JP2004260903A - 車載電源システム - Google Patents
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Abstract
【課題】非常用電力の供給を安定的に行うことができる車載電源システムを提供すること。
【解決手段】車両用発電機１２と、この車両用発電機１２によって充電されるメインバッテリ１０と、サブバッテリ２０と、メインバッテリ１０の充電状態および車両用発電機１２の発電状態の少なくとも一方に基づいてサブバッテリ２０の充放電動作を制御する制御装置４０とを備えて車載電源システムが構成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】車両用発電機１２と、この車両用発電機１２によって充電されるメインバッテリ１０と、サブバッテリ２０と、メインバッテリ１０の充電状態および車両用発電機１２の発電状態の少なくとも一方に基づいてサブバッテリ２０の充放電動作を制御する制御装置４０とを備えて車載電源システムが構成されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の蓄電装置を備える車載電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の車載装置の電子制御化、電動化が進んでおり、その内容もますます高度になっている。このような背景から、車載電源には、大容量化とともに信頼性向上が要求されている。これらの要求に応える従来技術としては、蓄電装置を複数備えて電源の２重化を図った車載電源システムが知られている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【０００３】
一方、蓄電装置は、エンジンで駆動される車両用発電機によって充電されるが、車両用発電機の発電量を車両状態に応じて増加あるいは抑制することにより、車両の燃料消費量を低減する制御方法が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０８２７５号公報（第２−４頁、図１−２）
【特許文献２】
特開２００１−６９６８３号公報（第３−５頁、図１−３）
【特許文献３】
特開昭６３−５６１３５号公報（第２−４頁、図１−５）
【特許文献４】
特開平６−１８９６００号公報（第２−４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献４に開示されているように車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を制御すると、蓄電装置の充電状態に関係なく発電の抑制等が行われるため、この制御方法を特許文献１〜３の車載電源システムに適用すると、車両用発電機によって直接充電される一方の蓄電装置の電圧変動が大きくなり、この一方の蓄電装置の端子電圧が頻繁に低下するおそれがある。このため、他方の蓄電装置の放電する機会が多くなる。この他方の蓄電装置を非常用電源として使いたい場合には、突発的な緊急事態に対処するためには、通常の走行状態において頻繁に他方の蓄電装置を放電させることは好ましくないが、従来は特にこのような点に着目して予備の蓄電装置の充放電制御を行っているわけではないため、車両状態等によっては非常用電力を安定的に供給することができないおそれがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、非常用電力の供給を安定的に行うことができる車載電源システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の車載電源システムは、車両用発電機と、車両用発電機によって充電される第１の蓄電装置と、第２の蓄電装置と、第１の蓄電装置の状態量および車両用発電機の状態量の少なくとも一方に基づいて、第２の蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御装置とを備えている。これにより、第１の蓄電装置の状態量あるいは車両用発電機の状態量に応じて自動的に第２の蓄電装置が放電される事態を防ぐことができるため、第２の蓄電装置による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【０００８】
また、上述した充放電制御装置は、第１の蓄電装置の充電状態量が所定値以下であるときに、第２の蓄電装置の放電を抑制する制御を行うことが望ましい。これにより、第１の蓄電装置の充電状態が良好でない場合に第２の蓄電装置から放電してしまうことを防止することができるため、非常時等において第２の蓄電装置による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【０００９】
また、上述した車両用発電機には発電制御装置が接続されており、発電制御装置は、車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を変化させることが望ましい。燃料消費量を低減するために車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を制御する場合には、この車両用発電機によって充電される第１の蓄電装置の端子電圧の変動が特に大きくなるおそれがあり、第１の蓄電装置の充電状態が悪化してくると第２の蓄電装置から放電が開始されてしまい、非常時等に第２の蓄電装置から電力を供給することができなくなる場合がある。このようにして第１の蓄電装置の充電状態が悪化したときに第２の蓄電装置の充放電動作を制御して充電状態が悪化することを防止することができるため、燃料消費の低減と第２の蓄電装置による安定した電力の供給を両立することが可能となる。
【００１０】
また、上述した発電制御装置は、車両が加速状態にあるときに車両用発電機の発電を抑制することが望ましい。これにより、加速時に発電が抑制されて第１の蓄電装置の端子電圧が低下したとき、すなわち正常な制御動作中に第２の蓄電装置から放電することを防止することができ、第２の蓄電装置による安定した電力の供給を維持することができる。
【００１１】
また、上述した充放電制御装置は、発電制御装置によって車両用発電機の発電が抑制されているときに、第２の蓄電装置の放電を抑制することが望ましい。これにより、第２の蓄電装置からの放電抑制のトリガとして車両用発電機の発電抑制を行う信号を利用することができるので、放電抑制を行うために専用のセンサや判定アルゴリズムが不要であり、構成の簡略化が可能になるとともに簡単に放電抑制の機能を追加することができる。
【００１２】
また、上述した充放電制御装置は、エンジン始動期間、即ち始動モータ（スタータ）が稼働している期間には第２の蓄電装置の放電を禁止することが望ましい。始動時には始動モータに大電力が第１の蓄電装置から供給され、かつ、エンジン始動前なのでエンジンで駆動される車両用発電機は発電することができないので、第１の蓄電装置の充電状態量は極端に低下してしまう。このようなときに第２の蓄電装置を放電させると、放電量も多くなり、第２の蓄電装置の充電状態を回復させるのに時間がかかる。本発明によれば、このような危険な状態を回避し、常時第２の蓄電装置の充電状態を良好に保つことができる。
【００１３】
また、上述した第１の蓄電装置は主電源として、第２の蓄電装置は補助電源としてそれぞれ用いられ、第１および第２の蓄電装置から並行して電力供給が行われる電気装置をさらに備えることが望ましい。これにより、電気装置に対する電力供給を確実に行うことが可能になる。
【００１４】
また、上述した第１の蓄電装置は、車両のエンジンルーム内に搭載され、第２の蓄電装置は、車室内あるいは車両のトランクルーム内に搭載されることが望ましい。エンジンルーム内に搭載されて温度変化が大きい第１の蓄電装置の端子電圧は大きく変動するが、このような場合であっても第２の蓄電装置の良好な充電状態を維持することが可能になる。また、第２の蓄電装置をトランクルーム内に搭載することにより、第２の蓄電装置の端子電圧の変動を低減することが可能になり、充電状態が良好な第２の蓄電装置による電力の供給をさらに安定させることができる。
【００１５】
また、上述した第１および第２の蓄電装置は、定格電圧が等しいことが望ましい。これにより、車載の各電気負荷に対する電力供給を行うために電圧変換器のような複雑な構成の電力変換装置が不要になり、構成の簡略化が可能になる。
また、上述した第２の蓄電装置は、第１の蓄電装置を用いて充電されることが望ましい。このような構成とすることにより、第１の蓄電装置の充電状態が良好なときに第２の蓄電装置に対する充電を行うとともに、第１の蓄電装置の充電状態が悪化しても第２の蓄電装置の充電状態を良好に維持することが可能になり、第２の蓄電装置による電力供給を安定的に行うことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の車載電源システムについて、図面に基づいて詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明を適用した第１の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。図１に示す本実施形態の車載電源システムは、メインバッテリ１０、車両用発電機（Ｇ）１２、スタータ（Ｓ）１４、電気負荷１６、緊急用電気装置１８、サブバッテリ２０、電力変換装置２２、電流センサ２４、温度センサ２６、ダイオード２８、スイッチ３０、３２、制御装置４０を含んで構成されている。
【００１７】
車両用発電機１２は、エンジン（図示せず）によって回転駆動されて、主電源としてのメインバッテリ１０の充電電力や電気負荷１６の動作電力を発生する。スタータ１４は、エンジンのクランクシャフトを回転させてエンジンを始動する。電気負荷１６は、通常の車両走行において使用される照明やエアコン等の電気機器である。緊急用電気装置１８は、緊急時に稼働させる必要のある電気機器であり、通常の車両走行において待機状態にある。
【００１８】
サブバッテリ２０は、緊急用電気装置１８に対する給電がメインバッテリ１０から正常に行われないときに、代わりに緊急用電気装置１８に動作電力を供給する補助電源である。電力変換装置２２は、メインバッテリ１０から印加される電圧をほぼ一定の電圧に変換する。このほぼ一定の出力電圧がサブバッテリ２０の端子に印加され、サブバッテリ２０に対する充電が行われる。
【００１９】
電流センサ２４は、メインバッテリ１０の端子に入出力される充放電電流を検出する。温度センサ２６は、メインバッテリ１０の所定位置に設置されており、メインバッテリ１０の温度を検出する。
ダイオード２８は、緊急用電気装置１８の配線を経由してメインバッテリ１０からサブバッテリ２０に直接流れ込む電流を阻止するためのものであり、サブバッテリ２０と緊急用電気装置１８との間を接続する配線に挿入されている。スイッチ３０は、イグニッションキーに連動するイグニッションスイッチであり、閉成したときにスタータ１４に動作電力が供給される。スイッチ３２は、ダイオード２８に直列に接続されており、閉成したときにサブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に動作電力を供給する。
【００２０】
制御装置４０は、スイッチ３２を閉成あるいは開成することにより、サブバッテリ２０の放電状態を制御する。この充放電状態の制御は、直接検出されるメインバッテリ１０の端子電圧と、電流センサ２４によって検出した充放電電流値に基づいて判定されるメインバッテリ１０の充電状態と、温度センサ２６によって検出したメインバッテリ１０の温度とに基づいて行われる。
【００２１】
上述したメインバッテリ１０が第１の蓄電装置に、サブバッテリ２０が第２の蓄電装置に、制御装置４０が充放電制御装置にそれぞれ対応する。
本実施形態の車載電源システムはこのような構成を有しており、次に、制御装置４０によってサブバッテリ２０の充放電状態を制御する動作について説明する。
【００２２】
図２は、制御装置４０の動作手順を示す流れ図であり、主にサブバッテリ２０の充放電状態の制御に関する動作手順が示されている。
キースイッチ（図示せず）が投入されると、まず、制御装置４０は、メインバッテリ１０の初期充電状態量Ｓ０を判定する（ステップ１００）。初期充電状態量Ｓ０を判定する方法としては各種の方法が考えられる。例えば、前回キースイッチが切断されたときの充電状態量を記憶しておいて、次にキースイッチが挿入されたときにこの充電状態量を読み出して初期充電状態量Ｓ０として設定する場合や、所定の電流値の放電動作を行ったときに生じるメインバッテリ１０の端子電圧変化等を観察してその時点における充電状態量を検出する場合などが考えられる。
【００２３】
次に、制御装置４０は、メインバッテリ１０の端子電圧を読み込む（ステップ１０１）。この動作は、メインバッテリ１０の端子から引き出された検出用配線の電圧を読み取ることにより行われる。また、制御装置４０は、電流センサ２４の出力を取り込むことによりメインバッテリ１０の充放電電流を読み込むとともに、この読み込んだ充放電電流を積算する（ステップ１０２）。この充放電電流を読み込む動作は、電流センサ２４を用いて行われる。さらに、制御装置４０は、温度センサ２６の出力を取り込むことによりメインバッテリ１０の温度を読み込む（ステップ１０３）。なお、上述したメインバッテリ１０の出力端子、充放電電流、温度のそれぞれの読み込み順序は任意に設定可能であり、必要に応じて順番を入れ替えるようにしてもよい。
【００２４】
次に、制御装置４０は、ステップ１００において判定した初期充電状態量Ｓ０と、ステップ１０１〜１０３のそれぞれにおける読み込み結果等に基づいて、メインバッテリ１０の現時点における充電状態量Ｓを判定する（ステップ１０４）。メインバッテリ１０の充電量は、初期充電状態量Ｓ０とステップ１０２において積算される充放電電流とに基づいて算出可能であるが、その時点における充電状態量は、さらにステップ１０３において読み込まれた温度やステップ１０１において読み込まれた端子電圧を考慮して判断される。なお、メインバッテリ１０の充電状態量を判定する具体的手法については、従来から行われている各種の手法を用いることが可能である。
【００２５】
次に、制御装置４０は、判定されたメインバッテリ１０の充電状態量Ｓが下限値Ｓ１以上かつ上限値Ｓ２以下の所定範囲にあるか否かを判定する（ステップ１０５）。充電状態量Ｓが所定範囲にある場合には肯定判断が行われ、次に、制御装置４０は、スイッチ３２を開成する（ステップ１０６）。これにより、サブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に対する電力供給が禁止される。
【００２６】
一方、判定されたメインバッテリ１０の充電状態量Ｓが下限値Ｓ１を下回っているか上限値Ｓ２を上回っていて所定範囲にない場合にはステップ１０５の判定において否定判断が行われ、次に、制御装置４０は、スイッチ３２を閉成する（ステップ１０７）。これにより、サブバッテリ２０から緊急電気装置１８に対する電力供給が可能な状態になる。
【００２７】
ところで、本実施形態では、サブバッテリ２０の充電状態量Ｓが所定範囲にあるときにスイッチ３２が閉成されてサブバッテリ２０による電力供給を禁止しているが、次に、このような判断基準を設けた根拠について説明する。
サブバッテリ２０は、本来非常用の電力供給装置であって、主電源であるメインバッテリ１０の充電状態が劣悪になった場合に緊急用電気装置１８に対して動作電力を供給する必要がある。すなわち、メインバッテリ１０の充電状態がある状態以下の場合（充電状態量が下限値Ｓ１を下回る第１状態）には、直ちにスイッチ３２を閉成して、サブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に対する電力供給が可能な状態にする必要がある。
【００２８】
一方、メインバッテリ１０の充電状態が十分良好な状態の場合（充電状態量が上限値Ｓ２を上回る第２状態）には、メインバッテリ１０とサブバッテリ２０のそれぞれの定格電圧が等しいものとすると、サブバッテリ２０の端子電圧よりもメインバッテリ１０の端子電圧の方が高くなる。したがって、図１に示す接続形態ではスイッチ３２を閉成しても、緊急用電気装置１８に対して主にメインバッテリ１０から動作電力が供給されることになり、この状態ではスイッチ３２を敢えて開成する必要はない。
【００２９】
また、メインバッテリ１０の充電状態が上述した第１状態よりも良好で第２状態よりも悪いときにスイッチ３２が閉成されると、サブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に電力が供給される可能性がある。本来非常用電源としてサブバッテリ２０を使用したい場合には、非常用のとき、すなわち、メインバッテリ１０が第１状態に陥ったときのみサブバッテリ２０を使用したいので、メインバッテリ１０が第１状態よりも良好なときには極力放電を防止して、サブバッテリ２０の充電状態を良好に保つ必要がある。したがって、本実施形態では、メインバッテリ１０の充電状態が第１状態よりも良好で第２状態も悪い場合、すなわち、図２のステップ１０５の判定において肯定判断された場合に、サブバッテリ２０と緊急用電気装置１８の間に挿入されたスイッチ３２を開成し、サブバッテリ２０の放電を抑制している。
【００３０】
このように、本実施形態の車載電源システムでは、メインバッテリ１０の状態量（充電状態）に応じて自動的にサブバッテリ２０が放電される事態を防ぐことができるため、非常時でのサブバッテリ２０による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【００３１】
特に、メインバッテリ１０の充電状態量Ｓが所定値（上限値Ｓ２）以下であるときにサブバッテリ２０の放電を抑制する制御を行うことにより、メインバッテリ１０の充電状態が良好でない場合にサブバッテリ２０から放電してしまうことを防止することができるため、非常時等においてサブバッテリ２０による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【００３２】
また、主電源としてのメインバッテリ１０と補助電源としてのサブバッテリ２０とから並行して緊急用電気装置１８に対して電力供給を行うことにより、緊急用電気装置１８に対する電力供給を確実に行うことが可能になる。
また、車両用発電機１２側ではなくメインバッテリ１０側にサブバッテリ２０を接続して充電を行う接続形態を採用することにより、メインバッテリ１０の充電状態が良好なときにサブバッテリ２０に対する充電を行うとともに、メインバッテリ１０の充電状態が悪化してもサブバッテリ２０の充電状態を良好に維持することが可能になり、サブバッテリ２０による電力供給を安定的に行うことが可能になる。
【００３３】
〔第２の実施形態〕
上述した第１の実施形態では、メインバッテリ１０の充電状態に応じてサブバッテリ２０の放電状態を制御したが、車両状態に応じてサブバッテリ２０の放電状態を制御するようにしてもよい。
【００３４】
図３は、第２の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。図３に示す本実施形態の車載電源システムは、メインバッテリ１０、車両用発電機（Ｇ）１２、スタータ（Ｓ）１４、電気負荷１６、緊急用電気装置１８、サブバッテリ２０Ａ、ダイオード２８、３４、スイッチ３０、３２、制御装置４０Ａ、発電機制御装置５０を含んで構成されている。
【００３５】
本実施形態の車載電源システムは、図１に示した第１の実施形態の車載電源システムに対して、電力変換装置２２をダイオード３４に置き換え、電流センサ１２と温度センサ２６を省略するとともに発電機制御装置５０を追加した点が主に異なっている。以下、この相違点を中心に説明を行うものとする。また、その他の基本的に同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３６】
サブバッテリ２０Ａは、緊急用電気装置１８に対する給電がメインバッテリ１０から正常に行われないときに、代わりに緊急用電気装置１８に動作電力を供給する補助電源であり、本実施形態では、メインバッテリ１０と定格電圧が同じものが用いられている。ダイオード３４は、メインバッテリ１０からサブバッテリ２０Ａに対する電力供給を行う経路を確保するためのものであり、メインバッテリ１０からサブバッテリ２０Ａへ流れる電流が許容され、反対にサブバッテリ２０Ａからメインバッテリ１０へ流れる電流が遮断される。
【００３７】
発電機制御装置５０は、車両の各種の状態量に応じて車両用発電機１２の発電状態目標値（例えば、発電目標電圧）を設定、指示するためのものである。例えば、車両が加速状態にある場合には、車両用発電機１２の発電目標電圧を通常よりも低下させて発電を抑制し、発電トルクを低減する制御を行う。反対に、車両が減速状態にある場合には、発電目標電圧を通常よりも高くして発電量を増加させ、減速エネルギーの一部を電気エネルギーとして回生する制御を行う。このようにして設定される発電目標電圧の指令信号は、車両用発電機１２に送られるとともに、制御装置４０Ａにも送られる。
【００３８】
制御装置４０Ａは、発電機制御装置５０によって発電目標電圧が通常よりも低く設定されたときに、すなわち、通常よりも低い発電目標電圧の指令信号が出力されたときにスイッチ３２を開成して、サブバッテリ２０Ａの放電を禁止する制御を行う。車両用発電機１２の発電目標電圧を低く設定するということは、この車両用発電機１２によって充電されるメインバッテリ１０の端子電圧を低下させることを意味し、スイッチ３２を開成しないとサブバッテリ２０Ａから電力が供給されてしまう。ところが、車両用発電機１２が意図的に発電抑制もしくは停止されているときにメインバッテリ１０の端子電圧が低下する現象は電源系としては正常状態の範疇であるため、このような状況下ではサブバッテリ２０Ａを極力放電させないためにスイッチ３２が開成される。一方、車両用発電機１２が発電しているにもかかわらずメインバッテリ１０の端子電圧が低下している場合にはメインバッテリ１０の充電容量が低下しているのであり、このような状態においては緊急用電気装置１８を十分に動作させるためにスイッチ３２を閉成してサブバッテリ２０Ａの放電を許容する必要がある。
【００３９】
このように、本実施形態の車載電源システムでは、車両用発電機１２の状態量（発電状態）に応じて自動的にサブバッテリ２０Ａが放電される事態を防ぐことができるため、非常時でのサブバッテリ２０Ａによる電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【００４０】
特に、燃料消費量を低減するために車両状態に応じて車両用発電機１２の発電状態を制御する場合には、この車両用発電機１２によって充電されるメインバッテリ１０の端子電圧の変動が特に大きくなるおそれがあり、メインバッテリ１０の充電状態が悪化してくるとサブバッテリ２０Ａから放電が開始されてしまい、非常時等にサブバッテリ２０Ａから電力を供給することができなくなる場合がある。本実施形態の車載電源システムでは、このようにしてメインバッテリ１０の充電状態が悪化したときにサブバッテリ２０Ａの充放電動作を制御して充電状態が悪化することを防止することができるため、燃料消費の低減とサブバッテリ２０Ａによる安定した電力の供給を両立することが可能となる。
【００４１】
また、車両が加速状態にあるときに発電制御装置５０によって車両用発電機１２の発電を抑制することにより、加速時に発電が抑制されてメインバッテリ１０の端子電圧が低下したとき、すなわち正常な制御動作中にサブバッテリ２０Ａから放電することを防止することができ、サブバッテリ２０Ａによる安定した電力の供給を維持することができる。
【００４２】
また、発電制御装置５０によって車両用発電機１２の発電が抑制されているときに制御装置４０Ａによってサブバッテリ２０Ａの放電を抑制することにより、サブバッテリ２０Ａからの放電抑制のトリガとして車両用発電機１２の発電抑制を行う信号を利用することができるので、放電抑制を行うために専用のセンサや判定アルゴリズムが不要であり、構成の簡略化が可能になるとともに簡単に放電抑制の機能を追加することができる。
【００４３】
また、メインバッテリ１０とサブバッテリ２０Ａの定格電圧を同じにすることにより、緊急用電気装置１８に対する電力供給を行うために電力変換装置２２のような複雑な構成が不要になり、構成の簡略化が可能になる。
〔第３の実施形態〕
図４は、第３の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。図４に示す本実施形態の車載電源システムは、メインバッテリ１０、車両用発電機（Ｇ）１２、スタータ（Ｓ）１４、電気負荷１６、緊急用電気装置１８、サブバッテリ２０Ａ、ダイオード２８、３４、スイッチ３０、３２、制御装置４０Ａ、発電機制御装置５０を含んで構成されている。図３に示した第２の実施形態の車載電源システムと基本的に同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４４】
本実施形態の車載電源システムでは、サブバッテリ２０Ａが車両用発電機１２の出力端子にダイオード３４を介して直接接続されている。また、緊急用電気装置１８へは、メインバッテリ１０から直接電力が供給されるが、スイッチ３２が閉成されたときにはダイオード２８を介してサブバッテリ２０Ａからも電力が供給される。このような接続形態とすることにより、車両用発電機１２が発電しているときに車両用発電機１２から直接サブバッテリ２０Ａを充電することができるため、サブバッテリ２０Ａの充電状態をさらに良好に維持することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、メインバッテリ１０やサブバッテリ２０、２０Ａの搭載場所については特に言及していないが、メインバッテリ１０をエンジンルーム内に搭載し、サブバッテリ２０、２０Ａをトランクルーム内に搭載するようにしてもよい。エンジンルーム内に搭載されて温度変化が大きいメインバッテリ１０の端子電圧は大きく変動するが、このような場合であってもサブバッテリ２０、２０Ａの良好な充電状態を維持することが可能になる。また、サブバッテリ２０、２０Ａをトランクルーム内に搭載することにより、サブバッテリ２０、２０Ａの端子電圧の変動を低減することが可能になり、充電状態が良好なサブバッテリ２０、２０Ａによる電力の供給をさらに安定させることができる。
【００４６】
また、上述した第１の実施形態ではメインバッテリ１０の充電状態に応じてサブバッテリ２０の充放電状態を制御し、第２の実施形態では車両用発電機１２の発電状態に応じてサブバッテリ２０の充放電状態を制御するようにしたが、これらを組み合わせてサブバッテリ２０の充放電状態を制御するようにしてもよい。
【００４７】
更には、制御装置４０、４０Ａは、スイッチ３０が閉成されたときに出力されるイグニッション信号を受け取り、スイッチ３０が投入されスタータ１４が稼働開始してから所定時間のみスイッチ３２を開成しておくことで、始動期間にメインバッテリ１０の充電状態が悪化している期間で、かつ、緊急用電気装置１８を使用する必要のない期間にはサブバッテリ２０、２０Ａを放電させないようにすれば、常時サブバッテリ２０、２０Ａの充電状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。
【図２】制御装置の動作手順を示す流れ図である。
【図３】第２の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ メインバッテリ
１２ 車両用発電機（Ｇ）
１４ スタータ（Ｓ）
１６ 電気負荷
１８ 緊急用電気装置
２０、２０Ａ サブバッテリ
２２ 電力変換装置
２４ 電流センサ
２６ 温度センサ
２８、３４ ダイオード
３０、３２ スイッチ
４０、４０Ａ 制御装置
５０ 発電機制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の蓄電装置を備える車載電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の車載装置の電子制御化、電動化が進んでおり、その内容もますます高度になっている。このような背景から、車載電源には、大容量化とともに信頼性向上が要求されている。これらの要求に応える従来技術としては、蓄電装置を複数備えて電源の２重化を図った車載電源システムが知られている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【０００３】
一方、蓄電装置は、エンジンで駆動される車両用発電機によって充電されるが、車両用発電機の発電量を車両状態に応じて増加あるいは抑制することにより、車両の燃料消費量を低減する制御方法が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０８２７５号公報（第２−４頁、図１−２）
【特許文献２】
特開２００１−６９６８３号公報（第３−５頁、図１−３）
【特許文献３】
特開昭６３−５６１３５号公報（第２−４頁、図１−５）
【特許文献４】
特開平６−１８９６００号公報（第２−４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献４に開示されているように車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を制御すると、蓄電装置の充電状態に関係なく発電の抑制等が行われるため、この制御方法を特許文献１〜３の車載電源システムに適用すると、車両用発電機によって直接充電される一方の蓄電装置の電圧変動が大きくなり、この一方の蓄電装置の端子電圧が頻繁に低下するおそれがある。このため、他方の蓄電装置の放電する機会が多くなる。この他方の蓄電装置を非常用電源として使いたい場合には、突発的な緊急事態に対処するためには、通常の走行状態において頻繁に他方の蓄電装置を放電させることは好ましくないが、従来は特にこのような点に着目して予備の蓄電装置の充放電制御を行っているわけではないため、車両状態等によっては非常用電力を安定的に供給することができないおそれがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、非常用電力の供給を安定的に行うことができる車載電源システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の車載電源システムは、車両用発電機と、車両用発電機によって充電される第１の蓄電装置と、第２の蓄電装置と、第１の蓄電装置の状態量および車両用発電機の状態量の少なくとも一方に基づいて、第２の蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御装置とを備えている。これにより、第１の蓄電装置の状態量あるいは車両用発電機の状態量に応じて自動的に第２の蓄電装置が放電される事態を防ぐことができるため、第２の蓄電装置による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【０００８】
また、上述した充放電制御装置は、第１の蓄電装置の充電状態量が所定値以下であるときに、第２の蓄電装置の放電を抑制する制御を行うことが望ましい。これにより、第１の蓄電装置の充電状態が良好でない場合に第２の蓄電装置から放電してしまうことを防止することができるため、非常時等において第２の蓄電装置による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【０００９】
また、上述した車両用発電機には発電制御装置が接続されており、発電制御装置は、車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を変化させることが望ましい。燃料消費量を低減するために車両状態に応じて車両用発電機の発電状態を制御する場合には、この車両用発電機によって充電される第１の蓄電装置の端子電圧の変動が特に大きくなるおそれがあり、第１の蓄電装置の充電状態が悪化してくると第２の蓄電装置から放電が開始されてしまい、非常時等に第２の蓄電装置から電力を供給することができなくなる場合がある。このようにして第１の蓄電装置の充電状態が悪化したときに第２の蓄電装置の充放電動作を制御して充電状態が悪化することを防止することができるため、燃料消費の低減と第２の蓄電装置による安定した電力の供給を両立することが可能となる。
【００１０】
また、上述した発電制御装置は、車両が加速状態にあるときに車両用発電機の発電を抑制することが望ましい。これにより、加速時に発電が抑制されて第１の蓄電装置の端子電圧が低下したとき、すなわち正常な制御動作中に第２の蓄電装置から放電することを防止することができ、第２の蓄電装置による安定した電力の供給を維持することができる。
【００１１】
また、上述した充放電制御装置は、発電制御装置によって車両用発電機の発電が抑制されているときに、第２の蓄電装置の放電を抑制することが望ましい。これにより、第２の蓄電装置からの放電抑制のトリガとして車両用発電機の発電抑制を行う信号を利用することができるので、放電抑制を行うために専用のセンサや判定アルゴリズムが不要であり、構成の簡略化が可能になるとともに簡単に放電抑制の機能を追加することができる。
【００１２】
また、上述した充放電制御装置は、エンジン始動期間、即ち始動モータ（スタータ）が稼働している期間には第２の蓄電装置の放電を禁止することが望ましい。始動時には始動モータに大電力が第１の蓄電装置から供給され、かつ、エンジン始動前なのでエンジンで駆動される車両用発電機は発電することができないので、第１の蓄電装置の充電状態量は極端に低下してしまう。このようなときに第２の蓄電装置を放電させると、放電量も多くなり、第２の蓄電装置の充電状態を回復させるのに時間がかかる。本発明によれば、このような危険な状態を回避し、常時第２の蓄電装置の充電状態を良好に保つことができる。
【００１３】
また、上述した第１の蓄電装置は主電源として、第２の蓄電装置は補助電源としてそれぞれ用いられ、第１および第２の蓄電装置から並行して電力供給が行われる電気装置をさらに備えることが望ましい。これにより、電気装置に対する電力供給を確実に行うことが可能になる。
【００１４】
また、上述した第１の蓄電装置は、車両のエンジンルーム内に搭載され、第２の蓄電装置は、車室内あるいは車両のトランクルーム内に搭載されることが望ましい。エンジンルーム内に搭載されて温度変化が大きい第１の蓄電装置の端子電圧は大きく変動するが、このような場合であっても第２の蓄電装置の良好な充電状態を維持することが可能になる。また、第２の蓄電装置をトランクルーム内に搭載することにより、第２の蓄電装置の端子電圧の変動を低減することが可能になり、充電状態が良好な第２の蓄電装置による電力の供給をさらに安定させることができる。
【００１５】
また、上述した第１および第２の蓄電装置は、定格電圧が等しいことが望ましい。これにより、車載の各電気負荷に対する電力供給を行うために電圧変換器のような複雑な構成の電力変換装置が不要になり、構成の簡略化が可能になる。
また、上述した第２の蓄電装置は、第１の蓄電装置を用いて充電されることが望ましい。このような構成とすることにより、第１の蓄電装置の充電状態が良好なときに第２の蓄電装置に対する充電を行うとともに、第１の蓄電装置の充電状態が悪化しても第２の蓄電装置の充電状態を良好に維持することが可能になり、第２の蓄電装置による電力供給を安定的に行うことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の車載電源システムについて、図面に基づいて詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明を適用した第１の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。図１に示す本実施形態の車載電源システムは、メインバッテリ１０、車両用発電機（Ｇ）１２、スタータ（Ｓ）１４、電気負荷１６、緊急用電気装置１８、サブバッテリ２０、電力変換装置２２、電流センサ２４、温度センサ２６、ダイオード２８、スイッチ３０、３２、制御装置４０を含んで構成されている。
【００１７】
車両用発電機１２は、エンジン（図示せず）によって回転駆動されて、主電源としてのメインバッテリ１０の充電電力や電気負荷１６の動作電力を発生する。スタータ１４は、エンジンのクランクシャフトを回転させてエンジンを始動する。電気負荷１６は、通常の車両走行において使用される照明やエアコン等の電気機器である。緊急用電気装置１８は、緊急時に稼働させる必要のある電気機器であり、通常の車両走行において待機状態にある。
【００１８】
サブバッテリ２０は、緊急用電気装置１８に対する給電がメインバッテリ１０から正常に行われないときに、代わりに緊急用電気装置１８に動作電力を供給する補助電源である。電力変換装置２２は、メインバッテリ１０から印加される電圧をほぼ一定の電圧に変換する。このほぼ一定の出力電圧がサブバッテリ２０の端子に印加され、サブバッテリ２０に対する充電が行われる。
【００１９】
電流センサ２４は、メインバッテリ１０の端子に入出力される充放電電流を検出する。温度センサ２６は、メインバッテリ１０の所定位置に設置されており、メインバッテリ１０の温度を検出する。
ダイオード２８は、緊急用電気装置１８の配線を経由してメインバッテリ１０からサブバッテリ２０に直接流れ込む電流を阻止するためのものであり、サブバッテリ２０と緊急用電気装置１８との間を接続する配線に挿入されている。スイッチ３０は、イグニッションキーに連動するイグニッションスイッチであり、閉成したときにスタータ１４に動作電力が供給される。スイッチ３２は、ダイオード２８に直列に接続されており、閉成したときにサブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に動作電力を供給する。
【００２０】
制御装置４０は、スイッチ３２を閉成あるいは開成することにより、サブバッテリ２０の放電状態を制御する。この充放電状態の制御は、直接検出されるメインバッテリ１０の端子電圧と、電流センサ２４によって検出した充放電電流値に基づいて判定されるメインバッテリ１０の充電状態と、温度センサ２６によって検出したメインバッテリ１０の温度とに基づいて行われる。
【００２１】
上述したメインバッテリ１０が第１の蓄電装置に、サブバッテリ２０が第２の蓄電装置に、制御装置４０が充放電制御装置にそれぞれ対応する。
本実施形態の車載電源システムはこのような構成を有しており、次に、制御装置４０によってサブバッテリ２０の充放電状態を制御する動作について説明する。
【００２２】
図２は、制御装置４０の動作手順を示す流れ図であり、主にサブバッテリ２０の充放電状態の制御に関する動作手順が示されている。
キースイッチ（図示せず）が投入されると、まず、制御装置４０は、メインバッテリ１０の初期充電状態量Ｓ０を判定する（ステップ１００）。初期充電状態量Ｓ０を判定する方法としては各種の方法が考えられる。例えば、前回キースイッチが切断されたときの充電状態量を記憶しておいて、次にキースイッチが挿入されたときにこの充電状態量を読み出して初期充電状態量Ｓ０として設定する場合や、所定の電流値の放電動作を行ったときに生じるメインバッテリ１０の端子電圧変化等を観察してその時点における充電状態量を検出する場合などが考えられる。
【００２３】
次に、制御装置４０は、メインバッテリ１０の端子電圧を読み込む（ステップ１０１）。この動作は、メインバッテリ１０の端子から引き出された検出用配線の電圧を読み取ることにより行われる。また、制御装置４０は、電流センサ２４の出力を取り込むことによりメインバッテリ１０の充放電電流を読み込むとともに、この読み込んだ充放電電流を積算する（ステップ１０２）。この充放電電流を読み込む動作は、電流センサ２４を用いて行われる。さらに、制御装置４０は、温度センサ２６の出力を取り込むことによりメインバッテリ１０の温度を読み込む（ステップ１０３）。なお、上述したメインバッテリ１０の出力端子、充放電電流、温度のそれぞれの読み込み順序は任意に設定可能であり、必要に応じて順番を入れ替えるようにしてもよい。
【００２４】
次に、制御装置４０は、ステップ１００において判定した初期充電状態量Ｓ０と、ステップ１０１〜１０３のそれぞれにおける読み込み結果等に基づいて、メインバッテリ１０の現時点における充電状態量Ｓを判定する（ステップ１０４）。メインバッテリ１０の充電量は、初期充電状態量Ｓ０とステップ１０２において積算される充放電電流とに基づいて算出可能であるが、その時点における充電状態量は、さらにステップ１０３において読み込まれた温度やステップ１０１において読み込まれた端子電圧を考慮して判断される。なお、メインバッテリ１０の充電状態量を判定する具体的手法については、従来から行われている各種の手法を用いることが可能である。
【００２５】
次に、制御装置４０は、判定されたメインバッテリ１０の充電状態量Ｓが下限値Ｓ１以上かつ上限値Ｓ２以下の所定範囲にあるか否かを判定する（ステップ１０５）。充電状態量Ｓが所定範囲にある場合には肯定判断が行われ、次に、制御装置４０は、スイッチ３２を開成する（ステップ１０６）。これにより、サブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に対する電力供給が禁止される。
【００２６】
一方、判定されたメインバッテリ１０の充電状態量Ｓが下限値Ｓ１を下回っているか上限値Ｓ２を上回っていて所定範囲にない場合にはステップ１０５の判定において否定判断が行われ、次に、制御装置４０は、スイッチ３２を閉成する（ステップ１０７）。これにより、サブバッテリ２０から緊急電気装置１８に対する電力供給が可能な状態になる。
【００２７】
ところで、本実施形態では、サブバッテリ２０の充電状態量Ｓが所定範囲にあるときにスイッチ３２が閉成されてサブバッテリ２０による電力供給を禁止しているが、次に、このような判断基準を設けた根拠について説明する。
サブバッテリ２０は、本来非常用の電力供給装置であって、主電源であるメインバッテリ１０の充電状態が劣悪になった場合に緊急用電気装置１８に対して動作電力を供給する必要がある。すなわち、メインバッテリ１０の充電状態がある状態以下の場合（充電状態量が下限値Ｓ１を下回る第１状態）には、直ちにスイッチ３２を閉成して、サブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に対する電力供給が可能な状態にする必要がある。
【００２８】
一方、メインバッテリ１０の充電状態が十分良好な状態の場合（充電状態量が上限値Ｓ２を上回る第２状態）には、メインバッテリ１０とサブバッテリ２０のそれぞれの定格電圧が等しいものとすると、サブバッテリ２０の端子電圧よりもメインバッテリ１０の端子電圧の方が高くなる。したがって、図１に示す接続形態ではスイッチ３２を閉成しても、緊急用電気装置１８に対して主にメインバッテリ１０から動作電力が供給されることになり、この状態ではスイッチ３２を敢えて開成する必要はない。
【００２９】
また、メインバッテリ１０の充電状態が上述した第１状態よりも良好で第２状態よりも悪いときにスイッチ３２が閉成されると、サブバッテリ２０から緊急用電気装置１８に電力が供給される可能性がある。本来非常用電源としてサブバッテリ２０を使用したい場合には、非常用のとき、すなわち、メインバッテリ１０が第１状態に陥ったときのみサブバッテリ２０を使用したいので、メインバッテリ１０が第１状態よりも良好なときには極力放電を防止して、サブバッテリ２０の充電状態を良好に保つ必要がある。したがって、本実施形態では、メインバッテリ１０の充電状態が第１状態よりも良好で第２状態も悪い場合、すなわち、図２のステップ１０５の判定において肯定判断された場合に、サブバッテリ２０と緊急用電気装置１８の間に挿入されたスイッチ３２を開成し、サブバッテリ２０の放電を抑制している。
【００３０】
このように、本実施形態の車載電源システムでは、メインバッテリ１０の状態量（充電状態）に応じて自動的にサブバッテリ２０が放電される事態を防ぐことができるため、非常時でのサブバッテリ２０による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【００３１】
特に、メインバッテリ１０の充電状態量Ｓが所定値（上限値Ｓ２）以下であるときにサブバッテリ２０の放電を抑制する制御を行うことにより、メインバッテリ１０の充電状態が良好でない場合にサブバッテリ２０から放電してしまうことを防止することができるため、非常時等においてサブバッテリ２０による電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【００３２】
また、主電源としてのメインバッテリ１０と補助電源としてのサブバッテリ２０とから並行して緊急用電気装置１８に対して電力供給を行うことにより、緊急用電気装置１８に対する電力供給を確実に行うことが可能になる。
また、車両用発電機１２側ではなくメインバッテリ１０側にサブバッテリ２０を接続して充電を行う接続形態を採用することにより、メインバッテリ１０の充電状態が良好なときにサブバッテリ２０に対する充電を行うとともに、メインバッテリ１０の充電状態が悪化してもサブバッテリ２０の充電状態を良好に維持することが可能になり、サブバッテリ２０による電力供給を安定的に行うことが可能になる。
【００３３】
〔第２の実施形態〕
上述した第１の実施形態では、メインバッテリ１０の充電状態に応じてサブバッテリ２０の放電状態を制御したが、車両状態に応じてサブバッテリ２０の放電状態を制御するようにしてもよい。
【００３４】
図３は、第２の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。図３に示す本実施形態の車載電源システムは、メインバッテリ１０、車両用発電機（Ｇ）１２、スタータ（Ｓ）１４、電気負荷１６、緊急用電気装置１８、サブバッテリ２０Ａ、ダイオード２８、３４、スイッチ３０、３２、制御装置４０Ａ、発電機制御装置５０を含んで構成されている。
【００３５】
本実施形態の車載電源システムは、図１に示した第１の実施形態の車載電源システムに対して、電力変換装置２２をダイオード３４に置き換え、電流センサ１２と温度センサ２６を省略するとともに発電機制御装置５０を追加した点が主に異なっている。以下、この相違点を中心に説明を行うものとする。また、その他の基本的に同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３６】
サブバッテリ２０Ａは、緊急用電気装置１８に対する給電がメインバッテリ１０から正常に行われないときに、代わりに緊急用電気装置１８に動作電力を供給する補助電源であり、本実施形態では、メインバッテリ１０と定格電圧が同じものが用いられている。ダイオード３４は、メインバッテリ１０からサブバッテリ２０Ａに対する電力供給を行う経路を確保するためのものであり、メインバッテリ１０からサブバッテリ２０Ａへ流れる電流が許容され、反対にサブバッテリ２０Ａからメインバッテリ１０へ流れる電流が遮断される。
【００３７】
発電機制御装置５０は、車両の各種の状態量に応じて車両用発電機１２の発電状態目標値（例えば、発電目標電圧）を設定、指示するためのものである。例えば、車両が加速状態にある場合には、車両用発電機１２の発電目標電圧を通常よりも低下させて発電を抑制し、発電トルクを低減する制御を行う。反対に、車両が減速状態にある場合には、発電目標電圧を通常よりも高くして発電量を増加させ、減速エネルギーの一部を電気エネルギーとして回生する制御を行う。このようにして設定される発電目標電圧の指令信号は、車両用発電機１２に送られるとともに、制御装置４０Ａにも送られる。
【００３８】
制御装置４０Ａは、発電機制御装置５０によって発電目標電圧が通常よりも低く設定されたときに、すなわち、通常よりも低い発電目標電圧の指令信号が出力されたときにスイッチ３２を開成して、サブバッテリ２０Ａの放電を禁止する制御を行う。車両用発電機１２の発電目標電圧を低く設定するということは、この車両用発電機１２によって充電されるメインバッテリ１０の端子電圧を低下させることを意味し、スイッチ３２を開成しないとサブバッテリ２０Ａから電力が供給されてしまう。ところが、車両用発電機１２が意図的に発電抑制もしくは停止されているときにメインバッテリ１０の端子電圧が低下する現象は電源系としては正常状態の範疇であるため、このような状況下ではサブバッテリ２０Ａを極力放電させないためにスイッチ３２が開成される。一方、車両用発電機１２が発電しているにもかかわらずメインバッテリ１０の端子電圧が低下している場合にはメインバッテリ１０の充電容量が低下しているのであり、このような状態においては緊急用電気装置１８を十分に動作させるためにスイッチ３２を閉成してサブバッテリ２０Ａの放電を許容する必要がある。
【００３９】
このように、本実施形態の車載電源システムでは、車両用発電機１２の状態量（発電状態）に応じて自動的にサブバッテリ２０Ａが放電される事態を防ぐことができるため、非常時でのサブバッテリ２０Ａによる電力の供給を安定的に行うことが可能になる。
【００４０】
特に、燃料消費量を低減するために車両状態に応じて車両用発電機１２の発電状態を制御する場合には、この車両用発電機１２によって充電されるメインバッテリ１０の端子電圧の変動が特に大きくなるおそれがあり、メインバッテリ１０の充電状態が悪化してくるとサブバッテリ２０Ａから放電が開始されてしまい、非常時等にサブバッテリ２０Ａから電力を供給することができなくなる場合がある。本実施形態の車載電源システムでは、このようにしてメインバッテリ１０の充電状態が悪化したときにサブバッテリ２０Ａの充放電動作を制御して充電状態が悪化することを防止することができるため、燃料消費の低減とサブバッテリ２０Ａによる安定した電力の供給を両立することが可能となる。
【００４１】
また、車両が加速状態にあるときに発電制御装置５０によって車両用発電機１２の発電を抑制することにより、加速時に発電が抑制されてメインバッテリ１０の端子電圧が低下したとき、すなわち正常な制御動作中にサブバッテリ２０Ａから放電することを防止することができ、サブバッテリ２０Ａによる安定した電力の供給を維持することができる。
【００４２】
また、発電制御装置５０によって車両用発電機１２の発電が抑制されているときに制御装置４０Ａによってサブバッテリ２０Ａの放電を抑制することにより、サブバッテリ２０Ａからの放電抑制のトリガとして車両用発電機１２の発電抑制を行う信号を利用することができるので、放電抑制を行うために専用のセンサや判定アルゴリズムが不要であり、構成の簡略化が可能になるとともに簡単に放電抑制の機能を追加することができる。
【００４３】
また、メインバッテリ１０とサブバッテリ２０Ａの定格電圧を同じにすることにより、緊急用電気装置１８に対する電力供給を行うために電力変換装置２２のような複雑な構成が不要になり、構成の簡略化が可能になる。
〔第３の実施形態〕
図４は、第３の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。図４に示す本実施形態の車載電源システムは、メインバッテリ１０、車両用発電機（Ｇ）１２、スタータ（Ｓ）１４、電気負荷１６、緊急用電気装置１８、サブバッテリ２０Ａ、ダイオード２８、３４、スイッチ３０、３２、制御装置４０Ａ、発電機制御装置５０を含んで構成されている。図３に示した第２の実施形態の車載電源システムと基本的に同じ構成については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４４】
本実施形態の車載電源システムでは、サブバッテリ２０Ａが車両用発電機１２の出力端子にダイオード３４を介して直接接続されている。また、緊急用電気装置１８へは、メインバッテリ１０から直接電力が供給されるが、スイッチ３２が閉成されたときにはダイオード２８を介してサブバッテリ２０Ａからも電力が供給される。このような接続形態とすることにより、車両用発電機１２が発電しているときに車両用発電機１２から直接サブバッテリ２０Ａを充電することができるため、サブバッテリ２０Ａの充電状態をさらに良好に維持することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、メインバッテリ１０やサブバッテリ２０、２０Ａの搭載場所については特に言及していないが、メインバッテリ１０をエンジンルーム内に搭載し、サブバッテリ２０、２０Ａをトランクルーム内に搭載するようにしてもよい。エンジンルーム内に搭載されて温度変化が大きいメインバッテリ１０の端子電圧は大きく変動するが、このような場合であってもサブバッテリ２０、２０Ａの良好な充電状態を維持することが可能になる。また、サブバッテリ２０、２０Ａをトランクルーム内に搭載することにより、サブバッテリ２０、２０Ａの端子電圧の変動を低減することが可能になり、充電状態が良好なサブバッテリ２０、２０Ａによる電力の供給をさらに安定させることができる。
【００４６】
また、上述した第１の実施形態ではメインバッテリ１０の充電状態に応じてサブバッテリ２０の充放電状態を制御し、第２の実施形態では車両用発電機１２の発電状態に応じてサブバッテリ２０の充放電状態を制御するようにしたが、これらを組み合わせてサブバッテリ２０の充放電状態を制御するようにしてもよい。
【００４７】
更には、制御装置４０、４０Ａは、スイッチ３０が閉成されたときに出力されるイグニッション信号を受け取り、スイッチ３０が投入されスタータ１４が稼働開始してから所定時間のみスイッチ３２を開成しておくことで、始動期間にメインバッテリ１０の充電状態が悪化している期間で、かつ、緊急用電気装置１８を使用する必要のない期間にはサブバッテリ２０、２０Ａを放電させないようにすれば、常時サブバッテリ２０、２０Ａの充電状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。
【図２】制御装置の動作手順を示す流れ図である。
【図３】第２の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態の車載電源システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ メインバッテリ
１２ 車両用発電機（Ｇ）
１４ スタータ（Ｓ）
１６ 電気負荷
１８ 緊急用電気装置
２０、２０Ａ サブバッテリ
２２ 電力変換装置
２４ 電流センサ
２６ 温度センサ
２８、３４ ダイオード
３０、３２ スイッチ
４０、４０Ａ 制御装置
５０ 発電機制御装置
Claims (10)
- 車両用発電機と、
前記車両用発電機によって充電される第１の蓄電装置と、
第２の蓄電装置と、
前記第１の蓄電装置の状態量および前記車両用発電機の状態量の少なくとも一方に基づいて、前記第２の蓄電装置の充放電動作を制御する充放電制御装置と、
を備えることを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１において、
前記充放電制御装置は、前記第１の蓄電装置の充電状態量が所定値以下であるときに、前記第２の蓄電装置の放電を抑制する制御を行うことを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１において、
前記車両用発電機には発電制御装置が接続されており、
前記発電制御装置は、車両状態に応じて前記車両用発電機の発電状態を変化させることを特徴とする車載電源システム。 - 請求項３において、
前記発電制御装置は、車両が加速状態にあるときに前記車両用発電機の発電を抑制することを特徴とする車載電源システム。 - 請求項３において、
前記充放電制御装置は、前記発電制御装置によって前記車両用発電機の発電が抑制されているときに、前記第２の蓄電装置の放電を抑制することを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１〜５のいずれかにおいて、
エンジン始動期間には、前記第２の蓄電装置の放電を禁止することを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記第１の蓄電装置は主電源として、前記第２の蓄電装置は補助電源としてそれぞれ用いられ、
前記第１および第２の蓄電装置から並行して電力供給が行われる電気装置をさらに備えることを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記第１の蓄電装置は、車両のエンジンルーム内に搭載され、前記第２の蓄電装置は、車室内あるいは車両のトランクルーム内に搭載されることを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記第１および第２の蓄電装置は、定格電圧が等しいことを特徴とする車載電源システム。 - 請求項１〜９のいずれかにおいて、
前記第２の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置を用いて充電されることを特徴とする車載電源システム。
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