JP5582173B2

JP5582173B2 - 充電装置

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Description

本発明は、第１充電回路及び第２充電回路を備え、低電圧バッテリ及び高電圧バッテリを充電する充電装置に関する。

従来、第１充電回路及び第２充電回路を備え、低電圧バッテリ及び高電圧バッテリを充電する充電装置として、例えば以下に示す特許文献１に開示されている電気自動車の制御装置がある。

この電気自動車の制御装置は、非接触充電装置と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、第２ＤＣ／ＤＣコンバータとを備えている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端子は非接触充電装置に、出力端子は高圧メインバッテリにそれぞれ接続されている。第２ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端子は非接触充電装置に、出力端子は高圧メインバッテリより低電圧である第２低圧サブバッテリにそれぞれ接続されている。非接触充電装置は、太陽光パネルであってもよいと記載されている。非接触充電装置が太陽光パネルであった場合、第１ＤＣ−ＤＣコンバータによって、太陽光パネルの出力電圧を昇圧して高圧メインバッテリを充電することができる。また、第２ＤＣ−ＤＣコンバータによって、太陽光パネルの出力電圧を降圧して第２低圧サブバッテリを充電することができる。

特開２０１２−０７５２４１号公報

ところで、太陽光パネルの出力電圧は、太陽光によって大きく変化する。そのため、第２低圧サブバッテリの出力電圧を昇圧して高圧メインバッテリを充電したい場合もある。これを実現しようとした場合、第２低圧サブバッテリの出力電圧を昇圧して高圧メインバッテリを充電するＤＣ／ＤＣコンバータを新たに設けなければならない。しかし、これでは構成が複雑になり、装置がコストアップしてしまうという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、構成を複雑にすることなく、低電圧バッテリの出力電圧を昇圧して高電圧バッテリを充電することができる充電装置を提供することを目的とする。

本発明は、発電装置と、入力端子が発電装置に、出力端子が低電圧バッテリにそれぞれ接続され、発電装置の出力電圧を降圧又は昇圧して低電圧バッテリを充電する第１充電回路と、出力端子が低電圧バッテリより高電圧である高電圧バッテリに接続され、入力端子に入力された電圧を昇圧して高電圧バッテリを充電する第２充電回路と、第２充電回路の入力端子を発電装置又は低電圧バッテリに接続するとともに、第１充電回路及び第２充電回路を制御する制御回路と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、制御回路によって、第２充電回路の入力端子を低電圧バッテリに接続することができる。そのため、低電圧バッテリの出力電圧を、既存の第２充電回路によって昇圧して高電圧バッテリを充電することができる。従って、構成を複雑にすることなく、低電圧バッテリの出力電圧を昇圧して高電圧バッテリを充電することができる。

第１実施形態における充電装置の回路図である。図１の充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。図１の充電装置の動作状態を示す一覧表である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る充電装置を、車両に搭載され、補機バッテリ及びメインバッテリを充電する充電装置に適用した例を示す。
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態の充電装置の構成について説明する。

図１に示す充電装置１は、太陽光によって発電し、その発電電圧を降圧及び昇圧して補機バッテリＢＬ（低電圧バッテリ）及びメインバッテリＢＨ（高電圧バッテリ）を充電する装置である。また、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する装置でもある。さらに、車両始動後には、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する装置でもある。ここで、補機バッテリＢＬは、車両に搭載された補機類及び充電装置１に電力を供給する充放電可能な電源である。メインバッテリＢＨは、車両走行用モータを駆動するためのパワーコントロールユニットＰＣＵに電力を供給する、補機バッテリＢＬより高電圧である充放電可能な電源である。メインバッテリＢＨの正極端子はスイッチＳＭＲ１を介してパワーコントロールユニットＰＣＵの正極入力端子に、負極端子はスイッチＳＭＲ２を介してパワーコントロールユニットＰＣＵの負極入力端子にそれぞれ接続されている。充電装置１は、太陽光パネル１０（発電装置、太陽光発電装置）と、降圧コンバータ１１（第１充電回路）と、昇圧コンバータ１２（第２充電回路）と、降圧コンバータ１３と、制御回路１４とを備えている。

太陽光パネル１０は、太陽光によって発電する装置である。太陽光パネル１０は、補機バッテリＢＬの電圧より高く、メインバッテリＢＨの電圧より低い電圧を出力する。太陽光パネル１０の正極端子は、降圧コンバータ１１、後述するスイッチ１４０、コンパレータ１４７、１４８及びコントローラ１４９に接続されている。また、負極端子は、降圧コンバータ１１及び後述するスイッチ１４１に接続されている。

降圧コンバータ１１は、電圧を供給されることで動作を開始し、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する回路である。降圧コンバータ１１の正極入力端子は太陽光パネル１０の正極出力端子に、負極入力端子は太陽光パネル１０の負極出力端子にそれぞれ接続されている。また、正極出力端子は補機バッテリＢＬの正極端子に、負極出力端子は補機バッテリＢＬの負極端子にそれぞれ接続されている。さらに、電源端子は、後述するスイッチ１４５に接続されている。

昇圧コンバータ１２は、電圧を供給されることで動作を開始し、入力端子に入力された電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する回路である。昇圧コンバータ１２は、スイッチ１４０、１４１を介して太陽光パネル１０に接続されたときには、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧し、後述するスイッチ１４２、１４３を介して接続されるメインバッテリＢＨを充電する。また、スイッチ１４０、１４１を介して補機バッテリＢＬに接続されたときには、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧し、スイッチ１４２、１４３を介して接続されるメインバッテリＢＨを充電する。昇圧コンバータ１２の正極入力端子はスイッチ１４０に、負極入力端子はスイッチ１４１にそれぞれ接続されている。また、正極出力端子はスイッチ１４２に、負極出力端子はスイッチ１４３にそれぞれ接続されている。さらに、電源端子は、後述するスイッチ１４４、１４６に接続されている。

降圧コンバータ１３は、車両始動後において、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する回路である。降圧コンバータ１３は、スイッチＳＭＲ１、ＳＭＲ２を介してメインバッテリＢＨに接続され、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する。降圧コンバータ１３の正極入力端子はスイッチＳＭＲ１に、負極入力端子はスイッチＳＭＲ２にそれぞれ接続されている。また、正極出力端子は補機バッテリＢＬの正極端子に、負極出力端子は補機バッテリＢＬの負極端子にそれぞれ接続されている。

制御回路１４は、昇圧コンバータ１２の入力端子を太陽光パネル１０の又は補機バッテリＢＬに、昇圧コンバータ１２の出力端子をメインバッテリＢＨにそれぞれ接続するとともに、降圧コンバータ１１及び昇圧コンバータ１２を制御する回路である。制御回路１４は、スイッチ１４０〜１４６と、コンパレータ１４７、１４８と、コントローラ１４９とを備えている。

スイッチ１４０、１４１は、コントローラ１４９によって制御され、昇圧コンバータ１２の正極入力端子及び負極入力端子を、太陽光パネル１０の正極出力端子及び負極出力端子、又は、補機バッテリＢＬの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する素子である。スイッチ１４０、１４１の共通端子は、昇圧コンバータ１２の正極入力端子及び負極入力端子にそれぞれ接続されている。また、一端は太陽光パネル１０の正極出力端子及び負極出力端子に、他端は補機バッテリＢＬの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。さらに、制御端子は、コントローラ１４９に接続されている。

スイッチ１４２、１４３は、コントローラ１４９によって制御され、昇圧コンバータ１２の正極出力端子及び負極出力端子をメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する素子である。スイッチ１４２、１４３の一端は昇圧コンバータ１２の正極出力端子及び負極出力端子に、他端はメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、コントローラ１４９に接続されている。

スイッチ１４４は、コンパレータ１４７によって制御され、昇圧コンバータ１２の電源端子を補機バッテリＢＬの正極端子に接続して、昇圧コンバータ１２に動作のための電圧を供給する素子である。スイッチ１４４の一端は昇圧コンバータ１２の電源端子に、他端は補機バッテリＢＬの正極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、コンパレータ１４７に接続されている。

スイッチ１４５は、コンパレータ１４８によって制御され、降圧コンバータ１１の電源端子を補機バッテリＢＬの正極端子に接続して、降圧コンバータ１１に動作のための電圧を供給する素子である。スイッチ１４５の一端は降圧コンバータ１１の電源端子に、他端は補機バッテリＢＬの正極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、コンパレータ１４８に接続されている。

スイッチ１４６は、コントローラ１４９によって制御され、昇圧コンバータ１２の電源端子を補機バッテリＢＬの正極端子に接続して、昇圧コンバータ１２及び降圧コンバータ１３に動作のための電圧を供給する素子である。スイッチ１４５の一端は昇圧コンバータ１２の電源端子に、他端は補機バッテリＢＬの正極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、コントローラ１４９に接続されている。

コンパレータ１４７は、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、スイッチ１４４をオンする素子である。具体的には、太陽光パネル１０の出力電力と対応関係のある太陽光パネル１０の出力電圧が、第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、スイッチ１４４をオンする素子である。ここで、第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈは、昇圧コンバータ１２を介してメインバッテリＢＨを充電する際に失われる損失電力より大きい値に設定されている。しかも、想定される動作状態において、昇圧コンバータ１２を介してメインバッテリＢＨを充電する頻度が所定値を超えないように設定されている。コンパレータ１４７の反転入力端子は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈに設定された基準電源（図略）に接続されている。また、非反転入力端子は、太陽光パネル１０の正極出力端子に接続されている。さらに、出力端子は、スイッチ１４４の制御端子に接続されている。

コンパレータ１４８は、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈより小さい第２基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｌより大きいとき、スイッチ１４５をオンする素子である。具体的には、太陽光パネル１０の出力電力と対応関係のある太陽光パネル１０の出力電圧が、第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈより小さい第２基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｌより大きいとき、スイッチ１４５をオンする素子である。ここで、第２基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｌは、降圧コンバータ１１を介して補機バッテリＢＬを充電する際に失われる損失電力より大きい値に設定されている。しかも、想定される動作状態において、降圧コンバータ１１を介して補機バッテリＢＬを充電する頻度が所定値を超えないように設定されている。コンパレータ１４８の反転入力端子は、第２基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｌに設定された基準電源（図略）に接続されている。また、非反転入力端子は、太陽光パネル１０の正極出力端子に接続されている。さらに、出力端子は、スイッチ１４５の制御端子に接続されている。

コントローラ１４９は、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、スイッチ１４０、１４１を太陽光パネル１０側に接続するとともに、スイッチ１４２、１４３をオンする回路である。また、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈ以下（第１基準電力以下）であっても、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルのとき、スイッチ１４０、１４１を補機バッテリＢＬ側に接続するとともに、スイッチ１４２、１４３、１４６をオンする回路である。具体的には、太陽光パネル１０の出力電力と対応関係のある太陽光パネル１０の出力電圧が、第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、スイッチ１４０、１４１を太陽光パネル１０側に接続するとともに、スイッチ１４２、１４３をオンする回路である。また、太陽光パネル１０の出力電力と対応関係のある太陽光パネル１０の出力電圧が、第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈ以下であっても、太陽光パネル１０の出力電圧に基づいて求めた残存容量が、放電可能レベルにあるとき、スイッチ１４０、１４１を補機バッテリＢＬ側に接続するとともに、スイッチ１４２、１４３、１４６をオンする回路である。ここで、放電可能レベルは、補機バッテリＢＬの残存容量が上限値に達してから下限値に達するまでの状態のことである。コントローラ１４９の入力端子は、太陽光パネル１０の正極出力端子、及び、補機バッテリＢＬの正極端子にそれぞれ接続されている。また、出力端子は、スイッチ１４０〜１４３、１４６の制御端子にそれぞれ接続されている。さらに、電源端子は、補機バッテリＢＬの正極端子に接続されている。

次に、図２を参照して充電装置の動作について説明する。

スイッチ１４０、１４１は、非接続状態である。また、スイッチ１４２〜１４６は、オフ状態である。

図２に示すように、車両始動前において、充電装置１は、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈより大きいか否かを判定する（Ｓ１００）。

ステップＳ１００において、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈより大きいと判定した場合、コンパレータ１４７は、スイッチ１４４をオンする（Ｓ１０１）。これにより、補機バッテリＢＬから昇圧コンバータ１２に電圧が供給され、昇圧コンバータ１２が動作を開始する。また、コントローラ１４９は、スイッチ１４０、１４１を太陽光パネル１０側に接続し、昇圧コンバータ１２の正極入力端子及び負極入力端子を、太陽光パネル１０の正極出力端子及び負極出力端子にそれぞれ接続する（Ｓ１０２）。さらに、コントローラ１４９は、スイッチ１４２、１４３をオンして、昇圧コンバータ１２の正極出力端子及び負極出力端子をメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する（Ｓ１０３）。これにより、太陽光パネル１０の出力電圧が昇圧コンバータ１２によって昇圧され、メインバッテリＢＨが充電される。

一方、ステップＳ１００において、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈ以下であると判定した場合、充電装置１は、太陽光パネル１０の出力電圧が第２基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｌより大きいか否かを判定する（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０４において、太陽光パネル１０の出力電圧が第２基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｌより大きいと判定した場合、コンパレータ１４８は、スイッチ１４５をオンする（Ｓ１０５）。これにより、補機バッテリＢＬから降圧コンバータ１１に電圧が供給され、降圧コンバータ１１が動作を開始する。その結果、太陽光パネル１０の出力電圧が降圧コンバータ１１によって降圧され、補機バッテリＢＬが充電される。

その後、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルか否かを判定する（Ｓ１０６）。

ステップＳ１０６において、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルにあると判定した場合、コントローラ１４９は、スイッチ１４６をオンする（Ｓ１０７）。これにより、補機バッテリＢＬから昇圧コンバータ１２に電圧が供給され、昇圧コンバータ１２が動作を開始する。また、コントローラ１４９は、スイッチ１４０、１４１を補機バッテリＢＬ側に接続し、昇圧コンバータ１２の正極入力端子及び負極入力端子を補機バッテリＢＬの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する（Ｓ１０８）。さらに、コントローラ１４９は、スイッチ１４２、１４３をオンして、昇圧コンバータ１２の正極出力端子及び負極出力端子をメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する（Ｓ１０９）。これにより、補機バッテリＢＬの出力電圧が昇圧コンバータ１２によって昇圧され、メインバッテリＢＨが充電される。

ステップＳ１０６において、補機バッテリＢＬの残存容量が放電不能レベルにあると判定した場合、直前の状態が維持される。

一方、ステップＳ１０４において、太陽光パネル１０の出力電圧が第２基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｌ以下であると判定した場合、充電装置１は、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルか否かを判定する（Ｓ１１０）。

ステップＳ１１０において、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルにあると判定した場合、コントローラ１４９は、スイッチ１４６をオンする（Ｓ１１１）。これにより、補機バッテリＢＬから昇圧コンバータ１２に電圧が供給され、昇圧コンバータ１２が動作を開始する。また、コントローラ１４９は、スイッチ１４０、１４１を補機バッテリＢＬ側に接続し、昇圧コンバータ１２の正極入力端子及び負極入力端子を補機バッテリＢＬの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する（Ｓ１１２）。さらに、コントローラ１４９は、スイッチ１４２、１４３をオンして、昇圧コンバータ１２の正極出力端子及び負極出力端子をメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する（Ｓ１１３）。これにより、補機バッテリＢＬの出力電圧が昇圧コンバータ１２によって昇圧され、メインバッテリＢＨが充電される。

ステップＳ１１０において、補機バッテリＢＬの残存容量が放電不能レベルにあると判定した場合、直前の状態が維持される。

図３に示すように、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、つまり、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、充電装置１は、昇圧コンバータ１２を作動させ、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する。

太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈ以下であっても、第２基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｌより大きいとき、つまり、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈ以下であっても、第２基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｌより大きいとき、充電装置１は、降圧コンバータ１１を作動させ、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する。

太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｈ以下であっても、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルのとき、つまり、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈ以下であっても、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルのとき、充電装置１は、昇圧コンバータ１２を作動させ、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する。

一方、イグニッションスイッチ（図略）がオンすると、図１に示すＳＭＲ１、ＳＭＲ２がオンし、メインバッテリＢＨがパワーコントロールユニットＰＣＵに接続される。これにより、車両が始動状態となる。降圧コンバータ１３は、車両始動後において、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する。

次に、効果について説明する。

第１実施形態によれば、充電装置１は、昇圧コンバータ１２の入力端子を太陽光パネル１０又は補機バッテリＢＬに、昇圧コンバータ１２の出力端子をメインバッテリＢＨにそれぞれ接続するとともに、降圧コンバータ１１及び昇圧コンバータ１２を制御する制御回路を有している。制御回路１４によって、昇圧コンバータ１２の入力端子を太陽光パネル１０又は補機バッテリＢＬに、昇圧コンバータ１２の出力端子をメインバッテリＢＨにそれぞれ接続することができる。そのため、補機バッテリＢＬの出力電圧を既存の昇圧コンバータ１２によって昇圧してメインバッテリＢＨを充電することができる。従って、構成を複雑にすることなく、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電することができる。

太陽光パネル１０の出力電力が小さい場合、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧しても、メインバッテリＢＨを充電することはできない。しかし、第１実施形態によれば、制御回路１４は、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈより大きいとき、昇圧コンバータ１２の入力端子を太陽光パネル１０に、昇圧コンバータ１２の出力端子をメインバッテリＢＨにそれぞれ接続するともに、昇圧コンバータ１２を制御し、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電させる。そのため、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを確実に充電することができる。

太陽光パネル１０の出力電力が小さい場合、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電することはできないものの、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電することは可能である。第１実施形態によれば、制御回路１４は、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈ以下、かつ、第２基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｌより大きいとき、降圧コンバータ１１を制御し太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電させる。そのため、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを確実に充電することができる。

太陽光パネル１０の出力電力が小さい場合であっても、補機バッテリＢＬが充分に充電されていれば、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電することが可能である。第１実施形態によれば、制御回路１４は、太陽光パネル１０の出力電力が第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈ以下であっても、補機バッテリＢＬの残存容量が放電可能レベルにあるとき、昇圧コンバータ１２の入力端子を補機バッテリＢＬに、昇圧コンバータ１２の出力端子をメインバッテリＢＨにそれぞれ接続するとともに、昇圧コンバータ１２を制御し、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電させる。そのため、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを確実に充電することができる。

第１実施形態によれば、第１基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｈは、昇圧コンバータ１２を介してメインバッテリＢＨを充電する際に失われる損失電力より大きい値に設定されている。そのため、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨをより確実に充電することができる。しかも、昇圧コンバータ１２を介してメインバッテリＢＨを充電する頻度が所定値を超えないように設定されている。そのため、昇圧コンバータ１２を介してメインバッテリＢＨを充電する際に失われる損失電力を抑えることができる。

第１実施形態によれば、第２基準電力Ｐｒｅｆ＿Ｌは、降圧コンバータ１１を介して補機バッテリＢＬを充電する際に失われる損失電力より大きい値に設定されている。そのため、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬをより確実に充電することができる。しかも、降圧コンバータ１１を介して補機バッテリＢＬを充電する頻度が所定値を超えないように設定されている。そのため、降圧コンバータ１１を介して補機バッテリＢＬを充電する際に失われる損失電力を抑えることができる。

第１実施形態によれば、放電可能レベルは、補機バッテリＢＬの残存容量が上限値に達してから下限値に達するまでの状態のことである。そのため、補機バッテリＢＬの出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨをより確実に充電することができる。

なお、第１実施形態では、太陽光パネル１０の発電電圧を昇圧又は降圧して充電する例を挙げているが、これに限られるものではない。発電装置は、太陽光パネル以外の装置であってもよい。

また、第１実施形態では、太陽光パネル１０の電圧が、補機バッテリＢＬの電圧より高く、メインバッテリＢＨの電圧より低く、降圧コンバータ１１によって降圧して補機バッテリＢＬを充電する例を挙げているが、これに限られるものではない。太陽光パネル１０の電圧は、メインバッテリＢＨの電圧や補機バッテリＢＬの電圧より低くてもよい。この場合、図１に示す降圧コンバータ１１を、昇圧コンバータ（第１充電回路）に変更することにより、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧して低電圧バッテリＢＬを充電することができ、同様の効果を得ることができる。

１・・・充電装置、１０・・・太陽光パネル（発電装置）、１１・・・降圧コンバータ（第１充電回路）、１２・・・昇圧コンバータ（第２充電回路）、１３・・・降圧コンバータ、１４・・・制御回路、１４０〜１４６・・・スイッチ、１４７、１４８・・・コンパレータ、１４９・・・コントローラ、ＰＣＵ・・・パワーコントロールユニット、ＳＭＲ１、ＳＭＲ２・・・スイッチ、ＢＨ・・・メインバッテリ（高電圧バッテリ）、ＢＬ・・・補機バッテリ（低電圧バッテリ）

Claims

発電装置（１０）と、
入力端子が前記発電装置に、出力端子が低電圧バッテリ（ＢＬ）にそれぞれ接続され、前記発電装置の出力電圧を降圧又は昇圧して前記低電圧バッテリを充電する第１充電回路（１１）と、
出力端子が前記低電圧バッテリより高電圧である高電圧バッテリ（ＢＨ）に接続され、入力端子に入力された電圧を昇圧して前記高電圧バッテリを充電する第２充電回路（１２）と、
前記第２充電回路の入力端子を前記発電装置又は前記低電圧バッテリに接続するとともに、前記第１充電回路及び前記第２充電回路を制御する制御回路（１４）と、
を有することを特徴とする充電装置。
前記制御回路は、前記発電装置の出力電力が第１基準電力より大きいとき、前記第２充電回路の入力端子を前記発電装置に接続するとともに、前記第２充電回路を制御し、前記発電装置の出力電圧を昇圧して前記高電圧バッテリを充電させることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
前記制御回路は、前記発電装置の出力電力が前記第１基準電力以下であっても、前記低電圧バッテリの残存容量が放電可能レベルにあるとき、前記第２充電回路の入力端子を前記低電圧バッテリに接続するとともに、前記第２充電回路を制御し、前記低電圧バッテリの出力電圧を昇圧して前記高電圧バッテリを充電させることを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
前記制御回路は、前記発電装置の出力電力が前記第１基準電力以下、かつ、前記第１基準電力より小さい第２基準電力より大きいとき、前記第１充電回路を制御し、前記発電装置の出力電圧を降圧して前記低電圧バッテリを充電させることを特徴とする請求項３に記載の充電装置。
前記第１基準電力は、前記第２充電回路を介して前記高電圧バッテリを充電する際に失われる損失電力より大きい値に設定されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の充電装置。
前記第１基準電力は、前記第２充電回路を介して前記高電圧バッテリを充電する頻度が所定値を超えないように設定されていることを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
前記第２基準電力は、前記第１充電回路を介して前記低電圧バッテリを充電する際に失われる損失電力より大きい値に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の充電装置。
前記第２基準電力は、前記第１充電回路を介して前記低電圧バッテリを充電する頻度が所定値を超えないように設定されていることを特徴とする請求項７に記載の充電装置。
前記放電可能レベルは、前記低電圧バッテリの残存容量が上限値に達してから下限値に達するまでの状態であることを特徴とする請求項３に記載の充電装置。
前記発電装置は、太陽光によって発電する太陽光発電装置であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の充電装置。