JP2015209126A

JP2015209126A - Power supply device and control method therefor

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Publication number: JP2015209126A
Application number: JP2014091871A
Authority: JP
Inventors: 寺田　康晴; Yasuharu Terada; 康晴寺田; 米山　勲; Isao Yoneyama; 勲米山; 和也加藤; Kazuya Kato; 直堀竹; Sunao Horitake
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-11-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device and a control method therefor, with suppressed current resistance of a relay that is turned on when charging a battery connected to a given electric load.SOLUTION: A power supply device includes: a first battery connected to a given electric load; a second battery connected to the first battery in parallel; a relay disposed on a line interconnecting the first and second batteries; and a relay control part for turning on the relay when to charge the first battery using the second battery, and turning off the relay before, an operation of the given electric load is started after the relay is turned on.

Description

本発明は、電源装置及びその制御方法に係り、特に、所定の電気負荷に接続される第１のバッテリと、第１のバッテリに並列接続される第２のバッテリと、第１のバッテリと第２のバッテリとを繋ぐライン上に設けられるリレーと、を備える電源装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus and a control method therefor, and in particular, a first battery connected to a predetermined electric load, a second battery connected in parallel to the first battery, a first battery, and a first battery A relay provided on a line connecting two batteries, and a control method thereof.

従来、２つのバッテリと、両バッテリを繋ぐライン上に設けられるリレーと、を備える電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源装置においては、エンジン始動時に一方のバッテリの電圧が他方のバッテリの電圧よりも一定電圧以上低下した場合、リレーがオンすることで２つのバッテリが並列接続され、他方のバッテリから一方のバッテリへ電流が流れる。このため、一方のバッテリの始動時電圧が低下していても他方のバッテリがエンジンの始動をバックアップするので、エンジンスタータに印加する電圧を上昇させることができ、容易にエンジンを始動させることができる。 Conventionally, a power supply device including two batteries and a relay provided on a line connecting the two batteries is known (for example, see Patent Document 1). In this power supply device, when the voltage of one battery is lower than the voltage of the other battery by a certain voltage or more at the time of starting the engine, the relay is turned on to connect the two batteries in parallel. Current flows to For this reason, even if the starting voltage of one battery is lowered, the other battery backs up the starting of the engine, so that the voltage applied to the engine starter can be increased and the engine can be started easily. .

特開平６−３３８５４号公報JP-A-6-33854

しかしながら、エンジン始動時にリレーのオンにより２つのバッテリが並列接続されていると、他方のバッテリからリレーを介して一方のバッテリへ大電流が流れる。このため、かかる構成では、その大電流の流通を許容するのにリレーの耐電流を上げることが必要となるので、電源装置としてのコストが上昇する。 However, if two batteries are connected in parallel when the relay is turned on when the engine is started, a large current flows from the other battery to one battery via the relay. For this reason, in such a configuration, it is necessary to increase the withstand current of the relay in order to allow the flow of the large current, so that the cost of the power supply device increases.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、所定の電気負荷に接続されるバッテリの充電時にオンされるリレーの耐電流を抑制することが可能な電源装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a power supply apparatus capable of suppressing the withstand current of a relay that is turned on when a battery connected to a predetermined electric load is charged, and a control method thereof. The purpose is to do.

本発明の一態様は、所定の電気負荷に接続される第１のバッテリと、前記第１のバッテリに並列に接続される第２のバッテリと、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを繋ぐライン上に設けられるリレーと、前記第２のバッテリを用いて前記第１のバッテリを充電すべきときに前記リレーをオンすると共に、前記リレーのオン後、前記所定の電気負荷の作動が開始される前に、前記リレーをオフするリレー制御部と、を備える電源装置である。 One aspect of the present invention includes a first battery connected to a predetermined electrical load, a second battery connected in parallel to the first battery, the first battery, and the second battery. And when the first battery is to be charged using the second battery, the relay is turned on, and after the relay is turned on, the predetermined electric load is operated. And a relay control unit that turns off the relay before being started.

また、本発明の一態様は、所定の電気負荷に接続される第１のバッテリと、前記第１のバッテリに並列に接続される第２のバッテリと、前記第１のバッテリと前記第２のバッテリとを繋ぐライン上に設けられるリレーと、を備える電源装置の制御方法であって、前記第２のバッテリを用いて前記第１のバッテリを充電すべきときに前記リレーをオンさせる第１のステップと、前記リレーのオン後、前記所定の電気負荷の作動が開始される前に、前記リレーをオフさせる第２のステップと、を備える電源装置の制御方法である。 One embodiment of the present invention includes a first battery connected to a predetermined electric load, a second battery connected in parallel to the first battery, the first battery, and the second battery. And a relay provided on a line connecting the battery, wherein the first battery is turned on when the first battery is to be charged using the second battery. And a second step of turning off the relay after the relay is turned on and before the operation of the predetermined electric load is started.

本発明によれば、所定の電気負荷に接続されるバッテリの充電時にオンされるリレーの耐電流を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric current resistance of the relay turned on at the time of charge of the battery connected to a predetermined | prescribed electric load can be suppressed.

本発明の一実施例である電源装置の構成図である。It is a block diagram of the power supply device which is one Example of this invention. 図１に示す電源装置においてサブバッテリを用いた補機バッテリの充電時に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。3 is a flowchart of an example of a control routine executed when charging an auxiliary battery using a sub-battery in the power supply device shown in FIG. 1. 本発明の変形例である電源装置においてサブバッテリを用いた補機バッテリの充電時に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the control routine performed at the time of charge of the auxiliary battery which used the sub battery in the power supply device which is a modification of this invention.

以下、図面を用いて、本発明に係る電源装置及びその制御方法の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of a power supply device and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施例である電源装置１０の構成図を示す。本実施例の電源装置１０は、車両（特に非ハイブリッド車両であるコンベ車）に搭載された、電気負荷である車載電気機器に電力供給を行う装置である。 FIG. 1 shows a configuration diagram of a power supply device 10 according to an embodiment of the present invention. The power supply device 10 according to the present embodiment is a device that supplies electric power to an in-vehicle electric device that is an electric load mounted on a vehicle (in particular, a conveyor vehicle that is a non-hybrid vehicle).

図１に示す如く、電源装置１０は、補機バッテリ１２を備えている。補機バッテリ１２は、ＤＣ１２ボルト程度の電圧を出力する直流電源であって、充放電可能な二次電池である。補機バッテリ１２は、予め定められた所定容量（例えば、５０Ａｈ〜８０Ａｈ）を有している。補機バッテリ１２は、例えば鉛電池である。 As shown in FIG. 1, the power supply device 10 includes an auxiliary battery 12. The auxiliary battery 12 is a DC power source that outputs a voltage of about DC 12 volts, and is a rechargeable secondary battery. The auxiliary battery 12 has a predetermined capacity (for example, 50 Ah to 80 Ah) determined in advance. The auxiliary battery 12 is, for example, a lead battery.

補機バッテリ１２には、電力ライン１４を介して、オルタネータ１６及びエンジンスタータ１８が接続されている。オルタネータ１６は、車両に搭載されるエンジンの回転により発電する発電機である。補機バッテリ１２は、電力ライン１４を介してオルタネータ１６から電力供給されることにより充電される。また、エンジンスタータ１８は、電力供給によりエンジンを始動させる電動機である。補機バッテリ１２は、電力ライン１４を介してエンジンスタータ１８へ電力供給することにより放電される。 An alternator 16 and an engine starter 18 are connected to the auxiliary battery 12 via a power line 14. The alternator 16 is a generator that generates electricity by rotation of an engine mounted on the vehicle. The auxiliary battery 12 is charged by being supplied with power from the alternator 16 through the power line 14. The engine starter 18 is an electric motor that starts the engine by supplying power. The auxiliary battery 12 is discharged by supplying power to the engine starter 18 through the power line 14.

補機バッテリ１２には、また、電力ライン１４を介して、電気負荷２０，２２，２４が接続されている。電気負荷２０，２２は、車両に搭載される、補機バッテリ１２からの電力供給により作動する各種電気機器であって、例えばエアコン，オーディオ，メータ電装品などである。電気負荷２０は、補機バッテリ１２の正極端子に直接に接続されるものであって、エコラン時（すなわちアイドリングストップ時；以下同じ。）にも補機バッテリ１２からの電力供給により作動するものである。一方、電気負荷２２は、補機バッテリ１２の正極端子にメインリレー２６及び暗電流リレー２８を介して接続されるものであって、通常は補機バッテリ１２からの電力供給により作動すると共に、エコラン時に補機バッテリ１２からの電力供給が遮断されることにより作動停止するものである。 An electric load 20, 22, 24 is also connected to the auxiliary battery 12 via the power line 14. The electric loads 20 and 22 are various electric devices that are mounted on the vehicle and operate by supplying power from the auxiliary battery 12, and are, for example, air conditioners, audio equipment, meter electrical components, and the like. The electrical load 20 is directly connected to the positive terminal of the auxiliary battery 12 and is operated by supplying power from the auxiliary battery 12 during the eco-run (that is, idling stop; the same applies hereinafter). is there. On the other hand, the electrical load 22 is connected to the positive terminal of the auxiliary battery 12 via the main relay 26 and the dark current relay 28. The electric load 22 is normally operated by supplying power from the auxiliary battery 12, and is also eco-run. Sometimes the operation is stopped when the power supply from the auxiliary battery 12 is cut off.

メインリレー２６は、電力ライン１４上に設けられた半導体からなる継電器である。メインリレー２６は、電気負荷２２を作動させるべき時に電気負荷２２と補機バッテリ１２とが導通されるようにオンされ、一方、エコラン時を含め電気負荷２２を作動させるべきでない時に電気負荷２２と補機バッテリ１２との接続が遮断されるようにオフされる。また、暗電流リレー２８は、電力ライン１４上においてメインリレー２６に並列接続された機械的に構成される継電器である。暗電流リレー２８は、メインリレー２６のオフ時すなわちエコラン時にも補機バッテリ１２から電気負荷２２へ向けて暗電流が流れることが許容されるようにオンされる。 The main relay 26 is a relay made of a semiconductor provided on the power line 14. The main relay 26 is turned on so that the electric load 22 and the auxiliary battery 12 are conducted when the electric load 22 is to be operated, while the electric load 22 is not operated when the electric load 22 is not to be operated including during an eco-run. It is turned off so that the connection with the auxiliary battery 12 is cut off. The dark current relay 28 is a mechanically configured relay connected in parallel to the main relay 26 on the power line 14. The dark current relay 28 is turned on so that a dark current is allowed to flow from the auxiliary battery 12 toward the electric load 22 even when the main relay 26 is off, that is, during an eco-run.

また、電気負荷２４は、補機バッテリ１２の正極端子にダイオード３０を介して接続されるものであって、補機バッテリ１２の過放電時（すなわちバッテリ上がり時）や故障時にも作動が要求されることがあるバックアップ対象負荷である。電気負荷２４は、例えば、シフトバイワイヤや電動パーキングブレーキ，ドアアンロックに用いられるアクチュエータ、データコミニュケーションモジュール（ＤＣＭ）などである。ダイオード３０は、補機バッテリ１２の正極端子側から電気負荷２４側への電流の流通を許容する一方、電気負荷２４側から補機バッテリ１２の正極端子側への電流の流通を禁止するものである。電気負荷２４は、通常は補機バッテリ１２からの電力供給により作動する。 The electric load 24 is connected to the positive terminal of the auxiliary battery 12 via the diode 30 and is required to operate even when the auxiliary battery 12 is overdischarged (that is, when the battery is exhausted) or malfunctions. The load to be backed up may be The electric load 24 is, for example, a shift-by-wire, an electric parking brake, an actuator used for door unlocking, a data communication module (DCM), or the like. The diode 30 allows current to flow from the positive terminal side of the auxiliary battery 12 to the electric load 24 side, while prohibiting current flow from the electric load 24 side to the positive terminal side of the auxiliary battery 12. is there. The electric load 24 is normally operated by supplying power from the auxiliary battery 12.

電源装置１０は、また、補機バッテリ１２とは異なるサブバッテリ３２を備えている。サブバッテリ３２は、補機バッテリ１２の出力電圧と略同じＤＣ１２ボルト程度の電圧或いはそれよりも若干高い電圧を出力する直流電源であって、充放電可能な二次電池である。サブバッテリ３２は、補機バッテリ１２の容量よりも低い予め定められた所定容量（例えば、６Ａｈ〜１０Ａｈ）を有している。サブバッテリ３２は、補機バッテリ１２に比して充放電特性の良いバッテリであることとしてもよく、例えば、ニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリである。サブバッテリ３２は、例えばシフトバイワイヤ用や電動パーキングブレーキ用などに設けられたバックアップバッテリである。 The power supply apparatus 10 also includes a sub battery 32 that is different from the auxiliary battery 12. The sub-battery 32 is a DC power source that outputs a voltage of about DC 12 volts, which is substantially the same as the output voltage of the auxiliary battery 12, or a voltage slightly higher than that, and is a rechargeable secondary battery. The sub-battery 32 has a predetermined capacity (for example, 6 Ah to 10 Ah) that is lower than the capacity of the auxiliary battery 12. The sub-battery 32 may be a battery having better charge / discharge characteristics than the auxiliary battery 12 and is, for example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. The sub-battery 32 is a backup battery provided for, for example, a shift-by-wire or an electric parking brake.

サブバッテリ３２は、補機バッテリ１２と並列に接続されている。すなわち、サブバッテリ３２には、電力ライン１４を介して、オルタネータ１６及び補機バッテリ１２が接続されている。サブバッテリ３２は、電力ライン１４を介してオルタネータ１６から電力供給されることにより充電される。また、サブバッテリ３２は、電力ライン１４を介して補機バッテリ１２へ電力供給することにより放電される。補機バッテリ１２は、サブバッテリ３２からの電力供給により充電されることが可能である。 The sub battery 32 is connected in parallel with the auxiliary battery 12. That is, the alternator 16 and the auxiliary battery 12 are connected to the sub-battery 32 via the power line 14. The sub-battery 32 is charged by being supplied with power from the alternator 16 via the power line 14. The sub battery 32 is discharged by supplying power to the auxiliary battery 12 via the power line 14. The auxiliary battery 12 can be charged by supplying power from the sub battery 32.

サブバッテリ３２の正極端子には、サブバッテリリレー３４及びバックアップリレー３６を介して、上記の電気負荷２２が接続されていると共に、メインリレー２６及び暗電流リレー２８の一端が接続されている。サブバッテリリレー３４とバックアップリレー３６とは、電力ライン１４上において直列接続されている。サブバッテリリレー３４と、バックアップリレー３６と、メインリレー２６及び暗電流リレー２８のうちの少なくとも一方と、はそれぞれサブバッテリ３２の充電時及び放電時に電流の流通が許容されるようにオンされる。 The electric load 22 is connected to the positive terminal of the sub-battery 32 via the sub-battery relay 34 and the backup relay 36, and one end of the main relay 26 and the dark current relay 28 is connected. The sub battery relay 34 and the backup relay 36 are connected in series on the power line 14. The sub battery relay 34, the backup relay 36, and at least one of the main relay 26 and the dark current relay 28 are turned on so that current flow is allowed when the sub battery 32 is charged and discharged.

また、サブバッテリ３２の正極端子には、サブバッテリリレー３４及びダイオード３８を介して上記の電気負荷２４が接続されている。サブバッテリリレー３４は、また、補機バッテリ１２の故障時や過放電時において電気負荷２４を作動させるべき時に電気負荷２４とサブバッテリ３２とが導通されるようにオンされる。ダイオード３８は、サブバッテリ３２の正極端子側から電気負荷２４側への電流の流通を許容する一方、電気負荷２４側からサブバッテリ３２の正極端子側への電流の流通を禁止するものである。電気負荷２４は、補機バッテリ１２の故障時や過放電時はサブバッテリ３２からの電力供給により作動することが可能である。 The electric load 24 is connected to the positive terminal of the sub battery 32 through a sub battery relay 34 and a diode 38. The sub-battery relay 34 is also turned on so that the electric load 24 and the sub-battery 32 are conducted when the electric load 24 is to be operated when the auxiliary battery 12 is faulty or overdischarged. The diode 38 allows current flow from the positive terminal side of the sub-battery 32 to the electric load 24 side, but prohibits current flow from the electric load 24 side to the positive terminal side of the sub-battery 32. The electric load 24 can be operated by supplying power from the sub-battery 32 when the auxiliary battery 12 fails or overdischarges.

電源装置１０は、また、マイクロコンピュータを主体に構成される制御装置４０を備えている。制御装置４０は、各リレー２６，２８，３４，３６のオンとオフとのスイッチングを制御する装置である。制御装置４０には、補機バッテリ１２の状態（電圧、電流、温度など）を検出可能なバッテリセンサの出力信号と、サブバッテリ３２の状態（電圧、電流、温度など）を検出可能なバッテリセンサの出力信号と、を少なくとも含む、各リレー２６，２８，３４，３６のスイッチングを制御するうえで必要な信号が入力される。 The power supply device 10 also includes a control device 40 mainly composed of a microcomputer. The control device 40 is a device that controls switching of the relays 26, 28, 34, and 36 to be turned on and off. The control device 40 includes an output signal of a battery sensor that can detect the state (voltage, current, temperature, etc.) of the auxiliary battery 12, and a battery sensor that can detect the state (voltage, current, temperature, etc.) of the sub battery 32. And a signal necessary for controlling the switching of each of the relays 26, 28, 34, and 36.

制御装置４０は、入力される信号に基づいて、補機バッテリ１２が過放電状態（いわゆるバッテリ上がり状態）にあるか否か、サブバッテリ３２の残容量が所定値以上であるか否か、車速がゼロであるか否か、シフトポジションがパーキングレンジであるか否か、ブレーキスイッチがオンであるか否か、カーテシスイッチがオンであるか否か、ドアアンロックが要求されたか否か、キーレスエントリが検知されたか否かなどを判定する。 Based on the input signal, control device 40 determines whether or not auxiliary battery 12 is in an overdischarged state (so-called battery exhausted state), whether or not the remaining capacity of sub-battery 32 is greater than or equal to a predetermined value, vehicle speed. Whether it is zero, whether the shift position is in the parking range, whether the brake switch is on, whether the courtesy switch is on, whether door unlocking is required, keyless It is determined whether or not an entry is detected.

また、制御装置４０は、エンジンの駆動を制御する機能を有している。制御装置４０は、スタータスイッチのオン時やエコラン時にエンジンスタータ１８を作動させることが可能である。制御装置４０は、後述の如く、補機バッテリ１２のバッテリ上がりの検出後、サブバッテリ３２を用いてその補機バッテリ１２を充電した後に、エンジンスタータ１８へ作動を指令する信号を供給してエンジンを始動させる。尚、エンジンの駆動を制御する装置は、制御装置４０とは別に設けられていてもよい。 The control device 40 has a function of controlling the driving of the engine. The control device 40 can operate the engine starter 18 when the starter switch is turned on or during an eco-run. As will be described later, after detecting that the auxiliary battery 12 has run out of battery, the control device 40 charges the auxiliary battery 12 using the sub-battery 32 and then supplies a signal for instructing the engine starter 18 to operate. Start. A device for controlling the driving of the engine may be provided separately from the control device 40.

次に、図２を参照して、本実施例の電源装置１０における主にサブバッテリ３２を用いた補機バッテリ１２の充電時の動作について説明する。図２は、本実施例の電源装置１０においてサブバッテリ３２を用いた補機バッテリ１２の充電時に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。 Next, with reference to FIG. 2, the operation at the time of charging of the auxiliary battery 12 mainly using the sub battery 32 in the power supply apparatus 10 of the present embodiment will be described. FIG. 2 shows a flowchart of an example of a control routine executed when charging the auxiliary battery 12 using the sub-battery 32 in the power supply apparatus 10 of the present embodiment.

本実施例の電源装置１０において、制御装置４０は、車速がゼロである、シフトポジションがパーキングレンジである、又はブレーキスイッチがオンであることなどにより車両が停車しているか否かを判別すると共に、補機バッテリ１２の状態に基づいて補機バッテリ１２がバッテリ上がり状態にある又は故障しているか否かを判別する。尚、補機バッテリ１２がバッテリ上がり状態にある又は故障しているか否かの判別は、補機バッテリ１２の残容量が所定の下限規定値以下であるか否かに基づいて行われることとすればよい。 In the power supply device 10 of the present embodiment, the control device 40 determines whether or not the vehicle is stopped due to the vehicle speed being zero, the shift position being in the parking range, or the brake switch being on. Based on the state of the auxiliary battery 12, it is determined whether or not the auxiliary battery 12 is in a battery exhausted state or has failed. The determination as to whether or not the auxiliary battery 12 is in a battery-up state or has failed is based on whether or not the remaining capacity of the auxiliary battery 12 is equal to or less than a predetermined lower limit specified value. That's fine.

制御装置４０は、上記した処理において車両が停車していると判別しかつ補機バッテリ１２がバッテリ上がり状態にない又は故障していないと判別する場合は、サブバッテリリレー３４及びバックアップリレー３６をオフする。この場合は、サブバッテリ３２から各電気負荷２０，２２，２４や補機バッテリ１２へ電力が供給されることはない。 When the control device 40 determines that the vehicle is stopped in the above-described processing and determines that the auxiliary battery 12 is not in a battery-up state or has not failed, the control device 40 turns off the sub battery relay 34 and the backup relay 36. To do. In this case, power is not supplied from the sub-battery 32 to the electric loads 20, 22, 24 and the auxiliary battery 12.

一方、制御装置４０は、上記した処理において補機バッテリ１２がバッテリ上がり状態にある又は故障していると判別する場合は、電力供給によって電気負荷２４の作動が必要となるタイミング（例えば、ドアアンロック時やＤＣＭを用いた通信時など）でサブバッテリリレー３４をオンする。サブバッテリリレー３４がオンされると、補機バッテリ１２からの電力供給ができないときにも、サブバッテリ３２からダイオード３８を介して電気負荷２４へ電力が供給されるので、電気負荷２４が作動可能となる。 On the other hand, when the control device 40 determines that the auxiliary battery 12 is in a battery-up state or has failed in the above-described processing, the control device 40 needs to operate the electric load 24 by power supply (for example, a door amp). The sub battery relay 34 is turned on at the time of locking or during communication using DCM. When the sub battery relay 34 is turned on, even when power cannot be supplied from the auxiliary battery 12, power is supplied from the sub battery 32 to the electric load 24 via the diode 38, so that the electric load 24 can operate. It becomes.

制御装置４０は、また、補機バッテリ１２がバッテリ上がり状態にあると判別する場合（ステップ１００）は、次に、サブバッテリ３２を用いてその補機バッテリ１２を充電させるための条件が成立するか否かを判別する（ステップ１０２）。この条件は、例えば、車速がゼロであること、シフトポジションがパーキングレンジであること、ブレーキスイッチがオンであること、カーテシスイッチがオンであること、ドアアンロックが要求されたこと、キーレスエントリが検知されたこと、サブバッテリ３２の残容量が所定値以上であること、などである。尚、このサブバッテリ３２の残容量についての所定値は、バックアップ対象負荷である電気負荷２４の作動に必要な電力量が確保される値である。 If control device 40 determines that auxiliary battery 12 is in a battery-extended state (step 100), then a condition for charging auxiliary battery 12 using sub-battery 32 is established. Whether or not (step 102). For example, the vehicle speed is zero, the shift position is in the parking range, the brake switch is on, the courtesy switch is on, door unlocking is requested, and the keyless entry is That is, the remaining capacity of the sub-battery 32 is greater than or equal to a predetermined value. The predetermined value for the remaining capacity of the sub-battery 32 is a value that secures the amount of power necessary for the operation of the electrical load 24 that is the backup target load.

制御装置４０は、上記ステップ１０２の処理を肯定判定がなされるまで繰り返し行う。そして、サブバッテリ３２を用いてその補機バッテリ１２を充電させるための条件が成立して肯定判定がなされた場合は、次に、バックアップリレー３６をオンする（ステップ１０４）。尚、このバックアップリレー３６のオン時には、サブバッテリリレー３４がオンされると共に、メインリレー２６及び暗電流リレー２８のうちの少なくとも何れか一方のリレーがオンされる。 The control device 40 repeats the process of step 102 until an affirmative determination is made. If the condition for charging the auxiliary battery 12 using the sub-battery 32 is satisfied and an affirmative determination is made, the backup relay 36 is then turned on (step 104). When the backup relay 36 is turned on, the sub battery relay 34 is turned on, and at least one of the main relay 26 and the dark current relay 28 is turned on.

かかる処理が行われると、補機バッテリ１２とサブバッテリ３２とが電力ライン１４を介して接続されることで、サブバッテリ３２から、サブバッテリリレー３４と、バックアップリレー３６と、メインリレー２６及び暗電流リレー２８のうちの少なくとも一方と、を介して補機バッテリ１２へ電力が供給されるので、補機バッテリ１２がサブバッテリ３２を用いて充電される。 When such processing is performed, the auxiliary battery 12 and the sub-battery 32 are connected via the power line 14, so that the sub-battery 32, the sub-battery relay 34, the backup relay 36, the main relay 26, and the dark battery are connected. Since power is supplied to the auxiliary battery 12 via at least one of the current relays 28, the auxiliary battery 12 is charged using the sub battery 32.

制御装置４０は、上記ステップ１０４の処理後、補機バッテリ１２の状態に基づいて、サブバッテリ３２を用いた補機バッテリ１２の充電が完了したか否かを判別する（ステップ１０６）。尚、補機バッテリ１２の充電が完了したか否かの判別は、補機バッテリ１２の残容量が所定の上限規定値まで上昇した又は満充電に至ったか否かに基づいて行われることとすればよい。 After the process of step 104, control device 40 determines whether or not charging of auxiliary battery 12 using sub battery 32 has been completed based on the state of auxiliary battery 12 (step 106). Whether or not the auxiliary battery 12 has been fully charged is determined based on whether or not the remaining capacity of the auxiliary battery 12 has increased to a predetermined upper limit specified value or has been fully charged. That's fine.

制御装置４０は、上記ステップ１０６の処理を肯定判定がなされるまで繰り返し行う。そして、補機バッテリ１２の充電が完了したと判別した場合は、次に、バックアップリレー３６をオフする（ステップ１０８）。かかる処理が行われると、補機バッテリ１２とサブバッテリ３２との電力ライン１４を介した接続が遮断されることで、サブバッテリ３２から補機バッテリ１２への電力供給が停止され、サブバッテリ３２を用いた補機バッテリ１２の充電が停止される。 The control device 40 repeatedly performs the process of step 106 until an affirmative determination is made. If it is determined that charging of the auxiliary battery 12 has been completed, the backup relay 36 is then turned off (step 108). When such processing is performed, the power supply from the sub battery 32 to the auxiliary battery 12 is stopped by disconnecting the connection between the auxiliary battery 12 and the sub battery 32 via the power line 14, and the sub battery 32. The charging of the auxiliary battery 12 using is stopped.

制御装置４０は、上記ステップ１０８の処理後、エンジンを始動させるための条件が成立するか否かを判別する（ステップ１１０）。この条件は、例えば、スタータスイッチがオンであること、車速がゼロであること、シフトポジションがパーキングレンジであること、ブレーキスイッチがオンであること、カーテシスイッチがオンであること、サブバッテリ３２の残容量が所定値以上であること、などである。尚、このサブバッテリ３２の残容量についての所定値は、バックアップ対象負荷である電気負荷２４の作動に必要な電力量以上であって、上記した所定の上限規定値や満充電に近い値であることが好適である。 The control device 40 determines whether or not a condition for starting the engine is satisfied after the processing of step 108 (step 110). This condition includes, for example, that the starter switch is on, the vehicle speed is zero, the shift position is in the parking range, the brake switch is on, the courtesy switch is on, The remaining capacity is equal to or greater than a predetermined value. Note that the predetermined value for the remaining capacity of the sub-battery 32 is equal to or greater than the amount of power required for the operation of the electrical load 24 as the backup target load, and is close to the above-described predetermined upper limit specified value or full charge. Is preferred.

制御装置４０は、上記したステップ１１０の処理を肯定判定がなされるまで繰り返し行う。そして、エンジンを始動させるための条件が成立して肯定判定がなされた場合は、次に、エンジンスタータ１８へ作動を指令する信号を供給してエンジンを始動させる（ステップ１１２）。エンジンスタータ１８の作動が指令されると、そのエンジンスタータ１８が補機バッテリ１２から電力供給を受けながら作動してエンジンが始動される。 The control device 40 repeatedly performs the process of step 110 described above until an affirmative determination is made. If the conditions for starting the engine are satisfied and an affirmative determination is made, a signal for commanding operation to the engine starter 18 is then supplied to start the engine (step 112). When the operation of the engine starter 18 is commanded, the engine starter 18 operates while receiving power supply from the auxiliary battery 12 to start the engine.

このように、本実施例の電源装置１０においては、エンジンスタータ１８に接続される補機バッテリ１２にバッテリ上がりが生じた場合、サブバッテリ３２を用いて補機バッテリ１２を充電すべくバックアップリレー３６がオンされると共に、そのバックアップリレー３６のオン後、補機バッテリ１２の充電が完了した以後かつエンジンが始動される前に、バックアップリレー３６がオフされる。 As described above, in the power supply device 10 of the present embodiment, when the battery of the auxiliary battery 12 connected to the engine starter 18 rises, the backup relay 36 is used to charge the auxiliary battery 12 using the sub battery 32. Is turned on, and after the backup relay 36 is turned on, the backup relay 36 is turned off after the charging of the auxiliary battery 12 is completed and before the engine is started.

すなわち、補機バッテリ１２のバッテリ上がりが生じた場合、バックアップリレー３６のオンによりその補機バッテリ１２とサブバッテリ３２とが電力ライン１４を介して接続されて、サブバッテリ３２を用いて補機バッテリ１２の充電が行われる。そして、その補機バッテリ１２の充電が完了した場合、バックアップリレー３６のオフにより補機バッテリ１２とサブバッテリ３２との接続が遮断されて、その後に、充電完了後の補機バッテリ１２からの電力供給によりエンジンが始動される。言い換えれば、バックアップバッテリであるサブバッテリ３２及びバックアップリレー３６を用いて補機バッテリ１２が一旦充電された後、そのバックアップリレー３６がオフされた後にその補機バッテリ１２を用いてエンジン始動が行われる。 That is, when the battery of the auxiliary battery 12 is discharged, the auxiliary battery 12 and the sub battery 32 are connected via the power line 14 by turning on the backup relay 36, and the auxiliary battery is used by using the sub battery 32. 12 charging is performed. When the charging of the auxiliary battery 12 is completed, the backup relay 36 is turned off to cut off the connection between the auxiliary battery 12 and the sub battery 32, and then the power from the auxiliary battery 12 after the charging is completed. Supply starts the engine. In other words, after the auxiliary battery 12 is once charged using the sub battery 32 and the backup relay 36 which are backup batteries, the engine is started using the auxiliary battery 12 after the backup relay 36 is turned off. .

かかる構成においては、エンジンスタータ１８に接続される補機バッテリ１２のバッテリ上がりを解消させるための充電時にオンされるバックアップリレー３６が、その補機バッテリ１２の充電完了以後かつエンジンの始動前にオフされるので、そのエンジン始動時にサブバッテリ３２が電力ライン１４を介して補機バッテリ１２及びエンジンスタータ１８に接続された状態に維持されるのは回避される。 In this configuration, the backup relay 36 that is turned on when charging to eliminate the battery of the auxiliary battery 12 connected to the engine starter 18 is turned off after the auxiliary battery 12 is fully charged and before the engine is started. Therefore, it is avoided that the sub-battery 32 is kept connected to the auxiliary battery 12 and the engine starter 18 via the power line 14 when the engine is started.

従って、本実施例の電源装置１０によれば、補機バッテリ１２のバッテリ上がりを解消させるための充電後のエンジン始動時に、サブバッテリ３２からバックアップリレー３６を介してエンジンスタータ１８へ突入電流が流れてサブバッテリ３２の充電電力がエンジンスタータ１８側に持ち出されること、すなわち、サブバッテリ３２からバックアップリレー３６を介してエンジンスタータ１８へ電力が供給されることは回避される。特に、サブバッテリ３２の充放電特性が補機バッテリ１２のものに比して良い場合でも、上記の突入電流が流れることは回避される。 Therefore, according to the power supply device 10 of the present embodiment, an inrush current flows from the sub battery 32 to the engine starter 18 via the backup relay 36 at the time of engine start after charging for eliminating the battery of the auxiliary battery 12. Thus, the charging power of the sub-battery 32 is taken out to the engine starter 18 side, that is, the supply of electric power from the sub-battery 32 to the engine starter 18 via the backup relay 36 is avoided. In particular, even when the charging / discharging characteristics of the sub-battery 32 are better than those of the auxiliary battery 12, the inrush current is prevented from flowing.

このため、エンジン始動に必要な大電流がバックアップリレー３６を流れることは禁止されるので、サブバッテリ３２を用いた補機バッテリ１２の充電時にオンされるバックアップリレー３６の耐電流を抑制することができる。また、サブバッテリ３２を用いて補機バッテリ１２の充電が行われた後に、更にそのサブバッテリ３２の充電電力がエンジンスタータ１８へ持ち出されることは無いので、サブバッテリ３２の劣化が進むのを抑制することができ、或いは、サブバッテリ３２の電池容量を小さくすることができる。これにより、電源装置１０としてのコストを削減しつつその電力供給を安定したものとすることができる。 For this reason, since a large current required for starting the engine is prohibited from flowing through the backup relay 36, the withstand current of the backup relay 36 that is turned on when the auxiliary battery 12 using the sub battery 32 is charged can be suppressed. it can. Further, after the auxiliary battery 12 is charged using the sub-battery 32, the charging power of the sub-battery 32 is not further taken out to the engine starter 18, so that the deterioration of the sub-battery 32 is prevented from progressing. Alternatively, the battery capacity of the sub battery 32 can be reduced. Thereby, the power supply can be stabilized while reducing the cost of the power supply device 10.

また、本実施例の電源装置１０においては、補機バッテリ１２のバッテリ上がりが生じた後にバックアップリレー３６をオンするのに、サブバッテリ３２を用いて補機バッテリ１２を充電させるための条件が成立することが必要であるが、この充電条件として、カーテシスイッチがオンであること、ドアアンロックが要求されたこと、又はキーレスエントリが検知されたことを必須のトリガ条件とするのが好適である。 Further, in the power supply device 10 of the present embodiment, the condition for charging the auxiliary battery 12 using the sub battery 32 is satisfied in order to turn on the backup relay 36 after the battery of the auxiliary battery 12 has run out. However, it is preferable that the charge condition is that the courtesy switch is on, the door unlock is requested, or the keyless entry is detected as an essential trigger condition. .

カーテシスイッチがオンであるとき、ドアアンロックが要求されたとき、及びキーレスエントリが検知されたときは、車両運転者が車両に乗り込む直前のタイミングであるので、その直後にエンジンが始動される可能性の高いタイミングである。この点、上記の構成によれば、バッテリ上がりを起こした補機バッテリ１２がエンジンスタータ１８への電力供給を行う直前に充電されるため、補機バッテリ１２の充電から放電までの時間を短くして補機バッテリ１２からの放電量を少なくすることができ、補機バッテリ１２からの電力供給によるエンジン始動の確実性を上げることができる。 When the courtesy switch is on, when door unlocking is requested, and when keyless entry is detected, it is the timing immediately before the vehicle driver enters the vehicle, so the engine can be started immediately after that. It's a highly relevant timing. In this regard, according to the above configuration, since the auxiliary battery 12 that has run out of battery is charged immediately before supplying power to the engine starter 18, the time from charging to discharging of the auxiliary battery 12 is shortened. As a result, the amount of discharge from the auxiliary battery 12 can be reduced, and the reliability of engine starting by the power supply from the auxiliary battery 12 can be increased.

また、本実施例の電源装置１０においては、補機バッテリ１２へ電力を供給することが可能なサブバッテリ３２として、例えばシフトバイワイヤ用や電動パーキングブレーキ用などに設けられるバックアップバッテリが用いられる。すなわち、サブバッテリ３２は、補機バッテリ１２のバッテリ上がり時や故障時でも、サブバッテリリレー３４のオンにより、バックアップ対象負荷としての電気負荷２４へ電力供給することが可能である。サブバッテリリレー３４は、補機バッテリ１２のバッテリ上がり後、電力供給によって電気負荷２４の作動が必要となるタイミングでオンされる。 Further, in the power supply device 10 of the present embodiment, a backup battery provided for, for example, a shift-by-wire or an electric parking brake is used as the sub-battery 32 that can supply power to the auxiliary battery 12. That is, the sub-battery 32 can supply power to the electrical load 24 as the backup target load by turning on the sub-battery relay 34 even when the battery of the auxiliary battery 12 is exhausted or at fault. The sub-battery relay 34 is turned on at a timing at which the operation of the electric load 24 is required by supplying power after the battery of the auxiliary battery 12 is exhausted.

サブバッテリリレー３４がオフされているときは、サブバッテリ３２から電力を供給することはできないが、サブバッテリリレー３４がオンされると、サブバッテリ３２から電気負荷２４へ電力が供給される。かかる構成によれば、サブバッテリ３２が電気負荷２４の作動が必要となるタイミングで起動されるので、サブバッテリ３２から不要な暗電流が流れるのを抑制することができ、サブバッテリ３２の負担を軽減することができる。 When the sub battery relay 34 is turned off, power cannot be supplied from the sub battery 32, but when the sub battery relay 34 is turned on, power is supplied from the sub battery 32 to the electric load 24. According to such a configuration, since the sub battery 32 is activated at a timing when the operation of the electric load 24 is required, it is possible to suppress unnecessary dark current from flowing from the sub battery 32, and the burden on the sub battery 32 is reduced. Can be reduced.

尚、上記の実施例においては、エンジンスタータ１８が特許請求の範囲に記載した「所定の電気負荷」に、補機バッテリ１２が特許請求の範囲に記載した「第１のバッテリ」に、サブバッテリ３２が特許請求の範囲に記載した「第２のバッテリ」に、バックアップリレー３６が特許請求の範囲に記載した「リレー」に、制御装置４０が図２に示すルーチン中ステップ１０４の処理及びステップ１０８の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「リレー制御部」に、電気負荷２４が特許請求の範囲に記載した「所定の電気負荷とは異なる電気負荷」に、ステップ１０４が特許請求の範囲に記載した「第１のステップ」に、ステップ１０８が特許請求の範囲に記載した「第２のステップ」に、それぞれ相当している。 In the above embodiment, the engine starter 18 is connected to the “predetermined electric load” described in the claims, and the auxiliary battery 12 is connected to the “first battery” described in the claims. 32 is the “second battery” described in the claims, the backup relay 36 is the “relay” described in the claims, and the control device 40 performs the processing of step 104 and step 108 in the routine shown in FIG. The step 104 is claimed in the “relay control unit” described in the claims, the electric load 24 in the “electric load different from the predetermined electric load” described in the claims, The step 108 corresponds to the “second step” described in the claims, and the “first step” described in the above range corresponds to the “second step”.

ところで、上記の実施例においては、補機バッテリ１２のバッテリ上がり後にオンされるバックアップリレー３６を、補機バッテリ１２の充電が完了した（ステップ１０６）ことをトリガとしてオフすることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示す如く、そのバックアップリレー３６を、エンジンスタータ１８の作動要求が検知されたすなわちイグニションスイッチがオンされた（ステップ１２０）ことをトリガとしてオフすることとしてもよい。かかる変形例においても、上記の実施例と同様の効果を得ることができる。 By the way, in the above embodiment, the backup relay 36 that is turned on after the battery of the auxiliary battery 12 is exhausted is turned off as a trigger when the charging of the auxiliary battery 12 is completed (step 106). However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 3, the backup relay 36 is triggered by the fact that the operation start request of the engine starter 18 is detected, that is, the ignition switch is turned on (step 120). It may be turned off. Also in this modification, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

１０電源装置
１２補機バッテリ
１４電力ライン
１８エンジンスタータ
３２サブバッテリ
３４サブバッテリリレー
３６バックアップリレー
４０制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply device 12 Auxiliary battery 14 Electric power line 18 Engine starter 32 Sub battery 34 Sub battery relay 36 Backup relay 40 Control apparatus

Claims

A first battery connected to a predetermined electrical load;
A second battery connected in parallel to the first battery;
A relay provided on a line connecting the first battery and the second battery;
The relay is turned on when the first battery is to be charged using the second battery, and the relay is turned off after the relay is turned on and before the operation of the predetermined electric load is started. A relay control unit,
A power supply apparatus comprising:

2. The power supply device according to claim 1, wherein the relay control unit turns on the relay with a courtesy switch on and / or door unlocking as a trigger after the charge state of the first battery is lowered. .

The relay control unit turns off the relay before the operation of the predetermined electric load is started after the charging of the first battery using the second battery is completed by turning on the relay. The power supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein

3. The power supply device according to claim 1, wherein the relay control unit turns off the relay when it is detected that the operation of the predetermined electric load is requested after the relay is turned on. .

5. The power supply device according to claim 1, wherein the operation of the predetermined electric load is started after the relay is turned off by the relay control unit.

2. The backup battery according to claim 1, wherein the second battery is a backup battery capable of supplying electric power to an electric load different from the predetermined electric load even when the charging state of the first battery is lowered. The power supply device according to claim 5.

A first battery connected to a predetermined electric load, a second battery connected in parallel to the first battery, and a line connecting the first battery and the second battery. A control method of a power supply device comprising a relay,
A first step of turning on the relay when the first battery is to be charged using the second battery;
A second step of turning off the relay after the relay is turned on and before the operation of the predetermined electric load is started;
A method for controlling a power supply apparatus comprising: