JP2020202656A - Power source system for vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide a power source system for a vehicle that is capable of discharging an electric charge in a main circuit within a specified time after a vehicle collision.SOLUTION: A power source system includes a power unit 7 having a high voltage circuit 2 and a system ECU 8, a battery ECU 36 for transmitting a discharge command signal to the system ECU 8, and a backup power source unit 5 for supplying electric power in the high voltage circuit 2 to the power unit 7. A first power source line 321 of a low voltage battery 31 is connected to the system ECU 8 of the power unit 7, and a second power source line 322 is connected to a second DCDC converter 62 and the battery ECU 36. The system ECU 8 executes discharge control for discharging an electric charge in the high voltage circuit 2 on a condition of receiving a discharge command signal or of communication via a CAN communication line 38 ceasing and a voltage of the second power source line 322 becoming less than a predetermined voltage.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両の電源システムに関する。より詳しくは、車両衝突時には蓄電装置と電動機とを接続する主回路における電荷を放電させる放電機能を備える車両の電源システムに関する。 The present invention relates to a vehicle power supply system. More specifically, the present invention relates to a vehicle power supply system having a discharge function for discharging electric charges in a main circuit connecting a power storage device and an electric motor in the event of a vehicle collision.

ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両は、電源システムを搭載しており、この電源システムから供給される電力を用いてモータを駆動することによって走行する。電源システムは、高電圧バッテリと、この高電圧バッテリの出力電圧を変換するＤＣＤＣコンバータと、ＤＣＤＣコンバータの直流出力を交流に変換し、モータに供給するインバータと、を備える。またこれらＤＣＤＣコンバータやインバータ等によって構成される主回路には、複数の大容量の平滑コンデンサが設けられる。 Electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with a power supply system, and travel by driving a motor using the power supplied from the power supply system. The power supply system includes a high-voltage battery, a DCDC converter that converts the output voltage of the high-voltage battery, and an inverter that converts the DC output of the DCDC converter into alternating current and supplies it to the motor. Further, a plurality of large-capacity smoothing capacitors are provided in the main circuit composed of these DCDC converters, inverters, and the like.

車両の走行中は、電源システムの直流電力を安定化させるため、上記複数の平滑コンデンサには電荷を蓄積しておく必要があるが、例えば車両が衝突した場合には、これら平滑コンデンサに蓄積されている電荷は速やかに放電することが求められている。そこで多くの車両では、衝突時には平滑コンデンサに蓄積されている電荷を何らかの負荷に放電させ、主回路の電圧を速やかに低下させる放電制御が実行される。 While the vehicle is running, it is necessary to store electric charges in the plurality of smoothing capacitors in order to stabilize the DC power of the power supply system. For example, when a vehicle collides, the charges are stored in these smoothing capacitors. The electric charge is required to be discharged promptly. Therefore, in many vehicles, discharge control is executed in which the electric charge accumulated in the smoothing capacitor is discharged to some load at the time of a collision and the voltage of the main circuit is rapidly lowered.

ところで上記のような放電制御を実行する制御装置は、モータに電力を供給する高電圧バッテリよりも低電圧の低電圧バッテリから供給される電力で作動する。しかしながら車両衝突時には、低電圧バッテリ或いは低電圧バッテリと制御装置とを接続する電源ラインに不具合が生じてしまい、低電圧バッテリから制御装置へ電力を供給することができなくなってしまうおそれがある。特許文献１には、主回路の電圧を降圧するＤＣＤＣコンバータと放電制御を実行する制御装置とを接続し、車両衝突時に、低電圧バッテリから制御装置へ電力を供給できなくなった場合には、制御装置は、ＤＣＤＣコンバータから供給される電力で放電制御を実行する技術が示されている。 By the way, the control device that executes the discharge control as described above operates with the electric power supplied from the low voltage battery having a lower voltage than the high voltage battery that supplies the electric power to the motor. However, in the event of a vehicle collision, there is a risk that the low-voltage battery or the power supply line connecting the low-voltage battery and the control device will malfunction, and the low-voltage battery will not be able to supply power to the control device. In Patent Document 1, a DCDC converter that steps down the voltage of the main circuit and a control device that executes discharge control are connected, and when power cannot be supplied from the low-voltage battery to the control device in the event of a vehicle collision, control is performed. The device has been shown to perform discharge control with power supplied by a DCDC converter.

国際公開第２０１０／１３１３４０号公報International Publication No. 2010/131340

特許文献１の電源システムでは、制御装置は、衝突検出部からの衝突信号を受信したことを契機としてリレーを閉成することによってＤＣＤＣコンバータから制御装置への電力の供給を可能な状態にするとともに、放電制御を開始する。ここで衝突検出部から制御装置への衝突信号の送信は、多くの場合ＣＡＮ通信が利用される。しかしながら、車両が衝突するとＣＡＮ通信が途絶してしまう場合もあり、この場合制御装置は衝突後直ちに放電制御を開始できなくなってしまうおそれがある。 In the power supply system of Patent Document 1, the control device closes the relay when the collision signal from the collision detection unit is received, thereby enabling the supply of electric power from the DCDC converter to the control device. , Start discharge control. Here, CAN communication is often used for transmitting the collision signal from the collision detection unit to the control device. However, when a vehicle collides, CAN communication may be interrupted, and in this case, the control device may not be able to start discharge control immediately after the collision.

そこで上述のように低電圧バッテリとは別の電力供給源を備える電源システムでは、車両衝突時には、衝突検出部から制御装置へ衝突信号を送信するとともに、低電圧バッテリと制御装置との接続を遮断し、制御装置では低電圧バッテリの電圧の低下を検出することによって放電制御を開始する場合がある。 Therefore, as described above, in a power supply system provided with a power supply source different from the low-voltage battery, in the event of a vehicle collision, a collision signal is transmitted from the collision detection unit to the control device, and the connection between the low-voltage battery and the control device is cut off. However, the control device may start discharge control by detecting a drop in the voltage of the low-voltage battery.

しかしながらこのよう電源システムでは、車両衝突後、制御装置は主回路からＤＣＤＣコンバータを介して供給される電力で放電制御を実行することとなるが、この場合、主回路と制御装置とを接続する機能部品が発熱し続けてしまい、主回路から制御装置へ電力を供給し続けることができず、規定時間内に放電を完了することができない場合がある。 However, in such a power supply system, after a vehicle collision, the control device executes discharge control with the electric power supplied from the main circuit via the DCDC converter. In this case, the function of connecting the main circuit and the control device is performed. In some cases, the parts continue to generate heat, the main circuit cannot continue to supply power to the control device, and the discharge cannot be completed within the specified time.

本発明は、車両衝突後、主回路における電荷を規定時間内に放電させることができる車両の電源システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vehicle power supply system capable of discharging electric charges in a main circuit within a specified time after a vehicle collision.

（１）本発明に係る車両の電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、蓄電装置（例えば、後述の高電圧バッテリ２１）と、車両（例えば、後述の車両Ｖ）の駆動輪（例えば、後述の駆動輪Ｗ）に連結された電動機（例えば、後述の駆動モータＭ）と、前記蓄電装置と前記電動機とを接続する主回路（例えば、後述の高電圧回路２）、及び当該主回路を操作し前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行うメイン制御ユニット（例えば、後述のシステムＥＣＵ８）を備えるパワーユニット（例えば、後述のパワーユニット７）と、前記メイン制御ユニットと通信ライン（例えば、後述のＣＡＮ通信線３８）を介して接続され、車両衝突時には前記通信ラインを介して前記メイン制御ユニットへ放電指令信号を送信する放電指令生成ユニット（例えば、後述の衝突検知部３５及びバッテリＥＣＵ３６）と、主電源（例えば、後述の低電圧バッテリ３１）と前記パワーユニットとを接続する第１電源ライン（例えば、後述の第１電源ライン３２１）及び第２電源ライン（例えば、後述の第２電源ライン３２２）と、前記第１電源ラインに接続され、前記主電源から前記パワーユニットへ電力を供給できない場合に、前記主回路における電力を、前記第１電源ラインを介して前記パワーユニットに供給する副電力供給装置（例えば、後述のバックアップ電源ユニット５）と、を備え、前記メイン制御ユニットは、前記放電指令信号を受信した場合には前記主回路における電荷を放電させる放電制御を実行する。前記第１電源ラインは、前記パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち少なくとも前記メイン制御ユニットを含む第１電気装置（例えば、後述のシステムＥＣＵ８及び第１ＤＣＤＣコンバータ６１）に接続され、前記第２電源ラインは、前記第１電気装置とは別の第２電気装置（例えば、後述の第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６）に接続され、前記メイン制御ユニットは、前記通信ラインを介した通信が途絶しかつ前記第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となった場合には前記放電制御を実行することを特徴とする。 (1) The vehicle power supply system (for example, the power supply system 1 described later) according to the present invention includes a power storage device (for example, the high voltage battery 21 described later) and drive wheels (for example, the vehicle V described later) of the vehicle (for example, the vehicle V described later). , A main circuit (for example, a high voltage circuit 2 described later) connecting the electric motor (for example, the drive motor M described later) connected to the drive wheel W (described later), the power storage device and the electric motor, and the main circuit. A power unit (for example, a power unit 7 described later) including a main control unit (for example, a system ECU 8 described later) that transfers power between the power storage device and the electric motor, and a communication line (for example, the main control unit 7). For example, a discharge command generation unit (for example, a collision detection unit 35 and a battery described later) that are connected via a CAN communication line 38 (described later) and transmit a discharge command signal to the main control unit via the communication line in the event of a vehicle collision. The first power supply line (for example, the first power supply line 321 described later) and the second power supply line (for example, the second power supply line described later) that connect the ECU 36), the main power supply (for example, the low voltage battery 31 described later), and the power unit. When the power supply line 322) and the first power supply line are connected and power cannot be supplied from the main power supply to the power unit, the power supply in the main circuit is supplied to the power unit via the first power supply line. A power supply device (for example, a backup power supply unit 5 described later) is provided, and the main control unit executes discharge control for discharging the charge in the main circuit when the discharge command signal is received. The first power supply line is connected to a first electric device (for example, a system ECU 8 and a first DCDC converter 61 described later) including at least the main control unit among a plurality of electric devices constituting the power unit, and the second power supply is provided. The line is connected to a second electric device (for example, a second DCDC converter 62 and a battery ECU 36, which will be described later) different from the first electric device, and the main control unit is interrupted from communication via the communication line. When the voltage of the second power supply line becomes equal to or lower than a predetermined voltage, the discharge control is executed.

（２）この場合、前記主回路は、前記蓄電装置と前記電動機とを接続する電力ライン（例えば、後述の第１電力線２６ｐ，２６ｎ及び第２電力線２７ｐ，２７ｎ）と、前記電力ラインにおける電力の電圧を変換し、前記蓄電装置の外部充電時に駆動する必要のある電気装置（例えば、後述の第２電装品群６２ｂ）へ出力する電圧変換器（例えば、後述の第２ＤＣＤＣコンバータ６２）と、を備え、前記第２電気装置は、前記電圧変換器を含むことが好ましい。 (2) In this case, the main circuit is composed of a power line (for example, first power lines 26p, 26n and second power lines 27p, 27n, which will be described later) connecting the power storage device and the electric motor, and power in the power line. A voltage converter (for example, a second DCDC converter 62, which will be described later) that converts a voltage and outputs the voltage to an electric device (for example, the second electrical component group 62b described later) that needs to be driven when the power storage device is externally charged. It is preferable that the second electric device includes the voltage converter.

（３）この場合、前記第２電源ラインには、前記放電指令生成ユニットからの指令に応じて開閉するスイッチ（例えば、後述の電磁スイッチ３２３）が設けられ、前記放電指令生成ユニットは、車両衝突時には前記スイッチを開成することが好ましい。 (3) In this case, the second power supply line is provided with a switch (for example, an electromagnetic switch 323 described later) that opens and closes in response to a command from the discharge command generation unit, and the discharge command generation unit collides with a vehicle. Sometimes it is preferable to open the switch.

（１）本発明に係る電源システムでは、主回路及びメイン制御ユニットを備えるパワーユニットと主電源とを第１電源ライン及び第２電源ラインによって接続し、副電力供給装置を第１電源ラインに接続し、第１電源ラインを、パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち放電制御を実行するメイン制御ユニットを含む第１電気装置に接続し、第２電源ラインを、第１電気装置とは別の第２電気装置に接続する。またメイン制御ユニットは、放電指令生成ユニットから放電指令信号を受信した場合又は通信ラインを介した通信が途絶しかつ第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となった場合には、主回路における電荷を放電させる放電制御を実行する。これにより、車両衝突時に、通信ラインを介した通信が不能となった場合でも、メイン制御ユニットは、通信ラインを介した通信が途絶しかつ第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となったことを条件として放電制御を開始することができる。また本発明によれば、メイン制御ユニットが、通信ラインを介した通信が途絶しかつ第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となったことを条件として放電制御を開始した場合であっても、メイン制御ユニットには、第１電源ラインを介して主電源と副電力供給装置との両方から電力を供給することができる。すなわち、本発明によれば、車両衝突によって主電源からメイン制御ユニットへ第１電源ラインを介した電力供給が不能となった場合を除き、メイン制御ユニットは主電源から供給される電力で放電制御を継続して行うことができるので、車両衝突後、副電力供給装置の発熱を極力抑制でき、ひいては主回路における電荷を規定時間内に放電させることができる。 (1) In the power supply system according to the present invention, the power unit including the main circuit and the main control unit and the main power supply are connected by the first power supply line and the second power supply line, and the auxiliary power supply device is connected to the first power supply line. , The first power supply line is connected to the first electric device including the main control unit that executes discharge control among the plurality of electric devices constituting the power unit, and the second power supply line is set to a second electric device different from the first electric device. 2 Connect to an electric device. Further, when the main control unit receives a discharge command signal from the discharge command generation unit, or when communication via the communication line is interrupted and the voltage of the second power supply line becomes a predetermined voltage or less, the electric charge in the main circuit Executes discharge control. As a result, even if communication via the communication line becomes impossible in the event of a vehicle collision, communication via the communication line is interrupted in the main control unit, and the voltage of the second power supply line falls below the predetermined voltage. The discharge control can be started on the condition of. Further, according to the present invention, even when the main control unit starts the discharge control on the condition that the communication via the communication line is interrupted and the voltage of the second power supply line becomes equal to or lower than the predetermined voltage. The main control unit can be supplied with power from both the main power supply and the sub power supply device via the first power supply line. That is, according to the present invention, the main control unit is discharged and controlled by the electric power supplied from the main power supply, except when the power supply from the main power supply to the main control unit via the first power supply line becomes impossible due to a vehicle collision. Since the above can be continuously performed, the heat generation of the auxiliary power supply device can be suppressed as much as possible after the vehicle collision, and the electric charge in the main circuit can be discharged within the specified time.

（２）本発明の電源システムでは、パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち、主回路の電力ラインにおける電力の電圧を変換し、蓄電装置の外部充電時に駆動する必要のある電気装置へ出力する電圧変換器と主電源とを第２電源ラインを介して接続する。これにより例えば、主電源からメイン制御ユニットへ電力を供給する必要はないが、主電源から電圧変換器へ電力を供給する必要がある外部充電時には、メイン制御ユニットを起動することなく第２電源ラインを介して主電源から電圧変換器へ電力を供給することができる。また本発明では、このように外部充電時に必要とされる第２電源ラインにおける電圧の低下を条件として、メイン制御ユニットによって放電制御を開始させることにより、特別な装置を追加することなく車両衝突時には放電制御を実行させることができる。 (2) In the power supply system of the present invention, among a plurality of electric devices constituting the power unit, the voltage of the electric power in the power line of the main circuit is converted and output to the electric device that needs to be driven when the power storage device is externally charged. The voltage converter and the main power supply are connected via the second power supply line. As a result, for example, it is not necessary to supply power from the main power supply to the main control unit, but when external charging requires power to be supplied from the main power supply to the voltage converter, the second power supply line does not start the main control unit. Power can be supplied from the main power supply to the voltage converter via. Further, in the present invention, the discharge control is started by the main control unit on condition that the voltage in the second power supply line required for external charging is lowered in this way, so that in the event of a vehicle collision without adding a special device. Discharge control can be executed.

（３）本発明の電源システムでは、放電指令生成ユニットは、車両衝突時には第２電源ラインに設けられたスイッチを開成する。これにより、車両衝突時に通信ラインを介した通信が途絶した場合には、確実に第２電源ラインの電圧が低下するので、メイン制御ユニットは速やかに放電制御を開始することができる。 (3) In the power supply system of the present invention, the discharge command generation unit opens a switch provided in the second power supply line in the event of a vehicle collision. As a result, when the communication via the communication line is interrupted at the time of a vehicle collision, the voltage of the second power supply line is surely lowered, so that the main control unit can promptly start the discharge control.

本発明の一実施形態に係る電源システムを搭載する電動車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric vehicle equipped with the power-source system which concerns on one Embodiment of this invention. 低電圧バッテリ及びバックアップ電源ユニットによる電力供給経路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply path by a low voltage battery and a backup power supply unit. 急速放電処理の具体的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the specific procedure of the rapid discharge process. 図３の急速放電処理によって実現される第１電源ラインにおける電圧及び高電圧回路の２次側電圧の変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the voltage in the 1st power-source line and the secondary side voltage of a high voltage circuit realized by the fast discharge process of FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システム１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。なお本実施形態では、車両Ｖとして、エンジンＥと駆動モータＭと発電機Ｇとを備える所謂ハイブリッド車両を例に説明するが、本発明はこれに限るものではない。本発明に係る電源システムは、ハイブリッド車両に限らず、電気自動車や燃料電池自動車等、バッテリに蓄電された電力を用いて走行する車両であれば、どのような車両にも適用可能である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric vehicle V (hereinafter, simply referred to as “vehicle”) equipped with the power supply system 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, a so-called hybrid vehicle including an engine E, a drive motor M, and a generator G will be described as an example of the vehicle V, but the present invention is not limited to this. The power supply system according to the present invention is not limited to hybrid vehicles, and can be applied to any vehicle such as an electric vehicle or a fuel cell vehicle that travels by using the electric power stored in the battery.

車両Ｖは、電源システム１と、エンジンＥと、電動機である駆動モータＭと、発電機Ｇと、駆動輪Ｗと、を備える。駆動モータＭは、主として車両Ｖが走行するための動力を発生する。駆動モータＭの出力軸は、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに電力を供給することにより駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速回生時には発電機として作用する。駆動モータＭによって発電された電力は、電源システム１が備える後述の高電圧バッテリ２１に充電される。 The vehicle V includes a power supply system 1, an engine E, a drive motor M which is an electric motor, a generator G, and drive wheels W. The drive motor M mainly generates power for the vehicle V to travel. The output shaft of the drive motor M is connected to the drive wheels W via a power transmission mechanism (not shown). The torque generated by the drive motor M by supplying electric power from the power supply system 1 to the drive motor M is transmitted to the drive wheels W via a power transmission mechanism (not shown), rotates the drive wheels W, and travels on the vehicle V. Let me. Further, the drive motor M acts as a generator when the vehicle V is decelerated and regenerated. The electric power generated by the drive motor M is charged into the high-voltage battery 21 described later included in the power supply system 1.

また駆動モータＭの出力軸には、出力軸の回転角度を検出するための第１レゾルバＲ１が取り付けられている。第１レゾルバＲ１は、電源システム１のシステムＥＣＵ８から交流電力が供給されると励磁し、駆動モータＭの出力軸の回転角度に応じた信号をシステムＥＣＵ８に送信する。 Further, a first resolver R1 for detecting the rotation angle of the output shaft is attached to the output shaft of the drive motor M. The first resolver R1 excites when AC power is supplied from the system ECU 8 of the power supply system 1, and transmits a signal corresponding to the rotation angle of the output shaft of the drive motor M to the system ECU 8.

エンジンＥの出力軸であるクランクシャフトは、図示しない動力伝達機構を介して発電機Ｇに接続されている。発電機Ｇは、エンジンＥの動力によって駆動され、電力を発生する。発電機Ｇによって発電された電力は、高電圧バッテリ２１に充電される。なおエンジンＥは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに接続されており、エンジンＥの動力を用いて駆動輪Ｗを駆動させることも可能となっている。 The crankshaft, which is the output shaft of the engine E, is connected to the generator G via a power transmission mechanism (not shown). The generator G is driven by the power of the engine E to generate electric power. The electric power generated by the generator G is charged into the high voltage battery 21. The engine E is connected to the drive wheels W via a power transmission mechanism (not shown), and the drive wheels W can be driven by using the power of the engine E.

また発電機Ｇの出力軸には、出力軸の回転角度を検出するための第２レゾルバＲ２が取り付けられている。第２レゾルバＲ２は、電源システム１のシステムＥＣＵ８から交流電力が供給されると励磁し、発電機Ｇの出力軸の回転角度に応じた信号をシステムＥＣＵ８に送信する。 A second resolver R2 for detecting the rotation angle of the output shaft is attached to the output shaft of the generator G. The second resolver R2 excites when AC power is supplied from the system ECU 8 of the power supply system 1, and transmits a signal corresponding to the rotation angle of the output shaft of the generator G to the system ECU 8.

電源システム１は、高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとを接続する高電圧回路２と、低電圧バッテリ３１が設けられた低電圧回路３と、バックアップ電源ユニット５と、高電圧回路２を操作し高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとの間で電力の授受を行うシステムＥＣＵ８と、を備える。 The power supply system 1 includes a high voltage circuit 2 that connects the high voltage battery 21, the drive motor M, and the generator G, a low voltage circuit 3 provided with the low voltage battery 31, a backup power supply unit 5, and a high voltage circuit. 2 is provided with a system ECU 8 for operating the high voltage battery 21 and transferring electric power between the drive motor M and the generator G.

高電圧回路２は、高電圧バッテリ２１と、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２と、高電圧バッテリ２１の正負両極と高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の低圧側正極端子２２１及び低圧側負極端子２２２とを接続する第１電力線２６ｐ，２６ｎと、第１インバータ２３と、第２インバータ２４と、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の高圧側正極端子２２３及び高圧側負極端子２２４と各インバータ２３，２４の直流入出力側とを接続する第２電力線２７ｐ，２７ｎと、第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続された第１ＤＣＤＣコンバータ６１、第２ＤＣＤＣコンバータ６２、及び車載充電器６３と、第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続された第２平滑コンデンサＣ２と、を備える。 The high voltage circuit 2 connects the high voltage battery 21, the high voltage DCDC converter 22, the positive and negative poles of the high voltage battery 21, the low voltage side positive terminal 221 and the low voltage side negative voltage terminal 222 of the high voltage DCDC converter 22. The power lines 26p and 26n, the first inverter 23, the second inverter 24, the high-voltage side positive terminal 223 and the high-voltage side negative terminal 224 of the high-voltage DCDC converter 22, and the DC input / output sides of the respective inverters 23 and 24 are connected. The second power lines 27p and 27n, the first DCDC converter 61 and the second DCDC converter 62 connected to the first power lines 26p and 26n, and the in-vehicle charger 63, and the second smoothing capacitor C2 connected to the second power lines 27p and 27n. And.

高電圧バッテリ２１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この高電圧バッテリ２１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。 The high-voltage battery 21 is a secondary battery capable of both discharging that converts chemical energy into electrical energy and charging that converts electrical energy into chemical energy. Hereinafter, the case where a so-called lithium ion storage battery that charges and discharges by moving lithium ions between the electrodes is used as the high voltage battery 21 will be described, but the present invention is not limited to this.

第１電力線２６ｐ，２６ｎには、それぞれ正極コンタクタ２８ｐ及び負極コンタクタ２８ｎが設けられている。これらコンタクタ２８ｐ，２８ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して高電圧バッテリ２１の両電極と第１電力線２６ｐ，２６ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して高電圧バッテリ２１と第１電力線２６ｐ，２６ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ２８ｐ，２８ｎは、後述のバッテリＥＣＵ３６から送信される指令信号に応じ、低電圧バッテリ３１から供給される電力を用いて開閉する。なお正極コンタクタ２８ｐは、高電圧回路２に設けられる複数の平滑コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。 The first power lines 26p and 26n are provided with a positive electrode contactor 28p and a negative electrode contactor 28n, respectively. These contactors 28p and 28n are opened in a state where a command signal from the outside is not input, and the conduction between both electrodes of the high voltage battery 21 and the first power line 26p and 26n is cut off, and a command signal is input. Is a normally open type that is closed and connects the high voltage battery 21 and the first power lines 26p and 26n. These contactors 28p and 28n open and close using the electric power supplied from the low-voltage battery 31 in response to a command signal transmitted from the battery ECU 36 described later. The positive electrode contactor 28p is a precharge contactor having a precharge resistor for alleviating the inrush current to a plurality of smoothing capacitors provided in the high voltage circuit 2.

高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎと第２電力線２７ｐ，２７ｎとの間に設けられる。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の低圧側正極端子２２１及び低圧側負極端子２２２は、それぞれ上述のように第１電力線２６ｐ，２６ｎを介して高電圧バッテリ２１に接続される。高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２の高圧側正極端子２２３及び高圧側負極端子２２４は、それぞれ上述のように第２電力線２７ｐ，２７ｎを介して第１インバータ２３及び第２インバータ２４に接続される。 The high-voltage DCDC converter 22 is provided between the first power lines 26p and 26n and the second power lines 27p and 27n. The low-voltage side positive electrode terminal 221 and the low-voltage side negative electrode terminal 222 of the high-voltage DCDC converter 22 are connected to the high-voltage battery 21 via the first power lines 26p and 26n, respectively, as described above. The high-voltage side positive electrode terminal 223 and the high-voltage side negative electrode terminal 224 of the high-voltage DCDC converter 22 are connected to the first inverter 23 and the second inverter 24 via the second power lines 27p and 27n, respectively, as described above.

高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、リアクトルＬと、第１平滑コンデンサＣ１と、ハイアーム素子２２５Ｈと、ローアーム素子２２５Ｌと、負母線２２７と、を組み合わせて構成される双方向ＤＣＤＣコンバータである。 The high-voltage DCDC converter 22 is a bidirectional DCDC converter configured by combining a reactor L, a first smoothing capacitor C1, a high-arm element 225H, a low-arm element 225L, and a negative bus 227.

負母線２２７は、低圧側負極端子２２２と高圧側負極端子２２４とを接続する配線である。第１平滑コンデンサＣ１は、その一端側が低圧側正極端子２２１に接続され、その他端側が負母線２２７に接続される。リアクトルＬは、その一端側が低圧側正極端子２２１に接続され、その他端側がハイアーム素子２２５Ｈとローアーム素子２２５Ｌとの接続ノードに接続される。 The negative bus 227 is a wiring that connects the low-voltage side negative electrode terminal 222 and the high-voltage side negative electrode terminal 224. One end side of the first smoothing capacitor C1 is connected to the low voltage side positive electrode terminal 221 and the other end side is connected to the negative bus 227. One end side of the reactor L is connected to the low voltage side positive electrode terminal 221 and the other end side is connected to the connection node between the high arm element 225H and the low arm element 225L.

ハイアーム素子２２５Ｈは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続されたダイオードと、を備える。ローアーム素子２２５Ｌは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続されたダイオードと、を備える。これらハイアーム素子２２５Ｈ、及びローアーム素子２２５Ｌは、高圧側正極端子２２３と負極母線２２７との間で、直列に、この順で接続される。 The high arm element 225H includes a known power switching element such as an IGBT or MOSFET, and a diode connected in parallel to the power switching element. The low arm element 225L includes a known power switching element such as an IGBT or MOSFET, and a diode connected in parallel to the power switching element. The high arm element 225H and the low arm element 225L are connected in series in this order between the high voltage side positive electrode terminal 223 and the negative electrode bus 227.

ハイアーム素子２２５Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側正極端子２２３に接続され、そのエミッタはローアーム素子２２５Ｌのコレクタに接続される。ローアーム素子２２５Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線２２７に接続される。ハイアーム素子２２５Ｈに設けられるダイオードの順方向は、リアクトルＬから高圧側正極端子２２３へ向かう向きである。またローアーム素子２２５Ｌに設けられるダイオードの順方向は、負母線２２７からリアクトルＬへ向かう向きである。 The collector of the power switching element of the high arm element 225H is connected to the high voltage side positive electrode terminal 223, and its emitter is connected to the collector of the low arm element 225L. The emitter of the power switching element of the low arm element 225L is connected to the negative bus 227. The forward direction of the diode provided in the high arm element 225H is the direction from the reactor L toward the high voltage side positive electrode terminal 223. Further, the forward direction of the diode provided in the low arm element 225L is the direction from the negative bus 227 toward the reactor L.

これらハイアーム素子２２５Ｈ及びローアーム素子２２５Ｌは、それぞれシステムＥＣＵ８が備えるゲートドライブ回路８２によって生成されるゲート駆動信号によってオン又はオフにされる。 The high arm element 225H and the low arm element 225L are turned on or off by a gate drive signal generated by the gate drive circuit 82 included in the system ECU 8, respectively.

高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路８２から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記素子２２５Ｈ，２２５Ｌをオン／オフ駆動することにより、昇圧機能と降圧機能を発揮する。昇圧機能とは、低圧側の端子２２１，２２２に印加される電圧を昇圧して高圧側の端子２２３，２２４に出力する機能をいい、これにより第１電力線２６ｐ，２６ｎから第２電力線２７ｐ，２７ｎへ電流が流れる。また降圧機能とは、高圧側の端子２２３，２２４に印加される電圧を降圧して低圧側の端子２２１，２２２に出力する機能をいい、これにより第２電力線２７ｐ，２７ｎから第１電力線２６ｐ，２６ｎへ電流が流れる。なお以下では、第１電力線２６ｐ，２６ｎの間の電位差を１次側電圧Ｖ１という。また第２電力線２７ｐ，２７ｎの間の電位差を２次側電圧Ｖ２という。 The high-voltage DCDC converter 22 exerts a step-up function and a step-down function by driving the elements 225H and 225L on / off according to a gate drive signal generated from the gate drive circuit 82 of the system ECU 8 at a predetermined timing. The boosting function is a function of boosting the voltage applied to the terminals 221,222 on the low voltage side and outputting them to the terminals 223 and 224 on the high voltage side, whereby the first power lines 26p and 26n to the second power lines 27p and 27n Current flows to. The step-down function is a function of stepping down the voltage applied to the terminals 223 and 224 on the high-voltage side and outputting them to the terminals 221, 222 on the low-voltage side, whereby the second power line 27p, 27n to the first power line 26p, A current flows to 26n. In the following, the potential difference between the first power lines 26p and 26n is referred to as the primary side voltage V1. The potential difference between the second power lines 27p and 27n is called the secondary side voltage V2.

第１インバータ２３及び第２インバータ２４は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。第１インバータ２３は、その直流入出力側において第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続され、交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。第２インバータ２４は、その直流入出力側において第２電力線２７ｐ，２７ｎに接続され、交流入出力側において発電機ＧのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。 The first inverter 23 and the second inverter 24 are, for example, PWM inverters by pulse width modulation having a bridge circuit configured by connecting a plurality of switching elements (for example, IGBTs) in a bridge, and are DC power and AC power. It has a function to convert with. The first inverter 23 is connected to the second power lines 27p and 27n on the DC input / output side, and is connected to the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the drive motor M on the AC input / output side. The second inverter 24 is connected to the second power lines 27p and 27n on the DC input / output side, and is connected to the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the generator G on the AC input / output side.

第１インバータ２３は、駆動モータＭのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子及びロー側Ｕ相スイッチング素子と、駆動モータＭのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子及びロー側Ｖ相スイッチング素子と、駆動モータＭのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子及びロー側Ｗ相スイッチング素子と、を相毎にブリッジ接続して構成される。 The first inverter 23 includes a high-side U-phase switching element and a low-side U-phase switching element connected to the U-phase of the drive motor M, and a high-side V-phase switching element and a low-side connected to the V-phase of the drive motor M. The V-phase switching element and the high-side W-phase switching element and the low-side W-phase switching element connected to the W-phase of the drive motor M are bridge-connected for each phase.

第１インバータ２３は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路８２から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２から供給される直流電力を交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２に供給したりする。 The first inverter 23 is a direct current supplied from the high-voltage DCDC converter 22 by driving the switching elements of the respective phases on / off according to a gate drive signal generated at a predetermined timing from the gate drive circuit 82 of the system ECU 8. The electric power is converted into AC electric power and supplied to the drive motor M, or the AC electric power supplied from the drive motor M is converted into DC electric power and supplied to the high voltage DCDC converter 22.

第２インバータ２４は、発電機ＧのＵ相に接続されたハイ側Ｕ相スイッチング素子及びロー側Ｕ相スイッチング素子と、発電機ＧのＶ相に接続されたハイ側Ｖ相スイッチング素子及びロー側Ｖ相スイッチング素子と、発電機ＧのＷ相に接続されたハイ側Ｗ相スイッチング素子及びロー側Ｗ相スイッチング素子と、を相毎にブリッジ接続して構成される。 The second inverter 24 includes a high-side U-phase switching element and a low-side U-phase switching element connected to the U-phase of the generator G, and a high-side V-phase switching element and a low-side connected to the V-phase of the generator G. The V-phase switching element and the high-side W-phase switching element and the low-side W-phase switching element connected to the W-phase of the generator G are bridge-connected for each phase.

またこれら第１インバータ２３及び第２インバータ２４には、それぞれ駆動モータＭの各相を流れる電流に応じた信号をシステムＥＣＵ８へ送信する電流センサ（図示せず）が設けられている。システムＥＣＵ８では、これら電流センサから送信される信号を用いることによって、駆動モータＭや発電機Ｇの出力軸の回転角度を把握することができる。このため、システムＥＣＵ８では、レゾルバＲ１，Ｒ２が故障した場合であっても、これら電流センサから送信される信号を用いてインバータ２３，２４の制御を継続することができる。 Further, each of the first inverter 23 and the second inverter 24 is provided with a current sensor (not shown) that transmits a signal corresponding to the current flowing through each phase of the drive motor M to the system ECU 8. By using the signals transmitted from these current sensors, the system ECU 8 can grasp the rotation angle of the output shafts of the drive motor M and the generator G. Therefore, in the system ECU 8, even if the resolvers R1 and R2 fail, the control of the inverters 23 and 24 can be continued by using the signals transmitted from these current sensors.

第２インバータ２４は、システムＥＣＵ８のゲートドライブ回路８２から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２から供給される直流電力を交流電力に変換して発電機Ｇに供給したり、発電機Ｇから供給される交流電力を直流電力に変換して高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２に供給したりする。 The second inverter 24 is a direct current supplied from the high-voltage DCDC converter 22 by driving the switching elements of the respective phases on / off according to the gate drive signal generated from the gate drive circuit 82 of the system ECU 8 at a predetermined timing. The electric power is converted into AC electric power and supplied to the generator G, or the AC electric power supplied from the generator G is converted into DC electric power and supplied to the high voltage DCDC converter 22.

第１ＤＣＤＣコンバータ６１は、第１電力線２６ｐ，２６ｎのうちコンタクタ２８ｐ，２８ｎと高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２との間に接続されている。第１ＤＣＤＣコンバータ６１は、第１電力線２６ｐ，２６ｎにおける直流電力を降圧し、電力線６１ａを介して車両に搭載されている電気装置によって構成される第１電装品群６１ｂに供給する。この第１電装品群６１ｂには、例えば低電圧バッテリ３１が含まれている。低電圧バッテリ３１は、第１ＤＣＤＣコンバータ６１から供給される電力によって適宜充電される。 The first DCDC converter 61 is connected between the contactors 28p and 28n of the first power lines 26p and 26n and the high voltage DCDC converter 22. The first DCDC converter 61 steps down the DC power in the first power lines 26p and 26n, and supplies the DC power to the first electrical component group 61b composed of the electric devices mounted on the vehicle via the power lines 61a. The first electrical component group 61b includes, for example, a low voltage battery 31. The low voltage battery 31 is appropriately charged by the electric power supplied from the first DCDC converter 61.

車載充電器６３は、ＡＣ／ＤＣコンバータである。車載充電器６３は、給電プラグ６４を介して外部電力が接続されると、この外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、第１電力線２６ｐ，２６ｎに供給する。外部充電時には、車載充電器６３から第１電力線２６ｐ，２６ｎに供給される直流電力によって、高電圧バッテリ２１が充電され、また第１ＤＣＤＣコンバータ６１及び第２ＤＣＤＣコンバータ６２に電力が供給される。 The in-vehicle charger 63 is an AC / DC converter. When the external power is connected via the power supply plug 64, the in-vehicle charger 63 converts the AC power supplied from the external power source into DC power and supplies the AC power to the first power lines 26p and 26n. At the time of external charging, the high-voltage battery 21 is charged by the DC power supplied from the vehicle-mounted charger 63 to the first power lines 26p and 26n, and power is supplied to the first DCDC converter 61 and the second DCDC converter 62.

第２ＤＣＤＣコンバータ６２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎのうちコンタクタ２８ｐ，２８ｎと高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２との間に接続されている。第２ＤＣＤＣコンバータ６２は、第１電力線２６ｐ，２６ｎにおける直流電力を降圧し、電力線６２ａを介して、車両Ｖに搭載されている電気装置によって構成される第２電装品群６２ｂに供給する。第２電装品群６２ｂには、車両Ｖに搭載されている複数の電気装置のうち、例えば、車載充電器６３を用いた高電圧バッテリ２１の外部充電時に駆動する必要のある複数の電気装置が含まれる。より具体的には、この第２電装品群６２ｂには、エンジンＥを制御するコンピュータであるＦＩ−ＥＣＵや図示しないエアコンを制御するコンピュータであるエアコンＥＣＵ等を含む。 The second DCDC converter 62 is connected between the contactors 28p and 28n of the first power lines 26p and 26n and the high voltage DCDC converter 22. The second DCDC converter 62 steps down the DC power in the first power lines 26p and 26n, and supplies the DC power to the second electrical component group 62b composed of the electric devices mounted on the vehicle V via the power lines 62a. In the second electrical component group 62b, among the plurality of electric devices mounted on the vehicle V, for example, a plurality of electric devices that need to be driven at the time of external charging of the high voltage battery 21 using the in-vehicle charger 63. included. More specifically, the second electrical component group 62b includes an FI-ECU that is a computer that controls the engine E, an air conditioner ECU that is a computer that controls an air conditioner (not shown), and the like.

低電圧回路３は、車両Ｖに搭載される各種電気装置の主電源である低電圧バッテリ３１と、放電指令生成ユニットとしての衝突検知部３５及びバッテリＥＣＵ３６と、低電圧バッテリ３１に蓄えられている電力を各種電気装置に供給する低電圧電源ライン３２と、を備える。 The low-voltage circuit 3 is stored in a low-voltage battery 31, which is a main power source for various electric devices mounted on the vehicle V, a collision detection unit 35 as a discharge command generation unit, a battery ECU 36, and a low-voltage battery 31. It includes a low-voltage power supply line 32 that supplies electric power to various electric devices.

低電圧バッテリ３１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ３１として、電極に鉛を用いた鉛バッテリを用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。また以下では、低電圧バッテリ３１として、その出力電圧は高電圧バッテリ２１の出力電圧よりも低いものを用いた場合について説明する。なお以下では、この低電圧バッテリ３１を、作業者によるメンテナンス性を考慮して、車両Ｖの図示しないエンジンルームのうち車両前方側に設けた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。 The low-voltage battery 31 is a secondary battery capable of both discharging that converts chemical energy into electrical energy and charging that converts electrical energy into chemical energy. In the present embodiment, a case where a lead battery using lead as an electrode is used as the battery 31 will be described, but the present invention is not limited to this. In the following, a case where the low voltage battery 31 has an output voltage lower than the output voltage of the high voltage battery 21 will be described. In the following, the case where the low-voltage battery 31 is provided on the front side of the vehicle in the engine room (not shown) of the vehicle V in consideration of maintainability by the operator will be described, but the present invention is not limited to this.

低電圧電源ライン３２は、低電圧バッテリ３１と、システムＥＣＵ８、衝突検知部３５及びバッテリＥＣＵ３６等とを接続する。これらシステムＥＣＵ８、衝突検知部３５、及びバッテリＥＣＵ３６等は、低電圧バッテリ３１から低電圧電源ライン３２を介して供給される電力で作動する。なおこの低電圧電源ライン３２の詳細な構成については、後に図２を参照しながら説明する。 The low-voltage power supply line 32 connects the low-voltage battery 31, the system ECU 8, the collision detection unit 35, the battery ECU 36, and the like. The system ECU 8, the collision detection unit 35, the battery ECU 36, and the like operate with the electric power supplied from the low voltage battery 31 via the low voltage power supply line 32. The detailed configuration of the low voltage power supply line 32 will be described later with reference to FIG.

衝突検知部３５は、加速度センサ（図示せず）の検出信号を用いることによって、車両Ｖが衝突又は横転したか否かを判定し、衝突又は横転したと判定した場合には、バッテリＥＣＵ３６へ衝突検知信号を送信する。衝突検知部３５は、低電圧バッテリ３１から低電圧電源ライン３２を介して供給される電力を用いて作動する。 The collision detection unit 35 determines whether or not the vehicle V has collided or rolled over by using the detection signal of the acceleration sensor (not shown), and if it determines that the vehicle V has collided or rolled over, it collides with the battery ECU 36. Send a detection signal. The collision detection unit 35 operates by using the electric power supplied from the low voltage battery 31 via the low voltage power supply line 32.

バッテリＥＣＵ３６は、コンタクタ２８ｐ，２８ｎのオン／オフや高電圧バッテリ２１及び低電圧バッテリ３１の状態の監視等に関する制御を担うマイクロコンピュータである。バッテリＥＣＵ３６は、低電圧バッテリ３１から低電圧電源ライン３２を介して供給される電力を用いて作動する。 The battery ECU 36 is a microcomputer that controls on / off of contactors 28p and 28n and monitoring of the states of the high-voltage battery 21 and the low-voltage battery 31. The battery ECU 36 operates by using the electric power supplied from the low voltage battery 31 via the low voltage power supply line 32.

バッテリＥＣＵ３６は、図示しないバッテリセンサユニットを備える。このバッテリセンサユニットは、高電圧バッテリ２１の電圧、電流、及び温度など、高電圧バッテリ２１の内部状態を推定するために必要な複数のセンサによって構成される。バッテリＥＣＵ３６は、このバッテリセンサユニットによる検出信号を用いることによって高電圧バッテリ２１の内部状態（例えば、バッテリ温度や充電状態等）を推定する。 The battery ECU 36 includes a battery sensor unit (not shown). This battery sensor unit is composed of a plurality of sensors necessary for estimating the internal state of the high voltage battery 21, such as the voltage, current, and temperature of the high voltage battery 21. The battery ECU 36 estimates the internal state (for example, battery temperature, charging state, etc.) of the high-voltage battery 21 by using the detection signal from the battery sensor unit.

バッテリＥＣＵ３６は、運転者によってイグニッションスイッチ（図示せず）がオンにされると、低電圧バッテリ３１から供給される電力の下で起動し、高電圧回路２に設けられている複数の平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージを開始する。より具体的には、バッテリＥＣＵ３６は、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオンにし、高電圧バッテリ２１を第１電力線２６ｐ，２６ｎに接続することによって平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージを行う。なおバッテリＥＣＵ３６は、平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージを行う際には、負極コンタクタ２８ｎをオンにするとともに、正極コンタクタ２８ｐのうちプリチャージ抵抗を有するコンタクタをオンにする。またバッテリＥＣＵ３６は、平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２のプリチャージが完了した後、正極コンタクタ２８ｐのうちプリチャージ抵抗を有さないコンタクタをオンにする。これにより、プリチャージの実行時における平滑コンデンサＣ１〜Ｃ２への突入電流を緩和することができる。 When the ignition switch (not shown) is turned on by the driver, the battery ECU 36 is activated under the electric power supplied from the low voltage battery 31, and the plurality of smoothing capacitors C1 provided in the high voltage circuit 2 are provided. ~ Start precharging C2. More specifically, the battery ECU 36 precharges the smoothing capacitors C1 to C2 by turning on the contactors 28p and 28n and connecting the high voltage battery 21 to the first power line 26p and 26n. When precharging the smoothing capacitors C1 to C2, the battery ECU 36 turns on the negative electrode contactor 28n and turns on the contactor having the precharge resistance among the positive electrode contactors 28p. Further, the battery ECU 36 turns on the contactor having no precharge resistance among the positive electrode contactors 28p after the precharging of the smoothing capacitors C1 to C2 is completed. As a result, the inrush current to the smoothing capacitors C1 to C2 at the time of precharging can be relaxed.

バッテリＥＣＵ３６は、以上のようにしてコンタクタ２８ｐ，２８ｎをオンにした後、運転者によって電源システム１を停止するためにイグニッションスイッチがオフにされた場合、又は衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオフにし、高電圧バッテリ２１を第１電力線２６ｐ，２６ｎから切り離す。 After turning on the contactors 28p and 28n as described above, the battery ECU 36 receives a collision detection signal from the collision detection unit 35 when the ignition switch is turned off in order to stop the power supply system 1 by the driver. If so, the contactors 28p and 28n are turned off and the high voltage battery 21 is disconnected from the first power line 26p and 26n.

またこのバッテリＥＣＵ３６は、システムＥＣＵ８とＣＡＮ通信線３８（後述の図２参照）を介してＣＡＮ通信を行うことが可能となっている。そこでバッテリＥＣＵ３６は、バッテリセンサユニットを用いることで推定した高電圧バッテリ２１の内部状態に関する情報を、ＣＡＮ通信によってシステムＥＣＵ８へ送信する。 Further, the battery ECU 36 can perform CAN communication with the system ECU 8 via the CAN communication line 38 (see FIG. 2 described later). Therefore, the battery ECU 36 transmits information on the internal state of the high-voltage battery 21 estimated by using the battery sensor unit to the system ECU 8 by CAN communication.

バックアップ電源ユニット５は、第３電力線５１ｐ，５１ｎと、降圧装置５５と、電源ＩＣ５６と、降圧装置５５とシステムＥＣＵ８とを接続するバックアップ電源ライン５７と、を備える。 The backup power supply unit 5 includes a third power line 51p, 51n, a step-down device 55, a power supply IC 56, and a backup power supply line 57 that connects the step-down device 55 and the system ECU 8.

第３電力線５１ｐ，５１ｎは、高電圧回路２の第２電力線２７ｐ，２７ｎと降圧装置５５とを接続し、第２電力線２７ｐ，２７ｎから降圧装置５５へ電力を供給する給電線である。 The third power lines 51p and 51n are power supply lines that connect the second power lines 27p and 27n of the high voltage circuit 2 and the step-down device 55 and supply power from the second power lines 27p and 27n to the step-down device 55.

降圧装置５５は、その一次側が第２電力線２７ｐ側に接続され、その二次側がバックアップ電源ライン５７に接続されたトランスと、このトランスの一次側に流れる電流を断続するスイッチング素子と、を備える絶縁型のＤＣＤＣコンバータである。電源ＩＣ５６は、イグニッションスイッチがオンにされ、上述のようにコンタクタ２８ｐ，２８ｎがオンにされた後、第１電力線２６ｐ（又は第２電力線２７ｐ）から供給される電力を用いて降圧装置５５のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第２電力線２７ｐから供給される電力を降圧してバックアップ電源ライン５７へ出力する。以下では、降圧装置５５の出力電圧をＶｃと表記する。 The step-down device 55 is insulated including a transformer whose primary side is connected to the second power line 27p side and whose secondary side is connected to the backup power supply line 57, and a switching element that interrupts the current flowing through the primary side of the transformer. This is a type DCDC converter. The power supply IC 56 switches the step-down device 55 using the power supplied from the first power line 26p (or the second power line 27p) after the ignition switch is turned on and the contactors 28p and 28n are turned on as described above. By driving the element on / off, the power supplied from the second power line 27p is stepped down and output to the backup power supply line 57. Hereinafter, the output voltage of the step-down device 55 is referred to as Vc.

システムＥＣＵ８は、マイクロコンピュータであるメインマイコン８１と、このメインマイコン８１から送信される指令信号に応じて高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２、第１インバータ２３、及び第２インバータ２４のスイッチング素子をオン／オフ駆動するゲートドライブ回路８２と、を備える。 The system ECU 8 drives the main microcomputer 81, which is a microcomputer, and the switching elements of the high-voltage DCDC converter 22, the first inverter 23, and the second inverter 24 on / off in response to a command signal transmitted from the main microcomputer 81. The gate drive circuit 82 is provided.

システムＥＣＵ８を構成するメインマイコン８１、及びゲートドライブ回路８２は、低電圧バッテリ３１又はバックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いて作動する。システムＥＣＵ８は、運転者によって電源システム１を始動するためにイグニッションスイッチがオンにされると、低電圧バッテリ３１から供給される電力の下で起動し、その後は低電圧バッテリ３１又はバックアップ電源ユニット５から供給される電力を用いて作動する。 The main microcomputer 81 and the gate drive circuit 82 constituting the system ECU 8 operate using the electric power supplied from the low voltage battery 31 or the backup power supply unit 5. When the ignition switch is turned on to start the power supply system 1 by the driver, the system ECU 8 is started under the power supplied from the low voltage battery 31, and then the low voltage battery 31 or the backup power supply unit 5. It operates using the power supplied from.

メインマイコン８１は、高電圧回路２に設けられた高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２やインバータ２３，２４等を操作することによって高電圧バッテリ２１と駆動モータＭ及び発電機Ｇとの間で電力の授受を行うマイクロコンピュータである。 The main microcomputer 81 transfers electric power between the high voltage battery 21, the drive motor M, and the generator G by operating the high voltage DCDC converter 22, the inverters 23, 24, and the like provided in the high voltage circuit 2. It is a microcomputer.

次に、低電圧バッテリ３１及びバックアップ電源ユニット５による電力の供給経路について、図２を参照しながら詳細に説明する。
図２は、低電圧バッテリ３１及びバックアップ電源ユニット５による電力供給経路の構成を示す図である。 Next, the power supply path by the low voltage battery 31 and the backup power supply unit 5 will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a power supply path by the low voltage battery 31 and the backup power supply unit 5.

車両Ｖにおいて高電圧バッテリ２１と駆動モータＭとの間の電力の授受を担う複数の電気装置によって構成されるパワーユニット７は、ＯＲ回路９を介して低電圧バッテリ３１及びバックアップ電源ユニット５に接続されている。 The power unit 7 composed of a plurality of electric devices that transfer and receive power between the high-voltage battery 21 and the drive motor M in the vehicle V is connected to the low-voltage battery 31 and the backup power supply unit 5 via the OR circuit 9. ing.

パワーユニット７は、メインパワーユニット７１と、サブパワーユニット７２と、に分けられる。メインパワーユニット７１は、高電圧回路２を構成する第１インバータ２３、第２インバータ２４、及び高電圧ＤＣＤＣコンバータ２２と、システムＥＣＵ８を構成するメインマイコン８１、及びゲートドライブ回路８２と、第１ＤＣＤＣコンバータ６１と、を備える。サブパワーユニット７２は、バッテリＥＣＵ３６と、第２ＤＣＤＣコンバータ６２と、後述のバッテリ電圧センサ３２４と、を備える。 The power unit 7 is divided into a main power unit 71 and a sub power unit 72. The main power unit 71 includes a first inverter 23, a second inverter 24, and a high voltage DCDC converter 22 constituting the high voltage circuit 2, a main microcomputer 81 constituting the system ECU 8, a gate drive circuit 82, and a first DCDC converter 61. And. The sub-power unit 72 includes a battery ECU 36, a second DCDC converter 62, and a battery voltage sensor 324 described later.

低電圧バッテリ３１は、低電圧電源ライン３２を介してメインパワーユニット７１及びサブパワーユニット７２に接続されている。低電圧電源ライン３２は、第１電源ライン３２１と第２電源ライン３２２と、を備える。第１電源ライン３２１は、低電圧バッテリ３１の電力をメインパワーユニット７１へ供給する電源ラインであり、第２電源ライン３２２は、低電圧バッテリ３１の電力をサブパワーユニット７２へ供給する電源ラインである。 The low-voltage battery 31 is connected to the main power unit 71 and the sub-power unit 72 via the low-voltage power supply line 32. The low voltage power supply line 32 includes a first power supply line 321 and a second power supply line 322. The first power supply line 321 is a power supply line that supplies the power of the low voltage battery 31 to the main power unit 71, and the second power supply line 322 is a power supply line that supplies the power of the low voltage battery 31 to the sub power unit 72.

第１電源ライン３２１は、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８とを接続する電源ライン３２１ａと、電源ライン３２１ａと第１ＤＣＤＣコンバータ６１とを接続する電源ライン３２１ｂと、を備える。電源ライン３２１ｂは、接続部９７において電源ライン３２１ａに接続されている。バックアップ電源ユニット５のバックアップ電源ライン５７は、降圧装置５５と電源ライン３２１ａとを接続する。バックアップ電源ライン５７は、電源ライン３２１ａのうち接続部９７よりもシステムＥＣＵ８側の接続部９１において電源ライン３２１ａに接続されている。 The first power supply line 321 includes a power supply line 321a that connects the low-voltage battery 31 and the system ECU 8, and a power supply line 321b that connects the power supply line 321a and the first DCDC converter 61. The power supply line 321b is connected to the power supply line 321a at the connection portion 97. The backup power supply line 57 of the backup power supply unit 5 connects the step-down device 55 and the power supply line 321a. The backup power supply line 57 is connected to the power supply line 321a at the connection unit 91 on the system ECU 8 side of the power supply line 321a.

ＯＲ回路９は、電源ライン３２１ａのうち接続部９１と接続部９７との間に設けられた第１スイッチ９２及び第１ダイオード９３と、バックアップ電源ライン５７のうち接続部９１よりも降圧装置５５側に設けられた第２スイッチ９４及び第２ダイオード９５と、を備える。 The OR circuit 9 includes a first switch 92 and a first diode 93 provided between the connection portion 91 and the connection portion 97 in the power supply line 321a, and a step-down device 55 side of the backup power supply line 57 with respect to the connection portion 91. The second switch 94 and the second diode 95 provided in the above are provided.

第１スイッチ９２及び第２スイッチ９４は、メインマイコン８１からの指令に応じて開成又は閉成する。メインマイコン８１は、イグニッションスイッチがオンにされるとこれら第１スイッチ９２及び第２スイッチ９４を閉成し、イグニッションスイッチがオフにされるとこれら第１スイッチ９２及び第２スイッチ９４を開成する。 The first switch 92 and the second switch 94 are opened or closed in response to a command from the main microcomputer 81. The main microcomputer 81 closes the first switch 92 and the second switch 94 when the ignition switch is turned on, and opens these the first switch 92 and the second switch 94 when the ignition switch is turned off.

第１ダイオード９３の順方向は、低電圧バッテリ３１から接続部９１へ向かう向きであり、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８への電流を許容する。第２ダイオード９５は、バックアップ電源ユニット５から接続部９１へ向かう向きであり、バックアップ電源ユニット５からシステムＥＣＵ８への電流を許容する。以下では、第１電源ライン３２１のうち第１スイッチ９２と第１ダイオード９３との間における電圧をＶａと表記する。また以下では、第１電源ライン３２１のうち接続部９１における電圧、すなわちシステムＥＣＵ８に対する供給電圧をＶｘと表記する。 The forward direction of the first diode 93 is the direction from the low voltage battery 31 toward the connection portion 91, and allows the current from the low voltage battery 31 to the system ECU 8. The second diode 95 is oriented from the backup power supply unit 5 toward the connection portion 91, and allows a current from the backup power supply unit 5 to the system ECU 8. Hereinafter, the voltage between the first switch 92 and the first diode 93 of the first power supply line 321 is referred to as Va. In the following, the voltage at the connection portion 91 of the first power supply line 321, that is, the supply voltage to the system ECU 8 will be referred to as Vx.

ここでバックアップ電源ユニット５の降圧装置５５の出力電圧Ｖｃの設定について説明する。図２に示すように、システムＥＣＵ８に対する電力供給源である低電圧バッテリ３１及び降圧装置５５は、それぞれダイオード９３，９５を介して接続されている。このためシステムＥＣＵ８には、これら２つの電力供給源のうちより高電位である方から選択的に電力を供給することが可能となっている。そこで本実施形態では、低電圧バッテリ３１をシステムＥＣＵ８のメイン電源とし、降圧装置５５を低電圧バッテリ３１に不具合が生じた場合（より具体的には、車両Ｖが衝突することにより、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８との接続が消失した場合や、低電圧バッテリ３１の出力電圧が不安定になった場合等）におけるバックアップ電源として用いるようにするため、降圧装置５５の出力電圧Ｖｃは、システムＥＣＵ８の作動電圧範囲内でありかつ低電圧バッテリ３１が正常な状態における第１電源ライン３２１の電圧Ｖａより低くなるように設定される。これにより、何らかの理由により低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ十分な電力を供給できない場合（すなわち、Ｖａ＜Ｖｃである場合）には、降圧装置５５からバックアップ電源ライン５７及び第１電源ライン３２１を介してシステムＥＣＵ８に電力が供給される。 Here, the setting of the output voltage Vc of the step-down device 55 of the backup power supply unit 5 will be described. As shown in FIG. 2, the low-voltage battery 31 and the step-down device 55, which are power supply sources for the system ECU 8, are connected via diodes 93 and 95, respectively. Therefore, it is possible to selectively supply electric power to the system ECU 8 from the higher potential of these two electric power supply sources. Therefore, in the present embodiment, when the low-voltage battery 31 is used as the main power source of the system ECU 8 and the step-down device 55 has a problem with the low-voltage battery 31 (more specifically, the low-voltage battery is caused by the collision of the vehicle V). The output voltage Vc of the step-down device 55 is set to the system ECU 8 so that it can be used as a backup power source when the connection between the 31 and the system ECU 8 is lost or when the output voltage of the low voltage battery 31 becomes unstable. The low voltage battery 31 is set to be lower than the voltage Va of the first power supply line 321 in the normal state within the operating voltage range of. As a result, when sufficient power cannot be supplied from the low-voltage battery 31 to the system ECU 8 for some reason (that is, when Va <Vc), the step-down device 55 passes through the backup power supply line 57 and the first power supply line 321. Power is supplied to the system ECU 8.

第２電源ライン３２２は、低電圧バッテリ３１と第１電源ライン３２１に接続される電気装置とは別の電気装置とを接続する。より具体的には、第２電源ライン３２２は、低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを接続する電源ライン３２２ａと、電源ライン３２２ａと第２ＤＣＤＣコンバータ６２とを接続する電源ライン３２２ｂと、を備える。電源ライン３２２ｂは、接続部９８において電源ライン３２２ａに接続されている。 The second power supply line 322 connects the low voltage battery 31 and an electric device different from the electric device connected to the first power supply line 321. More specifically, the second power supply line 322 includes a power supply line 322a for connecting the low voltage battery 31 and the battery ECU 36, and a power supply line 322b for connecting the power supply line 322a and the second DCDC converter 62. The power supply line 322b is connected to the power supply line 322a at the connection portion 98.

電源ライン３２２ａのうち接続部９８よりもバッテリＥＣＵ３６側には、電磁スイッチ３２３とバッテリ電圧センサ３２４とが設けられている。電磁スイッチ３２３は、開成すると低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを遮断し、閉成すると低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを接続する。 An electromagnetic switch 323 and a battery voltage sensor 324 are provided on the battery ECU 36 side of the power supply line 322a with respect to the connection portion 98. When the electromagnetic switch 323 is opened, the low-voltage battery 31 and the battery ECU 36 are shut off, and when the electromagnetic switch 323 is closed, the low-voltage battery 31 and the battery ECU 36 are connected.

電磁スイッチ３２３は、バッテリＥＣＵ３６からの指令に応じて開成又は閉成する。電磁スイッチ３２３は、イグニッションスイッチがオンにされると、バッテリＥＣＵ３６に設けられた図示しない保持回路によって閉成した状態で保持される。バッテリ電圧センサ３２４は、電源ライン３２２ａのうち電磁スイッチ３２３よりバッテリＥＣＵ３６側に設けられる。バッテリ電圧センサ３２４は、電源ライン３２２ａにおける電圧Ｖｂを検出し、検出値に応じた信号をメインマイコン８１に送信する。 The electromagnetic switch 323 is opened or closed in response to a command from the battery ECU 36. When the ignition switch is turned on, the electromagnetic switch 323 is held in a closed state by a holding circuit (not shown) provided in the battery ECU 36. The battery voltage sensor 324 is provided on the battery ECU 36 side of the power supply line 322a with respect to the electromagnetic switch 323. The battery voltage sensor 324 detects the voltage Vb in the power supply line 322a and transmits a signal corresponding to the detected value to the main microcomputer 81.

以上のように、低電圧バッテリ３１の電力は、２系統の電源ライン３２１，３２２を介し、システムＥＣＵ８及び第１ＤＣＤＣコンバータ６１と、第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６とに独立して電力を供給することが可能となっている。上述のように第２ＤＣＤＣコンバータ６２から供給される電力によって駆動される第２電装品群６２ｂには、高電圧バッテリ２１の外部充電時に駆動する必要のある複数の電気装置が含まれる。このため外部充電時には、第１スイッチ９２を開成したまま電磁スイッチ３２３を閉成することにより、システムＥＣＵ８や第１ＤＣＤＣコンバータ６１を起動することなく第２ＤＣＤＣコンバータ６２及びバッテリＥＣＵ３６を起動することができる。これにより、高電圧バッテリ２１を外部充電によって充電しながら、第２ＤＣＤＣコンバータ６２を駆動し、第２電装品群６２ｂに電力を供給することができる。 As described above, the electric power of the low-voltage battery 31 is supplied independently to the system ECU 8 and the first DCDC converter 61, and the second DCDC converter 62 and the battery ECU 36 via the two power supply lines 321 and 322. Is possible. As described above, the second electrical component group 62b driven by the electric power supplied from the second DCDC converter 62 includes a plurality of electric devices that need to be driven when the high voltage battery 21 is externally charged. Therefore, at the time of external charging, by closing the electromagnetic switch 323 with the first switch 92 open, the second DCDC converter 62 and the battery ECU 36 can be started without starting the system ECU 8 and the first DCDC converter 61. As a result, the second DCDC converter 62 can be driven while the high-voltage battery 21 is charged by external charging, and electric power can be supplied to the second electrical component group 62b.

次に、車両衝突時におけるバッテリＥＣＵ３６及びメインマイコン８１の動作について説明する。 Next, the operations of the battery ECU 36 and the main microcomputer 81 at the time of a vehicle collision will be described.

図１を参照して説明したように、衝突検知部３５は、車両Ｖが衝突又は横転したと判定した場合には、バッテリＥＣＵ３６へ衝突検知信号を送信する。バッテリＥＣＵ３６は、衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、コンタクタ２８ｐ，２８ｎをオフにするとともに、ＣＡＮ通信線３８を介して放電指令信号をメインマイコン８１へ送信する。放電指令信号とは、後述の放電制御（後述の図３のＳ４参照）の実行を許可する信号である。 As described with reference to FIG. 1, the collision detection unit 35 transmits a collision detection signal to the battery ECU 36 when it is determined that the vehicle V has collided or rolled over. When the battery ECU 36 receives the collision detection signal from the collision detection unit 35, the battery ECU 36 turns off the contactors 28p and 28n and transmits the discharge command signal to the main microcomputer 81 via the CAN communication line 38. The discharge command signal is a signal that permits execution of discharge control (see S4 in FIG. 3 described later) described later.

ここで車両Ｖが衝突した場合、衝突時の衝撃によってＣＡＮ通信線３８が断線し、バッテリＥＣＵ３６からメインマイコン８１へ衝突検知信号を適切に送信できなくなってしまう場合がある。そこでバッテリＥＣＵ３６は、衝突検知部３５から衝突検知信号を受信した場合には、このようにＣＡＮ通信線３８が断線する場合を想定し、上記のように放電指令信号をメインマイコン８１へ送信するとともに電磁スイッチ３２３を開成する。これにより、第２電源ライン３２２の電圧を強制的に０まで低下させる。 If the vehicle V collides here, the CAN communication line 38 may be disconnected due to the impact at the time of the collision, and the collision detection signal may not be properly transmitted from the battery ECU 36 to the main microcomputer 81. Therefore, when the battery ECU 36 receives the collision detection signal from the collision detection unit 35, it assumes that the CAN communication line 38 is disconnected in this way, and transmits the discharge command signal to the main microcomputer 81 as described above. The electromagnetic switch 323 is opened. As a result, the voltage of the second power supply line 322 is forcibly lowered to 0.

図３は、急速放電処理の具体的な手順を示すフローチャートである。この急速放電処理は、車両衝突時に高電圧回路２に設けられる平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷を放電させる処理であり、システムＥＣＵ８において所定の周期で繰り返し実行される。 FIG. 3 is a flowchart showing a specific procedure of the fast discharge process. This fast discharge process is a process of discharging the electric charges of the smoothing capacitors C1 and C2 provided in the high voltage circuit 2 at the time of a vehicle collision, and is repeatedly executed in the system ECU 8 at a predetermined cycle.

始めにＳ１では、システムＥＣＵ８は、ＣＡＮ通信線３８を介してバッテリＥＣＵ３６から放電指令信号を受信したか否かを判定する。Ｓ１の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵ８は、Ｓ２に移る。 First, in S1, the system ECU 8 determines whether or not a discharge command signal has been received from the battery ECU 36 via the CAN communication line 38. If the determination result of S1 is NO, the system ECU 8 moves to S2.

Ｓ２では、システムＥＣＵ８は、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶したか否かを判定する。Ｓ２の判定結果がＮＯである場合、すなわちＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しておらずかつ放電指令信号を受信していない場合には、システムＥＣＵ８は、図３の急速放電処理を直ちに終了する。またＳ２の判定結果がＹＥＳである場合には、システムＥＣＵ８は、Ｓ３に移る。 In S2, the system ECU 8 determines whether or not the communication via the CAN communication line 38 is interrupted. When the determination result of S2 is NO, that is, when the communication via the CAN communication line 38 is not interrupted and the discharge command signal is not received, the system ECU 8 immediately performs the rapid discharge process of FIG. finish. If the determination result of S2 is YES, the system ECU 8 moves to S3.

Ｓ３では、システムＥＣＵ８は、バッテリ電圧センサ３２４の検出信号を用いて第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが低電圧バッテリ３１の正常時の電圧よりも十分に低く設定された閾値以下であるか否かを判定する。Ｓ３の判定結果がＮＯである場合、システムＥＣＵ８は、３の急速放電処理を直ちに終了する。 In S3, the system ECU 8 uses the detection signal of the battery voltage sensor 324 to determine whether or not the voltage Vb of the second power supply line 322 is equal to or less than the threshold value set sufficiently lower than the normal voltage of the low voltage battery 31. To judge. If the determination result of S3 is NO, the system ECU 8 immediately ends the fast discharge process of 3.

Ｓ１の判定結果がＹＥＳであるかＳ３の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち、システムＥＣＵ８がＣＡＮ通信線３８を介して放電指令信号を受信した場合又はＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧が閾値以下となった場合には、システムＥＣＵ８は、Ｓ４に移り、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２等に蓄えられている電荷を放電させる放電制御を実行する。 If the determination result of S1 is YES or the determination result of S3 is YES, that is, when the system ECU 8 receives the discharge command signal via the CAN communication line 38, or the communication via the CAN communication line 38 is interrupted. When the voltage of the second power supply line 322 becomes equal to or lower than the threshold value, the system ECU 8 moves to S4 and executes discharge control for discharging the electric charges stored in the smoothing capacitors C1, C2 and the like.

より具体的には、この放電制御では、システムＥＣＵ８及びゲートドライブ回路８２は、既知の放電制御アルゴリズムに従って第１インバータ２３及び第２インバータ２４のスイッチング制御を実行したり、図示しない放電抵抗を平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に接続したりすることにより、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２等に蓄えられている電荷を放電させる。システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から第１電源ライン３２１を介して供給される電力又はバックアップ電源ユニット５からバックアップ電源ライン５７を介して供給される電力を消費することによって、高電圧回路２の２次側電圧Ｖ２が所定電圧以下になるまで放電制御を実行する。 More specifically, in this discharge control, the system ECU 8 and the gate drive circuit 82 execute switching control of the first inverter 23 and the second inverter 24 according to a known discharge control algorithm, or smooth the discharge resistance (not shown). By connecting to C1 and C2, the electric charge stored in the smoothing capacitors C1, C2 and the like is discharged. The system ECU 8 consumes the power supplied from the low-voltage battery 31 via the first power supply line 321 or the power supplied from the backup power supply unit 5 via the backup power supply line 57, so that the high-voltage circuit 2-2 Discharge control is executed until the next side voltage V2 becomes equal to or lower than a predetermined voltage.

図４は、図１及び図２の電源システム１によって実現されるシステムＥＣＵ８に対する供給電圧Ｖｘ及び高電圧回路２の２次側電圧Ｖ２の変化を示すタイムチャートである。図４には、時刻ｔ１において車両Ｖが衝突したことにより、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶した場合における供給電圧Ｖｘ（上段）と、システムＥＣＵ８に対する電力供給源（中段）と、高電圧回路２の２次側電圧Ｖ２の電圧Ｖ２（下段）と、の変化を示す。図４の中段には、低電圧バッテリ３１がシステムＥＣＵ８に対する電力供給源となっている期間を薄いハッチングで示し、バックアップ電源ユニット５がシステムＥＣＵ８に対する電力供給源となっている期間を濃いハッチングで示す。また図４の上段には、第１電力ライン３２１における電圧Ｖａの変化を一点鎖線で示す。この一点鎖線で示すように、図４には、車両Ｖが衝突したことにより、低電圧バッテリ３１が損傷し、その出力電圧が不安定になった場合を示す。 FIG. 4 is a time chart showing changes in the supply voltage Vx and the secondary side voltage V2 of the high voltage circuit 2 with respect to the system ECU 8 realized by the power supply system 1 of FIGS. 1 and 2. FIG. 4 shows a supply voltage Vx (upper stage), a power supply source for the system ECU 8 (middle stage), and a high voltage when communication via the CAN communication line 38 is interrupted due to a vehicle V collision at time t1. The change of the voltage V2 (lower stage) of the secondary side voltage V2 of the circuit 2 is shown. In the middle of FIG. 4, the period during which the low-voltage battery 31 is the power supply source for the system ECU 8 is indicated by light hatching, and the period during which the backup power supply unit 5 is the power supply source for the system ECU 8 is indicated by dark hatching. .. Further, in the upper part of FIG. 4, the change of the voltage Va in the first power line 321 is shown by a alternate long and short dash line. As shown by the alternate long and short dash line, FIG. 4 shows a case where the low voltage battery 31 is damaged and its output voltage becomes unstable due to the collision of the vehicle V.

また図４には、比較例の電源システムにおいて実現される電圧Ｖａ及び２次側電圧Ｖ２を破線で示す。ここで比較例の電源システムとは、車両Ｖが衝突した場合には、低電圧バッテリ３１とシステムＥＣＵ８との接続を強制的に切断し、システムＥＣＵ８に対する電力供給源を低電圧バッテリ３１からバックアップ電源ユニット５に強制的に切り換えるものをいう。図４において破線で示すように、時刻ｔ１において車両Ｖが衝突した後、時刻ｔ２以降において、バックアップ電源ユニット５から供給される電力の下でシステムＥＣＵ８において放電制御を実行すると、２次側電圧Ｖ２が速やかに低下する。バックアップ電源ユニット５は、高電圧回路２における電力を降圧してシステムＥＣＵ８に供給するため、システムＥＣＵ８において放電制御を行っている間、バックアップ電源ユニット５が発熱し続ける。このため放電制御を行っている間にバックアップ電源ユニット５が過剰に発熱し、時刻ｔ５においてシステムＥＣＵ８に電力を供給できなくなってしまい、システムＥＣＵ８は放電制御を継続して実行できず、所定の時間内に２次側電圧Ｖ２を所定電圧まで低下させることができなくなってしまう場合がある。 Further, FIG. 4 shows the voltage Va and the secondary side voltage V2 realized in the power supply system of the comparative example by broken lines. Here, in the power supply system of the comparative example, when the vehicle V collides, the connection between the low voltage battery 31 and the system ECU 8 is forcibly disconnected, and the power supply source for the system ECU 8 is backed up from the low voltage battery 31. A unit that is forcibly switched to the unit 5. As shown by the broken line in FIG. 4, after the vehicle V collides at time t1, when discharge control is executed in the system ECU 8 under the power supplied from the backup power supply unit 5 after time t2, the secondary side voltage V2 Decreases quickly. Since the backup power supply unit 5 steps down the electric power in the high voltage circuit 2 and supplies it to the system ECU 8, the backup power supply unit 5 continues to generate heat while the system ECU 8 performs discharge control. For this reason, the backup power supply unit 5 generates excessive heat during the discharge control, and cannot supply power to the system ECU 8 at time t5. The system ECU 8 cannot continuously execute the discharge control for a predetermined time. In some cases, the secondary side voltage V2 cannot be lowered to a predetermined voltage.

これに対し本実施形態に係る電源システム１では、時刻ｔ１において車両Ｖが衝突したことに応じて、バッテリＥＣＵ３６は電磁スイッチ３２３を開成する。これにより、低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６とを接続する第２電源ライン３２２における電圧Ｖｂが速やかに低下する。ここで低電圧バッテリ３１は、第１電源ライン３２１を介してシステムＥＣＵ８に接続されている。このため、時刻ｔ１において第２電源ライン３２２の電磁スイッチ３２３を開成した後であっても、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより高い間は、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ電力の供給を継続することができる。 On the other hand, in the power supply system 1 according to the present embodiment, the battery ECU 36 opens the electromagnetic switch 323 in response to the collision of the vehicle V at the time t1. As a result, the voltage Vb in the second power supply line 322 connecting the low voltage battery 31 and the battery ECU 36 is rapidly reduced. Here, the low voltage battery 31 is connected to the system ECU 8 via the first power supply line 321. Therefore, even after the electromagnetic switch 323 of the second power supply line 322 is opened at time t1, the voltage Va in the first power supply line 321 is higher than the output voltage Vc of the step-down device 55 from the low voltage battery 31. The power supply to the system ECU 8 can be continued.

時刻ｔ２では、第２電源ライン３２２における電圧Ｖｂが閾値より低くなったことに応じて（図３のＳ３参照）、システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から第２電源ライン３２２を介して供給される電力を消費して放電制御を実行する（図３のＳ４参照）。これにより時刻ｔ２以降では、２次側電圧Ｖ２が低下し始める。 At time t2, the system ECU 8 is supplied from the low voltage battery 31 via the second power supply line 322 in response to the voltage Vb in the second power supply line 322 becoming lower than the threshold value (see S3 in FIG. 3). Power is consumed to execute discharge control (see S4 in FIG. 3). As a result, after time t2, the secondary voltage V2 begins to decrease.

その後時刻ｔ３では、低電圧バッテリ３１の出力電圧が不安定になることにより、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより低くなる。これにより時刻ｔ３では、システムＥＣＵ８に対する電力供給源が低電圧バッテリ３１からバックアップ電源ユニット５に切り替わる。このため、システムＥＣＵ８に対する供給電圧Ｖｘは、低電圧バッテリ３１の出力電圧が不安定になっても、降圧装置５５の出力電圧Ｖｃを下回ることはない。このためシステムＥＣＵ８は、時刻ｔ３以降においてもバックアップ電源ユニット５から供給される電力を消費して放電制御を継続して実行できる。 After that, at time t3, the output voltage of the low-voltage battery 31 becomes unstable, so that the voltage Va in the first power supply line 321 becomes lower than the output voltage Vc of the step-down device 55. As a result, at time t3, the power supply source for the system ECU 8 is switched from the low-voltage battery 31 to the backup power supply unit 5. Therefore, the supply voltage Vx to the system ECU 8 does not fall below the output voltage Vc of the step-down device 55 even if the output voltage of the low-voltage battery 31 becomes unstable. Therefore, the system ECU 8 can continuously execute the discharge control by consuming the electric power supplied from the backup power supply unit 5 even after the time t3.

その後時刻ｔ４では、低電圧バッテリ３１の出力電圧が上昇し、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより高くなったことに応じて、システムＥＣＵ８に対する電力供給源がバックアップ電源ユニット５から低電圧バッテリ３１に切り替わり、システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から供給される電力を消費して放電制御を継続して実行する。その後時刻ｔ６では、２次側電圧Ｖ２が所定電圧以下になったことに応じて、システムＥＣＵ８は、放電制御を終了する。 After that, at time t4, the output voltage of the low-voltage battery 31 increased, and the voltage Va in the first power supply line 321 became higher than the output voltage Vc of the step-down device 55, so that the power supply source for the system ECU 8 became the backup power supply. The unit 5 is switched to the low voltage battery 31, and the system ECU 8 consumes the electric power supplied from the low voltage battery 31 to continuously execute the discharge control. After that, at time t6, the system ECU 8 ends the discharge control in response to the secondary side voltage V2 becoming equal to or lower than the predetermined voltage.

ここで図４に示すように、本実施形態に係る電源システム１では、第１電源ライン３２１における電圧Ｖａが降圧装置５５の出力電圧Ｖｃより高い間、システムＥＣＵ８は、低電圧バッテリ３１から供給される電力で放電制御を実行する。このため、図４において破線で示す比較例と比較して、２次側電圧Ｖ２の低下速度は緩やかになる。しかしながら本実施形態に係る電源システム１では、放電制御を行っている間におけるバックアップ電源ユニット５の発熱を比較例よりも抑制できるため、より長時間にわたり放電制御を継続して実行できるので、規定時間内に２次側電圧Ｖ２を所定電圧以下にすることができる。 Here, as shown in FIG. 4, in the power supply system 1 according to the present embodiment, the system ECU 8 is supplied from the low voltage battery 31 while the voltage Va in the first power supply line 321 is higher than the output voltage Vc of the step-down device 55. Discharge control is executed with the power. Therefore, the rate of decrease of the secondary side voltage V2 is slower than that of the comparative example shown by the broken line in FIG. However, in the power supply system 1 according to the present embodiment, since the heat generation of the backup power supply unit 5 during the discharge control can be suppressed as compared with the comparative example, the discharge control can be continuously executed for a longer period of time. The secondary side voltage V2 can be set to a predetermined voltage or less.

以上のような電源システム１によれば、以下の効果を奏する。
（１）電源システム１では、高電圧回路２及びシステムＥＣＵ８を備えるパワーユニット７と低電圧バッテリ３１とを第１電源ライン３２１及び第２電源ライン３２２によって接続し、バックアップ電源ユニット５を第１電源ライン３２１に接続し、第１電源ライン３２１を、パワーユニット７を構成する複数の電気装置のうち放電制御を実行するシステムＥＣＵ８等に接続し、第２電源ライン３２２を、システムＥＣＵ８とは別のバッテリＥＣＵ３６や第２ＤＣＤＣコンバータ６２等に接続する。またシステムＥＣＵ８は、バッテリＥＣＵ３６から放電指令信号を受信した場合、又はＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが所定電圧以下となった場合には、高電圧回路２における電荷を放電させる放電制御を実行する。これにより、車両衝突時に、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が不能となった場合でも、システムＥＣＵ８は、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが所定電圧以下となった場合には放電制御を開始することができる。また電源システム１によれば、システムＥＣＵ８が、ＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶しかつ第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが所定電圧以下となったことを条件として放電制御を開始した場合であっても、システムＥＣＵ８には、第１電源ライン３２１を介して低電圧バッテリ３１とバックアップ電源ユニット５との両方から電力を供給することができる。すなわち、電源システム１によれば、車両衝突によって低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ第１電源ライン３２１を介した電力供給が不能となった場合を除き、システムＥＣＵ８は低電圧バッテリ３１から供給される電力で放電制御を継続して行うことができるので、車両衝突後、バックアップ電源ユニット５の発熱を極力抑制でき、ひいては高電圧回路２における電荷を規定時間内に放電させることができる。 According to the power supply system 1 as described above, the following effects are obtained.
(1) In the power supply system 1, the power unit 7 including the high voltage circuit 2 and the system ECU 8 and the low voltage battery 31 are connected by the first power supply line 321 and the second power supply line 322, and the backup power supply unit 5 is connected to the first power supply line. The first power supply line 321 is connected to 321 and the first power supply line 321 is connected to the system ECU 8 or the like that executes discharge control among the plurality of electric devices constituting the power unit 7, and the second power supply line 322 is connected to the battery ECU 36 which is different from the system ECU 8. And the second DCDC converter 62 and the like. Further, when the system ECU 8 receives the discharge command signal from the battery ECU 36, or when the communication via the CAN communication line 38 is interrupted and the voltage Vb of the second power supply line 322 becomes a predetermined voltage or less, the system ECU 8 has a high voltage. Discharge control for discharging the electric charge in the circuit 2 is executed. As a result, even if communication via the CAN communication line 38 becomes impossible at the time of a vehicle collision, the system ECU 8 interrupts communication via the CAN communication line 38 and the voltage Vb of the second power supply line 322 becomes a predetermined voltage. Discharge control can be started in the following cases. Further, according to the power supply system 1, when the system ECU 8 starts the discharge control on the condition that the communication via the CAN communication line 38 is interrupted and the voltage Vb of the second power supply line 322 becomes a predetermined voltage or less. Even so, the system ECU 8 can be supplied with power from both the low-voltage battery 31 and the backup power supply unit 5 via the first power supply line 321. That is, according to the power supply system 1, the system ECU 8 is supplied from the low voltage battery 31 unless the power supply from the low voltage battery 31 to the system ECU 8 via the first power supply line 321 becomes impossible due to a vehicle collision. Since the discharge control can be continuously performed by electric power, the heat generation of the backup power supply unit 5 can be suppressed as much as possible after the vehicle collision, and the electric charge in the high voltage circuit 2 can be discharged within the specified time.

（２）電源システム１では、パワーユニット７を構成する複数の電気装置のうち、高電圧回路２の第１電力線２６ｐ，２６ｎにおける電力の電圧を変換し、高電圧バッテリ２１の外部充電時に駆動する必要のある第２電装品群６２ｂへ出力する第２ＤＣＤＣコンバータ６２と低電圧バッテリ３１とを第２電源ライン３２２を介して接続する。これにより例えば、低電圧バッテリ３１からシステムＥＣＵ８へ電力を供給する必要はないが、低電圧バッテリ３１から第２ＤＣＤＣコンバータ６２へ電力を供給する必要がある外部充電時には、システムＥＣＵ８を起動することなく第２電源ライン３２２を介して低電圧バッテリ３１から第２ＤＣＤＣコンバータ６２へ電力を供給することができる。また電源システム１では、このように外部充電時に必要とされる第２電源ライン３２２における電圧Ｖｂの低下を条件として、システムＥＣＵ８によって放電制御を開始させることにより、特別な装置を追加することなく車両衝突時には放電制御を実行させることができる。 (2) In the power supply system 1, it is necessary to convert the voltage of the power in the first power lines 26p and 26n of the high voltage circuit 2 among the plurality of electric devices constituting the power unit 7 and drive the high voltage battery 21 at the time of external charging. The second DCDC converter 62 that outputs to the second electrical component group 62b and the low-voltage battery 31 are connected to each other via the second power supply line 322. As a result, for example, it is not necessary to supply power from the low-voltage battery 31 to the system ECU 8, but at the time of external charging in which power needs to be supplied from the low-voltage battery 31 to the second DCDC converter 62, the system ECU 8 is not started. Power can be supplied from the low voltage battery 31 to the second DCDC converter 62 via the two power supply lines 322. Further, in the power supply system 1, the discharge control is started by the system ECU 8 on the condition that the voltage Vb in the second power supply line 322 required at the time of external charging is lowered in this way, so that the vehicle does not need to add a special device. Discharge control can be executed in the event of a collision.

（３）電源システム１では、バッテリＥＣＵ３６は、車両衝突時には第２電源ライン３２２に設けられた電磁スイッチ３２３を開成する。これにより、車両衝突時にＣＡＮ通信線３８を介した通信が途絶した場合には、確実に第２電源ライン３２２の電圧Ｖｂが低下するので、システムＥＣＵ８は速やかに放電制御を開始することができる。 (3) In the power supply system 1, the battery ECU 36 opens an electromagnetic switch 323 provided in the second power supply line 322 in the event of a vehicle collision. As a result, when the communication via the CAN communication line 38 is interrupted at the time of a vehicle collision, the voltage Vb of the second power supply line 322 is surely lowered, so that the system ECU 8 can promptly start the discharge control.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。例えば上記実施形態では、第２電源ライン３２２によって低電圧バッテリ３１とバッテリＥＣＵ３６や第２ＤＣＤＣコンバータ６２を含むサブパワーユニット７２とを接続した場合について説明したが、本発明はこれに限らない。第２電源ライン３２２には、バッテリＥＣＵ３６や第２ＤＣＤＣコンバータ６２以外の電気装置を接続してもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. Within the scope of the gist of the present invention, the detailed configuration may be changed as appropriate. For example, in the above embodiment, the case where the low voltage battery 31 and the sub-power unit 72 including the battery ECU 36 and the second DCDC converter 62 are connected by the second power supply line 322 has been described, but the present invention is not limited to this. An electric device other than the battery ECU 36 and the second DCDC converter 62 may be connected to the second power supply line 322.

Ｖ…車両
Ｍ…駆動モータ（電動機）
Ｗ…駆動輪
１…電源システム
２…高電圧回路（主回路）
２１…高電圧バッテリ（蓄電装置）
２６ｐ，２６ｎ…第１電力線（電力ライン）
２７ｐ，２７ｎ…第２電力線（電力ライン）
３１…低電圧バッテリ（主電源）
３２…低電圧電源ライン
３２１…第１電源ライン（第１電源ライン）
３２２…第２電源ライン（第２電源ライン）
３２３…電磁スイッチ（スイッチ）
３２４…バッテリ電圧センサ
３５…衝突検知部（放電指令生成ユニット）
３６…バッテリＥＣＵ（放電指令生成ユニット）
５…バックアップ電源ユニット（副電力供給装置）
５７…バックアップ電源ライン
６１…第１ＤＣＤＣコンバータ（第１電気装置）
６２…第２ＤＣＤＣコンバータ（第２電気装置）
６２ｂ…第２電装品群
７…パワーユニット
７１…メインパワーユニット
７２…サブパワーユニット
８…システムＥＣＵ（メイン制御ユニット、第１電気装置）
８１…メインマイコン
８２…ゲートドライブ回路 V ... Vehicle M ... Drive motor (electric motor)
W ... Drive wheel 1 ... Power supply system 2 ... High voltage circuit (main circuit)
21 ... High-voltage battery (power storage device)
26p, 26n ... 1st power line (power line)
27p, 27n ... 2nd power line (power line)
31 ... Low voltage battery (main power supply)
32 ... Low voltage power supply line 321 ... First power supply line (first power supply line)
322 ... Second power supply line (second power supply line)
323 ... Electromagnetic switch (switch)
324 ... Battery voltage sensor 35 ... Collision detection unit (discharge command generation unit)
36 ... Battery ECU (discharge command generation unit)
5 ... Backup power supply unit (secondary power supply device)
57 ... Backup power supply line 61 ... 1st DCDC converter (1st electric device)
62 ... Second DCDC converter (second electrical device)
62b ... Second electrical component group 7 ... Power unit 71 ... Main power unit 72 ... Sub power unit 8 ... System ECU (main control unit, first electrical device)
81 ... Main microcomputer 82 ... Gate drive circuit

Claims (3)

蓄電装置と、
車両の駆動輪に連結された電動機と、
前記蓄電装置と前記電動機とを接続する主回路、及び当該主回路を操作し前記蓄電装置と前記電動機との間で電力の授受を行うメイン制御ユニットを備えるパワーユニットと、
前記メイン制御ユニットと通信ラインを介して接続され、車両衝突時には前記通信ラインを介して前記メイン制御ユニットへ放電指令信号を送信する放電指令生成ユニットと、
主電源と前記パワーユニットとを接続する第１電源ライン及び第２電源ラインと、
前記第１電源ラインに接続され、前記主電源から前記パワーユニットへ電力を供給できない場合に、前記主回路における電力を、前記第１電源ラインを介して前記パワーユニットに供給する副電力供給装置と、を備え、前記メイン制御ユニットは、前記放電指令信号を受信した場合には前記主回路における電荷を放電させる放電制御を実行する車両の電源システムであって、
前記第１電源ラインは、前記パワーユニットを構成する複数の電気装置のうち少なくとも前記メイン制御ユニットを含む第１電気装置に接続され、
前記第２電源ラインは、前記第１電気装置とは別の第２電気装置に接続され、
前記メイン制御ユニットは、前記通信ラインを介した通信が途絶しかつ前記第２電源ラインの電圧が所定電圧以下となった場合には前記放電制御を実行することを特徴とする車両の電源システム。 Power storage device and
An electric motor connected to the drive wheels of the vehicle,
A power unit including a main circuit that connects the power storage device and the electric motor, and a main control unit that operates the main circuit to transfer and receive electric power between the power storage device and the electric motor.
A discharge command generation unit that is connected to the main control unit via a communication line and transmits a discharge command signal to the main control unit via the communication line in the event of a vehicle collision.
A first power supply line and a second power supply line connecting the main power supply and the power unit,
An auxiliary power supply device that is connected to the first power supply line and supplies power in the main circuit to the power unit via the first power supply line when power cannot be supplied from the main power supply to the power unit. The main control unit is a power supply system for a vehicle that executes discharge control for discharging electric charges in the main circuit when the discharge command signal is received.
The first power supply line is connected to a first electric device including at least the main control unit among a plurality of electric devices constituting the power unit.
The second power supply line is connected to a second electric device different from the first electric device.
The main control unit is a vehicle power supply system, characterized in that the discharge control is executed when communication via the communication line is interrupted and the voltage of the second power supply line becomes equal to or lower than a predetermined voltage. 前記主回路は、前記蓄電装置と前記電動機とを接続する電力ラインと、前記電力ラインにおける電力の電圧を変換し、前記蓄電装置の外部充電時に駆動する必要のある電気装置へ出力する電圧変換器と、を備え、
前記第２電気装置は、前記電圧変換器を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の電源システム。 The main circuit is a voltage converter that converts the voltage of the power line connecting the power storage device and the electric motor and the voltage of the power in the power line and outputs the voltage to the electric device that needs to be driven when the power storage device is externally charged. And with
The vehicle power supply system according to claim 1, wherein the second electric device includes the voltage converter. 前記第２電源ラインには、前記放電指令生成ユニットからの指令に応じて開閉するスイッチが設けられ、
前記放電指令生成ユニットは、車両衝突時には前記スイッチを開成することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の電源システム。 The second power supply line is provided with a switch that opens and closes in response to a command from the discharge command generation unit.
The vehicle power supply system according to claim 1 or 2, wherein the discharge command generation unit opens the switch in the event of a vehicle collision.
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