JP6428524B2 - Vehicle power supply system - Google Patents

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Description

本明細書が開示する技術は、車両に搭載される車両用電源システムに関する。なお、本明細書における「車両」には、エンジンを備えず走行用のモータだけを備える電気自動車と、走行用のモータとエンジンを共に備えるハイブリッド車の双方を含む。   The technology disclosed in this specification relates to a vehicle power supply system mounted on a vehicle. Note that the “vehicle” in this specification includes both an electric vehicle including only a driving motor without an engine and a hybrid vehicle including both a driving motor and an engine.

特許文献1に、メインバッテリと、メインバッテリに接続されたメイン電源配線と、メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを備える電力制御ユニットと、メインバッテリと電力制御ユニットの間で、メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、サブバッテリに接続されたサブ電源配線と、スイッチよりも電力制御ユニット側のメイン電源配線とサブ電源配線の間を接続しており、サブ電源配線からメイン電源配線へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能なDC−DCコンバータを備える車両用電源システムが開示されている。   Patent Document 1 discloses a main power source, a main power source wiring connected to the main battery, a power control unit including a smoothing capacitor for smoothing a voltage of the main power source wiring, and a main power source between the main battery and the power control unit. A switch for switching between conductive and non-conductive wiring, a sub-battery having a lower voltage than the main battery, a sub power wiring connected to the sub battery, and a main power wiring and a sub power wiring on the power control unit side of the switch. There is disclosed a vehicle power supply system including a DC-DC converter that is connected and capable of performing a boosting operation for boosting power from a sub power supply wiring to a main power supply wiring.

上記の車両用電源システムでは、スイッチを非導通から導通に切り替えずに、DC−DCコンバータが昇圧動作を行うことによって、サブバッテリから電力制御ユニットに電力を供給することができる。このため、例えば、サブバッテリから電力制御ユニットに電力を供給して平滑コンデンサのプリチャージを行うことによって、スイッチを非導通から導通へ切り換えた直後に、メインバッテリの電圧と平滑コンデンサの電圧の相違によってメイン電源配線に大きな突入電流が流れることを防止することができる。また、例えば、スイッチが非導通状態で故障が発生するいわゆるオープン故障が発生する場合に、サブバッテリから電力制御ユニットに電力を供給することができる。これにより、例えば、サブバッテリの電力を利用して、エンジンをクランキングすることができる。   In the above vehicle power supply system, power can be supplied from the sub-battery to the power control unit by the DC-DC converter performing step-up operation without switching the switch from non-conduction to conduction. For this reason, for example, immediately after switching the switch from non-conduction to conduction by supplying power from the sub-battery to the power control unit and precharging the smoothing capacitor, the difference between the voltage of the main battery and the voltage of the smoothing capacitor Therefore, it is possible to prevent a large inrush current from flowing through the main power supply wiring. Further, for example, when a so-called open failure occurs in which a failure occurs when the switch is in a non-conducting state, power can be supplied from the sub battery to the power control unit. Thereby, for example, the engine can be cranked using the power of the sub-battery.

特開2007−318849号公報JP 2007-318849 A

サブバッテリから電力制御ユニットに電力を供給する場合、大きな電力を供給することができない。本明細書では、スイッチによってメイン電源配線が非導通である状態で、メインバッテリを使って、メインバッテリの性能が低下することを防止しつつ、電力制御ユニットに大きな電力を供給することが可能な技術を提供する。 When power is supplied from the sub battery to the power control unit, large power cannot be supplied. In this specification, it is possible to supply a large amount of power to the power control unit while preventing the performance of the main battery from being deteriorated using the main battery while the main power supply wiring is non-conductive by the switch. Provide technology.

本明細書が開示する車両用電源システムは、メインバッテリと、メイン電源配線と、電力制御ユニットと、スイッチと、サブバッテリと、サブ電源配線と、トランスと、第1回路と、第2回路と、第3回路と、を備える。メイン電源配線は、メインバッテリに接続されている。電力制御ユニットは、メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを含む。スイッチは、メインバッテリと電力制御ユニットの間でメイン電源配線の導通と非導通を切り換える。サブバッテリは、メインバッテリより低電圧である。サブ電源配線は、サブバッテリに接続されている。トランスは、第1コイルと第2コイルと第3コイルを含む。第1回路は、スイッチよりもメインバッテリ側のメイン電源配線と第1コイルを接続する。第2回路は、スイッチよりも電力制御ユニット側のメイン電源配線と第2コイルを接続する。第3回路は、サブ電源配線と第3コイルを接続する。第1回路がDC−ACコンバータの機能を有する。第2回路がAC−DCコンバータの機能を有する。   A vehicle power supply system disclosed in this specification includes a main battery, a main power supply wiring, a power control unit, a switch, a subbattery, a sub power supply wiring, a transformer, a first circuit, and a second circuit. And a third circuit. The main power supply wiring is connected to the main battery. The power control unit includes a smoothing capacitor that smoothes the voltage of the main power supply wiring. The switch switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring between the main battery and the power control unit. The sub battery has a lower voltage than the main battery. The sub power supply wiring is connected to the sub battery. The transformer includes a first coil, a second coil, and a third coil. The first circuit connects the main coil and the first coil on the main battery side of the switch. The second circuit connects the main coil and the second coil on the power control unit side of the switch. The third circuit connects the sub power supply wiring and the third coil. The first circuit has a function of a DC-AC converter. The second circuit has an AC-DC converter function.

上記の車両用電源システムでは、メイン電源配線が非導通である状態で、スイッチよりもメインバッテリ側のメイン電源配線から供給される電力を、第1回路とトランスの第1コイルと第2コイルと第2回路とを介して、スイッチよりも電力制御ユニット側のメイン電源配線に供給することができる。この構成によると、メイン電源配線が非導通である状態で、メインバッテリの電力を電力制御ユニットに供給することができる。スイッチによってメイン電源配線が非導通である状態で、電力制御ユニットに大きな電力を供給することができる。また、上記の車両用電源システムによれば、トランスの第3コイルとサブ電源配線の間に第3回路を配置することによって、第1回路又は第2回路と第3回路とを利用して、メイン電源配線とサブ電源配線の間で電力を融通することができる。   In the above-described vehicle power supply system, the power supplied from the main power supply wiring on the main battery side of the switch is supplied to the first circuit, the first coil of the transformer, and the second coil in a state where the main power supply wiring is non-conductive. It can be supplied to the main power supply wiring on the power control unit side of the switch via the second circuit. According to this configuration, the power of the main battery can be supplied to the power control unit in a state where the main power supply wiring is non-conductive. A large amount of power can be supplied to the power control unit in a state where the main power supply wiring is non-conductive by the switch. Further, according to the above vehicle power supply system, by arranging the third circuit between the third coil of the transformer and the sub power supply wiring, the first circuit or the second circuit and the third circuit are used, Power can be interchanged between the main power supply wiring and the sub power supply wiring.

電力制御ユニットの制御装置は、スイッチによってメイン電源配線を非導通とする状態で、第1回路のDC−ACコンバータを動作させて第2回路のAC−DCコンバータを介して平滑コンデンサを充電するプリチャージ制御を実行するとともに、プリチャージ制御中に、メインバッテリの電圧が予め定められた基準値未満とならないように、第1回路の前記DC−ACコンバータのデューティ比を制御する。この構成によると、メインバッテリの電圧が過度に低下することによって、メインバッテリの性能が低下することを防止することができる。本明細書が開示する技術の詳細およびさらなる改良は発明を実施するための形態の欄において詳細に説明する。 The control device of the power control unit precharges the smoothing capacitor via the AC-DC converter of the second circuit by operating the DC-AC converter of the first circuit in a state where the main power supply wiring is turned off by the switch. While performing the charge control, the duty ratio of the DC-AC converter of the first circuit is controlled so that the voltage of the main battery does not become lower than a predetermined reference value during the precharge control. According to this configuration, it is possible to prevent the performance of the main battery from being deteriorated due to excessive reduction in the voltage of the main battery. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in detail in the section of Detailed Description.

実施例の電気自動車の電気系統のブロック図である。It is a block diagram of the electric system of the electric vehicle of an Example. 実施例の第1回路、第2回路及び第3回路の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the 1st circuit of an Example, a 2nd circuit, and a 3rd circuit. 第1実施例の平滑コンデンサのプリチャージの際に電源制御ユニットが実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which a power supply control unit performs at the time of the precharge of the smoothing capacitor of 1st Example. 第2実施例の平滑コンデンサのプリチャージの際に電源制御ユニットが実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which a power supply control unit performs at the time of the precharge of the smoothing capacitor of 2nd Example. 第3回路の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of the modification of a 3rd circuit. 第2回路及び第3回路の変形例の概略の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the outline of the modification of a 2nd circuit and a 3rd circuit.

(第1実施例)
図1に、実施例の電気自動車2の電気系統のブロック図を示す。本実施例の電気自動車2は、エンジン(図示せず)の動力を利用して走行することもできるし、メインバッテリ4の電力を利用して走行することもできる、ハイブリッド車である。エンジンの動力を利用して走行する場合には、エンジンが発生させた動力の一部を駆動輪(図示せず)に伝達する一方、エンジンの動力の残りを用いて第1モータ6で発電し、第1モータ6で発電した電力で第2モータ8を駆動することで、駆動輪を回転させる。なお、エンジンを始動させる際には、電源システム1のメインバッテリ4からの電力を第1モータ6に供給し、第1モータ6をセルモータとして機能させる。メインバッテリ4の電力を利用して走行する場合には、メインバッテリ4からの電力で第2モータ8を駆動することで、駆動輪を回転させる。
(First embodiment)
In FIG. 1, the block diagram of the electric system of the electric vehicle 2 of an Example is shown. The electric vehicle 2 of the present embodiment is a hybrid vehicle that can travel using the power of an engine (not shown) or can travel using the power of the main battery 4. When traveling using the power of the engine, a part of the power generated by the engine is transmitted to drive wheels (not shown), while the remainder of the power of the engine is used to generate power by the first motor 6. The driving wheel is rotated by driving the second motor 8 with the electric power generated by the first motor 6. When starting the engine, power from the main battery 4 of the power supply system 1 is supplied to the first motor 6 so that the first motor 6 functions as a cell motor. When traveling using the power of the main battery 4, the drive wheels are rotated by driving the second motor 8 with the power from the main battery 4.

電源システム1は、メインバッテリ4と、サブバッテリ22と、電力制御ユニット(PCU)12と、第1回路28と、第2回路30と、第3回路32と、トランス36と、メイン電源配線10と、サブ電源配線24と、電子制御ユニット(ECU)60を備える。メインバッテリ4は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池である。本実施例では、メインバッテリ4の電圧は300V程度である。メインバッテリ4の電圧は、電圧センサ50で計測されている。電気自動車2は、エンジンの動力を用いて第1モータ6で発電し、第1モータ6で発電した電力をメインバッテリ4に充電することができる。また、走行中の電気自動車2が減速する際に、第2モータ8で回生発電し、第2モータ8で発電した電力をメインバッテリ4に充電することもできる。   The power supply system 1 includes a main battery 4, a sub battery 22, a power control unit (PCU) 12, a first circuit 28, a second circuit 30, a third circuit 32, a transformer 36, and a main power supply wiring 10. And a sub power supply wiring 24 and an electronic control unit (ECU) 60. The main battery 4 is a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. In this embodiment, the voltage of the main battery 4 is about 300V. The voltage of the main battery 4 is measured by the voltage sensor 50. The electric vehicle 2 can generate power with the first motor 6 using the power of the engine, and charge the main battery 4 with the power generated by the first motor 6. Further, when the traveling electric vehicle 2 decelerates, the regenerative power generation can be performed by the second motor 8, and the power generated by the second motor 8 can be charged to the main battery 4.

メインバッテリ4は、メイン電源配線10を介して、PCU12に接続されている。メイン電源配線10は、メインバッテリ4の正極端子に接続された正極線10aと、メインバッテリ4の負極端子に接続された負極線10bを備えている。   The main battery 4 is connected to the PCU 12 via the main power supply wiring 10. The main power supply wiring 10 includes a positive line 10 a connected to the positive terminal of the main battery 4 and a negative line 10 b connected to the negative terminal of the main battery 4.

PCU12は、メインバッテリ4と第1モータ6および第2モータ8の間に設けられている。PCU12は、平滑コンデンサ14と、コンバータ16と、インバータ18を備えている。平滑コンデンサ14は、メイン電源配線10の電圧を平滑化する。平滑コンデンサ14の電圧は、電圧センサ53で計測されている。コンバータ16は、メインバッテリ4から供給される電力の電圧を、必要に応じて第1モータ6や第2モータ8の駆動に適した電圧まで昇圧する。また、コンバータ16は、第1モータ6や第2モータ8が発電した電力の電圧を、メインバッテリ4への充電に適した電圧まで降圧することもできる。本実施例では、第1モータ6や第2モータ8の駆動に用いる電圧は600V程度である。インバータ18は、メインバッテリ4から供給される直流電力を、第1モータ6や第2モータ8の駆動のための三相交流電力に変換する。また、インバータ18は、第1モータ6や第2モータ8が発電した三相交流電力を、メインバッテリ4へ充電するための直流電力に変換することもできる。   The PCU 12 is provided between the main battery 4 and the first motor 6 and the second motor 8. The PCU 12 includes a smoothing capacitor 14, a converter 16, and an inverter 18. The smoothing capacitor 14 smoothes the voltage of the main power supply wiring 10. The voltage of the smoothing capacitor 14 is measured by the voltage sensor 53. The converter 16 boosts the voltage of the power supplied from the main battery 4 to a voltage suitable for driving the first motor 6 and the second motor 8 as necessary. Converter 16 can also step down the voltage of the power generated by first motor 6 or second motor 8 to a voltage suitable for charging main battery 4. In this embodiment, the voltage used to drive the first motor 6 and the second motor 8 is about 600V. The inverter 18 converts the DC power supplied from the main battery 4 into three-phase AC power for driving the first motor 6 and the second motor 8. The inverter 18 can also convert the three-phase AC power generated by the first motor 6 and the second motor 8 into DC power for charging the main battery 4.

メインバッテリ4とPCU12の間には、システムメインリレー(SMR)20が設けられている。SMR20は、メイン電源配線10の正極線10aの導通と非導通を切り換えるスイッチ20aと、メイン電源配線10の負極線10bの導通と非導通を切り換えるスイッチ20bを備えている。すなわち、SMR20は、メイン電源配線10の導通と非導通を切り換える。   A system main relay (SMR) 20 is provided between the main battery 4 and the PCU 12. The SMR 20 includes a switch 20a that switches between conduction and non-conduction of the positive electrode line 10a of the main power supply wiring 10, and a switch 20b that switches between conduction and non-conduction of the negative electrode line 10b of the main power supply wiring 10. That is, the SMR 20 switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring 10.

電気自動車2は、メインバッテリ4よりも低電圧のサブバッテリ22を備えている。サブバッテリ22は、鉛電池等の二次電池である。本実施例では、サブバッテリ22の電圧は13V〜14.5V程度である。サブバッテリ22の電圧は、電圧センサ54で計測されている。サブバッテリ22は、サブ電源配線24を介して、パワーステアリングやエアコン等の補機26に接続されている。サブ電源配線24の電流値は、電流センサ52で計測されている。   The electric vehicle 2 includes a sub battery 22 having a lower voltage than the main battery 4. The sub battery 22 is a secondary battery such as a lead battery. In the present embodiment, the voltage of the sub-battery 22 is about 13V to 14.5V. The voltage of the sub battery 22 is measured by the voltage sensor 54. The sub battery 22 is connected to an auxiliary device 26 such as a power steering or an air conditioner via a sub power supply wiring 24. The current value of the sub power supply wiring 24 is measured by the current sensor 52.

SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10とトランス36の第1コイル36cとの間に第1回路28が接続されている。後に詳述するが、トランス36は、第1コイル36cの他に、第2コイル36aと第3コイル36bを備える。SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10と第2コイル36aとの間に第2回路30が接続されている。また、サブ電源配線24と第3コイル36bとの間に第3回路32が接続されている。SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10は、第1回路28とトランス36と第3回路32を介して、サブ電源配線24に接続されている。第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せは、メイン電源配線10からサブ電源配線24へ降圧して電力を供給する降圧動作を行うこともできるし、サブ電源配線24からメイン電源配線10へ昇圧して電力を供給する昇圧動作を行うこともできる。第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せは、いわゆる双方向DC−DCコンバータであり、昇降圧DC−DCコンバータということができる。なお、第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せは、サブ電源配線24からメイン電源配線10へ昇圧して電力を供給する昇圧動作を行わなくてもよい。   A first circuit 28 is connected between the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 and the first coil 36 c of the transformer 36. As will be described in detail later, the transformer 36 includes a second coil 36a and a third coil 36b in addition to the first coil 36c. The second circuit 30 is connected between the main power supply wiring 10 closer to the PCU 12 than the SMR 20 and the second coil 36a. The third circuit 32 is connected between the sub power supply wiring 24 and the third coil 36b. The main power supply wiring 10 closer to the main battery 4 than the SMR 20 is connected to the sub power supply wiring 24 via the first circuit 28, the transformer 36 and the third circuit 32. The combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 can perform a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. It is also possible to perform a boosting operation that boosts the voltage to 10 and supplies power. The combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 is a so-called bidirectional DC-DC converter, and can be called a step-up / step-down DC-DC converter. Note that the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 may not perform the boosting operation of boosting power from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 and supplying power.

SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10とサブ電源配線24は、第2回路30とトランス36と第3回路32を介して接続されている。第2回路30とトランス36と第3回路32の組合せは、SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10からサブ電源配線24へ降圧して電力を供給する降圧動作を行うこともできるし、サブ電源配線24からSMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10へ昇圧して電力を供給する昇圧動作を行うこともできる。即ち、第2回路30とトランス36と第3回路32の組合せは、いわゆる双方向DC−DCコンバータであり、昇降圧DC−DCコンバータということができる。   The main power supply wiring 10 and the sub power supply wiring 24 closer to the PCU 12 than the SMR 20 are connected via the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32. The combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 can perform a step-down operation for supplying power by stepping down from the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side to the sub power supply wiring 24 with respect to the SMR 20. It is also possible to perform a boosting operation for boosting power from the wiring 24 to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20 and supplying power. That is, the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 is a so-called bidirectional DC-DC converter, and can be called a step-up / step-down DC-DC converter.

さらに、SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10とSMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10は、第1回路28とトランス36と第2回路30を介して接続されている。第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せは、SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10からSMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10へ電力を供給する供給動作を行うこともできるし、SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10からSMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10へ電力を供給する供給動作を行うこともできる。なお、第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せは、SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10からSMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10へ電力を供給する供給動作を行わなくてもよい。   Further, the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 and the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20 are connected via the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30. The combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 may perform a supply operation of supplying power from the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20. In addition, a supply operation of supplying power from the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20 to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 can be performed. The combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 performs a supply operation for supplying power from the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20 to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20. It does not have to be.

電源システム1では、第1回路28、第2回路30及び第3回路32が動作することによって、SMR20の導通/非導通に関わらず、メイン電源配線10とサブ電源配線24との間で電力を融通し合うことができる。具体的には、第2回路30とトランス36と第3回路32の組合せが降圧動作を行うことで、第1モータ6や第2モータ8が発電した電力をサブバッテリ22に充電することができる。また、第2回路30とトランス36と第3回路32の組合せが昇圧動作を行うことで、サブバッテリ22の電力を利用して第1モータ6や第2モータ8を駆動することができる。また、第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せが降圧動作を行うことで、メインバッテリ4からの電力をサブバッテリ22に充電することができる。また、第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せが昇圧動作を行うことで、サブバッテリ22からの電力をメインバッテリ4に充電することができる。さらに、SMR20が非導通であっても、第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せが供給動作を行うことで、メインバッテリ4からの電力を、サブ電源配線24を介さずにPCU12に供給することもできるし、第1モータ6や第2モータ8が発電した電力をメインバッテリ4に充電することもできる。   In the power supply system 1, by operating the first circuit 28, the second circuit 30, and the third circuit 32, power is supplied between the main power supply wiring 10 and the sub power supply wiring 24 regardless of conduction / non-conduction of the SMR 20. Can be interchangeable. Specifically, the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs a step-down operation, so that the electric power generated by the first motor 6 and the second motor 8 can be charged to the sub-battery 22. . Further, the combination of the second circuit 30, the transformer 36 and the third circuit 32 performs the boosting operation, so that the first motor 6 and the second motor 8 can be driven using the power of the sub-battery 22. Further, the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs a step-down operation, so that the power from the main battery 4 can be charged to the sub-battery 22. Further, the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the boosting operation, whereby the power from the sub battery 22 can be charged to the main battery 4. Further, even when the SMR 20 is non-conductive, the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 performs the supply operation, so that the power from the main battery 4 can be supplied without passing through the sub power supply wiring 24. The power generated by the first motor 6 and the second motor 8 can be charged to the main battery 4.

図2に、第1〜第3回路28、30、32とトランス36の概略の構成を示す。第1〜第3回路28、30、32とトランス36は、1個の筐体58に収容されている。第1回路28は、接続配線78を介して、メイン電源配線10に接続されている。   FIG. 2 shows a schematic configuration of the first to third circuits 28, 30 and 32 and the transformer 36. The first to third circuits 28, 30, 32 and the transformer 36 are accommodated in one housing 58. The first circuit 28 is connected to the main power supply wiring 10 through the connection wiring 78.

第1回路28は、フィルタ44と、スイッチング回路46と、逆流防止スイッチ45を備える。フィルタ33は、コンデンサ44aを備える。フィルタ44は、メイン電源配線10側でのノイズの発生を抑制する。逆流防止スイッチ45は、スイッチング素子のオンとオフを切り替えることによって、第1回路28からメインバッテリ4側のメイン電源配線10に電力が供給可能な状態(即ちスイッチング素子がオンの状態)と不可能な状態(即ちスイッチング素子がオフの状態)を切り換える。   The first circuit 28 includes a filter 44, a switching circuit 46, and a backflow prevention switch 45. The filter 33 includes a capacitor 44a. The filter 44 suppresses the generation of noise on the main power supply wiring 10 side. The backflow prevention switch 45 is capable of supplying power from the first circuit 28 to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side by switching on and off of the switching element (that is, the switching element is on) and impossible. (Ie, the switching element is turned off).

スイッチング回路46は、スイッチング素子46a、46b、46c、46dと、それぞれのスイッチング素子46a、46b、46c、46dに並列に接続された還流ダイオード46e、46f、46g、46hを備えている。スイッチング素子46aとスイッチング素子46bは直列に接続されており、スイッチング素子46cとスイッチング素子46dは直列に接続されている。   The switching circuit 46 includes switching elements 46a, 46b, 46c, and 46d and free-wheeling diodes 46e, 46f, 46g, and 46h connected in parallel to the respective switching elements 46a, 46b, 46c, and 46d. The switching element 46a and the switching element 46b are connected in series, and the switching element 46c and the switching element 46d are connected in series.

スイッチング回路46は、トランス36に接続されている。トランス36は、3個のコイル36a、36b、36cを備える。第1コイル36cは、接続配線76を介して、スイッチング回路46に接続されている。即ち、第1回路28は、SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10と第1コイル36cを接続する。第2コイル36aは、接続配線72を介して第2回路30のスイッチング回路34に接続されている。第3コイル36bは、接続配線74を介して第3回路32のスイッチング回路38に接続されている。トランス36では、第2コイル36aから第3コイル36bへ降圧して電力を供給することもできるし、第3コイル36bから第2コイル36aへ昇圧して電力を供給することもできる。さらに、トランス36では、第1コイル36cから第3コイル36bへ降圧して電力を供給することもできるし、第3コイル36bから第1コイル36cへ昇圧して電力を供給することもできる。また、第1コイル36cから第2コイル36aへ電圧を変化させずに電力を供給することもできるし、第2コイル36aから第1コイル36cへ電圧を変化させずに電力を供給することもできる。   The switching circuit 46 is connected to the transformer 36. The transformer 36 includes three coils 36a, 36b, and 36c. The first coil 36 c is connected to the switching circuit 46 via the connection wiring 76. That is, the first circuit 28 connects the main power supply wiring 10 closer to the main battery 4 than the SMR 20 and the first coil 36c. The second coil 36 a is connected to the switching circuit 34 of the second circuit 30 through the connection wiring 72. The third coil 36 b is connected to the switching circuit 38 of the third circuit 32 through the connection wiring 74. The transformer 36 can supply power by stepping down from the second coil 36a to the third coil 36b, or can supply power by stepping up from the third coil 36b to the second coil 36a. Further, in the transformer 36, power can be supplied by stepping down from the first coil 36c to the third coil 36b, or power can be supplied by stepping up from the third coil 36b to the first coil 36c. In addition, power can be supplied from the first coil 36c to the second coil 36a without changing the voltage, or power can be supplied from the second coil 36a to the first coil 36c without changing voltage. .

第1コイル36cの一端は、接続配線76を介してスイッチング素子46aとスイッチング素子46bの間に接続されており、第1コイル36cの他端は、接続配線76を介してスイッチング素子46cとスイッチング素子46dの間に接続されている。   One end of the first coil 36 c is connected between the switching element 46 a and the switching element 46 b via the connection wiring 76, and the other end of the first coil 36 c is connected to the switching element 46 c and the switching element via the connection wiring 76. 46d is connected.

スイッチング回路46では、スイッチング素子46a、46b、46c、46dのそれぞれのオンオフが所定のタイミングで切り替えられることによって、メイン電源配線10からスイッチング回路46に供給される直流電力を交流電力へと変換する。即ち、スイッチング回路46は、DC−ACコンバータとして機能する。また、スイッチング回路46では、ダイオード46e、46f、46g、46hによって、トランス36から供給される交流電力を直流電力に変換する。即ち、スイッチング回路46は、AC−DCコンバータ(即ち整流器)としても機能する。   In the switching circuit 46, each of the switching elements 46a, 46b, 46c, and 46d is switched on and off at a predetermined timing, thereby converting DC power supplied from the main power supply wiring 10 to the switching circuit 46 into AC power. That is, the switching circuit 46 functions as a DC-AC converter. In the switching circuit 46, the AC power supplied from the transformer 36 is converted into DC power by the diodes 46e, 46f, 46g, and 46h. That is, the switching circuit 46 also functions as an AC-DC converter (that is, a rectifier).

第1回路28は、制御回路43によって制御されている。具体的には、制御回路43は、スイッチング回路46のスイッチング素子46a、46b、46c、46d及び逆流防止スイッチ45の動作を制御する。   The first circuit 28 is controlled by the control circuit 43. Specifically, the control circuit 43 controls the operations of the switching elements 46 a, 46 b, 46 c, 46 d and the backflow prevention switch 45 of the switching circuit 46.

第2コイル36aに接続されている第2回路30は、接続配線70を介して、メイン電源配線10に接続されている。即ち、第2回路30は、SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10と第2コイル36aを接続する。第2回路30は、フィルタ33と、スイッチング回路34と、逆流防止スイッチ31と、を備える。フィルタ33は、コンデンサ33aを備える。フィルタ33は、メイン電源配線10側でのノイズの発生を抑制する。逆流防止スイッチ31は、スイッチング素子のオンとオフを切り替えることによって、第2回路30からPCU12側のメイン電源配線10に電力が供給可能な状態(即ちスイッチング素子がオンの状態)と不可能な状態(即ちスイッチング素子がオフの状態)を切り換える。   The second circuit 30 connected to the second coil 36 a is connected to the main power supply wiring 10 via the connection wiring 70. That is, the second circuit 30 connects the main power supply wiring 10 closer to the PCU 12 than the SMR 20 and the second coil 36a. The second circuit 30 includes a filter 33, a switching circuit 34, and a backflow prevention switch 31. The filter 33 includes a capacitor 33a. The filter 33 suppresses the generation of noise on the main power supply wiring 10 side. The backflow prevention switch 31 is in a state in which power can be supplied from the second circuit 30 to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side (that is, in a state in which the switching element is on) and in an impossible state by switching the switching element on and off. (That is, the switching element is off).

スイッチング回路34は、スイッチング素子34a、34b、34c、34dと、それぞれのスイッチング素子34a、34b、34c、34dに並列に接続された還流ダイオード34e、34f、34g、34hを備えている。スイッチング素子34aとスイッチング素子34bは直列に接続されており、スイッチング素子34cとスイッチング素子34dは直列に接続されている。第2コイル36aの一端は、接続配線72を介してスイッチング素子34aとスイッチング素子34bの間に接続されており、第2コイル36aの他端は、接続配線72を介してスイッチング素子34cとスイッチング素子34dの間に接続されている。   The switching circuit 34 includes switching elements 34a, 34b, 34c, 34d and free-wheeling diodes 34e, 34f, 34g, 34h connected in parallel to the respective switching elements 34a, 34b, 34c, 34d. The switching element 34a and the switching element 34b are connected in series, and the switching element 34c and the switching element 34d are connected in series. One end of the second coil 36 a is connected between the switching element 34 a and the switching element 34 b via the connection wiring 72, and the other end of the second coil 36 a is connected to the switching element 34 c and the switching element via the connection wiring 72. 34d.

スイッチング回路34では、スイッチング素子34a、34b、34c、34dのそれぞれのオンオフが所定のタイミングで切り替えられることによって、メイン電源配線10からスイッチング回路34に供給される直流電力を交流電力へと変換する。即ち、スイッチング回路34は、DC−ACコンバータとして機能する。また、スイッチング回路34では、ダイオード34e、34f、34g、34hによって、トランス36から供給される交流電力を直流電力に変換する。即ち、スイッチング回路34は、AC−DCコンバータ(即ち整流器)としても機能する。   In the switching circuit 34, each of the switching elements 34a, 34b, 34c, and 34d is switched on and off at a predetermined timing, thereby converting DC power supplied from the main power supply wiring 10 to the switching circuit 34 into AC power. That is, the switching circuit 34 functions as a DC-AC converter. In the switching circuit 34, the AC power supplied from the transformer 36 is converted into DC power by the diodes 34e, 34f, 34g, and 34h. That is, the switching circuit 34 also functions as an AC-DC converter (that is, a rectifier).

第3コイル36bに接続されている第3回路32は、サブ電源配線24に接続されている。即ち、第2回路32は、サブ電源配線24と第3コイル36bを接続する。第3回路32は、フィルタ40と、スイッチング回路38と、逆流防止スイッチ41と、を備える。フィルタ40は、インダクタ40aとコンデンサ40bを備えている。フィルタ40は、サブ電源配線24側でのノイズの発生を抑制する。逆流防止スイッチ41は、スイッチング素子のオンとオフを切り替えることによって、第3回路32からサブ電源配線24に電力が供給可能な状態(即ちスイッチング素子がオンの状態)と不可能な状態(即ちスイッチング素子がオフの状態)を切り換える。   The third circuit 32 connected to the third coil 36 b is connected to the sub power supply wiring 24. That is, the second circuit 32 connects the sub power supply wiring 24 and the third coil 36b. The third circuit 32 includes a filter 40, a switching circuit 38, and a backflow prevention switch 41. The filter 40 includes an inductor 40a and a capacitor 40b. The filter 40 suppresses the generation of noise on the sub power supply wiring 24 side. The backflow prevention switch 41 switches between turning on and off of the switching element, whereby the power can be supplied from the third circuit 32 to the sub power supply wiring 24 (that is, the switching element is on) and the state that is not possible (that is, switching) Switch the element off).

スイッチング回路38は、スイッチング素子38a、38b、38c、38dと、それぞれのスイッチング素子38a、38b、38c、38dに並列に接続された還流ダイオード38e、38f、38g、38hと、インダクタ38iと、コンデンサ38jを備えている。スイッチング素子38aとスイッチング素子38bは直列に接続されており、スイッチング素子38cとスイッチング素子38dは直列に接続されている。第3コイル36bの一端は、接続配線74を介してスイッチング素子38aとスイッチング素子38bの間に接続されており、第3コイル36bの他端は、接続配線74を介してスイッチング素子38cとスイッチング素子38dの間に接続されている。   The switching circuit 38 includes switching elements 38a, 38b, 38c, 38d, free-wheeling diodes 38e, 38f, 38g, 38h connected in parallel to the respective switching elements 38a, 38b, 38c, 38d, an inductor 38i, and a capacitor 38j. It has. The switching element 38a and the switching element 38b are connected in series, and the switching element 38c and the switching element 38d are connected in series. One end of the third coil 36 b is connected between the switching element 38 a and the switching element 38 b via the connection wiring 74, and the other end of the third coil 36 b is connected to the switching element 38 c and the switching element via the connection wiring 74. 38d.

スイッチング回路38では、スイッチング素子38a、38b、38c、38dのそれぞれのオンオフが所定のタイミングで切り替えられることによって、サブ電源配線24からスイッチング回路38に供給される直流電力を交流電力へと変換する。即ち、スイッチング回路38は、DC−ACコンバータとして機能する。また、スイッチング回路38では、ダイオード38e、38f、38g、38hによって、トランス36から供給される交流電力を直流電力に変換する。即ち、スイッチング回路38は、AC−DCコンバータ(即ち整流器)としても機能する。   In the switching circuit 38, each of the switching elements 38a, 38b, 38c, and 38d is switched on and off at a predetermined timing, thereby converting DC power supplied from the sub power supply wiring 24 to the switching circuit 38 into AC power. That is, the switching circuit 38 functions as a DC-AC converter. In the switching circuit 38, the AC power supplied from the transformer 36 is converted into DC power by the diodes 38e, 38f, 38g, and 38h. That is, the switching circuit 38 also functions as an AC-DC converter (that is, a rectifier).

第2回路30と第3回路32は、制御回路42によって制御される。具体的には、制御回路42は、第2回路30のスイッチング回路34のスイッチング素子34a、34b、34c、34d及び逆流防止スイッチ31と、第3回路32のスイッチング回路38のスイッチング素子38a、38b、38c、38d及び逆流防止スイッチ41の動作を制御する。   The second circuit 30 and the third circuit 32 are controlled by the control circuit 42. Specifically, the control circuit 42 includes the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d and the backflow prevention switch 31 of the switching circuit 34 of the second circuit 30, and the switching elements 38a, 38b of the switching circuit 38 of the third circuit 32. The operations of 38c and 38d and the backflow prevention switch 41 are controlled.

次いで、第1〜第3回路28、30、32の動作について説明する。最初に、第2回路30と第3回路32とが動作することによって、第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する場合を説明する。第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する際には、第2回路30のスイッチング回路34においてスイッチング素子34a、34b、34c、34dが動作してDC−ACコンバータとして機能することによって、メイン電源配線10から供給される直流電力を交流電力へと変換する。そして、変換された交流電圧をトランス36において降圧して、第3回路32のスイッチング回路38がAC−DCコンバータとして機能することによって交流電力から直流電力へと変換する。この場合には、スイッチング回路38では、還流ダイオード38e、38f、38g、38hによる整流と、インダクタ38iおよびコンデンサ38jによる平滑化がなされる。これによって、メイン電源配線10からサブ電源配線24へ降圧して電力を供給することができる。なお、スイッチング回路38がAC−DCコンバータとして機能する際に、スイッチング素子38a、38b、38c、38dのそれぞれは、並列に接続されている還流ダイオード38e、38f、38g、38hに電流が流れる間オンされる。これにより、還流ダイオード38e、38f、38g、38hに流れる電流を低減させることができる。   Next, operations of the first to third circuits 28, 30, and 32 will be described. First, the case where the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the step-down operation by the operation of the second circuit 30 and the third circuit 32 will be described. When the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs a step-down operation, the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d operate in the switching circuit 34 of the second circuit 30, and the DC-AC By functioning as a converter, the DC power supplied from the main power supply wiring 10 is converted into AC power. Then, the converted AC voltage is stepped down by the transformer 36, and the switching circuit 38 of the third circuit 32 functions as an AC-DC converter, thereby converting AC power into DC power. In this case, in the switching circuit 38, rectification by the freewheeling diodes 38e, 38f, 38g, and 38h and smoothing by the inductor 38i and the capacitor 38j are performed. As a result, power can be supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. When the switching circuit 38 functions as an AC-DC converter, each of the switching elements 38a, 38b, 38c, 38d is turned on while a current flows through the free-wheeling diodes 38e, 38f, 38g, 38h connected in parallel. Is done. Thereby, the electric current which flows into free-wheeling diode 38e, 38f, 38g, 38h can be reduced.

次いで、第2回路30と第3回路32とが動作することによって、第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが昇圧動作を実行する場合を説明する。第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが昇圧動作を実行する際には、第3回路32のスイッチング回路38においてスイッチング素子38a、38b、38c、38dが動作してDC−ACコンバータとして機能することによって、サブ電源配線24から供給される直流電力から交流電力へと変換する。そして、変換された交流電圧をトランス36において昇圧して、第2回路30のスイッチング回路34がAC−DCコンバータとして機能することによって交流電力から直流電力へと変換する。この場合には、スイッチング回路34では、還流ダイオード34e、34f、34g、34hによる整流がなされ、フィルタ33において平滑化がなされる。これによって、サブ電源配線24からメイン電源配線10へ昇圧して電力を供給することができる。なお、スイッチング回路34がAC−DCコンバータとして機能する際に、スイッチング素子34a、34b、34c、34dのそれぞれは、並列に接続されている還流ダイオード34e、34f、34g、34hに電流が流れる間オンされる。これにより、還流ダイオード34e、34f、34g、34hに流れる電流を低減させることができる。   Next, a case where the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the boosting operation by the operation of the second circuit 30 and the third circuit 32 will be described. When the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the boosting operation, the switching elements 38a, 38b, 38c, 38d operate in the switching circuit 38 of the third circuit 32, and the DC-AC By functioning as a converter, the DC power supplied from the sub power supply wiring 24 is converted into AC power. The converted AC voltage is boosted by the transformer 36, and the switching circuit 34 of the second circuit 30 functions as an AC-DC converter, thereby converting AC power into DC power. In this case, in the switching circuit 34, rectification is performed by the free-wheeling diodes 34e, 34f, 34g, and 34h, and smoothing is performed in the filter 33. As a result, power can be supplied from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 while being boosted. When the switching circuit 34 functions as an AC-DC converter, each of the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d is turned on while a current flows through the free-wheeling diodes 34e, 34f, 34g, 34h connected in parallel. Is done. Thereby, the electric current which flows into free-wheeling diode 34e, 34f, 34g, 34h can be reduced.

第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せの昇降圧動作中では、第1回路28の逆流防止スイッチ45を第1回路28からメインバッテリ4側のメイン電源配線10に供給不可能な状態に維持することによって、メインバッテリ4側のメイン電源配線10に意図せずに電力が供給されることを防止することができる。   During the step-up / step-down operation of the combination of the second circuit 30, the transformer 36 and the third circuit 32, the backflow prevention switch 45 of the first circuit 28 cannot be supplied from the first circuit 28 to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side. By maintaining this state, power can be prevented from being unintentionally supplied to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side.

次いで、第1回路28と第3回路32とが動作することによって、第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する場合を説明する。第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する際には、第1回路28のスイッチング回路46においてスイッチング素子46a、46b、46c、46dが動作してDC−ACコンバータとして機能することによって、メイン電源配線10から供給される直流電力から交流電力へと変換する。そして、変換された交流電圧をトランス36において降圧して、第3回路32のスイッチング回路38がAC−DCコンバータとして機能することによって交流電力から直流電力へと変換する。この場合には、スイッチング回路38は、第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する場合と同様に動作する。これによって、メイン電源配線10からサブ電源配線24へ降圧して電力を供給することができる。   Next, the case where the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the step-down operation by the operation of the first circuit 28 and the third circuit 32 will be described. When the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the step-down operation, the switching elements 46a, 46b, 46c, 46d operate in the switching circuit 46 of the first circuit 28, and the DC-AC By functioning as a converter, the DC power supplied from the main power supply wiring 10 is converted into AC power. Then, the converted AC voltage is stepped down by the transformer 36, and the switching circuit 38 of the third circuit 32 functions as an AC-DC converter, thereby converting AC power into DC power. In this case, the switching circuit 38 operates in the same manner as when the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the step-down operation. As a result, power can be supplied by stepping down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24.

次いで、第1回路28と第3回路32とが動作することによって、第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せが昇圧動作を実行する場合を説明する。第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せが昇圧動作を実行する際には、第3回路32のスイッチング回路38は、第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せの昇圧動作の場合と同様に、DC−ACコンバータとして機能することによって、サブ電源配線24から供給される直流電力から交流電力へと変換する。そして、変換された交流電圧をトランス36において昇圧して、第1回路28のスイッチング回路46がAC−DCコンバータとして機能することによって交流電力から直流電力へと変換する。この場合には、スイッチング回路46では、還流ダイオード46e、46f、46g、46hによる整流がなされ、フィルタ44において平滑化がなされる。これによって、サブ電源配線24からメイン電源配線10へ昇圧して電力を供給することができる。なお、スイッチング回路46がAC−DCコンバータとして機能する際に、スイッチング素子46a、46b、46c、46dのそれぞれは、並列に接続されている還流ダイオード46e、46f、46g、46hに電流が流れる間オンされる。これにより、還流ダイオード46e、46f、46g、46hに流れる電流を低減させることができる。   Next, the case where the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the boosting operation by the operation of the first circuit 28 and the third circuit 32 will be described. When the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs the boosting operation, the switching circuit 38 of the third circuit 32 is a combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32. As in the case of the step-up operation, the DC power supplied from the sub power supply wiring 24 is converted into AC power by functioning as a DC-AC converter. The converted AC voltage is boosted by the transformer 36, and the switching circuit 46 of the first circuit 28 functions as an AC-DC converter, thereby converting AC power into DC power. In this case, in the switching circuit 46, rectification is performed by the freewheeling diodes 46e, 46f, 46g, and 46h, and smoothing is performed in the filter 44. As a result, power can be supplied from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 while being boosted. When the switching circuit 46 functions as an AC-DC converter, each of the switching elements 46a, 46b, 46c, 46d is turned on while a current flows through the free-wheeling diodes 46e, 46f, 46g, 46h connected in parallel. Is done. Thereby, the electric current which flows into the free-wheeling diodes 46e, 46f, 46g, and 46h can be reduced.

第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せの昇降圧動作中では、第2回路30の逆流防止スイッチ31を第2回路30からPCU12側のメイン電源配線10に供給不可能な状態に維持することによって、PCU12側のメイン電源配線10に意図せずに電力が供給されることを防止することができる。   During the step-up / step-down operation of the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32, the backflow prevention switch 31 of the second circuit 30 cannot be supplied from the second circuit 30 to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side. By keeping the power on, power can be prevented from being unintentionally supplied to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side.

次いで、第1回路28と第2回路30とが動作することによって、第1回路28とトランス36と第2回路30との組合せが供給動作を実行する場合を説明する。第1回路28とトランス36と第2回路30との組合せが供給動作を実行する際には、第1回路28のスイッチング回路46は、第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する場合と同様に、DC−ACコンバータとして機能することによって、メイン電源配線10から供給される直流電力から交流電力へと変換する。そして、変換された交流電圧をトランス36において電圧を変えずに、第2回路30のスイッチング回路34において交流電力から直流電力へと変換する。この場合には、スイッチング回路34は、第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが昇圧動作を実行する場合と同様に、AC−DCコンバータとして機能することによって交流電力から直流電力へと変換する。これによって、SMR20がメイン電源配線10を非導通に維持した状態で、SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10からSMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10へ電圧を変えずに電力を供給することができる。   Next, the case where the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 performs the supply operation by the operation of the first circuit 28 and the second circuit 30 will be described. When the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 performs the supply operation, the switching circuit 46 of the first circuit 28 is a combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32. As in the case of performing the step-down operation, the DC power supply functions as a DC-AC converter, thereby converting the DC power supplied from the main power supply wiring 10 into AC power. Then, the converted AC voltage is converted from AC power to DC power in the switching circuit 34 of the second circuit 30 without changing the voltage in the transformer 36. In this case, the switching circuit 34 functions as an AC-DC converter so that the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 performs a boosting operation. Convert to. As a result, power is supplied from the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20 without changing the voltage while the SMR 20 maintains the main power supply wiring 10 in the non-conductive state. can do.

また、第1回路28とトランス36と第2回路30との組合せが供給動作を実行する際に、第2回路30のスイッチング回路34が、第2回路30とトランス36と第3回路32との組合せが降圧動作を実行する場合と同様に、DC−ACコンバータとして機能することによって、メイン電源配線10から供給される直流電力から交流電力へと変換する。そして、変換された交流電圧をトランス36において電圧を変えずに、第1回路28のスイッチング回路46において交流電力から直流電力へと変換する。この場合には、スイッチング回路46は、第1回路28とトランス36と第3回路32との組合せが昇圧動作を実行する場合と同様に、AC−DCコンバータとして機能することによって交流電力から直流電力へと変換する。これによって、SMR20がメイン電源配線10を非導通に維持した状態で、SMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10からSMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10へ電圧を変えずに電力を供給することができる。   Further, when the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 performs the supply operation, the switching circuit 34 of the second circuit 30 is connected to the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32. As in the case where the combination performs a step-down operation, the DC power supplied from the main power supply wiring 10 is converted into AC power by functioning as a DC-AC converter. The converted AC voltage is converted from AC power to DC power in the switching circuit 46 of the first circuit 28 without changing the voltage in the transformer 36. In this case, the switching circuit 46 functions as an AC-DC converter so that the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 performs a step-up operation. Convert to. As a result, the SMR 20 supplies power without changing the voltage from the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side of the SMR 20 to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 with the main power supply wiring 10 kept non-conductive. can do.

この供給動作中では、第3回路32の逆流防止スイッチ41を第3回路32からサブ電源配線24に供給不可能な状態に維持することによって、サブ電源配線24に意図せずに電力が供給されることを防止することができる。   During this supply operation, power is unintentionally supplied to the sub power supply wiring 24 by maintaining the backflow prevention switch 41 of the third circuit 32 in a state in which it cannot be supplied from the third circuit 32 to the sub power supply wiring 24. Can be prevented.

上記した第1〜第3回路28、30、32の動作によって、メインバッテリ4側のメイン電源配線10とPCU12側のメイン電源配線10とサブ電源配線24の間で、電力を融通し合うことができる。この結果、車両に蓄電される電力を有効に利用することができる。   Through the operations of the first to third circuits 28, 30, and 32 described above, power can be interchanged between the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side, the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side, and the sub power supply wiring 24. it can. As a result, the electric power stored in the vehicle can be used effectively.

図2に示した第1〜第3回路28、30、32の具体的な回路構成はあくまでも一例であり、第2回路30と第3回路32では、メイン電源配線10からサブ電源配線24へ降圧して電力を供給する降圧動作と、サブ電源配線24からメイン電源配線10へ昇圧して電力を供給する昇圧動作が可能であれば、どのような構成のものを用いてもよい。また、第1回路28も同様に、メイン電源配線10からサブ電源配線24へ降圧して電力を供給する降圧動作と、SMR20よりもメインバッテリ4側のメイン電源配線10からSMR20よりもPCU12側のメイン電源配線10へ供給動作が可能であれば、どのような構成のものを用いてもよい。   The specific circuit configuration of the first to third circuits 28, 30, and 32 shown in FIG. 2 is merely an example, and in the second circuit 30 and the third circuit 32, the voltage is stepped down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24. As long as the step-down operation for supplying power and the step-up operation for boosting power from the sub power supply wiring 24 to the main power supply wiring 10 are possible, any configuration may be used. Similarly, the first circuit 28 is configured to step down from the main power supply wiring 10 to the sub power supply wiring 24 and supply power, and from the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side of the SMR 20 to the PCU 12 side of the SMR 20 side. Any configuration may be used as long as the supply operation to the main power supply wiring 10 is possible.

制御回路42、43は、ECU60によって制御される。ECU60は、CPUとメモリを含む。ECU60は、電源システム1の各部12、20、42、43に接続され、メモリに格納されたプログラムに従って、各部12、20、42、43を制御する。   The control circuits 42 and 43 are controlled by the ECU 60. The ECU 60 includes a CPU and a memory. The ECU 60 is connected to each part 12, 20, 42, 43 of the power supply system 1 and controls each part 12, 20, 42, 43 according to a program stored in the memory.

図1に示す電気自動車2において、SMR20を非導通から導通へ切り換える際に、メインバッテリ4の電圧と、PCU12の平滑コンデンサ14の電圧が相違していると、SMR20が導通に切り換わった直後にメイン電源配線10に大きな突入電流が流れる。そこで、電気自動車2においては、SMR20を非導通から導通へ切り換える前に、メインバッテリ4の電圧と平滑コンデンサ14の電圧を一致させるために、平滑コンデンサ14のプリチャージを行う。   In the electric vehicle 2 shown in FIG. 1, when switching the SMR 20 from non-conduction to conduction, if the voltage of the main battery 4 and the voltage of the smoothing capacitor 14 of the PCU 12 are different, immediately after the SMR 20 switches to conduction. A large inrush current flows through the main power supply wiring 10. Therefore, in the electric vehicle 2, before the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction, the smoothing capacitor 14 is precharged in order to make the voltage of the main battery 4 coincide with the voltage of the smoothing capacitor 14.

図3を参照して、プリチャージの際にECU60が実行する処理を説明する。S12では、ECU60は、第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せが供給動作を実行するとともに第2回路30とトランス36と第3回路32の組合せが昇圧動作を実行するように、制御回路42、43に、第1〜第3回路28、30、32を作動させるための指示を送信する。この結果、第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せが供給動作を開始することによって、SMR20がメイン電源配線10を非導通に維持した状態で、メインバッテリ4からPCU12への電力供給が開始される。この供給動作では、第1回路28のスイッチング回路46がDC−ACコンバータとして機能し、第2回路30のスイッチング回路34がAC−DCコンバータとして機能する。   With reference to FIG. 3, the process which ECU60 performs in the case of a precharge is demonstrated. In S12, the ECU 60 causes the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 to perform the supply operation, and causes the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 to perform the boost operation. Instructions for operating the first to third circuits 28, 30 and 32 are transmitted to the control circuits 42 and 43. As a result, the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 starts the supply operation, so that the power supply from the main battery 4 to the PCU 12 is performed while the SMR 20 maintains the main power supply wiring 10 in the non-conductive state. Is started. In this supply operation, the switching circuit 46 of the first circuit 28 functions as a DC-AC converter, and the switching circuit 34 of the second circuit 30 functions as an AC-DC converter.

さらに、第2回路30とトランス36と第3回路32の組合せが昇圧動作を開始することによって、SMR20がメイン電源配線10を非導通に維持した状態で、サブバッテリ22からPCU12への電力供給が開始される。この昇圧動作では、第3回路32のスイッチング回路38がDC−ACコンバータとして機能し、第2回路30のスイッチング回路34がAC−DCコンバータとして機能する。なお、プリチャージの際には、逆流防止スイッチ41,45はオフにされており、逆流防止スイッチ31はオンにされている。   Furthermore, when the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the third circuit 32 starts the boosting operation, the power supply from the sub battery 22 to the PCU 12 is performed while the SMR 20 maintains the main power supply wiring 10 in the non-conductive state. Be started. In this step-up operation, the switching circuit 38 of the third circuit 32 functions as a DC-AC converter, and the switching circuit 34 of the second circuit 30 functions as an AC-DC converter. During the precharge, the backflow prevention switches 41 and 45 are turned off, and the backflow prevention switch 31 is turned on.

S12で供給動作が開始されたタイミングでは、第1回路28及び第3回路32のデューティ比は、例えば10%など、デフォルト値(初期値)に設定されている。第1回路28及び第3回路32のデューティ比は、プリチャージの初期では低く抑えられている。プリチャージ初期では、平滑コンデンサ14の電圧は略0Vであり、平滑コンデンサ14に急激に高い電圧が印加されると、平滑コンデンサ14が損傷する可能性があるからである。第2回路30では、第1回路28及び第3回路32のデューティ比に応じて、スイッチング回路34のスイッチング素子34a、34b、34c、34dが動作する。なお、第1回路28及び第3回路32のデューティ比に応じたスイッチング素子34a、34b、34c、34dの動作を制御するためのプログラムは、予めECU60に格納されている。ECU60は、第1回路28及び第3回路32のデューティ比に応じたスイッチング素子34a、34b、34c、34dの動作タイミングを、制御回路42に供給する。   At the timing when the supply operation is started in S12, the duty ratio of the first circuit 28 and the third circuit 32 is set to a default value (initial value) such as 10%, for example. The duty ratios of the first circuit 28 and the third circuit 32 are kept low at the initial stage of precharge. This is because the voltage of the smoothing capacitor 14 is approximately 0 V in the early stage of precharge, and the smoothing capacitor 14 may be damaged if a high voltage is suddenly applied to the smoothing capacitor 14. In the second circuit 30, the switching elements 34 a, 34 b, 34 c, 34 d of the switching circuit 34 operate according to the duty ratios of the first circuit 28 and the third circuit 32. Note that a program for controlling the operation of the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d according to the duty ratios of the first circuit 28 and the third circuit 32 is stored in the ECU 60 in advance. The ECU 60 supplies the operation timing of the switching elements 34 a, 34 b, 34 c, 34 d corresponding to the duty ratios of the first circuit 28 and the third circuit 32 to the control circuit 42.

次いで、S14では、ECU60は、第1回路28のデューティ比が予め決められた上限値(例えば50%)であるか否かを判断する。第1回路28のデューティ比が予め決められた上限値である場合(S14でYES)、S20に進む。一方、第1回路28のデューティ比が上限値よりも小さい場合(S14でNO)、S16において、ECU60は、電圧センサ50の計測結果を用いて、メインバッテリ4の電圧VBが予め設定された下限電圧Vx未満であるか(下限電圧Vxを下回るか)否かを判断する。予め設定された下限電圧Vxは、例えば、SOC20%に設定される。SOC20%は、例えば、メインバッテリ4の性能低下が早まり得る充電率の基準である。これは、メインバッテリ4の電圧VBが過度に低下することにより生じ得る性能低下を抑制するために設定される所定の負荷条件における最低出力電圧の一例である。   Next, in S14, the ECU 60 determines whether or not the duty ratio of the first circuit 28 is a predetermined upper limit value (for example, 50%). When the duty ratio of the first circuit 28 is a predetermined upper limit value (YES in S14), the process proceeds to S20. On the other hand, when the duty ratio of the first circuit 28 is smaller than the upper limit value (NO in S14), in S16, the ECU 60 uses the measurement result of the voltage sensor 50 to lower the voltage VB of the main battery 4 set in advance. It is determined whether or not the voltage is lower than Vx (lower than lower limit voltage Vx). For example, the preset lower limit voltage Vx is set to SOC 20%. The SOC of 20% is, for example, a standard for the charging rate that can cause the performance deterioration of the main battery 4 to be accelerated. This is an example of the minimum output voltage under a predetermined load condition set in order to suppress the performance degradation that can be caused by the voltage VB of the main battery 4 being excessively lowered.

この下限電圧Vxは、例えば、メインバッテリ4の電気的な仕様及び使用環境(温度、湿度や負荷の諸条件)などに基づいて、実験やコンピュータシミュレーションにより最適な値が選択されて設定される。なお、SOC(State Of Charge)は、充電率といわれる場合もあり、満充電を100%とした場合におけるメインバッテリ4の充電割合(単位%)のことである。   The lower limit voltage Vx is set by selecting an optimum value by experiment or computer simulation based on, for example, the electrical specifications of the main battery 4 and the usage environment (temperature, humidity, and load conditions). Note that SOC (State Of Charge) is sometimes referred to as a charging rate, and is a charging rate (unit%) of the main battery 4 when the full charge is 100%.

メインバッテリ4の電圧VBが予め設定された下限電圧Vx未満である場合には(S16でYES)、第1回路28のデューティ比を変化させずに、S20に進む。一方、メインバッテリ4の電圧VBが予め設定された下限電圧Vx以上である場合(S16でNO)、S18において、ECU60は、第1回路28のデューティ比を上昇させるための指示を制御回路43に送信する。例えば、ECU60は、現在のデューティ比を5%上昇させる。また、これに合わせて、ECU60は、第2回路30のデューティ比を調整する指示を制御回路42に送信する。この結果、メインバッテリ4側のメイン電源配線10からPCU12側のメイン電源配線10へ供給される電力が上昇する。S18の処理が終了すると、S14に戻る。この構成によれば、メインバッテリ4の電圧VBが予め設定された下限電圧Vx未満である場合には、第1回路28のデューティ比を変化させないことによって、メインバッテリ4から供給される電力を増加させない。これにより、メインバッテリ4の電圧が過度に低下することによって、メインバッテリ4の性能が低下することを防止することができる。   If the voltage VB of the main battery 4 is less than the preset lower limit voltage Vx (YES in S16), the process proceeds to S20 without changing the duty ratio of the first circuit 28. On the other hand, when voltage VB of main battery 4 is equal to or higher than preset lower limit voltage Vx (NO in S16), in S18, ECU 60 instructs control circuit 43 to increase the duty ratio of first circuit 28. Send. For example, the ECU 60 increases the current duty ratio by 5%. In accordance with this, the ECU 60 transmits an instruction to adjust the duty ratio of the second circuit 30 to the control circuit 42. As a result, the power supplied from the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side increases. When the process of S18 ends, the process returns to S14. According to this configuration, when the voltage VB of the main battery 4 is less than the preset lower limit voltage Vx, the power supplied from the main battery 4 is increased by not changing the duty ratio of the first circuit 28. I won't let you. Thereby, it can prevent that the performance of the main battery 4 falls by the voltage of the main battery 4 dropping too much.

S20では、ECU60は、第3回路32のデューティ比が予め決められた上限値(例えば50%)であるか否かを判断する。第3回路32のデューティ比が予め決められた上限値である場合(S20でYES)、S28に進む。一方、第3回路32のデューティ比が上限値よりも小さい場合(S20でNO)、S22において、ECU60はサブバッテリ22の電圧VSが予め設定された下限電圧Vy未満であるか(下限電圧Vyを下回るか)否かを判断する。予め設定された下限電圧Vyは、例えば、車両ごとで予め設定される最低出力電圧である。サブバッテリ22は、車両の補機(例えばパワーステアリング、エアコン)に電力を供給する。車両の補機に電力を供給するための出力電圧の最低値は、車両ごとに決まる。このため、下限電圧Vyは、車両の構造に応じて予め設定されている。   In S20, the ECU 60 determines whether or not the duty ratio of the third circuit 32 is a predetermined upper limit value (for example, 50%). When the duty ratio of the third circuit 32 is a predetermined upper limit value (YES in S20), the process proceeds to S28. On the other hand, when the duty ratio of the third circuit 32 is smaller than the upper limit value (NO in S20), in S22, the ECU 60 determines whether the voltage VS of the sub-battery 22 is less than the preset lower limit voltage Vy (the lower limit voltage Vy is set to be lower). Judge whether or not. The lower limit voltage Vy set in advance is, for example, the lowest output voltage set in advance for each vehicle. The sub-battery 22 supplies electric power to a vehicle auxiliary machine (for example, power steering, air conditioner). The minimum value of the output voltage for supplying power to the auxiliary equipment of the vehicle is determined for each vehicle. For this reason, the lower limit voltage Vy is preset according to the structure of the vehicle.

サブバッテリ22の電圧VSが予め設定された下限電圧Vy未満である場合には(S22でYES)、第3回路32のデューティ比を変化させずに、S28に進む。一方、サブバッテリ22の電圧VSが予め設定された下限電圧Vy以上である場合(S22でNO)、S24において、ECU60は、サブ電源配線24が放電する電流ISが予め設定された上限電流Iz未満であるか(上限電流Izを下回るか)否かを判断する。サブバッテリ22には、サブバッテリ22の性能に応じた放電電流の最大値が設定されている。上限電流Izは、サブバッテリ22の性能に応じた放電電流の最大値と等しくてもよいし、放電電流の最大値よりも若干小さくしてもよい。サブ電源配線24の電流ISが予め設定された上限電流Iz以上である場合には(S24でNO)、第3回路32のデューティ比を変化させずに、S28に進む。   If the voltage VS of the sub-battery 22 is less than the preset lower limit voltage Vy (YES in S22), the process proceeds to S28 without changing the duty ratio of the third circuit 32. On the other hand, when voltage VS of sub battery 22 is equal to or higher than preset lower limit voltage Vy (NO in S22), in S24, ECU 60 causes current IS discharged from sub power supply wiring 24 to be less than preset upper limit current Iz. Or not (lower than the upper limit current Iz). In the sub-battery 22, a maximum value of the discharge current corresponding to the performance of the sub-battery 22 is set. The upper limit current Iz may be equal to the maximum value of the discharge current according to the performance of the sub-battery 22, or may be slightly smaller than the maximum value of the discharge current. If the current IS of the sub power supply wiring 24 is greater than or equal to the preset upper limit current Iz (NO in S24), the process proceeds to S28 without changing the duty ratio of the third circuit 32.

一方、サブ電源配線24の電流ISが予め設定された上限電流Iz未満である場合には(S24でYES)、S26において、ECU60は、第3回路32のデューティ比を上昇させるための指示を制御回路42に送信する。例えば、ECU60は、現在のデューティ比を5%上昇させる。また、これに合わせて、ECU60は、第2回路30のデューティ比を調整する指示を制御回路42に送信する。この結果、サブ電源配線24(サブバッテリ22)からPCU12側のメイン電源配線10へ供給される電力が上昇する。S26の処理が終了すると、S20に戻る。この構成によれば、サブバッテリ22の電圧VSが予め設定された下限電圧Vy未満である場合には、第3回路32のデューティ比を変化させないことによって、サブバッテリ22から供給される電力を増加させない。これにより、サブバッテリ22の電圧が低下することを防止することができる。   On the other hand, when the current IS of the sub power supply wiring 24 is less than the preset upper limit current Iz (YES in S24), the ECU 60 controls an instruction to increase the duty ratio of the third circuit 32 in S26. Transmit to circuit 42. For example, the ECU 60 increases the current duty ratio by 5%. In accordance with this, the ECU 60 transmits an instruction to adjust the duty ratio of the second circuit 30 to the control circuit 42. As a result, the power supplied from the sub power supply wiring 24 (sub battery 22) to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side increases. When the process of S26 ends, the process returns to S20. According to this configuration, when the voltage VS of the sub battery 22 is less than the preset lower limit voltage Vy, the power supplied from the sub battery 22 is increased by not changing the duty ratio of the third circuit 32. I won't let you. Thereby, it is possible to prevent the voltage of the sub battery 22 from being lowered.

S28では、ECU60は、電圧センサ50で計測されるメインバッテリ4の電圧VBと、電圧センサ56で計測される平滑コンデンサ14の電圧VLとの差(VB−VL)が、所定の電位差Vz以下であるか否かを判断する。所定の電位差Vzは、SMR20を非導通から導通に切り換えた直後にメインバッテリ4から平滑コンデンサ14へ流れる突入電流などによって、SMR20のスイッチ20a、20bの各接点が溶着したり、スイッチ20a、20bが機能不能になったりしない程度の電圧差である。   In S28, the ECU 60 determines that the difference (VB−VL) between the voltage VB of the main battery 4 measured by the voltage sensor 50 and the voltage VL of the smoothing capacitor 14 measured by the voltage sensor 56 is equal to or less than a predetermined potential difference Vz. Judge whether there is. The predetermined potential difference Vz is caused by welding of the contacts of the switches 20a and 20b of the SMR 20 due to an inrush current flowing from the main battery 4 to the smoothing capacitor 14 immediately after the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction, The voltage difference is such that the function is not disabled.

メインバッテリ4の電圧VBと平滑コンデンサ14の電圧VLとの差(VB−VL)が、所定の電位差Vz以下でない場合には(S28でNO)、電圧VBと平滑コンデンサ14の電圧VLとの差(VB−VL)が、所定の電位差Vz以下となるまで、S28の処理を繰り返し実行する。これにより、SMR20を非導通から導通に切り換えた直後にメインバッテリ4から平滑コンデンサ14へ流れる突入電流などによって、SMR20のスイッチ20a、20bに不具合が生じるのを防ぐ。一方、所定の電位差Vz以下である場合には(S28でYES)、S30において、ECU60は、第1〜第3回路28、30、32の動作を停止させるための信号を、制御回路42、43に送信して、プリチャージを終了する。   If the difference (VB−VL) between the voltage VB of the main battery 4 and the voltage VL of the smoothing capacitor 14 is not equal to or less than the predetermined potential difference Vz (NO in S28), the difference between the voltage VB and the voltage VL of the smoothing capacitor 14 The process of S28 is repeatedly executed until (VB−VL) becomes equal to or smaller than the predetermined potential difference Vz. This prevents a problem from occurring in the switches 20a and 20b of the SMR 20 due to an inrush current flowing from the main battery 4 to the smoothing capacitor 14 immediately after the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction. On the other hand, if it is equal to or smaller than the predetermined potential difference Vz (YES in S28), in S30, the ECU 60 sends a signal for stopping the operation of the first to third circuits 28, 30, 32 to the control circuits 42, 43. To finish the precharge.

プリチャージが終了すると、ECU60は、SMR20を非導通から導通に切り換える。平滑コンデンサ14へのプリチャージが既になされているため、SMR20を非導通から導通に切り換えたときに、メインバッテリ4から平滑コンデンサ14に大きな突入電流が流れない。   When the precharge ends, the ECU 60 switches the SMR 20 from non-conduction to conduction. Since the smoothing capacitor 14 has already been precharged, a large inrush current does not flow from the main battery 4 to the smoothing capacitor 14 when the SMR 20 is switched from non-conduction to conduction.

上記の構成では、メインバッテリ4の電力を用いて平滑コンデンサ14へのプリチャージを行うことができる。この構成によれば、サブバッテリ22のみを用いて平滑コンデンサ14へのプリチャージを行う構成と比較して、プリチャージ時間を短縮することができる。さらに、上記の構成では、平滑コンデンサ14へのプリチャージにサブバッテリ22の電力も利用する。この構成によれば、さらにプリチャージ時間を短縮することができる。   In the above configuration, the smoothing capacitor 14 can be precharged using the power of the main battery 4. According to this configuration, the precharge time can be shortened compared to a configuration in which only the sub-battery 22 is used to precharge the smoothing capacitor 14. Further, in the above configuration, the power of the sub battery 22 is also used for precharging the smoothing capacitor 14. According to this configuration, the precharge time can be further shortened.

また、メインバッテリ4の電力を用いて平滑コンデンサ14へのプリチャージを行う構成として、メインバッテリ4側のメイン電源配線10とサブ電源配線24をDCDCコンバータを介して接続するとともに、PCU12側のメイン電源配線10とサブ電源配線24を別のDCDCコンバータを介して接続する構成が考えられる。この構成では、メインバッテリ4の電力を降圧してサブ電源配線24に供給するとともに、サブ電源配線24の電力を昇圧して平滑コンデンサ14に供給する。本実施例の構成では、2個のDCDCコンバータを配置する構成と比較して、サブ電源配線24側のスイッチ回路の個数とトランスの個数とを減らすことができる。この結果、サブ電源配線24側のスイッチ回路を動作せずに済む。また、メインバッテリ4の電力を一旦サブ電源配線24に供給するために降圧せずに済む。このため、変圧による電力のロスを低減することができる。   Further, as a configuration for precharging the smoothing capacitor 14 using the power of the main battery 4, the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side and the sub power supply wiring 24 are connected via a DCDC converter, and the main power supply on the PCU 12 side is also connected. A configuration in which the power supply wiring 10 and the sub power supply wiring 24 are connected via another DCDC converter is conceivable. In this configuration, the power of the main battery 4 is stepped down and supplied to the sub power supply line 24, and the power of the sub power supply line 24 is stepped up and supplied to the smoothing capacitor 14. In the configuration of the present embodiment, the number of switch circuits and the number of transformers on the sub power supply wiring 24 side can be reduced as compared with the configuration in which two DCDC converters are arranged. As a result, it is not necessary to operate the switch circuit on the sub power supply wiring 24 side. Further, since the power of the main battery 4 is temporarily supplied to the sub power supply wiring 24, it is not necessary to step down the voltage. For this reason, the loss of the electric power by transformation can be reduced.

また、SMR20がオープン故障を発生した場合に、第1回路28及び第2回路30を介して、メインバッテリ4からPCU12に電力を供給することができる。この結果、仮にエンジンの停止中にSMR20がオープン故障を発生したとしても、メインバッテリ4からPCU12に電力を供給することによって、エンジンをクランキングしてエンジンを始動させることができる。   Further, when the SMR 20 has an open failure, power can be supplied from the main battery 4 to the PCU 12 via the first circuit 28 and the second circuit 30. As a result, even if the SMR 20 has an open failure while the engine is stopped, the engine can be cranked and the engine can be started by supplying power from the main battery 4 to the PCU 12.

(第2実施例)
図4を参照して、第2実施例の電源システム1について、第1実施例の電源システム1と異なる点を説明する。第2実施例の電源システム1は、第1実施例の電源システム1と比較して、プリチャージ時の処理が異なる。具体的には、第1実施例の電源システム1では、プリチャージ時にサブバッテリ22の電力をPCU12側のメイン電源配線10に供給している一方、第2実施例の電源システムでは、プリチャージ時にメインバッテリ4の電力をサブ電源配線24に供給することによって、サブバッテリ22を充電する。その他の構成は第1実施例の電源システム1と同様であるため、説明を省略する。
(Second embodiment)
With reference to FIG. 4, the power system 1 according to the second embodiment will be described while referring to differences from the power system 1 according to the first embodiment. The power supply system 1 of the second embodiment is different from the power supply system 1 of the first embodiment in processing at the time of precharging. Specifically, in the power supply system 1 of the first embodiment, the power of the sub-battery 22 is supplied to the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side at the time of precharging, whereas in the power supply system of the second embodiment, at the time of precharging. By supplying the power of the main battery 4 to the sub power supply wiring 24, the sub battery 22 is charged. Since other configurations are the same as those of the power supply system 1 of the first embodiment, description thereof is omitted.

図4は、プリチャージ時にECU60が実行する処理のフローチャートを示す。S112では、ECU60は、第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せが供給動作を実行するとともに、第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せが降圧動作を実行するように、制御回路42、43に、第1〜第3回路28、30、32を作動させるための指示を送信する。この結果、第1回路28とトランス36と第2回路30の組合せが供給動作を開始することによって、SMR20がメイン電源配線10を非導通に維持した状態で、メインバッテリ4からPCU12への電力供給が開始される。この供給動作では、第1回路28のスイッチング回路46がDC−ACコンバータとして機能し、第2回路30のスイッチング回路34がAC−DCコンバータとして機能する。   FIG. 4 shows a flowchart of processing executed by the ECU 60 during precharging. In S112, the ECU 60 causes the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 to perform the supply operation, and causes the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 to perform the step-down operation. Instructions for operating the first to third circuits 28, 30, 32 are transmitted to the control circuits 42, 43. As a result, the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 starts the supply operation, so that the power supply from the main battery 4 to the PCU 12 is performed while the SMR 20 maintains the main power supply wiring 10 in the non-conductive state. Is started. In this supply operation, the switching circuit 46 of the first circuit 28 functions as a DC-AC converter, and the switching circuit 34 of the second circuit 30 functions as an AC-DC converter.

さらに、第1回路28とトランス36と第3回路32の組合せが降圧動作を開始することによって、SMR20がメイン電源配線10を非導通に維持した状態で、メインバッテリ4からサブバッテリ22への電力供給が開始される。この降圧動作では、第1回路28のスイッチング回路46がDC−ACコンバータとして機能し、第3回路32のスイッチング回路38がAC−DCコンバータとして機能する。S112で供給動作が開始されたタイミングでの第1回路28のデューティ比は、図2のS12と同様のデフォルト値(初期値)に設定されている。第2回路30では、第1回路28のデューティ比に応じて、スイッチング回路34のスイッチング素子34a、34b、34c、34dが動作する。なお、逆流防止スイッチ31、41、45は、非供給状態から供給状態に切り替えられる。   Further, the combination of the first circuit 28, the transformer 36, and the third circuit 32 starts the step-down operation, so that the power from the main battery 4 to the sub-battery 22 is maintained while the SMR 20 keeps the main power supply wiring 10 non-conductive. Supply is started. In this step-down operation, the switching circuit 46 of the first circuit 28 functions as a DC-AC converter, and the switching circuit 38 of the third circuit 32 functions as an AC-DC converter. The duty ratio of the first circuit 28 at the timing when the supply operation is started in S112 is set to a default value (initial value) similar to S12 in FIG. In the second circuit 30, the switching elements 34 a, 34 b, 34 c, 34 d of the switching circuit 34 operate according to the duty ratio of the first circuit 28. Note that the backflow prevention switches 31, 41, 45 are switched from the non-supply state to the supply state.

第3回路32では、スイッチング素子38a、38b、38c、38dの動作によって、サブ電源配線24に供給される電力を制御する。S112で供給動作が開始されたタイミングでは、サブ電源配線24に供給される電力が低く抑えられている。サブバッテリ22に印加される電圧が、サブバッテリ22の性能で決まる最大電圧Vmを越える事態を回避するためである。   In the third circuit 32, the power supplied to the sub power supply wiring 24 is controlled by the operation of the switching elements 38a, 38b, 38c, and 38d. At the timing when the supply operation is started in S112, the power supplied to the sub power supply wiring 24 is kept low. This is to avoid a situation where the voltage applied to the sub-battery 22 exceeds the maximum voltage Vm determined by the performance of the sub-battery 22.

次いで、ECU60は、図2のS14〜S18の処理と同様のS114〜S118の処理を実行する。次いで、S120では、ECU60は、サブバッテリ22の電圧VSが予め設定された最大電圧Vm未満であるか(最大電圧Vmを下回るか)否かを判断する。サブバッテリ22の電圧VSが最大電圧Vm未満でない場合には(S120でNO)、S124に進む。サブバッテリ22の電圧VSが最大電圧Vm未満である場合には(S120でYES)、S128に進む。   Next, the ECU 60 executes the processes of S114 to S118 similar to the processes of S14 to S18 in FIG. Next, in S120, the ECU 60 determines whether or not the voltage VS of the sub-battery 22 is less than a preset maximum voltage Vm (is less than the maximum voltage Vm). If the voltage VS of the sub-battery 22 is not less than the maximum voltage Vm (NO in S120), the process proceeds to S124. If the voltage VS of the sub-battery 22 is less than the maximum voltage Vm (YES in S120), the process proceeds to S128.

S124では、第3回路32のスイッチングを停止するとともに、逆流防止スイッチ41を供給状態から非供給状態に切り替える。これにより、サブバッテリ22に意図しない電力が供給されることを防止することができる。この構成によれば、サブバッテリ22に過剰に電力が供給されることによって、サブバッテリ22が劣化することを回避することができる。S124の処理が終了すると、S128に進む。なお、S124では、第3回路32のスイッチングを停止せず、逆流防止スイッチ41を供給状態に維持した状態で、第1回路28のデューティ比を低下させてもよい。これにより、サブ電源配線24に供給される電力を小さくしてもよい。   In S124, the switching of the third circuit 32 is stopped, and the backflow prevention switch 41 is switched from the supply state to the non-supply state. Thereby, it is possible to prevent unintended power from being supplied to the sub-battery 22. According to this configuration, it is possible to avoid deterioration of the sub-battery 22 due to excessive power being supplied to the sub-battery 22. When the process of S124 is completed, the process proceeds to S128. In S124, the duty ratio of the first circuit 28 may be decreased in a state where the backflow prevention switch 41 is maintained in the supply state without stopping the switching of the third circuit 32. Thereby, the power supplied to the sub power supply wiring 24 may be reduced.

S128の処理は、図2のS28の処理と同様である。S128でNOの場合、S120に戻る。一方、S128でYESの場合、図2のS30と同様のS130の処理を実行して、プリチャージ時の処理を終了する。   The process of S128 is the same as the process of S28 of FIG. If NO in S128, the process returns to S120. On the other hand, if YES in S128, the process of S130 similar to S30 of FIG. 2 is executed, and the process at the time of precharging is terminated.

本実施例の構成によると、平滑コンデンサ14へのプリチャージとサブバッテリ22への充電を並行して実行することができる。   According to the configuration of the present embodiment, precharge to the smoothing capacitor 14 and charge to the sub-battery 22 can be executed in parallel.

第1〜第3回路28、30、32の構成は、上記の実施例の構成に限定されない。例えば、第2回路30とトランス36と第1回路28の組合せによって、PCU12側のメイン電源配線10の電力を、メインバッテリ4側のメイン電源配線10に供給するように、第2回路30と第1回路28とを制御してもよい。   The configurations of the first to third circuits 28, 30, and 32 are not limited to the configurations of the above-described embodiments. For example, the combination of the second circuit 30, the transformer 36, and the first circuit 28 allows the power of the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side to be supplied to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side. One circuit 28 may be controlled.

また、サブ電源配線24から電力を供給しない場合、図5に示すように、第3回路32は、スイッチング素子38aとダイオード38eに換えて、ダイオード238eと有していてもよい。同様に、第3回路32は、スイッチング素子38bとダイオード38fをダイオード238fに、スイッチング素子38cとダイオード38gをダイオード238gに、スイッチング素子38dとダイオード38hをダイオード238hに、それぞれ置換してもよい。即ち、第3回路32は、AC−DCコンバータとして機能する一方、DC−ACコンバータとして機能しなくてもよい。   When power is not supplied from the sub power supply wiring 24, the third circuit 32 may include a diode 238e instead of the switching element 38a and the diode 38e as shown in FIG. Similarly, the third circuit 32 may replace the switching element 38b and the diode 38f with the diode 238f, the switching element 38c and the diode 38g with the diode 238g, and the switching element 38d and the diode 38h with the diode 238h, respectively. That is, the third circuit 32 functions as an AC-DC converter, but may not function as a DC-AC converter.

さらに、PCU12側のメイン電源配線10から電力を供給しない場合、図6に示すように、第2回路30は、スイッチング素子34aとダイオード34eに換えて、ダイオード334eと有していてもよい。同様に、第2回路30は、スイッチング素子34bとダイオード34fをダイオード434fに、スイッチング素子34cとダイオード34gをダイオード334gに、スイッチング素子34dとダイオード34hをダイオード334hに、それぞれ置換してもよい。即ち、第2回路30は、AC−DCコンバータとして機能する一方、DC−ACコンバータとして機能しなくてもよい。   Further, when power is not supplied from the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side, as shown in FIG. 6, the second circuit 30 may have a diode 334e instead of the switching element 34a and the diode 34e. Similarly, the second circuit 30 may replace the switching element 34b and the diode 34f with the diode 434f, the switching element 34c and the diode 34g with the diode 334g, and the switching element 34d and the diode 34h with the diode 334h, respectively. That is, the second circuit 30 may function as an AC-DC converter, but may not function as a DC-AC converter.

また、メインバッテリ4側のメイン電源配線10に電力を供給しない場合、第1回路28は、DC−ACコンバータとして機能する一方、AC−DCコンバータとして機能しなくてもよい。   When power is not supplied to the main power supply wiring 10 on the main battery 4 side, the first circuit 28 functions as a DC-AC converter, but does not have to function as an AC-DC converter.

第1実施例では、プリチャージ中にサブバッテリ22の電力をPCU12に供給している。第2実施例では、プリチャージ中にメインバッテリ4の電力をサブバッテリ22に供給している。しかしながら、プリチャージ中には、第3回路32を動作させないで、サブバッテリ22とメイン電源配線10との間で電力を供給しなくてもよい。この場合、例えば、図3のフローチャートにおいて、ECU60は、S20〜S26の処理を実行しなくてもよい。   In the first embodiment, the power of the sub-battery 22 is supplied to the PCU 12 during precharging. In the second embodiment, the power of the main battery 4 is supplied to the sub-battery 22 during precharging. However, during the precharge, the third circuit 32 is not operated, and it is not necessary to supply power between the sub battery 22 and the main power supply wiring 10. In this case, for example, in the flowchart of FIG. 3, the ECU 60 does not have to execute the processes of S20 to S26.

また、上記の各実施例では、プリチャージでもエンジンクランキングでもメインバッテリ4から第1回路28、トランス36及び第2回路30を介して、PCU12に電力を供給している。しかしながら、プリチャージとエンジンクランキングのどちらか一方では、メインバッテリ4から第1回路28、トランス36及び第2回路30を介して、PCU12に電力を供給せずに、サブバッテリ22から第3回路30、トランス36及び第2回路30を介して、PCU12に電力を供給してもよい。   In each of the above embodiments, power is supplied to the PCU 12 from the main battery 4 via the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30 in both precharge and engine cranking. However, in either one of precharge and engine cranking, power is not supplied from the main battery 4 to the PCU 12 via the first circuit 28, the transformer 36, and the second circuit 30, and the third circuit from the sub battery 22 is supplied. 30, power may be supplied to the PCU 12 via the transformer 36 and the second circuit 30.

ECU60は、プリチャージ中の処理において、図3又は図4の処理を開始する前に、サブバッテリ22の充電量を用いて、プリチャージ中にサブバッテリ22からPCU12に電力を供給すべきか(即ち図3の処理を実行すべきか)、あるいは、メインバッテリ4からサブバッテリ22に電力を供給すべきか(即ち図4の処理を実行すべきか)、を判断してもよい。例えば、ECU60は、サブバッテリ22の放電性能(即ち放電時の電流ISと電圧VSとの関係)に基づいてサブバッテリ22の充電量を推測し、推測された充電量が予め決められた充電量よりも多い場合に、プリチャージ中にサブバッテリ22からPCU12に電力を供給すべきである(即ち図3の処理を実行すべきである)と判断し、推測された充電量が予め決められた充電量よりも少ない場合に、プリチャージ中にメインバッテリ4からサブバッテリ22に電力を供給すべきである(即ち図4の処理を実行すべきである)と判断してもよい。   Whether the ECU 60 should supply power from the sub-battery 22 to the PCU 12 during pre-charging using the charge amount of the sub-battery 22 before starting the processing of FIG. 3 or FIG. It may be determined whether the process of FIG. 3 is to be executed) or whether power is to be supplied from the main battery 4 to the sub-battery 22 (that is, whether the process of FIG. 4 is to be executed). For example, the ECU 60 estimates the charge amount of the sub battery 22 based on the discharge performance of the sub battery 22 (that is, the relationship between the current IS and the voltage VS at the time of discharge), and the estimated charge amount is a predetermined charge amount. In the case where the number is larger than that, it is determined that power should be supplied from the sub-battery 22 to the PCU 12 during the precharge (that is, the processing of FIG. 3 should be executed), and the estimated charge amount is determined in advance. When the charging amount is smaller than the charging amount, it may be determined that power should be supplied from the main battery 4 to the sub battery 22 during precharging (that is, the processing of FIG. 4 should be executed).

また、逆流防止スイッチ31、41、45の少なくとも1つは、対応するコイルと対応する電源配線との間で電力が供給されないように遮断する遮断スイッチであってもよい。例えば、逆流防止スイッチ31を遮断スイッチに置換する場合、遮断スイッチがオンである場合、第2コイル36aとPCU12側のメイン電源配線10の間で電力の供給が可能となる一方、遮断スイッチがオフである場合、第2コイル36aとPCU12側のメイン電源配線10の間で電力の供給が不可能となってもよい。   Further, at least one of the backflow prevention switches 31, 41, 45 may be a cut-off switch that cuts off power so that power is not supplied between the corresponding coil and the corresponding power supply wiring. For example, when the backflow prevention switch 31 is replaced with a cutoff switch, when the cutoff switch is on, power can be supplied between the second coil 36a and the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side, while the cutoff switch is off. In this case, it may be impossible to supply power between the second coil 36a and the main power supply wiring 10 on the PCU 12 side.

また、スイッチング回路34、38、46がAC−DCコンバータとして機能する場合、スイッチング回路34、38、46に含まれるスイッチング素子34a、34b、34c、34d、38a、38b、38c、38d、46a、46b、46c、46dは、動作せずにオフ(即ち非導通)で維持されていてもよい。   When the switching circuits 34, 38, 46 function as an AC-DC converter, the switching elements 34a, 34b, 34c, 34d, 38a, 38b, 38c, 38d, 46a, 46b included in the switching circuits 34, 38, 46 are used. , 46c, 46d may be kept off (i.e., non-conducting) without operating.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

幾つかの実施形態では、第1回路と第2回路と第3回路の各々が、DC−ACコンバータとAC−DCコンバータを含んでいてもよい。この構成によると、メインバッテリとサブバッテリと電力制御ユニットとの間で、必要な箇所に電力を融通することができる。   In some embodiments, each of the first circuit, the second circuit, and the third circuit may include a DC-AC converter and an AC-DC converter. According to this configuration, electric power can be interchanged between the main battery, the sub-battery, and the power control unit where necessary.

幾つかの実施形態では、第1回路と第2回路と第3回路の各々が、対応するコイルから対応する電源配線に電力が供給されないように遮断する遮断スイッチを有していてもよい。この構成によると、意図せずにメイン電源配線及びサブ電源配線に電力が供給されることを回避することができる。例えば、トランスを介して第1回路から第2回路に電力を供給させる場合に、第3回路の遮断スイッチが第3コイルからサブ電源配線に向かって電力が供給不可能な状態に維持することによって、サブ電源配線に電力が供給されることを回避することができる。   In some embodiments, each of the first circuit, the second circuit, and the third circuit may include a cut-off switch that cuts off power so that power is not supplied from the corresponding coil to the corresponding power supply wiring. According to this configuration, it is possible to avoid unintentionally supplying power to the main power supply wiring and the sub power supply wiring. For example, when power is supplied from the first circuit to the second circuit via a transformer, the cutoff switch of the third circuit maintains a state in which power cannot be supplied from the third coil to the sub power supply wiring. Thus, it is possible to avoid supplying power to the sub power supply wiring.

幾つかの実施形態では、車両用電源システムは、スイッチと第1回路と第2回路を制御する制御装置を備えていてもよい。制御装置が、スイッチによってメイン電源配線を非導通とする状態で、第1回路のDC−ACコンバータを動作させて第2回路のAC−DCコンバータを介して平滑コンデンサを充電するプリチャージ制御を実行してもよい。この構成によると、サブバッテリのみから電力を供給して平滑コンデンサをプリチャージする場合に比べて、プリチャージに要する時間を短縮することができる。   In some embodiments, the vehicle power supply system may include a control device that controls the switch, the first circuit, and the second circuit. The control device performs precharge control in which the DC-AC converter of the first circuit is operated and the smoothing capacitor is charged via the AC-DC converter of the second circuit while the main power supply wiring is turned off by the switch. May be. According to this configuration, the time required for precharging can be shortened as compared with the case where the smoothing capacitor is precharged by supplying power only from the sub-battery.

幾つかの実施形態では、制御装置が、プリチャージ制御中に、メインバッテリの電圧が予め決められた基準値未満とならないように、第1回路のDC−ACコンバータのデューティ比を制御してもよい。この構成によると、メインバッテリの電圧が過度に低下することによって、メインバッテリの性能が低下することを防止することができる。   In some embodiments, the control device may control the duty ratio of the DC-AC converter of the first circuit so that the voltage of the main battery does not become less than a predetermined reference value during the precharge control. Good. According to this configuration, it is possible to prevent the performance of the main battery from being deteriorated due to excessive reduction in the voltage of the main battery.

あるいは、幾つかの実施形態では、第3回路がAC−DCコンバータの機能を有していてもよい。制御装置が、プリチャージ制御中に、第1回路のDC−ACコンバータを動作させて第3回路のAC−DCコンバータを介してサブ電源配線に電力を供給する充電制御を実行してもよい。この構成によると、平滑コンデンサをプリチャージするとともに、サブバッテリを充電することができる。   Alternatively, in some embodiments, the third circuit may have the function of an AC-DC converter. The control device may execute charging control for operating the DC-AC converter of the first circuit and supplying power to the sub power supply wiring via the AC-DC converter of the third circuit during the precharge control. According to this configuration, the smoothing capacitor can be precharged and the sub-battery can be charged.

幾つかの実施形態では、制御装置が、充電制御中に、サブバッテリの電圧が予め決められた上限値を越えないように、第3回路を制御してもよい。この構成によると、サブバッテリの性能を越える電圧がサブバッテリに印加されることを防止することができる。   In some embodiments, the control device may control the third circuit so that the voltage of the sub-battery does not exceed a predetermined upper limit value during the charging control. According to this configuration, it is possible to prevent a voltage exceeding the performance of the sub battery from being applied to the sub battery.

幾つかの実施形態では、制御装置は、さらに第3回路を制御してもよい。第3回路がDC−ACコンバータの機能を有していてもよい。制御装置が、プリチャージ制御中に、第1回路のDC−ACコンバータと第3回路のDC−ACコンバータを動作させて第2回路のAC−DCコンバータを介して平滑コンデンサを充電するサブ電源活用制御を実行してもよい。この構成によると、メインバッテリとサブバッテリの両者の電力を供給して平滑コンデンサをプリチャージすることができる。これにより、プリチャージに要する時間を短縮することができる。   In some embodiments, the controller may further control the third circuit. The third circuit may have a function of a DC-AC converter. Utilizing a sub power source that operates the DC-AC converter of the first circuit and the DC-AC converter of the third circuit and charges the smoothing capacitor via the AC-DC converter of the second circuit during the precharge control. Control may be performed. According to this configuration, the smoothing capacitor can be precharged by supplying power from both the main battery and the sub-battery. Thereby, the time required for precharging can be shortened.

幾つかの実施形態では、制御装置が、サブ電源活用制御中に、サブバッテリの電圧が予め決められた下限値未満にならないように、第3回路のDC−ACコンバータのデューティ比を制御してもよい。この構成によると、プリチャージによってサブバッテリの電圧が低下し、例えばパワーステアリングやエアコン等の車両の補機に供給される電圧が低下することを防止することができる。   In some embodiments, the control device controls the duty ratio of the DC-AC converter of the third circuit so that the voltage of the sub battery does not become less than a predetermined lower limit value during the sub power supply utilization control. Also good. According to this configuration, it is possible to prevent the voltage of the sub-battery from being lowered due to precharging, and the voltage supplied to the auxiliary equipment of the vehicle, such as a power steering or an air conditioner, from being lowered.

幾つかの実施形態では、制御装置が、サブ電源活用制御中に、サブ電源配線の電流が予め決められた上限値を越えないように、第3回路のAC−DCコンバータのデューティ比を制御してもよい。この構成によると、サブ電源活用制御中にサブバッテリからの電流がサブバッテリの性能を越えならないように制御することができる。   In some embodiments, the control device controls the duty ratio of the AC-DC converter of the third circuit so that the current of the sub power supply wiring does not exceed a predetermined upper limit value during the sub power supply utilization control. May be. According to this configuration, it is possible to perform control so that the current from the sub battery does not exceed the performance of the sub battery during the sub power supply utilization control.

1 :電源システム
2 :電気自動車
4 :メインバッテリ
10 :メイン電源配線
12 :PCU
14 :平滑コンデンサ
20 :SMR
22 :サブバッテリ
24 :サブ電源配線
26 :補機
28 :第1回路
30 :第2回路
31、41、45 :逆流防止スイッチ
32 :第3回路
36 :トランス
36a :第2コイル
36b :第3コイル
36c :第1コイル
1: Power supply system 2: Electric vehicle 4: Main battery 10: Main power supply wiring 12: PCU
14: Smoothing capacitor 20: SMR
22: Sub battery 24: Sub power supply wiring 26: Auxiliary machine 28: First circuit 30: Second circuit 31, 41, 45: Backflow prevention switch 32: Third circuit 36: Transformer 36a: Second coil 36b: Third coil 36c: 1st coil

Claims (4)

メインバッテリと、
前記メインバッテリに接続されているメイン電源配線と、
前記メイン電源配線の電圧を平滑化する平滑コンデンサを含む電力制御ユニットと、
前記メインバッテリと前記電力制御ユニットの間で前記メイン電源配線の導通と非導通を切り換えるスイッチと、
前記メインバッテリより低電圧のサブバッテリと、
前記サブバッテリに接続されているサブ電源配線と、
第1コイルと第2コイルと第3コイルを含むトランスと、
前記スイッチよりも前記メインバッテリ側の前記メイン電源配線と前記第1コイルを接続する第1回路と、
前記スイッチよりも前記電力制御ユニット側の前記メイン電源配線と前記第2コイルを接続する第2回路と、
前記サブ電源配線と前記第3コイルを接続する第3回路と、
前記スイッチと前記第1回路と前記第2回路を制御する制御装置と、
を備えており、
前記第1回路がDC−ACコンバータの機能を有しており、
前記第2回路がAC−DCコンバータの機能を有しており、
前記制御装置は、
前記スイッチによって前記メイン電源配線を非導通とする状態で、前記第1回路の前記DC−ACコンバータを動作させて前記第2回路の前記AC−DCコンバータを介して前記平滑コンデンサを充電するプリチャージ制御を実行するとともに、
前記プリチャージ制御中に、前記メインバッテリの電圧が予め定められた基準値未満とならないように、前記第1回路の前記DC−ACコンバータのデューティ比を制御する、
車両用電源システム。
A main battery,
Main power supply wiring connected to the main battery;
A power control unit including a smoothing capacitor for smoothing the voltage of the main power supply wiring;
A switch that switches between conduction and non-conduction of the main power supply wiring between the main battery and the power control unit;
A sub-battery having a lower voltage than the main battery;
Sub power supply wiring connected to the sub battery;
A transformer including a first coil, a second coil, and a third coil;
A first circuit that connects the main coil and the first coil on the main battery side of the switch;
A second circuit that connects the main coil and the second coil closer to the power control unit than the switch;
A third circuit connecting the sub power supply wiring and the third coil ;
A control device for controlling the switch, the first circuit, and the second circuit ;
With
The first circuit has a function of a DC-AC converter ;
The second circuit has to have a function of the AC-DC converter,
The control device includes:
A precharge for operating the DC-AC converter of the first circuit and charging the smoothing capacitor via the AC-DC converter of the second circuit in a state where the main power supply wiring is made non-conductive by the switch. Perform control,
Controlling the duty ratio of the DC-AC converter of the first circuit so that the voltage of the main battery does not become less than a predetermined reference value during the precharge control,
Power supply system for vehicles.
前記第3回路がAC−DCコンバータの機能を有しており、
前記制御装置は、
前記プリチャージ制御中に、前記第1回路の前記DC−ACコンバータを動作させて前記第3回路の前記AC−DCコンバータを介して前記サブ電源配線に電力を供給する充電制御を実行するとともに、
前記充電制御中に、前記サブバッテリの電圧が予め定められた上限値を超えないように、前記第3回路の前記AC−DCコンバータのデューティ比を制御する、請求項1に記載の車両用電源システム。
The third circuit has an AC-DC converter function;
The control device includes:
During the precharge control, the charge control is performed to operate the DC-AC converter of the first circuit and supply power to the sub power supply wiring through the AC-DC converter of the third circuit,
2. The vehicle power source according to claim 1 , wherein a duty ratio of the AC-DC converter of the third circuit is controlled so that a voltage of the sub-battery does not exceed a predetermined upper limit value during the charging control. system.
前記第3回路がDC−ACコンバータの機能を有しており、
前記制御装置は、
前記プリチャージ制御中に、前記第1回路の前記DC−ACコンバータと前記第3回路の前記DC−ACコンバータを動作させて前記第2回路の前記AC−DCコンバータを介して前記平滑コンデンサを充電するサブ電源活用制御を実行するとともに、
前記サブ電源活用制御中に、前記サブバッテリの電圧が予め定められた下限値未満とならないように、前記第3回路の前記DC−ACコンバータのデューティ比を制御する、請求項1に記載の車両用電源システム。
The third circuit has a function of a DC-AC converter;
The control device includes:
During the precharge control, the DC-AC converter of the first circuit and the DC-AC converter of the third circuit are operated to charge the smoothing capacitor via the AC-DC converter of the second circuit. Sub power supply utilization control to be performed,
2. The vehicle according to claim 1, wherein the duty ratio of the DC-AC converter of the third circuit is controlled so that the voltage of the sub battery does not become less than a predetermined lower limit value during the sub power supply utilization control. Power system.
前記第1回路と前記第2回路と前記第3回路の各々が、対応する前記コイルから対応する前記電源配線に電力が供給されないように遮断する遮断スイッチを有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用電源システム。 4. The device according to claim 1, wherein each of the first circuit, the second circuit, and the third circuit includes a cutoff switch that cuts off power so that power is not supplied from the corresponding coil to the corresponding power supply wiring . 5. The vehicle power supply system according to item 1 .
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