JP5817096B2 - 電力供給装置及び電力供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力供給装置及び電力供給方法に関する。特に、本発明は、車両のバッテリの充電に使用する電力供給装置及び電力供給方法に関する。

特許文献１に記載された従来技術の自動車用電池制御装置は、１２Ｖ補助バッテリ（鉛蓄電池）のサルフェーションの検出もしくは推定を行う。この従来の制御装置は、例えば、充放電の電流と電圧を測ることで充放電インピーダンス特性を得て、サルフェーションの状態を推定している。

ここで、サルフェーションとは、電極に析出した硫酸塩（硫酸鉛）で電極表面が覆われ、充放電容量が低下した状態をいう。一旦生成された硫酸塩は、最初、結晶が小さな状態で存在するが、充放電サイクルの繰り返しにより、段々と結晶が成長する。硫酸塩は、やがて固形化して電極に堆積し、充放電容量が低下する。

従来の制御装置は、サルフェーションによるバッテリの劣化状態と判定した場合、他の追加二次電池で１２Ｖ補助バッテリの充放電を行う。適時に１２Ｖ補助バッテリを充電してＳＯＣを高めることで、電極に析出した硫酸塩の量が低減され、硫酸塩が電極表面で結晶成長することが防止される。従って、サルフェーションの発生が遅れ、１２Ｖ補助バッテリの劣化が抑制される。

なお、他に関連する文献として特許文献２、３がある。

特開２００８−１４７００５号公報 特許第４３６００８３号明細書 特許第３９７４６４４号明細書

しかしながら、従来技術では、結晶化して固化した硫酸塩（硫酸化合物）を積極的に除去するための手段を有さない。このため、既に電極で硫酸塩が結晶化して堆積している場合、充放電サイクルや温度サイクルにおける充放電容量の低下は避けられない。

本発明は、バッテリにおいて充放電容量の低下を防止することを目的とする。

本発明のある態様に係る電力供給装置は、電装品とバッテリとを有する車両に搭載される。電力供給装置は、電力供給装置外の電装品とバッテリとに接続し、電力供給装置外の電装品とバッテリに電力を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分の大きさを調整する調整手段を備える。また、電力供給装置は、車両が停止したことを判定する判定手段と、電力供給装置外の電装品が停止しているか否か判定する判定手段と、車両が停止した後、交流成分を増加するよう調整手段を制御する制御手段を備える。そして、車両が停止した後であって、電力供給装置外の電装品が停止している場合に、制御手段は前記交流成分が増加するように調整手段を制御して、バッテリに増加された交流成分を供給する。また、車両が停止せず、電力供給装置外の電装品が停止していない場合に、制御手段は電力供給装置外の電装品が停止している場合よりも交流成分が低下するように調整手段を制御する。

本発明によると、バッテリにおいて電極に堆積した化合物を除去できる。これにより、バッテリの充放電容量の低下を防止できる。

第一実施形態に係る電力供給装置を搭載した車両を示す概略図である。 第一実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ３の回路構成の一例を示す回路図である。 第一実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。 リップル増大モードと通常リップルモードにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の時間依存性を示すタイムチャートである。 第二実施形態に係る電力供給装置を搭載した車両を示す概略図である。 第二実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成の一例を示す回路図である。 第三実施形態に係る電力供給装置を搭載した車両を示す概略図である。 第三実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。 第四実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。 第五実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。 第六実施形態に係る電力供給装置を搭載した車両を示す概略図である。 第七実施形態に係る電力供給装置を搭載した車両を示す概略図である。

以下では図面を参照して本発明を実施するための形態について、さらに詳しく説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０を示す図である。第一実施形態において、電力供給装置５０は、電気自動車やハイブリッド車両等の車両７０に搭載されている。

車両７０には、コントローラ（制御部）１、ＤＣ／ＤＣコンバータ３、補助バッテリ（第一バッテリ）６、電装品負荷７、主バッテリ（第二バッテリ）９、インバータ１０、電気モータ１１が設けられる。コントローラ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３やインバータ１０等を制御する。コントローラ１は、中央演算処理装置（CPU)、読み出し専用メモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ(RAM)、入出力インターフェース（I/O interface）を有するマイクロコンピュータを備える。電力供給装置５０は、コントローラ１とＤＣ／ＤＣコンバータ３を備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は補助バッテリ６に電力を供給する。

本実施形態では、補助バッテリ６は、１２Ｖの低電圧バッテリであり、主バッテリ９は、補助バッテリ６より高い電圧（例えば、４００Ｖ）を有する高電圧バッテリであるが、これに限定されるものではない。主バッテリ９が、補助バッテリ６より低い電圧を有してもよい。補助バッテリ６は、鉛蓄電池であるが、充放電により電極に化合物が生成されるものであれば、本実施形態を適用可能である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、主バッテリ９からの直流電圧を補助バッテリ６への直流電圧に変換する。主バッテリ９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を介して、補助バッテリ６を充電する電力を提供する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３として、スイッチングレギュレータが使用されてもよい。

電装品の負荷である電装品負荷７は、補助バッテリ６又はＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力を供給される。電気モータ１１は、車両駆動用のインバータ１０を介して発電した電力を主バッテリ９に供給する。又、電気モータ１１は、インバータ１０を介して主バッテリ９から電力を供給され、車両の駆動輪を回転させる。

主バッテリ９は、充電回路からなる充電器３１を介して、車両７０の外部の給電設備（電力インフラ）３２から充電される。充電器３１は、車両７０に搭載されている。例えば、充電器３１のプラグを給電設備３２のコンセントに差し込むことにより、主バッテリ９は充電される。

電流計１０１は、補助バッテリ６への充電電流と補助バッテリ６からの放電電流を計測する。電圧計１０２は、補助バッテリ６の電圧を計測する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、リップル制御回路（交流成分除去回路）２０と切替えスイッチ２１からなる交流成分調整部４（交流成分調整手段）を有する。切替えスイッチ２１の動作に応じてリップル制御回路２０は、リップルノイズ（即ち交流成分）を除去する。これにより、交流成分調整部４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力（出力電圧、出力電力）に含まれる交流成分の大きさを調整できる。リップル制御回路２０は、平滑回路（或いはローパスフィルタ回路）の一部又は全部であり、例えば、コンデンサ及び／又はコイルを含む回路である。

切替えスイッチ２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力ラインを選択し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力がリップル制御回路２０を通過して出力されるかバイパスして出力されるか否かを選択する。出力ライン（ワイヤハーネス）２６が選択される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力は、リップル制御回路２０をバイパスして出力され、出力のリップルノイズ（即ち交流成分）は大きくなる（図４参照）。一方、出力ライン２７が選択される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力は、リップル制御回路２０を通過して出力され、出力中のリップルノイズは小さくなる（図４参照）。コントローラ１は、切替えスイッチ２１の動作を制御する。切替えスイッチ２１は、トランジスタ等の半導体スイッチでよい。

図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の回路構成の一例を示す回路図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ３のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒは、スイッチング周期ｔ１でオンオフする。主バッテリ９からの高電圧は、トランジスタＴｒのデューティファクタ（オン時間の比率）に応じた低電圧に変換される。トランジスタＬとコンデンサＣ０からなるローパスフィルタを通過した電力は、コンデンサＣ１によりさらに平滑化される。

ここで、コンデンサＣ１はリップル制御回路２０に相当し、トランジスタＴｒ１は切替えスイッチ２１に相当する。なお、コンデンサＣ１は、トランジスタＬ、コンデンサＣ０、コンデンサＣ１からなる回路全体をローパスフィルタとみなす場合には、ローパスフィルタ回路の一部となっている。

トランジスタＴｒ１がオフするのに応じて、コンデンサＣ１はバイパスされ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力における交流成分（リップルノイズ）が増加する。トランジスタＴｒ１がオンするのに応じて、コンデンサＣ１は出力を平滑化し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力における交流成分（リップルノイズ）は減少する。なお、コンデンサＣ１とコンデンサＣ０の容量を調整することにより、交流成分の増加量が調整できる。

交流成分が増加したＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電力が補助バッテリ６に供給される場合、補助バッテリ６の電極に析出した硫酸塩が大きな電荷移動により除去できるか、もしくは、電極におけるサルフェーションが抑制できる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３のスイッチング素子のスイッチング動作により生来的に発生する交流成分を有効利用して、簡便にサルフェーション（硫酸化合物の生成）が抑制でき、もしくは、電極に堆積した硫酸塩（硫酸化合物）を除去できる。このため、補助バッテリ６の劣化が防止できるか、又は、劣化した補助バッテリ６を回復できる。

図３は、コントローラ１が実行する制御ルーチンを説明するフローチャートである。制御ルーチンは、所定の周期（例えば、数十ミリ秒）で繰返し実行される。

ステップＳ１において、センサ３３を介して車両７０の運転状態が検出される。具体的には、車両駆動用のインバータ１０の動作情報が取得される。例えば、インバータ１０の動作情報は、インバータ１０へのＰＷＭ信号やインバータ１０の出力電流などである。この場合、センサ３３は、インバータ１０へのＰＷＭ信号やインバータ１０の出力電流を検出する。センサ３３は、車両７０の運転状態として車両７０の速度を検出する速度センサでもよい。

ステップＳ２において、車両が停止しているか否か判定される。例えば、センサ３３から取得したインバータ１０へのＰＷＭ信号やインバータ１０の出力電流がゼロである場合、車両が停止していると判定できる。車両が停止していない場合、ルーチンはステップＳ８に進む。一方、車両が停止している場合、ルーチンはステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、主バッテリ９の充電状態がセンサ３４を介して検出される。例えば、主バッテリ９の充電状態は、充電器３１の充電電流や動作状態（オンオフ状態など）から分かる。コントローラ１は、充電器３１の充電電流や動作状態を検出するセンサ３４からの信号を受信する。

ステップＳ４において、主バッテリ９が充電中であるか否か判定される。例えば、充電器３１が動作中（オン状態）である場合又は充電電流がゼロでない場合、主バッテリ９は充電中であると判定される。ここでの充電には、急速充電と通常充電の双方が含まれる。主バッテリ９が充電中でない場合、ルーチンはステップＳ８に進む。主バッテリ９が充電中である場合、ルーチンはステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、補助バッテリ６の劣化状態が検出される。補助バッテリ６の劣化状態は、補助バッテリ６の電流値Ｉ及び電圧値Ｖから求められる。補助バッテリ６に接続された電流計１０１と電圧計１０２は、それぞれ、補助バッテリ６の電流値Ｉと電圧値Ｖを計測する。例えば、補助バッテリ６の劣化状態は、電流値Ｉと電圧値Ｖから求められる内部抵抗Ｒ（簡単にはＶ／Ｉ）で表わされる。

ステップＳ６において、補助バッテリ６が劣化しているか否か判定される。例えば、内部抵抗Ｒが閾値Ｒｔｈ以上であれば、補助バッテリ６はサルフェーションにより劣化していると判定できる。補助バッテリ６が劣化していない場合、ルーチンはステップＳ８に進む。補助バッテリ６が劣化している場合、ルーチンはステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、主バッテリ９が充電中である場合にＤＣ／ＤＣコンバータ３が停止しているため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が起動する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、その出力においてリップルノイズが増加するリップル増大モードで動作する。切替えスイッチ２１は、コントローラ１の指令によりオフ状態になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力がリップル制御回路２０をバイパスして出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力中のリップルノイズが増加する。

一方、ステップＳ８において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、その出力においてリップルノイズが小さくなる通常リップルモードで動作する。切替えスイッチ２１は、コントローラ１の指令によりオン状態になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力がリップル制御回路２０を通して出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力中のリップルノイズが減少する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、リップルノイズが小さい電力又は電圧を電装品負荷７に供給できる。

上記の制御ルーチンは定期的に実行される。このため、車両７０が動き出した時や、主バッテリ９の充電が終了した時や、補助バッテリ６の劣化状態が回復した時に、リップル増大モードが終了する。

図４は、リップル増大モード（実線）と通常リップルモード（点線）におけるＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の時間依存性を示すタイムチャートである。リップル増大モードにおけるリップル電圧Ｖ２は、通常リップルモードにおけるリップル電圧Ｖ１から増加している。このように、リップル増大モードでは、車両７０が動いている場合などに行われる通常リップルモードよりもリップルノイズ（即ち交流成分）が増加している。

車両が停止した状態では、多くの電装品が停止している可能性がある。この時にリップルノイズを増大させることで、増大したリップルノイズの影響を受ける電装品の数を小さくすることができる。

−作用効果−
本実施形態によると、電力供給装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力に含まれる交流成分の大きさを調整する調整手段（交流成分調整部４）を有する。判定手段（ステップＳ２）は、車両が停止したことを判定する。制御手段（コントローラ１）は、車両が停止した後、交流成分を増加するよう調整手段を制御する。このため、バッテリ（補助バッテリ６）において電極に堆積した化合物を除去できる。これにより、バッテリの充放電容量の低下が防止されるか、もしくは充放電容量が回復する。さらに、補助バッテリ６のサイクル寿命の劣化を考慮して、補助バッテリ６の充放電容量を大きくしておく必要がなくなり、補助バッテリ６を小型化できる。

調整手段は、交流成分を除去する除去回路（リップル制御回路２０）と、除去回路をバイパスして電力を出力するか否か選択するスイッチ回路（切替えスイッチ２１）を備える。スイッチ回路は、制御手段の制御により、交流成分を増加するため除去回路をバイパスして電力を出力する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力に含まれる交流成分が異なる二以上のモードを簡便に作ることができる。

電力供給装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に接続する他のバッテリ（主バッテリ９）が車両の外部の電源（給電設備３２）から充電中であるか否か判定する判定手段（ステップＳ４）を備え、当該他のバッテリが車両の外部の電源から充電中である場合に、制御手段は交流成分を増加するよう調整手段を制御する。他のバッテリ（主バッテリ９）が充電中である場合、多くの電装品が確実に停止している。この時にリップルノイズを増大させることで、増大したリップルノイズの影響を受ける電装品の数を最小限にすることができる。

＜第二実施形態＞
図５は、第二実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０を示す図である。図６は、第二実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ３の回路構成を示す回路図である。第二実施形態では、第一実施形態とＤＣ／ＤＣコンバータ３の構成が異なる。他の構成は、第二実施形態と第一実施形態で共通する。

第二実施形態では、第一実施形態と異なり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３においてトランジスタＴｒのスイッチング周期ｔ１は可変である。図６のように、コントローラ１は、トランジスタＴｒのドライバ回路４０を制御して、スイッチング周期ｔ１を変更できる。スイッチング周期ｔ１は、ドライバ回路４０がトランジスタＴｒのベースに与えるオン信号の周期である。

なお、第一実施形態の切替えスイッチ２１（トランジスタＴｒ１）とコンデンサＣ１は、図６のＤＣ／ＤＣコンバータ３において存在しない。図６の回路全体が、交流成分の大きさを調整する交流成分調整部４に相当する。図６では、トランジスタＴｒのオン期間に通過した電流が、コイルＬとコンデンサＣからなるＬＣフィルタ回路により整流、平滑化されている。

図３のステップＳ７のリップル増大モードにおいて、コントローラ１は、ドライバ回路４０を制御して、スイッチング周期ｔ１を増加させる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力においてリップルノイズ（即ち交流成分）が増加する。

図３のステップＳ８の通常リップルモードにおいて、コントローラ１は、ドライバ回路４０を制御して、スイッチング周期ｔ１を減少させる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力においてリップルノイズが減少する。

例示として、ステップＳ７のリップル増大モードでは、スイッチング周波数は２ｋＨｚであり、ステップＳ８の通常リップルモードでは、スイッチング周波数は１０ｋＨｚである。

代替として、トランジスタＴｒの駆動パターンをドライバ回路４０のオン信号の波形により変化させて、リップル増大モードと通常リップルモードとの間で、リップルノイズを増減させてもよい。

また、代替として、図６の素子を性能可変として、素子の性能を可変させて、前述の二つのモード間でリップルノイズを増減させてもよい。例えば、図６のＬＣフィルタ回路のコンデンサＣが容量可変のバリアブルコンデンサである場合には、コントローラ１の指令によりコンデンサＣが容量を変化させて、二つのモード間でリップルノイズを増減させてもよい。

第二実施形態によると、調整手段（交流成分調整部４）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３のスイッチング周波数を変更できる。制御手段（コントローラ１）は、交流成分を増加するため、スイッチング周波数を減少するよう調整手段を制御する。第二実施形態では、第一実施形態の切替えスイッチ２１（トランジスタＴｒ１）を含まないため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の製造コストが削減される。また、交流成分の増大するモードをハードウェアの切り替えを行わずに実現できる。

＜第三実施形態＞
図７は、第三実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０を示す図である。図８は、第三実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。コントローラ１は、制御ルーチンを所定の周期で繰返し実行する。なお、第一実施形態と同じ機能を有する部材やステップには、同じ番号を付して説明を省略する。

図７を参照すると、第三実施形態において、電力供給装置５０は、時間を計測するための時間計測部（時間計測手段）４５を有する。コントローラ１の指令により、時間計測部４５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が停止している時間、車両７０が停止している時間、アクセサリ電源系統５１や主電源系統５２が停止（パワーオフ）している時間などを計測する。

なお、アクセサリ電源系統５１は、消費電力の小さいオーディオ機器などの電装品５５に電力を供給する。主電源系統５２は、アクセサリ電源系統５１が電力を供給しない電装品に電力を供給する。例えば、主電源系統５２は、エアコンディショナーなど消費電力の大きい電装品５７に電力を供給する。主電源系統５２は、エンジンを搭載した車両におけるイグニッション電源系統に相当する。

アクセサリ電源系統５１と主電源系統５２は、ともに車両７０のキースイッチ４７の状態に応じてオンオフする電源ラインである。アクセサリ電源系統５１は、車両７０のキースイッチ４７が第一の位置（ＡＣＣ位置）又は第二の位置（ＯＮ位置）にある場合にオンする電源ラインである。主電源系統５２は、車両７０のキースイッチが第二の位置（ＯＮ位置）にある場合にオンする電源ラインである。電圧センサ５３は、アクセサリ電源系統５１の電圧を測定し、アクセサリ電源系統５１が停止（オフ）しているかオンしているか検出する。電圧センサ５４は、主電源系統５２の電圧を測定し、主電源系統５２が停止（オフ）しているかオンしているか検出する。コントローラ１は、電圧センサ５３、５４を介して、アクセサリ電源系統５１や主電源系統５２のオンオフを検出できる。

図８を参照すると、ステップＳ２において、車両が停止している場合、ルーチンはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が停止している時間（停止時間）が検出される。ステップＳ１４において、停止時間が所定時間より大きいか判定される。停止時間が所定時間より大きい場合、ルーチンはステップＳ７に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、起動してリップル増大モードで動作する。停止時間が所定時間以下の場合、ルーチンは終了する。所定時間は、例えば、１週間又は１カ月である。ステップＳ１５において、リップル増大モードが所定の待ち時間の間継続されて、補助バッテリ６が充電される。

なお、ステップＳ１３において検出される停止時間は、車両が停止している時間そのものでもよいし、アクセサリ電源系統や主電源系統が停止している時間でもよい。

第三実施形態によると、電力供給装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が停止している停止時間、車両が停止している停止時間、又は、車両の電源系統の一つが停止している停止時間を計測する時間計測手段（時間計測部４５）を備える。時間計測手段が計測した停止時間が所定時間より大きい場合に、制御手段（コントローラ１）は交流成分を増加するよう調整手段（交流成分調整部４）を制御する。

このため、停止時間が所定時間より大きい場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３はリップル増大モードで動作して、補助バッテリ６のバッテリ上がりを防止するための充電と兼ねて、サルフェーションの抑制とバッテリ電極の硫酸塩の除去できる。停止時間が所定時間より大きい場合、多数の電装品が停止している可能性が高いため、増大したリップルノイズの影響を受ける電装品の数を最小限にすることができる。

＜第四実施形態＞
図９は、第四実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。コントローラ１は、制御ルーチンを所定の周期で繰返し実行する。なお、第一実施形態と第三実施形態と同じ機能を有する部材やステップには、同じ番号を付して説明を省略する。第四実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０は、図７に示されるものと同じである。

ステップＳ２１において、アクセサリ電源系統５１（又は主電源系統５２）のオンオフ状態が、電圧センサ５３（又は電圧センサ５４）を介して取得される。ステップＳ２２において、アクセサリ電源系統５１（又は主電源系統５２）がオフしているか否か判定される。アクセサリ電源系統５１（又は主電源系統５２）がオフ状態である場合、ルーチンはステップＳ７に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ３はリップル増大モードで動作する。一方、アクセサリ電源系統５１（又は主電源系統５２）がオン状態である場合、ルーチンはステップＳ８に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は通常リップルモードで動作する。

第四実施形態によると、電力供給装置は、車両の電源系統の少なくとも一つが停止しているか否か判定する判定手段（ステップＳ２１）を備える。電源系統の少なくとも一つが停止している場合に、制御手段（コントローラ１）は交流成分を増加するよう調整手段を制御する。アクセサリ電源系統５１（又は主電源系統５２）が停止状態である場合、車両７０のほとんどの電装品が確実に停止している。この時にリップルノイズを増大させることで、増大したリップルノイズの影響を受ける電装品の数を最小限にすることができる。

＜第五実施形態＞
図１０は、第五実施形態に係る制御ルーチンを説明するフローチャートである。コントローラ１は、制御ルーチンを所定の周期で繰返し実行する。なお、第一と第三実施形態と同じ機能を有する部材やステップには、同じ番号を付して説明を省略する。第五実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０は、図７に示されるものと同じである。

第五実施形態において、車両７０には、アクセサリ電源系統５１から電力が供給される電装品５５としてラジオ、テレビ、又は通信装置が搭載される。通信装置は、各種情報センターやユーザとの交信に用いられる。

ステップＳ３１において、電装品５５のオンオフ状態が取得される。電装品５５のオンオフ状態を検出するセンサが設けられてよい。簡単には、このセンサは電圧センサ５３でよく、電装品５５のオンオフ状態は、電圧センサ５３を介してアクセサリ電源系統５１のオンオフ状態として取得されてよい。

ステップＳ３２において、電装品５５がオフしているか否か判定される。電装品５５がオフ状態である場合、ルーチンはステップＳ７に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ３はリップル増大モードで動作する。一方、電装品５５がオン状態である場合、ルーチンはステップＳ８に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は通常リップルモードで動作する。

第五実施形態によると、電力供給装置は、車両の電装品５５が停止（パワーオフ）しているか否か判定する判定手段（ステップＳ３２）を備える。電装品５５が停止している場合に、制御手段（コントローラ１）は交流成分を増加するよう調整手段を制御する。ラジオ、テレビ、又は通信装置のような電装品は、電磁波や誘導電流の被害を受けやすい。電装品が停止している場合にのみリップルノイズを増大させることで、電装品が電磁波や誘導電流のリップルノイズの被害を受けることが防止できる。

＜第六実施形態＞
図１１は、第六実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０を示す図である。第一実施形態の交流成分調整部４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３内に存在しない。その代わり、車両７０は、電力を生じる発電装置７１とリップルノイズを発生するリップルノイズ発生装置７２を有する。発電装置７１は太陽電池であり、リップルノイズ発生装置７２は、スイッチング素子を有する太陽電池コンディショナである。なお、発電装置７１はオルタネータでもよく、リップルノイズ発生装置７２は、スイッチング素子を有するスイッチングレギュレータでもよい。リップルノイズ発生装置７２は、第一実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３と同様に、ステップＳ７において、コントローラ１の指令に応じてリップル増大モードで動作する。

第六実施形態によると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３以外のリップルノイズ発生装置７２を設けることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、リップルノイズ増大によりサルフェーションを抑制する必要がない車両でも使用でき、部品共通化によりコストが削減できる。

＜第七実施形態＞
図１２は、第七実施形態に係る電力供給装置５０を搭載した車両７０を示す図である。第一実施形態の切替えスイッチ２１（トランジスタＴｒ１）とリップル制御回路２０（コンデンサＣ１）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３内に存在しない。その代わり、アクセサリ電源系統５１又は主電源系統５２に、交流成分調整部４として切替えスイッチ８１とリップル制御回路８２が設けられる。コントローラ１は、切替えスイッチ８１のオンオフを制御する。

リップル増大モード（ステップＳ７）において、切替えスイッチ８１がオフ状態になり、平滑回路を含むリップル制御回路８２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力からリップルノイズを減少させない。このため、補助バッテリ６に供給される電力において、リップルノイズが大きくなる。主バッテリ９の充電中、コントローラ１は、切替えスイッチ８１をオフ状態にし、リップル増大モードを実施する。

通常リップルモード（ステップＳ８）において、切替えスイッチ８１がオン状態になり、平滑回路を含むリップル制御回路８２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力からリップルノイズを減少させる。補助バッテリ６に供給される電力においてリップルノイズが小さくなる。

第七実施形態によると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３以外のリップルノイズ発生装置としてリップル制御回路８２を設けることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が軽量化できる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、リップルノイズ増大によりサルフェーションを抑制する必要がない車両でも使用できる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。

例えば、上記の実施形態においてサルフェーション（硫酸化）は、バッテリの電極における化合物生成の一例であり、本発明は、サルフェーション以外の化学反応で化合物が堆積してバッテリの電極が劣化する場合にも、適用できる。

１ コントローラ（制御部）
３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ 交流成分調整部（交流成分調整手段）
６ 補助バッテリ（第一バッテリ）
７ 電装品負荷
９ 主バッテリ（第二バッテリ）
１０ インバータ
１１ 電気モータ
２０ リップル制御回路（交流成分除去回路）
２１ 切替えスイッチ
３１ 充電器
３２ 給電設備
４５ 時間計測部（時間計測手段）
４７ キースイッチ
５０ 電力供給装置
５１ アクセサリ電源系統
５２ 主電源系統
５５、５７ 電装品
７０ 車両
１０１ 電流計
１０２ 電圧計

Claims (7)

1. 電装品とバッテリとを有する車両に搭載される電力供給装置であって、
   前記電力供給装置外の前記電装品と前記バッテリとに接続し、前記電力供給装置外の前記電装品と前記バッテリに電力を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分の大きさを調整する調整手段と、
   車両が停止したことを判定する判定手段と、
   前記電力供給装置外の前記電装品が停止しているか否か判定する判定手段と、
   前記車両が停止した後、前記交流成分を増加するよう前記調整手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記車両が停止した後であって、前記電力供給装置外の電装品が停止している場合に、前記制御手段は前記交流成分が増加するように前記調整手段を制御して、前記バッテリに前記増加された交流成分を供給し、
   前記車両が停止せず、前記電力供給装置外の電装品が停止していない場合に、前記制御手段は前記電力供給装置外の電装品が停止している場合よりも前記交流成分が低下するように前記調整手段を制御する、
   ことを特徴とする電力供給装置。
2. 電源系統とバッテリとを有する車両に搭載される電力供給装置であって、
   前記電源系統と前記バッテリとに接続し、前記電源系統と前記バッテリに電力を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分の大きさを調整する調整手段と、
   車両が停止したことを判定する判定手段と、
   前記車両の電源系統の少なくとも一つが停止しているか否か判定する判定手段と、
   前記車両が停止した後、前記交流成分を増加するよう前記調整手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記車両が停止した後であって、前記電源系統の少なくとも一つが停止している場合に、前記制御手段は前記交流成分が増加するように前記調整手段を制御して、前記バッテリに前記増加された交流成分を供給し、
   前記車両が停止せず、前記電源系統の少なくとも一つが停止していない場合に、前記制御手段は前記電源系統の少なくとも一つが停止している場合よりも前記交流成分が低下するように前記調整手段を制御する、
   ことを特徴とする電力供給装置。
3. 前記調整手段は、交流成分を除去する除去回路と、前記除去回路をバイパスして電力を出力するか否か選択するスイッチ回路を備え、
   前記制御手段は、前記交流成分を増加するため、前記除去回路をバイパスして電力を出力するよう前記スイッチ回路を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給装置。
4. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータが停止している停止時間、車両が停止している停止時間、又は、車両の電源系統の一つが停止している停止時間を計測する時間計測手段を備え、
   前記時間計測手段が計測した停止時間が所定時間より大きい場合に、前記制御手段は前記交流成分を増加するよう前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電力供給装置。
5. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続する他のバッテリが、前記車両の外部の電源から充電中であるか否か判定する判定手段を備え、
   前記他のバッテリが前記車両の外部の電源から充電中である場合に、前記制御手段は前記交流成分を増加するよう前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電力供給装置。
6. 車両に搭載される電力供給装置を用いた電力供給方法であって、
   前記電力供給装置は、前記電力供給装置外の電装品とバッテリに接続して前記電力供給外の前記電装品と前記バッテリに電力を出力するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、
   車両が停止したことを判定するステップと、
   前記電力供給装置外の前記電装品が停止しているか否か判定するステップと、
   前記車両が停止した後であって、前記電力供給装置外の前記電装品が停止している場合に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分を増加させ前記バッテリに供給するステップと、
   前記車両が停止せず、前記電力供給装置外の前記電装品が停止していない場合に、前記電力供給装置外の電装品が停止している場合よりも前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分を低下させるステップと、
   を含む電力供給方法。
7. 車両に搭載される電力供給装置を用いた電力供給方法であって、
   前記電力供給装置は、前記電力供給装置外の電源系統とバッテリに接続して前記電力供給外の前記電源系統と前記バッテリに電力を出力するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、
   車両が停止したことを判定するステップと、
   前記電力供給装置外の前記電源系統の少なくとも一つが停止しているか否かを判定するステップと、
   前記車両が停止した後であって、前記電源系統の少なくとも一つが停止している場合に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分を増加させ前記バッテリに供給するステップと、
   前記車両が停止せず、前記電源系統の少なくとも一つが停止していない場合に、前記電源系統の少なくとも一つが停止している場合よりも前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力に含まれる交流成分を低下させるステップと、
   を含む電力供給方法。

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