JP2019047582A - 車載用の電力制御装置及び車載用の電力制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】負荷の消費電力を抑制すべき場合に、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る構成を提供する。【解決手段】車載用の電力制御システム１は、第１負荷制御部３と電力制御装置１０とを備える。電力制御装置１０において、第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６の各々は、それぞれに対応する対応負荷への電力供給経路として構成される。スイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々は、第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６の各々を通電状態と非通電状態とに切り替える。第２負荷制御部１２は、スイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々の種別を予め定めており、種別毎に制御方法を指定した電力抑制指示を第１負荷制御部３から受信した場合に、電力抑制指示によって種別毎に指定される制御方法に基づき、スイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を種別毎に制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車載用の電力制御装置及び車載用の電力制御システムに関するものである。

特許文献１には、電気負荷のエネルギ消費を抑制することを課題とした電力供給システムが開示されている。特許文献１で開示される電力供給システムは、電力供給電源が接続された電源ラインの電圧値を検出する電源電圧検出手段と、電力を供給する対象である電気負荷に接続されたＰＷＭ制御可能な半導体スイッチと、負荷に接続されたスイッチ素子をＰＷＭ制御して、負荷に対して供給される実行電力を制御する制御手段とを備える。この電力供給システムは、電源電圧値が最低電圧値よりも高い状態のときには、デューティ比を１より低く設定して電気負荷に接続された半導体スイッチのＰＷＭ制御を行い、負荷に供給される電力を抑制するように動作する。

特開２００６−３０４５１５号公報

特許文献１の技術は、負荷の消費電力を抑制すべき場合に、抑制対象となる全ての経路の半導体スイッチを所定の演算式で算出されたデューティ（低減されたデューティ）でＰＷＭ制御するため、負荷の個別の事情を一切考慮せずに一律に電力が抑制されてしまうという問題がある。例えば、電力を低下させることが望ましくない重要度の高い負荷への電力を、一時的に電力を低下させてもあまり支障のない重要度の低い負荷への電力と同じ度合いで抑制することになってしまう。

本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、負荷の消費電力を抑制すべき場合に、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る構成を提供することを目的とするものである。

本発明の一つである車載用の電力制御装置は、
車載用電源部に電気的に接続された第１導電路から複数の負荷への電力供給を制御する車載用の電力制御システムに用いられる車載用の電力制御装置であって、
前記第１導電路から分岐した導電路である複数の第２導電路と、
複数の前記第２導電路にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部と、
前記電力制御装置の外部に設けられた第１負荷制御部からの電力抑制指示に基づいて複数の前記スイッチ部を制御する第２負荷制御部と、
を有し、
各々の前記第２導電路は、それぞれに対応する対応負荷への電力供給経路として構成され、
各々の前記スイッチ部は、各々の前記第２導電路を通電状態と非通電状態とに切り替える構成をなし、
前記第２負荷制御部は、各々の前記スイッチ部の種別を予め定めており、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を前記第１負荷制御部から受信した場合に、前記種別毎の制御方法に基づき、複数の前記スイッチ部を種別毎に制御する。

本発明の一つである車載用の電力制御システムは、
車載用電源部に電気的に接続された第１導電路から複数の負荷への電力供給を制御する車載用の電力制御システムであって、
所定条件の成立時に電力抑制指示を送信する第１負荷制御部と、
前記第１導電路から分岐した導電路である複数の第２導電路と、複数の前記第２導電路にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部と、前記第１負荷制御部からの前記電力抑制指示に基づいて複数の前記スイッチ部を制御する第２負荷制御部と、を有する電力制御装置と、
を備え、
各々の前記第２導電路は、それぞれに対応する対応負荷への電力供給経路として構成され、
各々の前記スイッチ部は、各々の前記第２導電路を通電状態と非通電状態とに切り替える構成をなし、
前記第２負荷制御部は、各々の前記スイッチ部の種別を予め定めており、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を前記第１負荷制御部から受信した場合に、前記種別毎の制御方法に基づき、複数の前記スイッチ部を種別毎に制御する。

電力制御装置は、複数の第２導電路と、複数の第２導電路にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部と、複数のスイッチ部を制御する第２負荷制御部と、を有する。そして、第２負荷制御部は、種別毎に制御方法を指定した電力抑制指示を第１負荷制御部から受信した場合に、種別毎の制御方法に基づき、複数のスイッチ部を種別毎に制御する。このように構成されるため、負荷の消費電力を抑制すべき場合に、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る。

しかも、電力制御装置は、複数のスイッチ部を制御する第２負荷制御部が電力制御指示を送信する第１負荷制御部とは別で構成され、且つ複数のスイッチ部を種別毎に制御し得るものとなっているため、新たな負荷及びその負荷への電力供給路（第２導電路）を追加するように電力制御システムを設計変更する場合に、第１負荷制御部側の制御の複雑化を抑えた形で、且つ、第２負荷制御部側を主な変更対象とする簡易な設計変更によって対応しやすい。

実施例１の車載用の電力供給システムを含んだ車載システムを概略的に例示するブロック図である。 複数の負荷を種別毎に分類した一例を説明する説明図である。 第１負荷制御部で実行される電力制御の流れを例示するフローチャートである。 種別毎にデューティを指定した電力抑制指示の一例を説明する説明図である。 新たに負荷を追加する設計変更について説明する説明図である。 他の実施例に係る電力制御システムを概略的に例示するブロック図である。 電力抑制指示の別例を示す説明図である。

ここで、発明の望ましい例を示す。
第２負荷制御部は、種別毎にデューティを指定した電力抑制指示を第１負荷制御部から受信した場合に、電力抑制指示によって種別毎に指定されるデューティに基づいて、複数のスイッチ部を種別毎にＰＷＭ制御するように動作してもよい。

このようにすれば、負荷の消費電力を抑制すべき場合に、各スイッチ部のＰＷＭ制御を、種別毎に指定されたデューティに基づいて種別毎に行うことができるため、より細かな電力制御を種別毎に行うことができる。

第１負荷制御部は、車載用電源部が所定の充電量低下状態又は所定の劣化状態の少なくともいずれかとなった場合に、第２負荷制御部に対し、種別毎に制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作してもよい。

このようにすれば、車載用電源部の充電量が低下した場合又は車載用電源部が劣化状態となった場合であっても、複数の負荷の総消費電力を抑制して電力トラブルを生じにくくすることができ、しかも、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る方式で負荷電力を抑制することができる。

第１導電路には発電機が電気的に接続されていてもよい。第１負荷制御部は、発電機が所定の出力低下状態となった場合に、第２負荷制御部に対し、種別毎に制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作してもよい。

このようにすれば、発電機の出力が低下した場合であっても、複数の負荷の総消費電力を抑制して電力トラブルを生じにくくすることができ、しかも、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る方式で負荷電力を抑制することができる。

第１負荷制御部は、複数の負荷の電力消費が所定の過剰状態となった場合に、第２負荷制御部に対し、種別毎に制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作してもよい。

このようにすれば、複数の負荷の電力消費が過剰状態となった場合に、複数の負荷の総消費電力を抑制して電力トラブルを生じにくくすることができ、しかも、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る方式で負荷電力を抑制することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明をより具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車載システム１００は、バッテリ１０１、発電機１０２、第１導電路１０３、電力制御システム１などを備え、複数の負荷に電力を供給するシステムとして構成されている。電力制御システム１は、車載用の電力制御システムの一例に相当し、バッテリ１０１に電気的に接続された第１導電路１０３から複数の負荷１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６への電力供給を制御するように動作する。

バッテリ１０１は、車載用電源部の一例に相当し、様々な対象へ電力を供給するための主電源として機能する。バッテリ１０１は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載用蓄電部として構成され、高電位側の端子が第１導電路１０３に電気的に接続され、第１導電路１０３に対して所定の出力電圧を印加する。なお、図１では、ヒューズやイグニッションスイッチなどは省略して示している。

発電機１０２は、オルタネータ等の公知の車載用発電機として構成され、エンジンの動作中に発電動作を行い、所定電圧（発電電圧）を出力する構成をなす。発電機１０２の動作及び出力電圧（発電電圧）は、図示しない電子制御装置によって制御される。

複数の負荷１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６は、公知の車載用負荷として構成されており、各々の負荷は、ステアリングシステム、ブレーキシステム、エアーコンディショナ、パワーウインド、オーディオ、ナビゲーションシステム、シートヒータなどの公知の車載用負荷のいずれかに該当する。

電力制御システム１は、主に、第１負荷制御部３及び電力制御装置１０によって構成されている。第１負荷制御部３と電力制御装置１０は、別ユニットとして構成されていてもよく、一体的なユニットとして構成されていてもよい。以下の説明では、第１負荷制御部３と電力制御装置１０とが別ユニットとして構成された例について説明する。

第１負荷制御部３は、例えば、車載用の電子制御装置として構成され、負荷に供給する電力を制御する装置である。第１負荷制御部３は、例えば、電力制御装置１０とは別体として構成され、図示しない１以上の配線部を介して電力制御装置１０に情報を送信可能に構成され、電力制御装置１０から情報を受信可能に構成されている。第１負荷制御部３は、マイクロコンピュータなどの制御回路を少なくとも１以上備えており、所定条件の成立時に電力抑制指示を送信するように機能する。なお、第１負荷制御部３の動作については後述する。

電力制御装置１０は、車載用の電力制御装置の一例に相当し、第１負荷制御部３からの指示に基づいて複数の負荷への電力供給を制御するように動作する。電力制御装置１０は、第２負荷制御部１２と、第１導電路１０３から分岐した導電路である複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６と、複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６と、第１負荷制御部３からの電力抑制指示に基づいて複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を制御する第２負荷制御部１２とを備える。

複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６の各々は、いずれも第１導電路１０３に電気的に接続されるとともに第１導電路１０３から分岐する構成をなし、それぞれに対応する対応負荷への電力供給経路として構成されている。図１の例では、第２導電路３１が負荷１１１への電力供給経路として構成され、第２導電路３２が負荷１１２への電力供給経路として構成され、第２導電路３３が負荷１１３への電力供給経路として構成され、第２導電路３４が負荷１１４への電力供給経路として構成され、第２導電路３５が負荷１１５への電力供給経路として構成され、第２導電路３６が負荷１１６への電力供給経路として構成される。図１の例では、第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６の各々に対応して１つの対応負荷が設けられている例を示しているが、１以上の対応負荷が設けられていてもよい。

複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々は、複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６の各々を通電状態と非通電状態とに切り替える構成をなす。複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６はいずれも、第２負荷制御部１２によって個別に制御され、第２負荷制御部１２から通電指示を受けている場合に対応する第２導電路を通電状態とし、非通電指示を受けている場合に対応する第２導電路を非通電状態とする。複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々は、ＦＥＴ（Field effect transistor）などの半導体スイッチとして構成されていてもよく、このような半導体スイッチを備えたＤＣＤＣコンバータとして構成されていてもよい。以下の説明では、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々が半導体スイッチとして構成されている例について説明する。図１の例では、スイッチ部２１がオン状態のときに第２導電路３１が通電状態となって第２導電路３１に対応する対応負荷（負荷１１１）に電力が供給され、スイッチ部２１がオフ状態のときには第２導電路３１が非通電状態（通電遮断状態）となって第２導電路３１に対応する対応負荷（負荷１１１）への電力供給が遮断される。同様に、スイッチ部２２がオン状態のときに第２導電路３２が通電状態となって第２導電路３２に対応する対応負荷（負荷１１２）に電力が供給され、スイッチ部２２がオフ状態のときには第２導電路３２が非通電状態（通電遮断状態）となって第２導電路３２に対応する対応負荷（負荷１１２）への電力供給が遮断される。その他のスイッチ部２３，２４，２５，２６も、スイッチ部２１，２２と同様に動作する。なお、「各第２導電路に対応する対応負荷」とは、各第２導電路を介して電力供給を受け得る負荷であり、負荷の数は１つであってもよく、複数であってもよい。例えば、第２導電路３１に対応する対応負荷は、第２導電路３１を介して電力供給を受け得る負荷であり、図１には１つの負荷１１１のみを例示しているが、負荷１１１以外の負荷が、第２導電路３１を介して電力供給を受け得る形で設けられていてもよい。

第２負荷制御部１２は、例えば、マイクロコンピュータなどを備えた制御回路として構成され、ＣＰＵなどの制御部やＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶部を有する。この第２負荷制御部１２は、図２のように、複数の負荷の各々の種別を３つのレベルに分けて予め定めている。例えば、図１の例では、第２負荷制御部１２が負荷１１１，１１２を第１種別（レベル１）の負荷として定め、負荷１１３，１１４を第２種別（レベル２）の負荷として定め、負荷１１５，１１６を第３種別（レベル３）の負荷として定めている。なお、このように各負荷の種別を定めた情報（どの負荷がどの種別に該当するかを特定する情報）は、例えば、ＲＯＭなどの記憶部に予め記憶しておくことができる。図１、図２の例において、第３種別（レベル３）の負荷は、重要度が最も大きい重要度大の負荷として位置付けられた負荷であり、車両走行中に動作維持が必須となる負荷（例えば、ステアリングシステムやブレーキシステムなど、動作が停止すると車両の適正な走行や停止ができなくなる負荷）が第３種別（レベル３）の負荷とされている。第２種別（レベル２）の負荷は、重要度が第３種別（レベル３）の負荷よりも低く、第１種別（レベル１）の負荷よりも高い重要度中の負荷として位置付けられた負荷であり、車両走行中にある程度の動作維持が望ましい負荷（例えば、エアーコンディショナ、パワーウィンド、オーディオシステム、など、車両走行中に動作が停止するとユーザが不快感を感じる可能性が高い負荷）が第２種別（レベル２）の負荷とされている。第１種別（レベル１）の負荷は、重要度が第２種別（レベル２）の負荷よりも低い重要度小の負荷として位置付けられた負荷であり、車両走行中に動作が停止又は抑制されてもあまり支障のない負荷（シートヒータなど、車両走行中に動作が停止してもユーザがすぐに不快感を感じる可能性が低い負荷）が第３種別（レベル３）の負荷とされている。

第２負荷制御部１２は、第１種別（レベル１）の負荷１１１，１１２に対応するスイッチ部２１，２２を、第１種別（レベル１）のスイッチ部として定めており、第２種別（レベル２）の負荷１１３，１１４に対応するスイッチ部２３，２４を、第２種別（レベル２）のスイッチ部として定めており、第３種別（レベル３）の負荷１１５，１１６に対応するスイッチ部２５，２６を、第３種別（レベル３）のスイッチ部として定めている。なお、このように各スイッチ部の種別を定めた情報（どのスイッチ部がどの種別に該当するかを特定する情報）は、例えば、ＲＯＭなどの記憶部に予め記憶しておくことができる。

次に、電力制御システム１の動作について説明する。
第１負荷制御部３は、所定の開始条件が成立した場合（例えば、車両の始動スイッチ（イグニッションスイッチ等）がオフ状態からオン状態に切り替わった場合）に図３で示す電力制御処理を行い、所定の終了条件が成立するまで（例えば、車両の始動スイッチ（イグニッションスイッチ等）がオフ状態からオン状態に切り替わるまで）、図３の電力制御処理を繰り返す。

第１負荷制御部３は、図３の電力制御処理を開始した場合、まず、発電機１０２の発電状態、バッテリ１０１の状態（ＳＯＣやＳＯＨなどの発電機状態）負荷動作状態、などを把握する（ステップＳ１）。

第１負荷制御部３は、発電機１０２の出力電圧（発電電圧）が予め定められた閾値（電圧判定閾値）以上であるか否かを判定することで、発電状態を把握する。第１負荷制御部３は、公知の方法でバッテリ１０１のＳＯＣ（State Of Charge）を検出することで、発電機状態を把握する。第１負荷制御部３は、公知の方法でバッテリ１０１のＳＯＨ（State Of Health）を検出することでも発電機状態を把握する。第１負荷制御部３は、公知の方法で車両全体の総消費電力（第１導電路１０３から電力供給を受ける複数の負荷の総消費電力）を検出又は外部装置から取得し、第１導電路１０３から電力供給を受ける複数の負荷の総消費電力が予め定められた閾値（負荷動作状態判定閾値）以下であるかを判定することで、負荷動作状態を把握する。なお、バッテリ１０１のＳＯＨは、図３の制御を実行する度に検出してもよいが、車両の始動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ）がオフ状態からオン状態に切り替わった後に最初に行われる電力制御処理（図３）にて検出し、このときのＳＯＨの検出値を、始動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ）が次にオフ状態に切り替わるまで、ステップＳ１でのＳＯＨの検出値として繰り返し用いてもよい。

第１負荷制御部３は、ステップＳ１の後、電力抑制条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、ステップＳ１取得した発電機１０２の出力電圧（発電電圧）が予め定められた閾値（電圧判定閾値）未満であると判定した場合、ステップＳ１で取得したバッテリ１０１のＳＯＣが予め定められたＳＯＣ閾値未満であると判定した場合、ステップＳ１で取得したバッテリ１０１のＳＯＨが予め定められたＳＯＨ閾値未満であると判定した場合、ステップＳ１で取得した複数の負荷の総消費電力（第１導電路１０３から電力供給を受ける複数の負荷の総消費電力）が予め定められた負荷動作状態判定閾値を超えると判定した場合、の少なくともいずれかに該当する場合に電力抑制条件が成立したと判定し、この場合には、第２負荷制御部１２に対して電力抑制指示を送信する（ステップＳ４）。一方、第１負荷制御部３は、ステップＳ２において電力抑制条件が成立したと判定しない場合、第２負荷制御部１２に対して所定の通常動作指示を送信する（ステップＳ３）。

本構成では、バッテリ１０１のＳＯＣが予め定められたＳＯＣ閾値未満である場合が、所定の充電量低下状態の一例に相当する。バッテリ１０１のＳＯＨが予め定められたＳＯＨ閾値未満である場合が、所定の劣化状態の一例に相当する。発電機１０２の出力電圧（発電電圧）が予め定められた閾値（電圧判定閾値）未満である場合が、所定の出力低下状態の一例に相当する。第１導電路１０３から電力供給を受ける複数の負荷の総消費電力が負荷動作状態判定閾値を超える場合が、所定の過剰状態の一例に相当する。そして、第１負荷制御部３は、バッテリ１０１（車載用電源部）が所定の充電量低下状態又は所定の劣化状態の少なくともいずれかとなった場合、発電機１０２が所定の出力低下状態となった場合、複数の負荷の電力消費が所定の過剰状態となった場合、の少なくともいずれかに該当する場合に、第２負荷制御部１２に対し、種別毎の制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作する。

第２負荷制御部１２は、第１負荷制御部３からの通常動作指示を受信した場合、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６をいずれもオン状態で継続する。つまり、スイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６のすべてを１００％デューティでオン動作させる。

第１負荷制御部３は、電力抑制条件が成立したと判定した場合、第２負荷制御部１２に対して電力抑制指示を送信するが、この電力抑制指示は、種別毎の制御方法を指定した指示情報として送信する。具体的には、第１負荷制御部３は、ステップＳ４の処理を実行する場合、図４のように、種別毎のデューティを指定した電力抑制指示を第２負荷制御部１２に送信する。図４の例では、第３種別（レベル３）の負荷に対して１００％のデューティを指定し、第２種別（レベル２）の負荷に対して５０％のデューティを指定し、第２種別（レベル２）の負荷に対して２０％のデューティを指定した電力抑制指示となっている。

一方で、第２負荷制御部１２は、第１負荷制御部３から種別毎の制御方法を指定した電力抑制指示を受信した場合に、種別毎の制御方法に基づき、複数のスイッチ部を種別毎に制御する。第２負荷制御部１２は、上述したように、負荷１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６の各々の種別に対応させてスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々の種別を予め定めており、図４のような指示（種別毎のデューティを指定した電力抑制指示）を第１負荷制御部３から受信した場合に、スイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々を、種別毎のデューティに基づいて、種別毎にＰＷＭ制御するように動作する。例えば、図４のような電力抑制指示を受信した場合、第２負荷制御部１２は、第３種別（レベル３）の負荷１１５，１１６に対応する第３種別（レベル３）のスイッチ部２５，２６を１００％デューティで駆動（つまり、スイッチ部２５，２６をオン状態で継続）し、第２種別（レベル２）の負荷１１３，１１４に対応する第２種別（レベル２）のスイッチ部２３，２４のそれぞれに対して５０％デューティのＰＷＭ信号を与えて５０％デューティでＰＷＭ制御し、第１種別（レベル１）の負荷１１１，１１２に対応する第１種別（レベル１）のスイッチ部２１，２２のそれぞれに対して２０％デューティのＰＷＭ信号を与えて２０％デューティでＰＷＭ制御する。

次に、本構成の効果を例示する。
電力制御装置１０は、複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６と、複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６と、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を制御する第２負荷制御部１２と、を有する。そして、第２負荷制御部１２は、第１負荷制御部３から種別毎の制御方法を指定した電力抑制指示を受信した場合に、種別毎の制御方法に基づき、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を種別毎に制御する。このように構成されるため、負荷の消費電力を抑制すべき場合に、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る。

しかも、電力制御装置１０は、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を制御する第２負荷制御部１２が電力制御指示を送信する第１負荷制御部３とは別で構成され、且つ複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を種別毎に制御し得るものとなっているため、例えば、図５のように、新たな負荷（図５の例では負荷Ｚ）及びその負荷への電力供給路（第２導電路）を追加するように電力制御システムを設計変更する場合に、第１負荷制御部側の制御の複雑化を抑えた形で、且つ、第２負荷制御部側を主な変更対象とする簡易な設計変更によって対応しやすい。図５の例では、負荷Ｚが第２種別（レベル２）の負荷として追加され、対応するスイッチ部が第２種別（レベル２）のスイッチ部であること等を第２負荷制御部１２に追加することで、負荷Ｚを第２種別（レベル２）の負荷として制御し得るように容易に設計変更することができる。

第２負荷制御部１２は、種別毎のデューティを指定した電力抑制指示を第１負荷制御部３から受信した場合に、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６を、種別毎のデューティに基づいて、種別毎にＰＷＭ制御するように動作する。このようにすれば、負荷の消費電力を抑制すべき場合に、複数のスイッチ部２１，２２，２３，２４，２５，２６の各々のＰＷＭ制御を種別毎のデューティで行うことができるため、より細かな電力制御を種別毎に行うことができる。

第１負荷制御部３は、車載用電源部（バッテリ１０１）が所定の充電量低下状態又は所定の劣化状態の少なくともいずれかとなった場合に、第２負荷制御部１２に対し、種別毎の制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作する。このようにすれば、車載用電源部（バッテリ１０１）の充電量が低下した場合又は車載用電源部（バッテリ１０１）が劣化状態となった場合であっても、複数の負荷の総消費電力を抑制して電力トラブルを生じにくくすることができ、しかも、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る方式で負荷電力を抑制することができる。

第１負荷制御部３は、発電機１０２が所定の出力低下状態となった場合に、第２負荷制御部１２に対し、種別毎の制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作する。このようにすれば、発電機１０２の出力が低下した場合であっても、複数の負荷の総消費電力を抑制して電力トラブルを生じにくくすることができ、しかも、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る方式で負荷電力を抑制することができる。

第１負荷制御部３は、複数の負荷の電力消費が所定の過剰状態となった場合に、第２負荷制御部１２に対し、種別毎の制御方法を指定した電力抑制指示を送信するように動作する。このようにすれば、複数の負荷の電力消費が過剰状態となった場合に、複数の負荷の総消費電力を抑制して電力トラブルを生じにくくすることができ、しかも、負荷の種別毎に抑制方法を異ならせ得る方式で負荷電力を抑制することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施例や後述する実施例は矛盾しない範囲で様々に組み合わせることが可能である。

実施例１では、複数のスイッチ部が半導体スイッチとして構成された例を示したが、いずれかのスイッチ部又はすべてのスイッチ部が半導体スイッチを含んだ電圧変換回路（例えば第１導電路１０３に印加された電圧を昇圧または降圧して負荷側に出力電圧を印加するＤＣＤＣコンバータ）として構成されていてもよい。

実施例１では、第１負荷制御部３から１つの第２負荷制御部１２に電力抑制指示を送信する例を示したが、図６で示す車載システム２００のように、複数の第２負荷制御部２１２Ａ，２１２Ｂに電力抑制指示を送信するような構成であってもよい。図６では、第１電力制御部２１０Ａが実施例１の電力制御装置１０と同様の構成をなし、この第１電力制御部２１０Ａと同様の構成をなす第２電力制御部２１０Ｂが更に設けられている。そして、これら第１電力制御部２１０Ａ及び第２電力制御部２１０Ｂによって電力制御装置２１０が構成されている。図６で開示される車載システム２００は、電力制御装置２１０以外は、実施例１の車載システム１００と同様の構成をなす。電力制御システム２０１は、電力制御装置２１０以外は、実施例１の電力制御システム１と同様の構成をなす。なお、図６の車載システム２００において、図１の車載システム１００と同様の構成をなす部分については、車載システム１００の対応部分と同一の符号を付し詳細な説明は省略する。図６の例では、第１電力制御部２１０Ａにおいて、複数の第２導電路３１，３２，３３，３４，３５，３６が、導電路２１１を介して第１導電路１０３に電気的に接続されている。第２負荷制御部２１２Ａは、実施例１の第２負荷制御部１２と同様の構成をなすとともに同様に動作する。第２電力制御部２１０Ｂは、第１電力制御部２１０Ａと同様の構成をなすとともに同様に動作する。第２電力制御部２１０Ｂにおいて、第２導電路２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６の各々は、導電路２１２を介して第１導電路１０３に電気的に接続され、それぞれに対応する対応負荷（負荷１１７，１１８，１１９，１２０，１２１，１２２）への電力供給経路として構成される。スイッチ部２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６の各々は、第２導電路２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６の各々を通電状態と非通電状態とに切り替える。第２負荷制御部２１２Ｂは、スイッチ部２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６の各々の種別を予め定めており、種別毎に制御方法を指定した電力抑制指示を第１負荷制御部３から受信した場合に、電力抑制指示によって種別毎に指定される制御方法に基づき、スイッチ部２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６を種別毎に制御する。第１負荷制御部３が送信する電力抑制指示は、例えば実施例１と同様の内容（図４参照）とすることができ、第２負荷制御部２１２Ｂによるスイッチ部２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６の制御方法は、実施例１において第２負荷制御部１２（図１）が行う制御方法と同様の制御方法とすることができ、図６で示す第２負荷制御部２１２Ａが行う制御方法と同様の制御方法とすることができる。なお、図６では、２つの電力制御部（第１電力制御部２１０Ａ及び第２電力制御部２１０Ｂ）が設けられた例を示したが、同様の電力制御部が３以上設けられていてもよい。つまり、第１負荷制御部３から電力抑制指示を受ける第２負荷制御部が３以上設けられていてもよい。

実施例１では、図４のような電力抑制指示の一例を示したが、電力抑制指示は図４のような例に限定されず、実施例１又は実施例１を変更したいずれの例においても、図７（Ａ）のように複数の種別（各レベル）の電力抑制方法が同一であってもよい。また、第１負荷制御部３から送信する電力抑制指示は、常に一律の電力抑制指示である必要はなく、ある条件下では図４のような電力抑制指示を送信し、他の条件下では図７（Ａ）のような電力抑制指示を送信するように動作してもよい。また、実施例１又は実施例１を変更したいずれの例においても、第１負荷制御部３から送信する電力抑制指示はＰＷＭ制御に関する指示に限定されず、図７（Ｂ）のように、いずれかの種別のスイッチ部をオン状態（電力供給状態）とし、他の種別のスイッチ部をオフ状態（電力停止状態）とするような指示であってもよい。この場合、第２負荷制御部（図１の第２負荷制御部１２、又は図６の第２負荷制御部２１２Ａ，２１２Ｂ）は、電力供給が指示された種別（図７（Ｂ）の例では、第２、第３種別）のスイッチ部をオン状態とし、電力停止が指示された種別（図７（Ｂ）の例では、第１種別）のスイッチ部をオフ状態とするように複数のスイッチ部のオンオフを制御すればよい。

実施例１又は実施例１を変更したいずれの例においても、バッテリ１０１のＳＯＨやＳＯＣは、例えば、特開２００９−２１４７６６号公報、特開２００９−２１４６０４号公報、特開２００７−９３３５８号公報、特開２００９−２２６９９６公報、特開２００９−１９０６９０号公報、などに開示されている公知の検出方法で検出することができ、これ以外の公知の方法で検出してもよい。また、バッテリ１０１が「所定の劣化状態」であるか否かの判定は、特開２０１１−１７５４６号公報、特開２００７−３０６４９号公報、特開２００７−３０６５０号公報、特開２００８−２３５１５５号公報などに記載のいずれかの劣化判定方法を用い、劣化状態と判定された場合に「所定の劣化状態」であるとしてもよい。勿論、これら以外の公知の劣化判定方法を用い、劣化状態と判定された場合に「所定の劣化状態」であるとしてもよい。また、バッテリ１０１の出力電圧が所定閾値電圧未満である場合を「所定の充電量低下状態」としてもよい。また、実施例１又は実施例１を変更したいずれの例においても、発電機１０２の出力電圧（発電電圧）を公知の方法で検出し、発電機１０２の出力電圧（発電電圧）が予め定められた閾値（電圧判定閾値）未満である状態が一定時間継続した場合を「所定の出力低下状態」としてもよい。実施例１又は実施例１を変更したいずれの例においても、「第１導電路１０３から電力供給を受ける複数の負荷の総消費電力」は、例えば、第１導電路１０３に印加された電圧の電圧値Ｖと第１導電路１０３を流れる電流の電流値Ｉとに基づく値（例えば、Ｖ×Ｉ）を、第１導電路１０３を介して供給される電力値として算出してもよい。そして、算出される電力値が予め定められた閾値（負荷動作状態判定閾値）を超える場合を「所定の過剰状態」としてもよい。また、第１導電路１０３を介して供給される電力は、公知の他の方法で検出してもよい。

１，２０１…車載用の電力制御システム
３…第１負荷制御部
１０，２１０…車載用の電力制御装置
１２，２１２Ａ，２１２Ｂ…第２負荷制御部
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６…スイッチ部
３１，３２，３３，３４，３５，３６，２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６…第２導電路
１０１…バッテリ（車載用電源部）
１０２…発電機
１０３…第１導電路
１１１、１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２１，１２２…負荷

Claims (6)

1. 車載用電源部に電気的に接続された第１導電路から複数の負荷への電力供給を制御する車載用の電力制御システムに用いられる車載用の電力制御装置であって、
   前記第１導電路から分岐した導電路である複数の第２導電路と、
   複数の前記第２導電路にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部と、
   前記電力制御装置の外部に設けられた第１負荷制御部からの電力抑制指示に基づいて複数の前記スイッチ部を制御する第２負荷制御部と、
   を有し、
   各々の前記第２導電路は、それぞれに対応する対応負荷への電力供給経路として構成され、
   各々の前記スイッチ部は、各々の前記第２導電路を通電状態と非通電状態とに切り替える構成をなし、
   前記第２負荷制御部は、各々の前記スイッチ部の種別を予め定めており、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を前記第１負荷制御部から受信した場合に、前記電力抑制指示によって種別毎に指定される制御方法に基づき、複数の前記スイッチ部を種別毎に制御する車載用の電力制御装置。
2. 前記第２負荷制御部は、種別毎にデューティを指定した前記電力抑制指示を前記第１負荷制御部から受信した場合に、前記電力抑制指示によって種別毎に指定されるデューティに基づいて、複数の前記スイッチ部を種別毎にＰＷＭ制御する請求項１に記載の車載用の電力制御装置。
3. 前記第１負荷制御部は、前記車載用電源部が所定の充電量低下状態又は所定の劣化状態の少なくともいずれかとなった場合に、前記第２負荷制御部に対し、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を送信する請求項１又は請求項２に記載の車載用の電力制御装置。
4. 前記第１導電路には発電機が電気的に接続され、
   前記第１負荷制御部は、前記発電機が所定の出力低下状態となった場合に、前記第２負荷制御部に対し、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を送信する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車載用の電力制御装置。
5. 前記第１負荷制御部は、複数の前記負荷の電力消費が所定の過剰状態となった場合に、前記第２負荷制御部に対し、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を送信する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車載用の電力制御装置。
6. 車載用電源部に電気的に接続された第１導電路から複数の負荷への電力供給を制御する車載用の電力制御システムであって、
   所定条件の成立時に電力抑制指示を送信する第１負荷制御部と、
   前記第１導電路から分岐した導電路である複数の第２導電路と、複数の前記第２導電路にそれぞれ設けられる複数のスイッチ部と、前記第１負荷制御部からの前記電力抑制指示に基づいて複数の前記スイッチ部を制御する第２負荷制御部と、を有する電力制御装置と、
   を備え、
   各々の前記第２導電路は、それぞれに対応する対応負荷への電力供給経路として構成され、
   各々の前記スイッチ部は、各々の前記第２導電路を通電状態と非通電状態とに切り替える構成をなし、
   前記第２負荷制御部は、各々の前記スイッチ部の種別を予め定めており、種別毎に制御方法を指定した前記電力抑制指示を前記第１負荷制御部から受信した場合に、前記電力抑制指示によって種別毎に指定される制御方法に基づき、複数の前記スイッチ部を種別毎に制御する車載用の電力制御システム。

Images