A third battery having a voltage higher than the voltage of the first battery and the voltage adjusted by the first voltage regulator;
A second voltage regulator that steps down a voltage input from the third battery via a third circuit and supplies power to the first electric load via the first circuit;
The voltage of the electric power supplied to the first electric load of the second voltage regulator is higher than the voltage of the first battery and the voltage adjusted by the first voltage regulator, and the first electric regulator A power supply apparatus for a hybrid vehicle, which is set to have a predetermined voltage lower than an allowable voltage of a load.
前記第3のバッテリは、前記走行用モータを駆動するための電圧を蓄電可能な走行用バッテリであることを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド車の電源装置。   2. The hybrid vehicle power supply device according to claim 1, wherein the third battery is a traveling battery capable of storing a voltage for driving the traveling motor. 3. 前記第1の回路に第2の電圧調整器から第1のバッテリへの電力供給を抑制する電力供給抑制手段を備えることを特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド車の電源装置。   3. The power supply apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the first circuit includes a power supply suppressing unit that suppresses power supply from the second voltage regulator to the first battery. 4. 前記第2の電圧調整器は、前記第3のバッテリの電圧が所定割合以下である時には、前記第1の電気負荷に電力を供給しないことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載のハイブリッド車の電源装置。   The said 2nd voltage regulator does not supply electric power to a said 1st electric load, when the voltage of the said 3rd battery is below a predetermined ratio, The said 1st electric load is any one of the Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The power supply apparatus of the described hybrid vehicle. 前記第3のバッテリに蓄電される充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を備え、
前記第2の電圧調整器は、前記バッテリ充電量検出手段により検出された前記第3のバッテリの充電量が所定量以下である時には、前記第1の電気負荷に電力を供給しないことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載のハイブリッド車の電源装置。
Battery charge amount detecting means for detecting a charge amount stored in the third battery;
The second voltage regulator does not supply power to the first electric load when the charge amount of the third battery detected by the battery charge amount detection means is equal to or less than a predetermined amount. The power supply device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3.
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