(57)【要約】【課題】高電圧をＤＣＤＣコンバータ以外の機器にかけることなく、補機バッテリを充電可能な車両の電源システム、及び電源ユニットを提供する。【解決手段】ＭＧ６０へ電力を供給する高圧の主機バッテリ１１と、主機バッテリ１１よりも低圧であるとともに、車両補機８０へ電力を供給する補機バッテリ１２と、主機バッテリ１１と補機バッテリ１２との間に接続され、入力された直流電圧の電圧値を異なる電圧値に変換して出力するＤＣＤＣコンバータ１３と、主機バッテリ１１に接続され、主機バッテリ１１とＤＣＤＣコンバータ１３以外の機器との接続を開閉するＳＭＲ１４ａ，ｂと、ＤＣＤＣコンバータ１３及びＳＭＲ１４ａ，ｂを制御するＢＭＵ３０と、を備えている。【選択図】      図１
2015077036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用モータ（６０）へ電力を供給する高圧の主機バッテリ（１１）と、
前記主機バッテリよりも低圧であるとともに、前記車両の補機へ電力を供給する補機バッテリ（１２）と、
前記主機バッテリと前記補機バッテリとの間に接続され、入力された直流電圧の電圧値を異なる電圧値に変換して出力するＤＣＤＣコンバータ（１３）と、
前記主機バッテリに接続され、前記主機バッテリと前記ＤＣＤＣコンバータ以外の機器との接続を開閉する開閉装置（１４ａ，ｂ）と、
前記ＤＣＤＣコンバータ及び前記開閉装置を制御する電池制御装置（３０）と、を備えていることを特徴とする車両の電源システム。
【請求項２】
前記電池制御装置は、前記車両の始動スイッチがオフ状態の期間に、前記開閉装置を開状態に維持しつつ前記ＤＣＤＣコンバータを駆動させて、前記主機バッテリから前記ＤＣＤＣコンバータを介して前記補機バッテリに給電させることにより、前記補機バッテリを充電させる請求項１に記載の車両の電源システム。
【請求項３】
前記電池制御装置は、前記主機バッテリに含まれる複数の電池セル（１１ａ〜ｎ）の均等化を行うタイミングで、前記補機バッテリを充電させる請求項２に記載の車両の電源システム。
【請求項４】
前記主機バッテリは、互いに直列接続された複数の電池セルから構成され、
前記主機バッテリの各電池セルの電圧を検出する電圧検出手段（１５ａ）を備え、
前記電池制御装置は、前記補機バッテリを充電させる際に、前記電圧検出手段により検出された各電池セルの電圧の降下量に基づいて、各電池セルの内部抵抗を推定するとともに、推定した各電池セルの内部抵抗に基づいて、各電池セルの劣化度合いを判定する請求項２又は３に記載の車両の電源システム。
【請求項５】
前記電池制御装置は、前記補機バッテリの蓄電量が所定量よりも少ないことを条件として、前記補機バッテリを充電させる請求項２〜４のいずれかに記載の車両の電源システム。
【請求項６】
高圧の電力を供給する主バッテリ（１１）と、
前記主バッテリよりも低圧の電力を供給する補助バッテリ（１２）と、
前記主バッテリと前記補助バッテリとの間に接続され、入力された直流電圧の電圧値を異なる電圧値に変換して出力するＤＣＤＣコンバータ（１３）と、
前記主バッテリに接続され、前記主バッテリと前記ＤＣＤＣコンバータ以外の機器との接続を開閉する開閉装置（１４ａ，ｂ）と、
前記ＤＣＤＣコンバータ及び前記開閉装置を制御する電池制御装置（３０）と、を備えていることを特徴とする電源ユニット。
【請求項７】
前記電源ユニットは、ハウジング（２０）を備え、
前記主バッテリ、前記補助バッテリ、前記ＤＣＤＣコンバータ、前記開閉装置、及び前記電池制御装置は、前記ハウジング内に収容されている請求項６に記載の電源ユニット。
【請求項８】
前記電源ユニットは車両に搭載され、
前記電池制御装置は、前記車両の始動スイッチがオフ状態の期間に、前記開閉装置を開状態に維持しつつ前記ＤＣＤＣコンバータを駆動させて、前記主バッテリから前記ＤＣＤＣコンバータを介して前記補助バッテリに給電させることにより、前記補助バッテリを充電させる請求項６又は７に記載の電源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧の主機バッテリと低圧の補機バッテリとを備えた車両の電源システム、及び電源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両は、走行用モータへ電力を供給する高圧の主機バッテリと、主機バッテリよりも低圧の補機バッテリとを備え、補機バッテリから走行用モータ以外の補機、例えば、車両を制御する車両ＥＣＵや電装品へ、電力が供給されるようになっている。そのため、主機バッテリの蓄電量が十分であっても、補機バッテリの蓄電量が低下して補機へ電力が供給できなくなると、車両ＥＣＵ等を起動できず、車両を始動させることができなくなる。
【０００３】
そこで、特許文献１では、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になってから一定時が経過すると、タイマにより高圧リレーをオンさせて、主機バッテリを電源配線に接続させるとともに、ＤＣＤＣコンバータを作動させている。そして、主機バッテリからＤＣＤＣコンバータを介して、補機バッテリへ電力を供給して、補機バッテリ上がりを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、車両のイグニッションスイッチがオフ状態のときに、タイマにより高圧リレーがオンされて、電源配線に接続されているインバータやモータに高電圧がかかることになる。そのため、車両停止中に車両の整備を行う場合に、インバータやモータへの接触に注意して作業する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、高電圧をＤＣＤＣコンバータ以外の機器にかけることなく、補機バッテリを充電可能な車両の電源システム、及び電源ユニットを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両の電源システムであって、車両の走行用モータへ電力を供給する高圧の主機バッテリと、前記主機バッテリよりも低圧であるとともに、前記車両の補機へ電力を供給する補機バッテリと、前記主機バッテリと前記補機バッテリとの間に接続され、入力された直流電圧の電圧値を異なる電圧値に変換して出力するＤＣＤＣコンバータと、前記主機バッテリに接続され、前記主機バッテリと前記ＤＣＤＣコンバータ以外の機器との接続を開閉する開閉装置と、前記ＤＣＤＣコンバータ及び前記開閉装置を制御する電池制御装置と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、主機バッテリと補機バッテリとの間に、ＤＣＤＣコンバータが接続されている。また、電池制御装置により、主機バッテリに接続される開閉装置を開状態にすると、主機バッテリには、ＤＣＤＣコンバータのみが接続され、ＤＣＤＣコンバータ以外の機器が接続されない。このため、開閉装置を開状態にしたままでも、主機バッテリとＤＣＤＣコンバータと補機バッテリとを接続する電力供給経路を形成することができる。したがって、電池制御装置によって、開閉装置を開状態にしてＤＣＤＣコンバータを制御することにより、高電圧をＤＣＤＣコンバータ以外の機器にかけることなく、補機バッテリの充電を行うことができる。
【０００９】
また、請求項６に記載の発明は、電源ユニットであって、高圧の電力を供給する主バッテリと、前記主バッテリよりも低圧の電力を供給する補助バッテリと、前記主バッテリと前記補助バッテリとの間に接続され、入力された直流電圧の電圧値を異なる電圧値に変換して出力するＤＣＤＣコンバータと、前記主バッテリに接続され、前記主バッテリを前記ＤＣＤＣコンバータ以外の機器から切断する開閉装置と、前記ＤＣＤＣコンバータ及び前記開閉装置を制御する電池制御装置と、を備えている。
【００１０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１と同様に、開閉装置を開状態にしたままでも、主バッテリとＤＣＤＣコンバータと補助バッテリとを接続する電力供給経路を形成することができる。したがって、電池制御装置により、開閉装置を開状態にしてＤＣＤＣコンバータを制御することにより、高電圧をＤＣＤＣコンバータ以外の機器にかけることなく、補機バッテリの充電を行うことができる。また、他の制御装置から独立した電池制御装置のみで、電源管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハイブリッド車両の電源システムの構成を示す図。
【図２】補機バッテリを充電する処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車両の電源システムをハイブリッド車両に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る車両の電源システムを適用するハイブリッド車両は、エンジン５０、ＭＧ６０（走行用モータ）、インバータ７０、車両補機８０、ＨＣＵ４０、電源ユニット１０を備える。電源ユニット１０が本実施形態に係る車両の電源システムに相当する。
【００１４】
エンジン５０は、車両の走行動力を発生する内燃機関である。ＭＧ６０は、車両の走行動力を発生するモータとして作動するとともに、電源ユニット１０に含まれる主機バッテリ１１へ電力を供給する発電機として作動する。ＭＧ６０がモータとして作動する場合、ＭＧ６０は、インバータ７０を介して主機バッテリ１１から高圧（例えば約３００Ｖ）の電力の供給を受ける。
【００１５】
インバータ７０は、ＨＣＵ４０からの指令に基づき、主機バッテリ１１の直流電力を交流電力に変換してＭＧ６０へ供給し、ＭＧ６０をモータとして作動させる。また、インバータ７０は、ＨＣＵ４０からの指令に基づき、ＭＧ６０を発電機として作動させるとともに、ＭＧ６０が発電した交流電力を直流電力に変換して主機バッテリ１１に供給し、主機バッテリ１１を充電させる。
【００１６】
車両補機８０は、ＭＧ６０以外の車載電装品であり、例えば、後述するＨＣＵ４０及びＢＭＵ３０を含む電子制御装置や、各種アクチュエータ等である。車両補機８０は、電源ユニット１０に含まれる補機バッテリ１２から電力の供給を受けて作動する。
【００１７】
ＨＣＵ４０（Hybrid Control Unit）は、マイコン４１、通信回路４２、入出力回路４３を備え、エンジン５０及びインバータ７０を制御する。通信回路４２は、電源ユニット１０に含まれる通信回路３２と通信可能になっており、通信回路３２から主機バッテリ１１の充電状態等の情報を受信する。
【００１８】
入出力回路４３には、電源ユニット１０に含まれるＳＴＳＷ１８（始動スイッチ）からＳＴ信号が入力される。また、図示されていないが、入出力回路４３には、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ、車両のブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ、車速を検出する車速センサ等の車両の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。
【００１９】
マイコン４１は、ユーザによりＳＴＳＷ１８がオンされ、入出力回路４３に入力されるＳＴ信号がローレベルからハイレベルへ変化するのに伴い、後述する電源回路３５から主電源電圧Ｖｍの供給を受けて起動する。そして、マイコン４１は、主機バッテリ１１の充電状態や、アクセル開度センサ及び車速センサから検出される車両の走行負荷等に基づいて、インバータ７０及びエンジン５０を制御する。
【００２０】
例えば、主機バッテリ１１の蓄電量が所定量よりも大きく、且つ走行負荷が小さい場合は、ＭＧ６０をモータとして作動させ、ＭＧ６０の出力により車両を走行させる。また、主機バッテリ１１の蓄電量が所定量よりも大きく、且つ走行負荷が大きい場合は、ＭＧ６０の出力で不足する走行動力を、エンジン５０の出力で補填させる。また、主機バッテリ１１の蓄電量が所定量よりも小さい場合は、エンジン５０の出力により車両を走行させるとともに、エンジン５０の出力によりＭＧ６０を発電機として作動させて、主機バッテリ１１を充電させる。
【００２１】
次に、電源ユニット１０の構成について説明する。電源ユニット１０は、主機バッテリ１１（主バッテリ）、補機バッテリ１２（補助バッテリ）、ＤＣＤＣコンバータ１３、ＳＭＲ１４ａ，ｂ（開閉装置）、リレー１９、ＳＴＳＷ１８、電圧センサ１５、電圧センサ１５ａ（電圧検出手段）、電流センサ１６、電圧センサ１７、ＢＭＵ３０（電池制御装置）、ハウジング２０を備える。主機バッテリ１１、補機バッテリ１２、ＤＣＤＣコンバータ１３、ＳＭＲ１４ａ，ｂ、リレー１９、ＳＴＳＷ１８、電圧センサ１５、電圧センサ１５ａ、電流センサ１６、電圧センサ１７、及びＢＭＵ３０は、絶縁体のハウジング２０内に収容されている。
【００２２】
主機バッテリ１１は、互いに直列接続された複数の電池セル１１ａ〜１１ｎから構成され、ＭＧ６０及び補機バッテリ１２へ電力を供給する高圧（例えば、約３００Ｖ）の蓄電池である。主機バッテリ１１としては、例えば、リチウムイオン蓄電池が採用される。なお、各電池セル１１ａ〜１１ｎは、それぞれ図示しない均等化回路を備えている。
【００２３】
補機バッテリ１２は、主機バッテリ１１よりも低圧（例えば、１２Ｖ）の蓄電池である。補機バッテリ１２は、車両補機８０、及びＢＭＵ３０に含まれる電源回路３５に直に接続されており、車両補機８０及び電源回路３５に常時電力を供給している。補機バッテリ１２としては、例えば、鉛蓄電池が採用される。
【００２４】
ＤＣＤＣコンバータ１３は、主機バッテリ１１と補機バッテリ１２との間に接続されている。詳しくは、ＤＣＤＣコンバータ１３と主機バッテリ１１とは直に接続されており、ＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２とは、リレー１９を介して接続されている。ＤＣＤＣコンバータ１３は、入力された主機バッテリ１１の高圧の直流電圧を降圧して低圧の直流電圧に変換し、補機バッテリ１２へ出力する。
【００２５】
ＳＭＲ１４ａ，ｂ（System Main Relay）は、高圧の主機バッテリ１１と、インバータ７０及びＭＧ６０を含む高圧システムとの接続を開閉するスイッチである。すなわち、ＳＭＲ１４ａ，ｂは、主機バッテリ１１に接続され、主機バッテリ１１とＤＣＤＣコンバータ１３以外の機器との接続を開閉するスイッチである。リレー１９は、ＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２との接続を開閉するスイッチである。
【００２６】
ＳＭＲ１４ａ，ｂ及びリレー１９は、ＢＭＵ３０からの信号に基づいて開閉される。詳しくは、ＢＭＵ３０からＳＭＲ１４ａ，ｂへ入力されるＳＭＲ信号がローレベルからハイレベルになると、ＳＭＲ１４ａ，ｂが閉状態になり、主機バッテリ１１とインバータ７０とが接続される。これにより、ＭＧ６０をモータとして作動させることができるようになるとともに、主機バッテリ１１を充電できるようになる。一方、ＢＭＵ３０からＳＭＲ１４ａ，ｂへ入力される信号がハイレベルからローレベルになると、ＳＭＲ１４ａ，ｂが開状態になり、主機バッテリ１１と高圧システムとの接続が遮断される。
【００２７】
また、ＢＭＵ３０からリレー１９へ入力されるＤＣＤＣ作動信号が、ローレベルからハイレベルになると、リレー１９が閉状態になり、ＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２とが接続される。すなわち、主機バッテリ１１とＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２とを接続する電力供給経路が形成される。これにより、ＤＣＤＣコンバータ１３が駆動され、主機バッテリ１１からＤＣＤＣコンバータ１３を介して補機バッテリ１２へ給電されて、補機バッテリ１２が充電される。一方、ＢＭＵ３０からリレー１９へ入力されるＤＣＤＣ作動信号が、ハイレベルからローレベルになると、リレー１９が開状態になり、ＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２とが遮断され、ＤＣＤＣコンバータ１３の駆動が停止する。
【００２８】
電源ユニット１０では、ＤＣＤＣコンバータ１３が、ＳＭＲ１４ａ，ｂに対して高圧システム側ではなく、主機バッテリ１１側に設置されている。そのため、ＳＭＲ１４ａ，ｂを開状態に維持したままでリレー１９を閉状態にすると、主機バッテリ１１からＤＣＤＣコンバータ１３以外の機器を切り離した状態で、補機バッテリ１２を充電できる。
【００２９】
電圧センサ１５は、主機バッテリ１１の電圧Ｖｍａiｎを検出し、検出した電圧ＶｍａｉｎをＢＭＵ３０へ出力する。図では簡略化されているが、ｎ個の電圧センサ１５ａが、主機バッテリ１１に含まれる電池セル１１ａ〜ｎのそれぞれに並列に接続されており、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃを検出し、検出した各電池セル１１ａ〜ｎの電圧ＶｃをＢＭＵ３０へ出力する。
【００３０】
電流センサ１６は、主機バッテリ１１とインバータ７０との間を流れる充放電電流Ｉｍａｉｎを検出し、検出した充放電電流ＩｍａｉｎをＢＭＵ３０へ出力する。主機バッテリ１１に含まれる電池セル１１ａ〜ｎは互いに直列に接続されているので、各電池セル１１ａ〜ｎを流れる充放電電流Ｉｍａｉｎは等しい。電圧センサ１７は、補機バッテリ１２の電圧Ｖｓｕｂを検出し、検出した電圧ＶｓｕｂをＢＭＵ３０へ出力する。
【００３１】
ＳＴＳＷ１８は、ユーザが車両の始動スイッチをオンすることにより閉状態となり、ＢＭＵ３０及びＨＣＵ４０へハイレベルのＳＴ信号を出力する。また、ＳＴＳＷ１８は、ユーザが車両の始動スイッチをオフすることにより開状態となり、ＢＭＵ３０及びＨＣＵ４０へローレベルのＳＴ信号を出力する。
【００３２】
ＢＭＵ３０（Battery Management Unit）は、マイコン３１、通信回路３２、入出力回路３３、タイマＩＣ３４、電源回路３５を備える。通信回路３２は、ＨＣＵ４０に含まれる通信回路４２と通信可能になっており、通信回路４２からＭＧ６０の動作状態等の車両情報を受信する。
【００３３】
入出力回路３３には、ＳＴＳＷ１８からＳＴ信号が入力されるとともに、電圧センサ１５、電圧センサ１５ａ、電流センサ１６、及び電圧センサ１７から、検出された電圧Ｖｍａｉｎ、電圧Ｖｃ、電流Ｉｍａｉｎ、及び電圧Ｖｓｕｂがそれぞれ入力される。また、入出力回路３３からＳＭＲ１４ａ，ｂ及びリレー１９へ、ＳＭＲ信号及びＤＣＤＣ動作信号がそれぞれ出力される。
【００３４】
電源回路３５は、常時供給される補機バッテリ１２の電圧から主電源電圧Ｖｍ及び副電源電圧Ｖｓを生成する。そして、電源回路３５は、主電源電圧ＶｍをＢＭＵ３０のマイコン３１及びＨＣＵ４０のマイコン４１に供給するとともに、副電源電圧ＶｓをＢＭＵ３０のタイマＩＣ３４に供給する。
【００３５】
タイマＩＣ３４は、電源回路３５から副電源電圧Ｖｓの供給を受けて動作する。タイマＩＣ３４は、マイコン３１からＳＴ信号を受信するとともに、マイコン３１によってタイマ時間Ｗ１がセットされる。タイマＩＣ３４は、マイコン３１からローレベルのＳＴ信号を受信してからハイレベルのＳＴ信号を受信するまでの期間、すなわちＳＴＳＷ１８がオフ状態の期間に、スイッチオフタイマのカウントを行う。そして、タイマＩＣ３４は、カウントしたスイッチオフタイマがセットされたタイマ時間Ｗ１を超えると、マイコン３１へハイレベルの電源起動信号を出力する。また、タイマＩＣ３４は、マイコン３１からクリア指令を受けると、電源起動信号の出力レベルをローレベルにリセットするとともに、スイッチオフタイマのカウントを０にリセットする。
【００３６】
マイコン３１は、ＳＴＳＷ１８からハイレベルのＳＴ信号を受信したとき、及びタイマＩＣ３４からハイレベルの電源起動信号を受信したときに、電源回路３５から主電源電圧Ｖｍの供給を受けて起動する。
【００３７】
マイコン３１は、ＳＴＳＷ１８のオンに伴い起動された場合には、タイマＩＣ３４へハイレベルのＳＴ信号を出力するとともに、ＳＭＲ１４ａ，ｂへハイレベルのＳＭＲ信号を出力して、ＳＭＲ１４ａ，ｂを閉状態にする。
【００３８】
また、マイコン３１は、ＳＴＳＷ１８からローレベルのＳＴ信号を受信した後、必要な処理を全て終了したときに、動作停止条件が成立したと判定する。マイコン３１は、動作停止条件が成立したと判定した場合には、タイマＩＣ３４のタイマ時間Ｗ１をセットするとともに、タイマＩＣ３４へクリア指令及びローレベルのＳＴ信号を出力する。さらに、マイコン３１は、ＳＭＲ１４ａ，ｂへローレベルのＳＭＲ信号を出力して、ＳＭＲ１４ａ，ｂを開状態にする。そして、マイコン３１は、電源回路３５からの主電源電圧Ｖｍの供給を停止させて、自己の動作を停止する。
【００３９】
また、マイコン３１は、ＳＴＳＷ１８がオフ状態となっている車両停止中に、タイマＩＣ３４からハイレベルの電源起動信号を受信して起動した場合には、車両停止中に実施すべき処理が終了したときに、動作停止条件が成立したと判定する。マイコン３１は、動作停止条件が成立したと判定した場合には、タイマＩＣ３４のタイマ時間Ｗ１をセットするとともに、タイマＩＣ３４へクリア指令を出力する。そして、マイコン３１は、電源回路３５からの主電源電圧Ｖｍの供給を停止させて、自己の動作を停止する。よって、ＳＴＳＷ１８のオフ状態の期間、マイコン３１は、ほぼタイマ時間Ｗ１間隔で定期的に起動される。なお、ＳＴＳＷ１８のオフ状態の期間、ＳＭＲ１４ａ，ｂは開状態に維持される。
【００４０】
また、マイコン３１は、車両の始動スイッチがオフ状態の期間に、タイマ時間Ｗ１間隔で定期的に、主機バッテリ１１に含まれる複数の電池セル１１ａ〜ｎが備える均等化回路を操作して、複数の電池セル１１ａ〜ｎの蓄電量の均等化処理を行う。さらに、マイコン３１は、複数の電池セル１１ａ〜ｎの均等化処理を行うタイミングで、補機バッテリ１２の充電を行う。マイコン３１は、補機バッテリ１２の充電を行う際に、電圧センサ１５ａにより検出された各電池セル１１ａ〜ｎの電圧の降下量に基づいて、各電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗を推定する。そして、マイコン３１は、推定した各電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗に基づいて、各電池セル１１ａ〜ｎの劣化度合いを判定する。詳しくは、マイコン３１は、推定した電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗が大きいほど、電池セル１１ａ〜ｎの劣化度合いが大きいと判定する。
【００４１】
次に、図２のフローチャートを参照して、補機バッテリ１２を充電する処理手順について説明する。本処理手順は、ＢＭＵ３０のタイマＩＣ３４及びマイコン３１が、繰り返し実行する。
【００４２】
まず、Ｓ１１で、ＳＴＳＷ１８がオン状態か否か判定する。具体的には、タイマＩＣ３４が、マイコン３１からハイレベルのＳＴ信号を受信した後、ローレベルのＳＴ信号を受信していない場合、タイマＩＣ３４は、ＳＴＳＷ１８がオン状態と判定する（ＹＥＳ）。一方、タイマＩＣ３４が、マイコン３１からローレベルのＳＴ信号を受信した後、ハイレベルのＳＴ信号を受信していない場合、タイマＩＣ３４は、ＳＴＳＷ１８がオフ状態と判定する（ＮＯ）。なお、マイコン３１が起動している場合は、マイコン３１がハイレベルのＳＴ信号を受信しているとき、マイコン３１は、ＳＴＳＷ１８がオン状態と判定し、マイコン３１がローレベルのＳＴ信号を受信しているとき、マイコン３１は、ＳＴＳＷ１８がオフ状態と判定してもよい。
【００４３】
Ｓ１１において、ＳＴＳＷ１８がオン状態と判定した場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１２で、マイコン３１は、通常のＳＴＳＷ１８オン時の処理を実行する。具体的には、マイコン３１は、ＳＭＲ１４ａ，ｂを閉状態に維持し、主機バッテリ１１とＭＧ６０との間で、インバータ７０を介して電力の授受を行うことができるようにする。その後、本処理を終了する。
【００４４】
一方、Ｓ１１において、ＳＴＳＷ１８がオフ状態と判定した場合は（ＮＯ）、Ｓ１３で、タイマＩＣ３４は、スイッチオフタイマのカウントを１増やす。このとき、ＳＭＲ１４ａ，ｂは開状態に維持されている。続いて、Ｓ１４で、タイマＩＣ３４は、スイッチオフタイマが、マイコン３１によりセットされているタイマ時間Ｗ１（例えば、１時間）以上か否か判定する。すなわち、タイマＩＣ３４は、前回マイコン３１がシャットダウンしてからの経過時間がＷ１以上となったか否か判定する。経過時間がＷ１未満の場合は（ＮＯ）、本処理を終了する。一方、経過時間がＷ１以上の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１５の処理に進む。
【００４５】
Ｓ１５では、タイマＩＣ３４は、マイコン３１へハイレベルの電源起動信号を送信して、マイコン３１を起動させる。
【００４６】
続いて、Ｓ１６では、マイコン３１は、電圧センサ１５ａにより検出された各電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃに基づいて、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧の差が電圧Ｗ２以上か否か判定する。すなわち、マイコン３１は、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧のうち、最大の電圧と最小の電圧との差が電圧Ｗ２以上か否か判定する。ここで、電圧Ｗ２は、各電池セル１１ａ〜ｎのばらつきが十分に小さいと判断できる値になっている。
【００４７】
Ｓ１６において、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧の差が電圧Ｗ２以上の場合は（ＹＥＳ）、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧のばらつき、すなわち蓄電量のばらつきが大きいので、マイコン３１は、電池セル１１ａ〜ｎの均等化処理を行う。マイコン３１は、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧の差が電圧Ｗ２未満になるまで、Ｓ１６及びＳ１７の処理を繰り返し実行する。
【００４８】
一方、Ｓ１６において、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧の差が電圧Ｗ２未満の場合は（ＮＯ）、各電池セル１１ａ〜ｎの電圧のばらつきが十分に小さいので、マイコン３１は、電池セル１１ａ〜ｎの均等化処理を行わないで、Ｓ１８の処理に進む。
【００４９】
Ｓ１８では、マイコン３１は、補機バッテリ１２の蓄電量が、蓄電量Ｗ３（所定量）よりも少ないか否か判定する。ここで、蓄電量Ｗ３は、補機バッテリ１２への充電が必要であると判断できる値になっている。
【００５０】
補機バッテリ１２の蓄電量と、補機バッテリ１２の電圧Ｖｓｕｂとには相関がある。そこで、補機バッテリ１２の蓄電量が蓄電量Ｗ３であるときの補機バッテリ１２の電圧をＶ３とすると、マイコン３１は、電圧センサ１７により検出された電圧Ｖｓｕｂが電圧Ｖ３よりも小さいか否か判定する。電圧Ｖｓｕｂが電圧Ｖ３以上の場合、すなわち補機バッテリ１２の蓄電量が蓄電量Ｗ３以上の場合は（ＮＯ）、補機バッテリ１２を充電する必要がないので、Ｓ２２の処理に進む。Ｓ２２において、マイコン３１は、動作停止条件が成立したと判定して、タイマＩＣ３４のタイマ時間Ｗ１をセットするとともに、タイマＩＣ３４へクリア指令を出力し、シャットダウンする。そして、マイコン３１は、次にハイレベルのＳＴ信号又はハイレベルの電源起動信号を受信するまで待機する。
【００５１】
一方、電圧Ｖｓｕｂが電圧Ｖ３未満の場合、すなわち補機バッテリ１２の蓄電量が蓄電量Ｗ３よりも少ない場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１９の処理に進む。
【００５２】
Ｓ１９では、マイコン３１は、主機バッテリ１１の蓄電量が蓄電量Ｗ４以上か否か判定する。ここで、蓄電量Ｗ４は、主機バッテリ１１から補機バッテリ１２へ電力を供給しても、主機バッテリ１１にエンジンのクランキングが可能な蓄電量が残ると判断できる値となっている。
【００５３】
具体的には、主機バッテリ１１に含まれる電池セル１１ａ〜ｎの過放電を防止するため、電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃの最小値が、電圧Ｖ４以上か否か判定する。電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃがそれぞれ電圧Ｖ４であるとき、主機バッテリ１１の蓄電量がＷ４となる。電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃの最小値が電圧Ｖ４よりも小さい場合は（ＮＯ）、補機バッテリ１２の充電を行わずに、Ｓ２２の処理に進む。Ｓ２２において、マイコン３１は、動作停止条件が成立したと判定して、タイマＩＣ３４のタイマ時間Ｗ１をセットするとともに、タイマＩＣ３４へクリア指令を出力し、シャットダウンする。そして、マイコン３１は、次にハイレベルのＳＴ信号又はハイレベルの電源起動信号を受信するまで待機する。
【００５４】
一方、電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃの最小値が電圧Ｖ４以上の場合、すなわち電池セル１１ａ〜ｎの電圧Ｖｃがそれぞれ電圧Ｖ４以上の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ２０の処理に進む。
【００５５】
Ｓ２０では、マイコン３１は、ハイレベルのＤＣＤＣ作動信号をリレー１９へ送信して、リレー１９を閉状態にし、ＤＣＤＣコンバータ１３を起動させる。これにより、主機バッテリ１１、ＤＣＤＣコンバータ１３及び補機バッテリ１２を繋ぐ、電力供給経路が形成される。
【００５６】
続いて、Ｓ２１では、マイコン３１は、ＤＣＤＣコンバータ１３を駆動させて、主機バッテリ１１から補機バッテリ１２へ電力を供給させ、補機バッテリ１２を充電させる。
【００５７】
主機バッテリ１１から補機バッテリ１２へ電力を供給する際、主機バッテリ１１から一定の低レート電流で放電が行われる。そのため、主機バッテリ１１に含まれる各電池セル１１ａ〜ｎの電圧降下量から、各電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗を精度よく推定できる。そこで、マイコン３１は、補機バッテリ１２を充電させる際に、電圧センサ１５ａにより検出された各電池セル１１ａ〜ｎの電圧の降下量に基づいて、各電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗を推定し、各電池セル１１ａ〜ｎの劣化度合いを判定する。
【００５８】
マイコン３１は、補機バッテリ１２の蓄電量が蓄電量Ｗ３以上、又は主機バッテリ１１の蓄電量が蓄電量Ｗ４未満になるまで、Ｓ１８〜Ｓ１９の処理を繰り返し実行する。そして、補機バッテリ１２の蓄電量が蓄電量Ｗ３以上、又は主機バッテリ１１の蓄電量が蓄電量Ｗ４未満になると、Ｓ２２の処理に進む。Ｓ２２において、マイコン３１は、動作停止条件が成立したと判定して、タイマＩＣ３４のタイマ時間Ｗ１をセットするとともに、タイマＩＣ３４へクリア指令を出力し、シャットダウンする。そして、マイコン３１は、次にハイレベルのＳＴ信号又はハイレベルの電源起動信号を受信するまで待機する。以上で本処理を終了する。
【００５９】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００６０】
・ＢＭＵ３０により、主機バッテリ１１に接続されるＳＭＲ１４ａ，ｂを開状態にすると、主機バッテリ１１には、ＤＣＤＣコンバータ１３のみが接続され、ＤＣＤＣコンバータ１３以外の機器は接続されない。このため、ＳＭＲ１４ａ，ｂを開状態にしたままでも、主機バッテリ１１とＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２とを接続する電力供給経路を、形成することができる。したがって、ＢＭＵ３０により、ＳＭＲ１４ａ，ｂを開状態にしつつ、リレー１９を閉状態にしてＤＣＤＣコンバータ１３を駆動することにより、高電圧をＤＣＤＣコンバータ１３以外の機器にかけることなく、補機バッテリ１２の充電を行うことができる。
【００６１】
・車両停止中に、ＳＭＲ１４ａ，ｂが開状態に維持されたまま、すなわち、主機バッテリ１１にＤＣＤＣコンバータ１３のみが接続された状態で、主機バッテリ１１の電圧がＤＣＤＣコンバータ１３により降圧されて補機バッテリ１２に給電され、補機バッテリ１２が充電される。よって、車両停止中に、ＭＧ６０やインバータ７０等のＤＣＤＣコンバータ１３以外の機器に高圧がかかることを防止できる。
【００６２】
・車両停止中に、ＢＭＵ３０のみで補機バッテリ１２の充電制御をすることができるため、車両の他の機器を制御するＨＣＵ４０を起動させる必要がない。したがって、ＨＣＵ４０及びＢＭＵ３０の両方を起動させる必要がある場合と比較して、車両停止中の暗電流を抑制できる。
【００６３】
・車両停止中に、ＢＭＵ３０のマイコン３１により主機バッテリ１１に含まれる複数の電池セル１１ａ〜ｎの均等化処理が行われるタイミングで、ＢＭＵ３０のマイコン３１により補機バッテリ１２の充電が行われる。そのため、車両停止中に、ＢＭＵ３０のマイコン３１を起動させる回数を抑制できる。
【００６４】
・車両停止中に、主機バッテリ１１から補機バッテリ１２へ電力を供給する際に、主機バッテリ１１を構成する各電池セル１１ａ〜ｎの電圧降下量から、各電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗を精度よく推定できる。さらに、精度よく推定した各電池セル１１ａ〜ｎの内部抵抗に基づいて、各電池セル１１ａ〜ｎの劣化度合いを判定できる。
【００６５】
・補機バッテリ１２の充電が必要な場合に限って、補機バッテリ１２の充電が行われる。そのため、主機バッテリ１１の蓄電量を不要に減少させることを防止できる。
【００６６】
・他の制御装置から独立したＢＭＵ３０のみで、電源管理を行うことができる。
【００６７】
・電源ユニット１０を構成する装置類がハウジング２０内に収容されているため、電源ユニット１０の取り扱いが容易であるとともに、高電圧に対する安全性を向上させることができる。
【００６８】
（他の実施形態）
・マイコン３１は、車両停止中に、主機バッテリ１１に含まれる電池セル１１ａ〜ｎの均等化処理を行うタイミングとは異なるタイミングで、補機バッテリ１２の充電を行ってもよい。この場合は、車両停止中に、タイマＩＣ３４により、均等化処理を行うタイミングとは異なるタイミングで、マイコン３１を起動させる。
【００６９】
・マイコン３１は、車両停止中に、主機バッテリ１１に含まれる電池セル１１ａ〜ｎの均等化処理を行わなくてもよい。この場合は、車両停止中に、タイマＩＣ３４により、定期的にマイコン３１を起動させ、マイコン３１により補機バッテリ１２の充電を行う。
【００７０】
・ＤＣＤＣコンバータ１３は、双方向型でもよい。ＤＣＤＣコンバータ１３を双方向型にすると、補機バッテリ１２の低圧の直流電圧を昇圧して高圧の直流電圧に変換し、主機バッテリ１１へ供給できる。
【００７１】
・ＳＭＲ１４ａ，ｂは、主機バッテリ１１と高圧システムとを接続及び遮断できるスイッチであれば何を採用してもよい。また、スイッチの数も２つに限らない。例えば、ＳＭＲ１４ａに並列に、プリチャージ用のスイッチが設置されていてもよい。
【００７２】
・リレー１９は、ＤＣＤＣコンバータ１３と補機バッテリ１２とを接続及び遮断できるスイッチであれば何を採用してもよい。
【００７３】
・電源ユニット１０を構成する装置類は、必ずしも１つのハウジング２０内に収容されていなくてもよい。
【００７４】
・車両停止中に他の制御装置を起動しなければならなくなるが、電池制御装置をＢＭＵ３０とＨＣＵ４０等の他の制御装置とから構成してもよい。すなわち、ＢＭＵ３０及び他の制御装置により、ＤＣＤＣコンバータ１３及びＳＭＲ１４ａ，ｂの制御をするようにしてもよい。このようにしても、高電圧をＤＣＤＣコンバータ以外の機器にかけることなく補機バッテリ１２の充電を行うことができる。
【００７５】
・電源ユニット１０は、車両以外の電車や船、電力を動力とする装置等に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０…電源ユニット、１１…主機バッテリ、１２…補機バッテリ、１３…ＤＣＤＣコンバータ、３０…ＢＭＵ、６０…ＭＧ、１４ａ，ｂ…ＳＭＲ。
【図１】
2015077036.tif 000003
【図２】
2015077036.tif 000004