JP2000060019A - 車両用電源装置およびその充電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】第１バッテリに対して外部バッテリを接続した
時、この第１バッテリから制御手段に給電し、制御手段
を動作することで、第１バッテリおよび第２バッテリが
共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車
両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る
復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる車
両用電源装置の提供を目的とする。 【解決手段】第１バッテリ１と第２バッテリ２とが直列
に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテ
リ１の電気エネルギを上記第２バッテリ２に充電させる
制御手段２６を備え、上記制御手段２６は上記第１バッ
テリ１により給電されて動作することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば１２ボル
トの第１バッテリと、１２ボルトの第２バッテリとが直
列に接続されたトラック等の車両の車両用電源装置およ
びその充電方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭５９−１２７５３７
号公報、特開平３−５６０４０号公報に記載のように、
２４ボルト電源と１２ボルト電源とを両有する目的で、
２つの１２ボルトバッテリを直列に接続し、一方のバッ
テリが放電した時、他方のバッテリから充電すべく構成
した装置が既に発明されている。

【０００３】すなわち、前者の特開昭５９−１２７５３
７号公報に記載の装置は、低電圧負荷（１２Ｖ負荷）の
電源を兼ねる部分バッテリ（１２Ｖのバッテリ）の端子
間の電圧を全バッテリ（２つの１２ボルトバッテリを直
列接続したもの）の端子間電圧と比較し、所定の電圧比
以上に電圧が低下した時、部分バッテリのみを余分に充
電することで、電圧の異なる負荷（１２Ｖ用の負荷と２
４Ｖ用の負荷）を有するバッテリ電源の各バッテリを常
に不平衡のない正常な充電状態に保つものである。

【０００４】また後者の特開平３−５６０１０号公報に
記載の装置は、負荷量の異なるバッテリの残存容量の差
をバッテリ電圧の差により検出し、この検出結果に応じ
たパルス幅でＤＣ−ＤＣコンバータのトランジスタを導
通、非導通制御することによって、負荷量の小さいバッ
テリにより負荷量の大きいバッテリを充電するように構
成したものである。

【０００５】これら各従来装置には２つの１２Ｖバッテ
リの電圧を互に一致させる制御手段が開示されているも
のの、自車両の２つのバッテリが完全放電(いわゆるバ
ッテリ上がり)した場合には、トラック等の２４Ｖ電源
車両(他車両)の２４Ｖ電源を給電する手段か或は普通車
等の１２Ｖ電源車両(他車両)の１２Ｖ電源を昇圧器で２
４Ｖに昇圧した後に給電する手段でしか完全放電からの
復帰が望めない。

【０００６】このため、２４Ｖ電源車両は細い路地への
侵入、離合が困難であり、また昇圧器は一般的に身近に
ないため、バッテリ完全放電からの復帰に対する利便性
が悪い問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、第１バッテリに対して外部バッテリを接続
した時、この第１バッテリから制御手段に給電し、制御
手段を動作することで、第１バッテリおよび第２バッテ
リが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電
源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、
斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ
る車両用電源装置の提供を目的とする。

【０００８】この発明の請求項２記載の発明は、第１バ
ッテリに対して同容量の外部バッテリを接続した時、こ
の外部バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作
させることで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に
完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両に
よってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰
に対する利便性の大幅な向上を図ることができる車両用
電源装置の提供を目的とする。

【０００９】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１または２記載の発明の目的と併せて、上述の第１
バッテリと第２バッテリとを車両に並設する場合、第１
バッテリを第２バッテリに対して後方または手前側に配
設することで、後方または手前側に位置する第１バッテ
リに対して他車両のバッテリ(外部バッテリ)を容易に接
続することができ、第１バッテリと外部バッテリとの接
続性向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目
的とする。

【００１０】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項１，２または３記載の発明の目的と併せて、両バッ
テリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成
し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制
御手段でスタータ作動禁止の実行またはエンジン起動レ
ベル電圧に達していない旨を報知することで、充電時間
が長大化するのを防止することができる車両用電源装置
の提供を目的とする。

【００１１】この発明の請求項５記載の発明は、上記請
求項１，２，３または４記載の発明の目的と併せて、上
述の制御手段が車両の起動時以外の時にスリープ制御ま
たは給電遮断されることで、不要な電力消費を容易に防
止することができる車両用電源装置の提供を目的とす
る。

【００１２】この発明の請求項６記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４または５記載の発明の目的と併せ
て、バッテリ充電時にバッテリからの放電を禁止する禁
止手段を設けることで、充電中の電力消費を確実に禁止
することができる車両用電源装置の提供を目的とする。

【００１３】この発明の請求項７記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４，５または６記載の発明の目的と併
せて、上述の制御手段に対して第１バッテリと第２バッ
テリとから給電し、この制御手段が第２バッテリの電気
エネルギを第１バッテリに充電することで、外部バッテ
リを第１および第２の各バッテリの何れに接続しても、
制御手段に対する給電、動作を実行させることができ、
利便性のさらなる向上を図ることができる車両用電源装
置の提供を目的とする。

【００１４】この発明の請求項８記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４，５，６または７記載の発明の目的
と併せて、上述の制御手段で第１バッテリと第２バッテ
リとの電圧を一致させることで、両バッテリの不均衡を
解消することができる車両用電源装置の提供を目的とす
る。

【００１５】この発明の請求項９記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の発明の
目的と併せて、車両に装備された低電圧負荷（１２Ｖ用
の負荷）を第２バッテリ側に接続することで、第１バッ
テリにより給電されて動作する制御手段に対する給電を
電圧が安定している第１バッテリ側から実行することが
できる車両用電源装置の提供を目的とする。

【００１６】この発明の請求項１０記載の発明は、バッ
テリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部バッテ
リを第１バッテリに接続し、制御手段に対して第１バッ
テリまたは外部バッテリから給電を行なって、バッテリ
の完全放電からの復帰を実行することで、上記両バッテ
リが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電
源車両によってバッテリの完全放電からの復帰が実行で
き、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることが
できる車両用電源装置の充電方法の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続
された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電
気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を
備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電され
て動作する車両用電源装置であることを特徴とする。

【００１８】この発明の請求項２記載の発明は、第１バ
ッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源
装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記
第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手
段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと
同容量の外部バッテリにより給電されて動作する車両用
電源装置であることを特徴とする。

【００１９】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１または２記載の発明の構成と併せて、上記第１バ
ッテリと第２バッテリとを車両に並設し、上記第１バッ
テリは第２バッテリに対して後方または手前側に配設さ
れた車両用電源装置であることを特徴とする。

【００２０】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項１，２または３記載の発明の構成と併せて、上記第
１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジン
スタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第
２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジ
ンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベ
ルに達していないことを報知する車両用電源装置である
ことを特徴とする。

【００２１】この発明の請求項５記載の発明は、上記請
求項１，２，３または４記載の発明の構成と併せて、上
記制御手段は、車両の起動時以外の時にスリープ制御ま
たは給電遮断される車両用電源装置であることを特徴と
する。

【００２２】この発明の請求項６記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４または５記載の発明の構成と併せ
て、上記制御手段はバッテリ充電時にバッテリからの放
電を禁止する禁止手段を備えた車両用電源装置であるこ
とを特徴とする。

【００２３】この発明の請求項７記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４，５または６記載の発明の構成と併
せて、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとか
ら給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネル
ギを第１バッテリに充電させる車両用電源装置であるこ
とを特徴とする。

【００２４】この発明の請求項８記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４，５，６または７記載の発明の構成
と併せて、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリ
との電圧を一致させる車両用電源装置であることを特徴
とする。

【００２５】この発明の請求項９記載の発明は、上記請
求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の発明の
構成と併せて、車両に装備された低電圧負担が第２バッ
テリ側に接続された車両用電源装置であることを特徴と
する。

【００２６】この発明の請求項１０記載の発明は、第１
バッテリと第２バッテリとが直列に接続され、上記第１
バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させる制
御手段を備えた車両用電源装置の充電装置であって、上
記バッテリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部
バッテリを第１バッテリに接続し、上記制御手段に対し
て第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なっ
て、バッテリの完全放電からの復帰を実行する車両用電
源装置の充電方法であることを特徴とする。

【００２７】

【発明の作用及び効果】この発明の請求項１記載の発明
によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネル
ギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび
第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッ
テリに対して外部バッテリを接続すると、上述の制御手
段は第１バッテリにより給電されて動作する。この結
果、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電
からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向
上を図ることができる効果がある。

【００２８】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バ
ッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテ
リが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対し
て該バッテリと同容量の外部バッテリを接続すると、上
述の制御手段は外部バッテリにより給電されて動作す
る。この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって
自車両のバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復
帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効
果がある。

【００２９】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項１または２記載の発明の効果と併せて、上述
の第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設し、第１
バッテリを第２バッテリに対して後方または手前側に配
設したので、後方または手前側に位置する第１バッテリ
に対して他車両のバッテリ(外部バッテリ)を容易に接続
することができ、第１バッテリと外部バッテリとの接続
作業性の向上を図ることができる効果がある。

【００３０】この発明の請求項４記載の発明によれば、
上記請求項１，２または３記載の発明の効果と併せて、
両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく
構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述
の制御手段がスタータ作動禁止を実行またはエンジン起
動レベル電圧に達していない旨を報知する。

【００３１】このため、充電時間が長大化するのを防止
することができる効果がある。つまり両バッテリの合計
電圧が所定値以下の時にはスタータを作動させても単に
電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しない
から、上述の作動禁止または報知により、このような点
を防止することができる。

【００３２】この発明の請求項５記載の発明によれば、
上記請求項１，２，３または４記載の発明の効果と併せ
て、上述の制御手段は車両の起動時以外の時にはスリー
プ制御または給電遮断されるので、不要な電力消費を容
易に防止することができる効果がある。

【００３３】この発明の請求項６記載の発明によれば、
上記請求項１，２，３，４または５記載の発明の効果と
併せて、上述の制御手段はバッテリ充電時に禁止手段を
駆動してバッテリからの放電を禁止するので、充電中の
電力消費を確実に禁止することができる効果がある。

【００３４】この発明の請求項７記載の発明によれば、
上記請求項１，２，３，４，５または６記載の発明の効
果と併せて、上述の制御手段は第１バッテリと第２バッ
テリとから給電され、この制御手段が第２バッテリの電
気エネルギを第１バッテリに充電するので、外部バッテ
リを第１バッテリと第２バッテリとの何れに接続して
も、制御手段に対する給電と、制御手段の動作とを確保
することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図
ることができる効果がある。

【００３５】この発明の請求項８記載の発明によれば、
上記請求項１，２，３，４，５，６または７記載の発明
の効果と併せて、上述の制御手段は第１バッテリの電圧
と第２バッテリの電圧とを一致させるので、両バッテリ
の不均衡を解消することができて、バッテリに接続され
た負荷を適確に動作させることができる効果がある。

【００３６】この発明の請求項９記載の発明によれば、
上記請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の
発明の効果と併せて、車両に装備された低電圧負荷(１
２Ｖ用の負荷)を第２バッテリ側に接続したので、制御
手段は給電電圧が安定した第１バッテリ側から給電実行
することができる効果がある。

【００３７】この発明の請求項１０記載の発明によれ
ば、第１バッテリ、第２バッテリの完全放電時に、まず
第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに
接続し、次に制御手段に対して第１バッテリまたは外部
バッテリから給電を行なうと、この制御手段は第１バッ
テリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるので、
バッテリの完全放電からの復帰を実行することができ
る。この結果、両バッテリが共に完全放電を起こした場
合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全
放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅
な向上を図ることができる効果がある。

【００３８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は車両用電源装置およびその充電方法を示
すが、まず図１を参照して車両用電源装置の回路構成に
ついて詳述する。

【００３９】図１において、この車両用電源装置は定格
１２Ｖの第１バッテリ１と定格１２Ｖの第２バッテリ２
とを直列接続し、第１バッテリ１の正極から出力ライン
３を介して２４Ｖ直流電圧を取出すように構成すると共
に、両バッテリ１，２間の交点４から出力ライン５を介
して１２Ｖ直流電圧を取出すように構成している。な
お、第２バッテリ２の負極はアース(車両のボディ)６に
接続している。

【００４０】一方、第１のＭＯＳ型電界効果トランジス
タ(以下単に第１ＭＯＳトランジスタと略記する)７と、
第２のＭＯＳ型電界効果トランジスタ(以下単に第２Ｍ
ＯＳトランジスタと略記する)８とを設け、これら両Ｍ
ＯＳトランジスタ７，８のゲートはパルス印加ライン
９，１０を介してＣＰＵ２０(制御回路)に接続してい
る。

【００４１】また、第１ＭＯＳトランジスタ７のソース
はライン１１を介して第１バッテリ１の正極に接続し、
ドレンはライン１２、コイル１３の第１巻線部１３ａお
よびライン１４を介して上述の交点４に接続している。

【００４２】さらに第２ＭＯＳトランジスタ８のドレン
はライン１５を介してアース６に接続し、ソースはライ
ン１６、コイル１３の第２巻線部１３ｂおよびライン１
４を介して上述の交点４に接続している。

【００４３】ここで、上述の第１巻線部１３ａと第２巻
線部１３ｂとの巻数は同一に設定され、また各ＭＯＳト
ランジスタ７，８のドレン、ソース間に逆流防止用のダ
イオード１７，１８が接続されている。これらの各ダイ
オード１７，１８はそのカソードをソースに、アノード
をドレインにそれぞれ接続したものである。

【００４４】また第１バッテリ１の正極に接続した給電
ライン１９と、第２バッテリ２の正極に接続した給電ラ
イン２１とを設け、これらの各給電ライン１９，２１を
ＣＰＵ２０に接続して、制御回路としてのＣＰＵ２０に
対して第１バッテリ１または第２バッテリ２から給電を
行なうように構成している。

【００４５】上述のＣＰＵ２０はアクセサリスイッチや
その他の必要な信号入力に基づいて、ＲＯＭに格納され
たプログラムに従って、報知手段２２およびリレー２３
を駆動制御し、またＲＡＭはそれぞれの所定値Ｅ１，Ｅ
２，Ｅ３(図４〜図６参照)に相当するデータやその他の
必要なデータおよびマップを記憶する。ここで、上述の
報知手段２２としてはブザーや、報知ランプまたは電子
音による報知手段を用いることができる。

【００４６】上述のリレー２３におけるリレー接点２
４，２５は出力ライン３，５に介設されている。また上
述の各要素４，７〜２１で制御手段２６が構成され、こ
の制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２
バッテリ２に充電させ、また第２バッテリ２の電気エネ
ルギを第１バッテリ１に充電させて、第１バッテリ１と
第２バッテリ２との電圧を不均衡にならないように一致
させる。

【００４７】つまり、ＣＰＵ２０がパルス印加ライン９
を介して第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを
印加すると、この第１ＭＯＳトランジスタ７が導通し、
第１バッテリ１の正極から各要素１１，７，１２，１３
ａ，１４，４を介して第２バッテリ２の正極に電流が流
れ、第１巻線部１３ａには電磁エネルギが蓄えられる。

【００４８】第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートに対す
るパルス印加を停止すると、第１巻線部１３ａの磁気エ
ネルギが第２巻線部１３ｂに移行し、該部の逆起電圧が
各要素１４，４を介して第２バッテリ２の正極に印加さ
れるので、各バッテリ１，２の差電圧に対応して、第２
バッテリ２に対する充電が実行される。

【００４９】また、ＣＰＵ２０がパルス印加ライン１０
を介して第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを
印加すると、この第２ＭＯＳトランジスタ８が導通し、
第２バッテリ２の正極から各要素４，１４，１３ｂ，１
６，８，１５を介してアース６に電流が流れ、第２巻線
部１３ｂには磁気エネルギが蓄えられる。

【００５０】第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートに対す
るパルス印加を停止すると、第２巻線部１３ｂの磁気エ
ネルギが第１巻線部１３ａに移行し、該部の逆起電圧が
各要素１４，４を介して第１バッテリ１の負極に印加さ
れるので、各バッテリ１，２の差電圧に対応して、第１
バッテリ１に対する充電が実行される。

【００５１】ところで、上述の第１および第２の各バッ
テリ１，２をトラック等の車両２７(図２、図３参照)に
対して並設する場合、これら各バッテリ１，２を前後に
並設する時には、図２に示すように第１バッテリ１は第
２バッテリ２に対して後方に配設され、また各バッテリ
１，２を車幅方向の奥側と手前側とに並設する時には、
図３に示すように第１バッテリ１は第２バッテリ２に対
して手前側に配設される。

【００５２】上述の車両２７のエンジンスタータは第１
バッテリ１と第２バッテリ２との直列電圧すなわち２４
Ｖで駆動され、第１バッテリ１と第２バッテリ２との合
計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)以下
の時、上述のＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁
止する(図４、図６に示す各フローチャートの各ステッ
プＳ６，Ｑ１４参照)。

【００５３】また第１バッテリ１と第２バッテリ２との
合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)に
達した時、上述のＣＰＵ２０は合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が
エンジン起動レベルに達した旨を報知手段２２にて報知
する(図４、図６に示す各フローチャートの各ステップ
Ｓ１０，Ｑ１８参照)。

【００５４】ここで、上述のＣＰＵ２０による報知手段
２２の作動は、合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レ
ベル(所定値Ｅ３参照)に達していない旨を報知するよう
に構成してもよいことは勿論である。

【００５５】さらに上述のＣＰＵ２０を含む制御手段２
６は、車両２７の起動時以外の時つまりアクセサリスイ
ッチがＯＦＦポジションにある時は省電力化を図る目的
でスリープ制御または給電遮断される。

【００５６】上述のＣＰＵ２０はバッテリ充電時におい
てリレー２３を介してリレー接点２４，２５(禁止手段)
をＯＦＦ制御し、バッテリ１，２からの放電を禁止す
る。なお、図面では上述のリレー接点２４，２５として
ｂ接点(常閉接点)を図示したが、これはａ接点(常開接
点)であってもよいことは勿論である。また車両２７に
装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)は第２バッテリ
２側に接続されている。

【００５７】しかも、この車両用電源装置において上述
の制御手段２６はバッテリ１，２の完全放電時には第１
バッテリ１または第２バッテリ２にケーブル２８，２９
を介して接続される他車両の同容量(１２Ｖ)の外部バッ
テリ３０により給電されて動作する。なお、図面では外
部バッテリ３０を第１バッテリ１に接続した状態で示し
ているが、この外部バッテリ３０は第２バッテリ２に接
続してもよいことは勿論である。

【００５８】次に図４に示すフローチャートを参照して
車両用電源装置の充電方法について詳述する。第１バッ
テリ１および第２バッテリ２が共に完全放電した場合に
は、例えば第１バッテリ１の正負両極間に図１に示すよ
うにケーブル２８，２９を介して同容量すなわち１２Ｖ
の外部バッテリ３０を接続する。

【００５９】斯る外部バッテリ３０の接続後、第１ステ
ップＳ１で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔ(例えば約２〜３
秒)が経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次
の第２ステップＳ２に移行する。なお、所定周期Ｔの計
時はＣＰＵ内蔵タイマで実行される。

【００６０】この第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０は第
１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを印加(入力)
し、既述した如く第１バッテリ１の電気エネルギを第２
バッテリ２に充電する。

【００６１】次に第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は所
定周期Ｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にの
み次の第４ステップＳ４に移行する。この第４ステップ
Ｓ４で、ＣＰＵ２０は第２ＭＯＳトランジスタ８のゲー
トにパルスを印加(入力)し、既述した如く第２バッテリ
２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。

【００６２】次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ２０は第
１バッテリ１の電圧Ｖ１と、第２バッテリ２の電圧Ｖ２
との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)と所定値Ｅ３(たとえば２０
Ｖ)と比較して、Ｖ１＋Ｖ２＜Ｅ３の時(ＹＥＳ判定時)
には次の第６ステップＳ６に移行する一方、Ｖ１＋Ｖ２
＞Ｅ３の時(ＮＯ判定時)には別の第９ステップＳ９に移
行する。

【００６３】上述の第６ステップＳ６で、ＣＰＵ２０は
エンジンスタータの作動を禁止する目的で、セルモータ
に対する通電をしゃ断する。具体的にはリレー接点２４
をＯＦＦにして、セルモータにより電力が消費されない
ようにする。次に第７ステップＳ７で、ＣＰＵ２０は報
知手段２２による報知を停止し、次の第８ステップＳ８
で、ＣＰＵ２０はリレー２３を介してリレー接点２５を
ＯＦＦにして、放電禁止を実行する。

【００６４】一方、上述の第９ステップＳ９で、ＣＰＵ
２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電
圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以上にな
ったことに対応して、エンジンスタータの作動を許容す
る。つまり一旦ＯＦＦにしたリレー接点２４をＯＮにす
る。

【００６５】次に第１０ステップＳ１０で、ＣＰＵ２０
は報知手段２２を駆動して、合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエ
ンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)以上となった旨を報
知する。なお、第１０ステップＳ１０での報知に代え
て、先の第７ステップＳ７で合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエ
ンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)に達していないこと
を報知するように構成してもよいことは勿論である。

【００６６】次に第１１ステップＳ１１で、ＣＰＵ２０
はアクセサリスイッチのポジションを検出し、このアク
セサリスイッチがＯＦＦポジションか否かを判定し、Ｎ
Ｏ判定時には第１ステップＳ１にリターンする一方、Ｙ
ＥＳ判定時には処理を終了して、制御手段２６をスリー
プ制御または給電遮断する。

【００６７】このように図１〜図４で示した車両用電源
装置によれば、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の
電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるが、第１バ
ッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電を起こし
た場合、第１バッテリ１に対して外部バッテリ３０を接
続すると、上述の制御手段２６は第１バッテリ１により
給電されて動作する。この結果、単なる１２Ｖ電源車両
(他車両)によって自車両のバッテリ１，２の完全放電か
らの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上
を図ることができる効果がある。

【００６８】また、上述の制御手段２６は第１バッテリ
１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるが、第
１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電を起
こした場合、第１バッテリ１に対して該バッテリ１と同
容量の外部バッテリ３０を接続すると、上述の制御手段
２６は外部バッテリ３０により給電されて動作する。

【００６９】この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)
によって自車両(車両２７参照)のバッテリ１，２の完全
放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅
な向上を図るとことができる効果がある。

【００７０】さらに、上述の第１バッテリ１と第２バッ
テリ２とを車両２７に並設し、第１バッテリ１を第２バ
ッテリ２に対して後方(図２参照)または手前側(図３参
照)に配設したので、後方または手前側に位置する第１
バッテリ１に対して他車両のバッテリ(外部バッテリ３
０)を容易に接続することができ、第１バッテリ１と外
部バッテリ３０との接続作業性の向上を図ることができ
る効果がある。

【００７１】加えて、両バッテリ１，２の直列電圧(つ
まり２４Ｖ)でエンジンスタータを駆動すべく構成し、
両バッテリ１，２の合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３
以下の時、上述の制御手段２６がスタータ作動禁止(第
６ステップＳ６参照)を実行またはエンジン起動レベル
電圧に達していない旨を報知(第７ステップＳ７または
第１０ステップＳ１０参照)する。

【００７２】このため、充電時間が長大化するのを防止
することができる効果がある。つまり両バッテリ１，２
の合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以下の時にはスタ
ータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみ
で、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または
報知により、このような点を防止することができる。

【００７３】また、上述の制御手段２６は車両２７の起
動時以外の時にはスリープ制御または給電遮断されるの
で、不要な電力消費を容易に防止することができる効果
がある。

【００７４】さらに、上述の制御手段２６はバッテリ充
電時に禁止手段を駆動(リレー接点２４，２５をＯＦＦ)
してバッテリ１，２からの放電を禁止するので、充電中
の電力消費を確実に禁止することができる効果がある。

【００７５】さらには、上述の制御手段２６は第１バッ
テリ１と第２バッテリ２とから給電され、この制御手段
２６が第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１
に充電するので、外部バッテリ３０を第１バッテリ１と
第２バッテリ２との何れに接続しても、制御手段２６に
対する給電と、制御手段２６の動作とを確保することが
でき、この結果、利便性のさらなる向上を図ることがで
きる効果がある。

【００７６】加えて、上述の制御手段２６は第１バッテ
リ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２とを一致さ
せるので、両バッテリ１，２の不均衡を解消することが
できて、バッテリ１，２に接続された負荷を適確に動作
させることができる効果がある。

【００７７】さらに、車両２７に装備された低電圧負荷
(１２Ｖ用の負荷)を第２バッテリ２側に接続したので、
制御手段２６なかんずくＣＰＵ２０は給電電圧が安定し
た第１バッテリ１側から給電実行することができる効果
がある。

【００７８】一方、図１〜図４で示した車両用電源装置
の充電方法によれば、第１バッテリ１、第２バッテリ２
の完全放電時に、まず第１バッテリ１と同容量の外部バ
ッテリ３０を第１バッテリ１に接続し、次に制御手段２
６に対して第１バッテリ１または外部バッテリ３０から
給電を行なうと、この制御手段２６は第１バッテリ１の
電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるので、バッ
テリ１，２の完全放電からの復帰を実行することができ
る。この結果、両バッテリ１，２が共に完全放電を起こ
した場合でも、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって
バッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、この復帰
に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果が
ある。

【００７９】図５、図６は車両用電源装置およびその充
電方法の他の実施例を示す。先の図４で示したフローチ
ャートでは第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧Ｖ
１，Ｖ２の大小に関係なく、２つのＭＯＳトランジスタ
７，８を交互に導通すべく構成したが、この図５、図６
に示す一連のフローチャートでは第１バッテリ１と第２
バッテリ２との電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に対応して、２つ
のＭＯＳトランジスタ７，８に対するパルス入力を可変
すべく構成したものである。なお、この図５、図６に示
す実施例にあっても図１〜図３が示した回路装置を用い
る。

【００８０】第１バッテリ１および第２バッテリ２が共
に完全放電した場合には、例えば第１バッテリ１の正負
両極間に図１に示すようにケーブル２８，２９を介して
同容量すなわち１２Ｖの外部バッテリ３０を接続する。

【００８１】斯る外部バッテリ３０の接続後、第１ステ
ップＱ１で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔが経過したか否か
を判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第２ステップＱ２に
移行する。この第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０は第１
バッテリ１の電圧Ｖ１を検出し、次の第３ステップＱ３
で、ＣＰＵ２０は第２バッテリ２の電圧Ｖ２を検出す
る。

【００８２】次に第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は各
電圧Ｖ１，Ｖ２の大きさを比較し、Ｖ１＜Ｖ２の時(Ｙ
ＥＳ判定時)には次の第５ステップＱ５に移行する一
方、Ｖ１＞Ｖ２の時(ＮＯ判定時)には別の第９ステップ
Ｑ９に移行する。

【００８３】上述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は
電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)と第１所定値Ｅ１(例えば０．５
Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ２−Ｖ１＜Ｅ１)に
は第１３ステップＱ１３(図６参照)にスキップする一
方、差が大きい時(Ｖ２−Ｖ１＞Ｅ１)には次の第６ステ
ップＱ６に移行する。

【００８４】この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０は電
圧の差(Ｖ２−Ｖ１)と第２所定値Ｅ２(例えば２．０Ｖ)
とを比較して、差が小さい時(Ｖ２−Ｖ１＜Ｅ２)には第
７ステップＱ７に移行し、差が大きい時(Ｖ２−Ｖ１＞
Ｅ２)には別の第８ステップＱ８に移行する。

【００８５】上述の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ２０は
電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)が第２所定値Ｅ２よりも小さいこ
とに対応して、第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパ
ルスを１回入力し、第２バッテリ２の電気エネルギを第
１バッテリ１に充電する。

【００８６】一方、上述の第８ステップＱ８では、ＣＰ
Ｕ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)が第２所定値Ｅ２よりも
大きいことに対応して、第２ＭＯＳトランジスタ８のゲ
ートにパルスを２回入力し、第２バッテリ２の電気エネ
ルギを第１バッテリ１に充電する。

【００８７】ところで、前述の第９ステップＱ９で、Ｃ
ＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)と第１所定値Ｅ１(例
えば０．５Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ１−Ｖ２
＜Ｅ１)には第１３ステップＱ１３(図６参照)にスキッ
プする一方、差が大きい時(Ｖ１−Ｖ２＞Ｅ１)には次の
第１０ステップＱ１０に移行する。

【００８８】この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ２０
は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)と第２所定値Ｅ２(例えば２．
０Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ１−Ｖ２＜Ｅ２)
には第１１ステップＱ１１に移行し、差が大きい時(Ｖ
１−Ｖ２＞Ｅ２)には別の第１２ステップＱ１２に移行
する。

【００８９】上述の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ２
０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)が第２所定値Ｅ２よりも小さ
いことに対応して、第１ＭＯＳトランジスタ７のゲート
にパルスを１回入力し、第１バッテリ１の電気エネルギ
を第２バッテリ２に充電する。

【００９０】一方、上述の第１２ステップＱ１２では、
ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)が第２所定値Ｅ２よ
りも大きいことに対応して、第１ＭＯＳトランジスタ７
のゲートにパルスを２回入力し、第１バッテリ１の電気
エネルギを第２バッテリ２に充電する。

【００９１】次に図６に示す第１３ステップＱ１３で、
ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と、第２バッテ
リ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)と第３所定値
Ｅ３(たとえば２０Ｖ)と比較して、Ｖ１＋Ｖ２＜Ｅ３の
時(ＹＥＳ判定時)には次の第１４ステップＱ１４に移行
する一方、Ｖ１＋Ｖ２＞Ｅ３の時(ＮＯ判定時)には別の
第１７ステップＱ１７に移行する。

【００９２】上述の第１４ステップＱ１４で、ＣＰＵ２
０はエンジンスタータの作動を禁止する目的で、セルモ
ータに対する通電をしゃ断する。具体的にはリレー接点
２４をＯＦＦにして、セルモータにより電力が消費され
ないようにする。次に第１５ステップＱ１５で、ＣＰＵ
２０は報知手段２２による報知を停止し、次の第１６ス
テップＱ１６で、ＣＰＵ２０はリレー２３を介してリレ
ー接点２５をＯＦＦにして、放電禁止を実行する。

【００９３】一方、上述の第１７ステップＱ１７で、Ｃ
ＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２
の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が第３所定値Ｅ３
以上になったことに対応して、エンジンスタータの作動
を許容する。つまり一旦ＯＦＦにしたリレー接点２４を
ＯＮにする。次に第１８ステップＱ１８で、ＣＰＵ２０
は報知手段２２を駆動して、合計電圧がエンジン起動レ
ベル以上となった旨を報知する。

【００９４】次に第１９ステップＱ１９で、ＣＰＵ２０
はアクセサリスイッチのポジションを検出し、このアク
セサリスイッチがＯＦＦポジションか否かを判定し、Ｎ
Ｏ判定時には第１ステップＱ１にリターンする一方、Ｙ
ＥＳ判定時には処理を終了して、制御手段２６をスリー
プ制御または給電遮断する。

【００９５】このように構成しても、電圧Ｖ１，Ｖ２の
大小に対応して、各ＭＯＳトランジスタ７，８に対する
パルス入力を可変する点以外については、先の実施例と
同様の作用、効果を奏するものである。

【００９６】図７は制御手段の他の実施例を示す電気回
路図で、この制御手段４０は、第１ＭＯＳトランジスタ
７のソースにライン３１を介して上述の出力ライン３を
接続し、第２ＭＯＳトランジスタ８のソースにライン３
２を介して第２バッテリ２の負極を接続している。

【００９７】また第１ＭＯＳトランジスタ７のドレン
と、第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンとの間にはトラ
ンスの巻線３３を接続し、この巻線３３の中点３４をコ
イル３５を介して上述の交点４に接続している。

【００９８】上述の中点３４により、上述の巻線３３を
中点よりも一方側の巻線３３ａと他方側の巻線部３３ｂ
とに設定し、一方の巻線部３３の端部３６とライン３２
との間にはダイオード３７を図示の如く介設すると共
に、他方の巻線部３３ｂの端部３８とライン３１との間
にはダイオード３９を図示の如く介設している。

【００９９】図７に示すこの制御手段４０は２つのＭＯ
Ｓトランジスタ７，８を同時に導通させて、第１バッテ
リ１と第２バッテリ２との電圧値を互に一致させるため
の回路である。

【０１００】すなわち、ＣＰＵ２０により２つのＭＯＳ
トランジスタ７，８を同時に導通させると、トランスの
巻線３３の両端３６，３８には第１バッテリ１の電圧Ｖ
１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ
２)が印加され、中点３４の電圧はＶ１＋Ｖ２の中間値
となる。

【０１０１】この時、Ｖ２＞Ｖ１により交点４に電圧の
偏りがあると、第２バッテリ２の正極から各要素４，３
５，３４，３３ｂ，３８，８，３２を介して流れる放電
経路が形成され、同一巻数の巻線部３３ａに発生する起
電力によって、各要素３６，７，３１から第１バッテリ
１の正極に至る充電経路が形成され、第１バッテリ１に
対して充電が実行される。

【０１０２】逆に、２つのＭＯＳトランジスタ７，８を
同時に導通させた時、Ｖ１＞Ｖ２により交点４に電圧の
偏りがあると、第１バッテリ１の正極から各要素３１，
７，３６，３３ａ，３４，３５，４を介して流れる放電
経路が形成され、同一巻数の巻線部３３ｂに発生する起
動力によって、各要素３４，３５，４から第２バッテリ
２の正極に至る充電経路が形成され、第２バッテリ２に
対して充電が実行される。

【０１０３】この制御手段４０を用いる場合には、図４
に示すフローチャートの各ステップＳ１，Ｓ２を省略
し、第４ステップＳ４において２つのＭＯＳトランジス
タ７，８を同時に導通すべく構成すると、先の実施例と
ほぼ同様の作用、効果を奏するので、図７において図１
と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を
省略する。

【０１０４】図８は制御手段のさらに他の実施例を示す
電気回路図で、この制御手段５０は、２つのＭＯＳトラ
ンジスタ７，８のソースをライン４１を介して上述の出
力ライン３に接続する一方、複数のタップａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅを備えたトランスの巻線４２を設けている。ここ
で、各タップｃ，ｂ間とｃ，ｄ間との巻数を同一に設定
すると共に、各タップａ，ｂ間とｅ，ｄ間との巻数をも
同一に設定している。

【０１０５】また中間タップｃはライン４３を介して前
述の交点４に接続し、第２バッテリ２の負極に接続した
ライン４４には平滑コイル４５を介してライン４６を介
してライン４６を接続し、このライン４６を、ダイオー
ド４７、ライン４８、タップａ，ｂ，およびライン４９
を介して第１ＭＯＳトランジスタ７のドレンに接続する
と共に、上述のライン４６を、ダイオード５１、ライン
５２、タップｅ，ｄおよびライン５３を介して第２ＭＯ
Ｓトランジスタ８のドレンに接続している。

【０１０６】図８に示すこの制御手段５０は、第１ＭＯ
Ｓトランジスタ７と第２ＭＯＳトランジスタ８とを交互
に導通制御して、第１バッテリ１側から第２バッテリ２
側へ充電するように構成した回路である。

【０１０７】まず、第２ＭＯＳトランジスタ８を導通さ
せると、第１バッテリ１の正極から各要素４１，８，５
３，ｄ，ｃ，４３，４を介して第１バッテリ１の負極に
電流が流れ、この時、タップｃ，ｂ間にタップｂを一極
性にして第１バッテリ１の電圧と同電圧が発生し、タッ
プａでは巻数に応じて増加されたマイナス電圧が発生す
る。この結果、中間タップｃから各要素４３，４，２，
４４，４５，４６，４７，４８，ａを介して電流が流
れ、第２バッテリ２を充電する。

【０１０８】次に、第１ＭＯＳトランジスタ７を導通さ
せると、第１バッテリ１の正極から各要素４１，７，４
９，ｂ，ｃ，４３，４を介して第１バッテリ１の負極に
電流が流れ、この時、タップｃ，ｄ間にタップｄを一極
性にして第１バッテリ１の電圧と同電圧が発生し、タッ
プｅでは巻数に応じて増加されたマイナス電圧が発生す
る。この結果、中間タップｃから各要素４３，４，２，
４４，４５，４６，５１，５２，ｅを介して電流が流
れ、第２バッテリ２を充電する。

【０１０９】つまり、第２ＭＯＳトランジスタ８と第１
ＭＯＳトランジスタ７とを交互に導通ＯＮ、非導通ＯＦ
Ｆ制御することで、第１バッテリ１から第２バッテリ２
への一方向の充電が実行される。

【０１１０】この制御回路５０を用いる場合には、図４
に示すフローチャートを変更することなく、そのままの
ソフト構成で、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏
するので、図８において、図１と同一の部分には同一符
号を付して、その詳しい説明を省略する。

【０１１１】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のバッテリからの放電を禁止する禁
止手段は、リレー接点２４，２５に対応するも、この発
明は、上述の実施例のに構成のみに限定されるものでは
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両用電源装置を示す電気回路図。

【図２】 車両に対するバッテリの搭載構造を示す概略
平面図。

【図３】 バッテリ搭載構造の他の実施例を示す概略平
面図。

【図４】 本発明の車両用電源装置の充電方法を示すフ
ローチャート。

【図５】 本発明の車両用電源装置の充電方法を他の実
施例を示すフローチャート。

【図６】 図５のフローチャートにつづくフローチャー
ト。

【図７】 制御手段の他の実施例を示す電気回路図。

【図８】 制御手段のさらに他の実施例を示す電気回路
図。

【符号の説明】

１…第１バッテリ ２…第２バッテリ ２４，２５…リレー接点(禁止手段) ２６，４０，５０…制御手段 ３０…外部バッテリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平尾 幸樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山野上 耕一 広島県安芸郡府中町新地３番１号 ナルデ ック株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA04 BA02 CA11 CC02 DA07 GA01 GC05 5G060 BA08 DA01 DB07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１バッテリと第２バッテリとが直列に接
   続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの
   電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段
   を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電さ
   れて動作する車両用電源装置。
2. 【請求項２】第１バッテリと第２バッテリとが直列に接
   続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの
   電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段
   を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続さ
   せる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電さ
   れて動作する車両用電源装置。
3. 【請求項３】上記第１バッテリと第２バッテリとを車両
   に並設し、上記第１バッテリは第２バッテリに対して後
   方または手前側に配設された請求項１または２記載の車
   両用電源装置。
4. 【請求項４】第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧
   によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第
   １バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の
   時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエ
   ンジン起動レベルに達していないことを報知する請求項
   １，２または３記載の車両用電源装置。
5. 【請求項５】上記制御手段は、車両の起動時以外の時に
   スリープ制御または給電遮断される請求項１，２，３ま
   たは４記載の車両用電源装置。
6. 【請求項６】上記制御手段はバッテリ充電時にバッテリ
   からの放電を禁止する禁止手段を備えた請求項１，２，
   ３，４または５記載の車両用電源装置。
7. 【請求項７】上記制御手段は第１バッテリと第２バッテ
   リとから給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気
   エネルギを第１バッテリに充電させる請求項１，２，
   ３，４，５または６記載の車両用電源装置。
8. 【請求項８】上記制御手段は第１バッテリと第２バッテ
   リとの電圧を一致させる請求項１，２，３，４，５，６
   または７記載の車両用電源装置。
9. 【請求項９】車両に装備された低電圧負荷が第２バッテ
   リ側に接続された請求項１，２，３，４，５，６，７ま
   たは８記載の車両用電源装置。
10. 【請求項１０】第１バッテリと第２バッテリとが直列に
    接続され、上記第１バッテリの電気エネルギを第２バッ
    テリに充電させる制御手段を備えた車両用電源装置の充
    電方法であって、上記バッテリの完全放電時に第１バッ
    テリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、
    上記制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリ
    から給電を行なって、バッテリの完全放電からの復帰を
    実行する車両用電源装置の充電方法。