JP6260422B2 - Battery unit - Google Patents
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Description
本発明は、内部蓄電池を有する電池ユニットにおいて、この電池ユニットに外部蓄電池と発電機能を有する回転機とを接続可能にした技術に関する。 The present invention relates to a technique in which an external storage battery and a rotating machine having a power generation function can be connected to a battery unit having an internal storage battery.
例えば、車両に搭載される車載電源システムとして、複数の蓄電池(例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池)を用い、これら各蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に対して電力を供給する構成が知られている(例えば特許文献1参照)。具体的には、発電機能を有する回転機及びリチウムイオン蓄電池と鉛蓄電池とを接続する接続経路に半導体スイッチを設け、この半導体スイッチの開閉により回転機及びリチウムイオン蓄電池と鉛蓄電池とを電気的に導通状態する構成としている。 For example, a configuration in which a plurality of storage batteries (for example, a lead storage battery and a lithium ion storage battery) are used as an in-vehicle power supply system mounted on a vehicle and power is supplied to various in-vehicle electric loads while using each of these storage batteries properly is known. (For example, refer to Patent Document 1). Specifically, a semiconductor switch is provided in a connection path connecting a rotating machine and a lithium ion storage battery and a lead storage battery having a power generation function, and the rotation machine, the lithium ion storage battery, and the lead storage battery are electrically connected by opening and closing the semiconductor switch. It is set as the structure which conducts.
上記2つの蓄電池を用いる電源システムとして、一方の蓄電池(内部蓄電池)と半導体スイッチとをユニットに内蔵し、その内部蓄電池を有するユニット(電池ユニット)の2つの端子に対し、他方の蓄電池(外部蓄電池)と回転機とをそれぞれ接続する構成が考えられる。ここで、外部蓄電池が接続される電池ユニットの端子(第1端子)及び回転機が接続される電池ユニットの端子(第2端子)は、いずれも電力入出力の端子であって、形状が類似している場合がある。このような場合、車両への組み付け時などにおいて、第1端子に対して回転機を、第2端子に対して外部蓄電池を、それぞれ接続してしまう逆接続が生じることが懸念される。 As a power supply system using the above two storage batteries, one storage battery (internal storage battery) and a semiconductor switch are built in the unit, and the other storage battery (external storage battery) is connected to two terminals of the unit (battery unit) having the internal storage battery. ) And a rotating machine can be connected to each other. Here, the terminal (first terminal) of the battery unit to which the external storage battery is connected and the terminal (second terminal) of the battery unit to which the rotating machine is connected are both power input / output terminals and have similar shapes. May have. In such a case, there is a concern that a reverse connection that connects the rotating machine to the first terminal and the external storage battery to the second terminal may occur during the assembly to the vehicle.
また、第1端子と外部蓄電池とを接続するハーネスが切断されることや、第1端子とハーネスとの物理的な結合が外れることによって、第1端子と外部蓄電池との接続が遮断状態となる接続遮断が生じることが懸念される。 Moreover, the connection between the first terminal and the external storage battery is cut off when the harness connecting the first terminal and the external storage battery is disconnected or the physical connection between the first terminal and the harness is released. There is a concern that connection interruption will occur.
ここで、回転機において発電が行われていない状況下では、逆接続及び接続遮断のいずれにおいても、電池ユニットの外部から第1端子に対して電圧が印加されていない状態になる。つまり、回転機において発電が行われていない状況下では、逆接続と接続遮断との区別がつかず、それぞれの異常に応じて適切にフェールセーフ処理が行えないと懸念される。 Here, under the situation where power generation is not performed in the rotating machine, the voltage is not applied to the first terminal from the outside of the battery unit in both reverse connection and connection disconnection. That is, under the situation where power generation is not performed in the rotating machine, it is not possible to distinguish between reverse connection and connection interruption, and there is a concern that fail-safe processing cannot be appropriately performed according to each abnormality.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内部蓄電池を有する電池ユニットにおいて、電池ユニットと外部蓄電池との接続不良が生じた場合に、適切にフェールセーフ処理を行う手段を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a means for appropriately performing fail-safe processing when a connection failure between a battery unit and an external storage battery occurs in a battery unit having an internal storage battery. The main purpose is to do.
本発明は、内部蓄電池(30)を備え、第1端子(P1)に外部蓄電池(20)が接続され、第2端子(P2)に発電機能を有する回転機(10)が接続されるようになっている電池ユニット(U)であって、前記第1端子と前記第2端子とを接続するとともに、それら両端子の間の電池接続点(N1)に前記内部蓄電池を接続する主接続経路(L1,L2)と、前記主接続経路において前記第1端子と前記電池接続点との間に設けられる第1スイッチ(51)と、前記外部蓄電池が接続される補助端子と前記電池接続点とを、前記第1スイッチを迂回するように接続する第1バイパス経路(B1)と、前記第1バイパス経路上に設けられ、前記第1スイッチが開状態とされる場合に閉状態とされることで、前記第1スイッチを迂回して前記外部蓄電池と前記電池接続点とを導通状態とする第1バイパススイッチ(55)と、前記第1端子の電圧を検出する電圧検出手段(60)と、前記第1スイッチが開状態とされている状況下で前記第1端子の電圧の検出値が所定値より低い場合に、前記第1端子に前記外部蓄電池が接続されていない接続不良が生じていると判定する接続不良判定手段(60)と、前記接続不良が生じていると判定された場合に、前記第1スイッチ及び第1バイパススイッチを共に閉状態に制御するフェールセーフ手段(60)と、を備えることを特徴とする。 The present invention includes an internal storage battery (30), an external storage battery (20) is connected to the first terminal (P1), and a rotating machine (10) having a power generation function is connected to the second terminal (P2). A battery unit (U) that connects the first terminal and the second terminal and connects the internal storage battery to a battery connection point (N1) between the two terminals (N1). L1, L2), a first switch (51) provided between the first terminal and the battery connection point in the main connection path, an auxiliary terminal to which the external storage battery is connected, and the battery connection point A first bypass path (B1) connected to bypass the first switch, and a first bypass path (B1) that is provided on the first bypass path and is closed when the first switch is opened. , Bypassing the first switch The first bypass switch (55) for bringing the partial storage battery and the battery connection point into a conductive state, the voltage detection means (60) for detecting the voltage at the first terminal, and the first switch being opened. A connection failure determination means (60) for determining that a connection failure has occurred in which the external storage battery is not connected to the first terminal when the detected value of the voltage of the first terminal is lower than a predetermined value under the circumstances; And fail-safe means (60) for controlling both the first switch and the first bypass switch to a closed state when it is determined that the connection failure has occurred.
第1スイッチが開状態とされている状況下で、第1端子の電圧の検出値は外部蓄電池の出力電圧に等しくなるはずである。言い換えると、第1スイッチが開状態とされている状況下で、第1端子の電圧の検出値が所定値より低い場合、第1端子に外部蓄電池が接続されていないという接続不良が生じていると判定できる。この接続不良は、第1端子に回転機が接続され第2端子に外部蓄電池が接続されている逆接続、及び、第1端子と外部蓄電池との接続が遮断されている接続遮断のいずれかであると考えられる。 Under the condition that the first switch is open, the detected value of the voltage at the first terminal should be equal to the output voltage of the external storage battery. In other words, when the detected value of the voltage at the first terminal is lower than the predetermined value under the condition where the first switch is in the open state, a connection failure occurs in which an external storage battery is not connected to the first terminal. Can be determined. This connection failure is caused by either the reverse connection in which the rotating machine is connected to the first terminal and the external storage battery is connected to the second terminal, or the connection interruption in which the connection between the first terminal and the external storage battery is cut off. It is believed that there is.
また、第1スイッチを迂回するように第1バイパス経路が設けられており、その第1バイパス経路上に第1バイパススイッチが設けられている。第1バイパススイッチは、第1スイッチが開状態とされる場合に閉状態とされることで、第1スイッチを迂回して外部蓄電池と電池接続点(第2端子)とを導通状態にする。接続不良が生じていない通常時においては、第1スイッチ及び第1バイパススイッチのいずれか一方が開状態とされ、他方が閉状態とされる。 A first bypass path is provided so as to bypass the first switch, and a first bypass switch is provided on the first bypass path. The first bypass switch is closed when the first switch is opened, thereby bypassing the first switch and bringing the external storage battery and the battery connection point (second terminal) into a conductive state. In a normal time when no connection failure has occurred, either one of the first switch and the first bypass switch is opened, and the other is closed.
第1端子とは別に補助端子が設けられているため、第1端子における接続不良が生じている場合であっても、補助端子と外部蓄電池とは正常に接続されていると考えられる。接続遮断の場合、この補助端子及び第1バイパススイッチを介して回転機と外部蓄電池とが接続される。また、逆接続の場合、第1スイッチを介して回転機と外部蓄電池とが接続される。そこで、接続不良が生じていると判定された場合に、通常時は排他的に開閉制御される第1スイッチ及び第1バイパススイッチを共に閉状態に制御する。これにより、逆接続及び接続遮断のいずれが生じている場合にも、回転機と外部蓄電池とを導通状態にすることが可能になる。つまり、第1端子での接続不良が生じている状態であっても、回転機と外部蓄電池とを導通させる状態を維持でき、好適にフェールセーフ処理を行うことができる。 Since the auxiliary terminal is provided separately from the first terminal, it is considered that the auxiliary terminal and the external storage battery are normally connected even when a connection failure occurs in the first terminal. In the case of disconnection, the rotating machine and the external storage battery are connected via the auxiliary terminal and the first bypass switch. In the case of reverse connection, the rotating machine and the external storage battery are connected via the first switch. Therefore, when it is determined that a connection failure has occurred, both the first switch and the first bypass switch, which are normally opened and closed exclusively, are controlled to be closed. Thereby, even if any of reverse connection and connection interruption | blocking has arisen, it becomes possible to make a rotary machine and an external storage battery into a conduction | electrical_connection state. That is, even in a state where connection failure occurs at the first terminal, a state in which the rotating machine and the external storage battery are electrically connected can be maintained, and fail-safe processing can be suitably performed.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の電池ユニットは車両に搭載される車載電源システムに適用されるものであり、車両は、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行するものである。また、車両は、いわゆるアイドリングストップ機能を有している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings. The battery unit of this embodiment is applied to an in-vehicle power supply system mounted on a vehicle, and the vehicle travels using an engine (internal combustion engine) as a drive source. The vehicle has a so-called idling stop function.
図1に示すように、本電源システムは、回転機10、鉛蓄電池20、リチウムイオン蓄電池30、スタータ41、各種の電気負荷42,43、P−MOSスイッチ51、P−SMRスイッチ52、S−MOSスイッチ53、及び、S−SMRスイッチ54を備えている。
As shown in FIG. 1, the power supply system includes a
このうち、リチウムイオン蓄電池30と各スイッチ51〜54とは筐体(収容ケース)に収容されることで一体化され、電池ユニットUとして構成されている。また、電池ユニットUは、電池制御手段を構成する制御部60を有しており、各スイッチ51〜54と制御部60とは同一の基板に実装された状態で筐体内に収容されている。
Among these, the lithium
電池ユニットUには外部端子として第1端子P1、第2端子P2、第3端子P3が設けられており、第1端子P1には鉛蓄電池20とスタータ41と電気負荷42とが接続され、第2端子P2には回転機10が接続され、第3端子P3には電気負荷43が接続されるようになっている。この場合、第1端子P1にはハーネスH1を介して鉛蓄電池20等が接続され、第2端子P2にはハーネスH2を介して回転機10が接続され、第3端子P3にはハーネスH3を介して電気負荷43が接続される。第1端子P1と第2端子P2とは、いずれも回転機10の入出力の電流が流れる大電流入出力端子となっている。
The battery unit U is provided with a first terminal P1, a second terminal P2, and a third terminal P3 as external terminals. The
回転機10の回転軸は、図示しないエンジンのクランク軸に対してベルト等により駆動連結されており、クランク軸の回転によって回転機10の回転軸が回転するとともに、回転機10の回転軸の回転によってクランク軸が回転する。この場合、回転機10は、クランク軸の回転により発電(回生発電)を行う発電機能と、クランク軸に回転力を付与する動力出力機能とを備え、ISG(Integrated Starter Generator)を構成するものとなっている。
The rotating shaft of the
鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とは回転機10に対して並列に電気接続されており、回転機10の発電電力により各蓄電池20,30の充電が可能となっている。また、回転機10は、各蓄電池20,30からの給電により駆動されるものとなっている。
The
鉛蓄電池20は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池30は、鉛蓄電池20に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及び、エネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池30は、複数の電池セルを直列に接続してなる組電池により構成されている。
The
電池ユニットU内には、ユニット内電気経路として、各端子P1〜P3及びリチウムイオン蓄電池30を相互に接続する複数の接続経路L1〜L4が設けられている。このうち、
・第1接続経路L1は、第1端子P1と第2端子P2とを接続する電気経路であり、
・第2接続経路L2は、第1接続経路L1上の接続点N1(電池接続点)とリチウムイオン蓄電池30とを接続する電気経路であり、
・第3接続経路L3は、第1接続経路L1上の接続点N2と第3端子P3とを接続する電気経路であり、
・第4接続経路L4は、第2接続経路L2の接続点N3と第3接続経路L3の接続点N4(負荷接続点)とを接続する電気経路である。
このうち第1接続経路L1と第2接続経路L2とが「主接続経路」に相当し、第3接続経路L3と第4接続経路L4とが「副接続経路」に相当する。
In the battery unit U, a plurality of connection paths L <b> 1 to L <b> 4 for connecting the terminals P <b> 1 to P <b> 3 and the lithium
The first connection path L1 is an electrical path that connects the first terminal P1 and the second terminal P2,
The second connection path L2 is an electrical path that connects the connection point N1 (battery connection point) on the first connection path L1 and the lithium
The third connection path L3 is an electrical path that connects the connection point N2 on the first connection path L1 and the third terminal P3,
The fourth connection path L4 is an electrical path that connects the connection point N3 of the second connection path L2 and the connection point N4 (load connection point) of the third connection path L3.
Among these, the first connection path L1 and the second connection path L2 correspond to “main connection paths”, and the third connection path L3 and the fourth connection path L4 correspond to “sub connection paths”.
そして、
・第1接続経路L1(詳しくはN1−N2の間)にP−MOSスイッチ51が設けられ、
・第2接続経路L2(詳しくはN1−N3の間)にP−SMRスイッチ52が設けられ、
・第3接続経路L3(詳しくはN2−N4の間)にS−MOSスイッチ53が設けられ、
・第4接続経路L4(詳しくはN3−N4の間)にS−SMRスイッチ54が設けられている。
これら各スイッチ51〜54は、いずれも2×n個のMOSFET(半導体スイッチ)を備え、その2つ一組のMOSFETの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。この寄生ダイオードによって、各スイッチ51〜54をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。なお、第1接続経路L1及び第2接続経路L2は、回転機10と各蓄電池20,30との間で比較的大きな電流が流れることが想定される大電流経路である。また、第3接続経路L3及び第4接続経路L4は、接続経路L1,L2に比べて小さい電流が流れることが想定される小電流経路である。そこで、接続経路L1,L2に設けられるスイッチ51,52は、接続経路L3,L4に設けられるスイッチ53,54に比べて、許容電流量の大きなものとしている。具体的には、スイッチ51,52として、スイッチ53,54と比べて多くのMOSFETを並列接続して用いることで、許容電流量を大きくしている。
And
A P-
A P-
An S-
An S-
Each of these
また、電池ユニットUには、ユニット内のスイッチ51,53を介さずに、鉛蓄電池20を回転機10及び電気負荷43に接続可能とするバイパス経路B1,B2が設けられている。具体的には、本実施形態の電池ユニットUには第4端子P4が設けられており、第4端子P4には、ヒューズ44を介して、鉛蓄電池20、スタータ41及び電気負荷42が接続されている。また、第4端子P4は、電池ユニットUの内部において、第1接続経路L1上の接続点N1と、第1バイパス経路B1によって接続されている。第1バイパス経路B1上には、第4端子P4と接続点N1との接続を遮断状態又は導通状態にする第1バイパススイッチ55が設けられている。
Further, the battery unit U is provided with bypass paths B1 and B2 that allow the
また、電池ユニットUの内部において、第1接続経路L1上の接続点N1と第3端子P3とを接続するように第2バイパス経路B2が設けられている。第2バイパス経路B2上には、接続点N1と第3端子P3との接続を遮断状態又は導通状態にする第2バイパススイッチ56が設けられている。
Further, in the battery unit U, a second bypass path B2 is provided so as to connect the connection point N1 on the first connection path L1 and the third terminal P3. A
第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56は、常閉式のリレースイッチである。第1バイパス経路B1により、P−MOSスイッチ51を迂回して鉛蓄電池20と回転機10が接続される。また、第1バイパス経路B1と第2バイパス経路B2とが直列接続されることにより、S−MOSスイッチ53を迂回して鉛蓄電池20と電気負荷43とが接続される。
The
制御部60は、各スイッチ51〜54のオン(閉鎖)とオフ(開放)との切り替えを行う。例えば、各蓄電池20,30の放電時において、スイッチ51〜54は、基本的に鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30の相互の接続を遮断するように制御され、鉛蓄電池20からリチウムイオン蓄電池30に電流が流れること、及び、リチウムイオン蓄電池30から鉛蓄電池20に対して電流が流れることが抑制される。これにより、両方の蓄電池間で電流が流れることに伴う電力損失を抑制することができる。
The
また、制御部60は、電池ユニット外のECU100(電子制御装置)に接続されている。つまり、これら制御部60及びECU100は、CAN等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御部60及びECU100に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。ECU100は、アイドリングストップ制御を実施する。アイドリングストップ制御とは、周知のとおり所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、かつその自動停止状態下で所定の再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるものである。
The
電気負荷43は、供給電力の電圧が概ね一定であるか、又は、電圧変動が所定範囲内であり安定していることが要求される定電圧要求電気負荷である。電気負荷43には、S−MOSスイッチ53を介して鉛蓄電池20が接続されるとともに、S−SMRスイッチ54を介してリチウムイオン蓄電池30が接続されており、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30のいずれかからの給電が行われるようになっている。
The
電気負荷43の具体例としては車載ナビゲーション装置や車載オーディオ装置が挙げられる。例えば、供給電力の電圧が一定ではなく大きく変動している場合、又は、前記所定範囲を超えて大きく変動している場合には、電圧が瞬時的に最低動作電圧よりも低下して、車載ナビゲーション装置等の動作がリセットする不具合が生じる。そこで、電気負荷43へ供給される電力は、電圧が最低動作電圧よりも低下することのない一定の値に安定していることが要求される。
Specific examples of the
電気負荷42は、電気負荷43(定電圧要求電気負荷)及びスタータ41以外の一般的な電気負荷である。電気負荷42の具体例としてはヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン、リヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等が挙げられる。また、電気負荷42には、所定の駆動条件が成立することで停止状態から駆動状態に移行し、その条件が成立しなくなると停止状態に戻る駆動負荷が含まれる。駆動負荷は例えば、パワーステアリングや、パワーウィンドウなどである。
The
回転機10は、エンジンのクランク軸の回転エネルギにより発電するものである。回転機10で発電した電力は、電気負荷42,43へ供給されるとともに、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30へ供給される。エンジンの駆動が停止して回転機10で発電が実施されていない場合には、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30から回転機10、スタータ41及び電気負荷42,43へ電力が供給される。各蓄電池20,30から回転機10、スタータ41及び電気負荷42〜43への放電量、及び、回転機10から各蓄電池20,30への充電量は、各蓄電池20,30のSOC(State of charge:充電状態、即ち、満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合)が過充放電とならない範囲(適正範囲)となるよう制御される。
The rotating
制御部60は、リチウムイオン蓄電池30の温度、出力電圧及び充放電電流を検出し、その検出値に基づいてリチウムイオン蓄電池30のSOCを算出する。また、制御部60は、鉛蓄電池20の温度、出力電圧及び充放電電流を検出し、その検出値に基づいて鉛蓄電池20のSOCを算出する。制御部60は、各蓄電池のSOCに基づいて各スイッチ51〜54をオフオンし、そのSOCが適正範囲となるように制御を行う。また、各スイッチ51〜54にはそれぞれ電流センサが設けられており、制御部60は、各スイッチ51〜54に流れる電流の検出値をそれぞれ取得する。また、電池ユニットUの端子P1〜P3には電圧センサが設けられており、制御部60は端子P1〜P3の電圧の検出値をそれぞれ取得する。
本実施形態では、車両の回生エネルギにより回転機10を発電させて両蓄電池20,30(主にはリチウムイオン蓄電池30)に充電させる減速回生を行っている。この減速回生は、車両が減速状態であること、エンジンへの燃料噴射をカットしていること等の条件が成立した時にECU100の制御により実施される。
In the present embodiment, the decelerating regeneration is performed in which the rotating
ここで、両蓄電池20,30は回転機10に対して並列接続されている。このため、回転機10により発電された電力を充電する際には、端子電圧の低い方の蓄電池に対して優先的に充電がなされることになる。回生発電時には、リチウムイオン蓄電池30の端子電圧が鉛蓄電池20の端子電圧より低くなる機会が多くなるようにして、鉛蓄電池20よりも優先してリチウムイオン蓄電池30に対する充電が実施されるようになっている。こうした設定は、両蓄電池20,30の開放端電圧及び内部抵抗値を設定することで実現可能であり、開放端電圧の設定は、リチウムイオン蓄電池30の正極活物質、負極活物質及び電解液を選定することで実現可能である。
Here, both the
また、本実施形態では、アイドリングストップ制御によりエンジンを自動停止させた後、回転機10の駆動によりエンジンを自動で再始動させる。更に、その再始動の後には、車両の速度が所定速度に達するまで、回転機10によってクランク軸にトルクを付与する出力補助(発進アシスト)を実施する。また、車両の走行中において、ドライバによりアクセルペダルが踏み込まれて車両の加速を実施する際、回転機10によってクランク軸にトルクを付与する出力補助(中間アシスト)を実施する。中間アシストは、登り急斜面を走行するときのように、クランク軸に高出力が要求される状況下においても実施される。発進アシスト及び中間アシストは共にECU100の制御により実施される。発進アシスト及び中間アシストを実施することで、車両の燃費を向上させることができる。
In the present embodiment, the engine is automatically stopped by idling stop control, and then the engine is automatically restarted by driving the rotating
始動時、発進アシスト時、及び、中間アシスト時において、回転機10の駆動に伴い、回転機10がクランク軸に対して付与するトルクの量に応じた電流が回転機10に対して電力を供給する蓄電池に流れる。この電流及び蓄電池の内部抵抗によって蓄電池の出力電圧が低下する。この回転機10が付与するトルクに応じた蓄電池の出力電圧の低下により、定電圧要求電気負荷43に供給される電力の電圧も一時的に低下し、予期せぬ動作のリセットが発生するおそれがある。
A current corresponding to the amount of torque that the rotating
そこで、本実施形態では、制御部60が各スイッチ51〜54の状態を車両の走行状態に応じて適切に制御することで、車両の走行中に定電圧要求電気負荷43の動作がリセットされる不具合を抑制する。具体的には、各スイッチ51〜54は、下記第1状態〜第5状態とされる。
Therefore, in the present embodiment, the
図2に示す第1状態では、スイッチ51,52,54がオン状態とされ、S−MOSスイッチ53のみがオフ状態とされている。この第1状態では、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが導通状態とされ、両蓄電池20,30と回転機10及び電気負荷43とが導通状態とされる。回生発電時には、両蓄電池20,30に対して充電を行うべくスイッチ状態を第1状態とする。また、アイドリングストップ再始動後の発進アシスト時においても、スイッチ状態を第1状態とする。
In the first state shown in FIG. 2, the
図3に示す第2状態では、スイッチ51,54がオン状態とされ、スイッチ52,53がオフ状態とされている。この第2状態では、鉛蓄電池20と回転機10とが導通状態とされ、電気負荷43とリチウムイオン蓄電池30とが導通状態とされる。また、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが遮断状態とされる。回転機10によるアシストを行わない走行時(通常走行時)、アイドリングストップにおけるエンジン停止時、及び、アイドリングストップにおけるエンジン再始動時には、電気負荷43に供給される電力の電圧の安定化を目的としてスイッチ状態を第2状態とする。
In the second state shown in FIG. 3, the
図4に示す第3状態では、スイッチ52,54がオン状態とされ、スイッチ51,53オフ状態とされている。この第3状態では、回転機10及び電気負荷43とリチウムイオン蓄電池30とが導通状態とされる。また、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが遮断状態とされる。リチウムイオン蓄電池30から回転機10に対して電力供給を行い、リチウムイオン蓄電池30の残存容量(充電率)を低下させて、回生発電時において生じる電力をリチウムイオン蓄電池30により多く充電することを目的として、中間アシスト時には、基本的にスイッチ状態を第3状態とする。
In the third state shown in FIG. 4, the
図5に示す第4状態では、スイッチ51,53がオン状態とされ、スイッチ52,54がオフ状態とされている。この第4状態では、回転機10及び電気負荷43と鉛蓄電池20とが導通状態とされる。また、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが遮断状態とされる。リチウムイオン蓄電池30の過放電を防止すべく、IGオン直後及び冷間始動時、及び、リチウムイオン蓄電池30の残存容量が低下した場合には、スイッチ状態を第4状態とする。
In the fourth state shown in FIG. 5, the
図6に示す第5状態では、スイッチ52,53がオン状態とされ、スイッチ51,54がオフ状態とされている。この第5状態では、回転機10とリチウムイオン蓄電池30とが導通状態とされ、電気負荷43と鉛蓄電池20とが導通状態とされる。また、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが遮断状態とされる。中間アシスト時において、回転機10に流れる電流が所定量以上であり、リチウムイオン蓄電池30の出力電圧が大きく低下する場合には、スイッチ状態を第5状態とする。
In the fifth state shown in FIG. 6, the
上述の通り、第1状態では、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが導通状態とされ、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30と回転機10及び電気負荷43とが導通状態とされる。また、第2〜第5状態では、鉛蓄電池20とリチウムイオン蓄電池30とが遮断状態とされ、回転機10及び電気負荷43のそれぞれが、鉛蓄電池20及びリチウムイオン蓄電池30のいずれか一方と導通状態とされる。
As described above, in the first state, the
ここで、車載電源システムがIGオン状態とされている間に、P−MOSスイッチ51に開異常(常時オフ異常)が生じると、鉛蓄電池20に対して回転機10から電力供給を実施することができない。この場合、鉛蓄電池20から電気負荷42に電力が供給され続ける結果、鉛蓄電池20の充電率が低下していき、電気負荷42はやがて電源失陥となる。そこで、第1バイパス経路B1を介して鉛蓄電池20と回転機10とを接続する構成にした。これにより、P−MOSスイッチ51に開異常が生じた場合に、第1バイパススイッチ55をオン状態とすることで、回転機10から鉛蓄電池20に対する電力供給が可能になる。
Here, if an open abnormality (always off abnormality) occurs in the P-
また、図1に示される第1バイパス経路B1及び第2バイパス経路B2を介して鉛蓄電池20と電気負荷43とを接続し、S−MOSスイッチ53又はS−SMRスイッチ54に異常が生じた場合に、両バイパススイッチ55,56を共にオン状態にする操作(オン操作)を行う構成としている。これにより、両スイッチ53,54を介さずに鉛蓄電池20から電気負荷43に対する電力供給が可能になり、電気負荷43における電源失陥を抑制することができる。
In addition, when the
また、車載電源システムがIGオフ状態における電気負荷42,43への電力供給(いわゆる暗電流供給)は、リチウムイオン蓄電池30が過放電となることを抑制するために、鉛蓄電池20から行われることが望ましい。これは、リチウムイオン蓄電池が鉛蓄電池に比べて過放電による劣化度合いが大きいからである。また、MOS−FETを駆動するために要する電力消費(例えば、ゲート・リーク電流による電力消費)を抑制するために、暗電流供給中はスイッチ51〜54はオフ状態とすることが望ましい。
In addition, power supply (so-called dark current supply) to the
そこで、IGオフ時に、第1バイパス経路B1及び第2バイパス経路B2を介して、鉛蓄電池20から電気負荷43への電力供給を実施する構成とした。つまり、制御部60は、IGオフを条件として、各バイパススイッチ55,56のオン操作を行う。なお、第1バイパス経路B1及び第2バイパス経路B2上に設けられている第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56は、常閉式のリレースイッチであるため、リレースイッチを駆動するための電流が停止されるとオン状態となる。つまり、暗電流供給時において、スイッチを導通状態に保つことに伴う電力消費を抑制することができる。
Therefore, when the IG is turned off, power is supplied from the
このように、第1バイパススイッチ55は、P−MOSスイッチ51がオフ状態とされる場合にオン状態とされ、第2バイパススイッチ56は、S−MOSスイッチ53及びS−SMRスイッチ54がそれぞれオフ状態とされる場合にオン状態とされる。つまり、通常時において、P−MOSスイッチ51と第1バイパススイッチ55とが同時にオン状態とされることはなく、また、S−MOSスイッチ53又はS−SMRスイッチ54と第2バイパススイッチ56は同時にオン状態とされることはない。
Thus, the
また、電池ユニットUの第4端子P4と、第1端子P1及び鉛蓄電池20が接続される接続点N5との間は、ハーネスH4によって接続されている。ハーネスH4上には、ヒューズ44が設けられている。第1バイパススイッチ55がオン状態とされている間に第2端子P2又はハーネスH2に地絡が生じると、鉛蓄電池20から地絡が生じた点に対して大電流が流れる。また、第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56がオン状態とされている間に第3端子P3又はハーネスH3に地絡が生じると、鉛蓄電池20から地絡が生じた点に対して大電流が流れる。このような大電流が流れる場合にヒューズ44が溶断されることで、大電流が流れ続けることに伴う二次的な故障を抑制することができる。
Further, the fourth terminal P4 of the battery unit U and the connection point N5 to which the first terminal P1 and the
バイパス経路B1,B2は直列接続されているため、バイパス経路B1,B2それぞれに対してヒューズ44を設ける必要がなく部品点数を削減することができる。なお、ヒューズ44を電池ユニットUの外部に設ける構成としているため、ヒューズ44が溶断された場合に容易に交換が可能である。
Since the bypass paths B1 and B2 are connected in series, it is not necessary to provide the
また、電池ユニットUのリチウムイオン蓄電池30と、電池ユニットUの筐体(GND)との間には、ヒューズ45が設けられている。P−SMRスイッチ52がオン状態とされている間に第2端子P2又はハーネスH2に地絡が生じると、リチウムイオン蓄電池30から地絡が生じた点に対して大電流が流れる。このような大電流が流れる場合にヒューズ45が溶断されることで、リチウムイオン蓄電池30から大電流が流れ続けることに伴う二次的な故障を抑制することができる。
In addition, a
さて、上述したように電池ユニットUの第1端子P1及び第2端子P2において、第1端子P1には、鉛蓄電池20、スタータ41及び電気負荷42が接続され、第2端子P2には、回転機10が接続される。また、電池ユニットUの第1端子P1及び第4端子P4はそれぞれ別体として設けられており、第1端子P1にはハーネスH1が、第4端子P4にはハーネスH4がそれぞれ接続されている。
As described above, in the first terminal P1 and the second terminal P2 of the battery unit U, the
車両への組み付け時において、電池ユニットUの各端子P1,P2に対するハーネスH1,H2の組み付け間違いが生じることが考えられる。具体的には、第1端子P1に回転機10が接続され、第2端子P2に鉛蓄電池20が接続されるといった接続不良(逆接続)が行われる可能性がある。逆接続時の電気回路図を図7に示す。逆接続時においても、正常接続時と同様に鉛蓄電池20、スタータ41、及び、電気負荷43と第4端子P4とがハーネスH4を介して接続されている。
When assembling to the vehicle, it is conceivable that an error in assembling the harnesses H1 and H2 to the terminals P1 and P2 of the battery unit U occurs. Specifically, there is a possibility that a connection failure (reverse connection) is made such that the rotating
また、第1端子P1と鉛蓄電池20との接続不良について、上記の逆接続以外に、第1端子P1と鉛蓄電池20との接続遮断が考えられる。接続遮断時の電気回路図を図8に示す。接続遮断時において、第1端子P1とハーネスH1との接続が遮断されるが、第4端子P4と鉛蓄電池20とはハーネスH4を介して接続されている。接続遮断は、車両への電池ユニットUの組み付け時に生じる他、車両の走行時における振動に伴う接続外れにより生じ得る。また、ハーネスH1が何らかの理由により切断されてしまうことにより生じ得る。
Moreover, about the connection failure of the 1st terminal P1 and the
ここで、上記の逆接続が生じている場合及び接続遮断が生じている場合であって、回転機10に電流が流れていない状況下において、スイッチ51〜54がオフ状態にされていると、第1端子P1には電圧が印加されていない状態になる。つまり、車両が停車中の状況下では、接続遮断及び逆接続のいずれが生じているのかを判定することができない。なお、車両が停車中の状況下では、第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56が共にオン状態とされるため、鉛蓄電池20から電気負荷43に対する電力供給が可能とされる。
Here, when the reverse connection occurs and when the connection is interrupted and the current is not flowing through the rotating
そこで、車両の停車中の状況下で第1端子P1に電圧が印加されていない場合に、逆接続及び接続遮断のいずれが生じていたとしても、電源失陥などの不都合が生じないようなフェールセーフ処理を行う。具体的には、P−MOSスイッチ51、S−MOSスイッチ53、第1バイパススイッチ55、及び、第2バイパススイッチ56がオン状態となるようにスイッチ制御を行う。
Therefore, a failure that does not cause inconvenience such as power failure even if reverse connection or connection disconnection occurs when no voltage is applied to the first terminal P1 when the vehicle is stopped. Perform safe processing. Specifically, switch control is performed so that the P-
逆接続が生じている場合、鉛蓄電池20と回転機10とがP−MOSスイッチ51を介して接続される。また、鉛蓄電池20と電気負荷43とがP−MOSスイッチ51及びS−MOSスイッチ53を介して接続される。つまり、上記のフェールセーフ処理によって、P−MOSスイッチ51及びS−MOSスイッチ53がオン状態にされることで、回転機10と鉛蓄電池20と電気負荷43とが導通状態とされるため、電気負荷43の電源失陥を抑制し、また、鉛蓄電池20に対する充電を実施することが可能になる。
When reverse connection occurs, the
また、第1端子P1と鉛蓄電池20との接続遮断が生じている場合、鉛蓄電池20と回転機10とが第1バイパススイッチ55を介して接続される。また、鉛蓄電池20と電気負荷43とが第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56を介して接続される。つまり、上記のフェールセーフ処理によって、第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56がオン状態にされることで、回転機10と鉛蓄電池20と電気負荷43とが導通状態とされるため、電気負荷43の電源失陥を抑制し、また、鉛蓄電池20に対する充電を実施することが可能になる。
When the connection between the first terminal P <b> 1 and the
さらに、接続遮断時では、回転機10と鉛蓄電池20とがヒューズ44を介して接続されている。そこで、フェールセーフ処理として、上記のスイッチ制御に加えて、ヒューズ44の溶断を防止するため、回転機10から出力される発電電流を所定値以下に抑制する制御を行う。
Further, at the time of disconnection, the rotating
本実施形態におけるフェールセーフ処理を表すフローチャートを図9に示す。本フェールセーフ処理は、制御部60によって所定周期ごとに実施される。
FIG. 9 shows a flowchart representing the fail-safe process in the present embodiment. This fail-safe process is performed by the
ステップS11において、車載電源システムがIGオフ状態からIGオン状態にされたか否かを判定する。車載電源システムがIGオフ状態の場合(S11:NO)、ステップS12において、スイッチ51〜54をオフ状態、バイパススイッチ55,56をオン状態にし、処理を終了する。
In step S11, it is determined whether or not the in-vehicle power supply system is changed from the IG off state to the IG on state. When the in-vehicle power supply system is in the IG off state (S11: NO), in step S12, the
車載電源システムがIGオフ状態からIGオン状態にされた場合(S11:YES)、ステップS13において、第1端子P1の電圧の検出値Vinを取得する。ステップS14において、検出値Vinが所定の閾値Va以上であるか否かを判定する。検出値Vinが所定の閾値Va以上の場合(S14:YES)、ステップS15において、第1端子P1に鉛蓄電池20が正常に接続されていると判定し、スイッチ状態について通常処理を行い処理を終了する。例えば、IGオフからIGオンにされた直後は、スイッチ状態を図5に示す第4状態にし、バイパススイッチ55,56を共にオフ状態にする。
When the in-vehicle power supply system is changed from the IG off state to the IG on state (S11: YES), in step S13, the detection value Vin of the voltage at the first terminal P1 is acquired. In step S14, it is determined whether or not the detected value Vin is greater than or equal to a predetermined threshold value Va. When the detected value Vin is equal to or greater than the predetermined threshold value Va (S14: YES), in step S15, it is determined that the
また、検出値Vinが所定の閾値Vaより小さい場合に(S14:NO)、ステップS16において、第1端子P1に鉛蓄電池20が接続されておらず、接続不良(逆接続又は接続遮断)が生じていると判定し、電池ユニットUの状態をフェールセーフ状態にして処理を終了する。ここで、フェールセーフ状態とは、P−MOSスイッチ51、S−MOSスイッチ53、第1バイパススイッチ55及び第2バイパススイッチ56をオン状態にすること、及び、回転機10の発電電力を所定値以下に抑制することをいう。
Further, when the detected value Vin is smaller than the predetermined threshold value Va (S14: NO), in step S16, the
また、上記のようにP−MOSスイッチ51、S−MOSスイッチ53、第1バイパススイッチ55、及び、第2バイパススイッチ56をそれぞれオン状態にした上で、各スイッチに流れる電流の検出値に基づいて、逆接続及び接続遮断のいずれが生じているかを判定することができる。
Further, after the P-
逆接続時には、第1端子P1に接続されている回転機10からP−MOSスイッチ51を介して鉛蓄電池20に電流が流れる。また、第1端子P1に接続されている回転機10からS−MOSスイッチ53を介して電気負荷43に電流が流れる。つまり、逆接続時では、P−MOSスイッチ51において、第1端子P1から第2端子P2に向かって電流が流れる。
At the time of reverse connection, a current flows from the rotating
接続遮断時において、第2端子P2に接続されている回転機10から第1バイパススイッチ55を介して鉛蓄電池20に電流が流れる。また、第2端子P2に接続されている回転機10からP−MOSスイッチ51及びS−MOSスイッチ53、並びに、第2バイパススイッチ56を介して電気負荷43に電流が流れる。つまり、接続遮断時では、P−MOSスイッチ51において、第2端子P2から第1端子P1に向かって電流が流れる。
At the time of disconnection, a current flows from the rotating
そこで、回転機10の発電時におけるP−MOSスイッチ51に流れる電流の向きに基づいて、逆接続及び接続遮断のいずれが生じているかを判定することができる。
Therefore, based on the direction of the current flowing through the P-
本実施形態における異常種別判定処理を表すフローチャートを図10に示す。本異常種別判定処理は、制御部60によってIGオン中に所定周期ごとに実施される。
A flowchart showing the abnormality type determination process in the present embodiment is shown in FIG. The abnormality type determination process is performed by the
ステップS21において、スイッチ状態がフェールセーフ状態であるか否かを判定する。スイッチ状態がフェールセーフ状態でない場合(S21:NO)、処理を終了する。スイッチ状態がフェールセーフ状態である場合(S21:YES)、ステップS22において、回転機10の発電情報をECU100から取得し、その取得情報に基づいて回転機10が発電状態であるか否かを判定する。回転機10が発電状態でない場合(S22:NO)、処理を終了する。回転機10が発電状態である場合(S22:YES)、ステップS23において、P−MOSスイッチ51に流れる電流の検出値Ipmを取得する。そして、ステップS24において、検出値Ipmに基づいて、逆接続及び接続遮断のいずれが生じているかの判定を行い処理を終了する。具体的には、第1端子P1から第2端子P2に向かって電流が流れている場合に逆接続が生じていると判定し、それ以外の場合に接続遮断が生じていると判定する。
In step S21, it is determined whether or not the switch state is a fail-safe state. When the switch state is not the fail safe state (S21: NO), the process is terminated. When the switch state is the fail-safe state (S21: YES), in step S22, the power generation information of the rotating
逆接続が生じている場合、回転機10と鉛蓄電池20との間はP−MOSスイッチ51を介して接続されるため、回転機10から出力される発電電力に制限を行う必要はない。一方、接続遮断が生じている場合、回転機10と鉛蓄電池20との間は第1バイパススイッチ55及びヒューズ44を介して接続されているため、ヒューズ44における溶断が生じないように回転機10から出力される発電電力に制限を行うとよい。つまり、逆接続及び接続遮断のいずれが生じているのかを判定し、その判定結果に基づいて、逆接続時には回転機10の発電電力の制限を解除し、接続遮断時には回転機10の発電電力の制限を継続するとよい。
When reverse connection occurs, since the rotating
以下、本実施形態における効果を述べる。 Hereinafter, effects in the present embodiment will be described.
P−MOSスイッチ51を迂回するように第1バイパス経路B1が設けられており、その第1バイパス経路B1上に第1バイパススイッチ55が設けられている。第1バイパススイッチ55は、P−MOSスイッチ51がオフ状態とされる場合にオン状態とされることで、P−MOSスイッチ51を迂回して鉛蓄電池20と第2端子P2とを導通状態にする。接続不良が生じない通常時においては、P−MOSスイッチ51及び第1バイパススイッチ55のいずれか一方がオフ状態とされ、他方がオン状態とされる。
A first bypass path B1 is provided so as to bypass the P-
第1端子P1とは別に第4端子P4が設けられているため、第1端子P1における接続不良が生じている場合であっても、第4端子P4と鉛蓄電池20とは正常に接続されていると考えられる。接続遮断の場合、この第4端子P4及び第1バイパススイッチ55を介して回転機10と鉛蓄電池20とが接続される。また、逆接続の場合、P−MOSスイッチ51を介して回転機10と鉛蓄電池20とが接続される。つまり、接続遮断の場合には、第1バイパススイッチ55をオン状態にする処理を行えば、回転機10と鉛蓄電池20とを導通状態にすることができる。また、逆接続の場合には、P−MOSスイッチ51をオン状態にする処理を行えば、回転機10と鉛蓄電池20とを導通状態にすることができる。
Since the fourth terminal P4 is provided separately from the first terminal P1, the fourth terminal P4 and the
そこで、接続不良が生じていると判定された場合に、通常時は排他的にオンオフ制御されるP−MOSスイッチ51及び第1バイパススイッチ55を共にオン状態に制御する。これにより、逆接続及び接続遮断のいずれが生じている場合にも、回転機10と鉛蓄電池20とを導通状態にすることが可能になる。つまり、第1端子P1での接続不良が生じている状態であっても、回転機10と鉛蓄電池20とを導通させる状態を維持でき、好適にフェールセーフ処理を行うことができる。
Therefore, when it is determined that a connection failure has occurred, both the P-
IGオンとされるときには、回転機10は発電状態とされていないため、逆接続時において、回転機10から第1端子P1に電圧が印加されない。つまり、逆接続が生じているにもかかわらず、回転機10から第1端子P1に電圧が印加されることで第1端子P1に鉛蓄電池20が接続されていると誤判定することを抑制することができる。加えて、IGオンとされるときに、接続不良を判定することで、IGオン後に適切にフェールセーフ処理を行うことができ、逆接続及び接続遮断に伴う二次的な被害を抑制することができる。
When the IG is turned on, since the rotating
上記異常種別判定処理を行うことで、接続不良のうち、逆接続及び接続遮断のいずれが生じているのかを判定することが可能になり、逆接続及び接続遮断のそれぞれの異常時に適した処置を行うことが可能になる。 By performing the above abnormality type determination process, it becomes possible to determine which of the connection failures is reverse connection or connection disconnection, and take appropriate measures when each of the abnormalities of reverse connection and connection disconnection occurs. It becomes possible to do.
フェールセーフ処理として、P−MOSスイッチ51及び第1バイパススイッチ55に加えて、S−MOSスイッチ53及び第2バイパススイッチ56をオン状態にする構成にした。これにより、電気負荷43が電源失陥となることを抑制することができる。
As a fail-safe process, in addition to the P-
(他の実施形態)
・フェールセーフ処理は、P−MOSスイッチ51がオフ状態で実施されればよく、IGオフ中に実施されるものであってもよい。また、電池ユニットUの端子P1,P2,P3にハーネスH1〜H4がそれぞれ組み付けられたことを条件として実施するものであってもよい。この構成にすることで、より早く接続不良を判定することが可能になる。
(Other embodiments)
The fail safe process may be performed while the P-
・電池ユニットUとして、P−MOSスイッチ51及び第1バイパススイッチ55以外のスイッチを省略する構成であったとしてもよい。この構成においても、逆接続又は接続遮断が生じたときにP−MOSスイッチ51及び第1バイパススイッチ55を共にオン状態にすれば適切にフェールセーフ処理を行うことができる。
The battery unit U may be configured such that switches other than the P-
・フェールセーフ状態として、S−MOSスイッチ53及び第2バイパススイッチ56を共にオン状態にする構成に代えて、S−MOSスイッチ53及び第2バイパススイッチ56のいずれか一方をオン状態、他方をオフ状態にする構成としてもよい。このような制御を行った場合であっても、電気負荷43における電源失陥を抑制できる。
-As a fail-safe state, instead of the configuration in which both the S-
・第2バイパス経路は、鉛蓄電池20と第3端子P3とを接続し、鉛蓄電池20から電気負荷43に対して電力を供給するものであればよい。例えば、第2バイパス経路は、第1接続経路L1上の接続点N2と第3端子P3とを接続するように設けられていてもよい。この場合、第2バイパススイッチは、接続点N2と第3端子P3との接続を遮断状態又は導通状態にする。
-The 2nd bypass path should just connect
・回転機10が発電機能のみを有する構成としてもよい。
-It is good also as a structure in which the
・第1蓄電池として鉛蓄電池20を、第2蓄電池としてリチウムイオン蓄電池30を用いる構成としたがこれを変更してもよい。例えば、第1蓄電池及び第2蓄電池としてニッケル水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池などを用いてもよい。
Although the
10…回転機、20…鉛蓄電池(外部蓄電池)、30…リチウムイオン蓄電池(内部蓄電池)、43…電気負荷、51…P−MOSスイッチ(第1スイッチ)、55…第1バイパススイッチ、60…制御部、L1,L2…主接続経路、B1…第1バイパス経路、P1…第1端子、P2…第2端子、P4…補助端子、U…電池ユニット。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1端子と前記第2端子とを接続するとともに、それら両端子の間の電池接続点(N1)に前記内部蓄電池を接続する主接続経路(L1,L2)と、
前記主接続経路において前記第1端子と前記電池接続点との間に設けられる第1スイッチ(51)と、
前記外部蓄電池が接続される補助端子(P4)と前記電池接続点とを、前記第1スイッチを迂回するように接続する第1バイパス経路(B1)と、
前記第1バイパス経路上に設けられ、前記第1スイッチが開状態とされる場合に閉状態とされることで、前記第1スイッチを迂回して前記外部蓄電池と前記電池接続点とを導通状態とする第1バイパススイッチ(55)と、
前記第1端子の電圧を検出する電圧検出手段(60)と、
前記第1スイッチが開状態とされている状況下で前記第1端子の電圧の検出値が所定値より低い場合に、前記第1端子に前記外部蓄電池が接続されていない接続不良が生じていると判定する接続不良判定手段(60)と、
前記接続不良が生じていると判定された場合に、前記第1スイッチ及び前記第1バイパススイッチを共に閉状態に制御するフェールセーフ手段(60)と、
を備えることを特徴とする電池ユニット。 A battery having an internal storage battery (30), an external storage battery (20) connected to the first terminal (P1), and a rotating machine (10) having a power generation function connected to the second terminal (P2) A unit (U),
A main connection path (L1, L2) for connecting the first storage terminal and the second terminal, and connecting the internal storage battery to a battery connection point (N1) between the two terminals;
A first switch (51) provided between the first terminal and the battery connection point in the main connection path;
A first bypass path (B1) for connecting the auxiliary terminal (P4) to which the external storage battery is connected and the battery connection point so as to bypass the first switch;
Provided on the first bypass path and closed when the first switch is open, bypassing the first switch and conducting the external storage battery and the battery connection point A first bypass switch (55),
Voltage detection means (60) for detecting the voltage of the first terminal;
When the detected value of the voltage of the first terminal is lower than a predetermined value under the condition where the first switch is in an open state, a connection failure is caused in which the external storage battery is not connected to the first terminal. Connection failure determination means (60) for determining
Fail-safe means (60) for controlling both the first switch and the first bypass switch to a closed state when it is determined that the connection failure has occurred;
A battery unit comprising:
前記接続不良判定手段は、前記車両の電源状態がIGオンとされるときに、前記第1端子に前記外部蓄電池が接続されていない接続不良が生じていると判定することを特徴とする請求項1に記載の電池ユニット。 The battery unit is an in-vehicle battery unit mounted on a vehicle,
The connection failure determination means determines that a connection failure in which the external storage battery is not connected to the first terminal has occurred when the power state of the vehicle is turned on. The battery unit according to 1.
前記フェールセーフ手段により前記第1スイッチ及び前記第1バイパススイッチが共に閉状態とされている状況下で、前記回転機による発電が実施されている場合に、前記第1スイッチに流れる電流の検出値に基づいて、前記第1端子に前記回転機が接続されるとともに前記第2端子に前記外部蓄電池が接続されることになる逆接続、及び、前記第1端子と前記外部蓄電池(20)との接続が遮断状態とされることになる接続遮断のいずれが生じているのかを判定する異常種別判定手段(60)と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池ユニット。 Current detection means (60) for detecting a current flowing through the first switch;
The detected value of the current flowing through the first switch when power is being generated by the rotating machine in a state where both the first switch and the first bypass switch are closed by the fail-safe means. Based on the reverse connection, the rotating machine is connected to the first terminal and the external storage battery is connected to the second terminal, and the first terminal and the external storage battery (20) An abnormality type determination means (60) for determining which of the connection interruptions that will cause the connection to be blocked;
The battery unit according to claim 1, further comprising:
前記第1端子及び前記第1スイッチの間の中間点(N2)と前記第3端子とを接続する副接続経路(L3)に設けられる第2スイッチ(53)、及び、前記電池接続点と前記第3端子とを接続する第2バイパス経路(B2)に設けられる第2バイパススイッチ(56)の少なくともいずれか一方から構成される負荷開閉手段(53,56)と、
を備え、
前記フェールセーフ手段は、前記接続不良判定手段により前記接続不良が生じていると判定された場合に、前記第1スイッチ及び前記第1バイパススイッチに加えて、前記負荷開閉手段を閉状態にすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電池ユニット。 A third terminal (P3) to which the electrical load (43) is connected;
A second switch (53) provided in a sub-connection path (L3) connecting an intermediate point (N2) between the first terminal and the first switch and the third terminal; and the battery connection point and the Load opening and closing means (53, 56) constituted by at least one of the second bypass switch (56) provided in the second bypass path (B2) connecting the third terminal;
With
The fail-safe means closes the load opening / closing means in addition to the first switch and the first bypass switch when the connection failure determination means determines that the connection failure has occurred. The battery unit according to any one of claims 1 to 3.
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