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JP6760091B2 - Power supply and power system - Google Patents
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Description

本発明は、複数の蓄電池を有する電源システムに適用される電源装置、及び電源システムに関するものである。 The present invention relates to a power supply device applied to a power supply system having a plurality of storage batteries, and a power supply system.

従来、例えば車両に搭載される車載電源システムとして、電気負荷に対して並列接続される2つの蓄電池(例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池)を用い、これら各蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に対して電力を供給する構成が知られている(例えば、特許文献1)。この場合、電気負荷と鉛蓄電池との間の電気経路、及び電気負荷とリチウムイオン蓄電池との間の電気経路にスイッチがそれぞれ設けられており、各スイッチの開閉により各蓄電池の放電が制御される。 Conventionally, for example, as an in-vehicle power supply system mounted on a vehicle, two storage batteries (for example, a lead storage battery and a lithium ion storage battery) connected in parallel to an electric load are used, and each of these storage batteries is used properly for various in-vehicle electric loads. A configuration for supplying electric power is known (for example, Patent Document 1). In this case, switches are provided in the electric path between the electric load and the lead storage battery and in the electric path between the electric load and the lithium ion storage battery, and the discharge of each storage battery is controlled by opening and closing each switch. ..

特開2014−36557号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-36557

ところで、電気負荷に対して電力を供給する供給元の蓄電池を鉛蓄電池とリチウムイオン蓄電池との間で切り替える際、一時的に各スイッチがいずれも閉鎖状態とされることで、継続的に電力供給が行われる。これにより、電気負荷からの電力が要求されている場合に、電力欠陥が生じることを防止していた。このような切替制御は、常に電力を要求する定電圧負荷が存在する場合、特に必要だった。 By the way, when switching the storage battery of the supply source that supplies power to the electric load between the lead storage battery and the lithium ion storage battery, each switch is temporarily closed to continuously supply power. Is done. This has prevented a power defect from occurring when power from an electrical load is required. Such switching control was especially necessary in the presence of constant voltage loads that constantly demanded power.

しかしながら、各スイッチがいずれも閉鎖状態とされ、電気経路がいずれも通電状態とされた場合において、各蓄電池の電圧差があると、電圧値の高い蓄電池側からの電流が、電気負荷だけでなく、そのまま電圧の低い蓄電池側へ流れる可能性がある。この場合、各スイッチの許容電流量によっては問題が生じる。 However, when each switch is closed and all the electric paths are energized, if there is a voltage difference between the storage batteries, the current from the storage battery side with a high voltage value is not limited to the electric load. , There is a possibility that it will flow to the storage battery side where the voltage is low as it is. In this case, a problem arises depending on the allowable current amount of each switch.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、蓄電池を切り替える際、蓄電池側へ電流が流れることを規制することができる電源装置及び電源システムを提供することを主たる目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply device and a power supply system capable of restricting the flow of current to the storage battery side when switching the storage battery. ..

上記課題を解決するため、第1の発明は、電気負荷に対して第1蓄電池と第2蓄電池とが並列接続されている電源システムに適用される電源装置において、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間における電気経路において前記電気負荷との接続点よりも前記第1蓄電池側に設けられる第1開閉部と、前記電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第2開閉部と、前記第1開閉部と前記第2開閉部を制御する制御部と、を備え、前記第1開閉部及び前記第2開閉部は、それぞれ第1スイッチと第2スイッチが直列に接続されることにより構成されており、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、ダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたスイッチ部と、をそれぞれ有し、前記第1スイッチのダイオードと、前記第2スイッチのダイオードは、互いに逆向きに設けられており、前記制御部は、前記電気負荷に電力を供給する前記蓄電池を前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間で切り替える場合、前記第1開閉部及び前記第2開閉部が有する前記スイッチ部のうち、前記接続点側から前記蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部を開状態、当該スイッチ部と同じ前記開閉部にあって当該スイッチ部に直列接続された前記スイッチ部を閉状態とする切替中間状態にしてから、当該切替中間状態中に、前記蓄電池を切り替えるように前記各開閉部を制御することを要旨とする。 In order to solve the above problems, the first invention is a power supply device applied to a power supply system in which a first storage battery and a second storage battery are connected in parallel with respect to an electric load, wherein the first storage battery and the second storage battery are connected. A first opening / closing portion provided on the first storage battery side of the connection point with the electric load in the electric path to and from the storage battery, and a second opening / closing portion provided on the second storage battery side of the connection point in the electric path. An opening / closing unit, a control unit that controls the first opening / closing unit and the second opening / closing unit, and the first opening / closing unit and the second opening / closing unit are connected in series with a first switch and a second switch, respectively. The first switch and the second switch each have a diode and a switch unit connected in parallel with the diode, and the diode of the first switch and the first switch are provided. The diodes of the two switches are provided in opposite directions to each other, and when the control unit switches the storage battery that supplies power to the electric load between the first storage battery and the second storage battery, the first Among the switch parts of the opening / closing part and the second opening / closing part, the switching part connected to the diode that regulates the current from the connection point side to the storage battery side is opened, and the same opening / closing part as the switch part is opened. The gist is to control each opening / closing unit so as to switch the storage battery during the switching intermediate state after setting the switching intermediate state in which the switch unit connected in series with the switch unit is closed. To do.

接続点側から蓄電池側へ電流が流れることを規制するダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放させる切替中間状態において、当該ダイオードを介して、蓄電池側から接続点側(すなわち、電気負荷)へ電流が流れることは、許容されるが、その反対側(蓄電池側)に電流が流れることは規制される。このため、切り替える際に、両方の蓄電池側から電気負荷へ電力を供給する状態にしても、電圧差により接続点側からいずれかの蓄電池側へ電流が流れることを規制することができる。 In the switching intermediate state in which the switch unit connected in parallel with the diode that regulates the flow of current from the connection point side to the storage battery side is opened, from the storage battery side to the connection point side (that is, electric load) via the diode. The flow of current is allowed, but the flow of current on the opposite side (battery side) is restricted. Therefore, even when power is supplied from both storage battery sides to the electric load when switching, it is possible to regulate the flow of current from the connection point side to one of the storage battery sides due to the voltage difference.

第2の発明は、前記切替中間状態において開放状態とする前記スイッチ部は、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池のうち電圧値の低い前記蓄電池側に設けられた前記開閉部が有する前記スイッチ部であることを要旨とする。 In the second invention, the switch portion to be opened in the switching intermediate state is the switch portion included in the opening / closing portion provided on the storage battery side having a lower voltage value among the first storage battery and the second storage battery. The gist is that.

各蓄電池に電圧差がある場合、第1電気経路及び第2電気経路を共に通電の状態とすると、電圧値が高い蓄電池側からの電流が、電気負荷だけでなく、そのまま電圧値が低い蓄電池側に流れる可能性がある。そこで、切替中間状態において電圧値の低い蓄電池側への電流を規制するダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放することにより、意図しない過電流が流れる可能性があるスイッチを適切に保護することができる。 When there is a voltage difference between each storage battery, if both the first electric path and the second electric path are energized, the current from the storage battery side with a high voltage value is not only the electric load but also the storage battery side with a low voltage value. May flow to. Therefore, by opening the switch unit connected in parallel with the diode that regulates the current to the storage battery side with a low voltage value in the intermediate switching state, it is necessary to appropriately protect the switch where an unintended overcurrent may flow. Can be done.

第3の発明は、前記第1開閉部を流れる電流と前記第2開閉部を流れる電流とをそれぞれ検出する検出部を備え、前記制御部は、前記第1開閉部及び前記第2開閉部が有する前記スイッチ部のうち、前記接続点側から前記蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部をすべて開状態とし、かつ、当該スイッチ部以外のスイッチ部をすべて閉状態とした前記切替中間状態で、前記検出部により検出された電流に基づき、前記第1開閉部と前記第2開閉部のうち、より多くの電流が流れている開閉部を特定し、前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて閉状態としている状態で前記蓄電池を切り替えることを要旨とする。 The third invention includes a detection unit that detects a current flowing through the first opening / closing unit and a current flowing through the second opening / closing unit, respectively, and the control unit includes the first opening / closing unit and the second opening / closing unit. Of the switch portions, all the switch portions connected to the diode that regulates the current from the connection point side to the storage battery side are in the open state, and all the switch portions other than the switch portion are in the closed state. In the switching intermediate state, based on the current detected by the detection unit, the switching unit in which a larger current is flowing is specified among the first switching unit and the second switching unit, and the specified switching unit is specified. The gist is to switch the storage battery in a state where all the switch portions of the are closed.

接続点側から蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続されたスイッチ部をすべて開状態とし、かつ、当該スイッチ部以外のスイッチ部をすべて閉状態とした切替中間状態で、より多くの電流が流れている開閉部を特定し、特定した開閉部を閉状態としている。このため、電気負荷に電力を供給し続けながら、より多くの電流が流れる開閉部を特定するための時間を確保することができる。また、ダイオードに大きな電流が継続的に流れることを抑制できる。 More current is generated in the switching intermediate state where all the switch parts connected to the diode that regulates the current from the connection point side to the storage battery side are in the open state and all the switch parts other than the switch part are in the closed state. The opening / closing part that is flowing is specified, and the specified opening / closing part is closed. Therefore, it is possible to secure time for identifying the opening / closing portion through which a larger current flows while continuing to supply electric power to the electric load. In addition, it is possible to suppress the continuous flow of a large current through the diode.

第4の発明は、前記制御部は、前記特定した開閉部が前記蓄電池の切り替えにおいて開放させることが要求されている開閉部である場合には、前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて閉状態とすることなく、前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて開状態として、前記蓄電池を切り替えることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, when the specified opening / closing unit is an opening / closing unit that is required to be opened when switching the storage battery, the control unit includes all the switch units included in the specified opening / closing unit. The gist is to switch the storage battery by opening all the switch portions of the specified opening / closing portion without setting the closed state.

これにより、より多くの電流が流れる開閉部が有するスイッチ部をすべて閉状態とした後、開放させる手間を省くことができる。 As a result, it is possible to save the trouble of opening all the switch portions of the opening / closing portion through which a larger current flows after closing them.

第5の発明は、前記電気負荷には、定電圧の電力を要求する定電圧負荷が含まれており、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池のいずれかに、前記定電圧負荷とは別に、一時的に電力を要求する電気負荷が接続されていることを要旨とする。 In the fifth invention, the electric load includes a constant voltage load that requires constant voltage power, and either the first storage battery or the second storage battery is separated from the constant voltage load. The gist is that an electrical load that temporarily requires power is connected.

一時的に電力を要求する電気負荷から電力が供給された場合、いずれかの蓄電池側の電圧が一時的に低くなる場合がある。この場合であっても、蓄電池側へ電流が流れることを規制するダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放させてから、蓄電池を切り替えるように各開閉部を制御することにより、接続点側から蓄電池側へ電流が流れることを規制することができる。したがって、電気負荷からの電力要求に関わらず、どちらの蓄電池側の電圧値が低くなったとしても、適切にスイッチ部を開閉させて切り替えることができる。 When power is supplied from an electric load that temporarily requires power, the voltage on either storage battery side may temporarily drop. Even in this case, by opening the switch unit connected in parallel with the diode that regulates the flow of current to the storage battery side, and then controlling each opening / closing unit to switch the storage battery, from the connection point side. It is possible to regulate the flow of current to the storage battery side. Therefore, regardless of the power demand from the electric load, regardless of the voltage value on either storage battery side, the switch unit can be appropriately opened and closed for switching.

第6の発明は、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池のいずれかに、電力を供給する発電機が接続されていることを要旨とする。 It is a gist of the sixth invention that a generator for supplying electric power is connected to either the first storage battery or the second storage battery.

発電機から電力が供給されている場合、いずれかの蓄電池側の電圧が一時的に高くなる場合がある。この場合であっても、蓄電池側へ電流が流れることを規制するダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放させてから、蓄電池を切り替えるように各開閉部を制御することにより、接続点側から蓄電池側へ電流が流れることを規制することができる。したがって、発電機の発電状況に関わらず、このため、どちらの蓄電池側の電圧値が高くなったとしても、適切にスイッチ部を開閉させて切り替えることができる。 When power is supplied from the generator, the voltage on either storage battery side may temporarily increase. Even in this case, by opening the switch unit connected in parallel with the diode that regulates the flow of current to the storage battery side, and then controlling each opening / closing unit to switch the storage battery, from the connection point side. It is possible to regulate the flow of current to the storage battery side. Therefore, regardless of the power generation status of the generator, the switch unit can be appropriately opened and closed for switching regardless of which storage battery side has a higher voltage value.

第7の発明は、前記制御部は、前記電源装置に異常が生じたことを判定した場合に、前記蓄電池を切り替えることを要旨とする。 The gist of the seventh invention is that the control unit switches the storage battery when it determines that an abnormality has occurred in the power supply device.

各蓄電池に、例えば、蓄電池以外の電力供給元や電気負荷が接続されており、それらから電力供給または電力要求があったとしても、蓄電池を切り替える際に、接続点側から電圧の低い蓄電池側へ電流が流れることがない。すなわち、蓄電池以外の電力供給元又は電気負荷の状況を考慮することなく、スイッチ部を開閉させることができる。このため、素早い切り替えが要求される異常発生時において適切な切り替え制御を行うことができる。 For example, even if a power supply source other than the storage battery or an electric load is connected to each storage battery and there is a power supply or a power request from them, when switching the storage battery, from the connection point side to the storage battery side with a low voltage. No current flows. That is, the switch unit can be opened and closed without considering the power supply source other than the storage battery or the state of the electric load. Therefore, it is possible to perform appropriate switching control when an abnormality occurs that requires quick switching.

第8の発明は、電気負荷と、前記電気負荷に対して並列接続される第1蓄電池及び第2蓄電池とを備えた電源システムにおいて、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間における電気経路において前記電気負荷との接続点よりも前記第1蓄電池側に設けられる第1開閉部と、前記電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第2開閉部と、前記第1開閉部と前記第2開閉部を制御する制御部と、を備え、前記第1開閉部及び前記第2開閉部は、それぞれ第1スイッチと第2スイッチが直列に接続されることにより構成されており、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、ダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたスイッチ部と、をそれぞれ有し、前記第1スイッチのダイオードと、前記第2スイッチのダイオードは、互いに逆向きに設けられており、前記制御部は、前記電気負荷に電力を供給する前記蓄電池を前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間で切り替える場合、前記第1開閉部及び前記第2開閉部が有する前記スイッチ部のうち、前記接続点側から前記蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部を開状態、当該スイッチ部と同じ前記開閉部にあって当該スイッチ部に直列接続された前記スイッチ部を閉状態とする切替中間状態にしてから、当該切替中間状態中に、前記蓄電池を切り替えるように前記各開閉部を制御することを要旨とする。 An eighth invention is an electric path between the first storage battery and the second storage battery in a power supply system including an electric load and a first storage battery and a second storage battery connected in parallel to the electric load. The first opening / closing part provided on the first storage battery side of the connection point with the electric load, the second opening / closing part provided on the second storage battery side of the connection point in the electric path, and the first opening / closing part. The opening / closing unit and the control unit that controls the second opening / closing unit are provided, and the first opening / closing unit and the second opening / closing unit are configured by connecting a first switch and a second switch in series, respectively. The first switch and the second switch each have a diode and a switch portion connected in parallel with the diode, and the diode of the first switch and the diode of the second switch are connected to each other. The control unit is provided in the opposite direction, and when the storage battery that supplies power to the electric load is switched between the first storage battery and the second storage battery, the first opening / closing unit and the second opening / closing unit are provided. Among the switch parts of the unit, the switch part connected to the diode that regulates the current from the connection point side to the storage battery side is opened, and the switch part is in the same opening / closing part as the switch part. The gist is to control each opening / closing unit so as to switch the storage battery during the switching intermediate state after the switching intermediate state in which the switch unit connected in series is closed is set.

接続点側から蓄電池側へ電流が流れることを規制するダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放させる切替中間状態において、蓄電池を切り替えるため、当該ダイオードを介して、蓄電池側から接続点側(すなわち、電気負荷)へ電流が流れることは、許容されるが、その反対側(蓄電池側)に電流が流れることは規制される。このため、切り替える際に、両方の蓄電池側から電気負荷へ電力を供給する状態にしても、電圧差により接続点側からいずれかの蓄電池側へ電流が流れることを規制することができる。 In the switching intermediate state in which the switch unit connected in parallel with the diode that regulates the flow of current from the connection point side to the storage battery side is opened, in order to switch the storage battery, the storage battery side to the connection point side (that is, that is, via the diode) , Electric load) is allowed to flow, but the opposite side (battery side) is restricted from flowing current. Therefore, even when power is supplied from both storage battery sides to the electric load when switching, it is possible to regulate the flow of current from the connection point side to one of the storage battery sides due to the voltage difference.

電源システムを示す電気回路図。An electrical circuit diagram showing a power supply system. (a)及び(b)は、IGオン状態における通電状態を示す図、(c)は、フェイルセーフ処理時における通電状態を示す図。(A) and (b) are diagrams showing the energized state in the IG-on state, and (c) is a diagram showing the energized state in the fail-safe process. 切替処理を示すフローチャート。A flowchart showing the switching process. スイッチ部の開閉順序を説明する図。The figure explaining the opening / closing order of a switch part. スイッチ部の開閉順序を説明する図。The figure explaining the opening / closing order of a switch part. スイッチ部の開閉順序を説明する図。The figure explaining the opening / closing order of a switch part. スイッチ部の開閉順序を説明する図。The figure explaining the opening / closing order of a switch part. 第2実施形態の切替処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the switching process of 2nd Embodiment. 別例の電源システムを示す電気回路図。An electrical circuit diagram showing another example power supply system. 別例の切替処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the switching process of another example.

(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した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システムを具体化するものとしている。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, in a vehicle traveling with an engine (internal combustion engine) as a drive source, an in-vehicle power supply system that supplies electric power to various devices of the vehicle is embodied.

図1に示すように、本電源システムは、第1蓄電池としての鉛蓄電池11と、第2蓄電池としてのリチウムイオン蓄電池12と、を有する2電源システムであり、各蓄電池11,12からは電気負荷13や、電気負荷15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。本システムでは、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。 As shown in FIG. 1, this power supply system is a two power supply system having a lead storage battery 11 as a first storage battery and a lithium ion storage battery 12 as a second storage battery, and electric loads from the storage batteries 11 and 12 respectively. It is possible to supply power to 13 and the electric load 15. Further, each of the storage batteries 11 and 12 can be charged by the rotary electric machine 14. In this system, the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the rotary electric machine 14, and the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the electric load 15.

鉛蓄電池11は周知の汎用蓄電池である。これに対し、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。これら各蓄電池11,12の定格電圧はいずれも同じであり、例えば12Vである。 The lead storage battery 11 is a well-known general-purpose storage battery. On the other hand, the lithium ion storage battery 12 is a high-density storage battery having a smaller power loss during charging / discharging, a higher output density, and a higher energy density than the lead storage battery 11. The lithium ion storage battery 12 is preferably a storage battery having higher energy efficiency during charging / discharging than the lead storage battery 11. Further, the lithium ion storage battery 12 is configured as an assembled battery each having a plurality of cell cells. The rated voltage of each of these storage batteries 11 and 12 is the same, for example, 12V.

図示による具体的な説明は割愛するが、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。本実施形態では、電池ユニットUにより「電源装置」が構成されている。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P0,P1,P2を有しており、このうち外部端子P0に鉛蓄電池11と電気負荷13が接続され、外部端子P1に回転電機14が接続され、外部端子P2に電気負荷15が接続されている。 Although a specific description by illustration is omitted, the lithium ion storage battery 12 is housed in a storage case and is configured as a battery unit U integrated with a substrate. In this embodiment, the battery unit U constitutes a "power supply device". In FIG. 1, the battery unit U is shown surrounded by a broken line. The battery unit U has external terminals P0, P1 and P2, of which the lead-acid battery 11 and the electric load 13 are connected to the external terminal P0, the rotary electric machine 14 is connected to the external terminal P1, and the external terminal P2 is connected. The electrical load 15 is connected.

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は、発電電力を各蓄電池11,12や電気負荷15に供給する。 The rotary electric machine 14 is a generator with a motor function having a three-phase AC motor and an inverter as a power conversion device, and is configured as an ISG (Integrated Starter Generator) integrated with mechanical and electrical power. The rotary electric machine 14 has a power generation function of generating power (regenerative power generation) by rotating the engine output shaft and the axle, and a power running function of applying a rotational force to the engine output shaft. The rotary electric machine 14 supplies the generated electric power to the storage batteries 11 and 12 and the electric load 15.

電気負荷15には、供給電力の電圧が一定、又は所定範囲内で変動することが要求される定電圧負荷が含まれる。電気負荷15は被保護負荷ともいえる。また、電気負荷15は電源失陥が許容されない負荷であるともいえる。 The electric load 15 includes a constant voltage load in which the voltage of the supplied power is required to be constant or fluctuate within a predetermined range. The electric load 15 can be said to be a protected load. Further, it can be said that the electric load 15 is a load to which a power failure is not allowed.

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、メータ装置、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。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。 Specific examples of the electric load 15 which is a constant voltage required load include various ECUs such as a navigation device, an audio device, a meter device, and an engine ECU. In this case, by suppressing the voltage fluctuation of the supplied power, unnecessary resets and the like are suppressed in each of the above devices, and stable operation can be realized. The electric load 15 may include a traveling system actuator such as an electric steering device or a braking device.

電気負荷13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13は、電気負荷15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13の具体例としては、スタータ、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。 The electric load 13 is a general electric load other than the constant voltage required load. It can be said that the electric load 13 is a load to which a power failure is allowed as compared with the electric load 15. Specific examples of the electric load 13 include a starter, a seat heater, a heater for a defroster of a rear window, a headlight, a wiper of a front window, a blower fan of an air conditioner, and the like.

次に、電池ユニットUについて説明する。電池ユニットUには、ユニット内電気経路として、各外部端子P0,P1を繋ぐ電気経路L1と、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とが設けられている。このうち電気経路L1にスイッチ21が設けられ、電気経路L2にスイッチ22が設けられている。回転電機14の発電電力は、電気経路L1,L2を介して鉛蓄電池11やリチウムイオン蓄電池12に供給される。なお、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12までの電気経路で言えば、外部端子P0と回転電機14との接続点N1との間にスイッチ21が設けられ、接続点N1よりもリチウムイオン蓄電池12の側にスイッチ22が設けられている。 Next, the battery unit U will be described. The battery unit U is provided with an electric path L1 connecting the external terminals P0 and P1 and an electric path L2 connecting the connection point N1 on the electric path L1 and the lithium ion storage battery 12 as an electric path in the unit. .. Of these, the switch 21 is provided in the electric path L1 and the switch 22 is provided in the electric path L2. The generated power of the rotary electric machine 14 is supplied to the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 via the electric paths L1 and L2. In terms of the electric path from the lead storage battery 11 to the lithium ion storage battery 12, a switch 21 is provided between the external terminal P0 and the connection point N1 of the rotary electric machine 14, and the lithium ion storage battery 12 is more than the connection point N1. A switch 22 is provided on the side.

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P0とスイッチ21の間の点)と、外部端子P2と、を接続する電気経路L3を有している。電気経路L3により、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給を可能とする経路が形成されている。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23が設けられている。 Further, in the battery unit U of the present embodiment, in addition to the electric paths L1 and L2, electricity that connects the connection point N2 (the point between the external terminal P0 and the switch 21) on the electric path L1 and the external terminal P2. It has a path L3. The electric path L3 forms a path that enables power to be supplied from the lead-acid battery 11 to the electric load 15. A switch 23 is provided in the electric path L3 (specifically, between the connection point N2-connection point N4).

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22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23と外部端子P2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により、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15への電力供給を可能とする経路が形成されている。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24が設けられている。なお、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12までの電気経路で言えば、外部端子P0と接続点N4との間にスイッチ23が設けられ、接続点N4よりもリチウムイオン蓄電池12の側にスイッチ24が設けられている。スイッチ21,23が「第1開閉部」に相当し、スイッチ22,24が「第2開閉部」に相当する。 Further, in the battery unit U, the connection point N3 of the electric path L2 (the point between the switch 22 and the lithium ion storage battery 12) and the connection point N4 on the electric path L3 (the point between the switch 23 and the external terminal P2) , Is provided with an electric path L4 for connecting the. The electric path L4 forms a path that enables power to be supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15. A switch 24 is provided in the electric path L4 (specifically, between the connection points N3- and the connection points N4). In terms of the electrical path from the lead-acid battery 11 to the lithium-ion battery 12, a switch 23 is provided between the external terminal P0 and the connection point N4, and the switch 24 is located closer to the lithium-ion battery 12 than the connection point N4. It is provided. The switches 21 and 23 correspond to the "first opening / closing part", and the switches 22 and 24 correspond to the "second opening / closing part".

これら各スイッチ21〜24は、それぞれ2つ一組の半導体スイッチ21a,21b,22a,22b,23a,23b,24a,24bを備えている。半導体スイッチ21a〜24a,21b〜24b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。 Each of these switches 21 to 24 includes a set of two semiconductor switches 21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b. The semiconductor switches 21a to 24a and 21b to 24b are MOSFETs, and the parasitic diodes of the two sets of MOSFETs are connected in series so as to be opposite to each other.

例えば、スイッチ23について詳しく説明すると、半導体スイッチ23a,23bが直列に接続されて構成されている。半導体スイッチ23a,23bは、その内部構造上必然的に整流手段を有している。つまり、半導体スイッチ23aの内部回路は、スイッチ部Sa3と寄生ダイオードDa3とが並列に接続された回路となっている。同様に、半導体スイッチ23bも、スイッチ部Sb3と寄生ダイオードDb3とが並列に接続された回路となっている。そして、これらの半導体スイッチ23a,23bは、寄生ダイオードDa3,Db3が互いに逆向きとなるように直列に接続されている。半導体スイッチ23aが、第1スイッチに相当し、半導体スイッチ23bが、第2スイッチに相当する。 For example, the switch 23 will be described in detail. The semiconductor switches 23a and 23b are connected in series. The semiconductor switches 23a and 23b inevitably have a rectifying means due to their internal structure. That is, the internal circuit of the semiconductor switch 23a is a circuit in which the switch portion Sa3 and the parasitic diode Da3 are connected in parallel. Similarly, the semiconductor switch 23b is also a circuit in which the switch unit Sb3 and the parasitic diode Db3 are connected in parallel. Then, these semiconductor switches 23a and 23b are connected in series so that the parasitic diodes Da3 and Db3 are opposite to each other. The semiconductor switch 23a corresponds to the first switch, and the semiconductor switch 23b corresponds to the second switch.

同様に、スイッチ24は、半導体スイッチ24a,24bが直列に接続されて構成されている。半導体スイッチ24aの内部回路は、スイッチ部Sa4と寄生ダイオードDa4とが並列に接続された回路となっている。同様に、半導体スイッチ24bも、スイッチ部Sb4と寄生ダイオードDb4とが並列に接続された回路となっている。そして、これらの半導体スイッチ24a,24bは、寄生ダイオードDa4,Db4が互いに逆向きとなるように直列に接続されている。半導体スイッチ24aが、第1スイッチに相当し、半導体スイッチ24bが、第2スイッチに相当する。 Similarly, the switch 24 is configured by connecting semiconductor switches 24a and 24b in series. The internal circuit of the semiconductor switch 24a is a circuit in which the switch portion Sa4 and the parasitic diode Da4 are connected in parallel. Similarly, the semiconductor switch 24b is also a circuit in which the switch unit Sb4 and the parasitic diode Db4 are connected in parallel. Then, these semiconductor switches 24a and 24b are connected in series so that the parasitic diodes Da4 and Db4 are opposite to each other. The semiconductor switch 24a corresponds to the first switch, and the semiconductor switch 24b corresponds to the second switch.

なお、便宜上、スイッチ23,24を用いて説明したが、スイッチ21,22も同様に構成されている。また、図1では、寄生ダイオードDa3,Db3が互いにアノード同士で接続されるようにしたが、寄生ダイオードDa3,Db3のカソード同士が接続されるようにしてもよい。他のスイッチ21,22,24も同様である。 Although the switches 23 and 24 have been described for convenience, the switches 21 and 22 are also configured in the same manner. Further, in FIG. 1, the parasitic diodes Da3 and Db3 are connected to each other by the anodes, but the cathodes of the parasitic diodes Da3 and Db3 may be connected to each other. The same applies to the other switches 21, 22, and 24.

上記のようにして、スイッチ21〜24が構成されることで、例えばスイッチ23がオフとなった場合、つまり半導体スイッチ23a,23bがオフとなった場合において、寄生ダイオードDa3,Db3を通じて電流が流れることが完全に遮断される。 By configuring the switches 21 to 24 as described above, for example, when the switch 23 is turned off, that is, when the semiconductor switches 23a and 23b are turned off, a current flows through the parasitic diodes Da3 and Db3. Is completely blocked.

なお、半導体スイッチ21a〜24a,21b〜24b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スイッチ部として用いた場合には、上記寄生ダイオードの代わりとなるダイオードを当該スイッチ部にそれぞれ並列に接続させればよい。また、スイッチ21〜24において、2つ一組のMOSFETを複数設けて、複数組のMOSFETを並列に接続するようにしてもよい。 As the semiconductor switches 21a to 24a and 21b to 24b, it is also possible to use an IGBT, a bipolar transistor, or the like instead of the MOSFET. When an IGBT or a bipolar transistor is used as the switch unit, a diode instead of the parasitic diode may be connected to the switch unit in parallel. Further, in the switches 21 to 24, a plurality of sets of MOSFETs may be provided to connect the plurality of sets of MOSFETs in parallel.

また、電池ユニットUには、ユニット内のスイッチ21,23を介さずに、鉛蓄電池11を回転電機14及び電気負荷15に接続可能とするバイパス経路B1,B2が設けられている。つまり、バイパス経路B1,B2は、電気経路L1,L3上のスイッチ21,23を迂回するように、設けられている。 Further, the battery unit U is provided with bypass paths B1 and B2 that enable the lead storage battery 11 to be connected to the rotary electric machine 14 and the electric load 15 without going through the switches 21 and 23 in the unit. That is, the bypass paths B1 and B2 are provided so as to bypass the switches 21 and 23 on the electric paths L1 and L3.

バイパス経路B1の一端はユニット内部において電気経路L1上の接続点N2に接続され、他端はユニット内部において電気経路L1上の接続点N1に接続されている。バイパス経路B1には、バイパス経路B1を通電又は通電遮断の状態とするバイパス開閉回路RE1が設けられている。バイパス開閉回路RE1は、例えば常閉式のメカニカルリレーを有する。バイパス開閉回路RE1によって、バイパス経路B1を通電の状態にすれば、スイッチ21がオフされている状況下にあっても、バイパス経路B1を介して、回転電機14から鉛蓄電池11へ発電電力の供給が可能となっている。 One end of the bypass path B1 is connected to the connection point N2 on the electric path L1 inside the unit, and the other end is connected to the connection point N1 on the electric path L1 inside the unit. The bypass path B1 is provided with a bypass opening / closing circuit RE1 that turns the bypass path B1 into a state of energization or energization cutoff. The bypass opening / closing circuit RE1 has, for example, a normally closed mechanical relay. If the bypass path B1 is energized by the bypass opening / closing circuit RE1, the generated power is supplied from the rotary electric machine 14 to the lead-acid battery 11 via the bypass path B1 even when the switch 21 is turned off. Is possible.

バイパス経路B2の一端はユニット内部において電気経路L1上の接続点N2に接続され、他端はユニット内部において電気経路L3上の接続点N4に接続されている。バイパス経路B2には、バイパス経路B2を通電又は通電遮断の状態とするバイパス開閉回路RE2が設けられている。バイパス開閉回路RE2は、例えば常閉式のメカニカルリレーを有する。バイパス開閉回路RE2によって、バイパス経路B2を通電の状態にすれば、スイッチ23がオフされている状況下にあっても、バイパス経路B2を介して、鉛蓄電池11から電気負荷15への電力供給が可能となっている。 One end of the bypass path B2 is connected to the connection point N2 on the electric path L1 inside the unit, and the other end is connected to the connection point N4 on the electric path L3 inside the unit. The bypass path B2 is provided with a bypass opening / closing circuit RE2 that turns the bypass path B2 into a state of energization or energization. The bypass opening / closing circuit RE2 has, for example, a normally closed mechanical relay. If the bypass path B2 is energized by the bypass switching circuit RE2, power can be supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 via the bypass path B2 even when the switch 23 is turned off. It is possible.

電池ユニットUには鉛蓄電池11側の電圧値を検出する電圧検出器31と、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値を検出する電圧検出器32が設けられている。鉛蓄電池11側の電圧値を検出する電圧検出器31は、より詳しくは、電気経路L3においてスイッチ23よりも鉛蓄電池11側の点(例えば、外部端子P0)における電圧値を検出する。また、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値を検出する電圧検出器32は、電気経路L4においてスイッチ24よりもリチウムイオン蓄電池12側の点(例えば、接続点N3)における電圧値を検出する。 The battery unit U is provided with a voltage detector 31 that detects the voltage value on the lead storage battery 11 side and a voltage detector 32 that detects the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side. More specifically, the voltage detector 31 that detects the voltage value on the lead-acid battery 11 side detects the voltage value at the point (for example, the external terminal P0) on the lead-acid battery 11 side of the switch 23 in the electric path L3. Further, the voltage detector 32 that detects the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side detects the voltage value at the point (for example, the connection point N3) on the lithium ion storage battery 12 side of the switch 24 in the electric path L4.

また、外部端子P0は、ヒューズ35を介して鉛蓄電池11に接続されている。また、外部端子P2は、ヒューズ38を介して電気負荷15と接続されている。また、接続点N2は、ヒューズ37を介してバイパス開閉回路RE1と接続されている。 Further, the external terminal P0 is connected to the lead storage battery 11 via a fuse 35. Further, the external terminal P2 is connected to the electric load 15 via a fuse 38. Further, the connection point N2 is connected to the bypass switching circuit RE1 via a fuse 37.

電池ユニットUは、各スイッチ21〜24や、バイパス開閉回路RE1,RE2を制御する制御部51を備えている。制御部51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。 The battery unit U includes switches 21 to 24 and a control unit 51 that controls bypass switching circuits RE1 and RE2. The control unit 51 is composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.

制御部51は、各蓄電池11,12の蓄電状態等に基づいて、各スイッチ21〜24等を制御する。例えば、制御部51は、車載電源システムの停止状態(すなわちイグニッションスイッチのオフ状態)において、バイパス開閉回路RE1,RE2を閉鎖するとともに、各スイッチ21〜24を開放するように制御する。なお、以下では、車載電源システムの停止状態を、IGオフ状態と示す。また、車載電源システムの稼働状態(すなわちイグニッションスイッチのオン状態)を、IGオン状態と示す。 The control unit 51 controls the switches 21 to 24 and the like based on the storage state and the like of the storage batteries 11 and 12. For example, the control unit 51 controls to close the bypass opening / closing circuits RE1 and RE2 and open the switches 21 to 24 in the stopped state of the vehicle-mounted power supply system (that is, the ignition switch is off). In the following, the stopped state of the in-vehicle power supply system is referred to as an IG off state. Further, the operating state of the in-vehicle power supply system (that is, the ignition switch on state) is indicated as the IG on state.

一方、制御部51は、IGオン状態において、バイパス開閉回路RE1,RE2を開放するとともに、各スイッチ21〜24を適宜開閉するように制御する。その際、制御部51は、スイッチ23又はスイッチ24の少なくともいずれかが閉鎖するように、各スイッチ21〜24を適宜制御する。すなわち、制御部51は、電気負荷15へ電力が供給され続けるように、各スイッチ21〜24を適宜制御する。 On the other hand, the control unit 51 controls the bypass opening / closing circuits RE1 and RE2 to be opened and the switches 21 to 24 to be appropriately opened / closed in the IG on state. At that time, the control unit 51 appropriately controls each of the switches 21 to 24 so that at least one of the switch 23 and the switch 24 is closed. That is, the control unit 51 appropriately controls each of the switches 21 to 24 so that the electric power continues to be supplied to the electric load 15.

具体的には、制御部51は、リチウムイオン蓄電池12のSOC(残存容量:State Of Charge)を算出する。そして、制御部51は、そのSOCが所定の使用範囲内に維持されるように、各スイッチ21〜24を制御して、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12の充電及び放電を制御する。すなわち、制御部51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。 Specifically, the control unit 51 calculates the SOC (residual capacity: State Of Charge) of the lithium ion storage battery 12. Then, the control unit 51 controls the switches 21 to 24 so that the SOC is maintained within a predetermined range of use, and controls the charging and discharging of the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12. That is, the control unit 51 selectively uses the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 to charge and discharge.

また、制御部51は、電池ユニットUに関わる異常判定を行う。電池ユニットUに関わる異常としては、例えば、リチウムイオン蓄電池12の充放電に関する異常や、各スイッチ21〜24に関する異常などがある。そして、制御部51は、異常判定時においてフェイルセーフ処理として、各スイッチ21〜24を強制的に開放するとともに、バイパス開閉回路RE1,RE2を閉鎖する制御を実施する。 In addition, the control unit 51 determines an abnormality related to the battery unit U. Examples of the abnormality related to the battery unit U include an abnormality related to charging / discharging of the lithium ion storage battery 12 and an abnormality related to the switches 21 to 24. Then, the control unit 51 forcibly opens the switches 21 to 24 and closes the bypass opening / closing circuits RE1 and RE2 as a fail-safe process at the time of abnormality determination.

例えば、制御部51は、電流センサや温度センサを用い、リチウムイオン蓄電池12に過電流が流れていることや、リチウムイオン蓄電池12の温度が過上昇していることを検出し、こうした異常判定時にフェイルセーフ処理を実施する。これにより、制御部51は、車載電源システムの異常(故障)を判定する異常判定部としても機能する。 For example, the control unit 51 uses a current sensor or a temperature sensor to detect that an overcurrent is flowing through the lithium ion storage battery 12 or that the temperature of the lithium ion storage battery 12 is excessively rising, and at the time of such an abnormality determination. Perform fail-safe processing. As a result, the control unit 51 also functions as an abnormality determination unit for determining an abnormality (failure) of the in-vehicle power supply system.

制御部51には、例えばエンジンECUからなるECU52が接続されている。ECU52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おり、都度のエンジン運転状態や車両走行状態に基づいてエンジンの運転を制御する。制御部51及びECU52は、CAN等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御部51及びECU52に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。なお、ECU52が、車載電源システムの異常(故障)を検出し、ECU52から制御部51に故障(異常)が通知されてもよい。制御部51は、ECU52から異常が通知された場合、フェイルセーフ処理として、各種処理を行う。 An ECU 52 including, for example, an engine ECU is connected to the control unit 51. The ECU 52 is composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like, and controls the operation of the engine based on the engine operating state and the vehicle running state each time. The control unit 51 and the ECU 52 are connected by a communication network such as CAN so that they can communicate with each other, and various data stored in the control unit 51 and the ECU 52 can be shared with each other. The ECU 52 may detect an abnormality (failure) in the in-vehicle power supply system, and the ECU 52 may notify the control unit 51 of the failure (abnormality). When an abnormality is notified from the ECU 52, the control unit 51 performs various processes as a fail-safe process.

次に、IGオン状態中における電池ユニットUの様子について説明する。IGオン状態中では、例えば、図2(a)に示すように、スイッチ21,23が閉鎖、スイッチ22,24が開放、バイパス開閉回路RE1,RE2が開放の状態となっている場合がある。かかる状態において回転電機14の発電が実施されていれば、鉛蓄電池11に発電電力が供給されるとともに、電気負荷15に発電電力が供給される。また、発電が実施されなくても、鉛蓄電池11から電気負荷15に電力が供給される。 Next, the state of the battery unit U in the IG on state will be described. In the IG on state, for example, as shown in FIG. 2A, the switches 21 and 23 may be closed, the switches 22 and 24 may be open, and the bypass opening / closing circuits RE1 and RE2 may be open. If the rotary electric machine 14 is generating power in such a state, the generated power is supplied to the lead storage battery 11 and the generated power is supplied to the electric load 15. Further, even if power generation is not performed, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15.

また、IGオン状態中では、例えば、図2(b)に示すように、スイッチ22,24が閉鎖、スイッチ21,23が開放、バイパス開閉回路RE1,RE2が開放の状態となっている場合がある。そして、かかる状態において回転電機14の発電が実施されていれば、リチウムイオン蓄電池12に発電電力が供給されるとともに、電気負荷15に発電電力が供給される。また、発電が実施されなくても、リチウムイオン蓄電池12から電気負荷15に電力が供給される。 Further, in the IG on state, for example, as shown in FIG. 2B, the switches 22 and 24 may be closed, the switches 21 and 23 may be open, and the bypass opening / closing circuits RE1 and RE2 may be open. is there. If the rotary electric machine 14 is generating power in such a state, the generated power is supplied to the lithium ion storage battery 12 and the generated power is supplied to the electric load 15. Further, even if power generation is not performed, electric power is supplied from the lithium ion storage battery 12 to the electric load 15.

なお、IGオン状態中では、スイッチ23又はスイッチ24の少なくともいずれかがオン(閉鎖)となるように、各スイッチ21〜24が適宜制御される。このため、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12の少なくとも一方から、電気負荷15への電力の供給が可能となっている。 In the IG on state, each switch 21 to 24 is appropriately controlled so that at least one of the switch 23 and the switch 24 is turned on (closed). Therefore, it is possible to supply electric power to the electric load 15 from at least one of the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12.

次に、フェイルセーフ状態中における電池ユニットUの様子について説明する。フェイルセーフ状態中では、図2(c)に示すように、スイッチ21〜24が開放、バイパス開閉回路RE1,RE2が閉鎖の状態となっている。かかる状態において回転電機14の発電が実施されていれば、鉛蓄電池11に発電電力が供給されるとともに、電気負荷15に発電電力が供給される。また、発電が実施されなくても、鉛蓄電池11から電気負荷15に電力が供給される。 Next, the state of the battery unit U in the fail-safe state will be described. In the fail-safe state, as shown in FIG. 2C, the switches 21 to 24 are open and the bypass opening / closing circuits RE1 and RE2 are closed. If the rotary electric machine 14 is generating power in such a state, the generated power is supplied to the lead storage battery 11 and the generated power is supplied to the electric load 15. Further, even if power generation is not performed, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15.

ところで、電気負荷15には、定電圧負荷が含まれる。このため、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12との間で、電気負荷15に電力を供給する蓄電池11,12を、切り替える際、電力欠陥が生じないようにする必要がある。すなわち、スイッチ23とスイッチ24とを切り替える際、一時的に各蓄電池11,12の両方から電力が供給される状態にした後、いずれかのスイッチ23,24を開放させることにより、電力欠陥が生じないようにする必要がある。 By the way, the electric load 15 includes a constant voltage load. Therefore, it is necessary to prevent a power defect from occurring when switching the storage batteries 11 and 12 that supply power to the electric load 15 between the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12. That is, when switching between the switch 23 and the switch 24, a power defect occurs by temporarily setting the power to be supplied from both the storage batteries 11 and 12 and then opening any of the switches 23 and 24. You need to avoid it.

しかしながら、一時的に各蓄電池11,12の両方から電力が供給される状態にした場合、各蓄電池11,12の電圧差によっては、意図しない過電流がスイッチ23及びスイッチ24に流れる虞がある。すなわち、電気経路L3,L4が共に通電の状態となっている場合、スイッチ23及びスイッチ24を介して、電圧値の高い一方の蓄電池11,12から、電圧値の低い他方の蓄電池11,12へ蓄電池11,12間で過電流が流れる場合がある。 However, when power is temporarily supplied from both the storage batteries 11 and 12, an unintended overcurrent may flow to the switch 23 and the switch 24 depending on the voltage difference between the storage batteries 11 and 12. That is, when both the electric paths L3 and L4 are energized, the storage batteries 11 and 12 having a high voltage value are transferred to the storage batteries 11 and 12 having a low voltage value via the switch 23 and the switch 24. An overcurrent may flow between the storage batteries 11 and 12.

また、図1に示すように、鉛蓄電池11には、一時的に電力を供給する電気負荷13が接続されている。この電気負荷13から電力が要求されている場合、当該電気負荷13に電力を供給する鉛蓄電池11側の電圧値が、リチウムイオン蓄電池12側と比較して、低くなる可能性がある。すなわち、鉛蓄電池11が接続される外部端子P0における電圧値が、リチウムイオン蓄電池12の電圧値と比較して低くなる可能性がある。この場合も同様に、スイッチ23及びスイッチ24を介して、電圧値の高いリチウムイオン蓄電池12側から、電圧値の低い鉛蓄電池11側へ過電流が流れる虞がある。 Further, as shown in FIG. 1, an electric load 13 for temporarily supplying electric power is connected to the lead storage battery 11. When electric power is requested from the electric load 13, the voltage value on the lead storage battery 11 side that supplies electric power to the electric load 13 may be lower than that on the lithium ion storage battery 12 side. That is, the voltage value at the external terminal P0 to which the lead storage battery 11 is connected may be lower than the voltage value of the lithium ion storage battery 12. Similarly, in this case as well, an overcurrent may flow from the lithium ion storage battery 12 side having a high voltage value to the lead storage battery 11 side having a low voltage value via the switch 23 and the switch 24.

また、図1に示すように、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12は、それぞれ電気経路L1,L2を介して回転電機14と接続されている。電気経路L1,L2のいずれかが通電の状態とされており、回転電機14から発電電力が供給されている場合、発電電力が供給されている蓄電池11,12側の電圧値が、供給されていない蓄電池11,12側の電圧値と比較して、高くなる可能性がある。 Further, as shown in FIG. 1, the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected to the rotary electric machine 14 via electric paths L1 and L2, respectively. When either of the electric paths L1 and L2 is energized and the generated power is supplied from the rotary electric machine 14, the voltage values on the storage batteries 11 and 12 to which the generated power is supplied are supplied. It may be higher than the voltage value on the storage batteries 11 and 12 side.

すなわち、回転電機14から電気経路L1を介して鉛蓄電池11へ発電電力が供給されている場合(例えば、図2(a)の状態)、鉛蓄電池11が接続される外部端子P0における電圧値が、リチウムイオン蓄電池12の電圧値と比較して高くなる可能性がある。この場合、電気経路L3,L4を共に通電状態とすると、電気経路L2が通電遮断の状態とされていても、スイッチ23及びスイッチ24を介して、電圧値の高い鉛蓄電池11側(つまり、外部端子P0側)から、電圧値の低いリチウムイオン蓄電池12側(つまり、接続点N3側)へ過電流が流れる虞がある。 That is, when the generated power is supplied from the rotary electric machine 14 to the lead storage battery 11 via the electric path L1 (for example, the state of FIG. 2A), the voltage value at the external terminal P0 to which the lead storage battery 11 is connected is , It may be higher than the voltage value of the lithium ion storage battery 12. In this case, if both the electric paths L3 and L4 are energized, even if the electric path L2 is energized, the lead-acid battery 11 side having a high voltage value (that is, the outside) is passed through the switch 23 and the switch 24. There is a possibility that an overcurrent may flow from the terminal P0 side) to the lithium ion storage battery 12 side (that is, the connection point N3 side) having a low voltage value.

また、回転電機14から電気経路L2を介してリチウムイオン蓄電池12へ発電電力が供給されている場合(例えば、図2(b)の状態)、リチウムイオン蓄電池12が接続される接続点N3における電圧値が、鉛蓄電池11の電圧値と比較して高くなる可能性がある。この場合、電気経路L3,L4を共に通電状態とすると、電気経路L1が通電遮断の状態とされていても、スイッチ23及びスイッチ24を介して、電圧値の高いリチウムイオン蓄電池12側(つまり、接続点N3側)から、電圧値の低い鉛蓄電池11側(つまり、外部端子P0側)へ過電流が流れる虞がある。 Further, when the generated power is supplied from the rotary electric machine 14 to the lithium ion storage battery 12 via the electric path L2 (for example, the state of FIG. 2B), the voltage at the connection point N3 to which the lithium ion storage battery 12 is connected. The value may be higher than the voltage value of the lead storage battery 11. In this case, if both the electric paths L3 and L4 are energized, even if the electric path L1 is in the energized state, the lithium ion storage battery 12 side having a high voltage value (that is, that is, via the switch 23 and the switch 24) (that is, There is a possibility that an overcurrent may flow from the connection point N3 side) to the lead storage battery 11 side (that is, the external terminal P0 side) having a low voltage value.

これらの場合、スイッチ23及びスイッチ24に許容電流量に対して過大な電流が流れる可能性がある。この際、スイッチ23又はスイッチ24に何らかの異常が生じる虞がある。 In these cases, an excessive current may flow through the switch 23 and the switch 24 with respect to the allowable current amount. At this time, there is a possibility that some abnormality may occur in the switch 23 or the switch 24.

なお、一般的に回転電機14は、一定の電圧となるように発電量を調整する。このため、スイッチ23,24を介して、電圧値の低い(充電対象となっていない)蓄電池11,12側へ電流が流れこむと、回転電機14は、電圧を保つため、発電量を増やす可能性がある。この場合、スイッチ23及びスイッチ24に、より大きな電流が流れる虞がある。 In general, the rotary electric machine 14 adjusts the amount of power generation so that the voltage becomes constant. Therefore, when a current flows into the storage batteries 11 and 12 having a low voltage value (not subject to charging) via the switches 23 and 24, the rotary electric machine 14 can maintain the voltage and increase the amount of power generation. There is sex. In this case, a larger current may flow through the switch 23 and the switch 24.

そこで、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替える際、所定の制御を行うことにより、スイッチ23及びスイッチ24を介して、接続点N4側から蓄電池11,12側へ過電流が流れることを規制した。以下、詳しく説明する。 Therefore, when the switches 23 and 24 are switched on and off, overcurrent is restricted from flowing from the connection point N4 side to the storage batteries 11 and 12 side via the switch 23 and the switch 24 by performing predetermined control. .. The details will be described below.

制御部51は、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替えることが要求(決定)された場合、鉛蓄電池11側の電圧値と、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値を取得する。具体的には、制御部51は、電圧検出器31,32と接続されており、各電圧検出器31,32から電圧値をそれぞれ取得する。 When the control unit 51 is requested (determined) to switch the switches 23 and 24 on and off, the control unit 51 acquires the voltage value on the lead storage battery 11 side and the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side. Specifically, the control unit 51 is connected to the voltage detectors 31 and 32, and acquires voltage values from the voltage detectors 31 and 32, respectively.

制御部51は、鉛蓄電池11側の電圧値と、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値とを比較する。そして、制御部51は、スイッチ23,24が有するスイッチ部Sa3,Sa4,Sb3,Sb4のうち、電圧値の低い蓄電池側のスイッチ部を特定する。そして、制御部51は、特定したスイッチ部のうち、接続点N4側への電流を許容し、かつ、反対側への電流を規制する寄生ダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放状態(開状態)にさせる。それと共に、制御部51は、特定したスイッチ部のうち、他方のスイッチ部を閉鎖状態(閉状態)にさせる。すなわち、制御部51は、特定したスイッチ部のうち、接続点N4側への電流を規制し、かつ、反対側への電流を許容する寄生ダイオードと並列に接続されたスイッチ部を閉鎖状態にさせる。この状態を切替中間状態と示す。 The control unit 51 compares the voltage value on the lead storage battery 11 side with the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side. Then, the control unit 51 identifies the switch unit on the storage battery side having a low voltage value among the switch units Sa3, Sa4, Sb3, and Sb4 of the switches 23 and 24. Then, the control unit 51 opens (opens) the switch unit connected in parallel with the parasitic diode that allows the current to the connection point N4 side and regulates the current to the opposite side among the specified switch units. State). At the same time, the control unit 51 causes the other switch unit of the specified switch units to be closed (closed state). That is, the control unit 51 closes the specified switch unit connected in parallel with the parasitic diode that regulates the current to the connection point N4 side and allows the current to the opposite side. .. This state is referred to as a switching intermediate state.

例えば、鉛蓄電池11側が低い場合、電圧値の低い蓄電池側から接続点N4側への電流とは、鉛蓄電池11側からの電流であり、具体的には、外部端子P0(又は接続点N2)から接続点N4(又は外部端子P2)への電流のことである。この場合、制御部51は、電圧値の低い鉛蓄電池11側のスイッチ部として、スイッチ部Sa3,Sb3を特定する。そして、制御部51は、特定したスイッチ部Sa3,Sb3のうち、鉛蓄電池11側への電流を規制する寄生ダイオードDb3と並列に接続されたスイッチ部Sb3を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3を閉鎖状態にさせる。 For example, when the lead-acid battery 11 side is low, the current from the storage battery side having a low voltage value to the connection point N4 side is the current from the lead-acid battery 11 side, and specifically, the external terminal P0 (or the connection point N2). It is a current from the connection point N4 (or the external terminal P2). In this case, the control unit 51 specifies the switch units Sa3 and Sb3 as the switch units on the lead-acid battery 11 side having a low voltage value. Then, the control unit 51 opens the switch unit Sb3 connected in parallel with the parasitic diode Db3 that regulates the current to the lead storage battery 11 side among the specified switch units Sa3 and Sb3, and also opens the switch unit Sa3. Make it closed.

一方、リチウムイオン蓄電池12側が低い場合、電圧値の低い蓄電池側から接続点N4側への電流とは、リチウムイオン蓄電池12側からの電流であり、具体的には、接続点N3から接続点N4(又は外部端子P2)への電流のことである。この場合、制御部51は、電圧値の低いリチウムイオン蓄電池12側のスイッチ部として、スイッチ部Sa4,Sb4を特定する。そして、制御部51は、特定したスイッチ部Sa4,Sb4のうち、リチウムイオン蓄電池12側への電流を規制する寄生ダイオードDa4と並列に接続されたスイッチ部Sa4を開放状態もさせるとともに、スイッチ部Sb4を閉鎖状態にさせる。 On the other hand, when the lithium ion storage battery 12 side is low, the current from the storage battery side having a low voltage value to the connection point N4 side is the current from the lithium ion storage battery 12 side. Specifically, the connection point N3 to the connection point N4 (Or the current to the external terminal P2). In this case, the control unit 51 specifies the switch units Sa4 and Sb4 as the switch units on the lithium ion storage battery 12 side having a low voltage value. Then, the control unit 51 also opens the switch unit Sa4 connected in parallel with the parasitic diode Da4 that regulates the current to the lithium ion storage battery 12 side among the specified switch units Sa4 and Sb4, and also opens the switch unit Sb4. To be closed.

この切替中間状態において、制御部51は、スイッチ23,24が有するスイッチ部Sa3,Sa4,Sb3,Sb4のうち、電圧値の高い蓄電池側のスイッチ部をすべて閉鎖させる。これにより、いずれの蓄電池11,12側からも電気負荷15に対して電力が供給されることとなる。 In this switching intermediate state, the control unit 51 closes all of the switch units Sa3, Sa4, Sb3, and Sb4 of the switches 23 and 24 on the storage battery side having a high voltage value. As a result, electric power is supplied to the electric load 15 from any of the storage batteries 11 and 12.

その一方、切替中間状態では、電圧値の低い蓄電池側のスイッチ部のうち、接続点N4側への電流を規制する寄生ダイオードと並列に接続されたスイッチ部は開放されている。このため、蓄電池11,12の電圧差が大きくても、接続点N4側から電圧値の低い蓄電池側へ電流が流れることが規制される。 On the other hand, in the switching intermediate state, among the switch portions on the storage battery side having a low voltage value, the switch portion connected in parallel with the parasitic diode that regulates the current to the connection point N4 side is open. Therefore, even if the voltage difference between the storage batteries 11 and 12 is large, the current is restricted from flowing from the connection point N4 side to the storage battery side having a low voltage value.

切替中間状態となってから、制御部51は、スイッチ23,24のうち、切替要求により開放させることが要求(決定)されているスイッチ23,24を特定し、当該スイッチのスイッチ部をすべて開放させる。つまり、制御部51は、電気経路L3,L4のうち、通電遮断の状態とする電気経路に設けられたスイッチを特定し、当該スイッチのスイッチ部を開放させる。これにより、電気経路L3,L4のうち、電気負荷15に電力を供給しない蓄電池との間における電気経路が通電遮断の状態となる。以上により、電気負荷15への電力を供給する蓄電池11,12の切り替えが行われる。 After the switching intermediate state is reached, the control unit 51 identifies the switches 23 and 24 that are requested (determined) to be released by the switching request among the switches 23 and 24, and releases all the switch units of the switch. Let me. That is, the control unit 51 identifies a switch provided in the electric path in the state of power cutoff among the electric paths L3 and L4, and opens the switch unit of the switch. As a result, of the electric paths L3 and L4, the electric path between the electric paths L3 and L4 and the storage battery that does not supply electric power to the electric load 15 is cut off. As described above, the storage batteries 11 and 12 for supplying electric power to the electric load 15 are switched.

なお、電圧値の低い蓄電池側のスイッチが、閉鎖させるスイッチである場合、電圧値の高い蓄電池側のスイッチ部を開放状態させた後、電圧値の低い蓄電池側のスイッチを閉鎖状態にさせる。つまり、切替中間状態を終了させる。 When the switch on the storage battery side having a low voltage value is a switch to be closed, the switch portion on the storage battery side having a high voltage value is opened and then the switch on the storage battery side having a low voltage value is closed. That is, the switching intermediate state is terminated.

以上により、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替える場合、電気負荷15への電力供給を継続しつつ、接続点N4側からスイッチ23,24を介して、電圧値の低い蓄電池側へ電流が流れることを規制できる。つまり、電気経路L3、L4を通過して、外部端子P0から接続点N3へ電流が流れることや、接続点N3から外部端子P0へ電流が流れることを規制できる。 As described above, when the switches 23 and 24 are switched on and off, a current flows from the connection point N4 side to the storage battery side having a low voltage value through the switches 23 and 24 while continuing the power supply to the electric load 15. You can regulate that. That is, it is possible to regulate the flow of current from the external terminal P0 to the connection point N3 and the flow of current from the connection point N3 to the external terminal P0 through the electric paths L3 and L4.

ちなみに、フェイルセーフ処理が行われる場合、制御部51は、スイッチ23を閉鎖し、かつ、スイッチ24を開放してから、バイパス開閉回路RE2を閉鎖し、その後、スイッチ23を開放するようになっている。これにより、バイパス開閉回路RE2と、スイッチ24が同時に閉鎖する状況を回避することができる。つまり、バイパス開閉回路RE2と、スイッチ24が同時に閉鎖すると、蓄電池11,12の電位差により、バイパス開閉回路RE2と、スイッチ24を介して、接続点N4側からいずれかの蓄電池側に電流が流れる可能性がある。このため、スイッチ23を閉鎖し、スイッチ24を開放してから、バイパス開閉回路RE2を閉鎖することにより、いずれかの蓄電池側に電流が流れることを防止している。 By the way, when the fail-safe process is performed, the control unit 51 closes the switch 23, opens the switch 24, closes the bypass opening / closing circuit RE2, and then opens the switch 23. There is. As a result, it is possible to avoid a situation in which the bypass opening / closing circuit RE2 and the switch 24 are closed at the same time. That is, when the bypass switching circuit RE2 and the switch 24 are closed at the same time, a current can flow from the connection point N4 side to any storage battery side via the bypass switching circuit RE2 and the switch 24 due to the potential difference between the storage batteries 11 and 12. There is sex. Therefore, by closing the switch 23, opening the switch 24, and then closing the bypass switching circuit RE2, it is possible to prevent current from flowing to either storage battery side.

次に、図3に基づき、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替える際に実行する切替処理について説明する。切替処理は、所定周期ごとに制御部51により実行される。 Next, a switching process executed when the switches 23 and 24 are switched on and off with each other will be described with reference to FIG. The switching process is executed by the control unit 51 at predetermined intervals.

制御部51は、切替要求が発生しているか否かを判定する(ステップS101)。切替要求(スイッチ23,24を切り替えることの決定)は、制御部51の処理結果や、ECU52からの命令に基づき発生する。例えば、蓄電池11,12の充電状況に基づき、制御部51自らが切替要求を行う場合がある。また、回転電機14の発電状況や力行駆動、電気負荷13からの電力要求等によって、ECU52が切替要求を行う場合がある。また、フェイルセーフ処理においても切替要求が発生する場合がある。切替要求が発生していない場合(ステップS101:NO)、制御部51は、切替処理を終了する。 The control unit 51 determines whether or not a switching request has occurred (step S101). The switching request (decision to switch the switches 23 and 24) is generated based on the processing result of the control unit 51 and the command from the ECU 52. For example, the control unit 51 itself may make a switching request based on the charging status of the storage batteries 11 and 12. Further, the ECU 52 may make a switching request depending on the power generation status of the rotary electric machine 14, the power running drive, the power request from the electric load 13, and the like. In addition, a switching request may occur even in the fail-safe process. If no switching request has occurred (step S101: NO), the control unit 51 ends the switching process.

切替要求が発生していた場合(ステップS101:YES)、制御部51は、電圧検出器31,32から取得した各蓄電池11,12の電圧値を比較し、鉛蓄電池11側の電圧値(Pb電圧)の方が、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値(Li電圧)よりも高いか否かを判定する(ステップS102)。 When the switching request is generated (step S101: YES), the control unit 51 compares the voltage values of the storage batteries 11 and 12 acquired from the voltage detectors 31 and 32, and compares the voltage values of the lead-acid batteries 11 side (Pb). It is determined whether or not the voltage) is higher than the voltage value (Li voltage) on the lithium ion storage battery 12 side (step S102).

鉛蓄電池11側の電圧値の方が高い場合(ステップS102:YES)、制御部51は、閉鎖していたスイッチ23を開放させるとともに、開放していたスイッチ24を閉鎖させる切替要求であるか否かを判定する(ステップS103)。どのスイッチ23,24を開放又は閉鎖させるかは、制御部51の処理結果やECU52からの命令内容に基づき、特定される。例えば、一方の蓄電池11,12の充電量が少なくなった場合、他方の蓄電池11,12から電気負荷15への電力を供給するように、スイッチ23,24の開閉を指定する切替要求が行われる。また、異常が発生した場合には、鉛蓄電池11から電力が供給されるように、スイッチ23,24の開閉を指定する切替要求が行われる。 When the voltage value on the lead-acid battery 11 side is higher (step S102: YES), the control unit 51 is a switching request for opening the closed switch 23 and closing the opened switch 24. (Step S103). Which switches 23 and 24 are opened or closed is specified based on the processing result of the control unit 51 and the content of the command from the ECU 52. For example, when the charge amount of one storage battery 11 or 12 becomes low, a switching request for specifying the opening / closing of the switches 23 and 24 is made so as to supply electric power from the other storage battery 11 and 12 to the electric load 15. .. Further, when an abnormality occurs, a switching request for specifying the opening / closing of the switches 23 and 24 is made so that the power is supplied from the lead storage battery 11.

スイッチ23を開放させる切替要求である場合(ステップS103:YES)、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sb4を閉鎖させる(ステップS104)。すなわち、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値が低い場合、制御部51は、スイッチ部Sa4を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sb4を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sb4を閉鎖させる。 When the request is for switching to open the switch 23 (step S103: YES), the control unit 51 closes the switch unit Sb4 of the switch 24 (step S104). That is, when the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is low, the control unit 51 opens the switch unit Sa4 and closes the switch unit Sb4 (to enter the switching intermediate state), so that the switch unit Sb4 To close.

ステップS104から所定時間(例えば、100ms)経過後、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3を開放させる(ステップS105)。また、制御部51は、スイッチ部Sa4を閉鎖させ(ステップS106)、切替処理を終了する。なお、スイッチ部Sa4を閉鎖させることにより、切替中間状態も終了する。 After a predetermined time (for example, 100 ms) has elapsed from step S104, the control unit 51 releases the switch units Sa3 and Sb3 of the switch 23 that are requested (determined) to be released (step S105). Further, the control unit 51 closes the switch unit Sa4 (step S106) and ends the switching process. By closing the switch unit Sa4, the switching intermediate state is also terminated.

スイッチ23を開放させる切替要求でない場合(ステップS103:NO)、すなわち、開放していたスイッチ23を閉鎖させる切替要求である場合、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sa4を開放させる(ステップS107)。鉛蓄電池11の電圧値の方が高い場合、すなわち、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値が低い場合、スイッチ部Sa4を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sb4を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sa4を開放させる。 If it is not a changeover request for opening the switch 23 (step S103: NO), that is, if it is a changeover request for closing the open switch 23, the control unit 51 releases the switch unit Sa4 of the switch 24 (step S107). ). When the voltage value of the lead storage battery 11 is higher, that is, when the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is lower, the switch unit Sa4 is opened and the switch unit Sb4 is closed (in the switching intermediate state). ), The switch unit Sa4 is opened.

ステップS107から所定時間経過後、制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3を閉鎖させる(ステップS108)。すなわち、ステップS108において、制御部51は、電圧値の高い鉛蓄電池11側のスイッチ部Sa3,Sb3をすべて閉鎖させる。制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ24のスイッチ部Sb4を開放させ(ステップS109)、切替処理を終了する。 After a predetermined time has elapsed from step S107, the control unit 51 closes the switch units Sa3 and Sb3 of the switch 23 (step S108). That is, in step S108, the control unit 51 closes all the switch units Sa3 and Sb3 on the lead-acid battery 11 side having a high voltage value. The control unit 51 releases the switch unit Sb4 of the switch 24 that is requested (determined) to be released (step S109), and ends the switching process.

鉛蓄電池11側の電圧値の方が低い場合(ステップS102:NO)、制御部51は、閉鎖していたスイッチ23を開放させるとともに、開放していたスイッチ24を閉鎖させる切替要求であるか否かを判定する(ステップS110)。 When the voltage value on the lead-acid battery 11 side is lower (step S102: NO), whether or not the control unit 51 is a switching request for opening the closed switch 23 and closing the opened switch 24. (Step S110).

閉鎖していたスイッチ23を開放させる切替要求である場合(ステップS110:YES)、制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sb3を開放させる(ステップS111)。鉛蓄電池11側の電圧値の方が低い場合、制御部51は、スイッチ部Sb3を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sb3を開放させる。 When it is a changeover request to open the closed switch 23 (step S110: YES), the control unit 51 releases the switch unit Sb3 of the switch 23 (step S111). When the voltage value on the lead-acid battery 11 side is lower, the control unit 51 opens the switch unit Sb3 and closes the switch unit Sa3 (to bring it into the switching intermediate state). Let it open.

ステップS111から所定時間経過後、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sa4,Sb4を閉鎖させる(ステップS112)。すなわち、ステップS112において、制御部51は、電圧値の高いリチウムイオン蓄電池12側のスイッチ部Sa4,Sb4をすべて閉鎖させる。その後、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ23のスイッチ部Sa3を開放させ(ステップS113)、切替処理を終了する。 After a predetermined time has elapsed from step S111, the control unit 51 closes the switch units Sa4 and Sb4 of the switch 24 (step S112). That is, in step S112, the control unit 51 closes all the switch units Sa4 and Sb4 on the lithium ion storage battery 12 side having a high voltage value. After that, the control unit 51 releases the switch unit Sa3 of the switch 23, which is requested (determined) to be released (step S113), and ends the switching process.

閉鎖していたスイッチ23を開放させる切替要求でない場合(ステップS110:NO)、すなわち、開放していたスイッチ23を閉鎖させる切替要求である場合、制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sa3を閉鎖させる(ステップS114)。鉛蓄電池11側の電圧値の方が低い場合、制御部51は、スイッチ部Sb3を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sa3を閉鎖させる。 If it is not a changeover request to open the closed switch 23 (step S110: NO), that is, if it is a changeover request to close the open switch 23, the control unit 51 closes the switch unit Sa3 of the switch 23. (Step S114). When the voltage value on the lead-acid battery 11 side is lower, the control unit 51 opens the switch unit Sb3 and closes the switch unit Sa3 (to put it in the switching intermediate state). Close it.

ステップS114から所定時間経過後、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ24のスイッチ部Sa4,Sb4を開放させる(ステップS115)。その後、制御部51は、スイッチ部Sb3を閉鎖させ(ステップS116)、切替処理を終了する。なお、スイッチ部Sb3を閉鎖させることにより、切替中間状態も終了する。 After a lapse of a predetermined time from step S114, the control unit 51 releases the switch units Sa4 and Sb4 of the switch 24 that are requested (determined) to be released (step S115). After that, the control unit 51 closes the switch unit Sb3 (step S116), and ends the switching process. By closing the switch unit Sb3, the switching intermediate state is also terminated.

以上の切替処理を行うことにより、スイッチ23,24のオンオフを相互に切り替える場合、蓄電池11,12側から接続点N4側への電流は許容されるため、電気負荷15への電力供給は、継続されることとなる。一方、接続点N4側から、蓄電池11,12のうち電圧値の低い蓄電池側への電流は規制される。つまり、蓄電池11,12のうち、電圧値の高い蓄電池側から、電圧値の低い蓄電池側への電流は規制される。 When the switches 23 and 24 are switched on and off by performing the above switching process, the current from the storage batteries 11 and 12 to the connection point N4 side is allowed, so that the power supply to the electric load 15 continues. Will be done. On the other hand, the current from the connection point N4 side to the storage battery side having the lower voltage value among the storage batteries 11 and 12 is regulated. That is, of the storage batteries 11 and 12, the current from the storage battery side having a high voltage value to the storage battery side having a low voltage value is regulated.

次に、図4〜図7に基づき、電気負荷15への電力を供給する蓄電池11,12を切り替える場合における、各スイッチ部Sa3,Sb3,Sa4,Sb4の切り替え順序について、説明する。なお、図4〜図7では、電気経路L3,L4、スイッチ23,24、蓄電池11,12、電気負荷15のみを図示して、車載電源システムの構成を簡略化している。 Next, the switching order of the switch units Sa3, Sb3, Sa4, and Sb4 when switching the storage batteries 11 and 12 for supplying the electric power to the electric load 15 will be described with reference to FIGS. 4 to 7. In addition, in FIGS. 4 to 7, only the electric paths L3 and L4, the switches 23 and 24, the storage batteries 11 and 12, and the electric load 15 are shown to simplify the configuration of the in-vehicle power supply system.

まず、図4に基づき、鉛蓄電池11側の電圧値の方が高い場合であって、スイッチ23を閉鎖状態から開放状態とする場合について説明する。すなわち、鉛蓄電池11側の電圧値の方が高い場合に、電気負荷15に電力を供給する蓄電池11,12を、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12に切り替える場合について説明する。 First, a case where the voltage value on the lead storage battery 11 side is higher and the switch 23 is changed from the closed state to the open state will be described with reference to FIG. That is, a case will be described in which the storage batteries 11 and 12 for supplying power to the electric load 15 are switched from the lead storage battery 11 to the lithium ion storage battery 12 when the voltage value on the lead storage battery 11 side is higher.

図4(a)に示すように、初期状態では、スイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3が閉鎖(ON)されており、スイッチ24のスイッチ部Sa4,Sb4が開放(OFF)されている。これにより、初期状態では、鉛蓄電池11側から接続点N4側へ電流が流れ、鉛蓄電池11側から電気負荷15へ電力が供給される。一方、リチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れることはない。 As shown in FIG. 4A, in the initial state, the switch portions Sa3 and Sb3 of the switch 23 are closed (ON), and the switch portions Sa4 and Sb4 of the switch 24 are opened (OFF). As a result, in the initial state, a current flows from the lead-acid battery 11 side to the connection point N4 side, and power is supplied from the lead-acid battery 11 side to the electric load 15. On the other hand, no current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side.

切替要求が発生すると、切替処理のステップS104が行われ、図4(b)に示すように、最初にスイッチ部Sb4が閉鎖される。これにより、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れ、両方の蓄電池11,12側から電気負荷15へ電力が供給される。鉛蓄電池11側の電圧値がリチウムイオン蓄電池12側の電圧値よりも高くても、スイッチ部Sa4が開放されていることから、接続点N4側からリチウムイオン蓄電池12側へ電流が流れることはない。つまり、電気経路L3,L4を介して、鉛蓄電池11側からリチウムイオン蓄電池12側へ電流が流れることはない。 When the switching request is generated, step S104 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 4B, the switch unit Sb4 is closed first. As a result, a current flows from the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side, and power is supplied from both storage batteries 11 and 12 to the electric load 15. Even if the voltage value on the lead-acid battery 11 side is higher than the voltage value on the lithium-ion battery 12 side, no current flows from the connection point N4 side to the lithium-ion storage battery 12 side because the switch section Sa4 is open. .. That is, no current flows from the lead storage battery 11 side to the lithium ion storage battery 12 side via the electric paths L3 and L4.

その後、切替処理のステップS105が行われ、図4(c)に示すように、スイッチ部Sa3,Sb3が開放される。これにより、電気経路L3が通電遮断の状態となり、鉛蓄電池11側から電気負荷15へ電力が供給されることや、接続点N4側から鉛蓄電池11側へ電流が流れることもなくなる。一方、スイッチ部Sb4は閉鎖状態であるため、スイッチ部Sb4及び寄生ダイオードDa4を介して、リチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れる。これにより、リチウムイオン蓄電池12側から電気負荷15へ電力が継続して供給される。 After that, step S105 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 4C, the switch units Sa3 and Sb3 are opened. As a result, the electric path L3 is turned off, and power is not supplied from the lead-acid battery 11 side to the electric load 15, and no current flows from the connection point N4 side to the lead-acid battery 11. On the other hand, since the switch portion Sb4 is in the closed state, a current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side via the switch portion Sb4 and the parasitic diode Da4. As a result, electric power is continuously supplied from the lithium ion storage battery 12 side to the electric load 15.

そして、切替処理のステップS106が行われ、図4(d)に示すように、スイッチ部Sa4が閉鎖される。これにより、電気経路L4が通電の状態となり、スイッチ23,24の切り替えが終了する。 Then, step S106 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 4D, the switch unit Sa4 is closed. As a result, the electric path L4 is energized, and the switching of the switches 23 and 24 is completed.

次に、図5に基づき、鉛蓄電池11側の電圧値の方が高い場合であって、スイッチ23を開放状態から閉鎖状態とする場合について説明する。すなわち、鉛蓄電池11側の電圧値の方が高い場合に、電気負荷15に電力を供給する蓄電池11,12を、リチウムイオン蓄電池12から鉛蓄電池11に切り替える場合について説明する。 Next, a case where the voltage value on the lead storage battery 11 side is higher and the switch 23 is changed from the open state to the closed state will be described with reference to FIG. That is, a case will be described in which the storage batteries 11 and 12 for supplying power to the electric load 15 are switched from the lithium ion storage battery 12 to the lead storage battery 11 when the voltage value on the lead storage battery 11 side is higher.

図5(a)に示すように、初期状態では、スイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3が開放(OFF)されており、スイッチ24のスイッチ部Sa4,Sb4が閉鎖(ON)されている。これにより、初期状態では、リチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れ、リチウムイオン蓄電池12側から電気負荷15へ電力が供給される。一方、鉛蓄電池11側から接続点N4側へ電流が流れることはない。 As shown in FIG. 5A, in the initial state, the switch portions Sa3 and Sb3 of the switch 23 are open (OFF), and the switch portions Sa4 and Sb4 of the switch 24 are closed (ON). As a result, in the initial state, a current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side, and power is supplied from the lithium ion storage battery 12 side to the electric load 15. On the other hand, no current flows from the lead-acid battery 11 side to the connection point N4 side.

切替要求が発生すると、切替処理のステップS107が行われ、図5(b)に示すように、最初にスイッチ部Sa4が開放される。この場合においても、スイッチ部Sb4は閉鎖状態であるため、スイッチ部Sb4及び寄生ダイオードDa4を介して、リチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れる。つまり、リチウムイオン蓄電池12側から電気負荷15へ電力が継続して供給される。 When the switching request is generated, step S107 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 5B, the switch unit Sa4 is first opened. Even in this case as well, since the switch portion Sb4 is in the closed state, a current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side via the switch portion Sb4 and the parasitic diode Da4. That is, electric power is continuously supplied from the lithium ion storage battery 12 side to the electric load 15.

その後、切替処理のステップS108が行われ、図5(c)に示すように、スイッチ部Sa3,Sb3が閉鎖される。これにより、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れ、両方の蓄電池11,12側から電気負荷15へ電力が供給される。一方、鉛蓄電池11側の電圧値がリチウムイオン蓄電池12側の電圧値よりも高くても、スイッチ部Sa4が開放されていることから、接続点N4側からリチウムイオン蓄電池12側へ電流が流れることはない。 After that, step S108 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 5C, the switch units Sa3 and Sb3 are closed. As a result, a current flows from the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side, and power is supplied from both storage batteries 11 and 12 to the electric load 15. On the other hand, even if the voltage value on the lead storage battery 11 side is higher than the voltage value on the lithium ion storage battery 12, since the switch portion Sa4 is open, current flows from the connection point N4 side to the lithium ion storage battery 12 side. There is no.

その後、切替処理のステップS109が行われ、図5(d)に示すように、スイッチ部Sb4が開放される。これにより、電気経路L3が通電の状態となる一方、電気経路L4が通電遮断の状態となり、スイッチ23,24の切り替えが終了する。 After that, step S109 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 5D, the switch unit Sb4 is opened. As a result, the electric path L3 is in the energized state, while the electric path L4 is in the energized state, and the switching of the switches 23 and 24 is completed.

次に、図6に基づき、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値の方が高い場合であって、スイッチ23を閉鎖状態から開放状態とする場合について説明する。すなわち、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値の方が高い場合に、電気負荷15に電力を供給する蓄電池11,12を、鉛蓄電池11からリチウムイオン蓄電池12に切り替える場合について説明する。 Next, a case where the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is higher and the switch 23 is changed from the closed state to the open state will be described with reference to FIG. That is, a case will be described in which the storage batteries 11 and 12 for supplying power to the electric load 15 are switched from the lead storage battery 11 to the lithium ion storage battery 12 when the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is higher.

図6(a)に示すように、初期状態では、スイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3が閉鎖(ON)されており、スイッチ24のスイッチ部Sa4,Sb4が開放(OFF)されている。これにより、初期状態では、鉛蓄電池11側から接続点N4側へ電流が流れ、鉛蓄電池11側から電気負荷15へ電力が供給される。一方、リチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れることはない。 As shown in FIG. 6A, in the initial state, the switch portions Sa3 and Sb3 of the switch 23 are closed (ON), and the switch portions Sa4 and Sb4 of the switch 24 are opened (OFF). As a result, in the initial state, a current flows from the lead-acid battery 11 side to the connection point N4 side, and power is supplied from the lead-acid battery 11 side to the electric load 15. On the other hand, no current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side.

切替要求が発生すると、切替処理のステップS111が行われ、図6(b)に示すように、最初にスイッチ部Sb3が開放される。この場合においても、スイッチ部Sa3は閉鎖状態であるため、スイッチ部Sa3及び寄生ダイオードDb3を介して、鉛蓄電池11側から接続点N4側へ電流が流れる。つまり、鉛蓄電池11側から電気負荷15へ電力が継続して供給される。 When the switching request is generated, step S111 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 6B, the switch unit Sb3 is first opened. Even in this case, since the switch portion Sa3 is in the closed state, a current flows from the lead storage battery 11 side to the connection point N4 side via the switch portion Sa3 and the parasitic diode Db3. That is, electric power is continuously supplied from the lead storage battery 11 side to the electric load 15.

その後、切替処理のステップS112が行われ、図6(c)に示すように、スイッチ部Sa4,Sb4が閉鎖される。これにより、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れ、両方の蓄電池11,12側から電気負荷15へ電力が供給される。一方、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値が鉛蓄電池11側の電圧値よりも高くても、スイッチ部Sb3が開放されていることから、接続点N4側から鉛蓄電池11側へ電流が流れることはない。 After that, step S112 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 6C, the switch portions Sa4 and Sb4 are closed. As a result, a current flows from the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side, and power is supplied from both storage batteries 11 and 12 to the electric load 15. On the other hand, even if the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is higher than the voltage value on the lead storage battery 11 side, since the switch portion Sb3 is open, current does not flow from the connection point N4 side to the lead storage battery 11 side. Absent.

その後、切替処理のステップS113が行われ、図6(d)に示すように、スイッチ部Sa3が開放される。これにより、電気経路L3が通電の状態となる一方、電気経路L4が通電遮断の状態となり、スイッチ23,24の切り替えが終了する。 After that, step S113 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 6D, the switch unit Sa3 is opened. As a result, the electric path L3 is in the energized state, while the electric path L4 is in the energized state, and the switching of the switches 23 and 24 is completed.

次に、図7に基づき、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値の方が高い場合であって、スイッチ23を開放状態から閉鎖状態とする場合について説明する。すなわち、リチウムイオン蓄電池12側の電圧値の方が高い場合に、電気負荷15に電力を供給する蓄電池11,12を、リチウムイオン蓄電池12から鉛蓄電池11に切り替える場合について説明する。 Next, a case where the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is higher and the switch 23 is changed from the open state to the closed state will be described with reference to FIG. 7. That is, a case where the storage batteries 11 and 12 for supplying power to the electric load 15 are switched from the lithium ion storage battery 12 to the lead storage battery 11 when the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is higher will be described.

図7(a)に示すように、初期状態では、スイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3が開放(OFF)されており、スイッチ24のスイッチ部Sa4,Sb4が閉鎖(ON)されている。これにより、初期状態では、リチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れ、リチウムイオン蓄電池12側から電気負荷15へ電力が供給される。一方、鉛蓄電池11側から接続点N4側へ電流が流れることはない。 As shown in FIG. 7A, in the initial state, the switch portions Sa3 and Sb3 of the switch 23 are open (OFF), and the switch portions Sa4 and Sb4 of the switch 24 are closed (ON). As a result, in the initial state, a current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side, and power is supplied from the lithium ion storage battery 12 side to the electric load 15. On the other hand, no current flows from the lead-acid battery 11 side to the connection point N4 side.

切替要求が発生すると、切替処理のステップS114が行われ、図7(b)に示すように、最初にスイッチ部Sa3が閉鎖される。これにより、鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12側から接続点N4側へ電流が流れ、両方の蓄電池11,12側から電気負荷15へ電力が供給される。リチウムイオン蓄電池12側の電圧値が鉛蓄電池11側の電圧値よりも高くても、特定のスイッチ部としてのスイッチ部Sb3が開放されていることから、接続点N4側から鉛蓄電池11側へ電流が流れることはない。つまり、電気経路L3,L4を介して、リチウムイオン蓄電池12側から鉛蓄電池11側へ電流が流れることはない。 When the switching request is generated, step S114 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 7B, the switch unit Sa3 is closed first. As a result, a current flows from the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 side to the connection point N4 side, and power is supplied from both storage batteries 11 and 12 to the electric load 15. Even if the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side is higher than the voltage value on the lead storage battery 11 side, since the switch unit Sb3 as a specific switch unit is open, the current from the connection point N4 side to the lead storage battery 11 side. Does not flow. That is, no current flows from the lithium ion storage battery 12 side to the lead storage battery 11 side via the electric paths L3 and L4.

その後、切替処理のステップS115が行われ、図7(c)に示すように、スイッチ部Sa4,Sb4が開放される。これにより、電気経路L4が通電遮断の状態となり、リチウムイオン蓄電池12側から電気負荷15へ電力が供給されることや、接続点N4側からリチウムイオン蓄電池12側へ電流が流れることもなくなる。一方、スイッチ部Sa3は閉鎖状態であるため、スイッチ部Sa3及び寄生ダイオードDb3を介して、鉛蓄電池11側から接続点N4側へ電流が流れる。これにより、鉛蓄電池11側から電気負荷15へ電力が継続して供給される。 After that, step S115 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 7C, the switch units Sa4 and Sb4 are opened. As a result, the electric path L4 is turned off, and power is not supplied from the lithium ion storage battery 12 side to the electric load 15, and no current flows from the connection point N4 side to the lithium ion storage battery 12. On the other hand, since the switch portion Sa3 is in the closed state, a current flows from the lead storage battery 11 side to the connection point N4 side via the switch portion Sa3 and the parasitic diode Db3. As a result, electric power is continuously supplied from the lead storage battery 11 side to the electric load 15.

そして、切替処理のステップS116が行われ、図7(d)に示すように、スイッチ部Sb3が閉鎖される。これにより、電気経路L3が通電の状態となり、スイッチ23,24の切り替えが終了する。 Then, step S116 of the switching process is performed, and as shown in FIG. 7D, the switch unit Sb3 is closed. As a result, the electric path L3 is energized, and the switching of the switches 23 and 24 is completed.

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。 According to the present embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

接続点N4側から蓄電池11,12側へ電流が流れることを規制する寄生ダイオードDb3,Da4と並列に接続されたスイッチ部Sb3,Sa4を、開放させる切替中間状態を経て、蓄電池11,12を切り替える。この切替中間状態においては、寄生ダイオードDb3,Da4を介して、蓄電池11,12側から接続点N4側へ電流が流れることは許容されるが、その反対側(蓄電池11,12側)に電流が流れることは規制される。このため、スイッチ部Sb3,Sa4以外の他のスイッチ部を閉鎖して、両方の蓄電池11,12側から電気負荷15へ電力を供給する状態にしても、各蓄電池11,12の電圧差によりいずれかの蓄電池側へ電流が流れることを規制することができる。これにより、スイッチ23,24を切り替える際、各スイッチ部Sa3,Sb3,Sa4,Sb4の許容電流量を超えるような過大な電流が流れることを規制し、スイッチ23,24を保護することができる。 The storage batteries 11 and 12 are switched through a switching intermediate state in which the switch units Sb3 and Sa4 connected in parallel with the parasitic diodes Db3 and Da4 that regulate the flow of current from the connection point N4 side to the storage batteries 11 and 12 are opened. .. In this switching intermediate state, current is allowed to flow from the storage batteries 11 and 12 sides to the connection point N4 side via the parasitic diodes Db3 and Da4, but the current flows to the opposite side (storage batteries 11 and 12 sides). Flow is regulated. Therefore, even if the switch units other than the switch units Sb3 and Sa4 are closed and power is supplied from both storage batteries 11 and 12 to the electric load 15, the voltage difference between the storage batteries 11 and 12 will eventually cause the power to be supplied. It is possible to regulate the flow of current to the storage battery side. As a result, when switching the switches 23 and 24, it is possible to regulate the flow of an excessive current that exceeds the allowable current amount of each switch unit Sa3, Sb3, Sa4, Sb4, and protect the switches 23 and 24.

電気経路L3,L4を共に通電の状態とすると、各蓄電池11,12の電圧差がある場合に、スイッチ23,24を介して、接続点N4側から電圧値が低い蓄電池側に電流が流れる。一方、接続点N4側から電圧値が高い蓄電池11,12側に電流は、流れない。 When both the electric paths L3 and L4 are energized, when there is a voltage difference between the storage batteries 11 and 12, a current flows from the connection point N4 side to the storage battery side having a low voltage value via the switches 23 and 24. On the other hand, no current flows from the connection point N4 side to the storage batteries 11 and 12 sides having a high voltage value.

このため、切替中間状態では、接続点N4側から、電圧値の低い蓄電池側への電流を規制する寄生ダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放状態にさせることとし、その他のスイッチ部を閉鎖状態とさせることとした。これにより、電気負荷15と、電圧値の低い蓄電池11,12との間の電気経路L3,L4に設けられたスイッチ23,24に、接続点N4側から蓄電池11,12側へ過大な電流が流れることを規制できる。したがって、保護が必要なスイッチ23,24を適切に保護することができる。 Therefore, in the switching intermediate state, the switch unit connected in parallel with the parasitic diode that regulates the current from the connection point N4 side to the storage battery side with a low voltage value is opened, and the other switch units are closed. I decided to put it in a state. As a result, an excessive current is applied to the switches 23 and 24 provided in the electric paths L3 and L4 between the electric load 15 and the storage batteries 11 and 12 having a low voltage value from the connection point N4 side to the storage batteries 11 and 12 side. You can regulate the flow. Therefore, the switches 23 and 24 that need to be protected can be appropriately protected.

なお、接続点N4側から電圧値の高い蓄電池11,12側へ電流が流れることはない。つまり、電圧値の高い蓄電池側に設けられたスイッチ部は、開放する必要がない。このため、電圧値を比較して、電圧値の低い蓄電池側への電流を規制する寄生ダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放することにより、あえて開放させる必要がないスイッチ部を判定し、開放させないようにすることができる。 No current flows from the connection point N4 side to the storage batteries 11 and 12 sides having a high voltage value. That is, it is not necessary to open the switch portion provided on the storage battery side having a high voltage value. Therefore, by comparing the voltage values and opening the switch section connected in parallel with the parasitic diode that regulates the current to the storage battery side with the low voltage value, it is determined which switch section does not need to be opened. It can be prevented from opening.

外部端子P0には、鉛蓄電池11と電気負荷13とが並列に接続されている。この電気負荷13から一時的に電力が供給された場合、鉛蓄電池11側の電圧値が一時的に低くなる場合がある。つまり、外部端子P0における電圧値が、電気負荷13の影響により、リチウムイオン蓄電池12側よりも低くなる場合がある。この場合に、電気経路L3,L4を共に通電の状態にしてスイッチ23,24を切り替えると、電気負荷13の電力要求により、スイッチ23,24の許容電流量に対して過大な電流が流れる可能性がある。特に電気負荷13の電力要求が大きければ、可能性が高くなる。 The lead storage battery 11 and the electric load 13 are connected in parallel to the external terminal P0. When electric power is temporarily supplied from the electric load 13, the voltage value on the lead storage battery 11 side may be temporarily lowered. That is, the voltage value at the external terminal P0 may be lower than that on the lithium ion storage battery 12 side due to the influence of the electric load 13. In this case, if the switches 23 and 24 are switched while the electric paths L3 and L4 are both energized, an excessive current may flow with respect to the allowable current amount of the switches 23 and 24 due to the power request of the electric load 13. There is. Especially when the power demand of the electric load 13 is large, the possibility becomes high.

しかしながら、上述したような切替処理を実行することにより、電気負荷13から電力が要求された場合に、スイッチ23,24を切り替えたとしても、スイッチ23,24を介して、鉛蓄電池11側に電流が流れることを規制することができる。つまり、電気負荷13からの電力要求に関わりなく、適切に各スイッチ部Sa3,Sb3,Sa4,Sb4を開閉させることができる。 However, when power is requested from the electric load 13 by executing the switching process as described above, even if the switches 23 and 24 are switched, the current flows to the lead storage battery 11 side via the switches 23 and 24. Can be regulated. That is, each switch unit Sa3, Sb3, Sa4, Sb4 can be appropriately opened and closed regardless of the power request from the electric load 13.

回転電機14には、電気経路L1,L2を介して鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とが並列に接続されている。このため、回転電機14から電力が供給されている場合、いずれかの蓄電池11,12側の電圧値も一時的に高くなる可能性がある。しかしながら、上述したような切替処理を実行することにより、回転電機14から電力が供給されていた場合に、スイッチ23,24を切り替えたとしても、スイッチ23,24を介して、接続点N4側からいずれかの蓄電池11,12側に電流が流れることを規制することができる。つまり、回転電機14の状況や、スイッチ21,22の開閉状況に関わりなく、適切に各スイッチ部Sa3,Sb3,Sa4,Sb4を開閉させることができる。このため、制御が容易となる。 A lead storage battery 11 and a lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the rotary electric machine 14 via electric paths L1 and L2. Therefore, when power is supplied from the rotary electric machine 14, the voltage value on either of the storage batteries 11 and 12 may be temporarily increased. However, when power is supplied from the rotary electric machine 14 by executing the switching process as described above, even if the switches 23 and 24 are switched, the connection point N4 side is used via the switches 23 and 24. It is possible to regulate the flow of current to any of the storage batteries 11 and 12. That is, each switch unit Sa3, Sb3, Sa4, Sb4 can be appropriately opened and closed regardless of the state of the rotary electric machine 14 and the opening / closing state of the switches 21 and 22. Therefore, control becomes easy.

各蓄電池11,12に、蓄電池11,12以外の電力供給源としての回転電機14や、電気負荷13が接続されており、それらから電力供給または電力要求があったとしても、蓄電池11,12を切り替える際に、接続点N4側から電圧の低い蓄電池側へ電流が流れることがない。すなわち、回転電機14や電気負荷13の状況を考慮することなく、各スイッチ部Sa3,Sb3,Sa4,Sb4を開閉させることができる。したがって、この切替処理を実行することにより、異常判定時においてスイッチ23,24を素早くかつ適切に切り替えることができる。 A rotating electric machine 14 as a power supply source other than the storage batteries 11 and 12 and an electric load 13 are connected to the storage batteries 11 and 12, and even if there is a power supply or a power request from them, the storage batteries 11 and 12 are used. When switching, no current flows from the connection point N4 side to the storage battery side having a low voltage. That is, each switch unit Sa3, Sb3, Sa4, Sb4 can be opened and closed without considering the situation of the rotary electric machine 14 and the electric load 13. Therefore, by executing this switching process, the switches 23 and 24 can be quickly and appropriately switched at the time of abnormality determination.

制御部51は、電圧値の低い蓄電池側のスイッチ部のうち、接続点N4側への電流を許容し、かつ、反対側への電流を規制する寄生ダイオードと並列に接続されたスイッチ部を開放状態にさせた後、その他のスイッチ部を閉鎖状態にさせている。これにより、電気負荷15へ電力を供給する蓄電池11,12を切り替える場合であっても、電気負荷15へ電力を供給し続けることができる。このため、電気負荷15に、定電圧の電力を要求する定電圧負荷を含ませることが可能となる。 The control unit 51 opens the switch unit connected in parallel with the parasitic diode that allows the current to the connection point N4 side and regulates the current to the opposite side among the switch units on the storage battery side having a low voltage value. After the state is set, the other switch parts are closed. As a result, even when the storage batteries 11 and 12 for supplying electric power to the electric load 15 are switched, the electric power can be continuously supplied to the electric load 15. Therefore, the electric load 15 can include a constant voltage load that requires a constant voltage of electric power.

(第2実施形態)
第2実施形態において、制御部51は、スイッチ部Sb3,Sa4をすべて開放状態にさせた後、スイッチ部Sb3,Sa4のうち、電圧値の高い蓄電池側のスイッチ部を閉鎖させ、その状態で、スイッチ23,24を切り替えている。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the control unit 51 opens all the switch units Sb3 and Sa4, and then closes the switch unit on the storage battery side having a high voltage value among the switch units Sb3 and Sa4, and in that state, The switches 23 and 24 are switched.

すなわち、制御部51は、スイッチ23,24の切替要求時において、蓄電池11,12の電圧差に関係なく、スイッチ部Sb3,Sa4をすべて開放状態にさせるとともに、他のスイッチ部Sa3,Sb4をすべて閉鎖状態にさせる(切替中間状態にさせる)。制御部51は、スイッチ23,24の電流又は電位差に基づき、電圧値の高い蓄電池側を特定し、電圧値の高い蓄電池側のスイッチを閉鎖させる。その後、制御部51は、通電遮断の状態とする電気経路L3,L4に設けられたスイッチ部を開放させる。その際、スイッチ部Sb3,Sa4のうち、通電の状態とする電気経路L3,L4に設けられたスイッチ部を閉鎖させる。以下、図8に基づき、この切替処理について詳しく説明する。 That is, when the switches 23 and 24 are requested to be switched, the control unit 51 opens all the switch units Sb3 and Sa4 and all the other switch units Sa3 and Sb4 regardless of the voltage difference between the storage batteries 11 and 12. Make it closed (make it in the intermediate state of switching). The control unit 51 identifies the storage battery side having a high voltage value based on the current or potential difference of the switches 23 and 24, and closes the switch on the storage battery side having a high voltage value. After that, the control unit 51 opens the switch unit provided in the electric paths L3 and L4 in which the energization is cut off. At that time, of the switch portions Sb3 and Sa4, the switch portions provided in the electric paths L3 and L4 to be energized are closed. Hereinafter, this switching process will be described in detail based on FIG.

制御部51は、切替要求が発生しているか否かを判定する(ステップS301)。切替要求が発生していない場合(ステップS301:NO)、制御部51は、切替処理を終了する。切替要求が発生していた場合(ステップS301:YES)、制御部51は、閉鎖していたスイッチ23を開放させる切替要求であるか否かを判定する(ステップS302)。 The control unit 51 determines whether or not a switching request has occurred (step S301). If no switching request has occurred (step S301: NO), the control unit 51 ends the switching process. When a switching request has been generated (step S301: YES), the control unit 51 determines whether or not the switching request is for opening the closed switch 23 (step S302).

スイッチ23を開放させる切替要求である場合(ステップS302:YES)、制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sb3を開放させる(ステップS303)。また、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sb4を閉鎖させる(ステップS304)。すなわち、制御部51は、スイッチ部Sb3,Sa4を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3,Sb4を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sb4を閉鎖させる。 When the request is for switching to open the switch 23 (step S302: YES), the control unit 51 releases the switch unit Sb3 of the switch 23 (step S303). Further, the control unit 51 closes the switch unit Sb4 of the switch 24 (step S304). That is, the control unit 51 closes the switch units Sb4 in order to open the switch units Sb3 and Sa4 and to close the switch units Sa3 and Sb4 (to bring them into the switching intermediate state).

その後、スイッチ23,24を流れる電流を取得する(ステップS305)。スイッチ23,24には、スイッチ23,24を流れる電流を検出する検出部としての電流検出回路(図示略)がそれぞれ設けられており、制御部51は、各電流検出回路から、スイッチ23,24の電流をそれぞれ取得する。 After that, the current flowing through the switches 23 and 24 is acquired (step S305). The switches 23 and 24 are provided with current detection circuits (not shown) as detection units for detecting the current flowing through the switches 23 and 24, and the control unit 51 is provided with the switches 23 and 24 from the current detection circuits. Get each of the currents of.

そして、制御部51は、スイッチ23を流れる電流の方が、スイッチ24を流れる電流よりも大きいか否かを判定する(ステップS306)。すなわち、電気負荷15に供給される電流比率に基づき、蓄電池11,12のうち電圧値の高い蓄電池側を判定する。なお、スイッチ23,24の電流を検出し、比較したが、蓄電池11,12の電圧値を検出し、比較してもよい。また、寄生ダイオードDb3,Da4を流れる電流を検出し、比較してもよい。 Then, the control unit 51 determines whether or not the current flowing through the switch 23 is larger than the current flowing through the switch 24 (step S306). That is, the storage battery side having the higher voltage value among the storage batteries 11 and 12 is determined based on the current ratio supplied to the electric load 15. Although the currents of the switches 23 and 24 are detected and compared, the voltage values of the storage batteries 11 and 12 may be detected and compared. Further, the currents flowing through the parasitic diodes Db3 and Da4 may be detected and compared.

スイッチ23を流れる電流の方が大きい場合(ステップS306:YES)、制御部51は、スイッチ部Sb3を閉鎖させる(ステップS307)。すなわち、鉛蓄電池11側の方が、リチウムイオン蓄電池12側よりも電圧値が高いため、制御部51は、スイッチ部Sb3を閉鎖させる。これにより、寄生ダイオードDb3に大きな電流が流れ続けることを抑制することができる。 When the current flowing through the switch 23 is larger (step S306: YES), the control unit 51 closes the switch unit Sb3 (step S307). That is, since the voltage value on the lead storage battery 11 side is higher than that on the lithium ion storage battery 12, the control unit 51 closes the switch unit Sb3. As a result, it is possible to prevent a large current from continuing to flow in the parasitic diode Db3.

そして、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ23のスイッチ部Sa3,Sb3を開放させる(ステップS308)。制御部51は、スイッチ部Sa4を閉鎖させ(ステップS309)、切替処理を終了する。 Then, the control unit 51 releases the switch units Sa3 and Sb3 of the switch 23 that are requested (determined) to be released (step S308). The control unit 51 closes the switch unit Sa4 (step S309), and ends the switching process.

スイッチ24を流れる電流の方が大きい場合(ステップS306:No)、制御部51は、スイッチ部Sa4を閉鎖させる(ステップS310)。すなわち、鉛蓄電池11側の方が、リチウムイオン蓄電池12側よりも電圧値が低いため、制御部51は、スイッチ部Sa4を閉鎖させる。これにより、寄生ダイオードDa4に大きな電流が流れ続けることを抑制することができる。 When the current flowing through the switch 24 is larger (step S306: No), the control unit 51 closes the switch unit Sa4 (step S310). That is, since the voltage value on the lead storage battery 11 side is lower than that on the lithium ion storage battery 12, the control unit 51 closes the switch unit Sa4. As a result, it is possible to prevent a large current from continuing to flow through the parasitic diode Da4.

そして、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ23のスイッチ部Sa3を開放させ(ステップS311)、切替処理を終了する。 Then, the control unit 51 releases the switch unit Sa3 of the switch 23, which is requested (determined) to be released (step S311), and ends the switching process.

スイッチ23を開放させる切替要求でない場合(ステップS302:NO)、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sa4を開放させる(ステップS312)。制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sa3を閉鎖させる(ステップS313)。すなわち、制御部51は、スイッチ部Sb3,Sa4を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3,Sb4を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sa3を閉鎖させる。 If it is not a switching request to open the switch 23 (step S302: NO), the control unit 51 releases the switch unit Sa4 of the switch 24 (step S312). The control unit 51 closes the switch unit Sa3 of the switch 23 (step S313). That is, the control unit 51 closes the switch unit Sa3 in order to open the switch units Sb3 and Sa4 and to close the switch units Sa3 and Sb4 (to bring them into the switching intermediate state).

その後、スイッチ23,24の電流を取得する(ステップS314)。そして、制御部51は、スイッチ23を流れる電流の方が、スイッチ24を流れる電流よりも大きいか否かを判定する(ステップS315)。 After that, the currents of the switches 23 and 24 are acquired (step S314). Then, the control unit 51 determines whether or not the current flowing through the switch 23 is larger than the current flowing through the switch 24 (step S315).

スイッチ23を流れる電流の方が大きい場合(ステップS315:YES)、制御部51は、スイッチ部Sb3を閉鎖させる(ステップS316)。そして、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ24のスイッチ部Sb4を開放させ(ステップS317)、切替処理を終了する。 When the current flowing through the switch 23 is larger (step S315: YES), the control unit 51 closes the switch unit Sb3 (step S316). Then, the control unit 51 releases the switch unit Sb4 of the switch 24 that is requested (determined) to be released (step S317), and ends the switching process.

スイッチ24を流れる電流の方が大きい場合(ステップS315:No)、制御部51は、スイッチ部Sa4を閉鎖させる(ステップS318)。そして、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ24のスイッチ部Sa4、Sb4を開放させる(ステップS319)。その後、制御部51は、スイッチ部Sb3を閉鎖させ(ステップS320)、切替処理を終了する。 When the current flowing through the switch 24 is larger (step S315: No), the control unit 51 closes the switch unit Sa4 (step S318). Then, the control unit 51 releases the switch units Sa4 and Sb4 of the switch 24 that are requested (determined) to be released (step S319). After that, the control unit 51 closes the switch unit Sb3 (step S320), and ends the switching process.

以上詳述した第2実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the second embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

スイッチ23,24を切り替える際、蓄電池11,12側から電気負荷15へ電力を継続的に供給しつつ、接続点N4から蓄電池11,12側へ電流が流れることを規制することができる。また、スイッチ23,24の切替要求時に、スイッチ部Sb3,Sa4を共に開放状態にさせるとともに、他のスイッチ部Sa3,Sb4を閉鎖状態にさせてから、いずれの蓄電池11,12側の電圧値が高いか判定する。このため、判定するための時間を確保することができる。また、スイッチ23,24の電流に基づき、電圧値の高い蓄電池11,12側を判定し、スイッチ部Sa4、Sb4のうち、電圧値の高い蓄電池11,12側のスイッチ部を閉鎖させている。このため、寄生ダイオードDb3,Da4に大きな電流が継続的に流れることを抑制できる。 When switching the switches 23 and 24, it is possible to regulate the flow of current from the connection point N4 to the storage batteries 11 and 12 while continuously supplying electric power from the storage batteries 11 and 12 to the electric load 15. Further, when the switches 23 and 24 are requested to be switched, the switch units Sb3 and Sa4 are both opened and the other switch units Sa3 and Sb4 are closed, and then the voltage value on any of the storage batteries 11 and 12 is changed. Determine if it is high. Therefore, it is possible to secure time for determination. Further, based on the currents of the switches 23 and 24, the storage batteries 11 and 12 having a high voltage value are determined, and among the switch units Sa4 and Sb4, the switch units on the storage batteries 11 and 12 having a high voltage value are closed. Therefore, it is possible to suppress the continuous flow of a large current through the parasitic diodes Db3 and Da4.

(他の実施形態)
本発明は、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。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には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。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented as follows, for example. In the following, the parts that are the same or equal to each other in each embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be incorporated for the parts having the same reference numerals.

・上記実施形態では、外部端子P0に鉛蓄電池11と電気負荷13とが接続され、外部端子P1に回転電機14が接続され、外部端子P2に電気負荷15が接続された車載電源システムに適用したが、その他の車載電源システムに適用してもよい。例えば、発電機としてのオルタネータ70に対して各蓄電池11,12が並列に接続されるとともに、電気負荷15に対して各蓄電池11,12が並列に接続される車載電源システムに適用してもよい。 In the above embodiment, the lead-acid battery 11 and the electric load 13 are connected to the external terminal P0, the rotary electric machine 14 is connected to the external terminal P1, and the electric load 15 is connected to the external terminal P2. However, it may be applied to other in-vehicle power supply systems. For example, it may be applied to an in-vehicle power supply system in which the storage batteries 11 and 12 are connected in parallel to the alternator 70 as a generator and the storage batteries 11 and 12 are connected in parallel to the electric load 15. ..

この車載電源システムについて詳しく説明する。図9に示すように、電池ユニットUの外部端子P0に鉛蓄電池11と、発電機としてのオルタネータ70と、電気負荷13などが接続され、外部端子P2に電気負荷15などが接続される。電池ユニットU内において、外部端子P0,P2との間における電気経路L3に、スイッチ23が設けられ、リチウムイオン蓄電池12と外部端子P2との間における電気経路L4に、スイッチ24が設けられる。また、電池ユニットUには、スイッチ23を迂回するバイパス経路B2が設けられ、バイパス経路B2に、バイパス開閉回路RE2が設けられる。 This in-vehicle power supply system will be described in detail. As shown in FIG. 9, the lead storage battery 11, the alternator 70 as a generator, the electric load 13 and the like are connected to the external terminal P0 of the battery unit U, and the electric load 15 and the like are connected to the external terminal P2. In the battery unit U, a switch 23 is provided in the electric path L3 between the external terminals P0 and P2, and a switch 24 is provided in the electric path L4 between the lithium ion storage battery 12 and the external terminal P2. Further, the battery unit U is provided with a bypass path B2 that bypasses the switch 23, and a bypass opening / closing circuit RE2 is provided in the bypass path B2.

このような電源システムにおいても、切替処理を行うことにより、継続的に電気負荷15に電力を供給しつつ、電気負荷15側からいずれかの蓄電池11,12側へ電流が流れることを規制することができる。 Even in such a power supply system, by performing switching processing, it is possible to regulate the flow of current from the electric load 15 side to any of the storage batteries 11 and 12 while continuously supplying electric power to the electric load 15. Can be done.

・上記実施形態では、第1蓄電池として鉛蓄電池11を設けるとともに、第2蓄電池としてリチウムイオン蓄電池12を設ける構成としたが、これを変更してもよい。第2蓄電池として、リチウムイオン蓄電池12以外の高密度蓄電池、例えばニッケル−水素電池を用いてもよい。その他、第1蓄電池及び第2蓄電池として、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。 -In the above embodiment, the lead storage battery 11 is provided as the first storage battery and the lithium ion storage battery 12 is provided as the second storage battery, but this may be changed. As the second storage battery, a high-density storage battery other than the lithium ion storage battery 12, for example, a nickel-hydrogen battery may be used. In addition, the same storage battery (for example, lead storage battery, lithium ion storage battery, etc.) can be used as the first storage battery and the second storage battery.

・上記第2実施形態において、開放させるスイッチが、切替中間状態において電圧値の高い蓄電池側のスイッチである場合、当該スイッチが有するスイッチ部のうち、接続点N4側から蓄電池11,12側への電流を規制する寄生ダイオードに並列接続されたスイッチ部をいったん閉鎖させることなく、そのままスイッチを切り替えてもよい。すなわち、開放させるスイッチが、切替中間状態において電圧値の高い蓄電池側のスイッチである場合、制御部51は、当該スイッチのスイッチ部をすべて開放させる一方、閉鎖させるスイッチのスイッチ部をすべて閉鎖させるようにしてもよい。 -In the second embodiment, when the switch to be opened is a switch on the storage battery side having a high voltage value in the switching intermediate state, among the switch portions of the switch, from the connection point N4 side to the storage batteries 11 and 12 sides. The switch may be switched as it is without temporarily closing the switch unit connected in parallel to the parasitic diode that regulates the current. That is, when the switch to be opened is a switch on the storage battery side having a high voltage value in the intermediate state of switching, the control unit 51 opens all the switch parts of the switch while closing all the switch parts of the switch to be closed. It may be.

具体的には、切替処理のステップS306の判定結果が肯定の場合(スイッチ23を流れる電流の方が大きい場合)、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ23のスイッチ部Sa3を開放させるとともに、スイッチ部Sa4を閉鎖させ、切替処理を終了する。このようにすれば、スイッチ部Sb3をいったん閉鎖させた後、開放させるという開閉処理を省略することができ、スイッチを切り替える時間を短縮することができる。 Specifically, when the determination result in step S306 of the switching process is affirmative (when the current flowing through the switch 23 is larger), the control unit 51 is requested (determined) to open the switch of the switch 23. The part Sa3 is opened, and the switch part Sa4 is closed to end the switching process. By doing so, it is possible to omit the opening / closing process of closing the switch unit Sb3 once and then opening it, and it is possible to shorten the time for switching the switch.

同様に、切替処理のステップS315の判定結果が否定の場合(スイッチ24を流れる電流の方が大きい場合)、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ24のスイッチ部Sb4を開放させるとともに、スイッチ部Sb3を閉鎖させ、切替処理を終了する。このようにすれば、スイッチ部Sa4をいったん閉鎖させた後、開放させるという開閉処理を省略することができ、スイッチを切り替える時間を短縮することができる。 Similarly, when the determination result in step S315 of the switching process is negative (when the current flowing through the switch 24 is larger), the control unit 51 is requested (determined) to open the switch unit Sb4 of the switch 24. Is opened, the switch unit Sb3 is closed, and the switching process is completed. By doing so, it is possible to omit the opening / closing process of closing the switch unit Sa4 once and then opening it, and it is possible to shorten the time for switching the switch.

・電源システムを、車両以外の用途で用いることも可能である。 -It is also possible to use the power supply system for purposes other than vehicles.

・制御部51は、電気負荷15側から蓄電池11,12側への電流を規制する寄生ダイオードDb3,Da4と並列に接続されたスイッチ部Sb3,Sa4を共に開放状態にさせてから、スイッチ23,24を切り替えてもよい。すなわち、スイッチ23,24の切替要求時において、蓄電池11,12の電圧差に関係なく、スイッチ部Sb3,Sa4を共に開放状態にさせるとともに、他のスイッチ部Sa3,Sb4を閉鎖状態にさせる。制御部51は、その後、通電遮断の状態とする電気経路L3,L4に設けられたスイッチ部を開放させる。その際、スイッチ部Sb3,Sa4のうち、通電の状態とする電気経路L3,L4に設けられたスイッチ部を閉鎖させることが望ましい。以下、図10に基づき、この切替処理について詳しく説明する。 The control unit 51 opens the switch units Sb3 and Sa4 connected in parallel with the parasitic diodes Db3 and Da4 that regulate the current from the electric load 15 side to the storage batteries 11 and 12, and then switches 23, 24 may be switched. That is, when switching of the switches 23 and 24 is requested, both the switch units Sb3 and Sa4 are opened and the other switch units Sa3 and Sb4 are closed regardless of the voltage difference between the storage batteries 11 and 12. After that, the control unit 51 opens the switch unit provided in the electric paths L3 and L4 in which the energization is cut off. At that time, it is desirable to close the switch portions provided in the electric paths L3 and L4 to be energized among the switch portions Sb3 and Sa4. Hereinafter, this switching process will be described in detail with reference to FIG.

制御部51は、切替要求が発生しているか否かを判定する(ステップS201)。切替要求が発生していない場合(ステップS201:NO)、制御部51は、切替処理を終了する。 The control unit 51 determines whether or not a switching request has occurred (step S201). If no switching request has occurred (step S201: NO), the control unit 51 ends the switching process.

切替要求が発生していた場合(ステップS201:YES)、制御部51は、閉鎖していたスイッチ23を開放させる切替要求であるか否かを判定する(ステップS202)。 When a switching request has been generated (step S201: YES), the control unit 51 determines whether or not the switching request is for opening the closed switch 23 (step S202).

スイッチ23を開放させる切替要求である場合(ステップS202:YES)、制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sb3を開放させる(ステップS203)。 When the request is for switching to open the switch 23 (step S202: YES), the control unit 51 releases the switch unit Sb3 of the switch 23 (step S203).

また、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sb4を閉鎖させる(ステップS204)。すなわち、制御部51は、スイッチ部Sb3,Sa4を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3,Sb4を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sb4を閉鎖させる。 Further, the control unit 51 closes the switch unit Sb4 of the switch 24 (step S204). That is, the control unit 51 closes the switch units Sb4 in order to open the switch units Sb3 and Sa4 and to close the switch units Sa3 and Sb4 (to bring them into the switching intermediate state).

ステップS204から所定時間経過後、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ23のスイッチ部Sa3を開放させる(ステップS205)。制御部51は、スイッチ部Sa4を閉鎖させ(ステップS206)、切替処理を終了する。 After a predetermined time has elapsed from step S204, the control unit 51 releases the switch unit Sa3 of the switch 23 that is requested (determined) to be released (step S205). The control unit 51 closes the switch unit Sa4 (step S206) and ends the switching process.

スイッチ23を開放させる切替要求でない場合(ステップS202:NO)、制御部51は、スイッチ24のスイッチ部Sa4を開放させる(ステップS207)。制御部51は、スイッチ23のスイッチ部Sa3を閉鎖させる(ステップS208)。すなわち、制御部51は、スイッチ部Sb3,Sa4を開放状態にさせるとともに、スイッチ部Sa3,Sb4を閉鎖状態にさせるため(切替中間状態にさせるため)、スイッチ部Sa3を閉鎖させる。 If it is not a switching request to open the switch 23 (step S202: NO), the control unit 51 releases the switch unit Sa4 of the switch 24 (step S207). The control unit 51 closes the switch unit Sa3 of the switch 23 (step S208). That is, the control unit 51 closes the switch unit Sa3 in order to open the switch units Sb3 and Sa4 and to close the switch units Sa3 and Sb4 (to bring them into the switching intermediate state).

ステップS208から所定時間経過後、制御部51は、開放させることが要求(決定)されているスイッチ24のスイッチ部Sb4を開放させる(ステップS209)。また、制御部51は、スイッチ部Sa3を閉鎖させ(ステップS210)、切替処理を終了する。これにより、鉛蓄電池11側の電圧値とリチウムイオン蓄電池12側の電圧値を比較してもよくなる。 After a predetermined time has elapsed from step S208, the control unit 51 releases the switch unit Sb4 of the switch 24 that is requested (determined) to be released (step S209). Further, the control unit 51 closes the switch unit Sa3 (step S210), and ends the switching process. As a result, the voltage value on the lead storage battery 11 side and the voltage value on the lithium ion storage battery 12 side may be compared.

11…鉛蓄電池、12…リチウムイオン蓄電池、15…電気負荷、21〜24…スイッチ、21a〜24a,21b〜24b…半導体スイッチ、51…制御部、Da1〜Da4,Db1〜Db4…寄生ダイオード、Sa1〜Sa4,Sb1〜Sb4…スイッチ部、U…電池ユニット。 11 ... Lead storage battery, 12 ... Lithium ion storage battery, 15 ... Electric load, 21 to 24 ... Switch, 21a to 24a, 21b to 24b ... Semiconductor switch, 51 ... Control unit, Da1 to Da4, Db1 to Db4 ... Parasitic diode, Sa1 ~ Sa4, Sb1 to Sb4 ... Switch unit, U ... Battery unit.

Claims (6)

電気負荷(15)に対して第1蓄電池(11)と第2蓄電池(12)とが並列接続されている電源システムに適用される電源装置(U)において、
前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間における電気経路において前記電気負荷との接続点(N1,N4)よりも前記第1蓄電池側に設けられる第1開閉部(21,23)と、
前記電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第2開閉部(22,24)と、
前記第1開閉部と前記第2開閉部を制御する制御部(51)と、
前記第1開閉部を流れる電流と前記第2開閉部を流れる電流とをそれぞれ検出する検出部と、を備え、
前記第1開閉部及び前記第2開閉部は、それぞれ第1スイッチ(21a〜24a)と第2スイッチ(21b〜24b)が直列に接続されることにより構成されており、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、ダイオード(Da1〜Da4,Db1〜Db4)と、前記ダイオードと並列に接続されたスイッチ部(Sa1〜Sa4,Sb1〜Sb4)と、をそれぞれ有し、
前記第1スイッチのダイオードと、前記第2スイッチのダイオードは、互いに逆向きに設けられており、
前記制御部は、前記電気負荷への電力の供給を前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間で切り替える場合、前記第1開閉部及び前記第2開閉部が有する前記スイッチ部のうち、前記接続点側から前記第1蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部及び前記接続点側から前記第2蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部をすべて開状態とし、当該スイッチ部以外のスイッチ部をすべて閉状態とする切替中間状態にしてから、前記検出部により検出された電流に基づき、前記第1開閉部と前記第2開閉部のうち、より多くの電流が流れている開閉部を特定し、
前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて閉状態としている状態で前記第1蓄電池と前記第2蓄電池とを切り替えるように前記各開閉部を制御する電源装置。
In the power supply device (U) applied to the power supply system in which the first storage battery (11) and the second storage battery (12) are connected in parallel with respect to the electric load (15).
First opening / closing portions (21, 23) provided on the first storage battery side of the connection points (N1, N4) with the electric load in the electric path between the first storage battery and the second storage battery.
Second opening / closing portions (22, 24) provided on the second storage battery side of the connection point in the electric path, and
A control unit (51) that controls the first opening / closing unit and the second opening / closing unit,
A detection unit for detecting a current flowing through the first opening / closing unit and a current flowing through the second opening / closing unit is provided.
The first opening / closing part and the second opening / closing part are configured by connecting a first switch (21a to 24a) and a second switch (21b to 24b) in series, respectively.
The first switch and the second switch each have a diode (Da1 to Da4, Db1 to Db4) and a switch unit (Sa1 to Sa4, Sb1 to Sb4) connected in parallel with the diode.
The diode of the first switch and the diode of the second switch are provided in opposite directions to each other.
When the control unit switches the supply of electric current to the electric load between the first storage battery and the second storage battery, the control unit has the switch unit of the first opening / closing unit and the second opening / closing unit. all the switch units connected current diodes for regulating the said switch unit is connected to the diode for regulating the current to the first battery side from the connection point side and from the connection point side to the second battery side After the switching intermediate state in which all the switch parts other than the switch part are closed in the open state , the first opening / closing part and the second opening / closing part are selected based on the current detected by the detection part. Identify the opening and closing part where a lot of current is flowing,
A power supply device that controls each of the opening / closing portions so as to switch between the first storage battery and the second storage battery in a state where all the switching portions of the specified opening / closing portion are closed .
前記制御部は、前記特定した開閉部が前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との切り替えにおいて開放させることが要求されている開閉部である場合には、前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて閉状態とすることなく、前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて開状態として、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池とを切り替える請求項に記載の電源装置。 When the specified opening / closing unit is an opening / closing unit that is required to be opened when switching between the first storage battery and the second storage battery, the control unit has the switch unit included in the specified opening / closing unit. all without the closed state, as all opened the switch unit in which the specified closing unit has a power supply device according to claim 1 for switching between the second battery and the first battery. 前記電気負荷には、定電圧の電力を要求する定電圧負荷が含まれており、
前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池のいずれかに、前記定電圧負荷とは別に、一時的に電力を要求する電気負荷(13)が接続されている請求項1又は2に記載の電源装置。
The electrical load includes a constant voltage load that requires constant voltage power.
The power supply device according to claim 1 or 2 , wherein an electric load (13) that temporarily requires electric power is connected to either the first storage battery or the second storage battery in addition to the constant voltage load.
前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池のいずれかに、電力を供給する発電機(14,70)が接続されている請求項1〜のうちいずれか1項に記載の電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3 , wherein a generator (14,70) for supplying electric power is connected to either the first storage battery and the second storage battery. 前記制御部は、前記電源装置に異常が生じたことを判定した場合に、前記第1蓄電池と前記第2蓄電池とを切り替える請求項1〜のうちいずれか1項に記載の電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the control unit switches between the first storage battery and the second storage battery when it is determined that an abnormality has occurred in the power supply device. 電気負荷(15)と、前記電気負荷に対して並列接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)とを備えた電源システムにおいて、
前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間における電気経路において前記電気負荷との接続点(N1,N4)よりも前記第1蓄電池側に設けられる第1開閉部(21,23)と、
前記電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池側に設けられる第2開閉部(22,24)と、
前記第1開閉部と前記第2開閉部を制御する制御部(51)と、
前記第1開閉部を流れる電流と前記第2開閉部を流れる電流とをそれぞれ検出する検出部と、を備え、
前記第1開閉部及び前記第2開閉部は、それぞれ第1スイッチ(21a〜24a)と第2スイッチ(21b〜24b)が直列に接続されることにより構成されており、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチは、ダイオード(Da1〜Da4,Db1〜Db4)と、前記ダイオードと並列に接続されたスイッチ部(Sa1〜Sa4,Sb1〜Sb4)と、をそれぞれ有し、
前記第1スイッチのダイオードと、前記第2スイッチのダイオードは、互いに逆向きに設けられており、
前記制御部は、前記電気負荷への電力の供給を前記第1蓄電池と前記第2蓄電池との間で切り替える場合、前記第1開閉部及び前記第2開閉部が有する前記スイッチ部のうち、前記接続点側から前記第1蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部及び前記接続点側から前記第2蓄電池側への電流を規制するダイオードに接続された前記スイッチ部をすべて開状態とし当該スイッチ部以外のスイッチ部をすべて閉状態とする切替中間状態にしてから、前記検出部により検出された電流に基づき、前記第1開閉部と前記第2開閉部のうち、より多くの電流が流れている開閉部を特定し、
前記特定した開閉部が有する前記スイッチ部をすべて閉状態としている状態で前記第1蓄電池と前記第2蓄電池とを切り替えるように前記各開閉部を制御する電源システム。
In a power supply system including an electric load (15) and a first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to the electric load.
First opening / closing portions (21, 23) provided on the first storage battery side of the connection points (N1, N4) with the electric load in the electric path between the first storage battery and the second storage battery.
Second opening / closing portions (22, 24) provided on the second storage battery side of the connection point in the electric path, and
A control unit (51) that controls the first opening / closing unit and the second opening / closing unit,
A detection unit for detecting a current flowing through the first opening / closing unit and a current flowing through the second opening / closing unit is provided.
The first opening / closing part and the second opening / closing part are configured by connecting a first switch (21a to 24a) and a second switch (21b to 24b) in series, respectively.
The first switch and the second switch each have a diode (Da1 to Da4, Db1 to Db4) and a switch unit (Sa1 to Sa4, Sb1 to Sb4) connected in parallel with the diode.
The diode of the first switch and the diode of the second switch are provided in opposite directions to each other.
When the control unit switches the supply of electric current to the electric load between the first storage battery and the second storage battery, the control unit has the switch unit of the first opening / closing unit and the second opening / closing unit. all the switch units connected current diodes for regulating the said switch unit is connected to the diode for regulating the current to the first battery side from the connection point side and from the connection point side to the second battery side and the open state, after the switching intermediate state that all the switch portions other than the switch portion closed, based on the detected current by the detecting unit, among the second closing part and the first closing part, more Identify the opening and closing part where a lot of current is flowing,
A power supply system that controls each of the opening / closing portions so as to switch between the first storage battery and the second storage battery in a state where all the switching portions of the specified opening / closing portion are closed .
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