JP4110979B2

JP4110979B2 - Vehicle power supply

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Publication number: JP4110979B2
Application number: JP2003016447A
Authority: JP
Inventors: 博明田淵; 洋名手; 雅之森藤; 英則横山; 尚彦鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP2004229447A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオンバッテリを含む２個以上のバッテリを備える車両用の電源装置に係り、より詳細には、リチウムイオンバッテリのＳＯＣを効果的に制御できる車両用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、リチウムイオンバッテリと鉛バッテリを備えた電源装置において、リチウムイオンバッテリの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて鉛バッテリのＳＯＣを制御することが知られている（例えば、特許文献１）。この従来の電源装置では、リチウムイオンバッテリが満充電に近づくと、回生エネルギを負荷へ供給することでリチウムイオンバッテリのＳＯＣが調整されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１３０８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リチウムイオンバッテリは、鉛バッテリに比して回生能力が良い反面、過充電状態となるとバッテリ内部のエネルギ密度が上昇し、過負荷状態となるため、安全面で十分な配慮がなされるべきバッテリである。しかしながら、上述の従来の電源装置の如く、発電機が発生する電気エネルギを負荷へ供給する構成では、何らかの外的要因によりリチウムイオンバッテリへの充電系に異常が発生した場合に、リチウムイオンバッテリの過充電状態が継続してしまうという問題点がある。
【０００５】
即ち、リチウムイオンバッテリを含む２個以上のバッテリを備える車両用の電源装置においては、何らかの外的要因によりリチウムイオンバッテリへの充電系に異常が発生した場合を考慮して、リチウムイオンバッテリの過充電状態を即座に解消させる手段を講ずること（フェールセーフ）が必要である。
【０００６】
そこで、本発明は、リチウムイオンバッテリのＳＯＣを効果的に制御できる車両用電源装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、リチウムイオンバッテリと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記リチウムイオンバッテリに前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続される第２のバッテリと、前記リチウムイオンバッテリに前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して供給される電気エネルギを発生する発電機とを備えた車両用電源装置であって、
前記リチウムイオンバッテリの充電状態が所定の過充電判定値を上回った場合に、発電を制限する方向に前記発電機を制御すると共に、リチウムイオンバッテリ側から前記第２のバッテリ側に電力供給されるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することを特徴とする、車両用電源装置によって達成される。
【０００８】
本発明によれば、何らかの要因によりリチウムイオンバッテリへの充電系に異常が生じた場合であっても、発電機の発電が制限されるので、リチウムイオンバッテリへの充電が抑制され、また、ＤＣ／ＤＣコンバータの制御によりリチウムイオンバッテリの放電が促進されるので、リチウムイオンバッテリの急速な放電が可能となる。この結果、本発明によれば、リチウムイオンバッテリが過充電状態に陥った場合であっても、当該過負荷状態を即座に解消することができる。
【０００９】
尚、請求項２又は３に記載する如く、前記発電を制限する方向に前記発電機を制御することには、該発電機の目標発電電圧を最小値に設定することや、該発電機の動作を停止させることが含まれてよく、また、前記リチウムイオンバッテリ側から前記第２のバッテリ側に電力供給されるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することには、該ＤＣ／ＤＣコンバータの前記第２のバッテリ側の目標出力電圧を最小値に設定することが含まれてよい。
【００１０】
また、請求項４に記載する如く、アイドルストップ時に前記リチウムイオンバッテリから前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して所定の補機に電力供給すると共に、少なくとも車両の走行状態に応じて前記発電機の発電を抑制する請求項１記載の車両用電源装置において、
前記リチウムイオンバッテリの充電状態が所定値を下回った場合に、前記発電機の発電の抑制を解除することとしてもよい。
【００１１】
この場合、車両用電源装置は、車両の加速時には発電機の発電を抑制することで、燃費の向上を図っている。しかしながら、アイドルストップ頻度が増加すると、リチウムイオンバッテリのＳＯＣが低下し、リチウムイオンバッテリから所定の補機に電力供給することが困難となる。かかる状況下において、リチウムイオンバッテリからの電力供給を継続すると、リチウムイオンバッテリの劣化が促進されてしまい、逆に、アイドルストップ頻度を抑制すると、結果的に燃費が悪化してしまう。これに対して、本発明では、アイドルストップ頻度を維持するため、リチウムイオンバッテリのＳＯＣが所定値を下回った場合に、上述の発電機の発電の抑制を解除する。これにより、リチウムイオンバッテリへの充電が促進されるので、発電機の発電の抑制による燃費向上効果に代えてアイドルストップ頻度の維持による燃費向上効果を得ることができ、トータル的に見て燃費が向上する。
【００１２】
尚、請求項５に記載する如く、前記発電機の発電を抑制することには、該発電機の動作を停止させることが含まれてよく、この場合、前記発電機の発電の抑制を解除することには、該発電機の動作を停止させないことが含まれてよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例である車両用電源装置１０のシステム構成図を示す。図１に示す如く、車両用電源装置１０は、高速通信バス等の適切なバスを介して相互接続された２つの電子制御ユニット２４，４９（以下、それぞれ「ＥＣＯ・ＥＣＵ２４」及び「ＥＦＩ・ＥＣＵ４９」という）を中心に構成されている。
【００１５】
車両用電源装置１０は、２つのバッテリ１２，１４を備えている。本実施例では、バッテリ１２は、１２Ｖ程度の電圧を有する鉛バッテリ（補機バッテリ）であり、一方、バッテリ１４は、１４．４Ｖ程度の電圧を有するリチウムイオンバッテリ（メインバッテリ）である。尚、鉛バッテリ１２は、リチウムイオンバッテリ１４に比して、単位体積当たりに取り出せる出力（出力密度；単位はＷ／ｌ）が高い一方、単位体積当たりに取り出せるエネルギ（エネルギ密度；単位はＷｈ／ｌ）が低いバッテリである。
【００１６】
鉛バッテリ１２及びリチウムイオンバッテリ１４には、切換スイッチ１６を介してスタータ１８が接続されている。スタータ１８は、車両の動力源として機能するエンジンに取り付けられている。スタータ１８は、切換スイッチ１６を介して接続する鉛バッテリ１２又はリチウムイオンバッテリ１４から供給される電力を用いて、エンジンを停止状態から始動させる始動装置として機能する。具体的には、スタータ１８は、通常的なエンジン始動時には鉛バッテリ１２を電力源として動作し、アイドルストップ終了後のエンジン再始動時にはリチウムイオンバッテリ１４を電力源として動作する。
【００１７】
車両用電源装置１０は、また、電流センサ４０、電圧センサ４４及び温度センサ４８を備えている。電流センサ４０は、リチウムイオンバッテリ１４の電流値を所定のサンプリング周期で検出する。電圧センサ４４は、リチウムイオンバッテリ１４の端子電圧を所定のサンプリング周期で検出する。温度センサ４８は、リチウムイオンバッテリ１４の液温、若しくは、リチウムイオンバッテリ１４を格納するケース（図示せず）の側面又は底面の温度を検出する。
【００１８】
リチウムイオンバッテリ１４には、電子制御ユニット６０（以下、「ＢＡＴＴ・ＥＣＵ６０」という）が接続されている。ＢＡＴＴ・ＥＣＵ６０には、電流センサ４０、電圧センサ４４及び温度センサ４８の各検出信号が上記サンプリング周期で供給される。ＢＡＴＴ・ＥＣＵ６０は、電流センサ４０、電圧センサ５０及び温度センサ４８の検出値に基づいて、リチウムイオンバッテリ１４の充電状態（ＳＯＣ）を演算する。尚、バッテリのＳＯＣの演算手法は、公知の手法によるものあってよく、本発明は、特にリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣの演算手法を特定するものではない。ＢＡＴＴ・ＥＣＵ６０は、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣに応じた電気信号をＥＣＯ・ＥＣＵ２４及びＥＦＩ・ＥＣＵ４９に供給する。
【００１９】
ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、各種アイドルストップの許可条件（例えば、エンジン冷却水温度に関する条件や、リチウムイオンバッテリ１４の温度やＳＯＣ等に関する条件、エンジン回転数に関する条件）の成立状況を確認して、最終的にアイドルストップの実行条件が成立するか否かを判定する。最終的にアイドルストップの実行条件が成立した場合、運転者がイグニションスイッチをＩＧオン状態からオフ状態へ移行させることなく燃料噴射や点火等の実行が停止され、エンジンが運転状態から停止状態へ移行される。
【００２０】
アイドルストップ中、即ちエンジンが一時的に停止状態にある間、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、車両がＡＴ車である場合は変速機のシフト位置が“Ｎ”レンジから“Ｄ”レンジ又は“Ｒ”レンジに移行したか否か或いはブレーキ操作が解除されたか否か、また、車両がＭＴ車である場合はクラッチペダルが踏み込まれたか否かに基づいて、アイドルストップの解除条件が成立するか否を判定する。その結果、アイドルストップの解除条件が成立した場合は、運転者がイグニションスイッチをＩＧオン状態からスタータオン状態に移行させることなくスタータ１８が作動状態となり、エンジンが再始動される。
【００２１】
車両用電源装置１０は、また、エンジンの回転により発電する直流発電機（オルタネータ）２０を備えている。ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、燃費の向上を図るべく、車両の走行状態に応じて直流発電機２０の発電電圧を制御する。具体的には、車両の定常走行時やエンジンのアイドル運転時には、直流発電機２０の目標発電電圧は、適宜予め設定されたＶ_ｔ１〜Ｖ_ｔ２の範囲内で、鉛バッテリ１２の放電が生じないような値に調整される。また、車両減速時（回生ブレーキ作動時）には、直流発電機２０の目標発電電圧は、定常走行時やアイドル運転時に比して大きな値に調整される（例えば、Ｖ_ｔ２）。また、車両加速時には、アイドルストップ中（即ち、エンジン停止中）と同様、直流発電機２０の発電電圧はゼロになる（即ち、発電が行われない）。
【００２２】
このように、本実施例のＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、原則的には、燃費の向上を図るべく、直流発電機２０が常時発電するような制御を実行しない。但し、後に詳説する如く、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の範囲内から逸脱した際には、直流発電機２０に対して特別な制御（常時発電制御）を実行する。
【００２３】
直流発電機２０には、負荷２６及び鉛バッテリ１２が接続されると共に、リチウムイオンバッテリ１４がＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して接続されている。直流発電機２０が発生する電気エネルギは、負荷２６の電力源として用いられると共に、鉛バッテリ１２及び／又はリチウムイオンバッテリの充電に用いられる。
【００２４】
負荷２６には、直流発電機２０及び鉛バッテリ１２が接続されると共に、リチウムイオンバッテリ１４がＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して接続されている。負荷２６には、各種補機、及び、アクセルやブレーキ等のいわゆるバイワイヤシステムが含まれる。尚、補機には、ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングシグナルランプ、コーナーランプ等のランプ類、エアコン等の空調装置、オーディオ、カーナビゲーション、ＡＢＳシステム、電動オイルポンプ、メータ類、デフォガ、ワイパ、パワーウィンド等が含まれる。各補機および各バイワイヤシステムは、エンジン作動時には主に直流発電機２０から電力供給され、一方、アイドルストップ中のようなエンジン停止時には主にリチウムイオンバッテリ１４から電力供給される。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、内蔵するパワートランジスタのスイッチング動作に従って、鉛バッテリ１２側の電圧を昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側へ供給し、或いは、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を降圧して鉛バッテリ１２側へ供給する。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４により制御される。ＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対して行う制御内容には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作方向の制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の出力電圧の制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の出力電圧の制御、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止させる制御が含まれる。
【００２７】
具体的には、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、２種類の方向指示信号（即ち、鉛バッテリ１２側の電圧を昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側へ供給する方向、又は、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を降圧して鉛バッテリ１２側へ供給する方向）を選択的にＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作方向を制御する。
【００２８】
また、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値（本例では、Ｖ_ｔ３〜Ｖ_ｔ４の範囲内の指示値）をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の出力電圧を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の目標出力電圧が指示されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を当該指示値まで降圧して鉛バッテリ１２側に出力する。これにより、リチウムイオンバッテリ１４側では、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧（又は、直流発電機２０の発電電圧）に依存した放電が実現される。
【００２９】
このＰｂ側端子１３の出力電圧の制御は、原則的には、アイドルストップ中において実行される。即ち、アイドルストップ中においては、鉛バッテリ１２に代わってリチウムイオンバッテリ１４が負荷２６の電力源として機能し、鉛バッテリ１２の寿命低下が防止されている。
【００３０】
また、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値（本例では、Ｖ_ｔ５〜Ｖ_ｔ６の範囲内の指示値）をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の出力電圧を制御する。このとき、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣを監視しつつ、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが適切な範囲内になるようにＬｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値を決定する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の目標出力電圧が指示されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、鉛バッテリ１２側の電圧を当該指示値まで昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側に出力する。これにより、目標出力電圧に応じたリチウムイオンバッテリ１４の充電が実現される。
【００３１】
このＬｉ側端子１５の出力電圧の制御は、原則的には、車両の定常走行時やエンジンのアイドル運転時、車両の減速時（回生ブレーキ作動時）において実行される。尚、このとき、鉛バッテリ１２側においても、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧及び直流発電機２０の発電電圧に依存した充電が実現される。
【００３２】
また、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止させる制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、若しくは、上述の方向指示信号の供給を停止することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止させる。このＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作の停止は、原則的には、車両加速時に実行される。即ち、車両加速時（このとき、直流発電機２０の発電電圧は上述の如くゼロである）には、リチウムイオンバッテリ１４の充電が禁止され、また、鉛バッテリ１２が負荷２６の電力源として用いられ、燃費の向上が図られている。
【００３３】
このように、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御を介して、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣを制御している。即ち、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の範囲内から上方に逸脱した場合には、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＢＡＴＴ・ＥＣＵ６０からの放電要求信号に応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の目標出力電圧を適切に指示することで、リチウムイオンバッテリ１４の放電を促進させている。一方、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の範囲内から下方に逸脱した場合には、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＢＡＴＴ・ＥＣＵ６０からの充電要求信号に応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の目標出力電圧を適切に指示することで、リチウムイオンバッテリ１４の充電を促進させている。
【００３４】
しかしながら、以上のようなリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣ制御を行った場合であっても、次のような不都合が生ずる場合がある。即ち、第１に、何らかの外的要因によりリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣの上昇を抑制できない事態に陥った場合には、リチウムイオンバッテリ１４の過充電状態が長時間に亘り継続してしまい、リチウムイオンバッテリ１４の劣化が促進される。
【００３５】
また、第２に、アイドルストップの頻繁に繰り返しによりリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の範囲内（本例では、３０％〜７５％）から逸脱した場合には、リチウムイオンバッテリ１４の劣化を防止すべくアイドルストップが禁止されるが、直流発電機２０は、上述の如く、常時発電していないため、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣを所定の範囲内に回復させるまで時間を要する場合があり、アイドルストップの頻度が低下し、結果的に燃費が悪化してしまう場合がある。
【００３６】
これに対して、本実施例では、以下で図２を参照して詳説する如く、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣに応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２及び直流発電機２０を適切に制御することで、上述の不都合を防止する。
【００３７】
図２は、上述の不都合を防止すべく本実施例のＥＣＯ・ＥＣＵ２４及びＥＦＩ・ＥＣＵ４９が協働して実行する処理のフローチャートである。尚、本処理ルーチンは、例えばリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣの演算周期毎（即ち、電流センサ４０のサンプリング周期毎）に実行されてよい。
【００３８】
ステップ１００では、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の過充電判定値Ｔｈ１（％）より大きいか否かを判断する処理が実行される。過充電判定値Ｔｈ１（％）は、アイドルストップが禁止される上限値（本例では、７５％）よりも高い値であってよく、本例では８５％である。リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが過充電判定値Ｔｈ１（％）より大きい場合には、リチウムイオンバッテリ１４が過充電状態であると判断して、ステップ１１０に進み、過充電判定値Ｔｈ１（％）以下の場合には、ステップ１３０に進む。
【００３９】
ステップ１１０では、リチウムイオンバッテリ１４の即時的な放電を実現させる処理が実行される。具体的には、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９が、直流発電機２０の目標発電電圧を最小値（本例では、Ｖ_ｔ１）に固定すると共に、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の目標出力電圧（指示値）を最小値（本例では、Ｖ_ｔ３）に固定する。この結果、リチウムイオンバッテリ１４側からＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して鉛バッテリ１２側に急速な放電が実現される。
【００４０】
本ステップ１１０の処理は、続くステップ１２０でリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の放電終了判定値Ｔｈ２（％）を下回ったと判断されるまで、継続される。即ち、リチウムイオンバッテリ１４の過充電状態が十分に解消されたと判断されるまで、リチウムイオンバッテリ１４側からＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して鉛バッテリ１２側に急速な放電が継続される。尚、放電終了判定値Ｔｈ２（％）は、アイドルストップが禁止される上限値（本例では、７５％）よりも低い値に設定される（本例では、５０％）。なお、ステップ１２０でリチウムイオンバッテリ１４の過充電状態が十分に解消されたと判断された場合には、直流発電機２０の目標発電電圧及びＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の目標出力電圧の最小値固定状態が解除され、今回のルーチンが終了する。
【００４１】
尚、上記ステップ１１０において、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９が、直流発電機２０の作動を停止させる（即ち、発電量をゼロにする）と共に、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の目標出力電圧（指示値）を鉛バッテリ１２の電圧値（例えば、１２Ｖ）に固定することも可能である。この場合であっても、リチウムイオンバッテリ１４側からＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して鉛バッテリ１２側に急速な放電が継続され、リチウムイオンバッテリ１４の過充電状態を即時に解消させることが可能である。
【００４２】
一方、ステップ１３０では、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の充電要求判定値Ｔｈ３（％）より小さいか否かを判断する処理が実行される。充電要求判定値Ｔｈ３（％）は、アイドルストップが禁止される下限値（本例では、３５％）よりも高い値であってよく、本例では４５％である。リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが充電要求判定値Ｔｈ３（％）より小さい場合には、リチウムイオンバッテリ１４を優先的に充電する必要があると判断して、ステップ１４０に進み、充電要求判定値Ｔｈ３（％）以上の場合には、以後何ら処理を進めることなく、今回のルーチンが終了する。
【００４３】
ステップ１４０では、リチウムイオンバッテリ１４への充電を促進させる処理が実行される。具体的には、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９が、直流発電機２０の発電が常時行われるように制御すると共に、直流発電機２０の目標発電電圧をＶ_ｔ１〜Ｖ_ｔ２の範囲内の所定値に固定する。この結果、通常的には発電が停止される加速時においても直流発電機２０の発電が行われ、リチウムイオンバッテリ１４の充電が促進される。尚、本ステップ１４０において、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９の上述の処理に加えて、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の目標出力電圧（指示値）を最大値に固定することも有効である。この場合、リチウムイオンバッテリ１４への充電が一層促進される。
【００４４】
本ステップ１４０の処理は、続くステップ１５０でリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが所定の充電終了判定値Ｔｈ４（％）を上回ったと判断されるまで、継続される。即ち、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが十分に上昇したと判断されるまで、直流発電機２０からＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介したリチウムイオンバッテリ１４への充電が継続される。尚、充電終了判定値Ｔｈ４（％）は、アイドルストップが禁止される下限値（本例では、３５％）よりも高い値（本例では、５０％）に設定される。なお、ステップ１５０でリチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣ低下状態が十分に解消されたと判断された場合には、直流発電機２０の常時発電状態及び直流発電機２０の目標発電電圧の固定状態が解除され、今回のルーチンが終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施例によれば、何らかの異常によりリチウムイオンバッテリ１４が過充電状態に陥った場合であっても、直流発電機２０の発電量を抑制することでリチウムイオンバッテリ１４の放電を促進することができるので、リチウムイオンバッテリ１４内部のエネルギ密度が上昇した過負荷状態を即時に回避することが可能となる。
【００４６】
また、本実施例では、上述の如く、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが適正範囲内にある時には、直流発電機２０の常時発電を抑制することにより、燃費の向上を図っている。一方、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣが低下した時には、直流発電機２０の常時発電を行うことで、リチウムイオンバッテリ１４のＳＯＣを早急に回復させ、その結果、アイドルストップ頻度を増加させることにより、燃費の向上を図っている。従って、本実施例によれば、直流発電機２０の常時発電を抑制するよりもアイドルストップ頻度を増加させる方が燃費向上に寄与することから、トータル的に見て燃費が向上する。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４８】
例えば、上述した実施例は、２個のバッテリ、即ち鉛バッテリ１２とリチウムイオンバッテリ１４とを備えた電源制御装置に関するものであったが、本発明は、リチウムイオンバッテリ１４を含む２個以上のバッテリを有する如何なる電源制御装置に対しても適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、リチウムイオンバッテリを含む少なくとも２個のバッテリを備えた電源制御装置において、リチウムイオンバッテリのＳＯＣを効果的に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両用電源装置のシステム構成図を示す。
【図２】本実施例のＥＣＵが実行する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０車両用電源装置
１２鉛バッテリ
１４リチウムイオンバッテリ
１６切換スイッチ
１８スタータ
２０直流発電機
２２ＤＣ／ＤＣコンバータ
２４ＥＣＯ・ＥＣＵ
２６負荷
４０電流センサ
４４電圧センサ
４８温度センサ
４９ＥＦＩ・ＥＣＵ
６０ＢＡＴＴ・ＥＣＵ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power supply device including two or more batteries including a lithium ion battery, and more particularly to a vehicle power supply device capable of effectively controlling the SOC of a lithium ion battery.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a power supply device including a lithium ion battery and a lead battery, it is known to control the SOC of the lead battery based on the state of charge (SOC) of the lithium ion battery (for example, Patent Document 1). In this conventional power supply device, when the lithium ion battery approaches full charge, the SOC of the lithium ion battery is adjusted by supplying regenerative energy to the load.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-313082
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the lithium-ion battery has a better regenerative capacity than the lead battery, but if the battery is overcharged, the energy density inside the battery increases and the battery is overloaded. Therefore, sufficient consideration should be given to safety. It is a battery. However, in the configuration in which the electric energy generated by the generator is supplied to the load as in the conventional power supply device described above, when an abnormality occurs in the charging system for the lithium ion battery due to some external factor, the lithium ion battery There is a problem that the overcharge state continues.
[0005]
In other words, in a vehicle power supply device including two or more batteries including a lithium ion battery, an excess of the lithium ion battery is taken into consideration when an abnormality occurs in the charging system for the lithium ion battery due to some external factor. It is necessary to take measures to eliminate the charged state immediately (fail safe).
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle power supply device that can effectively control the SOC of a lithium ion battery.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide a lithium ion battery, a DC / DC converter, a second battery connected to the lithium ion battery via the DC / DC converter, and the lithium ion battery. A vehicular power supply device comprising a generator for generating electric energy supplied via the DC / DC converter,
When the state of charge of the lithium ion battery exceeds a predetermined overcharge determination value, the generator is controlled in a direction to limit power generation, and power is supplied from the lithium ion battery side to the second battery side. As described above, the DC / DC converter is controlled as described above.
[0008]
According to the present invention, even if an abnormality occurs in the charging system for the lithium ion battery due to some factor, the power generation of the generator is limited, so that charging to the lithium ion battery is suppressed, and DC Since the discharge of the lithium ion battery is promoted by the control of the / DC converter, the lithium ion battery can be rapidly discharged. As a result, according to the present invention, even when the lithium ion battery falls into an overcharged state, the overload state can be resolved immediately.
[0009]
In addition, as described in claim 2 or 3, in order to control the power generator in a direction in which the power generation is limited, the target power generation voltage of the power generator is set to a minimum value or the operation of the power generator is And controlling the DC / DC converter so that power is supplied from the lithium ion battery side to the second battery side. Setting the target output voltage on the second battery side to a minimum value may be included.
[0010]
Further, as described 請 Motomeko 4, as well as power supply to a predetermined auxiliary via the DC / DC converter from the lithium-ion battery during idle stop, the generator in accordance with the running state of at least the vehicle the vehicle power supply device according to claim 1, wherein suppressing the generation,
When the state of charge of the lithium ion battery falls below a predetermined value, suppression of power generation by the generator may be canceled .
[0011]
In this case , the vehicular power supply device is intended to improve fuel consumption by suppressing power generation by the generator during acceleration of the vehicle . However, when the idle stop frequency increases, the SOC of the lithium ion battery decreases, and it becomes difficult to supply power from the lithium ion battery to a predetermined auxiliary machine. Under such circumstances, if the power supply from the lithium ion battery is continued, the deterioration of the lithium ion battery is promoted, and conversely, if the idle stop frequency is suppressed, the fuel efficiency is deteriorated as a result. On the other hand, in the present invention, in order to maintain the idle stop frequency, when the SOC of the lithium ion battery falls below a predetermined value, the above-described suppression of power generation by the generator is released. As a result, charging of the lithium ion battery is promoted, so that the fuel efficiency improvement effect by maintaining the idle stop frequency can be obtained instead of the fuel efficiency improvement effect by suppressing the power generation of the generator. improves.
[0012]
In addition, as described in claim 5, suppressing the power generation of the generator may include stopping the operation of the generator, and in this case, canceling the suppression of the power generation of the generator. This may include not stopping the operation of the generator.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle power supply device 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicular power supply apparatus 10 includes two electronic control units 24 and 49 (hereinafter referred to as “ECO / ECU 24” and “EFI / ECU 49”, respectively) interconnected via an appropriate bus such as a high-speed communication bus. ”).
[0015]
The vehicle power supply device 10 includes two batteries 12 and 14. In the present embodiment, the battery 12 is a lead battery (auxiliary battery) having a voltage of about 12V, while the battery 14 is a lithium ion battery (main battery) having a voltage of about 14.4V. The lead battery 12 has a higher output per unit volume (output density; unit is W / l) than the lithium ion battery 14, while energy (energy density; unit is Wh / unit) that can be extracted per unit volume. l) is a low battery.
[0016]
A starter 18 is connected to the lead battery 12 and the lithium ion battery 14 via a changeover switch 16. The starter 18 is attached to an engine that functions as a power source for the vehicle. The starter 18 functions as a starter that starts the engine from a stopped state using electric power supplied from the lead battery 12 or the lithium ion battery 14 connected via the changeover switch 16. Specifically, the starter 18 operates using the lead battery 12 as a power source during normal engine start, and operates using the lithium ion battery 14 as a power source during engine restart after the end of the idle stop.
[0017]
The vehicle power supply device 10 also includes a current sensor 40, a voltage sensor 44, and a temperature sensor 48. The current sensor 40 detects the current value of the lithium ion battery 14 at a predetermined sampling period. The voltage sensor 44 detects the terminal voltage of the lithium ion battery 14 at a predetermined sampling period. The temperature sensor 48 detects the liquid temperature of the lithium ion battery 14 or the temperature of the side surface or the bottom surface of a case (not shown) that stores the lithium ion battery 14.
[0018]
An electronic control unit 60 (hereinafter referred to as “BATT / ECU 60”) is connected to the lithium ion battery 14. The BATT / ECU 60 is supplied with detection signals of the current sensor 40, the voltage sensor 44, and the temperature sensor 48 in the sampling period. The BATT / ECU 60 calculates the state of charge (SOC) of the lithium ion battery 14 based on the detection values of the current sensor 40, the voltage sensor 50, and the temperature sensor 48. The battery SOC calculation method may be a known method, and the present invention does not particularly specify the SOC calculation method of the lithium ion battery 14. The BATT / ECU 60 supplies an electrical signal corresponding to the SOC of the lithium ion battery 14 to the ECO / ECU 24 and the EFI / ECU 49.
[0019]
The EFI / ECU 49 confirms the establishment of various idle stop permission conditions (for example, conditions related to the engine coolant temperature, conditions related to the temperature and SOC of the lithium ion battery 14, conditions related to the engine speed, etc.), and finally It is determined whether or not the idle stop execution condition is satisfied. When the execution condition for idling stop is finally satisfied, the driver stops execution of fuel injection, ignition, etc. without moving the ignition switch from the IG on state to the off state, and the engine transitions from the operating state to the stopped state. Is done.
[0020]
During idle stop, that is, while the engine is temporarily stopped, the EFI / ECU 49 changes the shift position of the transmission from the “N” range to the “D” range or the “R” range when the vehicle is an AT vehicle. It is determined whether or not an idle stop release condition is satisfied based on whether or not the vehicle has shifted or whether or not the brake operation has been released, and whether or not the clutch pedal has been depressed if the vehicle is an MT vehicle. . As a result, when the condition for releasing the idle stop is satisfied, the starter 18 is activated without causing the driver to shift the ignition switch from the IG on state to the starter on state, and the engine is restarted.
[0021]
The vehicle power supply device 10 also includes a DC generator (alternator) 20 that generates electric power by rotating the engine. The EFI / ECU 49 controls the power generation voltage of the DC generator 20 in accordance with the traveling state of the vehicle in order to improve fuel consumption. Specifically, during steady running of the vehicle or idling operation of the engine, the target power generation voltage of the DC generator 20 is within an appropriate preset range of V _{t1 to} V _t2 , and the lead battery 12 does not discharge. It is adjusted to such a value. Further, when the vehicle is decelerated (when the regenerative brake is activated), the target power generation voltage of the DC generator 20 is adjusted to a larger value than during steady running or idle driving (for example, V _t2 ). Further, at the time of vehicle acceleration, the generated voltage of the DC generator 20 becomes zero (that is, no power generation is performed) as in the idling stop (that is, when the engine is stopped).
[0022]
Thus, in principle, the EFI / ECU 49 of the present embodiment does not execute control such that the DC generator 20 always generates power in order to improve fuel consumption. However, as will be described in detail later, when the SOC of the lithium ion battery 14 deviates from a predetermined range, the EFI / ECU 49 performs special control (always power generation control) on the DC generator 20.
[0023]
A load 26 and a lead battery 12 are connected to the DC generator 20, and a lithium ion battery 14 is connected via a DC / DC converter 22. The electric energy generated by the DC generator 20 is used as a power source for the load 26 and is used for charging the lead battery 12 and / or the lithium ion battery.
[0024]
A DC generator 20 and a lead battery 12 are connected to the load 26, and a lithium ion battery 14 is connected via a DC / DC converter 22. The load 26 includes various auxiliary machines and a so-called by-wire system such as an accelerator and a brake. In addition, auxiliary machines include headlamps, fog lamps, cornering signal lamps, corner lamps, air conditioners such as air conditioners, audio systems, car navigation systems, ABS systems, electric oil pumps, meters, defoggers, wipers, and power windows. Etc. are included. Each auxiliary machine and each by-wire system is supplied with electric power mainly from the DC generator 20 when the engine is operated, and is supplied with electric power mainly from the lithium ion battery 14 when the engine is stopped such as during idling stop.
[0025]
The DC / DC converter 22 is a bidirectional DC / DC converter, and boosts the voltage on the lead battery 12 side and supplies it to the lithium ion battery 14 side in accordance with the switching operation of the built-in power transistor, or the lithium ion battery 14. Side voltage is stepped down and supplied to the lead battery 12 side.
[0026]
The DC / DC converter 22 is controlled by the ECO • ECU 24. The control contents performed by the ECO • ECU 24 on the DC / DC converter 22 include control of the operation direction of the DC / DC converter 22, control of the output voltage of the Pb-side terminal 13 of the DC / DC converter 22, and the DC / DC converter 22. The control of the output voltage of the Li side terminal 15 and the control of stopping the operation of the DC / DC converter 22 are included.
[0027]
Specifically, the ECO • ECU 24 steps down two types of direction indication signals (that is, the direction in which the voltage on the lead battery 12 side is boosted and supplied to the lithium ion battery 14 side, or the voltage on the lithium ion battery 14 side is stepped down. Then, the operation direction of the DC / DC converter 22 is controlled by selectively supplying to the DC / DC converter 22.
[0028]
Further, the ECO • ECU 24 supplies the DC / DC converter 22 with the instruction value of the target output voltage of the Pb-side terminal 13 (in this example, the instruction value within the range of V _{t3 to} V _t4 ). The output voltage of the Pb side terminal 13 of the converter 22 is controlled. When the target output voltage of the Pb side terminal 13 of the DC / DC converter 22 is instructed, the DC / DC converter 22 steps down the voltage on the lithium ion battery 14 side to the indicated value and outputs it to the lead battery 12 side. Thereby, on the lithium ion battery 14 side, the discharge depending on the target output voltage of the Pb side terminal 13 (or the generated voltage of the DC generator 20) is realized.
[0029]
In principle, the control of the output voltage of the Pb side terminal 13 is executed during idle stop. That is, during the idle stop, the lithium ion battery 14 functions as a power source for the load 26 instead of the lead battery 12, and the life of the lead battery 12 is prevented from being reduced.
[0030]
Further, the ECO • ECU 24 supplies the DC / DC converter 22 with the instruction value of the target output voltage of the Li-side terminal 15 (in this example, the instruction value within the range of V _{t5 to} V _t6 ). The output voltage of the Li side terminal 15 of the converter 22 is controlled. At this time, the ECO / ECU 24 determines the instruction value of the target output voltage of the Li-side terminal 15 so that the SOC of the lithium ion battery 14 falls within an appropriate range while monitoring the SOC of the lithium ion battery 14. When the target output voltage of the Li side terminal 15 of the DC / DC converter 22 is instructed, the DC / DC converter 22 boosts the voltage on the lead battery 12 side to the indicated value and outputs it to the lithium ion battery 14 side. Thereby, charging of the lithium ion battery 14 according to the target output voltage is realized.
[0031]
In principle, the control of the output voltage of the Li-side terminal 15 is executed during steady running of the vehicle, idle operation of the engine, and deceleration of the vehicle (when the regenerative brake is activated). At this time, also on the lead battery 12 side, charging depending on the target output voltage of the Li-side terminal 15 and the generated voltage of the DC generator 20 is realized.
[0032]
Further, the ECO • ECU 24 supplies the control signal for stopping the operation of the DC / DC converter 22 to the DC / DC converter 22 or stops the supply of the above-described direction instruction signal, thereby the DC / DC converter. The operation of 22 is stopped. In principle, the operation of the DC / DC converter 22 is stopped during vehicle acceleration. That is, when the vehicle is accelerated (at this time, the generated voltage of the DC generator 20 is zero as described above), the charging of the lithium ion battery 14 is prohibited, and the lead battery 12 is used as a power source of the load 26. Therefore, improvement in fuel efficiency is achieved.
[0033]
As described above, the ECO / ECU 24 controls the SOC of the lithium ion battery 14 through the control of the output voltage of the DC / DC converter 22. That is, when the SOC of the lithium ion battery 14 deviates upward from within a predetermined range, the ECO • ECU 24 responds to the discharge request signal from the BATT • ECU 60 to the Pb side terminal 13 of the DC / DC converter 22. By appropriately instructing the target output voltage, the discharge of the lithium ion battery 14 is promoted. On the other hand, when the SOC of the lithium ion battery 14 deviates downward from the predetermined range, the ECO • ECU 24 responds to the charge request signal from the BATT • ECU 60 and the Li side terminal 15 of the DC / DC converter 22. By appropriately indicating the target output voltage, the charging of the lithium ion battery 14 is promoted.
[0034]
However, even if the above-described SOC control of the lithium ion battery 14 is performed, the following inconvenience may occur. That is, first, in the case where an increase in the SOC of the lithium ion battery 14 cannot be suppressed due to some external factor, the overcharge state of the lithium ion battery 14 continues for a long time, and the lithium ion battery 14 The deterioration of the battery 14 is promoted.
[0035]
Second, when the SOC of the lithium ion battery 14 deviates from a predetermined range (30% to 75% in this example) due to frequent repeated idle stops, the deterioration of the lithium ion battery 14 is prevented. Although the idling stop is prohibited as much as possible, since the DC generator 20 does not always generate power as described above, it may take time until the SOC of the lithium ion battery 14 is restored within a predetermined range. The frequency of stops may decrease, resulting in a deterioration in fuel consumption.
[0036]
On the other hand, in this embodiment, as will be described in detail with reference to FIG. 2 below, by appropriately controlling the DC / DC converter 22 and the DC generator 20 according to the SOC of the lithium ion battery 14, The above inconvenience is prevented.
[0037]
FIG. 2 is a flowchart of processing executed by the ECO / ECU 24 and the EFI / ECU 49 in cooperation with each other in order to prevent the above-described inconvenience. This processing routine may be executed, for example, every SOC calculation cycle of the lithium ion battery 14 (that is, every sampling cycle of the current sensor 40).
[0038]
In step 100, a process of determining whether or not the SOC of the lithium ion battery 14 is greater than a predetermined overcharge determination value Th1 (%) is executed. The overcharge determination value Th1 (%) may be a value higher than the upper limit value (75% in this example) at which idle stop is prohibited, and is 85% in this example. If the SOC of the lithium ion battery 14 is greater than the overcharge determination value Th1 (%), it is determined that the lithium ion battery 14 is in an overcharge state, and the process proceeds to step 110 where the overcharge determination value Th1 (%) or less. In the case of, go to step 130.
[0039]
In step 110, processing for realizing immediate discharge of the lithium ion battery 14 is executed. Specifically, the EFI • ECU 49 fixes the target power generation voltage of the DC generator 20 to the minimum value (V _{t1 in} this example), and the ECO • ECU 24 controls the Pb side terminal 13 of the DC / DC converter 22. The target output voltage (indicated value) is fixed to the minimum value (V _{t3 in} this example). As a result, rapid discharge is realized from the lithium ion battery 14 side to the lead battery 12 side via the DC / DC converter 22.
[0040]
The process of step 110 is continued until it is determined in the following step 120 that the SOC of the lithium ion battery 14 has fallen below a predetermined discharge end determination value Th2 (%). That is, rapid discharge is continued from the lithium ion battery 14 side to the lead battery 12 side via the DC / DC converter 22 until it is determined that the overcharge state of the lithium ion battery 14 has been sufficiently eliminated. The discharge end determination value Th2 (%) is set to a value (50% in this example) lower than the upper limit value (75% in this example) at which idle stop is prohibited. When it is determined in step 120 that the overcharge state of the lithium ion battery 14 has been sufficiently eliminated, the target power generation voltage of the DC generator 20 and the target output voltage of the Pb side terminal 13 of the DC / DC converter 22 are determined. The minimum value fixed state is released, and the current routine ends.
[0041]
In step 110, the EFI • ECU 49 stops the operation of the DC generator 20 (that is, sets the amount of power generation to zero), and the ECO • ECU 24 sets the target of the Pb side terminal 13 of the DC / DC converter 22. It is also possible to fix the output voltage (indicated value) to the voltage value (for example, 12 V) of the lead battery 12. Even in this case, rapid discharge is continued from the lithium ion battery 14 side to the lead battery 12 side via the DC / DC converter 22, and the overcharge state of the lithium ion battery 14 can be immediately eliminated. is there.
[0042]
On the other hand, in step 130, a process for determining whether or not the SOC of the lithium ion battery 14 is smaller than a predetermined charge request determination value Th3 (%) is executed. The charge request determination value Th3 (%) may be a value higher than a lower limit value (35% in this example) at which idle stop is prohibited, and is 45% in this example. If the SOC of the lithium ion battery 14 is smaller than the charge request determination value Th3 (%), it is determined that the lithium ion battery 14 needs to be charged with priority, and the routine proceeds to step 140 where the charge request determination value Th3 ( %)), The current routine is terminated without any further processing.
[0043]
In step 140, a process for promoting charging of the lithium ion battery 14 is executed. Specifically, the EFI / ECU 49 controls the DC generator 20 to always generate power, and fixes the target generated voltage of the DC generator 20 to a predetermined value within the range of V _{t1 to} V _t2 . As a result, normally, the DC generator 20 generates power even during acceleration when power generation is stopped, and the charging of the lithium ion battery 14 is promoted. In this step 140, in addition to the above-described processing of the EFI • ECU 49, it is also effective that the ECO • ECU 24 fixes the target output voltage (indicated value) of the Li side terminal 15 of the DC / DC converter 22 to the maximum value. It is. In this case, charging to the lithium ion battery 14 is further promoted.
[0044]
The process of step 140 is continued until it is determined in the following step 150 that the SOC of the lithium ion battery 14 has exceeded a predetermined charge end determination value Th4 (%). That is, the charging of the lithium ion battery 14 from the DC generator 20 via the DC / DC converter 22 is continued until it is determined that the SOC of the lithium ion battery 14 has sufficiently increased. The charge end determination value Th4 (%) is set to a value (50% in this example) higher than the lower limit value (35% in this example) at which idle stop is prohibited. If it is determined in step 150 that the SOC reduction state of the lithium ion battery 14 has been sufficiently resolved, the constant power generation state of the DC generator 20 and the fixed state of the target power generation voltage of the DC generator 20 are released, This routine ends.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, even if the lithium ion battery 14 falls into an overcharged state due to some abnormality, the amount of power generated by the DC generator 20 can be suppressed to suppress the lithium ion battery 14. Since discharge can be promoted, it is possible to immediately avoid an overload state in which the energy density inside the lithium ion battery 14 has increased.
[0046]
Further, in the present embodiment, as described above, when the SOC of the lithium ion battery 14 is within the appropriate range, the fuel efficiency is improved by suppressing the constant power generation of the DC generator 20. On the other hand, when the SOC of the lithium ion battery 14 decreases, the DC generator 20 constantly generates power, so that the SOC of the lithium ion battery 14 is quickly recovered, and as a result, the idle stop frequency is increased. We are trying to improve. Therefore, according to the present embodiment, increasing the idle stop frequency contributes to improving the fuel efficiency rather than suppressing the constant power generation of the DC generator 20, so that the fuel efficiency is improved as a whole.
[0047]
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
[0048]
For example, although the above-described embodiment relates to a power supply control device including two batteries, that is, a lead battery 12 and a lithium ion battery 14, the present invention includes two or more batteries including the lithium ion battery 14. The present invention can be applied to any power supply control device having a battery.
[0049]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the power supply control apparatus provided with the at least 2 battery containing a lithium ion battery, SOC of a lithium ion battery can be controlled effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of processing executed by an ECU according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle power supply device 12 Lead battery 14 Lithium ion battery 16 Changeover switch 18 Starter 20 DC generator 22 DC / DC converter 24 ECO / ECU
26 Load 40 Current sensor 44 Voltage sensor 48 Temperature sensor 49 EFI / ECU
60 BATT / ECU

Claims

A lithium ion battery, a DC / DC converter, a second battery connected to the lithium ion battery via the DC / DC converter, and electricity supplied to the lithium ion battery via the DC / DC converter A power supply device for a vehicle comprising a generator for generating energy,
When the state of charge of the lithium ion battery exceeds a predetermined overcharge determination value, the generator is controlled in a direction to limit power generation, and power is supplied from the lithium ion battery side to the second battery side. As described above, the DC / DC converter is controlled as described above.

Controlling the generator in a direction to limit the power generation means setting a target generated voltage of the generator to a minimum value, and power is supplied from the lithium ion battery side to the second battery side. The control of the DC / DC converter as described above is to set the target output voltage on the second battery side of the DC / DC converter to a minimum value.

The vehicle power supply device according to claim 1, wherein controlling the power generator in a direction to limit the power generation is to stop the operation of the power generator.

While power supply to a predetermined auxiliary through from the lithium-ion battery during idle stop the DC / DC converter, at least according to claim 1 power supply device according to suppress power generation of the generator during the acceleration of the vehicle There,
A power supply device for a vehicle, wherein when the state of charge of the lithium ion battery falls below a predetermined value, the suppression of power generation by the generator is released.

The suppression of power generation by the generator is to stop the operation of the generator, and the release of suppression of power generation by the generator is to not stop the operation of the generator. 5. The vehicle power supply device according to 4.