[發明專利]車輛用電源裝置

有效

• 申請號: 201180015059.2
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102811887A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 巖見良太郎
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: B60R16/04
• 分類號: B60R16/04;H02J7/00;H02J7/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

技術領域

本發明涉及汽車等車輛中所使用的車輛用電源裝置。

背景技術

近年來，從環保的觀點混合動力汽車和電動汽車受到關注，并迅速推進對這些汽車的開發。這些汽車具有如下結構：將來自具有二次電池的電源的直流電力轉換成交流電力，通過交流電力來驅動電動機，由此獲得驅動車輪的驅動力。此外，通常，混合動力汽車為共用發動機和電動機的電動汽車，廣義上來講是電動汽車的一種。因此，在本說明書中，為簡便起見，只要預先未作特別說明，則在包含混合動力汽車在內的廣義上使用“電動汽車”這一用語。

在作為動力源具有上述結構的電動汽車中所使用的以往的車輛用電源裝置，例如，已知有專利文獻1所記載的車輛用電源裝置。在專利文獻1中公開了由標稱電壓不同的兩個電池(例如，鋰離子電池和鉛電池)構成的再生系統。該再生系統中，經由DC(直流)/DC轉換器連接著普通的鉛電池即主電源、與充電接受性比主電源優異且容易進行狀態檢測的高性能電池(例如，鋰離子電池)即副電源。副電源與發電機直接連接。主電源優先于副電源對車輛電氣負載進行供電，副電源回收并積蓄在車輛減速時由發電機產生的再生電力，且被用作相對于主電源的冗余電源。通過該結構，在專利文獻1中，可高效地回收車輛減速時的再生能量，且可對電氣負載提供穩定電壓。

現有技術文獻

專利文獻

[專利文獻1]特開2004-328988號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，上述以往的車輛用電源裝置中存在以下問題。

鋰離子電池雖然性能高，但為高價的器件，因此難以實現與性能合算的系統成本。另外，鋰離子電池難以進行為了搭載于車輛并安全使用的充放電控制，為了將鋰離子電池搭載于車輛并安全使用，必須實現高度的充放電控制。另外，因存在2種電池，所以必須具備對各自電池的狀態檢測技術，使系統結構變得復雜。而且，鋰離子電池和鉛電池必須分別設置在車輛的不同位置(例如，前者設置在車廂內，后者設置在發動機艙內)，所以設計的自由度低，且削減安裝空間也存在一定的限度。

本發明的目的在于提供車輛用電源裝置，該車輛用電源裝置可實現增大設計自由度和削減安裝空間，并通過簡單且廉價的結構而高效率地回收車輛減速時的再生能量，且可穩定地向電氣負載供電。

解決問題的方案

本發明的車輛用電源裝置包括：搭載于車輛的發電機；第1蓄電裝置，連接到所述發電機，且蓄積由所述發電機產生的電力；第2蓄電裝置，能夠與所述第1蓄電裝置串聯連接；DC/DC轉換器，設置在所述發電機及所述第1蓄電裝置與電裝設備之間；切換單元，將所述第1蓄電裝置和所述第2蓄電裝置切換為串聯或并聯的連接狀態；以及控制單元，分別控制所述發電機、所述DC/DC轉換器和所述切換機構的動作，所述控制單元將在車輛減速時由所述發電機產生的再生電力充電至串聯連接著的所述第1蓄電裝置和所述第2蓄電裝置，并且，控制所述發電機的輸出電壓、以及所述DC/DC轉換器和所述切換單元的工作狀態，以通過所述DC/DC轉換器饋電至所述電裝設備。優選為所述第1蓄電裝置為鉛電池，所述第2蓄電裝置為鉛電池。

發明的效果

根據本發明，可實現增大設計自由度和削減安裝空間，并通過簡單且廉價的結構而高效率地回收車輛減速時的再生能量，且可穩定地向電氣負載供電。

附圖說明

圖1是表示包含本發明實施方式1的車輛用電源裝置的電源系統的結構的方框圖。

圖2是表示圖1的電源系統的整體動作的流程圖。

圖3是表示圖2的起動處理的內容的流程圖。

圖4是表示電池的連接從并聯切換為串聯的切換步驟的圖。

圖5是表示圖2的電池狀態檢測處理的內容的流程圖。

圖6是表示圖2的再生發電控制處理的內容的流程圖。

圖7是表示圖6的發電控制處理的內容的流程圖。

圖8是表示圖2的輔助充電處理的內容的流程圖。

圖9是表示圖2的停止處理的內容的流程圖。

圖10是表示電池的連接從串聯切換為并聯的切換步驟的圖。

圖11是表示包含本發明實施方式2的車輛用電源裝置的電源系統的結構的方框圖。

圖12是表示圖11的電源系統的整體動作的流程圖。

圖13是表示圖12的起動處理的內容的流程圖。

圖14是表示從電池單體切換為串聯的連接切換步驟的圖。

圖15是表示圖12的電池狀態檢測處理的內容的流程圖。