车辆用电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源技术，特别是涉及一种搭载于车辆的车辆用电源系统。
【背景技术】
[0002]搭载于车辆的发动机利用启动器进行启动。从搭载于车辆的电池组供给用于使启动器驱动的电力。在使启动器驱动时电池组的电压降大的情况下，对启动器的动作产生影响(例如，参照专利文献1)。
[0003]专利文献1:日本特开2009-255742号公报
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]怠速停止系统、能量再生系统的蓄电池一般使用铅电池。搭载这些系统的车辆在停车时执行怠速停止，由此使由发电机运转导致的燃料消耗减少，改善了燃料效率。并且，为了抑制燃料消耗，正在研究一种不仅限于在车辆停车时，在行驶过程中也使发动机停止的技术。在该情况下，在由于道路状况、避免危险而需要再加速的情况下，要求可靠地再次启动发动机。
[0006]本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种可靠性高的车辆用电源系统。
_7] 用于解决问题的方案
[0008]为了解决上述问题，本发明的某个方式的车辆用电源系统具备:铅蓄电池；混合动力电源，其是将除铅蓄电池以外的二次电池与电容器并联连接而构成的；电源间开关，其将混合动力电源与铅蓄电池并联连接；以及电源控制部，其控制混合动力电源和铅蓄电池的电力供给。混合动力电源连接于用于使车辆的发动机启动的启动器，并且经由电源间开关连接于除启动器以外的普通负载，铅蓄电池连接于普通负载，并且经由电源间开关连接于启动器。
[0009]发明的效果
[0010]根据本发明，能够实现提供一种可靠性高的车辆用电源系统。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的实施例1所涉及的车辆用电源系统的结构的图。
[0012]图2是表示图1的车辆用电源系统的状态迀移的图。
[0013]图3是表示图1的电源控制部中存储的表的数据结构的图。
[0014]图4是表示图1的车辆用电源系统的停止时(点火开关断开)的连接状态的图。
[0015]图5是表示图1的车辆用电源系统的启动时和再次启动时失败后的再次启动时的连接状态的图。
[0016]图6是表示图1的车辆用电源系统的通常时(发电机开启)和停止时(点火开关接通)的连接状态的图。
[0017]图7是表示图1的车辆用电源系统的再次启动时的连接状态的图。
[0018]图8是表示本发明的实施例2所涉及的车辆用电源系统的结构的图。
[0019]图9是表示图8的电源控制部中存储的表的数据结构的图。
[0020]图10是表示图8的车辆用电源系统的停止时(点火开关断开)的连接状态的图。
[0021]图11是表示图8的车辆用电源系统的启动时和再次启动时失败后的再次启动时的连接状态的图。
[0022]图12是表示图8的车辆用电源系统的通常时(发电机开启)和停止时(点火开关接通)的连接状态的图。
[0023]图13是表示图8的车辆用电源系统的再次启动时的连接状态的图。
[0024]图14是表示本发明的实施例3所涉及的车辆用电源系统的结构的图。
[0025]图15是表示图14的电源控制部中存储的表的数据结构的图。
[0026]图16是表示图14的车辆用电源系统的停止时(点火开关断开)的连接状态的图。
[0027]图17是表示图14的车辆用电源系统的启动时和再次启动时失败后的再次启动时的连接状态的图。
[0028]图18是表示图14的车辆用电源系统的通常时(发电机开启)和停止时(点火开关接通)的连接状态的图。
[0029]图19是表示图14的车辆用电源系统的再次启动时的连接状态的图。
[0030]图20是表示本发明的实施例4所涉及的车辆用电源系统的结构的图。
[0031]图21是表示图20的电源控制部中存储的表的数据结构的图。
[0032]图22是表示图20的车辆用电源系统的停止时(点火开关断开)的连接状态的图。
[0033]图23是表示图20的车辆用电源系统的启动时和再次启动时失败后的再次启动时的连接状态的图。
[0034]图24是表示图20的车辆用电源系统的通常时(发电机开启)和停止时(点火开关接通)的连接状态的图。
[0035]图25是表示图20的车辆用电源系统的再次启动时的连接状态的图。
【具体实施方式】
[0036](实施例1)
[0037]在具体地说明本发明的实施例之前说明概要。实施例1涉及一种搭载于具有怠速停止功能和能量再生功能的车辆的车辆用电源系统。怠速停止功能是在车辆停止时自动地使发动机停止、并且在行进时自动地使发动机再次启动的功能。能量再生功能是主要利用减速时的车辆的动能使发电机动作、并且利用由发电机发电产生的能量对车辆用电源系统等供给电力的功能。通过怠速停止功能，在车辆停止时发电机也停止运转，因此能够改善燃料效率。
[0038]在车辆用电源系统中大多使用铅电池。在通过放电使铅电池达到放电下限电压的情况下，使发电机运转，来对铅电池进行充电。由此，抑制铅电池的放电深度变深，抑制铅电池的劣化。然而，由于这种控制使怠速停止时间变短，燃料效率改善效果变小。另外，为了进一步抑制由发电机运转导致的燃料消耗，正在研究一种不仅限于车辆停止时，在行驶过程中也执行发动机停止的技术。在该情况下，在由于道路状况、避免危险而需要再加速的情况下，要求可靠地再次启动发动机。在铅电池的情况下，随着劣化使活性物质脱落，根据情况有可能突发内部短路的事件。由于难以事先检测这种情况的发生，因此难以确保利用铅电池再次启动发动机。
[0039]考虑这些状况，在本实施例所涉及的车辆用电源系统中，将铅电池与混合动力电源并联连接。并且，在混合动力电源中，将二次电池与电容器并联连接。在此，作为二次电池，使用镍氢电池或者锂离子电池。在铅电池与混合动力电源之间设置有切断机构，由此构成为铅电池与混合动力电源之间能够断开。在发动机进行动作的通常的状态下，通过将铅电池与混合动力电源连接来减少铅电池的负载，以抑制劣化。另一方面，在发动机再次启动时，利用切断机构将铅电池与混合动力电源之间切断，铅电池向除启动器以外的电气组件供给电力，混合动力电源对启动器供给电力。其结果，发动机再次启动的可靠性提高。
[0040]图1示出本发明的实施例1所涉及的车辆用电源系统100的结构。车辆用电源系统100包括铅蓄电池110、混合动力电源112、电源控制部114、连接切换电路134、放电用电阻132、第一开关L1、第四开关L4、第五开关L5、第七开关L7以及第一熔断器F1。混合动力电源112包括二次电池126和EDLC (Electric double-layer capacitor:双电层电容器)128，连接切换电路134包括预充电电路136和第二开关L2，预充电电路136包括第三开关L3和电流限制电阻130。车辆用电源系统100连接有启动器116、发电机120、电气组件122以及EOT 124。在此，第一开关L1能够称为电源间开关，第二开关L2能够称为电源内开关，第三开关L3能够称为预充电开关，第四开关L4能够称为二次电池连接开关，第五开关L5能够称为电容器连接开关，第七开关L7能够称为放电开关。
[0041]发电机120利用未图示的发动机来产生交流电力，并且在能量再生功能的车辆中也利用减速时的动能来进行发电。在此主要说明减速中的发电。由后述的ECU 124来指示发电机120要进行动作的定时。发电机120发电产生的交流被未图示的调节器、整流器等的电路转换为直流，发电机120的电力被供给到电气组件122、车辆用电源系统100。
[0042]启动器116是发动机启动用马达。启动器116连接于车辆用电源系统100的输出系统。在通过驾驶员的操作来接通未图示的点火开关或者从怠速停止的状态恢复的情况下，根据来自ECU 124的指示将启动器116的启动器开关(未图示)接通，来从车辆用电源系统100向启动器116供给电力，启动器116启动。一旦利用启动器116启动了发动机时，启动器开关就断开。
[0043]电气组件122是表示车灯、空调、除雾器、音响、仪表、刹车灯、雾灯、转向灯、动力转向装置、动力车窗、发动机电气组件等搭载于车辆内的各种电气负载的总称。在此，为了便于说明，发电机120、启动器116以及EOT 124与电气组件122区分对待。另外，利用从车辆用电源系统100供给的电力来驱动电气组件122。
[0044]ECU 124连接于车辆内搭载的各种辅助设备、传感器、开关，对发动机和各种辅助设备进行电子控制。在执行怠速停止功能的情况下，ECU 124当根据从制动器、车速传感器等输入的信号检测出车辆停止或者减速到设定速度以下时，使发动机停止。另外，ECU 124根据检测出制动器被解除来判定为车辆开始