JP6487821B2 - 車両の電源システム - Google Patents

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Description

本発明は、駆動用モータに電力を供給する主バッテリと補機バッテリを有した車両に関し、特に、主バッテリの電力により補機バッテリを充電する電源システムに関するものである。
従来、駐車中に、タイマICで計時した駐車時間(IGオフ時間)が所定時間を経過した際にマイコンを起動し、補機バッテリの蓄電量(SOC:State of Charge)が所定値以下の場合に、電源システムを起動させ、DC/DCコンバータにより主バッテリから補機バッテリへ充電する充電制御を提案した(特許文献1)。特許文献1では、更に、主バッテリの蓄電量が所定値以上である時に補機バッテリの充電を行うこととし、主バッテリの蓄電量が所定値以下では充電を中止する。
一方、駐車中にタイマICにより電源システムが起動された時に、補機バッテリの暗電流(システムオフ時の放電電流)が所定値よりも大きい場合に、異常であると判断して主バッテリから補機バッテリへの充電を中止するものがある(特許文献2)。
特許第4218634号 特開2014−140268号公報
しかしながら、特許文献2の通りに、暗電流の増大などの異常に伴い補機バッテリの放電量が増大した場合に、補機バッテリの充電を中止すると、より早期に補機バッテリが上がるおそれがある。また、補機バッテリの充電中に異常が発生した場合は、途中で充電を中止することになり、より早期に補機バッテリが上がるおそれがある。異常の種類によっては、途中で充電を中断するのではなく、充電をやりきる方が好ましい。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、補機バッテリの放電量が増大した場合であっても、早期の補機バッテリ上がりを抑制することのできる車両の電源システムを提供することにある。早期の補機バッテリ上がりを抑制することで、補機バッテリ上がりによる車両が起動できない状態に至るまでの時間を遅らせる等、ユーザの負担を軽減する。
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
本発明は、車両の電源システムであって、前記車両の補機へ電力を供給する補機バッテリと、前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリと、前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置と、前記車両の駐車中に前記電力変換装置を作動して所定充電状態で前記補機バッテリの充電を実行させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態であることを判定する判定部と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記車両の駐車中に前記電力変換装置により前記充電を実行させる充電実行部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、補機バッテリにより、車両の補機へ電力が供給される。また、補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることが、判定部により判定される。そして、判定部により所定放電状態であると判定された場合に、車両の駐車中に制御部は電力変換装置により所定充電状態で主バッテリから補機バッテリへの充電を実行させる。このため、補機バッテリの放電量が増大した場合であっても、補機バッテリの蓄電量が減少することを抑制することができ、補機バッテリの上がりを抑制することができる。
また、本発明は車両の電源システムであって、前記車両の補機へ電力を供給する補機バッテリと、前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリと、前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置と、前記車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、前記電力変換装置により所定充電状態で前記充電を実行させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態であることを判定する判定部と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記充電における前記所定充電状態を変更する充電実行部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、補機バッテリにより、車両の補機へ電力が供給される。また、車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、制御部は電力変換装置により所定充電状態で主バッテリから補機バッテリへの充電を実行させる。ここで、補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることが、判定部により判定される。そして、判定部により所定放電状態であると判定された場合に、制御部は充電における所定充電状態を、例えば補機バッテリへの充電量を増加させるように変更して、充電を行う。これにより、補機バッテリの放電量が増大した場合であっても、補機バッテリの蓄電量が減少することを抑制することができ、補機バッテリの上がりを抑制することができる。また、充電時における機器や配線及び補機バッテリの温度上昇を抑制しつつ、補機バッテリの充電を継続させるために、例えば補機バッテリへの充電量を減少させるように変更して、充電を行う場合もある。これにより、充電時の機器、配線、及び補機バッテリの温度上昇を抑制しつつ、充電を継続でき、補機バッテリの上がりを抑制することができる。
電源システム及び周辺構成を示す模式図。 駐車中の補機バッテリ充電の開始指示を示すフローチャート。 駐車中の補機バッテリ充電の実行を示すフローチャート。 リレーIGBのオン状態固着時の動作を示すタイムチャート。 第1実施形態における所定放電状態での補機バッテリ充電の実行を示すフローチャート。 所定放電状態であることの判定を示すフローチャート。 第2実施形態における補機バッテリ充電制御の変更を示すフローチャート。 電源システムの変更例を示す模式図。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について説明する。
図1に示すように、ハイブリッド車両は、電源システム10、モータジェネレータ11、エンジン(図示なし)、及び補機などの負荷12等を備えている。細い実線は低電圧の電気配線、太い実線は高電圧の電気配線、点線は通信線を示す。車両は、モータジェネレータ11及びエンジンを駆動源として走行する。モータジェネレータ11は、電動機及び発電機として機能する。負荷12は、車両に搭載される種々の装置であり、エンジンの駆動力により駆動される負荷と、バッテリの電力により駆動される負荷とを含む。
電源システム10は、補機バッテリ21、主バッテリ31、Bat−ECU33、PCU(Power Control Unit)41、DC/DCコンバータ42、HV−ECU51、及び照合ECU52等を備える。
補機バッテリ21は、鉛電池等の二次電池である。補機バッテリ21は、負荷12、Bat−ECU33、PCU41、HV−ECU51、照合ECU52等の補機へ電力を供給する。補機バッテリ21は、DC/DCコンバータ42(電力変換装置)により主バッテリや高電圧系統からの電力を電圧降圧して供給される電力により充電される。センサ22は、補機バッテリ21の状態を検出する。センサ22(電圧センサ、電流センサ、温度センサ)は、補機バッテリ21の電圧や、補機バッテリ21に入出力される電流、補機バッテリ21の温度を検出し、それらの検出値をHV−ECU51へ送信する。補機バッテリ21の蓄電量が下限量よりも低下すると、各ECUは作動不能となり電源システム10(車両)も作動不能となる。
主バッテリ31は、リチウムイオン電池等の高容量二次電池であり、PCU41へ電力を供給し、駆動用モータ11の電源として使用する。また、主バッテリ31は、PCU41から供給される電力により充電される。センサ32は、主バッテリ31の状態を検出する。センサ32(電圧センサ、電流センサ、温度センサ)は、主バッテリ31の電圧,電流,温度を検出し、それらの検出値をBat−ECU33へ送信する。Bat−ECU33は、主バッテリ31の状態を監視する。Bat−ECU33は、主バッテリ31の電圧、電流、温度等の検出値に基づいて主バッテリ31の蓄電量を算出し、その算出結果をHV−ECU51へ送信する。
PCU41は、DC/DCコンバータ42、昇圧コンバータ43、インバータ44、及びMG−ECU45等を備える。
DC/DCコンバータ42は、補機バッテリ21と主バッテリ31との間に接続されている。DC/DCコンバータ42は、主バッテリ31から入力される電力を降圧(変換)して補機バッテリ21へ出力する。DC/DCコンバータ42と主バッテリ31とは、システムメインリレー(SMR)58を介して接続されている。システムメインリレー58は、DC/DCコンバータ42と主バッテリ31とを断接する。
昇圧コンバータ43は、主バッテリ31及びDC/DCコンバータ42に接続されている。昇圧コンバータ43は、主バッテリ31から入力される電力を昇圧(変換)してインバータ44へ出力する。また、昇圧コンバータ43は、インバータ44から入力される電力を降圧(変換)してDC/DCコンバータ42及び主バッテリ31へ出力する。
インバータ44は、モータジェネレータ11と昇圧コンバータ43との間に接続されている。インバータ44は、エンジンの駆動力によりモータジェネレータ11が発電する交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を昇圧コンバータ43へ出力する。また、インバータ44は、昇圧コンバータ43から入力される直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力をモータジェネレータ11へ出力する。
MG−ECU45は、HV−ECU51の制御下で、DC/DCコンバータ42、昇圧コンバータ43、及びインバータ44を制御する。
HV−ECU51等の電源システムの各ECU(33、45、51)は、リレーIGCTを含む配線55を介して補機バッテリ21と接続されていて、リレーIGCTはこれらを断接する。
HV−ECU51は、リレーIG2を含む配線56(通常起動信号線)を介して補機バッテリと接続されていて、リレーIG2はこれらを断接する。
起動スイッチ53は、ユーザが電源システム10(車両)を起動及び停止するためのスイッチである。ユーザにより起動スイッチ53のオン操作又はオフ操作による指令を照合ECU52へ出力する。
照合ECU52は、リモートキー(図示せず)からの信号が車両に照合するか否かを判別する。車両を照合できた状態で起動スイッチによる起動指令がある場合には、照合ECU52はリレーIG2をオン状態(接続状態)に制御(接続指令オン)するとともに、リレーIGBをオフ状態(切断状態)に制御(接続指令オフ)する。これにより、補機バッテリ21からHV−ECU51へ電力が供給され、HV−ECU51が起動する。
HV−ECU51は、リレーIGBを含む配線54(駐車時起動信号線)を介して補機バッテリと接続されていて、リレーIGBはこれらを断接する。
前述のリレーIG2及びリレーIGBの制御状態(接続指令オンまたはオフ)は、リレーIG2及びリレーIGBの異常検出を行うために、通信機器が起動した後に照合ECU52からHV−ECU51へ送信される。
照合ECU52は、起動スイッチ53がオフ操作されて電源システム10が停止してから所定時間が経過すると、主バッテリ31から補機バッテリ21への充電の開始を指示し、駐車中における補機バッテリの充電が行われる。
図2は、駐車中の補機バッテリ充電の開始指示を示すフローチャートである。この一連の処理は、起動スイッチ53がオフ操作された場合に、照合ECU52によって所定の周期で繰り返し実行される。
まず、駐車時間が所定時間を経過したか否か判定する(S11)。詳しくは、起動スイッチ53がオフ操作されてからの経過時間が、補機バッテリ21が上がるおそれのあることを判定する所定時間を経過したか否か判定する。駐車時間が所定時間を経過していると判定した場合(S11:YES)、リレーIGBをオン状態(接続状態)に制御(接続指令オン)し、リレーIG2をオフ状態(切断状態)に制御(接続指令オフ)して(S12)、この一連の処理を終了する。一方、S11の判定において、駐車時間が所定時間を経過していないと判定した場合(S11:NO)、そのままこの一連の処理を終了する。そして、リレーIGBがオン状態になると、起動信号としてリレーIGBを含む配線を介して補機バッテリ21からHV−ECU51に電力が供給され、HV−ECU51が起動する。
HV−ECU51は、リレーIGBを含む配線54及びリレーIG2を含む配線56の少なくとも一方から起動信号が入力される場合(出力がオンである場合)に、リレーIGCTをオン状態に制御する。リレーIGCTがオン状態になると、補機バッテリから配線55を介して電源システムの各ECU(33、45、51)へ電力が供給され、各ECUが起動し、また、各ECU間の通信が開始する。そして、システムチェックを行った後に、システムメインリレー58を接続し、HV−ECU51からDC/DCコンバータへ補機バッテリを充電するように指令する。
図3は、駐車中の補機バッテリ充電の実行を示すフローチャートである。この一連の処理は、HV−ECU51が起動された場合に、HV−ECU51により実行される。
リレーIGBがオン状態で、かつ、リレーIG2がオフ状態であると判定した場合(S21:YES)、リレーIGCTを接続して電源システムの各ECUに補機バッテリから電力を供給して各ECUを起動する(S22)。続いて、電源システム10が正常であるか確認する(S23)。次に、電源システム10が正常であれば(S23:YES)、補機バッテリ21と主バッテリ31の状態を確認する。まず、補機バッテリ21の蓄電量(SOC)が所定値以下の場合に(S24:YES)、補機バッテリ21の充電が必要な状態と判定する。そして、主バッテリ31が補機バッテリ21へ充電する際の充電量を保有していれば(S25:YES)、充電可能な状態であると判定する。最終的に、前記条件が成立すれば(S25:YES)、システムメインリレー(SMR)58を接続して(S26)、補機バッテリ21の充電を実行する(S27)。
補機バッテリ充電を実行した後、所定電圧を目標にして、補機バッテリ21の蓄電量が所定量に至るまでDC/DCコンバータ42により主バッテリ31の電力を電圧降圧して補機バッテリ21を充電する。補機バッテリ21の蓄電量は、補機バッテリ21の状態を検出するセンサ22の検出値に基づいて算出する。例えば、補機バッテリ21が鉛電池の場合は、満充電付近で充電電流の受け入れ性が低下する特徴に基づいて蓄電量を推定する。その後、HV−ECU51はSMR58をオフ状態にするなどで電源システムを停止し、HV−ECU51から照合ECU52に充電完了を通信する。照合ECU52によりリレーIGBをオフ状態に制御すると共に、HV−ECU51によりリレーIGCTをオフ状態に制御し、充電を終了する。また、充電の実行時間が所定のタイムアウト時間を経過した場合も充電を終了する。一方、上記S21〜S27のいずれかの処理で否定判定された場合は、充電を実行することなくこの一連の処理を終了する。
ここで、起動中に、例えばリレーIGBがオン状態で固着するおそれがある。リレーIGBがオン状態で固着した状態とは、補機バッテリ21からHV−ECU51へ電力が供給される状態であり、補機バッテリ21の放電量が増大した状態に相当する。このため、車両の駐車中にリレーIGBがオン状態で固着した状態が継続すると、補機バッテリ21が放電され続け、補機バッテリ21が上がるおそれがある。また、リレーIG2やリレーIGCTがオン状態で固着した場合も、同様の問題が生じる。
図4は、リレーIGBのオン状態固着時の動作を示すタイムチャートである。
時刻t1において、駐車時間が所定時間を経過すると、リレーIGBがオン状態に制御され、リレーIGBを介した出力がオン状態となる。これを受けて、充電を実行すべくHV−ECU51が起動され、リレーIGCTがオン状態となる。そして、充電が実行される。
時刻t2において、リレーIGBの出力がオン状態で固着すると、少なくとも、補機バッテリ21からHV−ECU51へ電力が供給される状態が継続することとなる。
時刻t3において、補機バッテリ21の充電のタイムアウト時間を経過した場合は、リレーIGBがオフ状態に制御される。しかしながら、リレーIGBの出力がオン状態で固着しているため、照合ECU52はリレーIGBをオフ状態に制御しているにも関わらず、リレーIGBを介した出力はオン状態のままとなる。
時刻t4において、リレーIGBがオン状態で固着しているため、照合ECU52はリレーIGBをオフ状態に制御しているにも関わらず、リレーIGBを介した出力はオン状態のままである状態をIGBオン固着異常と判定する。この異常に伴う補機バッテリ21の放電状態で駐車され続けると、いずれ補機バッテリ上がりに至る可能性がある。補機バッテリ上がりになると、HV−EUC51の揮発性メモリの異常情報が喪失するため、これを防ぐために異常情報を不揮発性メモリに記憶しておく。
時刻t5において、少なくとも補機バッテリ21からHV−ECU51へ電力が供給され続けた結果として、長期駐車後では補機バッテリ上がりに至る場合がある。時刻t6において、サービスにより補機バッテリ21が交換され、また、交換後の起動スイッチ53のオン操作によりHV−ECU51が起動される。そこで漸く、IGBオン固着異常等の異常情報の内容が確認され、照合ECU52等の交換が行われることとなる。
こうした補機バッテリ21の上がりを抑制すべく、本実施形態では、HV−ECU51が、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であると判定した場合に、補機バッテリ21の充電を実行させるようにした。
所定放電状態とは、例えば以下のような状態が挙げられる。いずれも補機バッテリ21の放電量が増大する状態であり、補機バッテリ21を充電しなければ、後に補機バッテリ上がりのおそれがある。
・起動信号線のオン固着異常の場合:リレーIGB/リレーIG2/リレーIGCTのオン固着異常。
・補機バッテリからリレーを介して電力の供給を受ける補機のリレーのオン固着異常の場合:主バッテリ冷却ファン/エンジン冷却ファン/外部放電リレー。
・異常発生に伴い駐車中に補機を駆動し続けるフェールセーフを行う場合:駐車中に主バッテリ冷却ファンやエンジン冷却ファンを駆動し続けるフェールセーフ。
・駐車中に駆動する補機が増加した場合:暗電流の増加、外部放電、通信、その他。
図5は、所定放電状態での補機バッテリ充電の実行を示すフローチャートである。この一連の処理は、所定周期で、車両の駐車中にHV−ECU51(制御部)により繰り返し実行される。詳しくは、車両の駐車中にこの所定周期が経過した時点で、照合ECU52によりHV−ECU51が起動されて、この一連の処理が実行される。例えば、起動信号線のオン固着状態の場合は、HV−ECU51が起動され続けているので、この時に一連の処理を実施する。また、起動信号線のオン固着状態以外で放電量が増大しているような場合は、まだHV−ECU51を起動できていないので、照合ECUからリレーIGB又はリレーIG2を介してHV−ECU51を起動させる。
まず、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であると判定されているか否か判定する(S31)。所定放電状態であるか否か判定する処理については後述する。
所定放電状態であると判定した場合(S31:YES)、所定放電状態での充電を開始する条件が成立しているか否か判定する(S32)。詳しくは、補機バッテリ21の状態を検出するセンサ22の検出値に基づいて、補機バッテリ21の蓄電量が充電開始判定量よりも少ないか否か、及び主バッテリ31の蓄電量が下限量より多いか否かを判定する。
異常時の充電を開始する条件が成立していると判定した場合(S32:YES)、充電を開始させる(S33)。そして、所定目標電圧を目標にして、DC/DCコンバータ42により主バッテリ31の電力を電圧降圧して補機バッテリ21を充電する。なお、補機バッテリ21の蓄電量の充電開始判定量、主バッテリ31の蓄電量の下限量、所定目標電圧等の諸変量は、通常時の充電と同じ値でもよいし、異なってもよい。
続いて、所定放電状態での充電を終了する条件が成立しているか否か判定する(S34)。詳しくは、センサ22の検出値に基づいて、補機バッテリ21の蓄電量が充電終了判定量よりも多いか否か、又は主バッテリ31の蓄電量が下限量以下か否か判定する。この充電終了判定量は、通常時の充電と同じ値でもよいし、異なってもよい。条件が成立していない場合(S34:NO)、充電を継続させ、再度S34の処理を実行する。
異常時の充電を終了する条件が成立した場合(S34:YES)、充電を終了させる(S35)。そして、この一連の処理を終了する。
次に、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態について、詳細を説明する。
図6は、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であるか否か判定する処理の一例として、リレーIGBオン固着状態の判定を示している。この一連の処理は、車両の駐車中にHV−ECU51(判定部)により繰り返し実行される。
IGBオン固着状態とは、リレーIGBの出力がオン状態で固着しているため、照合ECU52はリレーIGBをオフ状態に制御しているが、リレーIGBを介した出力はオン状態のままとなる。判定部で、リレーIGBがオフ状態に制御されていて、かつ、リレーIGBを介した出力がオンであるか否か判定する(S41)。これらの条件が成立した場合(S41:YES)、リレーIGBがオン状態で固着した状態であると判定し、この状態は補機バッテリ21の放電量が増大する所定放電状態であると判定する(S42)。
その他にも、以下のようにして所定放電状態であるか否かを判定する。
判定部で、リレーIGBを介した出力がオンである時間が所定時間以上経過したか否か判定し、この状態をリレーIGBのオン固着状態と判定し、所定放電状態であるとする。
判定部で、リレーIG2がオフ状態に制御されていて、かつ、リレーIG2を介した出力がオンであるか否か判定し、この状態をリレーIG2のオン固着状態と判定し、所定放電状態であるとする。
判定部で、リレーIG2を介した出力がオンで、かつ、リレーIGBを介した出力がオンであるか否か判定し、この状態はリレーIG2とリレーIGBのいずれかがオン固着状態と判定し、所定放電状態であるとする。但し、この判定に限って、リレーIG2とリレーIGBが同時にオン状態に制御する場合(例えば、リレーIG2とリレーIGBの一方が他方の2重系として利用する場合)がある制御では適用できない。
判定部で、ある異常が発生してフェールセーフとして駐車中に主バッテリ冷却ファンを駆動し続ける状態であるか否か判定し、所定放電状態であるとする。
同様に、この他にも所定放電状態として挙げた項目に対して、成立したか否かを判定し、所定放電状態であるとする。
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
・補機バッテリ21により、車両の補機へ電力が供給される。また、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることを判定する。所定放電状態であると判定された場合に、車両の駐車中にDC/DCコンバータ42により主バッテリ31の電力を電圧降圧して補機バッテリ21の充電を実行させる。このため、補機バッテリ21の放電量が増大した場合であっても、主バッテリ31の蓄電量の消費が許される限り、補機バッテリ21の蓄電量が減少することを抑制することができ、この間は補機バッテリ21の上がりを抑制することができる。また、補機バッテリ21の充電中に異常が発生した場合において、異常の種類によっては、途中で充電を中止することなく、充電をやりきることができる。
・リレーIGBの接続指令とリレーIGBを介した出力の状態を比較して、リレーIGBのオン固着状態を判定し、この状態を所定放電状態であるとする。これにより、IGBがオン固着した異常が生じた場合に、補機バッテリ21の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ21の充電を実行することができる。同様に、リレーIG2やリレーIGCTのオン固着状態も判定し、所定放電状態であると判定して補機バッテリ21の充電を実行することができる。
・リレーIGBを介した出力とリレーIG2を介した出力の状態を比較して、リレーIGB又はIG2のいずれかがオン固着状態であると判定し、この状態を所定放電状態であるとする。これにより、IGB又はIG2の制御指令が受け取れない状態で、IGB又はIG2のオン固着した異常が生じた場合に、補機バッテリ21の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ21の充電を実行することができる。
・ある異常が発生してフェールセーフとして駐車中に主バッテリ冷却ファンを駆動し続ける状態であるか否か判定し、所定放電状態であるとする。これにより、補機バッテリ21の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ21の充電を実行することができる。
・同様に、この他にも所定放電状態として挙げた項目が成立したか否かを判定し、所定放電状態であるとする。これにより、補機バッテリ21の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ21の充電を実行することができる。
なお、上記第1実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
・所定放電状態であるか否か判定する処理を、車両の駐車中に限らずHV−ECU51(判定部)により繰り返し実行してもよい。そこで、車両の運転中に所定放電状態であると判定した場合には、車両の駐車中に補機バッテリ21の充電を実行させてもよい。こうした構成によれば、運転後から次回の駐車中の補機バッテリ21の充電を行うまでの間で、放電量が増大して補機バッテリ上がりに至る状態を抑制できる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、図7に示すように、HV−ECU51により所定放電状態であると判定された場合に、通常時の充電状態からに所定放電状態で適用する充電状態に変更する。
まず、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であるか否か判定する(S51)。所定放電状態でなければ、通常時の充電状態を継続する(S52)。一方、所定放電状態である場合は、所定放電状態に適用する充電状態に変更する(S53)。
所定放電状態に適用する充電状態では、補機バッテリ21への充電量を増加させるように変更する。詳しくは、補機バッテリ21の充電目標の蓄電量や充電目標電圧を増加させたり、充電電流や充電時間を増加させたりして、補機バッテリ21への充電量が増加するように変更する。
但し、充電時における機器、配線、補機バッテリ21の温度上昇を抑制しつつ、補機バッテリ21の充電を継続させるために、補機バッテリ21への充電量を減少させるように変更して、充電を行う場合もある。
また、所定放電状態である場合に、充電が実行され易くする為に、充電開始条件と充電終了条件を変更する。
同様に、所定放電状態である場合に、充電が実行され易くする為に、駐車時間を判定する所定時間を短縮するように変更する。
そして、変更された所定充電状態に基づいて、補機バッテリ21の充電が実行される。
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
・車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、所定充電状態で補機バッテリ21の充電を実行させる。ここで、補機バッテリ21の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることが判定された場合に、充電における所定充電状態を補機バッテリ21への充電量を増加又は減少させるように変更する。これにより、補機バッテリ21の放電量が増大した場合であっても、主バッテリ31の蓄電量の消費が許される限り、補機バッテリ21の蓄電量が減少することを抑制することができ、この間は補機バッテリ21の上がりを抑制することができる。また、補機バッテリ21の充電中に異常が発生した場合において、異常の種類によっては、途中で充電を中止することなく、充電をやりきることができる。
なお、上記第2実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
・所定放電状態である場合に、充電が実行され易くなるように変更する態様として、充電開始判定量を増加させてもよい。補機バッテリ21の放電量が増大した場合に、こうした構成によれば、補機バッテリ21の放電量が増大した場合に、早い段階で補機バッテリ21の充電を開始できる。
また、上記第1及び第2実施形態を以下のように変更して実施することもできる。第1及び第2実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
・HV−ECU51(判定部)は、補機バッテリ21の状態を検出するセンサ22の検出値に基づいて、補機バッテリ21から供給される電流が所定値よりも大きい場合に、所定放電状態であると判定することもできる。
・HV−ECU51(判定部)は、補機バッテリの充電の実行時間がタイムアウト時間を経過した場合に、所定放電状態であると判定することもできる。
・照合ECU52(判定部)は、HV−ECU51との通信に基づいて、リレーIGB、リレーIG2、及びリレーIGCTの出力状態を検出して、所定放電状態であるか否か判定することもできる。そして、照合ECU52は、所定放電状態であると判定した場合に、充電を実行すべくリレーIGBをオン状態に制御してもよい。
・補機バッテリ21の充電を実行する際に、主バッテリ31の蓄電量が下限量に至るおそれがある場合は、補機バッテリの充電を禁止してもよい。
・図8に示すように、照合ECU52とHV−ECU51とが、信号配線54A(駐車時起動信号線)及び信号配線56A(通常起動信号線)により接続されている構成を採用することもできる。照合ECU52は、第1実施形態においてリレーIGBをオン状態に制御(接続指令オン)する条件で信号配線54Aの出力信号をオン状態に制御し、第1実施形態においてリレーIG2をオン状態に制御(接続指令オン)する条件で信号配線56Aの出力信号をオン状態に制御する。そして、HV−ECU51は、信号配線54Aの出力信号及び信号配線56Aの出力信号の少なくとも一方がオンの場合に、リレーIGCTをオン状態に制御する。こうした構成において、リレーIGBを介した出力がオンであることに代えて、信号配線54Aの出力信号がオンであることとし、リレーIG2を介した出力がオンであることに代えて、信号配線56Aの出力信号がオンであることとすれば、第1及び第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
・エンジンを搭載しない電気自動車や、エネルギー源として燃料電池をさらに搭載した燃料電池車等に具体化することもできる。
・補機バッテリ21や主バッテリ31は鉛電池やリチウムイオン電池などの電池の種類によらず具体化することもできる。
10…電源システム、12…負荷、21…補機バッテリ、31…主バッテリ、33…Bat−ECU、41…PCU、51…HV−ECU、52…照合ECU。

Claims (22)

  1. 車両の電源システム(10)であって、
    前記車両の補機(12、33、41、51、52)へ電力を供給する補機バッテリ(21)と、
    前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリ(31)と、
    前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置(42)と、
    前記車両の駐車中に前記電力変換装置を作動して所定充電状態で前記補機バッテリの充電を実行させる制御部(51、52)と、を備え、
    前記制御部は、前記補機バッテリの放電量の前回判定時からの増大量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態である判定する判定部(51、52)と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記車両の駐車中に前記電力変換装置により前記充電を実行させる充電実行部(51、52)と、
    を備えることを特徴とする車両の電源システム。
  2. 車両の電源システム(10)であって、
    前記車両の補機(12、33、41、51、52)へ電力を供給する補機バッテリ(21)と、
    前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリ(31)と、
    前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置(42)と、
    前記車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、前記電力変換装置により所定充電状態で前記充電を実行させる制御部(51、52)と、を備え、
    前記制御部は、前記補機バッテリの放電量の前回判定時からの増大量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態である判定する判定部(51、52)と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記充電における前記所定充電状態を変更する充電実行部(51、52)と、
    を備えることを特徴とする車両の電源システム。
  3. 前記制御部は、前記判定部により、前記補機バッテリの電流が所定値よりも大きい場合に、前記補機バッテリの放電量が所定値よりも大きくなる所定放電状態であると判定する、請求項1又は2に記載の車両の電源システム。
  4. 前記制御部は、前記充電実行部により、前記充電における前記補機バッテリへの充電量を増加または減少させるように前記所定充電状態を変更する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  5. 前記制御部は、前記充電における充電電流を増大または減少させるように前記所定充電状態を変更する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  6. 前記制御部は、前記充電における充電時間を延長または短縮させるように前記所定充電状態を変更する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  7. 前記制御部は、前記充電における充電電圧を上昇または低下させるように前記所定充電状態を変更する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  8. 前記制御部は、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記充電を実行させる所定条件を前記充電が実行され易くなるように変更する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  9. 前記制御部は、前記充電を実行させる間隔を短縮するように前記所定条件を変更する、請求項8に記載の車両の電源システム。
  10. 前記制御部は、前記充電を実行させる基準となる前記補機バッテリの充電量を増加させるように前記所定条件を変更する、請求項8又は9に記載の車両の電源システム。
  11. 前記制御部には、前記充電の実行時であることを条件として接続される駐車時起動信号線(54)を備え、
    前記判定部は、前記駐車時起動信号線を接続する制御指令がオフにも関わらず、駐車時起動信号線がオンの場合は前記所定放電状態であると判定する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  12. 前記制御部には、起動スイッチのオン操作による前記車両の運転時であることを条件として接続される通常起動信号線(56)と、前記充電時であることを条件として接続される駐車時起動信号線と、を備え、
    前記判定部は、前記通常起動信号線と前記駐車時起動信号線の両方がオン状態の場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  13. 前記制御部には、前記充電の実行時であることを条件として接続される駐車時起動信号線を備え、
    前記判定部は、前記充電の実行時において前記駐車時起動信号線を接続する制御指令が、オン状態を継続する最大時間である所定時間を超えて、前記駐車時起動信号線がオン状態を継続した場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  14. 前記判定部は、異常に伴うフェールセーフとして駐車中に補機を駆動し続ける場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  15. 機器を冷却する冷却ファンを備え、
    前記判定部は、異常に伴うフェールセーフとして駐車中に前記冷却ファンを駆動し続ける場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  16. 前記補機バッテリの電流を検出する電流センサ(22)を備え、
    前記判定部は、前記電流センサにより検出される電流が所定値よりも大きい場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  17. 前記制御部は、前記車両の駐車時間が所定時間を経過した場合に、前記電力変換装置により前記充電を実行させる請求項1〜16のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  18. 前記駐車時間は、前記車両の起動スイッチの停止時間に基づく時間とする、請求項17に記載の車両の電源システム。
  19. 前記駐車時間は、前記車両の電源システムの停止時間に基づく時間とする、請求項17に記載の車両の電源システム。
  20. 前記車両の運転中に前記判定部により前記所定放電状態であると判定した場合、前記車両の駐車中に前記電力変換装置により前記充電を実行する、請求項1〜19のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  21. 前記主バッテリの蓄電量が所定値以下の場合は前記充電を非実行とする、請求項1〜20のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
  22. 前記補機バッテリの蓄電量が所定値以上の場合は前記充電を非実行とする、請求項1〜21のいずれか1項に記載の車両の電源システム。
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