JP6553916B2 - 車両用電源装置 - Google Patents
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Description
続いて、リチウムイオンバッテリ27および鉛バッテリ28の電圧特性について説明する。図4はバッテリの端子電圧と充電状態SOCとの関係を示す線図である。なお、充電状態SOC(state of charge)とは、バッテリの充電度合を示す値であり、バッテリの設計容量に対する残存容量の比率である。また、図4に示される端子電圧V1,V2とは、電流が流れていないときのバッテリ電圧つまり開放端電圧である。また、図4に示される符号GHは、モータジェネレータ16の最大発電電圧を示している。
続いて、モータジェネレータ16の発電制御について説明する。図5はモータジェネレータ16の発電制御の一例を示すタイミングチャートである。図5には、モータジェネレータ16の発電電圧VG、リチウムイオンバッテリ27の端子電圧V1および充電状態S1、鉛バッテリ28の端子電圧V2および充電状態S2が示されている。また、図5に示されるブレーキONとは、ブレーキペダルが踏み込まれた状態を意味し、ブレーキOFFとは、ブレーキペダルの踏み込みが解除された状態を意味している。
続いて、車両用電源装置10の電力供給状況について説明する。図6および図7は車両用電源装置10の電力供給状況を示す説明図である。図6にはリチウムイオンバッテリ充電時の電力供給状況が示されており、図7にはリチウムイオンバッテリ放電時の電力供給状況が示されている。
続いて、エンジン始動時における車両用電源装置10の電力供給状況について説明する。図8および図9は車両用電源装置10の電力供給状況を示す説明図である。図8にはスタートスイッチ操作によるエンジン初始動時の電力供給状況が示されており、図9にはアイドリングストップ制御によるエンジン再始動時の電力供給状況が示されている。
続いて、車両用電源装置10によって実行されるフェイルセーフ制御について説明する。前述したように、モータジェネレータ16は回生発電状態や燃焼発電状態に制御され、モータジェネレータ16の発電電流はリチウムイオンバッテリ27や鉛バッテリ28に供給される。このとき、図6に示すように、モータジェネレータ16の発電電流は、通電ライン31から接続部であるノード32に流れた後に、ノード32から分岐してリチウムイオンバッテリ27と鉛バッテリ28とに供給される。つまり、モータジェネレータ16とノード32とを接続する通電ライン31には、車両用電源装置10の中でも大電流が流れる通電ラインとなっている。特に、回生制動に使用されるモータジェネレータ16は、高い発電能力を有することから、通電ライン31の定格電流は増加する傾向にある。
以下、フェイルセーフ制御の一例である制御例1について説明する。図12はフェイルセーフ制御(制御例1)の実行手順を示すフローチャートである。また、図13および図14は、フェイルセーフ制御過程における車両用電源装置10の電力供給状況を示す説明図である。
続いて、フェイルセーフ制御の他の例である制御例2について説明する。図15はフェイルセーフ制御(制御例2)の実行手順を示すフローチャートである。また、図16はフェイルセーフ制御過程における車両用電源装置10の電力供給状況を示す説明図である。なお、図15のフローチャートにおいて、図12に示したステップと同じステップには、同一の符号を付してその説明を省略する。
11 車両
12 エンジン
16 モータジェネレータ(発電機)
24 ISGコントローラ(発電機制御部)
24a センサ(発電電流算出部)
27 リチウムイオンバッテリ(第1蓄電体)
27a 正極端子
27b 負極端子
28 鉛バッテリ(第2蓄電体)
28a 正極端子
28b 負極端子
44 バッテリセンサ(放電電流算出部)
45 バッテリコントローラ
45a 第1スイッチ制御部(スイッチ制御部)
45b 第2スイッチ制御部(第2のスイッチ制御部)
51 充放電コントローラ(フェイルセーフ制御部)
100 通電経路
101 通電経路
SW1 開閉スイッチ(スイッチ)
SW2 開閉スイッチ(第2のスイッチ)
Z1 過電流判定値(第1閾値)
Z2 発電停止判定値(第2閾値)
Claims (5)
- 車両に搭載される車両用電源装置であって、
エンジンに接続される発電機と、
前記発電機に接続される第1蓄電体と、
前記第1蓄電体と並列に前記発電機に接続され、前記第1蓄電体よりも内部抵抗の大きい第2蓄電体と、
前記第1蓄電体と前記第2蓄電体とを接続する通電経路に設けられ、前記発電機と前記第1蓄電体とを接続または遮断するスイッチと、
前記発電機を制御する発電機制御部と、
前記第1蓄電体の放電電流を算出する放電電流算出部と、
前記第1蓄電体の放電電流が第1閾値を上回ると、前記第1蓄電体と前記発電機とを含む回路に短絡が生じたと判断し、前記スイッチを用いて前記発電機と前記第1蓄電体とを遮断し、前記発電機を発電休止状態に制御する、フェイルセーフ制御部と、
を有し、
前記フェイルセーフ制御部は、前記発電機が発電休止状態に制御されていないと判断すると、前記発電機制御部に対する電力供給を遮断して、前記発電機の発電動作を強制的に終了させる、
車両用電源装置。 - 請求項1に記載の車両用電源装置において、
前記発電機の発電電流を算出する発電電流算出部、を有し、
前記フェイルセーフ制御部は、
前記発電機を発電休止状態に制御する発電停止信号の出力後に、前記発電機の発電電流が第2閾値を上回ると、
前記発電機が発電休止状態に制御されていないと判断し、前記発電機制御部に対する電力供給を遮断する、車両用電源装置。 - 請求項1または2に記載の車両用電源装置において、
前記第1蓄電体と前記第2蓄電体とを接続する通電経路に設けられ、前記発電機と前記第2蓄電体とを接続または遮断する第2のスイッチ、を有し、
前記フェイルセーフ制御部は、前記第1蓄電体の放電電流が第1閾値を上回ると、前記第2のスイッチを用いて前記発電機と前記第2蓄電体とを遮断する、車両用電源装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用電源装置において、
前記第1蓄電体と前記第2蓄電体とを接続する通電経路は、前記第1蓄電体と前記第2蓄電体との正極端子を接続する通電経路、または前記第1蓄電体と前記第2蓄電体との負極端子を接続する通電経路である、車両用電源装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用電源装置において、
前記発電機は、車両前部に設置され、
前記第1蓄電体は、車両後部に設置される、車両用電源装置。
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