JP2019129555A - Dc/dc converter, power supply system, and charging/discharging method of secondary battery - Google Patents

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Abstract

To provide a DC/DC converter, a power supply system, and a charging/discharging method of a secondary battery capable of increasing the temperature by charging/discharging an in-vehicle secondary battery.SOLUTION: A DC/DC converter is connected between a secondary battery mounted on a vehicle and a capacitor that temporarily stores electric power. The DC/DC converter charges and discharges the secondary battery and the capacitor with a predetermined cycle and a predetermined current waveform.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車載の二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータ、該DC/DCコンバータを備える電源システム並びに二次電池の充放電方法に関する。   The present invention relates to a DC / DC converter connected between a vehicle-mounted secondary battery and a storage battery that temporarily stores electric power, a power supply system including the DC / DC converter, and a method of charging / discharging a secondary battery.

従来、車両には補機類に給電する補機バッテリが搭載されており、HV(Hybrid Vehicle;ハイブリッド車)、PHV(Plug−in Hybrid Vehicle:プラグインハイブリッド車)、EV(Electric Vehicle;電気自動車)等のモータを有する車両では駆動用のバッテリが搭載されている。また、減速の際に車両の運動エネルギーを電力に変換することによって発電機に回生電力を発生させ、発生させた回生電力をバッテリ、キャパシタ等の蓄電器に蓄電する車両も普及している。   Conventionally, an auxiliary battery that supplies auxiliary devices is mounted on the vehicle, and HV (Hybrid Vehicle: hybrid vehicle), PHV (Plug-in Hybrid Vehicle: plug-in hybrid vehicle), EV (Electric Vehicle: electric vehicle) In a vehicle having a motor such as), a driving battery is mounted. In addition, vehicles that generate regenerative power in a generator by converting kinetic energy of the vehicle into electric power during deceleration and store the generated regenerative power in a battery, capacitor, or other power storage device are also widespread.

化学反応を利用するバッテリは、温度変化の影響を受けやすく、特に低温の環境下で充電及び放電(以下、充放電ともいう)の特性が低下する傾向がある。一方では、このような低温時の特性の低下を防止する発明が多数考案されている。   A battery utilizing a chemical reaction is susceptible to temperature changes, and tends to deteriorate the characteristics of charge and discharge (hereinafter also referred to as charge and discharge) particularly in a low temperature environment. On the other hand, many inventions have been devised to prevent such deterioration of characteristics at low temperatures.

例えば特許文献1には、駆動用の二次電池(バッテリ)の温度が設定温度よりも低い場合に、電装用の二次電池(補機バッテリ)と駆動用の二次電池との間で交互に充放電することにより、特に駆動用の二次電池を自己発熱させて加熱する技術が記載されている。また、特許文献2には、ハーフブリッジ回路及びインダクタを用いて、降圧した電圧で駆動用の二次電池を充電したり放電させた電圧を昇圧したりすることにより、駆動用の二次電池に所定周波数のリップル電流を発生させて昇温する技術が記載されている。   For example, in Patent Document 1, when the temperature of the driving secondary battery (battery) is lower than the set temperature, the secondary battery (auxiliary battery) for electrical equipment alternates with the driving secondary battery. Particularly, there is described a technique of heating the secondary battery for driving by self-heating by charging and discharging. Further, Patent Document 2 discloses a driving secondary battery by using a half bridge circuit and an inductor to charge or discharge a driving secondary battery with a stepped down voltage. A technique for generating a ripple current of a predetermined frequency to raise the temperature is described.

特開2003−92805号公報JP 2003-92805 A 国際公開第2011/004464号International Publication No. 2011/004464

しかしながら、特許文献1に開示された技術は、駆動用の高圧の二次電池と電装用の低圧の二次電池との間で充放電させるものであり、特許文献2に開示された技術は、駆動用の二次電池に対して充放電のリップル電流を発生させるものであって、何れも低圧側の二次電池だけで充放電させるものではなかった。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 charges and discharges between a high-pressure secondary battery for driving and a low-pressure secondary battery for electrical equipment, and the technique disclosed in Patent Document 2 The charge / discharge ripple current is generated with respect to the driving secondary battery, and none of them is used to charge / discharge the low voltage side secondary battery alone.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車載の二次電池を充放電させて昇温することが可能なDC/DCコンバータ、電源システム及び二次電池の充放電方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a DC / DC converter, a power supply system, and a secondary that can charge and discharge an in-vehicle secondary battery to raise the temperature. To provide a method for charging and discharging a battery.

本発明の一態様に係るDC/DCコンバータは、車両に搭載された二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータであって、前記二次電池及び蓄電器を所定の周期で、且つ所定の電流波形で相互に充放電するようにしてある。   A DC / DC converter according to an aspect of the present invention is a DC / DC converter connected between a secondary battery mounted on a vehicle and a storage battery for temporarily storing power, the secondary battery and the storage battery Are charged and discharged with a predetermined period and with a predetermined current waveform.

本発明の一態様に係る電源システムは、上述のDC/DCコンバータと、前記蓄電器とを備える。   A power supply system according to an aspect of the present invention includes the above-described DC / DC converter and the storage battery.

本発明の一態様に係る二次電池の充放電方法は、車両に搭載された二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータで前記二次電池を充放電する方法であって、前記二次電池及び蓄電器を所定の周期で、且つ所定の電流波形で相互に充放電するステップを含む。   In the charge and discharge method of a secondary battery according to an aspect of the present invention, the secondary battery is charged with a DC / DC converter connected between the secondary battery mounted on a vehicle and a storage battery that temporarily stores electric power. A method of discharging includes charging and discharging the secondary battery and the capacitor with each other at a predetermined cycle and with a predetermined current waveform.

なお、本願は、このような特徴的な処理部を備えるDC/DCコンバータ、電源システム及び二次電池の充放電方法として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、DC/DCコンバータの一部又は全部を集積回路として実現したり、DC/DCコンバータ及び/又は電源システムを含む他のシステムとして実現したりすることができる。   The present application can not only be realized as a DC / DC converter having such a characteristic processing unit, a power supply system, and a method of charging and discharging a secondary battery, and also causes a computer to execute such characteristic processing steps. It can be realized as a program for Further, part or all of the DC / DC converter can be realized as an integrated circuit, or can be realized as another system including a DC / DC converter and / or a power supply system.

上記によれば、車載の負荷に電力を供給する二次電池を充放電させて昇温することが可能となる。   According to the above, it is possible to charge and discharge the secondary battery for supplying power to the load on the vehicle to raise the temperature.

実施形態1に係る電源システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a power supply system according to a first embodiment. 低圧電池の等価回路モデルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the equivalent circuit model of a low voltage battery. 低圧電池のインピーダンススペクトルの一例を示す説明図である。It is an explanatory view showing an example of an impedance spectrum of a low voltage battery. DC/DCコンバータの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a DC / DC converter. 低圧電池の充電及び放電と、DC/DCコンバータによる昇圧及び降圧との関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a relation between charge and discharge of a low voltage battery, and pressure increase and decrease by DC / DC converter. 低圧電池を昇温した場合の電池温度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 battery temperature at the time of heating up a low voltage battery. 変形例1に係る電源システムの構成例を示すブロック図である。10 is a block diagram illustrating a configuration example of a power supply system according to Modification Example 1. FIG. 変形例2に係る電源システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the power supply system which concerns on the modification 2. FIG. 変形例3に係る電源システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing an example of configuration of a power supply system according to a modification 3;

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
Description of the embodiment of the present invention
First, the embodiments of the present invention will be listed and described. In addition, at least part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.

(1)本発明の一態様に係るDC/DCコンバータは、車両に搭載された二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータであって、前記二次電池及び蓄電器を所定の周期で、且つ所定の電流波形で相互に充放電するようにしてある。 (1) A DC / DC converter according to one aspect of the present invention is a DC / DC converter connected between a secondary battery mounted on a vehicle and a storage battery for temporarily storing power, the secondary The battery and the capacitor are mutually charged and discharged in a predetermined cycle and with a predetermined current waveform.

(15)本発明の一態様に係る二次電池の充放電方法は、車両に搭載された二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータで前記二次電池を充放電する方法であって、前記二次電池及び蓄電器を所定の周期で、且つ所定の電流波形で相互に充放電するステップを含む。 (15) A method of charging and discharging a secondary battery according to an aspect of the present invention is a method of connecting a secondary battery according to an aspect of the present invention, the method comprising: A method of charging / discharging a battery, comprising charging and discharging the secondary battery and the battery with a predetermined period and a predetermined current waveform.

本態様にあっては、DC/DCコンバータが、車載の二次電池と、電力を一時的に蓄電する蓄電器との間に接続されており、二次電池の放電及び蓄電器の充電と、蓄電器の放電及び二次電池の充電とを交互に行う。この場合の充放電は、所定の周期、且つ所定の電流波形で行われる。これにより、同じ充放電電流の大きさで比較して二次電池の昇温効果が比較的大きい周期、且つ、二次電池の端子電圧の上昇量が比較的少ない電流波形で充放電が行われるため、二次電池が比較的短時間で安全に昇温される。   In this aspect, the DC / DC converter is connected between the in-vehicle secondary battery and the battery that temporarily stores electric power, and the secondary battery is discharged and charged. Discharge and charge of the secondary battery are alternately performed. Charging / discharging in this case is performed with a predetermined cycle and a predetermined current waveform. As a result, charging and discharging are performed with a cycle in which the temperature increase effect of the secondary battery is relatively large and the current waveform with a relatively small amount of increase in the terminal voltage of the secondary battery in comparison at the same magnitude of charge and discharge current. Therefore, the secondary battery can be safely heated in a relatively short time.

(2)前記二次電池は、リチウムイオン電池を含む非水電解質二次電池であることが好ましい。 (2) The secondary battery is preferably a non-aqueous electrolyte secondary battery including a lithium ion battery.

二次電池がリチウムイオン電池を含む非水電解質二次電池である場合、低温時に蓄電器との間で相互に充放電させて昇温することにより、電解液中のイオンの移動度が大きくなって二次電池の放電特性の低下が好適に防止される。   In the case where the secondary battery is a non-aqueous electrolyte secondary battery including a lithium ion battery, the mobility of the ions in the electrolytic solution is increased by charging and discharging the capacitor with each other with the capacitor at low temperature. Deterioration of the discharge characteristics of the secondary battery is preferably prevented.

(3)前記蓄電器は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン電池を含むことが好ましい。 (3) The capacitor preferably includes an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor or a lithium ion battery.

蓄電器が電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン電池である場合、急速な充放電特性に優れているため、負荷電流の急激な変動による負荷の電圧変動が好適に防止される。また、二次電池の昇温時にこれらのキャパシタ又はリチウムイオン電池も同時に昇温されて、充放電特性の低下が防止される。   When the battery is an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or a lithium ion battery, it is excellent in rapid charge / discharge characteristics, and therefore, voltage fluctuation of the load due to rapid fluctuation of load current is suitably prevented. Further, when the temperature of the secondary battery is raised, the temperature of the capacitor or the lithium ion battery is also raised simultaneously to prevent the deterioration of the charge / discharge characteristics.

(4)前記周期は、前記二次電池の内部インピーダンスの絶対値が該絶対値の最小値より所定値だけ大きい値以下となる周波数の逆数であることが好ましい。 (4) It is preferable that the period is a reciprocal of a frequency at which the absolute value of the internal impedance of the secondary battery is equal to or less than a value larger by a predetermined value than the minimum value of the absolute value.

内部インピーダンスの絶対値がその最小値より所定値だけ大きい値以下となる周波数の逆数で表される周期で二次電池を充放電することにより、充放電電流の大きさに対する二次電池の電圧変動幅が比較的小さくなり、二次電池の劣化が防止される。   Voltage fluctuation of the secondary battery with respect to the magnitude of the charge and discharge current by charging and discharging the secondary battery in a cycle represented by the reciprocal of the frequency at which the absolute value of the internal impedance is smaller than the minimum value by a predetermined value or less The width is relatively small, and the deterioration of the secondary battery is prevented.

(5)前記周期は、前記内部インピーダンスの虚数成分の絶対値が第2の値以下となる周波数の逆数であることが好ましい。 (5) The period is preferably a reciprocal of a frequency at which the absolute value of the imaginary component of the internal impedance is equal to or less than a second value.

内部インピーダンスの虚数成分の絶対値が第2の値以下となる周波数の逆数で表される周期で二次電池を充放電することにより、二次電池の充放電電流のうち、内部インピーダンスの実数成分に流れる電流が相対的に大きくなってジュール熱を発生させるため、二次電池が効率的に昇温される。   By charging and discharging the secondary battery in a cycle represented by the reciprocal of the frequency at which the absolute value of the imaginary component of the internal impedance is less than or equal to the second value, the real component of the internal impedance among the charge and discharge currents of the secondary battery The current flowing through the secondary battery becomes relatively large to generate Joule heat, and the secondary battery is efficiently heated.

(6)前記電流波形は、正弦波状又は矩形波状であることが好ましい。 (6) The current waveform is preferably sinusoidal or rectangular.

充放電の電流波形が正弦波状である場合、充放電電流に含まれる高調波成分が比較的少ないため、充放電の周期を適当に選択することにより、充放電電流の大きさに対する二次電池の電圧変動幅が比較的小さく抑えられる。また、充放電の電流波形が矩形波状である場合、同じ充放電電流のピーク値で比較して二次電池の昇温効果が比較的大きくなる。   When the current waveform of charge and discharge is sinusoidal, since the harmonic components included in the charge and discharge current are relatively small, the charge and discharge current should be adjusted appropriately by selecting the charge and discharge cycle. The voltage fluctuation range is relatively small. Moreover, when the current waveform of charging / discharging is a rectangular wave shape, the temperature increase effect of a secondary battery becomes comparatively large compared with the peak value of the same charging / discharging current.

(7)前記蓄電器は、前記車両の負荷に接続されることが好ましい。 (7) It is preferable that the said battery is connected to the load of the said vehicle.

蓄電器に直接的に負荷が接続されている場合、負荷電流の急激な変動が蓄電器によって時間遅れなく吸収される。   When the load is directly connected to the capacitor, the rapid fluctuation of the load current is absorbed by the capacitor without time delay.

(8)前記二次電池は、前記車両の負荷に接続されることが好ましい。 (8) The secondary battery is preferably connected to a load of the vehicle.

二次電池に直接的に負荷が接続されている場合、二次電池から負荷に供給される電力にロスが生じない。   When the load is directly connected to the secondary battery, no loss occurs in the power supplied from the secondary battery to the load.

(9)本発明の一態様に係る電源システムは、上述のDC/DCコンバータと、前記蓄電器とを備える。 (9) A power supply system according to an aspect of the present invention includes the above-described DC / DC converter and the storage battery.

本態様にあっては、電源システムに含まれる蓄電器が、二次電池と同時に昇温される。   In this aspect, the storage battery included in the power supply system is heated at the same time as the secondary battery.

(10)前記二次電池を更に備えることが好ましい。 (10) It is preferable to further provide the said secondary battery.

電源システムには、蓄電器に加えて二次電池が更に含まれており、これらがDC/DCコンバータと一体的に管理される。   The power supply system further includes a secondary battery in addition to the storage battery, and these are managed integrally with the DC / DC converter.

(11)前記二次電池は、前記車両を駆動するための第2の二次電池の電圧を降圧する第2のDC/DCコンバータによって充電されることが好ましい。 (11) It is preferable that the secondary battery is charged by a second DC / DC converter that steps down the voltage of the second secondary battery for driving the vehicle.

第2のDC/DCコンバータによって車両駆動用の第2の二次電池の電圧が降圧され、二次電池に電力が供給される。これにより、例えば二次電池のSOC(State Of Charge)が低下した場合は、第2の二次電池によって二次電池が充電され、負荷にも電力が供給される。
(12)前記第2のDC/DCコンバータを更に備えることが好ましい。
The voltage of the second secondary battery for driving the vehicle is reduced by the second DC / DC converter, and power is supplied to the secondary battery. Thereby, for example, when the SOC (State Of Charge) of the secondary battery decreases, the secondary battery is charged by the second secondary battery, and power is also supplied to the load.
(12) It is preferable to further provide the second DC / DC converter.

電源システムには、蓄電器に加えて第2のDC/DCコンバータが更に含まれており、これらがDC/DCコンバータと一体的に管理される。   The power supply system further includes a second DC / DC converter in addition to the capacitor, and these are managed integrally with the DC / DC converter.

(13)前記二次電池は、前記車両に搭載されたエンジンに連動して発電する車載発電機によって充電されることが好ましい。 (13) Preferably, the secondary battery is charged by an on-vehicle generator that generates electric power in conjunction with an engine mounted on the vehicle.

車載発電機から二次電池に電力が供給されるため、例えば二次電池のSOCが低下した場合は、車載発電機によって二次電池が充電され、負荷にも電力が供給される。   Power is supplied from the on-board generator to the secondary battery. For example, when the SOC of the secondary battery is lowered, the on-board generator charges the secondary battery, and power is also supplied to the load.

(14)前記二次電池の温度を検出する検出部から取得した検出結果に基づいて前記DC/DCコンバータに前記二次電池及び蓄電器を充放電させる電源制御部を更に備えることが好ましい。 (14) It is preferable to further include a power control unit that causes the DC / DC converter to charge and discharge the secondary battery and the capacitor based on the detection result obtained from the detection unit that detects the temperature of the secondary battery.

電源制御部が二次電池の温度に基づいてDC/DCコンバータに充放電させるため、例えば二次電池の温度が所定温度より低いために二次電池の昇温が必要とされる場合に、DC/DCコンバータによって二次電池及び蓄電器が相互に充放電される。   Since the power supply control unit causes the DC / DC converter to charge and discharge based on the temperature of the secondary battery, for example, when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined temperature, it is necessary to raise the temperature of the secondary battery. The secondary battery and the battery are mutually charged / discharged by the / DC converter.

[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係るDC/DCコンバータ、電源システム及び二次電池の充放電方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。
Details of the Embodiment of the Present Invention
Specific examples of a DC / DC converter, a power supply system, and a method of charging and discharging a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these exemplifications, but is shown by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims. Moreover, the technical features described in each embodiment can be combined with each other.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電源システムSの構成例を示すブロック図である。電源システムSは、車両Cに搭載された低圧電池100(二次電池に相当)の電圧を変換して車載の負荷群200に電力を供給するDC/DCコンバータ1と、負荷群200に接続されて電力を一時的に蓄電する蓄電器2とを少なくとも備える。DC/DCコンバータ1は、低圧電池100及び蓄電器2の間に接続されており、双方向に電圧を変換する。低圧電池100が電源システムSに含まれていてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a power supply system S according to the first embodiment. The power supply system S is connected to a DC / DC converter 1 for converting the voltage of a low voltage battery 100 (corresponding to a secondary battery) mounted on a vehicle C and supplying power to a load group 200 mounted on a vehicle. And at least a storage battery 2 for temporarily storing power. The DC / DC converter 1 is connected between the low voltage battery 100 and the storage battery 2 and converts voltage bidirectionally. The low voltage battery 100 may be included in the power supply system S.

低圧電池100は、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、従来の鉛蓄電池と比較して体積エネルギー密度及び質量エネルギー密度が遙かに高い。低圧電池100は、電池電圧又はSOCが低下した場合に、車両Cを駆動するための高圧電池300(第2の二次電池に相当)の電圧を降圧するDC/DCコンバータ3(第2のDC/DCコンバータに相当)により、DC/DCコンバータ1を介して充電される。高圧電池300の電圧を降圧するDC/DCコンバータにより、DC/DCコンバータ1を介さずに低圧電池100が充電されるようにしてもよい。DC/DCコンバータ3が電源システムSに含まれてもよい。   The low voltage battery 100 is, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion battery, and has a much higher volumetric energy density and mass energy density than conventional lead storage batteries. Low-voltage battery 100 is a DC / DC converter 3 (second DC) that reduces the voltage of high-voltage battery 300 (corresponding to a second secondary battery) for driving vehicle C when the battery voltage or SOC decreases. Is equivalent to the DC / DC converter). The low voltage battery 100 may be charged without the DC / DC converter 1 by a DC / DC converter that steps down the voltage of the high voltage battery 300. The DC / DC converter 3 may be included in the power supply system S.

蓄電器2は、例えば電気二重層キャパシタ(EDLC=Electric Double−Layer Capacitor)又はリチウムイオンキャパシタであり、低圧電池100よりも内部抵抗が低く、短時間での充放電が可能である。リチウムイオン電池を蓄電器2として用いてもよい。   The battery 2 is, for example, an electric double layer capacitor (EDLC = Electronic Double-Layer Capacitor) or a lithium ion capacitor, and has an internal resistance lower than that of the low voltage battery 100 and can be charged / discharged in a short time. A lithium ion battery may be used as the battery 2.

電源システムSは、更に、DC/DCコンバータ1の温度を検出する温度センサ41から車両Cの始動時等に取得した検出結果に基づいてDC/DCコンバータ1の充放電を制御するECU(Electronc Control Unit)である電源制御部4を備えていてもよい。電源制御部4は、低圧電池100の電圧の低下又はSOCの低下を検出してDC/DCコンバータ3に高圧電池300を放電させると共に、DC/DCコンバータ1に低圧電池100を充電させる。この場合、蓄電器2及び負荷群200に供給される電源電圧は、DC/DCコンバータ3によって一定に調整され、この調整された電圧をDC/DCコンバータ1が変換して低圧電池100を充電する。   The power supply system S further controls the charging / discharging of the DC / DC converter 1 based on the detection result acquired from the temperature sensor 41 which detects the temperature of the DC / DC converter 1 when starting the vehicle C, etc. A power supply control unit 4 which is a unit) may be provided. The power supply control unit 4 detects a decrease in the voltage of the low voltage battery 100 or a decrease in the SOC to cause the DC / DC converter 3 to discharge the high voltage battery 300 and causes the DC / DC converter 1 to charge the low voltage battery 100. In this case, the power supply voltage supplied to the storage battery 2 and the load group 200 is adjusted to be constant by the DC / DC converter 3, and the adjusted voltage is converted by the DC / DC converter 1 to charge the low voltage battery 100.

上述の構成において、低圧電池100が適当に充電されている場合、DC/DCコンバータ1が低圧電池100の電圧を変換して負荷群200及び蓄電器2に電源電圧を供給することにより、負荷群200に動作電力が供給され、蓄電器2が電源電圧まで充電される。DC/DCコンバータ3が高圧電池300の電圧を変換して負荷群200及び蓄電器2に定常的に電源電圧を供給し、低圧電池100がこれをバックアップするようにしてもよい。   In the configuration described above, when the low voltage battery 100 is appropriately charged, the DC / DC converter 1 converts the voltage of the low voltage battery 100 to supply the power supply voltage to the load group 200 and the storage battery 2. Is supplied with operating power, and the battery 2 is charged to the power supply voltage. The DC / DC converter 3 may convert the voltage of the high voltage battery 300 to constantly supply the power supply voltage to the load group 200 and the storage battery 2, and the low voltage battery 100 may back up this.

負荷群200に誘導性負荷が含まれている場合、上記電源電圧が短時間内に急変動したときは、蓄電器2が電源電圧の変動を抑える。例えば、高圧電池300等の高圧系は、安全のために車体からフローティングされており、車両Cの始動時にフローティングを解除するリレーに突入電流が流れるが、このような場合であっても、蓄電器2からの放電電流で電源電圧の低下が抑えられる。低圧電池100又はDC/DCコンバータ1が故障した場合は、蓄電器2が一定時間だけ負荷群200に動作電力を供給する。   When the load group 200 includes an inductive load, when the power supply voltage suddenly fluctuates within a short time, the capacitor 2 suppresses fluctuations in the power supply voltage. For example, a high voltage system such as the high voltage battery 300 is floating from the vehicle body for safety, and an inrush current flows through a relay that releases the floating when the vehicle C is started. The decrease in power supply voltage can be suppressed by the discharge current from. When the low voltage battery 100 or the DC / DC converter 1 fails, the storage battery 2 supplies operating power to the load group 200 for a certain period of time.

低圧電池100がリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池である場合、低温時に電解液中のイオンの動きが遅くなって放電特性が低下し、大電流放電での電圧低下が大きくなる。極度の低温下では、電解液中のリチウムイオンがリチウム金属として析出する可能性も指摘されている。そこで本実施形態1では、電源制御部4が、車両Cの始動時に温度センサ41から取得した低圧電池100の温度が所定温度より低い場合、DC/DCコンバータ1に低圧電池100の放電及び蓄電器2の充電と、蓄電器2の放電及び低圧電池100の充電とを交互に実行させる。この間に低圧電池100の内部抵抗に流れる充放電電流でジュール熱が発生して低圧電池100が昇温されるため、放電特性の低下が緩和される。但し、内部抵抗に生じる電圧降下によって、低圧電池100の電圧が過電圧とならないように留意する。   When the low voltage battery 100 is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion battery, the movement of ions in the electrolyte is slowed at low temperature, the discharge characteristics are degraded, and the voltage drop in large current discharge becomes large. It has also been pointed out that lithium ions in the electrolyte may precipitate as lithium metal at extremely low temperatures. Therefore, in the first embodiment, when the temperature of the low-voltage battery 100 acquired from the temperature sensor 41 when the vehicle C is started is lower than a predetermined temperature, the power control unit 4 causes the DC / DC converter 1 to discharge the low-voltage battery 100 and the battery 2. , And discharge of the storage battery 2 and charge of the low voltage battery 100 are alternately performed. During this time, Joule heat is generated by the charge / discharge current flowing to the internal resistance of the low voltage battery 100 to raise the temperature of the low voltage battery 100, so that the deterioration of the discharge characteristics is alleviated. However, care should be taken so that the voltage of the low voltage battery 100 does not become an overvoltage due to the voltage drop occurring in the internal resistance.

ここで、低圧電池100がリチウムイオン電池である場合の特性について説明する。図2は、低圧電池100の等価回路モデルの一例を示す説明図である。等価回路モデルは、低圧電池100の内部インピーダンスを表すものであり、例えば、開放電圧OCVを有する電圧源と、抵抗R1と、抵抗R2〜R5夫々とキャパシタC2〜C5夫々との並列回路が4個直列に接続された回路との組み合わせで構成される。開放電圧OCVは、正極、負極及び電解質の静的なつり合いで決まり、内部インピーダンスは動的なメカニズムで決まる。充電電流又は放電電流が流れる場合、OCVから内部インピーダンスによる電圧降下を差し引いた電池電圧が端子電圧として外部から観測される。   Here, characteristics when the low-voltage battery 100 is a lithium ion battery will be described. FIG. 2 is an explanatory view showing an example of an equivalent circuit model of the low voltage battery 100. As shown in FIG. The equivalent circuit model represents the internal impedance of the low-voltage battery 100. For example, four parallel circuits of a voltage source having an open circuit voltage OCV, a resistor R1, resistors R2 to R5, and capacitors C2 to C5 are provided. It is composed of a combination of circuits connected in series. The open circuit voltage OCV is determined by static balance of the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte, and the internal impedance is determined by a dynamic mechanism. When charging current or discharging current flows, a battery voltage obtained by subtracting a voltage drop due to the internal impedance from OCV is externally observed as a terminal voltage.

より具体的には、抵抗R1は、例えば、電解液バルクの抵抗を表し、抵抗R2〜R5は、例えば、界面電荷移動抵抗及び拡散インピーダンスを表し、キャパシタC2〜C5は、例えば、電気二重層キャパシタンスを表す。電解液バルクの抵抗は、電解液中でのリチウム(Li)イオンの伝導抵抗、正極及び負極での電子抵抗などを含む。界面電荷移動抵抗は、活物質表面における電荷移動抵抗及び被膜抵抗等を含む。拡散インピーダンスは、活物質粒子内部へのリチウムイオンの拡散過程に起因するインピーダンスである。   More specifically, resistance R1 represents, for example, resistance of the electrolyte bulk, resistances R2 to R5 represent, for example, interface charge transfer resistance and diffusion impedance, and capacitors C2 to C5 represent, for example, electric double layer capacitance Represents. The resistance of the electrolytic solution bulk includes the conduction resistance of lithium (Li) ions in the electrolytic solution, the electronic resistance at the positive electrode and the negative electrode, and the like. The interface charge transfer resistance includes charge transfer resistance and film resistance on the surface of the active material. The diffusion impedance is an impedance resulting from the diffusion process of lithium ions into the active material particles.

図3は、低圧電池100のインピーダンススペクトルの一例を示す説明図である。図3において、横軸はインピーダンスZの実数成分Zrを示し、縦軸はインピーダンスZの虚数成分Ziを示す。実線は比較的新しい低圧電池100を常温の環境下に置いた場合の特性を表し、破線は劣化した場合又は低温の環境下に置いた場合の低圧電池100の特性を表す。図3に示すように、低圧電池100が劣化したり低温の環境下に置かれたりするとインピーダンススペクトルの円弧が大きくなり、内部インピーダンスが大きくなるが、虚数成分Ziがゼロとなるいわゆる共振周波数は略一定であり、共振周波数における実数成分の大きさも略一定である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the impedance spectrum of the low-voltage battery 100. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the real component Zr of the impedance Z, and the vertical axis indicates the imaginary component Zi of the impedance Z. The solid line represents the characteristics when the relatively low voltage battery 100 is placed in a normal temperature environment, and the broken line represents the characteristics of the low voltage battery 100 when degraded or placed in a low temperature environment. As shown in FIG. 3, when the low-voltage battery 100 is deteriorated or placed in a low-temperature environment, the arc of the impedance spectrum increases and the internal impedance increases, but the so-called resonance frequency at which the imaginary component Zi is zero is substantially equal. It is constant, and the magnitude of the real number component at the resonance frequency is also substantially constant.

低圧電池100の内部抵抗Rは、電解液バルクの抵抗Rs及び界面電荷移動抵抗Rcが主要部分を占める。一方、交流インピーダンス法での測定周波数を、例えば1kHz程度の周波数から0.1Hz程度の周波数へと低下させた場合、低圧電池100の内部インピーダンスは、共振周波数で虚数成分Ziがゼロとなり、更に境界周波数域と称する領域(図3の符号fb,fb’で示す付近)で極値をとり、その後再び増加に転じる。この増加は拡散インピーダンスが寄与することが知られており、境界周波数域より高い周波数では、低圧電池100の内部インピーダンスが、電解液バルクの抵抗Rsと界面電荷移動抵抗Rcとの合計値で近似される。   The internal resistance R of the low voltage battery 100 mainly includes the resistance Rs of the electrolyte bulk and the interface charge transfer resistance Rc. On the other hand, when the measurement frequency by the AC impedance method is lowered from, for example, a frequency of about 1 kHz to a frequency of about 0.1 Hz, the internal impedance of the low-voltage battery 100 is zero at the resonance frequency and the imaginary component Zi becomes zero. The extremum is taken in a region called a frequency range (near regions indicated by reference symbols fb and fb ′ in FIG. 3), and then it is turned to increase again. This increase is known to contribute to diffusion impedance. At frequencies higher than the boundary frequency region, the internal impedance of the low-voltage battery 100 is approximated by the total value of the resistance Rs of the electrolyte bulk and the interface charge transfer resistance Rc. The

上述したように、低圧電池100に流れる充放電電流Iによって内部抵抗Rにジュール熱を発生させる場合、内部抵抗Rの電圧降下がI×Rで表されるのに対してジュール熱はI2 ×Rに比例する。よって、電圧降下を一定にしてジュール熱を大きくするには、内部抵抗Rが小さくなる周波数の逆数である周期で低圧電池100を充放電すればよい。具体的には、共振周波数の逆数である周期で充放電するのが理想的であるが、内部インピーダンスの絶対値がその最小値より所定値だけ大きい値以下となる周波数の逆数で表される周期で充放電することが好ましい。より好ましくは、内部インピーダンスの虚数成分の絶対値が第2の値以下となる周波数の逆数で表される周期で充放電する。 As described above, when Joule heat is generated in the internal resistance R by the charge / discharge current I flowing to the low voltage battery 100, the voltage drop of the internal resistance R is represented by I × R while the Joule heat is I 2 × It is proportional to R. Therefore, in order to increase the Joule heat while keeping the voltage drop constant, the low-voltage battery 100 may be charged and discharged at a cycle that is the reciprocal of the frequency at which the internal resistance R decreases. Specifically, it is ideal to charge and discharge at a cycle that is the reciprocal of the resonance frequency, but the cycle represented by the reciprocal of the frequency at which the absolute value of the internal impedance is not more than a predetermined value greater than the minimum value It is preferable to charge and discharge the More preferably, charging / discharging is performed in a cycle represented by the reciprocal of the frequency at which the absolute value of the imaginary component of the internal impedance is equal to or less than the second value.

次に、DC/DCコンバータ1の構成と動作について説明する。図4は、DC/DCコンバータ1の構成例を示すブロック図である。DC/DCコンバータ1は、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field Effect Transistor:以下、トランジスタという)等のスイッチング素子を含む2つのアームA,Bを有するフルブリッジ回路と、各トランジスタをオン/オフに駆動する駆動回路11を有する駆動制御部10とを備える。   Next, the configuration and operation of the DC / DC converter 1 will be described. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the DC / DC converter 1. The DC / DC converter 1 is a full-bridge circuit having two arms A and B including a switching element such as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor: hereinafter referred to as a transistor), and drives each transistor on / off. And a drive control unit 10 having a drive circuit 11.

アームAのトランジスタQ1は、ドレインが平滑用のコンデンサC11の一端に接続されると共に抵抗器R11を介して低圧電池100の一端に接続され、ソースがトランジスタQ2のドレイン及びインダクタL1の一端に接続され、ゲートが駆動回路11に接続されている。トランジスタQ2は、ソースが共通電位に接続され、ゲートが駆動回路11に接続されている。コンデンサC11の他端及び低圧電池100の他端は、共通電位に接続されている。抵抗器R11の両端は増幅器Z1の入力端子に接続されている。増幅器Z1は電流センスアンプであり、抵抗器R11に流れる電流に比例した電圧を駆動制御部10に与えるようになっている。   The transistor Q1 of the arm A has a drain connected to one end of the smoothing capacitor C11 and is connected to one end of the low voltage battery 100 via the resistor R11, and a source connected to the drain of the transistor Q2 and one end of the inductor L1. The gate is connected to the drive circuit 11. The source of the transistor Q 2 is connected to the common potential, and the gate is connected to the drive circuit 11. The other end of the capacitor C11 and the other end of the low voltage battery 100 are connected to a common potential. Both ends of the resistor R11 are connected to the input terminal of the amplifier Z1. The amplifier Z1 is a current sense amplifier, and is adapted to provide the drive control unit 10 with a voltage proportional to the current flowing through the resistor R11.

アームBのトランジスタQ3は、ドレインが平滑用のコンデンサC12の一端及び蓄電器2の一端に接続され、ソースがトランジスタQ4のドレイン及びインダクタL1の他端に接続され、ゲートが駆動回路11に接続されている。トランジスタQ4は、ソースが共通電位に接続され、ゲートが駆動回路11に接続されている。コンデンサC12の他端及び蓄電器2の他端は、共通電位に接続されている。   The transistor Q3 of the arm B has a drain connected to one end of the smoothing capacitor C12 and one end of the capacitor 2, a source connected to the drain of the transistor Q4 and the other end of the inductor L1, and a gate connected to the drive circuit 11. Yes. The source of the transistor Q4 is connected to the common potential, and the gate is connected to the drive circuit 11. The other end of the capacitor C12 and the other end of the capacitor 2 are connected to a common potential.

駆動制御部10は、駆動回路11に加えて、充放電電流の基準となる基準電流の波形を表す電圧を発生する基準電流波形回路12と、PWM信号を生成するための三角波を発生して駆動回路11に与える三角波発生回路13と、増幅器14と、コンパレータ15とを有する。駆動回路11には、低圧電池100の電圧V1及び蓄電器2の電圧V2が与えられる。基準電流波形回路12は、本実施形態1では正弦波状の電圧を発生するが、矩形波状、三角波状等の他の波形を発生するものであってもよい。   In addition to the drive circuit 11, the drive control unit 10 generates a reference current waveform circuit 12 that generates a voltage representing the waveform of a reference current that is a reference of charge and discharge current, and generates and drives a triangular wave for generating a PWM signal. A triangular wave generation circuit 13 to be supplied to the circuit 11, an amplifier 14, and a comparator 15 are included. Drive circuit 11 is supplied with voltage V1 of low-voltage battery 100 and voltage V2 of capacitor 2. The reference current waveform circuit 12 generates a sinusoidal voltage in the first embodiment, but may generate another waveform such as a rectangular waveform or a triangular waveform.

増幅器14は、例えば非反転入力端子が増幅器Z1の出力端子に接続され、反転入力端子が基準電流波形回路12の出力端子に接続されている。増幅器14はエラーアンプであり、正弦波状に変化する基準電流に対する、抵抗器R11に流れる電流の誤差を増幅して、誤差電圧を駆動回路11に与える。   For example, the non-inverting input terminal of the amplifier 14 is connected to the output terminal of the amplifier Z1, and the inverting input terminal is connected to the output terminal of the reference current waveform circuit 12. The amplifier 14 is an error amplifier, amplifies the error of the current flowing through the resistor R11 with respect to the reference current that changes in a sine wave shape, and gives an error voltage to the drive circuit 11.

コンパレータ15は、例えば非反転入力端子が基準電流波形回路12の出力端子に接続され、反転入力端子が共通電位に接続されている。コンパレータ15は、基準電流の波形を表す正弦波状の電圧の極性が正であるか否かに応じて、放電又は充電を示す信号を駆動回路11に与える。   For example, the non-inverted input terminal of the comparator 15 is connected to the output terminal of the reference current waveform circuit 12, and the inverted input terminal is connected to the common potential. The comparator 15 gives a signal indicating discharge or charge to the drive circuit 11 according to whether the polarity of the sinusoidal voltage representing the waveform of the reference current is positive.

駆動回路11は、コンパレータ15から与えられる放電又は充電を示す信号に応じて、アームA,Bを有するフルブリッジ回路による電圧の変換方向を決定する。駆動回路11は、決定した電圧の変換方向と、電圧V1及びV2の大きさとに応じて、アームA,B夫々による降圧、昇圧又は素通しの動作を決定する。   The drive circuit 11 determines the voltage conversion direction by the full bridge circuit having the arms A and B in accordance with a signal indicating discharge or charge provided from the comparator 15. The drive circuit 11 determines the step-down, step-up or through operation by the arms A and B in accordance with the determined voltage conversion direction and the magnitudes of the voltages V1 and V2.

アームA又はBの動作が降圧に決定された場合、駆動回路11からトランジスタQ1又はQ3にPWM信号が与えられる。アームA又はBの動作が昇圧に決定された場合、駆動回路11からトランジスタQ2又はQ4にPWM信号が与えられる。PWM信号は、例えば増幅器14からの誤差電圧と、三角波発生回路13からの三角波とを比較することによって生成される。アームA又はBの動作が素通しに決定された場合、トランジスタQ1又はQ3がオンに固定され、トランジスタQ2又はQ4がオフに固定される。いわゆるデッドタイムを除けば、トランジスタQ1及びQ2、並びにトランジスタQ3及びQ4は相補的にオンされる。   When the operation of the arm A or B is determined to be step-down, the PWM signal is provided from the drive circuit 11 to the transistor Q1 or Q3. When the operation of arm A or B is determined to be boosted, PWM signal is applied from drive circuit 11 to transistor Q2 or Q4. The PWM signal is generated, for example, by comparing the error voltage from the amplifier 14 with the triangular wave from the triangular wave generation circuit 13. If the operation of the arms A or B is determined to be through, the transistor Q1 or Q3 is fixed on and the transistor Q2 or Q4 is fixed off. Apart from the so-called dead time, the transistors Q1 and Q2 and the transistors Q3 and Q4 are turned on complementarily.

図5は、低圧電池100の充電及び放電と、DC/DCコンバータ1による昇圧及び降圧との関係を示すタイミングチャートである。図5に5段に分けて示すタイミングチャートでは、何れも同一の時間軸(t)を横軸にしてあり、縦軸は電圧又は状態を表す。最上段のタイミングチャートは、充放電電流の基準電流の時間変化を表す。ここでの基準電流は、低圧電池100の共振周波数に近い周波数で大きさが変化する正弦波状の電流である。この周波数は、低圧電池100の内部インピーダンスの絶対値がその最小値に所定値だけ近い値以下となる周波数であり、内部インピーダンスの虚数成分の絶対値がゼロに近い第2の値以下となる周波数でもある。   FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between charging and discharging of the low voltage battery 100 and step-up and step-down by the DC / DC converter 1. In the timing chart divided into five stages in FIG. 5, the same time axis (t) is set as the horizontal axis, and the vertical axis indicates the voltage or the state. The uppermost timing chart represents the time change of the reference current of the charge / discharge current. The reference current here is a sinusoidal current whose magnitude changes at a frequency close to the resonant frequency of the low voltage battery 100. This frequency is a frequency at which the absolute value of the internal impedance of the low voltage battery 100 is less than or equal to the minimum value by a predetermined value or less, and a frequency at which the absolute value of the imaginary component of the internal impedance is less than a second value near to zero. But there is.

上から2段目のタイミングチャートは、基準電流の時間変化に応じて決定される放電及び充電の状態が継続する期間を表す。上から3段目のタイミングチャートは、駆動回路11に与えられる電圧V1及びV2の高低関係が変化するタイミングの一例を表す。上から4段目及び5段目のタイミングチャートは、放電及び充電の状態と、電圧V1及びV2の高低関係とに基づいて決定されるアームA及びBによる降圧及び昇圧の動作が継続する期間を表す。   The timing chart of the second stage from the top represents a period during which the state of discharge and charge determined in accordance with the time change of the reference current continues. The timing chart of the third stage from the top represents an example of the timing at which the level relationship between the voltages V1 and V2 applied to the drive circuit 11 changes. The timing charts of the fourth and fifth stages from the top show the duration during which the buck and boost operations by arms A and B continue, which is determined based on the discharge and charge states and the high / low relationship of voltages V1 and V2. Represent.

ここでは、時刻t0からt2までの期間に低圧電池100が放電され、時刻t2からt4までの期間に低圧電池100が充電されるものとする。また、時刻t0からt1(t0<t1<t2)までの期間中と、時刻t3からt4(t2<t3<t4)までの期間中は、電圧V1が電圧V2より高く、時刻t1からt3までの期間中は、電圧V1が電圧V2より低いものとする。基準電流が矩形波状である場合であっても、上記と同様の放電及び充電期間と、夫々の期間における上記と同様の電圧関係を想定することができる。   Here, it is assumed that the low voltage battery 100 is discharged in the period from time t0 to t2, and the low voltage battery 100 is charged in the period from time t2 to t4. Also, during the period from time t0 to t1 (t0 <t1 <t2) and during the period from time t3 to t4 (t2 <t3 <t4), voltage V1 is higher than voltage V2 and from time t1 to t3. It is assumed that the voltage V1 is lower than the voltage V2 during the period. Even in the case where the reference current has a rectangular wave shape, it is possible to assume the same discharge and charge periods as described above and the same voltage relationships as described above in the respective periods.

例えば、低圧電池100の放電が決定された期間のうち、電圧V1が電圧V2より高い時刻t0からt1までの期間中は、アームBが素通しに制御され、且つアームAによって電圧V1が降圧され、この降圧期間中に抵抗器R11を流れる電流が、基準電流の時間変化に追従して変化するようにPWM制御される。電圧V1が電圧V2より低い時刻t1からt2までの期間中は、アームAが素通しに制御され、且つアームBによって電圧V1が昇圧され、この昇圧期間中に抵抗器R11を流れる電流が、基準電流の時間変化に追従して変化するようにPWM制御される。時刻t1にて、アームAによる降圧からアームBによる昇圧に切り替える方法については、様々な技術が既に提案されているので、ここでの説明を省略する。   For example, during the period from time t0 to t1 when the voltage V1 is higher than the voltage V2 in the period in which the discharge of the low voltage battery 100 is determined, the arm B is controlled smoothly and the voltage V1 is stepped down by the arm A. The current flowing through the resistor R11 during this step-down period is PWM controlled so as to change in accordance with the temporal change of the reference current. During the period from the time t1 to the time t2 when the voltage V1 is lower than the voltage V2, the arm A is controlled smoothly and the voltage V1 is boosted by the arm B, and the current flowing through the resistor R11 during this boosting period is the reference current. PWM control is performed so as to change following the time change. Various techniques have already been proposed for switching from step-down by the arm A to step-up by the arm B at time t1, and thus the description thereof is omitted here.

同様に、低圧電池100の充電が決定された期間のうち、電圧V1が電圧V2より低い時刻t2からt3までの期間中は、アームAが素通しに制御され、且つアームBによって電圧V2が降圧され、この降圧期間中に抵抗器R11を流れる電流が、基準電流の時間変化に追従して変化するようにPWM制御される。電圧V1が電圧V2より高い時刻t3からt4までの期間中は、アームBが素通しに制御され、且つアームAによって電圧V2が昇圧され、この昇圧期間中に抵抗器R11を流れる電流が、基準電流の時間変化に追従して変化するようにPWM制御される。   Similarly, during the period from the time t2 to t3 when the voltage V1 is lower than the voltage V2 in the period in which charging of the low voltage battery 100 is determined, the arm A is controlled smoothly and the voltage V2 is stepped down by the arm B. During the step-down period, the current flowing through the resistor R11 is PWM controlled so as to change in accordance with the time change of the reference current. During the period from time t3 to t4 when the voltage V1 is higher than the voltage V2, the arm B is controlled through and the voltage V2 is boosted by the arm A, and the current flowing through the resistor R11 during this boosting period is the reference current. PWM control is performed so as to change following the time change.

以上の駆動制御部10の動作説明は、ハードウェアによって電圧信号等を処理する場合を例にしたものであるが、マイクロコンピュータ等が実行するソフトウェアによって信号処理を行い、その結果によってトランジスタQ1,Q2,Q3,Q4を駆動するようにしてもよい。また、以上の動作説明は、電圧V1と電圧V2との高低関係が一意に定まらないことを前提としていたが、例えば電圧V1が常に電圧V2より高い場合は、アームBが不要となり、トランジスタQ4が削減され、トランジスタQ3が導線で置き換えられる。同様に、電圧V1が常に電圧V2より低い場合は、アームAが不要となり、トランジスタQ2が削減され、トランジスタQ1が導線で置き換えられる。   The above description of the operation of the drive control unit 10 exemplifies the case where the voltage signal and the like are processed by hardware, but the signal processing is performed by the software executed by the microcomputer and the like, and the transistors Q1 and Q2 are processed according to the result. , Q3 and Q4 may be driven. Further, the above description of the operation is based on the premise that the level relationship between the voltage V1 and the voltage V2 is not uniquely determined. For example, when the voltage V1 is always higher than the voltage V2, the arm B is not necessary, and the transistor Q4 And transistor Q3 is replaced with a conductor. Similarly, if the voltage V1 is always lower than the voltage V2, then the arm A is not needed, the transistor Q2 is reduced and the transistor Q1 is replaced by a conductor.

次に、充放電電流によって低圧電池100を昇温した場合の電池温度の実測値について説明する。図6は、低圧電池100を昇温した場合の電池温度の時間変化を示すグラフである。図6の上下2段に分けて示すグラフは、何れも同一の時間軸(t)を横軸にしてあり、縦軸は低圧電池100の温度(℃)を表す。上段のグラフは、正弦波状の充放電電流で昇温した場合の温度変化を示すものであり、下段のグラフは、比較のために矩形波状の充放電電流で昇温した場合の温度変化を示すものである。   Next, an actual measurement value of the battery temperature when the temperature of the low voltage battery 100 is raised by the charge and discharge current will be described. FIG. 6 is a graph showing the time change of the battery temperature when the low voltage battery 100 is heated. The graphs shown in the upper and lower two stages in FIG. 6 each have the same time axis (t) as the horizontal axis, and the vertical axis represents the temperature (° C.) of the low voltage battery 100. The upper graph shows the temperature change when the temperature rises with a sinusoidal charge / discharge current, and the lower graph shows the temperature change when the temperature rises with a rectangular wave charge / discharge current for comparison. Is.

実測に用いた低圧電池100は、容量が3Ahの3つの平板状のセル(単位電池)を、板面同士を重ね合わせてモジュール化したものである。このうち中央のセルの温度変化を実線で示し、他の2つのセルの温度変化を破線及び一点鎖線で示す。温度の測定点は、各セルにおける板面の四隅付近のうち、特定の1点を選択した。充放電電流の大きさは90Ap−pである。昇温開始時の低圧電池100の温度は−30℃である。   The low-voltage battery 100 used for the measurement is obtained by stacking three flat plate cells (unit batteries) having a capacity of 3 Ah with the plate surfaces thereof as a module. Among these, the change in temperature of the central cell is indicated by a solid line, and the change in temperature of the other two cells is indicated by a broken line and an alternate long and short dash line. The measurement point of temperature selected one specific point out of the four corners of the plate surface in each cell. The magnitude of the charge and discharge current is 90 Ap-p. The temperature of the low-voltage battery 100 at the start of temperature increase is −30 ° C.

図6の上段に示すように、正弦波状の充放電電流で昇温した場合は、概ね15分で電池温度が10℃程度上昇する。また、矩形波状の充放電電流で昇温した場合は、概ね7分で電池温度が10℃程度上昇する。何れの場合であっても、30分程度の充放電を継続する間に、低圧電池100の端子電圧が過電圧となることはなく、特段の異常が認められなかった。   As shown in the upper part of FIG. 6, when the temperature is increased with a sinusoidal charge / discharge current, the battery temperature rises by about 10 ° C. in approximately 15 minutes. When the temperature is raised by the rectangular wave charge / discharge current, the battery temperature rises by about 10 ° C. in about 7 minutes. In any case, the terminal voltage of the low voltage battery 100 does not become an overvoltage while continuing the charge and discharge for about 30 minutes, and no particular abnormality is recognized.

以上のように本実施形態1によれば、DC/DCコンバータ1が、車載の低圧電池100と、電力を一時的に蓄電する蓄電器2との間に接続されており、低圧電池100の放電及び蓄電器2の充電と、蓄電器2の放電及び低圧電池100の充電とを交互に行う。この場合の充放電は、所定の周期、且つ所定の電流波形で行われる。従って、同じ充放電電流の大きさで比較して低圧電池100の昇温効果が比較的大きい周期、且つ、低圧電池100の端子電圧の上昇量が比較的少ない電流波形で充放電が行われるため、低圧電池100を比較的短時間で安全に昇温することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, the DC / DC converter 1 is connected between the low-voltage battery 100 mounted on the vehicle and the storage battery 2 that temporarily stores electric power. Charging of the storage battery 2, discharging of the storage battery 2 and charging of the low voltage battery 100 are performed alternately. Charging / discharging in this case is performed with a predetermined cycle and a predetermined current waveform. Therefore, charging / discharging is performed with a current waveform having a relatively large temperature rise effect of low-voltage battery 100 and relatively small increase amount of terminal voltage of low-voltage battery 100 in comparison at the same magnitude of charge / discharge current. It becomes possible to raise the temperature of the low-voltage battery 100 safely in a relatively short time.

また、実施形態1によれば、低圧電池100がリチウムイオン電池を含む非水電解質二次電池であるため、低温時に蓄電器2との間で相互に充放電させて昇温することにより、電解液中のイオンの移動度が大きくなって低圧電池100の放電特性の低下を好適に防止することができる。   Further, according to the first embodiment, since the low voltage battery 100 is a non-aqueous electrolyte secondary battery including a lithium ion battery, the electrolytic solution can be obtained by charging and discharging the capacitor 2 with each other at low temperature. It is possible to preferably prevent the deterioration of the discharge characteristics of the low voltage battery 100 due to the increase of the mobility of ions therein.

更に、実施形態1によれば、蓄電器2が電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン電池であり、急速な充放電特性に優れているため、負荷電流の急激な変動による負荷群200の電圧変動を好適に防止することができる。また、低圧電池100の昇温時にこれらのキャパシタ又はリチウムイオン電池も同時に昇温されるため、充放電特性の低下を防止することができる。   Furthermore, according to the first embodiment, the battery 2 is an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or a lithium ion battery, and is excellent in rapid charge / discharge characteristics. Therefore, the voltage of the load group 200 due to a rapid change in load current. Fluctuation can be suitably prevented. Further, since the temperature of the capacitor or the lithium ion battery is also raised simultaneously when the low voltage battery 100 is heated, it is possible to prevent the deterioration of the charge and discharge characteristics.

更に、実施形態1によれば、内部インピーダンスの絶対値がその最小値に所定値だけ近い値以下となる周波数の逆数で表される周期で低圧電池100を充放電することにより、充放電電流の大きさに対する低圧電池100の電圧変動幅が比較的小さいため、低圧電池100の劣化を防止することができる。   Furthermore, according to the first embodiment, charging / discharging of the low-voltage battery 100 is performed by charging / discharging the low-voltage battery 100 in a cycle represented by the reciprocal of the frequency at which the absolute value of the internal impedance is smaller than the minimum value by a predetermined value. Since the voltage fluctuation range of the low voltage battery 100 with respect to the size is relatively small, the deterioration of the low voltage battery 100 can be prevented.

更に、実施形態1によれば、内部インピーダンスの虚数成分の絶対値がゼロに近い第2の値以下となる周波数の逆数で表される周期で低圧電池100を充放電することにより、低圧電池100の充放電電流のうち、内部インピーダンスの実数成分に流れる電流が相対的に大きくなってジュール熱を発生させるため、低圧電池100を効率的に昇温することができる。   Furthermore, according to the first embodiment, the low voltage battery 100 is charged and discharged by charging and discharging the low voltage battery 100 in a cycle represented by the reciprocal of the frequency at which the absolute value of the imaginary component of the internal impedance is less than the second value close to zero. Among the charge and discharge currents, the current flowing to the real part of the internal impedance becomes relatively large to generate Joule heat, so the temperature of the low voltage battery 100 can be efficiently raised.

更に、実施形態1によれば、充放電の電流波形が正弦波状である場合、充放電電流に含まれる高調波成分が比較的少ないため、充放電の周期を適当に選択することにより、充放電電流の大きさに対する低圧電池100の電圧変動幅を比較的小さく抑えることができる。また、充放電の電流波形が矩形波状である場合、同じ充放電電流のピーク値で比較して低圧電池100の昇温効果を比較的大きくすることができる。   Furthermore, according to the first embodiment, when the current waveform of charge and discharge is sinusoidal, since the harmonic components included in the charge and discharge current are relatively small, charge and discharge can be performed by appropriately selecting the charge and discharge cycle. The voltage fluctuation range of the low voltage battery 100 with respect to the magnitude of the current can be kept relatively small. In addition, when the current waveform of charge and discharge is a rectangular wave, the temperature increase effect of the low voltage battery 100 can be relatively increased by comparing at the same peak value of the charge and discharge current.

(変形例1)
実施形態1は、負荷群200が蓄電器2に直接的に接続される形態であるのに対し、変形例1は、負荷群200が低圧電池100に直接的に接続される形態である。図7は、変形例1に係る電源システムS1の構成例を示すブロック図である。電源システムS1は、電力を一時的に蓄電する蓄電器2と、蓄電器2の電圧を変換して低圧電池100及び負荷群200に電力を供給するDC/DCコンバータ1とを少なくとも備える。DC/DCコンバータ1は、蓄電器2及び低圧電池100の間に接続されており、双方向に電圧を変換する。低圧電池100が電源システムS1に含まれていてもよい。
(Modification 1)
The first embodiment is a form in which the load group 200 is directly connected to the battery 2, whereas the first modification is a form in which the load group 200 is directly connected to the low-voltage battery 100. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the power supply system S1 according to the first modification. The power supply system S <b> 1 includes at least a battery 2 that temporarily stores power and a DC / DC converter 1 that converts the voltage of the battery 2 and supplies power to the low-voltage battery 100 and the load group 200. The DC / DC converter 1 is connected between the storage battery 2 and the low voltage battery 100, and converts voltage in both directions. The low voltage battery 100 may be included in the power supply system S1.

低圧電池100は、電池電圧又はSOCが低下した場合に、高圧電池300の電圧を降圧するDC/DCコンバータ3により充電される。DC/DCコンバータ3が電源システムSに含まれてもよい。その他の接続構成については実施形態1の図1に示すものと同様であるため、実施形態1に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。   The low voltage battery 100 is charged by the DC / DC converter 3 that reduces the voltage of the high voltage battery 300 when the battery voltage or the SOC decreases. The DC / DC converter 3 may be included in the power supply system S. The other connection configurations are the same as those shown in FIG. 1 of the first embodiment, and therefore, the portions corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本変形例1に係る構成において、低圧電池100が適当に充電されている場合、低圧電池100が負荷群200に定常的に電源電圧を供給することにより、負荷群200に動作電力が供給される。DC/DCコンバータ3が高圧電池300の電圧を変換して負荷群200及び低圧電池100に定常的に電源電圧を供給し、低圧電池100がこれをバックアップするようにしてもよい。DC/DCコンバータ1は、適時低圧電池100の電圧を変換して蓄電器2を充電する。   In the configuration according to the first modification, when the low voltage battery 100 is appropriately charged, the low voltage battery 100 steadily supplies the power supply voltage to the load group 200, whereby the operating power is supplied to the load group 200. . The DC / DC converter 3 may convert the voltage of the high voltage battery 300 to constantly supply the power supply voltage to the load group 200 and the low voltage battery 100, and the low voltage battery 100 may back up this. The DC / DC converter 1 converts the voltage of the low voltage battery 100 at appropriate times to charge the storage battery 2.

負荷群200に誘導性負荷が含まれている場合、上記電源電圧が急激に上昇したときは、DC/DCコンバータ1が電源電圧を変換して蓄電器2を充電することにより、電源電圧の変動を抑える。また、上記電源電圧が急激に低下したときは、DC/DCコンバータ1が蓄電器2の電圧を変換して負荷群200に供給することにより、電源電圧の変動を抑える。低圧電池100が故障した場合は、蓄電器2がDC/DCコンバータ1を介して一定時間だけ負荷群200に動作電力を供給する。   When the load group 200 includes an inductive load, the DC / DC converter 1 converts the power supply voltage and charges the storage battery 2 when the power supply voltage rises sharply, thereby causing fluctuations in the power supply voltage. suppress. In addition, when the power supply voltage sharply drops, the DC / DC converter 1 converts the voltage of the storage battery 2 and supplies it to the load group 200, thereby suppressing the fluctuation of the power supply voltage. When the low voltage battery 100 breaks down, the storage battery 2 supplies operating power to the load group 200 for a certain period of time via the DC / DC converter 1.

以上のように本変形例1によれば、低圧電池100に直接的に負荷群200が接続されているため、低圧電池100から負荷群200に供給される電力にロスが生じるのを防止することができる。   As described above, according to the first modification, since the load group 200 is directly connected to the low voltage battery 100, generation of loss in the power supplied from the low voltage battery 100 to the load group 200 is prevented. Can do.

また、実施形態1及び変形例1によれば、DC/DCコンバータ3によって車両Cの駆動用の高圧電池300の電圧が降圧され、低圧電池100に電力が供給される。従って、二次電池のSOCが低下した場合は、高圧電池300によって低圧電池100を充電したり、負荷群200に電力を供給したりすることができる。   Further, according to the first embodiment and the first modification, the voltage of the high voltage battery 300 for driving the vehicle C is reduced by the DC / DC converter 3, and power is supplied to the low voltage battery 100. Therefore, when the SOC of the secondary battery decreases, the low voltage battery 100 can be charged by the high voltage battery 300, and power can be supplied to the load group 200.

また、実施形態1及び変形例1によれば、電源システムS及びS1には、蓄電器2に加えてDC/DCコンバータ3が更に含まれており、これらをDC/DCコンバータ1と一体的に管理することができる。   Further, according to the first embodiment and the first modification, the power supply systems S and S 1 further include the DC / DC converter 3 in addition to the storage battery 2, and manage them integrally with the DC / DC converter 1. can do.

(変形例2)
実施形態1は、低圧電池100がDC/DCコンバータ3及び1を介して高圧電池300からの電力によって充電される形態であるのに対し、変形例2は、低圧電池100がDC/DCコンバータ1を介して車載のオルタネータ400(車載発電機に相当)からの電力で充電される形態である。図8は、変形例2に係る電源システムS2の構成例を示すブロック図である。電源システムS2は、低圧電池100の電圧を変換して車載の負荷群200に電力を供給するDC/DCコンバータ1と、負荷群200に接続されて電力を一時的に蓄電する蓄電器2とを少なくとも備える。DC/DCコンバータ1は、低圧電池100及び蓄電器2の間に接続されており、双方向に電圧を変換する。低圧電池100が電源システムSに含まれていてもよい。
(Modification 2)
In the first embodiment, the low-voltage battery 100 is charged with power from the high-voltage battery 300 via the DC / DC converters 3 and 1, whereas in the second modification, the low-voltage battery 100 is replaced with the DC / DC converter 1. , And is charged with the power from the on-vehicle alternator 400 (corresponding to the on-vehicle generator). FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a power supply system S2 according to the second modification. The power supply system S2 includes at least a DC / DC converter 1 that converts the voltage of the low-voltage battery 100 and supplies electric power to the in-vehicle load group 200, and a capacitor 2 that is connected to the load group 200 and temporarily stores electric power. Prepare. The DC / DC converter 1 is connected between the low voltage battery 100 and the storage battery 2 and converts voltage bidirectionally. The low voltage battery 100 may be included in the power supply system S.

低圧電池100は、車両Cのエンジンに連動して発電するオルタネータ400が発電した電圧を変換するDC/DCコンバータ1により随時充電される。車両Cは、DC/DCコンバータ3及び高圧電池300を搭載していない。その他の接続構成については実施形態1の図1に示すものと同様であるため、実施形態1に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。   Low voltage battery 100 is charged at any time by DC / DC converter 1 that converts a voltage generated by alternator 400 that generates electric power in conjunction with the engine of vehicle C. The vehicle C is not equipped with the DC / DC converter 3 and the high voltage battery 300. The other connection configurations are the same as those shown in FIG. 1 of the first embodiment, and therefore, the portions corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本変形例2に係る構成において、オルタネータ400が発電していない場合、DC/DCコンバータ1が低圧電池100の電圧を変換して負荷群200及び蓄電器2に電源電圧を供給することにより、負荷群200に動作電力が供給され、蓄電器2が電源電圧まで充電される。負荷群200に誘導性負荷が含まれている場合、上記電源電圧が短時間内に急変動したときは、蓄電器2が電源電圧の変動を抑える。低圧電池100又はDC/DCコンバータ1が故障した場合は、蓄電器2が一定時間だけ負荷群200に動作電力を供給する。   In the configuration according to the second modification, when the alternator 400 is not generating power, the DC / DC converter 1 converts the voltage of the low-voltage battery 100 and supplies the power voltage to the load group 200 and the capacitor 2, whereby the load group The operating power is supplied to 200, and the battery 2 is charged to the power supply voltage. When the load group 200 includes an inductive load, the capacitor 2 suppresses the fluctuation of the power supply voltage when the power supply voltage rapidly changes within a short time. When the low voltage battery 100 or the DC / DC converter 1 fails, the storage battery 2 supplies operating power to the load group 200 for a certain period of time.

(変形例3)
変形例2は、低圧電池100がDC/DCコンバータ1を介して車載のオルタネータ400からの電力で充電される形態であるのに対し、変形例3は、低圧電池100がオルタネータ400からの電力で直接的に充電される形態である。図9は、変形例3に係る電源システムS3の構成例を示すブロック図である。電源システムS3は、低圧電池100の電圧を変換して車載の負荷群200に電力を供給するDC/DCコンバータ1と、負荷群200に接続されて電力を一時的に蓄電する蓄電器2とを少なくとも備える。DC/DCコンバータ1は、低圧電池100及び蓄電器2の間に接続されており、双方向に電圧を変換する。低圧電池100が電源システムSに含まれていてもよい。
(Modification 3)
In the second modification, the low-voltage battery 100 is charged with power from the in-vehicle alternator 400 via the DC / DC converter 1, whereas in the third modification, the low-voltage battery 100 is charged with power from the alternator 400. It is a form charged directly. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the power supply system S3 according to the third modification. The power supply system S3 includes at least a DC / DC converter 1 that converts the voltage of the low-voltage battery 100 and supplies electric power to the in-vehicle load group 200, and a capacitor 2 that is connected to the load group 200 and temporarily stores electric power. Prepare. The DC / DC converter 1 is connected between the low voltage battery 100 and the storage battery 2 and converts voltage bidirectionally. The low voltage battery 100 may be included in the power supply system S.

低圧電池100は、車両Cのエンジンに連動して発電するオルタネータ400が発電した電力により随時充電される。車両Cは、DC/DCコンバータ3及び高圧電池300を搭載していない。その他の接続構成については実施形態1の図1に示すものと同様であるため、実施形態1に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。   Low voltage battery 100 is charged at any time by the power generated by alternator 400 that generates power in conjunction with the engine of vehicle C. The vehicle C is not equipped with the DC / DC converter 3 and the high voltage battery 300. The other connection configurations are the same as those shown in FIG. 1 of the first embodiment, and therefore, the portions corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本変形例3に係る構成において、オルタネータ400が発電していない場合、DC/DCコンバータ1が低圧電池100の電圧を変換して負荷群200及び蓄電器2に電源電圧を供給することにより、負荷群200に動作電力が供給され、蓄電器2が電源電圧まで充電される。負荷群200に誘導性負荷が含まれている場合、上記電源電圧が短時間内に急変動したときは、蓄電器2が電源電圧の変動を抑える。低圧電池100又はDC/DCコンバータ1が故障した場合は、蓄電器2が一定時間だけ負荷群200に動作電力を供給する。   In the configuration according to the third modification, when the alternator 400 is not generating power, the DC / DC converter 1 converts the voltage of the low-voltage battery 100 and supplies the power voltage to the load group 200 and the capacitor 2, whereby the load group The operating power is supplied to 200, and the battery 2 is charged to the power supply voltage. When the load group 200 includes an inductive load, when the power supply voltage suddenly fluctuates within a short time, the capacitor 2 suppresses fluctuations in the power supply voltage. When the low voltage battery 100 or the DC / DC converter 1 fails, the storage battery 2 supplies operating power to the load group 200 for a certain period of time.

以上のように本変形例3並びに実施形態1及び変形例2によれば、蓄電器2に直接的に負荷群200が接続されているため、負荷電流の急激な変動を蓄電器2によって時間遅れなく吸収することができる。   As described above, according to the third modification and the first embodiment and the second modification, since the load group 200 is directly connected to the capacitor 2, the capacitor 2 absorbs the rapid fluctuation of the load current without time delay. can do.

また、実施形態1及び変形例1〜3によれば、電源システムS及びS1〜S3に含まれる蓄電器2を、低圧電池100と同時に昇温することができる。   Further, according to the first embodiment and the first to third modifications, the temperature of the storage battery 2 included in the power supply systems S and S1 to S3 can be raised simultaneously with the low voltage battery 100.

更に、実施形態1及び変形例1〜3によれば、電源システムS及びS1〜S3には、蓄電器2に加えて低圧電池100が更に含まれており、これらをDC/DCコンバータ1と一体的に管理することができる。   Furthermore, according to the first embodiment and the first to third modifications, the power supply systems S and S1 to S3 further include the low voltage battery 100 in addition to the capacitor 2, and these are integrated with the DC / DC converter 1. Can be managed.

更に、変形例2及び3によれば、オルタネータ400から低圧電池100に電力が供給される。従って、低圧電池100のSOCが低下した場合は、オルタネータ400によって低圧電池100を充電したり、負荷群200に電力を供給したりすることができる。   Furthermore, according to Modifications 2 and 3, power is supplied from the alternator 400 to the low voltage battery 100. Therefore, when the SOC of the low voltage battery 100 is lowered, the low voltage battery 100 can be charged by the alternator 400, and power can be supplied to the load group 200.

更に、実施形態1及び変形例1〜3によれば、電源制御部4が低圧電池100の温度に基づいてDC/DCコンバータ1に充放電させるため、低圧電池100の温度が所定温度より低いために低圧電池100の昇温が必要とされる場合に、DC/DCコンバータ1によって低圧電池100及び蓄電器2を相互に充放電することができる。   Furthermore, according to the first embodiment and the first to third modifications, since the power supply control unit 4 causes the DC / DC converter 1 to charge and discharge based on the temperature of the low voltage battery 100, the temperature of the low voltage battery 100 is lower than a predetermined temperature. When the temperature of the low-voltage battery 100 needs to be increased, the DC / DC converter 1 can charge and discharge the low-voltage battery 100 and the battery 2 with each other.

1、3 DC/DCコンバータ
2 蓄電器
4 電源制御部
41 温度センサ
10 駆動制御部
11 駆動回路
12 基準電流波形回路
13 三角波発生回路
14 増幅器
15 コンパレータ
100 低圧電池
200 負荷群
300 高圧電池
400 オルタネータ
A、B アーム
C 車両
Q1、Q2、Q3、Q4 トランジスタ
C11、C12 コンデンサ
L1 インダクタ
R11 抵抗器
Z1 増幅器
1, 3 DC / DC converter 2 capacitor 4 power supply control unit 41 temperature sensor 10 drive control unit 12 drive circuit 12 reference current waveform circuit 13 triangular wave generation circuit 14 amplifier 15 comparator 100 low voltage battery 200 load group 300 high voltage battery 400 alternators A, B Arm C Vehicle Q1, Q2, Q3, Q4 Transistor C11, C12 Capacitor L1 Inductor R11 Resistor Z1 Amplifier

Claims (15)

車両に搭載された二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータであって、
前記二次電池及び蓄電器を所定の周期で、且つ所定の電流波形で相互に充放電するようにしてあるDC/DCコンバータ。
A DC / DC converter connected between a secondary battery mounted on a vehicle and a storage battery for temporarily storing power,
A DC / DC converter wherein the secondary battery and the capacitor are mutually charged and discharged in a predetermined cycle and with a predetermined current waveform.
前記二次電池は、リチウムイオン電池を含む非水電解質二次電池である請求項1に記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to claim 1, wherein the secondary battery is a non-aqueous electrolyte secondary battery including a lithium ion battery. 前記蓄電器は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン電池を含む請求項1又は2に記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to claim 1, wherein the capacitor includes an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor or a lithium ion battery. 前記周期は、前記二次電池の内部インピーダンスの絶対値が該絶対値の最小値より所定値だけ大きい値以下となる周波数の逆数である請求項1から3の何れか1項に記載のDC/DCコンバータ。   The DC // DC converter according to any one of claims 1 to 3, wherein the cycle is a reciprocal of a frequency at which the absolute value of the internal impedance of the secondary battery is equal to or less than a value larger than the minimum value by a predetermined value. DC converter. 前記周期は、前記内部インピーダンスの虚数成分の絶対値が第2の値以下となる周波数の逆数である請求項4に記載のDC/DCコンバータ。   5. The DC / DC converter according to claim 4, wherein the period is a reciprocal of a frequency at which an absolute value of an imaginary component of the internal impedance is equal to or less than a second value. 前記電流波形は、正弦波状又は矩形波状である請求項1から5の何れか1項に記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to any one of claims 1 to 5, wherein the current waveform is sinusoidal or rectangular. 前記蓄電器は、前記車両の負荷に接続される請求項1から6の何れか1項に記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to any one of claims 1 to 6, wherein the capacitor is connected to a load of the vehicle. 前記二次電池は、前記車両の負荷に接続される請求項1から6の何れか1項に記載のDC/DCコンバータ。   The DC / DC converter according to any one of claims 1 to 6, wherein the secondary battery is connected to a load of the vehicle. 請求項1から8の何れか1項に記載のDC/DCコンバータと、前記蓄電器とを備える電源システム。   A power supply system comprising the DC / DC converter according to any one of claims 1 to 8 and the storage battery. 前記二次電池を更に備える請求項9に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 9, further comprising the secondary battery. 前記二次電池は、前記車両に搭載される第2の二次電池の電圧を降圧する第2のDC/DCコンバータによって充電される請求項9又は10に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 9, wherein the secondary battery is charged by a second DC / DC converter that steps down a voltage of a second secondary battery mounted in the vehicle. 前記第2のDC/DCコンバータを更に備える請求項11に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 11, further comprising the second DC / DC converter. 前記二次電池は、前記車両に搭載されたエンジンに連動して発電する車載発電機によって充電される請求項9又は10に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 9 or 10, wherein the secondary battery is charged by an onboard generator that generates electric power in conjunction with an engine mounted on the vehicle. 前記二次電池の温度を検出する検出部から取得した検出結果に基づいて前記DC/DCコンバータに前記二次電池及び蓄電器を充放電させる電源制御部を更に備える請求項9から13の何れか1項に記載の電源システム。   The power supply control unit according to any one of claims 9 to 13, further comprising: a power supply control unit that causes the DC / DC converter to charge and discharge the secondary battery and the capacitor based on a detection result obtained from a detection unit that detects the temperature of the secondary battery. The power supply system described in the section. 車両に搭載された二次電池及び電力を一時的に蓄電する蓄電器の間に接続されるDC/DCコンバータで前記二次電池を充放電する方法であって、
前記二次電池及び蓄電器を所定の周期で、且つ所定の電流波形で相互に充放電するステップを含む二次電池の充放電方法。
A method of charging and discharging the secondary battery with a DC / DC converter connected between a secondary battery mounted on a vehicle and a battery that temporarily stores electric power,
A method of charging and discharging a secondary battery, comprising the steps of: charging and discharging the secondary battery and the capacitor with each other at a predetermined cycle and with a predetermined current waveform.
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