JP2012152003A - Power supply device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の電源装置に関し、特に、高圧バッテリからの電力を補機バッテリに供給可能な車両の電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device, and more particularly to a vehicle power supply device capable of supplying power from a high voltage battery to an auxiliary battery.
近年、車両に配慮した自動車として、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車のように、電源装置を搭載しその電力で車両駆動用モータを駆動する車両が注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on vehicles that are equipped with a power supply device and drive a vehicle driving motor with the electric power, such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles, as vehicles that take vehicles into consideration.
特開2009−131077号公報(特許文献1)は、車両外部から蓄電装置に対して充電を行なうことができるように構成された車両の電源装置を開示する。この車両では、外部電源から供給された電力は、DC/DCコンバータを経由して補機バッテリに供給される。 Japanese Patent Laying-Open No. 2009-131077 (Patent Document 1) discloses a power supply device for a vehicle configured to be able to charge a power storage device from the outside of the vehicle. In this vehicle, electric power supplied from an external power source is supplied to an auxiliary battery via a DC / DC converter.
特開2009−131077号公報に開示された構成は、確かに外部電源からDC/DCコンバータを介して補機バッテリに充電することが可能である。しかしながら、DC/DCコンバータの制御には、補機バッテリからの電力が用いられる構成も想定される。このような構成では、一旦補機バッテリがバッテリ上がりを起こしてしまうと、外部電源に接続しても、DC/DCコンバータを起動することができず、結局補機バッテリへの充電は行なえないという虞がある。 The configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-131077 can surely charge the auxiliary battery from the external power source via the DC / DC converter. However, a configuration in which power from the auxiliary battery is used for controlling the DC / DC converter is also assumed. In such a configuration, once the auxiliary battery has run out of battery, the DC / DC converter cannot be activated even if it is connected to an external power source, and eventually the auxiliary battery cannot be charged. There is a fear.
このような場合に、補機バッテリを充電するための接続端子に、ブースターケーブルなどを用いて他の車両または直流充電器などの外部電源を接続し、救済することが行なわれてきた。 In such a case, an external power source such as another vehicle or a DC charger has been connected to the connecting terminal for charging the auxiliary battery by using a booster cable or the like for relief.
現在、多くのハイブリッド自動車や電気自動車は、車両駆動用モータの電源である高圧バッテリとしてニッケル水素電池やリチウム電池を用い、補機バッテリには鉛電池を用いている。 Currently, many hybrid vehicles and electric vehicles use nickel-metal hydride batteries or lithium batteries as high-voltage batteries, which are power sources for vehicle drive motors, and lead batteries as auxiliary batteries.
しかし今後、高圧バッテリに利用されているニッケル水素電池やリチウム電池を補機バッテリにも用いることも考えられる。特に、ニッケル水素電池やリチウム電池などが多数の電池セルによって構成されているときに、その一部のセルを低電圧を出力する補機バッテリのように使用することも考えられる。 However, it is conceivable that nickel hydride batteries and lithium batteries used for high voltage batteries will be used for auxiliary batteries in the future. In particular, when a nickel metal hydride battery, a lithium battery, or the like is composed of a large number of battery cells, it is also conceivable to use some of the cells as an auxiliary battery that outputs a low voltage.
鉛電池は内部抵抗が大きいので鉛電池を補機バッテリとして使用した場合には、外部電源を補機バッテリに接続しても、充電電流がある程度制限されていた。しかし、ニッケル水素電池やリチウム電池は鉛電池に比べて内部抵抗が小さいため、鉛電池と同様に直接外部電源に接続して充電を行なおうとすると、補機バッテリや充電ケーブルに過電流が流れてしまう虞がある。このため、補機バッテリ上がりが発生した場合にこれに充電を行なう際にも充電制御を行なうことが必要である。 Since the lead battery has a large internal resistance, when the lead battery is used as an auxiliary battery, even if an external power source is connected to the auxiliary battery, the charging current is limited to some extent. However, nickel-metal hydride batteries and lithium batteries have lower internal resistance than lead batteries, so if you try to charge them directly by connecting to an external power source like lead batteries, overcurrent flows through the auxiliary battery and charging cable. There is a risk that. For this reason, it is necessary to perform charge control when charging the auxiliary machine battery when it occurs.
この発明の目的は、バッテリ上がりが生じたときに、過電流を発生させずに充電を行なうことが可能な車両の電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle that can be charged without generating an overcurrent when a battery runs out.
この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、第1の蓄電装置と、出力電圧が第1の蓄電装置よりも低い第2の蓄電装置と、外部電源を接続可能な制御用電源ノードと、制御用電源ノードから制御用の電源電圧を受け、第1の蓄電装置の出力を受けて電圧変換を行ない第2の蓄電装置を充電することが可能な電圧変換器と、制御用電源ノードと第2の蓄電装置との間の電気的接続を切換可能なスイッチ回路とを備える。 In summary, the present invention is a power supply device for a vehicle, which is a control power supply node capable of connecting an external power supply to a first power storage device, a second power storage device whose output voltage is lower than that of the first power storage device. A voltage converter capable of receiving a control power supply voltage from the control power supply node, receiving the output of the first power storage device, performing voltage conversion and charging the second power storage device, and a control power supply node And a switch circuit capable of switching electrical connection between the power storage device and the second power storage device.
好ましくは、スイッチ回路は、制御用電源ノードに外部電源が接続されている場合には、制御用電源ノードから第2の蓄電装置に電流が流れないように制御用電源ノードと第2の蓄電装置との間の電気的接続を切り離す。 Preferably, when an external power supply is connected to the control power supply node, the switch circuit includes the control power supply node and the second power storage device so that no current flows from the control power supply node to the second power storage device. Disconnect the electrical connection between.
好ましくは、車両は、第1の蓄電装置から電力の供給を受ける車両駆動部を含む。スイッチ回路は、制御用電源ノードと第2の蓄電装置との間に設けられたリレーを含む。車両の電源装置は、第2の蓄電装置と制御用電源ノードのいずれか1方から電源電圧が供給されれば動作可能となり、スイッチ回路を制御する制御装置をさらに備える。制御装置は、車両駆動部が駆動可能となる車両起動時にはリレーを導通状態に制御し、制御用電源ノードに外部電源が接続されている場合にはリレーを非導通状態に制御する。 Preferably, the vehicle includes a vehicle drive unit that receives supply of electric power from the first power storage device. The switch circuit includes a relay provided between the control power supply node and the second power storage device. The vehicle power supply device is operable when a power supply voltage is supplied from one of the second power storage device and the control power supply node, and further includes a control device that controls the switch circuit. The control device controls the relay to be in a conductive state when the vehicle is driven so that the vehicle drive unit can be driven, and controls the relay to a non-conductive state when an external power source is connected to the control power supply node.
より好ましくは、車両の電源装置は、第2の蓄電装置の電流を監視し、電圧変換器を制御するパワーマネジメントユニットをさらに備える。パワーマネジメントユニットは、第2の蓄電装置の電流が過電流であることが検出された場合には、電圧変換器から第2の蓄電装置に充電が行なわれないように電圧変換器を制御し、その後さらに第2の蓄電装置の電流が過電流であることが検出され続けているときには、スイッチ回路に制御用電源ノードと第2の蓄電装置との間の電気的接続を切り離させる。 More preferably, the vehicle power supply device further includes a power management unit that monitors the current of the second power storage device and controls the voltage converter. When it is detected that the current of the second power storage device is an overcurrent, the power management unit controls the voltage converter so that the second power storage device is not charged from the voltage converter, Thereafter, when it is continuously detected that the current of the second power storage device is an overcurrent, the switch circuit disconnects the electrical connection between the control power supply node and the second power storage device.
さらに好ましくは、パワーマネジメントユニットは、第2の蓄電装置の電流が過電流であることが検出された場合には、電圧変換器の電圧を第2の蓄電装置の電圧以下に制御することによって電圧変換器から第2の蓄電装置に充電が行なわれないようにする。 More preferably, when it is detected that the current of the second power storage device is an overcurrent, the power management unit controls the voltage of the voltage converter to be equal to or lower than the voltage of the second power storage device. The second power storage device is prevented from being charged from the converter.
本発明によれば、バッテリ上がりが生じたときにも、過電流を生じることなく車両外部から電源電圧を与えることにより車両を始動させることが可能となる。 According to the present invention, even when the battery runs out, the vehicle can be started by applying the power supply voltage from the outside of the vehicle without causing an overcurrent.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態の電源装置が適用される車両の概略構成を説明するための図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a vehicle to which a power supply device according to an embodiment of the present invention is applied.
図1を参照して、車両100は、車両後部に搭載された電池パック10と、車両前部に搭載された車両駆動部21とを含む。車両駆動部21は、車両駆動用のモータやモータを駆動するためのインバータなどを含む。またハイブリッド自動車の場合には、車両駆動部21は、さらにエンジンも含む。
Referring to FIG. 1,
モータ駆動用インバータの近辺にDC/DCコンバータ22が設けられる。また、バッテリ上がり時に備えて、外部電源(または車)30をブースターケーブル32へ接続するためのリレーボックス23も車両前部に設けられる。車両駆動部21と車両後方の電池パック10とは、パワーケーブル28によって車両中で接続されている。
A DC /
図2は、図1の電池パック10の構成を説明するための図である。
図2を参照して、電池パック10は、高圧バッテリ11と、補機バッテリ12とを含む。高圧バッテリには、システムメインリレーSMRが接続されている。高圧バッテリ11は、システムメインリレーSMRを介してパワーケーブル28に接続される。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the
Referring to FIG. 2,
補機バッテリ12は、車両の各種ECUやオーディオ装置やパワーウインドウなどの補機を駆動するための低圧バッテリである。高圧バッテリ11の電源電圧は、例えば200Vであり、補機バッテリ12の電源電圧は、例えば12Vである。但し、高圧バッテリ11および補機バッテリ12は共にリチウムイオン電池かまたはニッケル水素電池であり、電池パック10中に一体化されている。
The
図3は、車両の電源装置の概略構成を示したブロック図である。
図3を参照して、車両100は、高圧バッテリ11と、システムメインリレーSMRと、車両駆動部21と、DC/DCコンバータ22と、補機バッテリ12と、リレーボックス23と、電源ECU(Electronic Control Unit)24と、パワーマネジメントユニット40と、スタートスイッチ27とを含む。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device for a vehicle.
Referring to FIG. 3,
高圧バッテリ11は、システムメインリレーSMRを介して図1のパワーケーブル28によってDC/DCコンバータ22および車両駆動部21に接続される。車両駆動部21は、車両100が電気自動車の場合には、車両駆動用モータやモータ駆動用インバータなどを含み、車両100がハイブリッド自動車の場合には、さらにエンジンなども含む。
The
DC/DCコンバータ22は、高圧バッテリ11の電圧を低電圧(たとえば12〜14V)に低減させて補機バッテリ12を充電する。補機バッテリ12は、図示しない補機(たとえばオーディオ装置やパワーウインドウなど)に電源電圧を供給する。
DC /
リレーボックス23は、リレーIGCTと、端子25とを含む。端子25は、補機バッテリ12がバッテリ上がりを起こした場合に救済用の外部電源30をブースターケーブル32で接続するための端子である。端子25は、パワーマネジメントユニット及びDC/DCコンバータ22に制御用電源電圧を供給する制御電源ノードに設けられる。ブースターケーブル32の先端26には、端子25に接続するためのクリップなどが設けられている。
補機バッテリ12がバッテリ上がりを起こしていない状態では、ユーザがスタートスイッチ27を押すと、電源ECU24が、リレーIGCTを導通させることにより、パワーマネジメントユニット40およびDC/DCコンバータに制御用の電源電圧VCCが供給される。これにより、パワーマネジメントユニット40およびDC/DCコンバータ22は起動する。パワーマネジメントユニット40は、システムメインリレーSMRを導通させることにより、高圧バッテリ11の電源電圧をDC/DCコンバータ22の端子P,N間に供給する。DC/DCコンバータ22は、図示しないが、スイッチング素子によって一旦交流に変換された電圧をトランスなどによって降圧して、さらに降圧された交流電圧を直流に整流し、補機バッテリ12に対して充電電圧を供給する。またDC/DCコンバータ22は、補機バッテリ12に接続されている補機負荷(ヘッドランプ、パワーウインドウ、オーディオ装置など)にも電力を供給する。
When the
ここで、補機バッテリ12が上がってしまった場合に、救援のために外部電源30を接続するための端子25を直接補機バッテリの正極が接続されているノードに設けると、補機バッテリ12に過大な電流が流れるおそれがある。
Here, when the
このため、車両100では、DC/DCコンバータ22と電源ECU24とパワーマネジメントユニット40に対して電源を供給できる部分に接続端子25を設けている。このとき、リレーIGCTを非導通状態にしておくことによって、直接補機バッテリ12に外部電源30からの電圧が印加されないようにしている。補機バッテリ12が上がってしまった場合に、外部電源30を端子25に接続することにより、DC/DCコンバータ22およびパワーマネジメントユニット40を起動させる。パワーマネジメントユニット40は、DC/DCコンバータ22を使用して高圧バッテリ11の電力によって補機バッテリ12を充電する。そして外部電源30が端子25から外されたことに応じてパワーマネジメントユニット40はシステムメインリレーSMRをオフ状態として、スタートスイッチ27による起動を待つ待機状態になる。ドライバがスタートスイッチ27を押すことに応じて、車両100は通常のシーケンスに従って再始動される。
For this reason, in the
図4は、車両100の通常の始動の制御を説明するためのフローチャートである。
図3、図4を参照して、まずスタートスイッチ27が押されると、このフローチャートの処理が開始される。ステップS1において、電源ECU24は、リレーIGCTをオン状態に制御する。これにより、補機バッテリ12から制御回路用の電源電圧VCCがパワーマネジメントユニット40およびDC/DCコンバータ22に供給される。これに応じてパワーマネジメントユニット40はステップS2においてシステムメインリレーSMRを導通させる。これにより、ステップS3において車両駆動部21に高圧バッテリ11からの電源電圧が供給されることになる。そしてステップS4において車両は発進可能なReadyON状態となる。
FIG. 4 is a flowchart for illustrating normal starting control of
With reference to FIGS. 3 and 4, when the
図5は、車両100のシステムをシャットダウンする際の制御を説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for illustrating control when the system of
図3、図5を参照して、スタートスイッチ27がオフ状態に設定されると処理が開始されステップS11において車両駆動部21がオフ状態に制御される。そしてステップS12においてパワーマネジメントユニット40によってシステムメインリレーSMRがオフ状態とされた後に、ステップS13に処理が進む。ステップS13では電源ECU24がリレーIGCTをオフ状態とし、その後ステップS14において処理は終了する。
Referring to FIGS. 3 and 5, when start
図6は、バッテリ上がり時の補機バッテリの充電の制御について説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、補機バッテリ12がバッテリ上がり状態であるときに端子25に外部電源30が接続されると処理が開始される。
FIG. 6 is a flowchart for illustrating control of charging of the auxiliary battery when the battery is exhausted. The process of this flowchart is started when the
図3、図6を参照して、ステップS21において外部電源30からDC/DCコンバータ22およびパワーマネジメントユニット40に制御用の電源電圧VCCが供給される。これに応じてパワーマネジメントユニット40はシステムメインリレーSMRをステップS22において導通させる。
3 and 6, control power supply voltage VCC is supplied from
続くステップS23では、DC/DCコンバータ22が作動を開始し、高圧バッテリ11の電力を使用して補機バッテリ12に充電するための電圧が発生される。そしてステップS24において補機バッテリ12への充電が行なわれる。
In the subsequent step S23, the DC /
ステップS25においては、パワーマネジメントユニット40および電源ECU24は、外部電源30の接続が継続されているか否かを判断する。ステップS25において外部電源の接続が継続されていればステップS26に処理が進み、電源ECU24は、リレーIGCTをオフ状態に制御することを継続する。ステップS26の処理が終了すると再びステップS24の処理が実行される。
In step S25, the
一方ステップS25において外部電源30の接続が検出されなくなると、ステップS27に処理が進み、DC/DCコンバータ22が停止することにより補機バッテリ12への充電が終了し、またパワーマネジメントユニット40が停止することにより、システムメインリレーSMRがオフ状態に設定される。そしてステップS28において、電源ECU24はスタートスイッチ27がオンに設定されることを待つ待機状態となる。ステップS28においてスタートスイッチ27がオン状態に設定されると、ステップS29に処理が進み図4のフローチャートで説明した手順で車両がReadyON状態に設定される。
On the other hand, when the connection of the
以上説明したように、実施の形態1においては、外部電源30は、DC/DCコンバータ22とパワーマネジメントユニット40に制御用の電源電圧VCCを供給することに使用され、補機バッテリ12に対して直接電力を供給するわけではない。補機バッテリ12には、高圧バッテリ11からの電力がDC/DCコンバータ22を経由して供給される。このときDC/DCコンバータ22は、パワーマネジメントユニット40によって過電流が発生しないように制御されているので、外部電源30から直接補機バッテリ12に充電を行なう場合と比べて、補機バッテリ12、外部電源30およびブースターケーブル32に過電流を発生させることもない。
As described above, in the first embodiment, the
なお、実施の形態1では、補機バッテリがニッケル水素電池等の内部抵抗が少ない電池であることを例として説明したが、これに限定されるものではない。従来の鉛電池を補機バッテリに使用した場合でも本実施の形態の構成とすれば、救済用の外部電源は制御用の電源電圧を供給するだけであり充電用の電流は高圧バッテリから供給されるので、例えばブースターケーブルが細くてよいという利点や、また救済用の外部電源としてもっと小さなバッテリでも良いという利点もある。 In the first embodiment, the auxiliary battery is described as an example of a battery having a low internal resistance, such as a nickel metal hydride battery. However, the present invention is not limited to this. Even when a conventional lead battery is used as an auxiliary battery, if the configuration of the present embodiment is adopted, the external power supply for relief only supplies the control power supply voltage, and the charging current is supplied from the high voltage battery. Therefore, for example, there is an advantage that the booster cable may be thin, and an advantage that a smaller battery may be used as an external power source for relief.
[実施の形態2]
図7は、実施の形態2の車両100Aの構成を示したブロック図である。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of
図7の車両100Aは、基本的には図3に示した車両100と同様の構成を有する。車両100Aは、パワーマネジメントユニット40に代えてパワーマネジメントユニット40Aを含む。実施の形態1の車両100の場合には、外部電源30をリレーボックス23の端子25に接続するだけで、スタートスイッチ27を押さなくても補機バッテリ12への充電を開始することができる。しかし、ユーザによって一度外部電源30が端子25に接続され、電源ECU24によってリレーIGCTがオン状態にされた後に、外部電源30が端子25から一旦外された後に再度外部電源30が端子25に接続された場合には、補機バッテリ12に過電流が発生する可能性がある。
A
そこで、図7のパワーマネジメントユニット40Aは、補機バッテリ12の電流および電圧を監視する。そしてこの監視結果に応じて、パワーマネジメントユニット40AはDC/DCコンバータ22に対して出力電圧指令を与える。
7 monitors the current and voltage of the
補機バッテリ12に過電流が流れたことを感知したパワーマネジメントユニット40Aは、DC/DCコンバータ22に対して出力電圧を下げる指令を行なう。なお、DC/DCコンバータ22に対して出力電圧を下げる指令を出力する代わりに、DC/DCコンバータ22の動作を一旦停止させるのでも良い。
The power management unit 40A that senses that an overcurrent has flowed through the
DC/DCコンバータの出力電圧を通常の補機バッテリ12の電源電圧よりも下げても、補機バッテリ12に過電流が流れ続けた場合には、パワーマネジメントユニット40Aは外部電源30が端子25に再接続されたと判断し電源ECU24に対してリレーIGCTをオフさせる。
If the overcurrent continues to flow through the
また外部電源30が端子25から外されてから、ユーザによるスタートスイッチ27の操作がなく一定時間が経過した場合には、パワーマネジメントユニット40AはシステムメインリレーSMRをオフさせて車両をReadyOFF状態に設定する。
In addition, when the user does not operate the
図8は、実施の形態2で実行されるバッテリ上がり時の充電制御を説明するためのフローチャートである。なお、通常の車両の起動およびシャットダウンの処理は図4、図5で説明した場合と同様であるのでここでは説明は繰返さない。 FIG. 8 is a flowchart for illustrating charge control when the battery is exhausted, which is executed in the second embodiment. Since normal vehicle startup and shutdown processing is the same as that described with reference to FIGS. 4 and 5, the description thereof will not be repeated here.
図7、図8を参照して、このフローチャートの処理は、補機バッテリ12が上がってしまった場合に、外部電源30が端子25に接続されたことに応じて処理が開始される。ステップS21〜ステップS26については、図6で説明した場合と同様な処理が行なわれるので、ここでは説明は繰返さない。
With reference to FIGS. 7 and 8, the processing of this flowchart is started in response to the connection of the
ステップS25において、パワーマネジメントユニット40Aは、外部電源30が非接続になったことを検出すると、ステップS31に処理が進み電源ECU24にリレーIGCTを導通させる。
In step S25, when the power management unit 40A detects that the
これに応じてステップS32に示すように車両100Aは発進可能なReadyON状態に設定される。
Accordingly, as shown in step S32,
続いてステップS33において、一定時間車両に操作がされない状態が経過したか否かが判断される。ステップS33において、車両が操作されない状態が一定時間経過した場合には、ステップS34に処理が進み、車両はReadyOFF状態に制御される。このときパワーマネジメントユニット40Aは、システムメインリレーSMRをオフ状態に制御する。 Subsequently, in step S33, it is determined whether or not a state in which the vehicle has not been operated for a certain period of time has elapsed. If it is determined in step S33 that the vehicle has not been operated for a fixed time, the process proceeds to step S34, and the vehicle is controlled to the ReadyOFF state. At this time, the power management unit 40A controls the system main relay SMR to the off state.
一方、ステップS33においてステップS32のReadyON状態になってから一定時間がまだ経過していない場合には、ステップS35の処理が行なわれる。ステップS35では、パワーマネジメントユニット40Aは、補機バッテリに設けられた電流センサの出力に基づいて補機バッテリ12に過電流が発生しているか否かを判断する。ステップS35において補機バッテリ12に過電流が発生していなければステップS33の処理が再び行なわれる。一方ステップS35において補機バッテリ12に過電流が発生していた場合には、ステップS36に処理が進む。
On the other hand, if it is determined in step S33 that the predetermined time has not yet elapsed since the ReadyON state in step S32, the processing in step S35 is performed. In step S35, the power management unit 40A determines whether or not an overcurrent is generated in the
ステップS36では、パワーマネジメントユニット40Aは、DC/DCコンバータ22に対して与えていた電圧指令を変更することによりDC/DCコンバータ22の出力電圧の低下を行なわせる。このとき、DC/DCコンバータ22の電圧指令は、補機バッテリ12の電源電圧よりも低い値に設定される。これにより、補機バッテリ12への充電は行なわれなくなるので、補機バッテリ12の過電流状態は解消するはずである。
In step S <b> 36, the
しかし、リレーIGCTが導通状態において外部電源30が端子25に接続されたことによって過電流が生じている場合には、DC/DCコンバータ22の出力電圧を下げても、補機バッテリ12には外部電源30からの電流が流入して充電が行なわれてしまうので補機バッテリ12の過電流は解消しない。
However, if an overcurrent occurs due to the connection of the
ステップS37において、補機バッテリの過電流状態が継続している場合には、ステップS38に処理が進む。ステップS38では、パワーマネジメントユニット40Aは、外部電源30が端子25に再接続されたという判定を確定させる。そしてステップS39に処理が進み、パワーマネジメントユニット40Aは、電源ECU24に指令を送ることによりリレーIGCTをオフ状態に制御させる。ステップS39の処理が終了すると、再びステップS25からの処理が実行される。このとき、外部電源30の接続が継続していれば、ステップS26,S24が繰返し実行されることにより、補機バッテリ12への充電が再開される。
If the overcurrent state of the auxiliary battery continues in step S37, the process proceeds to step S38. In step S <b> 38, the
一方、ステップS37において補機バッテリ12の過電流が継続しなくなった場合には、ステップS40に処理が進む。この場合は、DC/DCコンバータ22から通常の出力電圧を補機バッテリ12に印加すると、過電流が流れていたことになるので、ステップS40においてDC/DCコンバータ22の出力からの過電流であったという判定が確定する。そして、ステップS41においてDC/DCコンバータ22は停止される。
On the other hand, when the overcurrent of the
以上説明したように、実施の形態2の車両100Aは、補機バッテリ12の充電途中に何らかの理由により外部電源30を端子25から取外してしまったような場合であっても、外部電源30を端子25に再び接続するだけで補機バッテリ12への充電が再開されるようになり、ユーザにとって便利である。つまり実施の形態1の場合のように、スタートスイッチ27が押されることを待つループに入らないので、ユーザがスタートスイッチを押してから充電を再開するという動作が必要ない。
As described above,
最後に、再び図1等を参照して、本願の実施の形態1,2について総括する。図3、図7に示すように、車両の電源装置は、高圧バッテリ11と、出力電圧が高圧バッテリ11よりも低い補機バッテリ12と、外部電源30を接続可能な接続端子25が設けられた制御用電源ノードと、制御用電源ノードから制御用の電源電圧VCCを受け、高圧バッテリ11の出力を受けて電圧変換を行ない補機バッテリ12を充電することが可能なDC/DCコンバータ22と、制御用電源ノードと補機バッテリ12との間の電気的接続を切換可能なスイッチ回路とを備える。
Finally, referring to FIG. 1 again, the first and second embodiments of the present application will be summarized. As shown in FIGS. 3 and 7, the vehicle power supply device is provided with a
好ましくは、スイッチ回路は、制御用電源ノードに外部電源30が接続されている場合には、制御用電源ノードから補機バッテリ12に電流が流れないように制御用電源ノードと補機バッテリ12との間の電気的接続を切り離す。
Preferably, when the
電気的接続の切り離しは、リレーのように回路を開くものでもよく、ダイオードやトランジスタのように半導体によって電流が流れないようにするのでも良い。 The electrical connection may be disconnected by opening a circuit like a relay or by preventing a current from flowing through a semiconductor such as a diode or a transistor.
好ましくは、車両は、高圧バッテリ11から電力の供給を受ける車両駆動部21を含む。スイッチ回路は、制御用電源ノードと補機バッテリ12との間に設けられたリレーIGCTを含む。車両の電源装置は、補機バッテリ12と制御用電源ノードのいずれか1方から電源電圧が供給されれば動作可能となり、スイッチ回路を制御する制御装置をさらに備える。制御装置は、車両駆動部21が駆動可能となる車両起動時にはリレーIGCTを導通状態に制御し、制御用電源ノードに外部電源30が接続されている場合にはリレーIGCTを非導通状態に制御する。
Preferably, the vehicle includes a
なお、リレーIGCTに代えて、補機バッテリ12から端子25に向かう向きが順方向となるようにダイオードを接続しても良い。
Instead of relay IGCT, a diode may be connected so that the direction from
より好ましくは、図7、図8で説明したように、車両の電源装置は、補機バッテリ12の電流を監視し、DC/DCコンバータ22を制御するパワーマネジメントユニット40をさらに備える。パワーマネジメントユニット40は、補機バッテリ12の電流が過電流であることが検出された場合には、DC/DCコンバータ22から補機バッテリ12に充電が行なわれないようにDC/DCコンバータ22を制御し、その後さらに補機バッテリ12の電流が過電流であることが検出され続けているときには、スイッチ回路に制御用電源ノードと補機バッテリ12との間の電気的接続を切り離させる。
More preferably, as described with reference to FIGS. 7 and 8, the vehicle power supply apparatus further includes a
さらに好ましくは、図8のステップS36に示すように、パワーマネジメントユニット40は、補機バッテリ12の電流が過電流であることが検出された場合には、DC/DCコンバータ22の電圧を補機バッテリ12の電圧以下に制御することによってDC/DCコンバータ22から補機バッテリ12に充電が行なわれないようにする。
More preferably, as shown in step S36 of FIG. 8, when it is detected that the current of the
なお、DC/DCコンバータ22を動作停止させることによってDC/DCコンバータ22から補機バッテリ12に充電が行なわれないようにしても良い。
The
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 電池パック、11 高圧バッテリ、12 補機バッテリ、21 車両駆動部、22 DC/DCコンバータ、23 リレーボックス、24 電源ECU、25 端子、27 スタートスイッチ、28 パワーケーブル、30 外部電源、32 ブースターケーブル、40,40A パワーマネジメントユニット、100,100A 車両、IGCT リレー、SMR システムメインリレー。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
出力電圧が前記第1の蓄電装置よりも低い第2の蓄電装置と、
外部電源を接続可能な制御用電源ノードと、
前記制御用電源ノードから制御用の電源電圧を受け、前記第1の蓄電装置の出力を受けて電圧変換を行ない前記第2の蓄電装置を充電することが可能な電圧変換器と、
前記制御用電源ノードと前記第2の蓄電装置との間の電気的接続を切換可能なスイッチ回路とを備える、車両の電源装置。 A first power storage device;
A second power storage device having an output voltage lower than that of the first power storage device;
A control power node to which an external power supply can be connected;
A voltage converter that receives a control power supply voltage from the control power supply node, receives the output of the first power storage device, performs voltage conversion, and charges the second power storage device;
A vehicle power supply device comprising: a switch circuit capable of switching electrical connection between the control power supply node and the second power storage device.
前記第1の蓄電装置から電力の供給を受ける車両駆動部を含み、
前記スイッチ回路は、
前記制御用電源ノードと前記第2の蓄電装置との間に設けられたリレーを含み、
前記車両の電源装置は、
前記第2の蓄電装置と前記制御用電源ノードのいずれか1方から電源電圧が供給されれば動作可能となり、前記スイッチ回路を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記車両駆動部が駆動可能となる車両起動時には前記リレーを導通状態に制御し、前記制御用電源ノードに前記外部電源が接続されている場合には前記リレーを非導通状態に制御する、請求項1または2に記載の車両の電源装置。 The vehicle is
A vehicle drive unit that receives supply of electric power from the first power storage device;
The switch circuit is
Including a relay provided between the control power supply node and the second power storage device;
The power supply device of the vehicle is
A power supply voltage is supplied from one of the second power storage device and the control power supply node;
The control device controls the relay to be in a conductive state when the vehicle is driven so that the vehicle drive unit can be driven, and puts the relay in a non-conductive state when the external power source is connected to the control power supply node. The power supply device for a vehicle according to claim 1 or 2, which is controlled.
前記第2の蓄電装置の電流を監視し、前記電圧変換器を制御するパワーマネジメントユニットをさらに備え、
前記パワーマネジメントユニットは、前記第2の蓄電装置の電流が過電流であることが検出された場合には、前記電圧変換器から前記第2の蓄電装置に充電が行なわれないように前記電圧変換器を制御し、その後さらに前記第2の蓄電装置の電流が過電流であることが検出され続けているときには、前記スイッチ回路に前記制御用電源ノードと前記第2の蓄電装置との間の電気的接続を切り離させる、請求項2に記載の車両の電源装置。 The power supply device of the vehicle is
A power management unit that monitors the current of the second power storage device and controls the voltage converter;
When the power management unit detects that the current of the second power storage device is an overcurrent, the voltage conversion unit prevents the second power storage device from being charged from the voltage converter. And when the current of the second power storage device continues to be detected as an overcurrent, the switch circuit is connected to the electric power between the control power supply node and the second power storage device. The power supply device for a vehicle according to claim 2, wherein the power connection is disconnected.
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