JP2017203748A - Power supply system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate the state of charge (SOC) of a secondary battery in a power supply system that includes a secondary battery having a first area where an open circuit voltage (OCV) changes very little even when the SOC changes and a second area where the OCV changes in correspondence to a change of the SOC.SOLUTION: Provided is a power supply system 9 comprising a battery 1, a voltage sensor 5, a current sensor 7, and a controller 8 for integrating the charge/discharge currents of the battery 1 that are detected by the current sensor 7 and estimating the SOC of the battery 1, the controller 8 detecting the OCV of the battery 1 by the voltage sensor 5, with the charge/discharge currents of the battery 1 reduced to zero, and, when the detected OCV is in an area where an OCV change rate relative to the SOC of the battery 1 is larger than a prescribed threshold, replacing the SOC of the battery 1 estimated by integrating the charge/discharge currents with the SOC estimated on the basis of the OCV.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電源システム、特に、バッテリの充電率の推定を行う電源システムの構成に関する。   The present invention relates to a power supply system, and more particularly to a configuration of a power supply system that estimates a charging rate of a battery.

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駆動用モータに駆動用電力を供給するメインバッテリや、各種の補機に駆動用電力を供給する補機バッテリが搭載されている。メインバッテリ、補機バッテリは、充放電可能な二次電池であり、その充電率(満充電容量(A×h)に対する充電容量(A×h)の割合、以下、SOCという)によって充放電電流の制御が行われる。このため、二次電池を用いた電源システムでは、二次電池のSOCを正確に把握することが要求される。   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 that supplies driving power to the driving motor and an auxiliary battery that supplies driving power to various auxiliary machines. The main battery and the auxiliary battery are chargeable / dischargeable secondary batteries, and the charge / discharge current depends on the charge rate (ratio of charge capacity (A × h) to full charge capacity (A × h), hereinafter referred to as SOC). Is controlled. For this reason, in a power supply system using a secondary battery, it is required to accurately grasp the SOC of the secondary battery.

二次電池のSOCを推定する方法としては、二次電池への充放電電流を積算演算する方法や、二次電池の開放電圧(以下、OCVという)を検出し、SOCに対するOCVの特性カーブからSOCを推定する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照)。   As a method of estimating the SOC of the secondary battery, a method of integrating and calculating a charge / discharge current to the secondary battery, or detecting an open circuit voltage (hereinafter referred to as OCV) of the secondary battery, from a characteristic curve of the OCV with respect to the SOC. A method for estimating the SOC is used (see, for example, Patent Document 1).

二次電池は放電電流を繰り返すと温度が上昇し、これにより二次電池の充放電電流を検出する電流センサの温度が上昇する場合がある。電流センサは温度が上昇すると出力が変化する温度ドリフトが発生することが知られている。温度ドリフトが発生すると、充放電電流の測定誤差が大きくなるためSOCの推定精度が低くなってしまうという問題がある。このため、電流センサの温度が所定温度以上上昇したら、一旦二次電池の充放電を停止して充放電電流をゼロとし、その際の電流センサの出力を電流がゼロの場合の出力に補正し、その後充放電を再開する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   When the secondary battery repeats the discharge current, the temperature rises, which may raise the temperature of the current sensor that detects the charge / discharge current of the secondary battery. It is known that the current sensor generates a temperature drift in which the output changes as the temperature rises. When the temperature drift occurs, the measurement error of the charge / discharge current becomes large, so that there is a problem that the estimation accuracy of the SOC is lowered. For this reason, once the temperature of the current sensor rises above the specified temperature, the charging / discharging of the secondary battery is stopped once to make the charging / discharging current zero, and the current sensor output at that time is corrected to the output when the current is zero. And the method of restarting charging / discharging after that is proposed (for example, refer patent document 2).

特開2007−178215号公報JP 2007-178215 A 特開2015−200590号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-200590

ところで、二次電池としては、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等が多く用いられている。これらの二次電池は、SOCが上昇するにつれてOCVも上昇する特性を持っている。このため、電池のOCVが検出できれば、SOC−OCV特性カーブによりSOCを推定することができる。ところが、近年、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域と、SOCの変化に対してOCVが変化する第2領域とを持つ二次電池が用いられる場合がある。このような二次電池では、OCVが第1領域にある場合にはOCVによりSOCを推定できないか、推定できたとしてもその推定精度が低くなってしまうという問題がある。   By the way, as the secondary battery, for example, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, or the like is often used. These secondary batteries have a characteristic that the OCV increases as the SOC increases. For this reason, if the OCV of the battery can be detected, the SOC can be estimated from the SOC-OCV characteristic curve. However, in recent years, secondary batteries having a first region in which the OCV hardly changes even when the SOC changes and a second region in which the OCV changes in response to the change in SOC may be used. In such a secondary battery, when the OCV is in the first region, there is a problem that the SOC cannot be estimated by the OCV or even if it can be estimated, the estimation accuracy is lowered.

上記のような二次電池の第1領域においてSOCを推定する場合には、特許文献2に記載された従来技術のように、電流センサのゼロ点補正を行いながら二次電池への充放電電流を積算演算する方法を用いることが考えられる。しかし、この場合、電流センサの温度ドリフトは補正できても、それ以外の電流センサの誤差が積算演算の際に積算されるため、長時間にわたって二次電池の充放電を行う場合には、SOCの推定誤差が大きくなってしまうという問題がある。   When estimating the SOC in the first region of the secondary battery as described above, the charge / discharge current to the secondary battery while correcting the zero point of the current sensor as in the prior art described in Patent Document 2. It is conceivable to use a method of calculating and summing up. However, in this case, even if the temperature drift of the current sensor can be corrected, the error of the other current sensor is integrated during the integration calculation. There is a problem that the estimation error becomes large.

そこで、本発明は、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域とSOCの変化に対してOCVが変化する第2領域とを持つ二次電池を含む電源システムにおいて、二次電池のSOCを精度よく推定することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a power supply system including a secondary battery having a first region in which the OCV hardly changes even if the SOC changes and a second region in which the OCV changes with respect to the change in the SOC. The purpose is to accurately estimate the SOC.

二次電池と、前記二次電池の電圧を検出する電圧センサと、前記二次電池の充放電電流を検出する電流センサと、前記電流センサによって検出した前記二次電池の充放電電流を積算して前記二次電池の充電率を推定するコントローラと、を備える電源システムであって、前記コントローラは、前記二次電池の充放電電流をゼロとして前記電圧センサによって前記二次電池の開放電圧を検出し、検出した前記開放電圧が前記二次電池の充電率に対する前記開放電圧の変化割合が所定の閾値よりも大きくなる領域にある場合には、充放電電流を積算して推定した前記二次電池の充電率を前記開放電圧に基づいて推定した充電率に置換すること、を特徴とする。   The secondary battery, a voltage sensor for detecting the voltage of the secondary battery, a current sensor for detecting the charge / discharge current of the secondary battery, and the charge / discharge current of the secondary battery detected by the current sensor are integrated. A controller for estimating a charging rate of the secondary battery, wherein the controller detects an open circuit voltage of the secondary battery by the voltage sensor with a charge / discharge current of the secondary battery as zero. When the detected open-circuit voltage is in a region where the change rate of the open-circuit voltage with respect to the charge rate of the secondary battery is larger than a predetermined threshold, the secondary battery estimated by integrating charge / discharge currents The charging rate is replaced with the charging rate estimated based on the open circuit voltage.

本発明は、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域とSOCの変化に対してOCVが変化する第2領域とを持つ二次電池を含む電源システムにおいて、二次電池のSOCを精度よく推定するができる。   The present invention relates to a power supply system including a secondary battery having a first region in which the OCV hardly changes even if the SOC changes and a second region in which the OCV changes with respect to the change in the SOC. It can be estimated accurately.

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. 図1に示す電源システムに用いられるバッテリのSOCに対するOCVの変化を示す特性カーブである。2 is a characteristic curve showing a change in OCV with respect to SOC of a battery used in the power supply system shown in FIG. 図1に示す電源システムに用いられるバッテリの温度に対する分極解消時間を示すグラフである。3 is a graph showing polarization elimination time with respect to battery temperature used in the power supply system shown in FIG. 図1に示す電源システムのSOC推定値置換動作と電流センサのゼロ点補正動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the SOC estimated value replacement | exchange operation | movement of the power supply system shown in FIG. 1, and the zero point correction | amendment operation | movement of a current sensor. 本発明の他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 other embodiment of this invention. 図5に示す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。6 is a graph showing a change in voltage Vb with respect to the SOC of the auxiliary battery of the power supply system shown in FIG. 5 and a change in output voltage Vdc of the DC / DC converter. 図5に示す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 shown in FIG. 図5に示す電源システムの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 of the power supply system shown in FIG. 図5に示す電源システムの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 of the power supply system shown in FIG. 図5に示す電源システムにおいて、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。6 is a graph showing changes in the output voltage Vdc of the DC / DC converter and the voltage Vb of the auxiliary battery when a rush current to the auxiliary load is generated during normal traveling in the power supply system shown in FIG. 図5に示す電源システムにおいて、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。In the power supply system shown in FIG. 5, time changes of the auxiliary battery current Ib, the DC / DC converter output current Idc, and the auxiliary load demand current Ireq when a rush current to the auxiliary load occurs during normal traveling. It is a graph which shows. 図5に示す電源システムにおいて、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 shown in FIG. 5, 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. 図5に示す電源システムの充電動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a charging operation of the power supply system shown in FIG. 5. 図5に示す電源システムにおいて、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。In the power supply system shown in FIG. 5, 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. 図5に示す電源システムのSOC推定値置換動作と電流センサのゼロ点補正動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the SOC estimated value replacement | exchange operation | movement of the power supply system shown in FIG. 5, and the zero point correction | amendment operation | movement of a current sensor. 本発明の他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 other power supply system of this invention. 図15に示す電源システムのSOC推定値置換動作と電流センサのゼロ点補正動作を示すフローチャートである。16 is a flowchart showing an SOC estimated value replacement operation of the power supply system shown in FIG. 15 and a zero point correction operation of the current sensor.

[第1実施形態]
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態の電源システム9は、二次電池であるバッテリ1と、バッテリ1と接続線2で接続される負荷4と、接続線2に配置されたリレー3と、コントローラ8とを含んでいる。負荷4は、バッテリ1からの電力によって駆動される機器と、バッテリ1を充電する電力を発生する発電要素を含むものである。バッテリ1には、バッテリ1の電圧Vbを検出する電圧センサ5が接続され、接続線2には、バッテリ1の電流Ibを検出する電流センサ7が接続されている。また、バッテリ1には、バッテリ1の温度Tbを検出する温度センサ6が取り付けられている。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the power supply system 9 of the present embodiment includes a battery 1 that is a secondary battery, a load 4 that is connected to the battery 1 by a connection line 2, a relay 3 that is disposed on the connection line 2, And a controller 8. The load 4 includes a device driven by electric power from the battery 1 and a power generation element that generates electric power for charging the battery 1. A voltage sensor 5 that detects the voltage Vb of the battery 1 is connected to the battery 1, and a current sensor 7 that detects the current Ib of the battery 1 is connected to the connection line 2. Further, a temperature sensor 6 for detecting the temperature Tb of the battery 1 is attached to the battery 1.

コントローラ8は、内部に演算処理を行うCPU81と、プログラムや特性カーブ等の制御データを格納するメモリ82と、電圧センサ5、温度センサ6、電流センサ7、リレー3が接続されるセンサ・機器インターフェース83とを含み、CPU81と、メモリ82と、センサ・機器インターフェース83とがデータバス84で接続されているコンピュータである。電圧センサ5、温度センサ6、電流センサ7の検出した信号は、センサ・機器インターフェース83からコントローラ8に入力され、リレー3は、コントローラ8の指令によって開閉する。   The controller 8 is a sensor / equipment interface to which a CPU 81 that performs arithmetic processing, a memory 82 that stores control data such as programs and characteristic curves, a voltage sensor 5, a temperature sensor 6, a current sensor 7, and a relay 3 are connected. 83, a CPU 81, a memory 82, and a sensor / equipment interface 83 are connected by a data bus 84. Signals detected by the voltage sensor 5, the temperature sensor 6, and the current sensor 7 are input from the sensor / equipment interface 83 to the controller 8, and the relay 3 is opened and closed according to a command from the controller 8.

図2は、図1に示すバッテリ1のSOCに対するOCVの特性曲線である。この特性曲線は、コントローラ8のメモリ82の中にマップとして格納されている。バッテリ1は、SOCが0%(完全放電状態)からSOC100%(満充電状態)まで上昇すると、OCVは、OCV0からOCV100まで上昇する。   FIG. 2 is a characteristic curve of OCV with respect to the SOC of battery 1 shown in FIG. This characteristic curve is stored as a map in the memory 82 of the controller 8. In the battery 1, when the SOC increases from 0% (fully discharged state) to SOC 100% (fully charged state), the OCV increases from OCV0 to OCV100.

図2に示すように、SOCが0%からSOC1までの間(例えば、0%〜10%の間)は、OCVはOCV0からOCV1まで変化する。ここで、OCV0とOCV1との電圧差は、満充電時のOCVであるOCV100の30〜40%程度である。したがって、OCVがOCV0からOCV1の間(SOCが0%からSOC1の間)は、SOCが変化するとOCVも変化する第2領域である。   As shown in FIG. 2, the OCV changes from OCV0 to OCV1 while the SOC is between 0% and SOC1 (for example, between 0% and 10%). Here, the voltage difference between OCV0 and OCV1 is about 30 to 40% of OCV100, which is the OCV when fully charged. Therefore, when the OCV is between OCV0 and OCV1 (SOC is between 0% and SOC1), the OCV changes as the SOC changes.

次に、SOCが、SOC1からSOC2までの間(例えば、10%〜90%の間)は、OCVはOCV1からOCV2まで変化する。ここで、OCV1とOCV2との差は、満充電時のOCVであるOCV100の2〜3%程度である。したがって、OCVがOCV1とOCV2との間(SOCがSOC1とSOC2との間)は、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域である。   Next, when the SOC is between SOC1 and SOC2 (for example, between 10% and 90%), the OCV changes from OCV1 to OCV2. Here, the difference between OCV1 and OCV2 is about 2-3% of OCV100 which is OCV at the time of full charge. Therefore, when the OCV is between OCV1 and OCV2 (SOC is between SOC1 and SOC2), the OCV hardly changes even if the SOC changes.

そして、SOCがSOC2から100%までの間(例えば、90%〜100%の間)は、OCVはOCV2からOCV100まで変化する。ここで、OCV2とOCV100との電圧差は、満充電時のOCVであるOCV100の10〜20%程度である。したがって、OCVがOCV2からOCV100までの間(SOCがSOC2から100%までの間)は、SOCが変化するとOCVも変化する第2領域である。   When the SOC is between SOC2 and 100% (for example, between 90% and 100%), the OCV changes from OCV2 to OCV100. Here, the voltage difference between OCV2 and OCV100 is about 10 to 20% of OCV100 which is the OCV at the time of full charge. Therefore, when the OCV is from OCV2 to OCV100 (between the SOC is from SOC2 and 100%), the OCV changes as the SOC changes.

以上、説明したように、バッテリ1は、OCVがOCV0からOCV1の間(SOCが0%からSOC1の間)と、OCVがOCV2からOCV100までの間(SOCがSOC2から100%までの間)は、SOCが変化するとOCVも変化する第2領域であり、その中間のOCVがOCV1とOCV2との間(SOCがSOC1とSOC2との間)は、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域となっている。このように、バッテリ1は中央の第1領域と両端の第2領域を持っている。   As described above, the battery 1 has an OCV between OCV0 and OCV1 (SOC is between 0% and SOC1) and between OCV is OCV2 and OCV100 (SOC is between SOC2 and 100%). When the SOC changes, the OCV also changes, and the intermediate OCV is between OCV1 and OCV2 (SOC is between SOC1 and SOC2). The OCV hardly changes even if the SOC changes. It is one area. Thus, the battery 1 has a central first region and second regions at both ends.

ここで、第1領域と第2領域との区分は、OCVに基づいてSOCを精度よく推定可能かどうかで区分され、具体的には、SOCに対するOCVの変化割合で決定される。例えば、SOCが10%変化した場合のOCVの変化が1%未満、つまり、SOCに対するOCVの変化割合が1/10未満の場合にその領域を第1領域と規定し、SOCが10%変化した場合のOCVの変化が1%以上の場合、つまり、SOCに対するOCVの変化割合が1/10以上の場合にその領域を第2領域と規定しても良い。第1領域と第2領域の区分を決めるSOCに対するOCVの変化割合の閾値は、1/10に限らず、バッテリ1のSOC−OCV特性カーブに応じて、例えば、1/20〜1/50であってもよいし、逆に2/10〜5/10としてもよい。   Here, the division between the first area and the second area is made based on whether or not the SOC can be accurately estimated based on the OCV, and is specifically determined by the change rate of the OCV with respect to the SOC. For example, when the SOC changes by 10%, the change in the OCV is less than 1%, that is, when the change ratio of the OCV to the SOC is less than 1/10, the area is defined as the first area, and the SOC changes by 10%. If the change in OCV in this case is 1% or more, that is, if the change ratio of the OCV to the SOC is 1/10 or more, the area may be defined as the second area. The threshold value of the change rate of the OCV with respect to the SOC that determines the division of the first region and the second region is not limited to 1/10, and is, for example, 1/20 to 1/50 according to the SOC-OCV characteristic curve of the battery 1. Alternatively, it may be 2/10 to 5/10.

充放電中、バッテリ1には分極による分極電圧が発生している。このため、バッテリ1の充放電電流がゼロとなった直後は、電圧センサ5の検出する電圧は、OCVではなく、OCVに分極電圧を含んだ電圧となっている。分極は時間の経過とともに解消される。分極の解消時間は、バッテリ1の温度Tbが低い程長く、バッテリ1の温度Tbが高くなるにしたがって短くなってくる。本実施形態の電源システム9は、コントローラ8のメモリ82に図3に示すようなバッテリ1の温度Tbに対する分極解消時間を規定したマップを格納している。   During charging / discharging, a polarization voltage due to polarization is generated in the battery 1. For this reason, immediately after the charging / discharging current of the battery 1 becomes zero, the voltage detected by the voltage sensor 5 is not the OCV but a voltage including the polarization voltage in the OCV. Polarization is eliminated over time. The polarization elimination time is longer as the temperature Tb of the battery 1 is lower and becomes shorter as the temperature Tb of the battery 1 is higher. The power supply system 9 of the present embodiment stores a map defining the polarization elimination time with respect to the temperature Tb of the battery 1 as shown in FIG. 3 in the memory 82 of the controller 8.

コントローラ8は、バッテリ1の使用が開始された直後から、電流センサ7によってバッテリ1の充放電電流を検出し、その電流Ibを積算して、バッテリ1のSOCの推定を行っている。バッテリ1の使用が開始された直後とは、例えば、バッテリ1が搭載された電動車両が完成後、最初にイグニッションスイッチがオンとなった時等をいう。   The controller 8 detects the charge / discharge current of the battery 1 with the current sensor 7 immediately after the use of the battery 1 is started, and accumulates the current Ib to estimate the SOC of the battery 1. Immediately after the use of the battery 1 is started means, for example, when the ignition switch is turned on for the first time after the electric vehicle equipped with the battery 1 is completed.

次に、図4を参照しながら、以上のように構成された電源システム9におけるSOC推定値置換動作と電流センサ7のゼロ点補正動作について説明する。   Next, the SOC estimated value replacement operation and the zero point correction operation of the current sensor 7 in the power supply system 9 configured as described above will be described with reference to FIG.

図4のステップS11に示すように、コントローラ8は、図1に示すリレー3をオフにする指令を出力する。この指令によってリレー3がオフとなり、バッテリ1と負荷4との接続が遮断される。これにより、バッテリ1の充放電電流は、ゼロとなる。   As shown in step S11 of FIG. 4, the controller 8 outputs a command to turn off the relay 3 shown in FIG. By this command, the relay 3 is turned off, and the connection between the battery 1 and the load 4 is cut off. Thereby, the charging / discharging current of the battery 1 becomes zero.

次に、コントローラ8は、図4のステップS12に示すように、温度センサ6でバッテリ1の温度Tbを検出する。コントローラ8は、メモリ82から先に図3を参照して説明したバッテリ1の温度Tbに対する分極解消時間のマップからバッテリ1の分極解消時間を取得し、図4のステップS13に示すように、取得した分極解消時間だけ待機する。そして、コントローラ8は、分極解消時間が経過したら図4のステップS14に進み、電圧センサ5でバッテリ1の電圧Vbを検出する。この場合、充放電電流がゼロとなってから分極解消時間が経過しているので、電圧センサ5で検出した電圧Vbは、バッテリ1のOCVとなっている。   Next, the controller 8 detects the temperature Tb of the battery 1 with the temperature sensor 6, as shown in step S12 of FIG. The controller 8 acquires the polarization elimination time of the battery 1 from the memory 82 from the map of the polarization elimination time with respect to the temperature Tb of the battery 1 described above with reference to FIG. 3, and obtains it as shown in step S13 of FIG. Wait for the depolarization time. Then, the controller 8 proceeds to step S14 in FIG. 4 when the polarization elimination time has elapsed, and the voltage sensor 5 detects the voltage Vb of the battery 1. In this case, since the polarization elimination time has elapsed since the charge / discharge current became zero, the voltage Vb detected by the voltage sensor 5 is the OCV of the battery 1.

バッテリ1のOCVである電圧Vbを検出したら、コントローラ8はステップS15に進み、OCVである電圧Vbが、SOCに対するOCVの変化割合が所定の閾値よりも大きくなる第2領域にあるかどうかを判断する。バッテリ1の場合、先に説明したように、SOCの変化割合に対するOCVの変化割合が1/10以上となる領域が、SOCが変化するとOCVも変化し、OCVに基づいてSOCを精度よく推定可能な第2領域である。図2に示すように、OCVがOCV0からOCV1の間(SOCが0%からSOC1の間)と、OCVがOCV2からOCV100までの間(SOCがSOC2から100%までの間)の2つの領域が第2領域である。また、OCVがOCV1からOCV2の間(SOCがSOC1からSOC2の間)はSOCに対するOCVの変化割合が1/10未満で、OCVに基づいてSOCを推定することが困難な第1領域である。従って、バッテリ1のOCVである電圧VbがOCV1未満、あるいは、バッテリ1のOCVである電圧VbがOCV2を超える場合には、バッテリ1のOCVは第2領域にあり、OCVである電圧VbがOCV1≦Vb≦OCV2の場合には、バッテリ1のOCVは第1領域にあることになる。   When the voltage Vb, which is the OCV of the battery 1, is detected, the controller 8 proceeds to step S15 and determines whether the voltage Vb, which is the OCV, is in the second region where the rate of change of the OCV with respect to the SOC is greater than a predetermined threshold. To do. In the case of the battery 1, as described above, in the region where the change rate of the OCV with respect to the change rate of the SOC is 1/10 or more, the OCV changes when the SOC changes, and the SOC can be accurately estimated based on the OCV. This is the second region. As shown in FIG. 2, there are two regions where the OCV is between OCV0 and OCV1 (SOC is between 0% and SOC1) and the OCV is between OCV2 and OCV100 (SOC is between SOC2 and 100%). This is the second area. Further, when the OCV is between OCV1 and OCV2 (SOC is between SOC1 and SOC2), the change ratio of the OCV to the SOC is less than 1/10, and this is the first region in which it is difficult to estimate the SOC based on the OCV. Therefore, when the voltage Vb that is the OCV of the battery 1 is less than OCV1, or the voltage Vb that is the OCV of the battery 1 exceeds OCV2, the OCV of the battery 1 is in the second region, and the voltage Vb that is the OCV is OCV1. When ≦ Vb ≦ OCV2, the OCV of the battery 1 is in the first region.

そこで、コントローラ8は、バッテリ1のOCVである電圧VbがOCV2を超えているか、あるいは、OCV1未満の場合にバッテリ1のOCVは第2領域にあり、OCVに基づいてSOCを精度よく推定可能と判断し、図4のステップS16に進む。   Therefore, the controller 8 can accurately estimate the SOC based on the OCV because the OCV of the battery 1 is in the second region if the voltage Vb, which is the OCV of the battery 1, exceeds OCV2, or is less than OCV1. Determination is made, and the process proceeds to step S16 in FIG.

コントローラ8は、図4のステップS16に示すように、ステップS14で検出したバッテリ1のOCVである電圧Vbと、メモリ82に格納した図2に示すSOC−OCVの特性マップを用いて、バッテリ1のSOCを推定する。例えば、バッテリ1の電圧Vbが図2に示すOCV3の場合、バッテリ1のSOCはマップからSOC3と推定する。そして、それまで電流積算に基づいて推定していたSOCの推定値をより精度の高いOCVによるSOCの推定値に置き換える。これにより、それまで電流積算により推定したSOCの推定誤差を解消できる。そして、それ以降は、置き換えたSOCの推定値を基準にして電流積算によるSOCの推定を行っていく。コントローラ8は、SOCの推定値の置き換えが終了したら、図4のステップS17に進む。   As shown in step S16 of FIG. 4, the controller 8 uses the voltage Vb, which is the OCV of the battery 1 detected in step S14, and the SOC-OCV characteristic map shown in FIG. Is estimated. For example, when the voltage Vb of the battery 1 is OCV3 shown in FIG. 2, the SOC of the battery 1 is estimated as SOC3 from the map. Then, the estimated value of SOC that has been estimated based on the current integration is replaced with a more accurate estimated value of SOC by OCV. As a result, the SOC estimation error estimated by the current integration can be eliminated. After that, the SOC is estimated by current integration based on the estimated value of the replaced SOC. When the replacement of the estimated SOC value is completed, the controller 8 proceeds to step S17 in FIG.

一方、コントローラ8は、図4のステップS15でNOと判断した場合、バッテリ1のOCVは第1領域にあり、OCVからSOCを推定することが困難と判断してステップS18に進み、OCVによるSOCの推定を行わず、それまでの電流積算により推定したSOCの値を維持してステップS17に進む。   On the other hand, if the controller 8 determines NO in step S15 of FIG. 4, it is determined that the OCV of the battery 1 is in the first region and it is difficult to estimate the SOC from the OCV, and the process proceeds to step S18. The SOC value estimated by the current integration up to that time is maintained, and the process proceeds to step S17.

コントローラ8は、ステップS17において電流センサ7のゼロ点補正を行う。この時点では、リレー3がオフでバッテリ1の充放電電流はゼロであるから、この状態の電流センサ7の出力をバッテリ1の電流Ibがゼロの場合の出力に補正する。これにより、電流センサ7の温度上昇等による誤差を補正することができ、電流積算に基づくSOCの推定精度を向上させることができる。   The controller 8 corrects the zero point of the current sensor 7 in step S17. At this time, since the relay 3 is off and the charge / discharge current of the battery 1 is zero, the output of the current sensor 7 in this state is corrected to the output when the current Ib of the battery 1 is zero. Thereby, an error due to a temperature rise or the like of the current sensor 7 can be corrected, and the estimation accuracy of the SOC based on the current integration can be improved.

コントローラ8は、ステップS17において電流センサ7のゼロ点補正を行ったら、リレー3をオンとして通常の動作に戻る。   After performing the zero point correction of the current sensor 7 in step S17, the controller 8 turns on the relay 3 and returns to normal operation.

以上説明したように、本実施形態の電源システム9は、バッテリ1のOCVが第2領域にある場合に、SOCの推定値をより精度の高いOCVによるSOCの推定値に置き換えて、それまでの電流積算により推定したSOCの推定誤差を一旦解消するとともに、電流センサ7のゼロ点補正を行ってから、次の電流積算によるSOCの推定を行うので、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域とSOCの変化に対してOCVが変化する第2領域とを持つバッテリ1のSOCを精度よく推定するができる。   As described above, when the OCV of the battery 1 is in the second region, the power supply system 9 of the present embodiment replaces the estimated value of the SOC with the estimated value of the SOC based on the OCV with higher accuracy. Since the estimation error of the SOC estimated by the current integration is once eliminated and the zero point correction of the current sensor 7 is performed and then the SOC is estimated by the next current integration, the OCV hardly changes even if the SOC changes. The SOC of the battery 1 having the first region and the second region in which the OCV changes with respect to the change in SOC can be accurately estimated.

[第2実施形態]
次に、図5〜図14を参照しながら、本発明を車両用の電源システム100に適用した第2実施形態について説明する。まず、図5〜図13を参照しながら、本発明が適用される車両用の電源システム100の構成と基本動作について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a vehicle power supply system 100 will be described with reference to FIGS. First, the configuration and basic operation of a power supply system 100 for a vehicle to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図5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5において、一点鎖線は信号線を示す。   As shown in FIG. 5, 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 for supplying power from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 when the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 becomes lower than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, and a controller 70. . In FIG. 5, the alternate long and short dash line indicates a signal line.

図5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の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. 5, the main battery 10 is connected to an inverter 12 by a high voltage line 61, and a motor generator 13 for driving the 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 the auxiliary battery 23 from being overvoltaged 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 56 of the discharge circuit 40. Is the end 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とを交互にオン・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 and 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に等しいから、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 the auxiliary relay 28 is on, the voltage at the intermediate point 51 is equal to the voltage Vb of the auxiliary battery 23. 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5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。また、コントローラ70のメモリ72には、先に図2、図3を参照して説明した補機バッテリ23のSOC−OCVの特性マップと、補機バッテリ23の温度Tbに対する分極解消時間のマップが格納されている。   As shown in FIG. 5, 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 In addition, the memory 72 of the controller 70 includes the SOC-OCV characteristic map of the auxiliary battery 23 described with reference to FIGS. 2 and 3, and the polarization elimination time map with respect to the temperature Tb of the auxiliary battery 23. Stored.

本実施形態の補機バッテリ23は、先に説明したバッテリ1と同様、図2に示すような第1領域と第2領域を含むSOC−OCV特性を持つ二次電池で構成されている。また、図6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が大きくなるにしたがって、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6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6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)。したがって、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。   Similar to the battery 1 described above, the auxiliary battery 23 of the present embodiment is configured by a secondary battery having SOC-OCV characteristics including the first region and the second region as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, in the auxiliary battery 23 of the present embodiment, the voltage Vb with 0% SOC is V0, and the voltage Vb with 100% SOC (full charge) is V100 higher than V0. As the SOC increases, 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. 6 represents the output voltage Vdc when the target output voltage of the DC / DC converter 21 is Vd0. As shown in FIG. 6, 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). Therefore, 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の基本動作について説明する。最初に図7から図10B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 basic 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. 7 to 10B.

<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7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7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7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. 7, 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. 7, 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8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. 8, 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7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7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. 7, 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8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8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6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7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. 8, 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. 6, 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 S101 of FIG. 7, turns off the first switching element 91, stops the discharge of 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。また、図9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. 9, 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10A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10A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10B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10B中に一点鎖線で示す)は、補機負荷22の要求電流Ireq(図10B中に実線で示す)に等しくなっている。この時の出力電流Idc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. 10A, from time zero to time t1, during normal driving of the vehicle, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 10A) is equal to the voltage Vb of the auxiliary battery 23. Higher than the target output voltage Vd0. 10B, the output current Idc of the DC / DC converter 21 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 10B) is the required current Ireq of the auxiliary load 22 (in FIG. 10B). (Shown by a solid line). The output current Idc 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10B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10B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10Bに一点鎖線で示すように、DC/DCコンバータ21の出力電流Idcも急速に大きくなっていく。そして、図10Bの時刻t2にDC/DCコンバータ21の出力電流Idcが上限出力電流Idmaxに達すると、図10A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. 10B, the required current Ireq of the auxiliary machine load 22 increases rapidly after time t1, as shown by the solid line in FIG. 10B. . Accordingly, the output current Idc of the DC / DC converter 21 increases rapidly as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 10B. When the output current Idc of the DC / DC converter 21 reaches the upper limit output current Idmax at time t2 in FIG. 10B, the DC / DC converter 21 converts the output voltage Vdc to the target output voltage as shown by a one-dot chain line in FIG. 10A. 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10A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7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10B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11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11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。したがって、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。   10A, when the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 becomes lower than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, that is, the voltage Vb of the auxiliary battery 23 is higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21. Is higher (Vb> Vdc), the discharge control IC 42 determines YES in step S101 of FIG. 7 and proceeds to step S102 to turn on the first switching element 91 and start discharging of the auxiliary battery 23. To do. Then, as indicated by a broken line in FIG. 10B, current Ib flows from auxiliary battery 23 to auxiliary load 22. 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. 11, and the current Ib flows from the auxiliary battery 23 as indicated by the arrow R1 in FIG. Therefore, 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10B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10A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10A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7のステップS101でNOと判断して図7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10B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10B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10A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. 10B, when the operation of the abrupt steering wheel or the abrupt brake is completed 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. 10A, 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. 10A. (Vb ≦ Vdc). Then, the discharge control IC 42 determines NO in step S101 of FIG. 7 and turns off the first switching element 91 as shown in step S103 of FIG. Thus, after time t4 in FIG. 10B, the current Ib of the auxiliary battery 23 becomes zero. Further, after time t4 shown in FIG. 10B, the required current Ireq of the auxiliary load 22 rapidly decreases, and accordingly, the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 increases as shown in FIG. 10A. come.

そして、図10B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. 10B, 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12,13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、補機バッテリ23の使用が開始された直後から、電流センサ26によって補機バッテリ23の充放電電流を検出し、その電流Ibを積算して、補機バッテリ23のSOCの推定を行っている。補機バッテリ23の使用が開始された直後とは、例えば、補機バッテリ23が搭載された電動車両が完成後、最初にイグニッションスイッチがオンとなった時等をいう。コントローラ70は、図12のステップS201に示すように、電流積算によって計算したSOCと、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12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12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12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. Immediately after the use of the auxiliary battery 23 is started, the controller 70 detects the charge / discharge current of the auxiliary battery 23 by the current sensor 26, integrates the current Ib, and estimates the SOC of the auxiliary battery 23. Is going. Immediately after the use of the auxiliary battery 23 is started, for example, when the ignition switch is turned on for the first time after the electric vehicle equipped with the auxiliary battery 23 is completed. As shown in step S201 in FIG. 12, the controller 70 compares the SOC calculated by current integration 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. 12, 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. 12 (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12のステップS204に進み、ステップS201と同様に電流センサ26によって検出した充電電流を積算して補機バッテリ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)。この際、図13に示すように、DC/DCコンバータ21から充電回路30を介して補機バッテリ23に電流Ibが流れ、補機バッテリ23が充電される。そして、コントローラ70は、図12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. 12, calculates the SOC of the auxiliary battery 23 by integrating the charging current detected by the current sensor 26 as in step S201, and calculates the auxiliary battery 23. The operation of the charging circuit 30 is maintained until the SOC of the battery reaches the charge stop threshold Cb or more, and 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). At this time, as shown in FIG. 13, the current Ib flows from the DC / DC converter 21 to the auxiliary battery 23 via the charging circuit 30, and the auxiliary battery 23 is charged. 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. 12, 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12のステップS201でNOと判断した場合、及び、図12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. 12 and NO in step S202 in FIG. 12, the controller 70 returns to the beginning without starting 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6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6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 depending on the SOC as shown in FIG. 6, 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9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13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13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. 9, 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.

<SOC推定値置換動作と電流センサのゼロ点補正動作>
次に、電源システム100におけるSOC推定値置換動作と電流センサ26のゼロ点補正動作について説明する。
<SOC estimated value replacement operation and current sensor zero point correction operation>
Next, the estimated SOC value replacement operation in power supply system 100 and the zero point correction operation of current sensor 26 will be described.

図14のステップS301に示すように、コントローラ70は、充電回路30を停止する指令を出力する。この指令により、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をオフ状態に固定し、DC/DCコンバータ21から補機バッテリ23へ充電電流が流れないようにする。   As shown in step S <b> 301 of FIG. 14, the controller 70 outputs a command to stop the charging circuit 30. In response to this command, the charging control IC 35 fixes the second switching element 92 and the third switching element 93 to the OFF state so that no charging current flows from the DC / DC converter 21 to the auxiliary battery 23.

次にコントローラ70は、図14のステップS302に進み、DC/DCコンバータ21の出力目標電圧を通常のVd0よりも高いVd1(Vd1>Vd0>V100)に上昇させる。Vd0は補機バッテリ23のSOCが100%の場合の電圧V100よりも高くなっているので放電回路40を停止していなくとも、補機バッテリ23から低圧ライン64に放電電流は流れることはない。しかし、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機負荷22への出力電流によっては、目標電圧のVd0よりも低下することがあるので、電流センサ26のゼロ点補正動作とSOC推定値置換動作の際に補機バッテリ23の充放電電流をできるだけゼロに保持できるように、DC/DCコンバータ21の目標電圧をVd1とする。これにより、DC/DCコンバータ21の出力電圧はVd1(>V100)となる。   Next, the controller 70 proceeds to step S302 in FIG. 14, and increases the output target voltage of the DC / DC converter 21 to Vd1 (Vd1> Vd0> V100) higher than the normal Vd0. Since Vd0 is higher than the voltage V100 when the SOC of the auxiliary battery 23 is 100%, the discharge current does not flow from the auxiliary battery 23 to the low voltage line 64 even if the discharge circuit 40 is not stopped. However, since the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 may be lower than the target voltage Vd0 depending on the output current to the auxiliary load 22, the zero point correction operation of the current sensor 26 and the SOC estimated value replacement The target voltage of the DC / DC converter 21 is set to Vd1 so that the charge / discharge current of the auxiliary battery 23 can be kept as zero as possible during operation. Thereby, the output voltage of the DC / DC converter 21 becomes Vd1 (> V100).

コントローラ70は、ステップS303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、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、ラッシュ電流の発生が無く、補機バッテリ23の充放電電流がゼロに保たれていると判断して、ステップS305に進み、SOC推定値置換動作と電流センサ26のゼロ点補正動作を行う。   In step S303, the controller 70 sets the voltages at the intermediate points 51 and 52 detected by the discharge control IC 42 as the voltage Vb of the auxiliary battery 23 and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21, respectively. The voltage Vdc and the voltage Vb of the auxiliary battery 23 are compared. When the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than the voltage Vb of the auxiliary battery 23, it is determined that no rush current is generated and the charge / discharge current of the auxiliary battery 23 is maintained at zero. In step S305, the estimated SOC value replacement operation and the zero point correction operation of the current sensor 26 are performed.

一方、コントローラ70は、ステップS303でNOと判断した場合には、ラッシュ電流が発生し、補機バッテリ23から補機負荷22への放電が行われており、補機バッテリ23の充放電電流がゼロに保たれていないと判断して、ステップS304に進み、ラッシュ電流が収束するまでの所定時間だけ待機してから、再度、ステップS303を実行する。そして、コントローラ70は、ステップS303でYESと判断したら、ステップS305に進み、SOC推定値置換動作と電流センサ26のゼロ点補正動作を行う。   On the other hand, if the controller 70 determines NO in step S303, a rush current is generated, the auxiliary battery 23 is discharged from the auxiliary load 22, and the charge / discharge current of the auxiliary battery 23 is If it is determined that the current is not zero, the process proceeds to step S304, waits for a predetermined time until the rush current converges, and then executes step S303 again. If the controller 70 determines YES in step S303, the controller 70 proceeds to step S305, and performs the SOC estimated value replacement operation and the zero point correction operation of the current sensor 26.

ステップS305に進んだら、コントローラ70は、温度センサ25によって補機バッテリ23の温度Tbを検出する。そして、検出した温度Tbとメモリ72に格納している補機バッテリ23の温度Tbと分極解消時間との関係を示すマップ(図3に示すマップ)とから、補機バッテリ23の分極解消時間を取得し、図14のステップS306に示すように、分極解消時間が経過するまで待機する。そして、分極解消時間が経過したら、コントローラ70は、図14のステップS307に示すように、電圧センサ24によって補機バッテリ23の電圧Vbを検出する。この際、補機バッテリ23の電流Ibはゼロに保たれており、電流Ibがゼロになってから分極解消時間が経過しているので、電圧センサ24の検出する電圧Vbは、補機バッテリ23のOCVとなる。   After proceeding to step S305, the controller 70 detects the temperature Tb of the auxiliary battery 23 by the temperature sensor 25. Then, the polarization elimination time of the auxiliary battery 23 is calculated from the detected temperature Tb and the map (map shown in FIG. 3) showing the relationship between the temperature Tb of the auxiliary battery 23 stored in the memory 72 and the polarization elimination time. Obtained and waits until the polarization elimination time elapses as shown in step S306 in FIG. When the polarization elimination time has elapsed, the controller 70 detects the voltage Vb of the auxiliary battery 23 by the voltage sensor 24 as shown in step S307 of FIG. At this time, the current Ib of the auxiliary battery 23 is kept at zero, and since the polarization elimination time has elapsed since the current Ib became zero, the voltage Vb detected by the voltage sensor 24 is the auxiliary battery 23. OCV.

補機バッテリ23のOCVである電圧Vbを検出したら、コントローラ70はステップS308に進み、電圧Vbが、SOCに対するOCVの変化割合が所定の閾値よりも大きくなる第2領域にあるかどうかを判断する。補機バッテリ23の場合、先に説明したように、SOCの変化割合に対するOCVの変化割合が1/10以上となる領域が、SOCが変化するとOCVも変化し、OCVに基づいてSOCを精度よく推定可能な第2領域である。図2に示すように、OCVがOCV0からOCV1の間(SOCが0%からSOC1の間)と、OCVがOCV2からOCV100までの間(SOCがSOC2から100%までの間)の2つの領域が第2領域である。また、OCVがOCV1からOCV2の間(SOCがSOC1からSOC2の間)はSOCに対するOCVの変化割合が1/10未満で、OCVに基づいてSOCを推定することが困難な第1領域である。従って、補機バッテリ23のOCVである電圧VbがOCV1未満、あるいは、補機バッテリ23のOCVである電圧VbがOCV2を超える場合には、補機バッテリ23のOCVは第2領域にあり、OCVである電圧VbがOCV1≦Vb≦OCV2の場合には、補機バッテリ23のOCVは第1領域にあることになる。   When the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23, is detected, the controller 70 proceeds to step S308, and determines whether or not the voltage Vb is in the second region where the rate of change of the OCV with respect to the SOC is greater than a predetermined threshold. . In the case of the auxiliary battery 23, as described above, in the region where the change rate of the OCV with respect to the change rate of the SOC is 1/10 or more, the OCV changes when the SOC changes, and the SOC is accurately calculated based on the OCV. This is the second region that can be estimated. As shown in FIG. 2, there are two regions where the OCV is between OCV0 and OCV1 (SOC is between 0% and SOC1) and the OCV is between OCV2 and OCV100 (SOC is between SOC2 and 100%). This is the second area. Further, when the OCV is between OCV1 and OCV2 (SOC is between SOC1 and SOC2), the change ratio of the OCV to the SOC is less than 1/10, and this is the first region in which it is difficult to estimate the SOC based on the OCV. Therefore, when the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23, is less than OCV1, or the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23, exceeds OCV2, the OCV of the auxiliary battery 23 is in the second region, and the OCV When the voltage Vb is OCV1 ≦ Vb ≦ OCV2, the OCV of the auxiliary battery 23 is in the first region.

そこで、コントローラ70は、補機バッテリ23のOCVである電圧VbがOCV2を超えているか、あるいは、OCV1未満である場合に、補機バッテリ23は第2領域にあり、OCVに基づいてSOCを精度よく推定可能と判断し、図14のステップS309に進む。   Therefore, when the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23, exceeds the OCV2 or is lower than the OCV1, the controller battery 23 is in the second region, and the SOC is accurately determined based on the OCV. It is determined that estimation is possible, and the process proceeds to step S309 in FIG.

コントローラ70は、図14のステップS309に示すように、ステップS307で検出した補機バッテリ23のOCVである電圧Vbとメモリ72に格納した図2に示すSOC−OCVの特性マップを用いて、補機バッテリ23のOCVを推定する。例えば、補機バッテリ23のOCVである電圧Vbが図2に示すOCV3の場合、マップから補機バッテリ23のSOCをSOC3と推定する。そして、それまで電流積算に基づいて推定していたSOCの推定値を精度の高いOCVによるSOCの推定値に置き換える。そして、それ以降は、置き換えたSOCの推定値を基準にして電流積算によるSOCの推定を行っていく。コントローラ70は、SOCの推定値の置き換えが終了したら、図14のステップS311に進む。   As shown in step S309 in FIG. 14, the controller 70 uses the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23 detected in step S307, and the SOC-OCV characteristic map shown in FIG. The OCV of the machine battery 23 is estimated. For example, when the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23, is OCV3 shown in FIG. 2, the SOC of the auxiliary battery 23 is estimated as SOC3 from the map. Then, the estimated SOC value that has been estimated based on the current integration is replaced with a highly accurate OCV estimated value. After that, the SOC is estimated by current integration based on the estimated value of the replaced SOC. When the replacement of the estimated SOC value is completed, the controller 70 proceeds to step S311 in FIG.

一方、コントローラ70は、図14のステップS309でNOと判断した場合、補機バッテリ23のOCVは第1領域にあり、OCVからSOCを推定することが困難と判断し、図14のステップS310に進み、OCVによるSOCの推定を行わず、それまでの電流積算により推定したSOCの値を維持してステップS311に進む。   On the other hand, if controller 70 determines NO in step S309 in FIG. 14, it is determined that the OCV of auxiliary battery 23 is in the first region and it is difficult to estimate the SOC from the OCV, and the process proceeds to step S310 in FIG. Then, the SOC is not estimated by the OCV, and the SOC value estimated by the current integration is maintained, and the process proceeds to step S311.

コントローラ70は、ステップS311において電流センサ26のゼロ点補正を行う。今、充電回路30が停止しており、DC/DCコンバータ21の出力電圧Vdcは、補機バッテリ23の最大電圧であるV100より大きくなっているので、補機バッテリ23の充放電電流はゼロとなっている。そこで、この状態の電流センサ26の出力を補機バッテリ23の電流Ibがゼロの場合の出力に補正する。これにより、電流センサ26の温度上昇等による誤差を補正することができ、電流積算に基づくSOCの推定精度を向上させることができる。   The controller 70 performs zero point correction of the current sensor 26 in step S311. Now, the charging circuit 30 is stopped, and the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 is higher than V100, which is the maximum voltage of the auxiliary battery 23. Therefore, the charging / discharging current of the auxiliary battery 23 is zero. It has become. Therefore, the output of the current sensor 26 in this state is corrected to an output when the current Ib of the auxiliary battery 23 is zero. Thereby, an error due to a temperature rise or the like of the current sensor 26 can be corrected, and the estimation accuracy of the SOC based on the current integration can be improved.

コントローラ70は、ステップS311において電流センサ26のゼロ点補正を行ったら、充電回路30を再始動し、DC/DCコンバータ21の出力目標電圧を通常のVd0の戻し、通常動作に戻る。   After performing the zero point correction of the current sensor 26 in step S311, the controller 70 restarts the charging circuit 30, returns the output target voltage of the DC / DC converter 21 to the normal Vd0, and returns to the normal operation.

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OCVが第2領域にある場合にSOCの推定値を精度の高いOCVによるSOCの推定値に置き換えてそれまで電流積算により推定したSOCの推定誤差を一旦解消するとともに、電流センサ26のゼロ点補正を行ってから、次の電流積算によるSOCの推定を行うので、SOCが変化してもOCVがほとんど変化しない第1領域とSOCの変化に対してOCVが変化する第2領域とを持つ補機バッテリ23のSOCを精度よく推定するができる。   As described above, the power supply system 100 of the present embodiment replaces the estimated SOC value with the highly accurate OCV estimated value when the OCV of the auxiliary battery 23 is in the second region, and integrates the current until then. The SOC estimation error estimated by step 1 is once canceled and the zero point of the current sensor 26 is corrected, and then the SOC is estimated by the next current integration. Therefore, even if the SOC changes, the OCV hardly changes. It is possible to accurately estimate the SOC of the auxiliary battery 23 having the area and the second area where the OCV changes with respect to the change in the SOC.

また、本実施形態の電源システム100は、DC/DCコンバータ21の出力電圧VdcをVd1に上昇させるとともに、充電回路30を停止することによって補機バッテリ23の電流Ibをゼロとし、補機バッテリ23のOCVの測定と電流センサ26のゼロ点補正を行うようにしているので、補機リレー28をオン/オフすることによる補機リレー28の摩耗を抑制しつつ、SOC推定値置換と電流センサ26のゼロ点補正を行うことができる。さらに、補機リレー28をオン状態としているので、大きなラッシュ電流が発生した場合に、補機バッテリ23から補機負荷22への電力供給が可能となる。   In addition, the power supply system 100 according to the present embodiment raises the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21 to Vd1 and stops the charging circuit 30 so that the current Ib of the auxiliary battery 23 becomes zero. Since the OCV measurement and the zero point correction of the current sensor 26 are performed, the wear of the auxiliary relay 28 caused by turning on / off the auxiliary relay 28 is suppressed, and the estimated SOC value replacement and the current sensor 26 are performed. Zero point correction can be performed. Furthermore, since the auxiliary relay 28 is turned on, power can be supplied from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22 when a large rush current is generated.

[第3実施形態]
次に、図15、図16を参照しながら、本発明の第3実施形態について説明する。先に、図5〜図14を参照して説明した第2実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Parts similar to those of the second embodiment described above with reference to FIGS. 5 to 14 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施形態の電源システム200は、図5〜図14を参照して説明した電源システム100の放電回路40の第1スイッチング素子91の寄生ダイオード91bの向きが電源システム100の場合と反対に、カソードが補機バッテリ23側でアノードが補機負荷22側となっている点以外は、電源システム100と同様の構成である。なお、第1スイッチング素子91に代えて、アノードが補機バッテリ23側でカソードが補機負荷22側となっている寄生ダイオードを含むスイッチング素子とカソードが補機バッテリ23側でアノードが補機負荷22側となっている寄生ダイオードを含むスイッチング素子とを直列に接続して構成してもよい。   In the power supply system 200 of the present embodiment, the direction of the parasitic diode 91b of the first switching element 91 of the discharge circuit 40 of the power supply system 100 described with reference to FIGS. The configuration is the same as that of the power supply system 100 except that the auxiliary battery 23 side and the anode is the auxiliary load 22 side. Instead of the first switching element 91, a switching element including a parasitic diode in which the anode is the auxiliary battery 23 side and the cathode is the auxiliary load 22 side, and the cathode is the auxiliary battery 23 side and the anode is the auxiliary load. A switching element including a parasitic diode on the 22 side may be connected in series.

この構成のため、図15に示す電源システム200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よりも高くなっても、第1スイッチング素子91がオンとならないと、補機バッテリ23から補機負荷22への放電電流が流れない。   Due to this configuration, the power supply system 200 shown in FIG. 15 has an auxiliary circuit 23 that does not turn on even if the voltage Vb of the auxiliary battery 23 becomes higher than the output voltage Vdc of the DC / DC converter 21. The discharge current from the machine battery 23 to the auxiliary machine load 22 does not flow.

<SOC推定値置換動作と電流センサのゼロ点補正動作>
次に、電源システム200におけるSOC推定値置換動作と電流センサ26のゼロ点補正動作について説明する。
<SOC estimated value replacement operation and current sensor zero point correction operation>
Next, the estimated SOC value replacement operation in power supply system 200 and the zero point correction operation of current sensor 26 will be described.

図16のステップS401に示すように、コントローラ70は、DC/DCコンバータ21のスイッチング素子の温度の推定を行う。スイッチング温度の推定は、いろいろな方法を用いることができるが、例えば、DC/DCコンバータ21の通電電流、冷却水、冷却空気の温度、風量等に基づいて推定してもよい。コントローラ70は、DC/DCコンバータ21のスイッチング素子の温度を推定したら、図16のステップS402に進み、推定したスイッチング素子の温度が所定の閾値以下かどうか判断する。ここで、所定の閾値は、例えば、スイッチング素子の耐熱温度からラッシュ電流による素子温度の上昇温度を差し引いた値、つまり、ラッシュ電流が発生した場合にも耐熱温度を超えないと予想される温度としてもよい。   As shown in step S <b> 401 of FIG. 16, the controller 70 estimates the temperature of the switching element of the DC / DC converter 21. Various methods can be used to estimate the switching temperature. For example, the switching temperature may be estimated based on the energization current of the DC / DC converter 21, the temperature of the cooling water, the cooling air, the air volume, and the like. After estimating the temperature of the switching element of the DC / DC converter 21, the controller 70 proceeds to step S402 in FIG. 16, and determines whether the estimated temperature of the switching element is equal to or lower than a predetermined threshold value. Here, the predetermined threshold is, for example, a value obtained by subtracting the temperature rise of the element temperature due to the rush current from the heat resistance temperature of the switching element, that is, a temperature that is not expected to exceed the heat resistance temperature even when a rush current occurs. Also good.

コントローラ70は、図16のステップS402でYESと判断した場合には、図16のステップS403に進み、充電回路30と放電回路40とを停止する指令を出力する。この指令により、充電回路30の第2スイッチング素子92と第3スイッチング素子93とはオフ状態となる。また、放電回路40の第1スイッチング素子91もオフ状態となる。本実施形態の電源システム200では、放電回路40の第1スイッチング素子91の寄生ダイオード91bは補機バッテリ23から補機負荷22に電流が流れないような方向に配置されているので、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よりも低くなった場合でも、補機バッテリ23から補機負荷22に向って電流Ibが流れることはない。したがって、充電回路30と放電回路40とを停止すると、補機バッテリ23はDC/DCコンバータ21、補機負荷22と完全に切り離され、独立した状態となる。   If the controller 70 determines YES in step S402 of FIG. 16, the controller 70 proceeds to step S403 of FIG. 16 and outputs a command to stop the charging circuit 30 and the discharging circuit 40. By this command, the second switching element 92 and the third switching element 93 of the charging circuit 30 are turned off. Further, the first switching element 91 of the discharge circuit 40 is also turned off. In the power supply system 200 of the present embodiment, the parasitic diode 91b of the first switching element 91 of the discharge circuit 40 is arranged in such a direction that current does not flow from the auxiliary battery 23 to the auxiliary load 22, so that DC / DC Even when output voltage Vdc of converter 21 is lower than voltage Vb of auxiliary battery 23, current Ib does not flow from auxiliary battery 23 toward auxiliary load 22. Therefore, when the charging circuit 30 and the discharging circuit 40 are stopped, the auxiliary battery 23 is completely disconnected from the DC / DC converter 21 and the auxiliary load 22 and becomes independent.

コントローラ70は、ステップS403で充電回路30と放電回路40とを停止したら、先に図14を参照して説明したと同様、図16のステップS305に進んで、補機バッテリ23の温度Tbを検出し、ステップS306で分極時間が解消するまで待機した後、ステップS307で補機バッテリ23のOCVである電圧Vbを取得する。そして、ステップS308で補機バッテリ23の電圧VbがOCV2を超えているか、あるいは、OCV1未満である場合には、補機バッテリ23のOCVは第2領域にあると判断する。   After stopping the charging circuit 30 and the discharging circuit 40 in step S403, the controller 70 proceeds to step S305 in FIG. 16 to detect the temperature Tb of the auxiliary battery 23 as described with reference to FIG. Then, after waiting for the polarization time to be eliminated in step S306, the voltage Vb which is the OCV of the auxiliary battery 23 is acquired in step S307. If the voltage Vb of the auxiliary battery 23 exceeds OCV2 or is lower than OCV1 in step S308, it is determined that the OCV of the auxiliary battery 23 is in the second region.

コントローラ70は、図16のステップS308で補機バッテリ23が第2領域にある場合、OCVに基づいてSOCを精度よく推定可能と判断し、ステップS309に進む。そして、コントローラ70は、ステップS309に示すように、ステップS307で検出した補機バッテリ23のOCVである電圧Vbとメモリ72に格納した図2に示すSOC−OCVの特性マップを用いて、補機バッテリ23のOCVを推定し、それまで電流積算に基づいて推定していたSOCの推定値を精度の高いOCVによるSOCの推定値に置き換える。コントローラ70は、SOCの推定値の置き換えが終了したら、図16のステップS311に進み、電流センサ26のゼロ点補正を行う。   If the auxiliary battery 23 is in the second region in step S308 of FIG. 16, the controller 70 determines that the SOC can be accurately estimated based on the OCV, and proceeds to step S309. Then, as shown in step S309, the controller 70 uses the voltage Vb, which is the OCV of the auxiliary battery 23 detected in step S307, and the SOC-OCV characteristic map shown in FIG. The OCV of the battery 23 is estimated, and the estimated SOC value that has been estimated based on the current integration is replaced with a highly accurate OCV estimated value. When the replacement of the estimated value of the SOC is completed, the controller 70 proceeds to step S311 in FIG. 16 and corrects the zero point of the current sensor 26.

また、コントローラ70は、ステップS308でNOと判断した場合、補機バッテリ23のOCVは第1領域にあり、OCVからSOCを推定することが困難と判断し、図16のステップS310に進み、OCVによるSOCの推定を行わず、それまでの電流積算により推定したSOCの値を維持して図16のステップS311に進み、電流センサ26のゼロ点補正を行う。   If the controller 70 determines NO in step S308, the controller 70 determines that the OCV of the auxiliary battery 23 is in the first region and it is difficult to estimate the SOC from the OCV, and proceeds to step S310 in FIG. The SOC value estimated by the current integration is maintained without proceeding to step S311 in FIG. 16, and the zero point correction of the current sensor 26 is performed.

また、コントローラ70は、図16のステップS402でNOの場合には、ラッシュ電流が発生した場合にDC/DCコンバータ21のスイッチング素子が耐熱温度を超えてしまうと予想し、図16のステップS404に進み、放電回路40を停止せずにSOC推定値置換動作と電流センサ26のゼロ点補正動作を行う、図14に示すステップS301〜S311を実行する。   Further, in the case of NO in step S402 in FIG. 16, the controller 70 predicts that the switching element of the DC / DC converter 21 will exceed the heat resistant temperature when a rush current is generated, and the process proceeds to step S404 in FIG. Steps S301 to S311 shown in FIG. 14 are executed in which the estimated SOC value replacement operation and the zero point correction operation of the current sensor 26 are performed without stopping the discharge circuit 40.

なお、本実施形態では、DC/DCコンバータ21のスイッチング素子の温度によって充電回路30と放電回路40とを停止することとしているが、これに限らず、例えば、補機負荷22の状況に応じて充電回路30と放電回路40とを停止するようにしてもよい。例えば、デフォッーガーやシガーライター等大きな電力を要求する補機が作動している場合には、放電回路40を切り離すと補機負荷22への供給電力が不足する場合があるので、このような場合には、放電回路40の停止を行わず、図16のステップS404に進み、図14に示すステップS301〜S311を実行してSOC推定値置換動作と電流センサ26のゼロ点補正動作を行う。   In the present embodiment, the charging circuit 30 and the discharging circuit 40 are stopped depending on the temperature of the switching element of the DC / DC converter 21. However, the present invention is not limited to this. For example, depending on the situation of the auxiliary load 22 The charging circuit 30 and the discharging circuit 40 may be stopped. For example, when an auxiliary machine such as a defogger or cigar lighter is operating, if the discharge circuit 40 is disconnected, the power supplied to the auxiliary load 22 may be insufficient. The process proceeds to step S404 in FIG. 16 without stopping the discharge circuit 40, and executes steps S301 to S311 shown in FIG. 14 to perform the SOC estimated value replacement operation and the zero point correction operation of the current sensor 26.

コントローラ70は、図16のステップS311において電流センサ26のゼロ点補正を行ったら、充電回路30と放電回路40とを再始動し、DC/DCコンバータ21の出力目標電圧を通常のVd0の戻し、通常動作に戻る。   After performing the zero point correction of the current sensor 26 in step S311 of FIG. 16, the controller 70 restarts the charging circuit 30 and the discharging circuit 40, returns the output target voltage of the DC / DC converter 21 to the normal Vd0, Return to normal operation.

以上説明した第3実施形態の電源システム200は、第2実施形態の電源システム100と同様の効果の他、第2実施形態の電源システム100の場合のように、DC/DCコンバータ21の出力目標電圧を通常のVd0より高いVd1に上昇させる必要がないので、補機損失を抑制することができるという効果を奏する。   The power system 200 according to the third embodiment described above has the same effect as that of the power system 100 according to the second embodiment, and the output target of the DC / DC converter 21 as in the case of the power system 100 according to the second embodiment. Since it is not necessary to raise the voltage to Vd1 higher than the normal Vd0, there is an effect that auxiliary equipment loss can be suppressed.

以上説明した実施形態において、バッテリ1、補機バッテリ23は、いずれも図2に示すように、中央の第1領域と両端の2つの第2領域を持つものとして説明したが、本発明は、複数の第1領域と3つ以上の第2領域を持つ二次電池を含む電源システムにも適用可能である。   In the embodiment described above, the battery 1 and the auxiliary battery 23 are both described as having a central first region and two second regions at both ends, as shown in FIG. The present invention can also be applied to a power supply system including a secondary battery having a plurality of first regions and three or more second regions.

1 バッテリ、2 接続線、3 リレー、4 負荷、5,24 電圧センサ、6,25 温度センサ、7,26 電流センサ、8,70 コントローラ、9,100,200 電源システム、10 メインバッテリ、11 システムメインリレー、12 インバータ、13 モータジェネレータ、21 コンバータ、22 補機負荷、23 補機バッテリ、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、40 放電回路、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、71,81 CPU、72,82 メモリ、83 センサ・機器インターフェース、84 データバス、91 第1スイッチング素子、91a,91b 寄生ダイオード、92 第2スイッチング素子、92a,93a 寄生ダイオード、93 第3スイッチング素子。   1 battery, 2 connection line, 3 relay, 4 load, 5,24 voltage sensor, 6,25 temperature sensor, 7,26 current sensor, 8,70 controller, 9,100,200 power supply system, 10 main battery, 11 system Main Relay, 12 Inverter, 13 Motor Generator, 21 Converter, 22 Auxiliary Load, 23 Auxiliary Battery, 27 Fuse, 28 Auxiliary Relay, 29 Zener Diode, 30 Charging Circuit, 32 Reactor, 34 Capacitor, 40 Discharge Circuit, 51 , 52, 54 Intermediate point, 53 Connection point, 55, 57 Input end, 56, 58 Output end, 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, 67 2nd auxiliary battery Line, 68, 69 connection line, 71, 81 CPU, 72, 82 memory, 83 sensor / equipment interface, 84 data bus, 91 first switching element, 91a, 91b parasitic diode, 92 second switching element, 92a, 93a parasitic Diode, 93 third switching element.

Claims (1)

二次電池と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
前記二次電池の充放電電流を検出する電流センサと、
前記電流センサによって検出した前記二次電池の充放電電流を積算して前記二次電池の充電率を推定するコントローラと、を備える電源システムであって、
前記コントローラは、
前記二次電池の充放電電流をゼロとして前記電圧センサによって前記二次電池の開放電圧を検出し、
検出した前記開放電圧が前記二次電池の充電率に対する前記開放電圧の変化割合が所定の閾値よりも大きくなる領域にある場合には、充放電電流を積算して推定した前記二次電池の充電率を前記開放電圧に基づいて推定した充電率に置換すること、
を特徴とする電源システム。
A secondary battery,
A voltage sensor for detecting a voltage of the secondary battery;
A current sensor for detecting a charge / discharge current of the secondary battery;
A controller for integrating a charge / discharge current of the secondary battery detected by the current sensor to estimate a charge rate of the secondary battery, and a power supply system comprising:
The controller is
The open-circuit voltage of the secondary battery is detected by the voltage sensor with the charge / discharge current of the secondary battery as zero,
When the detected open-circuit voltage is in a region where the change rate of the open-circuit voltage with respect to the charge rate of the secondary battery is larger than a predetermined threshold, charging of the secondary battery estimated by integrating charge / discharge current Replacing the rate with a charge rate estimated based on the open circuit voltage;
Power supply system characterized by
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