本發(fā)明涉及車輛用電源控制裝置、車輛用電源系統(tǒng)及電源控制方法。

背景技術(shù)：

以往，已知對作為電源被搭載于車輛的鉛蓄電池和蓄電器的充放電進(jìn)行控制的技術(shù)。在該技術(shù)中，例如與鉛蓄電池及蓄電器連接的裝置對汽車音響等負(fù)載進(jìn)行控制(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-4556號公報(bào)

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，只是根據(jù)車輛的狀態(tài)來控制鉛蓄電池和蓄電器的充放電，并未考慮對車輛用電源的冗余性的確保。例如，存在自動制動器工作等負(fù)載瞬間流動比較大的電流的情況等鉛蓄電池的電壓急劇下降的情況。在該情況下，也期望確保車輛用電源的冗余性來使得能夠穩(wěn)定地向負(fù)載供給電力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是鑒于上述課題而完成的，其目的在于，提供一種能夠確保車輛用電源的冗余性的車輛用電源控制裝置、車輛用電源系統(tǒng)及電源控制方法。

為了解決上述的課題而實(shí)現(xiàn)目的，車輛用電源控制裝置是對蓄積與車輛的內(nèi)燃機(jī)聯(lián)動的發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力且將蓄積的所述電力供給至負(fù)載的主電源以及副電源進(jìn)行控制的車輛用電源控制裝置，具備第1開關(guān)、第2開關(guān)、控制部和切換電路。第1開關(guān)設(shè)置在所述主電源與所述發(fā)電機(jī)之間。第2開關(guān)設(shè)置在所述副電源與所述發(fā)電機(jī)之間?？刂撇扛鶕?jù)所述車輛的狀態(tài)來控制所述第1開關(guān)以及所述第2開關(guān)的連接狀態(tài)。在所述主電源的電壓比所述副電源的電壓低閾值以上的情況下，切換電路將所述第1開關(guān)以及/或者所述第2開關(guān)切換為接通狀態(tài)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠確保車輛用電源的冗余性。

附圖說明

圖1a是表示實(shí)施方式所涉及的電源控制方法的概要的圖。

圖1b是表示實(shí)施方式所涉及的電源控制方法的概要的圖。

圖2是說明實(shí)施方式所涉及的電源控制裝置的框圖。

圖3是表示第1切換電路的電路構(gòu)成的一例的圖。

圖4a是說明電源控制裝置的各部分的狀態(tài)的圖。

圖4b是說明電源控制裝置的各部分的狀態(tài)的圖。

圖5a是表示車輛的各部分的狀態(tài)的圖。

圖5b是表示車輛的各部分的時(shí)間變化的一例的圖。

圖6是表示控制第1開關(guān)的處理過程的流程圖。

圖7是表示實(shí)施方式的變形例所涉及的電源控制裝置的構(gòu)成的圖。

圖8是說明變形例所涉及的電源控制裝置的各部分的狀態(tài)的圖。

符號說明

1、1b電源控制裝置

2車輛

3鉛蓄電池

4負(fù)載

5蓄電器

6發(fā)電機(jī)

7起動機(jī)

13控制部

14dc-dc轉(zhuǎn)換器

15切換電路

16存儲部

sw1、sw2開關(guān)

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來詳細(xì)說明本申請公開的車輛用電源控制裝置、車輛用電源系統(tǒng)及電源控制方法的實(shí)施方式。另外，并非通過以下所示的實(shí)施方式來限定本發(fā)明。首先，利用圖1a以及圖1b來說明實(shí)施方式所涉及的電源控制方法的概要。

圖1a以及圖1b是表示實(shí)施方式所涉及的電源控制方法的概要的圖。本實(shí)施方式所涉及的電源控制方法通過搭載于車輛的車輛用電源系統(tǒng)s(以下也記載為電源系統(tǒng)s)的車輛用電源控制裝置1(以下也記載為電源控制裝置1)來執(zhí)行。另外，在圖1a以及圖1b中圖示說明電源控制方法所需的構(gòu)成要素，省略除此之外的構(gòu)成要素的圖示。

首先，說明電源系統(tǒng)s的構(gòu)成。如圖1a以及圖1b所示，電源系統(tǒng)s具備：發(fā)電機(jī)6，與車輛的內(nèi)燃機(jī)聯(lián)動；主電源3以及副電源5，蓄積發(fā)電機(jī)6發(fā)出的電力，并且將蓄積的電力供給至負(fù)載4；和電源控制裝置1。在此，在圖1a中圖示了主電源3為鉛蓄電池、副電源5為蓄電器的情況。

電源控制裝置1具備：第1、第2開關(guān)sw1、sw2、控制部13、dc-dc轉(zhuǎn)換器14和切換電路15。第1開關(guān)sw1設(shè)置在鉛蓄電池3與發(fā)電機(jī)6之間。第2開關(guān)sw2設(shè)置在蓄電器5與發(fā)電機(jī)6之間。

控制部13根據(jù)車輛的狀態(tài)來控制第1、第2開關(guān)sw1、sw2的連接狀態(tài)。dc-dc轉(zhuǎn)換器14將蓄電器5的電壓v2升壓或者降壓為電壓v1。切換電路15在鉛蓄電池3的電壓v1比蓄電器5的電壓v2低給定值以上的值的情況下，將第1開關(guān)sw1以及/或者第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)。

接下來，利用圖1a以及圖1b來說明本實(shí)施方式所涉及的電源控制方法。電源控制裝置1的控制部13根據(jù)車輛的狀態(tài)來控制第1、第2開關(guān)sw1、sw2的連接狀態(tài)。在圖1a中示出例如車輛以給定速度以下的速度減速且內(nèi)燃機(jī)已停止了動作的情況、即車輛以給定速度以下的速度進(jìn)行所謂的怠速停止的情況下的第1、第2開關(guān)sw1、sw2的連接狀態(tài)。

在該情況下，電源控制裝置1的控制部13進(jìn)行控制，使得第1開關(guān)sw1成為斷開狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為接通狀態(tài)。由此，鉛蓄電池3與負(fù)載4連接，并且蓄電器5經(jīng)由dc-dc轉(zhuǎn)換器14而與負(fù)載4連接，從鉛蓄電池3以及蓄電器5向負(fù)載4供給電力。此時(shí)，鉛蓄電池3的電壓v1為蓄電器5的電壓v2以上(v1≥v2)。

在此，例如存在即便內(nèi)燃機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)搭載于車輛的自動制動系統(tǒng)也工作的情況。其原因在于，即便是車輛以給定速度以下的速度減速的情況，車輛也會移動，因此需要避免與障礙物發(fā)生碰撞。此時(shí)，為使自動制動系統(tǒng)工作，需要在負(fù)載4中瞬間流動比較大的電流。

然而，由于內(nèi)燃機(jī)已停止，因此發(fā)電機(jī)6不發(fā)電，無法從發(fā)電機(jī)6向負(fù)載4供給電力。此外，雖然dc-dc轉(zhuǎn)換器14是將電壓v2升壓為電壓v1的電路，但流動的電流比較小，為使流動大電流，存在電路規(guī)模變大等的問題。因而，難以經(jīng)由dc-dc轉(zhuǎn)換器14而瞬間流動比較大的電流。在該情況下，例如鉛蓄電池3的電壓v1會下降，無法向負(fù)載4流動比較大的電流，從而例如無法使自動制動系統(tǒng)工作。

因此，在本實(shí)施方式所涉及的電源控制方法中，即便是這種情況，通過電源控制裝置1的切換電路15切換第1、第2開關(guān)sw1、sw2的連接狀態(tài)，也會不間斷地向負(fù)載4供給所需的電力。

具體而言，若鉛蓄電池3的電壓v1變?yōu)楸刃铍娖?的電壓v2低閾值以上，即，若電壓v1比電壓v2低且兩者之差達(dá)到閾值以上，則電源控制裝置1的切換電路15將第1、第2開關(guān)sw1、sw2之中的至少一個(gè)切換為接通狀態(tài)。另外，在此，說明閾值為0v的情況。在該情況下，例如，若因負(fù)載4中流動比較大的電流而使得鉛蓄電池3的電壓v1比蓄電器5的電壓v2低(v1＜v2)，則切換電路15如圖1b所示那樣將處于斷開狀態(tài)的第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。由此，蓄電器5與負(fù)載4直接連接，能夠從蓄電器5向負(fù)載4供給比較大的電流。

如此，在本實(shí)施方式所涉及的電源控制方法中，切換電路15根據(jù)鉛蓄電池3的電壓v1以及蓄電器5的電壓v2而將第1、第2開關(guān)sw1、sw2之中的至少一個(gè)切換為接通狀態(tài)。由此，即便是僅鉛蓄電池3無法供給電力的情況，也能夠從蓄電器5供給電力，能夠確保電源的冗余性。

另外，以下，在圖中，有時(shí)將第1開關(guān)sw1簡稱為“sw1”，將第2開關(guān)sw2簡稱為“sw2”，將dc-dc轉(zhuǎn)換器14簡稱為“dc-dc”，將鉛蓄電池3簡稱為“pb”，將蓄電器5簡稱為“cap”，將發(fā)電機(jī)6簡稱為“alt”。

利用圖2來說明電源控制裝置1的構(gòu)成。圖2是說明實(shí)施方式所涉及的電源控制裝置1的框圖。電源控制裝置1與鉛蓄電池3、負(fù)載4、蓄電器5以及發(fā)電機(jī)6連接。

鉛蓄電池3是對于電極而利用了鉛的二次電池。鉛蓄電池3成為配備于車輛2的電氣設(shè)備的主要電源。即，鉛蓄電池3為電源p的主電源。

負(fù)載4是搭載于車輛2的電氣設(shè)備。例如為導(dǎo)航裝置、音響、空調(diào)、照明燈、動力轉(zhuǎn)向裝置、自動制動系統(tǒng)等。負(fù)載4的消耗電流量根據(jù)工作狀態(tài)而增減。

蓄電器5是蓄積電荷的蓄電池。蓄電器5例如為電容器，但只要為充電式的電池即可，例如可以為鋰離子電池等。蓄電器5為鉛蓄電池3的輔助電源，即為電源p的副電源。

發(fā)電機(jī)6是將發(fā)動機(jī)en的旋轉(zhuǎn)作為動力源來生成電力的設(shè)備(參照圖2)。此外，發(fā)電機(jī)6在車輛2減速時(shí)生成再生制動器的再生電力。另外，發(fā)電機(jī)6也有時(shí)被稱作交流發(fā)電機(jī)或者發(fā)電機(jī)器。

電源控制裝置1具備：第1開關(guān)sw1、第2開關(guān)sw2、控制部13、dc-dc轉(zhuǎn)換器14、切換電路15以及存儲部16。

第1、第2開關(guān)sw1、sw2是對電路的短路以及開路進(jìn)行控制的開閉器(繼電器)。第1、第2開關(guān)sw1、sw2例如為雙極性晶體管、fet(field-effecttransistor；場效應(yīng)晶體管)，尤其為mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor；金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。此外，可以利用機(jī)械式繼電器。

第1開關(guān)sw1設(shè)置在鉛蓄電池3與發(fā)電機(jī)6之間。第2開關(guān)sw2設(shè)置在蓄電器5與發(fā)電機(jī)6之間。第1開關(guān)sw1和第2開關(guān)sw2彼此的一端連接，通過后述的控制部13來控制接通斷開，并且通過后述的切換電路15而切換為接通狀態(tài)。

控制部13是具備cpu、ram以及rom的微型計(jì)算機(jī)。控制部13控制電源控制裝置1的整體?？刂撇?3具備電源控制部13a、車輛狀態(tài)獲取部13b以及電壓獲取部13c。

電源控制部13a參照鉛蓄電池3以及蓄電器5的電壓、負(fù)載4的消耗電流以及車輛2的狀態(tài)等，來控制第1、第2開關(guān)sw1、sw2的連接狀態(tài)和dc-dc轉(zhuǎn)換器14的驅(qū)動狀態(tài)。此外，電源控制部13a控制是否由切換電路15切換第1、第2開關(guān)sw1、sw2之中的任一個(gè)。

車輛狀態(tài)獲取部13b從車載傳感器sn(未圖示)獲取車輛2的狀態(tài)。車輛2的狀態(tài)是車輛2的行駛狀態(tài)以及發(fā)動機(jī)en的驅(qū)動狀態(tài)。車輛2的行駛狀態(tài)是車輛2的行駛速度，是行駛中、減速中等狀態(tài)。車輛狀態(tài)獲取部13b根據(jù)從車速傳感器(未圖示)輸出的信號來判別車輛2處于行駛中、減速中的狀態(tài)。發(fā)動機(jī)en的驅(qū)動狀態(tài)是發(fā)動機(jī)en的驅(qū)動或停止的狀態(tài)。電壓獲取部13c獲取鉛蓄電池3以及蓄電器5的電壓v1、v2。車輛狀態(tài)獲取部13b以及電壓獲取部13c將獲取到的狀態(tài)以及電壓輸出至電源控制部13a。

dc-dc轉(zhuǎn)換器14是將直流電壓變換為其他直流電壓的直流變換器。在此，設(shè)dc-dc轉(zhuǎn)換器14為將直流電壓進(jìn)行升壓或者降壓的變壓器。dc-dc轉(zhuǎn)換器14連接在鉛蓄電池3與蓄電器5之間以及負(fù)載4與蓄電器5之間。此外，一端與第1開關(guān)sw1連接，另一端與第2開關(guān)sw2連接。

在鉛蓄電池3的電壓比蓄電器5的電壓低閾值以上的情況下，切換電路15將第1開關(guān)sw1以及/或者第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)。切換電路15具備：將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)的第1切換電路15a、以及將第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)的第2切換電路15b。

利用圖3來說明第1切換電路15a的構(gòu)成。圖3是表示第1切換電路15a的電路構(gòu)成的一例的圖。另外，第2切換電路15b是除了切換對象為第2開關(guān)sw2這一點(diǎn)之外，均與第1切換電路15a相同的構(gòu)成，因此省略說明。

如圖3所示，第1切換電路15a具備比較器15a1和開關(guān)驅(qū)動電路15a2。比較器15a1比較鉛蓄電池3的電壓v1與蓄電器5的電壓v2。比較器15a1將比較結(jié)果輸出至開關(guān)驅(qū)動電路15a2。

在電源控制部13a輸出的控制信號是許可將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)的動作的許可信號的情況下，開關(guān)驅(qū)動電路15a2根據(jù)比較器15a1的比較結(jié)果而將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。在此，假設(shè)例如在第1開關(guān)sw1為斷開狀態(tài)且許可第1切換電路15a的切換動作的情況下，電源控制部13a輸出許可信號。

開關(guān)驅(qū)動電路15a2是所謂的柵極驅(qū)動器電路，例如向由mosfet構(gòu)成的第1開關(guān)sw1的柵極施加給定的電壓，由此將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。

比較器15a1以及開關(guān)驅(qū)動電路15a2能夠由模擬電路構(gòu)成。如此，由模擬電路構(gòu)成的第1切換電路15a將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)，從而能夠經(jīng)由控制部13迅速地將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。由此，能夠縮短鉛蓄電池3的電壓下降至由蓄電器5供給電力為止的時(shí)間，能夠穩(wěn)定地向負(fù)載4供給電力。

另外，在此，假設(shè)第1切換電路15a根據(jù)鉛蓄電池3以及蓄電器5的電壓來切換第1開關(guān)sw1，但并不限于此。例如，在電源控制部13a根據(jù)車輛2的狀態(tài)來控制第1開關(guān)sw1的連接狀態(tài)的情況下，也可以經(jīng)由開關(guān)驅(qū)動電路15a2來進(jìn)行控制。在該情況下，電源控制部13a向第1切換電路15a輸入賦予將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)的許可的許可信號，除此之外，還輸入表示第1開關(guān)sw1的連接狀態(tài)的第2控制信號。第1切換電路15a基于第2控制信號來控制第1開關(guān)sw1。此外，即便是該情況，第1切換電路15a也在被輸入了許可第1開關(guān)sw1向接通狀態(tài)切換的許可信號且鉛蓄電池3的電壓下降了之時(shí)，與第2控制信號無關(guān)地將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。

返回圖2。存儲部16是存儲數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)。例如為eeprom(electricalerasableprogrammableread-onlymemory；電可擦可編程只讀存儲器)、閃存、具備磁盤的硬盤驅(qū)動器等非易失性存儲器。存儲部16存儲程序16a以及車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)16b。

程序16a是由控制部13讀出且控制部13為了控制電源控制裝置1而執(zhí)行的固件。車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)16b例如為具備“車輛狀態(tài)”、“第1開關(guān)的連接狀態(tài)”、“第2開關(guān)的連接狀態(tài)”、“dc-dc轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動狀態(tài)”、以及“電源控制裝置的控制狀態(tài)”等數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表。車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)16b在電源控制部13a控制第1、第2開關(guān)sw1、sw2、dc-dc轉(zhuǎn)換器14以及切換電路15時(shí)被參照。

接下來，利用圖4a以及圖4b來說明車輛2的行駛狀態(tài)、第1、第2開關(guān)sw1、sw2的連接狀態(tài)以及dc-dc轉(zhuǎn)換器14的驅(qū)動狀態(tài)的關(guān)系。圖4a以及圖4b是說明電源控制裝置1的各部分的狀態(tài)的圖。另外，在圖4a以及圖4b中，為了簡化附圖而省略了符號。

首先，利用圖4a來說明鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的情況下的電源控制裝置1的各部分的狀態(tài)以及鉛蓄電池電壓v1下降了的情況下的電源控制裝置1的各部分的狀態(tài)。此外，電源冗余性在車輛2行駛中的自動制動系統(tǒng)的工作等與安全性有關(guān)的負(fù)載工作的情況下變得重要，因此在此作為車輛2的行駛狀態(tài)而說明行駛的情況，省略停止的情況的說明。

如圖4a所示，車輛2的行駛狀態(tài)被大致分為：包括加速或者取代發(fā)動機(jī)en而由電動機(jī)驅(qū)動的電動機(jī)輔助的“加速/電動機(jī)輔助”、以給定速度以上的恒定速度行駛的穩(wěn)定行駛時(shí)、以及以給定速度以下的速度減速的減速時(shí)這三種。此外，減速時(shí)的行駛狀態(tài)包括生成發(fā)電機(jī)6的再生制動器的再生電力的“再生充電”、以及停止發(fā)動機(jī)en的驅(qū)動的“怠速停止”。此外，包括從怠速停止起使發(fā)動機(jī)en重新起動的“發(fā)動機(jī)重新起動”。

首先，在行駛狀態(tài)為“穩(wěn)定行駛時(shí)”的情況下，在鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的期間，第1開關(guān)sw1成為接通狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為斷開狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為驅(qū)動狀態(tài)。由此，蓄電器5的電壓v2被升壓，向負(fù)載4供給電壓。

此時(shí)，例如在自動制動系統(tǒng)工作等使得鉛蓄電池3的電壓v1比蓄電器5的電壓v2低的情況下，切換電路15與控制部13對第2開關(guān)sw2的控制無關(guān)地接通第2開關(guān)sw2。此外，停止dc-dc轉(zhuǎn)換器14。另外，dc-dc轉(zhuǎn)換器14的驅(qū)動狀態(tài)可以由控制部13來控制，也可以由切換電路15切換為停止。

由此，蓄電器5與負(fù)載4直接連接，能夠從鉛蓄電池3、發(fā)電機(jī)6以及蓄電器5這三個(gè)設(shè)備向負(fù)載4供給電力。由此，電源系統(tǒng)s的電源冗余度成為3，電源系統(tǒng)s成為具有3重系統(tǒng)的冗余性的系統(tǒng)。如此，能夠確保電源的冗余性。

此外，控制部13禁止行駛狀態(tài)向怠速停止轉(zhuǎn)變。由此，能夠優(yōu)先確保電源系統(tǒng)s的電源冗余性，能夠使如自動制動系統(tǒng)那樣的與安全性有關(guān)的負(fù)載穩(wěn)定地動作。

在行駛狀態(tài)為“再生充電”的情況下，在鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的期間，第1、第2開關(guān)sw1、sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為停止?fàn)顟B(tài)。在該情況下，由于第1、第2開關(guān)sw1、sw2為接通狀態(tài)，電源系統(tǒng)s的電源冗余性得到確保，因此即便鉛蓄電池電壓v1下降，切換電路15也不會動作，維持原始的狀態(tài)不變。在該情況下，控制部13禁止行駛狀態(tài)向怠速停止轉(zhuǎn)變。由此，電源系統(tǒng)s的電源冗余度成為3，電源系統(tǒng)s成為具有3重系統(tǒng)的冗余性的系統(tǒng)。此外，能夠使如自動制動系統(tǒng)那樣的與安全性有關(guān)的負(fù)載穩(wěn)定地動作。

在行駛狀態(tài)為“怠速停止”的情況下，在鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的期間，第1開關(guān)sw1成為斷開狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為驅(qū)動狀態(tài)。由此，蓄電器5的電壓v2被升壓，向負(fù)載4供給電壓。另外，由于發(fā)動機(jī)en已停止，因此發(fā)電機(jī)6并未驅(qū)動。

此時(shí)，例如在自動制動系統(tǒng)工作等使得鉛蓄電池3的電壓v1比蓄電器5的電壓v2低的情況下，切換電路15與控制部13對第1開關(guān)sw1的控制無關(guān)地接通第1開關(guān)sw1。此外，停止dc-dc轉(zhuǎn)換器14。

由此，蓄電器5與負(fù)載4直接連接，能夠從鉛蓄電池3以及蓄電器5這兩個(gè)設(shè)備向負(fù)載4供給電力。由此，電源系統(tǒng)s的電源冗余度成為2，電源系統(tǒng)s成為具有2重系統(tǒng)的冗余性的系統(tǒng)。如此，能夠確保電源的冗余性。

此外，控制部13禁止行駛狀態(tài)向電動機(jī)輔助以及發(fā)動機(jī)重新起動轉(zhuǎn)變。由此，能夠優(yōu)先確保電源系統(tǒng)s的電源冗余性，能夠使如自動制動系統(tǒng)那樣的與安全性有關(guān)的負(fù)載穩(wěn)定地動作，能夠使車輛2安全地停止。

另外，在此，雖然說明了在怠速停止時(shí)控制部13將第1開關(guān)sw1控制為斷開狀態(tài)的情況，但也能夠?qū)⒌?開關(guān)sw2控制為斷開狀態(tài)。

在行駛狀態(tài)為“加速/電動機(jī)輔助”以及“發(fā)動機(jī)重新起動”的情況下，在鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的期間，第1開關(guān)sw1成為斷開狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為停止?fàn)顟B(tài)。由此，從鉛蓄電池3向負(fù)載4供給電壓。

此時(shí)，例如在自動制動系統(tǒng)工作等使得鉛蓄電池3的電壓v1比蓄電器5的電壓v2低的情況下，切換電路15與控制部13對第1開關(guān)sw1的控制無關(guān)地接通第1開關(guān)sw1。

由此，蓄電器5與負(fù)載4直接連接，能夠從鉛蓄電池3以及蓄電器5這兩個(gè)設(shè)備向負(fù)載4供給電力。由此，電源系統(tǒng)s的電源冗余度成為2，電源系統(tǒng)s成為具有2重系統(tǒng)的冗余性的系統(tǒng)。

此外，控制部13中止電動機(jī)輔助以及發(fā)動機(jī)重新起動。此外，在行駛狀態(tài)為加速/電動機(jī)輔助的情況下，中止電動機(jī)輔助，禁止向怠速停止轉(zhuǎn)變。由此，能夠優(yōu)先確保電源系統(tǒng)s的電源冗余性，能夠使如自動制動系統(tǒng)那樣的與安全性有關(guān)的負(fù)載穩(wěn)定地動作，能夠使車輛2安全地停止。

接下來，利用圖4b來說明鉛蓄電池電壓v1小于蓄電器電壓v2的情況下的電源控制裝置1的各部分的狀態(tài)以及鉛蓄電池電壓v1進(jìn)一步下降了的情況下的電源控制裝置1的各部分的狀態(tài)。在車輛2的行駛狀態(tài)為“穩(wěn)定行駛時(shí)”、“再生充電”、“怠速停止”的情況下，均是：第1、第2開關(guān)sw1、sw2為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14為停止?fàn)顟B(tài)。即，電源控制裝置1的各部分的狀態(tài)成為與鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上且車輛2的行駛狀態(tài)為“再生充電”的情況相同的狀態(tài)。在該情況下，電源系統(tǒng)s的電源冗余性得到確保。因而，例如即便鉛蓄電池電壓v1下降，蓄電器電壓v2與鉛蓄電池電壓v1之差為閾值以上(蓄電器電壓v2-鉛蓄電池電壓v1≥閾值)，切換電路15也不會動作，維持原始的狀態(tài)不變。此外，控制部13禁止向怠速停止的轉(zhuǎn)變、禁止向電動機(jī)輔助的轉(zhuǎn)變、禁止向發(fā)動機(jī)重新起動的轉(zhuǎn)變等，禁止行駛狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。

由于車輛2的行駛狀態(tài)為“加速/電動機(jī)輔助”、“發(fā)動機(jī)重新起動”的情況與鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的情況相同，因此省略說明。

利用圖5a以及圖5b來說明車輛2的各部分的狀態(tài)的另一例。圖5a是表示車輛2的各部分的狀態(tài)的圖，圖5b是表示車輛2的各部分的時(shí)間變化的一例的圖。

如圖5a所示，行駛狀態(tài)包括穩(wěn)定行駛、減速、停止。此外，發(fā)動機(jī)en的狀態(tài)包括工作以及停止(怠速停止)。鉛蓄電池3的狀態(tài)包括正常狀態(tài)和發(fā)生故障狀態(tài)。另外，在鉛蓄電池3因故障等而成為發(fā)生故障狀態(tài)的情況下，鉛蓄電池3的電壓v1也會下降。

例如，在穩(wěn)定行駛或者以給定速度(圖5a中為25km/h)以上的速度減速的狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)en成為工作狀態(tài)。在該情況下，若負(fù)載電流小且鉛蓄電池3也為正常狀態(tài)，則電源控制裝置1控制各部分，使得第1、第2開關(guān)sw1、sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為停止?fàn)顟B(tài)。

此外，在以給定速度以下的速度減速的情況下，成為怠速停止?fàn)顟B(tài)，發(fā)動機(jī)en停止。在該情況下，當(dāng)負(fù)載電流小且鉛蓄電池3也為正常狀態(tài)時(shí)，電源控制裝置1控制各部分，使得第1開關(guān)sw1成為斷開狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為驅(qū)動狀態(tài)。

另一方面，若負(fù)載電流變大，則電源控制裝置1控制各部分，使得第1、第2開關(guān)sw1、sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為停止?fàn)顟B(tài)。此外，即便是負(fù)載電流小的情況，當(dāng)鉛蓄電池3發(fā)生故障、鉛蓄電池電壓v1比蓄電器電壓v2低時(shí)，電源控制裝置1也控制各部分，使得第1、第2開關(guān)sw1、sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為停止?fàn)顟B(tài)。

如此，不僅是流動大的負(fù)載電流的情況，例如鉛蓄電池3發(fā)生故障的情況下，鉛蓄電池電壓v1也會下降。本實(shí)施方式所涉及的電源控制裝置1例如在鉛蓄電池3發(fā)生故障的情況下，也能夠確保電源的冗余性。

此外，在dc-dc轉(zhuǎn)換器14為驅(qū)動狀態(tài)，即經(jīng)由dc-dc轉(zhuǎn)換器14而從蓄電器5向負(fù)載4供給電力的情況下，若鉛蓄電池電壓v1比蓄電器電壓v2低，則將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。由此，在dc-dc轉(zhuǎn)換器14驅(qū)動的情況下，即便鉛蓄電池電壓v1下降，也能夠確保電源的冗余性。

此外，在行駛速度成為0km/h而車輛2停止的狀態(tài)下，自動制動系統(tǒng)停止。因此，在鉛蓄電池3為正常狀態(tài)的情況下，電源控制裝置1控制各部分，使得第1開關(guān)sw1成為斷開狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為驅(qū)動狀態(tài)。

接下來，如圖5b所示，說明車輛2行駛的情況。在圖5b所示的例子中，設(shè)車輛2從停止的狀態(tài)起加速，以恒定速度行駛之后減速，由于作為流動大電流的負(fù)載4的自動制動系統(tǒng)工作，因此停止。

在該情況下，如圖5b所示，車輛2的行駛速度(車速)以給定速度以下的速度減速，直至進(jìn)行怠速停止為止，電源控制裝置1進(jìn)行控制，使得第1、第2開關(guān)sw1、sw2成為接通狀態(tài)，dc-dc轉(zhuǎn)換器14成為停止?fàn)顟B(tài)。此外，若行駛狀態(tài)成為怠速停止，則電源控制裝置1將第1開關(guān)sw1控制為斷開狀態(tài)，將第2開關(guān)sw2控制為接通狀態(tài)，將dc-dc轉(zhuǎn)換器14控制為驅(qū)動狀態(tài)。

在該情況下，如圖5b所示，若作為大電流負(fù)載的自動制動系統(tǒng)工作，則通過電源控制裝置1的切換電路15而第1開關(guān)sw1被切換為接通狀態(tài)。此外，dc-dc轉(zhuǎn)換器14被切換為停止?fàn)顟B(tài)。由此，蓄電器5和負(fù)載4直接連接，能夠確保電源系統(tǒng)s的冗余性。然后，設(shè)通過自動制動系統(tǒng)而使車輛2停車，作為大電流負(fù)載的自動制動系統(tǒng)結(jié)束工作，即停止。在該情況下，電源控制裝置1將各部分的狀態(tài)返回至負(fù)載4流動大電流之前的狀態(tài)。因此，電源控制裝置1將第1開關(guān)sw1控制為斷開狀態(tài)，將第2開關(guān)sw2控制為接通狀態(tài)，將dc-dc轉(zhuǎn)換器14控制為驅(qū)動狀態(tài)。

接下來，利用圖6來說明本實(shí)施方式所涉及的電源控制裝置1執(zhí)行的控制處理過程。圖6是表示控制第1開關(guān)sw1的處理過程的流程圖。另外，由于第2開關(guān)sw2的控制處理過程與圖6所示的第1開關(guān)sw1的過程相同，因此省略說明。

電源控制裝置1例如在向切換電路15的第1切換電路15a輸出許可第1開關(guān)sw1切換的許可信號的情況下執(zhí)行圖6所示的處理過程。

如圖6所示，電源控制裝置1判定第1開關(guān)sw1是否為斷開狀態(tài)(步驟s101)。在第1開關(guān)sw1為接通狀態(tài)的情況下(步驟s101；否)，結(jié)束處理。另一方面，在第1開關(guān)sw1為斷開狀態(tài)的情況下(步驟s101；是)，電源控制裝置1比較鉛蓄電池電壓v1與蓄電器電壓v2(步驟s102)。

在鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的情況下(步驟s102；否)，返回到步驟s101。另一方面，在鉛蓄電池電壓v1比蓄電器電壓v2低的情況下(步驟s102；是)，電源控制裝置1使第1開關(guān)sw1接通(步驟s103)，結(jié)束處理。

如以上，本實(shí)施方式所涉及的電源控制裝置1根據(jù)鉛蓄電池電壓v1以及蓄電器電壓v2而將第1、第2開關(guān)sw1、sw2之中的至少一個(gè)切換為接通狀態(tài)。由此，例如即便是負(fù)載電流增加的情況、鉛蓄電池3發(fā)生故障的情況，也能夠確保電源系統(tǒng)s的電源的冗余性。

接下來，利用圖7以及圖8來說明實(shí)施方式的變形例所涉及的電源控制裝置1b。在上述的實(shí)施方式中，雖然說明了電源控制裝置1具備dc-dc轉(zhuǎn)換器14的情況，但電源控制裝置1無需具備dc-dc轉(zhuǎn)換器14。圖7以及圖8所示的電源控制裝置1b除了不具備dc-dc轉(zhuǎn)換器14這一點(diǎn)之外與圖2所示的電源控制裝置1相同。因此，對于相同的構(gòu)成要素賦予相同的符號，并省略說明。

圖7是表示變形例所涉及的電源控制裝置1b的構(gòu)成的圖。圖7所示的電源控制裝置1b除了不具備dc-dc轉(zhuǎn)換器14以及第2切換電路15b這一點(diǎn)之外與圖2所示的電源控制裝置1相同。

圖8是說明電源控制裝置1b的各部分的狀態(tài)的圖。另外，在圖8中，與圖4a同樣，為了簡化附圖而省略了符號。此外，關(guān)于與圖4a相同的內(nèi)容，將省略說明。

在行駛狀態(tài)為“穩(wěn)定行駛時(shí)”、“再生充電”以及“怠速停止”、且鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的情況下，電源控制裝置1b進(jìn)行控制，使得第1、第2開關(guān)sw1、sw2成為接通狀態(tài)。因此，即便鉛蓄電池電壓v1下降，切換電路15也不會動作，維持原始的狀態(tài)不變。

在行駛狀態(tài)為“加速/電動機(jī)輔助”以及“發(fā)動機(jī)重新起動”、且鉛蓄電池電壓v1為蓄電器電壓v2以上的情況下，電源控制裝置1b進(jìn)行控制，使得第1開關(guān)sw1成為斷開狀態(tài)，第2開關(guān)sw2成為接通狀態(tài)。

在該情況下，例如自動制動系統(tǒng)工作等使得負(fù)載4流動大的電流，若鉛蓄電池電壓v1下降，則電源控制裝置1b的第1切換電路15a將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。由此，蓄電器5與負(fù)載4連接，電源的冗余性得到確保。

另外，本實(shí)施方式的變形例并不限于上述的例子。另外，上述以及以下說明的實(shí)施方式以及變形例能夠適當(dāng)?shù)亟M合。

在上述實(shí)施方式中，雖然設(shè)在電源控制裝置1的內(nèi)部具備dc-dc轉(zhuǎn)換器14，但例如也可以在dc-dc轉(zhuǎn)換器14的內(nèi)部具備電源控制裝置1。即，dc-dc轉(zhuǎn)換器14可以具備第1、第2開關(guān)sw1、sw2、控制部13、切換電路15以及存儲部16。

此外，在上述實(shí)施方式中，作為配備于車輛2的電氣設(shè)備的主要電源，示出對于電極而利用了鉛的鉛蓄電池3。但是，主電源只要是能成為搭載于車輛2的電氣設(shè)備的電源的二次電池即可，無需是鉛蓄電池3。例如，作為主電源可列舉硅蓄電池。

此外，在上述實(shí)施方式中，作為搭載于車輛2的電氣設(shè)備的輔助電源，示出蓄電器5。但是，副電源只要是能成為搭載于車輛2的電氣設(shè)備的輔助電源的二次電池即可，無需是蓄電器5。例如，作為副電源可列舉鋰離子蓄電池、鎳氫電池。

此外，在上述實(shí)施方式中，雖然說明了電源控制裝置1被搭載于車輛的情形，但例如電源控制裝置1可以被搭載于例如兩輪車、鐵路、飛機(jī)以及船舶等輸送用設(shè)備。進(jìn)而，還可以被搭載于電梯、自動扶梯等升降機(jī)?？傊灰桥c電源以及負(fù)載連接且進(jìn)行對電源的充放電控制以及對負(fù)載的通電控制的設(shè)備即可。

此外，作為硬件說明的構(gòu)成可以由軟件來實(shí)現(xiàn)。另一方面，作為軟件說明的功能可以由硬件來實(shí)現(xiàn)。此外，硬件或者軟件可以通過硬件與軟件的組合來實(shí)現(xiàn)。例如，可以基于使自動制動器等工作的信息而由軟件來進(jìn)行控制，以便向負(fù)載4供給電力。

上述實(shí)施方式以及變形例的電源控制裝置1、1b是對蓄積與車輛2的內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動機(jī))en聯(lián)動的發(fā)電機(jī)6發(fā)出的電力且將蓄積的電力供給至負(fù)載4的主電源(鉛蓄電池)3以及副電源(蓄電器)5進(jìn)行控制的車輛用電源控制裝置，具備第1開關(guān)sw1、第2開關(guān)sw2、控制部13和切換電路15。第1開關(guān)sw1設(shè)置在主電源3與發(fā)電機(jī)6之間。第2開關(guān)sw2設(shè)置在副電源5與發(fā)電機(jī)6之間?？刂撇?3根據(jù)車輛2的狀態(tài)來控制第1開關(guān)sw1以及第2開關(guān)sw2的連接狀態(tài)。在主電源3的電壓v1比副電源5的電壓v2低閾值以上的情況下，切換電路15將第1開關(guān)sw1以及/或者第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)。

由此，副電源5和負(fù)載4直接連接，能夠確保包括主電源3以及副電源5的電源系統(tǒng)s的冗余性。

上述實(shí)施方式以及變形例的切換電路15與控制部13的控制無關(guān)地將第1開關(guān)sw1以及/或者第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)。

由此，與控制部13的控制無關(guān)地副電源5和負(fù)載4被直接連接，能夠確保包括主電源3以及副電源5的電源系統(tǒng)s的冗余性。

上述實(shí)施方式以及變形例的切換電路15具備比較器15a1和開關(guān)驅(qū)動電路15a2。比較器15a1比較主電源3的電壓v1與副電源5的電壓v2。開關(guān)驅(qū)動電路15a2基于比較器15a1的比較結(jié)果而將第1開關(guān)sw1以及/或者第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)。

由此，能夠由模擬電路來構(gòu)成切換電路15，能夠使切換電路15的響應(yīng)速度得到提升。因而，在主電源3的電壓急劇下降的情況下，能夠更迅速地確保電源的冗余性。

上述實(shí)施方式以及變形例的切換電路15，在車輛2以給定速度以下的速度減速且內(nèi)燃機(jī)en已停止了動作的情況下，若主電源3的電壓v1變?yōu)楸雀彪娫?的電壓v2低閾值以上，則將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。

由此，即便是車輛2進(jìn)行所謂的怠速停止的情況，也能夠確保包括主電源3以及副電源5的電源系統(tǒng)s的冗余性。此外，由于內(nèi)燃機(jī)en已停止了動作，因此能夠提升燃料效率。

上述實(shí)施方式以及變形例的切換電路15，在車輛2以給定速度以上的速度行駛的情況下，若主電源3的電壓v1變?yōu)楸雀彪娫?的電壓v2低閾值以上，則將第2開關(guān)sw2切換為接通狀態(tài)。

由此，即便車輛2處于行駛中，也能夠確保包括主電源3以及副電源5的電源系統(tǒng)s的冗余性。

上述實(shí)施方式的車輛用電源控制裝置1還具備設(shè)置在副電源5與負(fù)載4之間且對副電源5的直流電壓進(jìn)行變換的直流變換器(dc-dc轉(zhuǎn)換器)14。切換電路15在經(jīng)由直流變換器14而從副電源5向負(fù)載4供給電力的情況下，若主電源3的電壓v1變?yōu)楸雀彪娫?的電壓v2低閾值以上，則將第1開關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。

由此，即便是直流變換器(dc-dc轉(zhuǎn)換器)14處于驅(qū)動的情況，也能夠確保包括主電源3以及副電源5的電源系統(tǒng)s的冗余性。

進(jìn)一步的效果、變形例能由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易導(dǎo)出。因而，本發(fā)明的更寬范圍的方式并不限定于如以上那樣表示且描述的特定的詳細(xì)內(nèi)容及代表性的實(shí)施方式。因此，在不脫離所附的要求保護(hù)的范圍及其等價(jià)物所定義的總括性的發(fā)明概念的主旨或范圍的情況下能進(jìn)行各種變更。