JP2012039744A - 車両の電源装置および電源の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高電圧系統に給電用スイッチRL1〜3を介して高電圧を供給する第1のバッテリ1と、第1のバッテリ1に直接接続され、第1のバッテリ1から電力が供給されるDC/DCコンバータ2と、DC/DCコンバータ2から電力が供給され、低電圧系統にイグニッションスイッチIG−SWを介して低電圧を供給する第2のバッテリ3と、第2のバッテリ3に直接接続され、イグニッションスイッチIG−SWが低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出すると、DC/DCコンバータ2の起動と停止を制御して、給電用スイッチRL1〜3を切り替え可能な状態に第2のバッテリ3を充電させる制御部4と、を備える車両の電源装置である。
【選択図】図1
Description
第1のバッテリは、高電圧系統に給電用スイッチを介して高電圧を供給する。DC/DCコンバータは、上記第1のバッテリに直接接続され、上記第1のバッテリから電力が供給される。第2のバッテリは、上記DC/DCコンバータから電力が供給され、低電圧系統にイグニッションスイッチを介して低電圧を供給する。電子制御部は、上記第2のバッテリに直接接続され、上記イグニッションスイッチが上記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出する、そして、上記DC/DCコンバータの起動と停止を制御して、上記給電用スイッチを切り替え可能な状態に前記第2のバッテリを充電させる。
実施形態1では、車両を起動する電気モータを駆動する走行インバータなどへ電力を供給する高電圧を出力する第1のバッテリの出力端子とDC/DCコンバータの入力端子を直接接続する。また、DC/DCコンバータの電力を出力する出力端子を、第2のバッテリの入力端子に接続する。第2のバッテリは、走行インバータなどへ電力を供給するさいに用いる給電用スイッチを制御する制御部と、車両に搭載されているワイパーやヘッドライトなどの負荷に低電圧の電力を供給する。また、電子制御部である制御部は、第2のバッテリに直接接続され、DC/DCコンバータの起動と停止を制御して、給電用スイッチを切り替え可能な状態に第2のバッテリを充電する。第2のバッテリから電力が供給される電子制御部は、イグニッションキーがオフ状態であることを検出すると、第2のバッテリへ充電をするために、第2のバッテリに直接接続されているDC/DCコンバータを制御して充電を開始する。該制御により第2のバッテリは、イグニッションキーがオフ状態であっても、電子制御部と負荷を動作させるのに十分な電力を充電することができる。その結果、第2のバッテリの充電不足により電子制御部が動作できずに給電用スイッチが制御できず車両が起動できないなど、第2のバッテリの充電不足による不具合が回避される。 図1は、車両の電源装置の一実施例を示すブロック図である。電源装置は、第1のバッテリ1、DC/DCコンバータ2、第2のバッテリ3、第1の電子制御部4、リレーRL1、RL2、RL3、抵抗R1、イグニッションスイッチIG−SWを備えている。以降、第1の電子制御部4を第1のECUと呼ぶ。なお、リレーRL1とリレーRL2は上記給電用スイッチである。また、図1では抵抗R1とリレーRL3を含む回路が記載されているが、実施形態1においては必ずしも必要ではない。
第2のバッテリ3は、イグニッションスイッチIG−SWを介さずに第1のECU4に直接給電する。また、第2のバッテリ3は、イグニッションスイッチIG−SWを介して第2のECU8や負荷9が接続されている低電圧系統に給電する。本例では、便宜上第2のECU8と負荷9だけが示されているが、実際には第2のバッテリ3は負荷9に含まれるワイパーやヘッドライトなどの電装部品にも電力を供給する。
第1のECU4の動作を説明する。
実施形態2は、実施形態1と異なり、DC/DCコンバータ2に制御部を設けて、その制御部が第1のECU4からのIG信号とDC/DC駆動許可信号を取得して、DC/DCコンバータ2の起動と停止を制御する。DC/DCコンバータ2の制御部は、CPUやプログラマブルなデバイスを用いることが考えられる。図4と図5を用いて実施形態2の説明をする。図4は、実施形態2の動作の一実施例を示すフロー図である。図5は、実施形態1の動作の一実施例を示すタイムチャートであり、DC/DCコンバータ2が備える制御部により、DC/DCコンバータ2が起動と停止を制御する場合のタイムチャートの例である。ステップS401で第1のECU4は、例えば、車両が停止してキーシリンダに挿入されているイグニッションキーが抜かれて、IG信号がオンからオフに切り替えられたことを検出する。ステップS401の処理は実施形態1のステップS1と同じであるので説明を省略する。
実施形態3について説明する。
実施形態4では、イグニッションスイッチIG−SWがオンであるにも係わらず第2のバッテリ3の容量不足によりリレーRL1、RL2がオンできない場合において、DC/DCコンバータ2をオンして第2のバッテリ3を充電する。図8は、実施形態4における車両の電源装置の一実施例を示すブロック図である。実施形態4の電源装置は、第1のバッテリ1、DC/DCコンバータ2、第2のバッテリ3、第1の電子制御部4、電圧計5、リレーRL1、RL2、イグニッションスイッチIG−SWを備えている。以降、第1の電子制御部4を第1のECUと呼ぶ。なお、リレーRL1とリレーRL2は上記給電用スイッチである。また、図8では抵抗R1とリレーRL3を含む回路が記載されているが、実施形態4においては必ずしも必要ではない。なお、以降電圧計5をVH5と呼ぶ。
実施形態4によれば、第1のバッテリ1の出力端子とDC/DCコンバータ2の入力端子が直接接続されているので、第2のバッテリ3の充電不足によりリレーRL1、RL2が制御できず車両が起動できないなど、第2のバッテリ3の充電不足による不具合が回避される。また、イグニッションキーがオンの状態でもDC/DCコンバータ2を起動して、第2のバッテリ3への充電が可能となる。さらに、リレーRL1、RL2の状態に係らず、第2のバッテリ3はDC/DCコンバータ2から適時電力が供給されるので、従来のように大容量の充電が必要でないため、第2のバッテリ3の充電容量を小さくするとともに小型化ができる。
2 DC/DCコンバータ、
3 第2のバッテリ、
4 第1の電子制御部、第1のECU、
5 電圧計、VH、
6 走行インバータ、
7 エアコンインバータ、
8 第2の電子制御部、第2のECU、
9 負荷、
R1 抵抗、
RL1、RL2、RL3 リレー、
IG−SW イグニッションスイッチ
Claims (10)
- 高電圧系統に給電用スイッチを介して高電圧を供給する第1のバッテリと、
前記第1のバッテリに直接接続され、前記第1のバッテリから電力が供給されるDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータから電力が供給され、低電圧系統にイグニッションスイッチを介して低電圧を供給する第2のバッテリと、
前記第2のバッテリに直接接続され、前記DC/DCコンバータの起動と停止を制御して、前記給電用スイッチを切り替え可能な状態に前記第2のバッテリを充電させる制御部と、
を備えることを特徴とする車両の電源装置。 - 前記制御部は、前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出すると、前記DC/DCコンバータの起動と停止を制御して、前記給電用スイッチを切り替え可能な状態に前記第2のバッテリを充電させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の電源装置。 - 前記制御部は電子制御部であり、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出すると時間の計測を開始し、計測した値が第1の閾値の範囲外になると前記DC/DCコンバータを起動し、計測した値が第2の閾値の範囲外になると前記DC/DCコンバータを停止して計測した値を初期値にする充電制御処理を繰り返し実行し、前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給する状態であることを検出したとき前記充電制御処理を停止する、ことを特徴とする請求項2に記載の車両の電源装置。 - 前記制御部は電子制御部であり、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出し、かつ前記第2のバッテリの充電電圧が充電用の閾値以下になると前記DC/DCコンバータを起動するとともに時間の計測を開始し、計測した値が第3の閾値の範囲外になると前記DC/DCコンバータを停止して計測した値を初期値にする充電制御処理を繰り返し実行し、前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給する状態であることを検出したとき前記充電制御処理を停止する、ことを特徴とする請求項2に記載の車両の電源装置。 - 前記制御部は電子制御部であり、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出し、かつ前記第2のバッテリの充電電圧が充電用の閾値以下になると前記DC/DCコンバータを起動し、前記第2のバッテリの充電電圧が充電を完了したことを示す閾値の範囲内になると前記DC/DCコンバータを停止する充電制御処理を繰り返し実行し、前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給する状態であることを検出したとき前記充電制御処理を停止する、ことを特徴とする請求項2に記載の車両の電源装置。 - 前記制御部は前記DC/DCコンバータに備えられ、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出すると、時間の計測を開始して、計測した値が第4の閾値の範囲外になると前記DC/DCコンバータを起動し、計測した値が第5の閾値の範囲外になると停止して計測した値を初期値にするDC/DC充電制御処理を繰り返し実行し、前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給する状態であることを検出したとき前記DC/DC充電制御処理を停止する、ことを特徴とする請求項2に記載の車両の電源装置。 - 前記制御部は前記DC/DCコンバータに備えられ、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給している状態であり、かつ第2のバッテリの充電電圧が充電用の閾値以下であることを検出すると前記DC/DCコンバータを起動して、前記給電用スイッチを切り替え可能な状態に前記第2のバッテリを充電する、ことを特徴とする請求項2に記載の車両の電源装置。 - 前記第1のバッテリ、前記DC/DCコンバータおよび前記給電用スイッチを同じバッテリパックの筐体内に配置することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の車両の電源装置。
- 高電圧系統に給電用スイッチを介して高電圧を供給する第1のバッテリと、DC/DCコンバータから電力が供給され、低電圧系統にイグニッションスイッチを介して低電圧を供給する第2のバッテリと、を備える車両の電源の制御方法であって、
制御部が、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出すると時間の計測を開始し、
計測した値が第1の閾値の範囲外になると前記第1のバッテリに直接接続されている前記DC/DCコンバータを起動させ、
計測した値が第2の閾値の範囲外になると前記DC/DCコンバータを停止させて、計測した値を初期値にする、充電制御処理を繰り返し、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給する状態であることを検出すると前記充電制御処理を停止する、
ことを実行する車両の電源の制御方法。 - 高電圧系統に給電用スイッチを介して高電圧を供給する第1のバッテリと、DC/DCコンバータから電力が供給され、低電圧系統にイグニッションスイッチを介して低電圧を供給する第2のバッテリと、を備える車両の電源の制御方法であって、
制御部が、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給しない状態であることを検出し、かつ第2のバッテリの充電電圧が充電用の閾値以下であることを検出すると、前記DC/DCコンバータを起動させるとともに、時間の計測を開始し、
計測した値が第3の閾値の範囲外になると前記DC/DCコンバータを停止させて、計測した値を初期値にする、充電制御処理を繰り返し、
前記イグニッションスイッチが前記低電圧系統に電力を供給する状態であることを検出すると前記充電制御処理を停止する、
ことを実行する車両の電源の制御方法。
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