CN108258783B - 电源控制系统及电源控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够进一步提高能量效率的电源控制系统及电源控制方法。电源控制系统具备：发电机；电源，其能够通过所述发电机的供给电力进行充电；电负载，其通过所述发电机的供给电力进行工作；以及控制部，其在所述发电机发电时，在从使电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，进行所述电源的充电。

Description

电源控制系统及电源控制方法
技术领域
本发明涉及电源控制系统及电源控制方法。
背景技术
在通过内燃机的驱动力使发电机进行发电时，若发电机的电负载的总 量急剧减少，则存在内燃机的旋转速度急剧上升的情况。对此，已知有如 下技术：即使从由发电机向电负载供给电力的状态切换为电负载被从发电 机切断的状态，也将电负载的总量调整为逐渐降低，从而抑制内燃机的旋 转速度的急剧的上升(例如参照日本特开昭63-129900号(以下专利文献 1))。
然而，根据专利文献1，即使在想要停止本来向电负载的电力供给的 状况下，也只不过是延迟成为将该供给切断了的状态的时机。因此，存在 如下情况：在应切断的状态下运行的期间能量被浪费消耗，从而使能量效 率降低。
发明内容
本发明的方案考虑到这样的情况而完成，其目的之一在于提供一种能 够进一步提高能量效率的电源控制系统及电源控制方法。
为了解决上述问题，本发明采用了以下的方案。
(1)本发明的一方案的电源控制系统具备：发电机；电源，其能够 通过所述发电机的供给电力进行充电；电负载，其通过所述发电机的供给 电力进行工作；以及控制部，其在所述发电机发电时，在从使电负载工作 的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，进行所述 电源的充电。
(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，在所述发电机发电时， 从使所述电负载工作的工作状态向非工作状态转变之前起，所述控制部进 行所述电源的充电。
(3)在上述(2)的方案的基础上，也可以是，所述控制部朝向与所 述电源的状态相关的规定的目标值进行所述电源的充电，在所述发电机发 电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，所 述控制部也使通过所述发电机的供给电力进行的所述电源的充电继续，在 从所述电负载成为非工作状态起经过所述规定期间之后，所述控制部使用 比从所述电负载成为非工作状态以前起使用的第一值小的第二值，来作为 所述目标值。
(4)在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，也可以是，所述电 源控制系统包括充放电的响应性彼此不同的多个电源来作为所述电源，在 所述发电机发电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态 之后的经过规定期间为止的期间，所述控制部对所述多个电源中的充放电 的响应性高的电源进行充电。
(5)在上述(4)的方案基础上，也可以是，在所述发电机发电时， 从使所述电负载工作的工作状态向非工作状态转变之前起，所述控制部进 行所述多个电源中的充放电的响应性高的电源的充电。
(6)在上述(5)的方案的基础上，也可以是，所述控制部朝向与所 述电源的状态相关的规定的目标值进行所述电源的充电，在所述发电机发 电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，所 述控制部也使通过所述发电机的供给电力进行的所述多个电源中的充放 电的响应性高的电源的充电继续，在从所述电负载成为非工作状态起经过 所述规定期间之后，所述控制部使用比从所述电负载成为非工作状态以前 起使用的第一值小的第二值，来作为所述多个电源中的充放电的响应性高 的电源的充电所涉及的所述目标值。
(7)在上述(3)或(6)的方案的基础上，也可以是，在所述电负 载切换为所述非工作状态之后，所述控制部也将作为所述目标值的所述第 一值维持规定时间以上地进行充电。
(8)在上述(3)或(6)的方案的基础上，也可以是，在所述电负 载切换为所述非工作状态之后，所述控制部用所述规定期间使所述目标值 从所述第一值朝向所述第二值减少。
(9)在上述(3)至(7)中任一方案的基础上，也可以是，所述第 一值是比表示所述电源充满电的情况下的状态的值小的值。
(10)在上述(1)至(9)中任一方案的基础上，也可以是，所述控 制部在经过所述规定期间之后结束所述电源的充电。
(11)在上述(1)至(10)中任一方案的基础上，也可以是，所述 控制部无论所述电源是否已达到充满电状态，都在经过所述规定期间之后 结束充电。
(12)在上述(1)至(11)中任一方案的基础上，也可以是，在对 所述发电机进行驱动的驱动部的运转状态为怠速状态且从使所述电负载 工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，所述 控制部进行所述电源的充电。
(13)在上述(1)至(12)中任一方案的基础上，也可以是，所述 电源与铅蓄电池相比，充放电的响应性高。
(14)在上述(1)、(3)、(4)、(6)、(8)、(10)～(12) 中任一方案的基础上，也可以是，所述规定期间是向所述电源充电的充电 电流低于规定值为止的期间。
(15)本发明的一方案的电源控制方法是电源控制系统的电源控制方 法，所述电源控制系统具备发电机、能够通过所述发电机的供给电力进行 充电的电源及通过所述发电机的供给电力进行工作的电负载，其中，在所 述发电机发电时，在从使电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的 经过规定期间为止的期间，进行所述电源的充电。
根据本发明的方案，电源控制系统具备发电机、能够通过所述发电机 的供给电力进行充电的电源及通过所述发电机的供给电力进行工作的电 负载，在所述发电机发电时，在从使电负载工作的工作状态转变为非工作 状态之后的经过规定期间为止的期间，进行所述电源的充电，由此可提供 一种能够防止内燃机的旋转速度的急剧的上升且能够进一步提高能量效 率的电源控制系统及电源控制方法。
附图说明
图1是表示本实施方式的电源控制系统的结构的图。
图2是例示使本实施方式的电负载成为非工作状态的处理的顺序的流 程图。
图3是表示使本实施方式的电负载成为非工作状态的处理的一例的 图。
图4是例示使本实施方式的变形例的电负载成为非工作状态的处理的 顺序的流程图。
图5是表示使本实施方式的变形例的电负载成为非工作状态的处理的 一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的电源控制系统及电源控制方法的实施 方式。
(本实施方式)
图1是表示本实施方式的电源控制系统的结构的图。
本实施方式的车辆用电源装置10是搭载于车辆1的装置。车辆用电 源装置10是电源控制系统的一例。
车辆用电源装置10至少具备电容器11及蓄电池12、DC(Direct Current；直流)-DC转换器13及控制器14、以及接触器15及接触器继电 器16。
车辆1除了具备车辆用电源装置10以外，还具备FI(Fuel injection； 燃料喷射)-ECU(Electronic Control Unit；电子控制单元)17、起动电磁 开关(STMGSW)18、起动继电器19及起动电动机(STM)20、发电机 (ACG)21及内燃机22、电负载23、点火开关(IGSW)24、第二电压 传感器25及第一电压传感器26、转速传感器27、以及操作开关28(操作 SW)。
电容器11(第二电源)例如是双电层电容器或电解电容器、锂离子电 容器等。电容器11与起动电磁开关18连接。另外，电容器11与DC-DC 转换器13的第一输入输出端子13a及接触器15的第一端子15a连接。电 容器11能够经由DC-DC转换器13或接触器15与蓄电池12、接触器继电 器16、FI-ECU17、发电机21、电负载23及点火开关24电连接。需要说 明的是，电容器11与铅蓄电池的蓄电池12相比，充放电的响应性高。
蓄电池12(第一电源)例如是铅蓄电池等二次电池。蓄电池12的额 定电压例如为12[V]。蓄电池12与接触器继电器16、FI-ECU17、发电 机21、电负载23及点火开关24连接。另外，蓄电池12与DC-DC转换 器13的第二输入输出端子13b及接触器15的第二端子15b连接。蓄电池 12能够经由DC-DC转换器13或接触器15与电容器11及起动电磁开关 18电连接。需要说明的是，关于每单位时间的充放电性能，蓄电池12(第 一电源)的充放电性能比电容器11的充放电性能低。
即，电容器11的充放电的响应性与蓄电池12的充放电的响应性彼此 不同。上述的电源包括向电负载23供给电力的电源。在发电机21发电时， 在从使电负载23工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间 为止的期间，电容器11和蓄电池12可以为充入通过该发电得到的电力的 对象。需要说明的是，成为充入通过该发电得到的电力的对象的电源可以 为电容器11和蓄电池12中的充放电的响应性比较高的一方。例如，在蓄 电池12为铅电池的情况下，作为其对象而可以选定电容器11。电容器11 和蓄电池12是多个电源的一例，电源的种类、个数、其种类的组合等没 有限制于此，也可以选择其他电源的种类、个数、其种类的组合。
DC-DC转换器13通过控制器14的控制能够在第一输入输出端子13a 与第二输入输出端子13b之间的双向上进行升降压。DC-DC转换器13根 据需要对在内燃机22运转时由发电机21产生的发电电力或在车辆1制动 时由发电机21产生的再生电力进行升压，并将其向电容器11供给而使电 容器11充电。另外，DC-DC转换器13根据需要对蓄积于电容器11的电力进行升压，并将其至少向蓄电池12或电负载23供给而使电容器11放 电。
DC-DC转换器13例如是H桥的升降压DC-DC转换器，具备桥连接 的四个第一开关元件～第四开关元件(例如IGBT；Insulated Gate Bipolar mode Transistor；绝缘栅双极型晶体管)SW1、SW2、SW3、SW4。
DC-DC转换器13中的成对的第一开关元件SW1及第二开关元件SW2 在第一输入输出端子13a与接地端子13c之间串联连接。即，第一开关元 件SW1的集电极与第一输入输出端子13a连接，第一开关元件SW1的发 射极与第二开关元件SW2的集电极连接，第二开关元件SW2的发射极与 接地端子13c连接。
DC-DC转换器13中的成对的第三开关元件SW3及第四开关元件SW4 在第二输入输出端子13b与接地端子13c之间串联连接。即，第三开关元 件SW3的集电极与第二输入输出端子13b连接，第三开关元件SW3的发 射极与第四开关元件SW4的集电极连接，第四开关元件SW4的发射极与 接地端子13c连接。
在各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的发射极·集电极之间，以从 发射极朝向集电极成为正向的方式连接各第一二极管D1～第四二极管D4。
DC-DC转换器13具备电抗器L，该电抗器L连接于第一开关元件SW1 与第二开关元件SW2的连接点和第三开关元件SW3与第四开关元件SW4 的连接点之间。DC-DC转换器13还具备连接于第一输入输出端子13a与 接地端子13c之间的第一电容器Ca、以及连接于第二输入输出端子13b 与接地端子13c之间的第二电容器Cb。
DC-DC转换器13具备以将第一输入输出端子13a与第二输入输出端 子13b之间直接连结的方式串联连接的电阻R及二极管D。二极管D配 置为从第二输入输出端子13b朝向第一输入输出端子13a而成为正向。
DC-DC转换器13由从控制器14输出并向各开关元件SW1、SW2、 SW3、SW4的栅极输入的信号驱动。
控制器14(控制部)例如由CPU(Central Processing Unit)等处理器、 LSI(LargeScale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、 FPGA(Field-Programmable Gate Array)等构成。控制器14控制DC-DC 转换器13的双向的升降压动作和基于接触器继电器16实现的接触器15 的连接及切断的动作。而且，控制器14决定许可还是禁止由FI-ECU17执 行怠速停止，并将基于决定的内容得到的控制指令向FI-ECU17输出。
控制器14与检测电容器11的输出电压VC的第二电压传感器25、检 测电容器11的充电电流及放电电流的电流传感器(省略图示)及检测电 容器11的温度的温度传感器(省略图示)连接。
控制器14控制蓄电池12的放电及蓄电池12的放电深度。
控制器14与检测蓄电池12的输出电压VB的第一电压传感器26、检 测蓄电池12的充电电流及放电电流的电流传感器(省略图示)及检测蓄 电池12的温度的温度传感器(省略图示)连接。
接触器15根据接触器继电器16的接通及断开来切换接触器15的第 一端子15a与第二端子15b之间的连接及切断。接触器继电器16的接通 及断开由控制器14控制。
需要说明的是，接触器15的第一端子15a与DC-DC转换器13的第 一输入输出端子13a、电容器11的正极侧端子及起动电磁开关18连接。 接触器15的第二端子15b与DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b、 蓄电池12的正极侧端子、发电机21及电负载23连接。由此，接触器15 在连接状态下将电容器11及蓄电池12相对于串联连接的起动电磁开关18 及起动电动机20并联连接。
需要说明的是，电容器11及蓄电池12的负极侧端子接地。
FI-ECU17例如具有CPU等处理器、程序存储器、工作存储器、通信 接口等通过总线连接的结构。FI-ECU17进行与燃料供给、点火时机等内 燃机22的动作相关的各种控制。FI-ECU17通过根据乘客的操作而从点火 开关24输出的起动要求及停止要求的信号来控制内燃机22的起动及停 止。
FI-ECU17具备计时部29。计时部29计测用于控制各部分的工作状态 的时间。FI-ECU17基于计时部29进行测定的测定结果与规定阈值比较的 结果等，来调整各种处理的执行。
FI-ECU17进行内燃机22的怠速停止控制。怠速停止控制是如下控制： 根据规定的暂时停止条件的成立而使运转状态的内燃机22自动暂时停止， 且根据规定的恢复条件的成立而使暂时停止状态的内燃机22自动地再起 动。规定的暂时停止条件例如是车辆1的车速为零、加速踏板开度为零、 且制动踏板开关接通的情况。规定的恢复条件例如是制动踏板开关成为了 断开的情况等。
FI-ECU17根据基于从点火开关24输出的信号的起动要求或从怠速停 止的暂时停止状态恢复的恢复要求，将起动继电器19控制为接通，由此 使内燃机22起动。另外，FI-ECU17控制发电机(ACG)21的发电动作， 将发电机21的发电电压任意变更。
发电机21例如是经由带等与内燃机22的曲轴(省略图示)连结的交 流发电机。发电机21使用内燃机22的运转时的动力、或者在车辆1减速 时再生的动力来发出交流电力。需要说明的是，发电机21具备将发电及 再生得到的交流输出整流为直流输出的整流器(省略图示)等。发电机21 与DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b连接。
内燃机22(动力源、发动机)通过起动电动机(STM)20的驱动力 起动。起动电动机20通过从电容器11或蓄电池12经由起动电磁开关 (STMGSW)18的电压施加来进行旋转驱动。起动电磁开关18根据起动 继电器19的接通及断开而对向起动电动机20的供电有无进行切换。即， 起动电磁开关18(起动开关)进行起动电动机20(起动装置)与电容器 11(所述第二电源)及蓄电池12(第一电源)的连接及切断。起动继电器 19的接通及断开由FI-ECU17控制。
起动电动机20(起动装置)例如在旋转轴(省略图示)上具备小齿轮 (省略图示)。内燃机22例如在曲轴(省略图示)上具备与起动电动机20 的小齿轮啮合的齿圈(省略图示)。由此，起动电动机20通过使小齿轮与 内燃机22侧的齿圈啮合而能够将驱动力向内燃机22传递。
电负载23是搭载于车辆1的各种辅机类等。电负载23接地且与 DC-DC转换器13的第二输入输出端子13b连接。
本实施方式的车辆用电源装置10具备上述结构，接着说明该车辆用 电源装置10的动作。
[充放电动作]
以下，说明控制器14控制的电容器11及蓄电池12的充放电动作。
控制器14控制DC-DC转换器13的双向的升降压动作及基于接触器 继电器16实现的接触器15的连接及切断，以使电容器11的输出电压与 对应于车辆1的运转状态的规定的目标电压一致。
控制器14执行9个动作模式M0～M8等来作为与车辆1的运转对应的 电容器11及蓄电池12的充放电动作。
例如，动作模式M0～M8如下述这样决定。为在车辆停止时对电容器 11或蓄电池12进行充电的“停止充电(M0)”、与点火开关或起动开关的 操作连动地通过来自蓄电池12的放电进行起动的“初次起动(M1)”、对 电容器11进行充电以备于怠速停止的“I/S准备充电(M2)”、在再生时对 电容器11进行充电的“再生充电(M3)”、从电容器11或蓄电池12放出 再生电力且使发电机21(ACG)暂停的“再生放电(M4)”、在怠速停止 时从电容器11向电负载放电的“I/S电容器供电(M5)”、将从蓄电池12 放出的电力向电负载23供给的“I/S蓄电池供电(M6)”、从电容器11放 电而使内燃机22再起动的“ENG再起动(M7)”、为了抑制电容器11的劣化而对电容器11进行充电的“停止时充电(M8)”等。需要说明的是， 除了上述的9个动作模式M0～M8以外，还存在不伴随有电容器11及蓄电 池12的充放电动作的“负载供电模式(M9)”。在“负载供电模式(M9)” 中，设定为不对电容器11、蓄电池12进行充电的状态。
在上述的各动作模式中，发电机21处于发电状态的模式是“I/S准备 充电(M2)”、“再生充电(M3)”、“负载供电模式(M9)”等模式。
例如，在“I/S准备充电(M2)”时，DC-DC转换器13将蓄积于蓄电 池12的电力转换为所期望的电压而对电容器11进行充电。在“再生充电 (M3)”时，DC-DC转换器13将由发电机21发出的电力转换为所期望的 电压而对电容器11进行充电。在“负载供电模式(M9)”时，DC-DC转 换器13使电力转换停止并将由发电机21发出的电力向电负载23供给。
需要说明的是，上述的3个模式中的“I/S准备充电(M2)”和“再生 充电(M3)”也可以包括通过发电机21发电得到的电力对电容器11等进 行充电且将通过该发电得到的电力向电负载23供给的状态。需要说明的 是，在以上述的模式控制的状态下，即使存在对电负载23的电力的供给 突然停止的情况，向电容器11的充电也继续。
另外，向电负载23供电的状态与上述的所有模式独立地切换。例如， 乘客的操作开关28的操作是用于切换向电负载23供电的状态的主要原 因。控制器14与该操作对应而实施切换。需要说明的是，也可以与乘客 的操作开关28的操作无关，例如使车辆用电源装置10基于随时监视的车 辆状态来切换为向电负载23供电的状态。
[车辆用电源装置的动作]
以下，说明车辆用电源装置10的动作的一例。
此外，在“负载供电模式(M9)”时，有时发电机21的旋转速度急剧 上升。例如，在从发电机21向电负载23供电且未对电容器11或蓄电池 12充电的情况下，与发电机21相对的电负载23的总量急剧减少。由此， 在发电机21产生了无负载运转或轻负载运转的状态的情况下，有时导致 发电机21的旋转速度急剧上升这样的状态。
与此相对，实施方式的车辆用电源装置10例如检测乘客的操作开关 28的操作，在检测出用于使电负载23的工作停止的操作时，在成为对电 容器11进行充电的状态后使电负载23的工作停止。
或者，当处于在“I/S准备充电(M2)”或者“再生充电(M3)”中通 过发电机21发电得到的电力对电容器11等进行充电且将通过发电机21 的发电得到的电力向电负载23供给的状态时，若使向电负载23的电力供 给和向电容器11等的充电这两方大致同时停止，则存在发电机21的旋转 速度急剧上升的情况。
与此相对，实施方式的车辆用电源装置10例如检测乘客的操作开关 28的操作，在检测出用于使电负载23的工作停止的操作时，在使电负载 23的工作停止后，也使对电容器11进行充电的状态继续。
需要说明的是，车辆用电源装置10也可以与乘客的操作开关28的操 作无关，基于随时观测的车辆状态而在成为对电容器11进行充电的状态 后使电负载23的工作停止。以下，基于以乘客的操作开关28的操作的检 测为基础而使电负载的工作停止的例子，来对详细情况进行说明。
车辆用电源装置10的控制器14按照操作开关28的操作的检测结果， 在发电机21发电时检测出从使电负载23工作的工作状态向非工作状态转 变。控制器14在转变为非工作状态后的经过规定期间为止的期间，进行 电容器11的充电。
需要说明的是，本申请所述的“发电机21发电时”也可以包括控制 器14以“I/S准备充电(M2)”、“再生充电(M3)”、“负载供电模式(M9)” 等模式进行控制时。
上述的电负载23也可以是因其工作状态的变动而对发电机21的旋转 带来影响的程度的较大容量的电负载。例如，车辆用的空调、前照灯等是 成为上述的对象的电负载23的一例。
例如，控制器14在“从使电负载23工作的工作状态向非工作状态转 变”之前，对指示上述的切换的操作进行检测。并且，控制器14从发电 机21处于发电的状态且自使电负载23工作的工作状态向非工作状态转变 之前起，进行电容器11的充电。
[关于电容器11的充电目标值]
电容器11的充电目标值TG与电容器11的状态、车辆的状态对应而 决定为规定值。控制器14朝向电容器11的充电目标值TG进行电容器11 的充电。例如，电容器11的充电目标值TG预先决定为规定值(充电目标 值TG1)。该电容器11的充电目标值TG1也可以根据电容器11的状态、 车辆的状态而决定为比表示电容器11充满电的情况下的状态的值小的值。
控制器14也可以利用电容器11的充电目标值TG1而在发电机发电时 从使电负载23工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，使通过发电 机的供给电力进行的电容器11的充电继续。
[关于使电负载成为非工作状态的处理]
图2是例示使本实施方式的电负载成为非工作状态的处理的顺序的流 程图。
首先，控制器14判定是否接受到使电负载23停止的指示(S21)。在 未接受到使电负载23停止的指示的情况下，结束图中所示的一系列的处 理。
在接受到了使电负载23停止的指示的情况下，控制器14判定是否处 于对电容器11进行充电的状况(S22)。在处于对电容器11进行充电的状 况的情况下，控制器14使处理前进至步骤S24。
在未处于对电容器11进行充电的状况的情况下，控制器14开始电容 器11的充电(S23)。
接着，在S22的判定中判定为处于对电容器11进行充电的状况的情 况下、或者从结束S23的处理起经过规定时间(T12(图3))之后，控制 器14使电负载23成为非工作状态(S24)。
接着，控制器14判定是否经过了规定期间(T23(图3))(S27)，例 如待机至经过规定期间(T23)为止。
接着，在经过了规定期间(T23)之后，控制器14使电容器11的充 电停止(S28)，使发电机21停止(S29)，并结束图中所示的一系列的处 理。
[关于使电负载成为非工作状态的处理]
图3是表示使本实施方式的电负载成为非工作状态的处理的一例的 图。图3(a)示出发电机21的状态(发电中和停止中)，图3(b)示出 操作开关28的状态(负载工作要求操作中和负载非工作要求操作中)，图 3(c)示出电负载23的工作状态(工作中和非工作中)，图3(d)示出电 容器11的充电控制状况(非充电状态和充电状态)，图3(e)示出电容器 11的充电状态SoC和充电目标值TG。
在时刻t0，如图3(a)所示，发电机21的状态为发电中，如图3(b) 所示，操作开关28的状态为负载工作要求操作中，如图3(c)所示，电 负载23为工作中，如图3(d)所示，电容器11置于非充电状态且无负载 状态，如图3(e)所示，电容器11的充电状态SoC处于为初始值SC0的 状态。
需要说明的是，上述的电容器11的充电状态SoC被调整为成为下限 值MIN与上限值MAX之间。例如，作为控制目标值的充电目标值TG1 决定为下限值MIN与上限值MAX之间的值。
在时刻t1，如图3(b)所示，操作开关28被操作而从负载工作要求 操作中的状态向负载非工作要求操作中的状态转变。控制器14检测各部 分的状态而检测满足下述的条件的情况。例如，控制器14检测满足如下 条件的情况：存在从操作开关28的负载工作要求操作中的状态向负载非 工作要求操作中的状态的转变，而且发电机21为发电中，电负载23为工 作中，电容器11处于非充电状态且无负载状态。控制器14检测出满足了 上述的条件的情况时，如图3(d)所示，开始电容器11的充电。其结果 是，如图3(e)所示，电容器11的充电状态SoC从初始值SC0逐渐上升。 需要说明的是，在该阶段，发电机21的负载的总量中增加对电容器11进 行充电所需的电力量。
而且，控制器14与检测出满足了上述的条件的情况同步地开始通过 计时部29进行的计时。
接着，计时部29检测出从时刻t1经过规定时间(T12)而成为了时刻 t2的情况。控制器14从计时部29接受经过了规定时间(T12)的情况的 通知，使为工作状态的电负载23成为非工作状态。
接着，计时部29检测出从时刻t2经过规定期间(T23)而成为了时刻 t3的情况。控制器14从计时部29接受经过了规定期间(T23)的情况的 通知，使处于充电状态的电容器11的充电中断，并停止发电机21的驱动。 由此，电容器11成为非充电状态且无负载状态，将蓄积的电力利用于内 燃机22的下一次的起动时。另外，控制器14在将对发电机21进行驱动的动力切断后使发电机21成为停止状态。
根据实施方式，车辆用电源装置10(电源控制系统)具备发电机21、 能够通过发电机21的供给电力进行充电的电容器11、以及通过发电机21 的供给电力进行工作的电负载23。在发电机21发电时，在从使电负载23 工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间(T23)为止的期 间，控制器14进行电容器11的充电，由此能够抑制在发电机21的电负 载23的总量急剧减少时可能产生的发电机21的旋转速度的变动，且同时 能够进一步提高能量效率。
另外，车辆用电源装置10(电源控制系统)在发电机21发电时，从 时刻t2之前起进行电容器11的充电，该时刻t2为从使电负载23工作的 工作状态向非工作状态转变的时刻。由此，从到达时刻t2之前起开始电容 器11的充电，该时刻t2为从使电负载23工作的工作状态向非工作状态转 变的时刻，从而将时刻t2以后产生的剩余的能量效率良好地向电容器11 充电，由此能够进一步提高能量效率。
另外，控制器14在电负载23切换为非工作状态之后，也以电容器11 的充电目标值TG继续充电规定时间以上。控制器14通过对此进行维持来 对电容器11进行充电，从而能够抑制电负载23切换为非工作状态后的发 电机21的旋转速度的变动。
另外，充电目标值TG1设定为比表示电容器11已充满电的情况下的 状态的值小的值，从而即使在产生了内燃机22或发电机21的负载的变动 引起的旋转速度的变动的情况下，也能够限制电容器11达到充满电状态 或过充电状态。
另外，控制器14也可以无论电容器11是否已达到充满电状态，都在 从开始电容器11或蓄电池12的充电起经过规定期间(T23)之后，结束 电容器11或蓄电池12的充电。由此，能够抑制刚过时刻t1之后的发电机 21的转速的变动，而且能够将抑制所需的能量蓄积于电容器11或蓄电池 12，因此能够进一步提高能量效率。
另外，控制器14在对发电机21进行驱动的内燃机22(驱动部)的运 转状态为怠速状态且从使电负载23工作的工作状态转变为非工作状态之 后的经过规定期间为止的期间，进行电容器11的充电。能够减少内燃机 22的运转状态处于怠速状态的情况下的电负载23的变动的影响。
另外，控制器14可以使规定期间(T23)为由未图示的电流检测机构 检测出的向电容器11充电的充电电流值达到小于规定值为止的期间。
而且，控制器14也可以使规定期间(T23)为计时部29计测的计时 时间经过预先设定的规定时间为止的期间，其中，计时部29从使电负载 23自工作状态成为非工作状态起开始计时。在该情况下，控制器14基于 电容器11的当前的充电状态SoC(电源状态)来推定向电容器11充电的 充电电流成为小于规定值的电流为止所需的时间。控制器14也可以将该时间作为规定期间。或者，控制器14也可以按电负载23的工作电压来预 先算出使电负载23从工作状态成为非工作状态的情况可能对内燃机22的 转速的上升带来影响的时间，并将该时间作为规定期间。需要说明的是， 也可以按从工作状态成为非工作状态的电负载23的工作电压来预先设定 该时间。例如，该情况下的规定期间可以是向电容器11充电的充电电流 低于规定值为止的期间。需要说明的是，也可以将上述那样设定的规定时 间的值或与之建立关联的数据作成表格，并预先保存于存储区域(未图 示)，以供控制器14参照。
(本实施方式的变形例)
接着，说明本实施方式的变形例。在本实施方式中，说明了电容器11 的充电状态SoC和使作为固定值的充电目标值TG1为控制目标值的事例。
代替与此，在本变形例中，说明调整控制目标值的事例。以与本实施 方式的不同点为中心进行说明。
[关于电容器11的充电目标值]
电容器11的充电目标值TG与电容器11的种类对应而决定为规定值。 控制器14通过朝向电容器11的充电目标值TG进行电容器11的充电，从 而将电容器11的充电状态SoC调整为成为下限值MIN与上限值MAX之 间。
[关于使电负载成为非工作状态的处理]
图4是例示使本实施方式的变形例的电负载成为非工作状态的处理的 顺序的流程图。
首先，控制器14判定是否接受到使电负载23停止的指示(S21)。在 未接受到使电负载23停止的指示的情况下，结束图中所示的一系列的处 理。
在接受到使电负载23停止的指示的情况下，控制器14判定是否处于 对电容器11进行充电的状况(S22)。在处于对电容器11进行充电的状况 的情况下，使控制器14处理前进至步骤S24。
在未处于对电容器11进行充电的状况的情况下，控制器14开始电容 器11的充电(S23)。
接着，在S22的判定中判定为处于对电容器11进行充电的状况的情 况下、或者从结束S23的处理起经过规定时间(T12(图3))之后，控制 器14使电负载23成为非工作状态(S24)。
接着，控制器14判定充电目标值TG是否为调整中(S25)。在充电目 标值TG为调整中的情况下，逐次实施充电目标值的调整(S26)。
在结束S26的处理的情况下、或者通过S26中的判定而判定为充电目 标值TG不是调整中的情况下，控制器14判定是否经过了规定期间(T23 (图3))(S27)。在未经过规定期间(T23)的情况下，控制器14反复进 行从S26起的处理。
在经过规定期间(T23)的情况下，控制器14使电容器11的充电停 止(S28)，使发电机21停止(S29)而结束图中所示的一系列的处理。
[关于使电负载成为非工作状态的处理]
图5是表示使本实施方式的变形例的电负载成为非工作状态的处理的 一例的图。图5与前述的图3对应。
如图5(e)所示，充电目标值TG1和充电目标值TG2被决定为下限 值MIN与上限值MAX之间的值，且决定比电容器11的充电目标值TG1 小的值(第二值)的充电目标值TG2。控制器14使用充电目标值TGI和 充电目标值TG2来调整充电目标值TG。需要说明的是，图中所示的电容 器11的充电目标值TG1、TG2的大小、切换时机、从充电目标值TGi切 换为充电目标值TG2为止的期间的其值的变化的方式等没有限制于图中 所示的方式，也可以为其他方式。
例如，时刻t0下的状态与前述的实施方式同样。
之后，在时刻t10，控制器14检测出电容器11的充电状态SoC降低 到变动范围的下限值即最小值MIN的情况而开始电容器11的充电。此时 的电容器11的充电目标值TG假定为是充电目标值TG1(第一值)。
在时刻t1，如图3(b)所示，操作开关28被操作而从负载工作要求 操作中的状态向负载非工作要求操作中的状态转变。控制器14检测各部 分的状态而检测满足下述的条件的情况。例如，控制器14检测满足如下 这样的条件的情况：存在从操作开关28的负载工作要求操作中的状态向 负载非工作要求操作中的状态的转变，而且发电机21为发电中，电负载 23为工作中，电容器11处于充电状态。控制器14在检测出满足了上述的 条件的情况后，在过了时刻t2之后将电负载23切换为非工作状态。
之后，控制器14用规定期间使充电目标值TG从充电目标值TG1朝 向充电目标值TG2减少。例如，上述的规定期间是图5所示的从时刻t2 到时刻t3为止的时间T23。
控制器14也可以在从时刻t2到时刻t3为止的期间，利用从充电目标 值TG1使值逐渐减少的电容器11的充电目标值TG来使发电机21对电容 器11的充电继续。
接着，计时部29检测出从时刻t2经过规定期间(T23)而成为了时刻 t3的情况。控制器14从计时部29接受经过了规定期间(T23)的情况的 通知，使处于充电状态的电容器11的充电中断，并使发电机21的驱动停 止。由此，电容器11成为非充电状态且无负载状态，对蓄积的电力进行 保持。由此，控制器14能够在内燃机22的下一次的起动时利用该蓄积的电力。需要说明的是，控制器14也可以通过将为了驱动发电机21而从内 燃机22供给的动力切断，来使发电机21成为停止状态。
根据上述的变形例，除了起到与本实施方式同样的效果以外，控制器 14朝向与电容器11的状态相关的规定的目标值(充电目标值TG)而进行 电容器11的充电，在发电机21发电时，在从使电负载23工作的工作状 态转变为非工作状态的情况下，也使通过发电机21的供给电力进行的电 容器11的充电继续。而且，控制器14在从电负载23成为非工作状态起经过规定时间之后，使用比从电负载23成为非工作状态之前起使用的充 电目标值TG1(第一值)小的充电目标值TG2(第二值)，来作为充电目 标值TG。由此，能够效率良好地向电容器11充电。
另外，控制器14朝向与电容器11的状态相关的规定的目标值(充电 目标值TG)来进行电容器11的充电，在发电机21发电时，在从使电负 载23工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，也使通过发电机21的 供给电力进行的多个电源中的充放电的响应性高的电源即电容器11的充 电继续。也可以是，在从电负载23成为非工作状态起经过规定期间(T23) 之后，控制器14使用比从电负载23成为非工作状态之前起使用的充电目 标值TG1(第一值)小的充电目标值TG2(第二值)，来作为多个电源中 的充放电的响应性高的电源即电容器11的充电所涉及的目标值(充电目 标值TG)。由此，控制器14通过使通过发电机21的供给电力进行的多个 电源中的充放电的响应性高的电容器11的充电继续，从而能够使从电负 载23成为非工作状态起经过规定期间(T23)之后的电容器11的充电所 涉及的目标值(充电目标值)成为比充电目标值TG1(第一值)小的值。
另外，控制器14在电负载23切换为非工作状态之后，也以电容器11 的充电目标值TG继续充电规定时间以上。控制器14通过对此进行维持来 对电容器11进行充电，由此能够抑制电负载23切换为非工作状态之后的 发电机21的旋转速度的变动。
另外，控制器14也可以在电负载23切换为非工作状态之后，用规定 时间使充电目标值TG从充电目标值TG1朝向充电目标值TG2减少。由 此，能够在使充电目标值TG从充电目标值TG1向充电目标值TG2变更 时，连续地调整施加于发电机21的负载。
根据以上说明的至少一个实施方式，车辆用电源装置10(电源控制系 统)具备：发电机21；电容器11，其能够通过发电机21的供给电力进行 充电；电负载23，其通过发电机21的供给电力进行工作；以及控制器14， 其在发电机21发电时，在从使电负载23工作的工作状态转变为非工作状 态之后的经过规定期间为止的期间，进行电容器11的充电，由此能够进 一步提高能量效率。
以上，详细说明了本发明的实施方式，但具体结构不限定于上述的实 施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种设计变更等。

Claims (11)

1.一种电源控制系统，其特征在于，具备：
发电机；
电源，其能够通过所述发电机的供给电力进行充电；
电负载，其通过所述发电机的供给电力进行工作；以及
控制部，其在所述发电机发电时，在从使电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，进行所述电源的充电，
在所述发电机发电时，从使所述电负载工作的工作状态向非工作状态转变之前起，所述控制部进行所述电源的充电，并且
所述控制部朝向与所述电源的状态相关的规定的目标值进行所述电源的充电，在所述发电机发电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，所述控制部也使通过所述发电机的供给电力进行的所述电源的充电继续，在从所述电负载成为非工作状态起经过所述规定期间之后，所述控制部使用比从所述电负载成为非工作状态以前起使用的第一值小的第二值，来作为所述目标值。
2.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
在所述电负载切换为所述非工作状态之后，所述控制部也将作为所述目标值的所述第一值维持规定时间以上地进行充电。
3.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
在所述电负载切换为所述非工作状态之后，所述控制部用所述规定期间使所述目标值从所述第一值朝向所述第二值减少。
4.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
所述第一值是比表示所述电源充满电的情况下的状态的值小的值。
5.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
所述控制部在经过所述规定期间之后结束所述电源的充电。
6.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
所述控制部无论所述电源是否已达到充满电状态，都在经过所述规定期间之后结束充电。
7.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
在对所述发电机进行驱动的驱动部的运转状态为怠速状态且从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，所述控制部进行所述电源的充电。
8.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
所述电源与铅蓄电池相比，充放电的响应性高。
9.根据权利要求1所述的电源控制系统，其中，
所述规定期间是向所述电源充电的充电电流低于规定值为止的期间。
10.一种电源控制系统，其特征在于，具备：
发电机；
电源，其能够通过所述发电机的供给电力进行充电；
电负载，其通过所述发电机的供给电力进行工作；以及
控制部，其在所述发电机发电时，在从使电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，进行所述电源的充电，
所述电源控制系统包括充放电的响应性彼此不同的多个电源来作为所述电源，
在所述发电机发电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，所述控制部对所述多个电源中的充放电的响应性高的电源进行充电，并且
在所述发电机发电时，从使所述电负载工作的工作状态向非工作状态转变之前起，所述控制部进行所述多个电源中的充放电的响应性高的电源的充电，
所述控制部朝向与所述电源的状态相关的规定的目标值进行所述电源的充电，在所述发电机发电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，所述控制部也使通过所述发电机的供给电力进行的所述多个电源中的充放电的响应性高的电源的充电继续，在从所述电负载成为非工作状态起经过所述规定期间之后，所述控制部使用比从所述电负载成为非工作状态以前起使用的第一值小的第二值，来作为所述多个电源中的充放电的响应性高的电源的充电所涉及的所述目标值。
11.一种电源控制方法，其是电源控制系统的电源控制方法，所述电源控制系统具备发电机、能够通过所述发电机的供给电力进行充电的电源及通过所述发电机的供给电力进行工作的电负载，所述电源控制方法的特征在于，
所述电源控制系统具备控制部，在所述发电机发电时，在从使电负载工作的工作状态转变为非工作状态之后的经过规定期间为止的期间，所述控制部进行所述电源的充电，
在所述发电机发电时，从使所述电负载工作的工作状态向非工作状态转变之前起，所述控制部进行所述电源的充电，并且
所述控制部朝向与所述电源的状态相关的规定的目标值进行所述电源的充电，在所述发电机发电时，在从使所述电负载工作的工作状态转变为非工作状态的情况下，所述控制部也使通过所述发电机的供给电力进行的所述电源的充电继续，在从所述电负载成为非工作状态起经过所述规定期间之后，所述控制部使用比从所述电负载成为非工作状态以前起使用的第一值小的第二值，来作为所述目标值。
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