JP2016123212A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックアップ電源としての機能を成立させつつ、効果的に燃費を向上させる。
【解決手段】電源装置（１０）は、バックアップ対象補機（２４０）と、バックアップ対象補機に電力を供給可能な第１バッテリ（３１０）及び第２バッテリ（３２０）と、回生電力を発生させて第１バッテリ及び第２バッテリを充電可能な回生手段（２１０）と、第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であるか否かを判定する劣化度判定手段（１２０）と、第２バッテリの充電量が第２閾値未満であり、且つ第３閾値以上であるか否かを判定する充電量判定手段（１３０）と、第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であり、第２バッテリの充電量が第２閾値未満且つ第３閾値以上である場合に、第１バッテリで回生電力を利用した回生制御を実行し、第２バッテリでは回生制御を実行しない単バッテリ制御を行う制御手段（１４０）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されたバックアップ対象補機に電力を供給可能な複数のバッテリを備える電源装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えばシフトバイワイヤのようなバックアップ対象補機に対して、電源異常時等にバックアップ電流を供給可能なバックアップ用のバッテリを有するものが知られている。例えば特許文献１では、車両に搭載された負荷装置に接続する第１バッテリと、バックアップ電源としての第２バッテリとを備える電源装置において、第１バッテリの残存容量よりも第２バッテリの残存容量が少ないと判断した場合に、第１バッテリと第２バッテリとを切り替えるという技術が提案されている。

特開２００５−１４５０９７号公報

上述した特許文献１に記載されている技術では、バックアップ電源である第２バッテリを回生用電源としても用いることが可能となるため、回生による燃費向上効果が大きくなると考えられる。しかしながら、第２バッテリを回生に利用すると、第２バッテリの劣化が促進されることになり、早期にバックアップ電源としての出力要件を満たさなくなってしまうおそれがある。

これに対し、例えば第２バッテリの寿命が近づいた場合には、回生制御を禁止するという制御を実行することも考えられる。しかし、この場合には回生による燃費向上効果が全く得られなくなるため、燃費は著しく低下してしまうという技術的問題点が生ずる。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、バックアップ電源としての機能を成立させつつ、効果的に燃費を向上させることが可能な電源装置を提供することを課題とする。

＜１＞
本発明の電源装置は上記課題を解決するために、車両に搭載されたバックアップ対象補機と、前記バックアップ対象補機に電力を供給可能な第１バッテリ及び第２バッテリと、回生電力を発生させて前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電可能な回生手段と、前記第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であるか否かを判定する劣化度判定手段と、前記第２バッテリの充電量が、バックアップ用電源に要求される最低値よりも所定値大きい第２閾値未満であり、且つ前記バックアップ用電源に要求される最低値に対応する第３閾値以上であるか否かを判定する充電量判定手段と、前記第２バッテリの劣化度が前記第１閾値未満であり、前記第２バッテリの充電量が前記第２閾値未満且つ前記第３閾値以上である場合に、前記第１バッテリで前記回生電力を利用した回生制御を実行し、前記第２バッテリでは前記回生制御を実行しない単バッテリ制御を行う制御手段とを備える。

本発明の電源装置によれば、第１バッテリ及び第２バッテリは、例えばシフトバイワイヤ、ブレーキバイワイヤ、及びステアバイワイヤ等のバックアップ対象補機に対して電力を供給可能に構成されている。なお、ここでの「バックアップ対象補機」とは、電源異常時等においても電力供給を受けられることが要求されるような、電源に対して高い信頼性が求められる機器（言い換えれば、バックアップ用電源を有することが好ましい機器）である。

第１バッテリは、例えば車両に搭載されるバックアップ対象補機以外の負荷機器（例えばライト、パワーステアリング装置、電動スタビライザ、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）等）に電力を供給することを主な機能とするメインバッテリである。一方、第２バッテリは、例えばバックアップ対象補機に電力を供給することを主な機能とするサブバッテリである。第１バッテリ及び第２バッテリには、例えば鉛バッテリ、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の公知の各種バッテリを適用可能である。

第１バッテリ及び第２バッテリは、回生手段により発生される回生電力により充電可能とされている。ここで「回生電力」は、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生発電によって発生する電力であり、この回生発電には、タイヤの回転を利用して発電機を回し発電する技術や、エンジンの回転動力を電気エネルギとして回収する技術等が含まれる。回生手段は、例えばオルタネータやモータジェネレータとして構成される。

本発明の電源装置の動作時には、劣化度判定手段により、第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であるか否かが判定される。ここで「劣化度」とは、バッテリの使用や経年劣化等によって生じる充電容量の減少度合いを示すパラメータであり、「第１閾値」とは、第２バッテリの劣化度がバックアップ用電源としての出力要件を十分に満足しているか否かを判定するための閾値である。よって、例えば第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であれば、第２バッテリはバックアップ用電源としての出力要件を十分に満足していると判断できるし、第２バッテリの劣化度が第１閾値以上であれば、第２バッテリはバックアップ用電源としての出力要件を満たしていない、或いは近い将来満たさなくなる可能性があると判断できる。

本発明では更に、上述した劣化度判定と並行して或いは相前後して、充電量判定手段により、第２バッテリの充電量（即ち、ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が第２閾値未満であるか否かが判定される。ここで「第２閾値」とは、第２バッテリの判定時点での充電量がバックアップ電源としての条件を十分に満足しているか否かを判定するための閾値であり、バックアップ用電源として機能するための最低値よりも所定値高い値（即ち、多少のマージンを持たせた値）として設定される。なお、ここでの「バックアップ用電源として機能するための最低値」とは、バックアップ対象補機を正常に動作させるために、第２バッテリに対して要求される充電量の最低値であり、例えばバックアップ対象補機の駆動電力等に応じて設定される。ただし、ここでの「最低値」は、必ずしもバックアップ対象補機を１００％動作させることを保証するような値でなくともよく、あくまでバックアップ用電源に要求される便宜上の最低値であってよい。判定の結果、例えば第２バッテリの充電量が第２閾値未満であれば、第２バッテリをバックアップ用電源として利用することはできない、又は好ましくない（具体的には、バックアップとして利用できる状態ではあるが、後述する回生制御によって、バックアップ用電源として利用できない状態になる可能性が高い）と判断できるし、第２バッテリの充電量が第２閾値以上であれば、第２バッテリをバックアップ用電源として利用しても問題ないと判断できる。

充電量判定手段では更に、バッテリの充電量が第３閾値以上であるか否かが判定される。ここで「第３閾値」とは、第２バッテリの判定時点での充電量がバックアップ電源としての条件を満足しているか否かを判定するための閾値であり、バックアップ用電源として機能するための最低値に対応する値として設定される。即ち、第３閾値は第２閾値より小さい値として設定されている。判定の結果、例えば第２バッテリの充電量が第３閾値以上であれば、第２バッテリをバックアップ用電源として利用できると判断できるし、第２バッテリの充電量が第３閾値未満であれば、このままでは第２バッテリをバックアップ用電源として利用することはできないと判断できる。

上述した劣化度判定及び充電量判定の結果、第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であり、第２バッテリの充電量が第２閾値未満且つ第３閾値以上である場合には、制御手段により単バッテリ制御が行われる。具体的には、第１バッテリでは回生電力を利用した回生制御を実行し、第２バッテリでは回生制御を実行しないように制御が行われる。なお、ここでの「回生制御」とは、第１バッテリ及び第２バッテリの少なくとも一方において回生電力を適宜充電又は放電することで、車両の燃費を向上させる制御である。

ここで本発明では、第１バッテリ及び第２バッテリの両方が回生電力を充電可能であるため、通常の動作時においては、第１バッテリ及び第２バッテリの両方で回生制御を実行することで、燃費向上効果を大きく向上させることができる。しかしながら、第２バッテリは、バックアップ対象補機にパックアップ電力を供給する機能を確保していることが要求されるため、バックアップ用の電源として十分な機能を発揮できない状況においても回生制御に利用することは好ましくない。このため、第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であっても、第２バッテリの充電量が第２閾値未満且つ第３閾値以上である場合には、第１バッテリのみで回生制御が実行され、第２バッテリのバックアップ用電源としての機能確保が優先される。よって、回生制御を実行してしまったが故に、第２バッテリのバックアップ用電源としての機能が失われてしまうという不都合を回避できる。

また、第２バッテリのバックアップ用電源としての機能を確保するために、全ての回生制御を禁止してしまうと（即ち、第１バッテリによる回生制御も禁止してしまうと）、回生制御によって得られる燃費向上効果はなくなってしまうことになる。しかるに本発明では、第２バッテリによる回生制御を行わない場合であっても、第１バッテリによる回生制御（即ち、単バッテリ制御）が行われる。このため、回生制御による燃費向上効果を相応に得ることができる。従って、回生制御の燃費向上効果が著しく低下してしまうことを防止できる。

なお、上述した本実施形態の効果は、第２閾値を設定する際の所定値の大きさにより適宜調整することが可能である。例えば、所定値を大きくすれば、バックアップ用電源としての充電量の最低値に対するマージンが大きくなるため、バックアップ用電源としての機能を維持させる効果を高めることができる。一方で、所定値を小さくすれば、単バッテリ制御を行う範囲が狭くなる（言い換えれば、第２バッテリの充電量が低い場合であっても、できるだけ単バッテリ制御を行わずに済む）ため、回生制御による燃費向上効果を高めることができる。

以上説明したように、本発明の電源装置によれば、第２バッテリのバックアップ用電源としての機能を成立させつつ、効果的に燃費を向上させることが可能である。

＜２＞
本発明の電源装置の一態様では、前記制御手段は、前記第２バッテリの劣化度が前記第１閾値以上であると判定された場合に、前記単バッテリ制御を行う。

この態様によれば、第２バッテリの劣化度が第１閾値以上であると判定されると、第２バッテリの充電量によらずに単バッテリ制御が行われる。このように制御すれば、第２バッテリが劣化していると判断できる場合には、第２バッテリによる回生制御が行われない。よって、第２バッテリの更なる劣化を抑制し、バックアップ用電源としての機能確保を優先させることができる。また、第２バッテリによる回生制御を行わない場合であっても、第１バッテリによる回生制御が行われるため、回生制御による燃費向上効果を相応に得ることができる。

＜３＞
本発明の電源装置の他の態様では、前記制御手段は、前記第２バッテリの劣化度が前記第１閾値未満であり、且つ前記第２バッテリの充電量が前記第２閾値以上である場合に、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリで前記回生制御を実行する両バッテリ制御を行う。

この態様によれば、第２バッテリのバックアップ用電源としての機能に何ら問題がない場合には、両バッテリ制御（即ち、第１バッテリ及び第２バッテリの両方を利用した回生制御）が行われる。これにより、例えばいずれか一方のバッテリのみを利用して回生制御を行う場合と比べると、燃費向上効果を高めることができる。

＜４＞
本発明の電源装置の他の態様では、前記制御手段は、前記第２バッテリの充電量が前記第３閾値未満である場合には、前記第２バッテリへの前記回生制御による充電を許可する。

第２バッテリの充電量が第３閾値未満である場合には、第２バッテリはバックアップ用電源として機能できない。このため、第２バッテリの充電量が第３閾値未満である場合には、第２バッテリの充電量を速やかに第３閾値以上に回復させることが好ましい。

しかるに本態様では、第２バッテリの充電量が第３閾値未満である場合には、第２バッテリへの回生制御による充電が許可される。より具体的には、回生制御による放電は許可されず、充電のみが許可される。このため、第２バッテリの充電量を好適に回復することが可能となり、第２バッテリのバックアップ用電源としての機能をより好適に確保することができる。

＜５＞
本発明の電源装置の他の態様では、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、相互に電気的に並列に接続されており、前記制御手段は、前記第１バッテリ及び前記回生手段から前記第２バッテリを電気的に切断することで、前記単バッテリ制御を行う。

この態様によれば、第１バッテリ及び第２バッテリが相互に電気的に並列に接続されているので、バックアップ対象補機やその他の負荷機器に対して安定して電力を供給することができ、安定した動作を確保することができる。

また本態様では、単バッテリ制御を行う際に、第２バッテリが第１バッテリ及び回生手段から電気的に切断される。よって、第２バッテリの充放電ストレスを確実に小さくすることができ、第２バッテリの更なる劣化を効果的に抑制することができる。なお、第２バッテリの電気的切断は、スイッチ等を利用して実現すればよい。

＜６＞
本発明の電源装置の他の態様では、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの一方は、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池である。

この態様によれば、例えば第１バッテリ及び第２バッテリの一方の体積及び質量を抑制することができ、例えば当該電源装置の小型化等を図ることができる。なお、第１バッテリ及び第２バッテリの他方を、例えば鉛バッテリとすれば、互いにＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ：開路電圧）特性が似ているので、当該電源装置の制御が比較的容易になると共に、比較的安価に当該電源装置を構成することができ、実用上非常に有利である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る電源装置の概要を示す概略構成図である。 実施形態に係る電源装置の動作の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る電源装置の回生制御による燃費向上効果を示すグラフである。 単バッテリ制御中におけるＮｉＭＨバッテリの充電量回復方法を示すフローチャートである。 ＮｉＭＨバッテリの充電量に対応して実行される各種制御を示す概念図である。

以下では、本発明の電源装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。

＜電源装置の構成＞
先ず、本実施形態に係る電源装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、実施形態に係る電源装置の概要を示す概略構成図である。なお、当該電源装置は、自動車等の車両に搭載されている。

図１において、本実施形態に係る電源装置１０は、ＥＣＵ１００と、オルタネータ２１０と、スタータ２２０と、補機２３０と、バックアップ対象補機２４０と、鉛バッテリ３１０と、ＮｉＭＨバッテリ３２０と、スイッチＳＷ１及びＳＷ２とを備えて構成されている。

ＥＣＵ１００は、本実施形態に係る電源装置１０が搭載される車両の各部を制御するコントローラである。本実施形態に係るＥＣＵ１００は特に、鉛バッテリ判定部１１０、ＮｉＭＨバッテリ劣化度判定部１２０、ＮｉＭＨバッテリ充電量判定部１３０、及び回生制御部１４０を備えて構成されている。

鉛バッテリ判定部１１０は、鉛バッテリ３１０が正常に機能しているか否かを判定する。ＮｉＭＨバッテリ劣化度判定部は、「劣化度判定手段」の一具体例であり、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化度が所定の閾値Ａ未満であるか否かを判定する。ＮｉＭＨバッテリ充電量判定部１３０は、「充電量判定手段」の一具体例であり、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が所定の閾値Ｂ以上であるか否かを判定する。回生制御部１４０は、「制御手段」の一具体例であり、オルタネータ２１０、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を夫々制御することで、電源装置１０で行われる回生制御に関する制御を行う。

オルタネータ２１０は、「回生手段」の一具体例であり、車両に搭載されるエンジン（図示せず）の動力を利用して回生電力を発生させる。なお、オルタネータ２１０は、モータジェネレータとして構成されてもよい。

スタータ２２０は、鉛バッテリ３１０又はＮｉＭＨバッテリ３２０から供給される電力により動作するモータであり、車両に搭載されるエンジンを始動させる。補機２３０は、鉛バッテリ３１０又はＮｉＭＨバッテリ３２０から供給される電力により動作する負荷機器であり、例えばライト、パワーステアリング装置、電動スタビライザ等として構成される。バックアップ対象補機２４０は、電源異常時等においてバックアップ電力が供給されることを要する補機であり、例えばシフトバイワイヤ、ブレーキバイワイヤ、及びステアバイワイヤ等として構成される。

鉛バッテリ３１０は、「第１バッテリ」の一具体例であり、主に上述したＥＣＵ１００、スタータ２２０、補機２３０等に電力を供給するメインバッテリである。ＮｉＭＨバッテリ３２０は、「第２バッテリ」の一具体例であり、主にバックアップ対象補機２４０に電力を供給するサブバッテリ（バックアップ用バッテリ）である。鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０の各々は、オルタネータ２１０の回生電力により充電可能に構成されている。なお、鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０は、互いにＯＣＶ特性が似ているので、電源装置１０の制御が比較的容易になると共に、比較的安価に電源装置１０を構成することができる。

スイッチＳＷ１は、バックアップ対象補機２４０及びＮｉＭＨバッテリ３２０と他の機器との間に設けられている。スイッチＳＷ１を閉じることでバックアップ対象補機２４０及びＮｉＭＨバッテリ３２０と他の機器との電気的接続が実現され、スイッチＳＷ１を開くことでバックアップ対象補機２４０及びＮｉＭＨバッテリ３２０と他の機器との電気的接続が切断される。他方、スイッチＳＷ２は、バッＮｉＭＨバッテリ３２０と他の機器との間に設けられている。スイッチＳＷ２を閉じることでバックＮｉＭＨバッテリ３２０と他の機器との電気的接続が実現され、スイッチＳＷ２を開くことでバックＮｉＭＨバッテリ３２０と他の機器との電気的接続が切断される。

なお、本実施形態では、ＮｉＭＨバッテリ３２０等の電気的切断を上述したようにスイッチＳＷ１及びＳＷ２において実現しているが、これらをＤＣＤＣコンバータに置き換えることも可能であり、以下において説明する制御と同様の制御を実行することが可能である。

＜動作説明＞
次に、以上のように構成された電源装置１０において実施される回生制御について、図２を参照して説明する。ここに図２は、実施形態に係る電源装置の動作の流れを示すフローチャートである。以下では、説明の便宜上、電源装置１０において実行される各種処理のうち、回生制御に関する処理について詳細に説明し、その他の一般的な処理については適宜説明を省略するものとする。

図２において、本実施形態に係る電源装置１０の動作時には、先ず鉛バッテリ判定部１１０において、鉛バッテリ３１０が正常であるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。即ち、鉛バッテリ３１０が要求される動作を正常に実行可能であるか否かが判定される。鉛バッテリ判定部１１０は、例えば鉛バッテリ１１０に故障が発生していないか、或いは鉛バッテリの最大充電容量及び現在の充電量が十分であるか否か等を考慮して判定を行う。

ここで、鉛バッテリ３１０が正常でないと判定された場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、回生制御部１４０により回生制御が禁止される（ステップＳ１０６）。即ち、鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０のいずれにおいても回生制御が実行されない状態とされる。このようにすれば、鉛バッテリ３１０が正常でない状態で、不適切な回生制御が実行されてしまうことを防止することが可能である。

一方、鉛バッテリ２１０が正常であると判定された場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＮｉＭＨバッテリ劣化度判定部１２０において、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化度が閾値Ａ未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。閾値Ａは、「第１閾値」の一具体例であり、ＮｉＭＨバッテリの劣化度が、バックアップ用電源として機能しない、或いは近い将来機能しなくなるおそれがある程度に大きくなっているか否かを判定するための閾値として予め設定される。閾値Ａは、例えば事前のシミュレーション等によって、回生制御による更なるバッテリ劣化を抑制すべき劣化度に対応する値として適宜設定すればよい。

ＮｉＭＨバッテリの劣化度が閾値Ａ未満であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＮｉＭＨバッテリ充電量判定部１２０において、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量（即ち、ＳＯＣ）が閾値Ｂ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。閾値Ｂは、「第２閾値」の一具体例であり、ＮｉＭＨバッテリの充電量が、バックアップ用電源として十分であるか否かを判定するための閾値として予め設定される。閾値Ｂは、例えば事前のシミュレーション等によって、バックアップ用電源としての機能を発揮し得る充電量に多少のマージンをもたせた値として適宜設定すればよい。

ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｂ以上であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、回生制御部１４０により、鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０の両方を利用した回生制御が実施されるように制御が行われる（ステップＳ１０４）。具体的には、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がいずれも閉じられた状態になるよう制御され、オルタネータ２１０や鉛バッテリ３１０等と、バックアップ対象補機２４０及びＮｉＭＨバッテリ３２０とが電気的に接続される。この場合、鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０の両方の充電容量を利用した回生制御が実施可能となるため、回生制御による燃費向上効果を効果的に高めることができる。なお、ここでの制御は、「両バッテリ制御」の一具体例である。

他方で、ＮｉＭＨバッテリの劣化度が閾値Ａ未満でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、又はＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｂ以上でないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、回生制御部１４０により、鉛バッテリ３１０のみを利用した回生制御が実施されるように制御が行われる（ステップＳ１０５）。即ち、ＮｉＭＨバッテリ３２０による回生制御は禁止される。具体的には、スイッチＳＷ１が開いた状態になるように制御され、オルタネータ２１０や鉛バッテリ３１０等と、バックアップ対象補機２４０及びＮｉＭＨバッテリ３２０とが電気的に切断される。この場合、回生制御によるＮｉＭＨバッテリ３２０の充放電をなくすことができるため、ＮｉＭＨバッテリ３２０の更なる劣化、及びＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量の減少を抑制することができる。従って、ＮｉＭＨバッテリ３２０のバックアップ用電源としての機能を優先的に確保することが可能となる。言い換えれば、ＮｉＭＨバッテリ３２０を回生制御に利用してしまったが故に、バックアップ用電源としての機能が失われてしまうことを防止できる。なお、ここでの制御は、「単バッテリ制御」の一具体例である。

上述したように、鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０の両方を利用した回生制御、及び鉛バッテリ３１０のみを利用した回生制御を適切に切り替えることで、好適に燃費向上効果を高めることができる。以下では、このような回生制御による燃費向上効果について、図３を参照して具体的に説明する。ここに図３は、実施形態に係る電源装置の回生制御による燃費向上効果を示すグラフである。なお、図３では、説明の便宜上、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が一時的に不足した場合の鉛バッテリ３１０のみでの回生制御（即ち、図２におけるステップ１０３がＮｏの場合の制御）は考慮していない。

図３において、ＮｉＭＨバッテリ３２０の使用年数が比較的短い場合には、劣化度も大きくなっていないため、鉛バッテリ３１０及びＮｉＭＨバッテリ３２０の両方の充電容量を利用した回生制御が実施可能である。このため、使用年数が短い期間においては、回生制御による燃費向上効果は極めて高いものとなる。

しかしながら、ＮｉＭＨバッテリ３２０の使用年数が比較的長くなると、劣化度が上昇して閾値Ａ以上となり、バックアップ用電源としての機能確保を優先せざるを得なくなる。このため、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定後（即ち、劣化度が閾値Ａに到達した後）には、ＮｉＭＨバッテリ３２０による回生制御が禁止される。

ここで、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定後に全ての回生制御を禁止する（即ち、鉛バッテリ３１０による回生制御及びＮｉＭＨバッテリ３２０による回生制御の両方を禁止する）比較例を考える。このような比較例では、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定前においては本実施形態と同様の燃費向上効果を発揮できると考えられるものの、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定後においては、回生制御による燃費向上効果を全く得られなくなってしまう（図中の破線参照）。このため、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定後には、燃費向上効果が著しく低下してしまうことになる。

これに対し本実施形態では、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定後においても鉛バッテリ３１０による回生制御が実施可能とされる。このため、ＮｉＭＨバッテリ３２０の劣化判定後においても燃費向上効果が相応に得られ、急激な燃費悪化を防止できる（図中の実線参照）。

次に、単バッテリ制御中におけるＮｉＭＨバッテリの充電量回復方法について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、単バッテリ制御中におけるＮｉＭＨバッテリの充電量回復方法を示すフローチャートである。また図５は、ＮｉＭＨバッテリの充電量に対応して実行される各種制御を示す概念図である。

図４において、本実施形態に係る電源装置では、単バッテリ制御中（即ち、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｂ未満である場合）に（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｃ未満であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。閾値Ｃは、「第３閾値」の一例であり、バックアップ用電源に要求される最低値（即ち、それ以下であるとバックアップ用電源として機能できない値）として設定される閾値である。このため、閾値Ｃは閾値Ｂよりも小さい。

そして、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｃ未満であると判定されると（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、単バッテリ制御中であっても、ＮｉＭＨバッテリ３２０に対して回生制御による充電が許可される（ステップＳ２０３）。即ち、回生制御による放電は許可されないが、充電に関しては許可される。

図５において、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｃ未満である場合には、ＮｉＭＨバッテリ３２０はバックアップ用電源として機能できない。このため、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｃ未満である場合には、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量を速やかに閾値Ｃ以上に回復させることが好ましい。しかしながら、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｃ未満である場合には、同時にＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量は閾値Ｂ未満であるため、単バッテリ制御が選択される。この場合、単バッテリ制御を忠実に実行してしまうと（即ち、ＮｉＭＨバッテリ３２０による回生制御を完全に禁止してしまうと）、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量を回復させるための方法として、回生制御以外での充電が求められてしまう。

これに対し本実施形態では、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量が閾値Ｃ未満である場合には、単バッテリ制御中であってもＮｉＭＨバッテリ３２０への回生制御による充電が許可される。このため、ＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量を好適に回復することが可能となり、ＮｉＭＨバッテリ３２０のバックアップ用電源としての機能をより好適に確保することができる。なお、回生制御による充電以外の方法でＮｉＭＨバッテリ３２０の充電量を回復できるような場合には、必ずしも上述した回生制御による充電は要求されない。

以上説明したように、本実施形態に係る電源装置１０によれば、ＮｉＭＨバッテリ３２０のバックアップ用電源としての機能を確保しつつ、効果的に燃費を向上させることが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電源装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０ 電源装置
１００ ＥＣＵ
１１０ 鉛バッテリ判定部
１２０ ＮｉＭＨバッテリ劣化度判定部
１３０ ＮｉＭＨバッテリ充電量判定部
１４０ 回生制御部
２１０ オルタネータ
２２０ スタータ
２３０ 補機
２４０ バックアップ対象補機
３１０ 鉛バッテリ
３２０ ＮｉＭＨバッテリ
ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ

Claims (6)

1. 車両に搭載されたバックアップ対象補機と、
   前記バックアップ対象補機に電力を供給可能な第１バッテリ及び第２バッテリと、
   回生電力を発生させて前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電可能な回生手段と、
   前記第２バッテリの劣化度が第１閾値未満であるか否かを判定する劣化度判定手段と、
   前記第２バッテリの充電量が、バックアップ用電源に要求される最低値よりも所定値大きい第２閾値未満であり、且つ前記バックアップ用電源に要求される最低値に対応する第３閾値以上であるか否かを判定する充電量判定手段と、
   前記第２バッテリの劣化度が前記第１閾値未満であり、前記第２バッテリの充電量が前記第２閾値未満且つ前記第３閾値以上である場合に、前記第１バッテリで前記回生電力を利用した回生制御を実行し、前記第２バッテリでは前記回生制御を実行しない単バッテリ制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする電源装置。
2. 前記制御手段は、前記第２バッテリの劣化度が前記第１閾値以上であると判定された場合に、前記単バッテリ制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記制御手段は、前記第２バッテリの劣化度が前記第１閾値未満であり、且つ前記第２バッテリの充電量が前記第２閾値以上である場合に、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリで前記回生制御を実行する両バッテリ制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記制御手段は、前記第２バッテリの充電量が前記第３閾値未満である場合には、前記第２バッテリへの前記回生制御による充電を許可する
   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電源装置。
5. 前記第１バッテリ及び前記第２バッテリは、相互に電気的に並列に接続されており、
   前記制御手段は、前記第１バッテリ及び前記回生手段から前記第２バッテリを電気的に切断することで、前記単バッテリ制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電源装置。
6. 前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの一方は、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電源装置。

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