JP3972906B2 - Vehicle power supply system - Google Patents

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本発明は、公称電圧が異なる二つのバッテリ(主電源と副電源)を備える車両用電源システムに関する。   The present invention relates to a vehicle power supply system including two batteries (main power supply and sub power supply) having different nominal voltages.
従来、2バッテリシステムに関して、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載された公知技術がある。
特許文献1では、DC/DCコンバータを介して接続された主蓄電手段と予備蓄電手段とを備え、減速時に得られる回生エネルギ(電力)を予備蓄電手段に充電し、その充電された電力を減速時以外(加速時、定常走行時、アイドリング時等)に、主蓄電手段に優先して車両電気負荷に供給する様に、DC/DCコンバータを切換制御している。
Conventionally, regarding the two-battery system, for example, there are known techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
Patent Document 1 includes a main power storage unit and a backup power storage unit connected via a DC / DC converter, charges regenerative energy (electric power) obtained during deceleration to the backup power storage unit, and decelerates the charged power. The DC / DC converter is switched and controlled so that it is supplied to the vehicle electrical load in preference to the main power storage means at times other than the time (acceleration, steady running, idling, etc.).
特許文献2では、発電機に接続される搭載電源網バッテリと、スタータに接続されるスタータバッテリとを備え、両バッテリが、DC/DCコンバータと、このDC/DCコンバータと並列に設けられたスイッチとを介して接続されている。
特開平6−296332号公報 特開2001−186687公報
In Patent Document 2, an on-board power supply network battery connected to a generator and a starter battery connected to a starter are provided, both of which are a DC / DC converter and a switch provided in parallel with the DC / DC converter. And connected through.
JP-A-6-296332 JP 2001-186687 A
ところが、特許文献1の公知技術では、以下の問題がある。
a)減速時にオルタネータによって発電される回生エネルギがDC/DCコンバータを介して予備蓄電手段に充電されるため、回収効率が悪化して燃費低下に繋がる。
b)DC/DCコンバータの作動電圧が主蓄電手段から印加されているので、主蓄電手段が機能しなくなる(例えばバッテリ上がりの状態)と、減速時のエネルギ回収ができなくなるだけでなく、予備蓄電手段から電気負荷への電力供給もできなくなるため、システムの信頼性が大きく損なわれる。
However, the known technique of Patent Document 1 has the following problems.
a) Since the regenerative energy generated by the alternator at the time of deceleration is charged to the reserve power storage means via the DC / DC converter, the recovery efficiency is deteriorated and the fuel consumption is reduced.
b) Since the operating voltage of the DC / DC converter is applied from the main power storage means, when the main power storage means does not function (for example, when the battery runs out), not only can energy recovery during deceleration be performed, but also reserve power storage. Since it is impossible to supply power from the means to the electric load, the reliability of the system is greatly impaired.
また、特許文献2の公知技術では、以下の問題がある。
c)発電機の発電電力がDC/DCコンバータを介してスタータバッテリに供給されるため、エネルギ効率が悪くなる。
d)発電機にて大出力の発電(例えば、車両減速時の回生発電)を行う際に、搭載電源網バッテリと電気負荷とに大きな電圧変動が加わるため、ライトの明滅やワイパの速度変動等の不具合を生じる。
e)車両に搭載される電気負荷のうち、電力を安定的に確保したい重要機器(例えば、電気ブレーキ装置、電動パワーステアリング装置等の安全機器)に対して、搭載電源網バッテリとスタータバッテリの何方か一方が故障した時の安全対策が成されていない。例えば、搭載電源網バッテリがアース側へショートした時に、その搭載電源網バッテリを分離して、スタータバッテリから重要機器へ給電することができない。
Further, the known technique of Patent Document 2 has the following problems.
c) Since the power generated by the generator is supplied to the starter battery via the DC / DC converter, energy efficiency is deteriorated.
d) When generating a large output (for example, regenerative power generation when the vehicle decelerates) with the generator, a large voltage fluctuation is applied to the onboard power supply network battery and the electric load. Cause a malfunction.
e) Which of the installed power supply network battery and starter battery is used for important equipment (for example, safety equipment such as an electric brake device and an electric power steering device) among electric loads mounted on a vehicle that is required to stably secure electric power. No safety measures are taken when either of them fails. For example, when the on-board power supply network battery is shorted to the ground side, the on-board power supply network battery cannot be separated and power can be supplied from the starter battery to the important device.
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、減速時の回生エネルギを効率良く回収でき、且つ電気負荷に対し安定電圧を供給できる信頼性の高い車両用電源システムを提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a highly reliable vehicle power supply system that can efficiently recover regenerative energy during deceleration and can supply a stable voltage to an electric load. There is to do.
(請求項1の発明)
本発明の車両用電源システムは、車両に搭載される発電機と、ランプ類やオーディオ装置等の一般負荷が接続される主電源と、発電機に接続され、減速などの運動エネルギー、あるいは、排熱などの熱エネルギー等を用いて発電機にて発電される回生電力の回収、及び前記発電機の発電電力を蓄える副電源と、副電源と主電源及び一般負荷とをDC/DCコンバータを介して接続する第1の給電回路と、この第1の給電回路と並列に、副電源と主電源及び一般負荷とをスイッチを介して接続する第2の給電回路と、DC/DCコンバータ及びスイッチの作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、DC/DCコンバータを起動し、且つスイッチを開く第1の制御状態、または、DC/DCコンバータを停止し、且つスイッチを閉じる第2の制御状態を選択可能であることを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
The vehicle power supply system of the present invention includes a generator mounted on a vehicle, a main power supply to which a general load such as lamps and an audio device is connected, and kinetic energy such as deceleration or exhaust connected to the generator. Recovery of regenerative power generated by a generator using thermal energy such as heat, a sub power source for storing the power generated by the generator, a sub power source, a main power source, and a general load via a DC / DC converter A first power supply circuit to be connected, a second power supply circuit for connecting the sub-power supply, the main power supply, and the general load via a switch in parallel with the first power supply circuit, a DC / DC converter, and a switch Control means for controlling the operation, the control means starting the DC / DC converter and opening the switch, or the first control state for opening the switch or stopping the DC / DC converter and closing the switch Wherein the two control states are selectable.
上記の構成によれば、回生エネルギを発電機からDC/DCコンバータを介することなく、直接副電源に回収できるので、効率良くエネルギ回収を行うことができる。主電源は、第1の給電回路または第2の給電回路を介して副電源より充電される(つまり、主電源が直接発電機に接続されていない)ので、例えば、車両減速時の回生発電を発電機にて行う際に、大きな電圧変動が主電源に加わることがなく、主電源に接続された電気負荷に対し、安定した電力供給を行うことができる。
また、制御手段は、車両の走行状態や主電源及び副電源の充電状態等に応じて第1の制御状態と第2の制御状態とを選択できるので、副電源から主電源へ、または主電源から副電源への充電効率を高めることができる。
According to said structure, since regenerative energy can be directly collect | recovered by a sub-power supply, without going through a DC / DC converter from a generator, energy recovery can be performed efficiently. The main power supply is charged from the sub power supply via the first power supply circuit or the second power supply circuit (that is, the main power supply is not directly connected to the generator). For example, regenerative power generation during vehicle deceleration is performed. When performing with a generator, a large voltage fluctuation is not added to the main power supply, and stable power supply can be performed to the electric load connected to the main power supply.
Further, since the control means can select the first control state and the second control state in accordance with the running state of the vehicle, the charging state of the main power source and the sub power source, etc., the sub power source is switched to the main power source or the main power source. The charging efficiency from the secondary power source to the secondary power source can be increased.
(請求項2の発明)
本発明の車両用電源システムは、エンジンに駆動されて発電する発電機と、ランプ類やオーディオ装置等の一般負荷が接続される主電源と、発電機に接続され、車両減速時に発電機にて発電される回生電力の回収、及びエンジン駆動により発電される発電機の発電電力を蓄える副電源と、副電源と主電源及び一般負荷とをDC/DCコンバータを介して接続する第1の給電回路と、この第1の給電回路と並列に、副電源と主電源及び一般負荷とをスイッチを介して接続する第2の給電回路と、DC/DCコンバータ及びスイッチの作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、DC/DCコンバータを起動し、且つスイッチを開く第1の制御状態、または、DC/DCコンバータを停止し、且つスイッチを閉じる第2の制御状態を選択可能であることを特徴とする。
(Invention of Claim 2)
The vehicle power supply system of the present invention includes a generator that is driven by an engine to generate power, a main power source to which a general load such as a lamp or an audio device is connected, and a generator that is connected to the generator when the vehicle decelerates. A first power supply circuit that connects a sub power source that collects regenerative power that is generated and stores the generated power of a generator that is generated by driving the engine, and the sub power source, the main power source, and a general load via a DC / DC converter. And a second power feeding circuit for connecting the sub power source, the main power source and the general load via a switch in parallel with the first power feeding circuit, and a control means for controlling the operation of the DC / DC converter and the switch. This control means selects the first control state for starting the DC / DC converter and opening the switch, or the second control state for stopping the DC / DC converter and closing the switch. Characterized in that it is a capability.
上記の構成によれば、車両減速時の回生エネルギを発電機から、DC/DCコンバータを介することなく、直接副電源に回収できるので、効率良くエネルギ回収を行うことができる。主電源は、第1の給電回路または第2の給電回路を介して副電源より充電される(つまり、主電源が直接発電機に接続されていない)ので、例えば、車両減速時の回生発電を発電機にて行う際に、大きな電圧変動が主電源に加わることがなく、主電源に接続された電気負荷に対し、安定した電力供給を行うことができる。
また、制御手段は、車両の走行状態や主電源及び副電源の充電状態等に応じて第1の制御状態と第2の制御状態とを選択できるので、副電源から主電源へ、または主電源から副電源への充電効率を高めることができる。
According to said structure, since the regenerative energy at the time of vehicle deceleration can be directly collect | recovered from a generator to a secondary power supply without going through a DC / DC converter, energy recovery can be performed efficiently. The main power supply is charged from the sub power supply via the first power supply circuit or the second power supply circuit (that is, the main power supply is not directly connected to the generator). For example, regenerative power generation during vehicle deceleration is performed. When performing with a generator, a large voltage fluctuation is not added to the main power supply, and stable power supply can be performed to the electric load connected to the main power supply.
Further, since the control means can select the first control state and the second control state in accordance with the running state of the vehicle, the charging state of the main power source and the sub power source, etc., the sub power source is switched to the main power source or the main power source. The charging efficiency from the secondary power source to the secondary power source can be increased.
(請求項3の発明)
請求項1または2に記載した車両用電源システムにおいて、制御手段は、DC/DCコンバータを起動し、且つスイッチを閉じる第3の制御状態を選択できることを特徴とする。例えば、DC/DCコンバータの出力能力に余裕がない場合に、第3の制御状態を選択して副電源から主電源へ、または主電源から副電源へ給電することができるので、熱影響を低減できる。
(Invention of Claim 3)
The vehicle power supply system according to claim 1 or 2, wherein the control means can select a third control state that activates the DC / DC converter and closes the switch. For example, when there is no margin in the output capability of the DC / DC converter, the third control state can be selected and power can be supplied from the sub power source to the main power source or from the main power source to the sub power source, thus reducing the thermal effect. it can.
(請求項4の発明)
請求項1〜3に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、主電源の方が、副電源より、公称電圧または公称容量が大きいことを特徴とする。
この場合、スイッチを閉じるだけで主電源から副電源へ電力を供給できる。また、副電源の電圧が低いことから、従来の発電機と主電源のみの組み合わせより、発電機と副電源との電圧差が大きくなり、発電機の発電電力を効率良く蓄えることができる。
(Invention of Claim 4)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the main power supply has a larger nominal voltage or nominal capacity than the sub power supply.
In this case, power can be supplied from the main power source to the sub power source by simply closing the switch. Further, since the voltage of the sub power supply is low, the voltage difference between the power generator and the sub power supply becomes larger than the conventional combination of the generator and the main power supply, and the generated power of the generator can be stored efficiently.
(請求項5の発明)
請求項1〜3に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、主電源の方が、副電源より、公称電圧または公称容量が小さいことを特徴とする。
この場合、減速時の回生電力を副電源に蓄えると、副電源の方が主電源より電圧が高いので、スイッチを閉じるだけで、副電源から回生電力を一般負荷へ供給可能である。
(Invention of Claim 5)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the main power supply has a smaller nominal voltage or nominal capacity than the sub power supply.
In this case, if the regenerative power during deceleration is stored in the sub power source, the sub power source has a higher voltage than the main power source, so that the regenerative power can be supplied from the sub power source to the general load simply by closing the switch.
(請求項6の発明)
請求項1〜5に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
主電源と副電源は、使用電圧が略同一となる領域を持つことを特徴とする。
これにより、何方かの電源が故障した場合に、電源の冗長性を確保することが容易であり、電源システムによる車両の安全性を向上できる。また、第2の制御状態を選択して主電源と副電源との間で電力のやりとりをする際に、スイッチON/OFF時の電圧差による電圧変動を抑えることができる。加えて、使用電圧が略同一となる領域を持つ様な、電圧差が小さい2つの電源(主電源と副電源)を組み合わせることにより、例えば、DC/DCコンバータにシリーズレギュレータを用いた場合には、そのシリーズレギュレータによる電圧昇降圧が可能(電圧差が小さく、熱損失が小さくなるため)となり、安価に電源システムを構成可能である。なお、安価にできる理由は、一般的に知られるスイッチング型のDC/DCコンバータに比べて、電源ノイズ低減のためのリアクトル等対応が不要となり、構成が簡素となるためである。
(Invention of Claim 6)
In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 5,
The main power supply and the sub power supply have a region where the operating voltages are substantially the same.
As a result, when some power source fails, it is easy to ensure the redundancy of the power source, and the safety of the vehicle by the power source system can be improved. In addition, when the second control state is selected and power is exchanged between the main power supply and the sub power supply, voltage fluctuation due to a voltage difference at the time of switch ON / OFF can be suppressed. In addition, by combining two power supplies with a small voltage difference (main power supply and sub power supply) that have regions where the operating voltages are substantially the same, for example, when a series regulator is used in a DC / DC converter The voltage can be stepped up and down by the series regulator (because the voltage difference is small and the heat loss is small), and the power supply system can be configured at low cost. The reason why the cost can be reduced is that, as compared with a generally known switching type DC / DC converter, it is not necessary to deal with a reactor for reducing power source noise, and the configuration is simplified.
(請求項7の発明)
請求項1〜6に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、主電源は、副電源より低温時の放電特性に優れていることを特徴とする。
低温時の放電特性に優れる主電源にスタータが接続される場合、低温時のエンジン始動性が向上することは言うまでもない。
(Invention of Claim 7)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 6, wherein the main power supply is superior in discharge characteristics at a low temperature than the sub power supply.
Needless to say, when the starter is connected to a main power source having excellent discharge characteristics at low temperatures, engine startability at low temperatures is improved.
(請求項8の発明)
請求項1〜7に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源は、主電源より充電受入性に優れ、且つ状態検出が容易であることを特徴とする。
これにより、車両減速時のエネルギ回収を効率よく行うことができる。
(Invention of Claim 8)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 7, wherein the sub power supply is more excellent in charge acceptance than the main power supply and is easy to detect a state.
Thereby, energy recovery at the time of vehicle deceleration can be performed efficiently.
(請求項9の発明)
請求項1〜8に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、主電源は、鉛バッテリ、またはLiイオンバッテリ、またはNi水素バッテリであり、副電源は、鉛バッテリ、またはLiイオンバッテリ、またはNi水素バッテリ、または電気二重層キャパシタであることを特徴とする。
(Invention of Claim 9)
9. The vehicle power supply system according to claim 1, wherein the main power source is a lead battery, a Li ion battery, or a Ni hydrogen battery, and the sub power source is a lead battery, a Li ion battery, or Ni. It is a hydrogen battery or an electric double layer capacitor.
主電源と副電源とにそれぞれ鉛バッテリを使用した場合は、コストを抑えて、減速時のエネルギ回収と、一般負荷への安定した電力供給とを両立させることが可能である。
また、主電源として、Liイオンバッテリ、またはNi水素バッテリを使用した場合は、電源システム全体の寿命向上を図ることが可能である。
また、副電源として、Liイオンバッテリ、またはNi水素バッテリ、または電気二重層キャパシタを使用した場合は、減速時の回生能力を向上できると共に、充電受入性にも優れる。
When lead batteries are used for the main power supply and the sub power supply, respectively, it is possible to reduce costs and achieve both energy recovery during deceleration and stable power supply to a general load.
Further, when a Li ion battery or a Ni hydrogen battery is used as the main power source, it is possible to improve the life of the entire power supply system.
In addition, when a Li ion battery, a Ni hydrogen battery, or an electric double layer capacitor is used as the sub power source, the regenerative capability at the time of deceleration can be improved and the charge acceptability is also excellent.
(請求項10の発明)
請求項1〜3及び5〜9に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
制御手段は、副電源から主電源及び一般負荷に電力供給を行う際に、副電源の電圧が一般負荷の許容定格電圧以下まで低下している場合は、第2の制御状態を選択することを特徴とする。
この場合、一般負荷にストレスを掛けることなく、効率の良いスイッチ(第2の給電回路)により給電できる。
(Invention of Claim 10)
In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 9,
When power is supplied from the sub power source to the main power source and the general load, the control means selects the second control state when the voltage of the sub power source is reduced to a voltage lower than the allowable rated voltage of the general load. Features.
In this case, power can be supplied by an efficient switch (second power supply circuit) without applying stress to the general load.
(請求項11の発明)
請求項1〜10に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源から主電源及び一般負荷に供給される電力量、または主電源から副電源及び一般負荷に供給される電力量を電力供給量と呼ぶ時に、制御手段は、電力供給量に応じて、第1の制御状態と第2の制御状態の何方か一方を選択することを特徴とする。
DC/DCコンバータとスイッチとの特性が電力供給量により異なる(向き、不向きがある)ため、電力供給量に応じて第1の制御状態と第2の制御状態の何方か一方を選択することにより、最適化できる。
(Invention of Claim 11)
The power supply for a vehicle according to any one of claims 1 to 10, wherein the amount of power supplied from the sub power source to the main power source and the general load or the amount of power supplied from the main power source to the sub power source and the general load is supplied. When called an amount, the control means selects one of the first control state and the second control state according to the amount of power supply.
Since the characteristics of the DC / DC converter and the switch differ depending on the amount of power supply (there are orientations and non-directions), by selecting one of the first control state and the second control state according to the power supply amount Can be optimized.
(請求項12の発明)
請求項11に記載した車両用電源システムにおいて、制御手段は、電力供給量が所定値以下の時に第1の制御状態を選択し、電力供給量が所定値より大きい時に第2の制御状態を選択することを特徴とする。
小電力時(電力供給量が所定値以下の時)のみDC/DCコンバータを使用することにより、スイッチより高価なDC/DCコンバータを小容量としてコストを抑えることが可能である。また、高電力時(電力供給量が所定値より大きい時)には、スイッチを使用することにより、給電効率の向上が可能である。
(Invention of Claim 12)
12. The vehicle power supply system according to claim 11, wherein the control means selects the first control state when the power supply amount is equal to or smaller than a predetermined value, and selects the second control state when the power supply amount is larger than the predetermined value. It is characterized by doing.
By using the DC / DC converter only when the power is low (when the power supply amount is a predetermined value or less), it is possible to reduce the cost by reducing the capacity of the DC / DC converter more expensive than the switch. Further, when the power is high (when the power supply amount is larger than a predetermined value), the power supply efficiency can be improved by using a switch.
(請求項13の発明)
請求項1〜9に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、主電源と副電源との電圧差に応じて、第1の制御状態と第2の制御状態の何方か一方を選択することを特徴とする。
この場合、主電源及び副電源の状態を電圧のみで検出することができ、その検出された両電源の電圧差に応じて、適切な制御状態を選択できる。
(Invention of Claim 13)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 9, wherein the control means selects one of the first control state and the second control state according to a voltage difference between the main power supply and the sub power supply. It is characterized by selecting.
In this case, the states of the main power supply and the sub power supply can be detected only by the voltage, and an appropriate control state can be selected according to the detected voltage difference between the two power supplies.
(請求項14の発明)
請求項13に記載した車両用電源システムにおいて、制御手段は、主電源と副電源との電圧差が所定値以下の時に第2の制御状態を選択し、主電源と副電源との電圧差が所定値より大きい時に第1の制御状態を選択することを特徴とする。
両電源の電圧差が大きい時は、DC/DCコンバータで昇降圧して、電圧差の小さい状態で給電し、両電源の電圧差が小さい時は、効率の良いスイッチ(第2の給電回路)にて給電することができる。
(Invention of Claim 14)
14. The vehicle power supply system according to claim 13, wherein the control means selects the second control state when the voltage difference between the main power supply and the sub power supply is equal to or less than a predetermined value, and the voltage difference between the main power supply and the sub power supply is The first control state is selected when larger than a predetermined value.
When the voltage difference between the two power supplies is large, the DC / DC converter steps up and down to supply power with a small voltage difference. When the voltage difference between the two power supplies is small, an efficient switch (second power supply circuit) is used. Can be supplied.
(請求項15の発明)
請求項1〜9に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源から主電源及び一般負荷に供給される電力量、または主電源から副電源及び一般負荷に供給される電力量を電力供給量と呼ぶ時に、制御手段は、主電源と副電源との電圧差と電力供給量とに応じて、第1の制御状態と第2の制御状態との何方か一方を選択することを特徴とする。
電力供給量のみ、あるいは電力供給量のみでなく、両電源の電圧差と電力供給量の両方を基に制御状態を選択することで、より最適な制御状態を選択できる。
(Invention of Claim 15)
The power supply for vehicles according to any one of claims 1 to 9, wherein the amount of power supplied from the sub power source to the main power source and the general load, or the amount of power supplied from the main power source to the sub power source and the general load is supplied. When calling the quantity, the control means selects one of the first control state and the second control state according to the voltage difference between the main power supply and the sub power supply and the power supply amount. To do.
A more optimal control state can be selected by selecting the control state based not only on the power supply amount or on the power supply amount but also on both the voltage difference between both power sources and the power supply amount.
(請求項16の発明)
請求項15に記載した車両用電源システムにおいて、制御手段は、副電源の電圧が主電源の電圧より高く、且つ副電源から主電源及び一般負荷に供給される電力量が所定値より大きい時は、最初に第1の制御状態を選択し、副電源の電圧が一般負荷の許容定格電圧以下まで低下した後、第1の制御状態から第2の制御状態に切り替えることを特徴とする。 この場合、ライト類等の電気負荷に過電圧が印加されることがなく、電気負荷の寿命低下を抑制できる。また、スイッチにより効率の良い電力供給が可能になる。
(Invention of Claim 16)
16. The vehicle power supply system according to claim 15, wherein the control means is configured such that when the voltage of the sub power supply is higher than the voltage of the main power supply and the amount of power supplied from the sub power supply to the main power supply and the general load is greater than a predetermined value. First, the first control state is selected, and after the voltage of the sub power supply is lowered to the allowable rated voltage of the general load or lower, the first control state is switched to the second control state. In this case, an overvoltage is not applied to an electric load such as a light, and the life reduction of the electric load can be suppressed. In addition, the switch can efficiently supply power.
(請求項17の発明)
請求項1〜16に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源から車両の基本走行や安全に係わる重要負荷に給電する第3の給電回路と、主電源から重要負荷に給電する第4の給電回路とを備え、第3の給電回路及び第4の給電回路には、それぞれ通電電流の逆流を防止するダイオードが設けられていることを特徴とする。
(Invention of Claim 17)
17. The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 16, wherein a third power feeding circuit that feeds an important load related to basic driving and safety of the vehicle from a sub power source and a fourth power that feeds the important load from the main power source. The third power supply circuit and the fourth power supply circuit are each provided with a diode for preventing a backflow of the current flow.
この構成によれば、重要負荷に対する電源の冗長性を確保できるため、主電源と副電源の何方か一方が故障した場合でも、重要負荷に対して確実に電力供給を行うことができ、車両の安全性が向上する。また、第3の給電回路及び第4の給電回路にそれぞれダイオードを設けることにより、通電電流の逆流を確実に防止できるので、重要負荷に対する安定した電力供給を確保できる。   According to this configuration, the redundancy of the power source for the important load can be ensured, so that even if one of the main power source and the sub power source fails, the power can be reliably supplied to the important load. Safety is improved. In addition, by providing the diodes in the third power supply circuit and the fourth power supply circuit, the backflow of the energized current can be reliably prevented, so that stable power supply to the important load can be secured.
(請求項18の発明)
請求項1〜4または6〜16に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源から車両の基本走行や安全に係わる重要負荷に給電する第3の給電回路と、主電源から重要負荷に給電する第4の給電回路とを備え、主電源の方が副電源より公称電圧または公称容量が大きい場合に、第3の給電回路に通電電流の逆流を防止するダイオードが設けられていることを特徴とする。
(Invention of Claim 18)
A power supply system for a vehicle according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 16, wherein a third power feeding circuit that feeds an important load related to basic driving and safety of the vehicle from the auxiliary power source to the important load from the main power source And a fourth power supply circuit for supplying power, and when the main power supply has a nominal voltage or nominal capacity larger than that of the sub-power supply, the third power supply circuit is provided with a diode for preventing a reverse current flow. Features.
この構成によれば、重要負荷に対する電源の冗長性を確保できるため、主電源と副電源の何方か一方が故障した場合でも、重要負荷に対して確実に電力供給を行うことができ、車両の安全性が向上する。また、第3の給電回路にダイオードを設けることで、副電源より公称電圧が高い主電源から第3の給電回路に通電電流が逆流することを防止できるので、重要負荷に対する安定した電力供給を確保できる。更に、第3の給電回路のみダイオードを設けているので、請求項16の構成(第3の給電回路と第4の給電回路の両方にダイオードを設けている)と比較すると、ダイオードを少なくできる分、コストダウンが可能であり、且つ主電源から重要負荷に電力供給を行う際には、ダイオード分の損失を受けることがなく、効率の良い電力供給を行うことが可能である。   According to this configuration, the redundancy of the power source for the important load can be ensured, so that even if one of the main power source and the sub power source fails, the power can be reliably supplied to the important load. Safety is improved. In addition, by providing a diode in the third power supply circuit, it is possible to prevent a conduction current from flowing back from the main power supply, which has a higher nominal voltage than the sub-power supply, to the third power supply circuit, thus ensuring stable power supply to the critical load. it can. Furthermore, since the diode is provided only in the third power feeding circuit, the number of diodes can be reduced as compared with the configuration of claim 16 (the diode is provided in both the third power feeding circuit and the fourth power feeding circuit). In addition, the cost can be reduced, and when power is supplied from the main power source to the important load, it is possible to perform efficient power supply without receiving a loss for the diode.
(請求項19の発明)
請求項1〜3または5〜16に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源から車両の基本走行や安全に係わる重要負荷に給電する第3の給電回路と、主電源から重要負荷に給電する第4の給電回路とを備え、主電源の方が副電源より公称電圧または公称容量が小さい場合に、第4の給電回路に通電電流の逆流を防止するダイオードが設けられていることを特徴とする。
(Invention of Claim 19)
A power supply system for a vehicle according to any one of claims 1 to 3 or 5 to 16, wherein a third power feeding circuit that feeds an important load related to basic driving and safety of the vehicle from the auxiliary power source to the important load from the main power source And a fourth power supply circuit for supplying power, and when the main power supply has a nominal voltage or nominal capacity smaller than that of the sub power supply, the fourth power supply circuit is provided with a diode for preventing a backflow of the energization current. Features.
この構成によれば、重要負荷に対する電源の冗長性を確保できるため、主電源と副電源の何方か一方が故障した場合でも、重要負荷に対して確実に電力供給を行うことができ、車両の安全性が向上する。また、第4の給電回路にダイオードを設けることで、主電源より公称電圧が高い副電源から第4の給電回路に通電電流が逆流することを防止できるので、重要負荷に対する安定した電力供給を確保できる。更に、第4の給電回路のみダイオードを設けているので、請求項16の構成(第3の給電回路と第4の給電回路の両方にダイオードを設けている)と比較すると、ダイオードを少なくできる分、コストダウンが可能であり、且つ副電源から重要負荷に電力供給を行う際には、ダイオード分の損失を受けることがなく、効率の良い電力供給を行うことが可能である。   According to this configuration, the redundancy of the power source for the important load can be ensured, so that even if one of the main power source and the sub power source fails, the power can be reliably supplied to the important load. Safety is improved. In addition, by providing a diode in the fourth power supply circuit, it is possible to prevent an energizing current from flowing backward from the sub-power supply having a higher nominal voltage than the main power supply to the fourth power supply circuit, thus ensuring a stable power supply to the critical load. it can. Furthermore, since the diode is provided only in the fourth power feeding circuit, the number of diodes can be reduced compared to the configuration of claim 16 (the diode is provided in both the third power feeding circuit and the fourth power feeding circuit). In addition, the cost can be reduced, and when power is supplied from the secondary power source to the important load, it is possible to perform efficient power supply without receiving a loss for the diode.
(請求項20の発明)
請求項17〜19に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第2の制御状態を選択している時に、主電源と副電源との何方か一方が故障した場合は、スイッチを開くことを特徴とする。
例えば、主電源が故障(例えばアース)した場合に、スイッチを開くことで、故障した主電源と副電源とを分離できるので、重要負荷に対し副電源から安定的に電力供給を行うことができ、重要負荷に対する電源の冗長性を確保できる。
(Invention of Claim 20)
20. The vehicle power supply system according to any one of claims 17 to 19, wherein when one of the main power supply and the sub power supply fails when the control means selects the second control state, the switch It is characterized by opening.
For example, when the main power supply fails (for example, grounding), the failed main power supply and sub power supply can be separated by opening the switch, so that power can be stably supplied from the sub power supply to important loads. , Power supply redundancy for important loads can be secured.
(請求項21の発明)
請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
制御手段は、主電源または副電源の正極と負極との間がショートした時に、スイッチを開くことを特徴とする。
これにより、主電源と副電源とを分離できるので、正常に機能する電源より一般負荷への冗長給電を実現できる。
(Invention of Claim 21)
In the vehicle power supply system according to claim 20,
The control means opens the switch when a short circuit occurs between the positive and negative electrodes of the main power supply or the sub power supply.
Thereby, since the main power supply and the sub power supply can be separated, the redundant power supply to the general load can be realized from the normally functioning power supply.
(請求項22の発明)
請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
制御手段は、主電源の性能が低下した時に、スイッチを開くことを特徴とする。
これにより、主電源と副電源とを分離できるので、副電源より一般負荷への冗長給電を実現できる。
(Invention of Claim 22)
In the vehicle power supply system according to claim 20,
The control means is characterized by opening the switch when the performance of the main power supply is degraded.
Thereby, since the main power supply and the sub power supply can be separated, the redundant power supply from the sub power supply to the general load can be realized.
(請求項23の発明)
請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
制御手段は、副電源の性能が低下した時に、スイッチを開くことを特徴とする。
これにより、主電源と副電源とを分離できるので、主電源より一般負荷への冗長給電を実現できる。
(Invention of Claim 23)
In the vehicle power supply system according to claim 20,
The control means is characterized in that the switch is opened when the performance of the sub power supply is deteriorated.
Thereby, since the main power supply and the sub power supply can be separated, the redundant power supply from the main power supply to the general load can be realized.
(請求項24の発明)
請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、制御手段は、第1の制御状態を選択している時に、主電源と副電源との何方か一方が故障した場合は、DC/DCコンバータを停止させることを特徴とする。
例えば、主電源が故障(例えばアース)した場合に、DC/DCコンバータを停止させることで、故障した主電源と副電源とを分離できるので、重要負荷に対し副電源から安定的に電力供給を行うことができ、重要負荷に対する電源の冗長性を確保できる。
(Invention of Claim 24)
21. The vehicle power supply system according to claim 20, wherein the control means stops the DC / DC converter if one of the main power supply and the sub power supply fails when the first control state is selected. It is characterized by making it.
For example, if the main power supply fails (for example, ground), the DC / DC converter can be stopped to separate the failed main power supply from the sub power supply. It is possible to ensure the redundancy of the power supply for the important load.
(請求項25の発明)
請求項3〜24に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第2の制御状態を選択している時に、スイッチの温度が所定値を超えた場合に、第2の制御状態から第3の制御状態へ切り替えることを特徴とする。
この場合、スイッチの温度が所定値を超えると、スイッチを有する第2の給電回路と、DC/DCコンバータを有する第1の給電回路と併用して給電するので、スイッチの発熱を抑えることができる。
(Invention of Claim 25)
25. The vehicle power supply system according to any one of claims 3 to 24, wherein the control means selects the second control state when the switch temperature exceeds a predetermined value when the second control state is selected. To the third control state.
In this case, when the temperature of the switch exceeds a predetermined value, power is supplied in combination with the second power supply circuit having the switch and the first power supply circuit having the DC / DC converter, so that heat generation of the switch can be suppressed. .
(請求項26の発明)
請求項1〜25に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、主電源に接続される一般負荷には、エンジン停止後に暗電流を必要とする電気負荷が含まれていることを特徴とする。
これにより、エンジン停止後、主電源より暗電流を必要とする電気負荷に対し、主電源より電力供給を行うことができる。
(Invention of Claim 26)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 25, wherein the general load connected to the main power supply includes an electric load that requires a dark current after the engine is stopped.
Thereby, after an engine stop, electric power can be supplied from a main power supply with respect to the electric load which requires a dark current from a main power supply.
(請求項27発明)
請求項1〜26に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第1の制御状態から第2の制御状態へ切り替える際、または第2の制御状態から第1の制御状態へ切り替える際に、DC/DCコンバータの出力電圧を、主電源と副電源のうち、高い方の電圧まで昇圧または低い方の電圧まで降圧させてから、制御状態の切り替えを行うことを特徴とする。
これにより、制御状態を切り替えた時の電圧変動を抑制できるので、ライト等の明滅を防止できる。
(Invention of Claim 27)
27. The vehicle power supply system according to claim 1, wherein the control means switches from the first control state to the second control state, or switches from the second control state to the first control state. In this case, the control voltage is switched after the output voltage of the DC / DC converter is boosted to a higher voltage or a lower voltage of the main power supply and the sub power supply.
As a result, voltage fluctuations when the control state is switched can be suppressed, so that blinking of lights or the like can be prevented.
(請求項28の発明)
請求項1〜27に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第1の制御状態を選択している時に、DC/DCコンバータの温度または電圧等の使用状態を検出し、その検出された使用状態が規定値を超えた場合は、第1の制御状態から第2の制御状態に切り替えることを特徴とする。
この場合、DC/DCコンバータの使用状態を規定値以内に抑えることができるので、DC/DCコンバータの故障を防止でき、且つDC/DCコンバータの小型化が可能である。
(Invention of Claim 28)
28. The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 27, wherein the control means detects a use state such as a temperature or a voltage of the DC / DC converter when the first control state is selected, and When the detected use state exceeds a specified value, the first control state is switched to the second control state.
In this case, since the use state of the DC / DC converter can be suppressed within a specified value, a failure of the DC / DC converter can be prevented and the DC / DC converter can be downsized.
(請求項29の発明)
請求項1〜28に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第1の制御状態を選択している時に、DC/DCコンバータの出力電圧を発電機の出力電圧と略同一に制御することを特徴とする。
この場合、主電源の電圧変動を抑制できるので、電気負荷へ安定した電圧供給を実現できる。また、第2の給電回路に設けられるスイッチの接点アークが小さく小型化を可能にできる。
(Invention of Claim 29)
29. The vehicle power supply system according to claim 1, wherein the control means makes the output voltage of the DC / DC converter substantially the same as the output voltage of the generator when the first control state is selected. It is characterized by controlling.
In this case, voltage fluctuations of the main power supply can be suppressed, so that stable voltage supply to the electric load can be realized. Further, the contact arc of the switch provided in the second power supply circuit is small, and the size can be reduced.
(請求項30の発明)
請求項1〜28に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第1の制御状態を選択している時に、発電機の出力電圧をDC/DCコンバータの出力電圧と略同一に制御することを特徴とする。
この場合、主電源の電圧変動を抑制できるので、電気負荷へ安定した電圧供給を実現できる。また、第2の給電回路に設けられるスイッチの接点アークが小さく小型化を可能にできる。
(Invention of Claim 30)
29. The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 28, wherein the control means makes the output voltage of the generator substantially the same as the output voltage of the DC / DC converter when the first control state is selected. It is characterized by controlling.
In this case, voltage fluctuations of the main power supply can be suppressed, so that stable voltage supply to the electric load can be realized. Further, the contact arc of the switch provided in the second power supply circuit is small, and the size can be reduced.
(請求項31の発明)
請求項1〜30に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、第1の制御状態を選択している時に、DC/DCコンバータの出力状態により主電源の充電受入性を検出することを特徴とする。
この場合、主電源の充電受入性をセンサ類で検出する必要がないので、低コストなシステムを実現できる。
(Invention of Claim 31)
31. The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 30, wherein the control means detects charge acceptability of the main power supply from the output state of the DC / DC converter when the first control state is selected. It is characterized by that.
In this case, since it is not necessary to detect the charge acceptability of the main power source with sensors, a low-cost system can be realized.
(請求項32の発明)
請求項1〜31に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、制御手段は、車両の走行状態に応じて副電源の電圧及びDC/DCコンバータの出力電圧を検出し、その検出結果に基づいて発電機の出力を制御することを特徴とする。
これにより、車両の走行状態に応じて発電機の出力を効率的に制御できる。
(Invention of Claim 32)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 31, wherein the control means detects the voltage of the sub power supply and the output voltage of the DC / DC converter according to the running state of the vehicle, and based on the detection result. The output of the generator is controlled.
Thereby, the output of a generator can be controlled efficiently according to the running state of the vehicle.
(請求項33の発明)
請求項1〜32に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、暗電流を必要としない電気負荷に対して、副電源から給電することを特徴とする。
例えば、長期駐車や半ドア状態等で発生していた主電源のバッテリ上がりを、リセット許容負荷に限り電源カットすることで、主電源の延命、性能低下を防止することができ、暗電流を必要としない電気負荷に対しては、副電源から給電することで対応する。
(Invention of Claim 33)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 32, wherein an electric load that does not require dark current is supplied from a sub power supply.
For example, it is possible to prevent the main power from being extended and performance degradation by cutting the power of the main power that has occurred during long-term parking or half-doors to the reset allowable load, and dark current is required. The electrical load that is not to be handled is handled by supplying power from the sub power supply.
(請求項34の発明)
請求項33に記載した車両用電源システムにおいて、暗電流を必要としない電気負荷とは、内部メモリを有しないECU等の電気負荷、あるいは、常に内部メモリの初期定数を使用するECU等の電気負荷であることを特徴とする。
(Invention of Claim 34)
34. The vehicle power supply system according to claim 33, wherein the electric load that does not require dark current is an electric load such as an ECU that does not have an internal memory, or an electric load such as an ECU that always uses an initial constant of the internal memory. It is characterized by being.
(請求項35の発明)
請求項1〜34に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、暗電流を遮断できる暗電流遮断手段を有し、暗電流の遮断を許容する電気負荷(例えば、ECU等の内部メモリのリセットを許容する電気負荷)に対し、副電源から給電することを特徴とする。
これにより、暗電流遮断手段にて暗電流が遮断された場合でも、副電源から電力供給を行うことができる。
(Invention of Claim 35)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 34, further comprising an electric load (for example, resetting an internal memory such as an ECU) having dark current interrupting means capable of interrupting dark current and allowing dark current to be interrupted. It is characterized in that power is supplied from a secondary power source to an allowable electrical load).
Thereby, even when dark current is interrupted by the dark current interrupting means, power can be supplied from the sub power source.
(請求項36の発明)
請求項1〜35に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、副電源と直列に副電源スイッチを接続したことを特徴とする。
この場合、例えば、副電源が故障した場合に、副電源スイッチをOFFすることにより、副電源を本システムから分離できるので、本システムの安全性を確保できる。
(Invention of Claim 36)
The power supply system for a vehicle according to any one of claims 1 to 35, wherein a sub power switch is connected in series with the sub power.
In this case, for example, when the sub power source fails, the sub power source can be separated from the system by turning off the sub power switch, so that the safety of the system can be ensured.
(請求項37の発明)
請求項36に記載した車両用電源システムにおいて、副電源スイッチを、発電機と副電源との間で、DC/DCコンバータの入力側結線部よりも発電機側に配置したことを特徴とする。
この場合、DC/DCコンバータの入力電圧を副電源の電圧に限ることができ、DC/DCコンバータの低コスト化を実現できる。
(Invention of Claim 37)
The power supply system for a vehicle according to claim 36 is characterized in that the sub power switch is disposed between the generator and the sub power source on the generator side than the input side connection portion of the DC / DC converter.
In this case, the input voltage of the DC / DC converter can be limited to the voltage of the sub power supply, and the cost of the DC / DC converter can be reduced.
(請求項38の発明)
請求項1〜37に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、DC/DCコンバータは、シリーズレギュレータを用いたことを特徴とする。
これは、主電源と副電源との電圧差が小さい(または同一である)ことを利用して、パワーデバイスのスイッチングによるノイズ等を無くすことを目的とするもので、これにより、ノイズ対応等による回路の複雑化を防止できる。
(Invention of Claim 38)
The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 37, wherein the DC / DC converter uses a series regulator.
The purpose of this is to eliminate the noise caused by switching of the power device by utilizing the small (or the same) voltage difference between the main power supply and the sub power supply. The complexity of the circuit can be prevented.
(請求項39の発明)
請求項1〜38に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、車両減速時等の回生発電時に副電源が満充電であることを検出した場合に、発電機により、満充電状態の副電源電圧より低い電圧で回生発電を行うと共に、第1の制御状態または第2の制御状態により、一般負荷への電力供給を実施することを特徴とする。
(Invention of Claim 39)
The power supply system for a vehicle according to any one of claims 1 to 38, wherein when the secondary power supply is detected to be fully charged during regenerative power generation such as when the vehicle is decelerated, the power supply voltage of the secondary power supply is fully charged by the generator. Regenerative power generation is performed at a lower voltage, and power supply to a general load is performed in the first control state or the second control state.
副電源が満充電になってから、更に副電源に充電すると、過充電により電池の劣化等を招く危険がある。そこで、電圧または充電量検知手段などにより副電源が満充電であることを検出した場合には、副電源に充電できない電圧(副電源より低い電圧)で発電機を制御すると共に、第1の制御状態または第2の制御状態により、一般負荷への電力供給を実施する。これにより、例えば、長い下り坂のような道路において、回生電力により副電源が満充電となった後でも、一般負荷で回生電力を消費することで、効果的に回生電力を利用することができる。   If the sub-power supply is further charged after the sub-power supply is fully charged, there is a risk of battery deterioration due to overcharging. Therefore, when it is detected by the voltage or charge amount detection means that the secondary power supply is fully charged, the generator is controlled with a voltage (a voltage lower than the secondary power supply) that cannot be charged to the secondary power supply, and the first control is performed. Depending on the state or the second control state, power is supplied to the general load. Thereby, for example, on a road like a long downhill, even after the secondary power supply is fully charged by the regenerative power, the regenerative power can be effectively used by consuming the regenerative power with the general load. .
(請求項40の発明)
請求項3〜38に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、車両減速時等の回生発電時に副電源が満充電であることを検出した場合に、発電機により、満充電状態の副電源電圧より低い電圧で回生発電を行うと共に、第1の制御状態または第2の制御状態または第3の制御状態により、一般負荷への電力供給を実施することを特徴とする。
(Invention of Claim 40)
The power supply system for a vehicle according to any one of claims 3 to 38, wherein when the secondary power source is detected to be fully charged at the time of regenerative power generation such as when the vehicle is decelerated, the sub power source voltage in a fully charged state is generated by the generator. Regenerative power generation is performed at a lower voltage, and power is supplied to the general load in the first control state, the second control state, or the third control state.
副電源が満充電になってから、更に副電源に充電すると、過充電により電池の劣化等を招く危険がある。そこで、電圧または充電量検知手段などにより副電源が満充電であることを検出した場合には、副電源に充電できない電圧(副電源より低い電圧)で発電機を制御すると共に、第1の制御状態または第2の制御状態または第3の制御状態により、一般負荷への電力供給を実施する。これにより、例えば、長い下り坂のような道路において、回生電力により副電源が満充電となった後でも、一般負荷で回生電力を消費することで、効果的に回生電力を利用することができる。   If the sub-power supply is further charged after the sub-power supply is fully charged, there is a risk of battery deterioration due to overcharging. Therefore, when it is detected by the voltage or charge amount detection means that the secondary power supply is fully charged, the generator is controlled with a voltage (a voltage lower than the secondary power supply) that cannot be charged to the secondary power supply, and the first control is performed. According to the state, the second control state, or the third control state, power is supplied to the general load. Thereby, for example, on a road like a long downhill, even after the secondary power supply is fully charged by the regenerative power, the regenerative power can be effectively used by consuming the regenerative power with the general load. .
(請求項41の発明)
請求項1〜40に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、第1の制御状態により、主電源を満充電状態に維持することを特徴とする。
主電源のバッテリ状態をバッテリ電圧または充放電電流などで検出し、副電源または発電機からの電力を、DC/DCコンバータ(第1の制御状態)を用いて一般負荷へ供給することにより、主電源を満充電状態に維持できる。
これにより、主電源が、例えば、鉛等のバッテリの場合、積算放電量によってバッテリ寿命が悪化する現象が知られているが、これを抑えて、高寿命化を図ることが可能である。
(Invention of Claim 41)
The power supply system for vehicles according to any one of claims 1 to 40, wherein the main power supply is maintained in a fully charged state by the first control state.
By detecting the battery state of the main power source with the battery voltage or charging / discharging current, and supplying power from the sub power source or the generator to the general load using the DC / DC converter (first control state), The power supply can be kept fully charged.
Thereby, when the main power source is a battery such as lead, for example, a phenomenon in which the battery life is deteriorated by the accumulated discharge amount is known, but this can be suppressed and the life can be extended.
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
図1は車両用電源システム(以下、電源システムSと呼ぶ)の電気回路図、図2はエンジン始動時の制御手順を示すフローチャートである。
電源システムSは、エンジン(図示せず)に駆動されて発電する発電機1と、二つの電源(主電源2と副電源3)とを備え、車両に搭載される電気負荷(後述する)に電力供給を行う。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a vehicle power supply system (hereinafter referred to as a power supply system S), and FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure at the time of engine start.
The power supply system S includes a generator 1 that is driven by an engine (not shown) to generate electric power, and two power supplies (a main power supply 2 and a sub power supply 3), and an electric load (described later) mounted on the vehicle. Supply power.
発電機1は、ICレギュレータ付オルタネータであり、エンジンによりベルト駆動されて、例えば13〜14Vの電圧を発生する。この発電機1は、副電源3にダイレクトに接続されると共に、以下に説明する給電回路を通じて主電源2にも接続されている。
給電回路は、例えば、シリーズレギュレータを利用したDC/DCコンバータ4を有する第1の給電回路5と、スイッチ6を有する第2の給電回路7とを有し、副電源3と主電源2との間で並列に接続されている。なお、図1では、第2の給電回路7にリレータイプのスイッチ6を示しているが、リレータイプのスイッチ6でなくても、半導体スイッチを用いることも可能である。
The generator 1 is an alternator with an IC regulator and is belt-driven by an engine to generate a voltage of, for example, 13 to 14V. The generator 1 is directly connected to the sub power source 3 and is also connected to the main power source 2 through a power feeding circuit described below.
The power supply circuit includes, for example, a first power supply circuit 5 having a DC / DC converter 4 using a series regulator, and a second power supply circuit 7 having a switch 6. Are connected in parallel. In FIG. 1, the relay type switch 6 is shown in the second power supply circuit 7, but a semiconductor switch may be used instead of the relay type switch 6.
主電源2は、例えば、一般的なPb(鉛)バッテリであり、12〜13Vの電圧(公称電圧12V)を発生し、主に副電源3に優先して一般電気負荷8への電力供給を行う。また、主電源2には、第3の給電回路9を介して、車両の基本走行や安全等に係わる重要負荷(後述する)が接続され、その第3の給電回路9には、副電源3側から逆流する電流を防止するダイオード10、11が設けられている。 The main power source 2 is, for example, a general Pb (lead) battery, generates a voltage of 12 to 13 V (nominal voltage 12 V), and mainly supplies power to the general electric load 8 in preference to the sub power source 3. Do. The main power source 2 is connected to an important load (described later) related to basic driving and safety of the vehicle via a third power feeding circuit 9, and the third power feeding circuit 9 is connected to the sub power source 3. Diodes 10 and 11 are provided to prevent current flowing back from the side.
副電源3は、主電源2より充電受入性に優れ、且つ状態検出が容易な高性能バッテリ(例えばLiイオンバッテリ)であり、主電源2より内部抵抗が小さく、例えば9〜12Vの電圧(公称電圧10.8V)を発生する。この副電源3は、例えば、車両減速時に発電機1にて発電される回生電力を回収すると共に、発電機1の発電電力を蓄電する。また、発電機1と副電源3には、第4の給電回路12を介して、前記重要負荷が接続され、その第4の給電回路12には、主電源2側から逆流する電流を防止するダイオード13が設けられている。 The sub power supply 3 is a high-performance battery (for example, Li-ion battery) that has better charge acceptability than the main power supply 2 and is easy to detect the state, and has an internal resistance smaller than that of the main power supply 2, for example, a voltage of 9 to 12 V (nominal Voltage 10.8V). For example, the sub power supply 3 collects the regenerative power generated by the generator 1 when the vehicle decelerates and stores the generated power of the generator 1. Further, the important load is connected to the generator 1 and the sub power supply 3 via a fourth power supply circuit 12, and the fourth power supply circuit 12 is prevented from flowing back from the main power supply 2 side. A diode 13 is provided.
上記の一般電気負荷8は、エンジンの始動(クランキング)を行うスタータ8aと、車両に搭載される各種ランプ類、ワイパー、オーディオ機器、および空調装置などの一般負荷8bである。この一般負荷8bは、前記の様に、副電源3に優先して主電源2より電力の供給を受けるが、例えば、主電源2の給電能力が低下している時等は、副電源3または発電機1より電力供給を受けることができる。   The general electric load 8 includes a starter 8a that starts the engine (cranking), and general loads 8b such as various lamps, wipers, audio devices, and air conditioners mounted on the vehicle. As described above, the general load 8b is supplied with power from the main power supply 2 in preference to the sub power supply 3. For example, when the power supply capability of the main power supply 2 is reduced, the sub load 3 or Electric power can be received from the generator 1.
また、車両の基本走行や安全等に係わる重要負荷とは、車両の基本走行や安全等に係わる各種アクチュエータ類14をリレー15を介して電子制御する制御装置(安全ECU16と呼ぶ)と、本電源システムS(発電機1、DC/DCコンバータ4、スイッチ6等)を電子制御する電子制御装置(システムECU17と呼ぶ)等であり、これらの重要負荷は、主電源2と副電源3の何方か一方が故障した時でも、他方の電源よりダイレクトに電力の供給を受けることができる。つまり、重要負荷に対する電源の冗長性が確保されている。   The important loads related to the basic driving and safety of the vehicle include a control device (referred to as a safety ECU 16) that electronically controls various actuators 14 related to the basic driving and safety of the vehicle via a relay 15, the main power supply. An electronic control device (referred to as system ECU 17) that electronically controls the system S (the generator 1, the DC / DC converter 4, the switch 6, etc.), and these important loads are either the main power source 2 or the sub power source 3 Even when one of them fails, power can be directly supplied from the other power source. That is, the redundancy of the power supply with respect to the important load is ensured.
なお、システムECU17は、DC/DCコンバータ4とスイッチ6の作動状態に応じて、以下に説明する第1の制御状態、第2の制御状態、及び第3の制御状態を適宜選択可能である。
第1の制御状態:第1の給電回路5を使用して電力供給を行うもので、DC/DCコンバータ4を起動(ON)し、且つスイッチ6を開制御(OFF)する。
第2の制御状態:第2の給電回路7を使用して電力供給を行うもので、DC/DCコンバータ4を停止(OFF)し、且つスイッチ6を閉制御(ON)する。
第3の制御状態:第1の給電回路5と第2の給電回路7の両方を使用して電力供給を行うもので、DC/DCコンバータ4を起動(ON)し、且つスイッチ6を閉制御(ON)する第3の制御状態を適宜選択可能である。
The system ECU 17 can appropriately select a first control state, a second control state, and a third control state described below according to the operating states of the DC / DC converter 4 and the switch 6.
First control state: Power is supplied using the first power supply circuit 5, the DC / DC converter 4 is activated (ON), and the switch 6 is opened (OFF).
Second control state: Power is supplied using the second power supply circuit 7, the DC / DC converter 4 is stopped (OFF), and the switch 6 is closed (ON).
Third control state: Power is supplied using both the first power supply circuit 5 and the second power supply circuit 7, and the DC / DC converter 4 is activated (ON) and the switch 6 is closed. The third control state to be (ON) can be selected as appropriate.
次に、システムECU17によるエンジン始動時の制御手順について、図2に示すフローチャートを基に説明する。
Step10…エンジンの始動スイッチであるIGキー(イグニションキー)をST位置(スタータ8aに通電する位置)に投入する。
Step11…主電源2よりスタータ8aに通電される。
Step12…副電源3の発生電圧が一定値以上か否かを判定する。なお、副電源3の発生電圧は、例えば、図1に示す電圧計18によって検出できる。この判定結果がYESの時は次のStep13へ進み、判定結果がNOの時はStep15へジャンプして、副電源3からスタータ8aへの給電を中止する。
Next, a control procedure when the engine is started by the system ECU 17 will be described based on a flowchart shown in FIG.
Step 10: An IG key (ignition key), which is an engine start switch, is input to the ST position (a position where the starter 8a is energized).
Step 11: The starter 8a is energized from the main power source 2.
Step 12: It is determined whether or not the generated voltage of the sub power supply 3 is a certain value or more. The generated voltage of the sub power supply 3 can be detected by, for example, the voltmeter 18 shown in FIG. When the determination result is YES, the process proceeds to the next Step 13, and when the determination result is NO, the process jumps to Step 15, and power supply from the sub power supply 3 to the starter 8a is stopped.
Step13…副電源3よりスタータ8aへ給電するタイミングを判断する。具体的には、主電源2の端子間電圧が所定値まで回復したか否か、あるいはスタータ8aへの通電開始から一定時間経過したか否かを判定する。
主電源2の端子間電圧は、図3に示す様に、通電初期にスタータ8aに大電流が流れてから、一旦大きく落ち込み、その後、ピストンが上死点を乗り越す時に若干低下しながら次第に回復していく。従って、主電源2の端子間電圧を監視することで、副電源3よりスタータ8aへ給電するタイミングを判断できる。
Step 13: The timing for supplying power from the sub power source 3 to the starter 8a is determined. Specifically, it is determined whether or not the voltage between the terminals of the main power supply 2 has recovered to a predetermined value, or whether or not a certain time has elapsed since the start of energization to the starter 8a.
As shown in FIG. 3, the voltage between the terminals of the main power supply 2 gradually drops after a large current flows through the starter 8a in the initial stage of energization, and then gradually recovers while the piston is slightly lowered when it passes over the top dead center. To go. Therefore, by monitoring the voltage between the terminals of the main power supply 2, it is possible to determine the timing for supplying power from the sub power supply 3 to the starter 8a.
Step14…Step13の判定結果がYESの場合、第2の給電回路7に設けられているスイッチ6をONすることにより、第2の給電回路7を通じて副電源3よりスタータ8aへ給電する(これを電力アシストと呼ぶ)。
Step15…エンジン始動を判定する。この始動判定は、例えばエンジン回転数や、主電源2の端子間電圧によっても判定できる。この判定結果がNOの時はStep16へ進み、判定結果がYESの時はStep17へ進む。
Step16…再度、エンジン始動を実行する。
Step17…IGキーをOFF操作して本制御を終了する。
Step 14 ... If the determination result in Step 13 is YES, the switch 6 provided in the second power supply circuit 7 is turned on to supply power from the sub power supply 3 to the starter 8a through the second power supply circuit 7 (this is the power Called Assist).
Step 15: Determines engine start. This start determination can also be made based on, for example, the engine speed or the voltage between terminals of the main power supply 2. When the determination result is NO, the process proceeds to Step 16, and when the determination result is YES, the process proceeds to Step 17.
Step 16 ... The engine is started again.
Step 17 ... The IG key is turned OFF to end this control.
この実施例1によれば、主電源2によるスタータ8aへの通電開始後、所定のタイミングで副電源3による電力アシストを実行することにより、スタータ8aの出力が増加して、より早期にエンジン始動が可能になる。特に、エンジン自動停止/再始動装置(アイドルストップ装置)を搭載する車両においては、エンジンを自動停止した後、再始動を行う際に、始動時間を短縮できるので、乗員の始動フィーリングを向上できる。   According to the first embodiment, after the start of energization of the starter 8a by the main power source 2, the power assist by the sub power source 3 is executed at a predetermined timing, whereby the output of the starter 8a is increased and the engine is started earlier. Is possible. In particular, in a vehicle equipped with an engine automatic stop / restart device (idle stop device), the start time can be shortened when restarting after the engine is automatically stopped, so that the start feeling of the occupant can be improved. .
また、重要負荷である安全ECU16への電力供給経路は、主電源2から第3の給電回路9を介して安全ECU16に接続される経路と、副電源3から第4の給電回路12を介して安全ECU16に接続される経路の2つがあるので、どちらか一方の電源及び経路が故障した場合にも、他方の電源及び経路により冗長に供給することができる。また、第3の給電回路9及び第4の給電回路12には、それぞれ電流の逆流を防止するためのダイオード10、13が設けられているため、第3の給電回路9と第4の給電回路12とを通じて、2つの電源(主電源2と副電源3)が接続されることはない。   In addition, the power supply path to the safety ECU 16 that is an important load is a path connected from the main power source 2 to the safety ECU 16 via the third power feeding circuit 9 and from the sub power source 3 via the fourth power feeding circuit 12. Since there are two paths connected to the safety ECU 16, even if one of the power supply and the path fails, the other power supply and path can supply redundantly. In addition, since the third power supply circuit 9 and the fourth power supply circuit 12 are provided with diodes 10 and 13 for preventing reverse current flow, respectively, the third power supply circuit 9 and the fourth power supply circuit are provided. No two power sources (main power source 2 and sub power source 3) are connected to each other.
この実施例1では、回生発電の一例として、車両減速時の運動エネルギーを用いて発電する場合を記載したが、これ以外にも、例えば、エンジンの排気熱や冷却熱等の熱エネルギーを用いた発電、あるいは排気ガスの気流エネルギーを用いた発電形態にも適用できる。また、これらの発電形態には、熱エネルギーから熱電素子を用いて直接発電するもの、あるいは、熱エネルギーを一旦、運動エネルギーに変換して発電するものを含む。   In the first embodiment, as an example of regenerative power generation, a case where power generation is performed using kinetic energy at the time of vehicle deceleration is described, but in addition to this, for example, heat energy such as engine exhaust heat or cooling heat is used. It can also be applied to power generation or a power generation mode using exhaust gas airflow energy. These power generation modes include those that directly generate power from thermal energy using a thermoelectric element, or those that once convert thermal energy into kinetic energy to generate power.
更に、実施例1に記載した電源システムSでは、主電源2の方が副電源3より発生電圧(公称電圧)が高い場合の一例を説明しているが、副電源3の方が主電源2より発生電圧(公称電圧)が高い場合にも適用できる。その一例として、主電源2は、実施例1と同じく、12〜13Vの電圧(公称電圧12V)を発生し、副電源3は、12〜16.4Vの電圧(公称電圧14.4V)を発生する。また、副電源3の発生電圧が高くなるので、それに応じて、発電機1の発電能力も高くなり、13〜17Vの電圧を発生する。   Furthermore, in the power supply system S described in the first embodiment, an example in which the main power supply 2 has a higher generated voltage (nominal voltage) than the sub power supply 3 is described. It can also be applied when the generated voltage (nominal voltage) is higher. As an example, the main power source 2 generates a voltage of 12 to 13 V (nominal voltage 12 V) as in the first embodiment, and the sub power source 3 generates a voltage of 12 to 16.4 V (nominal voltage 14.4 V). To do. Moreover, since the generated voltage of the sub-power supply 3 is increased, the power generation capability of the generator 1 is increased accordingly, and a voltage of 13 to 17 V is generated.
続いて、発電機1または副電源3から主電源2への給電制御について、図4に示すフローチャートを基に説明する。これは、副電源3の充電量を検出して制御する方法である。 Step20…DC/DCコンバータ4の出力能力が全ての電気負荷の消費電力量(全負荷値と呼ぶ)より大きく、且つ副電源3の一定時間当たりの充電容量が全負荷値より大きいか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep21へ進み、判定結果がNOの時はStep22へ進む。   Next, power supply control from the generator 1 or the sub power source 3 to the main power source 2 will be described based on the flowchart shown in FIG. This is a method of detecting and controlling the charge amount of the sub power supply 3. Step 20: Whether or not the output capability of the DC / DC converter 4 is larger than the power consumption (referred to as the full load value) of all the electric loads, and whether the charging capacity per fixed time of the sub power supply 3 is larger than the full load value. judge. When the determination result is YES, the process proceeds to Step 21, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 22.
Step21…全負荷値に対して副電源3の充電容量に余裕があり、且つDC/DCコンバータ4の出力能力にも余裕があるので、発電機1による発電をカットして、副電源3からDC/DCコンバータ4を有する第1の給電回路5を通じて主電源2へ給電する(第1の制御状態)。
Step22…DC/DCコンバータ4の出力能力が全負荷値以下で、且つ副電源3の一定時間当たりの容量が全負荷値より大きいか、あるいはDC/DCコンバータ4の温度が一定値より高いか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep23へ進み、判定結果がNOの時はStep24へ進む。
Step 21: Since there is a margin in the charging capacity of the sub power source 3 with respect to the full load value and there is also a margin in the output capability of the DC / DC converter 4, the power generation by the generator 1 is cut and the sub power source 3 Power is supplied to the main power supply 2 through the first power supply circuit 5 having the DC converter 4 (first control state).
Step 22: Whether the output capability of the DC / DC converter 4 is equal to or lower than the full load value, and the capacity per unit time of the sub power supply 3 is larger than the full load value, or whether the temperature of the DC / DC converter 4 is higher than the constant value. Determine whether. When the determination result is YES, the process proceeds to Step 23, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 24.
Step23…全負荷値に対して副電源3の充電容量には余裕はあるが、DC/DCコンバータ4の出力能力に余裕がない(またはDC/DCコンバータ4の温度が高い)ので、発電機1による発電をカットして、副電源3から第1の給電回路5と第2の給電回路7(図中にはスイッチ回路と記載)とを通じて主電源2へ給電する(第3の制御状態)。
Step24…DC/DCコンバータ4の出力能力が全負荷値以下で、且つ副電源3の一定時間当たりの容量が全負荷値以下か否かを判定する。判定結果がYESの時はStep25へ進み、判定結果がNOの時はStep26へ進む。
Step 23 ... Although there is a margin in the charging capacity of the sub power supply 3 with respect to the full load value, there is no margin in the output capability of the DC / DC converter 4 (or the temperature of the DC / DC converter 4 is high). The power generation by the power supply is cut, and power is supplied from the sub power supply 3 to the main power supply 2 through the first power supply circuit 5 and the second power supply circuit 7 (described as a switch circuit in the drawing) (third control state).
Step 24: It is determined whether or not the output capability of the DC / DC converter 4 is less than or equal to the full load value, and the capacity per fixed time of the sub power supply 3 is less than or equal to the full load value. When the determination result is YES, the process proceeds to Step 25, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 26.
Step25…全負荷値に対して副電源3の充電容量に余裕がなく、且つDC/DCコンバータ4の出力能力にも余裕がない(但し、DC/DCコンバータ4の温度は一定値以下である)ので、発電機1に発電(Loレベル)を行わせると共に、発電機1から第1の給電回路5と第2の給電回路7とを通じて主電源2へ給電する(第3の制御状態)。
Step26…DC/DCコンバータ4の温度が一定値より高いか、または副電源容量が一定値より高い否かを判定する。判定結果がYESの時はStep27へ進み、判定結果がNOの時はStep28へ進む。
Step 25: There is no margin in the charging capacity of the sub power supply 3 with respect to the full load value, and there is no margin in the output capability of the DC / DC converter 4 (however, the temperature of the DC / DC converter 4 is not more than a certain value). Therefore, the generator 1 generates power (Lo level), and power is supplied from the generator 1 to the main power supply 2 through the first power supply circuit 5 and the second power supply circuit 7 (third control state).
Step 26: It is determined whether or not the temperature of the DC / DC converter 4 is higher than a certain value, or whether the sub power source capacity is higher than a certain value. When the determination result is YES, the process proceeds to Step 27, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 28.
Step27…DC/DCコンバータ4の発熱故障を防止するため、また副電源3の過充電を防止するために、第2の給電回路7のみを使用して発電機1から主電源2へ給電する(第2の制御状態)。この時、発電機1の発電レベル(Lo)は、副電源3が満充電でも、一般負荷8bに応じた電力供給が可能な条件とする。
Step28…副電源3の充電容量が所定の範囲内(例えば40%から50%の間)にあるか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep29へ進み、判定結果がNOの時はStep30へ進む。
Step 27: In order to prevent a heat generation failure of the DC / DC converter 4 and to prevent overcharging of the sub power source 3, power is supplied from the generator 1 to the main power source 2 using only the second power feeding circuit 7 ( Second control state). At this time, the power generation level (Lo) of the generator 1 is set such that power can be supplied according to the general load 8b even when the sub power supply 3 is fully charged.
Step 28: It is determined whether or not the charging capacity of the sub power source 3 is within a predetermined range (for example, between 40% and 50%). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 29, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 30.
Step29…副電源3の充電容量が低下しているので、発電機1の発電能力をアップ(Hiレベル)する。また、消費電力の大きい高負荷がONされた時は、アイドル回転数を所定回転数だけ上昇させる(第1のアイドルアップ)。
Step30…副電源3の充電容量が所定の範囲内(例えば30%から40%の間)にあるか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep31へ進み、判定結果がNOの時はStep32へ進む。
Step 29: Since the charging capacity of the sub power supply 3 is reduced, the power generation capacity of the generator 1 is increased (Hi level). When a high load with large power consumption is turned on, the idle speed is increased by a predetermined speed (first idle up).
Step 30: It is determined whether or not the charging capacity of the sub power source 3 is within a predetermined range (for example, between 30% and 40%). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 31, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 32.
Step31…発電機1の発電能力をアップしているにも係わらず、副電源3の充電容量が増加しないため、第1のアイドルアップを行うと共に、一般負荷8bへの電力供給をカット(または抑制)する。また、一般負荷8bの中でも消費電力の大きい高負荷がON操作された時は、アイドル回転数を更に所定回転数だけ上昇させる(第2のアイドルアップ)。
Step32…副電源3の異常(故障)をドライバに警報する(例えば、安全場所への退避を促す、ナビゲーション装置等でディーラまでの経路を誘導する等)。
Step 31 ... Although the power generation capacity of the generator 1 is increased, the charging capacity of the sub power source 3 does not increase, so the first idle up is performed and the power supply to the general load 8b is cut (or suppressed). ) When a high load with large power consumption is turned on among the general loads 8b, the idle speed is further increased by a predetermined speed (second idle up).
Step 32 ... An alarm (failure) of the sub power supply 3 is given to the driver (for example, urging to a safe place, guiding a route to a dealer with a navigation device, etc.).
この実施例2によれば、DC/DCコンバータ4の出力能力が全負荷値以下の場合は、スイッチ6をONして第2の給電回路7を使用することにより、DC/DCコンバータ4の給電不足時または故障時等にも、発電機1もしくは副電源3から主電源2への給電が可能になる。
また、DC/DCコンバータ4の温度が一定値より高くなった場合は、DC/DCコンバータ4の給電能力を抑制する、あるいはスイッチ6をONして第2の給電回路7のみを使用することにより、DC/DCコンバータ4の発熱故障を防止できる。この様に、副電源3と主電源2との間に、DC/DCコンバータ4を有する第1の給電回路5と並列に、スイッチ6を有する第2の給電回路7を設けたことにより、DC/DCコンバータ4の低容量化及び小型化が可能になる。
According to the second embodiment, when the output capability of the DC / DC converter 4 is less than or equal to the full load value, the switch 6 is turned on and the second power feeding circuit 7 is used to feed the DC / DC converter 4. Power supply from the generator 1 or the sub power supply 3 to the main power supply 2 is possible even when the power supply is insufficient or a failure occurs.
Further, when the temperature of the DC / DC converter 4 becomes higher than a certain value, the power supply capability of the DC / DC converter 4 is suppressed, or the switch 6 is turned on and only the second power supply circuit 7 is used. Thus, the heat generation failure of the DC / DC converter 4 can be prevented. Thus, by providing the second power supply circuit 7 having the switch 6 in parallel with the first power supply circuit 5 having the DC / DC converter 4 between the sub power supply 3 and the main power supply 2, the DC The capacity and size of the DC / DC converter 4 can be reduced.
更に、Step27に記載した様に、発電機1の発電レベル(Lo)は、副電源3が満充電の時でも、一般負荷8bに応じた電力供給が可能な条件とすることにより、減速時の回生を充電ではなく、一般負荷8bへの電力供給によって実現できる。例えば、長い下り坂で、副電源3に回生電力を充分溜めた後(満充電の状態)でも、一般負荷8bで回生電力を消費することで、効果的に回生電力を利用することができる。
なお、この実施例2は、主電源2と副電源3の発生電圧(公称電圧)の大小に係わり無く、どちらでも成立する制御内容である。つまり、主電源2の方が副電源3より発生電圧(公称電圧)が高い場合でも、副電源3の方が主電源2より発生電圧(公称電圧)が高い場合でも成立する。
Further, as described in Step 27, the power generation level (Lo) of the generator 1 is set so that the power supply according to the general load 8b can be supplied even when the sub power supply 3 is fully charged. Regeneration can be realized not by charging but by supplying power to the general load 8b. For example, the regenerative power can be effectively used by consuming the regenerative power with the general load 8b even after the regenerative power is sufficiently accumulated in the sub power source 3 on a long downhill (fully charged state).
In the second embodiment, the control content is established regardless of the magnitude of the generated voltage (nominal voltage) of the main power source 2 and the sub power source 3. That is, even when the generated voltage (nominal voltage) is higher in the main power supply 2 than in the sub power supply 3, the sub power supply 3 is established even in the case where the generated voltage (nominal voltage) is higher than that of the main power supply 2.
続いて、発電機1の制御について、図5に示すフローチャートを基に説明する。これは、SOCの検知手段を用いることなく、電源電圧のみで制御する方法である。
Step40…副電源3の出力電圧V1が一定値(例えば12V)以上か否かを判定する。判定結果がYESの時はStep41へ進み、判定結果がNOの時はStep42へ進む。
Step41…副電源3の充電容量に余裕があるので、発電機1の発電をカットすると共に、第1の給電回路5(DC/DCコンバータ4)を通じて副電源3より主電源2へ給電する(第1の制御状態)。
Next, the control of the generator 1 will be described based on the flowchart shown in FIG. This is a method of controlling only by the power supply voltage without using the SOC detection means.
Step 40: It is determined whether or not the output voltage V1 of the sub power source 3 is equal to or higher than a certain value (for example, 12V). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 41, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 42.
Step 41: Since there is a margin in the charging capacity of the sub power source 3, the power generation of the generator 1 is cut off, and power is supplied from the sub power source 3 to the main power source 2 through the first power feeding circuit 5 (DC / DC converter 4) (first). 1 control state).
Step42…車両減速時であり、且つ副電源3の出力電圧V1が一定値(例えば12V)より小さいか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep43へ進み、判定結果がNOの時はStep44へ進む。
Step43…発電機1にて発電された回生電力を副電源3へ回収する共に、第1の給電回路5を通じて主電源2にも給電する(第1の制御状態)。
Step44…車両減速時であり、且つ副電源3の出力電圧V1が一定値(例えば12V)より大きいか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep45へ進み、判定結果がNOの時はStep46へ進む。
Step 42: It is determined whether or not the vehicle is decelerating and the output voltage V1 of the sub power source 3 is smaller than a certain value (for example, 12V). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 43, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 44.
Step 43 ... The regenerative power generated by the generator 1 is recovered to the sub power source 3 and also supplied to the main power source 2 through the first power supply circuit 5 (first control state).
Step 44: It is determined whether the vehicle is decelerating and the output voltage V1 of the sub power source 3 is greater than a certain value (for example, 12V). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 45, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 46.
Step45…車両減速時であっても副電源3の出力電圧V1が一定値より大きいので、発電機1にて発電された回生電力(Loレベル)を第1の給電回路5と第2の給電回路7(図中にはスイッチ回路と記載)を通じて主電源2に給電する(第3の制御状態)。あるいは、第1の給電回路5と第2の給電回路7の何方か一方を通じて主電源2に給電する。これにより、副電源3が満充電の状態でも、一般負荷8bに応じた電力供給が実施されるので、減速時の回生を、充電ではなく、一般負荷8bへの電力供給により実現できる。 Step46…定常走行時あるいは加速時であり、且つDC/DCコンバータ4の出力電圧V2が所定の範囲内(例えば12.5V〜13Vの間)にあるか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep47へ進み、判定結果がNOの時はStep48へ進む。   Step 45: Since the output voltage V1 of the sub power supply 3 is greater than a certain value even when the vehicle is decelerating, the regenerative power (Lo level) generated by the generator 1 is used as the first power supply circuit 5 and the second power supply circuit. Power is supplied to the main power supply 2 through 7 (denoted as a switch circuit in the figure) (third control state). Alternatively, power is supplied to the main power supply 2 through one of the first power supply circuit 5 and the second power supply circuit 7. Thereby, even when the sub power supply 3 is in a fully charged state, power supply according to the general load 8b is performed. Therefore, regeneration during deceleration can be realized by supplying power to the general load 8b instead of charging. Step 46: It is determined whether the vehicle is in steady running or acceleration and the output voltage V2 of the DC / DC converter 4 is within a predetermined range (for example, between 12.5V and 13V). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 47, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 48.
Step47…DC/DCコンバータ4の給電能力をアップして、発電機1より第1の給電回路5を通じて主電源2に給電する(第1の制御状態)。これは、主電源2の充電量が減り、DC/DCコンバータ4の出力指示が足りない場合に相当するため、DC/DCコンバータ4の出力を上げて、主電源2の充電量を高めに維持することにより、放電による主電源2の劣化を防ぐために行われる。
Step48…DC/DCコンバータ4の温度が一定値より大きいか否か、もしくは副電源3の出力電圧V1が所定の範囲内(例えば11V〜12Vの間)にあるか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep49へ進み、判定結果がNOの時はStep50へ進む。
Step 47: The power supply capability of the DC / DC converter 4 is increased, and power is supplied from the generator 1 to the main power supply 2 through the first power supply circuit 5 (first control state). This corresponds to a case where the charge amount of the main power supply 2 is reduced and the output instruction of the DC / DC converter 4 is insufficient. Therefore, the output of the DC / DC converter 4 is increased and the charge amount of the main power supply 2 is kept high. This is performed to prevent the main power supply 2 from deteriorating due to discharge.
Step 48: It is determined whether or not the temperature of the DC / DC converter 4 is higher than a certain value, or whether or not the output voltage V1 of the sub power supply 3 is within a predetermined range (for example, between 11V and 12V). When the determination result is YES, the process proceeds to Step 49, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 50.
Step49…発電機1に常時発電(Loレベル)を行わせると共に、発電機1から第2の給電回路7を通じて主電源2へ給電する(第2の制御状態)。これは、DC/DCコンバータ4の温度上昇を抑えるためである。
Step50…副電源3の出力電圧V1が一定値(例えば11V)より小さく、且つDC/DCコンバータ4の出力電圧V2が所定の範囲内(例えば12V〜12.5Vの間)にあるか否かを判定する。判定結果がYESの時はStep51へ進み、判定結果がNOの時はStep52へ進む。
Step 49: The generator 1 always generates power (Lo level) and supplies power to the main power source 2 from the generator 1 through the second power supply circuit 7 (second control state). This is to suppress the temperature rise of the DC / DC converter 4.
Step 50: Whether or not the output voltage V1 of the sub power supply 3 is smaller than a certain value (for example, 11V) and the output voltage V2 of the DC / DC converter 4 is within a predetermined range (for example, between 12V to 12.5V). judge. When the determination result is YES, the process proceeds to Step 51, and when the determination result is NO, the process proceeds to Step 52.
Step51…発電機1が発電(Loレベル)しているにも係わらず、副電源3の充電容量が低く、且つDC/DCコンバータ4の出力電圧V2も低いので、アイドル回転数を高くする第1のアイドルアップを行うと共に、一般負荷8bへの電力供給をカット(または抑制)する。また、一般負荷8bの中でも消費電力の大きい高負荷がONされた時は、更にアイドル回転数を高くする第2のアイドルアップを行う。これは、発電量が低く、DC/DCコンバータ4の給電が追いつかない状況なので、アイドルアップにより対応する。
Step52…電源システムSの異常をドライバに警報する(Step32と同様)。
Step 51 ... Although the generator 1 is generating power (Lo level), the charging capacity of the sub power supply 3 is low and the output voltage V2 of the DC / DC converter 4 is also low, so that the first idling speed is increased. And the power supply to the general load 8b is cut (or suppressed). Further, when a high load with large power consumption is turned on among the general loads 8b, a second idle up is performed to further increase the idle speed. Since this is a situation where the amount of power generation is low and the power supply of the DC / DC converter 4 cannot catch up, it corresponds to idle-up.
Step 52... Alerts the driver of an abnormality of the power supply system S (same as Step 32).
この実施例3によれば、副電源3の出力電圧V1、及びDC/DCコンバータ4の出力電圧V2に応じて発電機1の出力を効率的に制御できる。
また、発電機1を高性能(主電源2より充電受入性に優れ、且つ状態検出が高精度で容易)な副電源3に接続しているので、車両減速時に発電機1にて発電された回生電力を効率良く副電源3に回収できる。つまり、減速時という短い時間で回生エネルギを大きく回収するためには、発電機1の電圧と電源電圧との差が大きいことが重要である。
According to the third embodiment, the output of the generator 1 can be efficiently controlled according to the output voltage V1 of the sub power supply 3 and the output voltage V2 of the DC / DC converter 4.
Further, since the generator 1 is connected to the sub power source 3 having high performance (excellent charge acceptance than the main power source 2 and high accuracy and easy detection), the generator 1 generates power when the vehicle decelerates. The regenerative power can be efficiently collected in the sub power source 3. In other words, it is important that the difference between the voltage of the generator 1 and the power supply voltage is large in order to recover a large amount of regenerative energy in a short period of time during deceleration.
ところが、発電機1の電圧と電源電圧との差が小さく、且つ電源電圧の内部抵抗も大きい場合、例えば、副電源3と比較して充電受入性が悪い主電源2では、図6(b)に示す様に、所定の減速時間A内に許容SOCまで充電されることはなく、充分な補充電ができない。また、発電機1の発生電圧と電源電圧との差が大き過ぎると、図6(c)に示す様に、許容SOCを超えるオーバーシュートが発生し、例えば、副電源3(Liイオンバッテリ)の様な高性能バッテリでは、発熱量が大きくなり、内部抵抗の増加等により性能が劣化することがある。   However, when the difference between the voltage of the generator 1 and the power supply voltage is small and the internal resistance of the power supply voltage is large, for example, in the main power supply 2 having poor charge acceptance compared to the sub power supply 3, FIG. As shown in FIG. 4, the battery is not charged up to the allowable SOC within the predetermined deceleration time A, and sufficient supplementary charging cannot be performed. Moreover, if the difference between the generated voltage of the generator 1 and the power supply voltage is too large, an overshoot exceeding the allowable SOC occurs as shown in FIG. 6C. For example, the sub power supply 3 (Li ion battery) In such a high-performance battery, the heat generation amount increases, and the performance may deteriorate due to an increase in internal resistance.
これに対し、本電源システムSでは、車両減速時の回生電力を回収する副電源3の発生電圧が主電源2より小さく、且つ内部抵抗も小さいので、副電源3の充電受入性が良く、図6(a)に示す様に、所定の減速時間A内で回生エネルギを大きく回収することが可能である。その結果、短時間の減速で発電機1から副電源3へ最大の回生充電を行うことができ、定常走行時や加速時等に発電機1での発電をカットすることで、エンジンへの負担が軽減されて燃費向上にも繋がる。   On the other hand, in this power supply system S, since the generated voltage of the sub power supply 3 for recovering the regenerative power at the time of vehicle deceleration is smaller than that of the main power supply 2 and the internal resistance is also small, the charge acceptability of the sub power supply 3 is good. As shown in FIG. 6 (a), it is possible to recover a large amount of regenerative energy within a predetermined deceleration time A. As a result, the maximum regenerative charge from the generator 1 to the sub power supply 3 can be performed with a short deceleration, and the load on the engine is reduced by cutting off the power generation in the generator 1 during steady running or acceleration. Will be reduced and fuel efficiency will be improved.
この実施例3では、副電源3の方が主電源2より発生電圧(公称電圧)が低い場合の一例を説明しているが、副電源3の方が主電源2より発生電圧(公称電圧)が高い場合にも同様の制御内容を適用できる。但し、副電源3の発生電圧が高くなるので、それに応じて、副電源3の出力電圧V1を判定する各Step(図5のS40、S42、S44、S48、S50)の電圧判定値を変更する必要がある。例えば、副電源3の発生電圧(公称電圧)を14.4Vとした場合の電圧判定値を図7のフローチャート(S40a、S42a、S44a、S48a、S50a)に示す。   In the third embodiment, an example in which the generated voltage (nominal voltage) of the sub power source 3 is lower than that of the main power source 2 is described. However, the generated voltage (nominal voltage) of the sub power source 3 is lower than that of the main power source 2. The same control content can be applied when the value is high. However, since the generated voltage of the sub power supply 3 is increased, the voltage determination value of each step (S40, S42, S44, S48, S50 in FIG. 5) for determining the output voltage V1 of the sub power supply 3 is changed accordingly. There is a need. For example, voltage determination values when the generated voltage (nominal voltage) of the sub power supply 3 is 14.4 V are shown in the flowchart (S40a, S42a, S44a, S48a, S50a) in FIG.
続いて、副電源3の方が主電源2より発生電圧が高い時の制御について、図8に示すフローチャートを基に説明する。
Step60…副電源3の方が主電源2より発生電圧が高いか否かを判定する。判定結果がNO(副電源電圧≦主電源電圧)の時は、次のStep61へ進み、判定結果がYESの時は、Step62へ進む。
Step61…発電機1にて発電を行い、副電源3を充電する。この処理は、副電源3の発生電圧が主電源2の発生電圧より高くなるまで継続される。
Next, control when the generated voltage is higher in the sub power supply 3 than in the main power supply 2 will be described based on the flowchart shown in FIG.
Step 60 ... It is determined whether or not the generated voltage is higher in the sub power source 3 than in the main power source 2. When the determination result is NO (sub power supply voltage ≦ main power supply voltage), the process proceeds to the next Step 61, and when the determination result is YES, the process proceeds to Step 62.
Step 61: Electric power is generated by the generator 1, and the sub power supply 3 is charged. This process is continued until the generated voltage of the sub power supply 3 becomes higher than the generated voltage of the main power supply 2.
Step62…副電源3から主電源2及び一般負荷8bへの電力供給量が所定値より大きいか否かを判定する。判定結果がNOの時は、次のStep63へ進み、判定結果がYESの時は、Step64へ進む。
Step63…第1の制御状態を選択する。つまり、DC/DCコンバータ4を起動(ON)し、且つスイッチ6を開制御(OFF)して、第1の給電回路5を介して副電源3から主電源2及び一般負荷8bへの必要電力を供給する。ここでの制御は、例えば、DC/DCコンバータ4の出口側の電圧を一定値として制御する。この後、Step65へ進む。
Step 62: It is determined whether or not the power supply amount from the sub power source 3 to the main power source 2 and the general load 8b is larger than a predetermined value. When the determination result is NO, the process proceeds to the next Step 63, and when the determination result is YES, the process proceeds to Step 64.
Step 63 ... selects the first control state. That is, the DC / DC converter 4 is activated (ON) and the switch 6 is opened (OFF), and the necessary power from the sub power source 3 to the main power source 2 and the general load 8b via the first power supply circuit 5 Supply. In this control, for example, the voltage on the outlet side of the DC / DC converter 4 is controlled as a constant value. Then, it progresses to Step65.
Step64…大きな電力供給を行うため、DC/DCコンバータ4の最大出力で電力供給する(足りない分は、主電源2の放電で対応する)。
Step65…副電源3の発生電圧が一般負荷8bの許容定格電圧以下まで低下したか否かを判定する。判定結果がYESの時は、Step66へ進み、判定結果がNOの時は、Step62へ戻る。
Step66…第2の制御状態を選択する。つまり、DC/DCコンバータ4を停止(OFF)し、且つスイッチ6を閉制御(ON)して、第2の給電回路7を介して副電源3より主電源2及び一般負荷8bへの電力供給する。
Step 64... Power is supplied at the maximum output of the DC / DC converter 4 in order to supply a large amount of power (the shortage is handled by discharging the main power supply 2).
Step 65: It is determined whether or not the generated voltage of the sub power supply 3 has decreased to the allowable rated voltage or less of the general load 8b. When the determination result is YES, the process proceeds to Step 66, and when the determination result is NO, the process returns to Step 62.
Step 66 ... selects the second control state. That is, the DC / DC converter 4 is stopped (OFF) and the switch 6 is closed (ON), and the power is supplied from the sub power source 3 to the main power source 2 and the general load 8b via the second power feeding circuit 7. To do.
この実施例4の制御によれば、各種ライト類等の一般負荷8bに過電圧が印加されることがなく、一般負荷8bの寿命低下を抑制できる。また、副電源3の発生電圧が一般負荷8bの許容定格電圧以下まで低下した場合は、DC/DCコンバータ4からスイッチ6に切り替えることにより、DC/DCコンバータ4による降圧の際の損失がなく、効率の良い電力供給が可能になる。   According to the control of the fourth embodiment, an overvoltage is not applied to the general load 8b such as various lights, and the life reduction of the general load 8b can be suppressed. In addition, when the generated voltage of the sub power supply 3 is lowered to the allowable rated voltage of the general load 8b or less, switching from the DC / DC converter 4 to the switch 6 causes no loss at the time of step-down by the DC / DC converter 4. Efficient power supply becomes possible.
続いて、第1の制御状態から第2の制御状態へ切り替える際、または第2の制御状態から第1の制御状態へ切り替える時の制御について、図9に示すフローチャートを基に説明する。
Step70…制御状態の切り替え指示が行われる。具体的には、第1の制御状態から第2の制御状態へ切り替える指示、または第2の制御状態から第1の制御状態へ切り替える指示である。
Step71…主電源2と副電源3との電圧差が所定値より大きいか否かを判定する。 判定結果がYESの時は、次のStep72へ進み、判定結果がNOの時は、Step73へジャンプする。
Next, control when switching from the first control state to the second control state or when switching from the second control state to the first control state will be described based on the flowchart shown in FIG.
Step 70: An instruction to switch the control state is issued. Specifically, it is an instruction to switch from the first control state to the second control state, or an instruction to switch from the second control state to the first control state.
Step 71: It is determined whether or not the voltage difference between the main power source 2 and the sub power source 3 is larger than a predetermined value. When the determination result is YES, the process proceeds to the next Step 72, and when the determination result is NO, the process jumps to Step 73.
Step72…DC/DCコンバータ4の出力電圧を、主電源2と副電源3のうち、高い方の電圧まで昇圧または低い方の電圧まで降圧制御し、その後、Step71へ戻る。 Step73…主電源2と副電源3との電圧差が所定値より小さくなった時(Step71の判定結果がNOの場合)に、第2の制御状態を選択する。
この実施例5の制御によれば、制御状態を切り替えた時(例えば、第2の給電回路7に設けられるスイッチ6をONする時)の電圧変動を抑制できるので、ライト等の明滅を防止できる。
Step 72 ... The output voltage of the DC / DC converter 4 is stepped up to the higher voltage of the main power supply 2 and the sub power supply 3 or down to the lower voltage, and then the process returns to Step 71. Step 73 ... The second control state is selected when the voltage difference between the main power source 2 and the sub power source 3 becomes smaller than a predetermined value (when the determination result in Step 71 is NO).
According to the control of the fifth embodiment, voltage fluctuations when the control state is switched (for example, when the switch 6 provided in the second power feeding circuit 7 is turned on) can be suppressed, so that blinking of lights and the like can be prevented. .
続いて、第2の制御状態が選択されている時に、第3の制御状態へ切り替える(つまりDC/DCコンバータ4とスイッチ6の両方を利用して給電する)時の制御例について、図10に示すフローチャートを基に説明する。
Step80…第2の制御状態が選択される。つまり、スイッチ6を閉制御(ON)して、第2の給電回路7を通じて電力供給が行われる。
Subsequently, FIG. 10 illustrates a control example when switching to the third control state (that is, supplying power using both the DC / DC converter 4 and the switch 6) when the second control state is selected. This will be described based on the flowchart shown.
Step 80 ... The second control state is selected. That is, the switch 6 is closed (ON) and power is supplied through the second power supply circuit 7.
Step81…スイッチ6の温度が所定値を超えたか否かを判定する。判定結果がYESの時は、次のStep82へ進み、判定結果がNOの時は、Step80へ戻る。
Step82…DC/DCコンバータ4を起動(ON)して、第3の制御状態に切り替える。つまり、第1の給電回路5と第2の給電回路7とを併用して電力供給を行う。
この実施例6の制御によれば、スイッチ6の温度が所定値を超えると、スイッチ6を有する第2の給電回路7と、DC/DCコンバータ4を有する第1の給電回路5と併用して給電するので、スイッチ6の発熱を抑えることができる。
Step 81 ... It is determined whether or not the temperature of the switch 6 exceeds a predetermined value. When the determination result is YES, the process proceeds to the next step 82, and when the determination result is NO, the process returns to step 80.
Step 82 ... Starts (ON) the DC / DC converter 4 to switch to the third control state. That is, power is supplied by using the first power supply circuit 5 and the second power supply circuit 7 in combination.
According to the control of the sixth embodiment, when the temperature of the switch 6 exceeds a predetermined value, the second power feeding circuit 7 having the switch 6 and the first power feeding circuit 5 having the DC / DC converter 4 are used in combination. Since power is supplied, heat generation of the switch 6 can be suppressed.
図11は実施例7に係る電源システムSの電気回路図である。
この実施例7に係る電源システムSは、図11に示す様に、副電源3のマイナス側に副電源スイッチ19(例えば、リレースイッチ)を接続し、この副電源スイッチ19をシステムECU17により通電制御する一例である。
この構成では、例えば、副電源3が故障した場合に、安全な場所への退避またはディーラまで走行する際に、副電源スイッチ19をOFFすることで、機能上、副電源3を電源システムSから切り離すことができるので、電源システムSの安全性を確保できる。
FIG. 11 is an electric circuit diagram of the power supply system S according to the seventh embodiment.
In the power supply system S according to the seventh embodiment, as shown in FIG. 11, a sub power switch 19 (for example, a relay switch) is connected to the negative side of the sub power supply 3, and energization control of the sub power switch 19 is performed by the system ECU 17. This is an example.
In this configuration, for example, when the sub power supply 3 breaks down, the sub power supply switch 19 is turned off when the sub power supply switch 19 is turned off when retreating to a safe place or when traveling to a dealer. Since it can isolate | separate, the safety | security of the power supply system S is securable.
また、一般負荷8bの中でも消費電力量の大きい電気負荷を使用する場合に、発電機1から第1の給電回路5または第2の給電回路7あるいは両回路5、7を介して給電する際にも、副電源スイッチ19をOFFすることで、確実に主電源2および一般負荷8bに給電することができる。
更に、交差点の赤信号等で一旦停止した時に、エンジンを自動停止させるアイドルストップ装置を搭載する車両では、次回の始動時(自動停止後の再始動時)に備えて、副電源スイッチ19をOFFすることにより、再始動時に確実な電気容量を確保することができる。
Further, when an electric load having a large power consumption is used among the general loads 8b, power is supplied from the generator 1 via the first power supply circuit 5 or the second power supply circuit 7 or both the circuits 5 and 7. However, it is possible to reliably supply power to the main power supply 2 and the general load 8b by turning off the sub power switch 19.
Furthermore, in vehicles equipped with an idle stop device that automatically stops the engine when it is temporarily stopped due to a red light at the intersection, etc., the sub power switch 19 is turned off in preparation for the next start (when restarting after automatic stop). By doing so, a certain electric capacity can be ensured at the time of restart.
更に、副電源3の100%容量電圧が発電機1の出力電圧より小さい状態で減速時に急速充電する場合には、副電源スイッチ19をOFFすることで、発電制御不良等のフェータルなモードにおいて、副電源3への過充電をカットすることができる。
なお、副電源スイッチ19は、図12または図13に示す様に、副電源3のプラス側に接続しても良い。但し、図13は、発電機1と副電源3との間で、DC/DCコンバータ4の入力側結線部Bよりも発電機1側に副電源スイッチ19を配置した例である。
Furthermore, in the case of quick charging at the time of deceleration with the 100% capacity voltage of the sub power supply 3 being smaller than the output voltage of the generator 1, by turning off the sub power switch 19, in a fatal mode such as power generation control failure, Overcharge to the sub power supply 3 can be cut.
The sub power switch 19 may be connected to the positive side of the sub power source 3 as shown in FIG. However, FIG. 13 is an example in which a sub power switch 19 is arranged between the generator 1 and the sub power source 3 on the generator 1 side of the input side connection portion B of the DC / DC converter 4.
図14は実施例8に係る電源システムSの電気回路図である。
この実施例8に係る電源システムSは、図14に示す様に、第1の給電回路5のDC/DCコンバータ4の出力側(主電源2側)にキャパシタ20を接続した一例である。
これにより、DC/DCコンバータ4を通じて主電源2へ安定電圧を供給できる。
FIG. 14 is an electric circuit diagram of the power supply system S according to the eighth embodiment.
The power supply system S according to the eighth embodiment is an example in which a capacitor 20 is connected to the output side (main power supply 2 side) of the DC / DC converter 4 of the first power feeding circuit 5 as shown in FIG.
Thereby, a stable voltage can be supplied to the main power supply 2 through the DC / DC converter 4.
図15は実施例9に係る電源システムSの電気回路図である。
この実施例9に係る電源システムSは、図15に示す様に、主電源2の出力電圧を電圧計21等によりモニタすることで、主電源2の充電受入性を検知する一例である。
この例では、主電源2の充電受入性をセンサ類(例えば電流、電圧、温度等を検出するセンサ)で検出する必要がないので、低コストなシステムを実現できる。
FIG. 15 is an electric circuit diagram of the power supply system S according to the ninth embodiment.
The power supply system S according to the ninth embodiment is an example of detecting the charge acceptability of the main power supply 2 by monitoring the output voltage of the main power supply 2 with a voltmeter 21 or the like, as shown in FIG.
In this example, since it is not necessary to detect the charge acceptability of the main power supply 2 with sensors (for example, a sensor that detects current, voltage, temperature, etc.), a low-cost system can be realized.
図16は実施例10に係る電源システムSの電気回路図である。
この実施例10に係る電源システムSは、図16に示す様に、電圧変動を許容し、且つ暗電流を必要としない電気負荷22(例えばデフォッガ、シートヒータ等)を、主電源2ではなく、例えば、リレー23を介して副電源3及び発電機1に接続した一例である。なお、リレー23を開閉制御する制御器24(ECU)は、主電源2に接続されて、主電源2より電力供給を受けている。
FIG. 16 is an electric circuit diagram of the power supply system S according to the tenth embodiment.
In the power supply system S according to the tenth embodiment, as shown in FIG. 16, an electrical load 22 (for example, a defogger, a seat heater, etc.) that allows voltage fluctuation and does not require dark current is used instead of the main power supply 2. For example, it is an example of being connected to the sub power supply 3 and the generator 1 via the relay 23. A controller 24 (ECU) that controls opening and closing of the relay 23 is connected to the main power supply 2 and is supplied with power from the main power supply 2.
この例では、長期駐車や半ドア状態等で発生していた主電源2のバッテリ上がりを、リセット許容負荷に限り電源カット(暗電流をカット)することで、主電源2の延命および性能低下を防止することができ、且つ暗電流を必要としない電気負荷22に対しては、副電源3または発電機1から給電することで対応できる。なお、暗電流をカットする手段(本発明の暗電流遮断手段)として、以下のものが考えられる。
a)一定時間後に暗電流をカットするタイマ機能を持つもの、
b)副電源3の容量を検知するもの、
c)外部通信信号を受信するもの、
d)電波発信器の発信あるいは受信がなくなったことを検知するもの、
e)車両の外装部のタッチパネル等のスイッチ等を利用できる。
In this example, the battery of the main power supply 2 that has occurred during long-term parking, half-doors, etc., is cut only to the reset allowable load, and the power is cut (cuts the dark current). The electrical load 22 that can be prevented and does not require dark current can be dealt with by supplying power from the sub power source 3 or the generator 1. In addition, the following can be considered as means for cutting dark current (dark current interrupting means of the present invention).
a) A timer function that cuts dark current after a certain period of time,
b) detecting the capacity of the sub power supply 3;
c) receiving an external communication signal,
d) Detecting the absence of transmission or reception of radio wave transmitters,
e) A switch such as a touch panel on the exterior of the vehicle can be used.
図17は実施例11に係る電源システムSの電気回路図である。
この実施例11に係る電源システムSは、副電源スイッチ19を有する図13に示す回路図に対し、副電源スイッチ19をバイパスして第3の給電回路9に接続されるバイパス回路25を設けた一例である。
これにより、副電源スイッチ19をOFFしている場合でも、主電源2または副電源3から安全ECU16へ給電できるので、走行安全に関与する安全ECU16に対する冗長系を確保できる。
FIG. 17 is an electric circuit diagram of the power supply system S according to the eleventh embodiment.
The power supply system S according to the eleventh embodiment is provided with a bypass circuit 25 that bypasses the sub power switch 19 and is connected to the third power supply circuit 9 with respect to the circuit diagram shown in FIG. It is an example.
As a result, even when the sub power switch 19 is OFF, power can be supplied from the main power source 2 or the sub power source 3 to the safety ECU 16, so that a redundant system for the safety ECU 16 involved in traveling safety can be secured.
図18は実施例12に係る電源システムSの電気回路図である。
この実施例12に係る電源システムSは、例えば、実施例9に記載した回路図(図15参照)に対して、第3の給電回路9に電圧安定器26を配置した場合の一例である。これにより、重要負荷であるシステムECU17に対し、最低保証電圧を確実に供給することができる。
FIG. 18 is an electric circuit diagram of the power supply system S according to the twelfth embodiment.
The power supply system S according to the twelfth embodiment is an example in which the voltage stabilizer 26 is arranged in the third power feeding circuit 9 with respect to the circuit diagram (see FIG. 15) described in the ninth embodiment, for example. Thereby, the minimum guaranteed voltage can be reliably supplied to the system ECU 17 which is an important load.
(変形例)
本発明の電源システムSに使用される二つの電源(主電源2と副電源3)は、実施例1では、主電源2の方が副電源3より公称電圧または公称容量)が高い場合を記載しているが、その逆に、主電源2より副電源3の方が公称電圧(または公称容量)が高い場合でも良い。また、主電源2と副電源3の使用電圧が同一となる領域を持っていても良い。
(Modification)
Two power sources (main power source 2 and sub power source 3) used in the power source system S of the present invention are described in the first embodiment when the main power source 2 has a higher nominal voltage or nominal capacity than the sub power source 3. However, conversely, the sub power supply 3 may have a higher nominal voltage (or nominal capacity) than the main power supply 2. Moreover, you may have the area | region where the working voltage of the main power supply 2 and the sub power supply 3 becomes the same.
実施例1では、主電源2と副電源3の一例として、それぞれPbバッテリとLiイオンバッテリを記載したが、これに限定されるものではない。主電源2としては、Pbバッテリ以外に、Liイオンバッテリ、Ni水素バッテリ等を使用することができ、副電源3としては、Liイオンバッテリ以外に、Pbバッテリ、Ni水素バッテリ、電気二重層キャパシタ等を使用することができる。   In the first embodiment, the Pb battery and the Li-ion battery are described as examples of the main power supply 2 and the sub power supply 3, respectively, but are not limited thereto. As the main power source 2, in addition to the Pb battery, a Li ion battery, a Ni hydrogen battery or the like can be used. As the sub power source 3, in addition to the Li ion battery, a Pb battery, a Ni hydrogen battery, an electric double layer capacitor, or the like Can be used.
また、実施例1では、発電機1としてオルタネータを記載したが、オルタネータの代わりに、発電機能を有するモータジェネレータを採用することも可能である。更に、発電機1は、エンジンによるベルト駆動でなくても、例えば、車軸やクランク軸等にギヤまたはベルト等の伝達手段にて接続しても良い。あるいは、車軸やクランク軸等に直接連結しても良い。また、熱エネルギを運動エネルギに変換して発電可能な熱回生用発電機、熱エネルギを直接電気エネルギに変換できる熱電素子等を用いても良い。   In the first embodiment, the alternator is described as the generator 1. However, a motor generator having a power generation function may be employed instead of the alternator. Furthermore, the generator 1 may be connected to an axle, a crankshaft, or the like by transmission means such as a gear or a belt, instead of being driven by a belt by an engine. Alternatively, it may be directly connected to an axle or a crankshaft. Further, a heat regeneration generator capable of generating electric power by converting thermal energy into kinetic energy, a thermoelectric element capable of directly converting thermal energy into electric energy, or the like may be used.
実施例1に係る車両用電源システムの電気回路図である。1 is an electric circuit diagram of a vehicle power supply system according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るエンジン始動時の制御手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a control procedure when starting the engine according to the first embodiment. 実施例1に係るエンジン始動時の主電源の電圧波形図である。It is a voltage waveform diagram of the main power supply at the time of engine start concerning Example 1. 実施例2に係る電源システムの制御フローチャートである。7 is a control flowchart of a power supply system according to a second embodiment. 実施例3に係る電源システムの制御フローチャートである。10 is a control flowchart of a power supply system according to a third embodiment. 実施例3に係る減速時の回生充電に係わる説明図である。It is explanatory drawing regarding the regenerative charge at the time of the deceleration which concerns on Example 3. FIG. 実施例3に係る電源システムの制御フローチャートである。10 is a control flowchart of a power supply system according to a third embodiment. 実施例4に係る電源システムの制御フローチャートである。10 is a control flowchart of a power supply system according to a fourth embodiment. 実施例5に係る電源システムの制御フローチャートである。10 is a control flowchart of a power supply system according to a fifth embodiment. 実施例6に係る電源システムの制御フローチャートである。10 is a control flowchart of a power supply system according to Embodiment 6. 実施例7に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram of a power supply system according to a seventh embodiment. 実施例7に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram of a power supply system according to a seventh embodiment. 実施例7に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram of a power supply system according to a seventh embodiment. 実施例8に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram of a power supply system according to an eighth embodiment. 実施例9に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram of a power supply system according to Embodiment 9. 実施例10に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram of a power supply system according to Example 10. 実施例11に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 12 is an electric circuit diagram of a power supply system according to an eleventh embodiment. 実施例12に係る電源システムの電気回路図である。FIG. 14 is an electric circuit diagram of a power supply system according to Embodiment 12.
符号の説明Explanation of symbols
1 発電機
2 主電源
3 副電源
4 DC/DCコンバータ
5 第1の給電回路
6 スイッチ
7 第2の給電回路
8 一般電気負荷
8a スタータ(一般電気負荷)
8b 一般負荷(一般電気負荷)
9 第3の給電回路
10 第3の給電回路に設けられるダイオード
11 第3の給電回路に設けられるダイオード
12 第4の給電回路
13 第4の給電回路に設けられるダイオード
16 安全ECU(重要負荷)
17 システムECU(制御手段/重要負荷)
19 副電源スイッチ
22 暗電流を必要としない電気負荷
S 車両用電源システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Generator 2 Main power supply 3 Sub power supply 4 DC / DC converter 5 1st electric power feeding circuit 6 Switch 7 2nd electric power feeding circuit 8 General electric load 8a Starter (general electric load)
8b General load (general electric load)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 3rd electric power feeding circuit 10 Diode provided in 3rd electric power feeding circuit 11 Diode provided in 3rd electric power feeding circuit 12 4th electric power feeding circuit 13 Diode provided in 4th electric power feeding circuit 16 Safety ECU (important load)
17 System ECU (control means / important load)
19 Sub power switch 22 Electric load that does not require dark current S Vehicle power system

Claims (41)

  1. 車両に搭載される発電機と、
    ランプ類やオーディオ装置等の一般負荷が接続される主電源と、
    前記発電機に接続され、減速などの運動エネルギー、あるいは、排熱などの熱エネルギー等を用いて前記発電機にて発電される回生電力の回収、及び前記発電機の発電電力を蓄える副電源と、
    前記副電源と前記主電源及び前記一般負荷とをDC/DCコンバータを介して接続する第1の給電回路と、
    この第1の給電回路と並列に、前記副電源と前記主電源及び前記一般負荷とをスイッチを介して接続する第2の給電回路と、
    前記DC/DCコンバータ及び前記スイッチの作動を制御する制御手段とを備え、
    この制御手段は、
    前記DC/DCコンバータを起動し、且つ前記スイッチを開く第1の制御状態、または、前記DC/DCコンバータを停止し、且つ前記スイッチを閉じる第2の制御状態を選択可能である車両用電源システム。
    A generator mounted on the vehicle;
    A main power supply to which general loads such as lamps and audio devices are connected;
    A secondary power source connected to the generator, recovering regenerative power generated by the generator using kinetic energy such as deceleration, or heat energy such as exhaust heat, and storing the generated power of the generator; ,
    A first power supply circuit that connects the sub power source, the main power source, and the general load via a DC / DC converter;
    In parallel with the first power supply circuit, a second power supply circuit that connects the sub power supply, the main power supply, and the general load via a switch;
    Control means for controlling the operation of the DC / DC converter and the switch,
    This control means
    A vehicle power supply system capable of selecting a first control state in which the DC / DC converter is started and the switch is opened, or a second control state in which the DC / DC converter is stopped and the switch is closed. .
  2. エンジンに駆動されて発電する発電機と、
    ランプ類やオーディオ装置等の一般負荷が接続される主電源と、
    前記発電機に接続され、車両減速時に前記発電機にて発電される回生電力の回収、及び前記エンジン駆動により発電される前記発電機の発電電力を蓄える副電源と、
    前記副電源と前記主電源及び前記一般負荷とをDC/DCコンバータを介して接続する第1の給電回路と、
    この第1の給電回路と並列に、前記副電源と前記主電源及び前記一般負荷とをスイッチを介して接続する第2の給電回路と、
    前記DC/DCコンバータ及び前記スイッチの作動を制御する制御手段とを備え、
    この制御手段は、
    前記DC/DCコンバータを起動し、且つ前記スイッチを開く第1の制御状態、または、前記DC/DCコンバータを停止し、且つ前記スイッチを閉じる第2の制御状態を選択可能である車両用電源システム。
    A generator driven by the engine to generate electricity;
    A main power supply to which general loads such as lamps and audio devices are connected;
    A secondary power source connected to the generator, for collecting regenerative power generated by the generator when the vehicle decelerates, and for storing the generated power of the generator generated by driving the engine;
    A first power supply circuit that connects the sub power source, the main power source, and the general load via a DC / DC converter;
    In parallel with the first power supply circuit, a second power supply circuit that connects the sub power supply, the main power supply, and the general load via a switch;
    Control means for controlling the operation of the DC / DC converter and the switch,
    This control means
    A vehicle power supply system capable of selecting a first control state in which the DC / DC converter is started and the switch is opened, or a second control state in which the DC / DC converter is stopped and the switch is closed. .
  3. 請求項1または2に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記DC/DCコンバータを起動し、且つ前記スイッチを閉じる第3の制御状態を選択できることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 1 or 2,
    The power supply system for a vehicle, wherein the control means can select a third control state that activates the DC / DC converter and closes the switch.
  4. 請求項1〜3に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記主電源の方が、前記副電源より、公称電圧または公称容量が大きいことを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3,
    The power supply system for vehicles, wherein the main power supply has a larger nominal voltage or nominal capacity than the sub-power supply.
  5. 請求項1〜3に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記主電源の方が、前記副電源より、公称電圧または公称容量が小さいことを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3,
    The vehicle power supply system, wherein the main power supply has a smaller nominal voltage or nominal capacity than the sub-power supply.
  6. 請求項1〜5に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記主電源と前記副電源は、使用電圧が略同一となる領域を持つことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 5,
    The vehicular power supply system, wherein the main power supply and the sub power supply have a region in which operating voltages are substantially the same.
  7. 請求項1〜6に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記主電源は、前記副電源より低温時の放電特性に優れていることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 6,
    The power supply system for vehicles, wherein the main power supply is superior in discharge characteristics at a low temperature than the sub power supply.
  8. 請求項1〜7に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源は、前記主電源より充電受入性に優れ、且つ状態検出が容易であることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 7,
    The sub-power source is more excellent in charge acceptability than the main power source, and can easily detect a state.
  9. 請求項1〜8に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記主電源は、鉛バッテリ、またはLiイオンバッテリ、またはNi水素バッテリであり、前記副電源は、鉛バッテリ、またはLiイオンバッテリ、またはNi水素バッテリ、または電気二重層キャパシタであることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 8,
    The main power source is a lead battery, a Li ion battery, or a Ni hydrogen battery, and the sub power source is a lead battery, a Li ion battery, a Ni hydrogen battery, or an electric double layer capacitor. Power supply system for vehicles.
  10. 請求項1〜3及び5〜9に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記副電源から前記主電源及び前記一般負荷に電力供給を行う際に、前記副電源の電圧が前記一般負荷の許容定格電圧以下まで低下している場合は、前記第2の制御状態を選択することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 9,
    The control means, when supplying power from the sub-power source to the main power source and the general load, if the voltage of the sub-power source has dropped to an allowable rated voltage of the general load or less, A power supply system for a vehicle, wherein a control state is selected.
  11. 請求項1〜10に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源から前記主電源及び前記一般負荷に供給される電力量、または前記主電源から前記副電源及び前記一般負荷に供給される電力量を電力供給量と呼ぶ時に、
    前記制御手段は、前記電力供給量に応じて、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態の何方か一方を選択することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 10,
    When the amount of power supplied from the sub power source to the main power source and the general load or the amount of power supplied from the main power source to the sub power source and the general load is referred to as a power supply amount,
    The power supply system for vehicles, wherein the control means selects one of the first control state and the second control state in accordance with the power supply amount.
  12. 請求項11に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記電力供給量が所定値以下の時に前記第1の制御状態を選択し、前記電力供給量が前記所定値より大きい時に前記第2の制御状態を選択することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 11,
    The control means selects the first control state when the power supply amount is equal to or less than a predetermined value, and selects the second control state when the power supply amount is larger than the predetermined value. Power supply system for vehicles.
  13. 請求項1〜9に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記主電源と前記副電源との電圧差に応じて、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態の何方か一方を選択することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 9,
    The vehicle power supply system, wherein the control means selects one of the first control state and the second control state in accordance with a voltage difference between the main power supply and the sub power supply.
  14. 請求項13に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記主電源と前記副電源との電圧差が所定値以下の時に前記第2の制御状態を選択し、前記主電源と前記副電源との電圧差が前記所定値より大きい時に前記第1の制御状態を選択することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 13,
    The control means selects the second control state when the voltage difference between the main power source and the sub power source is equal to or less than a predetermined value, and when the voltage difference between the main power source and the sub power source is larger than the predetermined value. The vehicle power supply system, wherein the first control state is selected.
  15. 請求項1〜9に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源から前記主電源及び前記一般負荷に供給される電力量、または前記主電源から前記副電源及び前記一般負荷に供給される電力量を電力供給量と呼ぶ時に、
    前記制御手段は、前記主電源と前記副電源との電圧差と前記電力供給量とに応じて、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態との何方か一方を選択することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 9,
    When the amount of power supplied from the sub power source to the main power source and the general load or the amount of power supplied from the main power source to the sub power source and the general load is referred to as a power supply amount,
    The control means selects one of the first control state and the second control state according to a voltage difference between the main power source and the sub power source and the power supply amount. Power supply system for vehicles.
  16. 請求項15に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記副電源の電圧が前記主電源の電圧より高く、且つ前記副電源から前記主電源及び前記一般負荷に供給される電力量が所定値より大きい時は、最初に前記第1の制御状態を選択し、前記副電源の電圧が前記一般負荷の許容定格電圧以下まで低下した後、前記第1の制御状態から前記第2の制御状態に切り替えることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 15,
    When the voltage of the sub power source is higher than the voltage of the main power source and the amount of power supplied from the sub power source to the main power source and the general load is larger than a predetermined value, the control means first The vehicle power supply system is switched from the first control state to the second control state after the control state is selected and the voltage of the sub-power supply drops below the allowable rated voltage of the general load. .
  17. 請求項1〜16に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源から車両の基本走行や安全に係わる重要負荷に給電する第3の給電回路と、 前記主電源から前記重要負荷に給電する第4の給電回路とを備え、
    前記第3の給電回路及び前記第4の給電回路には、それぞれ通電電流の逆流を防止するダイオードが設けられていることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 16,
    A third power feeding circuit that feeds an important load related to basic driving and safety of the vehicle from the sub power source, and a fourth power feeding circuit that feeds the important load from the main power source,
    The third power supply circuit and the fourth power supply circuit are each provided with a diode for preventing a backflow of an energized current.
  18. 請求項1〜4または6〜16に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源から車両の基本走行や安全に係わる重要負荷に給電する第3の給電回路と、 前記主電源から前記重要負荷に給電する第4の給電回路とを備え、
    前記主電源の方が前記副電源より公称電圧または公称容量が大きい場合に、前記第3の給電回路に通電電流の逆流を防止するダイオードが設けられていることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 16,
    A third power feeding circuit that feeds an important load related to basic driving and safety of the vehicle from the sub power source, and a fourth power feeding circuit that feeds the important load from the main power source,
    A power supply system for vehicles, wherein a diode for preventing a backflow of an energized current is provided in the third power supply circuit when the main power supply has a larger nominal voltage or nominal capacity than the sub-power supply.
  19. 請求項1〜3または5〜16に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源から車両の基本走行や安全に係わる重要負荷に給電する第3の給電回路と、 前記主電源から前記重要負荷に給電する第4の給電回路とを備え、
    前記主電源の方が前記副電源より公称電圧または公称容量が小さい場合に、前記第4の給電回路に通電電流の逆流を防止するダイオードが設けられていることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3 or 5 to 16,
    A third power feeding circuit that feeds an important load related to basic driving and safety of the vehicle from the sub power source, and a fourth power feeding circuit that feeds the important load from the main power source,
    When the main power supply has a nominal voltage or nominal capacity smaller than that of the sub-power supply, the fourth power supply circuit is provided with a diode for preventing a backflow of an energization current.
  20. 請求項17〜19に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第2の制御状態を選択している時に、前記主電源と前記副電源との何方か一方が故障した場合は、前記スイッチを開くことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 17 to 19,
    The control means opens the switch when one of the main power supply and the sub power supply fails when the second control state is selected.
  21. 請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記主電源または前記副電源の正極と負極との間がショートした時に、前記スイッチを開くことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 20,
    The vehicular power supply system, wherein the control means opens the switch when a short circuit occurs between a positive electrode and a negative electrode of the main power supply or the sub power supply.
  22. 請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記主電源の性能が低下した時に、前記スイッチを開くことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 20,
    The vehicle power supply system, wherein the control means opens the switch when the performance of the main power supply deteriorates.
  23. 請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記副電源の性能が低下した時に、前記スイッチを開くことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 20,
    The vehicle power supply system, wherein the control means opens the switch when the performance of the sub power supply is deteriorated.
  24. 請求項20に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第1の制御状態を選択している時に、前記主電源と前記副電源との何方か一方が故障した場合は、前記DC/DCコンバータを停止させることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to claim 20,
    The control means stops the DC / DC converter when one of the main power supply and the sub power supply fails when the first control state is selected. Power system.
  25. 請求項3〜24に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第2の制御状態を選択している時に、前記スイッチの温度が所定値を超えた場合に、前記第2の制御状態から前記第3の制御状態へ切り替えることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 3 to 24,
    The control means switches from the second control state to the third control state when the temperature of the switch exceeds a predetermined value when the second control state is selected. Vehicle power supply system.
  26. 請求項1〜25に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記主電源に接続される前記一般負荷には、エンジン停止後に暗電流を必要とする電気負荷が含まれていることを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 25,
    The vehicle power supply system, wherein the general load connected to the main power supply includes an electric load that requires a dark current after the engine is stopped.
  27. 請求項1〜26に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第1の制御状態から前記第2の制御状態へ切り替える際、または前記第2の制御状態から前記第1の制御状態へ切り替える際に、前記DC/DCコンバータの出力電圧を、前記主電源と前記副電源のうち、高い方の電圧まで昇圧または低い方の電圧まで降圧させてから、前記制御状態の切り替えを行うことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 26,
    When the control means switches from the first control state to the second control state, or when switching from the second control state to the first control state, the control means outputs the output voltage of the DC / DC converter. The vehicle power supply system is characterized in that the control state is switched after the voltage of the main power supply and the sub power supply is boosted to a higher voltage or lowered to a lower voltage.
  28. 請求項1〜27に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第1の制御状態を選択している時に、前記DC/DCコンバータの温度または電圧等の使用状態を検出し、その検出された使用状態が規定値を超えた場合は、前記第1の制御状態から前記第2の制御状態に切り替えることを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 27,
    The control means detects a use state such as a temperature or a voltage of the DC / DC converter when the first control state is selected, and if the detected use state exceeds a specified value, A vehicle power supply system that switches from the first control state to the second control state.
  29. 請求項1〜28に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第1の制御状態を選択している時に、前記DC/DCコンバータの出力電圧を前記発電機の出力電圧と略同一に制御することを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 28,
    The control means controls the output voltage of the DC / DC converter substantially the same as the output voltage of the generator when the first control state is selected.
  30. 請求項1〜28に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第1の制御状態を選択している時に、前記発電機の出力電圧を前記DC/DCコンバータの出力電圧と略同一に制御することを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 28,
    The control means controls the output voltage of the generator substantially the same as the output voltage of the DC / DC converter when the first control state is selected.
  31. 請求項1〜30に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、前記第1の制御状態を選択している時に、前記DC/DCコンバータの出力状態により前記主電源の充電受入性を検出することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 30,
    The vehicle power system according to claim 1, wherein the control means detects charge acceptability of the main power source based on an output state of the DC / DC converter when the first control state is selected.
  32. 請求項1〜31に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記制御手段は、車両の走行状態に応じて前記副電源の電圧及び前記DC/DCコンバータの出力電圧を検出し、その検出結果に基づいて前記発電機の出力を制御することを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 31,
    The control means detects the voltage of the sub power supply and the output voltage of the DC / DC converter according to the running state of the vehicle, and controls the output of the generator based on the detection result. Power system.
  33. 請求項1〜32に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    暗電流を必要としない電気負荷に対して、前記副電源から給電することを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 32,
    A power supply system for a vehicle, wherein an electric load that does not require dark current is fed from the sub power supply.
  34. 請求項33に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記暗電流を必要としない電気負荷とは、内部メモリを有しないECU等の電気負荷、あるいは、常に内部メモリの初期定数を使用するECU等の電気負荷であることを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to claim 33,
    The electric load that does not require dark current is an electric load such as an ECU that does not have an internal memory, or an electric load such as an ECU that always uses an initial constant of the internal memory. .
  35. 請求項1〜34に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    暗電流を遮断できる暗電流遮断手段を有し、暗電流の遮断を許容する電気負荷に対し、前記副電源から給電することを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 34,
    A vehicle power supply system comprising dark current interrupting means capable of interrupting dark current and supplying power from the sub power source to an electric load that permits dark current interrupt.
  36. 請求項1〜35に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記副電源と直列に副電源スイッチを接続したことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 35,
    A vehicle power supply system comprising a sub power switch connected in series with the sub power source.
  37. 請求項36に記載した車両用電源システムにおいて、
    前記副電源スイッチを、前記発電機と前記副電源との間で、前記DC/DCコンバータの入力側結線部よりも前記発電機側に配置したことを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to claim 36,
    The vehicular power supply system, wherein the sub power switch is disposed between the generator and the sub power source on the generator side of the input side connection portion of the DC / DC converter.
  38. 請求項1〜37に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記DC/DCコンバータは、シリーズレギュレータを用いたことを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 37,
    The DC / DC converter uses a series regulator, and is a vehicle power supply system.
  39. 請求項1〜38に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    回生発電時に前記副電源が満充電であることを検出した場合に、前記発電機により、前記満充電状態の副電源電圧より低い電圧で回生発電を行うと共に、前記第1の制御状態または第2の制御状態により、前記一般負荷への電力供給を実施することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 38,
    When it is detected that the sub power supply is fully charged during regenerative power generation, the power generator performs regenerative power generation at a voltage lower than the sub power supply voltage in the fully charged state, and the first control state or second A power supply system for a vehicle that implements power supply to the general load according to the control state.
  40. 請求項3〜38に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    回生発電時に前記副電源が満充電であることを検出した場合に、前記発電機により、前記満充電状態の副電源電圧より低い電圧で回生発電を行うと共に、前記第1の制御状態または第2の制御状態または第3の制御状態により、前記一般負荷への電力供給を実施することを特徴とする車両用電源システム。
    The vehicle power supply system according to any one of claims 3 to 38,
    When it is detected that the sub power supply is fully charged during regenerative power generation, the power generator performs regenerative power generation at a voltage lower than the sub power supply voltage in the fully charged state, and the first control state or second A power supply system for a vehicle, wherein power is supplied to the general load according to the control state or the third control state.
  41. 請求項1〜40に記載した何れかの車両用電源システムにおいて、
    前記第1の制御状態により、前記主電源を満充電状態に維持することを特徴とする車両用電源システム。
    In the vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 40,
    The vehicle power supply system, wherein the main power supply is maintained in a fully charged state in accordance with the first control state.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252017A (en) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp Power supply control method and device for vehicle
JP2013252016A (en) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp Power supply control method and device for vehicle
JP2013252015A (en) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp Power supply control method and device for vehicle
US9018894B2 (en) 2011-04-19 2015-04-28 Mitsubishi Electric Corporation Vehicular power supply system
JP2016067131A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 本田技研工業株式会社 Charger system
EP3296159A4 (en) * 2015-05-12 2018-03-21 Nissan Motor Co., Ltd. Power supply system
US9950630B2 (en) 2013-05-22 2018-04-24 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle power source system
US10017138B2 (en) 2012-10-18 2018-07-10 Mitsubishi Electric Corporation Power supply management system and power supply management method

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4254658B2 (en) 2004-08-23 2009-04-15 株式会社デンソー In-vehicle power supply system
JP4975282B2 (en) * 2005-07-13 2012-07-11 本田技研工業株式会社 Vehicle power supply
JP4884031B2 (en) * 2006-03-06 2012-02-22 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply system
JP4661650B2 (en) * 2006-03-23 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply system
JP4775707B2 (en) * 2006-03-31 2011-09-21 いすゞ自動車株式会社 Energy regeneration device
JP4908046B2 (en) * 2006-04-21 2012-04-04 オリジン電気株式会社 Electric power steering device
JP4645518B2 (en) * 2006-04-27 2011-03-09 日産自動車株式会社 Multi-voltage power supply system for vehicles
JP5210516B2 (en) * 2006-12-27 2013-06-12 富士重工業株式会社 Vehicle power supply
JP5134838B2 (en) * 2007-03-12 2013-01-30 本田技研工業株式会社 Vehicle power supply
JP5119699B2 (en) * 2007-03-20 2013-01-16 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply
JP4315223B2 (en) * 2007-09-18 2009-08-19 トヨタ自動車株式会社 Power supply system
FR2923421B1 (en) * 2007-11-12 2013-11-08 Valeo Equip Electr Moteur ELECTRICAL POWER SUPPLY FOR ON-BOARD EQUIPMENT OF A MOTOR VEHICLE
JP4687704B2 (en) * 2007-11-20 2011-05-25 株式会社デンソー Vehicle power supply
JP4883313B2 (en) 2007-11-28 2012-02-22 トヨタ自動車株式会社 Power control device
JP5165394B2 (en) * 2008-01-11 2013-03-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Vehicle power supply system
JP2009183089A (en) 2008-01-31 2009-08-13 Hitachi Ltd Electric storage device controller and movable body installed with the same
JP5326333B2 (en) * 2008-04-15 2013-10-30 株式会社デンソー Vehicle power supply system
JP5152505B2 (en) * 2008-07-04 2013-02-27 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply system
JP5310092B2 (en) * 2009-02-27 2013-10-09 パナソニック株式会社 Vehicle power supply
JP2011004556A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Mitsubishi Electric Corp Power supply device for vehicle
JP5387383B2 (en) * 2009-12-18 2014-01-15 株式会社デンソー In-vehicle power supply
JP5234052B2 (en) * 2010-04-27 2013-07-10 株式会社デンソー Power supply
JP5793667B2 (en) * 2010-09-29 2015-10-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Vehicle power supply
DE102010054191A1 (en) * 2010-12-11 2012-06-21 Volkswagen Ag Motor vehicle electrical system and method for operating a motor vehicle electrical system
DE102011101531B4 (en) * 2011-05-14 2015-09-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Motor vehicle electrical system and method for operating a motor vehicle electrical system
JP5696585B2 (en) * 2011-05-23 2015-04-08 マツダ株式会社 Vehicle power supply control device
JP5747669B2 (en) * 2011-06-09 2015-07-15 トヨタ自動車株式会社 VEHICLE POWER CONTROL DEVICE AND VEHICLE POWER CONTROL METHOD
JP5640950B2 (en) 2011-10-31 2014-12-17 株式会社デンソー Vehicle control device
US9302671B2 (en) 2012-07-27 2016-04-05 Nissan Motor Co., Ltd. Control device for vehicle and method of controlling vehicle
WO2014017199A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 日産自動車株式会社 Vehicle control device and vehicle control method
JP2014204541A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 Control device
JP6160285B2 (en) * 2013-06-17 2017-07-12 株式会社オートネットワーク技術研究所 Power supply control device
JPWO2014208028A1 (en) * 2013-06-28 2017-02-23 三洋電機株式会社 Power storage system
CN104276044B (en) 2013-07-01 2017-11-03 本田技研工业株式会社 Vehicle power source device
JP5855608B2 (en) * 2013-07-01 2016-02-09 本田技研工業株式会社 Vehicle power supply
JP5859490B2 (en) * 2013-07-01 2016-02-10 本田技研工業株式会社 Vehicle power supply
JP2015054621A (en) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社オートネットワーク技術研究所 Vehicle power supply device
JP6107561B2 (en) * 2013-09-18 2017-04-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 Vehicle power supply
JP2015083404A (en) 2013-10-25 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 On-vehicle power supply device
FR3013167B1 (en) * 2013-11-12 2015-12-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE AND METHOD FOR RECHARGING AN ELECTRIC ENERGY STORER OF A MOTOR VEHICLE
JP6172087B2 (en) * 2014-08-18 2017-08-02 マツダ株式会社 Vehicle power supply control device
JP6465501B2 (en) * 2014-10-08 2019-02-06 本田技研工業株式会社 Electrical component control apparatus and electrical component control method
JP6460875B2 (en) * 2015-03-27 2019-01-30 矢崎総業株式会社 Battery system control device
JP6553916B2 (en) * 2015-03-31 2019-07-31 株式会社Subaru Vehicle power supply
JP6414008B2 (en) * 2015-10-16 2018-10-31 株式会社豊田自動織機 Regenerative energy storage system
JP6268145B2 (en) * 2015-11-16 2018-01-24 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 Regenerative system and regenerative system control method
JP6665757B2 (en) * 2016-11-08 2020-03-13 株式会社デンソー Power control device and battery unit
JP6608405B2 (en) 2017-07-19 2019-11-20 矢崎総業株式会社 Voltage conversion unit
JP2019146305A (en) 2018-02-16 2019-08-29 トヨタ自動車株式会社 Power supply system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9018894B2 (en) 2011-04-19 2015-04-28 Mitsubishi Electric Corporation Vehicular power supply system
DE102011084777B4 (en) * 2011-04-19 2016-04-28 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle power supply system
JP2013252017A (en) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp Power supply control method and device for vehicle
JP2013252016A (en) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp Power supply control method and device for vehicle
JP2013252015A (en) * 2012-06-01 2013-12-12 Mazda Motor Corp Power supply control method and device for vehicle
US10017138B2 (en) 2012-10-18 2018-07-10 Mitsubishi Electric Corporation Power supply management system and power supply management method
US9950630B2 (en) 2013-05-22 2018-04-24 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle power source system
JP2016067131A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 本田技研工業株式会社 Charger system
EP3296159A4 (en) * 2015-05-12 2018-03-21 Nissan Motor Co., Ltd. Power supply system

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