JP6460875B2

JP6460875B2 - バッテリシステム制御装置

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Publication number: JP6460875B2
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Inventors: 矢部　弘男; 弘男矢部; 高橋　淳; 淳高橋
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Description

本発明は、バッテリシステム制御装置に係り、特にメインバッテリとその補助として備えられるサブバッテリとを備えるバッテリシステムにおける電流供給を制御するバッテリシステム制御装置に関する。

一般的なガソリンエンジン等の内燃機関を搭載する自動車や、エンジンと電動機（モータ）とが協働して走行するハイブリッド自動車等は、モータや各種電気負荷に対して電力を供給し、再充電が可能な二次電池（バッテリ）を搭載している。

ところで、上述のような自動車は、電気負荷として種々の電装品を搭載しており、１個のバッテリのみではこれらの電装品を効果的に作動させることができない場合があった。

そこで、モータ等を駆動するメインバッテリ（例えば、鉛蓄電池等）に加えて、各種電装品を動作させるサブバッテリ（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）等）を搭載し、この両バッテリで電気負荷への給電を分担するバッテリシステムが開発されている。

このようなメインバッテリとサブバッテリとを備えるバッテリシステムにおける電流供給を制御するバッテリシステム制御装置に関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１等）。

特開２０１２−８０７０６号公報

ところで、車両の再始動時（例えば、アイドリングストップ終了後のエンジンの再起動時など）には、スタータモータ等の比較的電力を要する機器の駆動により電圧低下を生じることがある。

そこで、従来のバッテリシステム制御装置では、上述のような電圧低下が発生しても影響の少ない一般負荷（例えば、各種ランプ、ワイパ、送風ファン、デフロスター用ヒータ等）と、影響を受けるため電圧安定化が必要な安定化負荷（例えば、各種オーディオ機器、ナビゲーション装置など）とに分け、制御装置が備えるスイッチング手段（開閉手段）によって電気的に分離して、制御するようにしている。

ところが、従来のバッテリシステム制御装置において、上述のような一般負荷について、車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で電流（暗電流）を供給する必要がある負荷（以下、「暗電流必要負荷」と呼ぶ）と、イグニッションスイッチのオフ状態には電流を供給する必要がない負荷（以下、「暗電流不要負荷」と呼ぶ）とに分けて電流供給を制御するには、暗電流不要負荷に別途電力遮断用のスイッチを設ける必要があり、制御装置が大型化するという不都合があった。

なお、「暗電流」とは、車両において、イグニッションスイッチを切った状態で各種回路に流れる電流をいう。

暗電流必要負荷としては、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を構成するマイクロコンピュータ、時計、セキュリティシステム等が挙げられる。また、暗電流不要負荷としては、各種ランプ等が挙げられる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、メインバッテリおよびサブバッテリを搭載したバッテリシステムについて、装置の小型化を図りつつ、一般負荷を暗電流必要負荷と暗電流不要負荷とに分けて電流供給を制御することのできるバッテリシステム制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係るバッテリシステム制御装置は、車両に搭載されたエンジンの出力軸により駆動されて発電すると共に、回生エネルギによる発電を行う発電機と、前記発電機と電気的に並列接続された電気負荷と、前記発電機と電気的に並列接続され前記発電機の発電電力を充電可能なメインバッテリと、前記発電機および前記メインバッテリと電気的に並列接続され、前記発電機による発電電力を充電可能で、前記メインバッテリよりも高出力且つ高エネルギ密度のサブバッテリと、前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリに電気的に接続され、前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリとの間の通電、遮断を切換える開閉スイッチと、前記開閉スイッチの開閉を制御する制御手段と、を備え、前記電気負荷は、前記車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で前記メインバッテリから暗電流の供給を要する暗電流必要負荷と、前記オフ状態で前記メインバッテリから暗電流の供給を要しない暗電流不要負荷と、前記サブバッテリから安定化された電圧の供給を受ける安定化負荷とに分けて配置され、前記開閉スイッチは、前記暗電流必要負荷と前記暗電流不要負荷との間の通電、遮断を切換える第１の開閉スイッチと、前記暗電流不要負荷と前記安定化負荷との間の通電、遮断を切換える第２の開閉スイッチと、から構成され、且つ、前記第１の開閉スイッチと前記第２の開閉スイッチとは、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に電気的に直列接続されていることを特徴とする。

請求項２に係るバッテリシステム制御装置は、請求項１に記載の発明について、前記第１の開閉スイッチは、第１のＦＥＴおよび該第１のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第１のゲートドライバとから構成され、前記第２の開閉スイッチは、第２のＦＥＴおよび該第２のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第２のゲートドライバとから構成されることを特徴とする。

請求項３に係るバッテリシステム制御装置は、請求項２に記載の発明について、前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御手段は、前記電圧検出部で検出された電圧に基いて、前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴのオン、オフを切換えるように制御することを特徴とする。

請求項４に係るバッテリシステム制御装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明について、前記メインバッテリから前記安定化負荷への暗電流を通電、遮断する暗電流供給用リレーを、前記第１の開閉スイッチおよび前記第２の開閉スイッチと電気的に並列接続して設けたことを特徴とする。

本発明によれば、メインバッテリおよびサブバッテリを搭載したバッテリシステムについて、装置の小型化を図りつつ、一般負荷を暗電流必要負荷と暗電流不要負荷とに分けて電流供給を制御することのできるバッテリシステム制御装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の回路構成の例を示す回路図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置のイグニッションスイッチのオフ時における電流分配状態を示す説明図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置において、車両再始動を行うときの電流分配状態を示す説明図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置において、車両走行中に充電する場合の電流分配状態を示す説明図である。第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置において、車両走行中にサブバッテリを放電する場合の電流分配状態を示す説明図である。第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の回路構成の例を示す回路図である。第３の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の回路構成の例を示す回路図である。

［第１の実施の形態］
図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の構成例）
図１は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａの回路構成の例を示す回路図である。

図１に示すように、バッテリシステム制御装置１Ａは、発電機としてのオルタネータ（ＡＬＴ）１１と、このオルタネータ１１と電気的に並列接続された電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）およびエンジン（図示せず）を起動させるスタータモータ（ＳＴ）１２と、同じくオルタネータ１１と電気的に並列接続されオルタネータ１１の発電電力を充電可能なメインバッテリ（始動用バッテリ）Ｂ１と、オルタネータ１１およびメインバッテリＢ１と電気的に並列接続されるサブバッテリ（電圧安定化用サブバッテリ）Ｂ２と、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２と、開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉を制御するマイクロコンピュータ等で構成される制御手段（切換え制御回路）１０とを備えている。

オルタネータ１１は、車両に搭載されたエンジンの出力軸により駆動されて発電すると共に、制動時に発生する回生エネルギによる発電を行うように構成されている。

メインバッテリＢ１は、例えば、鉛蓄電池等で構成される。

また、サブバッテリＢ２は、オルタネータ１１による発電電力を充電可能で、メインバッテリＢ１よりも高出力且つ高エネルギ密度のバッテリ、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）等で構成される。

なお、メインバッテリＢ１を構成する鉛蓄電池の電圧は一般的に１２Ｖであり、サブバッテリＢ２の電圧は、１２Ｖ程度に設定される。

オルタネータ１１およびスタータモータ１２は、ノードｎ１、ｎ２を介して、メインバッテリＢ１のプラス電極に接続されている。なお、オルタネータ１１、スタータモータ１２およびメインバッテリＢ１のマイナス電極は、車体等を介してアースされている。

電気負荷Ｌは、車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態でメインバッテリＢ１から暗電流の供給を要する暗電流必要負荷Ｌ１ａと、イグニッションスイッチのオフ状態でメインバッテリＢ１から暗電流の供給を要しない暗電流不要負荷Ｌ１ｂと、サブバッテリＢ２から安定化された電圧の供給を受ける安定化負荷Ｌ２とに分けて配置されている。

より具体的には、暗電流必要負荷Ｌ１ａはノードｎ３を介して、暗電流不要負荷Ｌ１ｂはノードｎ８を介して、安定化負荷Ｌ２はノードｎ１３を介して電気的に並列接続されている。

開閉スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、オルタネータ１１、電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２とに電気的に接続され、オルタネータ１１、電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２との間の通電、遮断を切換えるスイッチング素子（第１のＦＥＴ（Field effect transistor）（ＦＥＴ１）、第２のＦＥＴ（ＦＥＴ２））で構成される。

より具体的には、図１に示すように、開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１は、サブバッテリＢ２からの電流について順方向スイッチを構成するように配置され、ノードｎ４〜ｎ６を介して、暗電流必要負荷Ｌ１ａと暗電流不要負荷Ｌ１ｂとの間に直列接続されている。なお、ダイオードＤ１は、ＦＥＴ１の寄生ダイオード（ボディダイオード）を表している。

また、ＦＥＴ１のゲート電極は、第１のゲートドライバＧ１を介して、切換え制御回路１０に接続されている。なお、第１のゲートドライバＧ１の他の電極は、ノードｎ７を介して、ＦＥＴ１のソース電極側に接続されている。

これにより、開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１は、切換え制御回路１０の制御により、暗電流必要負荷Ｌ１ａと暗電流不要負荷Ｌ１ｂとの間の通電、遮断を切換えることができる。

一方、開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２は、サブバッテリＢ２からの電流について逆方向スイッチを構成するように配置され、ノードｎ１０〜ｎ１２を介して、暗電流不要負荷Ｌ１ｂと安定化負荷Ｌ２との間に直列接続されている。なお、ダイオードＤ２は、ＦＥＴ２の寄生ダイオード（ボディダイオード）を表している。

また、ＦＥＴ２のゲート電極は、第２のゲートドライバＧ２を介して、切換え制御回路１０に接続されている。なお、第２のゲートドライバＧ２の他の電極は、ノードｎ９を介して、ＦＥＴ２のソース電極側に接続されている。

これにより、開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２は、切換え制御回路１０の制御により、暗電流不要負荷Ｌ１ｂと安定化負荷Ｌ２との間の通電、遮断を切換えることができる。

また、サブバッテリＢ２のプラス電極は、ノードｎ１３を介して、安定化負荷Ｌ２およびＦＥＴ２のドレイン電極側に接続されている。なお、サブバッテリＢ２のマイナス電極は、車体等を介してアースされている。

そして、図１に示す本回路において、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１と第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とは、メインバッテリＢ１とサブバッテリＢ２との間に逆方向に直列接続（即ち、ＦＥＴ１とＦＥＴ２のソース電極同士が接続）されている。

このような構成のバッテリシステム制御装置１Ａは、車両の動作状態等に応じて、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１と、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とを切換え制御回路１０の制御により、独立してオン・オフさせることができる。

そして、例えば、車両のイグニッションスイッチのオフ時には、ＦＥＴ１とＦＥＴ２とは共にオフとなるように制御される。この際に、暗電流不要負荷Ｌ１ｂに印加される電圧は０Ｖとなり、電流（暗電流）は供給されない状態となる。

このように、従来のように暗電流不要負荷Ｌ１ｂに別途電力遮断用のスイッチを設けなくても、イグニッションスイッチのオフ時に暗電流の供給を停止したいという要求を満たすことができ、バッテリシステム制御装置１Ａを小型化することができる。

（第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の電流分配状態について）
次に、図２〜図５を参照して、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおける電流分配状態について説明する。

なお、図２〜図５において、説明の簡易化のため、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１および第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２をスイッチの記号で表すものとする。

また、ゲートドライバＧ１，Ｇ２および切換え制御回路１０の図示は省略する。

（イグニッションスイッチのオフ時）
図２は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、イグニッションスイッチのオフ時における電流分配状態を示す説明図である。

車両のイグニッションスイッチのオフ時には、図２に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１および第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とは共にオフ（遮断）状態となるように制御される。

この状態において、メインバッテリＢ１からの電流Ｉ１は、暗電流必要負荷Ｌ１ａに流れる。これにより、暗電流必要負荷Ｌ１ａに対してイグニッションスイッチのオフ時に必要な暗電流が供給される。

また、サブバッテリＢ２からの電流Ｉ２は、安定化負荷Ｌ２に供給される。

一方、暗電流不要負荷Ｌ１ｂに印加される電圧は０Ｖとなり、電流（暗電流）は供給されない状態となる。

これにより、従来のように暗電流不要負荷Ｌ１ｂに別途電力遮断用のスイッチを設けることなく、イグニッションスイッチのオフ時に暗電流の供給を停止することができ、バッテリシステム制御装置１Ａを小型化することができる。

（車両再始動を行うとき）
図３は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、車両再始動を行うときの電流分配状態を示す説明図である。

例えば、アイドリングストップ終了後のエンジンの再起動時など車両再始動を行うときには、図３に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１はオン（通電）状態、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２はオフ（遮断）状態となるように制御される。

この状態において、メインバッテリＢ１からの電流Ｉ１ａは暗電流必要負荷Ｌ１ａに、電流Ｉ１ｂはスタータモータ１２に、電流Ｉ１ｃは第１の開閉スイッチＳＷ１を介して暗電流不要負荷Ｌ１ｂにそれぞれ供給される。

このように、電圧安定化が必要な安定化負荷Ｌ２にはサブバッテリＢ２から電流が供給され、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２のオフ（遮断）状態により、スタータモータ１２による大電流消費に伴う電圧低下の影響を受けないようにすることができる。

（車両走行中）
図４は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、車両走行中に充電する場合の電流分配状態を示す説明図である。

車両の走行中は、図４に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１および第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２とは共にオン（通電）状態となるように制御される。

そして、走行中のオルタネータ１１による発電により、電流Ｉ３（Ｉ３ａ〜Ｉ３ｆ）が、全ての電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２に供給される。

特に、オルタネータ１１は、車両の減速時において回生エネルギを回収して発電電圧が高められるため、メインバッテリＢ１およびサブバッテリＢ２への充電電流Ｉ３ｃ、Ｉ３ｆをより多く供給することができる。

（車両走行中にサブバッテリを放電する場合）
図５は、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａにおいて、車両走行中にサブバッテリＢ２を放電する場合の電流分配状態を示す説明図である。

例えば、車両の走行中に回生エネルギの回収によるオルタネータ１１の発電電力でサブバッテリＢ２が満充電になった場合には、次の回生エネルギの回収によるオルタネータ１１からの電力供給に備えるためにサブバッテリＢ２を放電する必要がある。

この場合には、図５に示すように、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１はオフ（遮断）状態、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２はオン（通電）状態となるように制御される。

これにより、オルタネータ１１からの電流Ｉ３（Ｉ３ａ〜Ｉ３ｃ）は、暗電流必要負荷Ｌ１ａおよびメインバッテリＢ１に供給される。

一方、第１の開閉スイッチＳＷ１を構成するＦＥＴ１のオフ（遮断）状態により、サブバッテリＢ２への充電電流の供給は停止されると共に、第２の開閉スイッチＳＷ２を構成するＦＥＴ２のオン（通電）状態により、サブバッテリＢ２の電流Ｉ４（Ｉ４ａ〜Ｉ４ｃ）は暗電流不要負荷Ｌ１ｂおよび安定化負荷Ｌ２に供給され、サブバッテリＢ２からの放電が行われる。

（第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の構成例）
図６を参照して、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂの構成例について説明する。

図６は、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂの回路構成の例を示す回路図である。

なお、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａの回路構成と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂが、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａと異なる点は、第１のＦＥＴ（ＦＥＴ１）および第２のＦＥＴ（ＦＥＴ２）の電圧を検出する電圧検出部６０をさらに備える点である。

図６に示すように、電圧検出部６０は、ノードｎ３０〜ｎ３２を介して、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２に接続されている。また、電圧検出部６０は、検出した電圧値Ｅ１を切換え制御回路１０に入力するように接続されている。

そして、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂでは、切換え制御回路１０は、電圧検出部６０で検出された電圧Ｅ１（例えば、ＦＥＴ２のドレイン−ソース間電圧）に基いて、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のオン、オフを切換えるように制御する。

より具体的には、例えば前出の図３に示す状態（再始動を行う場合）では、安定化負荷Ｌ２に対してサブバッテリＢ２から電流Ｉ２が供給されるが、この際に何らかの理由でサブバッテリＢ２が故障して電圧が低下してしまった場合は、ＦＥＴ２の寄生ダイオードＤ２が導通して、メインバッテリ（始動用バッテリ）Ｂ１から安定化負荷Ｌ２に電流が流れる。

このため、たとえサブバッテリＢ２が故障したような異常事態でも電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）への電流供給は維持される。

しかしながら、寄生ダイオードＤ２による通電を続けると電力損失が大きい。

そこで、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂでは、電圧検出部６０により各電線の電圧からＦＥＴ２のドレイン−ソース間電圧を検知して、ＦＥＴ２をオフ制御しているときに寄生ダイオードＤ２のオン電圧（例えば０．７Ｖ）に相当する電圧を検知した場合には、切換え制御回路１０の制御によりＦＥＴ２をオンさせる。

これにより、電力損失を低減した状態で、メインバッテリＢ１から安定化負荷Ｌ２に電流を供給することができる。

また、前出の図５に示す状態（車両走行中にサブバッテリを放電する場合）では、暗電流必要負荷Ｌ１ａにオルタネータ１１およびメインバッテリＢ１から電流Ｉ３ｂが供給されるが、この際に何らかの理由でオルタネータ１１およびメインバッテリＢ１が故障して電圧が低下してしまった場合は、ＦＥＴ１の寄生ダイオードＤ１が導通してサブバッテリＢ２から暗電流必要負荷Ｌ１ａに電流が流れる。

このため、たとえメインバッテリＢ１の電力供給能力が低下したような異常事態でも電気負荷Ｌ（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２）への電流供給は維持される。

しかしながら、寄生ダイオードＤ１による通電を続けると電力損失が大きい。

そこで、第２の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｂでは、電圧検出部６０により各電線の電圧からＦＥＴ１のドレイン−ソース間電圧を検知して、ＦＥＴ１をオフ制御している状態で寄生ダイオードＤ１のオン電圧（例えば０．７Ｖ）に相当する電圧を検知した場合には、切換え制御回路１０の制御によりＦＥＴ１をオンさせる。

これにより、電力損失を低減した状態で、メインバッテリＢ１から暗電流必要負荷Ｌ１ａに電流を供給することができる。

また、電圧検出部６０が各電線の著しい電圧低下を検出した場合には、地絡等の異常が発生している可能性があるので、オン状態にしているＦＥＴ（ＦＥＴ１またはＦＥＴ２の一方あるいはＦＥＴ１およびＦＥＴ２の両方）をオフ状態に切換える制御を行うようにしてもよい。

（第３の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置の構成例）
図７を参照して、第３の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｃの構成例について説明する。

図７は、第３の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｃの回路構成の例を示す回路図である。

第３の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｃが、第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａと異なる点は、メインバッテリ（始動用バッテリ）Ｂ１から安定化負荷Ｌ２への暗電流を通電、遮断する暗電流供給用リレー５０を、第１の開閉スイッチＳＷ１および第２の開閉スイッチＳＷ２と電気的に並列接続して設けた点である。

図１に示す第１の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ａの回路構成では、イグニッションスイッチのオフ時に安定化負荷Ｌ２への電流供給を行う電源をサブバッテリＢ２としていたが、サブバッテリＢ２の容量等の事情によっては、メインバッテリ（始動用バッテリ）Ｂ１からも安定化負荷Ｌ２に電流供給したい場合がある。

そこで、第３の実施の形態に係るバッテリシステム制御装置１Ｃでは、上述のような場合に対応するために、ＦＥＴ１とＦＥＴ２を跨ぐように暗電流供給用リレー５０を追加し、ノーマリオン接点を各バッテリＢ１、Ｂ２からの配線に接続した回路構成としている。

これにより、メインバッテリＢ１からも安定化負荷Ｌ２に電流を供給することが可能となる。

なお、イグニッションスイッチのオン時には、暗電流供給用リレー５０のコイルに通電するように制御することにより接点がオフされ、メインバッテリＢ１から安定化負荷Ｌ２への通電が遮断される。

以上、本発明のバッテリシステム制御装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…バッテリシステム制御装置
Ｂ１…メインバッテリ（始動用バッテリ）
Ｂ２…サブバッテリ（電圧安定化用サブバッテリ）
Ｇ１…第１のゲートドライバ
Ｇ２…第２のゲートドライバ
Ｌ…電気負荷
Ｌ１ａ…暗電流必要負荷
Ｌ１ｂ…暗電流不要負荷
Ｌ２…安定化負荷
１０…切換え制御回路（制御手段）
１１…オルタネータ（発電機）
１２…スタータモータ
５０…暗電流供給用リレー
６０…電圧検出部
ＳＷ１…第１の開閉スイッチ
ＳＷ２…第２の開閉スイッチ
ＦＥＴ１…第１のＦＥＴ
ＦＥＴ２…第２のＦＥＴ
Ｄ１、Ｄ２…寄生ダイオード（ボディダイオード）

Claims

車両に搭載されたエンジンの出力軸により駆動されて発電すると共に、回生エネルギによる発電を行う発電機と、
前記発電機と電気的に並列接続された電気負荷と、
前記発電機と電気的に並列接続され前記発電機の発電電力を充電可能なメインバッテリと、
前記発電機および前記メインバッテリと電気的に並列接続され、前記発電機による発電電力を充電可能で、前記メインバッテリよりも高出力且つ高エネルギ密度のサブバッテリと、
前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリに電気的に接続され、前記発電機、前記電気負荷、前記メインバッテリおよび前記サブバッテリとの間の通電、遮断を切換える開閉スイッチと、
前記開閉スイッチの開閉を制御する制御手段と、
を備え、
前記電気負荷は、前記車両が備えるイグニッションスイッチのオフ状態で前記メインバッテリから暗電流の供給を要する暗電流必要負荷と、前記オフ状態で前記メインバッテリから暗電流の供給を要しない暗電流不要負荷と、前記サブバッテリから安定化された電圧の供給を受ける安定化負荷とに分けて配置され、
前記開閉スイッチは、
前記暗電流必要負荷と前記暗電流不要負荷との間の通電、遮断を切換える第１の開閉スイッチと、
前記暗電流不要負荷と前記安定化負荷との間の通電、遮断を切換える第２の開閉スイッチと、
から構成され、
且つ、
前記第１の開閉スイッチと前記第２の開閉スイッチとは、前記メインバッテリと前記サブバッテリとの間に電気的に直列接続されていることを特徴とするバッテリシステム制御装置。
前記第１の開閉スイッチは、第１のＦＥＴおよび該第１のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第１のゲートドライバとから構成され、
前記第２の開閉スイッチは、第２のＦＥＴおよび該第２のＦＥＴのゲート電極と前記制御手段との間に接続される第２のゲートドライバとから構成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリシステム制御装置。
前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴの電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
前記制御手段は、前記電圧検出部で検出された電圧に基いて、前記第１のＦＥＴおよび前記第２のＦＥＴのオン、オフを切換えるように制御することを特徴とする請求項２に記載のバッテリシステム制御装置。
前記メインバッテリから前記安定化負荷への暗電流を通電、遮断する暗電流供給用リレーを、前記第１の開閉スイッチおよび前記第２の開閉スイッチと電気的に並列接続して設けたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のバッテリシステム制御装置。