JP2010246198A - Power supply device for vehicle - Google Patents

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Takashi Hashimoto
隆志 橋本
Toru Takagi
徹 高木
Masao Yamane
雅夫 山根
Kazutaka Fujii
一高 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device for vehicles, capable of charging an electric double-layer capacitor with a voltage that is over the voltage of a secondary battery. <P>SOLUTION: The power supply device for vehicles includes: an alternator 29 which generates electricity with an internal combustion engine; and a parallel circuit 10 consisting of the secondary battery 12 to be charged with electricity by the alternator 29, and the electric double-layer capacitor 11. In the power supply device, the parallel circuit 10 has a first switching means 15 which is connected to the electric double-layer capacitor 11 and can break the output from the alternator 29, and a second switching means 16 which is connected to the secondary battery 12 and can break the output from the alternator 29. It has a control means which charges the electric double-layer capacitor 11 by turning on the first switching means 15 and charges the secondary battery 12 by turning on the second switching means 16. The control means charges the electric double-layer capacitor 11 by turning on only the first switching means 15, When the voltage of the secondary battery 12 is not less than the rated voltage of the secondary battery 12. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用電源装置に関する。     The present invention relates to a vehicle power supply device.

二次電池と電気二重層キャパシタを用いる車両の電源装置において、内燃機関の運転中の発電機による二次電池及び電気二重層キャパシタへの充電を制御し、内燃機関を始動するためのモータを二次電池により駆動させるか、または電気二重層キャパシタにより駆動させるかを制御する車両用電源装置が知られている(特許文献1)。 In a power supply device for a vehicle using a secondary battery and an electric double layer capacitor, a motor for starting the internal combustion engine is controlled by controlling charging of the secondary battery and the electric double layer capacitor by a generator during operation of the internal combustion engine. A vehicle power supply device that controls whether to drive by a secondary battery or an electric double layer capacitor is known (Patent Document 1).

特開2006−152940号公報JP 2006-152940 A

しかしながら、発電機から二次電池及び電気二重層キャパシタへの出力回路に、二次電池が常に接続されているため、電気二重層キャパシタに対して二次電池の電圧を超える電圧を充電することが困難であるという問題があった。 However, since the secondary battery is always connected to the output circuit from the generator to the secondary battery and the electric double layer capacitor, it is possible to charge the electric double layer capacitor with a voltage exceeding the voltage of the secondary battery. There was a problem that it was difficult.

そこで、本発明は、電気二重層キャパシタに、二次電池の電圧を超える電圧を充電することができる車両用電源装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a vehicle power supply device capable of charging an electric double layer capacitor with a voltage exceeding the voltage of a secondary battery.

本発明は、断続可能なスイッチング手段を介して、オルタネータからの出力を二次電池に接続する車両用電源装置により上記課題を解決する。 The present invention solves the above problems by a vehicle power supply device that connects an output from an alternator to a secondary battery via an intermittent switching means.

本発明によれば、断続可能なスイッチング手段を介してオルタネータからの出力を二次電池に接続するため、オルタネータによる充電回路から当該二次電池を断続できる。その結果、電気二重層キャパシタに、二次電池の定格電圧を超える電圧を充電することができる。 According to the present invention, since the output from the alternator is connected to the secondary battery via the switching means that can be interrupted, the secondary battery can be intermittently connected from the charging circuit by the alternator. As a result, the electric double layer capacitor can be charged with a voltage exceeding the rated voltage of the secondary battery.

発明の実施形態に係る車両電源装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the vehicle power supply device which concerns on embodiment of invention. 図1の車両電源装置における制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure in the vehicle power supply device of FIG. 発明の他の実施形態に係る車両電源装置の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the vehicle power supply device which concerns on other embodiment of invention. 発明の他の実施形態に係る車両電源装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the vehicle power supply device which concerns on other embodiment of invention. 図4の車両電源装置における制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure in the vehicle power supply device of FIG. 発明の他の実施形態に係る車両電源装置の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the vehicle power supply device which concerns on other embodiment of invention. 発明の他の実施形態に係る車両電源装置の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the vehicle power supply device which concerns on other embodiment of invention.

以下、発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

《第1実施形態》
発明の実施形態に係る車両用電源装置の一例として、ハイブリッド車両や電気自動車等の車両用電池及び駆動モータと共に用いられる車両用電源装置を説明する。図1は、本実施形態に係る車両用電源装置を示すブロック図である。
<< First Embodiment >>
As an example of a vehicle power supply device according to an embodiment of the invention, a vehicle power supply device used together with a vehicle battery and a drive motor for a hybrid vehicle, an electric vehicle or the like will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle power supply device according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係る車両用電源装置は、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12を並列に接続する並列回路10と、電気二重層キャパシタ11に接続され、電気二重層キャパシタ11の電圧を検出する電圧計13と、バッテリ12に接続され当該バッテリ12の電圧を検出する電圧計14を有する。並列回路10に接続されるオルタネータ29は、エンジン28から得られる機械エネルギーを駆動源として、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12を充電し,車両電源系26へ電力を供給する。なおオルタネータ29は、スイッチ30を介してアース接地されている。   As shown in FIG. 1, the power supply device for a vehicle according to the present embodiment is connected to a parallel circuit 10 that connects an electric double layer capacitor 11 and a battery 12 in parallel, and the electric double layer capacitor 11. And a voltmeter 14 that is connected to the battery 12 and detects the voltage of the battery 12. An alternator 29 connected to the parallel circuit 10 charges the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 using mechanical energy obtained from the engine 28 as a drive source, and supplies electric power to the vehicle power supply system 26. The alternator 29 is grounded via a switch 30.

また並列回路10において、開閉器15がダイオード21を介して電気二重層キャパシタ11の一端に接続され、スイッチ19が電気二重層キャパシタの他端に接続される。また開閉器16がダイオード22を介してバッテリ12の一端に接続され、スイッチ20がバッテリ12の他端に接続される。そして、オルタネータ29からの出力は、開閉器15及び整流用ダイオード21を介して電気二重層キャパシタ11へ、開閉器16及び整流用ダイオード22を介して前記バッテリ12へ、整流用ダイオード23を介し車両電装系26へ、と3系統にそれぞれ分岐される。   In the parallel circuit 10, the switch 15 is connected to one end of the electric double layer capacitor 11 via the diode 21, and the switch 19 is connected to the other end of the electric double layer capacitor. The switch 16 is connected to one end of the battery 12 via the diode 22, and the switch 20 is connected to the other end of the battery 12. The output from the alternator 29 is supplied to the electric double layer capacitor 11 via the switch 15 and the rectifier diode 21, to the battery 12 via the switch 16 and the rectifier diode 22, and to the vehicle via the rectifier diode 23. The system branches to the electrical system 26 and three systems.

電源供給ラインが、バッテリ12から整流用ダイオード24を介して車両電装系26に接続されており、エンジン28の停止時にバッテリ12からの電力が車両電装系26に供給される。電気二重層キャパシタ11とバッテリ12は、選択型切替器17及びスタータモータスイッチ18を介して、スタータモータ27へ接続されており、バッテリ12及び電気二重層キャパシタ11は、スタータモータ27の作動電源としても機能する。   A power supply line is connected from the battery 12 to the vehicle electrical system 26 via the rectifying diode 24, and power from the battery 12 is supplied to the vehicle electrical system 26 when the engine 28 is stopped. The electric double layer capacitor 11 and the battery 12 are connected to a starter motor 27 via a selection type switch 17 and a starter motor switch 18, and the battery 12 and the electric double layer capacitor 11 are used as operating power for the starter motor 27. Also works.

コントローラ25は、オルタネータ29における発電電圧やエンジン28の回転数等の情報と、電圧計13及び電圧系14から得られる電気二重層キャパシタ11の電圧とバッテリ12の電圧を入力として、開閉器15、開閉器16、選択型切替器17、スタータモータスイッチ18及びスイッチ19,20,30に対するON及びOFFを制御し、またオルタネータ29に対して発電電圧(又は発電電力)の指令値を出力する。   The controller 25 receives the information such as the power generation voltage in the alternator 29 and the rotation speed of the engine 28, the voltage of the electric double layer capacitor 11 obtained from the voltmeter 13 and the voltage system 14, and the voltage of the battery 12. The switch 16, the selective switch 17, the starter motor switch 18 and the switches 19, 20, 30 are controlled to be turned on and off, and a command value for the generated voltage (or generated power) is output to the alternator 29.

ところで、開閉器16を有さない、バッテリ12と電気二重層キャパシタ11との並列回路において、オルタネータ29がバッテリ12と電気二重層キャパシタ11をそれぞれ充電する場合、バッテリ12と電気二重キャパシタ11とが並列に接続されているため、電気二重層キャパシタ11がバッテリ12の定格電圧より高い定格電圧を有する素子であっても、バッテリ12の定格電圧より高い電圧を電気二重層キャパシタ11に充電できないという問題がある。   By the way, in the parallel circuit of the battery 12 and the electric double layer capacitor 11 that does not have the switch 16, when the alternator 29 charges the battery 12 and the electric double layer capacitor 11, respectively, the battery 12 and the electric double capacitor 11 Are connected in parallel, the electric double layer capacitor 11 cannot be charged with a voltage higher than the rated voltage of the battery 12 even if the electric double layer capacitor 11 is an element having a rated voltage higher than the rated voltage of the battery 12. There's a problem.

特に、電源装置が車両に搭載される際、搭載スペースや装置の質量を勘案した結果、電気二重層キャパシタ11に設定される定格電圧が、バッテリ12の定格電圧よりも高くなっても、電気二重層キャパシタ11の定格電圧までの充電が困難なため、当該電気二重層キャパシタ11の蓄電容量を十分に発揮できないという問題がある。   In particular, when the power supply device is mounted on a vehicle, even if the rated voltage set for the electric double layer capacitor 11 is higher than the rated voltage of the battery 12 as a result of taking into account the mounting space and the mass of the device, Since it is difficult to charge the multilayer capacitor 11 to the rated voltage, there is a problem that the electric storage capacity of the electric double layer capacitor 11 cannot be fully exhibited.

仮にコントローラ25が、電気二重層キャパシタ11の定格電圧に合わせて電気二重層キャパシタ11及び電気二重層キャパシタ11より定格電圧が低い二次電池12を充電するようオルタネータ29を駆動させると、バッテリ12にも電気二重層キャパシタ11と同じ電圧がかかる。そのため、バッテリ12の内部抵抗で、オルタネータ29の発電電力のロスが生じてしまう。また、バッテリ12は過充電の状態のなるため、バッテリ12の寿命が縮まってしまうという問題があった。   If the controller 25 drives the alternator 29 to charge the secondary battery 12 having a rated voltage lower than that of the electric double layer capacitor 11 and the electric double layer capacitor 11 according to the rated voltage of the electric double layer capacitor 11, the battery 12 is caused to The same voltage as that of the electric double layer capacitor 11 is applied. Therefore, a loss of power generated by the alternator 29 occurs due to the internal resistance of the battery 12. Further, since the battery 12 is in an overcharged state, there is a problem that the life of the battery 12 is shortened.

さらに、開閉器16を有さないバッテリ12と電気二重層キャパシタ11との並列回路において、オルタネータ29から供給される電力の設定とバッテリ12の内部抵抗及び電気二重層キャパシタ11の内部抵抗の条件によって、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11へ電流が回り込むことがあるため、バッテリ12に接続されるダイオード22に過度の負担がかかるという問題があった。またコントローラ25が、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みを防止するように、各種スイッチやオルタネータ29を制御すると、当該スイッチの開閉のタイミング又はオルタネータ29の発電電力に制限がかかるため、電気二重層キャパシタ11への充電が制限されてしまうという問題があった。   Further, in the parallel circuit of the battery 12 and the electric double layer capacitor 11 not having the switch 16, depending on the setting of the power supplied from the alternator 29 and the conditions of the internal resistance of the battery 12 and the internal resistance of the electric double layer capacitor 11. Since the current may flow from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11, there is a problem that an excessive load is applied to the diode 22 connected to the battery 12. Further, if the controller 25 controls the various switches and the alternator 29 so as to prevent the current from flowing from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11, the timing of opening / closing the switch or the generated power of the alternator 29 is limited. There is a problem that charging of the electric double layer capacitor 11 is limited.

本例は、二次電池12と電気二重層キャパシタ11との並列回路において、二次電池12に開閉器16を接続し、電気二重層キャパシタ11に開閉器15を接続する。そして、コントローラ25は、開閉器15を導通させてオルタネータ29からの電力を電気二重層キャパシタ11に供給し、開閉器16を導通させてバッテリ12オルタネータ29からの電力を二次電池に供給する。   In this example, in a parallel circuit of the secondary battery 12 and the electric double layer capacitor 11, the switch 16 is connected to the secondary battery 12, and the switch 15 is connected to the electric double layer capacitor 11. Then, the controller 25 turns on the switch 15 to supply power from the alternator 29 to the electric double layer capacitor 11, and turns on the switch 16 to supply power from the battery 12 alternator 29 to the secondary battery.

以下、図1及び図2を参照に、本例において、オルタネータ29からの電力により、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12を充電するための車両電源装置を説明する。   Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, the vehicle power supply device for charging the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 with the electric power from the alternator 29 in this example is demonstrated.

コントローラ25は、エンジン28の駆動中に、電気二重層キャパシタ11の電圧を電圧計13により検知し、バッテリ12の電圧を電圧計14により検知して、当該検知電圧に応じて、開閉器15と開閉器16を開閉する。これにより、コントローラ25は、オルタネータ29からバッテリ12又は電気二重層キャパシタ11へ充電する回路を形成する。   The controller 25 detects the voltage of the electric double layer capacitor 11 with the voltmeter 13 while the engine 28 is driven, detects the voltage of the battery 12 with the voltmeter 14, and switches the switch 15 according to the detected voltage. The switch 16 is opened and closed. Thereby, the controller 25 forms a circuit for charging the battery 12 or the electric double layer capacitor 11 from the alternator 29.

電圧計13の検出電圧(Vdlc)が電圧計14の検出電圧(Vbatt)より高い場合、コントローラ25は、開閉器15及び開閉器16を閉じて、オルタネータ29からの電力をバッテリ12と電気二重層キャパシタ11へ供給し、バッテリ12と電気二重層キャパシタ11を充電する。この場合、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)は、バッテリ12の電圧(Vbatt)より高いため、開閉器15及び開閉器16を導通させても、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11へ電流が流れることはないため、電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12を充電する。   When the detection voltage (Vdlc) of the voltmeter 13 is higher than the detection voltage (Vbatt) of the voltmeter 14, the controller 25 closes the switch 15 and the switch 16, and uses the electric power from the alternator 29 to the battery 12 and the electric double layer. Supply to the capacitor 11 to charge the battery 12 and the electric double layer capacitor 11. In this case, since the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is higher than the voltage (Vbatt) of the battery 12, even if the switch 15 and the switch 16 are turned on, a current flows from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11. Since it does not flow, the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 are charged.

一方、電圧計13の検出電圧(Vdlc)が電圧計14の検出電圧(Vbatt)より低い場合、コントローラ25は、開閉器15のみを閉じて、オルタネータ29からの電力をバッテリ12へ供給せず、電気二重層キャパシタ11へ供給し、電気二重層キャパシタ11を充電する。この場合、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)は、バッテリ12の電圧(Vbatt)より低いため、開閉器15及び開閉器16が導通すると、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11へ電流が流れてしまい、バッテリ12の充放電の寿命が短くなってしまう。そのため、コントローラ25は、開閉器15のみを閉じて、オルタネータ29の電力をバッテリ12に供給しないよう制御する。   On the other hand, when the detection voltage (Vdlc) of the voltmeter 13 is lower than the detection voltage (Vbatt) of the voltmeter 14, the controller 25 closes only the switch 15 and does not supply power from the alternator 29 to the battery 12. The electric double layer capacitor 11 is supplied and charged. In this case, since the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the voltage (Vbatt) of the battery 12, when the switch 15 and the switch 16 are turned on, a current flows from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11. Therefore, the charge / discharge life of the battery 12 is shortened. Therefore, the controller 25 performs control so that only the switch 15 is closed and the power of the alternator 29 is not supplied to the battery 12.

ここで、本例の電気二重層キャパシタ11の設定電圧について説明する。   Here, the set voltage of the electric double layer capacitor 11 of this example will be described.

電気二重層キャパシタ11は、バッテリ12のように化学反応の不可逆変化によって電荷を蓄積せずに、物理的な可逆変化よって電荷を蓄積する。そのため、充放電サイクル寿命が非常に長く、大電力による充放電に対応できる特徴を電気二重層キャパシタ11は有している。また電気二重層キャパシタ11は、動作電圧レンジを0[V]から定格電圧[V]まで設定することができる。   Unlike the battery 12, the electric double layer capacitor 11 does not accumulate charges due to irreversible changes in chemical reaction, but accumulates charges due to physical reversible changes. For this reason, the electric double layer capacitor 11 has a characteristic that the charge / discharge cycle life is very long and it can cope with charge / discharge by high power. The electric double layer capacitor 11 can set the operating voltage range from 0 [V] to the rated voltage [V].

したがって、本例の車両用電源装置に電気二重層キャパシタ11を適用すると、可能な限り広域の電圧レンジを持たせることができ、低電圧領域でも大電流放電にて必要電力をカバーすることができる。そこで、本例の電気二重層キャパシタ11の定格電圧(Vdu)は、バッテリ12の定格電圧(Vbu)よりも高くするよう設計する。これにより、電気二重層キャパシタ11の蓄電容量を最大限に活かした充放電をすることができ、同時に搭載スペースや質量への影響を最小限することができる。また、当該電気二重層キャパシタ11の定格電圧(Vdu)は、オルタネータ29における最大発電力に相当する電圧に設定され、車両電装系26の動作が保証される電圧である。   Therefore, when the electric double layer capacitor 11 is applied to the vehicle power supply device of this example, a wide voltage range can be provided as much as possible, and the necessary power can be covered with a large current discharge even in a low voltage region. . Therefore, the rated voltage (Vdu) of the electric double layer capacitor 11 of this example is designed to be higher than the rated voltage (Vbu) of the battery 12. Thereby, charging / discharging which makes the best use of the storage capacity of the electric double layer capacitor 11 can be performed, and at the same time, the influence on the mounting space and mass can be minimized. In addition, the rated voltage (Vdu) of the electric double layer capacitor 11 is set to a voltage corresponding to the maximum power generation in the alternator 29, and the operation of the vehicle electrical system 26 is guaranteed.

次に、図2を参照し、本例の電源制御装置における電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12への充電の制御手順を説明する。   Next, with reference to FIG. 2, a control procedure for charging the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 in the power supply control device of this example will be described.

まず、コントローラ25が、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12を充電するための指令をオルタネータ29に送信し、充電動作を開始する(ステップS21)。オルタネータ29が並列回路10の電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12に対して充電可能であるとコントローラ25により判定されると(ステップS22)、コントローラ25は、電圧計13及び電圧計14の検出電圧を読み込む(ステップS23)。オルタネータ29は、車両電源系26へ電力を供給するため、この電力の供給に余裕がある場合、コントローラ25は充電が可能であると判断する。   First, the controller 25 transmits a command for charging the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 to the alternator 29, and starts a charging operation (step S21). When the controller 25 determines that the alternator 29 can charge the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 of the parallel circuit 10 (step S22), the controller 25 detects the detected voltages of the voltmeter 13 and the voltmeter 14. Read (step S23). Since the alternator 29 supplies electric power to the vehicle power supply system 26, the controller 25 determines that charging is possible when there is a margin in the supply of this electric power.

次に、コントローラ25は、ステップ23にてコントローラ25が読み込んだバッテリ12の検出電圧(Vbatt)とバッテリ12の定格電圧(Vbu)を比較する(ステップS241)。検出電圧(Vbatt)が定格電圧(Vbu)以上である場合、ステップS251にて、コントローラ25は、開閉器15のみを閉じる。検出電圧(Vbatt)が定格電圧(Vbu)以上の場合、バッテリ12は満充電の状態であるため、コントローラ25は開閉器16を開状態として、オルタネータ29からバッテリ12への充電回路を形成しない。   Next, the controller 25 compares the detected voltage (Vbatt) of the battery 12 read by the controller 25 in step 23 with the rated voltage (Vbu) of the battery 12 (step S241). When the detected voltage (Vbatt) is equal to or higher than the rated voltage (Vbu), the controller 25 closes only the switch 15 in step S251. When the detected voltage (Vbatt) is equal to or higher than the rated voltage (Vbu), the battery 12 is in a fully charged state. Therefore, the controller 25 opens the switch 16 and does not form a charging circuit from the alternator 29 to the battery 12.

ステップS241にて、検出電圧(Vbatt)が定格電圧(Vbu)未満の場合、コントローラ25は、バッテリ12の電圧(Vbatt)と電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)を検出し、比較する(ステップS242)。バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より高い場合、コントローラ25は、開閉器15のみを閉じる(ステップS251)。この場合、コントローラ25は開閉器15と同時に開閉器16を閉じると、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みが発生するため、コントローラ25は、開閉器16を開いた状態にする。これにより、バッテリ12は充電回路から外れるため、当該電流の回り込みは発生しない。   If the detected voltage (Vbatt) is less than the rated voltage (Vbu) in step S241, the controller 25 detects and compares the voltage (Vbatt) of the battery 12 and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 (step S241). S242). When the voltage (Vbatt) of the battery 12 is higher than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the controller 25 closes only the switch 15 (step S251). In this case, when the controller 25 closes the switch 16 at the same time as the switch 15, current wraparound from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11 occurs, so the controller 25 opens the switch 16. Thereby, since the battery 12 is removed from the charging circuit, the current wraparound does not occur.

一方、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)以下の場合、コントローラ25は、開閉器15及び開閉器16を閉じる(ステップS252)。この場合、電気二重層キャパシタの電圧(Vdlc)の方が、バッテリ12の電圧(Vbatt)より高いため、コントローラ25が開閉器15及び開閉器16を閉じても、バッテリ12側から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みは発生しない。これにより、本例は、電気二重層キャパシタ11に加えてバッテリ12も同時に充電するため、効率よくオルタネータ29から出力される電力を効率よく充電できる。   On the other hand, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is equal to or lower than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the controller 25 closes the switch 15 and the switch 16 (step S252). In this case, since the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor is higher than the voltage (Vbatt) of the battery 12, even if the controller 25 closes the switch 15 and the switch 16, the electric double layer capacitor from the battery 12 side. No current sneak into 11. Thereby, in this example, since the battery 12 is simultaneously charged in addition to the electric double layer capacitor 11, the electric power output from the alternator 29 can be efficiently charged.

次にステップS26にて、コントローラ25は、スイッチ30を閉じてオルタネータ29から電気二重層キャパシタ11のみ、又は電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12への充電回路を形成し、オルタネータ29による充電が開始される。なお、オルタネータ29による発電電圧(又は発電電力)は、コントローラ25により設定され、オルタネータ29へ送信される。   Next, in step S26, the controller 25 closes the switch 30 to form a charging circuit from the alternator 29 to the electric double layer capacitor 11 only, or to the electric double layer capacitor 11 and the battery 12, and charging by the alternator 29 is started. The The generated voltage (or generated power) by the alternator 29 is set by the controller 25 and transmitted to the alternator 29.

そして、コントローラ25は、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)とバッテリ12の電圧(Vatt)から、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12
の容量が満充電であると判断すると、上記制御を終了する(ステップS27)。
Then, the controller 25 calculates the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 from the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 and the voltage (Vatt) of the battery 12.
If it is determined that the capacity of the battery is fully charged, the control is terminated (step S27).

またコントローラ25は、電源二重層キャパシタ11とバッテリ12を充電している間、車両電源系26へ必要な電力と併せて、オルタネータ29の発電電圧を監視し、オルタネータ9が並列回路10の電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12に対して充電可能であるか否かを監視する(ステップS22)。そして、コントローラ25がオルタネータ25による電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12への充電が不可能であると判断する場合、コントローラ25は、開閉器16のみを閉じ(ステップS28)、制御を終了する(ステップS29)。仮に、上記の本例の制御が、何らかの理由で正常に機能しなかった場合、本例は、ステップS28にてバッテリ12側の開閉器16のみをON状態にし、オルタネータ29からの出力ラインをバッテリ12側と直結することにより、本例は、従来からの充電及び駆動回路系である、オルタネータ29からバッテリ12への充電回路とオルタネータ29及びバッテリ12から車両電装系26への電力を供給するための回路を維持できるため、信頼性を高めることができる。   The controller 25 monitors the power generation voltage of the alternator 29 together with the necessary power to the vehicle power supply system 26 while charging the power supply double layer capacitor 11 and the battery 12, and the alternator 9 is connected to the electric circuit of the parallel circuit 10. It is monitored whether or not the multilayer capacitor 11 and the battery 12 can be charged (step S22). When the controller 25 determines that the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 cannot be charged by the alternator 25, the controller 25 closes only the switch 16 (step S28) and ends the control (step). S29). If the control of the present example does not function normally for some reason, in this example, only the switch 16 on the battery 12 side is turned on in step S28, and the output line from the alternator 29 is connected to the battery. By connecting directly to the 12 side, this example is a conventional charging and driving circuit system for supplying the charging circuit from the alternator 29 to the battery 12 and the electric power from the alternator 29 and the battery 12 to the vehicle electrical system 26. Therefore, reliability can be improved.

上記のように、本例の車両用電源装置は、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12とにより形成する並列回路に、電気二重層キャパシタ11に接続される開閉器15とバッテリ12に接続される開閉器16を接続することで、オルタネータ29から電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12への出力を断続可能として、開閉器15を導通させることで電気二重層キャパシタ11を充電し、開閉器16を導通させることでバッテリ12を充電する。これにより、本例は、オルタネータ29から電気二重層キャパシタ11への充電回路と、オルタネータ29からバッテリ12への充電回路を、それぞれ独立して形成するため、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12への充電をそれぞれ独立して制御することができる。そのため、本例は、電気二重層キャパシタ11に対して、バッテリ12に充電される電圧より高い電圧により充電することができる。そして、本例の電源装置を車両等に搭載する際、搭載スペース、質量、電源系統の設定定格電圧等の関係で、電気二重層キャパシタ11の定格電圧(Vdu)をバッテリ12の定格電圧(Vbu)より高く設定する方がよい状況においても、本例は、柔軟に対応することができ、設計上の幅を広げることができる。また本例は、バッテリ12の定格電圧(Vbu)を超える定格電圧を電気二重層キャパシタ11に設定できるため、電源装置としての動作電圧のレンジを広げることができる。また、本例は、電気二重層キャパシタ11に接続される開閉器15のみを導通させることで、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みを防ぎ、バッテリ12の定格電圧又は残容量の電圧に影響することなく、電気二重層キャパシタ11を充電することができる。また、本例は、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みを防ぐことで、ダイオード22等の各種回路素子に加わる負荷を軽減できる。   As described above, the vehicle power supply device of the present example includes a switch 15 connected to the electric double layer capacitor 11 and an open / close connected to the battery 12 in a parallel circuit formed by the electric double layer capacitor 11 and the battery 12. By connecting the switch 16, the output from the alternator 29 to the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 can be interrupted, and the switch 15 is turned on to charge the electric double layer capacitor 11, and the switch 16 is turned on. Thus, the battery 12 is charged. Thereby, in this example, since the charging circuit from the alternator 29 to the electric double layer capacitor 11 and the charging circuit from the alternator 29 to the battery 12 are formed independently, respectively, the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 are connected to each other. Charging can be controlled independently. Therefore, in this example, the electric double layer capacitor 11 can be charged with a voltage higher than the voltage charged in the battery 12. When the power supply device of this example is mounted on a vehicle or the like, the rated voltage (Vdu) of the electric double layer capacitor 11 is changed to the rated voltage (Vbu) of the battery 12 in relation to the mounting space, mass, set rated voltage of the power supply system, and the like. ) Even in a situation where it is better to set a higher value, this example can flexibly cope with the problem and widen the design range. Further, in this example, since the rated voltage exceeding the rated voltage (Vbu) of the battery 12 can be set in the electric double layer capacitor 11, the range of the operating voltage as the power supply device can be expanded. Further, in this example, only the switch 15 connected to the electric double layer capacitor 11 is made conductive to prevent current from flowing from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11, and the rated voltage or remaining capacity of the battery 12 can be reduced. The electric double layer capacitor 11 can be charged without affecting the voltage. Moreover, this example can reduce the load applied to various circuit elements such as the diode 22 by preventing the current from flowing from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11.

また本例は、上記のように開閉器15及び開閉器16を電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12にそれぞれ接続し、電気二重層キャパシタ11の定格電圧(Vdu)はバッテリ12の定格電圧(Vbu)より高い電圧に設定される。これにより、本例は、バッテリ12の定格電圧(Vbu)以上の電圧を、電気二重層キャパシタ11に充電させることができ、本例の電源回路で使用できる動作電圧レンジを広げることができる。また本例は、電気二重層キャパシタ11の蓄電容量を充放電の容量として利用できるため、本例の電源装置を車両に搭載する際、搭載するスペースを縮小することができ、軽量化を図ることができる。   In this example, as described above, the switch 15 and the switch 16 are connected to the electric double layer capacitor 11 and the battery 12, respectively. The rated voltage (Vdu) of the electric double layer capacitor 11 is the rated voltage (Vbu) of the battery 12. Set to a higher voltage. Thus, in this example, the electric double layer capacitor 11 can be charged with a voltage equal to or higher than the rated voltage (Vbu) of the battery 12, and the operating voltage range that can be used in the power supply circuit of this example can be expanded. Further, in this example, since the storage capacity of the electric double layer capacitor 11 can be used as a charge / discharge capacity, when the power supply device of this example is mounted on a vehicle, the mounting space can be reduced and the weight can be reduced. Can do.

また本例において、電気二重層キャパシタ11の定格電圧は、オルタネータ29から発電され出力される電力が最大の時の電圧に相当するため、オルタネータ29が動作している時の動作電圧に対応して、電気二重層キャパシタ11へ充電することができる。また、オルタネータ29の最大出力電圧は、車両電装系26の動作電圧も保証されるため、オルタネータ29から車両電装系26へ直接、電力を供給している場合でも、供給電圧に関わらず、電気二重層キャパシタを充電することができる。   In this example, the rated voltage of the electric double layer capacitor 11 corresponds to the voltage when the electric power generated and output from the alternator 29 is maximum, and therefore corresponds to the operating voltage when the alternator 29 is operating. The electric double layer capacitor 11 can be charged. In addition, since the maximum output voltage of the alternator 29 guarantees the operating voltage of the vehicle electrical system 26, even when power is directly supplied from the alternator 29 to the vehicle electrical system 26, the electric power is not limited regardless of the supply voltage. The multilayer capacitor can be charged.

また本例において、バッテリ12の電圧(Vbatt)が、バッテリ12の定格電圧(Vbu)以上の場合、開閉器15のみを閉じて、電気二重層キャパシタ11を充電する。これにより、本例は、バッテリ12が満充電されている場合、電気二重層キャパシタ11を充電することができ、また電気二重層キャパシタ11にバッテリ11の定格電圧(Vbu)以上の電圧まで充電することができる。また本例は、電気二重層キャパシタ11を充電している時、バッテリ12を充電回路から外すため、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みを防ぐことができる。また、本来意図としていない、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への充電を防ぐことができ、バッテリ12の寿命を長くすることができる。   In this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is equal to or higher than the rated voltage (Vbu) of the battery 12, only the switch 15 is closed and the electric double layer capacitor 11 is charged. Thus, in this example, when the battery 12 is fully charged, the electric double layer capacitor 11 can be charged, and the electric double layer capacitor 11 is charged to a voltage equal to or higher than the rated voltage (Vbu) of the battery 11. be able to. Further, in this example, when the electric double layer capacitor 11 is being charged, the battery 12 is removed from the charging circuit, so that current from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11 can be prevented. In addition, unintended charging from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11 can be prevented, and the life of the battery 12 can be extended.

また本例は、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)よりも高い場合、開閉器15のみを導通させ電気二重層キャパシタ11を充電する。これにより、本例は、バッテリ12がある程度まで充電されており、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)がバッテリ12の電圧(Vbatt)より低い場合、電気二重層キャパシタ11を充電することができ、また電気二重層キャパシタ11にバッテリ12に充電される容量の電圧(Vbatt)以上の電圧まで充電することができる。また本例は、電気二重層キャパシタ11へ充電している時、バッテリ12を充電回路から外すため、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みを防ぐことができる。また、本来意図としていない、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への充電を防ぐことができ、バッテリ12の寿命を長くすることができる。   In this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is higher than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, only the switch 15 is turned on to charge the electric double layer capacitor 11. Thereby, in this example, when the battery 12 is charged to some extent and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the voltage (Vbatt) of the battery 12, the electric double layer capacitor 11 can be charged. In addition, the electric double layer capacitor 11 can be charged to a voltage equal to or higher than the voltage (Vbatt) of the capacity charged in the battery 12. Further, in this example, when the electric double layer capacitor 11 is charged, the battery 12 is removed from the charging circuit, so that current from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11 can be prevented. In addition, unintended charging from the battery 12 to the electric double layer capacitor 11 can be prevented, and the life of the battery 12 can be extended.

また本例は、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より低い場合、開閉器15と開閉器16とを導通させ、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12とを充電する。これにより、本例は、オルタネータ26からの電力を電気二重層キャパシタ11への充電だけではなく、バッテリ12への充電にも利用することができ、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12とを同時に充電することができるため、オルタネータ26で発電される電力を効率よく電気二重層キャパシタ11とバッテリ12へ供給し、充電することができる。また本例において、開閉部15及び開閉器16が閉じられ、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12とを同時に充電する場合、バッテリ12の電圧(Vbatt)は電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より低いため、バッテリ12からの電流が電気二重層キャパシタ11へ回り込むことがなく、バッテリ12の延命化を図ることができる。   Further, in this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the switch 15 and the switch 16 are made conductive to charge the electric double layer capacitor 11 and the battery 12. To do. Thus, in this example, the electric power from the alternator 26 can be used not only for charging the electric double layer capacitor 11 but also for charging the battery 12, and charging the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 simultaneously. Therefore, the electric power generated by the alternator 26 can be efficiently supplied to the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 for charging. In this example, when the switching unit 15 and the switch 16 are closed and the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 are charged simultaneously, the voltage (Vbatt) of the battery 12 is greater than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11. Since the current is low, the current from the battery 12 does not flow into the electric double layer capacitor 11, and the life of the battery 12 can be extended.

なお、スイッチ19及びスイッチ20は、開閉器15及び16のON、OFF動作に連動させて開閉されればよく、またコントローラ25により電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12に対して充電を開始する時に、スイッチ19又はスイッチ20、スイッチ19及びスイッチ20を適宜、閉じてもよい。またスイッチ20は、バッテリ12からダイオード24を介して車両電装系26に対して電力を供給する際にも、閉じてもよい。 Note that the switch 19 and the switch 20 may be opened and closed in conjunction with the ON / OFF operations of the switches 15 and 16, and when the controller 25 starts charging the electric double layer capacitor 11 or the battery 12, The switch 19 or the switch 20, the switch 19 and the switch 20 may be closed as appropriate. The switch 20 may also be closed when supplying power from the battery 12 to the vehicle electrical system 26 via the diode 24.

また、開閉器15及び開閉器16は、コントローラ25からの指令により、オルタネータ25から電気二重層キャパシタ11とバッテリ12への出力をそれぞれ
断続できる素子で形成されればよく、例えばMOSFET等のトランジスタでもよい。また電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)とバッテリ12の電圧(Vbatt)を検出するために電圧計13及び電圧計14を並列に接続するが、コントローラ25の一部として、それぞれの電圧を検出してもよい。
Further, the switch 15 and the switch 16 may be formed of elements capable of intermittently outputting the output from the alternator 25 to the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 according to a command from the controller 25. For example, a transistor such as a MOSFET may be used. Good. In addition, in order to detect the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 and the voltage (Vbatt) of the battery 12, the voltmeter 13 and the voltmeter 14 are connected in parallel, but the respective voltages are detected as part of the controller 25. May be.

また本例のバッテリ12は、基本的に車両電装系26の電源として広く用いられている鉛蓄電池を利用するが、化学的変化を伴って充放電作用をもたらす二次電池、具体的にはニッケル水素電池やリチウムイオン電池,リチウムポリマ電池,リチウムフェライト電池等でもよい。   The battery 12 of this example basically uses a lead storage battery that is widely used as a power source for the vehicle electrical system 26, but is a secondary battery that provides a charge / discharge action with a chemical change, specifically nickel. A hydrogen battery, a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a lithium ferrite battery, or the like may be used.

なお本例のエンジン28は本発明の「内燃機関」に相当し、開閉器15は「第1のスイッチング手段」に、開閉器16は「第2のスイッチング手段」に、コントローラ25は「制御手段」に相当する。   The engine 28 of this example corresponds to the “internal combustion engine” of the present invention. The switch 15 is “first switching means”, the switch 16 is “second switching means”, and the controller 25 is “control means”. Is equivalent to.

《第2実施形態》
図3は、発明の他の実施例に係る車両電源装置の制御手順を示すフローチャートである。本例は上述した第1実施形態に対して、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12に充電される電力を用いてエンジン28を始動するための制御をする点で異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであるため、その記載を援用する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the vehicle power supply apparatus according to another embodiment of the invention. This example is different from the above-described first embodiment in that control for starting the engine 28 is performed using electric power charged in the electric double layer capacitor 11 or the battery 12. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is incorporated.

図1に示すように、選択型切替器17は、電気二重層キャパシタ11からスタータモータスイッチ18への電力を供給する供給回路と、バッテリ12からスタータモータスイッチ18への電力を供給する供給回路とを選択的に形成するためのスイッチある。スタータモータ18は、選択型切替器17を介して、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12からの電力により作動し、エンジン28を駆動させる。コントローラ25は、電圧計13と電圧計14により電気二重層キャパシタ11とバッテリ12の電圧をそれぞれ検出し、検出電圧に応じて、選択型切替器17のスイッチング動作を制御する。   As shown in FIG. 1, the selective switch 17 includes a supply circuit that supplies power from the electric double layer capacitor 11 to the starter motor switch 18, and a supply circuit that supplies power from the battery 12 to the starter motor switch 18. There is a switch for selectively forming. The starter motor 18 is operated by the electric power from the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 via the selection type switch 17 and drives the engine 28. The controller 25 detects the voltages of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 by the voltmeter 13 and the voltmeter 14 respectively, and controls the switching operation of the selective switch 17 according to the detected voltage.

ここで、電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)とバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)について説明する。電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)とは、動力源となる電気二重層キャパシタ11によりスタータモータ27を作動するために必要な最も低い電圧を示し、電気二重層キャパシタ11の充電容量の電圧が、当該スタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より低い場合、電気二重層キャパシタ11によりスタータモータ27を作動させることができない。同様に、バッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)とは、動力源となるバッテリ12によりスタータモータ27を作動するために必要な最も低い電圧を示し、バッテリ12の充電容量の電圧が、当該スタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い場合、バッテリ12によりスタータモータ27を作動させることができない。   Here, the starter motor operable minimum voltage (Vdl) of the electric double layer capacitor 11 and the starter motor operable minimum voltage (Vbl) of the battery 12 will be described. The minimum starter motor operable voltage (Vdl) of the electric double layer capacitor 11 indicates the lowest voltage necessary for operating the starter motor 27 by the electric double layer capacitor 11 serving as a power source. When the voltage of the charging capacity is lower than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated, the starter motor 27 cannot be operated by the electric double layer capacitor 11. Similarly, the starter motor operable minimum voltage (Vbl) of the battery 12 indicates the lowest voltage necessary for operating the starter motor 27 by the battery 12 serving as a power source, and the voltage of the charging capacity of the battery 12 is When the voltage is lower than the minimum starter motor operable voltage (Vbl), the starter motor 27 cannot be operated by the battery 12.

電気二重層キャパシタ11の静電容量等にもよるが、通常、バッテリ12によるスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)よりも電気二重層キャパシタ11によるスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)の方が低い。バッテリ12の内部抵抗は電気二重層キャパシタ11の内部抵抗よりも高いため、電気二重層キャパシタ11は、バッテリ12より低い電圧領域で、大きな電流を取り出すことができる。その結果、電気二重層キャパシタ11は、バッテリ12に比べて低い電圧値で、スタータモータを作動させるための最小電力の値を放電することができるため、電気二重層キャパシタ11によるスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)の方が、バッテリ12によるスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い。   Although it depends on the capacitance of the electric double layer capacitor 11, the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated by the electric double layer capacitor 11 is usually lower than the minimum voltage (Vbl) at which the starter motor can be operated by the battery 12. . Since the internal resistance of the battery 12 is higher than the internal resistance of the electric double layer capacitor 11, the electric double layer capacitor 11 can extract a large current in a lower voltage region than the battery 12. As a result, the electric double layer capacitor 11 can discharge the value of the minimum power for operating the starter motor at a lower voltage value than the battery 12, so that the starter motor operable by the electric double layer capacitor 11 is the minimum The voltage (Vdl) is lower than the minimum voltage (Vbl) at which the starter motor can be operated by the battery 12.

次に、図3を用いて、本例の電源制御装置の制御手順を説明する。   Next, the control procedure of the power supply control device of this example will be described with reference to FIG.

まず、本例の電源装置の制御手順が開始され(ステップS31)、キーが入力され、車両始動の指令が入力されると(ステップS32)、コントローラ25は、電圧計13及び電圧計14の検出電圧を読み込む(ステップS33)。   First, when the control procedure of the power supply device of this example is started (step S31), a key is input, and a vehicle start command is input (step S32), the controller 25 detects the voltmeter 13 and the voltmeter 14. The voltage is read (step S33).

次に、コントローラ25は、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)を電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)と比較し(ステップS341)、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)以上の場合、コントローラ25は、選択型切替器17を電気二重層キャパシタ11側に切り換えて、電気二重層キャパシタ11からスタータモータスイッチ18へ電力の供給ラインを導通させる(ステップS351)。   Next, the controller 25 compares the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 with the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated of the electric double layer capacitor 11 (step S341), and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 ) Is equal to or higher than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor of the electric double layer capacitor 11 can be operated, the controller 25 switches the selection type switch 17 to the electric double layer capacitor 11 side and switches from the electric double layer capacitor 11 to the starter motor switch. The power supply line is made conductive to 18 (step S351).

一方、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より低い場合、コントローラ25は、バッテリ12の電圧(Vbatt)をバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)と比較し(ステップS342)、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)以上の場合、ステップS352にて、コントローラ25は、選択型切替器17をバッテリ12側に切り換えて、バッテリ12からスタータモータスイッチ18へ電力の供給ラインを導通させる(ステップS352)。   On the other hand, when the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor of the electric double layer capacitor 11 can be operated, the controller 25 sets the voltage (Vbatt) of the battery 12 to operate the starter motor of the battery 12. Compared with the minimum possible voltage (Vbl) (step S342), when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is equal to or higher than the minimum voltage (Vbl) at which the starter motor of the battery 12 can be operated, the controller 25 switches the selection type in step S352. The device 17 is switched to the battery 12 side, and the power supply line from the battery 12 to the starter motor switch 18 is turned on (step S352).

バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い場合、コントローラ25は、エンジン28を始動させることができないと判断し、処理を終了する(ステップS353)。この際、コントローラ25は、例えば図示しない警告ランプ等に、エンジン28が始動できない旨を表示し、使用者に伝える。   When the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the minimum voltage (Vbl) at which the starter motor of the battery 12 is operable, the controller 25 determines that the engine 28 cannot be started and ends the process (step S353). At this time, the controller 25 displays, for example, on a warning lamp (not shown) that the engine 28 cannot be started and notifies the user.

ステップS351又はステップS352にて、選択型切替器17の切り換えが設定されると、コントローラ25は、スタートモータスイッチ18をON状態にする指令をスタートモータスイッチ18に送信し(ステップS36)、スタータモータスイッチ18が導通され、ステップS37にて、スタータモータ27が作動する。   When switching of the selective switch 17 is set in step S351 or step S352, the controller 25 transmits a command to turn on the start motor switch 18 to the start motor switch 18 (step S36). The switch 18 is turned on, and the starter motor 27 is activated in step S37.

ステップS38にて、コントローラ25はエンジン28の始動を確認すると、コントローラ25はスタータモータ27をOFFにして(ステップS39)、選択型開閉器17をバッテリ12側に切り換え(ステップS40)、ステップS41にて処理を終了する。   When the controller 25 confirms the start of the engine 28 in step S38, the controller 25 turns off the starter motor 27 (step S39), switches the selective switch 17 to the battery 12 side (step S40), and proceeds to step S41. To finish the process.

仮に、上記の制御が、何らかの理由で正常に機能しなかった場合、本例は、選択型切替器17をバッテリ12側切り換え、バッテリ12からスタータモータ27への出力ラインを、スタータモータスイッチ18を介して直結することにより、本例は、従来からの駆動経路である、バッテリ12からスタータモータスイッチ18への電力を供給する回路を維持できるため、信頼性を高めることができる。   If the above control does not function normally for some reason, this example switches the selection type switch 17 to the battery 12 side, sets the output line from the battery 12 to the starter motor 27, and turns the starter motor switch 18 on. In this example, since the circuit for supplying power from the battery 12 to the starter motor switch 18 which is a conventional driving path can be maintained, the reliability can be improved.

一方、ステップステップS38にてコントローラ25はエンジン28の始動を確認できない場合、コントローラ25はスタータモータ27をOFFにして(ステップS381)、ステップS33からの上記処理を再スタートする。   On the other hand, if the controller 25 cannot confirm the start of the engine 28 in step S38, the controller 25 turns off the starter motor 27 (step S381), and restarts the processing from step S33.

上記のように、本例の車両用電源装置は、バッテリ12の電力より、電気二重層キャパシタ11の電力を優先させて用いてスタータモータ27を作動させるため、負荷のかかるスタータモータ27の作動を、バッテリ12ではなく、電気二重層キャパシタ11側で行うため、バッテリ12の寿命の低下を回避できる。特に、本例の車両電源装置を搭載する車両に、アイドリングストップ機能を搭載した場合、スタータモータ27の始動回数が増加するが、本例は、スタータモータ27を作動させるための電源として主に電気二重層キャパシタを用いるため、バッテリ12にかかる負荷を軽減させ、バッテリ12の長寿命化を図ることができる。   As described above, the vehicle power supply device of this example operates the starter motor 27 by using the electric power of the electric double layer capacitor 11 with priority over the electric power of the battery 12. Since it is performed not on the battery 12 but on the electric double layer capacitor 11 side, it is possible to avoid a decrease in the life of the battery 12. In particular, when the idling stop function is installed in a vehicle equipped with the vehicle power supply device of this example, the number of times the starter motor 27 is started increases, but this example is mainly used as a power source for operating the starter motor 27. Since the double layer capacitor is used, the load applied to the battery 12 can be reduced and the life of the battery 12 can be extended.

また本例において、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)がスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より高い場合、スタータモータ27を電気二重層キャパシタ11の電力で作動させることにより、車両電装系26に比べて負荷のかかるスタータモータ27の作動を、電気二重層キャパシタ11で行うため、バッテリ12の長寿命化を図ることができる。特に、上記の通り、電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)は、バッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)と比較して低く設定されるため、本例は、電気二重層キャパシタ11を優先的に電源として利用し易くなり、バッテリ12の寿命の低下を防ぐことができる。   In this example, when the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is higher than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated, the vehicle electrical system 26 is operated by operating the starter motor 27 with the electric power of the electric double layer capacitor 11. Since the electric double layer capacitor 11 operates the starter motor 27, which is more burdensome than the above, the life of the battery 12 can be extended. In particular, as described above, the minimum voltage (Vdl) at which the electric double layer capacitor 11 can start the starter motor is set lower than the minimum voltage (Vbl) at which the battery 12 can start the motor. It becomes easy to use the double layer capacitor 11 preferentially as a power source, and a reduction in the life of the battery 12 can be prevented.

また本例の車両電源装置において、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)がスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より低く、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より高い場合、スタータモータ27をバッテリ12の電力で作動させることにより、スタータモータ27を作動させるための電源として電気二重層キャパシタ11を優先的に用いる。そして、スタータモータ27を作動させるための電源として電気二重層キャパシタ11を利用できない場合、バッテリ12によりスタータモータ27を作動させることができる。これにより、本例において、電気二重層キャパシタ11の残容量が少なく、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)がスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)に達していない場合であっても、バッテリ12によりスタータモータ27を作動させることができる。また、本例において、バッテリ12によりスタータモータ27を作動させ、エンジン28がすると、オルタネータ29により発電され、電気二重層キャパシタ11を充電させることできるため、スタータモータ28を再始動させる時に、電気二重層キャパシタ11の電力を用いることができる。そのため、スタータモータ28の始動回数は、バッテリ12を電源として始動する回数より電気二重層キャパシタ11を電源として始動する回数の方が多くなるため、結果として、バッテリ12の長寿命化を図ることができる。   In the vehicle power supply device of this example, the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated, and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is the minimum voltage at which the starter motor can be operated ( If it is higher than Vbl), the electric double layer capacitor 11 is preferentially used as a power source for operating the starter motor 27 by operating the starter motor 27 with the electric power of the battery 12. When the electric double layer capacitor 11 cannot be used as a power source for operating the starter motor 27, the starter motor 27 can be operated by the battery 12. Thereby, in this example, even if the remaining capacity of the electric double layer capacitor 11 is small and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 does not reach the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can operate, the battery 12 Thus, the starter motor 27 can be operated. Further, in this example, when the starter motor 27 is operated by the battery 12 and the engine 28 is operated, the alternator 29 generates electric power and the electric double layer capacitor 11 can be charged. The power of the multilayer capacitor 11 can be used. For this reason, the starter motor 28 is started more frequently than the battery 12 as a power source, and the electric double layer capacitor 11 is started as a power source. As a result, the life of the battery 12 can be extended. it can.

また本例は、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より低く、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い場合、スタータモータ27を作動させないよう制御するため、無理にスタータモータ27を作動させようとして電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12に負荷がかかることを回避することができ、電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12の過放電を防ぎ、電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12の劣化を抑制できる。   Further, in this example, the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can operate at the electric double layer capacitor 11, and the voltage (Vbatt) at the battery 12 is at the minimum at which the starter motor can operate. When the voltage is lower than the voltage (Vbl), the starter motor 27 is controlled so as not to operate. Therefore, it is possible to avoid applying a load to the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 by forcibly operating the starter motor 27. Overdischarge of the double layer capacitor 11 and the battery 12 can be prevented, and deterioration of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 can be suppressed.

《第3実施形態》
図4は、発明の他の実施例に係る車両電源装置のブロック図である。本例では上述した第1実施形態に対して、電気二重層キャパシタ11と開閉器15との間のダイオード21と、バッテリ12と開閉器16との間のダイオード22とを接続しない点で異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであるため、その記載を援用する。
<< Third Embodiment >>
FIG. 4 is a block diagram of a vehicle power supply apparatus according to another embodiment of the invention. This example differs from the first embodiment described above in that the diode 21 between the electric double layer capacitor 11 and the switch 15 and the diode 22 between the battery 12 and the switch 16 are not connected. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is incorporated.

図4において、開閉器15は電気二重層キャパシタ11に直接接続され、開閉器16はバッテリ12に直接接続される。第1の実施形態と比べて、本例の車両用電源装置は、ダイオード21及びダイオード22を有さないため、開閉器15と開閉器16とを閉じた時に、バッテリ12側から電気二重層キャパシタ11へ電流が回生することを防ぐように、図5を参照して、以下の制御を行う。   In FIG. 4, the switch 15 is directly connected to the electric double layer capacitor 11, and the switch 16 is directly connected to the battery 12. Compared with the first embodiment, since the vehicle power supply device of this example does not have the diode 21 and the diode 22, the electric double layer capacitor is connected from the battery 12 side when the switch 15 and the switch 16 are closed. Referring to FIG. 5, the following control is performed so as to prevent the current from being regenerated to 11.

本例の電源装置は、コントローラ25により、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12を充電するための制御を開始してから(ステップS21)、バッテリ12の電圧(Vbatt)と電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)とを比較し(ステップS242)、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)以下の場合、それ以降の制御手段が、第1の実施形態と異なるため、当該制御手順を用いて説明する。   The power supply device of this example starts the control for charging the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 by the controller 25 (step S21), and then the voltage (Vbatt) of the battery 12 and the voltage of the electric double layer capacitor 11 (Vdlc) is compared (step S242), and when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is equal to or lower than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the subsequent control means is different from that of the first embodiment. This will be described using the control procedure.

ステップS510にて、コントローラ25は、バッテリ12の電圧(Vbatt)と電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)とを比較し、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より低い場合、開閉器16のみを導通させ(ステップS511)、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)と略同一の場合、開閉器15及び開閉器16を導通させる(ステップS512)。   In step S510, the controller 25 compares the voltage (Vbatt) of the battery 12 with the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11. If lower, only the switch 16 is turned on (step S511). If the voltage (Vbatt) of the battery 12 is substantially the same as the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the switch 15 and the switch 16 are turned on. (Step S512).

これにより、本例は、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より低い場合、電気二重層キャパシタ11に充電される電圧(Vdlc)に比べて電圧の低いバッテリ12を充電することができ、バッテリ12の過放電を防ぐことができる。また、本例は、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)と略同一の場合、バッテリ12からの電流が電気二重層キャパシタ11へ回り込むことがなく、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12とを同時に充電することができ、バッテリ12の延命化を図ることができる。また、本例は、充電電流と逆に流れる電流を防ぐためにダイオード等の回路素子を設けなくてもよく、回路の簡略化を図ることができる。   Thus, in this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the battery 12 having a lower voltage than the voltage (Vdlc) charged in the electric double layer capacitor 11 is used. Can be charged, and overdischarge of the battery 12 can be prevented. Further, in this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is substantially the same as the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the current from the battery 12 does not flow into the electric double layer capacitor 11, and the electric double layer The capacitor 11 and the battery 12 can be charged at the same time, and the life of the battery 12 can be extended. Further, in this example, it is not necessary to provide a circuit element such as a diode in order to prevent a current flowing opposite to the charging current, and the circuit can be simplified.

特に、充電時、並列回路10において、バッテリ12側の回路と比べて大きな電流が電気二重層キャパシタ11側の回路に流れるため、ダイオード21を設ける場合、ダイオード21の設定値や動作信頼性を高める必要がある。一方、本例は、上記の制御を行うことで、ダイオード21及びダイオード22を省略することができる。また、本例は、電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12のそれぞれの電圧状況に応じて、選択的にきめ細かい充電のための制御をすることができるため、充電効率を向上させることができる。   In particular, during charging, in the parallel circuit 10, a larger current flows in the circuit on the electric double layer capacitor 11 side than in the circuit on the battery 12 side. Therefore, when the diode 21 is provided, the set value and operational reliability of the diode 21 are increased. There is a need. On the other hand, in this example, the diode 21 and the diode 22 can be omitted by performing the above control. In addition, according to the present example, it is possible to selectively perform fine charging control according to the voltage conditions of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12, and therefore, it is possible to improve charging efficiency.

ここで、「略同一」の電圧とは、センシングに用いる電圧センサの精度等も勘案した上で、0.2V程度の差を含む。また、本例は、ステップS511とステップS512にて、開閉器15のみをONにする又は開閉器15及び開閉器16をONにする制御を行うが、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)とバッテリ12の電圧(Vbatt)に応じて、開閉器15と開閉器16のいずれか一方のみを導通させて、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12のいずれか一方を充電してもよい。   Here, the “substantially the same” voltage includes a difference of about 0.2 V in consideration of the accuracy of the voltage sensor used for sensing. In this example, in step S511 and step S512, only the switch 15 is turned on or the switch 15 and the switch 16 are turned on. The voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is Depending on the voltage (Vbatt) of the battery 12, only one of the switch 15 and the switch 16 may be conducted to charge either the electric double layer capacitor 11 or the battery 12.

これにより、本例において、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12の一方が充電されている時、他方の電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12は、充電回路から外れるため、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への電流の回り込みを防ぐことができ、バッテリ12の寿命を長くすることができる。また、電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12のそれぞれの電圧状況に応じて、選択的にきめ細かい充電のための制御をすることができるため、充電効率を向上させることができる。   Thereby, in this example, when one of the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 is charged, the other electric double layer capacitor 11 or the battery 12 is disconnected from the charging circuit, and therefore, the electric double layer capacitor 11 is removed from the battery 12. Current can be prevented from flowing into the battery 12, and the life of the battery 12 can be extended. In addition, since it is possible to selectively control for fine charging according to the voltage conditions of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12, charging efficiency can be improved.

《第4実施形態》
図6は、発明の他の実施例に係る車両電源装置の制御手順を示すフローチャートである。本例では上述した第2実施形態に対して、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い場合、図3に示すステップS342以降の制御手順が異なる。これ以外の構成は上述した第3の実施形態と同じであるため、その記載を援用する。
<< 4th Embodiment >>
FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of the vehicle power supply apparatus according to another embodiment of the invention. In this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the minimum starter motor operable voltage (Vbl) of the battery 12, the control procedure after step S342 shown in FIG. Since the configuration other than this is the same as that of the third embodiment described above, the description thereof is incorporated.

図4に示すように、本例の車両電源装置は、開閉器15と電気二重層キャパシタ11とを直接接続し、開閉器16とバッテリ12とを直接接続する。そして、コントローラ25は、スイッチ30をOFFにして、オルタネータ25からの電力を並列回路10へ供給しないよう制御し、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より高い場合、開閉器15及び開閉器16を閉じることで、バッテリ12からの電力が電気二重層キャパシタ11へ供給され、電気二重層キャパシタ11を充電することができる。   As shown in FIG. 4, the vehicle power supply device of this example directly connects the switch 15 and the electric double layer capacitor 11 and directly connects the switch 16 and the battery 12. Then, the controller 25 turns off the switch 30 to control not to supply the electric power from the alternator 25 to the parallel circuit 10, and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is higher than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11. By closing the switch 15 and the switch 16, the electric power from the battery 12 is supplied to the electric double layer capacitor 11, and the electric double layer capacitor 11 can be charged.

次に、図6用いて、本例の電源制御装置の制御手順を説明する。   Next, the control procedure of the power supply control device of this example will be described with reference to FIG.

まず、ステップS342で、バッテリ12の電圧(Vbatt)とバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)とを比較し、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い場合、バッテリ12の電圧(Vbatt)と電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdl)とを比較する(ステップS61)。   First, in step S342, the voltage (Vbatt) of the battery 12 is compared with the minimum voltage (Vbl) at which the starter motor can be operated on the battery 12, and the voltage (Vbatt) at the battery 12 becomes the minimum voltage (Vbl) at which the starter motor can operate. If lower, the voltage (Vbatt) of the battery 12 and the voltage (Vdl) of the electric double layer capacitor 11 are compared (step S61).

バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdl)より高い場合、コントローラ25は、選択型切替器17を中立の状態にして、電気二重層キャパシタ11からスタータモータ18へ主力を供給する回路及びバッテリ12からスタータモータ18へ主力を供給する回路を遮断する(ステップS62)。   When the voltage (Vbatt) of the battery 12 is higher than the voltage (Vdl) of the electric double layer capacitor 11, the controller 25 sets the selection type switch 17 to a neutral state and applies the main force from the electric double layer capacitor 11 to the starter motor 18. The circuit for supplying and the circuit for supplying the main power from the battery 12 to the starter motor 18 are shut off (step S62).

次に、コントローラ25は、図4を参照し、開閉器15及び開閉器16を閉じて、並列回路10にて閉回路を形成する(ステップS63)。車両(エンジン)休止時、バッテリ12に接続されている車両電装系26の電力負荷は小さいため、並列回路10と車両電装等26との間の配線は無視できる。また、オルタネータ26の出力側に関しては、図示しない逆流防止対策(ダイオード設定等)が接続されており、またオルタネータが発電停止している場合、オルタネータ29とアース接地との間に接続されるスイッチ30が開放されるため、ステップS63おいて、開閉器15及び開閉器16を両方共ONにすることで、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12との間が接続される状態となる。   Next, referring to FIG. 4, the controller 25 closes the switch 15 and the switch 16, and forms a closed circuit in the parallel circuit 10 (step S63). When the vehicle (engine) is stopped, the power load of the vehicle electrical system 26 connected to the battery 12 is small, so that the wiring between the parallel circuit 10 and the vehicle electrical system 26 can be ignored. Further, on the output side of the alternator 26, a backflow prevention measure (diode setting or the like) (not shown) is connected. When the alternator is not generating power, the switch 30 is connected between the alternator 29 and the ground. Therefore, in step S63, both the switch 15 and the switch 16 are turned ON, whereby the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 are connected.

次に、ステップS64にて、始動用充電ランプ(図示せず)を点灯させドライバ(運転者)への電気二重層キャパシタ11を充電する旨を提示し、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11へ充電を行う(ステップS65)。   Next, in step S64, the charging lamp for starting (not shown) is turned on to indicate that the electric double layer capacitor 11 is charged to the driver (driver), and the electric double layer capacitor 11 is charged from the battery 12. Is performed (step S65).

コントローラ25は、電気二重層キャパシタ11を充電している間、電気二重層キャパシタ11に充電される容量の電圧(Vdlc)を検出し、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)と電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)とを比較する(ステップS66)。   The controller 25 detects the voltage (Vdlc) of the capacity charged in the electric double layer capacitor 11 while charging the electric double layer capacitor 11, and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 and the electric double layer capacitor are detected. 11 starter motor operable minimum voltage (Vdl) is compared (step S66).

この充電制御によって、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が、スタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)以上になると、コントローラ25は、開閉器15及び開閉器16を共にOFFにし、バッテリ12から電気二重層キャパシタ11への充電を終える(ステップS661)。次に、コントローラ25は、選択型切替器17を電気二重層キャパシタ11側へ切り換えて、電気二重層キャパシタ11からスタータモータ18へ電力を供給するラインを導通させる(S662)。コントローラ25は、ステップS64にて点灯させた始動用充電ランプを消灯し(S663)、ドライバーに対して、電気二重層キャパシタ11が充電され、スタータモータ27を作動させエンジン28を駆動させる準備が整った旨を伝える。   When the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 becomes equal to or higher than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated by this charging control, the controller 25 turns off both the switch 15 and the switch 16 and Charging the double layer capacitor 11 is finished (step S661). Next, the controller 25 switches the selection type switch 17 to the electric double layer capacitor 11 side, and conducts a line for supplying power from the electric double layer capacitor 11 to the starter motor 18 (S662). The controller 25 turns off the starting charging lamp that was turned on in step S64 (S663), the electric double layer capacitor 11 is charged to the driver, and the starter motor 27 is operated to prepare for driving the engine 28. Tell them that

この充電シーケンス(ステップS62〜ステップS65)において、前記バッテリ12の劣化度合によって、電気二重層キャパシタ11が必ずしもスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)まで充電されるとは限らない。そのため、ステップS66にて、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)とスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)とを比較し、開閉器15及び開閉器16を閉じてから所定時間が経過したにも関わらず、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)がスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)に達しない場合、コントローラ25は、バッテリ12により電気二重層キャパシタ11を充電することできないと判定する(ステップS67)。そして、コントローラ25は、スタータモータ27における作動電源として電気二重層キャパシタ11を適用することを断念し、車両を起動できないと判断し、処理を終了する(ステップS68)。   In this charging sequence (steps S62 to S65), the electric double layer capacitor 11 is not necessarily charged to the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can operate, depending on the degree of deterioration of the battery 12. Therefore, in step S66, the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is compared with the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can be operated, and a predetermined time has elapsed since the switch 15 and the switch 16 were closed. Regardless, if the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 does not reach the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor is operable, the controller 25 determines that the electric double layer capacitor 11 cannot be charged by the battery 12 (step S67). Then, the controller 25 gives up applying the electric double layer capacitor 11 as an operating power source in the starter motor 27, determines that the vehicle cannot be started, and ends the process (step S68).

またコントローラ25は、ステップS61にて、バッテリ12の電圧(Vbatt)とスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)とを比較し、バッテリ12の電圧(Vbatt)がスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より低い場合、コントローラ25は、車両を起動できないと判断し、処理を終了する(ステップS68)。この場合、充電シーケンス(ステップS62〜ステップS65)と同様の充電制御を行っても、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)をスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)まで高めることができないため、本例は、当該充電シーケンスを行うことなく、処理を終了する。   In step S61, the controller 25 compares the voltage (Vbatt) of the battery 12 with the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can operate, and the voltage (Vbatt) at the battery 12 is greater than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can operate. If it is lower, the controller 25 determines that the vehicle cannot be started and ends the process (step S68). In this case, even if the charge control similar to the charge sequence (steps S62 to S65) is performed, the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 cannot be increased to the minimum voltage (Vdl) that allows the starter motor to operate. In the example, the process ends without performing the charging sequence.

このように、本例は、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より低く、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低く、バッテリ12の電圧(Vbatt)が電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)より高い場合、開閉器15及び開閉器16を閉じて、バッテリ12の電力により電気二重層キャパシタ11を充電する。これにより、本例は、電気二重層キャパシタ11に充電される容量の電圧(Vdlc)を高め、スタータモータ27を作動させるための電源として、電気二重層キャパシタ11を用いることができる。   Thus, in this example, the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the minimum voltage (Vdl) at which the starter motor can operate, and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is the starter motor of the battery 12. When the voltage (Vbatt) is lower than the minimum operable voltage (Vbl) and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is higher than the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11, the switch 15 and the switch 16 are closed and The multilayer capacitor 11 is charged. Accordingly, in this example, the electric double layer capacitor 11 can be used as a power source for operating the starter motor 27 by increasing the voltage (Vdlc) of the capacity charged in the electric double layer capacitor 11.

また、本例の車両電源装置は、バッテリ12の残容量の電圧(Vdlc)が、電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)より高ければ、バッテリ12により電気二重層キャパシタ11を充電し、電気二重層キャパシタ11を電源としてスタータモータ27を作動できる。特に、電気二重層キャパシタ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vdl)は、通常、バッテリ11のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低い。そのため、本例において、バッテリ12の残容量の電圧(Vdlc)がバッテリ12のスタータモータ作動可能最小電圧(Vbl)より低くても、電気二重層キャパシタ11を充電し電気二重層キャパシタ11の充電された電力によりスタータモータ27を作動させることができ、バッテリ12による車両の動作可能な電圧レンジを広げることができる。 Further, in the vehicle power supply device of this example, if the voltage (Vdlc) of the remaining capacity of the battery 12 is higher than the minimum voltage (Vdl) at which the electric double layer capacitor 11 can operate, the battery 12 causes the electric double layer capacitor 11 to be connected. The starter motor 27 can be operated by charging the electric double layer capacitor 11 as a power source. In particular, the minimum voltage (Vdl) at which the electric double layer capacitor 11 can operate the starter motor is normally lower than the minimum voltage (Vbl) at which the battery 11 can operate. Therefore, in this example, even when the voltage (Vdlc) of the remaining capacity of the battery 12 is lower than the minimum starter motor operable voltage (Vbl) of the battery 12, the electric double layer capacitor 11 is charged and the electric double layer capacitor 11 is charged. The starter motor 27 can be operated by the generated electric power, and the voltage range in which the vehicle can be operated by the battery 12 can be expanded.

また本来、バッテリ12により電気二重層キャパシタ11を充電させると、バッテリ12が劣化するため好ましくないが、本例は、緊急のスタータモータ27の動作手段として、上記制御を行うことで、車両を動作できる面で信頼性を高めることができる。また本例は、スタータモータ27を始動させれば、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12とを充電することができるため、エンジン28の始動回数を増加させることができ、またエンジン28の始動に対する信頼性を向上させることができる。   In addition, it is originally not preferable to charge the electric double layer capacitor 11 with the battery 12 because the battery 12 deteriorates. However, in this example, the vehicle is operated by performing the above control as an operation means of the emergency starter motor 27. Reliability can be improved in terms of being able to do so. Further, in this example, when the starter motor 27 is started, the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 can be charged. Therefore, the number of times the engine 28 is started can be increased, and the reliability for starting the engine 28 can be increased. Can be improved.

なお、ステップS67において、所定時間は、本発明における車両用電源装置として適用し得る電気二重層キャパシタ11とバッテリ12それぞれの仕様及び性能にて、バッテリ12により電気二重層キャパシタ11を充電することを想定した場合の予想充電時間、又は、例えば運転者がどの程度であれば充電時間として許容するか等を勘案した上で、数分オーダを上限として設定される。   In step S67, the predetermined time is that the electric double layer capacitor 11 is charged by the battery 12 according to the specifications and performance of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 that can be applied as the power supply device for the vehicle in the present invention. In consideration of the expected charging time when it is assumed, or how much the driver is allowed as the charging time, for example, the upper limit is set to the order of several minutes.

《第5実施形態》
図7は、発明の他の実施例に係る車両電源装置の制御手順を示すフローチャートである。本例では上述した第3実施形態に対して、バッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)と電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限値(Vdm)を用いて、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12との充電を制御する点で異なる。これ以外の構成は上述した第3の実施形態と同じであるため、その記載を援用する。
<< 5th Embodiment >>
FIG. 7 is a flowchart showing a control procedure of the vehicle power supply apparatus according to another embodiment of the invention. In this example, the lower limit value (Vbm) of the proper operation voltage range of the battery 12 and the lower limit value (Vdm) of the proper operation voltage range of the electric double layer capacitor 11 are compared with the third embodiment described above. The difference is that charging of the capacitor 11 and the battery 12 is controlled. Since the configuration other than this is the same as that of the third embodiment described above, the description thereof is incorporated.

コントローラ25は、予めバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)と電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限値(Vdm)を格納し、電圧計13で検出される電気二重層キャパシタの電圧(Vdlc)と電圧計14で検出されるバッテリ12の電圧(Vbatt)とそれぞれ比較して、開閉器15及び開閉器16のON、OFF動作を制御する。   The controller 25 stores in advance the lower limit value (Vbm) of the proper operating voltage range of the battery 12 and the lower limit value (Vdm) of the proper operating voltage range of the electric double layer capacitor 11, and the electric double layer capacitor detected by the voltmeter 13. Are compared with the voltage (Vbatt) of the battery 12 detected by the voltmeter 14 and the ON / OFF operation of the switch 15 and the switch 16 is controlled.

ここで、バッテリ12の動作適正電圧範囲とは、バッテリ12が車両用電源として正常に機能している際に保たれる電圧の範囲を示しており、例えば通常の車両における電装系の電圧が12Vであれば、その電装系におけるバッテリの動作適正電圧範囲は12.5〜13.5[V]となるため、本例におけるバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)は当該範囲の下限値である12.5[V]となる。また電気二重層キャパシタ11の動作電圧範囲も、同様に、電気二重層キャパシタ11が車両用電源として正常に機能している際に保たれる電圧の範囲を示しており、電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限値(Vdm)は当該電圧の範囲の下限値を示す。   Here, the operation appropriate voltage range of the battery 12 indicates a voltage range that is maintained when the battery 12 is functioning normally as a vehicle power source. For example, the voltage of the electrical system in a normal vehicle is 12V. If so, the appropriate operation voltage range of the battery in the electrical system is 12.5 to 13.5 [V], and therefore the lower limit value (Vbm) of the proper operation voltage range of the battery 12 in this example is the lower limit of the range. The value is 12.5 [V]. Similarly, the operating voltage range of the electric double layer capacitor 11 indicates a voltage range that is maintained when the electric double layer capacitor 11 functions normally as a vehicle power source. The lower limit value (Vdm) of the proper operating voltage range indicates the lower limit value of the voltage range.

なお、バッテリ12の動作適正電圧範囲及び電気二重層キャパシタ11の動作電圧範囲は、電気二重層キャパシタ11又はバッテリ12を動力源として動作する車両電装系26の動作電圧や、その接続される電力負荷によって、設定される範囲であって、本例の電源回路を含めた回路の内部抵抗等によって変わる。そのため本例を車両等に搭載する際、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12の動作適正電圧範囲は、想定される使用電圧に対して、ある程度の幅を持たせて設定される。   The appropriate operating voltage range of the battery 12 and the operating voltage range of the electric double layer capacitor 11 are the operating voltage of the vehicle electrical system 26 that operates using the electric double layer capacitor 11 or the battery 12 as a power source, and the power load connected thereto. Depending on the internal resistance of the circuit including the power supply circuit of the present example. Therefore, when the present example is mounted on a vehicle or the like, the proper operating voltage range of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 is set with a certain width with respect to the assumed working voltage.

以下、図7を参照して、本例の電源制御装置の制御手順を説明する。   Hereinafter, the control procedure of the power supply control device of this example will be described with reference to FIG.

図5に示す電源制御装置の制御手順に対して、バッテリ12の電圧(Vbatt)とバッテリ12の定格電圧(Vbu)とを比較し(ステップS241)、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の定格電圧(Vbu)より低い場合、本例は、当該ステップS241の後に、バッテリ12の電圧(Vbatt)とバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)とを比較する(S71)。   The voltage (Vbatt) of the battery 12 and the rated voltage (Vbu) of the battery 12 are compared with the control procedure of the power supply control device shown in FIG. 5 (step S241), and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is When the voltage is lower than the rated voltage (Vbu), the present example compares the voltage (Vbatt) of the battery 12 with the lower limit value (Vbm) of the operation appropriate voltage range of the battery 12 after the step S241 (S71).

そして、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)より低い場合、コントローラ25は、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)と電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限値(Vdm)とを比較する(ステップS72)。バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)より低い場合、バッテリ12において、劣化の兆候が見られる。また、コントローラ25は、オルタネータ29から供給される電力を監視し、車両電装系26に供給される電力、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12を充電する電力を制御する。しかし、バッテリ12が劣化すると、コントローラ25が把握している、オルタネータ29からの充電電力とバッテリ12の電圧(Vbatt)との関係性が崩れてくる可能性があるため、コントローラ25は、これまでの制御基準となっていたバッテリ12の電圧(Vbatt)を電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)に代えて制御を行う。   When the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the lower limit value (Vbm) of the proper operation voltage range of the battery 12, the controller 25 determines the proper operation of the electric double layer capacitor 11 and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11. The lower limit value (Vdm) of the voltage range is compared (step S72). When the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the lower limit value (Vbm) of the proper operating voltage range of the battery 12, the battery 12 shows signs of deterioration. The controller 25 also monitors the power supplied from the alternator 29 and controls the power supplied to the vehicle electrical system 26 and the power for charging the electric double layer capacitor 11 and the battery 12. However, when the battery 12 is deteriorated, the relationship between the charging power from the alternator 29 and the voltage (Vbatt) of the battery 12, which is known by the controller 25, may collapse. Control is performed by replacing the voltage (Vbatt) of the battery 12, which has been the control reference, with the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11.

ステップS72にて、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限値(Vdm)以上の場合、コントローラ25は、開閉器16のみを導通させる。この場合、コントローラ25は、ある程度の蓄電エネルギー量が電気二重層キャパシタ11に充電されていると判断して、バッテリ12のみを充電するために開閉器16を導通する(ステップS511)。   In step S72, when the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is equal to or higher than the lower limit (Vdm) of the proper operating voltage range of the electric double layer capacitor 11, the controller 25 causes only the switch 16 to conduct. In this case, the controller 25 determines that a certain amount of stored energy is charged in the electric double layer capacitor 11, and conducts the switch 16 in order to charge only the battery 12 (step S511).

一方、ステップS72にて、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限値(Vdm)より低い場合、コントローラ25は、開閉器15のみを導通させる。この場合、コントローラ25は、電気二重層キャパシタ11に充電されている蓄電エネルギーが電気二重層キャパシタ11に充電されていないと、判断して、電気二重層キャパシタ11のみを充電するために開閉器15を導通させる(ステップS251)。   On the other hand, when the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is lower than the lower limit value (Vdm) of the proper operating voltage range of the electric double layer capacitor 11 in step S72, the controller 25 causes only the switch 15 to conduct. In this case, the controller 25 determines that the stored energy charged in the electric double layer capacitor 11 is not charged in the electric double layer capacitor 11 and switches the switch 15 to charge only the electric double layer capacitor 11. Is made conductive (step S251).

ステップS71にて、バッテリ12の電圧(Vbatt)とバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)とを比較し、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限値(Vbm)より高い場合、コントローラ25は、図5に示す電源制御装置の制御手順と同様に、ステップS242、ステップS510及びステップS512の制御フローを行う。   In step S71, the voltage (Vbatt) of the battery 12 is compared with the lower limit value (Vbm) of the operation appropriate voltage range of the battery 12, and the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower limit value of the operation appropriate voltage range of the battery 12 ( If it is higher than Vbm), the controller 25 performs the control flow of step S242, step S510 and step S512 in the same manner as the control procedure of the power supply control device shown in FIG.

ステップS251、ステップS511及びステップS512にて、開閉器15、開閉器16を導通させてから、ステップS26にて、コントローラ25によりオルタネータ29による充電が開始される。   In step S251, step S511, and step S512, the switch 15 and switch 16 are turned on, and in step S26, the controller 25 starts charging by the alternator 29.

上記のように、本例は、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限電圧(Vbm)より低く、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11の適正電圧範囲の下限電圧(Vdm)より高い場合、開閉器16のみを導通させて、バッテリ12のみを充電する。これにより、バッテリ12が劣化して充電できる容量が低下しても、電気二重層キャパシタ11はスタータモータ28を作動させる電力を蓄積でき、本例の電源装置は、蓄電装置としての寿命を延ばすことができる。また本例は、劣化の可能性があるバッテリ12に対しても充電することができるため、バッテリ12を利用できる期間を延ばすことができる。   As described above, in this example, the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the lower limit voltage (Vbm) of the proper operating voltage range of the battery 12, and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is When it is higher than the lower limit voltage (Vdm) of the appropriate voltage range, only the switch 16 is turned on and only the battery 12 is charged. Thereby, even if the battery 12 is deteriorated and the capacity that can be charged is reduced, the electric double layer capacitor 11 can store the electric power for operating the starter motor 28, and the power supply device of this example extends the life of the power storage device. Can do. Further, in this example, since the battery 12 that may be deteriorated can be charged, the period in which the battery 12 can be used can be extended.

また本例は、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限電圧(Vbm)より低く、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11の適正電圧範囲の下限電圧(Vdm)より低い場合、開閉器15のみを導通させて、電気二重層キャパシタ11のみを充電する。そのため、本例において、劣化が進んでいる可能性があるバッテリ12よりも、蓄電デバイスとして劣化の可能性が少ない電気二重層キャパシタ11を優先的に充電することができ、車両用の電源装置として、最低限必要な蓄電エネルギーを充電することができる。   Further, in this example, the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the lower limit voltage (Vbm) of the proper operating voltage range of the battery 12, and the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is within the proper voltage range of the electric double layer capacitor 11. When the voltage is lower than the lower limit voltage (Vdm), only the switch 15 is turned on to charge only the electric double layer capacitor 11. Therefore, in this example, it is possible to preferentially charge the electric double layer capacitor 11 that is less likely to be deteriorated as an electricity storage device than the battery 12 that is likely to be deteriorated, and as a power supply device for a vehicle It is possible to charge the minimum necessary stored energy.

また本例において、バッテリ12の電圧(Vbatt)がバッテリ12の動作適正電圧範囲の下限電圧(Vbm)より低くなる場合、又は、電気二重層キャパシタ11の電圧(Vdlc)が電気二重層キャパシタ11の動作適正電圧範囲の下限電圧(Vdm)より低くなる場合、コントローラ25は、開閉器15と開閉器16を同時に導通させる制御をせず、電気二重層キャパシタ11とバッテリ12を同時に充電することを禁止する。これにより、本例は、バッテリ12の劣化の兆候が見られる時、バッテリ12に負荷がかかる、電気二重層キャパシタ11及びバッテリ12の同時の充電を回避し、バッテリ12の延命化を図ることができる。   Further, in this example, when the voltage (Vbatt) of the battery 12 is lower than the lower limit voltage (Vbm) of the appropriate operating voltage range of the battery 12, or the voltage (Vdlc) of the electric double layer capacitor 11 is When the voltage is lower than the lower limit voltage (Vdm) of the proper operating voltage range, the controller 25 does not control to turn on the switch 15 and the switch 16 at the same time and prohibits the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 from being charged at the same time. To do. Thereby, this example can avoid the simultaneous charging of the electric double layer capacitor 11 and the battery 12 that are loaded on the battery 12 when there is an indication of the deterioration of the battery 12, thereby extending the life of the battery 12. it can.

10…並列回路
11…電気二重層キャパシタ
12…バッテリ
13、14…電圧計
15、16…開閉器
17…選択型切替器
18…スタータモータスイッチ
19、20、30…スイッチ
21、22、23、24…ダイオード
25…コントローラ
26…車両電源系
27…スタータモータ
28…エンジン
29…オルタネータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Parallel circuit 11 ... Electric double layer capacitor 12 ... Battery 13, 14 ... Voltmeter 15, 16 ... Switch 17 ... Selection type switch 18 ... Starter motor switch 19, 20, 30 ... Switch 21, 22, 23, 24 ... Diode 25 ... Controller 26 ... Vehicle power supply system 27 ... Starter motor 28 ... Engine 29 ... Alternator

Claims (15)

内燃機関にて発電するオルタネータと、
前記オルタネータにより充電される二次電池及び電気二重層キャパシタの並列回路とを備える車両用電源装置において、
前記並列回路は、
前記電気二重層キャパシタに接続され、前記オルタネータからの出力を断続可能な第1のスイッチング手段と、
前記二次電池に接続され、前記オルタネータからの出力を断続可能な第2のスイッチング手段とを有し、
前記第1のスイッチング手段を導通させて前記電気二重層キャパシタを充電し、前記第2のスイッチング手段を導通させて前記二次電池を充電する制御手段を有し、
前記電気二重層キャパシタに設定される定格電圧は、前記二次電池に設定される定格電圧より高く、
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記二次電圧の定格電圧以上の場合、
前記第1のスイッチング手段のみを導通させ前記電気二重層キャパシタを充電することを特徴とする
車両用電源装置。
An alternator for generating electricity in an internal combustion engine;
In a vehicle power supply device comprising a secondary battery charged by the alternator and a parallel circuit of an electric double layer capacitor,
The parallel circuit is:
A first switching means connected to the electric double layer capacitor and capable of intermittently outputting an output from the alternator;
A second switching means connected to the secondary battery and capable of intermittently outputting the output from the alternator;
Control means for charging the electric double layer capacitor by conducting the first switching means and charging the secondary battery by conducting the second switching means;
The rated voltage set for the electric double layer capacitor is higher than the rated voltage set for the secondary battery,
The control means includes
When the voltage of the secondary battery is equal to or higher than the rated voltage of the secondary voltage,
A vehicle power supply apparatus characterized in that only the first switching means is conducted to charge the electric double layer capacitor.
前記電気二重層キャパシタに設定される定格電圧は、前記オルタネータからの出力が最大の時の電圧に設定されることを特徴とする
請求項1記載の車両用電源装置。
2. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the rated voltage set for the electric double layer capacitor is set to a voltage when the output from the alternator is maximum.
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記電気二重層キャパシタの電圧より高い場合、前記第1のスイッチング手段のみを導通させ前記電気二重層キャパシタを充電することを特徴とする
請求項1又は2記載の車両用電源装置。
The control means includes
3. The vehicle according to claim 1, wherein when the voltage of the secondary battery is higher than the voltage of the electric double layer capacitor, only the first switching means is turned on to charge the electric double layer capacitor. Power supply.
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記電気二重層キャパシタの電圧より低い場合、前記第1のスイッチング手段及び前記第2のスイッチング手段を導通させ前記電気二重層キャパシタ及び前記二次電池を充電することを特徴とする
請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the secondary battery is lower than the voltage of the electric double layer capacitor, the first switching means and the second switching means are turned on to charge the electric double layer capacitor and the secondary battery. The vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記電気二重層キャパシタの電圧より低い場合、前記第2のスイッチング手段のみを導通させ前記二次電池を充電することを特徴とする
請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
4. The battery according to claim 1, wherein when the voltage of the secondary battery is lower than the voltage of the electric double layer capacitor, only the second switching unit is turned on to charge the secondary battery. 5. The vehicle power supply device described in 1.
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記電気二重層キャパシタの電圧と略同一の場合、前記第1のスイッチング手段及び前記第2のスイッチング手段を導通させ前記電気二重層キャパシタ及び前記二次電池を充電することを特徴とする
請求項1から3又は5のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the secondary battery is substantially the same as the voltage of the electric double layer capacitor, the first switching means and the second switching means are turned on to charge the electric double layer capacitor and the secondary battery. The vehicular power supply device according to any one of claims 1 to 3 or 5.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用電源装置において、
前記内燃機関を始動させるスタータモータを備え、
前記スタータモータは、前記二次電池又は前記電気二重層キャパシタの電力により作動することを特徴とする
車両用電源装置。
In the vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 6,
A starter motor for starting the internal combustion engine;
The starter motor is operated by electric power of the secondary battery or the electric double layer capacitor.
前記制御手段は、
前記スタータモータを作動させるために、前記二次電池の電力より前記電気二重層キャパシタの電力を優先的に用いる
ことを特徴とする
請求項7記載の車両用電源装置。
The control means includes
8. The power supply device for a vehicle according to claim 7, wherein the electric power of the electric double layer capacitor is preferentially used over the electric power of the secondary battery in order to operate the starter motor.
前記制御手段は、
前記電気二重層キャパシタの電圧が、前記電気二重層キャパシタのスタータモータ作動可能最低電圧より高い場合、
前記電気二重層キャパシタの電力で前記スタータモータを作動させることを特徴とする
請求項7又は8記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the electric double layer capacitor is higher than the minimum voltage at which the starter motor of the electric double layer capacitor can be operated,
The vehicle power supply device according to claim 7 or 8, wherein the starter motor is operated by electric power of the electric double layer capacitor.
前記制御手段は、
前記電気二重層キャパシタの電圧が前記電気二重層キャパシタの前記スタータモータ作動可能最低電圧より低く、かつ、前記二次電池の電圧が二次電池のスタータモータ作動可能最低電圧より高い場合、
前記二次電圧の電力で前記スタータモータを作動させることを特徴とする
請求項7〜9のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the electric double layer capacitor is lower than the lowest starter motor operable voltage of the electric double layer capacitor and the voltage of the secondary battery is higher than the lowest starter motor operable voltage of the secondary battery,
The vehicular power supply device according to any one of claims 7 to 9, wherein the starter motor is operated with electric power of the secondary voltage.
前記制御手段は、
前記電気二重層キャパシタの電圧が前記電気二重層キャパシタの前記スタータモータ作動可能最低電圧より低く、かつ、前記二次電池の電圧が二次電池のスタータモータ作動可能最低電圧より低い場合、
前記スタータモータを作動させないことを特徴とする
請求項7〜10のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the electric double layer capacitor is lower than the minimum voltage at which the starter motor is operable of the electric double layer capacitor, and the voltage of the secondary battery is lower than the minimum voltage at which the starter motor is operable of the secondary battery,
The power supply device for a vehicle according to any one of claims 7 to 10, wherein the starter motor is not operated.
前記制御手段は、
前記電気二重層キャパシタの電圧が前記電気二重層キャパシタの前記スタータモータ作動可能最低電圧より低く、前記二次電池の電圧が前記二次電池のスタータモータ作動可能最低電圧より低く、かつ、前記二次電池の電圧が前記電気二重層キャパシタの電圧より高い場合、
前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子を導通させ前記二次電池の電力により前記電気二重層キャパシタを充電することを特徴とする
請求項7〜11のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
The voltage of the electric double layer capacitor is lower than the lowest starter motor operable voltage of the electric double layer capacitor, the voltage of the secondary battery is lower than the lowest starter motor operable voltage of the secondary battery, and the secondary When the voltage of the battery is higher than the voltage of the electric double layer capacitor,
The vehicle according to any one of claims 7 to 11, wherein the first switching element and the second switching element are made conductive to charge the electric double layer capacitor with electric power of the secondary battery. Power supply.
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記二次電池の動作適正電圧範囲の下限電圧より低く、かつ、前記電気二重層キャパシタの電圧が前記電気二重層キャパシタの動作適正電圧範囲の下限電圧より高い場合、
前記第2のスイッチング手段を導通させ前記二次電池を充電することを特徴とする
請求項1〜12のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the secondary battery is lower than the lower limit voltage of the proper operating voltage range of the secondary battery, and the voltage of the electric double layer capacitor is higher than the lower limit voltage of the proper operating voltage range of the electric double layer capacitor,
The vehicular power supply device according to any one of claims 1 to 12, wherein the second switching unit is turned on to charge the secondary battery.
前記制御手段は、
前記二次電池の電圧が前記二次電池の動作適正電圧範囲の下限電圧より低く、かつ、前記電気二重層キャパシタの電圧が前記電気二重層キャパシタの動作適正電圧範囲の下限電圧より低い場合、
前記第1のスイッチング手段のみを導通させ前記電気二重層キャパシタを充電することを特徴とする
請求項1〜13のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
The control means includes
When the voltage of the secondary battery is lower than the lower limit voltage of the proper operating voltage range of the secondary battery, and the voltage of the electric double layer capacitor is lower than the lower limit voltage of the proper operating voltage range of the electric double layer capacitor,
The vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 13, wherein only the first switching means is conducted to charge the electric double layer capacitor.
互いに並列接続される電気二重層キャパシタ及び前記電気二重層キャパシタの定格電圧より低い定格電圧に設定される二次電池を、オルタネータによりそれぞれ充電する充電制御方法において、
内燃機関にて前記オルタネータを発電するステップと、
前記電気二重層キャパシタに接続される第1のスイッチング手段を導通させ前記電気二重層キャパシタを充電するステップと、
前記二次電池に接続される第2のスイッチング手段を導通させ前記二次電池を充電するステップと、
前記二次電池の電圧が前記二次電圧の定格電圧以上の場合、
前記電気二重層キャパシタに接続される第1のスイッチング手段のみを導通させ前記電気二重層キャパシタを充電するステップとを有することを特徴とする
充電制御方法。
In the charge control method of charging each of the electric double layer capacitors connected in parallel to each other and the secondary battery set to a rated voltage lower than the rated voltage of the electric double layer capacitor by an alternator,
Generating the alternator in an internal combustion engine;
Conducting the first switching means connected to the electric double layer capacitor to charge the electric double layer capacitor;
Charging the secondary battery by conducting a second switching means connected to the secondary battery;
When the voltage of the secondary battery is equal to or higher than the rated voltage of the secondary voltage,
Charging the electric double layer capacitor by causing only the first switching means connected to the electric double layer capacitor to conduct.
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