JP2019122199A

JP2019122199A - Vehicular power source system

Info

Publication number: JP2019122199A
Application number: JP2018002196A
Authority: JP
Inventors: 尭志野澤; Takashi Nozawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-07-22
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: JP7017082B2

Abstract

【課題】コンデンサのプリチャージが完遂できなかった場合に次のプリチャージが完遂できるようにする。【解決手段】電源システムは、主電源と補機電源と電力変換器とリレーと昇圧コンバータを備えている。電力変換器は、主電源の正極と負極の間に接続されるコンデンサを有している。リレーは電力変換器を主電源に接続する。昇圧コンバータは、低電圧端が補機電源に接続されており、高電圧端がリレーを介さずに電力変換器に接続されている。コントローラはリレーを閉じるのに先立って昇圧コンバータを作動させてコンデンサをプリチャージする。コントローラは、プリチャージを開始するときに所定のデータを記憶し、プリチャージが終了したときに前記データを消去する。コントローラは、プリチャージを開始するときに前回のデータが記憶されていた場合、前回のプリチャージのときよりも補機電源の出力電流が低くなるようにプリチャージを行う。【選択図】図２PROBLEM TO BE SOLVED: To complete the next precharge when the precharge of a capacitor cannot be completed. A power supply system includes a main power supply, an auxiliary power supply, a power converter, a relay, and a boost converter. The power converter has a capacitor connected between the positive and negative electrodes of the main power supply. The relay connects the power converter to the main power supply. The boost converter has a low voltage end connected to the auxiliary power supply and a high voltage end connected to the power converter without a relay. The controller activates the boost converter to precharge the capacitor prior to closing the relay. The controller stores predetermined data when the precharge is started, and erases the data when the precharge is completed. If the previous data was stored when the precharge was started, the controller precharges so that the output current of the auxiliary power supply is lower than that at the time of the previous precharge. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本明細書が開示する技術は、車両用電源システムに関する。特に、走行用モータのための高電圧電源と、補機のための低電圧電源を備えた車両用電源システムに関する。 The technology disclosed herein relates to a power supply system for a vehicle. In particular, the present invention relates to a power supply system for a vehicle provided with a high voltage power supply for a traveling motor and a low voltage power supply for an accessory.

電気自動車（燃料電池車とハイブリッド車を含む）は、走行用モータのための高電圧電源（主電源）と、補機のための低電圧電源（補機電源）を備えている。「補機」とは、走行用モータの電圧よりも低い電圧で動作する車載機器であって、動作電圧が概ね５０ボルト以下の車載機器の総称である。走行用モータの駆動電圧は１００ボルトよりも大きく、主電源の出力電圧は１００ボルトを超える。即ち、補機電源の出力電圧は主電源の出力電圧よりも低い。主電源の典型は、リチウムイオンバッテリや燃料電池である。補機電源には、再充電可能な二次電池が採用される。補機電源の典型は鉛バッテリである。特許文献１に、そのような電源システムが例示されている。 An electric car (including a fuel cell car and a hybrid car) is provided with a high voltage power supply (main power supply) for a traveling motor and a low voltage power supply (auxiliary power supply) for an accessory. "Accessory" is a generic term for vehicle-mounted devices that operate at a voltage lower than the voltage of the traveling motor and has an operating voltage of approximately 50 volts or less. The drive voltage of the traction motor is greater than 100 volts and the output voltage of the main power supply exceeds 100 volts. That is, the output voltage of the auxiliary power supply is lower than the output voltage of the main power supply. Typical main power sources are lithium ion batteries and fuel cells. A rechargeable secondary battery is adopted as the accessory power supply. The typical accessory power supply is a lead battery. Patent Document 1 exemplifies such a power supply system.

主電源は、システムメインリレ−を介して電力変換器に接続されている。電力変換器は、主電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換するデバイスである。電力変換器は、主電源の正極と負極の間に接続されるコンデンサを備えている。コンデンサは、主電源から供給される電流を平滑化するために備えられている。あるいは、コンデンサは、チョッパタイプの電圧コンバータなどにおいて電力エネルギを一時的に蓄えるために備えられている。主電源から供給される大電力用のコンデンサは容量が大きい。車両のメインスイッチがオンされたとき、システムメインリレ−を閉じて電力変換器を高電圧電源に接続すると、システムメインリレ−を通じてコンデンサへ大きな電流が流れる。いきなり大電流が流れるとシステムメインリレ−が溶着するおそれがある。そこで、特許文献１の電源システムでは、システムメインリレ−を閉じて電力変換器に主電源を接続するのに先立って、補機バッテリを使ってコンデンサを充電する。システムメインリレ−を開放状態から接続状態に切り換える前のコンデンサの充電は、プリチャージと称される。 The main power supply is connected to the power converter via a system main relay. The power converter is a device that converts the power of the main power supply into the driving power of the traveling motor. The power converter comprises a capacitor connected between the positive and negative poles of the main power supply. A capacitor is provided to smooth the current supplied from the main power supply. Alternatively, a capacitor is provided to temporarily store power energy in a chopper type voltage converter or the like. The capacitor for high power supplied from the main power supply has a large capacity. When the vehicle main switch is turned on, when the system main relay is closed and the power converter is connected to the high voltage power supply, a large current flows to the capacitor through the system main relay. If a large current flows suddenly, the system main relay may be welded. Therefore, in the power supply system of Patent Document 1, the auxiliary battery is used to charge the capacitor prior to closing the system main relay and connecting the main power supply to the power converter. The charging of the capacitor before switching the system main relay from the open state to the connected state is referred to as precharging.

特許文献１の電源システムは、低電圧端が補機電源に接続されており、高電圧端がシステムメインリレ−を介さずに電力変換器に接続されている昇圧コンバータを備えている。電源システムのコントローラは、システムメインリレ−を閉じて電力変換器に主電源を接続するのに先立って、昇圧コンバータを作動させ、補機電源の電力でコンデンサをプリチャージする。 The power supply system of Patent Document 1 includes a boost converter whose low voltage end is connected to the auxiliary power supply and whose high voltage end is connected to the power converter without passing through the system main relay. Prior to closing the system main relay and connecting the main power supply to the power converter, the controller of the power supply system operates the boost converter to precharge the capacitor with the power of the accessory power supply.

特開２０１７−０８５８６９号公報JP, 2017-088569, A

補機電源は、様々な補機に電力を供給する。エアコン、ルームランプ、カーナビゲーションなどのほか、電源システムのコントローラを含む種々のコントローラも補機に属し、補機電源から電力供給を受ける。一方、コンデンサのプリチャージには相応の電力が必要とされる。プリチャージの際に補機電源から十分な電力の供給を受けられないと、プリチャージ中に電源システムのコントローラが停止してしまうおそれがある。その場合、ユーザがメインスイッチを入れ直しても、同じ事象が生じてプリチャージが完遂できない。本明細書が開示する電源システムは、何らかの要因でプリチャージが完遂できなかった場合、次回のプリチャージが完遂できる可能性を高める。 The accessory power supply supplies power to various accessories. Besides air conditioners, room lights, car navigation systems, etc., various controllers including a controller of the power supply system belong to the accessory and receive power supply from the accessory power supply. On the other hand, corresponding power is required to precharge the capacitor. If sufficient power is not supplied from the auxiliary power supply at the time of precharging, the controller of the power supply system may stop during precharging. In that case, even if the user switches the main switch again, the same event occurs and precharging can not be completed. The power supply system disclosed herein enhances the possibility that the next precharging can be completed if the precharging can not be completed for some reason.

本明細書が開示する電源システムは、主電源と補機電源と電力変換器とリレーと昇圧コンバータとコントローラを備えている。電力変換器は、主電源の出力電力を変換するデバイスであり、主電源の正極と負極の間に接続されるコンデンサを有している。リレーは、電力変換器と主電源の間の接続と遮断を切り換える。補機電源は、出力電圧が主電源の出力電圧よりも低い。昇圧コンバータは、低電圧端が補機電源に接続されており、高電圧端がリレーを介さずに電力変換器に接続されている。コントローラは、リレーを閉じて電力変換器を主電源に接続するのに先立って昇圧コンバータを作動させてコンデンサをプリチャージする。コントローラは、コンデンサのプリチャージを開始するときにプリチャージ開始を示すデータを記憶する。コントローラは、コンデンサのプリチャージが終了したときに上記データを消去する。そして、コントローラは、コンデンサのプリチャージを開始するときに上記データが記憶されていた場合、前回のプリチャージのときよりも補機電源の出力電流が低くなるようにコンデンサのプリチャージを行う。以下では、プリチャージ開始を示すデータを「プリチャージ確認データ」と称する。 The power supply system disclosed in the present specification includes a main power supply, an accessory power supply, a power converter, a relay, a boost converter, and a controller. The power converter is a device that converts the output power of the main power supply, and includes a capacitor connected between the positive electrode and the negative electrode of the main power supply. A relay switches the connection and disconnection between the power converter and the mains. The auxiliary power supply has an output voltage lower than that of the main power supply. The boost converter has a low voltage end connected to the auxiliary power supply and a high voltage end connected to the power converter without relays. The controller operates the boost converter to precharge the capacitor prior to closing the relay and connecting the power converter to the main power supply. The controller stores data indicating the start of precharging when starting precharging of the capacitor. The controller erases the data when precharging of the capacitor is complete. Then, when the data is stored when starting the precharging of the capacitor, the controller performs the precharging of the capacitor so that the output current of the accessory power supply is lower than that of the previous precharging. Hereinafter, data indicating the start of precharging is referred to as "precharge confirmation data".

本明細書が開示する電源システムは、プリチャージ確認データの記憶と消去によって、コントローラは前回のプリチャージが完遂できたか否かを判断することができる。前回にプリチャージが完遂できなかった場合、コントローラは、補機電源の出力電流を抑えてプリチャージを試行し、完遂できる可能性を高める。 The power supply system disclosed herein allows the controller to determine whether the previous pre-charge has been completed by storing and erasing the pre-charge confirmation data. If the precharging can not be completed in the previous time, the controller reduces the output current of the auxiliary power supply and tries the precharging to increase the possibility of completion.

前回のプリチャージのときよりも補機電源の出力電流を抑える手段としては、次の手段がある。コントローラは、コンデンサのプリチャージを開始するときにプリチャージ確認データが記憶されていた場合、前回のプリチャージのときよりも昇圧コンバータの出力電流を低くする。昇圧コンバータの出力を抑えることで、前回のプリチャージのときよりも補機電源の出力電流を抑えることができ、プリチャージ完遂の可能性が高まる。 There are the following means as means for suppressing the output current of the auxiliary power supply compared to the previous pre-charge. The controller lowers the output current of the step-up converter compared to the previous pre-charge when pre-charge confirmation data is stored when starting pre-charging of the capacitor. By suppressing the output of the boost converter, the output current of the accessory power supply can be suppressed more than in the previous precharging, and the possibility of completing the precharging is increased.

補機電源の出力電流を抑える手段は、次の手段であってもよい。コントローラは、コンデンサのプリチャージを開始するときにプリチャージ確認データが記憶されていた場合、補機電源に接続されている特定の補機の動作が停止した後にコンデンサのプリチャージを開始する。補機のなかには、車両のメインスイッチがオンされた後に初期化処理を行うデバイスがある。例えば、電動シフト装置などは、初期化処理のときにアクチュエータを駆動し、シフトレバーのゼロ点を調整する。アクチュエータの動作を伴うような初期化動作は消費電力が大きい。そこで、コントローラは、消費電力の大きい初期化処理が終了してから（初期化動作を終了して補機が停止してから）、プリチャージを行うとよい。初期化動作とプリチャージが同時に行われないようにすることで、補機電源の出力電流を抑えることができ、プリチャージ完遂の可能性が高まる。 The means for suppressing the output current of the accessory power supply may be the following means. The controller starts precharging of the capacitor after the operation of the specific accessory connected to the accessory power supply is stopped if the precharge confirmation data is stored when starting the capacitor precharging. Among the accessories, there is a device that performs initialization processing after the main switch of the vehicle is turned on. For example, the electric shift device or the like drives an actuator at the time of initialization processing to adjust the zero point of the shift lever. The initialization operation involving the operation of the actuator consumes a large amount of power. Therefore, the controller may perform precharging after completion of the large power consumption initialization process (after completion of the initialization operation and stop of the accessory). By preventing the initialization operation and the precharging from being performed simultaneously, the output current of the accessory power supply can be suppressed, and the possibility of completing the precharging can be increased.

あるいは、補機電源の出力電流を抑える手段は、次の手段であってもよい。コントローラは、コンデンサのプリチャージを開始するときにデータが記憶されていた場合、補機電源に接続されている特定の補機の動作を禁止してからコンデンサのプリチャージを開始する。先に述べたように、補機電源は、様々な補機に電力を供給する。例えばエアコンは消費電力が大きい。プリチャージの際にエアコンが動作していたら、プリチャージとエアコンの両方への電力供給によって電力不足が生じ、コントローラがダウン（異常停止）する可能性がある。エアコンの動作を禁止してエアコンの動作とプリチャージが同時に行われないようにすることで、補機電源の出力電流を抑えることができ、プリチャージ完遂の可能性が高まる。 Alternatively, the means for suppressing the output current of the auxiliary power supply may be the following means. The controller prohibits the operation of a specific accessory connected to the accessory power supply and then starts precharging the capacitor if data is stored when starting the capacitor precharging. As mentioned above, the accessory power supply supplies power to various accessories. For example, air conditioners consume a large amount of power. If the air conditioner is operating at the time of precharging, power supply to both the precharging and the air conditioner may cause power shortage and the controller may go down (abnormal stop). By prohibiting the operation of the air conditioner so that the operation of the air conditioner and the precharging are not performed simultaneously, the output current of the auxiliary power supply can be suppressed, and the possibility of completing the precharging can be increased.

なお、コントローラは、プリチャージ確認データが消去されていなかった場合、特定の補機が動作していたら動作を強制的に停止させた後にプリチャージを開始してもよい。 The controller may start precharging after forcibly stopping the operation if a specific accessory is operating if the precharging confirmation data is not erased.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 The details and further improvement of the technology disclosed in the present specification will be described in the following "Forms for Carrying Out the Invention".

実施例の電源システムを含むハイブリッド車の電力系のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a power system of a hybrid vehicle including a power supply system of an embodiment. コントローラが実行するプリチャージ処理のフローチャートである。It is a flowchart of the pre-charge process which a controller performs.

図面を参照して実施例の電源システム１０を説明する。実施例の電源システム１０はハイブリッド車１００に搭載されている。図１に、電源システム１０を含むハイブリッド車１００の電力系のブロック図を示す。ハイブリッド車１００は、走行用モータ５０とエンジン５１を備えている。走行用モータ５０の出力トルクとエンジン５１の出力トルクはギアセット５２で合成されて車軸５３へ伝達される。 A power supply system 10 of an embodiment will be described with reference to the drawings. The power supply system 10 of the embodiment is mounted on a hybrid vehicle 100. FIG. 1 shows a block diagram of a power system of a hybrid vehicle 100 including a power supply system 10. The hybrid vehicle 100 includes a traveling motor 50 and an engine 51. The output torque of the traveling motor 50 and the output torque of the engine 51 are synthesized by the gear set 52 and transmitted to the axle 53.

ハイブリッド車１００は、電源システム１０と走行用モータ５０とエンジン５１のほか、メインスイッチ４１、電動シフト装置３２、エアコン３３、カーナビゲーション３４を備えている。電動シフト装置３２、エアコン３３、カーナビゲーション３４は、補機電力線３１を通じて補機バッテリ１５から電力の供給を受ける。電源システム１０が備えているコントローラ１３も補機バッテリ１５から電力の供給を受ける。補機バッテリ１５から電力の供給を受けるデバイスの総称が「補機」である。以下では、電動シフト装置３２、エアコン３３、カーナビゲーション３４、コントローラ１３などの補機を総称する場合には補機３０と表記する。 The hybrid vehicle 100 includes a main switch 41, an electric shift device 32, an air conditioner 33, and a car navigation 34 in addition to the power supply system 10, the traveling motor 50 and the engine 51. Electric shift device 32, air conditioner 33, and car navigation system 34 receive power supply from auxiliary battery 15 through auxiliary power line 31. The controller 13 included in the power supply system 10 also receives power supply from the auxiliary battery 15. The generic name of the device that receives the supply of power from the auxiliary battery 15 is the “auxiliary device”. Hereinafter, the accessories such as the electric shift device 32, the air conditioner 33, the car navigation 34, and the controller 13 will be collectively referred to as the accessories 30 when collectively referred to.

電源システム１０は、走行用モータ５０と補機３０に電力を供給するシステムである。電源システム１０は、メインバッテリ１１、補機バッテリ１５、システムメインリレ−１２、電力変換器２０、昇圧コンバータ１４、コントローラ１３を備えている。 The power supply system 10 is a system for supplying power to the traveling motor 50 and the accessory 30. The power supply system 10 includes a main battery 11, an accessory battery 15, a system main relay 12, a power converter 20, a boost converter 14, and a controller 13.

メインバッテリ１１は、主に、走行用モータ５０のための電源である。メインバッテリ１１は、例えば、再充電が可能なリチウムイオンバッテリである。メインバッテリ１１の出力電圧は例えば２００ボルトである。 The main battery 11 is a power supply mainly for the traveling motor 50. The main battery 11 is, for example, a rechargeable lithium ion battery. The output voltage of the main battery 11 is, for example, 200 volts.

先に述べたように、補機バッテリ１５は、補機３０に電力を供給するための電源である。補機バッテリ１５の出力電圧は、メインバッテリ１１の出力電圧よりも低く、例えば、１２ボルト、２４ボルト、あるいは、４８ボルトである。補機バッテリ１５も再充電が可能な二次バッテリであり、例えば鉛バッテリである。補機バッテリ１５は、車両に張り巡らされている補機電力線３１を介して、補機３０のほか、図示されていない多数の他の補機に電力を供給する。なお、補機バッテリ１５の負極と補機３０の負極は、グランドを介して接続される。補機電力系は、車両のボディがグランド端子に相当する。 As mentioned above, the accessory battery 15 is a power supply for supplying power to the accessory 30. The output voltage of the auxiliary battery 15 is lower than the output voltage of the main battery 11, for example, 12 volts, 24 volts or 48 volts. Auxiliary battery 15 is also a rechargeable secondary battery, for example, a lead battery. The accessory battery 15 supplies power to the accessory 30 as well as a large number of other accessories not shown, through the accessory power line 31 connected to the vehicle. The negative electrode of auxiliary battery 15 and the negative electrode of auxiliary device 30 are connected via the ground. In the accessory power system, the body of the vehicle corresponds to the ground terminal.

電力変換器２０は、システムメインリレ−１２を介してメインバッテリ１１と接続される。電力変換器２０は、メインバッテリ１１の出力電力を走行用モータ５０の駆動電力に変換する。電力変換器２０は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２１、インバータ回路２２、コンデンサ２３を備えている。走行用モータ５０の駆動電圧は２００ボルトから６００ボルトの間である。走行用モータ５０の駆動電圧目標がメインバッテリ１１の出力電圧よりも高い場合、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２１が、メインバッテリ１１の出力電圧を走行用モータ５０の駆動電圧まで昇圧する。インバータ回路２２が、昇圧された直流電力を、走行用モータ５０を駆動するための交流電力に変換する。以下では、説明の便宜のため、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路２１を単純に双方向コンバータ回路２１と称する。 Power converter 20 is connected to main battery 11 via system main relay 12. The power converter 20 converts the output power of the main battery 11 into driving power of the traveling motor 50. The power converter 20 includes a bidirectional DC-DC converter circuit 21, an inverter circuit 22, and a capacitor 23. The drive voltage of the traction motor 50 is between 200 volts and 600 volts. When the drive voltage target of the drive motor 50 is higher than the output voltage of the main battery 11, the bidirectional DC-DC converter circuit 21 boosts the output voltage of the main battery 11 to the drive voltage of the drive motor 50. The inverter circuit 22 converts the boosted DC power into AC power for driving the traveling motor 50. Hereinafter, the bidirectional DC-DC converter circuit 21 is simply referred to as a bidirectional converter circuit 21 for the convenience of description.

走行用モータ５０は、運転者がブレーキペダルを踏んだとき、車両の慣性力を利用して発電する。走行用モータ５０が発電した電力は回生電力と称される。インバータ回路２２は、交流の回生電力を直流電力に変換して双方向コンバータ回路２１に送ることもできる。双方向コンバータ回路２１は、直流電力に変換された回生電力をメインバッテリ１１の電圧まで降圧する。降圧された回生電力でメインバッテリ１１が充電される。 When the driver steps on the brake pedal, the traveling motor 50 generates electric power using the inertial force of the vehicle. The power generated by the traveling motor 50 is referred to as regenerative power. The inverter circuit 22 can also convert alternating current regenerative power into direct current power and send it to the bidirectional converter circuit 21. The bidirectional converter circuit 21 steps down the regenerative power converted into DC power to the voltage of the main battery 11. The main battery 11 is charged with the reduced regenerative power.

双方向コンバータ回路２１の回路構成を説明する。双方向コンバータ回路２１は、２個のトランジスタ２１１、２１２、２個のダイオード２１５、２１６、リアクトル２１３、コンデンサ２１４で構成されている。２個のトランジスタ２１１、２１２は、双方向コンバータ回路２１のインバータ側の端子（正極端子２０３と負極端子２０４）の間で直列に接続されている。ダイオード２１５はトランジスタ２１１に逆並列に接続されており、ダイオード２１６はトランジスタ２１２に逆並列に接続されている。ダイオード２１５、２１６は、オフ時のトランジスタ２１１、２１２を迂回して電流を流すために備えられている。そのようなダイオードは還流ダイオードと呼ばれることがある。 The circuit configuration of the bidirectional converter circuit 21 will be described. The bidirectional converter circuit 21 includes two transistors 211 and 212, two diodes 215 and 216, a reactor 213, and a capacitor 214. The two transistors 211 and 212 are connected in series between the terminals (positive electrode terminal 203 and negative electrode terminal 204) on the inverter side of the bidirectional converter circuit 21. The diode 215 is connected in anti-parallel to the transistor 211, and the diode 216 is connected in anti-parallel to the transistor 212. The diodes 215, 216 are provided to flow current around the off-state transistors 211, 212. Such diodes are sometimes referred to as freewheeling diodes.

リアクトル２１３の一端は、トランジスタ２１１、２１２の直列接続の中点に接続されており、他端は、双方向コンバータ回路２１のバッテリ側の正極端子２０１に接続されている。コンデンサ２１４は、双方向コンバータ回路２１のバッテリ側の正極端子２０１と負極端子２０２の間に接続されている。双方向コンバータ回路２１のバッテリ側の負極端子２０２とインバータ側の負極端子２０４は直接に接続されている。 One end of the reactor 213 is connected to the middle point of the series connection of the transistors 211 and 212, and the other end is connected to the positive electrode terminal 201 on the battery side of the bidirectional converter circuit 21. The capacitor 214 is connected between the positive electrode terminal 201 and the negative electrode terminal 202 on the battery side of the bidirectional converter circuit 21. The negative terminal 202 on the battery side of the bidirectional converter circuit 21 and the negative terminal 204 on the inverter side are directly connected.

双方向コンバータ回路２１のバッテリ側の正極端子２０１と負極端子２０２の間には電圧センサ１６が接続されており、コントローラ１３は、電圧センサ１６によって、コンデンサ２１４の両端電圧をモニタすることができる。 The voltage sensor 16 is connected between the positive electrode terminal 201 and the negative electrode terminal 202 on the battery side of the bidirectional converter circuit 21, and the controller 13 can monitor the voltage across the capacitor 214 by the voltage sensor 16.

直列接続の正極側のトランジスタ２１１が主に降圧動作に関与し、負極側のトランジスタ２１２が主に昇圧動作に関与する。図１の双方向コンバータ回路２１の回路構成と動作は良く知られているので詳しい説明は省略する。 The series-connected positive side transistor 211 mainly participates in the step-down operation, and the negative-side transistor 212 mainly participates in the step-up operation. The circuit configuration and operation of the bi-directional converter circuit 21 of FIG. 1 are well known, and therefore detailed description will be omitted.

コンデンサ２１４は、双方向コンバータ回路２１において、電気エネルギを一時的に蓄える役割を果たす。双方向コンバータ回路２１とインバータ回路２２の間には、メインバッテリ１１から送られる電流を平滑化するコンデンサ２３が並列に接続されている。図１に示されているように、コンデンサ２１４、２３は、システムメインリレ−１２を介してメインバッテリ１１の正極と負極の間に接続される。 Capacitor 214 plays a role of temporarily storing electrical energy in bidirectional converter circuit 21. A capacitor 23 is connected in parallel between the bidirectional converter circuit 21 and the inverter circuit 22 to smooth the current sent from the main battery 11. As shown in FIG. 1, the capacitors 214 and 23 are connected between the positive electrode and the negative electrode of the main battery 11 through the system main relay 12.

システムメインリレ−１２は、電力変換器２０とメインバッテリ１１の間を接続したり切断したりするスイッチである。システムメインリレ−１２は、電源システム１０のコントローラ１３によって制御される。コントローラ１３は、車両のメインスイッチ４１がオンされると、コンデンサ２１４、２３のプリチャージ（後述）の後、システムメインリレ−１２を閉じ、電力変換器２０をメインバッテリ１１に接続する。なお、図１における点線矢印線は、信号線を表している。電源システム１０のコントローラ１３、電動シフト装置３２、エアコン３３、カーナビゲーション３４などの補機３０は、車内ネットワーク３５によって、相互に通信が可能になっている。 The system main relay 12 is a switch for connecting and disconnecting the power converter 20 and the main battery 11. The system main relay 12 is controlled by the controller 13 of the power supply system 10. When the main switch 41 of the vehicle is turned on, the controller 13 closes the system main relay 12 and connects the power converter 20 to the main battery 11 after precharging the capacitors 214 and 23 (described later). The dotted arrow in FIG. 1 represents a signal line. The controller 13 of the power supply system 10, the electric shift device 32, the air conditioner 33, and the accessories 30 such as the car navigation 34 can communicate with each other by the in-vehicle network 35.

昇圧コンバータ１４は、低電圧端１４２が補機バッテリ１５に接続されており、高電圧端１４１がシステムメインリレ−１２よりも電力変換器２０の側で電力変換器２０に接続されている。別言すれば、昇圧コンバータ１４の高電圧端１４１は、システムメインリレ−１２を介さずに常に電力変換器２０のコンデンサ２１４、２３に接続されている。昇圧コンバータ１４は、補機バッテリ１５の出力電圧を昇圧して電力変換器２０（コンデンサ２１４、２３）に供給することができる。 Low-voltage end 142 of boost converter 14 is connected to auxiliary battery 15, and high-voltage end 141 is connected to power converter 20 on the side of power converter 20 rather than system main relay 12. In other words, the high voltage end 141 of the boost converter 14 is always connected to the capacitors 214, 23 of the power converter 20 without the intervention of the system main relay 12. Boost converter 14 can boost the output voltage of auxiliary battery 15 and supply it to power converter 20 (capacitors 214 and 23).

コントローラ１３は、システムメインリレ−１２と昇圧コンバータ１４を制御する。コントローラ１３は、ＣＰＵ１３１とメモリ１３２を備えており、メモリ１３２に格納されたプログラムをＣＰＵ１３１が実行することで、様々な処理を実行することができる。メモリ１３２は不揮発性メモリであり、電力供給がなくとも記憶データを保持できる。コントローラ１３は、後述するプリチャージ処理において、プリチャージの開始を示すデータ（プリチャージ確認データ）をメモリ１３２に記憶したり、消去したりする。コントローラ１３は、プリチャージ開始に先立って、プリチャージ確認データを参照し、前回のプリチャージが正常に終了したか否かを判断する。コントローラ１３が実行するプリチャージ処理については後に詳しく説明する。 The controller 13 controls the system main relay 12 and the boost converter 14. The controller 13 includes a CPU 131 and a memory 132, and can execute various processes by the CPU 131 executing a program stored in the memory 132. The memory 132 is a non-volatile memory and can hold stored data without power supply. The controller 13 stores or erases data (precharge confirmation data) indicating the start of precharging in the memory 132 in a precharging process described later. Prior to the start of precharging, the controller 13 refers to precharging confirmation data to determine whether or not the previous precharging has ended normally. The precharging process performed by the controller 13 will be described in detail later.

図１のブロック図から理解されるように、システムメインリレ−１２を開放状態（開）から接続状態（閉）に切り換えると、電力変換器２０がメインバッテリ１１に接続され、メインバッテリ１１の電流が電力変換器２０のコンデンサ２１４、２３に流れ込む。トランジスタ２１１がオフしていても、メインバッテリ１１の電流はダイオード２１５を通じてコンデンサ２３へ流れ込む。コンデンサ２１４、２３が完全に放電された状態でシステムメインリレ−１２を接続状態に切り換えると、システムメインリレ−１２を通じてメインバッテリ１１の電流が急激にコンデンサ２１４、２３に流れ込む。大電流がシステムメインリレ−１２を流れるとシステムメインリレ−１２が溶着するおそれがある。そこで、コントローラ１３は、メインスイッチ４１がオンされると、システムメインリレ−１２を閉じて電力変換器２０（コンデンサ２１４、２３）をメインバッテリ１１に接続するのに先立って、補機バッテリ１５と昇圧コンバータ１４を使って予めコンデンサ２１４、２３を充電する。システムメインリレ−１２を閉じる前のコンデンサ２１４、２３の充電をプリチャージと称する。コントローラ１３は、電圧センサ１６の計測値をモニタしながら、コンデンサ２１４、２３の両端電圧が所定の電圧に達するまでプリチャージを行う。 As understood from the block diagram of FIG. 1, when the system main relay 12 is switched from the open state (open) to the connected state (closed), the power converter 20 is connected to the main battery 11, and the current of the main battery 11 is Flows into the capacitors 214, 23 of the power converter 20. Even if the transistor 211 is off, the current of the main battery 11 flows into the capacitor 23 through the diode 215. When the system main relay 12 is switched to the connected state in a state where the capacitors 214 and 23 are completely discharged, the current of the main battery 11 rapidly flows into the capacitors 214 and 23 through the system main relay 12. When a large current flows through the system main relay 12, the system main relay 12 may be welded. Therefore, when main switch 41 is turned on, controller 13 closes system main relay 12 and prior to connecting power converter 20 (capacitors 214 and 23) to main battery 11, auxiliary battery 15 and Capacitors 214 and 23 are charged in advance using boost converter 14. The charging of capacitors 214, 23 prior to closing system main relay 12 is referred to as precharging. The controller 13 performs precharging while monitoring the measured value of the voltage sensor 16 until the voltage across the capacitors 214 and 23 reaches a predetermined voltage.

コンデンサ２１４、２３のプリチャージには相応の電力が必要である。また、車両のメインスイッチ４１がオンされた後、プリチャージが完了しないとシステムメインリレ−１２を閉じることができない。従ってプリチャージは、速やかに達成されることが望ましい。 Precharging of the capacitors 214 and 23 requires corresponding power. Also, after the main switch 41 of the vehicle is turned on, the system main relay 12 can not be closed unless the precharging is completed. Therefore, it is desirable that precharging be achieved promptly.

一方、車両のメインスイッチ４１がオンされると、車内のいくつかの補機が起動時の初期化処理を実行する。補機は、補機バッテリ１５から電力の供給を受けて動作する。例えば、アクチュエータでシフトレバーを動かす電動シフト装置３２は、シフトポジションのゼロ点リセットのため、アクチュエータを動作させてシフトレバーを動かす。また、補機に属する電子制御ブレーキ装置は、アキュムレータに予備圧力を蓄積する。アクチュエータやアキュムレータなどは消費電力が相応に大きい。 On the other hand, when the main switch 41 of the vehicle is turned on, some accessories in the vehicle execute initialization processing at startup. The accessory operates by receiving power supply from the accessory battery 15. For example, the electric shift device 32 which moves the shift lever with the actuator operates the actuator to move the shift lever in order to reset the shift position to the zero point. In addition, the electronically controlled brake device belonging to the accessory stores the preliminary pressure in the accumulator. Actuators and accumulators consume a relatively large amount of power.

あるいは、気温が低いときにはユーザはメインスイッチ４１をオンにするとともにエアコン３３を起動する場合がある。エアコン３３も消費電力が大きい。 Alternatively, when the temperature is low, the user may turn on the main switch 41 and activate the air conditioner 33. The air conditioner 33 also consumes a large amount of power.

消費電力が大きい補機３０の動作中にプリチャージが開始されると、補機バッテリ１５の電力が不足し、プリチャージを行う昇圧コンバータ１４、あるいは、コントローラ１３の動作が不安定になりかねない。場合によっては、プリチャージが完遂する前にコントローラ１３が電力不足で停止することも起こり得る。 If precharging is started during operation of the accessory 30, which consumes a large amount of power, the power of the accessory battery 15 may be insufficient, and the operation of the step-up converter 14 or controller 13 performing precharging may become unstable. . In some cases, it may happen that the controller 13 shuts down due to lack of power before precharging is completed.

ユーザがメインスイッチ４１をオンした後、補機バッテリ１５の電力不足によりプリチャージの完遂前にコントローラ１３が停止すると、車両システムが起動されないことになる。そのような場合、ユーザは、再度、メインスイッチ４１をオンして車両システムの再起動を試みる。しかしながら、同じ手順でプリチャージを繰り返すと、同じようにコントローラ１３が停止してしまい、プリチャージが完遂できない。その場合、車両を動かすことができなくなってしまう。コントローラ１３は、前回のプリチャージが完遂できなかった場合は、その次にプリチャージを行うときには前回と異なる手順でプリチャージを実行し、プリチャージの完遂を試みる。コントローラ１３は、前回のプリチャージのときよりも補機バッテリ１５の出力電流を抑えてプリチャージを実行し、プリチャージの完遂を試みる。 If the user turns on the main switch 41 and the controller 13 stops before completion of precharging due to the power shortage of the auxiliary battery 15, the vehicle system will not be activated. In such a case, the user turns on the main switch 41 again to try to restart the vehicle system. However, when precharging is repeated in the same procedure, the controller 13 similarly stops and precharging can not be completed. In that case, the vehicle can not be moved. When the previous pre-charge can not be completed, the controller 13 performs pre-charge in a procedure different from the previous time when performing pre-charge next time, and tries to complete pre-charge. The controller 13 performs precharging by suppressing the output current of the auxiliary battery 15 more than in the previous precharging, and tries to complete the precharging.

図２を参照してコントローラ１３が実行するプリチャージ処理を実行する。図２は、プリチャージ処理のフローチャートである。図２の処理は、車両のメインスイッチ４１がオンされると開始される。 Referring to FIG. 2, the controller 13 executes a precharging process. FIG. 2 is a flowchart of the precharging process. The process of FIG. 2 is started when the main switch 41 of the vehicle is turned on.

コントローラ１３は、まず、メモリ１３２からプリチャージ完了フラグを読み込む（ステップＳ２）。プリチャージ完了フラグは、プログラム上のフラグであり、実体は、メモリ１３２の所定の記憶領域である。メモリ１３２は不揮発性メモリであり、書き込まれたデータ（設定されたフラグの値）は電源が停止しても保持される。プリチャージ完了フラグの役割については後に説明する。 The controller 13 first reads the precharge completion flag from the memory 132 (step S2). The precharge completion flag is a flag on the program, and the entity is a predetermined storage area of the memory 132. The memory 132 is a non-volatile memory, and the written data (the value of the set flag) is retained even when the power is stopped. The role of the precharge completion flag will be described later.

コントローラ１３は、プリチャージ完了フラグが「１」の場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、プリチャージモードを通常モードに設定し（ステップＳ４）、プリチャージ完了フラグに「０」をセットする（ステップＳ５）。プリチャージ完了フラグに数値をセットすることは、その数値を、プリチャージ完了フラグに対応するメモリ１３２の領域に記憶することに等しい。 When the precharge completion flag is "1" (step S3: YES), the controller 13 sets the precharge mode to the normal mode (step S4), and sets the precharge completion flag to "0" (step S5). . Setting a numerical value in the precharge completion flag is equivalent to storing the numerical value in the area of the memory 132 corresponding to the precharge completion flag.

ステップＳ３の判断においてプリチャージ完了フラグが「０」の場合（ステップＳ３：ＮＯ）、コントローラ１３は、プリチャージモードを緊急モードに設定する（ステップＳ６）。「通常モード」と「緊急モード」については後に説明する。 If it is determined in step S3 that the precharge completion flag is "0" (step S3: NO), the controller 13 sets the precharge mode to the emergency mode (step S6). The "normal mode" and the "emergency mode" will be described later.

次にコントローラ１３は、昇圧コンバータ１４を起動し、設定されたモードでプリチャージを開始する（ステップＳ７）。コントローラ１３は、コンデンサ２１４、２３の両端電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈに達するまで昇圧コンバータ１４を駆動する（ステップＳ８：ＮＯ）。コンデンサ２１４、２３の両端電圧が閾値電圧Ｖｔｈに達したら（ステップＳ８：ＹＥＳ）、コントローラ１３は、昇圧コンバータ１４を停止し、プリチャージを終了する（ステップＳ９）。最後にコントローラ１３は、プリチャージ完了フラグに「１」をセットし（ステップＳ１０）、処理を終了する。 Next, the controller 13 starts up the boost converter 14 and starts precharging in the set mode (step S7). Controller 13 drives boost converter 14 until the voltage across capacitors 214 and 23 reaches predetermined threshold voltage Vth (step S8: NO). When the voltage across the capacitors 214 and 23 reaches the threshold voltage Vth (step S8: YES), the controller 13 stops the boost converter 14 and ends the precharging (step S9). Finally, the controller 13 sets "1" to the precharge completion flag (step S10), and ends the processing.

「通常モード」（ステップＳ４）では、コントローラ１３は、コンデンサ２１４、２３の電圧ができるだけ早く閾値電圧Ｖｔｈに達するように、出力電流が最大となるように昇圧コンバータ１４を駆動する。「緊急モード」（ステップＳ６）では、コントローラ１３は、昇圧コンバータの出力電流が最大出力電流の５０％となるように昇圧コンバータ１４を駆動する。緊急モードでは、通常モードと比較してプリチャージに要する時間が長くなる。一方、緊急モードでは、通常モードと比較して、昇圧コンバータ１４の消費電力が抑えられる。 In the “normal mode” (step S4), controller 13 drives boost converter 14 such that the output current is maximized so that the voltages of capacitors 214 and 23 reach threshold voltage Vth as soon as possible. In the "emergency mode" (step S6), the controller 13 drives the boost converter 14 such that the output current of the boost converter is 50% of the maximum output current. In the emergency mode, the time required for precharging is longer than in the normal mode. On the other hand, in the emergency mode, power consumption of boost converter 14 is suppressed as compared with the normal mode.

プリチャージ完了フラグと、プリチャージモード（通常モードと緊急モード）について説明する。コントローラ１３は、プリチャージの開始前にプリチャージ完了フラグに「０」をセットし（ステップＳ６）、プリチャージが正常に終了したらプリチャージ完了フラグに「１」をセットする（ステップＳ１０）。プリチャージの実行中にコントローラ１３が停止してしまうと、ステップＳ１０の処理が実行されず、プリチャージ完了フラグは「０」に保持されたままとなる。先に述べたように、プリチャージは相応の電力を消費する処理であり、プリチャージ中に補機バッテリ１５の電力が不足すると、コントローラ１３が停止する可能性がある。 The precharge completion flag and the precharge mode (normal mode and emergency mode) will be described. The controller 13 sets “0” to the precharge completion flag before starting the precharge (step S6), and sets “1” to the precharge completion flag when the precharge ends normally (step S10). If the controller 13 is stopped during the execution of the precharging, the process of step S10 is not performed, and the precharging completion flag is held at “0”. As described above, precharging is a process that consumes a corresponding amount of power, and controller 13 may stop if the power of auxiliary battery 15 runs short during precharging.

プリチャージの途中でコントローラ１３が停止すると、車両のシステムが起動されない。このとき、ユーザはメインスイッチ４１をオフに切り換え、再度オンにする。そのような場合、コントローラ１３は再び図２の処理を開始する。このとき、ステップＳ３において、プリチャージ完了フラグにゼロが設定されているという状況が生じる。ステップＳ３の判断がＮＯの場合、前回のプリチャージが完遂しなかったことを意味する。その場合、コントローラ１３は、緊急モードでプリチャージを行う。即ち、コントローラ１３は、出力電流が最大出力電流の５０％となるように昇圧コンバータ１４を駆動し、プリチャージを行う。このとき、昇圧コンバータ１４の単位時間当たりの消費電力は前回のプリチャージの場合（通常プリチャージモードの場合）の半分となる。その結果、補機バッテリ１５の電力不足が生じる可能性を低減することができ、プリチャージを完遂できる可能性が高くなる。 If the controller 13 stops in the middle of precharging, the system of the vehicle is not activated. At this time, the user turns off the main switch 41 and turns it on again. In such a case, the controller 13 starts the process of FIG. 2 again. At this time, in step S3, a situation occurs in which the precharge completion flag is set to zero. If the determination in step S3 is NO, this means that the previous precharging has not been completed. In that case, the controller 13 performs precharging in the emergency mode. That is, the controller 13 drives the boost converter 14 so that the output current is 50% of the maximum output current, and performs precharging. At this time, the power consumption per unit time of boost converter 14 is half that in the case of the previous precharge (in the case of the normal precharge mode). As a result, the possibility of the power shortage of the auxiliary battery 15 can be reduced, and the possibility of completing the precharging can be increased.

上記の通り、電源システム１０のコントローラは、前回にプリチャージが完遂できなかった場合、昇圧コンバータ１４の出力電流を、前回のプリチャージのときの出力電流よりも下げてプリチャージする。昇圧コンバータ１４の出力電流を抑えることで、プリチャージ中の補機バッテリ１５の出力電流を抑える。実施例の電源システム１０は、コントローラ１３が途中で停止したときよりも補機バッテリ１５の出力電流を抑えることで、プリチャージが完遂できる可能性を高める。 As described above, the controller of the power supply system 10 precharges the output current of the step-up converter 14 lower than the output current at the time of the previous precharge, if the precharge can not be completed at the previous time. By suppressing the output current of boost converter 14, the output current of auxiliary battery 15 during precharging is suppressed. The power supply system 10 of the embodiment increases the possibility that the precharging can be completed by suppressing the output current of the auxiliary battery 15 more than when the controller 13 stops halfway.

コントローラ１３は、緊急モードにおいて、昇圧コンバータ１４の出力電流を抑える代わりに次の処理を行ってもよい。コントローラは、補機バッテリ１５に接続されている特定の補機３０の動作が停止した後にプリチャージを開始する。特定の補機３０とは、例えば、前述の電動シフト装置３２である。電動シフト装置３２の初期化処理では、アクチュエータが動作し、このとき消費電力が大きくなる。他の補機の消費電力が大きいときにプリチャージが重なると、補機バッテリ１５の電力不足が生じ易くなる。そこで、コントローラ１３は、特定の補機（電動シフト装置３２）の初期化処理が終わって停止してから、プリチャージを開始する。そうすることで、プリチャージのときの補機バッテリ１５の出力電流を前回のプリチャージのときよりも抑えることができ、プリチャージが完遂できる可能性が高まる。 In the emergency mode, controller 13 may perform the following process instead of suppressing the output current of boost converter 14. The controller starts precharging after the operation of the specific accessory 30 connected to the accessory battery 15 is stopped. The specific accessory 30 is, for example, the electric shift device 32 described above. In the initialization process of the electric shift device 32, the actuator operates and the power consumption increases at this time. If precharging is overlapped when the power consumption of other accessories is large, the power shortage of the accessory battery 15 is likely to occur. Therefore, the controller 13 starts precharging after the initialization process of the specific accessory (electric shift device 32) is finished and stopped. By doing so, the output current of auxiliary battery 15 at the time of precharging can be suppressed more than at the time of the previous precharging, and the possibility of completing precharging is increased.

あるいは、コントローラ１３は、補機バッテリ１５に接続されている特定の補機３０の動作を禁止してからプリチャージを開始してもよい。例えば、エアコン３３は消費電力が大きい。そこで、コントローラ１３は、エアコン３３の動作とプリチャージの実行が重ならないように、エアコン３３の動作を禁止する。この処理によっても、プリチャージのときの補機バッテリ１５の出力電流を前回のプリチャージのときよりも抑えることができ、プリチャージが完遂できる可能性が高まる。コントローラ１３は、動作している補機を強制的に停止させてからプリチャージを行ってもよい。 Alternatively, the controller 13 may start the precharge after inhibiting the operation of the specific accessory 30 connected to the accessory battery 15. For example, the air conditioner 33 consumes a large amount of power. Therefore, the controller 13 prohibits the operation of the air conditioner 33 so that the operation of the air conditioner 33 and the execution of the precharging do not overlap. Also by this process, the output current of the auxiliary battery 15 at the time of precharging can be suppressed more than at the time of the previous precharging, and the possibility of completing the precharging can be increased. The controller 13 may perform precharging after forcibly stopping the operating accessory.

上記の通り、電源システム１０は、プリチャージが完遂できなかった場合、次にプリチャージを実行する際には前回のプリチャージのときよりも補機の消費電力を抑え、補機バッテリ１５の出力電流を抑えてプリチャージを実行する。そうすることで、プリチャージが完遂できる可能性を高めることができる。 As described above, when the precharging can not be completed, the power supply system 10 suppresses the power consumption of the accessory when the precharging is performed next as compared with the previous precharging, and the output of the accessory battery 15 is output. Hold down the current and execute precharge. By doing so, the possibility that precharging can be completed can be increased.

実施例で説明した電源システム１０の特徴は次の通りである。電源システム１０は、メインバッテリ１１と、電力変換器２０と、システムメインリレ−１２と、補機バッテリ１５と、昇圧コンバータ１４と、コントローラ１３を備えている。電力変換器２０は、システムメインリレ−１２を介してメインバッテリ１１に接続されるコンデンサ２１４、２３を備えている。昇圧コンバータ１４は、低電圧端１４２が補機バッテリ１５に接続されており、高電圧端１４１がシステムメインリレ−１２を介さずに電力変換器２０に接続されている。別言すれば、昇圧コンバータ１４の高電圧端１４１は、システムメインリレ−１２を介さずに電力変換器２０のコンデンサ２１４、２３に接続されている。 The features of the power supply system 10 described in the embodiment are as follows. The power supply system 10 includes a main battery 11, a power converter 20, a system main relay 12, an accessory battery 15, a boost converter 14, and a controller 13. Power converter 20 includes capacitors 214 and 23 connected to main battery 11 via system main relay 12. Low-voltage end 142 of boost converter 14 is connected to auxiliary battery 15, and high-voltage end 141 is connected to power converter 20 without passing through system main relay 12. In other words, the high voltage end 141 of the boost converter 14 is connected to the capacitors 214 and 23 of the power converter 20 without passing through the system main relay 12.

コントローラ１３は、車両のメインスイッチ４１が入れられたとき、システムメインリレ−１２を閉じて電力変換器２０をメインバッテリ１１に接続するのに先立って昇圧コンバータ１４を作動させてコンデンサ２１４、２３をプリチャージする。 When the main switch 41 of the vehicle is turned on, the controller 13 operates the boost converter 14 to close the capacitors 214 and 23 before closing the system main relay 12 and connecting the power converter 20 to the main battery 11. Precharge.

コントローラ１３は、コンデンサ２１４、２３のプリチャージを開始するときにプリチャージ開始を示すデータ（プリチャージ確認データ）を記憶する。図２のステップＳ５において、プリチャージ完了フラグに「０」がセットされる。プリチャージ完了フラグにセットされた数値「０」は、プリチャージ完了フラグに対応する特定のメモリに記憶される。特定のメモリに記憶された「０」（即ち、プリチャージ完了フラグにセットされた「０」）が、プリチャージ確認データの一例に相当する。 The controller 13 stores data (precharge confirmation data) indicating the start of precharging when precharging of the capacitors 214 and 23 is started. In step S5 of FIG. 2, "0" is set to the precharge completion flag. The numerical value "0" set in the precharge completion flag is stored in a specific memory corresponding to the precharge completion flag. “0” stored in a specific memory (ie, “0” set in the precharge completion flag) corresponds to an example of precharge confirmation data.

コントローラ１３は、コンデンサ２１４、２３のプリチャージが終了したときにプリチャージ確認データを消去する。図２のステップＳ１０において、プリチャージ完了フラグに「１」がセットされる。即ち、その直前のステップＳ５でセットされた数値「０」が消去される。ステップＳ１０でプリチャージ完了フラグに「０」をセットする処理が、プリチャージ確認データの消去に相当する。 The controller 13 erases the precharge confirmation data when the precharging of the capacitors 214 and 23 is completed. In step S10 of FIG. 2, "1" is set to the precharge completion flag. That is, the numerical value "0" set in step S5 immediately before that is erased. The process of setting "0" in the precharge completion flag in step S10 corresponds to the erasing of the precharge confirmation data.

コントローラ１３は、プリチャージを開始するときにプリチャージ確認データが記憶されていた場合は、前回のプリチャージのときよりも補機バッテリ１５の出力電流が低くなるようにコンデンサ２１４、２３のプリチャージを行う。図２のステップＳ３の判断がＮＯの場合が、「プリチャージ確認データが記憶されていた場合」に相当する。そして、先に述べたように、ステップＳ６で設定される緊急モードでは、昇圧コンバータ１４の出力電流が前回のプリチャージのときの５０％に低減される。この処理が、前回のプリチャージのときよりも補機バッテリ１５の出力電流が低くなるようにコンデンサ２１４、２３のプリチャージを行うことに対応する。前回のプリチャージのときよりも補機バッテリ１５の出力電流が低くなるようにプリチャージを行うことは、前回のプリチャージのときよりも補機全体の単位時間当たりの消費電力を抑えてプリチャージを行うことと等価である。 When precharging confirmation data is stored when controller 13 starts precharging, precharging of capacitors 214 and 23 is performed so that the output current of auxiliary battery 15 is lower than that in the previous precharging. I do. The case where the determination in step S3 of FIG. 2 is NO corresponds to “when precharge confirmation data is stored”. Then, as described above, in the emergency mode set in step S6, the output current of boost converter 14 is reduced to 50% of that in the previous precharge. This process corresponds to precharging of the capacitors 214 and 23 so that the output current of the auxiliary battery 15 is lower than that in the previous precharging. Precharging the auxiliary battery 15 so that the output current of the auxiliary battery 15 is lower than that of the previous precharging reduces the power consumption per unit time of the entire auxiliary device compared to the previous precharging, thereby precharging. Equivalent to doing

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。メインバッテリ１１が主電源の一例に相当する。主電源は、燃料電池であってもよい。補機バッテリ１５が補機電源の一例に相当する。「特定の補機」には、少なくとも１個の補機が含まれていればよい。特定の補機は、初期化処理のときにアクチュエータが動作するなど、起動時に実行される特定の処理に要する電流が所定の電流閾値よりも大きくなる可能性のある補機に限られていてよい。 Points to note regarding the technology described in the embodiment will be described. The main battery 11 corresponds to an example of a main power supply. The main power source may be a fuel cell. The accessory battery 15 corresponds to an example of the accessory power supply. The "specific accessory" may include at least one accessory. The specific accessory may be limited to an accessory that may cause the current required for the specific process performed at startup to be larger than a predetermined current threshold, such as the actuator operating at the time of the initialization process. .

補機電源は、主電源に接続された降圧コンバータであってもよい。システムメインリレ−を介さずにメインバッテリ１１に接続されている降圧コンバータを搭載すれば、システムメインリレ−を閉じるのに先立って降圧コンバータと昇圧コンバータを介してコンデンサをプリチャージすることができる。 The accessory power supply may be a step-down converter connected to the main power supply. If the step-down converter connected to the main battery 11 is mounted not via the system main relay, the capacitor can be precharged via the step-down converter and the step-up converter prior to closing the system main relay.

昇圧コンバータ１４は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。その場合、システムメインリレ−１２を閉じて電力変換器２０をメインバッテリ１１に接続した後、メインバッテリ１１の電力（あるいは回生電力）を降圧して補機バッテリ１５を充電することが可能となる。 The boost converter 14 may be a bi-directional DC-DC converter. In that case, after the system main relay 12 is closed and the power converter 20 is connected to the main battery 11, the power (or regenerative power) of the main battery 11 can be reduced to charge the auxiliary battery 15 .

実施例で説明した技術は、車両のメインスイッチ４１がオンされたときのみならず、他の要因でプリチャージを開始する場合にも適用できる。 The technique described in the embodiment can be applied not only when the main switch 41 of the vehicle is turned on, but also when starting precharging due to other factors.

実施例で説明したプリチャージ処理は、車内ネットワークで相互に通信可能な複数のコンピュータによって実行されてもよい。即ち、実施例で説明したコントローラ１３の実態は、ネットワークで相互に通信可能に接続された複数のコンピュータであってもよい。 The precharging process described in the embodiment may be performed by a plurality of computers that can communicate with each other in the in-vehicle network. That is, the actual state of the controller 13 described in the embodiment may be a plurality of computers communicably connected to each other via a network.

実施例の車両は走行用モータ５０とエンジン５１を備えるハイブリッド車であった。本明細書が開示する車両用電源システムは、燃料電池車、エンジンを備えない電気自動車にも適用できる。 The vehicle of the embodiment is a hybrid vehicle provided with a traveling motor 50 and an engine 51. The power supply system for vehicles disclosed in the present specification can be applied to a fuel cell vehicle and an electric vehicle without an engine.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only an illustration and do not limit a claim. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of application. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of the purposes itself has technical utility.

１０：電源システム
１１：メインバッテリ
１３：コントローラ
１４：昇圧コンバータ
１５：補機バッテリ
１６：電圧センサ
２０：電力変換器
２１：双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路
２２：インバータ回路
２３、２１４：コンデンサ
３０：補機
３１：補機電力線
３２：電動シフト装置
３３：エアコン
３４：カーナビゲーション
３５：車内ネットワーク
４１：メインスイッチ
５０：走行用モータ
５１：エンジン
５２：ギアセット
５３：車軸
１００：ハイブリッド車 10: power supply system 11: main battery 13: controller 14: boost converter 15: auxiliary battery 16: voltage sensor 20: power converter 21: bidirectional DC-DC converter circuit 22: inverter circuit 23, 214: capacitor 30: auxiliary Machine 31: auxiliary power line 32: electric shift device 33: air conditioner 34: car navigation 35: in-car network 41: main switch 50: driving motor 51: engine 52: gear set 53: axle 100: hybrid vehicle

Claims

Main power,
A power converter for converting the output power of the main power supply, comprising: a capacitor connected between a positive electrode and a negative electrode of the main power supply;
A relay for switching connection and disconnection between the power converter and the main power source;
An auxiliary power supply whose output voltage is lower than the output voltage of the main power supply,
A boost converter having a low voltage end connected to the auxiliary power supply and a high voltage end connected to the power converter without passing through the relay;
A controller for activating the boost converter to precharge the capacitor prior to closing the relay and connecting the power converter to the main power supply;
Equipped with
The controller
Storing data indicating start of precharging when starting precharging of the capacitor;
Erase the data when precharging of the capacitor is completed,
A power supply system for a vehicle, wherein the capacitor is precharged so that the output current of the accessory power supply is lower than that of the previous precharge when the data is stored when the precharge is started. .

When the data is stored when starting the precharging of the capacitor, the controller precharges the capacitor by lowering the output current of the step-up converter as compared to the previous precharging. The power supply system for vehicles according to 1.

The controller starts precharging of the capacitor after the operation of a specific accessory connected to the accessory power supply is stopped if the data is stored when starting the precharging of the capacitor. The power supply system for vehicles according to claim 1.

If the data is stored when starting the precharging of the capacitor, the controller prohibits the operation of a specific accessory connected to the accessory power supply and then starts precharging the capacitor. The vehicle power supply system according to claim 1.