JP3938250B2 - 車両用電源装置およびその充電方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、１２ボルトの第１バッテリと、１２ボルトの第２バッテリとが直列に接続されたトラック等の車両の車両用電源装置およびその充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開昭５９−１２７５３７号公報、特開平３−５６０４０号公報に記載のように、２４ボルト電源と１２ボルト電源とを両有する目的で、２つの１２ボルトバッテリを直列に接続し、一方のバッテリが放電した時、他方のバッテリから充電すべく構成した装置が既に発明されている。
【０００３】
すなわち、前者の特開昭５９−１２７５３７号公報に記載の装置は、低電圧負荷（１２Ｖ負荷）の電源を兼ねる部分バッテリ（１２Ｖのバッテリ）の端子間の電圧を全バッテリ（２つの１２ボルトバッテリを直列接続したもの）の端子間電圧と比較し、所定の電圧比以上に電圧が低下した時、部分バッテリのみを余分に充電することで、電圧の異なる負荷（１２Ｖ用の負荷と２４Ｖ用の負荷）を有するバッテリ電源の各バッテリを常に不平衡のない正常な充電状態に保つものである。
【０００４】
また、後者の特開平３−５６０１０号公報に記載の装置は、負荷量の異なるバッテリの残存容量の差をバッテリ電圧の差により検出し、この検出結果に応じたパルス幅でＤＣ−ＤＣコンバータのトランジスタを導通、非導通制御することによって、負荷量の小さいバッテリにより負荷量の大きいバッテリを充電するように構成したものである。
【０００５】
これら各従来装置には２つの１２Ｖバッテリの電圧を互に一致させる制御手段が開示されているものの、自車両の２つのバッテリが完全放電(いわゆるバッテリ上がり)した場合には、トラック等の２４Ｖ電源車両(他車両)の２４Ｖ電源を給電する手段か或は普通車等の１２Ｖ電源車両(他車両)の１２Ｖ電源を昇圧器で２４Ｖに昇圧した後に給電する手段でしか完全放電からの復帰が望めない。
【０００６】
このため、２４Ｖ電源車両は細い路地への侵入、離合が困難であり、また昇圧器は一般的に身近にないため、バッテリ完全放電からの復帰に対する利便性が悪い問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項１に係る発明は、第１バッテリに対して外部バッテリを接続した時、この第１バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作することで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの 合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段でスタータ作動禁止の実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知することで、充電時間が長大化するのを防止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、第１バッテリに対して同容量の外部バッテリを接続した時、この外部バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作させることで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段でスタータ作動禁止の実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知することで、充電時間が長大化するのを防止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、第１バッテリに対して外部バッテリを接続した時、この第１バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作することで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、上述の制御手段に対して第２バッテリからも給電し、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電することで、外部バッテリを第１および第２の各バッテリの何れに接続しても、制御手段に対する給電、動作を実行させることができ、利便性のさらなる向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、第１バッテリに対して同容量の外部バッテリを接続した時、この外部バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作させることで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、上述の制御手段に対して第２バッテリからも給電し、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電することで、外部バッテリを第１および第２の各バッテリの何れに接続しても、制御手段に対する給電、動作を実行させることができ、利便性のさらなる向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、上述の第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設する場合、第１バッテリを第２バッテリに対して後方または手前側に配設することで、後方または手前側に位置する第１バッテリに対して他車両のバッテリ(外部バッテリ)を容易に接続することができ、第１バッテリと外部バッテリとの接続性向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、上述の制御手段が車両の起動時以外の時にスリープ制御または給電遮断されることで、不要な電力消費を容易に防止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、バッテリ充電時にバッテリからの放電を禁止する禁止手段を設けることで、充電中の電力消費を確実に禁止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、上述の制御手段で第１バッテリと第２バッテリとの電圧を一致させることで、両バッテリの不均衡を解消することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、車両に装備された低電圧負荷（１２Ｖ用の負荷）を第２バッテリ側に接続することで、第１バッテリにより給電されて動作する制御手段に対する給電を電圧が安定している第１バッテリ側から実行することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、バッテリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なって、バッテリの完全放電からの復帰を実行することで、上記両バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰が実行でき、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる車両用電源装置の充電方法の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電されて動作し、上記第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベルに達していないことを報知する車両用電源装置であることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電されて動作し、上記第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベルに達していないことを報知する車両用電源装置であることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電されて動作し、上記制御手段は第２バッテリからも給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電させる車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電されて動作し、上記制御手段は第２バッテリからも給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電させる車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に係る発明は、上記第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設し、上記第１バッテリは第２バッテリに対して後方または手前側に配設された車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る発明は、上記制御手段は、車両の起動時以外の時にスリープ制御または給電遮断される車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係る発明は、上記制御手段はバッテリ充電時にバッテリからの放電を禁止する禁止手段を備えた車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に係る発明は、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの電圧を一致させる車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２５】
請求項９に係る発明は、車両に装備された低電圧負担が第２バッテリ側に接続された車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、請求項２記載の車両用電源装置を用いて上記第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させる車両用電源装置の充電装置であって、上記バッテリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、上記制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なって、バッテリの完全放電からの復帰を実行する車両用電源装置の充電方法であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の作用及び効果】
請求項１に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は第１バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００２８】
また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段がスタータ作動禁止を実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知する。
【００２９】
このため、充電時間が長大化するのを防止することができる効果がある。つまり両バッテリの合計電圧が所定値以下の時にはスタータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または報知により、このような点を防止することができる。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して該バッテリと同容量の外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は外部バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって自車両のバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効果がある。
【００３１】
また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段がスタータ作動禁止を実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知する。
【００３２】
このため、充電時間が長大化するのを防止することができる効果がある。つまり両バッテリの合計電圧が所定値以下の時にはスタータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または報知により、このような点を防止することができる。
【００３３】
請求項３に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は第１バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００３４】
また、上述の制御手段は第２バッテリからも給電され、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電するので、外部バッテリを第１バッテリと第２バッテリとの何れに接続しても、制御手段に対する給電と、制御手段の動作とを確保することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【００３５】
請求項４に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して該バッテリと同容量の外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は外部バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両 ( 他車両 ) によって自車両のバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効果がある。
【００３６】
また、上述の制御手段は第２バッテリからも給電され、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電するので、外部バッテリを第１バッテリと第２バッテリとの何れに接続しても、制御手段に対する給電と、制御手段の動作とを確保することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【００３７】
請求項５に係る発明によれば、上述の第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設し、第１バッテリを第２バッテリに対して後方または手前側に配設したので、後方または手前側に位置する第１バッテリに対して他車両のバッテリ(外部バッテリ)を容易に接続することができ、第１バッテリと外部バッテリとの接続作業性の向上を図ることができる効果がある。
【００３８】
請求項６に係る発明によれば、上述の制御手段は車両の起動時以外の時にはスリープ制御または給電遮断されるので、不要な電力消費を容易に防止することができる効果がある。
【００３９】
請求項７に係る発明によれば、上述の制御手段はバッテリ充電時に禁止手段を駆動してバッテリからの放電を禁止するので、充電中の電力消費を確実に禁止することができる効果がある。
【００４０】
請求項８に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電圧と第２バッテリの電圧とを一致させるので、両バッテリの不均衡を解消することができて、バッテリに接続された負荷を適確に動作させることができる効果がある。
【００４１】
請求項９に係る発明によれば、車両に装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)を第２バッテリ側に接続したので、制御手段は給電電圧が安定した第１バッテリ側から給電実行することができる効果がある。
【００４２】
請求項１０に係る発明によれば、第１バッテリ、第２バッテリの完全放電時に、まず第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、次に制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なうと、この制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるので、バッテリの完全放電からの復帰を実行することができる。
この結果、両バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００４３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用電源装置およびその充電方法を示すが、まず図１を参照して車両用電源装置の回路構成について詳述する。
【００４４】
図１において、この車両用電源装置は定格１２Ｖの第１バッテリ１と定格１２Ｖの第２バッテリ２とを直列接続し、第１バッテリ１の正極から出力ライン３を介して２４Ｖ直流電圧を取出すように構成すると共に、両バッテリ１，２間の交点４から出力ライン５を介して１２Ｖ直流電圧を取出すように構成している。なお、第２バッテリ２の負極はアース(車両のボディ)６に接続している。
【００４５】
一方、第１のＭＯＳ型電界効果トランジスタ(以下単に第１ＭＯＳトランジスタと略記する)７と、第２のＭＯＳ型電界効果トランジスタ(以下単に第２ＭＯＳトランジスタと略記する)８とを設け、これら両ＭＯＳトランジスタ７，８のゲートはパルス印加ライン９，１０を介してＣＰＵ２０(制御回路)に接続している。
【００４６】
また、第１ＭＯＳトランジスタ７のソースはライン１１を介して第１バッテリ１の正極に接続し、ドレンはライン１２、コイル１３の第１巻線部１３ａおよびライン１４を介して上述の交点４に接続している。
【００４７】
さらに第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンはライン１５を介してアース６に接続し、ソースはライン１６、コイル１３の第２巻線部１３ｂおよびライン１４を介して上述の交点４に接続している。
【００４８】
ここで、上述の第１巻線部１３ａと第２巻線部１３ｂとの巻数は同一に設定され、また各ＭＯＳトランジスタ７，８のドレン、ソース間に逆流防止用のダイオード１７，１８が接続されている。これらの各ダイオード１７，１８はそのカソードをソースに、アノードをドレインにそれぞれ接続したものである。
【００４９】
また第１バッテリ１の正極に接続した給電ライン１９と、第２バッテリ２の正極に接続した給電ライン２１とを設け、これらの各給電ライン１９，２１をＣＰＵ２０に接続して、制御回路としてのＣＰＵ２０に対して第１バッテリ１または第２バッテリ２から給電を行なうように構成している。
【００５０】
上述のＣＰＵ２０はアクセサリスイッチやその他の必要な信号入力に基づいて、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、報知手段２２およびリレー２３を駆動制御し、またＲＡＭはそれぞれの所定値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３(図４〜図６参照)に相当するデータやその他の必要なデータおよびマップを記憶する。ここで、上述の報知手段２２としてはブザーや、報知ランプまたは電子音による報知手段を用いることができる。
【００５１】
上述のリレー２３におけるリレー接点２４，２５は出力ライン３，５に介設されている。また上述の各要素４，７〜２１で制御手段２６が構成され、この制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させ、また第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電させて、第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧を不均衡にならないように一致させる。
【００５２】
つまり、ＣＰＵ２０がパルス印加ライン９を介して第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを印加すると、この第１ＭＯＳトランジスタ７が導通し、第１バッテリ１の正極から各要素１１，７，１２，１３ａ，１４，４を介して第２バッテリ２の正極に電流が流れ、第１巻線部１３ａには電磁エネルギが蓄えられる。
【００５３】
第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートに対するパルス印加を停止すると、第１巻線部１３ａの磁気エネルギが第２巻線部１３ｂに移行し、該部の逆起電圧が各要素１４，４を介して第２バッテリ２の正極に印加されるので、各バッテリ１，２の差電圧に対応して、第２バッテリ２に対する充電が実行される。
【００５４】
また、ＣＰＵ２０がパルス印加ライン１０を介して第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを印加すると、この第２ＭＯＳトランジスタ８が導通し、第２バッテリ２の正極から各要素４，１４，１３ｂ，１６，８，１５を介してアース６に電流が流れ、第２巻線部１３ｂには磁気エネルギが蓄えられる。
【００５５】
第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートに対するパルス印加を停止すると、第２巻線部１３ｂの磁気エネルギが第１巻線部１３ａに移行し、該部の逆起電圧が各要素１４，４を介して第１バッテリ１の負極に印加されるので、各バッテリ１，２の差電圧に対応して、第１バッテリ１に対する充電が実行される。
【００５６】
ところで、上述の第１および第２の各バッテリ１，２をトラック等の車両２７(図２、図３参照)に対して並設する場合、これら各バッテリ１，２を前後に並設する時には、図２に示すように第１バッテリ１は第２バッテリ２に対して後方に配設され、また各バッテリ１，２を車幅方向の奥側と手前側とに並設する時には、図３に示すように第１バッテリ１は第２バッテリ２に対して手前側に配設される。
【００５７】
上述の車両２７のエンジンスタータは第１バッテリ１と第２バッテリ２との直列電圧すなわち２４Ｖで駆動され、第１バッテリ１と第２バッテリ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)以下の時、上述のＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁止する(図４、図６に示す各フローチャートの各ステップＳ６，Ｑ１４参照)。
【００５８】
また第１バッテリ１と第２バッテリ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)に達した時、上述のＣＰＵ２０は合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベルに達した旨を報知手段２２にて報知する(図４、図６に示す各フローチャートの各ステップＳ１０，Ｑ１８参照)。
【００５９】
ここで、上述のＣＰＵ２０による報知手段２２の作動は、合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)に達していない旨を報知するように構成してもよいことは勿論である。
【００６０】
さらに上述のＣＰＵ２０を含む制御手段２６は、車両２７の起動時以外の時つまりアクセサリスイッチがＯＦＦポジションにある時は省電力化を図る目的でスリープ制御または給電遮断される。
【００６１】
上述のＣＰＵ２０はバッテリ充電時においてリレー２３を介してリレー接点２４，２５(禁止手段)をＯＦＦ制御し、バッテリ１，２からの放電を禁止する。なお、図面では上述のリレー接点２４，２５としてｂ接点(常閉接点)を図示したが、これはａ接点(常開接点)であってもよいことは勿論である。
また車両２７に装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)は第２バッテリ２側に接続されている。
【００６２】
しかも、この車両用電源装置において上述の制御手段２６はバッテリ１，２の完全放電時には第１バッテリ１または第２バッテリ２にケーブル２８，２９を介して接続される他車両の同容量(１２Ｖ)の外部バッテリ３０により給電されて動作する。なお、図面では外部バッテリ３０を第１バッテリ１に接続した状態で示しているが、この外部バッテリ３０は第２バッテリ２に接続してもよいことは勿論である。
【００６３】
次に図４に示すフローチャートを参照して車両用電源装置の充電方法について詳述する。
第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電した場合には、例えば第１バッテリ１の正負両極間に図１に示すようにケーブル２８，２９を介して同容量すなわち１２Ｖの外部バッテリ３０を接続する。
【００６４】
斯る外部バッテリ３０の接続後、第１ステップＳ１で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔ(例えば約２〜３秒)が経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第２ステップＳ２に移行する。なお、所定周期Ｔの計時はＣＰＵ内蔵タイマで実行される。
【００６５】
この第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０は第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを印加(入力)し、既述した如く第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電する。
【００６６】
次に第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第４ステップＳ４に移行する。
この第４ステップＳ４で、ＣＰＵ２０は第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを印加(入力)し、既述した如く第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。
【００６７】
次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と、第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)と所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)と比較して、Ｖ１＋Ｖ２＜Ｅ３の時(ＹＥＳ判定時)には次の第６ステップＳ６に移行する一方、Ｖ１＋Ｖ２＞Ｅ３の時(ＮＯ判定時)には別の第９ステップＳ９に移行する。
【００６８】
上述の第６ステップＳ６で、ＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁止する目的で、セルモータに対する通電をしゃ断する。具体的にはリレー接点２４をＯＦＦにして、セルモータにより電力が消費されないようにする。
次に第７ステップＳ７で、ＣＰＵ２０は報知手段２２による報知を停止し、次の第８ステップＳ８で、ＣＰＵ２０はリレー２３を介してリレー接点２５をＯＦＦにして、放電禁止を実行する。
【００６９】
一方、上述の第９ステップＳ９で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以上になったことに対応して、エンジンスタータの作動を許容する。つまり一旦ＯＦＦにしたリレー接点２４をＯＮにする。
【００７０】
次に第１０ステップＳ１０で、ＣＰＵ２０は報知手段２２を駆動して、合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)以上となった旨を報知する。なお、第１０ステップＳ１０での報知に代えて、先の第７ステップＳ７で合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)に達していないことを報知するように構成してもよいことは勿論である。
【００７１】
次に第１１ステップＳ１１で、ＣＰＵ２０はアクセサリスイッチのポジションを検出し、このアクセサリスイッチがＯＦＦポジションか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１ステップＳ１にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には処理を終了して、制御手段２６をスリープ制御または給電遮断する。
【００７２】
このように図１〜図４で示した車両用電源装置によれば、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるが、第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電を起こした場合、第１バッテリ１に対して外部バッテリ３０を接続すると、上述の制御手段２６は第１バッテリ１により給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって自車両のバッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００７３】
また、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるが、第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電を起こした場合、第１バッテリ１に対して該バッテリ１と同容量の外部バッテリ３０を接続すると、上述の制御手段２６は外部バッテリ３０により給電されて動作する。
【００７４】
この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって自車両(車両２７参照)のバッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効果がある。
【００７５】
さらに、上述の第１バッテリ１と第２バッテリ２とを車両２７に並設し、第１バッテリ１を第２バッテリ２に対して後方(図２参照)または手前側(図３参照)に配設したので、後方または手前側に位置する第１バッテリ１に対して他車両のバッテリ(外部バッテリ３０)を容易に接続することができ、第１バッテリ１と外部バッテリ３０との接続作業性の向上を図ることができる効果がある。
【００７６】
加えて、両バッテリ１，２の直列電圧(つまり２４Ｖ)でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリ１，２の合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以下の時、上述の制御手段２６がスタータ作動禁止(第６ステップＳ６参照)を実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知(第７ステップＳ７または第１０ステップＳ１０参照)する。
【００７７】
このため、充電時間が長大化するのを防止することができる効果がある。つまり両バッテリ１，２の合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以下の時にはスタータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または報知により、このような点を防止することができる。
【００７８】
また、上述の制御手段２６は車両２７の起動時以外の時にはスリープ制御または給電遮断されるので、不要な電力消費を容易に防止することができる効果がある。
【００７９】
さらに、上述の制御手段２６はバッテリ充電時に禁止手段を駆動(リレー接点２４，２５をＯＦＦ)してバッテリ１，２からの放電を禁止するので、充電中の電力消費を確実に禁止することができる効果がある。
【００８０】
さらには、上述の制御手段２６は第１バッテリ１と第２バッテリ２とから給電され、この制御手段２６が第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電するので、外部バッテリ３０を第１バッテリ１と第２バッテリ２との何れに接続しても、制御手段２６に対する給電と、制御手段２６の動作とを確保することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【００８１】
加えて、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２とを一致させるので、両バッテリ１，２の不均衡を解消することができて、バッテリ１，２に接続された負荷を適確に動作させることができる効果がある。
【００８２】
さらに、車両２７に装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)を第２バッテリ２側に接続したので、制御手段２６なかんずくＣＰＵ２０は給電電圧が安定した第１バッテリ１側から給電実行することができる効果がある。
【００８３】
一方、図１〜図４で示した車両用電源装置の充電方法によれば、第１バッテリ１、第２バッテリ２の完全放電時に、まず第１バッテリ１と同容量の外部バッテリ３０を第１バッテリ１に接続し、次に制御手段２６に対して第１バッテリ１または外部バッテリ３０から給電を行なうと、この制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるので、バッテリ１，２の完全放電からの復帰を実行することができる。
この結果、両バッテリ１，２が共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によってバッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００８４】
図５、図６は車両用電源装置およびその充電方法の他の実施例を示す。先の図４で示したフローチャートでは第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に関係なく、２つのＭＯＳトランジスタ７，８を交互に導通すべく構成したが、この図５、図６に示す一連のフローチャートでは第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に対応して、２つのＭＯＳトランジスタ７，８に対するパルス入力を可変すべく構成したものである。なお、この図５、図６に示す実施例にあっても図１〜図３が示した回路装置を用いる。
【００８５】
第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電した場合には、例えば第１バッテリ１の正負両極間に図１に示すようにケーブル２８，２９を介して同容量すなわち１２Ｖの外部バッテリ３０を接続する。
【００８６】
斯る外部バッテリ３０の接続後、第１ステップＱ１で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第２ステップＱ２に移行する。
この第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１を検出し、次の第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は第２バッテリ２の電圧Ｖ２を検出する。
【００８７】
次に第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は各電圧Ｖ１，Ｖ２の大きさを比較し、Ｖ１＜Ｖ２の時(ＹＥＳ判定時)には次の第５ステップＱ５に移行する一方、Ｖ１＞Ｖ２の時(ＮＯ判定時)には別の第９ステップＱ９に移行する。
【００８８】
上述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)と第１所定値Ｅ１(例えば０．５Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ２−Ｖ１＜Ｅ１)には第１３ステップＱ１３(図６参照)にスキップする一方、差が大きい時(Ｖ２−Ｖ１＞Ｅ１)には次の第６ステップＱ６に移行する。
【００８９】
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)と第２所定値Ｅ２(例えば２．０Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ２−Ｖ１＜Ｅ２)には第７ステップＱ７に移行し、差が大きい時(Ｖ２−Ｖ１＞Ｅ２)には別の第８ステップＱ８に移行する。
【００９０】
上述の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)が第２所定値Ｅ２よりも小さいことに対応して、第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを１回入力し、第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。
【００９１】
一方、上述の第８ステップＱ８では、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)が第２所定値Ｅ２よりも大きいことに対応して、第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを２回入力し、第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。
【００９２】
ところで、前述の第９ステップＱ９で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)と第１所定値Ｅ１(例えば０．５Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ１−Ｖ２＜Ｅ１)には第１３ステップＱ１３(図６参照)にスキップする一方、差が大きい時(Ｖ１−Ｖ２＞Ｅ１)には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００９３】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)と第２所定値Ｅ２(例えば２．０Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ１−Ｖ２＜Ｅ２)には第１１ステップＱ１１に移行し、差が大きい時(Ｖ１−Ｖ２＞Ｅ２)には別の第１２ステップＱ１２に移行する。
【００９４】
上述の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)が第２所定値Ｅ２よりも小さいことに対応して、第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを１回入力し、第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電する。
【００９５】
一方、上述の第１２ステップＱ１２では、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)が第２所定値Ｅ２よりも大きいことに対応して、第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを２回入力し、第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電する。
【００９６】
次に図６に示す第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と、第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)と第３所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)と比較して、Ｖ１＋Ｖ２＜Ｅ３の時(ＹＥＳ判定時)には次の第１４ステップＱ１４に移行する一方、Ｖ１＋Ｖ２＞Ｅ３の時(ＮＯ判定時)には別の第１７ステップＱ１７に移行する。
【００９７】
上述の第１４ステップＱ１４で、ＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁止する目的で、セルモータに対する通電をしゃ断する。具体的にはリレー接点２４をＯＦＦにして、セルモータにより電力が消費されないようにする。
次に第１５ステップＱ１５で、ＣＰＵ２０は報知手段２２による報知を停止し、次の第１６ステップＱ１６で、ＣＰＵ２０はリレー２３を介してリレー接点２５をＯＦＦにして、放電禁止を実行する。
【００９８】
一方、上述の第１７ステップＱ１７で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が第３所定値Ｅ３以上になったことに対応して、エンジンスタータの作動を許容する。つまり一旦ＯＦＦにしたリレー接点２４をＯＮにする。
次に第１８ステップＱ１８で、ＣＰＵ２０は報知手段２２を駆動して、合計電圧がエンジン起動レベル以上となった旨を報知する。
【００９９】
次に第１９ステップＱ１９で、ＣＰＵ２０はアクセサリスイッチのポジションを検出し、このアクセサリスイッチがＯＦＦポジションか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１ステップＱ１にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には処理を終了して、制御手段２６をスリープ制御または給電遮断する。
【０１００】
このように構成しても、電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に対応して、各ＭＯＳトランジスタ７，８に対するパルス入力を可変する点以外については、先の実施例と同様の作用、効果を奏するものである。
【０１０１】
図７は制御手段の他の実施例を示す電気回路図で、この制御手段４０は、第１ＭＯＳトランジスタ７のソースにライン３１を介して上述の出力ライン３を接続し、第２ＭＯＳトランジスタ８のソースにライン３２を介して第２バッテリ２の負極を接続している。
【０１０２】
また第１ＭＯＳトランジスタ７のドレンと、第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンとの間にはトランスの巻線３３を接続し、この巻線３３の中点３４をコイル３５を介して上述の交点４に接続している。
【０１０３】
上述の中点３４により、上述の巻線３３を中点よりも一方側の巻線３３ａと他方側の巻線部３３ｂとに設定し、一方の巻線部３３の端部３６とライン３２との間にはダイオード３７を図示の如く介設すると共に、他方の巻線部３３ｂの端部３８とライン３１との間にはダイオード３９を図示の如く介設している。
【０１０４】
図７に示すこの制御手段４０は２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通させて、第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧値を互に一致させるための回路である。
【０１０５】
すなわち、ＣＰＵ２０により２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通させると、トランスの巻線３３の両端３６，３８には第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が印加され、中点３４の電圧はＶ１＋Ｖ２の中間値となる。
【０１０６】
この時、Ｖ２＞Ｖ１により交点４に電圧の偏りがあると、第２バッテリ２の正極から各要素４，３５，３４，３３ｂ，３８，８，３２を介して流れる放電経路が形成され、同一巻数の巻線部３３ａに発生する起電力によって、各要素３６，７，３１から第１バッテリ１の正極に至る充電経路が形成され、第１バッテリ１に対して充電が実行される。
【０１０７】
逆に、２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通させた時、Ｖ１＞Ｖ２により交点４に電圧の偏りがあると、第１バッテリ１の正極から各要素３１，７，３６，３３ａ，３４，３５，４を介して流れる放電経路が形成され、同一巻数の巻線部３３ｂに発生する起動力によって、各要素３４，３５，４から第２バッテリ２の正極に至る充電経路が形成され、第２バッテリ２に対して充電が実行される。
【０１０８】
この制御手段４０を用いる場合には、図４に示すフローチャートの各ステップＳ１，Ｓ２を省略し、第４ステップＳ４において２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通すべく構成すると、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図７において図１と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１０９】
図８は制御手段のさらに他の実施例を示す電気回路図で、この制御手段５０は、２つのＭＯＳトランジスタ７，８のソースをライン４１を介して上述の出力ライン３に接続する一方、複数のタップａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを備えたトランスの巻線４２を設けている。
ここで、各タップｃ，ｂ間とｃ，ｄ間との巻数を同一に設定すると共に、各タップａ，ｂ間とｅ，ｄ間との巻数をも同一に設定している。
【０１１０】
また中間タップｃはライン４３を介して前述の交点４に接続し、第２バッテリ２の負極に接続したライン４４には平滑コイル４５を介してライン４６を介してライン４６を接続し、このライン４６を、ダイオード４７、ライン４８、タップａ，ｂ，およびライン４９を介して第１ＭＯＳトランジスタ７のドレンに接続すると共に、上述のライン４６を、ダイオード５１、ライン５２、タップｅ，ｄおよびライン５３を介して第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンに接続している。
【０１１１】
図８に示すこの制御手段５０は、第１ＭＯＳトランジスタ７と第２ＭＯＳトランジスタ８とを交互に導通制御して、第１バッテリ１側から第２バッテリ２側へ充電するように構成した回路である。
【０１１２】
まず、第２ＭＯＳトランジスタ８を導通させると、第１バッテリ１の正極から各要素４１，８，５３，ｄ，ｃ，４３，４を介して第１バッテリ１の負極に電流が流れ、この時、タップｃ，ｂ間にタップｂを一極性にして第１バッテリ１の電圧と同電圧が発生し、タップａでは巻数に応じて増加されたマイナス電圧が発生する。この結果、中間タップｃから各要素４３，４，２，４４，４５，４６，４７，４８，ａを介して電流が流れ、第２バッテリ２を充電する。
【０１１３】
次に、第１ＭＯＳトランジスタ７を導通させると、第１バッテリ１の正極から各要素４１，７，４９，ｂ，ｃ，４３，４を介して第１バッテリ１の負極に電流が流れ、この時、タップｃ，ｄ間にタップｄを一極性にして第１バッテリ１の電圧と同電圧が発生し、タップｅでは巻数に応じて増加されたマイナス電圧が発生する。この結果、中間タップｃから各要素４３，４，２，４４，４５，４６，５１，５２，ｅを介して電流が流れ、第２バッテリ２を充電する。
【０１１４】
つまり、第２ＭＯＳトランジスタ８と第１ＭＯＳトランジスタ７とを交互に導通ＯＮ、非導通ＯＦＦ制御することで、第１バッテリ１から第２バッテリ２への一方向の充電が実行される。
【０１１５】
この制御回路５０を用いる場合には、図４に示すフローチャートを変更することなく、そのままのソフト構成で、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図８において、図１と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１１６】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のバッテリからの放電を禁止する禁止手段は、リレー接点２４，２５に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両用電源装置を示す電気回路図。
【図２】 車両に対するバッテリの搭載構造を示す概略平面図。
【図３】 バッテリ搭載構造の他の実施例を示す概略平面図。
【図４】 本発明の車両用電源装置の充電方法を示すフローチャート。
【図５】 本発明の車両用電源装置の充電方法を他の実施例を示すフローチャート。
【図６】 図５のフローチャートにつづくフローチャート。
【図７】 制御手段の他の実施例を示す電気回路図。
【図８】 制御手段のさらに他の実施例を示す電気回路図。
【符号の説明】
１…第１バッテリ
２…第２バッテリ
２４，２５…リレー接点(禁止手段)
２６，４０，５０…制御手段
３０…外部バッテリ
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、１２ボルトの第１バッテリと、１２ボルトの第２バッテリとが直列に接続されたトラック等の車両の車両用電源装置およびその充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開昭５９−１２７５３７号公報、特開平３−５６０４０号公報に記載のように、２４ボルト電源と１２ボルト電源とを両有する目的で、２つの１２ボルトバッテリを直列に接続し、一方のバッテリが放電した時、他方のバッテリから充電すべく構成した装置が既に発明されている。
【０００３】
すなわち、前者の特開昭５９−１２７５３７号公報に記載の装置は、低電圧負荷（１２Ｖ負荷）の電源を兼ねる部分バッテリ（１２Ｖのバッテリ）の端子間の電圧を全バッテリ（２つの１２ボルトバッテリを直列接続したもの）の端子間電圧と比較し、所定の電圧比以上に電圧が低下した時、部分バッテリのみを余分に充電することで、電圧の異なる負荷（１２Ｖ用の負荷と２４Ｖ用の負荷）を有するバッテリ電源の各バッテリを常に不平衡のない正常な充電状態に保つものである。
【０００４】
また、後者の特開平３−５６０１０号公報に記載の装置は、負荷量の異なるバッテリの残存容量の差をバッテリ電圧の差により検出し、この検出結果に応じたパルス幅でＤＣ−ＤＣコンバータのトランジスタを導通、非導通制御することによって、負荷量の小さいバッテリにより負荷量の大きいバッテリを充電するように構成したものである。
【０００５】
これら各従来装置には２つの１２Ｖバッテリの電圧を互に一致させる制御手段が開示されているものの、自車両の２つのバッテリが完全放電(いわゆるバッテリ上がり)した場合には、トラック等の２４Ｖ電源車両(他車両)の２４Ｖ電源を給電する手段か或は普通車等の１２Ｖ電源車両(他車両)の１２Ｖ電源を昇圧器で２４Ｖに昇圧した後に給電する手段でしか完全放電からの復帰が望めない。
【０００６】
このため、２４Ｖ電源車両は細い路地への侵入、離合が困難であり、また昇圧器は一般的に身近にないため、バッテリ完全放電からの復帰に対する利便性が悪い問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項１に係る発明は、第１バッテリに対して外部バッテリを接続した時、この第１バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作することで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの 合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段でスタータ作動禁止の実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知することで、充電時間が長大化するのを防止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、第１バッテリに対して同容量の外部バッテリを接続した時、この外部バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作させることで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段でスタータ作動禁止の実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知することで、充電時間が長大化するのを防止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、第１バッテリに対して外部バッテリを接続した時、この第１バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作することで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、上述の制御手段に対して第２バッテリからも給電し、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電することで、外部バッテリを第１および第２の各バッテリの何れに接続しても、制御手段に対する給電、動作を実行させることができ、利便性のさらなる向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、第１バッテリに対して同容量の外部バッテリを接続した時、この外部バッテリから制御手段に給電し、制御手段を動作させることで、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができ、また、上述の制御手段に対して第２バッテリからも給電し、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電することで、外部バッテリを第１および第２の各バッテリの何れに接続しても、制御手段に対する給電、動作を実行させることができ、利便性のさらなる向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、上述の第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設する場合、第１バッテリを第２バッテリに対して後方または手前側に配設することで、後方または手前側に位置する第１バッテリに対して他車両のバッテリ(外部バッテリ)を容易に接続することができ、第１バッテリと外部バッテリとの接続性向上を図ることができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、上述の制御手段が車両の起動時以外の時にスリープ制御または給電遮断されることで、不要な電力消費を容易に防止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、バッテリ充電時にバッテリからの放電を禁止する禁止手段を設けることで、充電中の電力消費を確実に禁止することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、上述の制御手段で第１バッテリと第２バッテリとの電圧を一致させることで、両バッテリの不均衡を解消することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、車両に装備された低電圧負荷（１２Ｖ用の負荷）を第２バッテリ側に接続することで、第１バッテリにより給電されて動作する制御手段に対する給電を電圧が安定している第１バッテリ側から実行することができる車両用電源装置の提供を目的とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、バッテリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なって、バッテリの完全放電からの復帰を実行することで、上記両バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰が実行でき、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる車両用電源装置の充電方法の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電されて動作し、上記第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベルに達していないことを報知する車両用電源装置であることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電されて動作し、上記第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベルに達していないことを報知する車両用電源装置であることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電されて動作し、上記制御手段は第２バッテリからも給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電させる車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に係る発明は、第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電されて動作し、上記制御手段は第２バッテリからも給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電させる車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に係る発明は、上記第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設し、上記第１バッテリは第２バッテリに対して後方または手前側に配設された車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る発明は、上記制御手段は、車両の起動時以外の時にスリープ制御または給電遮断される車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係る発明は、上記制御手段はバッテリ充電時にバッテリからの放電を禁止する禁止手段を備えた車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に係る発明は、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの電圧を一致させる車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２５】
請求項９に係る発明は、車両に装備された低電圧負担が第２バッテリ側に接続された車両用電源装置であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、請求項２記載の車両用電源装置を用いて上記第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させる車両用電源装置の充電装置であって、上記バッテリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、上記制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なって、バッテリの完全放電からの復帰を実行する車両用電源装置の充電方法であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の作用及び効果】
請求項１に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は第１バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００２８】
また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段がスタータ作動禁止を実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知する。
【００２９】
このため、充電時間が長大化するのを防止することができる効果がある。つまり両バッテリの合計電圧が所定値以下の時にはスタータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または報知により、このような点を防止することができる。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して該バッテリと同容量の外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は外部バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって自車両のバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効果がある。
【００３１】
また、両バッテリの直列電圧でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリの合計電圧が所定値以下の時、上述の制御手段がスタータ作動禁止を実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知する。
【００３２】
このため、充電時間が長大化するのを防止することができる効果がある。つまり両バッテリの合計電圧が所定値以下の時にはスタータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または報知により、このような点を防止することができる。
【００３３】
請求項３に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は第１バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００３４】
また、上述の制御手段は第２バッテリからも給電され、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電するので、外部バッテリを第１バッテリと第２バッテリとの何れに接続しても、制御手段に対する給電と、制御手段の動作とを確保することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【００３５】
請求項４に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるが、第１バッテリおよび第２バッテリが共に完全放電を起こした場合、第１バッテリに対して該バッテリと同容量の外部バッテリを接続すると、上述の制御手段は外部バッテリにより給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両 ( 他車両 ) によって自車両のバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効果がある。
【００３６】
また、上述の制御手段は第２バッテリからも給電され、この制御手段が第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電するので、外部バッテリを第１バッテリと第２バッテリとの何れに接続しても、制御手段に対する給電と、制御手段の動作とを確保することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【００３７】
請求項５に係る発明によれば、上述の第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設し、第１バッテリを第２バッテリに対して後方または手前側に配設したので、後方または手前側に位置する第１バッテリに対して他車両のバッテリ(外部バッテリ)を容易に接続することができ、第１バッテリと外部バッテリとの接続作業性の向上を図ることができる効果がある。
【００３８】
請求項６に係る発明によれば、上述の制御手段は車両の起動時以外の時にはスリープ制御または給電遮断されるので、不要な電力消費を容易に防止することができる効果がある。
【００３９】
請求項７に係る発明によれば、上述の制御手段はバッテリ充電時に禁止手段を駆動してバッテリからの放電を禁止するので、充電中の電力消費を確実に禁止することができる効果がある。
【００４０】
請求項８に係る発明によれば、上述の制御手段は第１バッテリの電圧と第２バッテリの電圧とを一致させるので、両バッテリの不均衡を解消することができて、バッテリに接続された負荷を適確に動作させることができる効果がある。
【００４１】
請求項９に係る発明によれば、車両に装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)を第２バッテリ側に接続したので、制御手段は給電電圧が安定した第１バッテリ側から給電実行することができる効果がある。
【００４２】
請求項１０に係る発明によれば、第１バッテリ、第２バッテリの完全放電時に、まず第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、次に制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なうと、この制御手段は第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させるので、バッテリの完全放電からの復帰を実行することができる。
この結果、両バッテリが共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両によってバッテリの完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００４３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用電源装置およびその充電方法を示すが、まず図１を参照して車両用電源装置の回路構成について詳述する。
【００４４】
図１において、この車両用電源装置は定格１２Ｖの第１バッテリ１と定格１２Ｖの第２バッテリ２とを直列接続し、第１バッテリ１の正極から出力ライン３を介して２４Ｖ直流電圧を取出すように構成すると共に、両バッテリ１，２間の交点４から出力ライン５を介して１２Ｖ直流電圧を取出すように構成している。なお、第２バッテリ２の負極はアース(車両のボディ)６に接続している。
【００４５】
一方、第１のＭＯＳ型電界効果トランジスタ(以下単に第１ＭＯＳトランジスタと略記する)７と、第２のＭＯＳ型電界効果トランジスタ(以下単に第２ＭＯＳトランジスタと略記する)８とを設け、これら両ＭＯＳトランジスタ７，８のゲートはパルス印加ライン９，１０を介してＣＰＵ２０(制御回路)に接続している。
【００４６】
また、第１ＭＯＳトランジスタ７のソースはライン１１を介して第１バッテリ１の正極に接続し、ドレンはライン１２、コイル１３の第１巻線部１３ａおよびライン１４を介して上述の交点４に接続している。
【００４７】
さらに第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンはライン１５を介してアース６に接続し、ソースはライン１６、コイル１３の第２巻線部１３ｂおよびライン１４を介して上述の交点４に接続している。
【００４８】
ここで、上述の第１巻線部１３ａと第２巻線部１３ｂとの巻数は同一に設定され、また各ＭＯＳトランジスタ７，８のドレン、ソース間に逆流防止用のダイオード１７，１８が接続されている。これらの各ダイオード１７，１８はそのカソードをソースに、アノードをドレインにそれぞれ接続したものである。
【００４９】
また第１バッテリ１の正極に接続した給電ライン１９と、第２バッテリ２の正極に接続した給電ライン２１とを設け、これらの各給電ライン１９，２１をＣＰＵ２０に接続して、制御回路としてのＣＰＵ２０に対して第１バッテリ１または第２バッテリ２から給電を行なうように構成している。
【００５０】
上述のＣＰＵ２０はアクセサリスイッチやその他の必要な信号入力に基づいて、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、報知手段２２およびリレー２３を駆動制御し、またＲＡＭはそれぞれの所定値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３(図４〜図６参照)に相当するデータやその他の必要なデータおよびマップを記憶する。ここで、上述の報知手段２２としてはブザーや、報知ランプまたは電子音による報知手段を用いることができる。
【００５１】
上述のリレー２３におけるリレー接点２４，２５は出力ライン３，５に介設されている。また上述の各要素４，７〜２１で制御手段２６が構成され、この制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させ、また第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電させて、第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧を不均衡にならないように一致させる。
【００５２】
つまり、ＣＰＵ２０がパルス印加ライン９を介して第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを印加すると、この第１ＭＯＳトランジスタ７が導通し、第１バッテリ１の正極から各要素１１，７，１２，１３ａ，１４，４を介して第２バッテリ２の正極に電流が流れ、第１巻線部１３ａには電磁エネルギが蓄えられる。
【００５３】
第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートに対するパルス印加を停止すると、第１巻線部１３ａの磁気エネルギが第２巻線部１３ｂに移行し、該部の逆起電圧が各要素１４，４を介して第２バッテリ２の正極に印加されるので、各バッテリ１，２の差電圧に対応して、第２バッテリ２に対する充電が実行される。
【００５４】
また、ＣＰＵ２０がパルス印加ライン１０を介して第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを印加すると、この第２ＭＯＳトランジスタ８が導通し、第２バッテリ２の正極から各要素４，１４，１３ｂ，１６，８，１５を介してアース６に電流が流れ、第２巻線部１３ｂには磁気エネルギが蓄えられる。
【００５５】
第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートに対するパルス印加を停止すると、第２巻線部１３ｂの磁気エネルギが第１巻線部１３ａに移行し、該部の逆起電圧が各要素１４，４を介して第１バッテリ１の負極に印加されるので、各バッテリ１，２の差電圧に対応して、第１バッテリ１に対する充電が実行される。
【００５６】
ところで、上述の第１および第２の各バッテリ１，２をトラック等の車両２７(図２、図３参照)に対して並設する場合、これら各バッテリ１，２を前後に並設する時には、図２に示すように第１バッテリ１は第２バッテリ２に対して後方に配設され、また各バッテリ１，２を車幅方向の奥側と手前側とに並設する時には、図３に示すように第１バッテリ１は第２バッテリ２に対して手前側に配設される。
【００５７】
上述の車両２７のエンジンスタータは第１バッテリ１と第２バッテリ２との直列電圧すなわち２４Ｖで駆動され、第１バッテリ１と第２バッテリ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)以下の時、上述のＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁止する(図４、図６に示す各フローチャートの各ステップＳ６，Ｑ１４参照)。
【００５８】
また第１バッテリ１と第２バッテリ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)に達した時、上述のＣＰＵ２０は合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベルに達した旨を報知手段２２にて報知する(図４、図６に示す各フローチャートの各ステップＳ１０，Ｑ１８参照)。
【００５９】
ここで、上述のＣＰＵ２０による報知手段２２の作動は、合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)に達していない旨を報知するように構成してもよいことは勿論である。
【００６０】
さらに上述のＣＰＵ２０を含む制御手段２６は、車両２７の起動時以外の時つまりアクセサリスイッチがＯＦＦポジションにある時は省電力化を図る目的でスリープ制御または給電遮断される。
【００６１】
上述のＣＰＵ２０はバッテリ充電時においてリレー２３を介してリレー接点２４，２５(禁止手段)をＯＦＦ制御し、バッテリ１，２からの放電を禁止する。なお、図面では上述のリレー接点２４，２５としてｂ接点(常閉接点)を図示したが、これはａ接点(常開接点)であってもよいことは勿論である。
また車両２７に装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)は第２バッテリ２側に接続されている。
【００６２】
しかも、この車両用電源装置において上述の制御手段２６はバッテリ１，２の完全放電時には第１バッテリ１または第２バッテリ２にケーブル２８，２９を介して接続される他車両の同容量(１２Ｖ)の外部バッテリ３０により給電されて動作する。なお、図面では外部バッテリ３０を第１バッテリ１に接続した状態で示しているが、この外部バッテリ３０は第２バッテリ２に接続してもよいことは勿論である。
【００６３】
次に図４に示すフローチャートを参照して車両用電源装置の充電方法について詳述する。
第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電した場合には、例えば第１バッテリ１の正負両極間に図１に示すようにケーブル２８，２９を介して同容量すなわち１２Ｖの外部バッテリ３０を接続する。
【００６４】
斯る外部バッテリ３０の接続後、第１ステップＳ１で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔ(例えば約２〜３秒)が経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第２ステップＳ２に移行する。なお、所定周期Ｔの計時はＣＰＵ内蔵タイマで実行される。
【００６５】
この第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０は第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを印加(入力)し、既述した如く第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電する。
【００６６】
次に第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第４ステップＳ４に移行する。
この第４ステップＳ４で、ＣＰＵ２０は第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを印加(入力)し、既述した如く第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。
【００６７】
次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と、第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)と所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)と比較して、Ｖ１＋Ｖ２＜Ｅ３の時(ＹＥＳ判定時)には次の第６ステップＳ６に移行する一方、Ｖ１＋Ｖ２＞Ｅ３の時(ＮＯ判定時)には別の第９ステップＳ９に移行する。
【００６８】
上述の第６ステップＳ６で、ＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁止する目的で、セルモータに対する通電をしゃ断する。具体的にはリレー接点２４をＯＦＦにして、セルモータにより電力が消費されないようにする。
次に第７ステップＳ７で、ＣＰＵ２０は報知手段２２による報知を停止し、次の第８ステップＳ８で、ＣＰＵ２０はリレー２３を介してリレー接点２５をＯＦＦにして、放電禁止を実行する。
【００６９】
一方、上述の第９ステップＳ９で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以上になったことに対応して、エンジンスタータの作動を許容する。つまり一旦ＯＦＦにしたリレー接点２４をＯＮにする。
【００７０】
次に第１０ステップＳ１０で、ＣＰＵ２０は報知手段２２を駆動して、合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)以上となった旨を報知する。なお、第１０ステップＳ１０での報知に代えて、先の第７ステップＳ７で合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)がエンジン起動レベル(所定値Ｅ３参照)に達していないことを報知するように構成してもよいことは勿論である。
【００７１】
次に第１１ステップＳ１１で、ＣＰＵ２０はアクセサリスイッチのポジションを検出し、このアクセサリスイッチがＯＦＦポジションか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１ステップＳ１にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には処理を終了して、制御手段２６をスリープ制御または給電遮断する。
【００７２】
このように図１〜図４で示した車両用電源装置によれば、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるが、第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電を起こした場合、第１バッテリ１に対して外部バッテリ３０を接続すると、上述の制御手段２６は第１バッテリ１により給電されて動作する。
この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって自車両のバッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、斯る復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００７３】
また、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるが、第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電を起こした場合、第１バッテリ１に対して該バッテリ１と同容量の外部バッテリ３０を接続すると、上述の制御手段２６は外部バッテリ３０により給電されて動作する。
【００７４】
この結果、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によって自車両(車両２７参照)のバッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図るとことができる効果がある。
【００７５】
さらに、上述の第１バッテリ１と第２バッテリ２とを車両２７に並設し、第１バッテリ１を第２バッテリ２に対して後方(図２参照)または手前側(図３参照)に配設したので、後方または手前側に位置する第１バッテリ１に対して他車両のバッテリ(外部バッテリ３０)を容易に接続することができ、第１バッテリ１と外部バッテリ３０との接続作業性の向上を図ることができる効果がある。
【００７６】
加えて、両バッテリ１，２の直列電圧(つまり２４Ｖ)でエンジンスタータを駆動すべく構成し、両バッテリ１，２の合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以下の時、上述の制御手段２６がスタータ作動禁止(第６ステップＳ６参照)を実行またはエンジン起動レベル電圧に達していない旨を報知(第７ステップＳ７または第１０ステップＳ１０参照)する。
【００７７】
このため、充電時間が長大化するのを防止することができる効果がある。つまり両バッテリ１，２の合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が所定値Ｅ３以下の時にはスタータを作動させても単に電気エネルギを消費するのみで、エンジンが起動しないから、上述の作動禁止または報知により、このような点を防止することができる。
【００７８】
また、上述の制御手段２６は車両２７の起動時以外の時にはスリープ制御または給電遮断されるので、不要な電力消費を容易に防止することができる効果がある。
【００７９】
さらに、上述の制御手段２６はバッテリ充電時に禁止手段を駆動(リレー接点２４，２５をＯＦＦ)してバッテリ１，２からの放電を禁止するので、充電中の電力消費を確実に禁止することができる効果がある。
【００８０】
さらには、上述の制御手段２６は第１バッテリ１と第２バッテリ２とから給電され、この制御手段２６が第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電するので、外部バッテリ３０を第１バッテリ１と第２バッテリ２との何れに接続しても、制御手段２６に対する給電と、制御手段２６の動作とを確保することができ、この結果、利便性のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【００８１】
加えて、上述の制御手段２６は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２とを一致させるので、両バッテリ１，２の不均衡を解消することができて、バッテリ１，２に接続された負荷を適確に動作させることができる効果がある。
【００８２】
さらに、車両２７に装備された低電圧負荷(１２Ｖ用の負荷)を第２バッテリ２側に接続したので、制御手段２６なかんずくＣＰＵ２０は給電電圧が安定した第１バッテリ１側から給電実行することができる効果がある。
【００８３】
一方、図１〜図４で示した車両用電源装置の充電方法によれば、第１バッテリ１、第２バッテリ２の完全放電時に、まず第１バッテリ１と同容量の外部バッテリ３０を第１バッテリ１に接続し、次に制御手段２６に対して第１バッテリ１または外部バッテリ３０から給電を行なうと、この制御手段２６は第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電させるので、バッテリ１，２の完全放電からの復帰を実行することができる。
この結果、両バッテリ１，２が共に完全放電を起こした場合でも、単なる１２Ｖ電源車両(他車両)によってバッテリ１，２の完全放電からの復帰ができ、この復帰に対する利便性の大幅な向上を図ることができる効果がある。
【００８４】
図５、図６は車両用電源装置およびその充電方法の他の実施例を示す。先の図４で示したフローチャートでは第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に関係なく、２つのＭＯＳトランジスタ７，８を交互に導通すべく構成したが、この図５、図６に示す一連のフローチャートでは第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に対応して、２つのＭＯＳトランジスタ７，８に対するパルス入力を可変すべく構成したものである。なお、この図５、図６に示す実施例にあっても図１〜図３が示した回路装置を用いる。
【００８５】
第１バッテリ１および第２バッテリ２が共に完全放電した場合には、例えば第１バッテリ１の正負両極間に図１に示すようにケーブル２８，２９を介して同容量すなわち１２Ｖの外部バッテリ３０を接続する。
【００８６】
斯る外部バッテリ３０の接続後、第１ステップＱ１で、ＣＰＵ２０は所定周期Ｔが経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にのみ次の第２ステップＱ２に移行する。
この第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１を検出し、次の第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は第２バッテリ２の電圧Ｖ２を検出する。
【００８７】
次に第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は各電圧Ｖ１，Ｖ２の大きさを比較し、Ｖ１＜Ｖ２の時(ＹＥＳ判定時)には次の第５ステップＱ５に移行する一方、Ｖ１＞Ｖ２の時(ＮＯ判定時)には別の第９ステップＱ９に移行する。
【００８８】
上述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)と第１所定値Ｅ１(例えば０．５Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ２−Ｖ１＜Ｅ１)には第１３ステップＱ１３(図６参照)にスキップする一方、差が大きい時(Ｖ２−Ｖ１＞Ｅ１)には次の第６ステップＱ６に移行する。
【００８９】
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)と第２所定値Ｅ２(例えば２．０Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ２−Ｖ１＜Ｅ２)には第７ステップＱ７に移行し、差が大きい時(Ｖ２−Ｖ１＞Ｅ２)には別の第８ステップＱ８に移行する。
【００９０】
上述の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)が第２所定値Ｅ２よりも小さいことに対応して、第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを１回入力し、第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。
【００９１】
一方、上述の第８ステップＱ８では、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ２−Ｖ１)が第２所定値Ｅ２よりも大きいことに対応して、第２ＭＯＳトランジスタ８のゲートにパルスを２回入力し、第２バッテリ２の電気エネルギを第１バッテリ１に充電する。
【００９２】
ところで、前述の第９ステップＱ９で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)と第１所定値Ｅ１(例えば０．５Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ１−Ｖ２＜Ｅ１)には第１３ステップＱ１３(図６参照)にスキップする一方、差が大きい時(Ｖ１−Ｖ２＞Ｅ１)には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００９３】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)と第２所定値Ｅ２(例えば２．０Ｖ)とを比較して、差が小さい時(Ｖ１−Ｖ２＜Ｅ２)には第１１ステップＱ１１に移行し、差が大きい時(Ｖ１−Ｖ２＞Ｅ２)には別の第１２ステップＱ１２に移行する。
【００９４】
上述の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)が第２所定値Ｅ２よりも小さいことに対応して、第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを１回入力し、第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電する。
【００９５】
一方、上述の第１２ステップＱ１２では、ＣＰＵ２０は電圧の差(Ｖ１−Ｖ２)が第２所定値Ｅ２よりも大きいことに対応して、第１ＭＯＳトランジスタ７のゲートにパルスを２回入力し、第１バッテリ１の電気エネルギを第２バッテリ２に充電する。
【００９６】
次に図６に示す第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と、第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)と第３所定値Ｅ３(たとえば２０Ｖ)と比較して、Ｖ１＋Ｖ２＜Ｅ３の時(ＹＥＳ判定時)には次の第１４ステップＱ１４に移行する一方、Ｖ１＋Ｖ２＞Ｅ３の時(ＮＯ判定時)には別の第１７ステップＱ１７に移行する。
【００９７】
上述の第１４ステップＱ１４で、ＣＰＵ２０はエンジンスタータの作動を禁止する目的で、セルモータに対する通電をしゃ断する。具体的にはリレー接点２４をＯＦＦにして、セルモータにより電力が消費されないようにする。
次に第１５ステップＱ１５で、ＣＰＵ２０は報知手段２２による報知を停止し、次の第１６ステップＱ１６で、ＣＰＵ２０はリレー２３を介してリレー接点２５をＯＦＦにして、放電禁止を実行する。
【００９８】
一方、上述の第１７ステップＱ１７で、ＣＰＵ２０は第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が第３所定値Ｅ３以上になったことに対応して、エンジンスタータの作動を許容する。つまり一旦ＯＦＦにしたリレー接点２４をＯＮにする。
次に第１８ステップＱ１８で、ＣＰＵ２０は報知手段２２を駆動して、合計電圧がエンジン起動レベル以上となった旨を報知する。
【００９９】
次に第１９ステップＱ１９で、ＣＰＵ２０はアクセサリスイッチのポジションを検出し、このアクセサリスイッチがＯＦＦポジションか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１ステップＱ１にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には処理を終了して、制御手段２６をスリープ制御または給電遮断する。
【０１００】
このように構成しても、電圧Ｖ１，Ｖ２の大小に対応して、各ＭＯＳトランジスタ７，８に対するパルス入力を可変する点以外については、先の実施例と同様の作用、効果を奏するものである。
【０１０１】
図７は制御手段の他の実施例を示す電気回路図で、この制御手段４０は、第１ＭＯＳトランジスタ７のソースにライン３１を介して上述の出力ライン３を接続し、第２ＭＯＳトランジスタ８のソースにライン３２を介して第２バッテリ２の負極を接続している。
【０１０２】
また第１ＭＯＳトランジスタ７のドレンと、第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンとの間にはトランスの巻線３３を接続し、この巻線３３の中点３４をコイル３５を介して上述の交点４に接続している。
【０１０３】
上述の中点３４により、上述の巻線３３を中点よりも一方側の巻線３３ａと他方側の巻線部３３ｂとに設定し、一方の巻線部３３の端部３６とライン３２との間にはダイオード３７を図示の如く介設すると共に、他方の巻線部３３ｂの端部３８とライン３１との間にはダイオード３９を図示の如く介設している。
【０１０４】
図７に示すこの制御手段４０は２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通させて、第１バッテリ１と第２バッテリ２との電圧値を互に一致させるための回路である。
【０１０５】
すなわち、ＣＰＵ２０により２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通させると、トランスの巻線３３の両端３６，３８には第１バッテリ１の電圧Ｖ１と第２バッテリ２の電圧Ｖ２との合計電圧(Ｖ１＋Ｖ２)が印加され、中点３４の電圧はＶ１＋Ｖ２の中間値となる。
【０１０６】
この時、Ｖ２＞Ｖ１により交点４に電圧の偏りがあると、第２バッテリ２の正極から各要素４，３５，３４，３３ｂ，３８，８，３２を介して流れる放電経路が形成され、同一巻数の巻線部３３ａに発生する起電力によって、各要素３６，７，３１から第１バッテリ１の正極に至る充電経路が形成され、第１バッテリ１に対して充電が実行される。
【０１０７】
逆に、２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通させた時、Ｖ１＞Ｖ２により交点４に電圧の偏りがあると、第１バッテリ１の正極から各要素３１，７，３６，３３ａ，３４，３５，４を介して流れる放電経路が形成され、同一巻数の巻線部３３ｂに発生する起動力によって、各要素３４，３５，４から第２バッテリ２の正極に至る充電経路が形成され、第２バッテリ２に対して充電が実行される。
【０１０８】
この制御手段４０を用いる場合には、図４に示すフローチャートの各ステップＳ１，Ｓ２を省略し、第４ステップＳ４において２つのＭＯＳトランジスタ７，８を同時に導通すべく構成すると、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図７において図１と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１０９】
図８は制御手段のさらに他の実施例を示す電気回路図で、この制御手段５０は、２つのＭＯＳトランジスタ７，８のソースをライン４１を介して上述の出力ライン３に接続する一方、複数のタップａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを備えたトランスの巻線４２を設けている。
ここで、各タップｃ，ｂ間とｃ，ｄ間との巻数を同一に設定すると共に、各タップａ，ｂ間とｅ，ｄ間との巻数をも同一に設定している。
【０１１０】
また中間タップｃはライン４３を介して前述の交点４に接続し、第２バッテリ２の負極に接続したライン４４には平滑コイル４５を介してライン４６を介してライン４６を接続し、このライン４６を、ダイオード４７、ライン４８、タップａ，ｂ，およびライン４９を介して第１ＭＯＳトランジスタ７のドレンに接続すると共に、上述のライン４６を、ダイオード５１、ライン５２、タップｅ，ｄおよびライン５３を介して第２ＭＯＳトランジスタ８のドレンに接続している。
【０１１１】
図８に示すこの制御手段５０は、第１ＭＯＳトランジスタ７と第２ＭＯＳトランジスタ８とを交互に導通制御して、第１バッテリ１側から第２バッテリ２側へ充電するように構成した回路である。
【０１１２】
まず、第２ＭＯＳトランジスタ８を導通させると、第１バッテリ１の正極から各要素４１，８，５３，ｄ，ｃ，４３，４を介して第１バッテリ１の負極に電流が流れ、この時、タップｃ，ｂ間にタップｂを一極性にして第１バッテリ１の電圧と同電圧が発生し、タップａでは巻数に応じて増加されたマイナス電圧が発生する。この結果、中間タップｃから各要素４３，４，２，４４，４５，４６，４７，４８，ａを介して電流が流れ、第２バッテリ２を充電する。
【０１１３】
次に、第１ＭＯＳトランジスタ７を導通させると、第１バッテリ１の正極から各要素４１，７，４９，ｂ，ｃ，４３，４を介して第１バッテリ１の負極に電流が流れ、この時、タップｃ，ｄ間にタップｄを一極性にして第１バッテリ１の電圧と同電圧が発生し、タップｅでは巻数に応じて増加されたマイナス電圧が発生する。この結果、中間タップｃから各要素４３，４，２，４４，４５，４６，５１，５２，ｅを介して電流が流れ、第２バッテリ２を充電する。
【０１１４】
つまり、第２ＭＯＳトランジスタ８と第１ＭＯＳトランジスタ７とを交互に導通ＯＮ、非導通ＯＦＦ制御することで、第１バッテリ１から第２バッテリ２への一方向の充電が実行される。
【０１１５】
この制御回路５０を用いる場合には、図４に示すフローチャートを変更することなく、そのままのソフト構成で、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図８において、図１と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【０１１６】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のバッテリからの放電を禁止する禁止手段は、リレー接点２４，２５に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両用電源装置を示す電気回路図。
【図２】 車両に対するバッテリの搭載構造を示す概略平面図。
【図３】 バッテリ搭載構造の他の実施例を示す概略平面図。
【図４】 本発明の車両用電源装置の充電方法を示すフローチャート。
【図５】 本発明の車両用電源装置の充電方法を他の実施例を示すフローチャート。
【図６】 図５のフローチャートにつづくフローチャート。
【図７】 制御手段の他の実施例を示す電気回路図。
【図８】 制御手段のさらに他の実施例を示す電気回路図。
【符号の説明】
１…第１バッテリ
２…第２バッテリ
２４，２５…リレー接点(禁止手段)
２６，４０，５０…制御手段
３０…外部バッテリ
Claims (10)
- 第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電されて動作し、
上記第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベルに達していないことを報知する
車両用電源装置。 - 第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電されて動作し、
上記第１バッテリと第２バッテリとの直列電圧によりエンジンスタータが駆動され、上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの合計電圧が所定値以下の時、上記エンジンスタータの作動を禁止または電圧がエンジン起動レベルに達していないことを報知する
車両用電源装置。 - 第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段は上記第１バッテリにより給電されて動作し、
上記制御手段は第２バッテリからも給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電させる
車両用電源装置。 - 第１バッテリと第２バッテリとが直列に接続された車両用電源装置であって、上記第１バッテリの電気エネルギを上記第２バッテリに充電させる制御手段を備え、上記制御手段はバッテリの完全放電時に接続させる第１バッテリと同容量の外部バッテリにより給電されて動作し、
上記制御手段は第２バッテリからも給電され、上記制御手段は第２バッテリの電気エネルギを第１バッテリに充電させる
車両用電源装置。 - 上記第１バッテリと第２バッテリとを車両に並設し、上記第１バッテリは第２バッテリに対して後方または手前側に配設された
請求項１〜４の何れか１に記載の車両用電源装置。 - 上記制御手段は、車両の起動時以外の時にスリープ制御または給電遮断される
請求項１〜４の何れか１に記載の車両用電源装置。 - 上記制御手段はバッテリ充電時にバッテリからの放電を禁止する禁止手段を備えた
請求項１〜４の何れか１に記載の車両用電源装置。 - 上記制御手段は第１バッテリと第２バッテリとの電圧を一致させる
請求項１〜４の何れか１に記載の車両用電源装置。 - 車両に装備された低電圧負荷が第２バッテリ側に接続された
請求項１〜４の何れか１に記載の車両用電源装置。 - 請求項２記載の車両用電源装置を用いて、上記第１バッテリの電気エネルギを第２バッテリに充電させる
車両用電源装置の充電方法であって、
上記バッテリの完全放電時に第１バッテリと同容量の外部バッテリを第１バッテリに接続し、
上記制御手段に対して第１バッテリまたは外部バッテリから給電を行なって、バッテリの完全放電からの復帰を実行する
車両用電源装置の充電方法。
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