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KR101898423B1 - 전원 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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KR101898423B1
KR101898423B1 KR1020187022323A KR20187022323A KR101898423B1 KR 101898423 B1 KR101898423 B1 KR 101898423B1 KR 1020187022323 A KR1020187022323 A KR 1020187022323A KR 20187022323 A KR20187022323 A KR 20187022323A KR 101898423 B1 KR101898423 B1 KR 101898423B1
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아키후미 고이시
마사히코 다하라
무네미츠 와타나베
아츠시 데즈카
데루마사 츠치야
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

상이한 충방전 특성을 갖는 2개의 이차 전지를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템을 제공한다. 이 전원 시스템은, 2개의 이차 전지로서, 전기 부하에 접속되는 납산 축전지와, 전기 부하에 대하여, 납산 축전지와 병렬로 접속되는 리튬 이온 축전지를 구비한다. 또한, 전원 시스템은, 납산 축전지 및 리튬 이온 축전지를 충전하는 발전기와, 납산 축전지의 방전 전류와 리튬 이온 축전지의 방전 전류의 관계에 기초하여, 발전기를 구동하는 제어부를 더 구비한다.

Description

전원 시스템 및 그의 제어 방법
본 발명은 충방전의 반복에 대한 내구성이 상이한 2종류의 이차 전지를 구비하는 전원 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
JP2011-234479A에는, 납산 축전지(이하, 「납산 배터리」라고도 함)와 리튬 이온 배터리를 구비하는 차량의 전기 회로가 개시되어 있다. 이 전기 회로에서는, 아이들 스톱으로부터의 엔진을 자동적으로 재시동시키는 경우, 스타터 모터에 흐르는 대전류에 의해 차량의 전원 전압이 순시 저하되기 때문에, 리튬 이온 배터리측에 설치되어 있는 일부의 차량 전장 부하의 보호의 관점에서, 리튬 이온 배터리와 스타터 모터의 통전을 차단하고, 납산 축전지만으로부터 스타터 모터에 전력을 공급하는 구성으로 되어 있다.
그런데, 상기 문헌의 전기 회로와 같이, 납산 배터리와 리튬 이온 배터리의 상이한 2종류의 이차 전지를 구비하는 전기 회로에서는, 통상, 전기 부하(이하, 간단히 「부하」라고도 함)에 대한 납산 배터리의 방전 전류가 소정의 역치 이하가 되도록, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리의 충전 타이밍을 결정하고 있다. 즉, 납산 배터리의 방전 전류가 소정의 역치보다 커지면, 각 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하도록, 제어 장치에 의해 발전기가 구동된다.
그러나, 납산 배터리의 방전 전류값에 기초하여 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하는 전원 장치에서는, 납산 배터리가 신품이나 다름없는 상태일 때에는, 리튬 이온 배터리의 충전 요구 SOC를 낮게 설정할 수 없다는 문제가 있었다. 즉, 종래의 전원 장치에서는, 리튬 이온 배터리는, 리튬 이온 배터리 그 자체의 제약에 의한 SOC 하한값보다도 높은 납산 방전의 제약에 의한 SOC 하한값까지만 이용할 수 있었다.
그 때문에, 납산 배터리가 열화되어, 방전 페이즈에 있어서 납산 배터리로부터 충분히 전류를 방전할 수 없게 되면, 그만큼 리튬 이온 배터리로부터의 방전 전류가 증가되어 버린다. 그와 같은 상황 하에서는, 리튬 이온 배터리의 SOC는, 납산 방전의 제약에 의한 SOC 하한값까지 조기에 저하되어 버리고, 결과적으로, 리튬 이온 배터리 및 납산 배터리의 충방전이 단시간에 반복되게 되었다.
한편, 리튬 이온 배터리의 충전 요구 SOC를 리튬 이온 배터리 그 자체의 제약에 의한 SOC 하한값으로 한 경우에는, 납산 배터리의 신품 시에는, 납산 배터리의 방전 전류가 큰 상태가 장시간 계속되어 버려, 납산 배터리의 열화를 촉진(증장)시켜 버린다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점에 주목하여 이루어진 것이며, 충방전의 반복에 대한 내구성이 상이한 2종류의 배터리를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템에 있어서, 납산 배터리의 열화를 억제하면서, 리튬 이온 배터리의 SOC를 효과적으로 이용 가능한 전원 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 본 발명의 전원 시스템은, 상이한 충방전 특성을 갖는 2개의 이차 전지를 구비하고, 차량에 탑재 가능하다. 이 전원 시스템은, 납산 축전지와, 납산 축전지와 병렬로 접속되는 리튬 이온 축전지와, 납산 축전지 및 리튬 이온 축전지를 충전하는 발전기와, 납산 축전지의 방전 전류와 리튬 이온 축전지의 방전 전류의 관계에 기초하여, 발전기를 구동하는 제어부를 구비한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 전원 시스템 전체를 제어하는 ECM의 기능 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 실시 형태의 납산 배터리가 신품인 경우에 있어서의, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 4는 본 실시 형태의 납산 배터리가 열화된 경우에 있어서의, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 5는 제1 실시 형태의 전원 시스템의 ECM에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 비교예의 납산 배터리가 신품인 경우에 있어서의, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 7은 비교예의 납산 배터리가 열화된 경우에 있어서의, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 제2 실시 형태의 전원 시스템의 ECM에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 실시 형태에 있어서의 리튬 이온 배터리의 충방전의 전환 타이밍을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
도 12는 제3 실시 형태의 전원 시스템의 ECM에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 실시 형태에 있어서의 납산 배터리의 충방전의 전환 타이밍을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
도 15는 제4 실시 형태의 전원 시스템의 ECM에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 실시 형태에 있어서의 리튬 이온 배터리의 충방전의 전환 타이밍을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 전원 시스템(100)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시 형태의 전원 시스템(100)은 상이한 충방전 특성을 갖는 2개의 이차 전지를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템이다. 이 전원 시스템(100)은, 예를 들어 아이들 스톱 기능을 구비하는 엔진을 탑재하는 차량 등에 적용된다.
전원 시스템(100)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 전기 부하(50)에 대하여 병렬로 설치된 납산 배터리(납산 축전지)(3)와, 리튬 이온 배터리(리튬 이온 이차 전지)(4)를 구비한다. 또한, 전원 시스템(100)은 얼터네이터(발전기)(1)와, 스타터(2)와, 리튬 이온 배터리(4)를 제어하는 리튬 이온 배터리 컨트롤러(이하, 「LBC」라 함)(20)와, 전원 시스템(100) 전체를 제어하는 엔진 컨트롤 모듈(이하, 「ECM」이라 함)(10)을 구비한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 점선으로 둘러싸여 있는 부분은, 리튬 이온 전지팩(P)으로서 일체로 구성된다. 이 리튬 이온 전지팩(P)은, 리튬 이온 배터리(4)와, 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)와, MOSFET(40)와, LBC(20)를 포함한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 리튬 이온 전지팩(P)에는, 리튬 이온 배터리(4)에 충방전되는 전류를 검출하는 전류 센서(32)가 부속된다.
본 실시 형태에서는, 전원 시스템(100)은 납산 배터리(3)에 충방전되는 전류를 검출하는 전류 센서(31)와, 리튬 이온 배터리(4)에 충방전되는 전류를 검출하는 전류 센서(32)를 포함한다. 이들 전류 센서(31, 32)에 의해 검출된 전류값 데이터는 ECM(10)에 출력된다.
전원 시스템(100)은 납산 배터리(3)를 얼터네이터(1) 및 스타터(2)에 직접 접속하기 위한 납산 배터리 경로 릴레이(41)를 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 납산 배터리(3)는 MOSFET(40) 및 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)를 통해, 리튬 이온 배터리(4)에 접속되는 제1 경로와, 납산 배터리 경로 릴레이(41) 및 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)를 통해, 리튬 이온 배터리(4)에 접속되는 제2 경로에 의해, 리튬 이온 배터리(4)에 접속된다.
ECM(10)은, 중앙 연산 장치(CPU), 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 입출력 인터페이스(I/O 인터페이스)를 구비한 마이크로컴퓨터로 구성된다. 또한, ECM(10)은 복수의 마이크로컴퓨터로 구성되어도 된다.
LBC(20)는, 도시하지 않은 엔진의 운전 상태에 따른 스타터(2)나 전기 부하(50)에의 방전 지령 또는 충전 지령에 관한 신호를 ECM(10)으로부터 수신한다. LBC(20)는, 이 신호에 기초하여, 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42) 및 MOSFET(40)의 온·오프 제어를 행한다.
본 실시 형태의 전원 시스템(100)에서는, 전기 부하(50)는 납산 배터리 경로 릴레이(41)에 대하여 납산 배터리(3)측에 접속되어 있다. 얼터네이터(1) 및 스타터(2)는 납산 배터리 경로 릴레이(41)에 대하여 리튬 이온 배터리(4)측에 접속되어 있다.
납산 배터리 경로 릴레이(41)는 코일에 통전되어 있지 않은 상태에서 온 상태(도통 상태)가 되는, 소위 노멀 클로즈 타입의 릴레이에 의해 구성된다. 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)는 코일에 통전되어 있지 않은 상태에서 오프 상태(비도통 상태)가 되는, 소위 노멀리 오픈 타입의 릴레이에 의해 구성된다.
MOSFET(40)는, 그 기생 다이오드의 순방향과 리튬 이온 배터리(4)측으로부터 납산 배터리(3)측을 향하는 방향이 일치하도록 접속되어 있다. 이에 의해, MOSFET(40)의 온·오프 상태에 관계없이, 제1 경로에 있어서의 납산 배터리(3)로부터 리튬 이온 배터리(4)로의 통전이 방지된다.
얼터네이터(1)는, 엔진의 구동력에 의해 구동되어 발전하고, 발전할 때에 발전 전압을 LIN(Local Interconnect Network) 통신 또는 하드 와이어에 의해 가변 제어한다. 또한, 얼터네이터(1)는, 차량의 감속 시에 차량의 운동 에너지를 전력으로서 회생할 수도 있다. 이들 발전이나 회생의 제어는 ECM(10)에 의해 실행된다.
스타터(2)는 도시하지 않은 엔진과 자동 변속기의 연결부 부근에 설치된다. 스타터(2)는 일반적인 시동용의 스타터와 마찬가지로 진퇴 이동하는 피니언 기어를 구비한다. 그리고, 스타터(2)의 작동 시에는, 피니언 기어가 크랭크 샤프트 기단부에 장착된 드라이브 플레이트의 외주에 설치한 기어에 걸림 결합함으로써, 크랭킹이 행해진다.
리튬 이온 배터리(4)의 내부 저항은, 납산 배터리(3)의 내부 저항의 1/10 정도이다. 그 때문에, 양쪽 배터리(3, 4)의 방전 페이즈에 있어서는, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 납산 배터리(3)의 방전 전류에 비해 초기 단계에서 크다. 그리고, 리튬 이온 배터리(4)의 충전 잔량(SOC : State of Charge)이 저하됨에 따라서, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류는 감소되어 가는 것에 반해, 전기 부하(50)의 요구에 따라서, 납산 배터리(3)의 방전 전류는 증가된다. 구체적인 동작은, 타임차트를 사용하여 상세하게 후술한다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 전원 시스템(100) 전체를 제어하는 ECM(10)의 기능 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 본 실시 형태에서는, ECM(10)은, 전류값 취득부(11)와, 전류값 비교부(12)와, 타이머(13)와, ALT 제어부(14)를 포함한다.
전류값 취득부(11)는 전류 센서(31)에 의해 검출한 납산 배터리(3)의 방전 전류와, 전류 센서(32)에 의해 검출한 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류를 취득하도록 구성된다. 취득한 각 방전 전류 데이터(전류값)는 전류값 비교부(12)에 출력된다.
전류값 비교부(12)는 전류값 취득부(11)에 의해 취득한 납산 배터리(3)의 방전 전류값과 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류값을 비교하도록 구성된다. 전류값 비교부(12)에 의한 비교 결과는, ALT 제어부(14)에 출력된다. 본 실시 형태에서는, 전류값 비교부(12)는 납산 배터리(3)의 방전 전류값과 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류값의 비를 연산하고, 연산 결과(전류비)를 ALT 제어부(14)에 출력한다.
타이머(13)는 도시하지 않은 전파나 인터넷 등의 무선 네트워크로부터 현재 시각을 취득하거나, 전원 시스템(100) 전체를 제어할 때의 제어 시간을 계측하거나 하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 타이머(13)는 후술하는 ALT 제어부(14)와 협동하여, 전류비가 소정값 이하가 되었을 때의 시간을 계측한다. 계측 결과 데이터(계측 시간)는 ALT 제어부(14)에 출력된다.
ALT 제어부(14)는 전류값 비교부(12)의 비교 결과에 기초하여, 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 충전하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는, ALT 제어부(14)는 전류값 비교부(12)로부터 취득한 전류비가 소정값 이하가 되었는지 여부를 판정한다. 그리고, ALT 제어부(14)는 타이머(13)의 계측 시간에 기초하여, 전류비가 소정값 이하가 되고 나서 소정 시간 경과하였는지 여부를 판정한다.
ALT 제어부(14)는 전류비가 소정값 이하가 되고 나서 소정 시간 경과하였다고 판정한 경우에는, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 충전할 타이밍이라고 판정하고, 얼터네이터(1)를 구동한다.
다음에, 도 3 및 도 4에 도시한 타임차트를 사용하여, 본 실시 형태의 전원 시스템(100)의 동작을 설명한다. 이들 타임차트는, 납산 배터리(3)가 신품인 경우와, 납산 배터리(3)가 열화(예를 들어, 설페이션 등)되어 있는 경우를 나타내는 것이다.
먼저, 납산 배터리(3)가 신품인 경우에 대하여 설명한다. 도 3은 본 실시 형태의 납산 배터리(3)가 신품인 경우에 있어서의, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 3의 (a)는 전기 부하(50)에 인가되는 부하 전압과, 얼터네이터(1)에 의해 출력되는 ALT 제어 전압의 관계를 도시한다. 또한, 이 전압값은, 시스템 전압이며, 납산 배터리(3)의 개회로 전압으로부터 납산 배터리(3)의 내부 기전력을 감산한 전압이나, 리튬 이온 배터리(4)의 개회로 전압으로부터 리튬 이온 배터리(4)의 내부 기전력을 감산한 전압과 실질적으로 동일하다. 또한, 전원 시스템(100)의 전류(시스템 전류)는 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 합이 된다. 즉, 이하와 같은 식이 성립한다.
Figure 112018076464224-pct00001
여기서, Vsystem 및 Isystem은, 전원 시스템(100)의 전압 및 전류이며, OCVLi 및 ILi는 리튬 이온 배터리(4)의 개방단 전압 및 방전 전류이고, OCVPB 및 IPB는 납산 배터리(3)의 개방단 전압 및 방전 전류이며, RLi는 리튬 이온 배터리(4)의 내부 저항이고, RPB는 납산 배터리(3)의 내부 저항이다.
도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(1)가 구동되면, 발전을 개시하여, ALT 제어 전압이 단숨에 상승한다. ALT 제어 전압의 상승에 수반하여, 부하 전압 및 양쪽 배터리(3, 4)의 충전 전압도 상승한다.
도 3의 (b)는 납산 배터리(3)와 리튬 이온 배터리(4)의 충방전 전류와, 얼터네이터(1)로부터 출력되는 ALT 전류와, 전기 부하(50)에 공급되는 부하 전류의 관계를 도시한다. 또한, 설명의 용이성을 위해, 본 타임차트에서는, 부하 전류가 일정한 경우를 상정한다. 상술한 바와 같이, 납산 배터리(3)와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 비가 소정값 이하가 되고, 소정 시간이 경과하면, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하고, ECM(10)은, 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충전을 개시한다(도 3의 (b)의 동그라미표).
도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 방전 페이즈의 초기 단계에서는, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 납산 배터리(3)의 방전 전류보다도 크다. 이것은, 리튬 이온 배터리(4)의 내부 저항이 납산 배터리(3)의 내부 저항의 1/10 정도이기 때문이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 방전 전류비의 소정값으로서, 예를 들어 1.0(즉, 납산 배터리(3)의 방전 전류가 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 이상이 될 때)을 사용하고, 소정 시간으로서, 예를 들어 6초를 사용하고 있다. 이들 수치는, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 용량이나 전원 시스템(100)의 전체 구성 등을 고려하여, 미리 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 구해져 있으면 된다.
도 3의 (c)는 납산 배터리(3)의 SOC와 리튬 이온 배터리(4)의 SOC의 관계를 도시한다. 도 3의 (d)는 얼터네이터(1)의 발전 타이밍을 도시한다. 종래는, 납산 배터리(3)의 방전 제약에 의한 SOC 하한값(예를 들어, 60％)까지 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 저하되면, ECM(10)은, 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충전을 개시하였다. 본 실시 형태에서는, 도 3의 (b)에서 도시한 바와 같이, 방전 전류비가 소정값 이하에서 소정 시간 경과하였을 때(이하, 「제1 조건」이라 함), ECM(10)은, 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충전을 개시하고 있다.
이와 같이, 납산 배터리(3)가 신품 또는 신품에 가까운 상태일 때에는, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 리튬 이온 배터리(4) 그 자체의 제약에 의한 SOC 하한값(예를 들어, 50％) 부근까지 저하되지 않고, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충방전이 반복되게 된다.
또한, 얼터네이터(1)의 구동은, 납산 배터리(3)나 리튬 이온 배터리(4)의 충전 요구의 타이밍뿐만 아니라, 예를 들어 차량이 긴 내리막길을 주행하여, ECM(10)으로부터 얼터네이터(1)에 의한 회생 지령이 출력된 경우 등도 행해진다.
다음에, 납산 배터리(3)가 열화된 경우에 대하여 설명한다. 도 4는 본 실시 형태의 납산 배터리(3)가 열화된 경우에 있어서의, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다. 도 4의 (a) 내지 도 4의 (d)는 각각 도 3의 (a) 내지 (d)에 대응한다.
종래의 전원 시스템이라면, 도 4의 (c)의 좌측의 세로 대시선 부근에서, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행해 버린다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 전류값 비교부(12)의 연산 결과(전류비)에 기초하여, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행시키므로, 도 4의 (d)에 도시한 화살표와 같이, 얼터네이터(1)에 의한 발전을 행하지 않는 기간(무발전 기간)을 연장할 수 있다.
구체적으로는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 납산 배터리(3)가 열화되어 있는 경우에는, 납산 배터리(3)가 신품인 경우에 비해, 납산 배터리(3)로부터의 방전 전류가 작아진다. 그 때문에, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 저하되는 속도는 다소 빨라진다.
납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 전류비가 소정값 이하가 되고, 그 상태가 소정 시간 계속하면, 도 4의 (b)의 동그라미표로 나타내는 바와 같이, ALT 제어부(14)는 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충전을 개시한다. 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC는, 납산 배터리(3)의 제약에 의한 SOC 하한값보다도 낮은 값까지 이용할 수 있다.
또한, 도 4의 예에서는, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 리튬 이온 배터리(4) 그 자체의 제약에 의한 SOC 하한값까지 저하되기 전에, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하는 경우에 대하여 나타냈다. 그러나, 전류비와 계속 시간의 조건이 성립되기 전에, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 리튬 이온 배터리(4) 그 자체의 제약에 의한 SOC 하한값에 도달한 경우에는, ALT 제어부(14)는 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 충전하게 된다. 그러나, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 저하될 정도까지 리튬 이온 배터리(4)의 SOC를 이용할 수 있으므로, 납산 배터리(3)가 과도하게 방전되거나 하는 것을 억제하면서, 리튬 이온 배터리(4)의 이용 가능한 SOC 범위를 확대할 수 있다.
다음에, 본 실시 형태의 전원 시스템(100)의 동작을 설명한다. 도 5는 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 ECM(10)에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 충방전 전환 처리는, 전원 시스템(100)을 탑재하는 차량의 기동 중, 소정의 시간 간격(예를 들어, 10밀리초마다)으로 실행된다.
이 충방전 전환 처리에서는, ECM(10)은, 먼저, 전원 시스템(100)이 기동 중 인지 여부를 판정한다(스텝 S101). 전원 시스템(100)이 기동되고 있지 않다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 전원 시스템(100)이 기동되고 있다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 전류 센서(32)를 사용하여, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1을 검출함과 함께(스텝 S102), 전류 센서(31)를 사용하여, 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2를 검출한다(스텝 S103). 그리고, 전류값 취득부(11)는 이들 방전 전류 I1, I2를 취득한다.
다음에, ECM(10)의 전류값 비교부(12)는 방전 전류의 비인 전류비 I1/I2를 연산하고, 그 연산 결과를 ALT 제어부(14)에 출력한다. ALT 제어부(14)는 전류값 비교부(12)로부터 취득한 전류비 I1/I2가 소정값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S104). 전류비 I1/I2가 소정값보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 아직 방전 페이즈라고 판단하고(스텝 S108), 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 전류비 I1/I2가 소정값 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 타이머(13)를 사용하여, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되었을 때부터의 경과 시간을 계측한다. 그리고, ALT 제어부(14)는 이 경과 시간이 소정 시간에 도달하였는지 여부를 판정한다(스텝 S105). 경과 시간이 소정 시간에 도달하지 않았다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 스텝 S104, S105의 판정을 반복한다. 또한, 소정 시간 경과하기 전에 스텝 S104에서 전류비 I1/I2가 소정값보다도 커졌다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 방전 페이즈라고 판단하고(스텝 S108), 일단 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
스텝 S105에 있어서 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되어 소정 시간이 경과하였다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 충전 페이즈로 이행해야 한다고 판단하고(스텝 S106), 얼터네이터(1)를 구동(ON)하고(스텝 S107), 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
또한, 전류비의 조건 이외에도, ECM(10)이 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행시키는 조건이 있다. 예를 들어, 납산 배터리(3)의 열화를 방지하기 위해, 납산 배터리(3)의 방전 전류가 소정의 최댓값 이상이 되면, ECM(10)은, 얼터네이터(1)를 구동하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 충전한다. 본 실시 형태의 제어보다도, 이와 같은 조건의 성립에 의한 충전 페이즈로의 이행이 우선되는 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 전원 시스템(100)은 상이한 충방전 특성을 갖는 2개의 이차 전지를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템(100)이며, 전기 부하(50)에 접속되는 납산 배터리(납산 축전지)(3)와, 전기 부하(50)에 대하여, 납산 배터리(3)와 병렬로 접속되는 리튬 이온 배터리(리튬 이온 축전지)(4)와, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 충전하는 얼터네이터(발전기)(1)와, 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 관계(예를 들어, 이들 전류비 I1/I2)에 기초하여, 얼터네이터(1)를 구동하는 ECM(제어부)(10)을 구비하도록 구성하였다. 종래와 같은 납산 배터리(3)의 제약에 의한 리튬 이온 배터리(4)의 SOC 하한값이 아니라, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 전류비에 기초하여, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하는 타이밍을 결정하도록 구성하였으므로, 납산 배터리(3)로부터의 방전 전류가 커지거나, 납산 배터리(3)가 과도하게 방전되거나 하는 것을 억제하면서, 리튬 이온 배터리(4)의 이용 가능한 SOC 범위를 확대할 수 있다. 납산 배터리(3)의 제약에 의한 리튬 이온 배터리(4)의 SOC 하한값에 기초하여 충전 페이즈로 이행하는 타이밍을 결정하고 있는 경우에는, 특히 납산 배터리(3)의 열화 시에 있어서, 단시간에 충방전을 반복해 버린다는 문제가 있었다. 본 실시 형태의 전원 시스템(100)에 따르면, 납산 배터리(3)의 열화 시에는, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC를 보다 효율적으로 이용할 수 있으므로, 종래와 같은 문제가 발생하는 일은 없다.
본 실시 형태의 전원 시스템(100)에서는, ECM(제어부)(10)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 납산 배터리(납산 축전지)(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(리튬 이온 축전지)(4)의 방전 전류를 취득하는 전류값 취득부(11)와, 전류값 취득부(11)에 의해 취득한 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류를 비교하는 전류값 비교부(12)와, 전류값 비교부(12)의 비교 결과 I1/I2에 기초하여, 얼터네이터(발전기)(1)를 구동하여, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리를 충전하는 ALT 제어부(발전기 제어부)(14)를 포함하도록 구성하였다. ECM(10)이 이와 같은 구성을 구비함으로써, 상술한 본 실시 형태의 전원 시스템(100)의 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 전원 시스템(100)에서는, 전류값 비교부(12)는 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 전류비 I1/I2를 구하고, ALT 제어부(14)는 이 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되고 나서 소정 시간 경과하였을 때(제1 조건 성립 시)에, 얼터네이터(1)를 구동하도록 구성하였다. 이와 같이 구성함으로써, 순간적으로 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되었다고 해도, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하는 일은 없다. 이에 의해, 전기 부하(50)의 부하 변동에 의한 외란을 배제하면서, 리튬 이온 배터리(4)의 이용 가능한 SOC 범위를 확대할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 전원 시스템(100)의 제어 방법은, 전기 부하(50)에 접속되는 납산 배터리(납산 축전지)(3)와, 전기 부하(50)에 대하여 납산 배터리(3)와 병렬로 접속되는 리튬 이온 배터리(리튬 이온 축전지)(4)와, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 충전하는 얼터네이터(발전기)(1)를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템(100)의 제어 방법이며, 납산 배터리(3)의 방전 전류를 검출하는 스텝과, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류를 검출하는 스텝과, 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 관계(예를 들어, 이들 전류비 I1/I2)에 기초하여, 얼터네이터(1)를 구동하는 스텝을 갖도록 구성하였다. 전원 시스템(100)의 제어 방법을 이와 같이 구성함으로써, 전원 시스템(100)의 상술한 효과를 발휘할 수 있다.
(비교예)
이하, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 작용·효과를 명확하게 하기 위해, 종래의 전원 시스템의 제어에 대하여, 도 6 및 도 7의 타임차트를 사용하여 설명한다. 도 6은 비교예의 납산 배터리가 신품인 경우에 있어서의, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)의 타임차트에 도시한 바와 같이, 이들 물리량은, 도 3의 (a) 내지 도 3의 (d)에 도시한 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 타임차트와 대략 마찬가지이다. 구체적으로는, 본 비교예의 전원 시스템에서는, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 배터리의 SOC가 납산 배터리의 제약에 의한 SOC 하한값에 도달하면, 얼터네이터가 구동되어, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행한다.
이와 같이, 납산 배터리가 신품 또는 신품이나 다름없는 경우에는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 납산 배터리의 방전 전류와 리튬 이온 배터리의 방전 전류가 제1 실시 형태의 경우와 대략 마찬가지의 상태에서 추이한다. 이 경우에는, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)과 비교예의 전원 시스템에서 마찬가지의 효과를 발휘하게 된다.
다음에, 비교예에 있어서의 납산 배터리가 열화된 경우에 대하여 설명한다. 도 7은 비교예의 납산 배터리가 열화된 경우에 있어서의, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리가 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행할 때의 물리량의 변화를 나타내는 타임차트이다. 도 7의 (a) 내지 도 7의 (d)는 각각 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)에 대응한다.
비교예의 전원 시스템에서는, 납산 배터리가 신품 또는 신품이나 다름없는 경우와 마찬가지로, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 배터리의 SOC가 납산 배터리의 제약에 의한 SOC 하한값에 도달하면, 얼터네이터가 구동되어, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리는, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행한다.
제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 동작에 있어서도 설명하였지만, 납산 배터리가 열화되어 있는 경우에는, 납산 배터리는 충분한 방전 전류를 출력할 수 없다. 그 때문에, 전기 부하의 요구가 큰 경우에는, 리튬 이온 배터리는, 납산 배터리가 신품 또는 신품이나 다름없는 경우에 비해, 보다 많은 방전 전류를 출력하게 된다. 이 경우, 리튬 이온 배터리의 SOC는, 납산 배터리가 신품 또는 신품이나 다름없는 경우에 비해, 빨리 저하되어 가므로, 리튬 이온 배터리의 SOC가 납산 배터리의 제약에 의한 SOC 하한값에 도달할 때까지의 시간이 짧아진다. 이와 같이, 납산 배터리의 제약에 의한 SOC 하한값으로 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하는 제어를 행함으로써, 얼터네이터의 ON/OFF를 반복하게 된다.
종래의 충방전 전환 제어에서는, 열화된 납산 배터리의 방전 전류를 증가시킬 수 없으므로, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 배터리는, 전원 시스템의 전기 부하의 요구에 의해, 신품 또는 신품이나 다름없을 때에 비해, 큰 방전 전류를 계속해서 출력하게 된다. 따라서, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)에 의한 충방전 전환 처리에 있어서의 제어와 달리, 방전 전류의 비, 즉, (리튬 이온 배터리의 방전 전류)/(납산 배터리의 방전 전류)는 소정값까지 저하되는 일이 없다.
이와 같이, 종래의 충방전 전환 제어에서는, 납산 배터리가 신품 또는 신품이나 다름없는 상태에 있어서는, 리튬 이온 배터리의 SOC(즉, 방전 전류량)를 어느 정도 유효하게 이용할 수 있다. 그러나, 납산 배터리가 열화되어 가면, 납산 배터리의 방전 전류가 작아지기 때문에, 리튬 이온 배터리의 SOC를 아직 이용할 수 있어도, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행 하게 된다.
또한, 납산 배터리는, 그의 물리 특성상, 신품 또는 신품이나 다름없는 경우에는, 내부 저항이 낮으므로, 충전 페이즈에 있어서 어느 정도의 대전류의 충전 전류를 받아들일 수 있다. 그러나, 납산 배터리의 열화 후에는, 그와 같은 대전류를 받아들일 수 없게 된다. 또한, 납산 배터리는, 대전류로의 충방전을 반복함으로써, 조기에 열화되는 경향이 있다. 그 때문에, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)에서는, 특히 납산 배터리의 열화 시에, 리튬 이온 배터리의 SOC의 사용 범위(제어 범위)를 유효하게 이용함으로써, 납산 배터리 및 리튬 이온 배터리의 충방전 반복을 억제할 수 있다.
(제2 실시 형태)
이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여, 제1 실시 형태와의 상위점을 주로 하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 기능을 행하는 부분에는, 동일한 부호를 사용하여 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또한, 본 실시 형태의 전원 시스템의 기능 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 도 2의 기능 블록도를 사용하여, 적절히 설명한다.
상술한 제1 실시 형태에서는, 전원 시스템(100)은 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류와 납산 배터리(3)의 방전 전류의 비(전류비)가 소정값 이하가 되고, 그 상태가 소정 시간 계속된 경우(제1 조건이 성립한 경우)에, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하도록 제어하였다. 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서 적용한 제1 조건을 만족시킨 후, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 소정의 역치를 초과한 경우에, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하는 점에서 제1 실시 형태와는 상이하다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 전원 시스템(101)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시 형태의 전원 시스템(101)은 납산 배터리 경로 릴레이(41)에 대하여, 스타터(2)가 납산 배터리(3)측에 접속되어 있는 점에서 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)과 상이하다. 그 때문에, 차량의 시동이나 아이들 스톱으로부터의 복귀에 있어서는, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)과 제2 실시 형태의 전원 시스템(101)에서 그 제어가 상이하다. 그러나, 본 발명의 충방전 전환 제어에 있어서는, 어느 전원 시스템(100, 101)이라도, 얼터네이터(1)에 대하여 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)가 병렬로 접속되어 있으므로, 납산 배터리 경로 릴레이(41) 및 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)에 대해서는 마찬가지의 스위칭 동작이 된다.
제1 실시 형태의 전원 시스템(100)과 마찬가지로, 본 실시 형태의 전원 시스템(101)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(1)와, 스타터(2)와, 리튬 이온 배터리(4)와, MOSFET(40)와, 전기 부하(50)와, ECM(10)과, LBC(20)와, 2개의 전류 센서(31, 32)와, 납산 배터리 경로 릴레이(41)와, 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)를 구비한다.
다음에, 본 실시 형태의 전원 시스템(101)의 동작을 설명한다. 도 9는 제2 실시 형태의 전원 시스템(101)의 ECM(10)에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 제1 실시 형태의 충방전 전환 처리와 마찬가지의 스텝에 대해서는, 동일한 스텝 번호를 붙이고, 마찬가지의 처리에 대해서는 간단히 설명한다. 이 충방전 전환 처리는, 전원 시스템(101)을 탑재하는 차량의 기동 중, 소정의 시간 간격(예를 들어, 10밀리초마다)으로 실행된다.
이 충방전 전환 처리에서는, ECM(10)은, 먼저, 전원 시스템(101)이 기동 중 인지 여부를 판정한다(스텝 S101). 전원 시스템(101)이 기동되고 있지 않다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 전원 시스템(101)이 기동되고 있다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 전류 센서(32)를 사용하여, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1을 검출함과 함께(스텝 S102), 전류 센서(31)를 사용하여, 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2를 검출한다(스텝 S103). 그리고, 전류값 취득부(11)는 이들 방전 전류 I1, I2를 취득한다.
다음에, ECM(10)의 전류값 비교부(12)는 방전 전류의 비인 전류비 I1/I2를 연산하고, 그 연산 결과를 ALT 제어부(14)에 출력한다. ALT 제어부(14)는 전류값 비교부(12)로부터 취득한 전류비 I1/I2가 소정값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S104). 전류비 I1/I2가 소정값보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 아직 방전 페이즈라고 판단하고(스텝 S108), 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 전류비 I1/I2가 소정값 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 타이머(13)를 사용하여, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되었을 때부터의 경과 시간을 계측한다. 그리고, ALT 제어부(14)는 이 경과 시간이 소정 시간에 도달하였는지 여부를 판정한다(스텝 S105). 경과 시간이 소정 시간에 도달하지 않았다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 스텝 S104, S105의 판정을 반복한다.
전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되어 소정 시간이 경과하였다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는, 계속해서, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1이 제1 역치보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S201). 방전 전류 I1이 제1 역치보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 충전 페이즈로 이행해야 한다고 판단하고(스텝 S106), 얼터네이터(1)를 구동(ON)하고(스텝 S107), 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 방전 전류 I1이 제1 역치 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 아직 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류를 이용할 수 있으므로, 방전 페이즈라고 판단하고(스텝 S108), 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
여기서, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충방전의 전환 타이밍을 결정하기 위한 제1 역치에 대하여 설명한다. 도 10은 본 실시 형태에 있어서의 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충방전의 전환 타이밍을 나타내는 그래프이다. 본 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 충방전 전환 처리에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되고(스텝 S104에서 「"예"」), 소정 시간이 경과함과 함께(스텝 S105에서 「"아니오"」), 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 제1 역치보다 커지면(스텝 S201에서 「"예"」), 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행된다(스텝 S106).
본 실시 형태에서는, 제1 역치는, 이하와 같은 식 (1)에 나타내는 1차 함수에 의해 결정된다.
Figure 112018076464224-pct00002
여기서, 상수 α는 정의 값이며, 방전-충전 천이 직선의 기울기를 나타낸다. 또한, 상수 β는 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 0일 때의 가상의 전류값이다. 이들 상수 α, β는 시뮬레이션이나 실험 등에 의해, 시스템 구성에 기초하여 결정되면 된다.
본 실시 형태에서는, ALT 제어부(14)는, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되고 나서 소정 시간 경과하였다고 판정한 경우에는, 또한, 이와 같은 방전-충전 천이 직선을 방전 영역으로부터 충전 영역으로 천이하였다고 판정하였을 때만, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행시킨다.
이와 같이, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 일정값이 아니고, 기울기를 가진 직선을 초과한 경우에 충방전을 전환하도록 하고 있는 이유는, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 높을수록, 큰 방전 전류에 대응할 수 있기 때문이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 전원 시스템(101)에서는, ALT 제어부(발전기 제어부)(10)는, 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되고 나서 소정 시간 경과하였을 때(제1 조건)에, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 제1 역치보다도 큰 경우에, 얼터네이터(1)를 구동하도록 구성하였다. 이에 의해, 납산 배터리(3)로부터의 방전 전류가 커지거나, 납산 배터리(3)가 과도하게 방전되거나 하는 것을 억제하면서, 리튬 이온 배터리(4)의 이용 가능한 SOC 범위를 확대할 수 있다.
그리고, 이 제1 역치로서는, 상기 식 (3)에 나타내는 바와 같은 리튬 이온 배터리(4)의 SOC와 방전 전류의 1차 함수의 직선으로 하면 된다. 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로의 천이의 제어를 이와 같이 구성함으로써, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 높을 때에는, 어느 정도 큰 방전 전류의 출력을 허용할 수 있다. 그리고, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC의 저하에 수반하여 천이 타이밍이 되는 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류를 서서히 저하시킴으로써, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC를 보다 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 전원 시스템(101)의 하드웨어 구성은, 각 장치의 배치의 일례를 나타내는 것이며, 제1 실시 형태의 제어 방법에 적용할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 하드웨어 구성은, 본 실시 형태의 전원 시스템(101)의 제어 방법에 적용할 수도 있다.
(제3 실시 형태)
이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여, 제1 실시 형태와의 상위점을 주로 하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 기능을 행하는 부분에는, 동일한 부호를 사용하여 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또한, 본 실시 형태의 전원 시스템의 기능 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 도 2의 기능 블록도를 사용하여, 적절히 설명한다.
상술한 제1 실시 형태에서는, 전원 시스템(100)은 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류와 납산 배터리(3)의 방전 전류의 비(전류비)가 소정값 이하가 되고, 그 상태가 소정 시간 계속된 경우(제1 조건 성립의 경우)에, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하도록 제어하였다. 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서 적용한 제1 조건을 만족시키지 않는 경우라도, 납산 배터리(3)의 방전 전류가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하는 점에서 제1 실시 형태와는 상이하다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 전원 시스템(102)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시 형태의 전원 시스템(102)은 리튬 이온 배터리(4)로부터 납산 배터리(3)로의 제1 경로를 제거함과 함께, 그 제1 경로 상에 설치된 MOSFET(40)를 제거하고 있는 점에서 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)과 상이하다. 이와 같은 구성에서는, 얼터네이터(1)가 구동된 경우, 납산 배터리(3)에는, 납산 배터리 경로 릴레이(41)를 통해 충전 전류가 공급된다.
MOSFET(40)를 제외하고, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)과 마찬가지로, 본 실시 형태의 전원 시스템(102)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(1)와, 스타터(2)와, 리튬 이온 배터리(4)와, 전기 부하(50)와, ECM(10)과, LBC(20)와, 2개의 전류 센서(31, 32)와, 납산 배터리 경로 릴레이(41)와, 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)를 구비한다.
다음에, 본 실시 형태의 전원 시스템(102)의 동작을 설명한다. 도 12는 제3 실시 형태의 전원 시스템(102)의 ECM(10)에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 제1 실시 형태의 충방전 전환 처리와 마찬가지의 스텝에 대해서는, 동일한 스텝 번호를 붙이고, 마찬가지의 처리에 대해서는 간단히 설명한다. 이 충방전 전환 처리는, 전원 시스템(102)을 탑재하는 차량의 기동 중, 소정의 시간 간격(예를 들어, 10밀리초마다)으로 실행된다.
이 충방전 전환 처리에서는, ECM(10)은, 먼저, 전원 시스템(102)이 기동 중 인지 여부를 판정한다(스텝 S101). 전원 시스템(102)이 기동되고 있지 않다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 전원 시스템(102)이 기동되고 있다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 전류 센서(32)를 사용하여, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1을 검출함과 함께(스텝 S102), 전류 센서(31)를 사용하여, 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2를 검출한다(스텝 S103). 그리고, 전류값 취득부(11)는 이들 방전 전류 I1, I2를 취득한다.
다음에, ECM(10)의 전류값 비교부(12)는 방전 전류의 비인 전류비 I1/I2를 연산하고, 그 연산 결과를 ALT 제어부(14)에 출력한다. ALT 제어부(14)는 전류값 비교부(12)로부터 취득한 전류비 I1/I2가 소정값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S104). 전류비 I1/I2가 소정값 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 타이머(13)를 사용하여, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되었을 때부터의 경과 시간을 계측한다. 그리고, ALT 제어부(14)는 이 경과 시간이 소정 시간에 도달하였는지 여부를 판정한다(스텝 S105). 경과 시간이 소정 시간에 도달하지 않았다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 스텝 S104, S105의 판정을 반복한다.
스텝 S105에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되어 소정 시간이 경과하였다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 충전 페이즈로 이행해야 한다고 판단하고(스텝 S106), 얼터네이터(1)를 구동(ON)하고(스텝 S107), 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 스텝 S104에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는, 계속해서, 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2가 제2 역치보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S301).
납산 배터리(3)의 방전 전류 I2가 제2 역치보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 충전 페이즈로 이행해야 한다고 판단하고(스텝 S106), 얼터네이터(1)를 구동(ON)하고(스텝 S107), 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2가 제2 역치 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 아직 방전 페이즈라고 판단하고(스텝 S108), 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
여기서, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충방전의 전환 타이밍을 결정하기 위한 제2 역치에 대하여 설명한다. 도 13은 본 실시 형태에 있어서의 납산 배터리(3)의 충방전의 전환 타이밍을 나타내는 그래프이다. 본 실시 형태에서는, 도 12에 도시한 충방전 전환 처리에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값보다도 큰 경우라도(스텝 S104에서 「"아니오"」), 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2가 제2 역치보다도 크다고 판정한 경우에는(스텝 S301에서 「"예"」), 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행된다(스텝 S106).
이 제2 역치는, 납산 배터리(3)의 최대 허용 방전 전류에 기초하여 결정되는 것이며, 최대 허용 방전 전류의 어느 정도의 비율로 할지에 대해서는, 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 결정하면 된다. 또한, 제2 역치는, 도 13에 도시한 바와 같이, 납산 배터리(3)의 SOC에 관계없이, 일정한 값이면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 전원 시스템(102)에서는, ALT 제어부(14)(발전기 제어부)는 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 전류비 I1/I2가 소정값보다도 클 때라도, 납산 배터리(3)의 방전 전류가 제2 역치보다도 큰 경우에는, 얼터네이터(1)(발전기)를 구동하도록 구성하였다. 이에 의해, 납산 배터리(3)로부터의 방전 전류가 커지거나, 납산 배터리(3)가 과도하게 방전되거나 하는 것을 억제하면서, 리튬 이온 배터리(4)의 이용 가능한 SOC 범위를 확대할 수 있다. 특히, 납산 배터리(3)의 방전 전류의 상한값을 설정함으로써, 납산 배터리(3)가 과도하게 방전하여 열화되어 버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 전원 시스템(102)의 하드웨어 구성은, 각 장치의 배치의 일례를 나타내는 것이며, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 제어 방법에 적용할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 하드웨어 구성 및 제2 실시 형태의 전원 시스템(101)의 하드웨어 구성은, 본 실시 형태의 전원 시스템(102)의 제어 방법에 적용할 수도 있다.
(제4 실시 형태)
이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 대하여, 제1 및 제3 실시 형태와의 상위점을 주로 하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 전술한 제3 실시 형태와 마찬가지의 기능을 하는 부분에는, 동일한 부호를 사용하여 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또한, 본 실시 형태의 전원 시스템의 기능 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 도 2의 기능 블록도를 사용하여, 적절히 설명한다.
상술한 제1 실시 형태에서는, 전원 시스템(100)은 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류와 납산 배터리(3)의 방전 전류의 비(전류비)가 소정값 이하가 되고, 그 상태가 소정 시간 계속된 경우(제1 조건 성립의 경우)에, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하도록 제어하였다. 또한, 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서 적용한 제1 조건을 만족시키지 않는 경우라도, 납산 배터리(3)의 방전 전류가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하도록 제어하였다. 제4 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서 적용한 제1 조건을 만족시키지 않는 경우라도, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 소정의 역치를 초과한 경우에는, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)를 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 전환하도록 제어하는 점에서 제1 및 제3 실시 형태와는 상이하다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 전원 시스템(103)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시 형태의 전원 시스템(103)은 납산 배터리 경로 릴레이(41)에 대하여, 스타터(2)가 납산 배터리(3)측에 접속되어 있는 점에서 제3 실시 형태의 전원 시스템(102)과 상이하다. 차량의 시동이나 아이들 스톱으로부터의 복귀에 있어서는, 제3 실시 형태의 전원 시스템(102)과 제4 실시 형태의 전원 시스템(103)에서 그 제어가 상이하다. 그러나, 본 발명의 충방전 전환 제어에 있어서는, 어느 전원 시스템(102, 103)이라도, 얼터네이터(1)에 대하여 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)가 병렬로 접속되어 있으므로, 납산 배터리 경로 릴레이(41) 및 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)에 대해서는 마찬가지의 스위칭 동작이 된다.
제3 실시 형태의 전원 시스템(102)과 마찬가지로, 본 실시 형태의 전원 시스템(103)은, 도 14에 도시한 바와 같이, 얼터네이터(1)와, 스타터(2)와, 리튬 이온 배터리(4)와, 전기 부하(50)와, ECM(10)과, LBC(20)와, 2개의 전류 센서(31, 32)와, 납산 배터리 경로 릴레이(41)와, 리튬 이온 배터리 부속 릴레이(42)를 구비한다.
다음에, 본 실시 형태의 전원 시스템(103)의 동작을 설명한다. 도 15는 제4 실시 형태의 전원 시스템(103)의 ECM(10)에 의해 실행되는 충방전 전환 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 제1 실시 형태의 충방전 전환 처리와 마찬가지의 스텝에 대해서는, 동일한 스텝 번호를 붙이고, 마찬가지의 처리에 대해서는 간단히 설명한다. 이 충방전 전환 처리는, 전원 시스템(103)을 탑재하는 차량의 기동 중, 소정의 시간 간격(예를 들어, 10밀리초마다)으로 실행된다.
이 충방전 전환 처리에서는, ECM(10)은, 먼저, 전원 시스템(103)이 기동 중 인지 여부를 판정한다(스텝 S101). 전원 시스템(103)이 기동되고 있지 않다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 전원 시스템(103)이 기동되고 있다고 판정한 경우에는, ECM(10)은, 전류 센서(32)를 사용하여, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1을 검출함과 함께(스텝 S102), 전류 센서(31)를 사용하여, 납산 배터리(3)의 방전 전류 I2를 검출한다(스텝 S103). 그리고, 전류값 취득부(11)는 이들 방전 전류 I1, I2를 취득한다.
다음에, ECM(10)의 전류값 비교부(12)는 방전 전류의 비인 전류비 I1/I2를 연산하고, 그 연산 결과를 ALT 제어부(14)에 출력한다. ALT 제어부(14)는 전류값 비교부(12)로부터 취득한 전류비 I1/I2가 소정값 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S104). 전류비 I1/I2가 소정값 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 타이머(13)를 사용하여, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되었을 때부터의 경과 시간을 계측한다. 그리고, ALT 제어부(14)는 이 경과 시간이 소정 시간에 도달하였는지 여부를 판정한다(스텝 S105). 경과 시간이 소정 시간에 도달하지 않았다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 스텝 S104, S105의 판정을 반복한다.
스텝 S105에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값 이하가 되어 소정 시간이 경과하였다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 충전 페이즈로 이행해야 한다고 판단하고(스텝 S106), 얼터네이터(1)를 구동(ON)하고(스텝 S107), 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 스텝 S104에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는, 계속해서, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1이 제3 역치보다도 큰지 여부를 판정한다(스텝 S401).
리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1이 제3 역치보다도 크다고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 충전 페이즈로 이행해야 한다고 판단하고(스텝 S106), 얼터네이터(1)를 구동(ON)하고(스텝 S107), 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
한편, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1이 제3 역치 이하라고 판정한 경우에는, ALT 제어부(14)는 아직 방전 페이즈라고 판단하고(스텝 S108), 그대로 이 충방전 전환 처리를 종료한다.
여기서, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 충방전의 전환 타이밍을 결정하기 위한 제3 역치에 대하여 설명한다. 도 16은 본 실시 형태에 있어서의 리튬 이온 배터리(4)의 충방전의 전환 타이밍을 나타내는 그래프이다. 본 실시 형태에서는, 도 15에 도시한 충방전 전환 처리에 있어서, 전류비 I1/I2가 소정값보다도 큰 경우라도(스텝 S104에서 「"아니오"」), 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류 I1이 제3 역치보다도 크다고 판정한 경우에는(스텝 S401에서 「"예"」), 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행된다(스텝 S106).
이 제3 역치는, 리튬 이온 배터리(4)의 최대 허용 방전 전류 등에 기초하여 결정되는 것이며, 최대 허용 방전 전류의 어느 정도의 수치로 할지에 대해서는, 시뮬레이션이나 실험 등에 의해 결정되면 된다. 또한, 제3 역치는, 도 16에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC에 관계없이, 일정한 값이면 된다.
도 16에는 제2 실시 형태를 설명할 때에 사용한 도 10의 그래프의 제1 역치의 천이 직선이 점선으로 도시된다. 도 16의 예에서는, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 높은 부분에서는, 제3 역치보다도 제1 역치가 크게 되어 있다. 그러나, 리튬 이온 배터리(4)의 SOC가 100％일 때에, 제1 역치와 제3 역치가 동일한 값이 되도록 설정되어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 전원 시스템(103)에서는, ALT 제어부(14)(발전기 제어부)는, 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 전류비 I1/I2가 소정값보다도 클 때라도, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류가 제2 실시 형태의 제1 역치보다도 큰 제3 역치보다도 큰 경우에는, 얼터네이터(1)(발전기)를 구동하도록 구성하였다. 이에 의해, 납산 배터리(3)로부터의 방전 전류가 커지거나, 리튬 이온 배터리(4)가 과도하게 방전되거나 하는 것을 억제하면서, 리튬 이온 배터리(4)의 이용 가능한 SOC 범위를 확대할 수 있다. 특히, 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 상한값을 설정함으로써, 리튬 이온 배터리(4)가 과도하게 방전되어 열화되어 버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 전원 시스템(103)의 하드웨어 구성은, 각 장치의 배치의 일례를 나타내는 것이며, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 제어 방법에도 적용할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태의 전원 시스템(100)의 하드웨어 구성, 제2 실시 형태의 전원 시스템(101)의 하드웨어 구성 및 제3 실시 형태의 전원 시스템(102)의 하드웨어 구성은, 본 실시 형태의 전원 시스템(103)의 제어 방법에 적용할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정한다는 취지는 아니다.
제1 및 제2 실시 형태에서는, 리튬 이온 배터리(4)로부터 납산 배터리(3)에 접속하는 제1 경로 상에 1개의 MOSFET(40)를 설치하였지만, 본 발명은 이와 같은 구성에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 이 제1 경로 상에는, 내장되는 다이오드가 서로 대향하는 2개의 MOSFET(40)가 설치되어 있어도 되고, 혹은, 간단히 1개의 다이오드만이 설치되어도 된다.
또한, 상술한 제2 실시 형태 내지 제4 실시 형태의 제어 방법에 대해서는, 필요에 따라서, 적절히 조합하여 실시할 수도 있다. 이것에 의해, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)의 열화를 방지하면서, 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태에서는, 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리(4)의 방전 전류의 비(전류비)에 기초하여, 납산 배터리(3) 및 리튬 이온 배터리(4)는 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로 이행하도록 구성하였다. 그러나, 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 시스템 전류, 즉, 납산 배터리(3)의 방전 전류 및 리튬 이온 배터리의 방전 전류의 총 전류(총 전류량)와, 납산 배터리(3)의 방전 전류와 리튬 이온 배터리의 방전 전류의 차(전류차)에 기초하여, 방전 페이즈로부터 충전 페이즈로의 이행 타이밍의 제1 조건의 성립의 가부를 결정하도록 구성해도 된다.
본원은, 2016년 1월 12일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2016-003702호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (8)

  1. 상이한 충방전 특성을 갖는 2개의 이차 전지를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템이며,
    전기 부하에 접속되는 납산 축전지와,
    상기 전기 부하에 대하여, 상기 납산 축전지와 병렬로 접속되는 리튬 이온 축전지와,
    상기 납산 축전지 및 상기 리튬 이온 축전지를 충전하는 발전기와,
    상기 납산 축전지의 방전 전류와 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류의 관계에 기초하여, 상기 발전기를 구동하는 제어부를 구비하는, 전원 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 납산 축전지의 방전 전류와 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류를 취득하는 전류값 취득부와,
    상기 전류값 취득부에 의해 취득한 상기 납산 축전지의 방전 전류와 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류를 비교하는 전류값 비교부와,
    상기 전류값 비교부의 비교 결과에 기초하여, 상기 발전기를 구동하여, 상기 납산 축전지 및 상기 리튬 이온 축전지를 충전하는 발전기 제어부를 포함하는, 전원 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전류값 비교부는, 상기 납산 축전지의 방전 전류와 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류의 전류비를 구하고,
    상기 발전기 제어부는, 상기 전류비가 소정값 이하가 되고 나서 소정 시간 경과하였을 때에, 상기 발전기를 구동하는, 전원 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발전기 제어부는, 상기 전류비가 상기 소정값 이하가 되고 나서 상기 소정 시간 경과하였을 때에, 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류가 제1 역치보다도 큰 경우에, 상기 발전기를 구동하는, 전원 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 발전기 제어부는, 상기 전류비가 상기 소정값보다도 클 때라도, 상기 납산 축전지의 방전 전류가 제2 역치보다도 큰 경우에는, 상기 발전기를 구동하는, 전원 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 발전기 제어부는, 상기 전류비가 상기 소정값보다도 클 때라도, 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류가 상기 제1 역치보다도 큰 제3 역치보다도 큰 경우에는, 상기 발전기를 구동하는, 전원 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 발전기 제어부는,
    상기 전류비가 상기 소정값 이하가 되고 나서 상기 소정 시간 경과하였을 때에, 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류가 제1 역치보다도 큰 경우에, 상기 발전기를 구동함과 함께,
    상기 전류비가 상기 소정값보다도 클 때라도, 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류가 상기 제1 역치보다도 큰 제3 역치보다도 큰 경우에는, 상기 발전기를 구동하는, 전원 시스템.
  8. 납산 축전지와, 리튬 이온 축전지와, 발전기를 구비하고, 차량에 탑재 가능한 전원 시스템의 제어 방법이며,
    상기 납산 축전지의 방전 전류를 검출하는 스텝과,
    상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류를 검출하는 스텝과,
    상기 납산 축전지의 방전 전류와 상기 리튬 이온 축전지의 방전 전류의 관계에 기초하여, 상기 발전기를 구동하는 스텝을 갖는, 전원 시스템의 제어 방법.
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