JP5577967B2 - 車両用電源制御装置 - Google Patents
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Description
ハイブリッド車の車両用電源では、1例として、エンジンに連動する発電機が発電した電力、及び駆動用モータの回生電力を駆動用の高圧バッテリに充電する。高圧バッテリが出力する電力は、降圧されて車両に搭載された各負荷に供給されると共に、(低圧)バッテリに充電される。
近時、太陽電池が発電した電力をバッテリに充電し、負荷に供給してバッテリを補助し、省エネルギー効果を上げようとする車両用電源が提案され実用化されつつある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、太陽電池が発電した電力を有効に活用することができる車両用電源制御装置を提供することを目的とする。
この車両用電源制御装置では、切替回路が、蓄電器への充電用経路、蓄電器からの放電用経路、蓄電器の充電用経路及び放電用経路との接続を切り替える。昇圧回路が、放電用経路に設けられ、蓄電器の出力電圧を車載バッテリの出力電圧より高く昇圧する。
この車両用電源制御装置では、ダイオードが、スイッチ回路に直列に接続され、車載バッテリから太陽電池及び蓄電器への逆流を防止する。
この車両用電源制御装置では、電源装置の発電機が、エンジンに連動して発電し、蓄電器の出力電圧を、車載バッテリへ充電する為の発電機の出力電圧より高くする。
この車両用電源制御装置では、1又は複数の第2切替回路が、負荷群の内の所定の1又は複数の負荷と太陽電池及び蓄電器と車載バッテリとの接続を切り替える。操作部は、第2切替回路を太陽電池及び蓄電器へ切り替えることにより、太陽電池及び蓄電器からの電力の供給先を1又は複数の負荷に限定する。
図1は、本発明に係る車両用電源制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源制御装置は、ハイブリッド車に適用されるものであり、エンジン1に連動して発電機2が発電する。発電機2が発電した電力は、発電機2内で整流されて、駆動用の高圧バッテリ3に充電される。ここでは、駆動用モータは図示を省略しているが、制動時の駆動用モータの回生電力も高圧バッテリ3に充電される。
車両の屋根に設置された太陽電池7が発電した電力は、車両からの放射ノイズを抑制する為のノイズフィルタ8、逆流防止用のダイオード9、サブバッテリ(蓄電器)12の充放電用経路(充電用経路)23、及び切替回路11を通じて、サブバッテリ12に充電される。
放電用経路24は、DC/DCコンバータ13を備えている。DC/DCコンバータ13は、サブバッテリ12が出力した電力を12.5Vから14.0Vに昇圧し、昇圧された電力は、逆流防止用のダイオード10及びスイッチ回路(リレー)6を通じて、メインバッテリ5に充電されると共に、負荷群25に供給される。
メインバッテリ5が出力した電力は、負荷群25に供給される他、切替回路17を通じて換気ECU(Electronic Control Unit)19に供給される。換気ECU19は、換気空調系負荷であるブロアモータ20を駆動制御する。
メインバッテリ5が出力した電力は、また、アクセサリスイッチ(リレー)16及び切替回路18を通じて、アクセサリ系統のオーディオ系負荷及び出力端子(シガーライタ)に供給される。
制御部14は、サブバッテリ12の出力電圧を内蔵する電圧検出器(第1電圧検出器)22により、メインバッテリ5の出力電圧を内蔵する電圧検出器(第2電圧検出器)21によりそれぞれ検出する。制御部14は、また、ノイズフィルタ8でノイズが抑制された太陽電池7の出力電圧値を、内蔵する電圧検出器26で検出しており、検出した出力電圧値に基づき、太陽電池7が発電しているか否かを判定する。
供給先切替スイッチ15は、[通常]と[アクセサリ]とにそれぞれ切り替え可能であり、[通常]の従属スイッチとして「換気・空気清浄スイッチ」を内蔵している。「換気・空気清浄スイッチ」は、例えば、図示しない室内温度センサが30度以上を検出している場合にオンになる。
(車両走行時、メインバッテリ系統等へ供給)
車両走行時、供給先切替スイッチ15が[通常]に切り替えられ、太陽電池7が発電している場合、図2に示すように、スイッチ回路6はオンに、切替回路11は充放電用経路23側に、アクセサリスイッチ16はオンに、切替回路17,18は、メインバッテリ5からの電力線側になっている。
これにより、太陽電池7が発電した電力は、ダイオード10及びスイッチ回路6を通じて、メインバッテリ5に充電されると共に、負荷群25、ブロアモータ20及びアクセサリ系統に供給され、切替回路11を通じてサブバッテリ12に充電される。
制御部14は、電圧検出器21で検出したメインバッテリ5の出力電圧が第2電圧値に達したか否かを判定しており、第2電圧値に達したと判定したときは、スイッチ回路6をオフにして、切替回路11を放電用経路24側に切り替え、太陽電池7からメインバッテリ5への充電を停止する。
DC/DCコンバータ13は、サブバッテリ12の出力電力を12.5Vから14.0Vに昇圧する。昇圧された電力は、ダイオード10及びスイッチ回路6を通じて、メインバッテリ5に充電されると共に、負荷群25、ブロアモータ20及びアクセサリ系統に供給される。
駐車時、供給先切替スイッチ15が[アクセサリ]に切り替えられ、太陽電池7が発電している場合、図3に示すように、スイッチ回路6はオフに、切替回路11は充放電用経路23側に、アクセサリスイッチ16はオフになっている。また、切替回路17は、メインバッテリ5からの電力線側に、切替回路18は、太陽電池7及びサブバッテリ12からの電力線側になっている。
太陽電池7が発電した電力は、切替回路11を通じてサブバッテリ12に充電され、切替回路18を通じてアクセサリ系統に供給される。
駐車時、供給先切替スイッチ15が[通常]に切り替えられ、換気・空気清浄スイッチがオンで、太陽電池7が発電している場合、図4に示すように、スイッチ回路6はオフに、切替回路11は充放電用経路23側に、アクセサリスイッチ16はオフになっている。また、切替回路17は、太陽電池7及びサブバッテリ12からの電力線側に、切替回路18は、メインバッテリ5からの電力線側になっている。
太陽電池7が発電した電力は、また、切替回路11を通じてサブバッテリ12に充電され、切替回路17を通じてブロアモータ20に供給される。
サブバッテリ12からの電力は、切替回路17を通じてブロアモータ20に供給される。
駐車時、供給先切替スイッチ15が[通常]に切り替えられ、換気・空気清浄スイッチがオフで、太陽電池7が発電している場合、図5に示すように、スイッチ回路6はオンに、切替回路11は充放電用経路23側に、アクセサリスイッチ16はオフになっている。また、切替回路17,18は、メインバッテリ5からの電力線側になっている。
これにより、太陽電池7が発電した電力は、ダイオード10及びスイッチ回路6を通じて、メインバッテリ5に充電されると共に、負荷群25(暗電流)、ブロアモータ20及びアクセサリ系統に供給され、切替回路11を通じてサブバッテリ12に充電される。
制御部14は、電圧検出器21で検出したメインバッテリ5の出力電圧が第2電圧値に達したか否かを判定しており、第2電圧値に達したと判定したときは、スイッチ回路6をオフにして、切替回路11を放電用経路24側に切り替え、太陽電池7からメインバッテリ5への充電を停止する。
車両走行時、供給先切替スイッチ15が[アクセサリ]に切り替えられ、太陽電池7が発電している場合、図5において、スイッチ回路6はオフに、切替回路11は充放電用経路23側に、アクセサリスイッチ16はオンになっている。また、切替回路17,18は、メインバッテリ5からの電力線側になっている。
これにより、太陽電池7が発電した電力は、メインバッテリ5には充電されず、切替回路11を通じてサブバッテリ12に充電される。
尚、本実施の形態では、ハイブリッド車に適用される車両用電源制御装置について説明したが、本発明に係る車両用電源制御装置は、エンジン駆動車及び電気自動車にも適用できることは言うまでもない。
2 発電機
3 高圧バッテリ
4,13 DC/DCコンバータ
5 メインバッテリ(車載バッテリ)
6 スイッチ回路
7 太陽電池
9.10 ダイオード
11 切替回路
12 サブバッテリ(蓄電器)
14 制御部(第1判定手段、第2判定手段)
15 供給先切替スイッチ
16 アクセサリスイッチ
17,18 切替回路(第2切替回路)
20 ブロアモータ
21 電圧検出器(第2電圧検出器)
22 電圧検出器(第1電圧検出器)
23 充放電用経路(充電用経路)
24 放電用経路
25 負荷群
26 電圧検出器
Claims (9)
- 電力を負荷群へ供給する車載バッテリと、発電した電力により該車載バッテリを充電する太陽電池とを備える電源装置の充放電を制御する車両用電源制御装置において、
前記太陽電池が発電した電力を蓄電する蓄電器と、前記太陽電池及び蓄電器と前記車載バッテリとの接続をオン又はオフにするスイッチ回路と、該スイッチ回路をオン又はオフにする操作部とを備え、前記蓄電器への充電用経路、該蓄電器からの放電用経路、該蓄電器の前記充電用経路及び放電用経路との接続を切り替える切替回路、並びに前記放電用経路に設けられ、前記蓄電器の出力電圧を前記車載バッテリの出力電圧より高く昇圧する昇圧回路を備えることを特徴とする車両用電源制御装置。 - 電力を負荷群へ供給する車載バッテリと、発電した電力により該車載バッテリを充電する太陽電池とを備える電源装置の充放電を制御する車両用電源制御装置において、
前記太陽電池が発電した電力を蓄電する蓄電器と、前記太陽電池及び蓄電器と前記車載バッテリとの接続をオン又はオフにするスイッチ回路と、該スイッチ回路をオン又はオフにする操作部とを備え、前記電源装置は、エンジンに連動して発電する発電機を備えており、前記蓄電器の出力電圧を、前記車載バッテリへ充電する為の前記発電機の出力電圧より高くするように構成してあることを特徴とする車両用電源制御装置。 - 電力を負荷群へ供給する車載バッテリと、発電した電力により該車載バッテリを充電する太陽電池とを備える電源装置の充放電を制御する車両用電源制御装置において、
前記太陽電池が発電した電力を蓄電する蓄電器と、前記太陽電池及び蓄電器と前記車載バッテリとの接続をオン又はオフにするスイッチ回路と、該スイッチ回路をオン又はオフにする操作部とを備え、前記負荷群の内の所定の1又は複数の負荷と太陽電池及び蓄電器と車載バッテリとの接続を切り替える1又は複数の第2切替回路を備え、前記操作部は、前記第2切替回路を太陽電池及び蓄電器へ切り替えることにより、該太陽電池及び蓄電器からの電力の供給先を前記負荷に限定するように構成してあることを特徴とする車両用電源制御装置。 - 前記蓄電器への充電用経路、該蓄電器からの放電用経路、該蓄電器の前記充電用経路及び放電用経路との接続を切り替える切替回路、並びに前記放電用経路に設けられ、前記蓄電器の出力電圧を前記車載バッテリの出力電圧より高く昇圧する昇圧回路を更に備える請求項2又は3に記載の車両用電源制御装置。
- 前記スイッチ回路に直列に接続され、前記車載バッテリから前記太陽電池及び蓄電器への逆流を防止するダイオードを更に備える請求項1から4の何れか1項に記載の車両用電源制御装置。
- 前記電源装置は、エンジンに連動して発電する発電機を備えており、前記蓄電器の出力電圧を、前記車載バッテリへ充電する為の前記発電機の出力電圧より高くするように構成してある請求項1、3乃至5の何れか1項に記載の車両用電源制御装置。
- 前記負荷群の内の所定の1又は複数の負荷と太陽電池及び蓄電器と車載バッテリとの接続を切り替える1又は複数の第2切替回路を備え、前記操作部は、前記第2切替回路を太陽電池及び蓄電器へ切り替えることにより、該太陽電池及び蓄電器からの電力の供給先を前記負荷に限定するように構成してある請求項1、2、4乃至6の何れか1項に記載の車両用電源制御装置。
- 前記蓄電器の出力電圧値を検出する第1電圧検出器と、該第1電圧検出器が検出した電圧値が第1電圧値に達したか否かを判定する第1判定手段と、前記車載バッテリの出力電圧値を検出する第2電圧検出器と、該第2電圧検出器が検出した電圧値が第2電圧値に達したか否かを判定する第2判定手段とを備え、前記切替回路を充電用経路に切り替えている場合に、前記スイッチ回路をオンにするように構成してあり、前記切替回路を充電用経路に切り替え、前記スイッチ回路をオンにしている場合に、前記第1判定手段が第1電圧値に達したと判定したときは、前記切替回路を放電用経路に切り替え、前記第2判定手段が第2電圧値に達したと判定したときは、前記スイッチ回路をオフにするように構成してある請求項1、4乃至7の何れか1項に記載の車両用電源制御装置。
- 前記操作部は、前記切替回路を充電用経路に切り替えている場合に、前記スイッチ回路をオフにするように構成してある請求項1、4乃至8の何れか1項に記載の車両用電源制御装置。
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