JP6003743B2 - Power supply - Google Patents

Power supply Download PDF

Info

Publication number
JP6003743B2
JP6003743B2 JP2013059002A JP2013059002A JP6003743B2 JP 6003743 B2 JP6003743 B2 JP 6003743B2 JP 2013059002 A JP2013059002 A JP 2013059002A JP 2013059002 A JP2013059002 A JP 2013059002A JP 6003743 B2 JP6003743 B2 JP 6003743B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
output voltage
power
switch
storage battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013059002A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014184752A (en
Inventor
裕通 安則
裕通 安則
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
Priority to JP2013059002A priority Critical patent/JP6003743B2/en
Publication of JP2014184752A publication Critical patent/JP2014184752A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6003743B2 publication Critical patent/JP6003743B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、車載発電機の発電電力により充電され、電気負荷群に電力を供給するバッテリを備える電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply apparatus that includes a battery that is charged by electric power generated by an on-vehicle generator and supplies electric power to an electric load group.
車輌に搭載される電気負荷は年々増加する傾向にある。例えば、油圧又はエンジン動力で作動させていた機器を電動化して制御性能及び効率の向上を図るべく、電動ブレーキ及び電動パワーステアリング装置等が採用されることで、電気負荷が増加している。また、エンジンにおける燃料消費の効率を向上するために、エンジン出力を補助する電動モータ、及びアイドリングストップ後の再始動用のスタータモータ等の採用によっても、電気負荷が増加する傾向にある。   Electric loads installed in vehicles tend to increase year by year. For example, the electric load is increased by adopting an electric brake, an electric power steering device, and the like in order to improve the control performance and efficiency by electrifying equipment that has been operated by hydraulic pressure or engine power. In addition, in order to improve the fuel consumption efficiency in the engine, the electric load tends to increase also by adopting an electric motor that assists the engine output, a starter motor for restarting after idling stop, and the like.
このような電気負荷の増加に対応して、従来の車輌における鉛蓄電池に加えてリチウムイオン蓄電池(以下、リチウム蓄電池と表記する。)を備え、車載発電機により発電した電力を鉛蓄電池及びリチウム蓄電池に供給して充放電する電源装置が開発されるに至っている。リチウム蓄電池は、鉛蓄電池よりも高電圧で充放電が可能であり、一般的に鉛蓄電池よりも充電効率が良く、燃料消費効率の改善に向いている。   In response to such an increase in electrical load, in addition to the conventional lead storage battery in a vehicle, a lithium ion storage battery (hereinafter referred to as a lithium storage battery) is provided, and the power generated by the in-vehicle generator is used as a lead storage battery and a lithium storage battery. Power supply devices that are supplied to and charged and discharged have been developed. Lithium storage batteries can be charged and discharged at a higher voltage than lead storage batteries, generally have better charging efficiency than lead storage batteries, and are suitable for improving fuel consumption efficiency.
例えば、特許文献1に記載されている従来の電源装置は、車載発電機に接続された鉛蓄電池と、該鉛蓄電池に並列接続するリチウム蓄電池と、車載発電機及びリチウム蓄電池の間に介挿され、通電及び遮断を切り替えるMOS−FETと、該MOS−FET及びリチウム蓄電池の間に介挿されたリレーとを備える。この電源装置では、満充電量に対する現在の蓄電量の比率を表わす充電率(以下、SOC:State of Charge)が両バッテリで適正範囲内になるようにMOS−FET及びリレーの作動状態を決定する。   For example, a conventional power supply device described in Patent Document 1 is interposed between a lead storage battery connected to an in-vehicle generator, a lithium storage battery connected in parallel to the lead storage battery, and the in-vehicle generator and the lithium storage battery. And a MOS-FET for switching between energization and cutoff, and a relay interposed between the MOS-FET and the lithium storage battery. In this power supply device, the operating states of the MOS-FET and the relay are determined so that the charging rate (hereinafter referred to as SOC: State of Charge) representing the ratio of the current charged amount to the fully charged amount is within an appropriate range for both batteries. .
具体的には、電源装置は車載発電機からバッテリへの回生充電の際に、リチウム蓄電池の出力電圧が鉛蓄電池の出力電圧よりも低くなる機会が多くなるようにし、MOS−FET及びリレーをオン状態にしてリチウム蓄電池への充電が促進されるように制御する。一方、電源装置は、バッテリからの放電の際には、リチウム蓄電池の出力電圧が鉛蓄電池の出力電圧よりも高くなる機会が多くなるようにし、MOS−FETをオフ状態に、リレーをオン状態にしてリチウム蓄電池から電気負荷への電力供給が促進されるように制御する。   Specifically, when the regenerative charging from the in-vehicle generator to the battery, the power supply device increases the chance that the output voltage of the lithium storage battery becomes lower than the output voltage of the lead storage battery, and turns on the MOS-FET and the relay. Control is performed so that charging to the lithium storage battery is promoted. On the other hand, when discharging from the battery, the power supply device increases the chance that the output voltage of the lithium storage battery becomes higher than the output voltage of the lead storage battery, and sets the MOS-FET to the off state and the relay to the on state. Then, control is performed so that power supply from the lithium storage battery to the electric load is promoted.
特開2011−176958号公報JP 2011-176958 A
しかしながら、特許文献1に記載の電源装置は、リチウム蓄電池の充電電圧を鉛蓄電池と同じか又は低くなるように設定しているため、リチウム蓄電池に充電される電力が低く抑えられてしまう。このため、リチウム蓄電池に充電される電力が、車載発電機の回生電力を下回る場合が生じる蓋然性があり、燃料消費の改善効果が限定的になってしまうという問題点があった。   However, since the power supply device described in Patent Literature 1 sets the charging voltage of the lithium storage battery to be the same as or lower than that of the lead storage battery, the power charged in the lithium storage battery is kept low. For this reason, there is a possibility that the electric power charged in the lithium storage battery is lower than the regenerative electric power of the on-vehicle generator, and there is a problem that the improvement effect of fuel consumption is limited.
また、回生充電の際には、MOS−FETをオン状態としているため、リチウム蓄電池及び鉛蓄電池の両方が充電状態となるため、充電効率の良いリチウム蓄電池を単独で充電する場合に比較して充電効率が低下してしまうという問題点があった。   In addition, since the MOS-FET is turned on during regenerative charging, both the lithium storage battery and the lead storage battery are in a charged state, so charging is performed compared to charging a lithium storage battery with good charging efficiency alone. There was a problem that the efficiency was lowered.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車載発電機の発電電力により充電され、電気負荷群に電力を供給するバッテリへの充電効率が良好な電源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply device that is charged with power generated by an on-vehicle generator and has good charging efficiency for a battery that supplies power to an electric load group. To do.
本発明に係る電源装置は、電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリと、電力により充電され、エンジンを始動するスタータに電力を供給する第2バッテリとを備える電源装置において、前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続及び遮断するスイッチと、前記第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する検出手段と、該検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断し、前記検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が前記所定電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続する一方、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続し、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断する制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。 Power supply device according to the present invention is charged by power, comprising: a first battery for supplying electric power to the electric load group, is charged by power, the starter to start the engine and a second battery supplying power in the power supply device, a switch for connection and disconnection with the previous SL first battery and said second battery, a detection means for detecting an output voltage of the first and second battery, the second battery in which the detecting means detects When the output voltage of the second battery is larger than a predetermined voltage, the first battery and the second battery are shut off by the switch, and when the output voltage of the second battery detected by the detecting means is equal to or lower than the predetermined voltage, while connecting the second battery and the first battery by a switch, before Symbol detection means outputs the output voltage of the first battery detected in the second battery When it is under pressure or, the switch by connecting the said the first battery second battery, when the output voltage of the first battery detected by the detection unit is greater than the output voltage of the second battery, said switch And a control means for performing control to shut off the first battery and the second battery .
本発明にあっては、第1バッテリは、電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する。第2バッテリは、電力により充電され、エンジンを始動するスタータに電力を供給する。スイッチにより、第1バッテリと第2バッテリとを接続及び遮断し、検出手段により、第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する。制御手段は、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断し、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続する一方、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続し、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断する制御を行う。これにより、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリへの充電が行われるので充電効率が改善され、第1バッテリの出力電圧が低下したとき、第1バッテリ及び第2バッテリの両方で電気負荷群へ電力を供給できる。
本発明に係る電源装置は、車輌に搭載されたエンジンに連動して発電する車載発電機と、該車載発電機が発電した電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリと、前記車載発電機が発電した電力により充電され、前記エンジンを始動するスタータに電力を供給する第2バッテリとを備える電源装置において、前記第1バッテリは前記車載発電機に接続されており、前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続及び遮断するスイッチと、前記第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する検出手段と、前記車載発電機が発電している場合に、該検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断し、前記検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が前記所定電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続する一方、前記車載発電機が発電していない場合に、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続し、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断する制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、車載発電機が車輌に搭載されたエンジンに連動して発電し、第1バッテリは、車載発電機が発電した電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する。第2バッテリは、車載発電機が発電した電力により充電され、エンジンを始動するスタータに電力を供給する。第1バッテリは車載発電機に接続されており、スイッチにより、第1バッテリと第2バッテリとを接続及び遮断し、検出手段により、第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する。制御手段は、車載発電機が発電している場合に、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断し、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧以下であるとき、前記スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続する一方、車載発電機が発電していない場合に、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続し、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断する制御を行う。これにより、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリへの充電が行われるので充電効率が改善され、第1バッテリの出力電圧が低下したとき、第1バッテリ及び第2バッテリの両方で電気負荷群へ電力を供給できる。
In the present invention, the first battery is charged with electric power and supplies electric power to the electric load group. The second battery is charged with electric power and supplies electric power to a starter that starts the engine. The switch connects and disconnects the first battery and the second battery, and the detection means detects the output voltages of the first and second batteries. When the output voltage of the second battery detected by the detecting means is larger than the predetermined voltage, the control means cuts off the first battery and the second battery by the switch, and the output voltage of the second battery detected by the detecting means is the predetermined voltage. When the first battery and the second battery are connected by the switch when the output voltage is equal to or less than the output voltage of the first battery detected by the detection means, the switch is connected to the first battery and the second battery by the switch. Two batteries are connected, and when the output voltage of the first battery detected by the detecting means is larger than the output voltage of the second battery, the switch controls the first battery and the second battery to be shut off. As a result, charging to the first battery that supplies power to the electric load group is performed, so that charging efficiency is improved, and when the output voltage of the first battery decreases, the electric load is applied to both the first battery and the second battery. Power can be supplied to the group.
A power supply device according to the present invention includes an on-vehicle generator that generates power in conjunction with an engine mounted on a vehicle, a first battery that is charged with electric power generated by the on-vehicle generator and supplies electric power to an electric load group, And a second battery that is charged with electric power generated by the in-vehicle generator and supplies electric power to a starter that starts the engine, wherein the first battery is connected to the in-vehicle generator, A switch for connecting and disconnecting one battery and the second battery, a detecting means for detecting output voltages of the first and second batteries, and a detecting means for detecting when the on-vehicle generator is generating power. When the output voltage of the second battery is greater than a predetermined voltage, the first battery and the second battery are shut off by the switch, and the detection means detects the first battery When the output voltage of the battery is equal to or lower than the predetermined voltage, the detecting means detects the first battery and the second battery connected by the switch while the in-vehicle generator is not generating power. When the output voltage of the first battery is equal to or lower than the output voltage of the second battery, the first battery and the second battery are connected by the switch, and the output voltage of the first battery detected by the detecting means is Control means for performing control to shut off the first battery and the second battery by the switch when the output voltage of the second battery is larger than the output voltage.
In the present invention, the on-vehicle generator generates power in conjunction with the engine mounted on the vehicle, and the first battery is charged with the electric power generated by the on-vehicle generator and supplies the electric load group with electric power. The second battery is charged with electric power generated by the on-vehicle generator and supplies electric power to a starter that starts the engine. The first battery is connected to the on-vehicle generator, the first battery and the second battery are connected and disconnected by the switch, and the output voltages of the first and second batteries are detected by the detecting means. The control means shuts off the first battery and the second battery by a switch when the output voltage of the second battery detected by the detection means is larger than a predetermined voltage when the on-vehicle generator is generating power , and the detection means When the detected output voltage of the second battery is equal to or lower than a predetermined voltage, the first means detected by the detecting means is connected when the first battery and the second battery are connected by the switch while the on-vehicle generator is not generating power. When the output voltage of the battery is equal to or lower than the output voltage of the second battery, the first battery and the second battery are connected by a switch, and the output voltage of the first battery detected by the detecting means is greater than the output voltage of the second battery. At this time, a control is performed to cut off the first battery and the second battery by the switch . As a result, charging to the first battery that supplies power to the electric load group is performed, so that charging efficiency is improved, and when the output voltage of the first battery decreases, the electric load is applied to both the first battery and the second battery. Power can be supplied to the group.
本発明に係る電源装置は、前記第1バッテリの出力電圧に係る使用範囲の上限値が前記第2バッテリの出力電圧に係る使用範囲の上限値よりも高いことを特徴とする。   The power supply device according to the present invention is characterized in that an upper limit value of a use range related to an output voltage of the first battery is higher than an upper limit value of a use range related to an output voltage of the second battery.
本発明にあっては、第1バッテリの出力電圧に係る使用範囲の上限値が第2バッテリの出力電圧に係る使用範囲の上限値よりも高いため、第1バッテリへの充電電力を大きくすることができ、車載発電機が発生した電力をより多く充電で利用できるので、充電効率が改善される。   In the present invention, since the upper limit value of the use range related to the output voltage of the first battery is higher than the upper limit value of the use range related to the output voltage of the second battery, the charging power to the first battery is increased. The charging efficiency can be improved because more power generated by the on-vehicle generator can be used for charging.
本発明に係る電源装置は、前記エンジンのアイドリングストップ後の再始動時に動作する第2スタータを備え、前記第1バッテリは前記第2スタータに電力を供給するようにしてあることを特徴とする。   The power supply device according to the present invention includes a second starter that operates when the engine is restarted after idling stop, and the first battery supplies power to the second starter.
本発明にあっては、エンジンのアイドリングストップ後の再始動時に動作する第2スタータに第1バッテリから電力を供給するので、第1バッテリの充放電が促進される。   In the present invention, since the electric power is supplied from the first battery to the second starter that operates when the engine is restarted after idling stop, charging / discharging of the first battery is promoted.
本発明に係る電源装置は、前記エンジンの出力軸に動力を与えるモータを備え、前記第1バッテリは前記モータに電力を供給するようにしてあることを特徴とする。   The power supply device according to the present invention includes a motor that supplies power to the output shaft of the engine, and the first battery supplies power to the motor.
本発明にあっては、エンジンの出力軸に動力を与えるモータに第1バッテリから電力を供給するので、第1バッテリの充放電が促進される。   In the present invention, since electric power is supplied from the first battery to the motor that supplies power to the output shaft of the engine, charging and discharging of the first battery is promoted.
本発明に係る電源装置は、前記第1バッテリはリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池であり、前記第2バッテリは鉛蓄電池であることを特徴とする。   In the power supply device according to the present invention, the first battery is a lithium ion storage battery or a nickel hydride storage battery, and the second battery is a lead storage battery.
本発明にあっては、第1バッテリはリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池であり、第2バッテリは鉛蓄電池である。これにより、リチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池の充放電を促進して充電効率を改善することができる。   In the present invention, the first battery is a lithium ion storage battery or a nickel hydride storage battery, and the second battery is a lead storage battery. Thereby, charging / discharging of a lithium ion storage battery or a nickel hydride storage battery can be accelerated | stimulated, and charging efficiency can be improved.
本発明によれば、第1バッテリは、電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する。第2バッテリは、電力により充電され、エンジンを始動するスタータに電力を供給する。スイッチにより、第1バッテリと第2バッテリとを接続及び遮断し、検出手段により、第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する。制御手段は、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断し、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続する一方、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続し、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断する制御を行う。このため、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリへの充電が行われるので充電効率が改善され、第1バッテリの出力電圧が低下したとき、第1バッテリ及び第2バッテリの両方で電気負荷群へ電力を供給できる。
本発明によれば、車載発電機が車輌に搭載されたエンジンに連動して発電し、第1バッテリは、車載発電機が発電した電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する。第2バッテリは、車載発電機が発電した電力により充電され、エンジンを始動するスタータに電力を供給する。第1バッテリは車載発電機に接続されており、スイッチにより、第1バッテリと第2バッテリとを接続及び遮断し、検出手段により、第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する。制御手段は、車載発電機が発電している場合に、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断し、検出手段が検出した第2バッテリの出力電圧が所定電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続する一方、車載発電機が発電していない場合に、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧以下であるとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを接続し、検出手段が検出した第1バッテリの出力電圧が第2バッテリの出力電圧より大きいとき、スイッチにより第1バッテリと第2バッテリとを遮断する制御を行う。このため、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリへの充電が行われるので充電効率が改善され、第1バッテリの出力電圧が低下したとき、第1バッテリ及び第2バッテリの両方で電気負荷群へ電力を供給できる。
According to the present invention, the first battery is charged with electric power and supplies electric power to the electric load group. The second battery is charged with electric power and supplies electric power to a starter that starts the engine. The switch connects and disconnects the first battery and the second battery, and the detection means detects the output voltages of the first and second batteries. When the output voltage of the second battery detected by the detecting means is larger than the predetermined voltage, the control means cuts off the first battery and the second battery by the switch, and the output voltage of the second battery detected by the detecting means is the predetermined voltage. When the first battery and the second battery are connected by the switch when the output voltage is equal to or less than the output voltage of the first battery detected by the detection means, the switch is connected to the first battery and the second battery by the switch. Two batteries are connected, and when the output voltage of the first battery detected by the detecting means is larger than the output voltage of the second battery, the switch controls the first battery and the second battery to be shut off. For this reason, since the first battery that supplies power to the electric load group is charged, the charging efficiency is improved, and when the output voltage of the first battery decreases, the electric load is applied to both the first battery and the second battery. Power can be supplied to the group.
According to the present invention, the on-vehicle generator generates power in conjunction with the engine mounted on the vehicle, and the first battery is charged by the electric power generated by the on-vehicle generator and supplies the electric load group with electric power. The second battery is charged with electric power generated by the on-vehicle generator and supplies electric power to a starter that starts the engine. The first battery is connected to the on-vehicle generator, the first battery and the second battery are connected and disconnected by the switch, and the output voltages of the first and second batteries are detected by the detecting means. The control means shuts off the first battery and the second battery by a switch when the output voltage of the second battery detected by the detection means is larger than a predetermined voltage when the on-vehicle generator is generating power , and the detection means When the detected output voltage of the second battery is equal to or lower than the predetermined voltage, the first battery detected by the detecting means when the first battery and the second battery are connected by the switch while the on-vehicle generator is not generating power. When the output voltage of the first battery is equal to or lower than the output voltage of the second battery, the first battery and the second battery are connected by the switch, and the output voltage of the first battery detected by the detecting means is greater than the output voltage of the second battery The switch controls the first battery and the second battery to be disconnected . For this reason, since the first battery that supplies power to the electric load group is charged, the charging efficiency is improved, and when the output voltage of the first battery decreases, the electric load is applied to both the first battery and the second battery. Power can be supplied to the group.
本発明の実施の形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the power supply device which concerns on embodiment of this invention. 鉛蓄電池の使用時における目標SOC範囲を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the target SOC range at the time of use of a lead acid battery. リチウム蓄電池及び鉛蓄電池の蓄電量と出力電圧との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the electrical storage amount and output voltage of a lithium storage battery and a lead storage battery. 制御部によるスイッチの切替制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the switch control of a switch by a control part. 変形例に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the power supply device which concerns on a modification.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る電源装置10の概略構成を示すブロック図である。電源装置10は、車輌100に搭載されており、リチウム蓄電池1、鉛蓄電池2、統合型始動発電機3(以下、ISG3と表記する。ISG:Integrated Starter Generator)、スイッチ6、制御部7を備え、電動ブレーキ、電動パワーステアリング装置等の電気負荷41及び42(図1及び5では負荷41、42と略記する。)、並びにスタータ5に電力を供給する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device 10 according to an embodiment of the present invention. The power supply device 10 is mounted on a vehicle 100 and includes a lithium storage battery 1, a lead storage battery 2, an integrated starter generator 3 (hereinafter referred to as ISG 3, ISG: Integrated Starter Generator), a switch 6, and a control unit 7. Electric power is supplied to electric loads 41 and 42 (abbreviated as loads 41 and 42 in FIGS. 1 and 5) and a starter 5 such as an electric brake and an electric power steering device.
ISG3は、オルタネータ、及びエンジン(図示略)の再始動用スタータの両方の機能を持つモータ・ジェネレーターである。ISG3は、車輌100の走行動力源であるエンジンに連結され、エンジン出力軸の回転によって発電する。ISG3の発電機としての機能によって発電され、整流された直流電力は並列接続されたリチウム蓄電池1、鉛蓄電池2及び各電気負荷等に供給される。ISG3は車輌100が減速しているときに発電する回生制御を行うことで、エンジン出力軸の回転に対する負荷となって車輌100に制動力を与えるとともに、発電した電力で各バッテリを充電し、各電気負荷等へ電力を供給する。尚、ISG3の代わりに、オルタネータを設けるようにしてもよい。   The ISG 3 is a motor generator having both functions of an alternator and an engine (not shown) restarter. The ISG 3 is connected to an engine that is a driving power source of the vehicle 100, and generates electric power by rotation of the engine output shaft. The DC power generated and rectified by the function of the generator of the ISG 3 is supplied to the lithium storage battery 1, the lead storage battery 2, and each electric load that are connected in parallel. The ISG 3 performs regenerative control that generates power when the vehicle 100 is decelerating, thereby providing a braking force to the vehicle 100 as a load for the rotation of the engine output shaft, charging each battery with the generated power, Supply power to electrical loads. An alternator may be provided instead of ISG3.
ISG3は、再始動用スタータとしても機能し、エンジンをアイドリングストップさせた後に、主としてリチウム蓄電池1から電力供給を受けて再始動させる。ISG3は、例えば、アイドリングストップ後にアクセルペダルを踏み込むことで再始動用スタータとして機能する。車輌100の乗員にとってアイドリングストップが不快な現象とならないように、ISG3によるエンジン再始動は即時性と静粛性とが要求され、ベルトなどによりクランク軸を回転させる駆動機構などを備える。尚、ISG3は本発明における車載発電機及び第2スタータとして機能する。   The ISG 3 also functions as a starter for restarting, and after the engine is idling stopped, the ISG 3 is restarted mainly by receiving power supply from the lithium storage battery 1. For example, the ISG 3 functions as a restart starter by depressing an accelerator pedal after idling stop. In order to prevent the idling stop from becoming an unpleasant phenomenon for the occupant of the vehicle 100, the engine restart by the ISG 3 is required to be immediate and quiet, and includes a drive mechanism for rotating the crankshaft by a belt or the like. The ISG 3 functions as an on-vehicle generator and a second starter in the present invention.
スタータ5は、図示しないエンジンのクランク軸を回転し、点火装置によって燃料に点火することでエンジンを始動する。スタータ5は、主として鉛蓄電池2から電力供給を受けて動作するが、エンジン始動時の鉛蓄電池2のSOCが低い場合には、鉛蓄電池2にリチウム蓄電池1を並列接続し、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2からスタータ5に電力供給して動作させることもできる。   The starter 5 rotates the crankshaft of an engine (not shown), and starts the engine by igniting fuel with an ignition device. The starter 5 operates mainly by receiving power supply from the lead storage battery 2, but when the SOC of the lead storage battery 2 at the time of engine start is low, the lithium storage battery 1 is connected in parallel to the lead storage battery 2, and the lithium storage battery 1 and lead Power can be supplied from the storage battery 2 to the starter 5 for operation.
リチウム蓄電池1は、ISG3、電気負荷41に接続されており、ISG3により充電され、電気負荷41及びISG3(再始動用スタータとしてのISG3)に対して電力を供給する。リチウム蓄電池1は、充放電が行われる使用時において制御目標とするSOCの範囲(以下、目標SOC範囲と表記する。)、例えば、SOCが30%から80%までの範囲で制御されることにより、バッテリ性能の劣化が抑えられ、長期間使用が可能となる。また、一般的にリチウム蓄電池1は、鉛蓄電池2に比べて充電効率が良いことから、リチウム蓄電池1から主として電力を供給して電気負荷を動作させることで、エンジンの負荷となるISG3(オルタネータとしてのISG3)による発電が抑制され、車輌100の燃費が向上すると考えられる。従って、電源装置10における電気負荷41及び42の配置に関し、スイッチ6を挟んでリチウム蓄電池1側に配置される電気負荷41による負荷量を大きくすると良い。尚、リチウム蓄電池1は本発明における第1バッテリとして機能する。   The lithium storage battery 1 is connected to the ISG 3 and the electric load 41, is charged by the ISG 3, and supplies power to the electric load 41 and the ISG 3 (ISG 3 as a restart starter). The lithium storage battery 1 is controlled in a SOC range (hereinafter referred to as a target SOC range) that is a control target during use in which charging / discharging is performed, for example, when the SOC is controlled within a range of 30% to 80%. Battery performance can be prevented from deteriorating and can be used for a long time. Moreover, since the lithium storage battery 1 generally has a better charging efficiency than the lead storage battery 2, by supplying electric power mainly from the lithium storage battery 1 and operating an electric load, the engine load ISG3 (as an alternator) It is considered that the power generation by the ISG 3) is suppressed and the fuel efficiency of the vehicle 100 is improved. Therefore, regarding the arrangement of the electric loads 41 and 42 in the power supply device 10, the load amount by the electric load 41 arranged on the lithium storage battery 1 side with the switch 6 interposed therebetween may be increased. The lithium storage battery 1 functions as the first battery in the present invention.
鉛蓄電池2は、広く車輌100に搭載されている蓄電池である。図2は鉛蓄電池2の使用時における目標SOC範囲を説明するための模式図である。図2に示すように、鉛蓄電池2に関し、バッテリ性能の劣化が抑制される目標SOC範囲は、例えば蓄電量(SOC換算)が88%〜92%であり、出力端子で12.7V〜12.8Vの範囲である。鉛蓄電池2の出力端子はスタータ5に接続されており、エンジン始動時にスタータ5に電力供給して動作させる。また、鉛蓄電池2の出力端子はスイッチ6を介してリチウム蓄電池1及びISG3に接続されている。鉛蓄電池2はスイッチ6を介してISG3から電力供給されて充電される。尚、鉛蓄電池2は本発明における第2バッテリとして機能する。   The lead storage battery 2 is a storage battery that is widely mounted in the vehicle 100. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the target SOC range when the lead storage battery 2 is used. As shown in FIG. 2, with respect to the lead storage battery 2, the target SOC range in which deterioration of battery performance is suppressed is, for example, a storage amount (SOC conversion) of 88% to 92% and 12.7 V to 12.2 at the output terminal. The range is 8V. The output terminal of the lead storage battery 2 is connected to the starter 5 and is operated by supplying power to the starter 5 when the engine is started. The output terminal of the lead storage battery 2 is connected to the lithium storage battery 1 and the ISG 3 via the switch 6. The lead storage battery 2 is supplied with power from the ISG 3 via the switch 6 and charged. The lead storage battery 2 functions as the second battery in the present invention.
スイッチ6は、例えばリレー、MOS−FET等のスイッチング素子であり、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2の出力端子間に介装されている。スイッチ6は、制御部7によってオン/オフ状態が切替えられ、リチウム蓄電池1と鉛蓄電池2とを接続及び遮断する。また、スイッチ6はDC/DCコンバータで構成してもよく、この場合、接続/遮断機能のほか昇降圧機能によってバッテリ接続時の電圧調整を行うようにする。   The switch 6 is a switching element such as a relay or a MOS-FET, for example, and is interposed between the output terminals of the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2. The switch 6 is switched on / off by the controller 7 to connect and disconnect the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2. Further, the switch 6 may be constituted by a DC / DC converter. In this case, voltage adjustment at the time of battery connection is performed by a step-up / step-down function in addition to a connection / cutoff function.
制御部7は、図示しないCPU(Central Processing Unit)と、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically EPROM)等の不揮発性メモリを利用したROMと、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)等のメモリを利用したRAMとを備え、ROMに記憶した制御プログラムをCPUで実行することによりスイッチ6等を制御する。CPUは制御プログラムの実行の過程で生じたデータをRAMに一時記憶させる。   The controller 7 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a flash memory, a ROM using an EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), an EEPROM (Electrically EPROM), and a DRAM (Dynamic Random Access Memory). And a RAM using a memory such as SRAM (Static Random Access Memory), and the CPU 6 executes a control program stored in the ROM to control the switch 6 and the like. The CPU temporarily stores data generated during the execution of the control program in the RAM.
制御部7には、電圧検出器71及び72、並びに電流検出器73及び74が接続されている。電圧検出器71はリチウム蓄電池1の出力電圧値を検出し、電圧検出器72は鉛蓄電池2の出力電圧値を検出する。電流検出器73はリチウム蓄電池1に入出力される電流量を検出し、電流検出器74は鉛蓄電池2に入出力される電流量を検出する。本実施形態においては、制御部7は電圧検出器71及び72により検出したリチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2の出力電圧値に基づきスイッチ6の切替制御を行うが、出力電圧値及び入出力される電流量に基づいて各バッテリの蓄電量(SOC)を推定して切替制御を行うようにしてもよい。更に他の方法により蓄電量(SOC)を検知して切替制御を行うようにしてもよい。尚、電圧検出器71及び72は本発明における検出手段として機能し、制御部7は本発明における制御手段として機能する。   Voltage detectors 71 and 72 and current detectors 73 and 74 are connected to the control unit 7. The voltage detector 71 detects the output voltage value of the lithium storage battery 1, and the voltage detector 72 detects the output voltage value of the lead storage battery 2. The current detector 73 detects the amount of current input / output to / from the lithium storage battery 1, and the current detector 74 detects the amount of current input / output to / from the lead storage battery 2. In the present embodiment, the control unit 7 performs switching control of the switch 6 based on the output voltage values of the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2 detected by the voltage detectors 71 and 72. The switching control may be performed by estimating the charged amount (SOC) of each battery based on the amount. Further, the switching control may be performed by detecting the amount of stored electricity (SOC) by another method. The voltage detectors 71 and 72 function as detection means in the present invention, and the control unit 7 functions as control means in the present invention.
次に制御部7によるスイッチ6の切替制御における動作について説明する。図3はリチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2の蓄電量と出力電圧との関係を説明するための模式図である。図3において、実線は鉛蓄電池2の特性を示し、太線はリチウム蓄電池1の特性を示している。上述のように鉛蓄電池2の目標SOC範囲は例えば蓄電量88%〜92%であり、制御部7は、ISG3が発電している場合に、鉛蓄電池2の蓄電量が目標SOC範囲を下回っているとき、鉛蓄電池2への充電を行う。具体的には、制御部7は、電圧検出器72が検出した鉛蓄電池2の出力電圧値が所定電圧以上であるか否かを判定し、所定電圧以上であればスイッチ6をオフ状態に、所定値未満であればスイッチ6をオン状態にする。所定電圧は目標SOC範囲の下限値88%に対応する12.7Vとしてもよいし、これより大きい値で、上限値92%に対応する12.8V程度の値であってもよい。また、放電を考慮して所定電圧を12.8Vより大きい値に設定してもよい。   Next, the operation | movement in the switching control of the switch 6 by the control part 7 is demonstrated. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the relationship between the storage amount of the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2 and the output voltage. In FIG. 3, the solid line indicates the characteristics of the lead storage battery 2, and the thick line indicates the characteristics of the lithium storage battery 1. As described above, the target SOC range of the lead storage battery 2 is, for example, 88% to 92% of the storage amount, and the control unit 7 determines that the storage amount of the lead storage battery 2 falls below the target SOC range when the ISG 3 is generating power. When it is, the lead storage battery 2 is charged. Specifically, the control unit 7 determines whether or not the output voltage value of the lead storage battery 2 detected by the voltage detector 72 is equal to or higher than a predetermined voltage, and if it is equal to or higher than the predetermined voltage, the switch 6 is turned off. If it is less than the predetermined value, the switch 6 is turned on. The predetermined voltage may be 12.7V corresponding to the lower limit value 88% of the target SOC range, or may be a value larger than this and about 12.8V corresponding to the upper limit value 92%. Also, the predetermined voltage may be set to a value larger than 12.8V in consideration of discharge.
制御部7は、鉛蓄電池2の蓄電量が目標SOC範囲にある場合、スイッチ6をオフ状態に切替えてリチウム蓄電池1への充電を行う。太線に示すようにリチウム蓄電池1の目標SOC範囲は例えば蓄電量30%〜80%であり、目標SOCの範囲内で充放電するように制御する。図3に示すように、リチウム蓄電池1の目標SOC範囲における上限値に対応する出力電圧は、鉛蓄電池2の対応する出力電圧に比較して高電圧に設定されている。リチウム蓄電池1側の電気負荷41及び再始動用スタータとしてのISG3等の負荷を、鉛蓄電池2側の電気負荷42に比べて大きくすることで、リチウム蓄電池1の充放電が促進される。   When the storage amount of the lead storage battery 2 is within the target SOC range, the control unit 7 switches the switch 6 to the off state and charges the lithium storage battery 1. As shown by the thick line, the target SOC range of the lithium storage battery 1 is, for example, 30% to 80% of the charged amount, and is controlled to be charged / discharged within the target SOC range. As shown in FIG. 3, the output voltage corresponding to the upper limit value in the target SOC range of the lithium storage battery 1 is set to a higher voltage than the corresponding output voltage of the lead storage battery 2. Charging / discharging of the lithium storage battery 1 is promoted by increasing the load of the electrical load 41 on the lithium storage battery 1 side and the load such as ISG3 as a restart starter compared to the electrical load 42 on the lead storage battery 2 side.
また、制御部7は、ISG3が発電していない場合に、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2の出力電圧値を比較し、リチウム蓄電池1の出力電圧値が鉛蓄電池2の出力電圧値以下であるとき、スイッチ6をオン状態にして、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2により電気負荷41及び42等へ電力を供給する。制御部7は、ISG3が発電していない場合に、リチウム蓄電池1の出力電圧値が鉛蓄電池2の出力電圧値より大きいとき、スイッチ6をオフ状態にして、リチウム蓄電池1は電気負荷41等へ電力供給し、鉛蓄電池2は電気負荷42へ電力供給するように制御する。   Further, the control unit 7 compares the output voltage values of the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2 when the ISG 3 is not generating power, and the output voltage value of the lithium storage battery 1 is equal to or less than the output voltage value of the lead storage battery 2. Then, the switch 6 is turned on, and electric power is supplied to the electric loads 41 and 42 by the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2. When the output voltage value of the lithium storage battery 1 is larger than the output voltage value of the lead storage battery 2 when the ISG 3 is not generating power, the control unit 7 turns off the switch 6 so that the lithium storage battery 1 is connected to the electrical load 41 and the like. Electric power is supplied, and the lead storage battery 2 is controlled to supply electric power to the electric load 42.
次に制御部7によるスイッチ6の切替制御の処理手順について説明する。図4は制御部7によるスイッチ6の切替制御の処理手順を示すフローチャートである。制御部7は、ステップS1により、ISG3が回生しているか否かを判定する。回生しているか否かの情報は、ISG3に対する回生制御処理において既知となっているものとする。回生していると判定された場合(S1:YES)、制御部7は、ステップS2により電圧検出器72が検出した鉛蓄電池2の出力電圧値が所定電圧以上であるか否かを判定する。所定電圧以上であると判定された場合(S2:YES)、制御部7は、スイッチ6をオフ状態に切替え(ステップS3)、リチウム蓄電池1への充電を行う(ステップS4)。一方、所定電圧以下であると判定された場合(S2:NO)、制御部7は、スイッチ6をオン状態に切替え(ステップS5)、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2への充電を行う(ステップS6)。ステップS4及びS6の後、制御部7は処理をスタートへ戻す。   Next, a processing procedure for switching control of the switch 6 by the control unit 7 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for switching control of the switch 6 by the control unit 7. The control unit 7 determines whether or not the ISG 3 is regenerating in step S1. It is assumed that the information on whether or not regeneration is already known in the regeneration control process for ISG3. When it determines with regeneration (S1: YES), the control part 7 determines whether the output voltage value of the lead storage battery 2 which the voltage detector 72 detected by step S2 is more than predetermined voltage. When it determines with it being more than a predetermined voltage (S2: YES), the control part 7 switches the switch 6 to an OFF state (step S3), and charges the lithium storage battery 1 (step S4). On the other hand, when it determines with it being below a predetermined voltage (S2: NO), the control part 7 switches the switch 6 to an ON state (step S5), and charges the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2 (step S6). ). After steps S4 and S6, the control unit 7 returns the process to the start.
また、回生していないと判定された場合(S1:NO)、制御部7は、ステップS7により電圧検出器71が検出したリチウム蓄電池1の出力電圧値が電圧検出器72が検出した鉛蓄電池2の出力電圧値より大きいか否かを判定する。リチウム蓄電池1の出力電圧値が鉛蓄電池2の出力電圧値より大きいと判定された場合(S7:YES)、制御部7は、スイッチ6をオフ状態に切替え(ステップS8)、ステップS9により再始動用スタータとしてのISG3の駆動が開始されたか否か判定する。ISG3の駆動が開始されたと判定された場合(S9:YES)、リチウム蓄電池1からISG3へ電力供給してISG3を駆動する(ステップS10)。再始動用スタータとしてのISG3の駆動が開始されていないと判定された場合(S9:NO)、及びステップ10によるISG3の駆動の後、制御部7は処理をスタートに戻す。   Moreover, when it determines with not having regenerated (S1: NO), the control part 7 is the lead storage battery 2 which the voltage detector 72 detected the output voltage value of the lithium storage battery 1 which the voltage detector 71 detected by step S7. It is determined whether or not the output voltage value is larger. When it is determined that the output voltage value of the lithium storage battery 1 is larger than the output voltage value of the lead storage battery 2 (S7: YES), the control unit 7 switches the switch 6 to the off state (step S8) and restarts by step S9. It is determined whether or not the drive of the ISG 3 as a starter has been started. When it is determined that the driving of the ISG 3 is started (S9: YES), the ISG 3 is driven by supplying power from the lithium storage battery 1 to the ISG 3 (step S10). When it is determined that the driving of the ISG 3 as the restart starter is not started (S9: NO), and after the driving of the ISG 3 in step 10, the control unit 7 returns the process to the start.
リチウム蓄電池1の出力電圧値が鉛蓄電池2の出力電圧値以下であると判定された場合(S7:NO)、制御部7は、スイッチ6をオン状態に切替え(ステップS11)、その後、処理をスタートに戻す。   When it determines with the output voltage value of the lithium storage battery 1 being below the output voltage value of the lead storage battery 2 (S7: NO), the control part 7 switches the switch 6 to an ON state (step S11), and performs a process after that. Return to start.
以上より、本実施形態によれば、ISG3が車輌100に搭載されたエンジンに連動して発電し、リチウム蓄電池1は、ISG3が発電した電力により充電され、電気負荷41及び再始動用スタータとしてのISG3等に電力を供給する。鉛蓄電池2は、ISG3が発電した電力により充電され、エンジンを始動するスタータ5に電力を供給する。リチウム蓄電池1はISG3に接続されており、スイッチ6により、リチウム蓄電池1と鉛蓄電池2とを接続及び遮断し、電圧検出器71及び72により、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2の出力電圧を検出する。制御部7は、ISG3が発電(回生)している場合に、電圧検出器72が検出した鉛蓄電池2の出力電圧が所定電圧以上であるとき、スイッチ6によりリチウム蓄電池1と鉛蓄電池2とを遮断し、ISG3が発電(回生)していない場合に、リチウム蓄電池1の出力電圧が、鉛蓄電池2の出力電圧以下であるとき、スイッチ6によりリチウム蓄電池1と鉛蓄電池2とを接続する制御を行う。これにより、電気負荷41及び再始動用スタータとしてのISG3等に電力を供給するリチウム蓄電池1への充電が行われるので充電効率が改善され、リチウム蓄電池1の出力電圧が低下したとき、リチウム蓄電池1及び鉛蓄電池2の両方で電気負荷群へ電力を供給でき、冗長電源による機能の安全性が向上する。   As described above, according to the present embodiment, the ISG 3 generates power in conjunction with the engine mounted on the vehicle 100, and the lithium storage battery 1 is charged with the power generated by the ISG 3, and serves as the electric load 41 and the restart starter. Supply power to ISG3 etc. The lead storage battery 2 is charged by the power generated by the ISG 3 and supplies power to the starter 5 that starts the engine. The lithium storage battery 1 is connected to the ISG 3, the switch 6 connects and disconnects the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2, and the voltage detectors 71 and 72 detect the output voltages of the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2. . When the output voltage of the lead storage battery 2 detected by the voltage detector 72 is equal to or higher than a predetermined voltage when the ISG 3 is generating (regenerating), the control unit 7 switches the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2 with the switch 6. When the output voltage of the lithium storage battery 1 is less than or equal to the output voltage of the lead storage battery 2 when the ISG 3 is not generating power (regeneration), the switch 6 controls the connection of the lithium storage battery 1 and the lead storage battery 2 with the switch 6. Do. As a result, the lithium storage battery 1 that supplies power to the electrical load 41 and the ISG 3 as a restart starter is charged, so that the charging efficiency is improved, and when the output voltage of the lithium storage battery 1 decreases, the lithium storage battery 1 In addition, both the lead storage battery 2 and the lead-acid battery 2 can supply power to the electric load group, and the function safety by the redundant power supply is improved.
また本実施形態によれば、リチウム蓄電池1の目標SOC範囲に対応する出力電圧に係る使用範囲の上限値が、鉛蓄電池2の目標SOC範囲に対応する出力電圧に係る使用範囲の上限値よりも高いため、リチウム蓄電池1への充電電力を大きくすることができ、ISG3が発生した電力をより多く充電で利用できるので、充電効率が改善される。   Further, according to the present embodiment, the upper limit value of the use range related to the output voltage corresponding to the target SOC range of the lithium storage battery 1 is higher than the upper limit value of the use range related to the output voltage corresponding to the target SOC range of the lead storage battery 2. Since it is high, the charging power to the lithium storage battery 1 can be increased, and more of the power generated by the ISG 3 can be used for charging, so the charging efficiency is improved.
また本実施形態によれば、エンジンのアイドリングストップ後の再始動時に動作する再始動用スタータとしてのISG3にリチウム蓄電池1から電力を供給するので、リチウム蓄電池1の充放電が促進され、充電効率が改善されるとともに、燃料消費の低減化を図ることができる。   Moreover, according to this embodiment, since electric power is supplied from the lithium storage battery 1 to the ISG 3 as a restart starter that operates when restarting after idling stop of the engine, charging / discharging of the lithium storage battery 1 is promoted and charging efficiency is improved. In addition to being improved, fuel consumption can be reduced.
上述の実施形態ではリチウム蓄電池1に再始動用スタータとしてのISG3を接続したが、エンジンの出力軸に動力を与えるトルク補助用のモータを接続し、リチウム蓄電池1から電力を供給するようにしてもよい。この場合もリチウム蓄電池1の充放電が促進され、充電効率が改善されるとともに、燃料消費の低減化を図ることができる。   In the above-described embodiment, the ISG 3 serving as the restart starter is connected to the lithium storage battery 1, but a torque assisting motor that supplies power to the engine output shaft is connected to supply power from the lithium storage battery 1. Good. Also in this case, charging / discharging of the lithium storage battery 1 is promoted, charging efficiency is improved, and fuel consumption can be reduced.
上述の実施形態ではリチウム蓄電池1を用いたが、リチウム蓄電池1に代えてニッケル水素蓄電池を用いてもよい。この場合、ニッケル水素蓄電池の充放電を促進して充電効率を改善することができる。   Although the lithium storage battery 1 is used in the above-described embodiment, a nickel hydride storage battery may be used instead of the lithium storage battery 1. In this case, charging efficiency of the nickel hydride storage battery can be promoted to improve charging efficiency.
(変形例)
図5は、変形例に係る電源装置10の概略構成を示すブロック図である。変形例における電源装置10は、図1に示す電源装置10の構成にスイッチ81及び82を付加した構成とする。スイッチ81はリチウム蓄電池1と電気負荷42とを接続及び遮断するスイッチング素子であり、スイッチ82は鉛蓄電池2と電気負荷42とを接続及び遮断するスイッチング素子である。図4に示すフローチャートにおいてスイッチ6をオン状態としているステップS5及びS11で、スイッチ81をオフ状態とし、スイッチ82をオン状態とする。この場合は、実施の形態1と同様に動作するので簡便のため説明を省略する。
(Modification)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the power supply device 10 according to the modification. The power supply device 10 in the modification is configured by adding switches 81 and 82 to the configuration of the power supply device 10 shown in FIG. The switch 81 is a switching element that connects and disconnects the lithium storage battery 1 and the electrical load 42, and the switch 82 is a switching element that connects and disconnects the lead storage battery 2 and the electrical load 42. In steps S5 and S11 in which the switch 6 is turned on in the flowchart shown in FIG. 4, the switch 81 is turned off and the switch 82 is turned on. In this case, since the operation is the same as that of the first embodiment, the description is omitted for the sake of simplicity.
図4に示すフローチャートにおいてスイッチ6をオフ状態にしているステップS3及びステップS8において、変形例では、制御部7により、スイッチ81をオン状態とし、スイッチ82をオフ状態とする制御を行う。これにより、電気負荷41がスイッチ6を挟んで鉛蓄電池2側ではなく、リチウム蓄電池1側に接続される。これにより、リチウム蓄電池1の電気負荷が増加し、リチウム蓄電池1の充放電が促進されて、充電効率の更なる改善を図ることができる。   In Step S3 and Step S8 in which the switch 6 is turned off in the flowchart shown in FIG. 4, in the modification, the control unit 7 performs control to turn on the switch 81 and turn off the switch 82. Thereby, the electric load 41 is connected to the lithium storage battery 1 side rather than the lead storage battery 2 side across the switch 6. Thereby, the electrical load of the lithium storage battery 1 increases, charging / discharging of the lithium storage battery 1 is accelerated | stimulated, and the further improvement of charging efficiency can be aimed at.
以上、発明を実施するための形態について説明したが、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   As mentioned above, although the form for inventing was demonstrated, it should be thought that disclosed embodiment is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 リチウム蓄電池(第1バッテリ)
2 鉛蓄電池(第2バッテリ)
3 ISG(車載発電機、第2スタータ)
41 電気負荷(電気負荷群)
5 スタータ
6 スイッチ
7 制御部(制御手段)
71,72 電圧検出器(検出手段)
10 電源装置
100 車輌
1 Lithium storage battery (first battery)
2 Lead acid battery (second battery)
3 ISG (on-vehicle generator, second starter)
41 Electric load (electric load group)
5 Starter 6 Switch 7 Control unit (control means)
71, 72 Voltage detector (detection means)
10 power supply device 100 vehicle

Claims (6)

  1. 力により充電され、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリと、電力により充電され、エンジンを始動するスタータに電力を供給する第2バッテリとを備える電源装置において
    記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続及び遮断するスイッチと、
    前記第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する検出手段と
    検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断し、前記検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が前記所定電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続する一方、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続し、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断する制御を行う制御手段と
    を備えることを特徴とする電源装置。
    Is charged by the electric power, a first battery for supplying electric power to the electric load group, is charged by power, a power supply device and a second battery for supplying electric power to the starter to start the engine,
    A switch for connecting and breaking the pre-Symbol first battery and the second battery,
    Detecting means for detecting output voltages of the first and second batteries ;
    When the output voltage of the second battery in which the detecting means has detected is larger than a predetermined voltage, and disconnects the second battery and the first battery by the switch, the second battery output voltage detected by the detection means when There is below the predetermined voltage, the one of the switch by connecting the said first battery second battery, the output voltage before Symbol the output voltage of the first battery detected by the detecting means second battery below When the first battery and the second battery are connected by the switch, and the output voltage of the first battery detected by the detection means is larger than the output voltage of the second battery, the switch A power supply apparatus comprising: control means for performing control to shut off the first battery and the second battery .
  2. 車輌に搭載されたエンジンに連動して発電する車載発電機と、該車載発電機が発電した電力により充電され、電気負荷群に電力を供給する第1バッテリと、前記車載発電機が発電した電力により充電され、前記エンジンを始動するスタータに電力を供給する第2バッテリとを備える電源装置において、A vehicle-mounted generator that generates power in conjunction with an engine mounted on the vehicle, a first battery that is charged with power generated by the vehicle-mounted generator and supplies power to an electric load group, and power generated by the vehicle-mounted generator And a second battery for supplying power to a starter for starting the engine,
    前記第1バッテリは前記車載発電機に接続されており、The first battery is connected to the in-vehicle generator;
    前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続及び遮断するスイッチと、A switch for connecting and disconnecting the first battery and the second battery;
    前記第1及び第2バッテリの出力電圧を検出する検出手段と、Detecting means for detecting output voltages of the first and second batteries;
    前記車載発電機が発電している場合に、該検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が所定電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断し、前記検出手段が検出した前記第2バッテリの出力電圧が前記所定電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続する一方、前記車載発電機が発電していない場合に、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧以下であるとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを接続し、前記検出手段が検出した前記第1バッテリの出力電圧が前記第2バッテリの出力電圧より大きいとき、前記スイッチにより前記第1バッテリと前記第2バッテリとを遮断する制御を行う制御手段とWhen the on-vehicle generator is generating power, when the output voltage of the second battery detected by the detection means is greater than a predetermined voltage, the switch cuts off the first battery and the second battery, When the output voltage of the second battery detected by the detection means is equal to or lower than the predetermined voltage, the first battery and the second battery are connected by the switch while the on-vehicle generator is not generating power. When the output voltage of the first battery detected by the detecting means is equal to or lower than the output voltage of the second battery, the first battery and the second battery are connected by the switch, and the detecting means detects When the output voltage of the first battery is larger than the output voltage of the second battery, the first battery and the second battery are disconnected by the switch. And control means for performing control that
    を備えることを特徴とする電源装置。A power supply apparatus comprising:
  3. 前記第1バッテリの出力電圧に係る使用範囲の上限値が前記第2バッテリの出力電圧に係る使用範囲の上限値よりも高いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電源装置。 3. The power supply device according to claim 1, wherein an upper limit value of a use range related to an output voltage of the first battery is higher than an upper limit value of a use range related to an output voltage of the second battery.
  4. 前記エンジンのアイドリングストップ後の再始動時に動作する第2スタータを備え、
    前記第1バッテリは前記第2スタータに電力を供給するようにしてあることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の電源装置。
    A second starter that operates upon restart after idling stop of the engine;
    The first battery power supply device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that you have to provide power to the second starter.
  5. 前記エンジンの出力軸に動力を与えるモータを備え、
    前記第1バッテリは前記モータに電力を供給するようにしてあることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1つに記載の電源装置。
    A motor for supplying power to the output shaft of the engine;
    The first battery power supply device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that you have to supply the power to the motor.
  6. 前記第1バッテリはリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池であり、
    前記第2バッテリは鉛蓄電池であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1つに記載の電源装置。
    The first battery is a lithium ion storage battery or a nickel hydride storage battery,
    The second battery power supply device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the lead-acid battery.
JP2013059002A 2013-03-21 2013-03-21 Power supply Active JP6003743B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013059002A JP6003743B2 (en) 2013-03-21 2013-03-21 Power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013059002A JP6003743B2 (en) 2013-03-21 2013-03-21 Power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014184752A JP2014184752A (en) 2014-10-02
JP6003743B2 true JP6003743B2 (en) 2016-10-05

Family

ID=51832746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013059002A Active JP6003743B2 (en) 2013-03-21 2013-03-21 Power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6003743B2 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6384412B2 (en) * 2014-07-10 2018-09-05 株式会社デンソー Power supply
JP6119725B2 (en) * 2014-12-12 2017-04-26 トヨタ自動車株式会社 Charger
JP6295942B2 (en) * 2014-12-15 2018-03-20 トヨタ自動車株式会社 Charger
JP6102905B2 (en) 2014-12-25 2017-03-29 トヨタ自動車株式会社 Power supply
JP6380171B2 (en) 2015-03-06 2018-08-29 株式会社デンソー Power system
JP6572621B2 (en) * 2015-05-11 2019-09-11 日産自動車株式会社 electric circuit
KR20180061282A (en) * 2015-10-02 2018-06-07 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Vehicle power control method, vehicle power control device
JP6520665B2 (en) * 2015-11-30 2019-05-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 Voltage measuring device, voltage measuring system
JP6733256B2 (en) * 2016-03-28 2020-07-29 日産自動車株式会社 Control method and control device for self-driving vehicle power supply
JP6610439B2 (en) 2016-05-31 2019-11-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 Power supply
KR101886498B1 (en) * 2016-07-08 2018-08-07 현대자동차주식회사 Apparatus and method for controlling power of vehicle
JP6801367B2 (en) * 2016-10-28 2020-12-16 日産自動車株式会社 Vehicle power supply system control method and vehicle power supply system
JP2019217948A (en) * 2018-06-21 2019-12-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 Power supply control device for vehicle, on-vehicle power supply device, and vehicle control method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3716776B2 (en) * 2001-10-24 2005-11-16 新神戸電機株式会社 Power system
JP3812459B2 (en) * 2002-02-26 2006-08-23 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply control device
JP2004025979A (en) * 2002-06-25 2004-01-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Power supply system for travelling vehicle
JP4096785B2 (en) * 2003-04-09 2008-06-04 株式会社デンソー Vehicle power supply system
JP4581835B2 (en) * 2005-05-18 2010-11-17 株式会社デンソー Electronic control device and idling stop control method
JP2011208599A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Panasonic Corp Power supply device for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014184752A (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6003743B2 (en) Power supply
RU2592468C1 (en) Power supply control device
JP6111536B2 (en) Vehicle power supply control method and apparatus
EP2950419A1 (en) Electric power supply control device and electric power supply control method
JP6107679B2 (en) Vehicle control device
JP2008110700A (en) Power supply system of hybrid vehicle
US20160167534A1 (en) Charging apparatus
JP6598542B2 (en) Power supply device and control method of power supply device
JP5104648B2 (en) Vehicle power supply apparatus and control method thereof
JP6371791B2 (en) Vehicle power supply
CN107431252B (en) Monitoring device for power storage element, power storage device, and monitoring method for power storage element
JP6131533B2 (en) Vehicle power supply control method and apparatus
JP2011163282A (en) Power source device for vehicle
US20180073479A1 (en) Power supply device for vehicle
JP6136792B2 (en) Vehicle power supply
JP6467451B2 (en) Vehicle power supply
JP5915390B2 (en) Vehicle power supply control method and apparatus
JP6079725B2 (en) Vehicle power supply control device
JP6165522B2 (en) Power storage system
JP6560713B2 (en) Vehicle power supply
JP2017024461A (en) Power supply device and method of controlling power supply device
JP6172087B2 (en) Vehicle power supply control device
JP2013091454A (en) Power feed system for idle stop vehicle
JP2020192866A (en) Vehicular power supply control device
JP2015217859A (en) Power supply controller

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160315

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160420

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6003743

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150