WO2020209132A1 - 電源装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
第1蓄電池(11)及び電気負荷(14,15)を繋ぐ第1電気経路に設けられた第1スイッチ(SW1,SW3)と、第1電気経路における第1スイッチよりも電気負荷側の接続点及び第2蓄電池(12)を繋ぐ第2電気経路に設けられた第2スイッチ(SW2,SW4)と、を備える電源装置に適用され、一方のスイッチをオンした状態から他方のスイッチをオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、両スイッチを共にオンにする重複期間を設ける制御装置(21)であって、第1蓄電池の第1電圧と第2蓄電池の第2電圧との電位差が所定値よりも大きいか否かを判定する判定部と、判定部により小さいと判定された場合に、重複期間を設けた上でのスイッチ切替を第1制御として実施する一方、判定部により大きいと判定された場合に、第1制御に代えて、蓄電池間通電を抑制する第2制御を実施するスイッチ制御部と、を備える。
Description
本出願は、2019年4月12日に出願された日本出願番号2019-076642号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、電源装置の制御装置に関するものである。
2つの蓄電池を有していて、スイッチをオンオフすることで蓄電池の放電を制御する電源装置が知られている。例えば、特許文献1の電源装置は、第1蓄電池と第2蓄電池と、電気負荷と、を備えている。第1蓄電池と電気負荷とを接続する第1電気経路上には、第1スイッチが設けられ、第2蓄電池と電気負荷とを接続する第2電気経路上には、第2スイッチが設けられている。そして、各蓄電池の蓄電状態等に基づいて、第1スイッチをオンして第1蓄電池から電気負荷に電力供給される状態と第2スイッチをオンして第2蓄電池から電気負荷に電力供給される状態との切替が行われる。
ところで、電気負荷が電源失陥を許容しないものである場合には、電気負荷への供給が途絶えないように、2つのスイッチを一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で、オンした状態のスイッチの切替が行われることが望ましい。2つのスイッチを共にオンにすると、2つの蓄電池が第1電気経路及び第2電気経路を介して接続される状況が発生する。この際に、2つの蓄電池に電位差がある場合には、第1電気経路及び第2電気経路に大電流が流れ、第1スイッチ及び第2スイッチに不具合が生じるおそれがある。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、適切なスイッチの切替ができる電源装置の制御装置を提供することにある。
第1の手段は、電気負荷に対してそれぞれ並列に接続される第1蓄電池及び第2蓄電池と、前記第1蓄電池及び前記電気負荷を繋ぐ第1電気経路に設けられた第1スイッチと、前記第1電気経路における前記第1スイッチよりも前記電気負荷側の接続点及び前記第2蓄電池を繋ぐ第2電気経路に設けられた第2スイッチと、を備える電源装置に適用され、前記電気負荷への通電時において、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、それら両スイッチを一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で当該スイッチ切替を実施する制御装置であって、前記スイッチ切替を実施する場合に、前記第1蓄電池の電圧である第1電圧と前記第2蓄電池の電圧である第2電圧との電位差が所定値よりも大きいか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記電位差が所定値よりも小さいと判定された場合に、前記重複期間を設けた上での前記スイッチ切替を第1制御として実施する一方、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1制御に代えて、前記電位差に起因する前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間における前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを通じての蓄電池間通電を抑制する第2制御を実施するスイッチ制御部と、を備える。
電気負荷に対して、第1蓄電池と第2蓄電池を並列に接続する2電源システムにおいて、各蓄電池のいずれかから電気負荷への供給を行うかを制御するために、各電気経路にはそれぞれスイッチが設けられている。そして、第1スイッチをオンして第1蓄電池から電気負荷に電力供給される状態と、第2スイッチをオンして第2蓄電池から電気負荷に電力供給される状態との切り替えが行われる。
スイッチの切替の際、第1制御では、電源失陥を抑制するために、両方のスイッチが一時的に同時にオンする重複期間を設けている。両方のスイッチが一時的に同時にオンする際に、第1蓄電池と第2蓄電池との電位差が大きい場合には、第1スイッチと第2スイッチに、各スイッチが故障するような大電流が流れるおそれがある。
そこで、第1蓄電池の電圧である第1電圧と、第2蓄電池の電圧である第2電圧との電位差が所定値より大きい場合には、第1制御に代えて、第1スイッチ及び第2スイッチを通じての蓄電池間通電を抑制する第2制御を実施する。第1電圧と第2電圧との電位差が大きい場合には、第2制御を実施することで、第1スイッチ及び第2スイッチに大電流が流れることを抑制することができる。
第2の手段では、前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第2制御として、前記スイッチ切替を禁止する処理を実施する。
判定部により電位差が所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、第1スイッチ及び第2スイッチのスイッチ切替を禁止する。つまり、スイッチ切替を実施する場合であっても、判定部により電位差が大きいと判定された場合には、スイッチ切替を行わず各スイッチの状態を保持する。これにより、電位差が大きい状態では、スイッチ切替を行わず、第1スイッチと第2スイッチとを重複してオンにしないことで、第1スイッチ及び第2スイッチに大電流が流れることを抑制することができる。
第3の手段は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記電位差を低減する電位差低減処理を実施する電位差低減処理部を備える。
判定部により電位差が所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、第1電圧と第2電圧との電位差が小さくなるように電位差低減処理を実施する。これにより、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
第4の手段は、前記第1スイッチ及び第2スイッチに並列に設けられた第3スイッチを有し、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の少なくともいずれかに対して、前記電気負荷である第1電気負荷とは別の第2電気負荷との間で前記第3スイッチを介して放電又は充電を行わせる前記電源装置に適用され、前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第3スイッチをオンし、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の少なくともいずれかに対して前記第2電気負荷との間で放電又は充電を行わせることにより前記電位差を低減する。
第1蓄電池及び第2蓄電池の少なくともいずれかと第2電気負荷との間で、第3スイッチを介して放電又は充電が行われる。判定部により電位差が所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、第1蓄電池及び第2蓄電池の少なくともいずれかと第2電気負荷との間で、放電又は充電を行わせることにより電位差を低減する。例えば、第1電圧が第2電圧より高く、第2電気負荷に対して放電している状態では、第1蓄電池から放電が実施されるように第3スイッチを制御する。第1電圧が第2電圧より高く、第2電気負荷から充電されている状態では、第2蓄電池が充電されるように第3スイッチを制御する。これにより、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
第5の手段は、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間を接続する第3電気経路と、その第3電気経路において前記第1スイッチ及び第2スイッチに並列に設けられた第3スイッチとを有し、前記第3電気経路を、前記第1電気経路及び前記第2電気経路よりも大きな電流の通電が可能な大電流経路とした前記電源装置に適用され、前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第3スイッチをオンして前記第3電気経路を通じて前記第1蓄電池及び第2蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する。
第1蓄電池と第2蓄電池との間は、第3電気経路によって接続されており、第3電気経路は、第1電気経路及び第2電気経路に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路である。そのため、第3電流経路には、第1蓄電池と第2蓄電池の電位差に起因する大電流であっても流すことができる。そこで、判定部により電位差が所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、第3スイッチをオンにして第1蓄電池及び第2蓄電池の間を導通させる構成としている。これにより、第3電気経路を介して、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に電流が流れることで、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
第6の手段は、前記第3電気経路に接続され力行及び発電を可能とする回転電機を備え、前記第3スイッチのオンオフにより、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池に対する前記回転電機との間の放電又は充電を可能とする前記電源装置に適用され、前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第3スイッチをオンして前記第3電気経路を通じて前記第1蓄電池及び第2蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する。
回転電機と第1蓄電池及び第2蓄電池との間の充電及び放電による電流は、大電流となる。そのため、第3電気経路は、第1電気経路及び第2電気経路に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路とする必要がある。大電流経路である第3電気経路により第1蓄電池と第2蓄電池との間を導通させることで、電位差が解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
第7の手段は、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間を接続する第3電気経路と、その第3電気経路において前記第1スイッチ及び第2スイッチに並列に設けられた第3スイッチとを有し、前記第3電気経路を、前記第1電気経路及び前記第2電気経路よりも大きな電流の通電が可能で、前記第1電気経路及び前記第2電気経路よりも経路抵抗が低い大電流経路とした前記電源装置に適用され、前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第2制御として、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記第3スイッチをオンにする。
第3電気経路は、第1電気経路及び第2電気経路に比べて、大きな電流を流すことができる大電流経路である。また、大電流を流すために、第3電気経路は、例えばバスバー等で形成されており、第1電気経路及び第2電気経路より経路抵抗が低くなるように構成されている。
そこで、判定部により電位差が所定値より大きいと判定された場合には、第1スイッチ~第3スイッチをオンにする。全てのスイッチをオンにすると、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に、経路抵抗の低い第3電気経路を介して電流が流れる。これにより、第1スイッチ及び第2スイッチに大電流が流れることを抑制できる。
第8の手段は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、並列接続されたダイオードを有する半導体スイッチング素子であって、前記ダイオードのカソードが前記蓄電池側となる第1素子と、前記ダイオードのカソードが前記電気負荷側となる第2素子とを直列に接続して構成されており、前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第2制御として、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは前記第1素子と前記第2素子をオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは前記第1素子のみをオンにする。
各スイッチは、複数の半導体スイッチング素子を直列に接続して構成されている。これの半導体スイッチング素子は、各スイッチにおいて、暗電流を防止するために、半導体スイッチング素子に並列で接続されたダイオードが反対向きになるように接続されている。具体的には、各スイッチは、半導体スイッチング素子に並列なダイオードのカソードが各蓄電池側となる第1素子と、ダイオードのカソードが第2負荷側となる第2素子とを有している。
判定部により電位差が所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、第1スイッチと第2スイッチのうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第1素子及び第2素子がオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第1素子のみがオンにしている。つまり、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは、双方向に電流を流すことができる状態であるに対し、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは、蓄電池から電気負荷側にしか電流が流れない状態になっている。これにより、各蓄電池から電気負荷への電流を流す一方で、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に流れる電流を抑制できる。これにより、第1スイッチ及び第2スイッチに大電流が流れることを抑制できる。
本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態における電源装置の概略構成図であり、
図2は、スイッチ切替のフローチャートであり、
図3は、スイッチ切替の禁止状態で電位差低減処理を実施するためのフローチャートであり、
図4は、第2実施形態におけるスイッチ切替を制御するためのフローチャートであり、
図5は、第3実施形態におけるスイッチ切替を制御するためのフローチャートであり、
図6は、第2制御を実施している場合の電流を示す図であり、
図7は、他の実施形態における電源装置の概略構成図であり、
図8は、他の実施形態における電源装置の概略構成図である。
<第1実施形態>
以下、本開示を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行する車両において、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源装置として具体化するものとしている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
以下、本開示を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行する車両において、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源装置として具体化するものとしている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
図1に示すように、車載電源装置は、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを有する電源装置である。各蓄電池11,12からは、エンジンを始動させる始動装置13、回転電機14及び各種の電気負荷15、16への給電が可能となっている。また、各蓄電池11,12に対しては回転電機14による充電が可能となっている。回転電機14に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されるとともに、電気負荷15に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されている。本実施形態では、鉛蓄電池11が「第1蓄電池」相当し、リチウムイオン蓄電池12が「第2蓄電池」に相当し、回転電機14が「第2電気負荷」に相当し、電気負荷15が「第1電気負荷」に相当する。
鉛蓄電池11は周知の汎用蓄電池である。リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、リチウムイオン蓄電池12は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。リチウムイオン蓄電池12の定格電圧は、鉛蓄電池11と同じであり、例えば12Vである。
リチウムイオン蓄電池12は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットUとして構成されている。図1では、電池ユニットUを破線で囲んで示す。電池ユニットUは、外部端子P1,P2,P3を有しており、このうち外部端子P1に配線を介して鉛蓄電池11と始動装置13と電気負荷16が接続され、外部端子P2に配線を介して回転電機14が接続され、外部端子P3に配線を介して電気負荷15が接続されている。外部端子P1は、ヒューズ17を介して鉛蓄電池11に接続されており、外部端子P3は、ヒューズ18を介して電気負荷15と接続されている。なお、電池ユニットU及び鉛蓄電池11が「電源装置」に相当する。
回転電機14は、3相交流モータや電力変換装置としてのインバータを有するモータ機能付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。回転電機14は、エンジン出力軸や車軸の回転により発電(回生発電)を行う発電機能と、エンジン出力軸に回転力を付与する力行機能とを備えている。回転電機14の力行機能により、アイドリングストップ中、自動停止されているエンジンを再始動させる際に、エンジンに回転力を付与することができる。回転電機14は、発電電力を各蓄電池11,12や電気負荷15に供給する。
電気負荷15には、供給電力の電圧が一定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。ここで、供給電力の電圧が一定であることとは、電源失陥が許容されないことを意味し、あらかじめ決められた範囲内で電圧が変動することも含まれている。定電圧要求負荷である電気負荷15の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、エンジンECU等の各種ECUが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能となっている。なお、電気負荷15として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。
電気負荷16は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。電気負荷16は、電気負荷16に比べて電源失陥が許容される負荷であるとも言える。電気負荷16の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。
次に、電池ユニットUについて説明する。電池ユニットU内の電気経路として、各外部端子P1,P2を繋ぐ、つまり鉛蓄電池11及び回転電機14を繋ぐ電気経路L1が設けられ、電気経路L1にスイッチSW1が設けられている。また、電池ユニットU内の電気経路として、電気経路L1上の接続点N1とリチウムイオン蓄電池12とを繋ぐ電気経路L2が設けられ、電気経路L2にスイッチSW2が設けられている。接続点N1は、電気経路L1におけるスイッチSW1よりも外部端子P2側(回転電機14側)に設けられている。
また、本実施形態の電池ユニットUでは、電気経路L1,L2以外に、電気経路L1上の接続点N2(外部端子P1とスイッチSW1との間の点)と、外部端子P3と、を接続する電気経路L3を有している。電気経路L3は、鉛蓄電池11と電気負荷15とを繋ぐ経路である。電気経路L3(詳しくは接続点N2-接続点N4の間)には、スイッチSW3が設けられている。
また、電池ユニットUでは、電気経路L2の接続点N3(スイッチSW2とリチウムイオン蓄電池12の間の点)と、電気経路L3上の接続点N4(スイッチSW3と外部端子P3の間の点)と、を接続する電気経路L4が設けられている。電気経路L4は、電気経路L3におけるスイッチSW3よりも電気負荷15側の接続点N4とリチウムイオン蓄電池12とを繋ぐ経路である。電気経路L4(詳しくは接続点N3-接続点N4の間)には、スイッチSW4が設けられている。
なお、電気経路L3が「第1電気経路」に相当し、電気経路L4が「第2電気経路」に相当する。スイッチSW3が「第1スイッチ」に相当し、スイッチSW4が「第2スイッチ」に相当する。電気経路L1,L2が「第3電気経路」に相当し、スイッチSW1,SW2が「第3スイッチ」に相当する。
電気経路L1,L2は、回転電機14と各蓄電池11,12とを接続しており、電気経路L3,L4と比べて大きな電流が流れる大電流経路である。具体的には、電気経路L1,L2は、電気経路L3,L4の3倍以上の電流が流れることを許容しており、200A以上の電流が流れることを許容している。また、電気経路L1,L2は、大電流を流すために、その経路抵抗が低くなるように、例えばバスバー等で形成されている。一方、電気経路L3,L4は、例えばプリント基板上の銅パターン等で形成されている。そのため、電気経路L1,L2は、電気経路L3,L4より経路抵抗が低くなるように構成されている。
各スイッチSW1,SW2は、大電流に対応するためにそれぞれ2つ一組の半導体スイッチング素子が並列に配されている。半導体スイッチング素子は、MOSFETであり、その2つ一組のMOSFETの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。
また、各スイッチSW3,SW4は、並列接続されたダイオード31(寄生ダイオード)を有する半導体スイッチング素子(MOSFET30)を有している。各スイッチSW3,SW4の2つ一組のMOSFET30のダイオード31が互いに逆向きになるように直列に接続されている。具体的には、各スイッチSW3,SW4は、ダイオード31のカソードが各蓄電池11,12側となる第1素子30Aと、ダイオード31のカソードが電気負荷15側となる第2素子30Bとを直列に接続して構成されている。このようにダイオード31が互いに逆向きになるように構成されていることで、例えば、スイッチSW3がオフとなった場合に、ダイオード31を通じて電流が流れることが完全に遮断される。
なお、各スイッチSW1~SW4に用いる半導体スイッチング素子として、MOSFETに代えて、IGBTやバイポーラトランジスタ等を用いることも可能である。IGBTやバイポーラトランジスタを用いた場合には、上記ダイオード31(寄生ダイオード)の代わりとなるダイオードをそれぞれ並列に接続させればよい。また、各スイッチSW1~SW4に用いられるスイッチ素子は、半導体スイッチング素子ではなく、機械的なスイッチであってもよい。
電池ユニットUは、各スイッチSW1~SW4を制御する制御装置21を備えている。制御装置21は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。制御装置21は、各蓄電池11,12の蓄電状態等に基づいて、各スイッチSW1~SW4等を制御する。例えば、制御装置21は、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを選択的に用いて充放電を実施する。また、制御装置21には、その上位の制御装置であるECU22が接続されている。制御装置21は、CAN等の通信ネットワークによりECU22等に接続されて相互に通信可能となっており、各種データが互いに共有できるものとなっている。
また、電池ユニットUには外部端子P2の電圧を検出する電圧検出器23と、リチウムイオン蓄電池12から出力される電圧を検出する電圧検出器24が設けられている。電圧検出器23は、鉛蓄電池11から電池ユニットUに出力された電圧、つまり鉛蓄電池11の電圧である第1電圧V1を検出する。電圧検出器24は、リチウムイオン蓄電池12の電圧である第2電圧V2を検出する。制御装置21は、各電圧検出器23,24で測定した電圧を取得する。なお、第2電圧V2は、電圧検出器24により検出するのではなく、リチウムイオン蓄電池12のSOC等に基づいて算出してもよい。
制御装置21は、各蓄電池11,12の蓄電状態等に基づいて、オンするスイッチを各スイッチSW3,SW4で切り替える制御を行う。電気負荷15が定電圧要求負荷であるため、各スイッチSW3,SW4を切り替える際に、電気負荷15への給電が途絶えないようにする必要がある。そこで、スイッチSW3及びスイッチSW4のうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、それら両スイッチSW3,SW4を一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で、当該スイッチ切替を実施する。両方のスイッチSW3,SW4が一時的に同時にオンする際に、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12との電位差ΔVが大きい場合には、各スイッチSW3,SW4に不具合が生じるような大電流がスイッチSW3とスイッチSW4に流れるおそれがある。
そこで、スイッチ切替を実施する際に、第1電圧V1と第2電圧V2との電位差ΔVが所定値より大きいかを判定する。そして、電位差ΔVが所定値より小さい場合と、電位差ΔVが所定値よりも大きい場合とで、異なる制御を実施する。具体的には、電位差ΔVが所定値より小さい場合には、両方を一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で、一方をオンした状態から他方をオンにするスイッチ切替を第1制御として実施する。電位差ΔVが所定値より大きい場合には、第1制御に代えて、スイッチSW3及びスイッチSW4を通じての各蓄電池11,12間の通電を抑制する第2制御を実施する。具体的には、第2制御として、スイッチSW3,SW4のスイッチ切替を禁止し、電位差低減処理を実行する。
各スイッチSW3,SW4を切り替える際の制御について具体的に説明する。図2は、スイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置21により、周期的に実行される。
S11では、スイッチSW3,SW4のうちオンするスイッチの切替が可能な状態かを判定する。具体的には、車両情報に基づいて、スイッチSW3,SW4の切替が可能な場合かを判定する。例えば始動装置13によるエンジン始動時や、回転電機14によるエンジンの始動時及び回転電機14によるトルクアシスト時には、電圧の急変が生じやすく、スイッチSW3,SW4を切り替えるのに適さない。そこで、このような始動装置13の駆動信号や回転電機14の駆動信号等の車両情報を取得した場合には、スイッチSW3,SW4の切替が不可能であると判定し(S11:No)、フローチャートの処理を終了する。一方、このような車両情報を取得していない場合には、スイッチSW3,SW4の切替が可能であると判定し(S11:Yes)、S12に進む。
なお、S11で、制御装置21が車両情報を取得する代わりに、ECU22が車両情報を取得し、その車両情報に基づいて、制御装置21にスイッチSW3,SW4の切替の可否を通知してもよい。ECU22によりスイッチSW3,SW4の切替可能と通知されている場合には、スイッチSW3,SW4の切替が可能と判定し(S11:Yes)、S12に進む。ECU22によりスイッチSW3,SW4の切替不可と通知されている場合には、スイッチSW3,SW4の切替が不可能と判定し(S11:No)、フローチャートの処理を終了する。
S12では、各蓄電池11,12の充電状況等に基づいて、各スイッチSW3,SW4でオンするスイッチを切り替える条件を満たしているか判定する。切り替える条件を満たしていない場合(S12:No)、つまり各スイッチSW3,SW4の切替が不要な場合、フローチャートの処理を終了する。切り替える条件を満たしている場合(S12:Yes)、つまり各スイッチSW3,SW4の切替が必要な場合、S13に進む。
S13では、電圧検出器23で検出した第1電圧V1を取得する。S14では、電圧検出器24で検出した第2電圧V2を取得する。
S15では、スイッチ切替を実施する場合に、第1電圧V1と第2電圧V2との電位差ΔVが所定値以下か判定する。電位差ΔVは、第1電圧V1から第2電圧V2をひいた値の絶対値である。なお、所定値は、電位差ΔVに起因する電流が、各スイッチSW3,SW4に不具合が生じるおそれがある程度に大きくなる値である。所定値は、各電気経路L3,L4の経路抵抗及び各電気経路L3,L4の最小定格電流に基づき決定され、例えば2Vである。また、S15が「判定部」に相当する。
S15で、電位差ΔVが所定値以下と判定した場合(S15:Yes)において、S16では、第1制御としてスイッチ切替を実施する。具体的には、スイッチSW3,SW4のうち一方をオンした状態から両方を一時的に共にオンにして、他方をオンした状態にする。例えば、スイッチSW3からスイッチSW4に切り替える場合には、スイッチSW3がオンした状態の間にスイッチSW4をオンにし、スイッチSW3をオフにする。つまり、両方のスイッチSW3,SW4がオンになる重複期間を設けた上で、スイッチSW3からスイッチSW4にオンになるスイッチを切り替える。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、S16が「スイッチ制御部」に相当する。
S15で、電位差ΔVが所定値より大きいと判定した場合(S15:No)において、S17では、第2制御として、スイッチSW3及びスイッチSW4のスイッチ切替を禁止する。S12で、スイッチSW3,SW4の切替を実施する条件を満たしている場合であっても、S15で、電位差ΔVが大きいと判定した場合には、S17では、スイッチ切替を行わず各スイッチSW3,SW4の状態を保持する。例えば、スイッチSW3からスイッチSW4にオンするスイッチを切り替える条件を満たしている場合であっても、電位差ΔVが所定値より小さくなるまで、スイッチSW3のオンした状態及びスイッチSW4のオフした状態を保持する。そして、S20では、電位差ΔVを低減する電位差低減処理を実行する。なお、S17が「スイッチ制御部」に相当し、S20が「電位差低減処理部」に相当する。
S20の電位差低減処理について、図3を用いて説明する。図3は、スイッチ切替の禁止状態で電位差低減処理を実施するためのフローチャートである。このS20によれば、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の少なくともいずれかと回転電機14との間で、スイッチSW1及びスイッチSW2を介して放電又は充電が行われることで、電位差ΔVを低減する。
S21では、回転電機14が力行中か判定する。回転電機14が力行中かは、ECU22等から回転電機14の情報を取得することで判定できる。なお、回転電機14が力行中の場合には、各蓄電池11,12が回転電機14に対して放電している。
S21で、回転電機14が力行中であると判定した場合(S21:Yes)において、S22では、第1電圧V1が第2電圧V2より大きいか判定する。第1電圧V1の方が大きい場合(S22:Yes)、鉛蓄電池11から放電されるように、S23では、スイッチSW1をオンにして、スイッチSW2をオフにして、図2の処理に戻る。第2電圧V2の方が大きい場合(S22:No)、リチウムイオン蓄電池12から放電されるように、S24では、スイッチSW2をオンにして、スイッチSW1をオフにして、図2の処理に戻る。
S21で、回転電機14が力行中でないと判定した場合(S21:No)において、S25では、回転電機14が発電中か判定する。回転電機14が発電中かは、ECU22等から回転電機14の情報を取得することで判定できる。回転電機14が発電中の場合には、各蓄電池11,12が回転電機14から充電されている。S25で、回転電機14が発電中でないと判定した場合(S25:No)、図2の処理に戻る。
S25で、回転電機14が発電中であると判定した場合(S25:Yes)において、S26では、第1電圧V1が第2電圧V2より大きいか判定する。第1電圧V1の方が大きい場合(S26:Yes)、リチウムイオン蓄電池12に対して充電されるように、S27では、スイッチSW2をオンにして、スイッチSW1をオフにして、図2の処理に戻る。第2電圧V2の方が大きい場合(S26:No)、鉛蓄電池11に対して充電されるように、S28では、スイッチSW1をオンにして、スイッチSW2をオフにして、図2の処理に戻る。
このように、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12のうち高電圧側の蓄電池から放電を行い、低電圧側に蓄電池に対して充電が行われるように、各スイッチSW1,SW2を制御する。これにより、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12の電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
そして、図2のフローチャートに戻る。S20で、図3の電位差低減処理を実行すると、フローチャートの処理を終了する。
本実施形態では、スイッチ切替をする際に、電位差ΔVが大きいと判定された場合には、スイッチSW3及びスイッチSW4のスイッチ切替を禁止する。そして、スイッチ切替を禁止している間に、電位差ΔVが低減できるように、電位差低減処理を実施する。これにより、電位差ΔVが大きい場合に、スイッチSW3及びスイッチSW4に大電流が流れることを抑制できる。また、電位差低減処理を実行することで、電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチSW3及びスイッチSW4の切替を早く実施できるようになる。
なお、図2のS20の電位差低減処理として、図3のフローチャートの処理を実施する代わりに、スイッチSW1及びスイッチSW2をオンにして、電気経路L1及び電気経路L2を通じて鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の間を導通させて、電位差ΔVを低減させてもよい。電気経路L1及び電気経路L2は、電気経路L3及び電気経路L3に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路である。そのため、電気経路L1及び電気経路L2には、所定値を超えた電位差ΔVに起因する大電流であっても流すことができる。
そこで、S15で、電位差ΔVが所定値より大きいと判定され、S17で、スイッチ切替が禁止されている場合に、スイッチSW1及びスイッチSW2をオンにして、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の間を導通させる。これにより、電気経路L1及び電気経路L2を介して、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に電流が流れることで、電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
スイッチSW3,SW4の切替の際、第1制御では、電源失陥を抑制するために、両方のスイッチSW3,SW4が一時的に同時にオンする重複期間を設けている。両方のスイッチSW3,SW4が一時的に同時にオンする際に、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12との電位差ΔVが大きい場合には、スイッチSW3とスイッチSW4に、各スイッチSW3,SW4が故障するような大電流が流れるおそれがある。
そこで、鉛蓄電池11の電圧である第1電圧V1と、リチウムイオン蓄電池12の電圧である第2電圧V2との電位差ΔVが所定値より大きい場合には、第1制御に代えて、スイッチSW3及びスイッチSW4を通じての蓄電池11,12間通電を抑制する第2制御を実施する。電位差ΔVが大きい場合には、第2制御を実施することで、スイッチSW3及びスイッチSW4に大電流が流れることを抑制することができる。
判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、スイッチSW3及びスイッチSW4のスイッチ切替を禁止する。つまり、スイッチ切替を実施する場合であっても、判定部により電位差ΔVが大きいと判定された場合には、スイッチ切替を行わず各スイッチSW3,SW4の状態を保持する。これにより、電位差ΔVが大きい状態では、スイッチSW3とスイッチSW4とを切り替えるために、スイッチSW3とスイッチSW4とを重複してオンにしないことで、スイッチSW3及びスイッチSW4に大電流が流れることを抑制することができる。
判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、電位差ΔVが小さくなるように電位差低減処理を実施する。これにより、電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の少なくともいずれかと回転電機14との間で放電又は充電を行わせることにより電位差ΔVを低減する。例えば、第1電圧V1が第2電圧V2より高く、回転電機14に対して放電している状態では、鉛蓄電池11から放電が実施されるようにスイッチSW1をオンにする。第1電圧V1が第2電圧V2より高く、回転電機14から充電されている状態では、リチウムイオン蓄電池12が充電されるようにスイッチSW2をオンにする。これにより、電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
なお、判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定され、スイッチ切替が禁止されている場合には、各スイッチSW1,SW2をオンにして、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の間を導通させる構成としてもよい。これにより、電気経路L1,L2を介して、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に電流が流れることで、電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
また、回転電機14と鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12との間の充電及び放電による電流は、大電流となる。そのため、電気経路L1及び電気経路L2は、電気経路L3及び電気経路L4に比べて、大きな電流を流すことが可能な大電流経路とする必要がある。大電流経路である電気経路L1及び電気経路L2により、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12との間を導通させることで、電位差ΔVが解消されやすくなり、スイッチ切替の禁止期間を短くできる。
<第2実施形態>
第2実施形態では、判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、スイッチSW1、スイッチSW2、スイッチSW3及びスイッチSW4をオンにする構成としている。図4は、第2実施形態におけるスイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置21により、周期的に実行される。図4において、S11~S16の処理は図2のS11~S16の処理と同じであるため、説明を省略する。
第2実施形態では、判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、スイッチSW1、スイッチSW2、スイッチSW3及びスイッチSW4をオンにする構成としている。図4は、第2実施形態におけるスイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置21により、周期的に実行される。図4において、S11~S16の処理は図2のS11~S16の処理と同じであるため、説明を省略する。
S15で、電位差ΔVが所定値より大きいと判定した場合(S15:No)において、S30では、第2制御として、全てのスイッチSW1~SW4をオンにする。電気経路L1及び電気経路L2は、電気経路L3及び電気経路L4に比べて、大きな電流を流すことができる大電流経路である。また、大電流を流すために、電気経路L3及び電気経路L4に比べて、経路抵抗も小さくなっている。そのため、全てのスイッチSW1~SW4をオンにすると、経路抵抗が小さい電気経路L1及び電気経路L2に、電位差ΔVに起因する電流が流れ、電気経路L3及び電気経路L4に大電流が流れることを抑制できる。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、S30が「スイッチ制御部」に相当する。
<第3実施形態>
第3実施形態では、判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、スイッチSW3とスイッチSW4のうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第1素子30A及び第2素子30Bがオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第1素子30Aのみがオンにしている構成としている。図5は、第3実施形態におけるスイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置21により、周期的に実行される。図5において、S11~S16の処理は図2のS11~S16の処理と同じであるため、説明を省略する。
第3実施形態では、判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、スイッチSW3とスイッチSW4のうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第1素子30A及び第2素子30Bがオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第1素子30Aのみがオンにしている構成としている。図5は、第3実施形態におけるスイッチ切替のフローチャートである。本フローチャートによる処理は、制御装置21により、周期的に実行される。図5において、S11~S16の処理は図2のS11~S16の処理と同じであるため、説明を省略する。
S15で、電位差ΔVが所定値より大きいと判定した場合(S15:No)において、S41では、第1電圧V1が第2電圧V2より大きいか判定する。第1電圧V1が第2電圧V2より大きい場合(S41:Yes)において、S42では、第2制御として、スイッチSW3の第1素子30A及び第2素子30Bをオンにし、スイッチSW4の第1素子30Aをオンにする。つまり、高電圧側の蓄電池である鉛蓄電池11に接続されている方のスイッチSW3では、両方のMOSFET30がオンになる。一方で、低電圧側の蓄電池であるリチウムイオン蓄電池12に接続されている方のスイッチSW4では、ダイオード31のカソードが蓄電池側を向いている第1素子30Aのみオンになる。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、S42が「スイッチ制御部」に相当する。
第1電圧V1が第2電圧V2より小さい場合(S41:No)において、S43では、第2制御として、スイッチSW4の第1素子30A及び第2素子30Bをオンにし、スイッチSW3の第1素子30Aをオンにする。つまり、高電圧側の蓄電池であるリチウムイオン蓄電池12に接続されている方のスイッチSW4では、両方のMOSFET30がオンになる。一方で、低電圧側の蓄電池である鉛蓄電池11に接続されている方のスイッチSW3では、ダイオード31のカソードが蓄電池側を向いている第1素子30Aのみオンになる。そして、フローチャートの処理を終了する。なお、S43が「スイッチ制御部」に相当する。
低電圧側の蓄電池に接続されている方のスイッチでは、第1素子30Aのみオンにした場合の電流の流れについて、図6を用いて説明する。図6は、第3実施形態において第2制御を実施している場合の電流を示す図である。図6において、一点鎖線は、電流の流れる経路を示している。図6では、第1電圧V1が第2電圧V2より大きい場合、つまり図5のS42の処理を実施している場合を示している。
図5のS42では、制御装置21は、第2制御として、スイッチSW3の第1素子30A及び第2素子30Bをオンにし、スイッチSW4の第1素子30Aをオンにする。高電圧側の蓄電池である鉛蓄電池11に接続されている方のスイッチSW3では、両方のMOSFET30がオンになっており、双方向に電流を流すことができる状態となっている。そのため、鉛蓄電池11から電気負荷15側に電流が流れる。
一方、低電圧側の蓄電池であるリチウムイオン蓄電池12に接続されている方のスイッチSW4では、ダイオード31のカソードが蓄電池側を向いている第1素子30Aのみオンになっており、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15側にしか電流が流れない状態となっている。具体的には、第1素子30Aはオンになっているため、電流が流れる状態となっている一方、第2素子30Bはオフになっているため、ダイオード31を介して電流が流れる状態となっている。そのため、第2素子30Bのダイオード31の向きにより、リチウムイオン蓄電池12から接続点N4(電気負荷15)側に電流が流れる一方、接続点N4からリチウムイオン蓄電池12側に電流が流れない。そのため、電位差ΔVに起因して鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12に電流が流れようとしても流れない状態となる。
S43の場合も同様に、高電圧側のリチウムイオン蓄電池12に接続されているスイッチSW4は、双方向に電流を流すことができる状態である。低電圧側の鉛蓄電池11に接続されているスイッチSW3では、第2素子30Bではダイオード31を介して電流が流れる。そのため、鉛蓄電池11から電気負荷15(接続点N4)側にしか電流が流れない状態になっている。そのため、電位差ΔVに起因してリチウムイオン蓄電池12から鉛蓄電池11に電流が流れようとしても流れない状態となる。
第3実施形態では、判定部により電位差ΔVが所定値より大きいと判定された場合に、第2制御として、スイッチSW3とスイッチSW4のうち高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチの第1素子30A及び第2素子30Bがオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチの第1素子30Aのみがオンにしている。つまり、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは、双方向に電流を流すことができる状態であるに対し、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは、蓄電池から電気負荷側にしか電流が流れない状態になっている。これにより、各蓄電池11,12から電気負荷15への電流を流す一方で、高電圧側の蓄電池から低電圧側の蓄電池に流れる電流を抑制できる。各蓄電池11,12間の電位差ΔVによって大電流が流れることを抑制できる。
<他の実施形態>
本開示は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。ちなみに、以下の別例の構成を、上記実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。
本開示は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。ちなみに、以下の別例の構成を、上記実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。
・上記実施形態では、リチウムイオン蓄電池12を用いているが、他の高密度蓄電池を用いてもよい。例えば、ニッケル-水素電池を用いてもよい。その他、いずれも同じ蓄電池(例えば鉛蓄電池、又はリチウムイオン蓄電池等)を用いることも可能である。
・リチウムイオン蓄電池12を「第1蓄電池」とし、鉛蓄電池11を「第2蓄電池」としてもよい。この場合には、スイッチSW4が「第1スイッチ」に相当し、スイッチSW3が「第2スイッチ」に相当する。
・外部端子P2に接続される電気機器は、回転電機14ではなく、定電圧を要求される電気負荷等であってもよい。
・スイッチSW1を「第1スイッチ」、スイッチSW2を「第2スイッチ」として本開示を具体化することも可能である。この場合、電気経路L1が「第1電気経路」に相当し、電気経路L2が「第2電気経路」に相当し、回転電機14が「電気負荷」に相当する。
具体的には、スイッチSW1及びスイッチSW2において、電位差ΔVが所定値よりも大きい場合には、重複期間を設けた上で、スイッチSW1及びスイッチSW2のうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する第1制御を実施せず、これとは別の第2制御を実施する。この場合、第2制御として、第1実施形態又は第3実施形態の制御を実施することが望ましい。
また、本開示の構成をスイッチSW1及びSW2のスイッチ切替並びにスイッチSW3及びスイッチSW4のスイッチ切替にそれぞれ用いてもよい。この場合には、スイッチSW1及びスイッチSW2において電位差ΔVの判定に用いる所定値は、スイッチSW3及びスイッチSW4において電位差ΔVの判定に用いる所定値よりも大きいことが望ましい。
・上記実施形態では、スイッチを4つ備える電源装置に本開示を用いたが、スイッチSW1及びスイッチSW2又はスイッチSW3及びスイッチSW4の2つのスイッチのいずれかの組み合わせを備える電源装置に用いてもよい。この場合には、第2制御として、第3実施形態の制御を実施することが望ましい。
・定電圧要求負荷に対して、電源失陥を生じさせることなく電力を供給する電源装置を次のように具体化してもよい。図7に示すように、2つのスイッチSW3,SW4を備える電源装置であって、各スイッチSW3,SW4には、1つのMOSFET30を備える構成としてもよい。この際に、ダイオード31のカソードは、電気負荷15側(外部端子P2側)を向いている。このような構成では、オフ状態のスイッチからもダイオード31を介して電気負荷15に電流が流れる状態となる。
また、図8に示すように、4つの電気経路L1~L4が設けられた電源装置であって、2つの電気経路L1,L2にはそれぞれスイッチSW1,SW2が設けられており、2つの電気経路L3,L4にはダイオードD1,D2が設けられた構成としてもよい。ダイオードD1,D2はそのカソードが電気負荷15側(外部端子P3側)を向いている。このような構成では、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12のうち電圧の高い方から電気負荷15に電力を供給することができる。
・本開示に記載の制御部(制御装置)及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
Claims (8)
- 電気負荷(14,15)に対してそれぞれ並列に接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)と、
前記第1蓄電池及び前記電気負荷を繋ぐ第1電気経路に設けられた第1スイッチ(SW1,SW3)と、
前記第1電気経路における前記第1スイッチよりも前記電気負荷側の接続点及び前記第2蓄電池を繋ぐ第2電気経路に設けられた第2スイッチ(SW2,SW4)と、
を備える電源装置に適用され、前記電気負荷への通電時において、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち一方をオンした状態から他方をオンした状態に切り替えるスイッチ切替を実施する場合に、それら両スイッチを一時的に共にオンにする重複期間を設けた上で当該スイッチ切替を実施する制御装置(21)であって、
前記スイッチ切替を実施する場合に、前記第1蓄電池の電圧である第1電圧と前記第2蓄電池の電圧である第2電圧との電位差が所定値よりも大きいか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記電位差が所定値よりも小さいと判定された場合に、前記重複期間を設けた上での前記スイッチ切替を第1制御として実施する一方、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1制御に代えて、前記電位差に起因する前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間における前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを通じての蓄電池間通電を抑制する第2制御を実施するスイッチ制御部と、
を備える電源装置の制御装置。 - 前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第2制御として、前記スイッチ切替を禁止する処理を実施する請求項1に記載の電源装置の制御装置。
- 前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記電位差を低減する電位差低減処理を実施する電位差低減処理部を備える請求項2に記載の電源装置の制御装置。
- 前記第1スイッチ(SW3)及び第2スイッチ(SW4)に並列に設けられた第3スイッチ(SW1,SW2)を有し、
前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の少なくともいずれかに対して、前記電気負荷である第1電気負荷(15)とは別の第2電気負荷(14)との間で前記第3スイッチを介して放電又は充電を行わせる前記電源装置に適用され、
前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第3スイッチをオンし、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の少なくともいずれかに対して前記第2電気負荷との間で放電又は充電を行わせることにより前記電位差を低減する請求項3に記載の電源装置の制御装置。 - 前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間を接続する第3電気経路と、その第3電気経路において前記第1スイッチ(SW3)及び第2スイッチ(SW4)に並列に設けられた第3スイッチ(SW1,SW2)とを有し、前記第3電気経路を、前記第1電気経路及び前記第2電気経路よりも大きな電流の通電が可能な大電流経路とした前記電源装置に適用され、
前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第3スイッチをオンし、前記第3電気経路を通じて前記第1蓄電池及び第2蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する請求項3に記載の電源装置の制御装置。 - 前記第3電気経路に接続され力行及び発電を可能とする回転電機(14)を備え、前記第3スイッチのオンオフにより、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池に対する前記回転電機との間の放電又は充電を可能とする前記電源装置に適用され、
前記電位差低減処理部は、前記判定部により前記電位差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第3スイッチをオンして前記第3電気経路を通じて前記第1蓄電池及び第2蓄電池の間を導通させることにより前記電位差を低減する請求項5に記載の電源装置の制御装置。 - 前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間を接続する第3電気経路と、その第3電気経路において前記第1スイッチ(SW3)及び第2スイッチ(SW4)に並列に設けられた第3スイッチ(SW1,SW2)とを有し、前記第3電気経路を、前記第1電気経路及び前記第2電気経路よりも大きな電流の通電が可能で、前記第1電気経路及び前記第2電気経路よりも経路抵抗が低い大電流経路とした前記電源装置に適用され、
前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第2制御として、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、及び前記第3スイッチをオンにする請求項1に記載の電源装置の制御装置。 - 前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、並列接続されたダイオード(31)を有する半導体スイッチング素子(30)であって、前記ダイオードのカソードが前記蓄電池側となる第1素子(30A)と、前記ダイオードのカソードが前記電気負荷側となる第2素子(30B)とを直列に接続して構成されており、
前記スイッチ制御部は、前記判定部により前記電位差が前記所定値より大きいと判定された場合に、前記第2制御として、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチのうち、高電圧側の蓄電池に接続されている一方のスイッチでは前記第1素子と前記第2素子をオンにし、低電圧側の蓄電池に接続されている他方のスイッチでは前記第1素子のみをオンにする請求項1に記載の電源装置の制御装置。
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