电源系统技术方案

一种电源系统，其使用于车辆，该车辆具有利用电力供给进行驱动来启动发动机的旋转机(10)，包括：铅蓄电池(11)和锂离子蓄电池(12)，它们与旋转机(10)并联连接；MOS开关(15)，其在将铅蓄电池(11)与锂离子蓄电池(12)电连接的第一连接线路(21)中，连接到铅蓄电池(11)与锂离子蓄电池(12)之间；电气负载(14a～14c)，它们在第一连接线路(21)中，以隔着MOS开关(15)的方式，连接到铅蓄电池侧与锂离子蓄电池侧中的铅蓄电池侧；以及控制部(20)，其在车辆的电源接通后，除了通过发电机(10)来启动发动机以外，保持MOS开关(15)处于接通状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源系统，该电源系统安装在车辆上。
技术介绍
安装在车辆上的电源系统使用有多个蓄电池(例如铅蓄电池、锂离子蓄电池)，有选择地使用各蓄电池对车辆的各种电气负载供给电力。例如在日本专利特开2012-130108号公报上公开的技术中，通过开关将铅蓄电池与锂离子蓄电池连接。此外，在各种电气负载中，要求供给电力的电压是大概一定的或至少在规定范围内变动这样稳定需要的定电压要求电气负载电连接到锂离子蓄电池侧。这样，锂离子蓄电池负责对定电压要求负载的电力供给。另一方面，在各种电气负载中，启动电动机和除此以外的一般负载(车头灯等)电连接到铅蓄电池侧。这样，铅蓄电池负责对启动电动机和一般负载的电力供给。然而，在上述构成中，若发生铅蓄电池的故障，则无法从铅蓄电池对一般负载供给电力。此外，若发生锂离子蓄电池的故障，则从锂离子蓄电池到定电压要求负载的电力供给被断开随之有发生故障的可能。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述问题而作出的，其主要目的在于提供一种电源系统，该电源系统能对各种电气负载持续稳定地供给电力。本专利技术的电源系统使用于车辆，该车辆具有利用电力供给进行驱动来启动发动机的启动单元，上述电源系统包括：铅蓄电池和第二蓄电池，它们与发电机并联连接；开关单元，其在将上述铅蓄电池和上述第二蓄电池电连接的电气线路中，连接到上述铅蓄电池和上述第二蓄电池之间；电气负载，其在上述电
气线路中，隔着上述开关单元连接到上述铅蓄电池侧和上述第二蓄电池侧中的上述铅蓄电池侧；开关控制单元，其在上述车辆的电源接通后，在利用上述启动单元来启动上述发动机时以外，保持上述开关单元处于接通状态。根据本专利技术，在具有铅蓄电池和第二蓄电池的车辆的电源系统中，在两蓄电池之间设置有开关单元，并在比该开关单元靠铅蓄电池侧与电气负载连接。这样的情况下，与作为蓄电池只具有铅蓄电池的电源系统相比，由于和电气负载相关的连接构成是一样的，因此，在基于只具有铅蓄电池的电源系统来构筑具有铅蓄电池和第二蓄电池的电源系统的情况下，能减少负载配线的变更等，在构成双电池系统时，能实现有利的构成。此外，根据本专利技术的构成，在车辆的电源接通后，在启动发动机时使开关单元处于断开状态，除此之外，使开关单元处于接通状态。因此，能抑制因启动单元进行发动机启动而产生的电压变化的影响波及到铅蓄电池侧，对电气负载能从铅蓄电池和第二蓄电池两方供给电力。因此，即使铅蓄电池产生了故障，也能继续从第二蓄电池朝电气负载供给电力。根据以上说明，关于朝电气负载的电力供给，能构成合理的系统。附图说明图1是描述本实施方式的电源系统的电路图。图2是表示铅蓄电池和锂离子蓄电池的SOC使用范围的图。图3是表示铅蓄电池与锂离子蓄电池之间的IV特性差异的图。图4是与开关的开闭控制相关的流程图。图5是与电力限制处理相关的流程图。图6是表示车辆行驶状态下的电力供给情况的时序图。图7是表示车辆行驶状态下的电力供给情况的时序图。图8是表示电源系统的其他实施方式的电路图。具体实施方式在下文中，根据附图说明本专利技术的具体实施方式。使用本实施方式的电源
系统的车辆以发动机(内燃机)作为驱动源进行行驶，具有所谓的怠速停机功能和惯性行驶功能。如图1所示，本电源系统具有旋转机10、铅蓄电池11、锂离子蓄电池12、起动机13、各种电气负载14a～14c、MOS开关15、以及SMR开关16。其中，锂离子蓄电池12与各开关15、16收容于未图示的框体(收容壳体)中而被一体化，从而构成为电池单元U。此外，电池单元U具有构成电池控制元件的控制部20，各开关15、16和控制部20以安装在同一基板的状态收容于框体内。在电池单元U中，作为外部端子设有第一端子T1与第二端子T2，在第一端子T1上连接有铅蓄电池11、起动机13、以及电气负载14a～14c，在第二端子T2上连接有旋转机10。另外，端子T1、T2都是用于供旋转机10的输入输出电流进行流动的大电流输入输出端子。通过皮带等将旋转机10的旋转轴与未示出的发动机输出轴驱动连接，能利用发动机输出轴的旋转使旋转机10的旋转轴旋转，另一方面，能利用旋转机10的旋转轴的旋转使发动机输出轴旋转。此时，旋转机10具有利用发动机输出轴或车轴的旋转来进行发电(再生发电)的发电功能、和对发动机输出轴施加旋转力的动力输出功能，构成ISG(启动/发电一体化电机Integrated Starter Generator)。铅蓄电池11和锂离子蓄电池12与旋转机10并联电连接，利用旋转机10的发电电力可以给各蓄电池11、12充电。此外，利用来自各蓄电池11、12的供电，能驱动旋转机10。铅蓄电池11是众所周知的通用蓄电池。对此，与铅蓄电池11相比，锂离子蓄电池12是充放电时的电力损失少、输出密度以及能量密度高的高密度蓄电池。这样的情况下，锂离子蓄电池12相当于第二蓄电池，第二蓄电池只要是输出密度或能量密度比铅蓄电池11高的蓄电池即可。关于铅蓄电池11的构成，具体而言，其正极活性物质为二氧化铅(PbO2)，负极活性物质为铅(Pb)，电解液为硫酸(H2SO4)。铅蓄电池11是将由这些电极构成的多个电池元件串联连接而构成的。在本实施方式中，设置成铅蓄电池11的蓄电容量比锂离子蓄电池12的蓄电容量高。另一方面，锂离子蓄电池12的正极活性物质使用含锂的氧化物(锂金属的复合氧化物)，具体能够例举出LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiFePO4等。锂离子蓄电池12的负极活性物质使用含有炭(C)、石墨、钛酸锂(例如LiXTiO2)、Si或Su的合金等。锂离子蓄电池12的电解液中使用有机电解液。锂离子蓄电池12是将由这些电极构成的多个电池元件串联连接而构成的。此外，图1中的符号11a、12a表示铅蓄电池11以及锂离子蓄电池12的电池元件集合体，符号11b、12b表示铅蓄电池11以及锂离子蓄电池12的内部电阻。此外，在下文的说明中，蓄电池的开路电压VO是由电池元件集合体11a、12a所产生的电压，蓄电池的端子电压Vd、Vc是由下式1、2表示的电压。Vd＝VO－Id×R···(式1)Vc＝VO+Ic×R···(式2)其中，放电电流为Id，充电电流为Ic，蓄电池的内部电阻为R，蓄电池的开路电压为VO。如式1、2所示，放电时的端子电压Vd是内部电阻值R越大则越小的值，充电时的端子电压Vc是内部电阻值R越大则越大的值。电气负载14a、14b是车辆的电气负载中应始终施加有能动作的电压的被保护负载。换句说话，电气负载14a、14b是定电压要求负载，其要求供给电力的电压稳定，即，供给电力的电压大概恒定，或至少在规定范围内变动，电气负载14a、14b在规定的电压范围内进行驱动，在规定的电压范围外停止(复位)。电气负载14a是与车辆行驶相关的定电压要求负载。作为电气负载14a的具体例，例如能举出制动装置、自动变速机的油泵、燃料泵和电动动力转向装置等。换句说话，电气负载14a是用于控制车辆行驶时的行驶举动的行驶用负载。电气负载14b是行驶用负载以外的定电压要求负载。作为电气负载14b的具体例，能举出导航装置、显示仪表等的显示装置和音频装置。这样的情况下，通过抑制电压变动，能实现上述各电气负载14a、14b的稳定动作。电气负载14c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，该电源系统使用于车辆，该车辆具有利用电力供给进行驱动来启动发动机的启动单元，其特征在于，上述电源系统包括：铅蓄电池和第二蓄电池，上述铅蓄电池和第二蓄电池与发动机并联连接；开关单元，该开关单元在将上述铅蓄电池和上述第二蓄电池电连接的电气线路中，连接到上述铅蓄电池和上述第二蓄电池之间；电气负载，该电气负载在上述电气线路中，隔着上述开关单元连接到上述铅蓄电池侧和上述第二蓄电池侧中的上述铅蓄电池侧；以及开关控制单元，该开关控制单元在上述车辆的电源接通后，在利用上述启动单元来启动上述发动机时以外，保持上述开关单元处于接通状态。

【技术特征摘要】
2015.03.06 JP 2015-0442391.一种电源系统，该电源系统使用于车辆，该车辆具有利用电力供给进行驱动来启动发动机的启动单元，其特征在于，上述电源系统包括：铅蓄电池和第二蓄电池，上述铅蓄电池和第二蓄电池与发动机并联连接；开关单元，该开关单元在将上述铅蓄电池和上述第二蓄电池电连接的电气线路中，连接到上述铅蓄电池和上述第二蓄电池之间；电气负载，该电气负载在上述电气线路中，隔着上述开关单元连接到上述铅蓄电池侧和上述第二蓄电池侧中的上述铅蓄电池侧；以及开关控制单元，该开关控制单元在上述车辆的电源接通后，在利用上述启动单元来启动上述发动机时以外，保持上述开关单元处于接通状态。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，上述电源系统包括故障判定单元，该故障判定单元判定上述铅蓄电池是否产生了故障，若判定为上述铅蓄电池具有故障，则上述开关控制单元在利用上述启动单元进行发动机启动时，使上述开关单元处于接通状态。3.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，上述电源系统包括供电单元，该供电单元设于绕过上述开关单元与上述电气线路连接的旁路线路，若判定为上述铅蓄电池产生了故障，则从上述第二蓄电池对上...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺本年世，齐藤成则，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP