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JP5446283B2 - 車両用充電制御装置 - Google Patents

車両用充電制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、高電圧バッテリから補機バッテリ(低電圧バッテリ)への充電を行うための充電回路を備えた車両用充電制御装置に関する。
多くのハイブリッド車では、エンジン始動時は従来のスタータモータではなく高電圧系に接続したモータで始動し、高電圧バッテリからDC/DCコンバータによって降圧した電力を補機へ供給する方式を採用している。このようなハイブリッド車の場合における補機バッテリの過放電を防止するための技術提案がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、イグニッションスイッチがオフになってから一定時間毎に充電制御装置を起動させて高電圧バッテリから補機バッテリに充電して、長時間放置しても補機バッテリが上がるのを防ぐという技術開示がある。
特開2006−174619号公報
しかしながらこの提案では、高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際して駆動用インバータにも給電してしまうような電路を備えている。現在の電気自動車安全仕様(ISO6469)では、高電圧安全設計上、イグニッションスイッチがオフの場合は、ドライバーの運転意思がないので駆動モータ側へ電力を供給してはならないと規定している。このため、従来の提案通りの回路構成ではこの規定に適合しない虞がある。
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際しては駆動モータ側への電力を確実に絶つことができる車両用充電制御装置を実現することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用充電制御装置では、次のような手段を構成している。
即ち、高電圧バッテリからモータに到る電路に対し強電用メインリレーおよびインバータをこの順に直列に介挿した強電用給電系統を備える。また、前記強電用給電系統の前記高電圧バッテリと前記強電用メインリレーとの間の電路に設けた導体分岐点を給電端とし該給電端から補機バッテリに到る電路に対し補機バッテリ充電リレーおよびDC/DCコンバータをこの順に直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統を備える。更に、制御部により回路電圧の供給を開始する際にオン操作されるイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、前記イグニッションスイッチがオフになっていると判断したことを受け、計時動作を行い、所定時間に至ったと判断したときに前記補機バッテリの充電が必要と判断して、前記強電用メインリレーをオフにすると共に前記補機バッテリ充電リレーをオンにするように制御を行う。
高電圧バッテリから補機バッテリへの充電に際しては上述の強電用メインリレーをオフにして駆動モータ側への電力を確実に絶つことができる。
本発明の一つの実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置を表す構成図である。 図1のハイブリッド車の充電制御装置の動作を表すフローチャートである。 図1のハイブリッド車の充電制御装置の動作を表すフローチャートである。 図1のハイブリッド車の充電制御装置の動作を表すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述することにより本発明を明らかにする。
(ハイブリッド車の充電制御装置の構成)
図1は、本発明の一つの実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置を表す構成図である。
このハイブリッド車の充電制御装置100は、高電圧バッテリ101からモータ102に到る電路103を含む強電用給電系統104を備えている。この強電用給電系統104における電路103には強電用メインリレー105とインバータ106とをこの順に図示の如く直列に介挿している。
また、強電用給電系統104の高電圧バッテリ101および強電用メインリレー105間の電路103aに設けた導体分岐点111を給電端とし該給電端から補機バッテリ112に到る電路113に補機バッテリ充電リレー114とDC/DCコンバータ115とをこの順に図示の如く直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統116を備えている。
更にまた、高電圧バッテリ101から補機バッテリ112を充電するときには、強電用メインリレー105をオフにすると共に補機バッテリ充電リレー114をオンにする制御部120を備えている。
制御部120は所謂バッテリコントローラ(Battery Controller)であり、以下、適宜にB/Cと表記する。このB/C120は、イグニッション(IGN)スイッチ121をオンにする操作によって回路電圧Vccを供給すると起動する。B/C120の内部構成の例については後述する。
上述の構成において、高電圧バッテリ101は、例えば、複数の電池セルを直列接続して構成したものであり、相対的に高い電圧(例えば、300V〜400V)でM/G102を駆動する主バッテリである。
モータ102は所謂モータ/ジェネレータ(Motor/Generator)であり、以下、適宜にM/Gと表記する。
強電用メインリレー105は、高電圧バッテリ101とインバータ106との間の充放電の電路中に介挿する所謂システムメインリレー(System Main Relay)であり、以下、適宜にSMRと表記する。
インバータ106は、高電圧バッテリ101の直流電力を交流電力に変換してM/G102をモータとして動作させる。また、M/G120が発電機として機能する場合には、発電による交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ101を充電させる。
補機バッテリ112は、例えば、相対的に低い電圧(例えば、12V〜14V)でB/C120やその他各種のアクチュエータなどの補機負荷116に給電するための低電圧バッテリである。
図1の実施の形態では、ハイブリッド車を統合制御するコントロールユニット130を備えている。このコントロールユニット130はハイブリッドコントローラモジュール(Hybrid Controller Module)131とMG/ECU132を備えている。
以下、適宜にこのハイブリッドコントローラモジュール131をHCMと表記する。このHCM131がインバータ106を上述のように機能させるべく制御を行う。
また、MG/ECU132がM/G102とエンジン140との連携動作、および、SMR105のオン・オフを制御する。
一方、この実施の形態では、図示のように、補機バッテリ112から補機負荷116への給電路117中に介挿するようにして補機バッテリ遮断リレー118を設けている。
制御部120は、高電圧バッテリ101から補機バッテリ112への充電ができないときにはこの補機バッテリ遮断リレー118をオフにする。このため、イグニッションスイッチのオフ時等の補機負荷116の暗電流による補機バッテリ112の過放電を回避でき、補機バッテリ112の劣化を防止できる。また放置後のエンジン起動の為の最低残存量を確保することができる。
この実施の形態では、制御部120は、補機バッテリ遮断リレー118をオフにする際には、更に、該オフにする以前に補機バッテリ遮断リレー118をオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号E1を発する。
この制御部120は、マイクロコンピュータ122、インタフェース部123、タイマ124(後述)、および、メモリ125を含んでいる。マイクロコンピュータ122は所定のアルゴリズムに従った制御のため処理を実行する。インタフェース部123は、このマイクロコンピュータ122と外部との命令やデータの授受を行う部分である。メモリ125は、補機バッテリ112から直接的に常時電源の供給を受けて記憶データを維持し続けることが可能なバックアップメモリである。
このため、メモリにデータを保持している補機負荷では、信号E1による事前告知によって保持しているデータを常時通電されているバックアップメモリに退避させて消失を免れる事ができる。また、予期せぬ電源遮断によって生じるエラー出力(例えば通信エラーなど)が発生することを予防できる。
図1の装置を装備するハイブリッド車では、例えば、インスツルメンツパネルやナビゲーションシステムのディスプレイに補機負荷を切り離す旨表示し、或いは、この表示と共に、同趣旨の音声メッセージを発する。
更にまた、この実施の形態では、制御部120は、補機バッテリ遮断リレー118をオフにすることを伝えるための信号を発した後にイグニッションスイッチ121のオン操作の有無を検出する。そして、このオン操作があったことを検出したときには、補機バッテリ112の充電状態に関する報知を行うための充電状態報知信号E2を発する。
この充電状態報知信号E2に基づいて、例えば、インスツルメンツトパネルの表示部やナビゲーションシステムのディスプレイに補機負荷を切り離す旨表示し、或いは、この表示と共に、同趣旨の音声メッセージを発する。
また、この実施の形態では、制御部120は、補機バッテリ遮断リレー118をオフにする際には該オフにする以前に補機負荷116における所定の揮発性メモリが保持している記憶データをバックアップメモリに退避させる。この退避は、ハイブリッド車の該当各部(例えば、揮発性メモリに状態を表すデータ等を保持しているユニット)に制御部120からデータ退避指令E3を発し、これに応答して送信されるデータDnを受け、バックアップメモリに格納するようにして行う。データ退避指令E3およびこれに応答して送信されるデータDnも該当するユニットの数に応じた複数の指令およびデータである。
データ退避に適用するバックアップメモリには常時記憶維持可能なように、例えば、補機バッテリ遮断リレー118のオン・オフによらず補機バッテリ112から常時給電を受けるようにしたメモリ12を適用する。上述の該当各部においてそれらに対する給電が再開されデータ保持が可能な状態に復帰したときに、退避させていたデータを元の状態に復する。
他方また、図1の実施の形態では、高電圧バッテリ101の状態を監視する高電圧バッテリ監視部101mと、補機バッテリ112の状態を監視する補機バッテリ監視部112mと、を更に備えている。
高電圧バッテリ監視部101mは、電圧検出器101vと電流検出器102aとを有しており、高電圧バッテリ101の電力量を計測する。また、補機バッテリ監視部112mは、電圧検出器112v電流検出器112aとを有しており、補機バッテリ102の電力量を計測する。
制御部120は、更に、高電圧バッテリ監視部101mおよび補機バッテリ監視部112m双方の監視結果に基づいて当該ハイブリッド車の電源系統を監視する。
本発明を適用するハイブリッド車では、放置後のイグニッションオン時に、補機バッテリ112の電力量を表示させるようにしている。この表示によって、イグニッションオン後の即時のエンジン始動が起きても(通常はEV発進のため発進後暫くたってエンジンが掛かる)、ドライバーは放置していたことが原因で補機バッテリの電力量が不足していたことを直ぐ理解する事ができる。また、放置後にイグニッションオンにしても“READYオン”にならない場合でも、この補機バッテリ電力量表示機能があれば、起動できない原因を直ぐに理解できるので、間違った判断(別部品の交換など)をする事がなくなる。
本実施の形態では、補機バッテリ遮断時(補機バッテリ遮断リレー118をオフにする)の閾値として、少なくともエンジン起動に必要な電力量を残すようにしている。それによって放置後のイグニッションオン時にエンジンを掛ける事ができ、直ぐにM/G102による発電によって充電に移行し、高電圧バッテリ101を正常な電力量へ戻す事ができる。
また本実施の形態では、高電圧バッテリ101、補機バッテリ112ともリチウムイオンバッテリを適用している。リチウムイオンバッテリはバッテリコントローラの、高電圧バッテリ監視部101mおよび補機バッテリ監視部112mによってバッテリ内が正常に機能しているか監視している。それらの機能を有する2つのバッテリを組み合わせて電源系システムを構成することによって、従来の電気式ブレーキ(ブレーキバイワイヤ)で必要であったブレーキ部のバックアップ電源を廃止し、電源システム全体で軽量化及び小型化が可能となる。
(本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作)
、図、および、図は、既述の本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作を表すフローチャートである。
次に、図〜図のフローチャートを参照しつつ、本発明の実施の形態としてのハイブリッド車の充電制御装置の動作について説明する。
ステップS201で、イグニッションスイッチ121がオンになっているか否かを判断する(ステップS201:No)。
ステップS202では、ステップS201においてイグニッションスイッチ121がオンになっていると判断した(ステップS201:Yes)ことを受け、READYオンか否かを判断する。
ステップS203では、ステップS202でREADYオンであると判断したことを(ステップS202:Yes)受け、運転モード処理を実行する。この運転モード処理の実行により、走行中にM/G102によって高電圧バッテリ103の充電を行うことが可能である。
ハイブリッド車では、上述ようにイグニッションスイッチ121がオン状態になっていて且つREADYオンでアクセルを踏むと走行を開始する。一般的なハイブリッド車ではEV走行(モータ走行)を開始し、ある程度の速度に至るとエンジン140を起動させエンジン140とM/G102による運転となる。
このようなイグニッションオン状態では補機バッテリ充電リレー114および補機バッテリ遮断リレー11は何れもオン状態である。
アクセル開度や運転状況に応じてHCM131がエンジン140とM/G102の動作状態を決定する。それに基づきインバータ及びM/G102が動作する。
ステップS204では、ステップS201においてイグニッションスイッチ121がオフになっていると判断したこと(ステップS201:No)、および、READYオンでないと判断したこと(ステップS202:No)を受け、マイクロコンピュータ122での計時動作を行う。
ステップS205では、バッテリ監視の時間(t=Tcharge)に至ったか否かを判断する。
バッテリ監視の時間(t=Tcharge)に至ったとの判断したときには(ステップS205:Yes)ステップS206に移行する。
ステップS206では、タイマ124の電源をオンにする。
ステップS207では、B/C120のうちまず充電に必要な回路を起動させる。
ステップS208では、補機バッテリ112の充電状態をモニタする。充電が必要(SOC≦WS1 WS1:充電閾値)と判断したときには(ステップS208:Yes)ステップS209に移行する。
ステップS209では、高電圧バッテリ101が補機バッテリ112の充電を行えるだけの充電状態(SOC≧W1 W1:高電圧バッテリの充電閾値)にあるか否かを判断する。
このステップS209で高電圧バッテリ101が補機バッテリ112の充電を行えるだけの充電状態にあると判断したときには(ステップS209:Yes)、 “A”と表記した処理フローに進み図3の補充電モードへと移行する。
一方、このステップS209で高電圧バッテリ101が補機バッテリ112の充電を行えるだけの充電状態にないと判断したときには(ステップS209:No)、処理フローの接続を“B”と表記した処理フローに進み図4の補機バッテリ遮断モードへと移行する。
図3には、図2のフローチャートにおけるステップS209に続く“A”で表記したフローの接続の続きである補充電モードを表している。
ステップS301では、ステップS209で高電圧バッテリ101が補機バッテリ112の充電を行えるだけの充電状態にあると判断したこと(ステップS209:Yes)を受けて、補充電モードに移行するべく、補機バッテリ充電リレー114をオンする。但し、この場合SMR105はオンしない。
ステップS302では、高電圧バッテリ101からDC/DCコンバータ115を介して補機バッテリ112を充電する。
ステップS303では、補機バッテリ112の充電が十分な水準(SOC≧WS2 WS2:充電閾値)となるまで監視しつつ充電を継続する(ステップS303:No)。充電完了と判断したときには(ステップS303:Yes)、ステップS304に移行する。
ステップS304では、補機バッテリ充電完了処理を実行する。
ステップS305では、補機バッテリ充電リレー114をオフする。
ステップS306で、タイマ124をリセットし補充電モードを完了する。
一方、図4には、図2のフローチャートにおける上述の“B”で表記したフローの続きである補機バッテリ遮断モードを表している。
ステップS401では、ステップS209で高電圧バッテリ101が補機バッテリ112の充電を行えるだけの充電状態にないと判断したこと(ステップS209:No)を受けて、補機バッテリ112の充電状態が補機負荷116への給電に耐える水準に満たない状態(SOC≦WS2 WS2:給電耐力閾値)にあるか否かを判断する。補機バッテリ112の充電状態が補機負荷116への給電に耐える水準にないと判断したときには(ステップS401:Yes)ステップS402に移行する。
ステップS402では、補機バッテリ遮断リレー118をオフにする(即ち、補機負荷への給電を断つ)ことを事前に伝えるための補機負荷遮断報知信号E1を発して該当する部品やユニットに送信する。
上述のような補機負荷遮断報知信号E1を発して補機バッテリ112から補機負荷への給電を断つことを伝えるのは次のような理由による。
即ち、補機バッテリ112から給電している補機負荷の中には、急に電源が遮断されて問題を起こすユニットが含まれている。例えば、CAN(Controller Area Network :ISO11898‐1で規定された車載通信システム等に適用する通信プロトコル)により相互に通信をしている部品では通信エラーが発生する。或いは何も処置をしないと電源供給不足のエラーが残るユニットもある。従って、それらの部品やユニットに対して電源を断つ前にそのことを通知する信号を送り、電源遮断への対処を行う機会をつくる。
本実施の形態の装置では、上述のような部品やユニットに対して信号E1により給電を断つことを通知して、対応処置を促すようにしている。
また補機ユニットで揮発性のメモリを使用している場合は、メモリ内に記憶している情報が電源の遮断によって消失してしまう。この問題に対しては、本実施の形態では、タイマ124によって定期的に補機バッテリ112への充電機能を起動するようにし、更にメモリ125を設けて、電源の遮断時のみメモリの記憶データをこのメモリ125に退避させるようにしている。そして外部からの給電等の処置によって電源が復帰した際に、このメモリ125から各ユニットのメモリへ記憶データを再伝送することで遮断前の状態に復元させる。
ステップS403では、補機バッテリ遮断リレー118をオフにする。尚、ステップS401で補機バッテリ112の充電状態が補機負荷116への給電に耐える水準にあると判断したときには、タイマをリセットして(ステップS404)処理を終了する。
以上で補機バッテリ遮断モードが終了する。ステップS403に次いで、ステップS405に移行する。このステップS405から補機バッテリ復帰モードになる。
ステップS405でイグニッションスイッチがオンなるのを待機し(ステップS405:No)、オンなったと判断したときには(ステップS405:Yes)、ステップS406に移行する。
ステップS406では、イグニッションスイッチがオンになっているときに補機バッテリ充電リレー114をオンにできる状態か否かを判断する。補機バッテリ充電リレー114をオンにできる状態であると判断したときには(ステップS406:Yes)、ステップS407に移行する。一方オンにできる状態ではないと判断したときには(ステップS406:No)、ステップS403に移行する。
ステップS407では、補機バッテリ112の充電状態が所定値未満(SOC≦WS2 WS2:所定の閾値)に到っているか否をチェックする。未だこの所定値未満にまでは低下していないと判断したときには(ステップS407:No)、ステップS408に移行する。
一方、この所定値未満にまで低下していると判断したときには(ステップS407: Yes)、ステップS413に移行する。
ステップS408では、補機バッテリ112が低SOC状態になっている旨の警告表示等の告知を行う。そしてステップS409に移行する。
ステップS409では、エンジン140を起動させて高電圧バッテリ101への充電を行わせる。
ステップS410では、エンジン140による充電で高電圧バッテリ101の充電状態が所定水準に回復したか(SOC≧WS2 WS2:充電閾値)否かを判断する。所定水準に回復したと判断したときには(ステップS410: Yes)、ステップS411に移行する。一方、未だ所定水準に回復していないと判断している場合はステップS409に戻る。
ステップS411では、エンジンを停止させて発電を完了させる。次いで、ステップS412に移行する。
ステップS412では、バッテリの充電状態をモニタする状態に移行する。
ステップS413では、補機バッテリ112の充電状態が極低の水準未満(SOC≦WS3 WS3:極低の閾値)の状態に陥っているか否をチェックする。未だこの状態にまでは低下していないと判断したときには(ステップS413:No)、ステップS414に移行する。一方、この状態に陥っていると判断したときには(ステップS413: Yes)、ステップS415に移行する。
ステップS413では、補機バッテリ112が極低SOC状態に陥っている旨の警告表示等の告知を行う。そしてステップS415に移行する。
ステップS415では、ジャンプスタートの処置が講じられるのを待機する。
本発明の実施の形態は以上のように動作する。このため、バッテリの充電状態(SOC)が低水準になって発電のためにエンジンが起動する場合、なぜそのような動作をしているかを操作者がすぐ理解する事ができる。また極低SOCでエンジンが起動できず車両が駆動できない場合、原因がバッテリの容量不足であることが即時にわかり、他の部位の異常であるとの誤判断を生じる虞がなくなる。
(本発明の実施の形態における効果)
以上説明した本発明の実施の形態における効果を構成との関連において次に列記する。
(1)高電圧バッテリ101からモータ102に到る電路103に強電用メインリレー105とインバータ106とをこの順に介挿した強電用給電系統104の高電圧バッテリ101および強電用メインリレー105間の電路103aに導体分岐点111を設けている。そして、この導体分岐点111を給電端とし該給電端から補機バッテリ112に到る電路113に補機バッテリ充電リレー114とDC/DCコンバータ115とをこの順に介挿して補機バッテリ充電用給電系統110としている。更に、高電圧バッテリ101から補機バッテリ112を充電するときには、制御部120によって、強電用メインリレーに105をオフにすると共に補機バッテリ充電リレー114をオンにする。
このため、高電圧バッテリ101から補機バッテリ112を充電するときには、高電圧バッテリ101の電圧がインバータ106に印加されることがなく、駆動モータ側への電力供給を確実に絶つことができる。従って、車両搭載時の安全信頼性が確保できる。
(2)上記(1)において更に、補機バッテリ112から補機負荷116への給電路117中に補機バッテリ遮断リレー118を介挿し、更に、高電圧バッテリ101から補機バッテリ112への充電ができないときには補機バッテリ遮断リレー118をオフにする。
このため、イグニッションスイッチのオフ時等の補機負荷116の暗電流による補機バッテリ112の過放電を回避でき、補機バッテリ112の劣化を防止できる。また放置後のエンジン起動の為の最低残存量を確保することができる。
(3)上記(2)において更に、補機バッテリ遮断リレー118をオフにする際には、該オフにする以前に補機バッテリ遮断リレー118をオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号E1を発するようにする。
このため、メモリにデータを保持している補機負荷では、信号E1による事前告知によって保持しているデータを常時通電されているバックアップメモリに退避させて消失を免れる事ができる。また、予期せぬ電源遮断によって生じるエラー出力(例えば通信エラーなど)が発生することを予防できる。
(4)上記(3)において更に、補機負荷遮断報知信号E1を発した後にイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、該オン操作があったことを検出したときには、補機バッテリの充電状態に関する報知を行うための充電状態報知信号E2を発する。
このため、バッテリの充電状態(SOC)が低水準になって発電のためにエンジンが起動する場合、なぜそのような動作をしているかを操作者がすぐ理解する事ができる。また極低SOCでエンジンが起動できず車両が駆動できない場合、原因がバッテリの容量不足であることが即時にわかり、他の部位の異常であるとの誤判断を生じる虞がなくなる。
(5)上記(2)〜(4)において更に、補機バッテリ遮断リレー118をオフにする際には該オフにする以前に補機負荷116における所定の揮発性メモリが保持している記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させる。
このため、補機バッテリからの給電を断つ前に補機負荷116へその旨を通知し、記憶情報を保存させる事ができる。補機負荷116側で保存できない場合は、記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させて保存することができる。
(6)上記(1)〜(5)において更に、高電圧バッテリ101の状態を監視する高電圧バッテリ監視部101mと、補機バッテリ112の状態を監視する補機バッテリ監視部112mとの双方の監視結果に基づいて当該ハイブリッド車の電源系統を監視する。
このため、2つのバッテリの状態監視機能によって電源系の監視を冗長化して電気式ブレーキ(ブレーキバイワイヤ)で必要となっているバッテリバックアップ(キャパシタ、専用バッテリ)を廃止することができる。
100…ハイブリッド車の充電制御装置
101…高電圧バッテリ
101a…電流検出器
101m…高電圧バッテリ監視部
101v…電圧検出器
102…モータ
103,103a…電路
104…強電用給電系統
105…強電用メインリレー
106…インバータ
110…補機バッテリ充電用給電系統
111…導体分岐点
112…補機バッテリ
112a…電流検出器
112m…補機バッテリ監視部
112v…電圧検出器
113…電路
114…補機バッテリ充電リレー
115…DC/DCコンバータ
116…補機負荷
117…給電路
118…補機バッテリ遮断リレー
120…制御部
121…イグニッションスイッチ
122…マイクロコンピュータ
123…インタフェース部
124…タイマ
125…メモリ

Claims (6)

  1. 高電圧バッテリからモータに到る電路に対し強電用メインリレーおよびインバータをこの順に直列に介挿した強電用給電系統と、
    前記強電用給電系統の前記高電圧バッテリと前記強電用メインリレーとの間の電路に設けた導体分岐点を給電端とし該給電端から補機バッテリに到る電路に対し補機バッテリ充電リレーおよびDC/DCコンバータをこの順に直列に介挿した補機バッテリ充電用給電系統と、
    回路電圧の供給を開始する際にオン操作されるイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、前記イグニッションスイッチがオフになっていると判断したことを受け、計時動作を行い、所定時間に至ったと判断したときに前記補機バッテリの充電が必要と判断して、前記強電用メインリレーをオフにすると共に前記補機バッテリ充電リレーをオンにする制御部と、
    を備えたことを特徴とする車両用充電制御装置。
  2. 前記補機バッテリから補機負荷への給電路中に補機バッテリ遮断リレーを介挿するようにして設け、
    前記制御部は、前記高電圧バッテリから前記補機バッテリへの充電ができないときには前記補機バッテリ遮断リレーをオフにすることを特徴とする請求項1に記載の車両用充電制御装置。
  3. 前記制御部は、前記補機バッテリ遮断リレーをオフにすることを伝えるための補機負荷遮断報知信号を発してから、前記補機バッテリ遮断リレーをオフにすることを特徴とする請求項2に記載の車両用充電制御装置。
  4. 前記制御部は、前記補機負荷遮断報知信号を発した後にイグニッションスイッチのオン操作の有無を検出し、該オン操作があったことを検出したときには、前記補機バッテリの充電状態に関する報知を行うための充電状態報知信号を発することを特徴とする請求項3に記載の車両用充電制御装置。
  5. 前記制御部は、前記補機バッテリ遮断リレーをオフにする際には該オフにする以前に前記補機負荷における所定の揮発性メモリが保持している記憶データを常時記憶維持可能なバックアップメモリに退避させることを特徴とする請求項2〜請求項4の何れか一項に記載の車両用充電制御装置。
  6. 前記高電圧バッテリの状態を監視する高電圧バッテリ監視部と、前記補機バッテリの状態を監視する補機バッテリ監視部と、を更に備え、
    前記制御部は、更に、前記高電圧バッテリ監視部および前記補機バッテリ監視部双方の監視結果に基づいて当該車両の電源系統を監視することを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の車両用充電制御装置。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013090464A (ja) * 2011-10-19 2013-05-13 Toyota Motor Corp 車両
JP2014023221A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Toshiba Corp 二次電池システム
JP2014141112A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Toyota Motor Corp 電源システム
JP6405799B2 (ja) * 2014-08-29 2018-10-17 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
JP6748521B2 (ja) * 2016-08-29 2020-09-02 矢崎総業株式会社 車両用ファンモータの電力回生システム
CN106981912A (zh) * 2017-06-08 2017-07-25 合肥凯利科技投资有限公司 一种带有电池管理功能的充电式电机控制器
CN106981913A (zh) * 2017-06-08 2017-07-25 合肥凯利科技投资有限公司 一种带有dc‑dc功能的充电式电机控制器
DE102017114339A1 (de) 2017-06-28 2019-01-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Sichere Energieversorgungseinrichtung für ein Fahrzeug
JP7005999B2 (ja) * 2017-08-08 2022-01-24 朝日電装株式会社 乗り物用充電装置
JP7109221B2 (ja) * 2018-03-23 2022-07-29 ダイヤゼブラ電機株式会社 電力変換装置
JP2020043689A (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システム
JP7219338B2 (ja) * 2019-06-21 2023-02-07 ジヤトコ株式会社 車両
KR20210129824A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 에너테크인터내셔널 주식회사 외부 신호를 이용한 bms 동작 제어 장치 및 방법
JP7564670B2 (ja) 2020-09-28 2024-10-09 株式会社Subaru 車両

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04165901A (ja) * 1990-10-25 1992-06-11 Toyota Motor Corp 電気自動車用電力変換器
JPH06133401A (ja) * 1992-10-15 1994-05-13 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両の電装品用電源装置
JP3491714B2 (ja) * 1995-06-14 2004-01-26 本田技研工業株式会社 電動車の電池過放電防止装置
JPH09163510A (ja) * 1995-12-05 1997-06-20 Suzuki Motor Corp 電気自動車の充電制御装置
JP2005047342A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置および車両制御システム
JP2006050779A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Toyota Motor Corp モータ駆動装置
JP4519728B2 (ja) * 2005-07-15 2010-08-04 本田技研工業株式会社 電動車両の制御装置

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