[发明专利]车辆用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车等车辆中所使用的车辆用电源装置。

背景技术

近年来，从环保的观点混合动力汽车和电动汽车受到关注，并迅速推进对这些汽车的开发。这些汽车具有如下结构：将来自具有二次电池的电源的直流电力转换成交流电力，通过交流电力来驱动电动机，由此获得驱动车轮的驱动力。此外，通常，混合动力汽车为共用发动机和电动机的电动汽车，广义上来讲是电动汽车的一种。因此，在本说明书中，为简便起见，只要预先未作特别说明，则在包含混合动力汽车在内的广义上使用“电动汽车”这一用语。

在作为动力源具有上述结构的电动汽车中所使用的以往的车辆用电源装置，例如，已知有专利文献1所记载的车辆用电源装置。在专利文献1中公开了由标称电压不同的两个电池(例如，锂离子电池和铅电池)构成的再生系统。该再生系统中，经由DC(直流)/DC转换器连接着普通的铅电池即主电源、与充电接受性比主电源优异且容易进行状态检测的高性能电池(例如，锂离子电池)即副电源。副电源与发电机直接连接。主电源优先于副电源对车辆电气负载进行供电，副电源回收并积蓄在车辆减速时由发电机产生的再生电力，且被用作相对于主电源的冗余电源。通过该结构，在专利文献1中，可高效地回收车辆减速时的再生能量，且可对电气负载提供稳定电压。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]特开2004-328988号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述以往的车辆用电源装置中存在以下问题。

锂离子电池虽然性能高，但为高价的器件，因此难以实现与性能合算的系统成本。另外，锂离子电池难以进行为了搭载于车辆并安全使用的充放电控制，为了将锂离子电池搭载于车辆并安全使用，必须实现高度的充放电控制。另外，因存在2种电池，所以必须具备对各自电池的状态检测技术，使系统结构变得复杂。而且，锂离子电池和铅电池必须分别设置在车辆的不同位置(例如，前者设置在车厢内，后者设置在发动机舱内)，所以设计的自由度低，且削减安装空间也存在一定的限度。

本发明的目的在于提供车辆用电源装置，该车辆用电源装置可实现增大设计自由度和削减安装空间，并通过简单且廉价的结构而高效率地回收车辆减速时的再生能量，且可稳定地向电气负载供电。

解决问题的方案

本发明的车辆用电源装置包括：搭载于车辆的发电机；第1蓄电装置，连接到所述发电机，且蓄积由所述发电机产生的电力；第2蓄电装置，能够与所述第1蓄电装置串联连接；DC/DC转换器，设置在所述发电机及所述第1蓄电装置与电装设备之间；切换单元，将所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置切换为串联或并联的连接状态；以及控制单元，分别控制所述发电机、所述DC/DC转换器和所述切换机构的动作，所述控制单元将在车辆减速时由所述发电机产生的再生电力充电至串联连接着的所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置，并且，控制所述发电机的输出电压、以及所述DC/DC转换器和所述切换单元的工作状态，以通过所述DC/DC转换器馈电至所述电装设备。优选为所述第1蓄电装置为铅电池，所述第2蓄电装置为铅电池。

发明的效果

根据本发明，可实现增大设计自由度和削减安装空间，并通过简单且廉价的结构而高效率地回收车辆减速时的再生能量，且可稳定地向电气负载供电。

附图说明

图1是表示包含本发明实施方式1的车辆用电源装置的电源系统的结构的方框图。

图2是表示图1的电源系统的整体动作的流程图。

图3是表示图2的起动处理的内容的流程图。

图4是表示电池的连接从并联切换为串联的切换步骤的图。

图5是表示图2的电池状态检测处理的内容的流程图。

图6是表示图2的再生发电控制处理的内容的流程图。

图7是表示图6的发电控制处理的内容的流程图。

图8是表示图2的辅助充电处理的内容的流程图。

图9是表示图2的停止处理的内容的流程图。

图10是表示电池的连接从串联切换为并联的切换步骤的图。

图11是表示包含本发明实施方式2的车辆用电源装置的电源系统的结构的方框图。

图12是表示图11的电源系统的整体动作的流程图。

图13是表示图12的起动处理的内容的流程图。

图14是表示从电池单体切换为串联的连接切换步骤的图。

图15是表示图12的电池状态检测处理的内容的流程图。