JP4802793B2 - ２電源方式の車両用電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに電圧が異なる複数バッテリを有する２電源方式の車両用電源装置に関する。

近年、電圧が異なる二つのバッテリを用いた２電源方式の車両用電源装置がハイブリッド車やエンジン車やハイブリッド車において種々提案されている。この２電源方式の車両用電源装置では、エンジン駆動の発電機と発電機側バッテリとをもつ高電圧の発電機側電源系と、車載電気負荷とそれに給電する負荷側バッテリとをもつ低電圧の負荷側電源系と、発電機側電源系から負荷側電源系へ電圧変換して送電する電力伝送装置を設けるのが通常である。この２電源方式の車両用電源装置によれば、車載電気負荷へ印加する電源電圧レベルの変動を抑止しつつ、走行動力発生、回生電力充電、トルクアシスト電力放電などのために発電機側バッテリの充電レベル（ＳＯＣ）を大幅に変動させることが可能となる。また、エンジン車では、エンジン停止中における車載電気負荷への給電を発電機側バッテリから行うことにより、負荷側電源系の電圧変動を抑止することが可能となる。車載電気負荷の一例として、照明負荷やラジオや制御装置など電圧低下を嫌う負荷が挙げられる。この種の２電源方式の車両用電源装置の例として、たとえば本出願人の出願になる下記の特許文献１が知られている。

なお、発電機側バッテリの容量不足を補償するために負荷側バッテリから発電機側電源系への給電も提案されている。発電機側バッテリとしては充放電の繰り返しに対する耐久性に優れたリチウム二次電池、水素吸蔵合金二次電池、電気二重層コンデンサの採用が提案されており、負荷側バッテリとしては経済性に優れた鉛二次電池の採用が好適である。特に、リチウム二次電池は、重量当たりの蓄電エネルギーに優れ、車両軽量化による燃費低減を実現することができる利点をもつ。
特開２００２−３４５１６１号公報

しかしながら、上記した２電源方式の車両用電源装置は、単一バッテリを用いた従来のエンジン車用電源装置に比較して、発電機側バッテリと電力伝送装置との追加が必要となった。このため、これらを車両前部の狭小なエンジンルームに収容する場合、エンジンルーム内の機器配置が難しくなり、配線ケーブルの引き回しが複雑となった。更に、配線ケーブルをエンジンルーム内の高温機器や回転機器から隔離したり、衝突衝撃からの断線を防止することが困難化した。このため、これら発電機側バッテリと電力伝送装置とをエンジンルーム外たとえば車両後部のトランクルーム内などに配置することも考えられるが、配線が複雑化し、トランクルームのラッゲジスペースが減少するなど問題は本質的に同じである。このような配線引き回しの増大は配線の抵抗電力損失と車両重量の増大も招いた。

更に、発電機側バッテリとして、高エネルギー蓄電が可能又は充放電のサイクル寿命に優れたリチウム二次電池や水素吸蔵合金二次電池を発電機側バッテリとして用いることが好適であるが、これらのバッテリは、従来の鉛バッテリに比べて格段に高エネルギーを蓄積するため、車両衝突などによる破壊を防止するための耐衝撃性を向上させる必要があり、発電機側バッテリを車両衝突から保護するために更なる必要スペース又は重量の増大が生じるおそれがあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、設置が容易なうえ車重及び配線電力損失の増大の抑止と安全性の向上とが可能な２電源方式の車両用電源装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決する第１〜第５発明は、エンジン駆動の発電機と、前記発電機により充電される発電機側バッテリとを含む発電機側電源系と、車載の電気負荷と、前記電気負荷に給電する負荷側バッテリとを含む負荷側電源系と、前記発電機側電源系から前記負荷側電源系に送電する電力伝送装置と、前記電力伝送装置を制御して前記送電を調節する送電制御回路とを備える２電源方式の車両用電源装置に適用される。

第１発明は特に、前記発電機側バッテリが、前記電力伝送装置及び前記負荷側バッテリに対して隣接配置されており、前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置と前記負荷側バッテリとは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合されている。このようにすれば、電源装置をコンパクトとすることができる他、発電機側バッテリと電力伝送装置と負荷側バッテリとの間の配線を短縮し、簡素化することができるとともに、配線抵抗電力損失を低減することができ、配線の電気絶縁確保も容易となる。また、本発明によれば、設置が容易なうえ車重及び配線電力損失の増大の抑止と安全性の向上とが可能な２電源方式の車両用電源装置を実現することができる。以下、更に詳しく説明する。

本発明によれば、発電機側バッテリと電力伝送装置と負荷側バッテリとを互いに隣接配置したので、それらの間の配線を大幅に短縮し、簡素化することができる。好適には、配線ケーブルではなくバスバーでの一体的な配線が可能となるとともに、発電機側バッテリと電力伝送装置と負荷側バッテリとの間の配線距離を短縮することができ、配線抵抗損失の低減も可能となる。また、高温で回転機器も多いエンジンルームなどに配線ケーブルを引き回す必要性を最小とすることができ、ケーブル保護部材の量も減らせる。更に、配線ケーブル引き回しを減らせることは、衝突時のケーブル破断に対する対策も軽減することができる。これらの結果として、本発明は特に、重量やスペースの増大に対する制限が大きい小型車に２電源方式の車両用電源装置の実装を容易とするという効果をもつ。

なお、電力伝送装置としては、インバータ型やチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータやシリーズレギュレータを採用することができる。更に、電力伝送装置は、必要時に発電機側バッテリを発電機側電源系から遮断するスイッチをもつこともできる。このスイッチは発電機及び電力伝送装置と発電機側バッテリとの間や、発電機側バッテリの低位電極端子と接地ラインとの間に配置されることができる。

好適な態様において、前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置と前記負荷側バッテリとは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合されている。このようにすれば、電源装置をコンパクトとすることができる他、発電機側バッテリと電力伝送装置と負荷側バッテリとの間の配線を短縮し、簡素化することができるとともに、配線抵抗電力損失を低減することができ、配線の電気絶縁確保も容易となる。

第２発明は特に、前記発電機側バッテリは前記負荷側バッテリよりもエネルギー蓄積密度が大きいバッテリからなり、前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリの前方に位置して隣接配置される。なお、発電機側バッテリとしては、充放電の繰り返しに対する耐久性に優れたリチウム二次電池や水素吸蔵合金二次電池が好適であり、負荷側バッテリとしては鉛二次電池が好適である。

これらのバッテリは、従来の鉛バッテリに比べて格段に高エネルギーを蓄積するため、車両衝突などによる破壊を防止するための耐衝撃性を向上させる必要があるが、この態様によれば、発電機側バッテリは負荷側バッテリの後方に配置されるため、車両の正面衝突時の衝撃は低エネルギーの負荷側バッテリにより吸収された後、高エネルギーの発電機側バッテリに作用することになり、発電機側バッテリの破壊によるショートや火災を防止するための保護機構の簡素化を図ることができる。

第３発明は特に、前記発電機側バッテリは前記負荷側バッテリよりも許容最高運転温度が低いバッテリからなり、前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリよりも前記エンジンに近接配置される。なお、発電機側バッテリとしては、充放電の繰り返しに対する耐久性に優れたリチウム二次電池や水素吸蔵合金二次電池が好適であり、負荷側バッテリとしては鉛二次電池が好適である。このようにすれば、運転中に高温となるエンジンから放射される熱は負荷側バッテリにより遮蔽されて発電機側バッテリに到達しにくくなるので、発電機側バッテリの冷却機構を簡素化することができる。

第４発明は特に、前記発電機側バッテリは前記負荷側バッテリよりもエネルギー蓄積密度が大きいバッテリからなり、前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリの上方に隣接配置される。なお、発電機側バッテリとしては、充放電の繰り返しに対する耐久性に優れたリチウム二次電池や水素吸蔵合金二次電池が好適であり、負荷側バッテリとしては鉛二次電池が好適である。このようにすれば、この装置の水平投影面積縮小することができるためエンジンルーム内の機器配置自由度が向上するうえ、寿命が小さく減液しやすい鉛バッテリの目視点検や交換が容易となる。その上、上方からの衝撃に対する保護が必要な発電機側バッテリの機械的保護性を向上することができる。更に、発電機側バッテリの上面に設けたガス排出用安全弁から高温ガスが排出されても、このガスは負荷側バッテリにより遮蔽されるため、たとえ点検者がエンジンルームなどを覗き込んでいた場合においても対人安全性を向上することができる。

好適な態様において、前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリよりも前後又は左右外側に突出している。このようにすれば、車両の正面衝突や側方衝突に際して、衝撃は負荷側バッテリに先行して加えられるので、高エネルギーを蓄積する発電機側バッテリの機械的保護を向上することができる。

第５発明は特に、前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置が、前記負荷側バッテリよりも前記発電機に近接配置されることを特徴としている。この発明によれば、２電源方式の車両用電源装置の搭載に際して車重及び配線電力損失の増大の抑止と安全性の向上とを実現することができる。本発明は、特に装備の重量及び設置スペースに対する制約が大きく、燃費向上の必要性が大きい小型車に２電源方式の車両用電源装置を搭載する場合に特に有効である。以下、更に詳しく説明する。

負荷側バッテリは電力伝送装置を通じて発電機及び発電機側バッテリを含む発電機側電源系から電力を受け取り、必要に応じて車載電気負荷に給電する。更に詳しく説明すると、負荷側バッテリは、発電機側電源系の配線体、電力伝送装置、負荷側電源系の配線体の順に流れる電流により充電される。発電機側バッテリは、発電機側電源系の配線体を通じて発電機から電力を受け取り、発電機側電源系の配線体を通じて電力伝送装置を通じて負荷側電源系に送電する。発電機はエンジン近傍に配置される。

したがって、本発明のように、たとえばエンジンルームのごとき車両の装備収容空間内において、エンジン駆動の発電機と負荷側バッテリとの間に発電機側バッテリと電力伝送装置とを配置することにより、発電機と発電機側バッテリと負荷側バッテリとの間の送電経路長（総配線体距離）を最小とし、その配線抵抗電力損失を最小とすることができる。また、このことは、配線体とその架設、保護に要する部材の量も最小とし、車両の配線用必要スペースと配線に要する重量を最小とすることができるわけである。つまり、発電機から負荷側バッテリへの送電は発電機から発電機側バッテリへの送電経路を共用して送電されるため、配線必要長を短縮することができるわけである。

特に、高温で回転機器も多く存在するため狭小で配線ケーブルの自由な引き回しが困難なエンジンルーム内にこれらバッテリや電力伝送装置を配置する場合、必要配線長の節減は非常に有効となる。更に、配線ケーブル引き回しを減らせることは衝突時のケーブル破断に対する対策の軽減も可能とし、衝突時の漏電や火災に対する安全性も向上することができる。これらの結果として、本発明は特に、重量やスペースの増大に対する制限が大きい小型車に２電源方式の車両用電源装置の実装を容易とするという効果をもつ。

なお、発電機側バッテリとしては、充放電の繰り返しに対する耐久性に優れたリチウム二次電池や水素吸蔵合金二次電池が好適であり、負荷側バッテリとしては鉛二次電池が好適である。電力伝送装置としては、インバータ型やチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータやシリーズレギュレータを採用することができる。更に、電力伝送装置は、必要時に発電機側バッテリを発電機側電源系から遮断するスイッチをもつこともできる。このスイッチは発電機及び電力伝送装置と発電機側バッテリとの間や、発電機側バッテリの低位電極端子と接地ラインとの間に配置されることができる。

好適な態様において、前記電力伝送装置は、前記発電機側バッテリと前記負荷側バッテリとの間に配置される。このようにすれば、発電機側バッテリと配線体の合計長を一層短縮することができ、上記効果を一層増進することができる。

好適な態様において、前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置とは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合される。このようにすれば、発電機側バッテリと電力伝送装置とをコンパクトに構成することができ、車両への組み付けも簡単となり、発電機側バッテリと電力伝送装置との間の配線の短縮と配線抵抗電力損失を低減することができ、配線の電気絶縁確保も容易となる。また、高価で火災に対する保護を要するケーブルの代わりにバスバーを採用することができるため、構造を簡素化することができる。

好適な態様において、前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置と前記負荷側バッテリとは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合される。このようにすれば、発電機側バッテリと電力伝送装置と負荷側バッテリとをコンパクトに構成することができ、車両への組み付けも簡単となり、発電機側バッテリと電力伝送装置と負荷側バッテリとの間の配線の短縮と配線抵抗電力損失を低減することができ、配線の電気絶縁確保も容易となる。また、高価で火災に対する保護を要するケーブルの代わりにバスバーを採用することができるため、構造を簡素化することができる。

好適な態様において、前記負荷側バッテリは、前記エンジンが収容されるエンジンルーム内にて前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置よりも前後方向車室側に配置される。必要に応じて負荷側バッテリが給電する車載電気負荷の多くは車室内に配置され、負荷側バッテリから多数の車載電気負荷へ配電のための負荷側電源系の配線体は多くの分岐をもつ。この態様によれば、発電機から車載電気負荷に至る配線経路の一部を、発電機側電源系の配線体や電力伝送装置から負荷側バッテリに至る低電圧電源系の配線体を用いて行うことができるので、配線系の簡素化と配線必要長の短縮が可能となり、配線体の抵抗電力損失を低減することができる。

好適な態様において、前記発電機は、前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置よりも前方に配置され、前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置よりも後方に配置される。車室前部にエンジンルームがあり、発電機はエンジンルームに配置される場合において、この態様を採用すれば、上記した配線長の短縮が可能となる。

本発明の２電源方式の車両用電源装置の好適な実施態様を図面を参照して以下に説明する。なお、この発明は下記の実施例に限定解釈されるものではなく、本発明の技術思想を他の公知技術又はそれと同等の技術を組み合わせて実現してもよいことはもちろんである。

（第１実施形態）
第１実施形態の車両用電源装置の回路構成を図１に示すブロック回路図を参照して説明する。

１は図示しないエンジンにより駆動される発電機であり、整流器を内蔵している。発電機１は発電機側バッテリ２に電源ライン３を通じて給電している。発電機側バッテリ２は定格電圧が１４．８Ｖのリチウム二次電池により構成されており、４セルを直列接続して構成されている。リチウムに二次電池は温度や過充電や過放電に対する保護が重要であり、実際には種々の保護回路を有するが、それについては説明を省略する。発電機１、発電機側バッテリ２及び電源ライン３は本発明で言う発電機側電源系を構成している。

４は負荷側バッテリであり、複数の電気負荷５に負荷給電ライン６を通じて給電している。負荷側バッテリ４は定格電圧が１２．７Ｖの鉛バッテリであり、車両用バッテリとして広く市販されているものが称されている。負荷側バッテリ４、電気負荷５及び負荷給電ライン６は本発明で言う負荷側電源系を構成している。

７は、負荷側電源系が必要とする電力を電源ライン３から負荷給電ライン６に送電する電力伝送装置であり、チョッパ型など種々の回路形式のＤＣ−ＤＣコンバータの他、両電源系間の電圧差に等しい電圧降下を発生するシリーズレギュレータなどを用いて構成されている。その他、電力伝送装置７は、発電機側バッテリ２の正極端子と電源ライン３との間又は発電機側バッテリ２の負極端子と接地との間にMOSトランジスタなどのスイッチを有してもよい。このスイッチの開放により必要に応じて発電機側バッテリ２を発電機側電源系から分離することができる。

８は、電力伝送装置７などを制御するマイコン内蔵のコントローラ（制御回路）８であり、電力伝送装置７とコントローラ８とは系間送電回路を構成している。コントローラ８は、読み込んだ負荷側バッテリ４の電圧Vpbと所定の目標電圧値Vthとの偏差ΔVが０となるように電力伝送装置７に制御電圧を出力して、いわゆるネガティブフィードバック制御を行う。これにより、通常状態においては、負荷給電ライン６の電圧は負荷側バッテリ４の所定の電位レベルに安定に保持されるとともに、発電機側電源系から負荷側電源系への給電停止時などにおいて、負荷側バッテリ４は電気負荷５に給電する。なお、発電機側電源系に電気負荷を接続することも可能であり、電力伝送装置７の逆方向送電動作により負荷側バッテリ４から発電機側電源系に逆送電することも可能である。また、コントローラ８は、車両減速時に発電機１の発電量を増大させる。増加した発電電流は発電機側バッテリ２のＳＯＣが許容する範囲にて発電機側バッテリ２を充電する。コントローラ８は、発電電流が発電電流を増大すれば、過剰な発電電力は発電機側バッテリ２の充電に消費される。コントローラ８は、この回生制動が終了した後、発電機側バッテリ２に蓄電された回生蓄電電力量を電力伝送装置７を通じて負荷側電源系側に放電し、所定のＳＯＣレベルに復帰する。所定のＳＯＣレベルとしてはたとえば５０乃至６０％の採用が好適である。その他、発電機側バッテリ２の蓄電電力量は、エンジン始動時やトルクアシスト時やアイドルストップ時における電気負荷５への給電に使用される。上記説明したように、発電機側バッテリ２には頻繁な充放電が要求されるため充放電サイクルの繰り返しに対する劣化が少ないリチウム二次電池が採用され、負荷側バッテリ４には電気負荷５の電源電圧変動を抑止する機能をもてばよいため鉛二次電池が採用される。

なお、上記説明では、２電源方式の車両用電源装置をもつエンジン車を説明したが、２電源方式の車両用電源装置を有するハイブリッド車においても本質的に同じ構成、動作を採用することができる。

車両前部のエンジンルームにこの電源装置を配置した状態を図２に示す。図２において、１０は電力伝送装置７及びコントローラ８を実装した系間送電回路としての回路モジュール、１１は車体の底板、１２はバッテリ押さえ板、１３は長ボルト、１４はナット、１５はバッテリカバー、１６、１７はバスバーである。

バッテリカバー１５は、下端が開口された角枠形状を有しており、底板１１上に固定されている。バッテリカバー１５内には回路モジュール１０と発電機側バッテリ２とが収容されている。バッテリカバー１５内には車両走行風又は強制冷却風が導入されるが、その詳細説明は省略する。回路モジュール１０は発電機側バッテリ２の上部に搭載実装され、発電機側バッテリ２の上面から突出する一対の電極端子は回路モジュール１０内に挿入されて回路モジュール１０内の必要な端子に電気的に接続されている。なお、発電機側バッテリ２の上面には図示しないガス排出用安全弁が設けられているが、回路モジュール１０にはこのガス排出用安全弁から排出されるガスを外部に誘導する孔が設けられている。これにより、発電機側バッテリ２から排出されたガスは、バッテリカバー１５内の冷却風通路を通じてバッテリカバー１５の側面に設けた開口から外部に排出される。

負荷側バッテリ４はバッテリカバー１５上に搭載されている。長ボルト１３の下端は底板１１に係止され、ナット１４を長ボルト１３に螺着することにより、バッテリ押さえ板１２は負荷側バッテリ４を下方に押圧して負荷側バッテリ４が固定される。バッテリカバー１５は、回路モジュール１０及び発電機側バッテリ２を電気的、機械的に保護するとともに、内部に冷却風通路を区画形成し、更に、回路モジュール１０及び発電機側バッテリ２の上方に配置される負荷側バッテリ４の重量が回路モジュール１０や発電機側バッテリ２に加わるのを防止する機能ももつ。

バスバー１６、１７は、負荷側バッテリ４の一対の電極端子４１、４２から横方向に延設された後、下方に降下し、その後、回路モジュール１０内の図示しない一対の出力電極端子に接続されている。

この実施例によれば、寿命が小さく減液しやすい鉛バッテリからなる負荷側バッテリ４の目視点検や交換が容易となる。その上、上方からの衝撃に対する保護が必要な発電機側バッテリ２の機械的保護性を向上することができる。更に、鉛バッテリからなる負荷側バッテリ４は回路モジュール１０及び発電機側バッテリ２よりも前後、左右に突出しているので、車両衝突時に水平方向の衝突衝撃力が回路モジュール１０や発電機側バッテリ２に加えられるのを抑止することができる。

（変形態様）
変形態様を図３を参照して説明する。この変形態様では、エンジンルームの左側のサイドパネル１８に隣接して負荷側バッテリ４、発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０を配置したものである。回路モジュール１０は図２と同様に発電機側バッテリ２の上部に固定されている。回路モジュール１０及び発電機側バッテリ２からなる電池アセンブリをバッテリカバーにより囲覆してもよい。負荷側バッテリ４、回路モジュール搭載の発電機側バッテリ２はそれぞれ図２に示す拘束機構により車体に固定されるが、その他の既知の固定構造を採用しても良い。

この変形態様の特徴は、負荷側バッテリ４を発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０の前方に隣接配置したものである。これにより、車両の正面衝突時における負荷側バッテリ４が発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０の前部を守る構造となるため、発電機側バッテリ２の衝突安全性を向上できる点にある。更に、この態様によれば、負荷側バッテリ４は発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０よりもサイドパネル１８側に突出しているため、車両の側方衝突に対しても発電機側バッテリ２の安全性は向上する。

（変形態様）
変形態様を図４を参照して説明する。この変形態様では、エンジンルームの左側のサイドパネル１８に隣接して負荷側バッテリ４を配置し、その左右方向内側に発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０を配置したものである。回路モジュール１０は図２と同様に発電機側バッテリ２の上部に固定されている。回路モジュール１０及び発電機側バッテリ２からなる電池アセンブリをバッテリカバーにより囲覆してもよい。負荷側バッテリ４、回路モジュール搭載の発電機側バッテリ２はそれぞれ図２に示す拘束機構により車体に固定されるが、その他の既知の固定構造を採用しても良い。

この変形態様の特徴は、負荷側バッテリ４を発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０の左右方向外側に隣接配置したものである。これにより、車両の側方衝突時における負荷側バッテリ４が発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０の前部を守る構造となるため、発電機側バッテリ２の衝突安全性を向上できる点にある。更に、この態様によれば、負荷側バッテリ４は発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０よりも前方に突出しているため、車両の正面衝突に対しても発電機側バッテリ２の安全性は向上する。

（変形態様）
上記実施形態では、回路モジュール１０は発電機側バッテリ２の上部に搭載、固定されたが、回路モジュール１０をなんらかの支持部材を通じて底板１１に固定しても良い。

（実施効果）
この実施例によれば、負荷側バッテリ４と回路モジュール１０と発電機側バッテリ２とを隣接させて配置した構造を採用したために、装置をコンパクトに構成できるとともに、各装置間の配線距離を最小化することができ、車重増加及び配線電力損失増大を回避することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の車両用電源装置を以下に説明する。ただし、その回路構成は、図１に示す実施形態１と同じであるため説明を省略する。

車両前部のエンジンルームにこの電源装置を配置した状態を図５に示す。図５において、１００は車両前部のエンジンルーム、２００はエンジン３００により駆動される発電機である。１０は電力伝送装置７及びコントローラ８を実装した系間送電回路としての回路モジュール、矢印で示すラインは配線ケーブル又はバスバーを模式的に示す。

発電機側バッテリ２、回路モジュール１０及び負荷側バッテリ４は、エンジンルームの左奥側に前後一列に隣接状態で車体に固定されている。なお、回路モジュール１０は発電機側バッテリ２の上方又は側面に隣接して配置されても良い。４００は発電機２と発電機側バッテリ２とを接続する配線ケーブルであり、５００は負荷側バッテリ４と図示しない電気負荷とを接続する配線ケーブルであり、６００は発電機側バッテリ２の電極端子と回路モジュール１０の入力側電極端子とを接続するバスバーであり、７００は回路モジュール１０の出力側電極端子と負荷側バッテリ４の電極端子とを接続するバスバーをそれぞれ模式図示している。図６に発電機側バッテリ２、回路モジュール１０及び負荷側バッテリ４の側面図を示す。負荷側バッテリ４からでた配線ケーブル５００は車室８００内の図示しない電気負荷に給電している。

この実施例によれば、発電機２００と車室８００内の電気負荷との間の空間にて、前方から後方へ発電機側バッテリ２、回路モジュール１０、負荷側バッテリ４の順に配置したので、配線必要長を短縮し、配線に要する必要スペースと必要重量を低減し、配線抵抗損失低減により燃費を改善することができる。また、負荷側バッテリ４は発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０よりも左方に突出しているため車両の左側面に他の車両が衝突した場合においても発電機側バッテリ２の被害を低減することができる。なお、回路モジュール１０は発電機側バッテリ２の上方に配置しても良い。

（変形態様）
変形態様を図７を参照して説明する。この変形態様では、エンジンルームの左奥に位置して発電機２００と車室８００の電気負荷との間に存在する空間にて、左方から内側へ負荷側バッテリ４、回路モジュール１０、発電機側バッテリ２の順に配置したので、配線必要長を短縮し、配線に要する必要スペースと必要重量を低減し、配線抵抗損失低減により燃費を改善することができる。また、負荷側バッテリ４は発電機側バッテリ２及び回路モジュール１０よりも前方に突出しているため車両の正面衝突時においても発電機側バッテリ２の被害を低減することができる。なお、回路モジュール１０は発電機側バッテリ２の上方に配置しても良い。

（変形態様）
上記実施例では、回路モジュール１０は発電機側バッテリ２の側面に隣接して固定されたが、回路モジュール１０を発電機側バッテリ２の上方に配置しても良く、回路モジュール１０と発電機側バッテリ２とを分離して配置しても良い。

（実施効果）
この実施例によれば、負荷側バッテリ４と発電機側バッテリ２との間に回路モジュール１０と発電機側バッテリ２とを互いに隣接して配置した構造を採用したために、装置をコンパクトに構成できるとともに、各装置間の配線距離を最小化することができ、車重増加及び配線電力損失増大を回避することができる。

第１実施形態の車両用電源装置の回路構成を示すブロック回路図である。 第１実施形態の電源装置の変形態様を示す模式断面正面図である。 第１実施形態の電源装置の変形態様を示す模式平面図である。 第１実施形態の電源装置の変形態様を示す模式平面図である。 第２実施形態の電源装置の配置を示す模式平面図である。 第２実施形態の電源装置の模式側面図である。 第２実施形態の電源装置の変形態様を示す模式平面図である。

符号の説明

１ 発電機
２ 発電機側バッテリ
３ 電源ライン
４ 負荷側バッテリ
５ 電気負荷
６ 負荷給電ライン
７ 電力伝送装置
８ コントローラ
１０ 回路モジュール
１１ 底板
１２ 押さえ板
１３ 長ボルト
１４ ナット
１５ バッテリカバー
１６ バスバー
１７ バスバー
１８ サイドパネル
４１ 電極端子
４２ 電極端子
２００ 発電機
３００ エンジン
４００ 発電機側電源系の配線ケーブル
５００ 負荷側電源系の配線ケーブル
６００ 発電機側電源系のバスバー
７００ 負荷側電源系のバスバー
８００ 車室

Claims (11)

1. エンジン駆動の発電機と、前記発電機により充電される発電機側バッテリとを含む発電機側電源系と、車載の電気負荷と、前記電気負荷に給電する負荷側バッテリとを含む負荷側電源系と、前記発電機側電源系から前記負荷側電源系に送電する電力伝送装置と、前記電力伝送装置を制御して前記送電を調節する送電制御回路とを備える２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリは、前記電力伝送装置及び前記負荷側バッテリに対して隣接して配置されており、
   前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置と前記負荷側バッテリとは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合されていることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
2. エンジン駆動の発電機と、前記発電機により充電される発電機側バッテリとを含む発電機側電源系と、車載の電気負荷と、前記電気負荷に給電する負荷側バッテリとを含む負荷側電源系と、前記発電機側電源系から前記負荷側電源系に送電する電力伝送装置と、前記電力伝送装置を制御して前記送電を調節する送電制御回路とを備える２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリは、前記電力伝送装置及び前記負荷側バッテリに対して隣接して配置されており、
   前記発電機側バッテリは前記負荷側バッテリよりもエネルギー蓄積密度が大きいバッテリからなり、
   前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリの前方に位置して隣接配置されることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
3. エンジン駆動の発電機と、前記発電機により充電される発電機側バッテリとを含む発電機側電源系と、車載の電気負荷と、前記電気負荷に給電する負荷側バッテリとを含む負荷側電源系と、前記発電機側電源系から前記負荷側電源系に送電する電力伝送装置と、前記電力伝送装置を制御して前記送電を調節する送電制御回路とを備える２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリは、前記電力伝送装置及び前記負荷側バッテリに対して隣接して配置されており、
   前記発電機側バッテリは前記負荷側バッテリよりも許容最高運転温度が低いバッテリからなり、
   前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリよりも前記エンジンに近接配置されることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
4. エンジン駆動の発電機と、前記発電機により充電される発電機側バッテリとを含む発電機側電源系と、車載の電気負荷と、前記電気負荷に給電する負荷側バッテリとを含む負荷側電源系と、前記発電機側電源系から前記負荷側電源系に送電する電力伝送装置と、前記電力伝送装置を制御して前記送電を調節する送電制御回路とを備える２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリは、前記電力伝送装置及び前記負荷側バッテリに対して隣接して配置されており、
   前記発電機側バッテリは前記負荷側バッテリよりもエネルギー蓄積密度が大きいバッテリからなり、
   前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリの上方に隣接配置されることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
5. 請求項４記載の２電源方式の車両用電源装置において、
   前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリよりも前後又は左右外側に突出していることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
6. エンジン駆動の発電機と、前記発電機により充電される発電機側バッテリとを含む発電機側電源系と、車載の電気負荷と、前記電気負荷に給電する負荷側バッテリとを含む負荷側電源系と、前記発電機側電源系から前記負荷側電源系に送電する電力伝送装置と、前記電力伝送装置を制御して前記送電を調節する送電制御回路とを備える２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置は、前記負荷側バッテリよりも前記発電機に近接配置されることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
7. 請求項６記載の２電源方式の車両用電源装置において、
   前記電力伝送装置は、前記発電機側バッテリと前記負荷側バッテリとの間に配置されることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
8. 請求項６記載の２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置とは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合されていることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
9. 請求項６記載の２電源方式の車両用電源装置において、
   前記発電機側バッテリと前記電力伝送装置と前記負荷側バッテリとは、バスバーにより電気的に接続されて、相対移動不能に一体結合されていることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
10. 請求項６記載の２電源方式の車両用電源装置において、
    前記負荷側バッテリは、前記エンジンが収容されるエンジンルーム内にて前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置よりも前後方向車室側に配置されることを特徴とすることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。
11. 請求項１０記載の２電源方式の車両用電源装置において、
    前記発電機は、前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置よりも前方に配置され、前記負荷側バッテリは、前記発電機側バッテリ及び前記電力伝送装置よりも後方に配置されることを特徴とする２電源方式の車両用電源装置。

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