JP2003319695A - 車両用電源系システム - Google Patents
車両用電源系システムInfo
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気負荷の特性や性能に影響を及ぼさないよ
うにするとともに、コストを抑制することのできる車両
用電源系システムを提供する。 【解決手段】 エンジン機関１とベルト２で連結される
車両用回転電機３は、制御ユニット４によって制御さ
れ、更に少なくとも２つ以上の同一オープン電圧のバッ
テリ５ａ，５ｂを有し、第一のバッテリ５ａと第２のバ
ッテリ５ｂとの間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を設
け、このＤＣ／ＤＣコンバータ６を通じて得られた電圧
は、車両の運転状態、電気負荷７の状態に拘わらず常に
一定になるようＤＣ／ＤＣコンバータ６により制御され
る。
うにするとともに、コストを抑制することのできる車両
用電源系システムを提供する。 【解決手段】 エンジン機関１とベルト２で連結される
車両用回転電機３は、制御ユニット４によって制御さ
れ、更に少なくとも２つ以上の同一オープン電圧のバッ
テリ５ａ，５ｂを有し、第一のバッテリ５ａと第２のバ
ッテリ５ｂとの間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を設
け、このＤＣ／ＤＣコンバータ６を通じて得られた電圧
は、車両の運転状態、電気負荷７の状態に拘わらず常に
一定になるようＤＣ／ＤＣコンバータ６により制御され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用回転電機
を用いた車両用電源系システムに関するものである。
を用いた車両用電源系システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の燃費向上のために車両の運動エネ
ルギーを効率的に回収するためには、車両の減速時の運
動エネルギーを車両用回転電機によって電気エネルギー
に変換して、バッテリへ充電しておく技術が一般的であ
る。短時間の間にできるだけ多くの電気エネルギーをバ
ッテリに回収するために、車両用回転電機からの回生発
電電圧を、常用発電調整電圧より大きくすることによ
り、短時間に電力を充電できるようにしている。
ルギーを効率的に回収するためには、車両の減速時の運
動エネルギーを車両用回転電機によって電気エネルギー
に変換して、バッテリへ充電しておく技術が一般的であ
る。短時間の間にできるだけ多くの電気エネルギーをバ
ッテリに回収するために、車両用回転電機からの回生発
電電圧を、常用発電調整電圧より大きくすることによ
り、短時間に電力を充電できるようにしている。
【０００３】しかしながらこれらの方法では、その特性
や性能が供給される電力の電圧に依存している車両用電
気負荷（例えば、ヘッドランプ、車室内電灯やブロアフ
ァンなど）において、電源調整電圧が変化すれば、それ
に応じて上記車両用電気負荷の特性が変化するため、ラ
ンプの明暗やチラツキが発生し問題となっていた。また
これらの電圧依存型電気負荷の特性の変化を、搭乗者が
認知できない状態で電源電圧により調整しようとすれ
ば、短時間のうちに十分な充電電力を回収できず、その
目的とする効果を十分に発揮できていなかった。
や性能が供給される電力の電圧に依存している車両用電
気負荷（例えば、ヘッドランプ、車室内電灯やブロアフ
ァンなど）において、電源調整電圧が変化すれば、それ
に応じて上記車両用電気負荷の特性が変化するため、ラ
ンプの明暗やチラツキが発生し問題となっていた。また
これらの電圧依存型電気負荷の特性の変化を、搭乗者が
認知できない状態で電源電圧により調整しようとすれ
ば、短時間のうちに十分な充電電力を回収できず、その
目的とする効果を十分に発揮できていなかった。
【０００４】図７は従来からある車両用電源系システム
を示すブロック構成図であり、エンジン機関２１とベル
ト２２で連結される車両用回転電機２３は、制御ユニッ
ト２４と電気的に繋がっており、エンジン機関２１から
ベルト２２を介して車両用回転電機２３が駆動され、発
電電力を供給する。 第一のバッテリ２５と第二のバッ
テリ２６とはオープン電圧が異なり、第一のバッテリ２
５は第二のバッテリ２６よりも高電圧に設定されてお
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７によって降圧変換され、
低圧側の第二のバッテリ２６と電気負荷２８へ電力を供
給している。
を示すブロック構成図であり、エンジン機関２１とベル
ト２２で連結される車両用回転電機２３は、制御ユニッ
ト２４と電気的に繋がっており、エンジン機関２１から
ベルト２２を介して車両用回転電機２３が駆動され、発
電電力を供給する。 第一のバッテリ２５と第二のバッ
テリ２６とはオープン電圧が異なり、第一のバッテリ２
５は第二のバッテリ２６よりも高電圧に設定されてお
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７によって降圧変換され、
低圧側の第二のバッテリ２６と電気負荷２８へ電力を供
給している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用電源系シ
ステムは以上のように構成されているので、図７に示さ
れたものでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７により、電気
負荷２８の電力が供給され、電圧も調整されることか
ら、電気負荷２８の特性や性能には影響を及ぼさない
が、種別の異なる高価なバッテリを備えるか、あるいは
オープン電圧の異なる２種類のバッテリを備えておかね
ばならず、車両でのコストアップの要因となっていた。
ステムは以上のように構成されているので、図７に示さ
れたものでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７により、電気
負荷２８の電力が供給され、電圧も調整されることか
ら、電気負荷２８の特性や性能には影響を及ぼさない
が、種別の異なる高価なバッテリを備えるか、あるいは
オープン電圧の異なる２種類のバッテリを備えておかね
ばならず、車両でのコストアップの要因となっていた。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータを通じ
て得られた電圧は、車両の運転状態、電気負荷の状態に
関わらず一定になるようＤＣ／ＤＣコンバータにより制
御されることにより、電気負荷の特性や性能に影響を及
ぼさないようにするとともに、コストを抑制することの
できる車両用電源系システムを提供することを目的とす
る。
めになされたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータを通じ
て得られた電圧は、車両の運転状態、電気負荷の状態に
関わらず一定になるようＤＣ／ＤＣコンバータにより制
御されることにより、電気負荷の特性や性能に影響を及
ぼさないようにするとともに、コストを抑制することの
できる車両用電源系システムを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る車両用電源系システムは、車両用回転電機から発電電
力が供給される制御ユニットと、この制御ユニットを通
じて充電される第一のバッテリと、コンバータを通じて
電力が供給される第二のバッテリ及び電気負荷とを備え
たものであって、コンバータにより電圧を一定に調整
し、第二のバッテリ及び電気負荷には一定電圧が供給さ
れるようにしたものである。
る車両用電源系システムは、車両用回転電機から発電電
力が供給される制御ユニットと、この制御ユニットを通
じて充電される第一のバッテリと、コンバータを通じて
電力が供給される第二のバッテリ及び電気負荷とを備え
たものであって、コンバータにより電圧を一定に調整
し、第二のバッテリ及び電気負荷には一定電圧が供給さ
れるようにしたものである。
【０００８】この発明の請求項２に係る車両用電源系シ
ステムは、車両用回転電機から発電電力が供給される制
御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電されるバ
ッテリと、コンバータを通じて電力が供給される電気負
荷とを備えたものであって、コンバータにより電圧を一
定に調整し、電気負荷には一定電圧が供給されるように
したものである。
ステムは、車両用回転電機から発電電力が供給される制
御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電されるバ
ッテリと、コンバータを通じて電力が供給される電気負
荷とを備えたものであって、コンバータにより電圧を一
定に調整し、電気負荷には一定電圧が供給されるように
したものである。
【０００９】この発明の請求項３に係る車両用電源系シ
ステムは、制御ユニットと電気負荷との間にコンバータ
を経由しないバイパス回路を設けるとともに、このバイ
パス回路を開閉する手段を設けたものである。
ステムは、制御ユニットと電気負荷との間にコンバータ
を経由しないバイパス回路を設けるとともに、このバイ
パス回路を開閉する手段を設けたものである。
【００１０】この発明の請求項４に係る車両用電源系シ
ステムは、電気負荷に供給される電圧値を制御ユニット
にフィードバックし、このフィードバック値に基づき、
制御ユニットがコンバータを駆動するようにしたもので
ある。
ステムは、電気負荷に供給される電圧値を制御ユニット
にフィードバックし、このフィードバック値に基づき、
制御ユニットがコンバータを駆動するようにしたもので
ある。
【００１１】この発明の請求項５に係る車両用電源系シ
ステムは、コンバータから電気負荷に電力を供給する出
力端子に、スイッチングによるリップルやサージを低減
させる装置を設けたものである。
ステムは、コンバータから電気負荷に電力を供給する出
力端子に、スイッチングによるリップルやサージを低減
させる装置を設けたものである。
【００１２】この発明の請求項６に係る車両用電源系シ
ステムは、車両用回転電機からの発電量並びにコンバー
タの制御を、バッテリの充電状態に基づいて行なうもの
である。
ステムは、車両用回転電機からの発電量並びにコンバー
タの制御を、バッテリの充電状態に基づいて行なうもの
である。
【００１３】この発明の請求項７に係る車両用電源系シ
ステムは、車両用回転電機がベルト駆動式であるもので
ある。
ステムは、車両用回転電機がベルト駆動式であるもので
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１.以下、この発明の
一実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の
実施の形態１による車両用電源系システムを示すブロッ
ク構成図であり、図において、エンジン機関１とベルト
２で連結される車両用回転電機３は、制御ユニット４と
電気的に繋がっており、エンジン機関１からベルト２を
介して車両用回転電機３が駆動され、発電電力を供給す
る。車両用回転電機３により発電された電気エネルギー
は、制御ユニット４を通じて第一のバッテリ５ａを充電
すると同時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を通じて、第二
のバッテリ５ｂと電気負荷７へ供給される。
一実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の
実施の形態１による車両用電源系システムを示すブロッ
ク構成図であり、図において、エンジン機関１とベルト
２で連結される車両用回転電機３は、制御ユニット４と
電気的に繋がっており、エンジン機関１からベルト２を
介して車両用回転電機３が駆動され、発電電力を供給す
る。車両用回転電機３により発電された電気エネルギー
は、制御ユニット４を通じて第一のバッテリ５ａを充電
すると同時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を通じて、第二
のバッテリ５ｂと電気負荷７へ供給される。
【００１５】そして第一のバッテリ５ａと第二のバッテ
リ５ｂとは、ほぼ同じオープン電圧を有するバッテリに
よって構成される。車両の減速時や制動時の期間内に、
できる限り多くの電気エネルギーに変換して回収するた
めに、車両用回転電機３と制御ユニット４は発電調整電
圧を一時的に高くするが、ＤＣ／ＤＣコンバータ６にて
絶えず電圧は一定に調整され、第二のバッテリ５ｂと電
気負荷７へは一定調整電圧が供給される。上記説明にお
いては、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって電圧を一定に
調整する場合について説明したが、電圧を一定に調整す
る方式についてはその他の方式でもよく、チョッピング
制御によりその調整電圧を制御するようなものであって
も構わない。
リ５ｂとは、ほぼ同じオープン電圧を有するバッテリに
よって構成される。車両の減速時や制動時の期間内に、
できる限り多くの電気エネルギーに変換して回収するた
めに、車両用回転電機３と制御ユニット４は発電調整電
圧を一時的に高くするが、ＤＣ／ＤＣコンバータ６にて
絶えず電圧は一定に調整され、第二のバッテリ５ｂと電
気負荷７へは一定調整電圧が供給される。上記説明にお
いては、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって電圧を一定に
調整する場合について説明したが、電圧を一定に調整す
る方式についてはその他の方式でもよく、チョッピング
制御によりその調整電圧を制御するようなものであって
も構わない。
【００１６】上記のように本実施形態は、制御ユニット
４によって制御される車両用回転電機３を用いるもので
あり、少なくとも２つ以上の同一オープン電圧のバッテ
リを有し、第一のバッテリ５ａと第２のバッテリ５ｂと
の間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６が備わっており、こ
のＤＣ／ＤＣコンバータ６を通じて得られた電圧は、車
両の運転状態、電気負荷７の状態に関わらず一定になる
ようＤＣ／ＤＣコンバータ６により制御されるものであ
る。
４によって制御される車両用回転電機３を用いるもので
あり、少なくとも２つ以上の同一オープン電圧のバッテ
リを有し、第一のバッテリ５ａと第２のバッテリ５ｂと
の間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６が備わっており、こ
のＤＣ／ＤＣコンバータ６を通じて得られた電圧は、車
両の運転状態、電気負荷７の状態に関わらず一定になる
ようＤＣ／ＤＣコンバータ６により制御されるものであ
る。
【００１７】実施の形態２．本実施形態に係る車両用電
源系システムは、バッテリを複数個設けず、１個のバッ
テリを備えるだけで実施の形態１と同様な効果を得られ
るようにするものである。図２はこの発明の実施の形態
２による車両用電源系システムを示すブロック構成図で
あり、実施の形態１に比べて、バッテリ５が１個で構成
されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって一定に電
圧調整された電力を直接電気負荷７へ供給するものであ
る。
源系システムは、バッテリを複数個設けず、１個のバッ
テリを備えるだけで実施の形態１と同様な効果を得られ
るようにするものである。図２はこの発明の実施の形態
２による車両用電源系システムを示すブロック構成図で
あり、実施の形態１に比べて、バッテリ５が１個で構成
されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって一定に電
圧調整された電力を直接電気負荷７へ供給するものであ
る。
【００１８】車両減速時などのエネルギー回生時には、
制御ユニット４の制御により、車両用回転電機３から供
給される電力の電圧は、常用制御電圧よりも高く制御さ
れ、バッテリ５への充電量を上げるようになるが、ＤＣ
／ＤＣコンバータ６によって電圧を一定に調整されて電
気負荷７に供給されるので、電気負荷７の特性や性能に
影響を及ぼさないようにすることができる。また実施の
形態１に比べて、バッテリの個数を少なくすることがで
きることから、コスト低減も実現できる。
制御ユニット４の制御により、車両用回転電機３から供
給される電力の電圧は、常用制御電圧よりも高く制御さ
れ、バッテリ５への充電量を上げるようになるが、ＤＣ
／ＤＣコンバータ６によって電圧を一定に調整されて電
気負荷７に供給されるので、電気負荷７の特性や性能に
影響を及ぼさないようにすることができる。また実施の
形態１に比べて、バッテリの個数を少なくすることがで
きることから、コスト低減も実現できる。
【００１９】実施の形態３．本実施形態による車両用電
源系システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を経由しない
バイパス回路を備えるとともに、このバイパス回路を開
閉する装置を備えたものである。図３はこの発明の実施
の形態３による車両用電源系システムを示すブロック構
成図であり、図において、８はバイパス回路開閉装置で
ある。
源系システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を経由しない
バイパス回路を備えるとともに、このバイパス回路を開
閉する装置を備えたものである。図３はこの発明の実施
の形態３による車両用電源系システムを示すブロック構
成図であり、図において、８はバイパス回路開閉装置で
ある。
【００２０】実施の形態２の場合と同様、１個のバッテ
リ５を備えた車両用電源系システムにおいて、車両用回
転電機３と制御ユニット４から供給される電力の調整電
圧が、電源系電圧にその特性や性能を依存する電気負荷
７に大きく影響を与えない範囲で運転されている状態
（常用運転状態）においては、バイパス回路開閉装置８
によりパイパス回路を構成するようにする。これによ
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６における損失をなくすこと
ができ、電気負荷７の特性や性能を損なうことなく、常
用運転範囲での電力供給効率を上げることができる。
リ５を備えた車両用電源系システムにおいて、車両用回
転電機３と制御ユニット４から供給される電力の調整電
圧が、電源系電圧にその特性や性能を依存する電気負荷
７に大きく影響を与えない範囲で運転されている状態
（常用運転状態）においては、バイパス回路開閉装置８
によりパイパス回路を構成するようにする。これによ
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６における損失をなくすこと
ができ、電気負荷７の特性や性能を損なうことなく、常
用運転範囲での電力供給効率を上げることができる。
【００２１】車両の減速時などのエネルギー回生時にお
いては、電源系電圧を上げることにより、バッテリ５へ
の充電量を確保すると同時に、バイパス回路開閉装置８
が開き、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって、電気負荷７
への供給電力電圧が上がらないように、供給電圧を一定
に制御する。 このバイパス回路開閉装置８は、電源系
電力を制御する制御ユニット４からの指令信号を受けて
駆動してもよいし、また制御ユニット４が直接バイパス
回路開閉装置８を駆動してもよい。
いては、電源系電圧を上げることにより、バッテリ５へ
の充電量を確保すると同時に、バイパス回路開閉装置８
が開き、ＤＣ／ＤＣコンバータ６によって、電気負荷７
への供給電力電圧が上がらないように、供給電圧を一定
に制御する。 このバイパス回路開閉装置８は、電源系
電力を制御する制御ユニット４からの指令信号を受けて
駆動してもよいし、また制御ユニット４が直接バイパス
回路開閉装置８を駆動してもよい。
【００２２】このようにバイパス回路開閉装置８によ
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を経由しない運転状態を実
現することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ６における損
失をなくすことができ、電気負荷７の特性や性能を損な
うことなく、電力供給効率を向上させることが可能とな
った。
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６を経由しない運転状態を実
現することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ６における損
失をなくすことができ、電気負荷７の特性や性能を損な
うことなく、電力供給効率を向上させることが可能とな
った。
【００２３】実施の形態４．本実施形態に係る車両用電
源系システムは、電気負荷７に供給される電力系電圧を
制御ユニット４にフィードバックし、これに基づき制御
ユニット４によりＤＣ／ＤＣコンバータ６を駆動し、制
御部分の統一化を図るとともに、調整電圧の精度を向上
させたものである。図４はこの発明の実施の形態４によ
る車両用電源系システムを示すブロック構成図であり、
図において、電気負荷７に供給される電力電圧はＤＣ／
ＤＣコンバータ６によって制御されている。
源系システムは、電気負荷７に供給される電力系電圧を
制御ユニット４にフィードバックし、これに基づき制御
ユニット４によりＤＣ／ＤＣコンバータ６を駆動し、制
御部分の統一化を図るとともに、調整電圧の精度を向上
させたものである。図４はこの発明の実施の形態４によ
る車両用電源系システムを示すブロック構成図であり、
図において、電気負荷７に供給される電力電圧はＤＣ／
ＤＣコンバータ６によって制御されている。
【００２４】電気負荷７は供給電力の電圧にその特性や
性能が依存しているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ６にて
制御される電力電圧は変動が少ないことが望ましい。し
かしながら、更なる効率の向上を図り、又より精密な制
御を行うために、ＤＣ／ＤＣコンバータ６とバイパス回
路開閉装置８、並びに制御ユニット４は、お互いに同期
して運転されることが望ましい。
性能が依存しているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ６にて
制御される電力電圧は変動が少ないことが望ましい。し
かしながら、更なる効率の向上を図り、又より精密な制
御を行うために、ＤＣ／ＤＣコンバータ６とバイパス回
路開閉装置８、並びに制御ユニット４は、お互いに同期
して運転されることが望ましい。
【００２５】そこで制御ユニット４は、ＤＣ／ＤＣコン
バータ６と通信し、あるいは指令を与えることにより、
間接的にまたは直接的にＤＣ／ＤＣコンバータ６を制御
しており、更にはバイパス回路開閉装置８も制御ユニッ
ト４によって間接的にまたは直接的に駆動されるように
する。電気負荷７に供給される電力系電圧は、制御ユニ
ット４にフィードバックされ、更なる精密な電圧制御を
実現することができる。これらの構成により、電気負荷
７に供給される電力電圧は、ダイナミックな運転状況の
変化にも同期して、効率的にその目的が達成できる。
バータ６と通信し、あるいは指令を与えることにより、
間接的にまたは直接的にＤＣ／ＤＣコンバータ６を制御
しており、更にはバイパス回路開閉装置８も制御ユニッ
ト４によって間接的にまたは直接的に駆動されるように
する。電気負荷７に供給される電力系電圧は、制御ユニ
ット４にフィードバックされ、更なる精密な電圧制御を
実現することができる。これらの構成により、電気負荷
７に供給される電力電圧は、ダイナミックな運転状況の
変化にも同期して、効率的にその目的が達成できる。
【００２６】実施の形態５．本実施形態に係る車両用電
源系システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から電気負荷
７に電力を供給する出力端子において、スイッチングに
よるリップルやサージを低減させる装置を備えたもので
ある。図５はこの発明の実施の形態５による車両用電源
系システムを示すブロック構成図であり、図において、
９はツェナーダイオードである。
源系システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から電気負荷
７に電力を供給する出力端子において、スイッチングに
よるリップルやサージを低減させる装置を備えたもので
ある。図５はこの発明の実施の形態５による車両用電源
系システムを示すブロック構成図であり、図において、
９はツェナーダイオードである。
【００２７】上記実施の形態１〜４における車両用電源
系システムにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から供給
される出力電圧においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ６か
ら発する電気的ノイズを低減させることが必要な場合が
ある。図５に示したものにおいては、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ６の出力側にツェナーダイオード９を備えた例を示
しており、これにより電気的ノイズを短絡させ、電気負
荷７の特性や性能を向上させることができるとともに、
寿命を延ばすことができる。
系システムにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から供給
される出力電圧においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ６か
ら発する電気的ノイズを低減させることが必要な場合が
ある。図５に示したものにおいては、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ６の出力側にツェナーダイオード９を備えた例を示
しており、これにより電気的ノイズを短絡させ、電気負
荷７の特性や性能を向上させることができるとともに、
寿命を延ばすことができる。
【００２８】実施の形態６．本実施形態に係る車両用電
源系システムは、車両用回転電機３からの発電量やＤＣ
／ＤＣコンバータ６の制御を、バッテリのＳＯＣ（ｓｔ
ａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ：充電状態）の状態に応じ
て行うようにしたものである。図６はこの発明の実施の
形態６による車両用電源系システムを示すブロック構成
図であり、図において、１０はバッテリ状態をモニター
するためのモニター装置である。
源系システムは、車両用回転電機３からの発電量やＤＣ
／ＤＣコンバータ６の制御を、バッテリのＳＯＣ（ｓｔ
ａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ：充電状態）の状態に応じ
て行うようにしたものである。図６はこの発明の実施の
形態６による車両用電源系システムを示すブロック構成
図であり、図において、１０はバッテリ状態をモニター
するためのモニター装置である。
【００２９】上記実施の形態１〜５における車両用電源
系システムにおいて、制御ユニット４はバッテリ５のＳ
ＯＣをモニターするとともに、バッテリ５のＳＯＣター
ゲット値を持っている。バッテリ５のＳＯＣが調整目標
値上限を超えると、制御ユニット４は車両用回転電機３
からの発電供給を休止することにより、常用運転時での
発電による車両のエネルギーロスを小さくする。
系システムにおいて、制御ユニット４はバッテリ５のＳ
ＯＣをモニターするとともに、バッテリ５のＳＯＣター
ゲット値を持っている。バッテリ５のＳＯＣが調整目標
値上限を超えると、制御ユニット４は車両用回転電機３
からの発電供給を休止することにより、常用運転時での
発電による車両のエネルギーロスを小さくする。
【００３０】電気負荷７への電力供給は、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ６を介してバッテリ５から供給されることにな
るが、この場合、バッテリ５の端子電圧は電気負荷７に
応じて垂下するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ６で電気負
荷７への供給電力電圧を一定に調整することにより、電
気負荷７の特性や性能に影響を及ぼさないようにするこ
とができる。バッテリ５のＳＯＣが調整目標値下限を下
回った場合や、車両の減速時などのエネルギー回生時に
は、制御ユニット４は再びバッテリ５に電力を供給する
ことを始める。この場合においても、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ６の制御により、電気負荷７への供給電力電圧は一
定に保たれる。
ンバータ６を介してバッテリ５から供給されることにな
るが、この場合、バッテリ５の端子電圧は電気負荷７に
応じて垂下するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ６で電気負
荷７への供給電力電圧を一定に調整することにより、電
気負荷７の特性や性能に影響を及ぼさないようにするこ
とができる。バッテリ５のＳＯＣが調整目標値下限を下
回った場合や、車両の減速時などのエネルギー回生時に
は、制御ユニット４は再びバッテリ５に電力を供給する
ことを始める。この場合においても、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ６の制御により、電気負荷７への供給電力電圧は一
定に保たれる。
【００３１】実施の形態７．上記実施の形態１〜６に示
した車両用電源系システムにおいて、車両用回転電機３
はベルト駆動式であるものについて説明した。本発明は
従来のバッテリシステムの車両に搭載されればその効果
が大きく、このようにベルト駆動式を用いることによ
り、従来の車両の構造を大きく変更することなく、効率
的なエネルギー回生システムが実現できる。
した車両用電源系システムにおいて、車両用回転電機３
はベルト駆動式であるものについて説明した。本発明は
従来のバッテリシステムの車両に搭載されればその効果
が大きく、このようにベルト駆動式を用いることによ
り、従来の車両の構造を大きく変更することなく、効率
的なエネルギー回生システムが実現できる。
【００３２】従来からの車両では、バッテリ電源電圧は
一般的に１２Ｖのものが備わり、その電気負荷も１２Ｖ
（従来のオルタネータ調整電圧１４Ｖ）で設計されてい
る。車両減速時や制動時のエネルギー回生時には、その
発電調整電圧を上げ、バッテリへの充電量を上げる技術
が一般的であるが、１２Ｖ（従来のオルタネータ調整電
圧１４Ｖ）で設計された電気負荷の中には、供給される
電力電圧によって特性が変動する問題がある。
一般的に１２Ｖのものが備わり、その電気負荷も１２Ｖ
（従来のオルタネータ調整電圧１４Ｖ）で設計されてい
る。車両減速時や制動時のエネルギー回生時には、その
発電調整電圧を上げ、バッテリへの充電量を上げる技術
が一般的であるが、１２Ｖ（従来のオルタネータ調整電
圧１４Ｖ）で設計された電気負荷の中には、供給される
電力電圧によって特性が変動する問題がある。
【００３３】本発明による車両用電源系システムによ
り、２系統の電圧の異なるバッテリを備えることなく、
且つ従来にある電気負荷をそのまま使用でき、且つ本発
明による車両用電源系システムの搭載時に、従来の車両
やエンジン機関に対して大きな変更を加えることなく問
題点を解決することができるため、従来の車両用発電機
（オルタネータ）が搭載されている場所へ搭載可能なベ
ルト駆動式車両用回転電機を追加するだけで済み、コス
ト増大を押さえたシステムを実現できる。これによりシ
ステムの構成が簡素化できた。
り、２系統の電圧の異なるバッテリを備えることなく、
且つ従来にある電気負荷をそのまま使用でき、且つ本発
明による車両用電源系システムの搭載時に、従来の車両
やエンジン機関に対して大きな変更を加えることなく問
題点を解決することができるため、従来の車両用発電機
（オルタネータ）が搭載されている場所へ搭載可能なベ
ルト駆動式車両用回転電機を追加するだけで済み、コス
ト増大を押さえたシステムを実現できる。これによりシ
ステムの構成が簡素化できた。
【００３４】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る車両用電源系
システムによれば、車両用回転電機から発電電力が供給
される制御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電
される第一のバッテリと、コンバータを通じて電力が供
給される第二のバッテリ及び電気負荷とを備えたもので
あって、コンバータにより電圧を一定に調整し、第二の
バッテリ及び電気負荷には一定電圧が供給されるように
したので、電気負荷の特性や性能に影響を及ぼさないよ
うにするとともに、コストを抑制することができる。
システムによれば、車両用回転電機から発電電力が供給
される制御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電
される第一のバッテリと、コンバータを通じて電力が供
給される第二のバッテリ及び電気負荷とを備えたもので
あって、コンバータにより電圧を一定に調整し、第二の
バッテリ及び電気負荷には一定電圧が供給されるように
したので、電気負荷の特性や性能に影響を及ぼさないよ
うにするとともに、コストを抑制することができる。
【００３５】この発明の請求項２に係る車両用電源系シ
ステムによれば、車両用回転電機から発電電力が供給さ
れる制御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電さ
れるバッテリと、コンバータを通じて電力が供給される
電気負荷とを備えたものであって、コンバータにより電
圧を一定に調整し、電気負荷には一定電圧が供給される
ようにしたので、バッテリの個数を削減することによ
り、更なるコストダウンを図ることができる。
ステムによれば、車両用回転電機から発電電力が供給さ
れる制御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電さ
れるバッテリと、コンバータを通じて電力が供給される
電気負荷とを備えたものであって、コンバータにより電
圧を一定に調整し、電気負荷には一定電圧が供給される
ようにしたので、バッテリの個数を削減することによ
り、更なるコストダウンを図ることができる。
【００３６】この発明の請求項３に係る車両用電源系シ
ステムによれば、制御ユニットと電気負荷との間にコン
バータを経由しないバイパス回路を設けるとともに、こ
のバイパス回路を開閉する手段を設けたので、コンバー
タにおける損失をなくすことができ、電力供給効率を向
上させることが可能になる。
ステムによれば、制御ユニットと電気負荷との間にコン
バータを経由しないバイパス回路を設けるとともに、こ
のバイパス回路を開閉する手段を設けたので、コンバー
タにおける損失をなくすことができ、電力供給効率を向
上させることが可能になる。
【００３７】この発明の請求項４に係る車両用電源系シ
ステムによれば、電気負荷に供給される電圧値を制御ユ
ニットにフィードバックし、このフィードバック値に基
づき、制御ユニットがコンバータを駆動するようにした
ので、精密な電圧制御を実現することができる。
ステムによれば、電気負荷に供給される電圧値を制御ユ
ニットにフィードバックし、このフィードバック値に基
づき、制御ユニットがコンバータを駆動するようにした
ので、精密な電圧制御を実現することができる。
【００３８】この発明の請求項５に係る車両用電源系シ
ステムによれば、コンバータから電気負荷に電力を供給
する出力端子に、スイッチングによるリップルやサージ
を低減させる装置を設けたので、電気負荷の寿命を延ば
すことができる。
ステムによれば、コンバータから電気負荷に電力を供給
する出力端子に、スイッチングによるリップルやサージ
を低減させる装置を設けたので、電気負荷の寿命を延ば
すことができる。
【００３９】この発明の請求項６に係る車両用電源系シ
ステムによれば、車両用回転電機からの発電量並びにコ
ンバータの制御を、バッテリの充電状態に基づいて行な
うようにしたので、常用運転時での発電によるエネルギ
ー損失を少なくすることができる。
ステムによれば、車両用回転電機からの発電量並びにコ
ンバータの制御を、バッテリの充電状態に基づいて行な
うようにしたので、常用運転時での発電によるエネルギ
ー損失を少なくすることができる。
【００４０】この発明の請求項７に係る車両用電源系シ
ステムによれば、車両用回転電機がベルト駆動式である
ので、システムの組立が簡単にできるようになる。
ステムによれば、車両用回転電機がベルト駆動式である
ので、システムの組立が簡単にできるようになる。
【図１】 この発明の実施の形態１による車両用電源系
システムを示すブロック構成図である。
システムを示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による車両用電源系
システムを示すブロック構成図である。
システムを示すブロック構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による車両用電源系
システムを示すブロック構成図である。
システムを示すブロック構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４による車両用電源系
システムを示すブロック構成図である。
システムを示すブロック構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５による車両用電源系
システムを示すブロック構成図である。
システムを示すブロック構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態６による車両用電源系
システムを示すブロック構成図である。
システムを示すブロック構成図である。
【図７】 従来の車両用電源系システムを示すブロック
構成図である。
構成図である。
２ ベルト、３ 車両用回転電機、４ 制御ユニット、
５，５ａ，５ｂ バッテリ、７ 電気負荷、８ バイパ
ス回路開閉装置。
５，５ａ，５ｂ バッテリ、７ 電気負荷、８ バイパ
ス回路開閉装置。
Claims (7)
- 【請求項１】 車両用回転電機から発電電力が供給され
る制御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電され
る第一のバッテリと、コンバータを通じて電力が供給さ
れる第二のバッテリ及び電気負荷とを備えた車両用電源
系システムにおいて、上記コンバータにより電圧を一定
に調整し、上記第二のバッテリ及び電気負荷には一定電
圧が供給されることを特徴とする車両用電源系システ
ム。 - 【請求項２】 車両用回転電機から発電電力が供給され
る制御ユニットと、この制御ユニットを通じて充電され
るバッテリと、コンバータを通じて電力が供給される電
気負荷とを備えた車両用電源系システムにおいて、上記
コンバータにより電圧を一定に調整し、上記電気負荷に
は一定電圧が供給されることを特徴とする車両用電源系
システム。 - 【請求項３】 上記制御ユニットと上記電気負荷との間
に上記コンバータを経由しないバイパス回路を設けると
ともに、このバイパス回路を開閉する手段を設けたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用電源系
システム。 - 【請求項４】 上記電気負荷に供給される電圧値を上記
制御ユニットにフィードバックし、このフィードバック
値に基づき、上記制御ユニットが上記コンバータを駆動
することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
１項に記載の車両用電源系システム。 - 【請求項５】 上記コンバータから上記電気負荷に電力
を供給する出力端子に、スイッチングによるリップルや
サージを低減させる装置を設けたことを特徴とする請求
項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用電源系
システム。 - 【請求項６】 上記車両用回転電機からの発電量並びに
上記コンバータの制御を、上記バッテリの充電状態に基
づいて行なうことを特徴とする請求項１から請求項５の
いずれか１項に記載の車両用電源系システム。 - 【請求項７】 上記車両用回転電機がベルト駆動式であ
ることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１
項に記載の車両用電源系システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002123705A JP2003319695A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 車両用電源系システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002123705A JP2003319695A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 車両用電源系システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003319695A true JP2003319695A (ja) | 2003-11-07 |
Family
ID=29538923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002123705A Pending JP2003319695A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 車両用電源系システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003319695A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007022193A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Honda Motor Co Ltd | 車両用電源装置 |
| JP2008511277A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 過電圧保護を行う電圧制御器 |
| US7506182B2 (en) | 2004-08-23 | 2009-03-17 | Denso Corporation | Vehicle-mounted power supply system |
| JP2010104123A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用電源装置 |
| CN102460922A (zh) * | 2009-06-09 | 2012-05-16 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的车载网络以及用于运行电负载的方法 |
-
2002
- 2002-04-25 JP JP2002123705A patent/JP2003319695A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7506182B2 (en) | 2004-08-23 | 2009-03-17 | Denso Corporation | Vehicle-mounted power supply system |
| DE102005039362B4 (de) * | 2004-08-23 | 2018-01-18 | Denso Corporation | Fahrzeug-Energieversorgungssystem |
| JP2008511277A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 過電圧保護を行う電圧制御器 |
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| DE102009017502B4 (de) * | 2008-10-22 | 2016-09-08 | Mitsubishi Electric Corp. | Fahrzeug-montierte Stromversorgung |
| CN102460922A (zh) * | 2009-06-09 | 2012-05-16 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的车载网络以及用于运行电负载的方法 |
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