JP2007124745A - 電源管理システムおよび車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の停止時など発電機が停止している状態において、バッテリから負荷に流れる電流を遮断することにより、バッテリの過放電を効果的に解決することができる電源管理システムおよび車両を提供する。
【解決手段】車両に搭載する各負荷に電力を供給するバッテリと、負荷への補助的な電力供給を行う太陽電池ユニットと、負荷をバッテリまたは太陽電池ユニットの何れか一方に接続する切替手段と、太陽電池ユニットの端子間電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段が負荷に必要な電力を供給できる電圧を検出しているときに前記切換手段を切り替えさせて太陽電池ユニットから負荷に電力供給を行わせるように制御する制御手段とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源管理システムおよび車両に関し、より詳細にはバッテリの過放電を防止することができる電源管理システムおよび車両に関する。

近年、車両には多数の電装機器が搭載されている。これらの電装機器は車両が停車しているときにも幾らかの暗電流が流れて電力を消費するので、各電装機器はバッテリにとって負荷となる。このため、負荷の数が増大することに伴って、暗電流の増加が生じ、バッテリが過放電の状態（いわゆるバッテリ上がり）となることを防止することが重要である。

特開平１０−７０８４３号公報（特許文献１）には、車載バッテリと負荷との間の電源線上に電源線開閉手段を配置したバッテリ電源供給装置が記載されている。すなわち、車両を停止した状態で、この車両を長時間かけて搬送するときに、電源線開閉手段を解放してバッテリからの供給電流を止めることにより、バッテリ上がりを防止することができる。

特開平１０−７０８４３号公報

しかしながら、特許文献１のものでは前記電源線解放手段を解放すると、例えば、内部のメモリ回路や時計回路などを駆動するために暗電流の供給を必要とするような電子制御ユニット（ＥＣＵ:Electronic Control Unit）などにも電力供給が行われないので、メモリの内容が保持できなくなったり時計が狂うなどの問題が発生することがある。また、前記電源線解放手段によってバッテリから切断される負荷を一部分に限定した場合には、暗電流の供給を必要とする負荷が多い場合に電源線解放手段を切断しても効果が得られないという問題が生じる。

本発明は前記問題を考慮に入れてなされたものであり、その目的は、車両の停止時など発電機が停止している状態において、バッテリから負荷に流れる電流を遮断することにより、バッテリの過放電を効果的に解決することができる電源管理システムおよび車両を提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、
車両に搭載する各負荷に電力を供給するバッテリと、
負荷への補助的な電力供給を行う太陽電池ユニットと、
負荷をバッテリまたは太陽電池ユニットの何れか一方に接続する切替手段と、
太陽電池ユニットの端子間電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段が負荷に必要な電力を供給できる電圧を検出しているときに前記切換手段を切り替えさせて太陽電池ユニットから負荷に電力供給を行わせるように制御する制御手段とを設けてなることを特徴とする電源管理システムを提供している。

前記構成によれば、電圧測定手段が負荷に必要な電力を供給できる電圧（太陽電池ユニット側に切り替えるための電圧閾値以上）を検出しているときに、制御手段によって切換手段が切り替えられて太陽電池ユニットから負荷に電流が供給される。とりわけ、例えば車両が停車してイグニッションキーがオフであり、負荷となるＥＣＵ（Electronic Control Unit)などの動作が休止したスリープ状態においては、負荷には比較的小さな暗電流が流れる状態になるので、負荷が必要とする電力は小さくなり、この電力を太陽電池ユニットによって供給する。また、太陽電池ユニットが日陰に位置する場合など、負荷が必要とする電力の供給を行うことができない状態では、切換手段が切り替えられることはない。

なお、前記制御手段は、電圧測定手段が負荷に必要な電力を供給できる電圧を検出しなくなる（下限の電圧閾値以下となる）と、前記切替手段をバッテリ側に切り換えさせてバッテリから負荷に電力供給を行わせるように制御することが好ましい。これによって、太陽電池ユニットに光が当たらなくなったときには再びバッテリからの暗電流の供給を行うことができ、暗電流の供給が全くできなくなる事態を回避することができる。ここで、下限となる電圧閾値は、前記太陽電池ユニット側に切り替えるための電圧閾値より小さく設定することが好ましい。

また、車両が停止してイグニッションキーがオフとなった状態では、通常はＥＣＵがスリープ状態となるので、制御手段はこのスリープ状態を検出してから前記切換手段の切替えを行うようにすることが好ましい。しかしながら、ＥＣＵがスリープ状態にならなくてもイグニッションキーがオフとなるなどして発電機が停止している状態では、電圧測定手段が負荷に必要な電力を供給できる電圧を検出しているときに、前記切換手段の切替えを行って可能な限りバッテリを負荷から解放できるようにしてもよい。

前記太陽電池ユニットから供給される電流を測定する電流測定手段を設け、
前記制御手段が、切換手段を太陽電池ユニット側に切り替えた状態で太陽電池ユニットから供給される電流と前記端子間電圧の関係をモニタし太陽電池ユニットが負荷に必要な電力を供給できないときに前記切換手段を切り替えてバッテリから負荷への電力供給を行わせるものであることが好ましい。

前記構成によれば、太陽電池ユニットから負荷への電力供給状態を制御手段によってモニタすることにより、太陽電池ユニットが負荷に必要な電力を供給できないときに、太陽電池ユニットを負荷から切り離して再びバッテリに接続できる。

なお、太陽電池ユニットが負荷に必要な電力を供給できないときとは、例えば、電流測定手段によって測定された電流が、太陽電池ユニットの電流−電圧特性を用いて端子間電圧によって定められる、上限となる電流閾値を超えるときのことである。そして、この太陽電池ユニットの電流−電圧特性とは、前記電流測定手段の測定値と電圧測定手段の測定値を用いて求められる、現在の太陽電池ユニットの電流−電圧特性である。これによって、太陽電池ユニットを用いた暗電流の供給を可能な限り行うことができる。

また、電源管理システムに太陽電池ユニットの温度を測定する温度センサを設けることにより、バッテリの端子間電圧と供給電流に加えて、前記温度センサにより測定された太陽電池ユニットの温度を用いて太陽電池ユニットの各温度における前記電流−電圧特性をより正確に求め、これによって前記上限となる電流閾値をより正確に求めることが好ましい。

前記太陽電池ユニットとバッテリの間に、太陽電池ユニットからバッテリの方向を順方向とするように接続された整流素子を設けてなることが好ましい。

前記構成によれば、太陽電池ユニットの端子間電圧がバッテリの端子間電圧を上回るときに、整流素子を介して太陽電池ユニットからバッテリに電流が流れてバッテリを充電することができる。つまり、前記切替手段を用いて太陽電池ユニットを負荷から開放している状態でも太陽電池ユニットにおいて発電した電気エネルギーをバッテリに充電することにより、バッテリ上がりをさらに効果的に防止できる。なお、前記太陽電池ユニットからバッテリの方向を順方向とする整流素子の向きは、整流素子をバッテリの＋側に接続する場合と−側に接続する場合とでは逆向きになることはいうまでもない。

また、本発明は、前記電源管理システムを搭載したことを特徴とする車両を提供している。前記構成によれば、車両はこれに搭載したバッテリの過放電を防止できる。

前述したように、本発明によれば、太陽電池ユニットが負荷に必要な電力を供給できる状態にあるときに、バッテリを負荷から切り離して太陽電池ユニットから各負荷への電力供給を行うようにすることができるので、バッテリ上がりをより確実に防止することができる。加えて、負荷に対する電力供給は途絶えることがないので、負荷であるＥＣＵにメモリ回路や時計回路などの常に暗電流の供給を必要とするような回路が含まれている場合にも各負荷の正常な動作を保たせることができる。

太陽電池ユニットから各負荷に供給される電圧は、受光する光の強さによってはバッテリから供給される電圧より低くなることがあるが、負荷が休止しているスリープ状態で必要な電力を得るための暗電流を流す程度であれば、むしろ低い電圧で供給される方が効率的であるから、さらに省エネルギーを達成することができる。

また、前記太陽電池ユニットから負荷に供給される電流を測定して、太陽電池ユニットから供給される電流と前記端子間電圧の関係をモニタする場合には、太陽電池ユニットの電流−電圧特性に合わせて、太陽電池ユニットによって負荷に必要な電力を供給できなくなる正確なときを検出でき、可能な限りバッテリを負荷から解放して太陽電池ユニットを用いることができるので、バッテリ上がりをより効果的に防止することができる。

さらに、太陽電池ユニットとバッテリとの間を整流素子を介して接続する場合には、切換手段によって負荷と太陽電池ユニットとが切り離されている状態であっても、太陽電池ユニットの端子間電圧がバッテリの端子間電圧を超えるときにはバッテリを充電できるので、太陽電池ユニットによる発電を無駄にすることがない。

本発明の車両はこれに搭載したバッテリのバッテリ上がりを防止できるので、車両の信頼性を向上することができる。

本発明の電源管理システムを搭載する車両（自動車）Ｍ、および、本発明の第１実施例に係る電源管理システム１は、図１，２に示すように構成される。図１，２において、２は自動車Ｍのエンジン、３はエンジンスタータ、４はオルタネータなどの発電機、５はバッテリ、６は負荷、７は太陽電池ユニット、８ａ〜８ｃは太陽電池ユニット７による電力供給状態を検出するための各種センサ、９は電気接続箱Ｂなどを介して負荷６に接続された電源線Ｌをバッテリ５または太陽電池ユニット７の何れか一方に選択的に接続する切替手段、１０は制御手段、Ｃはこの制御手段１０と各負荷６との間を接続するように構成された信号線、Ｄ１，Ｄ２は整流素子である（図１では部材８ａ〜８ｃ，Ｃ，Ｄ１，Ｄ２の図示を省略している）。

また、制御手段１０は、図２に示すように、前記各種センサ８ａ〜８ｃの測定値をモニタすることにより太陽電池ユニット７の電流−電圧特性を求めて負荷６への電力供給状態を監視する電力供給状態監視手段１１と、前記切換手段９を切替制御するための判定を行う切替判定手段１２と、切換手段９を切り替えるための切替信号Ｓを出力する切替駆動手段１３と、負荷６の状態を検知する負荷状態検知手段１４とを備えている。

本発明の電源管理システム１は自動車Ｍ用のシステムであるから、エンジン２はトラックを含む自動車Ｍ用のエンジンであるが、これをその他の車両や船舶などにも応用できることはいうまでもない。スタータ３は停止したエンジン２をバッテリ５の電力を用いて回動させることによりこれを始動させるものであり一般的にセルモータである。発電機４は一般的にオルタネータであるが、その他の交流または直流発電機が用いられてもよい。

前記負荷６は例えば各部の制御を行うように構成されたＥＣＵであり、車両が停止してイグニッションキーがオフとなった状態においてはスリープ状態になる。また、一つのＥＣＵ６ａは各ＥＣＵ６…の状態を監視して、これらがスリープ状態になったときに信号線Ｃにスリープ信号Ｓｓを送信し、ＥＣＵ６…が動作したときにウェイクアップ信号Ｓｗを送信するように構成されている。

通信線Ｃは例えばＣＡＮ（Controller Area Network)に準拠する車載ＬＡＮ網（以下、ＣＡＮバスＣという）であるが、ＣＡＮバス以外の車載ＬＡＮ網であってもよいことはいうまでもない。

また、本発明の電源管理システム１では、全ての負荷６…に電力を供給する電源線Ｌ上に切換手段９を設けているので、切換手段９の切替えによってバッテリ５を制御手段１０以外の全ての負荷６…から解放できるように構成している。しかしながら、切換手段９によって電源を切り替えられる負荷を一部に限定して、特に重要な負荷についてはバッテリからの安定した電力供給を受けることができるように構成してもよい。

太陽電池ユニット７は例えばダッシュボード上に取り付けられるものであり、コネクタ７ａなどによって負荷６などと着脱自在に構成されている。本実施例のように太陽電池ユニット７を着脱自在とすることにより、発電効率が低下した太陽電池ユニット７を交換したり、

また、本実施例では、前記センサ８ａ〜８ｃとして、太陽電池ユニット７の状態を正確に監視できるように、電圧測定手段（電圧センサ）８ａと、電流測定手段（電流センサ）８ｂと、温度測定手段（温度センサ）８ｃとを備えている。なお、この温度センサ８ｃは省略することも可能であり、この場合、コネクタ７ａは２局になるので一般的なシガライター用の電源ソケットなど、汎用性のある形状のコネクタとすることが可能である。

前記電圧センサ８ａは太陽電池ユニット７の＋極側の電圧Ｖを測定するものであり、例えばＡＤ変換器などによって構成される。なお、太陽電池ユニット７の−極は車体に接地されており、この点において制御手段１０と共通するので、電圧センサ８ａによって測定される電圧値は、すなわち太陽電池ユニット７の接地された−極との間の端子間電圧と同じであるといえる。従って、以下、説明を簡単にするためにこの端子間電圧やその測定値についても符号Ｖを用いる。

前記電流センサ８ａは太陽電池ユニット７と負荷６…の間に配置される整流素子Ｄ１と直列に配置されており、太陽電池ユニット７から負荷６…に供給される電流Ｉを測定することができる。また、電流センサ８ｂによって測定された電流Ｉの測定値（以下、簡単のために電流Ｉの測定値にも符号Ｉを用いる）はＡＤ変換器などからなるインターフェース８ｄを介して制御手段１０に入力されるように構成している。同様に、太陽電池ユニット７の温度Ｔを測定する温度センサ８ｃによって測定された温度Ｔの測定値（以下、簡単のために温度Ｔの測定値にも符号Ｔを用いる）もインターフェース８ｄを介して制御手段１０に入力されるように構成している。

前記切替手段９は例えば大電流を流すことができる電磁リレーであるが、半導体リレーを用いて切替えを高速に行うようにしてもよい。また、前記切替手段（以下、リレーという）９は非通電時に電源線Ｌが太陽電池ユニット７側に接続させるように構成されていることにより、太陽電池ユニット７を駆動しているときにはリレー９を駆動する必要がないので、太陽電池ユニット７を用いて負荷６…を駆動するときに太陽電池ユニット７にかかる負担を僅かでも抑えられるのでより好ましい。また、図示を省略するがリレー９の二次側の電源線Ｌにはリレー９が切り替わる瞬間における電源の瞬断を防ぐためのコンデンサを取り付けることが好ましい。

また、太陽電池ユニット７とリレー９との間には太陽電池ユニット７から負荷６の方向を順方向とするように整流素子Ｄ１を介在させているので、太陽電池ユニット７の出力電圧が急激に低下することがあるとしても、太陽電池ユニット７に電流が逆流することがないように構成されている。

一方、太陽電池ユニット７とバッテリ５との間には太陽電池ユニット７からバッテリ５の方向を順方向とするように整流素子Ｄ２を設けている。従って、太陽電池ユニット７の端子間電圧Ｖがバッテリ５の端子間電圧を上回るときに、バッテリ５を充電することができる。つまり、太陽電池ユニット７が負荷６から切り離されているときにも、これによって発電された電力を有効に活用することができる。

前記制御手段１０の電源部（図外）は前記リレー９を介することなく、バッテリ５に直接的に接続されるので、リレー９の動作に関わりなく安定して動作することができる。

前記電力供給状態監視手段１１は前記各種センサ８ａ〜８ｃによって測定した測定値Ｖ，Ｉ，Ｔを用いて現時点で太陽電池ユニット７が受光している光の照射光量を予測するなどして、現時点において太陽電池ユニット７が出力できる電力を求めるものである。また、現時点で太陽電池ユニット７が負荷６に供給できる最大の電流閾値Ｉｔや、太陽電池ユニット７が負荷６…に必要な電力を供給できると判断するための電圧閾値Ｖｔを求めることができるように構成されている。

前記切替判定手段１２は電力供給状態監視手段１１によって求められ電圧閾値Ｖｔや電流閾値Ｉｔを用いてリレー９を太陽電池ユニット７側またはバッテリ５側に切り替えるための判定を行うものである。これら電力供給状態監視手段１１および切替判定手段１２は何れもハードウェアによって形成されてもよいが、制御手段内のＣＰＵなどの処理手段１０ａによって実行可能に構成されたプログラムによって形成されてもよい。

さらに、切替駆動手段１３は切替判定手段１２の判定にしたがって、リレー９を切り替えるための切替信号Ｓを出力するものであり、より具体的にはリレー９のドライブ回路である。

前記負荷状態検知手段１４はＣＡＮバスＣを介して特にＥＣＵ６ａとの通信を行うことにより、各負荷６…がスリープ状態にあるかどうかを判断するものである。

前記構成の電源管理システム１では、エンジン２が動作しているときは発電機４が回転することにより発電した電力がバッテリ５に蓄積され、発電機４またはバッテリ５から各負荷６…に電力が供給される。また、エンジン２が停止しているときはバッテリ５に蓄積された電力を各負荷６…に供給する。そして、使用者がイグニッションキーをオフにすると、各負荷６…は休止状態になり、比較的小さな暗電流を各負荷６…に流すことにより、その消費電力を低減させる。加えて、ＥＣＵ６ａは各負荷６…がスリープ状態になったことをＣＡＮバスＣに出力する。エンジン２を再び始動するときにはバッテリ５に蓄積させた電力を用いてスタータ３を駆動してエンジン３を始動するが、バッテリ５を過放電したバッテリ上がりの状態ではスタータ３を回動させることができず、エンジン３の始動が不能となることがある。

本発明の電源管理システム１は、とりわけ負荷６…がスリープ状態になったときに、バッテリ５を負荷６…から切り離し、太陽電池ユニット７によって各負荷６…に暗電流を供給することによりバッテリ５の過放電状態（バッテリ上がり）を防止するものである。しかしながら、本発明は負荷６…がスリープ状態でないときだけバッテリ５を負荷６…から切り離すことに限定される必要はないことはいうまでもない。

負荷６…がスリープ状態になると、負荷状態検知手段１４をこれを検知して、前記電力供給状態監視手段１１と切替判定手段１２が動作する。

図３は前記電力供給状態監視手段１１の動作を説明するために、太陽電池ユニット７の電流−電圧特性の一例を示す図である。

図３に示すように、太陽電池ユニット７は受光している光量にほぼ比例する電流を出力することができる。また、その特性曲線は太陽電池ユニット７が負荷６に供給できる電流が、最大値に近づくにつれてその端子間電圧が急激に低下して電力供給ができなくなるという、特性があることが分かる。さらに、前記電流−電圧特性は太陽電池ユニット７の温度によって異なっており、温度が高くなればなるほど出力できる電力が小さくなることが分かる。本例の場合、太陽電池ユニット７の温度Ｔが２５℃である場合に、太陽電池ユニット７の端子間電圧Ｖは最低でも電圧値Ｖt25lは安定して出力できるが、前記温度Ｔが４５℃であるときには電圧値Ｖt45lまで低下することが分かる。

従って、前記電流閾値Ｉｔや電圧閾値Ｖｔは、各時点における電流−電圧特性や温度に合わせて定められる。前記電力供給状態監視手段１１は太陽電池ユニット７の端子間電圧Ｖと負荷６への供給電流Ｉの関係を常にモニタしており、太陽電池ユニット７の温度Ｔもモニタしているので、より正確な電流−電圧特性を求めることができ、各時点において供給できる最大の電流閾値Ｉｔを正確に求めることができる。

すなわち、電力供給状態監視手段１１は、各種センサ８ａ〜８ｃの測定値Ｉ，Ｖ，Ｔを入力すると共に、各時点における太陽電池ユニット７による電力供給状態を監視する。例えば太陽電池ユニット７の温度Ｔが２５℃である場合、前記電圧Ｖt25lを最低限必要な電圧閾値として求める。また、暗電流として予想される電流Ｉａを流すことができる最低照射光量の特性（仮想線に示す）における無負荷時の電圧Ｖt25hを、太陽電池ユニット７が負荷６に必要な電力を供給できる電圧閾値Ｖｔとして求める。さらに、負荷６に供給する電流Ｉの増加に伴って端子間電圧Ｖが急激に低下する前の所定の電圧Ｖt25lに対応する電流を電流閾値Ｉｔ（照射光量に合わせてそれぞれＩt1000
およびＩt500）として求めるように構成される。

図４は切替判断手段１２の動作を説明する図である。図４において、Ｓ１はスリープ状態になることを待機するステップであり、負荷状態検知手段１４がスリープ状態を検知するまで繰り返される。

Ｓ２はステップＳ１において、スリープ状態であると判断されたときに実行され、太陽電池ユニット７の端子間電圧Ｖを入力するステップである。

Ｓ３は入力した電圧Ｖを電圧閾値Ｖｔと比較するステップである。なお、図３に示す２５℃の場合の電流−電圧特性を考えると、電圧閾値Ｖｔは例えばＶt25hである。このステップＳ３において電圧閾値Ｖt25h以下であると判断した場合はステップＳ２に戻って、太陽電池ユニット７が負荷６…に必要な電力を供給できる電圧閾値Ｖt25h以上の電圧Ｖを検出するまで待機する。

Ｓ４は前記ステップＳ３において、太陽電池ユニット７が負荷６に必要な電力を供給できる電圧閾値Ｖt25h以上の電圧Ｖを検出するときに実行され、前記リレー９を太陽電池ユニット７側に切り替えるステップである。これによって、バッテリ５を負荷６…から解放すると同時に太陽電池ユニット７から負荷６…に暗電流を供給させる。

Ｓ５は太陽電池ユニット７から負荷６に供給される電流Ｉを入力するステップである。

Ｓ６は入力した電流Ｉを電流閾値Ｉｔと比較するステップである。なお、図３に示す２５℃の場合の電流−電圧特性を考えると、前記電流閾値Ｉｔは例えばＩt1000 やＩt500など（各時点における照射光量によって異なる）である。このステップＳ６において供給電流Ｉが太陽電池ユニット７によって負荷６…に供給できる電流閾値Ｉｔ以下であると判定するときにはステップＳ５に戻って、繰り返し処理を行う。

Ｓ７はステップＳ６において前記供給電流Ｉが前記電流閾値Ｉｔより大きく、太陽電池ユニット７が負荷６…に必要な電力を供給できないと判定された場合に実行され、前記リレー９をバッテリ５側に切り替えるステップである。これによって、太陽電池ユニット７を負荷６…から解放して、バッテリ５からの電力を負荷６…に供給できる。

また、リレー９をバッテリ５側に切り替えた後は、ステップＳ１に戻って、繰り返し処理を行う。

したがって、前記ステップＳ１〜Ｓ７に示す一連の処理を処理手段１０ａにおいて実行することにより、制御手段１０は電圧測定手段８ａが負荷に必要な電力を供給できる電圧Ｖｔを検出しているときに前記リレー９を切り替えさせて太陽電池ユニット７から負荷６…に電力供給を行わせるように制御することができ、リレー９を太陽電池ユニット７側に切り替えた状態では太陽電池ユニット７から供給される電流Ｉと前記端子間電圧Ｖの関係をモニタし太陽電池ユニット７が負荷６…に必要な電力を供給できないときに前記リレー９を切り替えて再びバッテリ５から負荷６…への電力供給を行わせることができる。

これにより、負荷６…がスリーブ状態であるときには、可能な限り太陽電池ユニット７を負荷６…に接続し、バッテリ５を負荷６…から完全に解放することができるので、バッテリ上がりを効果的に防止できる。同時に負荷６…への暗電流の供給を太陽電池ユニット７によって行うことができるので、負荷６…に時計回路やメモリ回路などが含まれる場合にも正常に動作し続けることができる。

電力供給状態監視手段１１が、太陽電池ユニット７の状態を検知するためにその端子間電圧Ｖのみならず、太陽電池ユニット７から負荷６に供給される電流Ｉの大きさをモニタしているので、各時点における太陽電池ユニット７の電流−電圧特性を求めることができ、その能力を正確に推定することができるので、その発電能力を最大限に活用できる。また、太陽電池ユニット７の温度を測定する温度センサ８ｃを設けることにより、電力供給状態監視手段１１は、より正確な電流−電圧特性を求めることができ、切替判定手段１２はより適切な時点でリレー９を切り替える判定を行うことができる。

しかしながら、本発明は太陽電池ユニット７に温度センサ８ｃを設けることや太陽電池ユニット７から負荷６…に供給される電流Ｉを測定する電流センサ８ｂを設けることに限定されるものでもない。

すなわち、図５に示す第２実施例のように、図２の構成から電流センサ８ｂと温度センサ８ｃを省略して、構成を簡略化した電源管理システム２０も考えられる。また、図５の電源管理システム２０においては、太陽電池ユニット７とバッテリ５とを連結する整流素子Ｄ２を省略している。加えて、本実施例に示す電源管理システム２０では、図２に示す構成から太陽電池ユニット７の電流−電圧特性を求める電力供給状態監視手段１１を省略している。

図６は前記電源管理システム２０における切替判定手段１２の動作を説明する図であるが、図４と同じ符号を付した部分は同一または同等の部分であるから、その詳細な説明を省略する。本例の場合、太陽電池ユニット７の端子間電圧Ｖのみを監視してリレー９の切替を制御する。太陽電池ユニット７から負荷６…への電力供給状態を電圧Ｖのみを用いて監視する。

図６において、Ｓ１０は太陽電池ユニット７の端子間電圧Ｖを入力するステップであり、Ｓ１１は端子間電圧Ｖを下限となる電圧閾値Ｖｔｌ（図３参照）と比較するステップである。この下限となる電圧閾値ＶｔｌはステップＳ３において比較する電圧閾値Ｖｔに比べて小さい値である。そして、太陽電池ユニット７の電圧Ｖが電圧閾値Ｖｔｌよりも大きいときはステップＳ１０に戻って処理を継続し、太陽電池ユニット７の電圧Ｖが電圧閾値Ｖｔｌ以下になるときには、ステップＳ７を実行してリレー９をバッテリ５側に切り替える。なお、前記電圧閾値Ｖｔ，Ｖｔｌは各時点における太陽電池ユニット７の温度や供給電流に関係なく、固定的に定められる。

本実施例のように構成することにより、電源管理システム２０の構成を簡略化することができ、それだけ電源管理システムの製造コストを削減することができる。

本発明の実施例に係る電源管理システムを搭載する車両を示す図である。 前記電源管理システム第１実施例の構成を示す図である。 太陽電池ユニットの電流−電圧特性の一例を示す図である。 前記電源管理システムによるリレーの切り替えを行う手順の例を説明する図である。 第２実施例の電源管理システムの構成を示す図である。 前記電源管理システムによりリレーの切り替えを行う手順の例を説明する図である。

符号の説明

１，２０ 電源管理システム
５ バッテリ
６ 負荷
７ 太陽電池ユニット
８ａ 電圧測定手段
８ｂ 電流測定手段
９ 切替手段
１０ 制御手段
Ｄ１，Ｄ２ 整流素子

Claims (4)

1. 車両に搭載する各負荷に電力を供給するバッテリと、
   負荷への補助的な電力供給を行う太陽電池ユニットと、
   負荷をバッテリまたは太陽電池ユニットの何れか一方に接続する切替手段と、
   太陽電池ユニットの端子間電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段が負荷に必要な電力を供給できる電圧を検出しているときに前記切換手段を切り替えさせて太陽電池ユニットから負荷に電力供給を行わせるように制御する制御手段とを設けてなることを特徴とする電源管理システム。
2. 前記太陽電池ユニットから供給される電流を測定する電流測定手段を設け、
   前記制御手段が、切換手段を太陽電池ユニット側に切り替えた状態で太陽電池ユニットから供給される電流と前記端子間電圧の関係をモニタし太陽電池ユニットが負荷に必要な電力を供給できないときに前記切換手段を切り替えてバッテリから負荷への電力供給を行わせるものである請求項１に記載の電源管理システム。
3. 前記太陽電池ユニットとバッテリの間に、太陽電池ユニットからバッテリの方向を順方向とするように接続された整流素子を設けてなる請求項１または請求項２に記載の電源管理システム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電源管理システムを搭載したことを特徴とする車両。

Images