JP2017093226A - Power supply system for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a voltage conversion loss at the time of charging and discharging of an auxiliary machine battery.SOLUTION: A power supply system 100 includes a main battery 10, a DC/DC converter 21, and an auxiliary machine battery 23 having a voltage lower than a target output voltage of the DC/DC converter 21, and supplies electric power of the main battery 10 from the DC/DC converter 21 to an auxiliary machine load 22. The power supply system 100 has: a discharge circuit 40 turning a first switching element 91 ON and supplying the electric power from the auxiliary machine battery 23 to the auxiliary machine load 22 when an output voltage of the DC/DC converter 21 is lower than the voltage of the auxiliary machine battery 23; and a charging circuit 30 turning a second switching element 92 ON/OFF, stepping down the output voltage of the DC/DC converter 21, and performing charging to the auxiliary machine battery 23 when residual capacity of the auxiliary machine battery 23 is equal to a predetermined threshold value or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用電源システムの構造に関する。   The present invention relates to a structure of a vehicle power supply system.

近年、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車両や、モータによって駆動される電気自動車等の電動車両が多く用いられている。このような電動車両にはモータに駆動電力を供給するメインバッテリが搭載されている。また、電動車両には、例えば、パワーステアリング装置、油圧装置、窓の開閉装置、メインバッテリの冷却装置等のように小型モータによって駆動される機器や、照明装置等の多くの補機が搭載されている。これらの補機の駆動電力はメインバッテリよりも電圧の低い補機バッテリから供給される。従来、補機バッテリは、オルタネータ等の発電装置によって充電する場合が多かった。   In recent years, electric vehicles such as hybrid vehicles that use an engine and a motor as driving sources and electric vehicles that are driven by a motor are often used. Such an electric vehicle is equipped with a main battery for supplying driving power to the motor. In addition, for example, a power steering device, a hydraulic device, a window opening / closing device, a main battery cooling device and the like, which are driven by a small motor, and many auxiliary equipment such as a lighting device are mounted on the electric vehicle. ing. The driving power of these auxiliary machines is supplied from an auxiliary battery having a lower voltage than the main battery. Conventionally, auxiliary battery is often charged by a power generator such as an alternator.

このような電動車両では、車両の走行によりメインバッテリへの充放電が繰り返されるとメインバッテリが劣化し、メインバッテリの入出力電力が制限される場合がある。メインバッテリの入出力電力が制限されると要求動力を出力できずドライバビリティが低下したり、回生電力をメインバッテリに十分に充電できずエネルギ効率が低下したりするという問題があった。   In such an electric vehicle, when charging / discharging to the main battery is repeated as the vehicle travels, the main battery may deteriorate and input / output power of the main battery may be limited. When the input / output power of the main battery is limited, there is a problem in that required power cannot be output and drivability is lowered, or regenerative power cannot be sufficiently charged in the main battery and energy efficiency is lowered.

そこで、図16に示すように、インバータ202を介して車両駆動用のモータジェネレータ203に電力を供給するメインバッテリ201と補機バッテリ205とを双方向DC/DCコンバータ204を介して並列に接続し、メインバッテリ201が劣化した際の出力電力の不足分を補機バッテリ205で補うとともに、十分な電力回生を行えるようにしてエネルギ効率を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。なお、図16に示す電源システム200は、補機バッテリ205から補機負荷206に連続的な電力供給行い、補機バッテリ205の残存容量(SOC)が低下したら双方向DC/DCコンバータ204によって補機バッテリ205の充電を行うものである。   Therefore, as shown in FIG. 16, a main battery 201 and an auxiliary battery 205 that supply electric power to a motor generator 203 for driving a vehicle via an inverter 202 are connected in parallel via a bidirectional DC / DC converter 204. A method has been proposed in which the auxiliary battery 205 compensates for the shortage of output power when the main battery 201 deteriorates, and energy efficiency is improved by allowing sufficient power regeneration (see, for example, Patent Document 1). ). The power supply system 200 shown in FIG. 16 continuously supplies power from the auxiliary battery 205 to the auxiliary load 206. When the remaining capacity (SOC) of the auxiliary battery 205 decreases, the bidirectional DC / DC converter 204 compensates. The battery 205 is charged.

特開2015−76958号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-76958

ところで、補機バッテリには、鉛蓄電池が用いられることが多い。鉛蓄電池は数年で交換したり、バッテリ液を点検したりするなどメンテナンスが必要であること、重量が大きい等の欠点があることから、より軽量でメンテナンスが殆んど必要ないリチウムイオン電池で補機バッテリを構成する要求が高まってきている。   By the way, a lead storage battery is often used for the auxiliary battery. The lead-acid battery is a lithium-ion battery that is lighter and requires little maintenance because of its disadvantages such as being replaced in a few years and requiring maintenance such as checking the battery fluid and being heavy. There is an increasing demand for configuring auxiliary batteries.

しかし、リチウムイオン電池は、電圧が略一定の鉛蓄電池と異なり、残存容量(SOC)によって電圧が変化する。このため、図16に示すような、補機バッテリ205から補機負荷206に連続的な電力供給行い、補機バッテリ205の残存容量(SOC)が低下したら双方向DC/DCコンバータ204によって補機バッテリ205の充電を行う従来技術の電源システム200において、補機バッテリ205をリチウムイオン電池で構成した場合、補機バッテリ205から所定の電圧を補機負荷206に供給したり、補機バッテリ205を充電したりするために補機バッテリ205の残存容量(SOC)に応じて常時昇圧動作または降圧動作を行う専用のDC/DCコンバータ207(図16に破線で示す)を補機バッテリ205と直列に設けることが必要となる。この場合、補機バッテリ205を充放電する際に大きな電圧変換損失が発生する。   However, unlike a lead-acid battery having a substantially constant voltage, the voltage of the lithium ion battery changes depending on the remaining capacity (SOC). Therefore, as shown in FIG. 16, the auxiliary battery 205 continuously supplies power to the auxiliary load 206, and when the remaining capacity (SOC) of the auxiliary battery 205 decreases, the bi-directional DC / DC converter 204 supplies the auxiliary machine. In the power supply system 200 of the prior art that charges the battery 205, when the auxiliary battery 205 is composed of a lithium ion battery, a predetermined voltage is supplied from the auxiliary battery 205 to the auxiliary load 206, or the auxiliary battery 205 is A dedicated DC / DC converter 207 (shown by a broken line in FIG. 16) that always performs a step-up operation or a step-down operation in accordance with the remaining capacity (SOC) of the auxiliary battery 205 for charging is connected in series with the auxiliary battery 205 It is necessary to provide it. In this case, a large voltage conversion loss occurs when the auxiliary battery 205 is charged / discharged.

また、専用のDC/DCコンバータ207が1系統しかない場合には、DC/DCコンバータ207が故障した場合、補機バッテリ205から補機負荷206への電力供給ができず、電動車両が起動不能に陥る場合や、補機バッテリ205の充電ができず、補機バッテリ205が過放電になる場合がある。   In addition, when there is only one dedicated DC / DC converter 207, when the DC / DC converter 207 fails, power cannot be supplied from the auxiliary battery 205 to the auxiliary load 206, and the electric vehicle cannot be started. Or the auxiliary battery 205 may not be charged and the auxiliary battery 205 may be overdischarged.

そこで、本発明は、補機バッテリの充放電の際の電圧変換損失を低減することを目的とする。   Then, an object of this invention is to reduce the voltage conversion loss at the time of charging / discharging of an auxiliary machine battery.

本発明の車両用電源システムは、車両駆動用バッテリと、前記車両駆動用バッテリの電圧を変換する電圧変換器と、前記電圧変換器の目標出力電圧より電圧の低い補機バッテリと、を含み、前記車両駆動用バッテリの電力を前記電圧変換器から補機負荷に供給する電源システムであって、第1スイッチング素子を含み、前記補機負荷と前記補機バッテリとの間に接続され、前記電圧変換器の出力電圧が前記補機バッテリの電圧よりも低くなった場合に、前記第1スイッチング素子をオンとして前記補機バッテリから前記補機負荷に電力を供給する放電回路と、第2スイッチング素子を含み、前記電圧変換器と前記補機バッテリとの間に接続され、前記補機バッテリの残存容量が所定の閾値以下となった場合に、前記第2スイッチング素子をオン・オフさせて前記電圧変換器の出力電圧を降圧して前記補機バッテリに充電を行う充電回路と、を有することを特徴とする。   The vehicle power supply system of the present invention includes a vehicle drive battery, a voltage converter for converting the voltage of the vehicle drive battery, and an auxiliary battery having a voltage lower than a target output voltage of the voltage converter, A power supply system for supplying electric power of the vehicle drive battery from the voltage converter to an auxiliary load, including a first switching element, connected between the auxiliary load and the auxiliary battery, and the voltage A discharge circuit for turning on the first switching element and supplying power from the auxiliary battery to the auxiliary load when an output voltage of the converter becomes lower than a voltage of the auxiliary battery; and a second switching element Is connected between the voltage converter and the auxiliary battery, and the second switching element is turned on when the remaining capacity of the auxiliary battery becomes a predetermined threshold value or less. - turn off and having a charging circuit for charging the auxiliary battery by stepping down the output voltage of the voltage converter.

このように、補機バッテリの電圧を電圧変換器の目標出力電圧よりも低い電圧とし、補機負荷への連続的な電力供給は電圧変換器によって行い、補機バッテリは、電圧変換器が動作していない場合等、電圧変換器の出力電圧が補機バッテリの電圧よりも低くなった場合に補機負荷に断続的に電力を供給する構成とすることにより、従来技術のように補機バッテリから連続的に電力を出力する場合より補機バッテリの放電量が少なくなるとともに、補機バッテリの必要充電量も少なくなる。このため、第1、第2スイッチング素子のオン・オフ動作時間が短くなり、従来技術に比べて電圧変換損失を低減することができる。   In this way, the voltage of the auxiliary battery is set to a voltage lower than the target output voltage of the voltage converter, continuous power supply to the auxiliary load is performed by the voltage converter, and the auxiliary battery is operated by the voltage converter. If the output voltage of the voltage converter becomes lower than the voltage of the auxiliary battery, such as when the auxiliary battery is not connected, the auxiliary battery will be intermittently supplied to the auxiliary load as in the prior art. Therefore, the discharge amount of the auxiliary battery is smaller than that in the case where electric power is continuously output, and the required charge amount of the auxiliary battery is also reduced. For this reason, the ON / OFF operation time of the first and second switching elements is shortened, and the voltage conversion loss can be reduced as compared with the prior art.

本発明の車両用電源システムにおいて、前記充電回路と前記放電回路の動作を調整するコントローラを備え、前記放電回路の前記補機負荷に接続されている端部は前記電圧変換器にも接続されており、前記コントローラは、前記充電回路の前記第2スイッチング素子のオープン故障を検出した場合で、且つ、前記補機バッテリの残存容量が所定の閾値以下となった場合には、前記放電回路の前記第1スイッチング素子をオンとし、前記電圧変換器から前記補機バッテリの充電を行うこととしても好適である。   The vehicle power supply system of the present invention includes a controller that adjusts the operation of the charging circuit and the discharging circuit, and an end portion of the discharging circuit connected to the auxiliary load is also connected to the voltage converter. And when the controller detects an open failure of the second switching element of the charging circuit and the remaining capacity of the auxiliary battery is equal to or lower than a predetermined threshold, the controller of the discharge circuit It is also preferable to turn on the first switching element and charge the auxiliary battery from the voltage converter.

これにより、充電回路の第2スイッチング素子がオープン故障した場合でも補機バッテリの充電を行うことができるので、補機バッテリの過放電を抑制できる。   Thereby, even when the second switching element of the charging circuit has an open failure, the auxiliary battery can be charged, so that overdischarge of the auxiliary battery can be suppressed.

本発明の車両用電源システムにおいて、前記充電回路と前記放電回路の動作を調整するコントローラを備え、前記充電回路の前記電圧変換器に接続されている端部は前記補機負荷にも接続されており、前記コントローラは、前記放電回路の前記第1スイッチング素子のオープン故障を検出した場合で、且つ、前記補機バッテリの電圧が前記電圧変換器の出力電圧よりも高い場合に、前記充電回路の前記第2スイッチング素子をオンとして前記補機バッテリから前記補機負荷に電力供給を行うこととしても好適である。   The vehicle power supply system according to the present invention includes a controller that adjusts the operation of the charging circuit and the discharging circuit, and an end of the charging circuit connected to the voltage converter is also connected to the auxiliary load. And when the controller detects an open failure of the first switching element of the discharge circuit and when the voltage of the auxiliary battery is higher than the output voltage of the voltage converter, It is also preferable that power is supplied from the auxiliary battery to the auxiliary load by turning on the second switching element.

これにより、放電回路の第1スイッチング素子がオープン故障した場合でも、車両の起動時或いは退避走行時に補機負荷への電力供給を行うことができる。   As a result, even when the first switching element of the discharge circuit has an open failure, it is possible to supply power to the auxiliary load when the vehicle is started or during retreating.

本発明の車両用電源システムにおいて、前記補機バッテリと前記充電回路及び前記放電回路との間に接続された補機リレーと、前記充電回路と前記放電回路の動作を調整するコントローラと、を備え、前記放電回路の前記補機負荷に接続されている端部は前記電圧変換器にも接続されており、前記充電回路の前記電圧変換器に接続されている端部は前記補機負荷にも接続されており、前記コントローラは、前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とのいずれか一方または両方が短絡故障した場合には、前記補機リレーを遮断することとしても好適である。   The vehicle power supply system according to the present invention includes: an auxiliary relay connected between the auxiliary battery, the charging circuit, and the discharging circuit; and a controller that adjusts the operation of the charging circuit and the discharging circuit. The end of the discharge circuit connected to the auxiliary load is also connected to the voltage converter, and the end of the charging circuit connected to the voltage converter is also connected to the auxiliary load. The controller is preferably connected to cut off the auxiliary relay when one or both of the first switching element and the second switching element are short-circuited.

これにより、第1スイッチング素子と第2スイッチング素子とのいずれか一方または両方が短絡故障した場合に、充電回路または放電回路を通して電圧変換器から補機バッテリに過剰な電流が流れ込むことを抑制し、補機バッテリを好適に保護することができる。   Thereby, when one or both of the first switching element and the second switching element are short-circuited, an excessive current is prevented from flowing from the voltage converter to the auxiliary battery through the charging circuit or the discharging circuit, The auxiliary battery can be suitably protected.

本発明は、補機バッテリの充放電の際の電圧変換損失を低減することができる。   The present invention can reduce voltage conversion loss during charging / discharging of an auxiliary battery.

本発明の実施形態における電源システムの構成を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the structure of the power supply system in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における電源システムの補機バッテリのSOCに対する電圧Vbの変化とDC/DCコンバータの出力電圧Vdcの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the voltage Vb with respect to SOC of the auxiliary battery of the power supply system in embodiment of this invention, and the change of the output voltage Vdc of a DC / DC converter. 本発明の実施形態における電源システムの放電動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the discharge operation of the power supply system in embodiment of this invention. 車両起動時における補機負荷への電流の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the electric current to the auxiliary machine load at the time of vehicle starting. 通常走行時における補機負荷への電流の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the electric current to the auxiliary machine load at the time of normal driving | running | working. 通常走行中に補機負荷へのラッシュ電流が発生した場合におけるDC/DCコンバータの出力電圧Vdcと補機バッテリの電圧Vbの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the output voltage Vdc of a DC / DC converter, and the voltage Vb of an auxiliary battery when the rush current to the auxiliary machine load generate | occur | produces during normal driving | running | working. 通常走行中に補機負荷へのラッシュ電流が発生した場合における補機バッテリの電流IbとDC/DCコンバータの出力電流Idcと補機負荷の要求電流Ireqの時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the electric current Ib of an auxiliary machine battery, the output current Idc of a DC / DC converter, and the request | requirement electric current Ireq of an auxiliary machine load in case the rush current to an auxiliary machine load generate | occur | produces during normal driving | running | working. 通常走行中に補機負荷へのラッシュ電流が発生した場合の電流の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of an electric current when the rush current to auxiliary machinery load generate | occur | produces during normal driving | running | working. 本実施形態における電源システムの充電動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the charging operation of the power supply system in this embodiment. 通常走行中に補機バッテリを充電する際の電流の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the electric current at the time of charging an auxiliary machine battery during normal driving | running | working. 本実施形態における電源システムにおいて、充電回路がオープン故障した際の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation when an open failure occurs in a charging circuit in the power supply system according to the present embodiment. 本実施形態における電源システムにおいて、通常走行中に充電回路がオープン故障した際に放電回路を通して補機バッテリを充電する際の電流の流れを示す説明図である。In the power supply system in this embodiment, it is explanatory drawing which shows the flow of an electric current at the time of charging an auxiliary battery through a discharge circuit, when a charging circuit carries out an open failure during normal driving | running | working. 本実施形態における電源システムにおいて、放電回路がオープン故障した際の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation when the discharge circuit has an open failure in the power supply system according to the present embodiment. 本実施形態における電源システムにおいて、放電回路がオープン故障した際に充電回路を通して補機負荷に電力を供給して車両を起動する場合の電流の流れを示す説明図である。In the power supply system in this embodiment, it is explanatory drawing which shows the flow of an electric current in the case of starting electric power by supplying electric power to an auxiliary machine load through a charging circuit when a discharge circuit has an open failure. 本実施形態における電源システムにおいて、放電回路がオープン故障で通常走行中に補機負荷へのラッシュ電流が発生した場合の電流の流れを示す説明図である。In the power supply system in this embodiment, it is explanatory drawing which shows the flow of an electric current when the discharge circuit has an open failure and the rush current to the auxiliary machine load is generated during normal traveling. 本実施形態における電源システムにおいて、充電回路、放電回路が短絡故障した際の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an operation when a short circuit failure occurs in a charging circuit and a discharging circuit in the power supply system according to the present embodiment. 従来技術の電源システムの構成を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the structure of the power supply system of a prior art.

以下、図面を参照しながら本実施形態の車両用の電源システム100について説明する。図1に示すように、本実施形態の電源システム100は、車両駆動用バッテリであるメインバッテリ10と、メインバッテリ10の電圧を降圧する電圧変換器であるDC/DCコンバータ21と、補機バッテリ23と、補機バッテリ23の残存容量(SOC)が所定の閾値以下となった場合にDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを降圧して補機バッテリ23に充電を行う充電回路30と、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vbよりも低くなった場合に補機バッテリ23から補機負荷22に電力供給を行う放電回路40と、コントローラ70とを備えている。なお、図1において、一点鎖線は信号線を示す。   Hereinafter, a vehicle power supply system 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the power supply system 100 of this embodiment includes a main battery 10 that is a vehicle driving battery, a DC / DC converter 21 that is a voltage converter that steps down the voltage of the main battery 10, and an auxiliary battery. 23, a charging circuit 30 for stepping down the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 to charge the auxiliary battery 23 when the remaining capacity (SOC) of the auxiliary battery 23 is equal to or lower than a predetermined threshold, and DC A discharge circuit 40 that supplies power from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 when the output voltage Vdc of the DC converter 21 becomes lower than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, and a controller 70 are provided. In FIG. 1, the alternate long and short dash line indicates a signal line.

図1に示すように、メインバッテリ10は高圧ライン61によってインバータ12に接続され、インバータ12には車両駆動用のモータジェネレータ13が接続されている。高圧ライン61には、システムメインリレー11が配置されている。システムメインリレー11のインバータ12の側の高圧ライン61とDC/DCコンバータ21とは接続ライン63で接続されている。DC/DCコンバータ21と補機負荷22との間は、低圧ライン64で接続されている。ここで補機負荷22は、例えば、パワーステアリング装置、油圧装置、窓の開閉装置、メインバッテリ10の冷却装置等を駆動する小型モータや、照明装置等を含む。低圧ライン64の中間点54と放電回路40の出力端56とは第1補機バッテリライン65によって接続され、放電回路40の入力端55と補機バッテリ23とは第2補機バッテリライン67で接続されている。第1補機バッテリライン65の中間点52と充電回路30の入力端57との間は充電回路入力ライン66aで接続され、充電回路30の出力端58と第2補機バッテリライン67の中間点51との間は、充電回路出力ライン66bで接続されている。第2補機バッテリライン67には、補機バッテリ23の側から順に電流センサ26、ヒューズ27、補機リレー28が接続されている。また、補機リレー28と中間点51との間には、ツェナーダイオード29が接続されている。ツェナーダイオード29は、補機バッテリ23に充電を行った際に補機バッテリ23に過電圧がかかることを防止する。   As shown in FIG. 1, the main battery 10 is connected to an inverter 12 by a high voltage line 61, and a motor generator 13 for driving a vehicle is connected to the inverter 12. The system main relay 11 is disposed in the high-voltage line 61. The high voltage line 61 on the inverter 12 side of the system main relay 11 and the DC / DC converter 21 are connected by a connection line 63. The DC / DC converter 21 and the auxiliary load 22 are connected by a low voltage line 64. Here, the auxiliary machine load 22 includes, for example, a power steering device, a hydraulic device, a window opening / closing device, a small motor for driving a cooling device for the main battery 10, a lighting device, and the like. The intermediate point 54 of the low voltage line 64 and the output terminal 56 of the discharge circuit 40 are connected by a first auxiliary battery line 65, and the input terminal 55 of the discharge circuit 40 and the auxiliary battery 23 are connected by a second auxiliary battery line 67. It is connected. The intermediate point 52 of the first auxiliary battery line 65 and the input terminal 57 of the charging circuit 30 are connected by a charging circuit input line 66a, and the intermediate point of the output terminal 58 of the charging circuit 30 and the second auxiliary battery line 67. 51 is connected by a charging circuit output line 66b. A current sensor 26, a fuse 27, and an auxiliary relay 28 are connected to the second auxiliary battery line 67 in this order from the auxiliary battery 23 side. A Zener diode 29 is connected between the auxiliary relay 28 and the intermediate point 51. The Zener diode 29 prevents an overvoltage from being applied to the auxiliary battery 23 when the auxiliary battery 23 is charged.

このように、充電回路30は、低圧ライン64と、第1、第2補機バッテリライン65,67と、充電回路入力ライン66aと、充電回路出力ライン66bとによってDC/DCコンバータ21と補機バッテリ23との間に接続されている。充電回路30の入力端57は、充電回路30のDC/DCコンバータ21に接続されている端部であり、低圧ライン64を介して補機負荷22にも接続されている。また、放電回路40は、低圧ライン64と第1、第2補機バッテリライン65,67とによって補機負荷22と補機バッテリ23との間に接接続されており、放電回路40の出力端56は、放電回路40の補機負荷22に接続されている端部であり、低圧ライン64を介してDC/DCコンバータ21にも接続されている。   Thus, the charging circuit 30 includes the DC / DC converter 21 and the auxiliary machine by the low voltage line 64, the first and second auxiliary battery lines 65 and 67, the charging circuit input line 66a, and the charging circuit output line 66b. It is connected between the battery 23. An input end 57 of the charging circuit 30 is an end connected to the DC / DC converter 21 of the charging circuit 30, and is also connected to the auxiliary load 22 via the low-voltage line 64. The discharge circuit 40 is connected between the auxiliary load 22 and the auxiliary battery 23 by the low voltage line 64 and the first and second auxiliary battery lines 65 and 67, and the output terminal of the discharge circuit 40 is connected to the discharge circuit 40. Reference numeral 56 denotes an end portion of the discharge circuit 40 connected to the auxiliary load 22 and is also connected to the DC / DC converter 21 via the low voltage line 64.

充電回路30は、入力端57と出力端58との間に直列に接続された第2スイッチング素子92とリアクトル32と、第2スイッチング素子92とリアクトル32との間の接続点53とグランドとの間に接続されたコンデンサ34と第3スイッチング素子93と、第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93の各ゲートに接続され第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93のオン・オフ動作を制御する充電制御IC35と、を含んでいる。第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93は、それぞれ寄生ダイオード92a,93aを有している。充電回路30は、第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93と交互にオン・オフ動作させて入力端57に入力された電圧を降圧して出力端58から出力する機能を有している。なお、充電回路30は、上記の様な構成にかかわらず、入力電圧を降圧して出力できる回路であれば、例えば、降圧チョッパ回路や降圧スイッチングレギュレータ等で構成してもよい。   The charging circuit 30 includes a second switching element 92 and a reactor 32 connected in series between the input end 57 and the output end 58, and a connection point 53 between the second switching element 92 and the reactor 32 and the ground. The on-off operation of the second switching element 92 and the third switching element 93 connected to the gates of the capacitor 34, the third switching element 93, the second switching element 92, and the third switching element 93 connected therebetween is controlled. And a charging control IC 35. The second switching element 92 and the third switching element 93 have parasitic diodes 92a and 93a, respectively. The charging circuit 30 has a function of alternately turning on / off the second switching element 92 and the third switching element 93 to step down the voltage input to the input terminal 57 and output the voltage from the output terminal 58. Regardless of the configuration described above, the charging circuit 30 may be configured with, for example, a step-down chopper circuit or a step-down switching regulator as long as it is a circuit that can step down and output an input voltage.

放電回路40は、入力端55と出力端56との間に接続された第1スイッチング素子91と、第1スイッチング素子91のゲートに接続されて第1スイッチング素子91をオン・オフさせる放電制御IC42とを含んでいる。第1スイッチング素子91は寄生ダイオード91aを有している。また、放電制御IC42は、第1補機バッテリライン65の中間点52と第2補機バッテリライン67の中間点51とに接続され、各中間点51,52の電圧を検出する。中間点52の電圧はDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcに等しく、補機リレー28がオンの場合には中間点51の電圧は補機バッテリ23の電圧Vbに等いから、放電制御IC42は、補機リレー28がオンの場合には、補機バッテリ23の電圧VbとDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを検出する。   The discharge circuit 40 includes a first switching element 91 connected between the input terminal 55 and the output terminal 56, and a discharge control IC 42 connected to the gate of the first switching element 91 to turn on / off the first switching element 91. Including. The first switching element 91 has a parasitic diode 91a. The discharge control IC 42 is connected to the intermediate point 52 of the first auxiliary battery line 65 and the intermediate point 51 of the second auxiliary battery line 67, and detects the voltage at each intermediate point 51, 52. Since the voltage at the intermediate point 52 is equal to the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21, and when the auxiliary relay 28 is on, the voltage at the intermediate point 51 is equal to the voltage Vb of the auxiliary battery 23, the discharge control IC 42 When the auxiliary relay 28 is on, the voltage Vb of the auxiliary battery 23 and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 are detected.

補機バッテリ23には、電圧Vbを検出する電圧センサ24と、温度Tbを検出する温度センサ25とが取り付けられている。   A voltage sensor 24 that detects the voltage Vb and a temperature sensor 25 that detects the temperature Tb are attached to the auxiliary battery 23.

図1に示すように、DC/DCコンバータ21と、充電制御IC35と、放電制御IC42と、補機リレー28と、電圧センサ24と、温度センサ25と、電流センサ26とはコントローラ70に接続され、DC/DCコンバータ21、充電制御IC35、放電制御IC42、補機リレー28とはコントローラ70の指令によって動作する。だたし、放電制御IC42は、コントローラ70と独立して単独で第1スイッチング素子91をオン・オフすることもできる。また、電圧センサ24、温度センサ25、電流センサ26の検出した各信号はコントローラ70に入力される。さらに、放電制御IC42が検出した中間点51,52の各電圧の信号も放電制御ICからコントローラ70に入力される。コントローラ70は、内部に演算処理を行うCPU71と、制御プログラムや制御データを格納するメモリ72を含むコンピュータである。コントローラ70は、接続線68で補機バッテリ23と接続されるとともに接続線69、低圧ライン64でDC/DCコンバータ21に接続され、補機バッテリ23或いはDC/DCコンバータ21から動作電力が供給される。   As shown in FIG. 1, the DC / DC converter 21, the charge control IC 35, the discharge control IC 42, the auxiliary relay 28, the voltage sensor 24, the temperature sensor 25, and the current sensor 26 are connected to the controller 70. The DC / DC converter 21, the charge control IC 35, the discharge control IC 42, and the auxiliary relay 28 operate according to commands from the controller 70. However, the discharge control IC 42 can turn on / off the first switching element 91 independently of the controller 70. Each signal detected by the voltage sensor 24, the temperature sensor 25, and the current sensor 26 is input to the controller 70. Further, signals of voltages at the intermediate points 51 and 52 detected by the discharge control IC 42 are also input from the discharge control IC to the controller 70. The controller 70 is a computer that includes a CPU 71 that performs arithmetic processing therein and a memory 72 that stores control programs and control data. The controller 70 is connected to the auxiliary battery 23 through a connection line 68 and is connected to the DC / DC converter 21 through a connection line 69 and a low voltage line 64, and operating power is supplied from the auxiliary battery 23 or the DC / DC converter 21. The

本実施形態の補機バッテリ23はリチウムイオン電池で構成されており、図2の破線で示すように残存容量(SOC)が大きくなるに従って電圧Vbが高くなる。残存容量(SOC)は、満充電容量(A・h)に対するバッテリの充電量(A・h)の割合(%)であり、満充電で100%である。以下の説明では、残存容量(SOC)は、SOCという。図2に示すように、本実施形態の補機バッテリ23は、SOCが0%の電圧VbはV0であり、SOCが100%(満充電)の電圧VbはV0よりも高いV100であり、SOCが大きくなるに従って、電圧VbはV0からV100まで変化する。この補機バッテリ23のV0からV100までの電圧変化範囲は、補機負荷22を断続的に駆動可能な電圧範囲である。また、図2の一点鎖線は、DC/DCコンバータ21の目標出力電圧がVd0の場合の出力電圧Vdcを示す。図2に示すように、DC/DCコンバータ21の目標出力電圧Vd0は、補機バッテリ23の満充電電圧であるV100よりも高くなっている(Vdc>V100)。従って、補機バッテリ23の電圧Vbは、DC/DCコンバータ21の目標出力電圧Vd0よりも低くなっている(Vb<Vd0)。また、DC/DCコンバータ21の目標出力電圧Vd0は、補機負荷22を連続的に駆動可能な電圧である。   The auxiliary battery 23 of this embodiment is composed of a lithium ion battery, and the voltage Vb increases as the remaining capacity (SOC) increases as shown by the broken line in FIG. The remaining capacity (SOC) is the ratio (%) of the charge amount (A · h) of the battery to the full charge capacity (A · h), and is 100% at full charge. In the following description, the remaining capacity (SOC) is referred to as SOC. As shown in FIG. 2, in the auxiliary battery 23 of the present embodiment, the voltage Vb with 0% SOC is V0, the voltage Vb with 100% SOC (full charge) is V100 higher than V0, and the SOC As V becomes larger, the voltage Vb changes from V0 to V100. The voltage change range from V0 to V100 of the auxiliary battery 23 is a voltage range in which the auxiliary load 22 can be driven intermittently. 2 represents the output voltage Vdc when the target output voltage of the DC / DC converter 21 is Vd0. As shown in FIG. 2, the target output voltage Vd0 of the DC / DC converter 21 is higher than V100, which is the full charge voltage of the auxiliary battery 23 (Vdc> V100). Accordingly, the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is lower than the target output voltage Vd0 of the DC / DC converter 21 (Vb <Vd0). The target output voltage Vd0 of the DC / DC converter 21 is a voltage that can drive the auxiliary load 22 continuously.

以上のように構成された電源システム100の動作について説明する。最初に図3から図7Bを参照して補機バッテリ23の放電動作について説明する。   The operation of the power supply system 100 configured as described above will be described. First, the discharge operation of the auxiliary battery 23 will be described with reference to FIGS. 3 to 7B.

<放電制御>
放電回路40の放電制御IC42は、補機リレー28がオンの場合に補機バッテリ23の電圧Vbに等しい中間点51の電圧と、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcと等しい中間点52の電圧を検出している。そして、図3のステップS101に示すように、放電制御IC42は、補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高い場合(Vb>Vdcの場合)には、図3のステップS102に進んで第1スイッチング素子91をオンとして補機バッテリ23を放電させ、補機バッテリ23から補機負荷22に電力を供給する。また、放電制御IC42は、図3のステップS101でNOと判断した場合、つまり、補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdc以下(Vb≦Vdc)の場合、第1スイッチング素子91をオフとして補機バッテリ23の放電を停止する。
<Discharge control>
The discharge control IC 42 of the discharge circuit 40 has a voltage at the intermediate point 51 equal to the voltage Vb of the auxiliary battery 23 and a voltage at the intermediate point 52 equal to the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 when the auxiliary relay 28 is on. Is detected. Then, as shown in step S101 of FIG. 3, the discharge control IC 42 determines that the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (when Vb> Vdc), FIG. In step S102, the first switching element 91 is turned on to discharge the auxiliary battery 23, and power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22. Further, when the discharge control IC 42 determines NO in step S101 of FIG. 3, that is, when the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is equal to or lower than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (Vb ≦ Vdc), the first switching is performed. The element 91 is turned off and the discharge of the auxiliary battery 23 is stopped.

<車両起動時の放電回路の動作>
図4に示すように、車両のスタートスイッチがオンとされて車両が起動すると、コントローラ70の指令により補機リレー28がオンとなる。すると、中間点51の電圧は補機バッテリ23の電圧Vbに等しくなる。これにより、放電制御IC42は、補機バッテリ23の電圧VbとDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcとを検出する。
<Operation of discharge circuit at vehicle start-up>
As shown in FIG. 4, when the vehicle start switch is turned on and the vehicle is started, the auxiliary relay 28 is turned on by a command from the controller 70. Then, the voltage at the intermediate point 51 becomes equal to the voltage Vb of the auxiliary battery 23. Thereby, the discharge control IC 42 detects the voltage Vb of the auxiliary battery 23 and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21.

この時点では、まだシステムメインリレー11はオフでDC/DCコンバータ21も停止しているので、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcはゼロとなっている。このため、放電制御IC42は、図3のステップS101で補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高い(Vb>Vdc)と判断して、図3のステップS102に進んで第1スイッチング素子91をオンとして補機バッテリ23を放電させ、補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給を行う。   At this time, since the system main relay 11 is still off and the DC / DC converter 21 is also stopped, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is zero. For this reason, the discharge control IC 42 determines that the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (Vb> Vdc) in step S101 of FIG. 3, and proceeds to step S102 of FIG. The first switching element 91 is turned on to discharge the auxiliary battery 23, and power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22.

すると、図4の矢印R1に示すように、補機バッテリ23から補機負荷22に向かって電流が流れる。また、第1スイッチング素子91がオフからオンになるまでの間は、放電回路40の寄生ダイオード91aを通って補機バッテリ23から補機負荷22に向かって電流が流れるので、補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高い場合には、時間遅れ無く補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給を行うことができる。なお、車両が停止し、DC/DCコンバータ21が停止した場合も上記と同様に補機バッテリ23から補機負荷22へ電力供給を行う。   Then, current flows from the auxiliary battery 23 toward the auxiliary load 22 as indicated by an arrow R1 in FIG. In addition, since the current flows from the auxiliary battery 23 toward the auxiliary load 22 through the parasitic diode 91a of the discharge circuit 40 until the first switching element 91 is turned on from the OFF state, When voltage Vb is higher than output voltage Vdc of DC / DC converter 21, power can be supplied from auxiliary battery 23 to auxiliary load 22 without time delay. Even when the vehicle stops and the DC / DC converter 21 stops, power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 in the same manner as described above.

<通常走行時の放電回路の動作>
先に図4を参照して説明したように、補機バッテリ23から補機負荷22に電力が供給されると、図示しないECUが起動する。ECUは、システムメインリレー11をオンにしてメインバッテリ10とDC/DCコンバータ21とを接続する。また、コントローラ70は、DC/DCコンバータ21を起動する。DC/DCコンバータ21が動作を開始すると、図2に示すように、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機バッテリ23の電圧Vbよりも高い目標出力電圧Vd0となる(Vb≦Vdc=Vd0)。すると、放電制御IC42は、図3のステップS101でNOと判断し、第1スイッチング素子91をオフとして、補機バッテリ23の放電を停止し、補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給を停止する。
<Operation of discharge circuit during normal driving>
As described above with reference to FIG. 4, when electric power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22, an ECU (not shown) is activated. The ECU turns on the system main relay 11 to connect the main battery 10 and the DC / DC converter 21. Further, the controller 70 activates the DC / DC converter 21. When the DC / DC converter 21 starts operation, as shown in FIG. 2, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 becomes a target output voltage Vd0 higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 (Vb ≦ Vdc = Vd0). Then, the discharge control IC 42 determines NO in step S <b> 101 of FIG. 3, turns off the first switching element 91, stops discharging the auxiliary battery 23, and supplies power from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22. To stop.

補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給が停止されると、図5の矢印R2,R4に示すようにメインバッテリ10の電力がDC/DCコンバータ21から補機負荷22に供給される。また、図5の矢印R3に示すように、メインバッテリ10の電力は、インバータ12からモータジェネレータ13に供給され、車両は通常走行を行う。車両が通常走行を行っている間は、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機バッテリ23の電圧Vbよりも高い目標出力電圧Vd0に保たれるので、放電制御IC42は、第1スイッチング素子91をオフのままとする。   When the power supply from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 is stopped, the power of the main battery 10 is supplied from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load 22 as indicated by arrows R2 and R4 in FIG. . Further, as indicated by an arrow R3 in FIG. 5, the electric power of the main battery 10 is supplied from the inverter 12 to the motor generator 13, and the vehicle travels normally. While the vehicle is running normally, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is maintained at the target output voltage Vd0 that is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23. Therefore, the discharge control IC 42 performs the first switching. The element 91 is kept off.

このように、本実施形態の電源システム100は、DC/DCコンバータ21が動作していない車両の起動時、或いは車両の停止時には、補機バッテリ23から補機負荷22に電力を供給し、DC/DCコンバータ21が動作している通常走行中は、DC/DCコンバータ21から連続的に補機負荷22への電力供給を行う。   As described above, the power supply system 100 according to the present embodiment supplies power from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 when the vehicle in which the DC / DC converter 21 is not operating or when the vehicle is stopped. During normal traveling in which the / DC converter 21 is operating, power is continuously supplied from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load 22.

<通常走行中の補機負荷のラッシュ電流発生時の放電回路の動作>
図6Aの時刻ゼロから時刻t1までの間のように、車両が通常走行中は、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdc(図6A中に一点鎖線で示す)は、補機バッテリ23の電圧Vbよりも高い目標出力電圧Vd0に保たれている。また、図6Bの時刻ゼロから時刻t1までの間のように、DC/DCコンバータ21の出力電流Idc(図6B中に一点鎖線で示す)は、補機負荷22の要求電流Ireq(図6B中に実線で示す)に等しくなっている。この時の出力電流Idは、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが目標出力電圧Vd0の場合の上限出力電流Idmaxよりも小さい。
<Operation of discharge circuit during rush current generation of auxiliary load during normal driving>
As shown in FIG. 6A from time zero to time t1, during the normal traveling of the vehicle, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 6A) is the voltage Vb of the auxiliary battery 23. Higher than the target output voltage Vd0. 6B, the output current Idc of the DC / DC converter 21 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 6B) is the required current Ireq of the auxiliary load 22 (in FIG. 6B). (Shown by a solid line). The output current Id at this time is smaller than the upper limit output current Idmax when the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is the target output voltage Vd0.

補機負荷22には、パワーステアリング装置、油圧装置を駆動する小型モータが含まれている。これらの小型モータは、運転者が急ハンドルや急ブレーキの操作をした場合、急速な動作をするために短時間で大きな電流(ラッシュ電流)が必要になる。このため、図6Bの時刻t1で急ハンドル或いは急ブレーキの操作がされた場合には、図6Bに実線で示すように補機負荷22の要求電流Ireqは時刻t1以降、急速に大きくなっていく。これにつれて、図6Bに破線で示すように、DC/DCコンバータ21の出力電流Idも急速に大きくなっていく。そして、図6Bの時刻t2にDC/DCコンバータ21の出力電流Idが上限出力電流Idmaxに達すると、図6Aの一点鎖線に示すように、DC/DCコンバータ21は、出力電圧Vdcを目標出力電圧Vd0に維持することができず、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは目標出力電圧Vd0から低下し始める。   The auxiliary machine load 22 includes a power steering device and a small motor that drives the hydraulic device. These small motors require a large current (rush current) in a short time in order to operate rapidly when the driver operates a sudden handle or a sudden brake. For this reason, when the sudden handle or the sudden brake operation is performed at time t1 in FIG. 6B, the required current Ireq of the auxiliary machine load 22 increases rapidly after time t1, as shown by the solid line in FIG. 6B. . Along with this, as indicated by a broken line in FIG. 6B, the output current Id of the DC / DC converter 21 also increases rapidly. When the output current Id of the DC / DC converter 21 reaches the upper limit output current Idmax at time t2 in FIG. 6B, the DC / DC converter 21 converts the output voltage Vdc to the target output voltage as shown by the one-dot chain line in FIG. 6A. Vd0 cannot be maintained, and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 starts to decrease from the target output voltage Vd0.

図6Aの時刻t3にDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vbよりも低くなった場合、つまり、補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高くなった場合(Vb>Vdc)には、放電制御IC42は、図3のステップS101でYESと判断してステップS102に進み、第1スイッチング素子91をオンとして補機バッテリ23の放電を開始する。すると、図6Bに破線で示すように、補機バッテリ23から補機負荷22に電流Ibが流れ出す。この時、図7の矢印R4で示すように補機負荷22にはDC/DCコンバータ21から出力電流Idが流れるとともに、図7の矢印R1で示すように補機バッテリ23から電流Ibが流れる。従って、補機負荷22にはDC/DCコンバータ21と補機バッテリ23とから電力が供給される。補機バッテリ23から補機負荷22に電力が供給されると、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、DC/DCコンバータ21からの供給電力と補機バッテリ23からの供給電力のバランスにより、補機バッテリ23の電圧Vbよりも少し低い電圧に保たれる。   When the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 becomes lower than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 at time t3 in FIG. 6A, that is, the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21. If the voltage becomes higher (Vb> Vdc), the discharge control IC 42 determines YES in step S101 of FIG. 3 and proceeds to step S102 to turn on the first switching element 91 and start discharging of the auxiliary battery 23. To do. Then, current Ib flows from auxiliary battery 23 to auxiliary load 22 as indicated by a broken line in FIG. 6B. At this time, the output current Id flows from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load 22 as indicated by the arrow R4 in FIG. 7, and the current Ib flows from the auxiliary battery 23 as indicated by the arrow R1 in FIG. Accordingly, power is supplied to the auxiliary load 22 from the DC / DC converter 21 and the auxiliary battery 23. When power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 depends on the balance between the power supplied from the DC / DC converter 21 and the power supplied from the auxiliary battery 23. The voltage is kept slightly lower than the voltage Vb of the auxiliary battery 23.

図6Bに示すように、時刻t3に急ハンドル或いは急ブレーキの操作が終わると、補機負荷22の要求電流Ireqはピーク電流Ipeakから急速に低下する。すると、図6Aに示すように、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが上昇し始め、図6Aの時刻t4に、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vb以上となる(Vb≦Vdc)。すると、放電制御IC42は、図3のステップS101でNOと判断して図3のステップS103に示すように、第1スイッチング素子91をオフとする。これにより、図6Bの時刻t4の後、補機バッテリ23の電流Ibはゼロとなる。また、図6Bに示す時刻t4の後、補機負荷22の要求電流Ireqは急速に低下してくるので、これにつれて、図6Aに示すようにDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが上昇してくる。   As shown in FIG. 6B, when the operation of the abrupt steering wheel or the abrupt brake is finished at time t3, the required current Ireq of the auxiliary machine load 22 rapidly decreases from the peak current Ipeak. Then, as shown in FIG. 6A, output voltage Vdc of DC / DC converter 21 begins to rise, and output voltage Vdc of DC / DC converter 21 becomes equal to or higher than voltage Vb of auxiliary battery 23 at time t4 in FIG. 6A. (Vb ≦ Vdc). Then, the discharge control IC 42 determines NO in step S101 of FIG. 3, and turns off the first switching element 91 as shown in step S103 of FIG. Thereby, after time t4 of FIG. 6B, the current Ib of the auxiliary battery 23 becomes zero. Further, after time t4 shown in FIG. 6B, the required current Ireq of the auxiliary load 22 rapidly decreases. Accordingly, as shown in FIG. 6A, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 increases. come.

そして、図6Bの時刻t5に補機負荷22の要求電流IreqがDC/DCコンバータ21の上限出力電流Idmaxよりも小さくなると、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは目標出力電圧Vd0に戻る。そして、時刻t6に車両が通常走行に戻ると、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは補機バッテリ23の電圧Vbよりも高い目標出力電圧Vd0に保たれ、放電制御IC42は、第1スイッチング素子91をオフに保つ。   When the required current Ireq of the auxiliary load 22 becomes smaller than the upper limit output current Idmax of the DC / DC converter 21 at time t5 in FIG. 6B, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 returns to the target output voltage Vd0. When the vehicle returns to normal running at time t6, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is maintained at the target output voltage Vd0 that is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, and the discharge control IC 42 has the first switching element. Keep 91 off.

以上説明したように、通常走行中に急ハンドル或いは急ブレーキの操作が行われ、補機負荷22のラッシュ電流が発生して、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vbよりも低くなった場合(Vb>Vdc)には、放電制御IC42は第1スイッチング素子91をオンとして補機バッテリ23を放電させて補機負荷22への供給電力をバックアップする。また、補機負荷22のラッシュ電流が発生しておらず、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vbよりも低くならない場合には、補機負荷22にはDC/DCコンバータ21から連続的に電力が供給される。   As described above, the sudden handle or the sudden brake operation is performed during the normal traveling, the rush current of the auxiliary load 22 is generated, and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 becomes the voltage Vb of the auxiliary battery 23. When the voltage becomes lower (Vb> Vdc), the discharge control IC 42 turns on the first switching element 91 to discharge the auxiliary battery 23 and back up the power supplied to the auxiliary load 22. Further, when the rush current of the auxiliary load 22 is not generated and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 does not become lower than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, the auxiliary load 22 has a DC / DC Electric power is continuously supplied from the converter 21.

このように、本実施形態の電源システム100は、通常走行時には、DC/DCコンバータ21から連続的に補機負荷22への電力供給を行い、補機負荷22のラッシュ電流が発生した場合には、断続的に補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給を行い、DC/DCコンバータ21の供給電力をバックアップする。   As described above, the power supply system 100 according to the present embodiment continuously supplies power from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load 22 during normal running, and when the rush current of the auxiliary load 22 is generated. The power supply from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 is intermittently performed to back up the power supplied from the DC / DC converter 21.

<充電制御>
次に、図8,9を参照しながら補機バッテリ23の充電動作について説明する。コントローラ70は、メモリ72に補機バッテリ23の電圧Vb、電流Ib、温度TbとSOCとの関係を示すマップを格納している。コントローラ70は、図8のステップS201に示すように、電圧センサ24、電流センサ26、温度センサ25で検出した補機バッテリ23の電圧Vb、電流Ib、温度Tbと、このマップに基づいて補機バッテリ23のSOCを計算し、所定の閾値である充電開始閾値Caと比較する。そして、補機バッテリ23のSOCが充電開始閾値Ca以下となった場合、図8のステップS202に進み、放電制御IC42が検出した中間点51,52の電圧をそれぞれ補機バッテリ23の電圧Vb、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcとして、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcと補機バッテリ23の電圧Vbとを比較する。そして、図8のステップS202でDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vb以上の場合には(Vdc≧Vb)、図8のステップS203に進み、充電制御IC35に充電回路30の起動指令を出力するとともに、放電制御IC42で検出した補機バッテリ23の電圧Vbを充電制御IC35に出力する。
<Charge control>
Next, the charging operation of the auxiliary battery 23 will be described with reference to FIGS. The controller 70 stores a map indicating the relationship between the voltage Vb, current Ib, temperature Tb, and SOC of the auxiliary battery 23 in the memory 72. As shown in step S201 in FIG. 8, the controller 70 performs auxiliary equipment based on the voltage Vb, current Ib, temperature Tb of the auxiliary battery 23 detected by the voltage sensor 24, current sensor 26, and temperature sensor 25, and this map. The SOC of the battery 23 is calculated and compared with a charging start threshold value Ca that is a predetermined threshold value. When the SOC of the auxiliary battery 23 becomes equal to or lower than the charging start threshold value Ca, the process proceeds to step S202 in FIG. 8, and the voltages at the intermediate points 51 and 52 detected by the discharge control IC 42 are set to the voltage Vb of the auxiliary battery 23, respectively. As the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 and the voltage Vb of the auxiliary battery 23 are compared. If the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is equal to or higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 in step S202 of FIG. 8 (Vdc ≧ Vb), the process proceeds to step S203 of FIG. The start command 30 is output and the voltage Vb of the auxiliary battery 23 detected by the discharge control IC 42 is output to the charge control IC 35.

充電回路30が起動したら、コントローラ70は、図8のステップS204に進み、ステップS201と同様に補機バッテリ23のSOCを計算し、補機バッテリ23のSOCが充電停止閾値Cb以上になるまで充電回路30の動作を維持するとともに、充電制御IC35に放電制御IC42で検出した補機バッテリ23の電圧Vbを出力する(ステップS203)。そして、コントローラ70は、図8のステップS204で補機バッテリ23のSOCが充電停止閾値Cb以上となったら、ステップS205に進み、充電制御IC35に充電回路30の動作を停止する指令を出力する。   When the charging circuit 30 is activated, the controller 70 proceeds to step S204 in FIG. 8, calculates the SOC of the auxiliary battery 23 in the same manner as in step S201, and charges until the SOC of the auxiliary battery 23 becomes equal to or higher than the charging stop threshold Cb. While maintaining the operation of the circuit 30, the voltage Vb of the auxiliary battery 23 detected by the discharge control IC 42 is output to the charge control IC 35 (step S203). Then, when the SOC of the auxiliary battery 23 becomes equal to or higher than the charging stop threshold Cb in step S204 of FIG. 8, the controller 70 proceeds to step S205 and outputs a command to stop the operation of the charging circuit 30 to the charging control IC 35.

一方、コントローラ70は、図8のステップS201でNOと判断した場合、及び、図8のステップS202でNOと判断した場合には、充電回路30を起動せずに最初に戻り、ステップS201〜S205を繰り返す。   On the other hand, if the controller 70 determines NO in step S201 in FIG. 8 and NO in step S202 in FIG. 8, the controller 70 returns to the beginning without activating the charging circuit 30, and steps S201 to S205. repeat.

充電制御IC35は、コントローラ70からの起動指令が入力されたら、第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93とを交互にオン・オフさせてDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを補機バッテリ23の充電電圧Vchに降圧する。充電電圧Vchは、コントローラ70から入力された補機バッテリ23の電圧Vbと同一或いは少し高い電圧である。補機バッテリ23の電圧Vbは、図2に示すようにSOCによってV0からV100まで変化するので、充電制御IC35は、コントローラ70から入力された補機バッテリ23の電圧Vbに基づいて第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93のデューティ比を変化させて充電電圧Vchが補機バッテリ23の電圧Vbと同一或いは少し高い電圧となるように調整する。なお、補機バッテリ23の充電電圧Vchを変化させず、図2を参照して説明した補機バッテリ23の満充電電圧であるV100として充電するようにしてもよい。   When the activation command from the controller 70 is input, the charging control IC 35 alternately turns on and off the second switching element 92 and the third switching element 93 to change the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 to the auxiliary battery 23. The charging voltage is reduced to Vch. The charging voltage Vch is equal to or slightly higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 input from the controller 70. Since the voltage Vb of the auxiliary battery 23 changes from V0 to V100 according to the SOC as shown in FIG. 2, the charge control IC 35 uses the second switching element based on the voltage Vb of the auxiliary battery 23 input from the controller 70. The charging voltage Vch is adjusted to be equal to or slightly higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 by changing the duty ratio of the second switching element 92 and the third switching element 93. The charging voltage Vch of the auxiliary battery 23 may not be changed, and charging may be performed as V100 that is the full charging voltage of the auxiliary battery 23 described with reference to FIG.

<通常走行中の補機バッテリの充電動作>
先に図5を参照して説明したと同様、車両が通常走行している場合には、図9の矢印R2,R4に示すようにメインバッテリ10の電力がDC/DCコンバータ21から補機負荷22に供給される。DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機バッテリ23の電圧Vbよりも高い目標出力電圧Vd0に保たれるので、放電制御IC42は、第1スイッチング素子91をオフのままとしている。充電制御IC35にコントローラ70からの起動指令が入力されると、充電制御IC35は、第2スイッチング素子92、第3スイッチング素子93を交互にオン・オフさせてDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを充電電圧Vchに降圧し、図9の矢印R5に示すように補機バッテリ23に充電する。
<Charging operation of auxiliary battery during normal driving>
As described above with reference to FIG. 5, when the vehicle is traveling normally, the power of the main battery 10 is supplied from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load as indicated by arrows R2 and R4 in FIG. 22 is supplied. Since the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is maintained at the target output voltage Vd0 higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, the discharge control IC 42 keeps the first switching element 91 off. When the activation command from the controller 70 is input to the charging control IC 35, the charging control IC 35 alternately turns on / off the second switching element 92 and the third switching element 93 to change the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21. The voltage is reduced to the charging voltage Vch, and the auxiliary battery 23 is charged as indicated by an arrow R5 in FIG.

以上説明した充電制御において、充電開始閾値Ca、充電停止閾値Cbはいろいろな値をとることが可能であるが、例えば、充電開始閾値Caは、補機バッテリ23の電圧Vbがあまり低くならないように、50〜60%程度、充電停止閾値Cbは高いほど車両停止期間を長くできるが、あまり高くすると補機バッテリ23を過充電してしまう可能性があるので、80〜90%程度としてもよい。また、先に述べたように、補機バッテリ23からの電力供給は、車両の起動時、停止時のようにDC/DCコンバータ21が停止している場合や、補機負荷22にラッシュ電流が流れる場合で、通常走行中には補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給は行われない。このため、補機バッテリ23の放電量は少なく、必要な充電量も少ない。   In the charge control described above, the charge start threshold value Ca and the charge stop threshold value Cb can take various values. For example, the charge start threshold value Ca is set so that the voltage Vb of the auxiliary battery 23 does not become too low. As the charging stop threshold Cb is higher, the vehicle stop period can be lengthened. However, if the charging stop threshold Cb is too high, the auxiliary battery 23 may be overcharged, so that it may be about 80-90%. As described above, the power supply from the auxiliary battery 23 is performed when the DC / DC converter 21 is stopped when the vehicle is started or stopped, or when the rush current is applied to the auxiliary load 22. In this case, power is not supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 during normal travel. For this reason, the discharge amount of the auxiliary battery 23 is small and the required charge amount is also small.

<本実施形態の電源システムの基本な効果>
以上説明したように、本実施形態の電源システム100は、補機バッテリ23の電圧VbをDC/DCコンバータ21の目標出力電圧Vd0よりも低い電圧とし、補機負荷22への連続的な電力供給はDC/DCコンバータ21によって行い、補機バッテリ23は、DC/DCコンバータ21が動作していない車両の起動時、車両の停止時、或いは、補機負荷22にラッシュ電流が発生してDC/DCコンバータ21の出力電力が不足して出力電圧Vdcが低下した場合に、断続的に補機負荷22に電力を供給する。このため、補機バッテリ23から補機負荷22への放電量が少なくなるとともに、第1スイッチング素子91を常にオン・オフ動作させる必要が無い。また、補機バッテリ23の放電量が少ないので、補機バッテリ23の必要充電量も少なくなり、第2スイッチング素子92、第3スイッチング素子93も常にオン・オフ動作を行う必要が無い。これにより、図16に示す従来技術の電源システム200のように、補機バッテリ205によって補機負荷206への電力供給を行い、専用のDC/DCコンバータ207を常に昇圧動作或いは降圧動作させる構成に比べて電圧変換損失を低減することができる。
<Basic effects of the power supply system of this embodiment>
As described above, the power supply system 100 of this embodiment sets the voltage Vb of the auxiliary battery 23 to a voltage lower than the target output voltage Vd0 of the DC / DC converter 21, and continuously supplies power to the auxiliary load 22. Is performed by the DC / DC converter 21, and the auxiliary battery 23 generates DC / DC when a rush current is generated in the auxiliary load 22 when the vehicle in which the DC / DC converter 21 is not operating is started or stopped. When the output power of the DC converter 21 is insufficient and the output voltage Vdc decreases, power is intermittently supplied to the auxiliary load 22. For this reason, the amount of discharge from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 is reduced, and the first switching element 91 need not always be turned on / off. Further, since the discharge amount of the auxiliary battery 23 is small, the required charge amount of the auxiliary battery 23 is also reduced, and the second switching element 92 and the third switching element 93 need not always be turned on / off. As a result, as in the power supply system 200 of the prior art shown in FIG. 16, the power is supplied to the auxiliary load 206 by the auxiliary battery 205, and the dedicated DC / DC converter 207 is always stepped up or stepped down. Compared with the voltage conversion loss can be reduced.

<充電回路のオープン故障時の動作>
次に、図10,11を参照しながら充電回路30の第2スイッチング素子92がオープン故障した場合の電源システム100の動作について説明する。先に、図1〜図9を参照して説明した部分には同様の符号を付して説明は省略する。
<Operation at the time of open failure of charging circuit>
Next, the operation of the power supply system 100 when the second switching element 92 of the charging circuit 30 has an open failure will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the portions described above with reference to FIGS.

充電回路30を起動してDC/DCコンバータ21から補機バッテリ23の充電を行うと、図2に示す補機バッテリ23のSOCに対する電圧Vbのグラフに示すように、充電によりSOCが高くなるに従って、補機バッテリ23の電圧Vbも高くなってくる。しかし、充電回路30の第2スイッチング素子92がオープン故障した場合には補機バッテリ23への充電ができないため、コントローラ70が充電制御IC35に起動指令を出力しても、補機バッテリ23の電圧Vbと同一電圧となる中間点51の電圧が上昇してこない。そこで、コントローラ70は、図8のステップS203で充電制御IC35に充電回路30の起動指令を出力した後、放電制御IC42から取得した中間点51の電圧が上昇してこない場合には、図10のステップS301で充電回路30の第2スイッチング素子92がオープン故障していると判断し、図10のステップS302に進む。   When the auxiliary battery 23 is charged from the DC / DC converter 21 by starting the charging circuit 30, as shown in the graph of the voltage Vb with respect to the SOC of the auxiliary battery 23 shown in FIG. The voltage Vb of the auxiliary battery 23 is also increased. However, since the auxiliary battery 23 cannot be charged when the second switching element 92 of the charging circuit 30 has an open failure, even if the controller 70 outputs a start command to the charging control IC 35, the voltage of the auxiliary battery 23 The voltage at the intermediate point 51 that is the same voltage as Vb does not rise. Therefore, the controller 70 outputs an activation command for the charging circuit 30 to the charging control IC 35 in step S203 of FIG. 8, and if the voltage at the intermediate point 51 acquired from the discharging control IC 42 does not increase, the controller 70 of FIG. In step S301, it is determined that the second switching element 92 of the charging circuit 30 has an open failure, and the process proceeds to step S302 in FIG.

コントローラ70は、図10のステップS302で、図8のステップS201と同様の方法で補機バッテリ23のSOCを計算し、所定の閾値である充電開始閾値Caと比較する。そして、補機バッテリ23のSOCが充電開始閾値Ca以下の場合には、図10のステップS303に進み、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを補機バッテリ23の充電電圧Vchとなるように調整する。充電電圧Vchは、先に充電制御で説明したように、補機バッテリ23の電圧Vbと同一か少し高い電圧である。そして、コントローラ70は、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが充電電圧Vchとなったことを確認したら、図10のステップS304に進み、放電制御IC42に第1スイッチング素子91を強制的にオンとする指令を出力する。この指令により、放電制御IC42は、第1スイッチング素子91をオンとする。第1スイッチング素子91がオンとなると、図11の矢印R6に示すように、DC/DCコンバータ21から放電回路40を通って補機バッテリ23に電流が流れ、補機バッテリ23の充電が行われる。   In step S302 in FIG. 10, the controller 70 calculates the SOC of the auxiliary battery 23 by the same method as in step S201 in FIG. 8, and compares it with the charging start threshold value Ca that is a predetermined threshold value. If the SOC of the auxiliary battery 23 is equal to or lower than the charging start threshold Ca, the process proceeds to step S303 in FIG. 10 and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is adjusted to become the charging voltage Vch of the auxiliary battery 23. To do. The charge voltage Vch is the same as or slightly higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 as described above in the charge control. Then, when the controller 70 confirms that the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 has become the charging voltage Vch, the controller 70 proceeds to step S304 in FIG. 10 to force the discharge control IC 42 to turn on the first switching element 91. Command to output. In response to this command, the discharge control IC 42 turns on the first switching element 91. When the first switching element 91 is turned on, a current flows from the DC / DC converter 21 through the discharge circuit 40 to the auxiliary battery 23 as shown by an arrow R6 in FIG. 11, and the auxiliary battery 23 is charged. .

コントローラ70は、図10のステップS305において、図8のステップS201と同様に補機バッテリ23のSOCを計算し補機バッテリ23のSOCが充電停止閾値Cb以上になるまで第1スイッチング素子91の強制オンを維持する。また、コントローラ70は、充電によりSOCが上昇して補機バッテリ23の電圧Vbが上昇したら、これに合わせて充電電圧Vchを上昇させ、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを上昇させていく。そして、コントローラ70は、図10のステップS305で補機バッテリ23のSOCが充電停止閾値Cb以上となったら、ステップS306に進み、放電制御IC42に第1スイッチング素子91をオフとする信号を出力する。この指令により、放電制御IC42は第1スイッチング素子91をオフとする。そして、コントローラ70は、図10のステップS307に進み、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを目標出力電圧Vd0としてルーチンを終了する。   In step S305 of FIG. 10, the controller 70 calculates the SOC of the auxiliary battery 23 in the same manner as in step S201 of FIG. 8, and forces the first switching element 91 until the SOC of the auxiliary battery 23 becomes equal to or higher than the charge stop threshold Cb. Keep on. Further, when the SOC increases due to charging and the voltage Vb of the auxiliary battery 23 increases, the controller 70 increases the charging voltage Vch in accordance with this, and increases the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21. Then, when the SOC of the auxiliary battery 23 becomes equal to or higher than the charge stop threshold Cb in step S305 in FIG. 10, the controller 70 proceeds to step S306 and outputs a signal for turning off the first switching element 91 to the discharge control IC 42. . In response to this command, the discharge control IC 42 turns off the first switching element 91. Then, the controller 70 proceeds to step S307 in FIG. 10, sets the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 as the target output voltage Vd0, and ends the routine.

<通常走行中に充電回路がオープン故障した際の補機バッテリの充電>
車両が通常走行している場合には、図5を参照して説明したように、システムメインリレー11がオンでDC/DCコンバータ21が動作しており、図5の矢印R2,R4に示すように、メインバッテリ10の電力がDC/DCコンバータ21から補機負荷22に供給されている。この場合、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機バッテリ23の電圧Vbよりも高くなっている。
<Auxiliary battery charging when the charging circuit fails during normal driving>
When the vehicle is traveling normally, as described with reference to FIG. 5, the system main relay 11 is on and the DC / DC converter 21 is operating, as indicated by arrows R2 and R4 in FIG. In addition, the power of the main battery 10 is supplied from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load 22. In this case, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23.

この際、図8のステップS201で説明したように、コントローラ70が補機バッテリ23のSOCが充電開始閾値Ca以下となっていると判断した場合には、コントローラ70は、図8のステップS202に進む。通常走行中、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機バッテリ23の電圧Vbよりも高いので(Vdc≧Vb)、コントローラ70は、図8のステップS202でYESと判断して図8のステップS203に進んで充電回路30の充電制御IC35に起動指令を出力する。   At this time, as described in step S201 in FIG. 8, when the controller 70 determines that the SOC of the auxiliary battery 23 is equal to or less than the charging start threshold value Ca, the controller 70 proceeds to step S202 in FIG. move on. During normal traveling, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 (Vdc ≧ Vb), so the controller 70 determines YES in step S202 of FIG. Proceeding to step S <b> 203, an activation command is output to the charging control IC 35 of the charging circuit 30.

コントローラ70は、放電制御IC42から取得した中間点51の電圧が上昇してこない場合には、図10のステップS301で充電回路30の第2スイッチング素子92がオープン故障していると判断し、図10のステップS302に進む。補機バッテリ23のSOCは充電開始閾値Ca以下となっているから、コントローラ70は、図10のステップS302でYESと判断して図10のステップS303に進み、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の充電電圧Vchとなるように調整する。   When the voltage at the intermediate point 51 acquired from the discharge control IC 42 does not increase, the controller 70 determines that the second switching element 92 of the charging circuit 30 has an open failure in step S301 in FIG. Proceed to step S302 of FIG. Since the SOC of auxiliary battery 23 is equal to or lower than charging start threshold value Ca, controller 70 determines YES in step S302 of FIG. 10 and proceeds to step S303 of FIG. 10 to output voltage Vdc of DC / DC converter 21. Is adjusted to be the charging voltage Vch of the auxiliary battery 23.

この場合、補機負荷22への供給電圧も充電電圧Vchとなる。先に述べたように、充電電圧Vchは、補機バッテリ23の電圧Vbと同一か少し高い電圧であり、図2を参照して説明したように、補機バッテリ23のV0からV100の電圧範囲は補機負荷22を断続的に駆動可能な電圧である。従って、DC/DCコンバータ21の電圧を充電電圧Vchまで低下させても補機負荷22は断続的に動作可能であり、図11の矢印R2,R4に示すように、メインバッテリ10の電力はDC/DCコンバータ21から補機負荷22に供給され、補機負荷22は動作を続ける。また、充電電圧Vchは、補機バッテリ23の電圧Vbと同一か少し高い電圧であるから(Vb≦Vch)、放電制御IC42は、図3のステップS101でNOと判断して第1スイッチング素子91をオフとしている。   In this case, the supply voltage to the auxiliary load 22 is also the charging voltage Vch. As described above, the charging voltage Vch is equal to or slightly higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, and as described with reference to FIG. 2, the voltage range of V0 to V100 of the auxiliary battery 23 Is a voltage that can drive the auxiliary load 22 intermittently. Therefore, even if the voltage of the DC / DC converter 21 is lowered to the charging voltage Vch, the auxiliary load 22 can operate intermittently, and the power of the main battery 10 is DC as shown by arrows R2 and R4 in FIG. / Supplied from the DC converter 21 to the auxiliary machine load 22, and the auxiliary machine load 22 continues to operate. Further, since the charging voltage Vch is equal to or slightly higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23 (Vb ≦ Vch), the discharge control IC 42 determines NO in step S101 of FIG. Is off.

次に、コントローラ70は、図10のステップS304に進み、放電制御IC42に第1スイッチング素子91を強制的にオンとする指令を出力する。この指令により、放電制御IC42は、それまで、オフとしていた第1スイッチング素子91をオンとする。これにより、図11の矢印R6に示すように、DC/DCコンバータ21から放電回路40の第1スイッチング素子91を通って補機バッテリ23に電流が流れ、補機バッテリ23の充電が行われる。   Next, the controller 70 proceeds to step S304 in FIG. 10 and outputs a command to forcibly turn on the first switching element 91 to the discharge control IC 42. In response to this command, the discharge control IC 42 turns on the first switching element 91 that has been turned off. As a result, as indicated by an arrow R6 in FIG. 11, a current flows from the DC / DC converter 21 through the first switching element 91 of the discharge circuit 40 to the auxiliary battery 23, and the auxiliary battery 23 is charged.

そして、図10のステップS304、S305に示すように、コントローラ70は、補機バッテリ23のSOCが充電停止閾値Cbとなるまで第1スイッチング素子91の強制オンを継続し、補機バッテリ23のSOCが充電停止閾値Cb以上となったら、図10のステップS306に進み、第1スイッチング素子91をオフとする。これにより、放電回路40は図3を参照して説明した放電制御に戻る。   Then, as shown in steps S304 and S305 of FIG. 10, the controller 70 continues to forcibly turn on the first switching element 91 until the SOC of the auxiliary battery 23 reaches the charge stop threshold Cb, and the SOC of the auxiliary battery 23 is increased. Is equal to or greater than the charge stop threshold Cb, the process proceeds to step S306 in FIG. 10, and the first switching element 91 is turned off. As a result, the discharge circuit 40 returns to the discharge control described with reference to FIG.

補機バッテリ23の充電が終了したら、コントローラ70は、図10のステップS307に示すように、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを充電電圧Vchから目標出力電圧Vd0とする。これにより、車両は、図5を参照して説明した通常走行状態に戻る。   When the charging of the auxiliary battery 23 is completed, the controller 70 changes the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 from the charging voltage Vch to the target output voltage Vd0 as shown in step S307 in FIG. As a result, the vehicle returns to the normal running state described with reference to FIG.

なお、コントローラ70は、第1スイッチング素子91を強制オンにして補機バッテリ23を充電する際に、放電制御IC42から取得した中間点51の電圧及び電流センサ26によって取得した補機バッテリ23の電流Ibの絶対値が所定値以上となった場合には、補機バッテリ23に過電圧、過電流が加わったと判断し、補機リレー28をオフとして補機バッテリ23を保護する。また、図8のステップS201に示すように、車両の通常走行中に補機バッテリ23のSOCが充電開始閾値Caを超えていた場合には、コントローラ70は、補機バッテリ23の充電を行わずにルーチンを終了する。この場合、放電回路40は、図3〜7を参照して説明したような放電制御を行う。   When the controller 70 forcibly turns on the first switching element 91 and charges the auxiliary battery 23, the voltage of the intermediate point 51 acquired from the discharge control IC 42 and the current of the auxiliary battery 23 acquired by the current sensor 26 are charged. When the absolute value of Ib is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an overvoltage or overcurrent has been applied to the auxiliary battery 23, and the auxiliary relay 28 is turned off to protect the auxiliary battery 23. Further, as shown in step S201 of FIG. 8, when the SOC of the auxiliary battery 23 exceeds the charging start threshold value Ca during normal traveling of the vehicle, the controller 70 does not charge the auxiliary battery 23. The routine ends. In this case, the discharge circuit 40 performs the discharge control as described with reference to FIGS.

以上説明したように、本実施形態の電源システム100は、充電回路30の第2スイッチング素子92がオープン故障した際に、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを充電電圧Vchに低下させてから放電回路40の第1スイッチング素子91を強制オンとして補機バッテリ23の充電を行うことができるので、補機バッテリ23の過放電を抑制することができる。また、充電回路30がオープン故障した場合でも、車両は通常走行、退避走行を継続することができる。   As described above, the power supply system 100 according to the present embodiment discharges after the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is lowered to the charging voltage Vch when the second switching element 92 of the charging circuit 30 has an open failure. Since the auxiliary battery 23 can be charged by forcibly turning on the first switching element 91 of the circuit 40, overdischarge of the auxiliary battery 23 can be suppressed. Further, even when the charging circuit 30 has an open failure, the vehicle can continue the normal travel and the retreat travel.

<放電回路のオープン故障時の動作>
次に、図12〜14を参照して放電回路40の第1スイッチング素子91がオープン故障した際の動作について説明する。先に図1〜11を参照して説明したのと同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
<Operation at open failure of discharge circuit>
Next, the operation when the first switching element 91 of the discharge circuit 40 has an open failure will be described with reference to FIGS. The same parts as those described above with reference to FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高い場合(Vb>Vdc)、第1スイッチング素子91がオフ(オープン)の状態でも第1スイッチング素子91の寄生ダイオード91aを通して補機バッテリ23から補機負荷22に電流が流れる。しかし、寄生ダイオード91aは抵抗が大きいので、電圧降下が大きく、放電制御IC42が検出する中間点51と中間点52との電圧の間に電圧差ができる。一方、第1スイッチング素子91はオンとなると抵抗がほとんどないので、補機バッテリ23からDC/DCコンバータ21に電流が流れても中間点51と中間点52との間にはほとんど電圧差ができない。そこで、コントローラ70は、図12のステップS401で、放電制御IC42が第1スイッチング素子91をオンとする信号を出力している場合に、放電制御IC42から取得した中間点51の電圧と中間点52の電圧との間の電圧差が所定期間継続した場合に第1スイッチング素子91がオープン故障を起こしていると判断する。そして、ステップS402に進み、補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高くなっていることを確認したら、図12のステップS403に進み、充電制御IC35に充電回路30を放電モードとする指令を出力する。充電制御IC35はこの指令によって第2スイッチング素子92を強制オンとし、第3スイッチング素子93をオフ固定とする。すると図13の矢印R7に示すように、補機バッテリ23から充電回路30を通って補機負荷22に電力が供給される。   When the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (Vb> Vdc), the parasitic battery 91a of the first switching element 91 is passed through even when the first switching element 91 is off (open). A current flows from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22. However, since the parasitic diode 91a has a large resistance, the voltage drop is large, and a voltage difference is generated between the voltage at the intermediate point 51 and the intermediate point 52 detected by the discharge control IC. On the other hand, when the first switching element 91 is turned on, there is almost no resistance, so even if a current flows from the auxiliary battery 23 to the DC / DC converter 21, there is almost no voltage difference between the intermediate point 51 and the intermediate point 52. . Therefore, the controller 70 outputs the voltage of the intermediate point 51 and the intermediate point 52 acquired from the discharge control IC 42 when the discharge control IC 42 outputs a signal for turning on the first switching element 91 in step S401 of FIG. When the voltage difference between the first and second voltages continues for a predetermined period, it is determined that the first switching element 91 has caused an open failure. Then, the process proceeds to step S402, and if it is confirmed that the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21, the process proceeds to step S403 in FIG. A command to set the to discharge mode is output. The charge control IC 35 forcibly turns on the second switching element 92 and fixes the third switching element 93 to OFF in response to this command. Then, as indicated by an arrow R7 in FIG. 13, electric power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 through the charging circuit 30.

<放電回路オープン故障時の車両起動>
図13に示すように、車両のスタートスイッチがオンとされて車両が起動すると、コントローラ70の指令により補機リレー28がオンとなる。すると、中間点51の電圧は補機バッテリ23の電圧Vbに等しくなる。これにより、放電制御IC42は、中間点51の電圧を検出することにより補機バッテリ23の電圧Vbを検出し、中間点52の電圧を検出することによりDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcを検出する。
<Vehicle activation at the time of discharge circuit open failure>
As shown in FIG. 13, when the vehicle start switch is turned on and the vehicle is started, the auxiliary relay 28 is turned on by a command from the controller 70. Then, the voltage at the intermediate point 51 becomes equal to the voltage Vb of the auxiliary battery 23. Thereby, the discharge control IC 42 detects the voltage Vb of the auxiliary battery 23 by detecting the voltage at the intermediate point 51, and detects the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 by detecting the voltage at the intermediate point 52. To do.

この時点では、図13に示すように、DC/DCコンバータ21が停止しているので、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcはゼロとなっており、放電制御IC42は、図3のステップS101に示すように、補機バッテリ23の電圧VbがDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高い(Vb>Vdc)と判断して、図2のステップS102に進んで第1スイッチング素子91をオンとする信号を出力する。   At this time, as shown in FIG. 13, since the DC / DC converter 21 is stopped, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is zero, and the discharge control IC 42 proceeds to step S101 in FIG. As shown, it is determined that the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (Vb> Vdc), and the process proceeds to step S102 in FIG. 2 to turn on the first switching element 91. Output a signal.

補機リレー28がオンとなり、中間点51の電圧が補機バッテリ23の電圧Vbとなると、図13の矢印R8に示すように、補機バッテリ23から第1スイッチング素子91の寄生ダイオード91aを通って補機負荷22に電流が流れる。寄生ダイオード91aは抵抗が大きいので、中間点51の電圧と中間点52の電圧との間には、電圧差が生じている。   When the auxiliary relay 28 is turned on and the voltage at the intermediate point 51 becomes the voltage Vb of the auxiliary battery 23, the auxiliary battery 23 passes through the parasitic diode 91a of the first switching element 91 from the auxiliary battery 23 as shown by an arrow R8 in FIG. As a result, a current flows through the auxiliary load 22. Since the parasitic diode 91 a has a large resistance, a voltage difference is generated between the voltage at the intermediate point 51 and the voltage at the intermediate point 52.

コントローラ70は、放電制御IC42から取得した中間点51の電圧と中間点52の電圧との間の電圧差が所定期間継続した場合、図12のステップS401に示すように、第1スイッチング素子91がオープン故障を起こしていると判断する。この時点では、DC/DCコンバータ21は停止しており、補機バッテリ23の電圧Vbは、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcよりも高いので、コントローラ70は、図12のステップS402でYESと判断して図12のステップS403に進み、充電制御IC35に充電回路30を放電モードとする指令を出力する。充電制御IC35はこの指令によって第2スイッチング素子92を強制オンとし、第3スイッチング素子93をオフ固定とする。すると図13の矢印R7に示すように、補機バッテリ23から充電回路30を通って補機負荷22に電力が供給される。   When the voltage difference between the voltage at the intermediate point 51 and the voltage at the intermediate point 52 acquired from the discharge control IC 42 continues for a predetermined period, the controller 70 causes the first switching element 91 to be activated as shown in step S401 in FIG. Judge that an open failure has occurred. At this time, the DC / DC converter 21 is stopped, and the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21, so the controller 70 determines YES in step S402 in FIG. The process proceeds to step S403 in FIG. 12, and a command for setting the charging circuit 30 to the discharging mode is output to the charging control IC 35. The charge control IC 35 forcibly turns on the second switching element 92 and fixes the third switching element 93 to OFF in response to this command. Then, as indicated by an arrow R7 in FIG. 13, electric power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 through the charging circuit 30.

補機バッテリ23から補機負荷22に電力が供給されると、図示しないECUが起動し、システムメインリレー11をオンとする。そして、コントローラ70がDC/DCコンバータ21を起動すると、DC/DCコンバータ21から補機負荷22に電力が供給され、車両の起動が完了し、車両は図5に示すような通常走行が可能となる。このように、放電回路40の第1スイッチング素子91がオープン故障した場合でも、充電回路30を放電モードにして車両の起動行うことができる。   When electric power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22, an ECU (not shown) is activated, and the system main relay 11 is turned on. When the controller 70 activates the DC / DC converter 21, electric power is supplied from the DC / DC converter 21 to the auxiliary load 22, and the activation of the vehicle is completed, so that the vehicle can run normally as shown in FIG. Become. Thus, even when the first switching element 91 of the discharge circuit 40 has an open failure, the vehicle can be started with the charging circuit 30 in the discharge mode.

<放電回路オープン故障で通常走行中に補機負荷のラッシュ電流発生時の動作>
通常走行中に補機負荷のラッシュ電流した場合に、放電制御IC42が第1スイッチング素子91にオン指令を出力しているにも関わらず、中間点51の電圧と中間点52の電圧と間の電圧差が所定時間継続した場合には、コントローラ70は、放電回路40の第1スイッチング素子91がオープン故障していると判断して充電回路30の第2スイッチング素子92をオンとする。これにより、図14の矢印R7に示すように補機バッテリ23から補機負荷22に電力が供給される。先に図6A,図6B、図7を参照して説明したように、補機負荷22にはDC/DCコンバータ21と補機バッテリ23とから電力が供給される。このように、放電回路40の第1スイッチング素子91がオープン故障した場合でも、充電回路30を放電モードにし、補機負荷22にラッシュ電流が発生した場合にDC/DCコンバータ21の出力電力をバックアップする。これにより、車両は通常走行或いは退避走行を継続することができる。
<Operation at the time of rush current generation of auxiliary load during normal driving due to discharge circuit open failure>
When the rush current of the auxiliary load is generated during normal traveling, the discharge control IC 42 outputs an ON command to the first switching element 91, but the voltage between the intermediate point 51 and the intermediate point 52 is When the voltage difference continues for a predetermined time, the controller 70 determines that the first switching element 91 of the discharge circuit 40 has an open failure and turns on the second switching element 92 of the charging circuit 30. As a result, electric power is supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 as indicated by an arrow R7 in FIG. As described above with reference to FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 7, the auxiliary load 22 is supplied with power from the DC / DC converter 21 and the auxiliary battery 23. Thus, even when the first switching element 91 of the discharge circuit 40 has an open failure, the charging circuit 30 is set to the discharge mode, and the output power of the DC / DC converter 21 is backed up when a rush current is generated in the auxiliary load 22. To do. Thereby, the vehicle can continue the normal traveling or the retreat traveling.

なお、コントローラ70は、充電回路30を放電モードにして補機バッテリ23の放電を行った場合に、補機バッテリ23のSOCが充電開始閾値Ca以下になった場合、或いは、電流センサ26によって取得した補機バッテリ23の電流Ibの絶対値が所定値以上となった場合には、補機バッテリ23の過放電或いは過電流が発生したと判断し、補機リレー28をオフにして補機バッテリ23の保護を行う。また、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vbよりも高い場合には、コントローラ70は、図8,9を参照して説明したような充電動作を行う。   The controller 70 is obtained by discharging the auxiliary battery 23 with the charging circuit 30 in the discharge mode, when the SOC of the auxiliary battery 23 becomes equal to or lower than the charging start threshold value Ca, or by the current sensor 26. When the absolute value of the current Ib of the auxiliary battery 23 becomes equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an overdischarge or overcurrent of the auxiliary battery 23 has occurred, and the auxiliary relay 28 is turned off to turn off the auxiliary battery. 23 is protected. When the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, the controller 70 performs a charging operation as described with reference to FIGS.

以上説明したように、本実施形態の電源システム100は、放電回路40の第1スイッチング素子91がオープン故障した場合でも、充電回路30を放電モードにして車両の起動時や、通常走行中に補機負荷のラッシュ電流が発生した時に補機負荷22へ電力供給を行うことができる。   As described above, the power supply system 100 according to the present embodiment compensates for the start-up of the vehicle or during normal driving by setting the charging circuit 30 in the discharge mode even when the first switching element 91 of the discharge circuit 40 has an open failure. Electric power can be supplied to the auxiliary machine load 22 when a rush current of the machine load is generated.

<充電回路、放電回路の短絡故障の際の動作>
DC/DCコンバータ21によって補機負荷22に電力を供給している場合は、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは補機バッテリ23の電圧Vbよりも高くなっている。この場合に、充電回路30の第2スイッチング素子92と放電回路40の第1スイッチング素子91のいずれか一方、または両方が短絡故障すると中間点51の電圧が補機バッテリ23の電圧Vbよりも高いDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcに上昇する。このため、コントローラ70は、図15のステップS501において、放電制御IC42から取得した中間点51の電圧が電圧センサ24によって取得した補機バッテリ23の電圧よりも高い場合には、第2スイッチング素子92または第1スイッチング素子91のいずれか一方または両方が短絡故障したと判断し、図15のステップS502に進む。そして、図15のステップS502でDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧Vbよりも高いことを確認したら、図15のステップS503に進んで補機リレー28をオフにする。
<Operation at the time of short-circuit failure of charging circuit and discharging circuit>
When electric power is supplied to the auxiliary load 22 by the DC / DC converter 21, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23. In this case, if one or both of the second switching element 92 of the charging circuit 30 and the first switching element 91 of the discharging circuit 40 are short-circuited, the voltage at the intermediate point 51 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23. The voltage increases to the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21. Therefore, when the voltage at the intermediate point 51 acquired from the discharge control IC 42 is higher than the voltage of the auxiliary battery 23 acquired by the voltage sensor 24 in step S501 of FIG. Alternatively, it is determined that one or both of the first switching elements 91 have short-circuited, and the process proceeds to step S502 in FIG. When it is confirmed in step S502 in FIG. 15 that the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, the process proceeds to step S503 in FIG. 15 and the auxiliary relay 28 is turned off.

なお、コントローラ70は、図15のステップS501で短絡故障が発生していないと判断した場合、及び、ステップS502でDC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcが補機バッテリ23の電圧よりも高くない(Vdc≦Vb)と判断した場合には、補機リレー28をオフにせず、ルーチンを終了する。   The controller 70 determines that no short-circuit failure has occurred in step S501 of FIG. 15, and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is not higher than the voltage of the auxiliary battery 23 in step S502 ( If it is determined that Vdc ≦ Vb), the auxiliary relay 28 is not turned off and the routine is terminated.

これにより、第2スイッチング素子92または第1スイッチング素子91のいずれか一方または両方が短絡故障した場合に、充電回路30または放電回路40を通してDC/DCコンバータ21から補機バッテリ23に過剰な電流が流れ込むことを抑制し、補機バッテリ23を保護することができる。   As a result, when one or both of the second switching element 92 and the first switching element 91 are short-circuited, an excessive current is supplied from the DC / DC converter 21 to the auxiliary battery 23 through the charging circuit 30 or the discharging circuit 40. Inflow can be suppressed and the auxiliary battery 23 can be protected.

10,201 メインバッテリ、11 システムメインリレー、12,202 インバータ、13,203 モータジェネレータ、21,207 DC/DCコンバータ、22,206 補機負荷、23,205 補機バッテリ、24 電圧センサ、25 温度センサ、26 電流センサ、27 ヒューズ、28 補機リレー、29 ツェナーダイオード、30 充電回路、32 リアクトル、34 コンデンサ、35 充電制御IC、40 放電回路、42 放電制御IC、51,52,54 中間点、53 接続点、55,57 入力端、56,58 出力端、61 高圧ライン、63 接続ライン、64 低圧ライン、65 第1補機バッテリライン、66a 充電回路入力ライン、66b 充電回路出力ライン、67 第2補機バッテリライン、68,69 接続線、70 コントローラ、71 CPU、72 メモリ、91 第1スイッチング素子、91a,92a,93a 寄生ダイオード、92 第2スイッチング素子、93 第3スイッチング素子、100,200 電源システム、204 双方向DC/DCコンバータ。   10,201 Main battery, 11 System main relay, 12,202 Inverter, 13,203 Motor generator, 21,207 DC / DC converter, 22,206 Auxiliary load, 23,205 Auxiliary battery, 24 Voltage sensor, 25 Temperature Sensor, 26 Current sensor, 27 Fuse, 28 Auxiliary relay, 29 Zener diode, 30 Charging circuit, 32 Reactor, 34 Capacitor, 35 Charge control IC, 40 Discharge circuit, 42 Discharge control IC, 51, 52, 54 Midpoint, 53 connection point, 55, 57 input terminal, 56, 58 output terminal, 61 high voltage line, 63 connection line, 64 low voltage line, 65 first auxiliary battery line, 66a charging circuit input line, 66b charging circuit output line, 67th 2 Auxiliary battery lines, 68, 6 Connection line, 70 controller, 71 CPU, 72 memory, 91 first switching element, 91a, 92a, 93a parasitic diode, 92 second switching element, 93 third switching element, 100, 200 power supply system, 204 bidirectional DC / DC converter.

Claims (4)

車両駆動用バッテリと、
前記車両駆動用バッテリの電圧を変換する電圧変換器と、
前記電圧変換器の目標出力電圧より電圧の低い補機バッテリと、を含み、
前記車両駆動用バッテリの電力を前記電圧変換器から補機負荷に供給する電源システムであって、
第1スイッチング素子を含み、前記補機負荷と前記補機バッテリとの間に接続され、前記電圧変換器の出力電圧が前記補機バッテリの電圧よりも低くなった場合に、前記第1スイッチング素子をオンとして前記補機バッテリから前記補機負荷に電力を供給する放電回路と、
第2スイッチング素子を含み、前記電圧変換器と前記補機バッテリとの間に接続され、前記補機バッテリの残存容量が所定の閾値以下となった場合に、前記第2スイッチング素子をオン・オフさせて前記電圧変換器の出力電圧を降圧して前記補機バッテリに充電を行う充電回路と、
を有する車両用電源システム。
A battery for driving the vehicle;
A voltage converter for converting the voltage of the vehicle driving battery;
An auxiliary battery having a voltage lower than a target output voltage of the voltage converter,
A power supply system for supplying electric power of the vehicle drive battery from the voltage converter to an auxiliary load,
A first switching element, connected between the auxiliary load and the auxiliary battery, and when the output voltage of the voltage converter becomes lower than the voltage of the auxiliary battery, the first switching element A discharge circuit that supplies power from the auxiliary battery to the auxiliary load,
Including a second switching element, connected between the voltage converter and the auxiliary battery, and turning on / off the second switching element when a remaining capacity of the auxiliary battery becomes a predetermined threshold value or less. A charging circuit that steps down the output voltage of the voltage converter and charges the auxiliary battery;
A vehicle power supply system.
請求項1に記載の車両用電源システムであって、
前記充電回路と前記放電回路の動作を調整するコントローラを備え、
前記放電回路の前記補機負荷に接続されている端部は前記電圧変換器にも接続されており、
前記コントローラは、
前記充電回路の前記第2スイッチング素子のオープン故障を検出した場合で、且つ、前記補機バッテリの残存容量が所定の閾値以下となった場合には、前記放電回路の前記第1スイッチング素子をオンとし、前記電圧変換器から前記補機バッテリの充電を行う車両用電源システム。
The vehicle power supply system according to claim 1,
A controller for adjusting the operation of the charging circuit and the discharging circuit;
The end of the discharge circuit connected to the auxiliary load is also connected to the voltage converter,
The controller is
When an open failure of the second switching element of the charging circuit is detected, and the remaining capacity of the auxiliary battery falls below a predetermined threshold value, the first switching element of the discharge circuit is turned on. And a power supply system for a vehicle that charges the auxiliary battery from the voltage converter.
請求項1に記載の車両用電源システムであって、
前記充電回路と前記放電回路の動作を調整するコントローラを備え、
前記充電回路の前記電圧変換器に接続されている端部は前記補機負荷にも接続されており、
前記コントローラは、
前記放電回路の前記第1スイッチング素子のオープン故障を検出した場合で、且つ、前記補機バッテリの電圧が前記電圧変換器の出力電圧よりも高い場合に、前記充電回路の前記第2スイッチング素子をオンとして前記補機バッテリから前記補機負荷に電力供給を行う車両用電源システム。
The vehicle power supply system according to claim 1,
A controller for adjusting the operation of the charging circuit and the discharging circuit;
The end of the charging circuit connected to the voltage converter is also connected to the auxiliary load,
The controller is
When the open failure of the first switching element of the discharge circuit is detected and the voltage of the auxiliary battery is higher than the output voltage of the voltage converter, the second switching element of the charging circuit is A vehicle power supply system that supplies power from the auxiliary battery to the auxiliary load when turned on.
請求項1に記載の車両用電源システムであって、
前記補機バッテリと前記充電回路及び前記放電回路との間に接続された補機リレーと、
前記充電回路と前記放電回路の動作を調整するコントローラと、を備え、
前記放電回路の前記補機負荷に接続されている端部は前記電圧変換器にも接続されており、
前記充電回路の前記電圧変換器に接続されている端部は前記補機負荷にも接続されており、
前記コントローラは、
前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とのいずれか一方または両方が短絡故障した場合には、前記補機リレーを遮断する車両用電源システム。
The vehicle power supply system according to claim 1,
An auxiliary relay connected between the auxiliary battery and the charging circuit and the discharging circuit;
A controller for adjusting the operation of the charging circuit and the discharging circuit,
The end of the discharge circuit connected to the auxiliary load is also connected to the voltage converter,
The end of the charging circuit connected to the voltage converter is also connected to the auxiliary load,
The controller is
A vehicle power supply system that cuts off the auxiliary relay when one or both of the first switching element and the second switching element are short-circuited.
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